JPH07271149A

JPH07271149A - コロナ帯電装置

Info

Publication number: JPH07271149A
Application number: JP6059396A
Authority: JP
Inventors: Keizo Kimoto; 恵三木元; Tomoki Tanaka; 智樹田中; Yasuyuki Hanatani; 靖之花谷; Hirosuke Sakai; 博亮堺; Hiroaki Iwasaki; 宏昭岩崎; Ayako Sugase; 彩子菅瀬
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 1995-10-20
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: JP3290799B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ハーフトーンの画像形成時に、白い斑点部に
伴う黒いすじ部などの画像不良部が現れるおそれを防止
することができるコロナ帯電装置を提供する。【構成】コロナ帯電装置Ｐ₁は、線状のコロナ放電電
極２と、シールドケース３と、電源（図示略）とを備え
ている。シールドケース３は、１つの水平壁３ａと、左
右２つの垂直壁３ｂ・３ｂとから構成されている。シー
ルドケース３の放電用開口の下方近傍にはグリッド電極
５が配されている。シールドケース３における右側の垂
直壁３ｃは、その垂下寸法が左側垂直壁３ｂのそれより
も約２５％大きくされている。すなわち、右側垂直壁３
ｃの下側縁が、グリッド電極５の設置位置を越えた位置
まで、感光ドラム１の方へ延出して設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はコロナ帯電装置に関
し、さらに詳しくは、複写機やプリンタなどの画像形成
装置にその構成要素の１つとして組み込まれ、コロナ放
電により感光ドラムの表面を一様に帯電させるためのコ
ロナ帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のコロナ帯電装置は、一般
に、感光ドラムの近傍に配されたコロナ放電電極と、こ
のコロナ放電電極を囲みかつ放電用開口を有するシール
ドケースと、コロナ放電電極にコロナ発生用電圧を印加
する電源とを備えてなる。そして、近年では、高速複写
や高速プリントなどの要請から、感光ドラムの表面をよ
り均一に帯電させる必要が生じており、シールドケース
の放電用開口の近傍に、コロナ放電量を制御するための
グリッド電極を設けた構成が採用されている。

【０００３】図７は、このようなグリッド電極付きのコ
ロナ帯電装置Ｑの概略を示す。このコロナ帯電装置Ｑ
は、感光ドラム５１の上方に軸線に対して平行に配され
た線状のコロナ放電電極５２と、このコロナ放電電極５
２をその下方を除く３方から囲みかつ下方に放電用開口
を有する、横断面形状が略コ字形のシールドケース５３
と、コロナ放電電極５２にコロナ発生用電圧を印加する
電源（図示略）とを備えている。

【０００４】シールドケース５３は、コロナ放電電極５
２に沿って伸びており、１つの水平壁５３ａと、この水
平壁５３ａの両側縁のそれぞれに連なって垂下する２つ
の垂直壁５３ｂ・５３ｂとから構成されている。このシ
ールドケース５３は、コストダウンおよび放電効率の向
上を目的として、少なくともその表面が絶縁されたもの
−たとえば、絶縁性プラスチック製のもの、非絶縁性プ
ラスチック成形体の表面に絶縁性プラスチックがコーテ
ィングされたものなど−が広く用いられている。そし
て、シールドケース５３内の天井部（水平壁５３ａの内
面）には、導電部材としての金属板５４が配されてい
る。

【０００５】シールドケース５３の放電用開口の近傍に
は、薄い金属メッシュ板からなるグリッド電極５５が配
されている。グリッド電極５５は、その幅がシールドケ
ース５３の幅に等しく、その長さがシールドケース５３
の長さよりも約１０％長い、長方形のものであり、周縁
部は非メッシュ部とされている。グリッド電極５５は、
帯電を制御するツェナーダイオード５７に接続されてい
る。また、グリッド電極５５とシールドケース５３の垂
直壁５３ｂ・５３ｂ下縁との間には、所定寸法の間隙５
６が設けられている。

