JPH0831545A - Corona discharge device - Google Patents

Corona discharge device

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JPH0831545A
JPH0831545A JP16233094A JP16233094A JPH0831545A JP H0831545 A JPH0831545 A JP H0831545A JP 16233094 A JP16233094 A JP 16233094A JP 16233094 A JP16233094 A JP 16233094A JP H0831545 A JPH0831545 A JP H0831545A
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discharge electrode
charging
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Toshiaki Kagawa
敏章 香川
Kazuhiko Furukawa
和彦 古川
Shogo Yokota
昌吾 横田
Hiroyuki Sawai
宏之 沢井
Yoshihiro Tamura
嘉宏 田村
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Abstract

PURPOSE:To provide a corona discharge device whose discharge quantity is little, applying voltage to the discharge electrode is low, and discharge stability, charge efficiency and charge uniformity are excellent by setting an auxiliary electrode on the side face of a discharge electrode. CONSTITUTION:A common electrode 13a is formed on an insulation board 1a, and a discharge electrode portion composed of plural serrate from discharge electrodes 2a are provided on the board 1a separated from the electrode 13a by a fixed space (d). The electrode 13a and respective electrodes 2a are connected to each other via plural stabilizing resistors 16a. The tips of the electrode 2a are bonded to the board 1a so as to extrude out of the edge portion of the board 1a toward a photoreceptor 4 side separated therefrom by a distance (g). First auxiliary electrode 18a is fitted to the board 1a via a spacer 3a, and second auxiliary electrode 19a is bonded to the back face of the board 1a. The electrode 13a is connected to a voltage source 5 so as to apply a drive voltage to the electrodes 2a to discharge. The electrodes 18a, 19a are connected to a power source 6 so that a lower voltage than the apply voltage to the electrodes 2a is applied to the electrodes 18a, 19a.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はコロナ放電現象を応用し
て被帯電物を均一に帯電させるコロナ放電装置に関し、
特に放電装置の小型化や放電電流の安定化、駆動電圧の
低圧化が可能なコロナ放電装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a corona discharge device which applies a corona discharge phenomenon to uniformly charge an object to be charged,
In particular, the present invention relates to a corona discharge device capable of downsizing the discharge device, stabilizing the discharge current, and lowering the driving voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば特開昭60−80870号
公報等に開示されているようなピン状あるいは鋸歯状に
形成した放電電極を用いたコロナ放電装置が提案されて
いる。この種のコロナ放電装置の構成図を図17(a)
に示す。この装置構成はグリッド電極11と、断面がコ
の字形のシールドケース12と、シールドケース12に
支持された絶縁性基板14と、絶縁性基板14上に設け
られたステンレス製(厚さ0.1mm)の鋸歯状放電電
極部15とから構成される。
2. Description of the Related Art Heretofore, there has been proposed a corona discharge device using a discharge electrode formed in a pin shape or a sawtooth shape as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-80870. Fig. 17 (a) is a block diagram of this type of corona discharge device.
Shown in This device configuration includes a grid electrode 11, a shield case 12 having a U-shaped cross section, an insulating substrate 14 supported by the shield case 12, and a stainless steel plate (thickness: 0.1 mm) provided on the insulating substrate 14. ) And the sawtooth discharge electrode section 15).

【0003】シールドケース12は、装置内の他の部
分に放電が及ぶのを防ぐ、放電を安定化させる、駆
動電圧の低減等の目的で設けられている。また、シール
ドケース12のみでもある程度放電は安定化できるが、
さらなる十分な帯電均一性を得るために、シールドケー
スの開口部にはグリッド電極が位置している。
The shield case 12 is provided for the purpose of preventing discharge from reaching other parts of the apparatus, stabilizing discharge, reducing driving voltage, and the like. Moreover, although the discharge can be stabilized to some extent only with the shield case 12,
In order to obtain further sufficient charging uniformity, the grid electrode is located in the opening of the shield case.

【0004】グリッド電極11には感光体の帯電電位よ
り若干高めの電圧が印加され、希望の帯電電位より放電
量が多いところでは、その多い分がグリッド電極11に
より吸収されることにより、帯電の均一化が図れる。
A voltage slightly higher than the charging potential of the photoconductor is applied to the grid electrode 11, and when the discharge amount is larger than the desired charging potential, the large amount is absorbed by the grid electrode 11 to cause charging. Uniformity can be achieved.

