JPH0728298A - コロナ放電装置 - Google Patents
コロナ放電装置Info
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- JPH0728298A JPH0728298A JP17186493A JP17186493A JPH0728298A JP H0728298 A JPH0728298 A JP H0728298A JP 17186493 A JP17186493 A JP 17186493A JP 17186493 A JP17186493 A JP 17186493A JP H0728298 A JPH0728298 A JP H0728298A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/02—Arrangements for laying down a uniform charge
- G03G2215/026—Arrangements for laying down a uniform charge by coronas
- G03G2215/028—Arrangements for laying down a uniform charge by coronas using pointed electrodes
Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子写真方式の画像形成装置に用いるコロナ
放電装置であって、従来の鋸歯状電極によるDCコロナ
放電装置よりさらにオゾン発生量が少なく、しかも高速
画像形成に対応可能なコロナ放電装置を提供する。 【構成】 尖鋭状放電端11を備えた放電部材1と、放
電部材1に少なくとも交流電圧成分を含む放電用電圧を
印加するための電源4とを備えたコロナ放電装置。
放電装置であって、従来の鋸歯状電極によるDCコロナ
放電装置よりさらにオゾン発生量が少なく、しかも高速
画像形成に対応可能なコロナ放電装置を提供する。 【構成】 尖鋭状放電端11を備えた放電部材1と、放
電部材1に少なくとも交流電圧成分を含む放電用電圧を
印加するための電源4とを備えたコロナ放電装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式の複写機、
プリンタ等の画像形成装置に用いるコロナ放電装置に関
する。
プリンタ等の画像形成装置に用いるコロナ放電装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置では、感光
体ドラムのような静電潜像担持体表面を原稿画像に対応
する静電潜像の形成に先立って一様に帯電させるための
帯電チャージャ、静電潜像の現像によって得られるトナ
ー像を転写紙へ転写するための転写チャージャ、トナー
像転写後の転写紙を静電潜像担持体から分離させるため
の分離チャージャ等としてコロナ放電装置が広く用いら
れている。
体ドラムのような静電潜像担持体表面を原稿画像に対応
する静電潜像の形成に先立って一様に帯電させるための
帯電チャージャ、静電潜像の現像によって得られるトナ
ー像を転写紙へ転写するための転写チャージャ、トナー
像転写後の転写紙を静電潜像担持体から分離させるため
の分離チャージャ等としてコロナ放電装置が広く用いら
れている。
【0003】コロナ放電装置は、通常、放電電極として
被荷電部材に沿って連続して延びるワイヤー電極が採用
される。また、最近では、ワイヤー電極に代えて鋸歯状
電極を採用した帯電装置としての直流コロナ放電装置も
提案されている(例えば特開平5−19591号公
報)。さらに、帯電ローラによる放電装置も提案されて
いる。
被荷電部材に沿って連続して延びるワイヤー電極が採用
される。また、最近では、ワイヤー電極に代えて鋸歯状
電極を採用した帯電装置としての直流コロナ放電装置も
提案されている(例えば特開平5−19591号公
報)。さらに、帯電ローラによる放電装置も提案されて
いる。
【0004】なお、例えば、静電潜像担持体として有機
感光体を用いた場合には、感光体表面をマイナス帯電さ
せ、従来からよく知られているセレン感光体を用いると
きはプラス帯電させるというように、普通は、感光体の
ような被荷電部材を所望の極性に帯電させるにあたり、
直流(DC)コロナ放電が採用される。
感光体を用いた場合には、感光体表面をマイナス帯電さ
せ、従来からよく知られているセレン感光体を用いると
きはプラス帯電させるというように、普通は、感光体の
ような被荷電部材を所望の極性に帯電させるにあたり、
直流(DC)コロナ放電が採用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワイヤ
ー電極方式のコロナ放電装置では、該ワイヤーに印加さ
れる放電用の高電圧エネルギーの大部分がオゾン発生に
消費され、放電中に多くのオゾンを発生するという問題
がある。オゾン濃度が高いと、感光体ドラムなどの静電
潜像担持体の表面にオゾンによって酸化された生成物
(NOx)等が付着し、静電潜像担持体表面の電気抵抗
が低下して電荷(静電潜像)が移動する、いわゆる画像
流れの原因となる。
ー電極方式のコロナ放電装置では、該ワイヤーに印加さ
れる放電用の高電圧エネルギーの大部分がオゾン発生に
消費され、放電中に多くのオゾンを発生するという問題
がある。オゾン濃度が高いと、感光体ドラムなどの静電
潜像担持体の表面にオゾンによって酸化された生成物
(NOx)等が付着し、静電潜像担持体表面の電気抵抗
が低下して電荷(静電潜像)が移動する、いわゆる画像
流れの原因となる。
【0006】そこで従来より排気ファンやオゾンフィル
ターを設けて、画像形成装置内からオゾン及び前記生成
物の如き放電生成物を排除するようにしているが、かか
る放電生成物は人体へ悪影響を及ぼすので、近年環境保
護の高まりとともに装置外に放出される放電生成物が問
題視されるようになってきた。とくに、日本、ヨーロッ
パ諸国における安全表示のためのブルーエンジェルマー
クの許可基準や、米国における安全規格であるUL規格
では複写機等から放出されるオゾン発生量を制限するよ
うになっている。
ターを設けて、画像形成装置内からオゾン及び前記生成
物の如き放電生成物を排除するようにしているが、かか
る放電生成物は人体へ悪影響を及ぼすので、近年環境保
護の高まりとともに装置外に放出される放電生成物が問
題視されるようになってきた。とくに、日本、ヨーロッ
パ諸国における安全表示のためのブルーエンジェルマー
クの許可基準や、米国における安全規格であるUL規格
では複写機等から放出されるオゾン発生量を制限するよ
うになっている。
【0007】この点、前述の鋸歯状電極を有するDCコ
ロナ放電装置では、ワイヤー電極によるものより、オゾ
ンの発生量は約1/3〜1/4に低減する。しかし、こ
の放電装置を採用する場合でも、画像形成装置中には、
放電が求められる部分として、帯電装置だけでなく転写
装置その他があるから、画像形成装置全体から放出され
るオゾン量はなおかなりの量にのぼる。
ロナ放電装置では、ワイヤー電極によるものより、オゾ
ンの発生量は約1/3〜1/4に低減する。しかし、こ
の放電装置を採用する場合でも、画像形成装置中には、
放電が求められる部分として、帯電装置だけでなく転写
装置その他があるから、画像形成装置全体から放出され
るオゾン量はなおかなりの量にのぼる。
【0008】また、前記帯電ローラを用いる放電装置で
は、ワイヤー電極による放電装置よりオゾン発生量は少
ないものの、近年要求されている高速画像形成に対応し
切れないという難点がある。そこで本発明は、電子写真
方式の画像形成装置に用いるコロナ放電装置であって、
従来の鋸歯状電極によるDCコロナ放電装置よりさらに
オゾン発生量が少なく、しかも高速画像形成に対応可能
なコロナ放電装置を提供することを課題とする。
は、ワイヤー電極による放電装置よりオゾン発生量は少
ないものの、近年要求されている高速画像形成に対応し
切れないという難点がある。そこで本発明は、電子写真
