JPH08137202A - Stabilizing method for charging in charging device - Google Patents

Stabilizing method for charging in charging device

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JPH08137202A
JPH08137202A JP6269797A JP26979794A JPH08137202A JP H08137202 A JPH08137202 A JP H08137202A JP 6269797 A JP6269797 A JP 6269797A JP 26979794 A JP26979794 A JP 26979794A JP H08137202 A JPH08137202 A JP H08137202A
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JP
Japan
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charging
image carrier
electrode
discharge electrode
protrusions
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Application number
JP6269797A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Yoshida
弘昭 吉田
Norihide Yasuoka
紀英 安岡
Yukimoro Andou
幸師 安藤
Shinji Imagawa
眞司 今川
Junji Morimoto
順治 森本
Kanji Kawahito
寛司 川人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/02Arrangements for laying down a uniform charge
    • G03G2215/026Arrangements for laying down a uniform charge by coronas
    • G03G2215/028Arrangements for laying down a uniform charge by coronas using pointed electrodes

Abstract

PURPOSE: To stabilize charging by specifying the total current, process speed, etc., among the sawtooth electrode, grid electrode and image carrier. CONSTITUTION: In a charging device which is provided with a corona discharging electrode (sawtooth electrode) 4 having two or more protrusions in a line and a grid electrode 5 disposed between the electrode 4 and an image carrier 1 so as to charge the surface of the freely rotatable image carrier 1, a condition that It /n>=0.0032PS+0.35 is established to stabilize discharging, where It is the total current supplied to the sawtooth electrode 4; n is the number of protrusions of the sawtooth electrode 4; and PS is the rotational peripheral speed of the image carrier 1. Through this, the surface of the image carrier 1 can be uniformly and stably charged to allow fine representation, such as halftone, of the original image concentration and thereby improved image quality.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタにお
ける静電電子写真方式の像担持体表面を均一に帯電させ
るための帯電装置に係り、安定した帯電を行う方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device for uniformly charging the surface of an electrostatic electrophotographic image carrier in a copying machine or a printer, and more particularly to a method for performing stable charging.

【0002】[0002]

【従来の技術】静電電子写真方式の画像形成装置は、帯
電、露光、現像、転写、剥離、クリーニング、除電の各
プロセス部から構成されている。すなわち画像形成プロ
セス工程において、まず回転駆動される像担持体の表面
を帯電装置により均一に帯電して、露光光学装置を介し
て原画像の光像を露光することにより像担持体表面に静
電潜像を記録する。次に、この像担持体上の静電潜像に
トナーを静電的に付着させることにより現像して、像担
持体表面上にトナー像を形成する。そして、転写装置の
放電により像担持体上のトナー像を転写材上に転写し
て、この転写材上のトナー像は加熱定着装置により定着
される。また像担持体表面上に残った転写残留トナーは
クリーニング装置により除去され、所定の回収部に回収
されると共に、クリーニングされた後の像担持体表面は
除電装置により残留電化が除去され、次の画像形成プロ
セス工程に備える。
2. Description of the Related Art An electrostatic electrophotographic image forming apparatus comprises process units for charging, exposing, developing, transferring, peeling, cleaning and neutralizing. That is, in the image forming process step, first, the surface of the image carrier that is rotationally driven is uniformly charged by the charging device, and the optical image of the original image is exposed through the exposure optical device to electrostatically charge the surface of the image carrier. Record the latent image. Next, toner is electrostatically attached to the electrostatic latent image on the image carrier to develop it, and a toner image is formed on the surface of the image carrier. Then, the toner image on the image carrier is transferred onto the transfer material by the discharge of the transfer device, and the toner image on the transfer material is fixed by the heat fixing device. Further, the transfer residual toner remaining on the surface of the image carrier is removed by a cleaning device, and is collected in a predetermined collecting unit, and the surface of the image carrier after cleaning is subjected to residual electrification by a charge eliminating device. Prepare for the image forming process step.

【0003】像担持体は、例えばOPC(Organi
c Photo Conductor)感光体などであ
り、像担持体表面に電荷を与える帯電装置としてコロナ
放電電極が用いられ、これは列状に一定のピッチで複数
の先鋭な突起を有するのこぎり歯の形状をしており(以
下、のこ歯状電極という)、材質としてはステンレス鋼
などからなる。また、像担持体とのこ歯状電極との間に
は、コロナ電流の通過量をコントロールするための所定
電位のグリッド電極が配置されている。
The image carrier is, for example, an OPC (Organi).
(c Photo Conductor) A corona discharge electrode is used as a charging device that gives an electric charge to the surface of an image bearing member, such as a sawtooth shape having a plurality of sharp protrusions in a row at a constant pitch. (Hereinafter, referred to as a sawtooth electrode), and the material is stainless steel or the like. Further, a grid electrode having a predetermined potential for controlling the passage amount of the corona current is arranged between the image carrier and the serrated electrode.

【0004】こののこ歯状電極を有する帯電装置に関し
ては既に幾つかの先行技術がある。 米国特許4,591,713には絶縁シールドケー
ス、のこ歯状電極、グリッドよりなる放電装置につい
て、米国特許4,725,731には、のこ歯状電
極、グリッド、のこ歯状電極を支持する支持手段を有
し、支持手段に穴を設けてコロナ風の流れを形成する技
術について、米国特許4,725,732には、のこ
歯状電極とシールドケースとを同じ支持手段に支持する
技術について、米国特許4,792,680には、グ
リッドにベリリウム銅を用い、ライフによる放電を安定
させる技術について、米国特許3,691,373に
は、金属板をエッチング液に浸漬して放電電極を形成す
る技術についてそれぞれ記載されている。特ににはの
こ歯状電極の突起の間隔を0.200から0.400イ
ンチにし、先端角度を5〜30゜とすることの開示があ
る。また英国特許1,388,084には、板厚0.
1mmで1mmピッチから板厚0.6mm、6mmピッ
チの電極で、電極部が千鳥状に設けられたのこ歯状電極
についての記載がある。
There are already some prior arts regarding the charging device having the serrated electrode. U.S. Pat. No. 4,591,713 discloses a discharge device including an insulating shield case, a sawtooth electrode and a grid, and U.S. Pat. No. 4,725,731 discloses a sawtooth electrode, a grid and a sawtooth electrode. Regarding the technique of having a supporting means for supporting and forming a corona-like flow by forming a hole in the supporting means, U.S. Pat. US Pat. No. 4,792,680 uses beryllium copper for the grid and stabilizes discharge due to life. US Pat. No. 3,691,373 discloses discharge by immersing metal plate in etching solution. Each of the techniques for forming electrodes is described. In particular, it is disclosed that the interval between the protrusions of the sawtooth electrode is 0.200 to 0.400 inch and the tip angle is 5 to 30 °. Further, in British Patent 1,388,084, the plate thickness is 0.
There is a description of a sawtooth electrode having a staggered electrode portion, which is an electrode having a 1 mm pitch and a plate thickness of 0.6 mm and a pitch of 6 mm.

【0005】図18はのこ歯状電極を有する帯電装置を
示す図であって、像担持体1に前面開口を対向させたシ
ールドケース2に、突起3が千鳥状に配されたのこ歯状
電極4が内装され、のこ歯状電極4と像担持体1との間
に張力により張架されたグリッド電極5が配されてい
る。そして、のこ歯状電極4は絶縁体で形成されるシー
ルドケース2のほぼ中央部に絶縁されて固定されてい
る。図中、6はのこ歯状電極4への電源、7はグリッド
電極5への電源である。
FIG. 18 is a view showing a charging device having a saw-toothed electrode, in which the projections 3 are arranged in a staggered manner on a shield case 2 having a front opening facing the image carrier 1. The electrode 4 is internally provided, and the grid electrode 5 stretched by tension is disposed between the saw-tooth electrode 4 and the image carrier 1. The saw-toothed electrode 4 is insulated and fixed to a substantially central portion of the shield case 2 formed of an insulator. In the figure, 6 is a power supply to the sawtooth electrode 4, and 7 is a power supply to the grid electrode 5.