【0005】同図(b)は前記鋸歯放電電極部15の正
面図である。各放電電極歯部間のピッチpが2mmとし
た場合、前記鋸歯状放電電極15の歯先は絶縁性基板1
4のエッジから感光体4側に前記ピッチと同じく2mm
突出した位置にくるように絶縁性基板14に設けられて
いる。鋸歯状放電電極15は、高圧電源9に接続されて
いる。この高圧電源9により鋸歯状放電電極15に高電
圧(例えば−4.5kV)を印加することにより、歯先
よりコロナ放電を安定的に発生させ、感光体4の表面を
帯電させる。
FIG. 1B is a front view of the sawtooth discharge electrode portion 15. When the pitch p between the tooth portions of each discharge electrode is 2 mm, the tooth tips of the saw-toothed discharge electrodes 15 are made of the insulating substrate 1.
2mm from the edge of 4 to the side of the photoconductor 4
It is provided on the insulating substrate 14 so as to come to the protruding position. The sawtooth discharge electrode 15 is connected to the high voltage power supply 9. By applying a high voltage (for example, -4.5 kV) to the saw-tooth discharge electrode 15 by the high-voltage power supply 9, corona discharge is stably generated from the tip of the tooth, and the surface of the photoconductor 4 is charged.

【0006】放電電極15と感光体4の間には高圧電源
10により、前記鋸歯状放電電極9に印加される電圧よ
り小さい電圧(例えば−620V)が印加されたグリッ
ド電極11が設けられている。グリッド電極11によ
り、感光体4の帯電電位が所定電位になるよう制御され
る。
A grid electrode 11 to which a voltage (for example, -620 V) smaller than the voltage applied to the sawtooth discharge electrode 9 is applied by a high voltage power supply 10 is provided between the discharge electrode 15 and the photosensitive member 4. . The grid electrode 11 controls the charging potential of the photoconductor 4 to a predetermined potential.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図18に図17に示し
た従来の鋸歯状放電電極を用いたコロナ放電装置のモデ
ル図(a)、その放電特性を示すグラフ(b)、及び等
価回路図(c)を示す。図17(a)中の鋸歯状放電電
極15に対応する放電電極17と感光体4に対応する放
電対象物20との間に高圧電源21が接続され、放電電
極17と放電対象物20との間の空隙gにおいてコロナ
放電が発生する。
FIG. 18 is a model diagram (a) of a corona discharge device using the conventional sawtooth discharge electrode shown in FIG. 17, a graph (b) showing its discharge characteristics, and an equivalent circuit diagram. (C) is shown. A high-voltage power supply 21 is connected between the discharge electrode 17 corresponding to the saw-tooth discharge electrode 15 and the discharge target 20 corresponding to the photoconductor 4 in FIG. 17A, and the discharge electrode 17 and the discharge target 20 are connected to each other. Corona discharge occurs in the gap g between them.

【0008】駆動電圧がある一定電圧(放電開始電圧V
th)を越えるとコロナ放電が開始し、放電開始後の駆
動電圧Eと放電電流Iとは実使用範囲(放電電流1ピン
当たりの放電電流0.4A以上)に限定すれば、ほぼ線
形関係を有しているとみなせる。したがって図(c)よ
り放電電流IはI=(E−Vth)/Rgで表される
(Rg:空隙に対応する空隙インピーダンス)。
A certain driving voltage is a constant voltage (discharge starting voltage V
th), corona discharge starts, and if the drive voltage E and the discharge current I after the start of discharge are limited to the actual use range (discharge current 0.4 A or more per pin of discharge current), a nearly linear relationship is obtained. Can be considered to have. Therefore, from the figure (c), the discharge current I is expressed by I = (E-Vth) / Rg (Rg: void impedance corresponding to void).

【0009】放電開始電圧Vthは各放電電極間でほぼ
一定であるが、空隙インピーダンスRgは電極先端部の
形状ばらつきや先端部への付着物等の影響により、各放
電電極15間で約±30%のばらつきを持つ。空隙イン
ピーダンスが各放電電極15間で±30%ばらつくと、
放電電流も±30%の割合でばらつき、帯電むらが生じ
ていた。
The discharge start voltage Vth is substantially constant between the respective discharge electrodes, but the void impedance Rg is about ± 30 between the respective discharge electrodes 15 due to variations in the shape of the electrode tips and the effects of deposits on the tips. It has a variation of%. If the air gap impedance varies by ± 30% between the discharge electrodes 15,
The discharge current also fluctuated at a rate of ± 30%, and uneven charging occurred.