【０００６】この間隙５６は次のような理由で設けられ
たものである。すなわち、シールドケース５３内には、
コロナ放電により、＋（プラス）に帯電したイオンとと
もに窒素酸化物（ＮＯｘ）やオゾン（Ｏ₃）などの放電
生成物が生成し、溜まっていく。これらの放電生成物
は、アルミニウム合金からなる感光ドラム５１の感光層
に対する強い酸化剤として働き、画像形成時に白抜き部
をつくるなど、帯電性能を低下させる原因となる。そこ
で、コロナ放電により発生するコロナ風を利用して、シ
ールドケース５３内のこれらの放電生成物を過剰な帯電
イオンといっしょにシールドケース５３内から外部へ流
出させる必要から、間隙５６が設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようなコロナ帯電
装置Ｑにより、ハーフトーンの画像形成を行うと、図８
に示すように、灰色の地Ｍに、複数の白い斑点部Ｎと、
各斑点部Ｎどうしの間に直線状に伸びる複数の黒いすじ
部Ｌとが現れることがある。

【０００８】このような現象の起きる原因を究明した結
果、次のようなことが判明した。すなわち、図９に示す
ように、一般に、感光ドラム５１の表面における感光層
には、肉眼では見えない微細な泡やゴミなどに起因する
ピンホール５８が存在している。このため、感光ドラム
５１が図９における矢印方向に回転して、そのピンホー
ル５８のある部分がコロナ帯電装置Ｑに近づくと、コロ
ナ帯電装置Ｑとアルミニウム合金からなる感光ドラム５
１との間にリークが起こり、過剰電流が感光ドラム５１
の方へ流れる。

【０００９】すると、絶縁性プラスチックなどからなる
絶縁性シールドケース５３の内部に、＋に帯電した大量
のコロナイオン５９が発生する。これらのコロナイオン
５９は、対極を求めて、シールドケース５３とグリッド
電極５５との間隙５６から感光ドラム５１のピンホール
５８に向かって吹き出す。そして、感光ドラム５１の表
面における適量のコロナイオン６０の層の上に、過剰な
コロナイオン５９の層が生じ、その部分における感光ド
ラム５１の電位がより高くなる。このため、ハーフトー
ンの画像形成時に、電位がより高くなった部分に対応し
た箇所に、黒い直線状のすじ部Ｌとなって現れる。ま
た、感光ドラム５１のピンホール５８に対応した箇所に
白い斑点部Ｎが現れる。

【００１０】この発明は上記の実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ハーフトーンの画像形成時に、
白い斑点部に伴う黒いすじ部などの画像不良部が現れる
おそれを防止することのできるコロナ帯電装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、感光
ドラムにコロナ放電を行うためのコロナ放電電極と、こ
のコロナ放電電極に電圧を印加する電源と、コロナ放電
電極を覆いかつ放電用開口を有し、感光ドラムの軸線に
平行に設けられた絶縁性シールドケースと、このシール
ドケースの放電用開口に対して所定の間隙を保って設け
られた薄板状のグリッド電極とを備え、シールドケース
における、感光ドラムの回転方向に対して前方側の側縁
が、グリッド電極の設けられた位置まであるいはその位
置を越えた位置まで、感光ドラムの方へ延出して設けら
れているコロナ帯電装置が提供される。

【００１２】

【作用】すなわち、この発明に係るコロナ帯電装置は、
シールドケースにおける、感光ドラムの回転方向に関し
て前方側の側縁を、グリッド電極の設けられた位置まで
あるいはその位置を越えた位置まで、感光ドラムの方へ
延出して設け、それによって、シールドケースとグリッ
ド電極との前記前方側の間隙を後方側の間隙よりも小さ
くしあるいは塞いだことを要旨とする。そして、シール
ドケース内部に発生した過剰のコロナイオンが、コロナ
放電により発生したコロナ風によりシールドケースの前
記前方側の間隙から外部へイオン流として流出しようと
するのを、前記側縁で極力あるいは完全に阻止しようと
する。