【0006】上述のように構成された帯電装置8におい
て、のこ歯状電極4には、電源6により所定の電圧Vが
印加され、グリッド電極5には、のこ歯状電極4の突起
3の先端放電部から放電された像担持体1の表面に作用
するコロナ電流を制御するためのグリッド電圧Vgが印
加されている。このとき、のこ歯状電極4に流れる電流
はトータル電流It、グリッド電極5に流れる電流はグ
リッド電流Igである。
In the charging device 8 configured as described above, a predetermined voltage V is applied to the sawtooth electrode 4 by the power source 6, and the grid electrode 5 has the projections 3 of the sawtooth electrode 4. A grid voltage Vg is applied to control the corona current that acts on the surface of the image carrier 1 discharged from the tip discharge part. At this time, the current flowing through the sawtooth electrode 4 is the total current It, and the current flowing through the grid electrode 5 is the grid current Ig.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】帯電装置8は、コロナ
放電により像担持体1の表面に均一な電化を与えるもの
であるが、コロナ放電はあらゆる条件によって帯電条件
が微妙に変化する。帯電条件が変化すると像担持体1表
面の帯電ムラが発生して、形成されるべき原画像に画質
的影響が発生する。
The charging device 8 gives uniform charge to the surface of the image carrier 1 by corona discharge, but the charging condition of corona discharge changes delicately under all conditions. When the charging conditions change, uneven charging of the surface of the image carrier 1 occurs, and the original image to be formed is affected in terms of image quality.

【0008】また、のこ歯状電極4を形成する段階にお
いての問題として、電極の放電部分の形状、状態にも帯
電特性が微妙に影響する。
Further, as a problem in the step of forming the saw-toothed electrode 4, the charging characteristics slightly affect the shape and state of the discharge portion of the electrode.

【0009】英国特許1,388,084に記載された
千鳥状ののこ歯状電極の製造技術では、歯を形成するの
に研磨が用いられ、非常に高価であり、また電極間の形
状バラツキを安定化するのが困難であった。
The manufacturing technique for staggered saw-toothed electrodes described in British Patent 1,388,084 uses polishing to form teeth, is very expensive, and the shape variation between electrodes is large. Was difficult to stabilize.

【0010】また、米国特許3,691,373に記載
の技術においては、放電電極を形成するに当たって電極
の先端角度を急峻に形成しており、このような急峻な電
極では、複数の電極を列状に形成した場合、電極の高さ
に大きなバラツキが生じてしまうといった問題を有して
いる。さらに、エージングやクリーニングをすると、電
極の先端が急峻な場合、摩耗、劣化が激しく、実使用に
耐えるものではなかった。
Further, in the technique described in US Pat. No. 3,691,373, the tip angle of the electrodes is formed steeply when forming the discharge electrode. In such a steep electrode, a plurality of electrodes are arranged in a row. When formed into a shape, there is a problem that the height of the electrode varies greatly. Furthermore, if the tip of the electrode is steep after aging or cleaning, it is worn and deteriorated so much that it cannot withstand actual use.

【0011】図19に示すように、のこ歯状電極4なら
びにグリッド電極5の製造工程におけるバラツキが原因
で、のこ歯状電極4の突起3の先端部分の高さが均一で
ない状態となる。このとき、のこ歯状電極4の各先端部
分とグリッド電極5との距離l1,l2,l3・・・l8
それぞれ異なっている。そのため、のこ歯状電極4の先
端部分とグリッド電極5間のインピーダンスがそれぞれ
異なり、像担持体1表面に対する各先端部分からの放電
作用が異なり、結果として像担持体1表面の帯電ムラに
つながる。
As shown in FIG. 19, due to variations in the manufacturing process of the saw-toothed electrode 4 and the grid electrode 5, the heights of the tips of the protrusions 3 of the saw-toothed electrode 4 are not uniform. . At this time, the distances l 1 , l 2 , l 3 ... l 8 between the respective tip portions of the sawtooth electrode 4 and the grid electrode 5 are different from each other. Therefore, the impedance between the tip portion of the sawtooth electrode 4 and the grid electrode 5 is different, and the discharge action from each tip portion with respect to the surface of the image carrier 1 is different, resulting in uneven charging of the surface of the image carrier 1. .

【0012】この放電を少なくするための簡単な改善方
法として、のこ歯状電極4に流れるトータル電流を増加
させる方法が考えられる。しかしながら、トータル電流
を増加させるということは、のこ歯状電極4に印加され
る電圧が増大することになり、のこ歯状電極4への印加
電圧が大きくなると放電電流が多くなるので、放電部分
から発生するオゾン量が多くなって、像担持体1表面に
対しても影響して原画像の画質低下につながる。
As a simple improvement method for reducing this discharge, a method of increasing the total current flowing through the sawtooth electrode 4 is considered. However, increasing the total current means increasing the voltage applied to the sawtooth electrode 4, and the discharge current increases as the voltage applied to the sawtooth electrode 4 increases. The amount of ozone generated from a portion increases, and the surface of the image bearing member 1 is also affected, resulting in deterioration of the image quality of the original image.

【0013】また、オゾン発生量が増えると、画像形成
装置内を浮遊する空気中の様々なガス・異物との結合に
より、窒素酸化物(NOX)あるいはケイ素酸化物(S
iO)などが生成される。この生成物がのこ歯状電極
4表面およびグリッド電極5表面に付着して、のこ歯状
電極4の放電能力、グリッド電極5の帯電電位制御能力
が低下する。
When the amount of ozone generated increases, nitrogen oxides (NO x ) or silicon oxides (S) are generated due to the combination with various gases and foreign substances in the air floating in the image forming apparatus.
iO 2 ) and the like are generated. This product adheres to the surfaces of the saw-toothed electrode 4 and the surface of the grid electrode 5 to reduce the discharge ability of the saw-toothed electrode 4 and the charging potential control ability of the grid electrode 5.

【0014】さらに、トータル電流の増加による印加電
圧の増加によって発生するのこ歯状電極4の先端部分か
ら外部の不要な場所へのリーク放電を防止するために
は、のこ歯状電極4の放電部分からシールドケース2ま
での距離を必要以上に確保しなければならない。する
と、シールドケース2の大型化、つまり帯電装置自身の
大型化につながってしまう。
Further, in order to prevent the leakage discharge from the tip portion of the saw-toothed electrode 4 to an unnecessary place outside due to the increase of the applied voltage due to the increase of the total current, the saw-toothed electrode 4 is to be prevented. The distance from the discharge part to the shield case 2 must be secured more than necessary. Then, the shield case 2 becomes larger, that is, the charging device itself becomes larger.

【0015】そこで、本発明は、上記に鑑み、のこ歯状
電極を有する帯電装置の帯電安定化を図ることを目的と
する。
Therefore, in view of the above, an object of the present invention is to stabilize the charging of a charging device having a sawtooth electrode.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、列状に複数の突起3を有したコロナ放電電極(の
こ歯状電極)4と、該のこ歯状電極4と像担持体1との
間に配されたグリッド電極5とを備え、回転自在な像担
持体1表面を帯電させるための帯電装置において、帯電
を安定させるために、それぞれ以下に示す条件を設定し
ている。
According to the present invention, there is provided a corona discharge electrode (saw-tooth electrode) 4 having a plurality of protrusions 3 in a row, a sawtooth electrode 4 and an image carrier. In the charging device for charging the surface of the rotatable image carrier 1 with the grid electrode 5 arranged between the body 1 and the body 1, the following conditions are set in order to stabilize the charging. .