方式の画像形成装置に用いるコロナ放電装置であって、
従来の鋸歯状電極によるDCコロナ放電装置よりさらに
オゾン発生量が少なく、しかも高速画像形成に対応可能
なコロナ放電装置を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決するため研究を重ねたところ、放電部材として尖鋭状
放電端を有するものを採用し、これに少なくとも交流電
圧成分を含む放電電圧を印加してコロナ放電させれば、
従来の鋸歯状電極によるDCコロナ放電装置よりさらに
オゾン発生量が低減することを見出した。
決するため研究を重ねたところ、放電部材として尖鋭状
放電端を有するものを採用し、これに少なくとも交流電
圧成分を含む放電電圧を印加してコロナ放電させれば、
従来の鋸歯状電極によるDCコロナ放電装置よりさらに
オゾン発生量が低減することを見出した。
【0010】本発明はこの知見に基づくものであり、電
子写真方式の画像形成装置に用いるコロナ放電装置であ
って、尖鋭状放電端を備えた放電部材と、前記放電部材
に少なくとも交流電圧成分を含む放電用電圧を印加する
ための手段とを備えたことを特徴とするコロナ放電装置
を提供するものである。尖鋭状放電端を備えた放電部材
の形状としては、図1に示す実施例におけるような鋸歯
状放電部材のほか、図2の(A)図から(C)図に示す
ように、剃刀状の放電端aを備えたもの、ワイヤー放電
端bを備えたもの、針状放電端cを備えたもの等も考え
られる。
子写真方式の画像形成装置に用いるコロナ放電装置であ
って、尖鋭状放電端を備えた放電部材と、前記放電部材
に少なくとも交流電圧成分を含む放電用電圧を印加する
ための手段とを備えたことを特徴とするコロナ放電装置
を提供するものである。尖鋭状放電端を備えた放電部材
の形状としては、図1に示す実施例におけるような鋸歯
状放電部材のほか、図2の(A)図から(C)図に示す
ように、剃刀状の放電端aを備えたもの、ワイヤー放電
端bを備えたもの、針状放電端cを備えたもの等も考え
られる。
【0011】放電部材に印加する前記交流電圧成分とし
ては、オゾン発生を抑制するうえで、AC周波数として
400Hz以上のものが望ましいが、あまり高周波数で
あると漏れ電流が増加するので1.5KHz以下が望ま
しい。また、オゾン発生を抑制するうえで、放電電流の
プラス側、マイナス側の電流成分の和はできるだけ零に
近いほうがよく、実用的範囲として−200μA〜+1
00μAの範囲を例示できる。
ては、オゾン発生を抑制するうえで、AC周波数として
400Hz以上のものが望ましいが、あまり高周波数で
あると漏れ電流が増加するので1.5KHz以下が望ま
しい。また、オゾン発生を抑制するうえで、放電電流の
プラス側、マイナス側の電流成分の和はできるだけ零に
近いほうがよく、実用的範囲として−200μA〜+1
00μAの範囲を例示できる。
【0012】
【作用】本発明コロナ放電装置によると、放電部材の尖
鋭状放電端が被荷電部材に向けて配置され、放電用電圧
印加手段から該放電部材に、少なくともAC電圧成分を
含む放電用電圧が印加され、それによってコロナ放電が
生じ、被荷電部材に電荷が与えられる。放電用電圧にA
C電圧成分が含まれるため、放電中、オゾン発生が抑制
される。
鋭状放電端が被荷電部材に向けて配置され、放電用電圧
印加手段から該放電部材に、少なくともAC電圧成分を
含む放電用電圧が印加され、それによってコロナ放電が
生じ、被荷電部材に電荷が与えられる。放電用電圧にA
C電圧成分が含まれるため、放電中、オゾン発生が抑制
される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1の(A)図は1実施例であるコロナ放電装置
10の斜視図であり、(B)図はその放電部材の一部拡
大斜視図である。この放電装置10は、放電部材1とそ
れに接続された放電用電源4を備えている。この放電装
置は電子写真方式の画像形成装置に組み込まれ、例え
ば、その感光体ドラムPCの表面を静電潜像形成に先立
って帯電させるために用いられる。
する。図1の(A)図は1実施例であるコロナ放電装置
10の斜視図であり、(B)図はその放電部材の一部拡
大斜視図である。この放電装置10は、放電部材1とそ
れに接続された放電用電源4を備えている。この放電装
置は電子写真方式の画像形成装置に組み込まれ、例え
ば、その感光体ドラムPCの表面を静電潜像形成に先立
って帯電させるために用いられる。
【0014】放電部材1は尖鋭状放電端11を一定のピ
ッチPで、被荷電部材(図示例では感光体ドラムPC)
表面に沿って一定方向に配列したもので、全体として鋸
歯形状を呈している。各放電端11は三角形状鋸歯部分
12の先端にあり、そこからコロナ放電を行う。このよ
うな鋸歯状放電部材は、例えば導電性材料からなる板材
をエッチング加工したり、圧延プレス加工するなどして
容易に得られる。なお、鋸歯形状の放電部材のほか、図
2の(A)図から(C)図に示すように、剃刀状の放電
端aを備えたもの、ワイヤー放電端bを備えたもの、針
状放電端cを備えたもの等も考えられる。
ッチPで、被荷電部材(図示例では感光体ドラムPC)
表面に沿って一定方向に配列したもので、全体として鋸
歯形状を呈している。各放電端11は三角形状鋸歯部分
12の先端にあり、そこからコロナ放電を行う。このよ
うな鋸歯状放電部材は、例えば導電性材料からなる板材
をエッチング加工したり、圧延プレス加工するなどして
容易に得られる。なお、鋸歯形状の放電部材のほか、図
2の(A)図から(C)図に示すように、剃刀状の放電
端aを備えたもの、ワイヤー放電端bを備えたもの、針
状放電端cを備えたもの等も考えられる。
【0015】放電端11のピッチPは、放電むらを抑制
し、放電を安定化させるうえで、大きすぎても、小さす
ぎても好ましくない。また、被荷電部材と放電端11と
の距離Dは、近すぎると被荷電部材に電荷が局所的に与
えられるため均一に荷電できなかったり、異常放電を起
こす等の問題があり、遠すぎると電源電圧が高くなるこ
とや放電装置が大型化する等の問題がある。
し、放電を安定化させるうえで、大きすぎても、小さす
ぎても好ましくない。また、被荷電部材と放電端11と
の距離Dは、近すぎると被荷電部材に電荷が局所的に与
えられるため均一に荷電できなかったり、異常放電を起
こす等の問題があり、遠すぎると電源電圧が高くなるこ
とや放電装置が大型化する等の問題がある。
【0016】そこで、被荷電物に対し均一に電荷を付与
するために、ピッチP(mm)と被荷電部材−放電端間
距離D(mm)の関係は2≦D/P≦8の条件を満足す
る範囲に設定する。図1の(B)図に示す各鋸歯部分1
2の歯角θは、大きくなるにつれオゾン発生量が増加す
ることから30°以下とするが、小さすぎると加工性、
強度の点で問題が出てくるから、5°以上、15°以下
とする。
するために、ピッチP(mm)と被荷電部材−放電端間
距離D(mm)の関係は2≦D/P≦8の条件を満足す
る範囲に設定する。図1の(B)図に示す各鋸歯部分1
2の歯角θは、大きくなるにつれオゾン発生量が増加す
ることから30°以下とするが、小さすぎると加工性、
強度の点で問題が出てくるから、5°以上、15°以下
とする。
【0017】また、鋸歯部分12の板厚tは、薄くなる
につれオゾン発生量が少なくなるが薄すぎると強度不足
となるから、0.1mm以下で、好ましくは0.05m
m程度とする。放電部材1、特にその放電端11を含む
部分は、コロナ放電を行うことにより酸化されると共に
微塵が付着し、放電むらの原因となるので、酸化を抑制
して微塵付着を抑制し、それによって耐久性を持たせ、
放電の安定性を図ることが望ましい。この耐久性向上
は、耐食性、耐熱性を向上させれば達成できることか
ら、放電部材1を形成する導電性材料は、耐熱性、耐食
性の観点から鉄にクロムとニッケルを含有させた合金が
良好で、さらに耐熱性、耐食性を向上させるためにモリ
ブデンを含めてもよい。材料成分割合で言えばCr16
〜20(%)、より好ましくは16〜18(%)、Ni