【0010】さらに、従来のコロナ放電装置では、放電
電極を覆う形でシールドケースが設けられ、該シールド
ケースの開口面にグリッド電極が設けられており、放電
電極に高電圧を印加する必要上、感光体やシールドケー
ス、グリッド電極に対しての耐リーク性、安全性を確保
するために放電電極と感光体、シールドケース、グリッ
ド電極との間には5〜10mmの間隔が設けられている
ために、装置が大型化し、感光体を所定の電圧に帯電さ
せるためには放電電極の駆動電圧を高くしてグリッド電
極やシールドケースに対して必要以上の放電を行う必要
があった。
Further, in the conventional corona discharge device, the shield case is provided so as to cover the discharge electrode, and the grid electrode is provided on the opening surface of the shield case, so that it is necessary to apply a high voltage to the discharge electrode. In order to secure leak resistance and safety to the photoconductor, the shield case, and the grid electrode, a distance of 5 to 10 mm is provided between the discharge electrode and the photoconductor, the shield case, and the grid electrode. In addition, the apparatus becomes large, and in order to charge the photoconductor to a predetermined voltage, it is necessary to increase the drive voltage of the discharge electrode and discharge more than necessary to the grid electrode and the shield case.

【0011】また、上述のように放電電極の放電量が多
くなるため、放電安定性、帯電効率、帯電均一性が悪
く、また放電量に起因するオゾンの発生量も多いという
問題があった。
Further, as described above, since the discharge amount of the discharge electrode is large, there are problems that the discharge stability, charging efficiency, and charging uniformity are poor, and the amount of ozone generated due to the discharge amount is large.

【0012】本発明は上記問題に鑑み、従来に較べて放
電量が少なく、放電電極への印加電圧が小さく、放電安
定性、帯電効率、帯電均一性に優れたコロナ放電装置を
提供することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention provides a corona discharge device which has a smaller discharge amount, a smaller voltage applied to a discharge electrode, and is excellent in discharge stability, charging efficiency, and charging uniformity as compared with the prior art. To aim.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本願コロナ放電装置の構
成は、感光体に放電を行う放電電極と、該放電電極へ印
加される電圧よりも小さい電圧が印加される補助電極と
を有し、該補助電極は前記放電電極の両側に設けられて
おり、前記放電電極は所定の抵抗値を有する抵抗器を介
して電圧電源に接続されていることを特徴とする。
The structure of the corona discharge device of the present application has a discharge electrode for discharging a photoconductor and an auxiliary electrode to which a voltage smaller than a voltage applied to the discharge electrode is applied. The auxiliary electrode is provided on both sides of the discharge electrode, and the discharge electrode is connected to a voltage power supply via a resistor having a predetermined resistance value.

【0014】なお、上記放電電極は、一定ピッチの間隔を
もって配列された複数の針状電極から構成されることが
好ましい。 上記放電電極と補助電極との距離は、放電電極への印加
電圧をE(kV)、補助電極への印加電圧をVS (k
V)、放電電極の放電部と補助電極との距離をd(m
m)としたとき、d≦|E−Vs|を満たすようにする
のが好ましい。
It is preferable that the discharge electrode is composed of a plurality of needle-shaped electrodes arranged at regular intervals. Regarding the distance between the discharge electrode and the auxiliary electrode, the voltage applied to the discharge electrode is E (kV) and the voltage applied to the auxiliary electrode is V S (k
V), the distance between the discharge part of the discharge electrode and the auxiliary electrode is d (m
m), it is preferable to satisfy d ≦ | E−Vs |.

【0015】なお、放電電極と放電対象物との間の距離
が小さいほど、駆動電圧を低減化でき、各放電電極から
の放電電流は均一化されるが、その距離が放電電極ピッ
チ以下になると放電電極放電電極ピッチに起因する帯電
ばらつきが発生する。
The smaller the distance between the discharge electrode and the object to be discharged, the more the driving voltage can be reduced, and the discharge current from each discharge electrode can be made uniform. However, when the distance becomes less than the discharge electrode pitch. Discharge electrode Dispersion of charge occurs due to the discharge electrode pitch.

