JPH0786715B2 - コロナ放電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、複写機等における帯電装置にコロナ放電電極
を効率的に配置する装置に関し、特に、複写機等におけ
るコロナ放電電極の鳴き（singing）やたるみ（saggin
g）をできるだけ少なくした長い放電電極を配置する装
置に関する。

多くのコロナ放電器やスクリーン付コロナ放電器におい
ては、コロナ放電電極として細いワイヤを採用してい
る。このとき、ワイヤがシールド、スクリーンまたは受
電体に長い距離にわたって接近していると、ワイヤがた
るんだりおよび（または）振動したりする。この問題
は、放電電極装置の長さが増す程、厳しくなる。コロナ
放電電極装置としてのワイヤの鳴きやたるみは放電装置
の作動に好ましくないことは明らかである。

上述した問題をできるだけ少なくするために各種の解決
策が開発されており、例えば、米国特許第3,875,407号
においては、コロナ放電電極をそのコロナ発生域の外側
において支持するようになっている。また、米国特許第
4,203,144号では、中央支持体がコロナ放電電極をその
中央部において外方に押圧するようになっている欧州特
許第0,147,206A2号においては、開口ボックスの絶縁側
上の長いコロノードの支持体を備えるセグメントコロノ
ードスクリーン付コロナ放電器が説明されている。該コ
ロノードは重複した対角パターンになっていて均一な電
荷を与える。特開昭52−12841号は、同じ重複したパタ
ーンを説明している。米国特許第3,764,804号は、モノ
フィラメントラインを使ってコロナ放電電極すなわちコ
ロノード（以下、コロノードという）近傍で紙を保護す
る方法を説明している。該モノフィラメントは、コロノ
ード自身には決して接触しない。米国特許第3,470,417
号には、中央開口の反対側に示されるコロノードワイヤ
を支持するピンが説明されている。この機能と共に、低
価格で効果的な長いコロノードの鳴きやたるみの問題を
解決することが必要である。

発明の概要 かくして、本発明に従えば、放電装置の基部に固定され
た絶縁性ピンの周りにコロナ放電電極ワイヤを張りめぐ
らした放電装置が開示されている。ジグザグ状の張りに
よって、ワイヤの複数のセグメントから得られる電荷が
重なり合う（オーバーラップ）ようになる。本発明によ
って開示された別の放電装置は、長いコロナ放電電極ワ
イヤまたは多数のワイヤを単一のフィラメント線で周期
的に支持して鳴きやたりさがりを防止するようになって
いる。

本発明の他の特徴は図面を参照して行なう以下の記載か
ら明らかになるであろう。

好ましい実施例の説明 本発明は以下に好ましい実施例に沿って記載されてはい
るが、その実施例に限定されるものではない事は理解さ
れるであろう。特許請求の範囲によって定義される本発
明の精神と範囲に含まれる全ての別法、改良、均等案も
本発明に包含されることを意図しているものである。

本発明の特徴を一般的に理解するために、図面に沿って
説明する。図面中、同じ番号は同一の構成要素を示す。
第１図は、本発明の帯電装置を組込んだ静電写真複写装
置の例を示す各種の構成要素を図示する。

静電写真複写技術は周知であるので、以下第１図の複写
装置に用いられている各種の処理ステーションを図示
し、その操作の概要を該図に沿って説明する。本発明
は、コロナ放電器やスクリーン付コロナ放電器を用いる
複写装置や他のいかなる装置とも同様に印刷装置として
機能するであろうことは理解されるべきである。

第１図に示されるように、本静電複写装置は、光導電性
表面を有するベルト10を用いる。光導電性表面はセレン
合金から作られていることが好ましい。ベルドが矢印12
の方向に動いてベルトの移動経路の周りに配置される各
種の処理ステーションを介して光導電性表面部を逐次前
進させる。

まず、光導電性表面の一部が帯電ステーションＡを通過
する。帯電ステーションＡにおいて、本発明に関連する
コロナ発生装置26が、光導電性表面をほぼ一様な電位に
荷電する。

次に、光導電性表面の帯電部が像形成ステーションＢを
通るように進む。像形ステーションＢにおいては、原稿
取扱ユニット15が、原稿16を表面を下向きにして配置す
る。露光装置17が透明なプラテン18上に配置された原稿
16を照射する。原稿16から反射する光線がレンズ22を介
して透過させられる。レンズ22が原稿16の光像をベルト
10の光導電性表面の帯電部に合焦して、該表面上の電荷
を選択的に消散させる。かくして、原稿に含有される情
報域に一致する静電潜像を光導電性表面上に記録する。
この後、ベルト10が、光導電性表面上に記録された静電
潜像を現像ステーションＣに進める。プラテン18が可動
的に取付けられ、矢印24の方向に動くようにさせられて
おり、再生される原稿の拡大を調整する。レンズ22は、
原稿16の光像をベルト10の光導電性表面の帯電部上に合
焦するように、同調して移動する。