8〜15(%)、より好ましくは10〜14(%)含有
させる。これらは余り多く入れると引張り強さや硬度を
損なうとともに製造コストも増加する。また、モリブデ
ン(Mo)を含めるときは、2〜3(%)程度含有させ
る。余り入れ過ぎると電気抵抗値が増加して電源への負
担となる。なお、放電部材としては、この他、銅板等の
導電性基材にニッケルメッキ等の耐食処理を施したもの
も考えられる。
につれオゾン発生量が少なくなるが薄すぎると強度不足
となるから、0.1mm以下で、好ましくは0.05m
m程度とする。放電部材1、特にその放電端11を含む
部分は、コロナ放電を行うことにより酸化されると共に
微塵が付着し、放電むらの原因となるので、酸化を抑制
して微塵付着を抑制し、それによって耐久性を持たせ、
放電の安定性を図ることが望ましい。この耐久性向上
は、耐食性、耐熱性を向上させれば達成できることか
ら、放電部材1を形成する導電性材料は、耐熱性、耐食
性の観点から鉄にクロムとニッケルを含有させた合金が
良好で、さらに耐熱性、耐食性を向上させるためにモリ
ブデンを含めてもよい。材料成分割合で言えばCr16
〜20(%)、より好ましくは16〜18(%)、Ni
8〜15(%)、より好ましくは10〜14(%)含有
させる。これらは余り多く入れると引張り強さや硬度を
損なうとともに製造コストも増加する。また、モリブデ
ン(Mo)を含めるときは、2〜3(%)程度含有させ
る。余り入れ過ぎると電気抵抗値が増加して電源への負
担となる。なお、放電部材としては、この他、銅板等の
導電性基材にニッケルメッキ等の耐食処理を施したもの
も考えられる。
【0018】また、放電部材1、特に少なくともその放
電端11部分(放電端又はそれを含む部分)を、図1の
(C)図に示すように、オゾン発生量の低減、耐久性向
上、放電安定性向上の目的から、電気的に高抵抗の材料
(例えばセラミックスのような誘電体材料)13で被覆
してもよい。かかる誘電体材料は好ましくはセラミック
ス材料で、中でもガラス、酸化シリコン(SiO2 )、
シリカ、シリカ−アルミナ、アルミナ等が好ましい。被
覆膜厚は、それがあまり大きくなると誘電電圧が大きく
なってスパークが発生し易くなるから、0.1mm以
下、好ましくは0.01mm以下とする。
電端11部分(放電端又はそれを含む部分)を、図1の
(C)図に示すように、オゾン発生量の低減、耐久性向
上、放電安定性向上の目的から、電気的に高抵抗の材料
(例えばセラミックスのような誘電体材料)13で被覆
してもよい。かかる誘電体材料は好ましくはセラミック
ス材料で、中でもガラス、酸化シリコン(SiO2 )、
シリカ、シリカ−アルミナ、アルミナ等が好ましい。被
覆膜厚は、それがあまり大きくなると誘電電圧が大きく
なってスパークが発生し易くなるから、0.1mm以
下、好ましくは0.01mm以下とする。
【0019】かかる被覆膜の形成には、蒸着、材料塗
布、チューブ材の被せ付けなどを適宜採用できる。放電
端の形状が図2に示すようなものの場合でも、少なくと
も該放電端部分に図3に示すように電気的に高抵抗の材
料19を被覆することで同様の効果がある。
布、チューブ材の被せ付けなどを適宜採用できる。放電
端の形状が図2に示すようなものの場合でも、少なくと
も該放電端部分に図3に示すように電気的に高抵抗の材
料19を被覆することで同様の効果がある。
【0020】放電部材1に接続される電源4は、オゾン
発生量の低減と放電安定性の向上を目的として少なくと
もAC電圧成分を含む放電電圧を印加できるものとす
る。印加する交流電圧の周波数が高くなるほどオゾン発
生量は少なくなるが、周波数を高くすれば漏れ電流が増
加することから周波数は400Hz以上、1.5kHz
以下とする。また、放電電流のプラス側及びマイナス側
の成分の和が零に近くなるほどオゾン発生量は少なくな
るので、電流成分の和は−200μA〜+100μAの
範囲とする。
発生量の低減と放電安定性の向上を目的として少なくと
もAC電圧成分を含む放電電圧を印加できるものとす
る。印加する交流電圧の周波数が高くなるほどオゾン発
生量は少なくなるが、周波数を高くすれば漏れ電流が増
加することから周波数は400Hz以上、1.5kHz
以下とする。また、放電電流のプラス側及びマイナス側
の成分の和が零に近くなるほどオゾン発生量は少なくな
るので、電流成分の和は−200μA〜+100μAの
範囲とする。
【0021】以上説明した放電部材1は保持部材2に支
持されており、放電部材1と平行に延びる両側の安定板
3、3の間に配置されている。保持部材2及び安定板3
は共に天井安定板30に支持されている。なお、保持部
材1の両端部を従来のワイヤー電極のように保持するの
であれば、保持部材2は省略できる。安定板3は必ずし
も要しない。設ける場合でもその導電性の有無は問わな
いが、放電を安定化させるためには、導電性材料から形
成するほうがよい。また、安定板3、3の開放側で被荷
電部材と放電部材1の間に図示しないグリッドを設けて
放電の安定化を図ってもよい。
持されており、放電部材1と平行に延びる両側の安定板
3、3の間に配置されている。保持部材2及び安定板3
は共に天井安定板30に支持されている。なお、保持部
材1の両端部を従来のワイヤー電極のように保持するの
であれば、保持部材2は省略できる。安定板3は必ずし
も要しない。設ける場合でもその導電性の有無は問わな
いが、放電を安定化させるためには、導電性材料から形
成するほうがよい。また、安定板3、3の開放側で被荷
電部材と放電部材1の間に図示しないグリッドを設けて
放電の安定化を図ってもよい。
【0022】以上説明したコロナ放電装置10による
と、放電部材1の放電端11列が被荷電部材(図示例で
は感光体ドラムPC表面)に向けて配置される。このと
き、放電端列とドラムPC表面との距離Dmmは、2≦
D/P(放電端ピッチmm)≦8の条件を満足するよう
に設定される。放電用電源4から該放電部材1に、少な
くともAC電圧成分を含む放電用電圧が印加され、それ
によってコロナ放電が生じ、感光体ドラムPC表面が帯
電する。
と、放電部材1の放電端11列が被荷電部材(図示例で
は感光体ドラムPC表面)に向けて配置される。このと
き、放電端列とドラムPC表面との距離Dmmは、2≦
D/P(放電端ピッチmm)≦8の条件を満足するよう
に設定される。放電用電源4から該放電部材1に、少な
くともAC電圧成分を含む放電用電圧が印加され、それ
によってコロナ放電が生じ、感光体ドラムPC表面が帯
電する。
【0023】この放電及びドラム帯電においては、放電
用電圧にAC電圧成分が含まれるため、従来の鋸歯形状
電極において単に直流電圧を印加する場合に比べ、オゾ
ン発生が抑制される。また、2≦D/P≦8の条件で装
置設定が行われているため、感光体ドラム表面は均一に
帯電する。放電部材1の放電端部をニッケル及びクロ
ム、或いはさらにモリブデンを含有する導電性材料で形
成するときは、それら含有ニッケル等により放電端の酸
化が抑制され、また、該放電端部が電気的に高抵抗の材
料で被覆されているときもそれによって放電端の酸化が
抑制され、従って微塵の付着が長時間にわたり抑制さ
れ、安定した放電が行われる。放電端部が電気的に高抵
抗の材料13(図1の(C)図参照)で被覆されている
ときは、それだけ、放電中のオゾン発生が抑制される。
用電圧にAC電圧成分が含まれるため、従来の鋸歯形状
電極において単に直流電圧を印加する場合に比べ、オゾ
ン発生が抑制される。また、2≦D/P≦8の条件で装
置設定が行われているため、感光体ドラム表面は均一に
帯電する。放電部材1の放電端部をニッケル及びクロ
ム、或いはさらにモリブデンを含有する導電性材料で形
成するときは、それら含有ニッケル等により放電端の酸
化が抑制され、また、該放電端部が電気的に高抵抗の材
料で被覆されているときもそれによって放電端の酸化が
抑制され、従って微塵の付着が長時間にわたり抑制さ
れ、安定した放電が行われる。放電端部が電気的に高抵
抗の材料13(図1の(C)図参照)で被覆されている