【００１３】ここで、コロナ放電電極はたとえば、１本
または複数本の直線状あるいはワイヤ状電極からなるも
のなどが用いられ、通常は、感光ドラムの上方にその軸
線に対して平行に配される。コロナ放電電極にコロナ発
生用電圧を印加する電源としては、たとえば高圧直流電
源が用いられる。

【００１４】シールドケースとしては、少なくともその
表面が絶縁されたもの−たとえば、絶縁性プラスチック
製のもの、非絶縁体（各種金属や非絶縁性プラスチック
など）からなる成形品の表面に絶縁性プラスチックがコ
ーティングされたものなど−が用いられる。ここで絶縁
性プラスチックとしては、たとえばスチレングラフト化
ポリフェニレンエーテル樹脂が用いられる。シールドケ
ースはたとえば、横断面形状が略コ字形や逆Ｕ字形であ
って、長さが、感光ドラムの軸線長さに略等しいものあ
るいは感光ドラムの軸線長さより若干長いものなどが用
いられる。このシールドケースは放電用開口を有してお
り、コロナ放電電極を覆う状態で、感光ドラムの軸線に
平行に配される。

【００１５】グリッド電極はたとえば、ステンレス鋼や
炭素鋼の薄板からなるメッシュ板が用いられる。グリッ
ド電極の形状および大きさは、シールドケースの放電用
開口の形状および大きさに応じて適宜、決められる。グ
リッド電極は、シールドケースとの間に所定の間隙−た
とえば１．０ｍｍ−を保って、シールドケースの放電用
開口を臨む状態に設けられる。

【００１６】シールドケースにおける、感光ドラムの回
転方向に関して前方側の側縁は、グリッド電極の設けら
れた位置まであるいはその位置を越えた位置まで、感光
ドラムの方へ延出して設けられている。そして、この側
縁により、シールドケースとグリッド電極との前記前方
側の間隙は、後方側の間隙よりも小さくされあるいは塞
がれている。この側縁は、グリッド電極のシールドケー
ス内部に発生した過剰のコロナイオンが、コロナ放電に
より発生したコロナ風によりシールドケースの前記前方
側の間隙から外部へイオン流として流出しようとするの
を、極力あるいは完全に阻止する。

【００１７】シールドケースにおける前記前方側の側縁
は、グリッド電極の対応側縁に接しているのが好ましい
が、同対応側縁から所定距離（シールドケースの前記前
方側の側縁の長さや延出幅などに応じて適宜、決められ
る）、離れていてもよい。

【００１８】このような側縁は、シールドケースの他の
部分と一体に設けられてもよく、シールドケースの他の
部分とは別体の部材から設けられてもよい。前者の一例
としては、シールドケースがコロナ放電電極に沿って伸
びており、１つの水平壁と、この水平壁の両側縁のそれ
ぞれに連なって垂下する２つの垂直壁とから構成されて
いる場合、感光ドラムの回転方向に関して前方側の垂直
壁の垂下寸法が、後方側の垂直壁の垂下寸法よりも大き
くされたものがある。後者の一例としては、シールドケ
ースが前者と同様に、１つの水平壁と、この水平壁の両
側縁のそれぞれに連なって垂下する２つの垂直壁とから
構成されている場合、感光ドラムの回転方向に関して前
方側の垂直壁の外面または内面に、その垂直壁からさら
に垂下するように薄いプラスチック板を貼り付けたもの
がある。