原稿取扱ユニット15は、続いて、オペレーターによって
配置された原稿スタックから原稿を、原稿スタック捕集
トレイ内に通常送られる順序通りに送る。原稿は捕集ト
レイから、逐次、プラテン18へ供給される。原稿取扱ユ
ニットはトレイ上に支持されているスタックに原稿をも
どしてリサイクルする。該書類取扱装置は、継続的に、
逐次原稿を供給し、再生される情報を包含する原稿は各
種のサイズや紙あるいはプラスチック程の重量であって
もよい事が好ましい。捕集トレイ内で処理される原稿の
サイズやコピーのサイズは計測される。

原稿取扱ユニットが示されているが、原稿のサイズが原
稿取扱ユニット内においてよりもプラテンにおいての方
がより計測され得ることを一つの技術が証明している。
これには、原稿取扱ユニットを有しない複写装置が必要
とされる。

第１図について続いて説明すると、現像ステーションＣ
において、一対の磁気ブラシ現象ローラ26、28が現像材
料を進めて静電潜像に接触させる。該潜像が現像材料の
キャリヤ粒子からトナー粒子を吸引し、これによって、
トナー粉末像を光導電性ベルト10上に形成する。

ベルト10の光導電性表面上に静電潜像が記録された後、
ベルト10はトナー粉末像を転写ステーションＤに進め
る。転写ステーションＤにおいては、コピーシートがト
ナー粉末像と接触する。転写ステーションＤは、イオン
をコピーシートの裏側に噴霧するコロナ発生装置を備え
ている。かくして、トナー粉末像はベルト10の光導電性
表面から該コピーシートに吸引される。転写後、コンベ
ヤー32が定着ステーションＥに送る。

該コピーシートは、トレイ34又は36の内どちらか一つか
ら転写ステーションＤに送り出される。これらのトレイ
の内どれかが該コピーシートのサイズを検知し、電気信
号をコントローラ38内のマイクロプロセッサーへ送る。
同様に、原稿取扱ユニット15の捕集トレイは、原稿のサ
イズを検知し、電気信号を発生するスイッチを含有す
る。

定着ステーションＥは、定着装置40を有し、該定着装置
が転写された粉末像をコピーシートに永久定着させる。
好ましくは、定着装置が、加熱された定着ローラ42とバ
ックアップローラ44をする。該シートは、定着ローラ42
に接触する粉末像を有する定着ローラ42をバックアップ
44の間を通過する。

定着後、コンベヤ46は、該シートを、インバータセレク
タとして機能するゲート48に該シートを送る。ゲート48
の位置によって、該コピーシートはシートインバータ50
中に偏向されるか、若しくは、シートインバータ50をバ
イパスして２番目の決定ゲート上に直送される。かくし
てインバータ50をバイパスするコピーシートは、ゲート
52に到達する前に、シート通路において90度回転する。
ゲート48は、該シートを表を上にして給送し、これによ
って、像が形成された側（像が転写・定着された側）が
上向きになる。インバータ通路50が選択された場合、逆
になる。すなわち、最後に複写された側が下向きにな
る。２番目の決定ゲート52は、シートの向きを変えて、
開放トレイ54中に直接に撓送するか、若しくは、二層イ
ンバータロール搬送58中にシートを撓送する。反転搬送
58は、ゲート56が通じると、シートを３番目の決定ゲー
ト56に反転させることなく運ぶ移送経路に撓送する。ゲ
ート56は、複写機の開放経路中に反転させることなくシ
ートを直送するか、若しくは、２層トレイ60中で２層に
なるようにシートを撓送しスタックする。二層トレイ60
によって、片側がコピーされ、像が形成される反対側が
複写された、すなわち両面が複写されたコピーをすみや
かにあるいは緩衝的に貯蔵する。シート反転ローラ58に
よって、これらの緩衝シートは二層トレイ中において下
向きにスタックされる。該シートは、コピーされるシー
トが一番上にくるように２層トレイ60にスタックされ
る。

両面コピーを完成するために、トレイ60にある片面複写
シートが、下記フィーダー62によって連続的に転写ステ
ーションＤに送られ、そこでコピーシートの反対面にト
ナー粉末像を転写する。コンベヤー64および66がシート
を反転させる通路に沿って、シートを進ませる。しかし
ながら、最下部シートが、二層トレイ60から供給される
ために、コピーシートの正しい側面すなわち未複写面
が、転写ステーションＤにおいてベルト10と接触し、こ
れによって、トナー粉末像が該表面に転写される。その
後、両面コピーされたシートは、先の片面コピーシート
と同じ通路を通り、トレイ54にスタックされ、複写機の
オペレータによって逐次除却される。