ときは、それだけ、放電中のオゾン発生が抑制される。
【0024】以上説明した本発明の実施例の効果を裏付
ける各種実験例等について順次説明する。 ・放電部材1の材料について 材料成分を変えて試作した放電部材1、1、1を
用いて100時間放電させた後の放電端への微塵付着量
を電子顕微鏡にて観察し、耐久性を評価した。
ける各種実験例等について順次説明する。 ・放電部材1の材料について 材料成分を変えて試作した放電部材1、1、1を
用いて100時間放電させた後の放電端への微塵付着量
を電子顕微鏡にて観察し、耐久性を評価した。
【0025】放電部材1 主材−鉄(95%以上) 放電部材1 主材−鉄+クロム(18%)+ニッケル
(10%) 放電部材1 主材−鉄+クロム(18%)+ニッケル
(10%)+モリブデン(2%) 図4は放電部材1による100時間放電後の放電端部
分の状態を示す電子顕微鏡写真に基づく図で、電極表面
に多量の微塵が付着している。図5は放電部材1の放
電を行う前の初期状態を示す電子顕微鏡写真に基づく図
で、殆ど付着物がない。図6は同部材1の100時間
放電後の状態を示す電子顕微鏡写真に基づく図で、電極
表面に微塵が付着しているが、放電部材1の場合より
は少ない。図7は放電部材1による100時間放電後
の電子顕微鏡写真に基づく図であり、電極表面に微塵が
付着しているが、その付着量は放電部材1のときより
さらに少ない。
(10%) 放電部材1 主材−鉄+クロム(18%)+ニッケル
(10%)+モリブデン(2%) 図4は放電部材1による100時間放電後の放電端部
分の状態を示す電子顕微鏡写真に基づく図で、電極表面
に多量の微塵が付着している。図5は放電部材1の放
電を行う前の初期状態を示す電子顕微鏡写真に基づく図
で、殆ど付着物がない。図6は同部材1の100時間
放電後の状態を示す電子顕微鏡写真に基づく図で、電極
表面に微塵が付着しているが、放電部材1の場合より
は少ない。図7は放電部材1による100時間放電後
の電子顕微鏡写真に基づく図であり、電極表面に微塵が
付着しているが、その付着量は放電部材1のときより
さらに少ない。
【0026】以上の結果より、放電部材、特にその放電
端部を、クロムとニッケルを含有する導電性材料で形成
することにより、放電端への微塵付着量が低減すること
がわかる。すなわち、耐久性が向上する。また、モリブ
デンを含有させることでさらに耐久性が向上することが
わかる。図8は鉄材からなる放電部材1の長手方向の
各部から被荷電部材側に流れる放電電流の測定結果を示
すグラフであり、図9は鉄にニッケル、クロム及びモリ
ブデンを含有させた材料からなる放電部材1の長手方
向の各部から被荷電部材側に流れる放電電流の測定結果
を示すグラフである。
端部を、クロムとニッケルを含有する導電性材料で形成
することにより、放電端への微塵付着量が低減すること
がわかる。すなわち、耐久性が向上する。また、モリブ
デンを含有させることでさらに耐久性が向上することが
わかる。図8は鉄材からなる放電部材1の長手方向の
各部から被荷電部材側に流れる放電電流の測定結果を示
すグラフであり、図9は鉄にニッケル、クロム及びモリ
ブデンを含有させた材料からなる放電部材1の長手方
向の各部から被荷電部材側に流れる放電電流の測定結果
を示すグラフである。
【0027】図8から、放電部材1では部材長手方向
各部において放電電流にかなりの「むら」が発生するこ
とがわかる。また、図9から、放電部材1では、部材
1より、部材長手方向各部において放電電流が均一に
分布することがわかる。 ・放電部材1の鋸歯部分12の歯角θ、放電端ピッチ
P、被荷電部材間距離D等について。
各部において放電電流にかなりの「むら」が発生するこ
とがわかる。また、図9から、放電部材1では、部材
1より、部材長手方向各部において放電電流が均一に
分布することがわかる。 ・放電部材1の鋸歯部分12の歯角θ、放電端ピッチ
P、被荷電部材間距離D等について。
【0028】先鋭状放電端を有する放電部材によるコロ
ナ放電装置では、その放電端形状、安定板形状等が放電
安定性(換言すれば放電むら)、オゾン発生量に大きく
影響を及ぼす。以下に放電部材1の鋸歯部分12の歯角
θ、放電端ピッチP、被荷電部材との距離D等と、放電
安定性、オゾン発生量との関係について説明する。な
お、「放電むら」については、コロナ放電させた時に電
極長手方向の各放電端から被荷電部材側に流れる放電電
流を検出し、電極長手方向に沿って検出電流量が異なれ
ばそれを放電むらとした。なお、放電むらは、画像サン
プル採取時の画像ノイズに対応する。
ナ放電装置では、その放電端形状、安定板形状等が放電
安定性(換言すれば放電むら)、オゾン発生量に大きく
影響を及ぼす。以下に放電部材1の鋸歯部分12の歯角
θ、放電端ピッチP、被荷電部材との距離D等と、放電
安定性、オゾン発生量との関係について説明する。な
お、「放電むら」については、コロナ放電させた時に電
極長手方向の各放電端から被荷電部材側に流れる放電電
流を検出し、電極長手方向に沿って検出電流量が異なれ
ばそれを放電むらとした。なお、放電むらは、画像サン
プル採取時の画像ノイズに対応する。
【0029】オゾン発生量については、図10に示すオ
ゾン測定装置90により測定した。すなわち、ダクト9
1中にコロナ放電装置10を入れファン92によりダク
ト91中に風を送り、放電装置10に直流高電圧を印加
する。ダクト91内の放電装置10を通過後のエアーを
オゾン濃度計93にて測定しオゾン発生量を求めた。 歯角θとオゾン発生量 放電部材1として次のものを準備した。すなわち、鉄、
クロム及びニッケルからなる材料Xと、鉄、クロム、ニ
ッケル及びモリブデンからなる材料Yの二種類の材料の
それぞれにより、板厚はいずれも0.05mmの一定と
して、放電端ピッチP1mm、2mm、4mmのそれぞ
れ又は一部について歯角θを変化させたものを作成し
た。これら各放電部材を前記オゾン測定装置90に収容
してオゾン発生量を調べた。このとき装置90はダクト
91の直径50mm、風速2m/sec、低温低湿環境
(20℃、34%RH)、放電電流Ic=−800μA
とした。結果は図11に示すとおりである。
ゾン測定装置90により測定した。すなわち、ダクト9
1中にコロナ放電装置10を入れファン92によりダク
ト91中に風を送り、放電装置10に直流高電圧を印加
する。ダクト91内の放電装置10を通過後のエアーを
オゾン濃度計93にて測定しオゾン発生量を求めた。 歯角θとオゾン発生量 放電部材1として次のものを準備した。すなわち、鉄、
クロム及びニッケルからなる材料Xと、鉄、クロム、ニ
ッケル及びモリブデンからなる材料Yの二種類の材料の
それぞれにより、板厚はいずれも0.05mmの一定と
して、放電端ピッチP1mm、2mm、4mmのそれぞ
れ又は一部について歯角θを変化させたものを作成し
た。これら各放電部材を前記オゾン測定装置90に収容
してオゾン発生量を調べた。このとき装置90はダクト
91の直径50mm、風速2m/sec、低温低湿環境
(20℃、34%RH)、放電電流Ic=−800μA
とした。結果は図11に示すとおりである。
【0030】図11から分かるように、概ね、歯角θが
小さくなるにつれてオゾン発生量は少なくなる。図12
は、複写機において除去率70%のオゾンフィルタを使
用し、かつ感光体ドラムの帯電、トナー像の転写紙への
転写、転写後の感光体ドラムからの転写紙分離でコロナ
放電装置10のタイプのものを使用したときの、放電端
歯角θとオゾン発生量との関係及び放電部材強度との関
係を示す図である。図12から分かるように、この場合
も、歯角θが小さくなるにつれてオゾン発生量は少なく
なっている。
小さくなるにつれてオゾン発生量は少なくなる。図12
は、複写機において除去率70%のオゾンフィルタを使
用し、かつ感光体ドラムの帯電、トナー像の転写紙への
転写、転写後の感光体ドラムからの転写紙分離でコロナ
放電装置10のタイプのものを使用したときの、放電端
歯角θとオゾン発生量との関係及び放電部材強度との関