【００１９】

【実施例】以下、図面に示す２つの実施例に基づいてこ
の発明を詳述する。なお、これらによってこの発明が限
定されるものではない。

【００２０】実施例１図１において、複写機にその構成要素の１つとして組み
込まれたコロナ帯電装置Ｐ₁は、感光ドラム１の上方に
その軸線に対して平行に配された１本の直線状コロナ放
電電極２と、このコロナ放電電極２をその下方を除く３
方から囲みかつ下方に放電用開口を有する、横断面形状
が略コ字形のシールドケース３と、コロナ放電電極２に
コロナ発生用電圧を印加する高圧直流電源（図示略）と
を備えている。

【００２１】シールドケース３は、コロナ放電電極２に
沿って伸びており、１つの水平壁３ａと、この水平壁３
ａの両側縁のそれぞれに連なって垂下する左右２つの垂
直壁３ｂ・３ｃとから構成されている。このシールドケ
ース３は、コストダウンおよび放電効率の向上を目的と
して、絶縁性プラスチックとしてのスチレングラフト化
ポリフェニレンエーテル樹脂製のものが用いられてい
る。そして、シールドケース３内の天井部（水平壁３ａ
の内面）には、導電部材としての長方形金属板４が配さ
れている。

【００２２】シールドケース３の放電用開口の下方近傍
には、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の薄いメッシュ板
からなるグリッド電極５が配されている。グリッド電極
５は、図２および図３にも示すように、シールドケース
３の放電用開口を臨む状態で水平に配された細長い長方
形のものである。グリッド電極５は、その幅がシールド
ケース３の幅よりも約１０％短く、その長さがシールド
ケース３の長さよりも約１０％長いものであり、周縁部
は非メッシュ部とされている。

【００２３】グリッド電極５とシールドケース３の左側
垂直壁３ｂの下縁との間には、所定寸法の間隙６が設け
られている。この間隙６の寸法は約１．０ｍｍである。
また、グリッド電極５と感光ドラム１との最短距離は約
１．０ｍｍにされている。グリッド電極５は、帯電を制
御するツェナーダイオード７に接続されている。

【００２４】シールドケース３における右側の垂直壁３
ｃ、すなわち、感光ドラム１の回転方向（図１において
矢印で示す方向）に関して前方側の垂直壁３ｃは、その
垂下寸法が左側垂直壁３ｂのそれよりも約２５％大きく
されている。すなわち、前方側垂直壁３ｃの下側縁が、
グリッド電極５の設置位置を越えた位置まで、感光ドラ
ム１の方へ延出して設けられている。また、前方側垂直
壁３ｃの下側縁の内面は、図３に示すように、グリッド
電極５の対応側縁に接している。

【００２５】このような前方側垂直壁３ｃの下側縁によ
り、シールドケース３とグリッド電極５との前方側の間
隙は塞がれている。

【００２６】このように構成されたコロナ帯電装置Ｐ₁
の組み込まれた複写機により、ハーフトーンの複写を行
ったところ、図４に示すように、用紙には灰色の地Ｍが
全面に均一に現れた。これは、コロナ帯電装置Ｐ₁のシ
ールドケース３における前方側垂直壁３ｃの下側縁に起
因する好結果によるものと思われる。

【００２７】すなわち、前方側垂直壁３ｃの下側縁が、
グリッド電極５の設置位置を越えた位置まで感光ドラム
１の方へ延出して設けられているため、感光ドラム１表
面の感光層におけるピンホールに起因してシールドケー
ス３内部に発生した過剰のコロナイオンが、コロナ放電
により発生したコロナ風によりシールドケースの前記前
方側の間隙から外部へイオン流として流出しようとする
のを、完全に阻止することができる。なお、シールドケ
ース３内部に発生した過剰のコロナイオンは、コロナ放
電により発生したコロナ風によりシールドケース３の後
方側の間隙６から外部へイオン流として流出するが、コ
ロナ帯電装置Ｐ₁のすぐ左側に配された除電ランプ（図
示略）により直ちに除電される。