複写機の操作について再度説明すると、コピーシートが
ベルト10の光導電性表面から分離した後は、常に、若干
の残留粒子がベルト10に残存する。これらの残留粒子
は、清掃ステーションＦにおいて光導電性表面から除去
される。清掃ステーションＦは、ベルト10の光導電性表
面と接触する回転可能に取付けられた繊維ブラシ68を備
える。清掃において、帯電ランプ（図示していない）
が、光を光導電性表面をあびさせて、次の像形成工程用
に該ベルト10を荷電する前に、該ベルト上に残留する静
電荷を放電させる。

さて、本発明に従い、第１図および第2A〜2C図には、ス
クリーン付コロナ放電器100を用いるコロナ発生帯電装
置が図示されており、この装置は、長い距離にわたって
（例えば36インチ）、コロナ放電電極ワイヤに鳴きやた
れさがりがないようにしている。図にはスクリーン付コ
ロナ放電器が示されているが、本発明に従えば、スクリ
ーンの無いコロナ放電器を用いることもできることを理
解すべきである。第2A図に示すように、Ｕ字形のハウジ
ング101（明瞭にするため逆さにして拡大して示す）
は、基部105と直立脚部107、109とを有している。側部
すなわち脚部107、109は、基部に対して直角を成して延
びており、帯電装置全体に渡る開放溝を形成している。
コロナ放電電極ワイヤすなわちコロノードワイヤ115は
ピン120〜123によって支持され、このピンには切欠また
は溝が設けられて、該ピンの表面に沿ってワイヤが滑ら
ないように該ワイヤを受けるようになっている。これら
のピンは絶縁され、帯電装置の全長にわたりその基部に
配置されている。ピンの絶縁は、被覆または他の適当な
手段によって行なうことができる。スクリーン付コロナ
放電器を採用しスクリーンを使用するときには、ピンの
頂部は、スクリーンを取付けるためのスペンサーまたポ
イントとしても機能することができる。ピン近傍のポイ
ントにおいては、コロナ放電は抑制される。しかしなが
ら、ピンの位置に対して調整すると、適当なバランスを
有するコロナ放電出力が得られる。同様な手法を各ピン
組毎に適用する。第2A図に示されるように、ピンは放電
装置の互いに対面する側部における位置に関しては互い
違いになっているが、放電装置の同じ側部に関しては、
互いに直列状を成すように存在している。したがって、
光導電性ベルト10（矢印110によって示されるように放
電装置に対して直角方向に移動している）のような受電
体は、ワイヤの各セグメントから第2B図〜第2C図に示さ
れるような電荷分布を受ける。ピンの近傍においては、
ワイヤはセグメントＡにおける出力が小さくなっている
が、セグメントＢにおけるワイヤの一部が増加してお
り、また、セグメントＢからの電荷分布が小さくなると
セグメントＣからの電荷が増加するという具合になって
いる。このようにして、ピンの位置を適当に調整するこ
とにより、均一な帯電系が得られる。第2B図のＬとＭと
の間のワイヤは絶縁材で被覆してコロナ放電を防止す
る。第１図に示されるようなスクリーン140をこの装置
に用いて電荷のレベルを円滑にすることが好ましい。テ
ストによれば、コロナ放電電極から1/8インチ（3.2ミリ
メートル）離してスクリーンを配置すると、電荷レベル
を円滑にすることができ、ワイヤの張りに関する制約を
少なくなることが見出されている。１ミル（25マイクロ
メートル）のマイラー（Mylar）から成る受電体につい
て帯電速度４インチ／秒（100ミリメートル／秒）とし
た場合、８インチ（200ミリメートル）長さにおいて電
位差計で測定された表面電位の漸進的変化は30ボルトで
あった。このことは表面電位−925ボルト（D.C）に対し
て＋1.6％の均一な変化があったことを示す。