係を示す図である。図12から分かるように、この場合
も、歯角θが小さくなるにつれてオゾン発生量は少なく
なっている。
【0031】このときの実験の詳細は以下のとおりであ
り、歯角が15°の形状のものでは、オゾンフィルタに
よる浄化後のオゾン濃度をUL規格をクリアすることの
できる0.1ppmに抑えることができることが確認さ
れた。各放電装置の基本形態は図1に示すとおり、鋸歯
形状放電部材1を用いるものである。
り、歯角が15°の形状のものでは、オゾンフィルタに
よる浄化後のオゾン濃度をUL規格をクリアすることの
できる0.1ppmに抑えることができることが確認さ
れた。各放電装置の基本形態は図1に示すとおり、鋸歯
形状放電部材1を用いるものである。
【0032】帯電用放電装置:スコロトロンチャージ
(放電電流 −400 μA)とした。 転写用放電装置:コロトロンチャージャ(放電電流 −
75μA)とした。 分離用放電装置:コロトロンチャージャ(放電電流 ±
50μA)とした。 オゾン濃度は、UL規格に準拠して、複写機を27m3
の恒温恒湿室内の中央部に配置し、オゾン濃度が飽和す
るまで複写機の運転を行うことで測定した。
(放電電流 −400 μA)とした。 転写用放電装置:コロトロンチャージャ(放電電流 −
75μA)とした。 分離用放電装置:コロトロンチャージャ(放電電流 ±
50μA)とした。 オゾン濃度は、UL規格に準拠して、複写機を27m3
の恒温恒湿室内の中央部に配置し、オゾン濃度が飽和す
るまで複写機の運転を行うことで測定した。
【0033】オゾン濃度測定結果は次のとおりであった
(図12参照)。 また、放電部材強度と歯角との関係については、次表の
ように、帯電、転写、分離用の放電装置における放電部
材の歯角を変化させ、それぞれの歯角について1万枚の
複写操作後、放電端の形状を調べた。次表において
「○」印は形状変化が認められなかったことを、「×」
印は形状変化が認められたことを示している。
(図12参照)。 また、放電部材強度と歯角との関係については、次表の
ように、帯電、転写、分離用の放電装置における放電部
材の歯角を変化させ、それぞれの歯角について1万枚の
複写操作後、放電端の形状を調べた。次表において
「○」印は形状変化が認められなかったことを、「×」
印は形状変化が認められたことを示している。
【0034】 歯角θ(°) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10K耐刷後 × × × ○ ○ ○ ○ ○ ○ この実験結果(図12も参照)に見られるように、歯角
が5°よりも小さいものについては放電端形状が変化し
てしまい、均一な帯電ができない状態となっている。こ
の原因としては、歯角が小さすぎると放電端部分の十分
な強度が確保できないので、耐刷後は放電点の熱によっ
て放電端部分が変形してしまうためと考えられる。従っ
て、歯角の形状を定めるに当たっては、単にオゾン発生
量だけでなく、放電端部分の強度をも十分考慮する必要
があり、放電によって放電端部分の形状が変形すること
のない程度の強度を有し、且つ、オゾン発生量を低減す
ることのできる歯角(例えば5°以上、30°以下、好
ましくは15°以下)を設定することが望ましいと言え
る。 放電端ピッチP及び被荷電部材−放電端間距離Dと
放電むら 放電端ピッチP(mm)と放電ギャップD(mm)の比
をD/Pで表し、D/Pと放電むらの関係を調べたとこ
ろ、図13に示すように、D/Pが2より小さいときや
8より大きいときは、実用上問題視される放電むらが発
生したが、D/Pが2以上、8以下では放電むらが少な
く、被荷電部材の実質上均一な荷電が可能で、4以上、
6以下だとさらに放電むらが少なかった。
が5°よりも小さいものについては放電端形状が変化し
てしまい、均一な帯電ができない状態となっている。こ
の原因としては、歯角が小さすぎると放電端部分の十分
な強度が確保できないので、耐刷後は放電点の熱によっ
て放電端部分が変形してしまうためと考えられる。従っ
て、歯角の形状を定めるに当たっては、単にオゾン発生
量だけでなく、放電端部分の強度をも十分考慮する必要
があり、放電によって放電端部分の形状が変形すること
のない程度の強度を有し、且つ、オゾン発生量を低減す
ることのできる歯角(例えば5°以上、30°以下、好
ましくは15°以下)を設定することが望ましいと言え
る。 放電端ピッチP及び被荷電部材−放電端間距離Dと
放電むら 放電端ピッチP(mm)と放電ギャップD(mm)の比
をD/Pで表し、D/Pと放電むらの関係を調べたとこ
ろ、図13に示すように、D/Pが2より小さいときや
8より大きいときは、実用上問題視される放電むらが発
生したが、D/Pが2以上、8以下では放電むらが少な
く、被荷電部材の実質上均一な荷電が可能で、4以上、
6以下だとさらに放電むらが少なかった。
【0035】なお、放電むらの評価については、1〜5
の5段階にランク付け(図13参照)する作業を行っ
た。すなわち、得られる画質に与える影響として、 放電むらランク 5→画質に、明らかにむらが確認でき
る。 放電むらランク 4→画質に、視覚上むらが確認でき
る。 放電むらランク 3→画質に、視覚上むらが確認できな
い。
の5段階にランク付け(図13参照)する作業を行っ
た。すなわち、得られる画質に与える影響として、 放電むらランク 5→画質に、明らかにむらが確認でき
る。 放電むらランク 4→画質に、視覚上むらが確認でき
る。 放電むらランク 3→画質に、視覚上むらが確認できな
い。
【0036】(測定器では確認できる。) 放電むらランク 2→画質に、測定器でも放電むら確認
困難。 放電むらランク 1→画質に、むらなし。 D/P最適値の選定に当たっては、視覚上で画質にムラ
の確認できない程度の放電むらランク3を選択した。 鋸歯部分12(放電端部分)の板厚とオゾン発生量 放電部材1として次のものを準備した。すなわち、鉄、
クロム及びニッケルからなる材料Xと、鉄、クロム、ニ
ッケル及びモリブデンからなる材料Yの二種類の材料の
それぞれにより、放電端ピッチP1mm、2mm、4m
mのそれぞれについて歯角θを変化させ、さらにそれぞ
れについて板厚を変化させたものを作成した。これら各
放電部材を前記オゾン測定装置90に収容してオゾン発
生量を調べた。このとき装置90はダクト91の直径5
0mm、風速2m/sec、低温低湿環境、放電電流I
c=−800μAとした。結果は図14に示すとおりで
ある。
困難。 放電むらランク 1→画質に、むらなし。 D/P最適値の選定に当たっては、視覚上で画質にムラ
の確認できない程度の放電むらランク3を選択した。 鋸歯部分12(放電端部分)の板厚とオゾン発生量 放電部材1として次のものを準備した。すなわち、鉄、
クロム及びニッケルからなる材料Xと、鉄、クロム、ニ
ッケル及びモリブデンからなる材料Yの二種類の材料の
それぞれにより、放電端ピッチP1mm、2mm、4m
mのそれぞれについて歯角θを変化させ、さらにそれぞ
れについて板厚を変化させたものを作成した。これら各
放電部材を前記オゾン測定装置90に収容してオゾン発
生量を調べた。このとき装置90はダクト91の直径5
0mm、風速2m/sec、低温低湿環境、放電電流I
c=−800μAとした。結果は図14に示すとおりで
ある。
【0037】図14から分かるように、概ね、板厚が小
さくなるにつれてオゾン発生量は少なくなる。図15
は、複写機において除去率70%のオゾンフィルタを使
用し、かつ感光体ドラムの帯電、トナー像の転写紙への
転写、転写後の感光体ドラムからの転写紙分離の各工程
において、前記項の場合と同様にコロナ放電装置10
のタイプの放電装置を使用したときの、放電端部分板厚
とオゾン発生量との関係及び該板厚と放電部材強度との
関係を示す図である。ここでオゾン発生量は図10に示
すオゾン測定装置90により測定した。図15から分か
るように、この場合も、板厚が小さくなるにつれてオゾ
ン発生量は少なくなっている。 ・放電部材1の放電端11部分を電気的に高抵抗材料で