【００２８】したがって、このコロナ帯電装置Ｐ₁にあ
っては、シールドケース３内部に発生した過剰のコロナ
イオンが感光ドラム１のピンホールに向かうのを充分に
防止することができ、ハーフトーンの複写時に、白い斑
点部に伴う黒いすじ部などの複写不良部が現れるおそれ
を防止することができる。

【００２９】実施例２図５において、複写機にその構成要素の１つとして組み
込まれたコロナ帯電装置Ｐ₂は、感光ドラム１の上方に
その軸線に対して平行に配された１本の直線状コロナ放
電電極２と、このコロナ放電電極２をその下方を除く３
方から囲みかつ下方に放電用開口を有する、横断面形状
が略コ字形のシールドケース１３と、コロナ放電電極２
にコロナ発生用電圧を印加する高圧直流電源（図示略）
とを備えている。

【００３０】シールドケース１３は、コロナ放電電極２
に沿って伸びており、１つの水平壁１３ａと、この水平
壁１３ａの両側縁のそれぞれに連なって垂下する左右２
つの垂直壁１３ｂ・１３ｃとから構成されている。この
シールドケース１３は、コストダウンおよび放電効率の
向上を目的として、絶縁性プラスチックとしてのスチレ
ングラフト化ポリフェニレンエーテル樹脂製のものが用
いられている。そして、シールドケース１３内の天井部
（水平壁１３ａの内面）には、導電部材としての長方形
金属板４が配されている。

【００３１】シールドケース１３の放電用開口の下方近
傍には、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の薄いメッシュ
板からなるグリッド電極１５が配されている。グリッド
電極１５は、図６にも示すように、シールドケース１３
の放電用開口を臨む状態で水平に配された細長い長方形
のものである。グリッド電極１５は、その幅がシールド
ケース１３の幅に等しく、その長さがシールドケース１
３の長さよりも約１０％長いものであり、周縁部は非メ
ッシュ部とされている。

【００３２】グリッド電極１５とシールドケース１３の
左側垂直壁１３ｂの下縁との間には、実施例１の場合と
同様の間隙６が設けられている。グリッド電極１５は、
帯電を制御するツェナーダイオード７に接続されてい
る。

【００３３】シールドケース１３における右側の垂直壁
１３ｃ、すなわち、感光ドラム１の回転方向（図５にお
いて矢印で示す方向）に関して前方側の垂直壁１３ｃ
は、その垂下寸法が左側垂直壁３ｂのそれと同じにされ
ている。そして、右側の垂直壁１３ｃの下部外面には、
細長い長方形のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
板１３ｄが貼り付けられている。このＰＥＴ板１３ｄの
下側縁は、グリッド電極１５の設置位置を越えた位置ま
で、感光ドラム１の方へ延出して設けられている。ま
た、ＰＥＴ板１３ｄの下側縁の内面は、図６に示すよう
に、グリッド電極１５の対応側縁に接している。

【００３４】このようなシールドケース１３における前
方側垂直壁１３ｃの下側縁としてのＰＥＴ板１３ｄによ
り、シールドケース３とグリッド電極１５との前方側の
間隙は塞がれている。

【００３５】このように構成されたコロナ帯電装置Ｐ₂
の組み込まれた複写機により、ハーフトーンの複写を行
ったところ、実施例１の場合と同様に、用紙には灰色の
地が全面に均一に現れた。これは、コロナ帯電装置Ｐ₂
のシールドケース１３における前方側垂直壁１３ｃの下
側縁としてのＰＥＴ板１３ｄに起因する好結果によるも
のと思われる。