【0016】したがって放電電極と放電対象物との間の
距離を放電電極ピッチ以上の範囲で極力小さく設定する
ことにより、放電電極ピッチに起因する帯電ばらつきの
発生を押さえることができ、帯電均一性が向上し、駆動
電圧を低減化することができて好ましい。
Therefore, by setting the distance between the discharge electrode and the object to be discharged as small as possible within the range of the discharge electrode pitch or more, it is possible to suppress the occurrence of charging variations due to the discharge electrode pitch and to improve the charging uniformity. This is preferable because it can be improved and the driving voltage can be reduced.

【0017】また、この構成において、放電電極および
補助電極への印加電圧の制御方法として、放電電極か補
助電極のどちらか一方の電極を定電流制御し、他方の電
極を定電圧制御するか、あるいは感光体への実帯電時の
前の回転時に、感光体への放電電流が一定の大きさとな
るように放電電極および補助電極を定電流制御し、その
とき発生する放電電極及び補助電極への印加電圧をホー
ルド又は記憶し、実帯電時にホールド又は記憶した印加
電圧値により、放電電極及び補助電極を定電圧制御を行
う。これにより、環境条件に関係無く、帯電電流値を常
に一定に制御でき、優れた帯電制御性を得ることができ
る。
Further, in this structure, as a method of controlling the voltage applied to the discharge electrode and the auxiliary electrode, either one of the discharge electrode and the auxiliary electrode is subjected to constant current control, and the other electrode is subjected to constant voltage control. Alternatively, during rotation before the actual charging of the photoconductor, the discharge electrode and the auxiliary electrode are subjected to constant current control so that the discharge current to the photoconductor becomes a constant magnitude, and the discharge electrode and the auxiliary electrode generated at that time are controlled. The applied voltage is held or stored, and the discharge electrode and the auxiliary electrode are subjected to constant voltage control according to the applied voltage value that is held or stored during actual charging. As a result, the charging current value can always be controlled to be constant regardless of environmental conditions, and excellent charge controllability can be obtained.

【0018】また、絶縁性基板の両側に複数の放電電極
からなる第1及び第2の放電電極列を有し、上記放電電
極は所定の抵抗値を有する抵抗器を介して電圧電源に接
続されているコロナ放電装置であって、前記第1及び第
2の放電電極列には振動波形である電圧が印加され、第
1、第2いずれか一方の放電電極列が補助電極としての
機能を果たすべく、各放電電極に対して、それぞれ位相
をずらして電圧が印加されていることを特徴とする。な
お、位相のずれは180°であることが一番好ましい。
Further, there are first and second discharge electrode rows composed of a plurality of discharge electrodes on both sides of the insulating substrate, and the discharge electrodes are connected to a voltage power source via resistors having a predetermined resistance value. In the corona discharge device, a voltage having an oscillating waveform is applied to the first and second discharge electrode rows, and either one of the first and second discharge electrode rows serves as an auxiliary electrode. Therefore, it is characterized in that the voltages are applied to the respective discharge electrodes with their phases shifted. It is most preferable that the phase shift is 180 °.

【0019】また、この構成において、第1放電電極列
の放電電極ピッチpと第2放電電極列の放電電極ピッチ
pとを、放電電極ピッチpの1/2ずらして配置する
と、見かけ上、放電電極ピッチが小さくp/2となるの
で、放電電極と放電対象物との間の距離を小さくでき、
さらに駆動電圧の低減化が図れ、帯電均一性を向上させ
ることができて好ましい。
Further, in this configuration, when the discharge electrode pitch p of the first discharge electrode array and the discharge electrode pitch p of the second discharge electrode array are arranged so as to be offset from each other by 1/2 of the discharge electrode pitch p, the discharge is apparent. Since the electrode pitch is small and becomes p / 2, the distance between the discharge electrode and the discharge target can be reduced,
Further, it is preferable that the driving voltage can be reduced and the charging uniformity can be improved.

【0020】[0020]

【作用】本願コロナ放電装置は、補助電極を放電電極の
側面に設け、さらに該放電電極と駆動電圧源との間に所
定の抵抗値を有する抵抗器を接続することにより、放電
電極と補助電極を近づけることができ、したがって従来
のように他部に対して不必要な放電を行うことを必要と
しなくなり、シールドケース、グリッド電極等が不要と
なることから、装置の小型化が実現できる。また、放電
電極の駆動電圧が従来に較べて低電圧化が図れ、放電電
極先端部と感光体間との距離を短くすることができ、放
電安定性、帯電均一性が優れ、帯電効率が高くオゾンの
発生量が少ないコロナ放電装置が実現できる。
In the corona discharge device of the present application, the auxiliary electrode is provided on the side surface of the discharge electrode, and a resistor having a predetermined resistance value is connected between the discharge electrode and the driving voltage source, whereby the discharge electrode and the auxiliary electrode are connected. Therefore, it is not necessary to perform unnecessary discharge to other parts as in the conventional case, and the shield case, the grid electrode, etc. are not required, so that the device can be downsized. In addition, the drive voltage of the discharge electrode can be made lower than before, the distance between the tip of the discharge electrode and the photoconductor can be shortened, discharge stability and charging uniformity are excellent, and charging efficiency is high. It is possible to realize a corona discharge device that generates a small amount of ozone.