被覆すること等について。
さくなるにつれてオゾン発生量は少なくなる。図15
は、複写機において除去率70%のオゾンフィルタを使
用し、かつ感光体ドラムの帯電、トナー像の転写紙への
転写、転写後の感光体ドラムからの転写紙分離の各工程
において、前記項の場合と同様にコロナ放電装置10
のタイプの放電装置を使用したときの、放電端部分板厚
とオゾン発生量との関係及び該板厚と放電部材強度との
関係を示す図である。ここでオゾン発生量は図10に示
すオゾン測定装置90により測定した。図15から分か
るように、この場合も、板厚が小さくなるにつれてオゾ
ン発生量は少なくなっている。 ・放電部材1の放電端11部分を電気的に高抵抗材料で
被覆すること等について。
【0038】これについては図1のコロナ放電装置10
と基本形態が同じで、次の放電部材を有するコロナ放電
装置100を準備して実験を行った。 放電部材1 形成方法 エッチング加工 材質 ステンレススチール 板厚 0.05mm 放電端ピッチ 2mm 鋸歯部分12の歯角θ 20° 放電端部分の被覆膜13(図1の(C)図参照) 形成方法 イオンビーム・アシスト蒸着法 材質 SiO2 膜厚 0.1μm また、比較例として、コロナ放電装置10と基本形態が
同じで、上記と同じ放電部材1(但し、被覆膜を形成し
ないもの)を有する比較例装置1、及び従来のワイヤー
方式による比較例装置2(但し、放電用ワイヤーとして
線径50μmのタングステンワイヤーを使用)を準備し
て実験を行った。
と基本形態が同じで、次の放電部材を有するコロナ放電
装置100を準備して実験を行った。 放電部材1 形成方法 エッチング加工 材質 ステンレススチール 板厚 0.05mm 放電端ピッチ 2mm 鋸歯部分12の歯角θ 20° 放電端部分の被覆膜13(図1の(C)図参照) 形成方法 イオンビーム・アシスト蒸着法 材質 SiO2 膜厚 0.1μm また、比較例として、コロナ放電装置10と基本形態が
同じで、上記と同じ放電部材1(但し、被覆膜を形成し
ないもの)を有する比較例装置1、及び従来のワイヤー
方式による比較例装置2(但し、放電用ワイヤーとして
線径50μmのタングステンワイヤーを使用)を準備し
て実験を行った。
【0039】オゾン発生量の測定には図10に示す装置
を用い、放電装置を収容するダクト91は直径50mm
とし、風速2m/secの風を送り、放電部材に直流高
電圧を印加した。ダクト91内の放電装置通過後のエア
ーをオゾン濃度計93にて測定した。放電電流を1mA
まで振ったときの結果を図16に示す。図16から分か
るように、本発明にかかる放電装置100、比較例装置
1、比較例装置2の3種の放電装置で比較すると、オゾ
ン発生量は、同一放電電流で放電装置100:比較例装
置1:比較例装置2≒1:3:12であった。つまり、
放電端部を被覆した放電部材による放電装置100によ
れば従来のワイヤータイプの放電装置と比較してオゾン
発生量を1/12程度に低減できることが分かる。
を用い、放電装置を収容するダクト91は直径50mm
とし、風速2m/secの風を送り、放電部材に直流高
電圧を印加した。ダクト91内の放電装置通過後のエア
ーをオゾン濃度計93にて測定した。放電電流を1mA
まで振ったときの結果を図16に示す。図16から分か
るように、本発明にかかる放電装置100、比較例装置
1、比較例装置2の3種の放電装置で比較すると、オゾ
ン発生量は、同一放電電流で放電装置100:比較例装
置1:比較例装置2≒1:3:12であった。つまり、
放電端部を被覆した放電部材による放電装置100によ
れば従来のワイヤータイプの放電装置と比較してオゾン
発生量を1/12程度に低減できることが分かる。
【0040】次に、本発明による放電装置100及び比
較例装置1にてコロナ放電させたときに放電部材長手方
向各部から被荷電部材側に流れる放電電流を測定したと
ころ、図17、図19の結果を得た。同様にして放電装
置100、比較例装置1を長時間放電させた後における
放電電流を測定したところ、図18、図20の結果を得
た。これら図からわかるように、放電部材1を高抵抗材
料で被覆しない比較例装置1では、長時間放電させれば
図20のように放電電流むらが生じるが、本発明による
放電装置100であれば長時間放電させた後でも図18
のように放電電流むらが生じ難い。すなわち、放電端部
分を高抵抗材料で被覆してあるだけ耐久性に優れ、放電
安定性が向上していると言える。 ・放電部材に印加する電圧等について。
較例装置1にてコロナ放電させたときに放電部材長手方
向各部から被荷電部材側に流れる放電電流を測定したと
ころ、図17、図19の結果を得た。同様にして放電装
置100、比較例装置1を長時間放電させた後における
放電電流を測定したところ、図18、図20の結果を得
た。これら図からわかるように、放電部材1を高抵抗材
料で被覆しない比較例装置1では、長時間放電させれば
図20のように放電電流むらが生じるが、本発明による
放電装置100であれば長時間放電させた後でも図18
のように放電電流むらが生じ難い。すなわち、放電端部
分を高抵抗材料で被覆してあるだけ耐久性に優れ、放電
安定性が向上していると言える。 ・放電部材に印加する電圧等について。
【0041】図1に示す本発明にかかるコロナ放電装置
10を準備し、これを図10に示すオゾン測定装置90
のダクト91内に収容し、鋸歯形状の放電部材1に電源
を接続してオゾン発生量を測定した。また、比較のた
め、従来のワイヤー方式による比較例装置を準備し、こ
れについても同様にオゾン発生量を測定した。本発明装
置、比較例装置のいずれについても正極性の直流電圧、
負極性の直流電圧、交流(AC)電圧をそれぞれ印加し
ての放電(以下、それぞれ(+)放電、(−)放電、A
C放電と記す。)を行わせ、そのときのオゾン発生量を
測定したところ、図21に示す結果を得た。
10を準備し、これを図10に示すオゾン測定装置90
のダクト91内に収容し、鋸歯形状の放電部材1に電源
を接続してオゾン発生量を測定した。また、比較のた
め、従来のワイヤー方式による比較例装置を準備し、こ
れについても同様にオゾン発生量を測定した。本発明装
置、比較例装置のいずれについても正極性の直流電圧、
負極性の直流電圧、交流(AC)電圧をそれぞれ印加し
ての放電(以下、それぞれ(+)放電、(−)放電、A
C放電と記す。)を行わせ、そのときのオゾン発生量を
測定したところ、図21に示す結果を得た。
【0042】従来、最も汎用的であったワイヤー電極放
電装置でのオゾン発生量の比は、正極性の直流電圧を印
加して放電電流を400μAとしたときのオゾン発生量
を1とすると、(−)放電:AC放電:(+)放電≒
7:4:1でAC放電でのオゾン発生量は(+)成分と
(−)成分のオゾン発生量の和、すなわち7/2+1/
2=4であった。一方、鋸歯形状放電部材による放電装
置においては、オゾン発生量の比は(−)放電:AC放
電:(+)放電≒2.5:1:1〜2.5でACでのオ
ゾン発生量が最も少なかった。
電装置でのオゾン発生量の比は、正極性の直流電圧を印
加して放電電流を400μAとしたときのオゾン発生量
を1とすると、(−)放電:AC放電:(+)放電≒
7:4:1でAC放電でのオゾン発生量は(+)成分と
(−)成分のオゾン発生量の和、すなわち7/2+1/
2=4であった。一方、鋸歯形状放電部材による放電装
置においては、オゾン発生量の比は(−)放電:AC放
電:(+)放電≒2.5:1:1〜2.5でACでのオ
ゾン発生量が最も少なかった。
【0043】以上のことから、先鋭状放電端を有する放
電部材を用い、これに交流成分を有する高電圧を印加し
てコロナ放電を行わせれば、オゾン発生量低減効果があ
ることがわかる。図22、図23、図24は、コロナ放
電装置10を複写機の感光体ドラムPCの帯電に利用す
る場合において、該装置の放電部材1に交流電圧成分を
含む放電用電圧を印加する場合の電源4の例を示してい
る。図22ではACトランス41によってコロナ放電を