【0017】it≧0.0032PS+0.35 ただし、像担持体1の回転周速をPS、のこ歯状電極4
の突起数をn、のこ歯状電極4に供給されるトータル電
流をItとし、it=It/nとする。
It ≧ 0.0032PS + 0.35 However, the rotational peripheral speed of the image carrier 1 is PS, and the sawtooth electrode 4
The number of protrusions is n, and the total current supplied to the sawtooth electrode 4 is It, and it = It / n.

【0018】l/m>1 m>1(mm) ただし、のこ歯状電極4の突起3のピッチをm、突起3
の先端とグリッド電極5との最短距離をlとする。
1 / m> 1 m> 1 (mm) However, the pitch of the protrusions 3 of the sawtooth electrode 4 is m, and the protrusions 3 are
Let l be the shortest distance between the tip of the grid electrode and the grid electrode 5.

【0019】It≧0.69PS+27.00 ただし、像担持体1の回転周速をPS、のこ歯状電極4
に供給されるトータル電流をItとする。
It ≧ 0.69PS + 27.00 However, the rotational peripheral speed of the image carrier 1 is PS, and the sawtooth electrode 4
Let It be the total current supplied to.

【0020】0.5≦Id/It≦1 ただし、のこ歯状電極4に供給されるトータル電流をI
t、像担持体1に流れる電流をIdとする。
0.5 ≦ Id / It ≦ 1 However, the total current supplied to the sawtooth electrode 4 is I
Let t be the current flowing through the image carrier 1.

【0021】Id≧0.35PS+13.39 ただし、像担持体1の回転周速をPS、像担持体1に流
れる電流をIdとする。
Id ≧ 0.35PS + 13.39 where PS is the rotational peripheral speed of the image carrier 1 and Id is the current flowing through the image carrier 1.

【0022】It≧−OP+140 ただし、のこ歯状電極4に供給されるトータル電流をI
t、グリッド電極5の開口率をOPとする。
It ≧ −OP + 140 However, the total current supplied to the sawtooth electrode 4 is I
t and the aperture ratio of the grid electrode 5 is OP.

【0023】Id≧0.05GH+5.00 ただし、グリッド電極5に電流を供給する電源の電圧を
GH、像担持体1に流れる電流をIdとする。
Id ≧ 0.05 GH + 5.00 where GH is the voltage of the power supply for supplying the current to the grid electrode 5, and Id is the current flowing through the image carrier 1.

【0024】のこ歯状電極4に供給されるトータル電
流をライフ初期における帯電が安定する最小トータル電
流の2.5倍以上に設定する。
The total current supplied to the sawtooth electrode 4 is set to be 2.5 times or more of the minimum total current at which the charging is stable at the beginning of life.

【0025】[0025]

【作用】上記課題解決手段において、〜のいずれか
の条件に設定することにより、像担持体1表面の均一に
安定した帯電が可能となり、この安定した電位の帯電が
できることにより、ハーフトーンなど原画像の濃度の微
妙な表現が可能となって画質の向上が図れる。
In the above means for solving the above-mentioned problems, by setting any of the following conditions, it becomes possible to uniformly and stably charge the surface of the image bearing member 1. By being able to charge at this stable potential, it is possible to obtain halftones and the like. The delicate expression of the density of the image becomes possible, and the image quality can be improved.

【0026】また、のこ歯状放電電極に印加する電圧を
低く抑えることにより、放電部分から発生するオゾン量
も抑えることができる。
Further, by suppressing the voltage applied to the sawtooth discharge electrode to a low level, the amount of ozone generated from the discharge portion can also be suppressed.

【0027】[0027]

【実施例】図1は本発明における帯電装置8の一実施例
を説明するための構成図であって、シールドケース2、
のこ歯状電極4、グリッド電極5、のこ歯状電極4を保
持する保持片10、グリッド電極5を保持する保持片1
1、各保持片10,11を備えた電極保持体12などか
ら構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram for explaining one embodiment of a charging device 8 according to the present invention.
Sawtooth electrode 4, grid electrode 5, holding piece 10 for holding the sawtooth electrode 4, holding piece 1 for holding the grid electrode 5
1. An electrode holder 12 including the holding pieces 10 and 11 and the like.

【0028】前記シールドケース2は像担持体1の幅方
向にほぼ一致した長さの導電樹脂等のシールド板であっ
て、像担持体1表面と対向する側に開口が形成されてい
る。前記のこ歯状電極4には所定の間隔をもって列状に
複数の突起3が設けられており、ステンレス鋼(例えば
SUS304)の短冊状の薄板をエッチング加工するこ
とにより形成される。こののこ歯状電極4は、絶縁材料
により形成された保持片10に位置決めされてビス止
め、あるいは接着により取り付けられている。
The shield case 2 is a shield plate made of a conductive resin or the like and having a length substantially aligned with the width direction of the image carrier 1, and has an opening formed on the side facing the surface of the image carrier 1. The saw-toothed electrode 4 is provided with a plurality of protrusions 3 in a row at predetermined intervals, and is formed by etching a strip-shaped thin plate of stainless steel (for example, SUS304). The saw-toothed electrode 4 is positioned on a holding piece 10 made of an insulating material and attached by screws or by adhesion.

【0029】前記グリッド電極5では、ステンレス鋼の
短冊状の薄板をエッチング加工することによりメッシュ
状の均一な開口部13を形成している。そして、両端の
係合孔14が保持片11の爪15に係合されることによ
り張架されている。なお、図中、16はのこ歯状電極4
に接続された電極板である。
In the grid electrode 5, a mesh-like uniform opening 13 is formed by etching a strip of stainless steel strip. The engaging holes 14 at both ends are stretched by being engaged with the claws 15 of the holding piece 11. In the figure, 16 is a sawtooth electrode 4
Is an electrode plate connected to.

【0030】この帯電装置8を組み立てる時は、まずの
こ歯状電極4を保持片10に取り付けることによって保
持体12に保持させ、のこ歯状電極4が保持された状態
で保持体12をシールドケース2内の所定の位置に位置
決めして装着する。そして、保持片11に、グリッド電
極5の両端を係合させると、グリッド電極5が適度な張
力で張架される。
When the charging device 8 is assembled, the saw-toothed electrode 4 is first attached to the holding piece 10 to be held by the holding body 12, and the holding body 12 is held with the saw-toothed electrode 4 held. The shield case 2 is positioned and mounted at a predetermined position. Then, when both ends of the grid electrode 5 are engaged with the holding piece 11, the grid electrode 5 is stretched with an appropriate tension.

【0031】図2は本発明における帯電装置を備えたプ
リンタの構成図である。プリンタ本体20には、感光層
を表面に有するドラム状像担持体1が配設され、この像
担持体1を中心に電子写真プロセスを構成する各ユニッ
トがあって、像担持体1を均一に帯電させる帯電装置8
と、帯電装置8により均一帯電された像担持体1の表面
上に原画像を露光する半導体レーザ等の光記録部21
と、像担持体1に形成された静電潜像をトナーにより現
像する現像装置22と、像担持体1上に形成されたトナ
ー像を用紙収容カセット23,24の何れかにより送り
出された転写材Sの表面に転写する転写装置25と、像
担持体1上のトナー像が転写されずに一部残った残留ト
ナーを除去して回収するクリーニング装置26とが配置
されている。
FIG. 2 is a block diagram of a printer having a charging device according to the present invention. The printer main body 20 is provided with a drum-shaped image bearing member 1 having a photosensitive layer on its surface, and each unit that constitutes an electrophotographic process is centered around the image bearing member 1 to make the image bearing member 1 uniform. Charging device 8 for charging
And an optical recording unit 21 such as a semiconductor laser that exposes an original image on the surface of the image carrier 1 uniformly charged by the charging device 8.
A developing device 22 for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier 1 with toner, and a transfer of the toner image formed on the image carrier 1 sent out by one of the sheet storage cassettes 23 and 24. A transfer device 25 that transfers to the surface of the material S and a cleaning device 26 that removes and collects the residual toner that remains partially because the toner image on the image carrier 1 is not transferred are arranged.