【0021】なお、放電電極への印加電圧をE(k
V)、補助電極への印加電圧をVS (kV)、放電電極
の放電部と補助電極との距離をd(mm)としたとき、
d≦|E−Vs|となる条件を満たせばより効果的であ
る。
The voltage applied to the discharge electrode is E (k
V), V S (kV voltage applied to the auxiliary electrode), when the discharge portion of the discharge electrode distance between the auxiliary electrode was d (mm),
It is more effective if the condition of d ≦ | E−Vs | is satisfied.

【0022】請求項2記載のコロナ放電装置において
は、第1放電電極列と、第2放電電極列の印加電圧波形
は振動波形であり、第1放電電極列への印加電圧波形の
位相と第2放電電極列への印加電圧波形の位相が例えば
180゜ずれているため、印加電圧の振動波形が、放電
を生じさせる駆動電圧と0V(接地状態)との矩形波と
すると、第1放電電極列に駆動電圧が印加され、放電状
態にあるときには、第2放電電極列は0V(接地状態)
となり、第1放電電極列の補助電極として作用し、逆に
第2放電電極列が放電状態にあるときには第1放電電極
列が補助電極として作用するので、請求項1記載の発明
と同様に各放電電極からの放電が安定化されるためにグ
リッド電極やシールドケースが不要となり、装置の小型
化が実現でき、高い帯電効率が得られ、オゾンの発生量
が低減できる。
In the corona discharge device according to the second aspect, the applied voltage waveforms of the first discharge electrode array and the second discharge electrode array are oscillating waveforms, and the phase of the applied voltage waveform to the first discharge electrode array and the If the waveform of the applied voltage to the two discharge electrode rows is out of phase by 180 °, for example, the oscillation waveform of the applied voltage is a rectangular wave of 0 V (grounded state) and the driving voltage that causes the discharge. When the driving voltage is applied to the column and the column is in the discharge state, the second discharge electrode column is 0 V (ground state)
Therefore, the first discharge electrode array acts as an auxiliary electrode of the first discharge electrode array, and conversely, when the second discharge electrode array is in a discharge state, the first discharge electrode array acts as an auxiliary electrode. Since the discharge from the discharge electrode is stabilized, the grid electrode and the shield case are not required, the device can be downsized, high charging efficiency can be obtained, and the amount of ozone generated can be reduced.

【0023】[0023]

【実施例】本発明の一実施例について図面を用いて説明
する。図1は本願コロナ放電装置の概略構成図、図2
(a)は本願コロナ放電装置における放電・補助電極部
分の斜視図、同図(b)は放電電極部の正面図、図3は
図2(b)中のX部分の断面図(a)、及びY部分での
断面図(b)である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic configuration diagram of the corona discharge device of the present application, FIG.
3A is a perspective view of a discharge / auxiliary electrode portion in the corona discharge device of the present application, FIG. 3B is a front view of the discharge electrode portion, and FIG. 3 is a sectional view of portion X in FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line Y and Y of FIG.

【0024】絶縁性基板1a上にコモン電極13aが形
成され、このコモン電極13aから一定間隔dを隔てて
絶縁性基板1a上に複数(本実施例では107個)の放
電電極2aからなる放電電極部が設けられている。
A common electrode 13a is formed on the insulating substrate 1a, and a plurality of (107 in this embodiment) discharge electrodes 2a are formed on the insulating substrate 1a at a constant distance d from the common electrode 13a. Section is provided.