行わせる。図23ではAC高圧電源42とDC発生器4
3とで、図24ではACトランス44と直流電源45と
で、それぞれ直流(DC)印加電圧に交流(AC)電圧
を重畳させる。図23、図24の実施例では、AC印加
によるオゾン発生量の低減と併せて、効率良く帯電させ
ることができる。
電部材を用い、これに交流成分を有する高電圧を印加し
てコロナ放電を行わせれば、オゾン発生量低減効果があ
ることがわかる。図22、図23、図24は、コロナ放
電装置10を複写機の感光体ドラムPCの帯電に利用す
る場合において、該装置の放電部材1に交流電圧成分を
含む放電用電圧を印加する場合の電源4の例を示してい
る。図22ではACトランス41によってコロナ放電を
行わせる。図23ではAC高圧電源42とDC発生器4
3とで、図24ではACトランス44と直流電源45と
で、それぞれ直流(DC)印加電圧に交流(AC)電圧
を重畳させる。図23、図24の実施例では、AC印加
によるオゾン発生量の低減と併せて、効率良く帯電させ
ることができる。
【0044】なお、図22から図24において、Tは転
写チャージャ、Sは分離チャージャであり、これらにつ
いても先鋭状放電端を有する放電部材によるコロナ放電
装置が採用されている。これらの電源についても放電装
置10に対すると同様のものを考えることができる。ま
た、図中、Dは現像装置、CLは残留トナー清掃用のク
リーナである。
写チャージャ、Sは分離チャージャであり、これらにつ
いても先鋭状放電端を有する放電部材によるコロナ放電
装置が採用されている。これらの電源についても放電装
置10に対すると同様のものを考えることができる。ま
た、図中、Dは現像装置、CLは残留トナー清掃用のク
リーナである。
【0045】最後に、図25〜28は、図1のタイプ
の、次の条件の放電装置及び比較例装置を複写機の感光
体ドラム帯電に採用した場合において、放電を行わせた
ときのオゾン発生量を示している。 本発明にかかる放電装置 放電部材1は、板厚0.5mmのステンレススチール板
から、放電端ピッチP=2mm、鋸歯部分12の歯角θ
=20°で形成し、該鋸歯部分12を0.1μm厚さの
SiO2 膜で被覆する。放電端11から感光体ドラム表
面までの距離Dは6mmに、放電端11から両側安定板
3端までの、放電端から感光体表面へ向かう方向の距離
(スカート長)は4mmに設定する。
の、次の条件の放電装置及び比較例装置を複写機の感光
体ドラム帯電に採用した場合において、放電を行わせた
ときのオゾン発生量を示している。 本発明にかかる放電装置 放電部材1は、板厚0.5mmのステンレススチール板
から、放電端ピッチP=2mm、鋸歯部分12の歯角θ
=20°で形成し、該鋸歯部分12を0.1μm厚さの
SiO2 膜で被覆する。放電端11から感光体ドラム表
面までの距離Dは6mmに、放電端11から両側安定板
3端までの、放電端から感光体表面へ向かう方向の距離
(スカート長)は4mmに設定する。
【0046】比較例装置 上記本発明の装置においてSiO2 膜被覆を行っていな
いもの。オゾン発生量は図10の装置90により測定
し、ダクト91の径は50mm、風速2m/sec、2
0℃、34%RHとした。図25は、(−)放電を行っ
たときのIc(放電電流)−オゾン発生量を示すもの
で、(−)放電時でもSiO2 被覆したものはオゾン低
減効果が高いことがわかる。
いもの。オゾン発生量は図10の装置90により測定
し、ダクト91の径は50mm、風速2m/sec、2
0℃、34%RHとした。図25は、(−)放電を行っ
たときのIc(放電電流)−オゾン発生量を示すもの
で、(−)放電時でもSiO2 被覆したものはオゾン低
減効果が高いことがわかる。
【0047】図26は、交流電圧を印加して放電電流I
cを±200μAとして放電を行わせ、周波数を振った
ときのオゾン発生量を示すものであり、周波数が高けれ
ば高い程オゾン発生量が低下すること、また、被覆無し
のものに比べ、SiO2 被覆したものは著しくオゾン発
生量を低減することでがきることを示している。図27
は、(AC)放電を行った場合で、放電電流Icを振っ
たときの結果を示す図である。周波数としては、200
Hzと1000Hzとをサンプル採取した。被覆無しの
ものに比べ、SiO2 被覆したものはオゾン発生量が低
下すること、印加高周波の周波数は200Hzに比べて
より高い1000Hzの方がオゾン発生量が少ないこ
と、SiO2 被覆したものを1000HzでAC放電さ
せると、著しくオゾン量が低減することが分かる。
cを±200μAとして放電を行わせ、周波数を振った
ときのオゾン発生量を示すものであり、周波数が高けれ
ば高い程オゾン発生量が低下すること、また、被覆無し
のものに比べ、SiO2 被覆したものは著しくオゾン発
生量を低減することでがきることを示している。図27
は、(AC)放電を行った場合で、放電電流Icを振っ
たときの結果を示す図である。周波数としては、200
Hzと1000Hzとをサンプル採取した。被覆無しの
ものに比べ、SiO2 被覆したものはオゾン発生量が低
下すること、印加高周波の周波数は200Hzに比べて
より高い1000Hzの方がオゾン発生量が少ないこ
と、SiO2 被覆したものを1000HzでAC放電さ
せると、著しくオゾン量が低減することが分かる。
【0048】図28は、AC電圧の電流成分の和を振っ
たときの被覆無しのもの、SiO2被覆したものにおけ
るオゾン発生量を示している。ここで、電流成分は正負
共0〜±200μAの範囲に設定している。正負の電流
成分の和が−200μA〜+100μAの範囲ではオゾ
ン発生量が少なく、電流成分の和が0に近づくほどオゾ
ン発生量が少ないことが分かる。
たときの被覆無しのもの、SiO2被覆したものにおけ
るオゾン発生量を示している。ここで、電流成分は正負
共0〜±200μAの範囲に設定している。正負の電流
成分の和が−200μA〜+100μAの範囲ではオゾ
ン発生量が少なく、電流成分の和が0に近づくほどオゾ
ン発生量が少ないことが分かる。
【0049】
【発明の効果】本発明によると、電子写真方式の画像形
成装置に用いるコロナ放電装置であって、従来の鋸歯状
電極によるDCコロナ放電装置よりさらにオゾン発生量
が少なく、しかも高速画像形成に対応可能のコロナ放電
装置を提供することができる。
成装置に用いるコロナ放電装置であって、従来の鋸歯状
電極によるDCコロナ放電装置よりさらにオゾン発生量
が少なく、しかも高速画像形成に対応可能のコロナ放電
装置を提供することができる。
【図1】(A)図は本発明の一実施例の斜視図、(B)
図は(A)図に示す放電部材の一部の拡大斜視図、
(C)図は(A)図に示す放電部材の放電端に高抵抗材
料を被覆した様子を示す斜視図である。
図は(A)図に示す放電部材の一部の拡大斜視図、
(C)図は(A)図に示す放電部材の放電端に高抵抗材
料を被覆した様子を示す斜視図である。
【図2】いずれも放電部材の放電端部分の形状の他の例
を示す図である。
を示す図である。
【図3】図2に示す各放電端部分に高抵抗材料を被覆す
る例を示す図である。
る例を示す図である。
【図4】鉄材放電端部分の100時間放電後の状態を示
す拡大図である。
す拡大図である。
【図5】鉄にニッケル及びクロムを含有させた材料から
なる放電端部分の使用前の状態を示す拡大図である。
なる放電端部分の使用前の状態を示す拡大図である。
【図6】図5に示す放電端部分の100時間放電後の状
態を示す拡大図である。
態を示す拡大図である。
【図7】鉄にニッケル、クロム及びモリブデンを含有さ
せた材料からなる放電端部分の100時間放電後の状態
を示す拡大図である。
せた材料からなる放電端部分の100時間放電後の状態
を示す拡大図である。
【図8】鉄材からなる放電部材の長手方向各部から被荷
電部材側に流れる放電電流の測定結果を示すグラフであ
る。
電部材側に流れる放電電流の測定結果を示すグラフであ
る。
【図9】鉄にニッケル、クロム及びモリブデンを含有さ
せた材料からなる放電部材の長手方向各部から被荷電部