第3A図および第3B図に示される本説明の別の態様におい
ては、モノフィラメント130が、ワイヤを固定し所定の
長さに渡ってワイヤの鳴きやたれさがりを防止するよう
に、コロノードワイヤ115に接触する。該ワイヤは、数
インチ毎に交点を有する、該ワイヤに対して垂直に走る
モノフィラメントで支えられている。特にコロナ放電器
は局部的な抑制が成されるが、その量および距離には制
限がある。スクリーン付きコロナ放電器は、電荷を低い
帯電域に移動させることができるので放電のばらつきを
減少する。ナイロンの如きモノフィラメントが該ワイヤ
と直接に接触しないところでは、抑制効果がより顕著で
あることが発見された。この状態を克服するために、該
モノフィラメントラインがコロナ放電電極の周り又はそ
の上下を互い違いに交さしている。スクリーンが非均一
になっている部分を均一にしてしまうことろでは鳴きや
たれさがりを防止するモノフィラメントを有する長いコ
ロナ放電電極ワイヤのこの周期的な支えがコロナ放電装
置に特に有効である。フィラメント支持体が適正な従来
手段によって立上り部材107および109に結合されてい
る。スクリーン140が電荷のレベリングのために用いら
れる。

実際に、米国特許第4,591,713号で示される帯電装置で
は、直径３ミル（76マイクロメートル）のモノフィラメ
ントライン（絶縁性）が、第3A図に示されるように、た
れさがりを防止するために、直径1.5ミル（38マイクロ
メートル）のコロナ放電電極ワイヤの周りに張られてい
る。該コロナ放電電極ワイヤは９ミル（230マイクロメ
ートル）の厚さで、1.5ミリメートル離れた受電器（１
ミルマイラー）に対して52パーセント開いているスクリ
ーンで４ミリメートルの間隔をおかれている。該帯電装
置は毎秒２、３および６インチ（58及び150ミリメート
ル）の均一の帯電を行うことを示している。漸近電圧近
くまで帯電するとき、非常に均一な結果（＋1.5パーセ
ント）が得られた。

コロノードワイヤの長さ方向の鳴きやたれさがりをなく
し帯電装置の基部に固定されたピンの周りに張ったコロ
ノードを備える方法と装置が開示されていることは明ら
かであろう。ジグザグ状の張りによってコロノードワイ
ヤの数か所から重なり合った放電が得られる。また、モ
ノフィラメントは長いコロノードワイヤの垂直支持手段
と同じコロノードワイヤと共に使用できるというが説明
されている。本発明は、コロノードとして一つのワイヤ
に言及されているとしても、複数のワイヤが、帯電を均
一にする、すなわち表面の電位の均一性をあげるという
目的で説明されていることは理解されるべきであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の説明に従う静電写真複写機に立面図
である。 第2A図は、第１図の帯電装置の長さに沿ったピンの周り
のコロノードワイヤの張りを示す本発明の概要の部分斜
視図である。 第2B図および第2C図は、第2A図の帯電装置に対し垂直方
向に動く受電器がコロノードワイヤの各セグメントの帯
電の様子を示す説明図である。 第3A図および第3B図は、コロノードワイヤが帯電装置の
長さを介してモノフィラメントによって支えられている
本発明の別の例を示す図である。 10……光導電性ベルト 15……原稿取扱ユニット、18……プラテン 100……スクリーン付コロナ放電器 115……コロノードワイヤ 140……スクリーン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯電領域を通って長さ全体にわたって直角
   方向に通過する表面を帯電するコロナ放電装置であっ
   て、 所定の長さを有する基部、 前記基部に対して直角方向に延びて取り付けられた側
   部、 前記基部の長さ全体にわたって該基部の表面上の前記帯
   電領域内に配置され且つ前記側部から所定の距離だけ隔
   置されている複数のピン、 を備え、 前記複数のピンがコロナ放電出力の適当なバランスを維
   持するとともに、前記ピンの近傍においてコロナ放電効
   果の抑制効果を最小限にするように配置されており、 前記コロナ放電装置は、さらに、 前記基部の前記所定長さにわたって延びており、かつ前
   記帯電装置の帯電領域内の前記複数のピンによって支持
   されているコロノードワイヤを備えており、 該前記コロノードワイヤの一部がコロナ放電を防止する
   ように絶縁体で被覆されていることを特徴とするコロナ
   放電装置。
2. 【請求項２】帯電領域を有し、長さ全体にわたって直角
   方向に通過する表面を一様に帯電する帯電装置であっ
   て、 所定の長さを有する基部、 前記基部に対して直角方向に延びて取り付けられている
   側部、 前記基部の所定の長さにわたって延び、且つ前記基部お
   よび前記側部から隔置されているコロナ発生ワイヤ手
   段、および 前記帯電領域内にあって少なくとも１つの単一フィラメ
   ント形状であり、前記基部と前記側部との間に形成され
   る溝に前記コロナ発生ワイヤ手段を直接に支持するよう
   になっている支持手段とを備え、 前記少なくとも１つの単一フィラメントは前記コロナ発
   生ワイヤ手段に巻きつけられていることを特徴とする帯
   電装置。