【００３６】すなわち、シールドケース１３には、前方
側垂直壁１３ｃの下側縁としてのＰＥＴ板１３ｄが、グ
リッド電極１５の設置位置を越えた位置まで感光ドラム
１の方へ延出して設けられているため、感光ドラム１表
面の感光層におけるピンホールに起因してシールドケー
ス１３内部に発生した過剰のコロナイオンが、コロナ放
電により発生したコロナ風によりシールドケース１３の
前記前方側の間隙から外部へイオン流として流出しよう
とするのを、完全に阻止することができる。なお、シー
ルドケース１３内部に発生した過剰のコロナイオンは、
コロナ放電により発生したコロナ風によりシールドケー
ス１３の後方側の間隙６から外部へイオン流として流出
するが、コロナ帯電装置Ｐ₂のすぐ左側に配された除電
ランプ（図示略）により直ちに除電される。

【００３７】したがって、このコロナ帯電装置Ｐ₂にあ
っては、シールドケース１３内部に発生した過剰のコロ
ナイオンが感光ドラム１のピンホールに向かうのを充分
に防止することができ、ハーフトーンの複写時に、白い
斑点部に伴う黒いすじ部などの複写不良部が現れるおそ
れを防止することができる。

【００３８】

【発明の効果】この発明に係るコロナ帯電装置は上記の
ように構成されているので、このようなコロナ帯電装置
が組み込まれた画像形成装置にあっては、シールドケー
スにおける、感光ドラムの回転方向に関して前方側の側
縁により、シールドケースとグリッド電極との前記前方
側の間隙は、後方側の間隙よりも小さくされあるいは塞
がれている。この側縁は、感光ドラム表面の感光層にお
けるピンホールに起因してシールドケース内部に発生し
た過剰のコロナイオンが、コロナ放電により発生したコ
ロナ風によりシールドケースの前記前方側の間隙から外
部へイオン流として流出しようとするのを、極力あるい
は完全に阻止する。したがって、この発明に係るコロナ
帯電装置が組み込まれた画像形成装置によれば、ハーフ
トーンの画像形成時に、白い斑点部に伴う黒いすじ部な
どの画像不良部が現れるおそれを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１に係るコロナ帯電装置の斜
視図。

【図２】そのコロナ帯電装置を構成するグリッド電極の
一部省略下面図。

【図３】そのコロナ帯電装置を正面から見た要部構成説
明図。

【図４】そのコロナ帯電装置の組み込まれた複写機でハ
ーフトーンの複写を行った結果を示す用紙の平面図。

【図５】この発明の実施例２に係るコロナ帯電装置の斜
視図。

【図６】そのコロナ帯電装置を正面から見た要部構成説
明図。

【図７】従来のコロナ帯電装置の斜視図。

【図８】そのコロナ帯電装置の組み込まれた複写機でハ
ーフトーンの複写を行った結果を示す用紙の平面図。

【図９】そのコロナ帯電装置において、感光ドラムに過
剰なコロナイオンの層が生じる原理を説明する説明図。

【符号の説明】

１感光ドラム２コロナ放電電極３シールドケース３ａ水平壁３ｂ垂直壁３ｃ垂直壁５グリッド電極６間隙１３ａ水平壁１３ｂ垂直壁１３ｃ垂直壁１３ｄポリエチレンテレフタレート板１５グリッド電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堺博亮大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者岩崎宏昭大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者菅瀬彩子大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光ドラムにコロナ放電を行うためのコ
ロナ放電電極と、このコロナ放電電極に電圧を印加する電源と、コロナ放電電極を覆いかつ放電用開口を有し、感光ドラ
ムの軸線に平行に設けられた絶縁性シールドケースと、このシールドケースの放電用開口に対して所定の間隙を
保って設けられた薄板状のグリッド電極とを備え、シールドケースにおける、感光ドラムの回転方向に対し
て前方側の側縁が、グリッド電極の設けられた位置まで
あるいはその位置を越えた位置まで、感光ドラムの方へ
延出して設けられているコロナ帯電装置。
【請求項２】前記側縁がシールドケースの他の部分と
一体である請求項１記載のコロナ放電電極。
【請求項３】前記側縁がシールドケースの他の部分と
は別体の部材からなる請求項１記載のコロナ放電電極。