材側に流れる放電電流の測定結果を示すグラフである。
せた材料からなる放電部材の長手方向各部から被荷電部
材側に流れる放電電流の測定結果を示すグラフである。
【図10】オゾン測定装置の概略構成を示す図である。
【図11】鋸歯状放電部材の放電端の歯角θとオゾン発
生量の関係を示すグラフである。
生量の関係を示すグラフである。
【図12】複写機に採用された本発明によるコロナ放電
装置における放電部材の放電端の歯角θとオゾン発生量
の関係及び歯角θと放電端部分強度の関係を示すグラフ
である。
装置における放電部材の放電端の歯角θとオゾン発生量
の関係及び歯角θと放電端部分強度の関係を示すグラフ
である。
【図13】放電部材の放電端ピッチP及び放電端−被荷
電部材間距離Dとオゾン発生量の関係を示すグラフであ
る。
電部材間距離Dとオゾン発生量の関係を示すグラフであ
る。
【図14】鋸歯状放電部材の放電端部分の板厚とオゾン
発生量の関係を示すグラフである。
発生量の関係を示すグラフである。
【図15】複写機に採用された本発明によるコロナ放電
装置における放電部材の放電端部分の板厚とオゾン発生
量の関係及び該板厚と放電端部分強度の関係を示すグラ
フである。
装置における放電部材の放電端部分の板厚とオゾン発生
量の関係及び該板厚と放電端部分強度の関係を示すグラ
フである。
【図16】放電端部分を高抵抗材料膜で被覆した放電装
置と、該被覆膜のない放電装置、さらにワイヤー電極式
放電装置における放電電流量とオゾン発生量の関係を示
すグラフである。
置と、該被覆膜のない放電装置、さらにワイヤー電極式
放電装置における放電電流量とオゾン発生量の関係を示
すグラフである。
【図17】放電端部分を高抵抗材料膜で被覆した放電部
材の使用前の長手方向における放電むらを示すグラフで
ある。
材の使用前の長手方向における放電むらを示すグラフで
ある。
【図18】図17の放電部材の長手方向おける長時間放
電後の放電むらを示すグラフである。
電後の放電むらを示すグラフである。
【図19】放電端部分を高抵抗材料膜で被覆していない
放電部材の使用前の長手方向おける放電むらを示すグラ
フである。
放電部材の使用前の長手方向おける放電むらを示すグラ
フである。
【図20】図19の放電部材の長手方向おける長時間放
電後の放電むらを示すグラフである。
電後の放電むらを示すグラフである。
【図21】ワイヤー電極放電装置と鋸歯状放電部材によ
る放電装置において、直流電圧印加、交流電圧印加した
場合における放電電流量とオゾン発生量の関係を示すグ
ラフである。
る放電装置において、直流電圧印加、交流電圧印加した
場合における放電電流量とオゾン発生量の関係を示すグ
ラフである。
【図22】本発明放電装置に対する電源の1例を示す図
である。
である。
【図23】本発明放電装置に対する電源の他の例を示す
図である。
図である。
【図24】本発明放電装置に対する電源のさらに他の例
を示す図である。
を示す図である。
【図25】放電部材の放電端部分を高抵抗材料で被覆し
たときと、そうでないときのオゾン発生量を示すグラフ
である。
たときと、そうでないときのオゾン発生量を示すグラフ
である。
【図26】放電部材の放電端部分を高抵抗材料で被覆し
たときと、そうでないときの、印加高周波電圧の周波数
とオゾン発生量の関係を示すグラフである。
たときと、そうでないときの、印加高周波電圧の周波数
とオゾン発生量の関係を示すグラフである。
【図27】(AC)放電を行った場合で、放電電流量を
振ったときのオゾン発生量を示すグラフである。
振ったときのオゾン発生量を示すグラフである。
【図28】AC電圧の電流成分の和を振ったときのO3
発生量を示すグラフである。
発生量を示すグラフである。
10 コロナ放電装置 1 放電部材 11 放電端 12 鋸歯部分 13、19 高抵抗材料からなる被覆膜 P 放電端ピッチ D 放電端−被荷電部材間距離 2 保持部材 3 安定板 30 天井安定板 4 放電用電源 41 ACトランス 42 AC高圧電源 43 DC発生器 44 ACトランス 45 直流電源
Claims (1)
- 【請求項1】 電子写真方式の画像形成装置に用いるコ
ロナ放電装置であって、尖鋭状放電端を備えた放電部材
と、前記放電部材に少なくとも交流電圧成分を含む放電
用電圧を印加するための手段とを備えたことを特徴とす
るコロナ放電装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17186493A JPH0728298A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | コロナ放電装置 |
US08/272,700 US6208499B1 (en) | 1993-07-12 | 1994-07-08 | Corona discharge device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17186493A JPH0728298A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | コロナ放電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0728298A true JPH0728298A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15931207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17186493A Pending JPH0728298A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | コロナ放電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0728298A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1033227A2 (de) * | 1999-03-01 | 2000-09-06 | Fischer-W. Müller Blasformtechnik GmbH | Mehrfachkavitäten-Blasformmaschine zum Herstellen hohlkörperförmiger Artikel |
JP2013078573A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-05-02 | Nbc Meshtec Inc | 浮遊ウイルス除去ユニット |
-
1993
- 1993-07-12 JP JP17186493A patent/JPH0728298A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1033227A2 (de) * | 1999-03-01 | 2000-09-06 | Fischer-W. Müller Blasformtechnik GmbH | Mehrfachkavitäten-Blasformmaschine zum Herstellen hohlkörperförmiger Artikel |
EP1033227A3 (de) * | 1999-03-01 | 2002-05-29 | Fischer-W. Müller Blasformtechnik GmbH | Mehrfachkavitäten-Blasformmaschine zum Herstellen hohlkörperförmiger Artikel |
JP2013078573A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-05-02 | Nbc Meshtec Inc | 浮遊ウイルス除去ユニット |
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