【0032】また、転写された転写材S上のトナー像を
定着する加熱定着装置27が像担持体1の上方に配置さ
れ、トナー像が熱と圧力により転写材Sに定着されて、
排紙ローラ28を介してプリンタ本体20上部の排紙ト
レイ29に排出される。なお、図中、30は給紙ロー
ラ、31は搬送ローラ、32はレジストローラである。
A heat fixing device 27 for fixing the transferred toner image on the transfer material S is arranged above the image carrier 1, and the toner image is fixed on the transfer material S by heat and pressure.
The paper is discharged to the paper discharge tray 29 above the printer body 20 via the paper discharge rollers 28. In the figure, 30 is a paper feed roller, 31 is a transport roller, and 32 is a registration roller.

【0033】図3は像担持体1の帯電装置近傍を示す図
であって、像担持体1の回転方向上流から順にクリーニ
ング装置26、帯電装置8が配置されていて、この帯電
装置8の下方には光記録部21から照射されたレーザ光
を像担持体1の表面へと導くレーザ光路Lが形成されて
いる。
FIG. 3 is a view showing the vicinity of the charging device of the image carrier 1. The cleaning device 26 and the charging device 8 are arranged in this order from the upstream side in the rotational direction of the image carrier 1, and below the charging device 8. A laser optical path L for guiding the laser light emitted from the optical recording unit 21 to the surface of the image carrier 1 is formed in the.

【0034】ここで、のこ歯状電極4の突起3の先端放
電部からコロナ放電されたコロナは、二点鎖線で示す放
電領域内を像担持体1の表面に向かって放出される。こ
の放出されたコロナはグリッド電極5の均一な開口部1
3を通して像担持体1の感光層に作用する。このときの
像担持体1表面の感光層に作用する量は、グリッド電極
5に印加されるグリッド電圧Vgによって制御される。
Here, the corona discharged from the tip discharge portion of the projection 3 of the saw-toothed electrode 4 is discharged toward the surface of the image carrier 1 within the discharge area indicated by the chain double-dashed line. This released corona is a uniform opening 1 of the grid electrode 5.
3 to act on the photosensitive layer of the image carrier 1. The amount acting on the photosensitive layer on the surface of the image carrier 1 at this time is controlled by the grid voltage Vg applied to the grid electrode 5.

【0035】また、図3中の破線で示す波形は、のこ歯
状電極4の先端放電部から放電される放電特性を表すも
のであって、波形のピーク点Pが最も像担持体1の感光
層を帯電する特性が良いことを示している。通常この波
形はのこ歯状電極4の先端放電部と直接対向する領域に
波形ピーク点Pがくるが、図4に示すようにシールドケ
ース2の下部先端を上方へL形に曲げた折曲部35の存
在により、波形のピーク点Pを破線の如く偏向すること
ができる。これはのこ歯状電極4の先端部分に対してシ
ールドケース2の折曲部35が、対向面36に比べて接
近しているためであって、インピーダンスの違いから折
曲部側に偏向された放電特性の波形となる。
Further, the waveform shown by the broken line in FIG. 3 represents the discharge characteristic discharged from the tip discharge portion of the sawtooth electrode 4, and the peak point P of the waveform is the most in the image carrier 1. This shows that the property of charging the photosensitive layer is good. Normally, this waveform has a waveform peak point P in a region directly facing the tip discharge portion of the sawtooth electrode 4, but as shown in FIG. 4, the lower tip of the shield case 2 is bent upward in an L shape. The presence of the portion 35 allows the peak point P of the waveform to be deflected as shown by the broken line. This is because the bent portion 35 of the shield case 2 is closer to the tip portion of the sawtooth electrode 4 than the facing surface 36, and is deflected to the bent portion side due to the difference in impedance. The waveform of the discharge characteristic is obtained.

【0036】ここでは、シールドケース2の一側をL型
に曲げて他側とのインピーダンスを変化させたが、先端
放電部に対するインピーダンスを変化させる他の方法と
して、シールドケース2の内面の一部にコーティングを
施したり、またシールドケース2自身の材質を部分的に
一部変更しても同じ効果を得ることが可能である。
Here, one side of the shield case 2 is bent into an L shape to change the impedance with the other side. However, as another method of changing the impedance with respect to the tip discharge part, a part of the inner surface of the shield case 2 is used. It is possible to obtain the same effect by applying a coating or by partially changing the material of the shield case 2 itself.

【0037】なお、のこ歯状電極4の先端部から放電さ
れたコロナは、通常他のプロセス工程領域に影響しない
ように設定することが望ましい。しかし、プリンタ等の
画像形成装置の小型化が進んでくると、像担持体1のプ
ロセス周りも構造上配置スペースがほとんどなく、各装
置を近接配置せざるをえない。そこで、帯電装置8のシ
ールドケース2の一部形状を上述した構成とすること
で、放電特性のピーク点Pを他の装置への影響のない所
望する側へ容易に偏向することが可能となる。
Incidentally, it is desirable that the corona discharged from the tip of the saw-toothed electrode 4 is usually set so as not to affect other process step regions. However, as the image forming apparatus such as a printer is downsized, there is almost no structural arrangement space around the process of the image carrier 1 and each apparatus must be arranged close to each other. Therefore, by configuring a part of the shield case 2 of the charging device 8 to have the above-described configuration, it becomes possible to easily deflect the peak point P of the discharge characteristic to a desired side that does not affect other devices. .

【0038】また、のこ歯状電極4からコロナ放電が行
われると、コロナの放出される方向に空気の流れが発生
する。のこ歯状電極4の先端部分からのコロナ放電は図
3のように方向性をも特性として持っているので、空気
の流れも特定の方向に向かって形成される。そのために
装置の配置構成に応じて放電のピーク点Pを上述の方法
によりシフトさせることで、空気の流れも任意の方向へ
偏向することが可能である。
When corona discharge is generated from the sawtooth electrode 4, a flow of air is generated in the corona discharge direction. Since the corona discharge from the tip portion of the saw-toothed electrode 4 also has directional characteristics as shown in FIG. 3, the air flow is also formed in a specific direction. Therefore, by shifting the discharge peak point P by the above-described method according to the arrangement configuration of the device, the air flow can be deflected in any direction.

【0039】図3中の矢印aは上記放電特性により帯電
装置8内に流れ込む空気の流れであり、矢印bは帯電装
置8内から流れ出る空気の流れを示しており、矢印bの
空気の流れによりのこ歯状電極4のコロナ放電で発生し
たオゾンを帯電装置8内から排出させている。
The arrow a in FIG. 3 indicates the flow of air flowing into the charging device 8 due to the above discharge characteristics, the arrow b indicates the flow of air flowing out of the charging device 8, and the air flow indicated by the arrow b indicates Ozone generated by corona discharge of the sawtooth electrode 4 is discharged from the charging device 8.

【0040】上述したように、のこ歯状電極4の先端部
分からのコロナ放電は特定方向への放電特性があって、
従来のワイヤコロナ放電装置などのように周辺を均一に
シールドケースによりシールドする必然性はない。そこ
で、のこ歯状電極4の先端部分に対して、長手方向に平
行に一枚の補助電極板をのこ歯状電極4の先端部分から
像担持体1側の領域であって、さらにのこ歯状電極4の
先端部分からの放電領域内に配置させることによっても
同じ効果が得られる。
As described above, the corona discharge from the tip of the sawtooth electrode 4 has a discharge characteristic in a specific direction,
Unlike the conventional wire corona discharge device, it is not necessary to uniformly shield the periphery with the shield case. Therefore, one auxiliary electrode plate is provided in parallel to the tip end portion of the sawtooth electrode 4 in the longitudinal direction in a region from the tip end portion of the sawtooth electrode 4 to the image carrier 1 side. The same effect can be obtained by arranging the serrated electrode 4 in the discharge region from the tip portion.

【0041】図5は電子写真プロセスにおける高圧印加
回路を示すものであって、帯電装置8におけるのこ歯状
電極4には、高圧電源ユニット37の出力端子MCから
チャージ電圧Vが印加され、このときのこ歯状電極4に
流れる電流はトータル電流Itで定電流制御されてい
る。また、シールドケース2には、高圧電源ユニット3
7の出力端子CASEからケース電圧Vcが定電圧制御
により印加され、さらにグリッド電極5には高圧電源ユ
ニット37の出力端子GRIDからグリッド電圧Vgが
定電圧制御により印加されている。このときシールドケ
ース2にはケース電流Icが流れ、グリッド電極5には
グリッド電流Igが流れる。
FIG. 5 shows a high-voltage applying circuit in the electrophotographic process. The charging voltage V is applied to the sawtooth electrode 4 of the charging device 8 from the output terminal MC of the high-voltage power supply unit 37. The current flowing through the sawtooth electrode 4 is constant current controlled by the total current It. In addition, the shield case 2 includes a high-voltage power supply unit 3
The case voltage Vc is applied from the output terminal CASE of the reference numeral 7 by constant voltage control, and the grid voltage Vg is applied to the grid electrode 5 from the output terminal GRID of the high-voltage power supply unit 37 by constant voltage control. At this time, the case current Ic flows through the shield case 2 and the grid current Ig flows through the grid electrode 5.

【0042】さらに像担持体1の感光層基体は接地され
ており、基体にはドラム電流Idが流れる。なお、現像
装置22、転写装置25にも高圧電源ユニット37の出
力端子DVB、TCからそれぞれ電圧が印加されてい
る。
Further, the photosensitive layer substrate of the image carrier 1 is grounded, and the drum current Id flows through the substrate. Voltages are applied to the developing device 22 and the transfer device 25 from the output terminals DVB and TC of the high-voltage power supply unit 37, respectively.

【0043】以上の構成において、トータル電流It
は、ケース電流Icとグリッド電流Igとドラム電流I
dとに分配され、以下の式(1)で表される。
In the above structure, the total current It
Are case current Ic, grid current Ig, and drum current I.
d and are represented by the following equation (1).

【0044】It=Ic+Ig+Id (1) 上記高圧電源ユニット37により電子写真プロセスにお
ける各ユニットへ必要とされる高圧電源が供給され、帯
電装置8においても、のこ歯状電極4への高電圧印加に
よりコロナ放電現象を発生させ、像担持体1表面を帯電
させるとともにコロナ電流が発生する。このとき発生し
たコロナ電流は、シールドケース2とグリッド電極5と
像担持体1へと流れる。それぞれに流れる電流は、グリ
ッド電極5に印加される電圧を制御することにより制御
される。
It = Ic + Ig + Id (1) The high-voltage power supply unit 37 supplies the required high-voltage power supply to each unit in the electrophotographic process, and the charging device 8 also applies a high voltage to the saw-toothed electrode 4. A corona discharge phenomenon is generated, the surface of the image carrier 1 is charged, and a corona current is generated. The corona current generated at this time flows to the shield case 2, the grid electrode 5, and the image carrier 1. The current flowing through each is controlled by controlling the voltage applied to the grid electrode 5.

【0045】ここで、像担持体1を均一に帯電させるた
めには、のこ歯状電極4、グリッド電極5および像担持
体1の間に以下に述べるような条件を設定している。
Here, in order to uniformly charge the image carrier 1, the following conditions are set between the sawtooth electrode 4, the grid electrode 5 and the image carrier 1.

【0046】像担持体1の回転周速をPS(mm/
s)、のこ歯状電極4の列状突起数をnとし、突起数n
の突起3を有するのこ歯状電極4に供給されるトータル
電流It(μA)に対して、it=It/nとすると
き、像担持体1の回転周速PSとの関係式(2)を満た
すときに像担持体1に均一な帯電が行われ、画像が安定
する。
The rotational peripheral speed of the image carrier 1 is PS (mm /
s), the number of projections in a row on the sawtooth electrode 4 is n, and the number of projections is n
When it = It / n with respect to the total current It (μA) supplied to the saw-toothed electrode 4 having the protrusions 3 of the relational expression (2) with the rotational peripheral speed PS of the image carrier 1. When the above condition is satisfied, the image carrier 1 is uniformly charged and the image is stabilized.

【0047】 it≧0.0032PS+0.35 (2) 実験は、像担持体1の回転周速PSを48mm/s、8
0mm/s、120mm/sと変化させたとき帯電が不
安定になるトータル電流の値を調べた。帯電が不安定に
なるとは、図6の如く印字サンプル上に黒筋が肉眼で確
認できることを言う。図6は、ハーフトーン画像を印字
させたときに起きる黒筋で、表面電位にして50〜60
V以上の変動があると黒筋が発生する。この表面電位の
変動を帯電の安定性の客観基準とした。
It ≧ 0.0032PS + 0.35 (2) In the experiment, the rotational peripheral speed PS of the image carrier 1 was 48 mm / s, 8
The value of the total current at which the charging becomes unstable when changing from 0 mm / s to 120 mm / s was examined. The unstable charging means that black streaks can be visually confirmed on the printed sample as shown in FIG. FIG. 6 shows black streaks that occur when a halftone image is printed.
If there is a fluctuation of V or more, black streaks occur. This fluctuation of the surface potential was used as an objective standard for charging stability.

【0048】実験結果は図7に示す通りである。このP
Sとitの関係をグラフにすると、図8のようになり、
(2)式を満たすとき帯電が均一となる。なお、突起1
個当たりに流れる電流を表すitは、低オゾン化のため
下限値のみを記す。そして、像担持体1表面を帯電させ
るためのコロナ電流が、ある一定の値を示すとき、均一
な帯電がなされるが、本発明において、コロナ放電を行
う電極に供給されるトータル電流が、のこ歯状電極4の
指向性のため他のコロナ放電装置に対して小さくて済
み、放電電流が少なくなってオゾン発生量が少なくな
る。
The experimental results are shown in FIG. This P
A graph of the relationship between S and it is as shown in Fig. 8.
When the formula (2) is satisfied, the charging becomes uniform. In addition, the protrusion 1
Only the lower limit of it, which represents the current flowing per unit, is shown because of low ozone. Then, when the corona current for charging the surface of the image carrier 1 shows a certain constant value, uniform charging is performed, but in the present invention, the total current supplied to the electrodes for corona discharge is Due to the directivity of the serrated electrode 4, it is smaller than the other corona discharge devices, the discharge current is reduced, and the ozone generation amount is reduced.

【0049】なお、像担持体1の回転周速PSの上限値
は、同様の実験を行い、240mm/sまで確認してい
る。
The upper limit value of the rotational peripheral speed PS of the image carrier 1 was confirmed to be 240 mm / s by performing the same experiment.

【0050】図9に示すように、のこ歯状電極4の突
起3のピッチをm、その突起3の先端とグリッド電極5
との最短距離をlとする。このピッチmと最短距離lと
の関係をグラフに表したものが図10である。以下、図
中○は帯電が安定することを示し、×は帯電の不安定を
示している。このグラフより、式(3)、(4)を満た
すとき帯電が安定する。
As shown in FIG. 9, the pitch of the protrusions 3 of the sawtooth electrode 4 is m, the tip of the protrusion 3 and the grid electrode 5 are arranged.
Let l be the shortest distance from. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the pitch m and the shortest distance l. In the following, ◯ indicates that the charging is stable, and x indicates that the charging is unstable. From this graph, the charging becomes stable when the expressions (3) and (4) are satisfied.

【0051】l/m>1 (3) m>1(mm) (4) ここで、のこ歯状電極4の突起3のピッチm、またはそ
の突起3の先端とグリッド電極5との最短距離lが大き
くなると、均一な帯電を行うためには、のこ歯状電極4
に供給される電流Itを大きくしなければならず、オゾ
ンの発生量が増えてしまう。そこで、突起3のピッチm
は1〜5mm、その突起3の先端とグリッド電極5との
最短距離lは2〜8mmの間において、上記式が満たさ
れることを確認している。
L / m> 1 (3) m> 1 (mm) (4) Here, the pitch m of the protrusions 3 of the sawtooth electrode 4 or the shortest distance between the tip of the protrusion 3 and the grid electrode 5. When l becomes large, in order to perform uniform charging, the sawtooth electrode 4
It is necessary to increase the current It supplied to the valve, which increases the amount of ozone generated. Therefore, the pitch m of the protrusions 3
It has been confirmed that the above formula is satisfied within a range of 1 to 5 mm and the shortest distance 1 between the tip of the protrusion 3 and the grid electrode 5 is 2 to 8 mm.

【0052】図11は、のこ歯状電極4に供給される
電流Itと像担持体1の回転周速PSの関係をグラフに
示したものである。このグラフより(5)式を満たすと
き帯電が安定する。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the current It supplied to the sawtooth electrode 4 and the rotational peripheral speed PS of the image carrier 1. From this graph, the charging becomes stable when the expression (5) is satisfied.

【0053】 It≧0.69PS+27.00 (5) なお、像担持体1の回転周速PSの上限値は、240m
m/sまでとなっている。
It ≧ 0.69PS + 27.00 (5) The upper limit value of the rotational peripheral speed PS of the image carrier 1 is 240 m.
Up to m / s.

【0054】図12は、のこ歯状電極4に供給される
電流Itと像担持体1に取り付けられた導体電極に流れ
込むドラム電流Idとの関係を示したものである。この
グラフより(6)式を満たすようにすると、帯電が安定
する。
FIG. 12 shows the relationship between the current It supplied to the sawtooth electrode 4 and the drum current Id flowing into the conductor electrode attached to the image carrier 1. From this graph, if the formula (6) is satisfied, the charging becomes stable.

【0055】0.5≦Id/It≦1 (6) なお、像担持体1に流れ込むドラム電流Idがのこ歯状
電極4に供給される電流Itによって生じるため、Id
/Itは1以上の値はとり得ない。
0.5 ≦ Id / It ≦ 1 (6) Since the drum current Id flowing into the image carrier 1 is generated by the current It supplied to the sawtooth electrode 4, Id
/ It cannot take a value of 1 or more.

【0056】図13は、像担持体1に取り付けられた
導体電極に流れ込むドラム電流Idと像担持体1の回転
周速PSとの関係をグラフに示したものである。このグ
ラフにより、(7)式を満たすとき安定した帯電が得ら
れる。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the drum current Id flowing into the conductor electrode attached to the image carrier 1 and the rotational peripheral speed PS of the image carrier 1. From this graph, stable charging can be obtained when the expression (7) is satisfied.

【0057】 Id≧0.35PS+13.39 (7) なお、像担持体1に流れ込むドラム電流Idは、(6)
式のようにのこ歯状電極4に供給される電流Itと相関
があり、IdはItによって上限が決定される。
Id ≧ 0.35PS + 13.39 (7) The drum current Id flowing into the image carrier 1 is (6)
As shown in the equation, there is a correlation with the current It supplied to the sawtooth electrode 4, and the upper limit of Id is determined by It.

【0058】図14に示すように、グリッド電極5で
は開口部13が一定の間隔で並んでいるので、開口率O
PをL/L2の百分率で示すと、このグリッド電極5
の開口率OPとのこ歯状電極4に供給される電流Itの
関係は図15に示すようになる。このグラフより、
(8)式を満たすとき帯電が安定する。
As shown in FIG. 14, since the openings 13 are arranged at regular intervals in the grid electrode 5, the aperture ratio O
When P is expressed as a percentage of L 1 / L 2 , this grid electrode 5
The relationship between the aperture ratio OP and the current It supplied to the sawtooth electrode 4 is as shown in FIG. From this graph,
When the formula (8) is satisfied, the charging becomes stable.

【0059】It≧−OP+140 (8) なお、グリッド電極5の開口率OPが90%以下にて、
この関係式が成り立つことを確認している。
It ≧ −OP + 140 (8) When the aperture ratio OP of the grid electrode 5 is 90% or less,
It is confirmed that this relational expression holds.

【0060】グリッド電極5に電流を供給する電源の
電圧をGHとし、これと像担持体1に流れ込むドラム電
流Idとの関係は、図16に示すようになる。これよ
り、(9)式を満たすとき帯電が安定する。
The relationship between the voltage of the power supply for supplying the current to the grid electrode 5 to GH and the drum current Id flowing into the image carrier 1 is as shown in FIG. As a result, the charging becomes stable when the expression (9) is satisfied.

【0061】 Id≧0.05GH+5.00 (9) なお、像担持体1に流れ込むドラム電流Idは、(6)
式のようにのこ歯状電極4に供給される電流Itと相関
があり、IdはItによって上限が決定される。また、
グリッド電極5に電流を供給する電源の電圧GHは、同
様の実験を行い、−700Vから−400Vまでの範囲
にて確認している。
Id ≧ 0.05 GH + 5.00 (9) The drum current Id flowing into the image carrier 1 is (6)
As shown in the equation, there is a correlation with the current It supplied to the sawtooth electrode 4, and the upper limit of Id is determined by It. Also,
The voltage GH of the power supply for supplying the current to the grid electrode 5 was confirmed in the range of -700V to -400V by performing the same experiment.

【0062】のこ歯状電極4に供給される電流のう
ち、ライフ初期において帯電が安定する最小の電流値I
tは−60μAであり、ライフに対してのこ歯状電極4
に供給される電流ITのライフ終了時の帯電安定性を確
認した。その結果を図17に示す。これによると、設定
電流値ITが最小電流値の2.5〜4倍の範囲内に設定
されると、ライフを通じて帯電の安定性を図ることがで
きる。
Of the currents supplied to the sawtooth electrode 4, the minimum current value I at which the charging is stable at the beginning of life.
t is −60 μA, and the sawtooth electrode 4 with respect to life.
The charge stability at the end of the life of the current IT supplied to was confirmed. The result is shown in FIG. According to this, when the set current value IT is set within a range of 2.5 to 4 times the minimum current value, it is possible to stabilize the charging throughout the life.

【0063】このように、上記〜のいずれかの条件
に設定することにより、像担持体の感光層を均一に安定
した帯電が可能となり、この安定した電位の帯電ができ
ることにより、ハーフトーンなど原画像の濃度の微妙な
表現が可能となって画質の向上を図ることができる。
As described above, by setting any one of the above-mentioned conditions, it is possible to uniformly and stably charge the photosensitive layer of the image bearing member, and by this stable potential charging, halftone and other original The delicate expression of the density of the image becomes possible, and the image quality can be improved.

【0064】また、のこ歯状電極に印加される電圧を低
く抑えることができるので、放電部分から発生するオゾ
ン量を抑えることができる。したがって、オゾンによる
弊害が低減される。すなわち、像担持体の感光層表面に
対する影響による原画像の画質低下の防止、ならびに画
像形成装置内を浮遊する空気中の様々なガス・異物との
結合により生成される窒素酸化物(NOX)あるいはケ
イ素酸化物(SiO2)等がのこ歯状電極表面およびグ
リッド電極表面に付着して、のこ歯状電極の放電能力、
グリッド電極の帯電電位制御能力が低下することによる
原画像の画質低下を防止することが可能となり、結果と
して画質の向上を図ることができる。
Since the voltage applied to the sawtooth electrode can be suppressed to a low level, the amount of ozone generated from the discharge part can be suppressed. Therefore, the harmful effects of ozone are reduced. That is, the deterioration of the image quality of the original image due to the influence of the image bearing member on the surface of the photosensitive layer is prevented, and nitrogen oxides (NO x ) generated by combining various gases and foreign matters in the air floating in the image forming apparatus. Alternatively, silicon oxide (SiO 2 ) or the like adheres to the surface of the sawtooth electrode and the surface of the grid electrode, and the discharge ability of the sawtooth electrode,
It is possible to prevent the deterioration of the image quality of the original image due to the deterioration of the charge potential control capability of the grid electrode, and as a result, it is possible to improve the image quality.

【0065】さらに、コロナ放電部分からシールドケー
スまでの距離を必要以上に確保することもなく、シール
ドケースの小型化、つまり帯電装置自身の大きさを抑え
ることができる。したがって、電子写真プロセス部をコ
ンパクトにまとめ、画像形成装置本体の大きさを小型化
することが可能となる。
Further, it is possible to reduce the size of the shield case, that is, the size of the charging device itself, without securing an unnecessary distance from the corona discharge portion to the shield case. Therefore, the electrophotographic process section can be compactly assembled, and the size of the image forming apparatus main body can be reduced.

【0066】また、本発明によるのこ歯状電極を使用す
ることにより、使用時間に比例して発生するケイ素酸化
物などによるウィスカの付着に対して放電の長時間安定
性が良好となる。さらには窒素イオンなどによる放電電
極の侵食に対しても影響されにくいので、長時間の放電
を行っても安定した放電が持続できる。したがって、操
作者に頻繁に帯電装置の清掃を行わせることがなく、サ
ービスコストを引き下げることができる。
Further, by using the saw-toothed electrode according to the present invention, the long-term stability of discharge is improved against the adhesion of whiskers due to silicon oxide which is generated in proportion to the use time. Further, since it is not easily affected by erosion of the discharge electrode due to nitrogen ions, etc., stable discharge can be maintained even after long-time discharge. Therefore, it is possible to reduce the service cost without requiring the operator to frequently clean the charging device.

【0067】しかも、のこ歯状電極において、一枚の電
極板に対して放電を行う突起をそれぞれ一つの位置で複
数個同時に形成することが可能なので、経済的にも従来
と同等のコストもしくは寿命を勘案すれば遥かに安価な
コストの帯電装置を実現することができる。
Moreover, in the saw-toothed electrode, it is possible to simultaneously form a plurality of projections for discharging on one electrode plate at one position at the same time. Considering the service life, it is possible to realize a much cheaper charging device.

【0068】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、像
担持体1はドラム状に限らずベルト状のものであっても
よい。また、のこ歯状電極は、図1に示したものに限ら
ず突起が千鳥状に配列されたものにも適用できる。
The present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that many modifications and changes can be made to the above embodiments within the scope of the present invention. For example, the image carrier 1 is not limited to a drum shape, but may be a belt shape. Further, the saw-toothed electrode is not limited to the one shown in FIG. 1 and can be applied to an electrode in which protrusions are arranged in a staggered pattern.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、のこ歯状電極、グリッド電極、像担持体との間
において、トータル電流、プロセススピード、グリッド
電圧、像担持体電流、突起のピッチ等を規定することに
より、安定した帯電を行うことができる。したがって、
像担持体表面の帯電ムラがなくなり、画質の向上を図る
ことができる。また、放電によって発生するオゾンが減
り、帯電装置に及ぼす悪影響を防止できる。さらに、の
こ歯状電極からのリーク放電が減少するため、シールド
ケースの小型化、ひいては帯電装置の小型化を図ること
ができる。しかも、長期間にわたって安定した帯電が可
能になり、長寿命化およびメンテナンスフリーを達成す
ることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the total current, the process speed, the grid voltage, the image carrier current, and the projection are provided between the sawtooth electrode, the grid electrode, and the image carrier. Stable charging can be performed by defining the pitch and the like. Therefore,
The uneven charging on the surface of the image carrier is eliminated, and the image quality can be improved. Further, the ozone generated by the discharge is reduced, and the adverse effect on the charging device can be prevented. Further, since leakage discharge from the sawtooth electrode is reduced, the shield case can be downsized, and the charging device can be downsized. Moreover, stable charging can be performed for a long period of time, and long life and maintenance-free can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る帯電装置を分解した状
態の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a state in which a charging device according to an exemplary embodiment of the present invention is disassembled.

【図2】本発明の帯電装置を備えたプリンタの構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a printer including the charging device of the present invention.

【図3】像担持体の帯電装置近傍を示す図FIG. 3 is a diagram showing the vicinity of a charging device for an image carrier.

【図4】帯電装置の放電特性を示す図FIG. 4 is a diagram showing discharge characteristics of a charging device.

【図5】電子写真プロセスにおける高圧印加回路を示す
FIG. 5 is a diagram showing a high voltage application circuit in an electrophotographic process.

【図6】帯電の安定性に関する印字サンプルを示す図FIG. 6 is a diagram showing a print sample regarding charging stability.

【図7】のこ歯状電極のトータル電流と像担持体の回転
周速をパラメータにした実験結果を示す図
FIG. 7 is a diagram showing an experimental result using the total current of the sawtooth electrode and the rotational peripheral speed of the image carrier as parameters.

【図8】のこ歯状電極のトータル電流を突起数で割った
ものと像担持体の回転周速との関係を示す図
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the total current of the sawtooth electrode divided by the number of protrusions and the rotational peripheral speed of the image carrier.

【図9】のこ歯状電極の突起のピッチとグリッド電極と
の最短距離を説明するための図
FIG. 9 is a diagram for explaining the shortest distance between the pitch of the protrusions of the sawtooth electrode and the grid electrode.

【図10】のこ歯状電極の突起のピッチとグリッド電極
との最短距離の関係を示す図
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the pitch of the protrusions of the sawtooth electrode and the shortest distance from the grid electrode.

【図11】のこ歯状電極のトータル電流と像担持体の回
転周速との関係を示す図
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the total current of the sawtooth electrode and the rotational peripheral speed of the image carrier.

【図12】のこ歯状電極のトータル電流と像担持体に流
れ込む電流との関係を示す図
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the total current of the sawtooth electrode and the current flowing into the image carrier.

【図13】像担持体に流れ込む電流と回転周速との関係
を示す図
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a current flowing into the image carrier and a rotational peripheral speed.

【図14】グリッド電極の開口率を説明するための図FIG. 14 is a diagram for explaining the aperture ratio of a grid electrode.

【図15】のこ歯状電極のトータル電流とグリッド電極
の開口率との関係を示す図
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the total current of the sawtooth electrode and the aperture ratio of the grid electrode.

【図16】グリッド電極に電流を供給する電源の電圧と
像担持体に流れ込む電流との関係を示す図
FIG. 16 is a diagram showing a relationship between a voltage of a power supply that supplies a current to a grid electrode and a current flowing into an image carrier.

【図17】ライフに対するのこ歯状電極のトータル電流
の帯電安定性に関する実験結果を示す図
FIG. 17 is a view showing an experimental result regarding charging stability of a total current of a sawtooth electrode with respect to life.

【図18】従来の帯電装置の構成図FIG. 18 is a configuration diagram of a conventional charging device.

【図19】のこ歯状電極の突起とグリッド電極との距離
が一定でない状態を示す図
FIG. 19 is a view showing a state in which the distance between the projections of the sawtooth electrode and the grid electrode is not constant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 像担持体 2 シールドケース 3 突起 4 のこ歯状電極 5 グリッド電極 8 帯電装置 1 image carrier 2 shield case 3 protrusion 4 sawtooth electrode 5 grid electrode 8 charging device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今川 眞司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 森本 順治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 川人 寛司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinji Imagawa 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Within Sharp Corporation (72) Inventor Junji Morimoto 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Osaka Incorporated (72) Inventor Kanji Kawato 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 列状に複数の突起を有したコロナ放電電
極と、該放電電極と像担持体との間に配されたグリッド
電極とを備え、回転自在な像担持体表面を帯電させるた
めの帯電装置において、前記像担持体の回転周速をP
S、前記放電電極の突起数をn、放電電極に供給される
トータル電流をItとし、it=It/nとすると、帯
電を安定させるために、 it≧0.0032PS+0.35 の関係を満たすことを特徴とする帯電安定化方法。
1. A charging device comprising: a corona discharge electrode having a plurality of protrusions in a row; and a grid electrode arranged between the discharge electrode and an image carrier, for charging a rotatable image carrier surface. In the charging device, the rotational peripheral speed of the image carrier is set to P
S, the number of protrusions of the discharge electrode is n, and the total current supplied to the discharge electrode is It, and it = It / n, in order to stabilize the charging, the relation of it ≧ 0.0032PS + 0.35 must be satisfied. A method for stabilizing charging, which is characterized by:
【請求項2】 列状に複数の突起を有したコロナ放電電
極と、該放電電極と像担持体との間に配されたグリッド
電極とを備え、回転自在な像担持体表面を帯電させるた
めの帯電装置において、前記放電電極の突起のピッチを
m、突起の先端とグリッド電極との最短距離をlとする
と、帯電を安定させるために、 l/m>1 m>1(mm) の関係を満たすことを特徴とする帯電安定化方法。
2. A charging device comprising: a corona discharge electrode having a plurality of protrusions in a row; and a grid electrode arranged between the discharge electrode and the image carrier, for charging a rotatable image carrier surface. In the charging device described above, if the pitch of the protrusions of the discharge electrode is m and the shortest distance between the tip of the protrusion and the grid electrode is l, the relationship of 1 / m> 1 m> 1 (mm) is satisfied in order to stabilize the charging. A method for stabilizing charging according to claim 1, wherein:
【請求項3】 列状に複数の突起を有したコロナ放電電
極と、該放電電極と像担持体との間に配されたグリッド
電極とを備え、回転自在な像担持体表面を帯電させるた
めの帯電装置において、前記像担持体の回転周速をP
S、放電電極に供給されるトータル電流をItとする
と、帯電を安定させるために、 It≧0.69PS+27.00 の関係を満たすことを特徴とする帯電安定化方法。
3. A corona discharge electrode having a plurality of protrusions arranged in a row, and a grid electrode arranged between the discharge electrode and the image carrier, for charging a rotatable image carrier surface. In the charging device, the rotational peripheral speed of the image carrier is set to P
S is the total current supplied to the discharge electrode, and It is a charging stabilization method characterized by satisfying the relationship: It ≧ 0.69PS + 27.00 in order to stabilize charging.
【請求項4】 列状に複数の突起を有したコロナ放電電
極と、該放電電極と像担持体との間に配されたグリッド
電極とを備え、回転自在な像担持体表面を帯電させるた
めの帯電装置において、前記放電電極に供給されるトー
タル電流をIt、前記像担持体に流れる電流をIdとす
ると、帯電を安定させるために、 0.5≦Id/It≦1 の関係を満たすことを特徴とする帯電安定化方法。
4. A corona discharge electrode having a plurality of protrusions in a row, and a grid electrode arranged between the discharge electrode and the image carrier, for charging the surface of the rotatable image carrier. In the charging device, if the total current supplied to the discharge electrode is It and the current flowing to the image carrier is Id, the relationship of 0.5 ≦ Id / It ≦ 1 must be satisfied in order to stabilize the charging. A method for stabilizing charging, which is characterized by:
【請求項5】 列状に複数の突起を有したコロナ放電電
極と、該放電電極と像担持体との間に配されたグリッド
電極とを備え、回転自在な像担持体表面を帯電させるた
めの帯電装置において、前記像担持体の回転周速をP
S、前記像担持体に流れる電流をIdとすると、帯電を
安定させるために、 Id≧0.35PS+13.39 の関係を満たすことを特徴とする帯電安定化方法。
5. A corona discharge electrode having a plurality of protrusions in a row, and a grid electrode arranged between the discharge electrode and the image carrier, for charging a rotatable image carrier surface. In the charging device, the rotational peripheral speed of the image carrier is set to P
S, where Id is the current flowing through the image bearing member, the following condition is satisfied: Id ≧ 0.35PS + 13.39 in order to stabilize the charging.
【請求項6】 列状に複数の突起を有したコロナ放電電
極と、該放電電極と像担持体との間に配されたグリッド
電極とを備え、回転自在な像担持体表面を帯電させるた
めの帯電装置において、前記放電電極に供給されるトー
タル電流をIt、前記グリッド電極の開口率をOPとす
ると、帯電を安定させるために、 It≧−OP+140 の関係を満たすことを特徴とする帯電安定化方法。
6. A corona discharge electrode having a plurality of protrusions arranged in a row, and a grid electrode arranged between the discharge electrode and the image carrier, for charging a rotatable image carrier surface. In the charging device of No. 3, if the total current supplied to the discharge electrode is It and the aperture ratio of the grid electrode is OP, it is possible to stabilize the charging by satisfying a relation of It ≧ −OP + 140. Method.
【請求項7】 列状に複数の突起を有したコロナ放電電
極と、該放電電極と像担持体との間に配されたグリッド
電極とを備え、回転自在な像担持体表面を帯電させるた
めの帯電装置において、前記グリッド電極に電流を供給
する電源の電圧をGH、前記像担持体に流れる電流をI
dとすると、帯電を安定させるために、 Id≧0.05GH+5.00 の関係を満たすことを特徴とする帯電安定化方法。
7. A corona discharge electrode having a plurality of protrusions in a row, and a grid electrode arranged between the discharge electrode and the image carrier, for charging a rotatable image carrier surface. In the charging device, the voltage of a power source for supplying a current to the grid electrode is GH, and the current flowing through the image carrier is I.
In order to stabilize the charging, let d be: Id ≧ 0.05GH + 5.00, the method of stabilizing charging.
【請求項8】 列状に複数の突起を有したコロナ放電電
極と、該放電電極と像担持体との間に配されたグリッド
電極とを備え、回転自在な像担持体表面を帯電させるた
めの帯電装置において、前記放電電極に供給されるトー
タル電流をライフ初期における帯電が安定する最小トー
タル電流の2.5倍以上に設定したことを特徴とする帯
電安定化方法。
8. A charging device comprising: a corona discharge electrode having a plurality of protrusions in a row; and a grid electrode arranged between the discharge electrode and the image carrier, for charging the surface of the rotatable image carrier. In the charging device, the total current supplied to the discharge electrode is set to 2.5 times or more of the minimum total current at which the charging is stable at the beginning of life.
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