【0025】放電電極2aは厚さ0.1mmのステンレ
ス製であり、エッチングにより鋸歯形状に作成されてい
る。コモン電極13aと各々の放電電極2aとは約50
0MΩの抵抗値を有する複数の安定化抵抗16a(以下
チップ抵抗という)で電気的に接続されている。放電電
極2aの数は107個であり、各放電電極2aの間のピ
ッチPは2mmであり、放電電極2a先端が絶縁性基板
1aのエッジ部から感光体4側に2mm突出した位置に
なるように絶縁性基板1aに接着されている。
The discharge electrode 2a is made of stainless steel having a thickness of 0.1 mm, and is formed in a sawtooth shape by etching. The common electrode 13a and each discharge electrode 2a have about 50
It is electrically connected by a plurality of stabilizing resistors 16a (hereinafter referred to as chip resistors) having a resistance value of 0 MΩ. The number of the discharge electrodes 2a is 107, the pitch P between the discharge electrodes 2a is 2 mm, and the tip of the discharge electrodes 2a is positioned so as to project 2 mm from the edge portion of the insulating substrate 1a toward the photoconductor 4 side. Is bonded to the insulating substrate 1a.

【0026】放電電極2a先端から感光体ドラム4表面
までの距離g(以下放電ギャップgと呼ぶ)は3mmで
ある。第1補助電極18aは厚さ0.5mmのステンレ
ス製であり、スペーサ3aを介して絶縁性基板1aに取
り付けられている。
The distance g from the tip of the discharge electrode 2a to the surface of the photosensitive drum 4 (hereinafter referred to as the discharge gap g) is 3 mm. The first auxiliary electrode 18a is made of stainless steel and has a thickness of 0.5 mm, and is attached to the insulating substrate 1a via the spacer 3a.

【0027】また、絶縁性基板1aの裏面には、第1補
助電極18aと同形状、同材質の第2補助電極19aが
接着されている。コモン電極13aは電圧電源5に接続
されており、電圧電源5により放電電極2aに駆動電圧
(本実施例では約−2.0kV)が印加されることによ
り、感光体4及び補助電極18a、19aに対して放電
を行う。
A second auxiliary electrode 19a having the same shape and the same material as the first auxiliary electrode 18a is adhered to the back surface of the insulating substrate 1a. The common electrode 13a is connected to the voltage power supply 5, and a driving voltage (about −2.0 kV in this embodiment) is applied to the discharge electrode 2a by the voltage power supply 5, so that the photoconductor 4 and the auxiliary electrodes 18a and 19a. Discharge to.

【0028】補助電極18a、19aは、電圧電源6に
接続されており、電圧電源6により補助電極18a、1
9aに放電電極2aの印加電圧の大きさよりも小さい電
圧(本実施例では約−500V)が印加されることによ
り、補助電極方向への放電電流を減少させ、帯電効率を
向上させている。なお、補助電極18a、19aの印加
電圧の大きさは、放電電極2aの印加電圧の大きさより
も小さければよい。
The auxiliary electrodes 18a, 19a are connected to the voltage power supply 6, and the auxiliary electrodes 18a, 1a are connected by the voltage power supply 6.
By applying a voltage (about -500 V in this embodiment) smaller than the magnitude of the voltage applied to the discharge electrode 2a to 9a, the discharge current in the direction of the auxiliary electrode is reduced and the charging efficiency is improved. The magnitude of the applied voltage to the auxiliary electrodes 18a and 19a may be smaller than the magnitude of the applied voltage to the discharge electrode 2a.

【0029】補助電極の帯電特性に対する効果につい
て、シミュレーション及び実験により確認を行った。図
4はこのコロナ放電装置を等価電気回路で表したモデル
である。 ここでVgは感光体に対する放電開始電圧、
Vsは補助電極に対する放電開始電圧、Rgは放電電極
2aと感光体間の空隙インピーダンス、Rsは放電電極
2aと補助電極18a、19a間の空隙インピーダン
ス、Rcは安定化抵抗、Icは放電電極2aから放電さ
れるトータルの放電電流(以下トータル電流と呼ぶ)、
Igはトータル電流の内、感光体ドラム方向への放電電
流(以下帯電電流と呼ぶ)、Isはトータル電流の内補
助電極方向への放電電流(以下補助電流と呼ぶ)、Eは
駆動電圧とする。このモデルから帯電電流Igは式
(1)で表される。
The effect on the charging characteristics of the auxiliary electrode was confirmed by simulation and experiment. FIG. 4 is a model showing this corona discharge device by an equivalent electric circuit. Where Vg is the discharge start voltage for the photoreceptor,
Vs is the discharge start voltage for the auxiliary electrode, Rg is the void impedance between the discharge electrode 2a and the photoconductor, Rs is the void impedance between the discharge electrode 2a and the auxiliary electrodes 18a and 19a, Rc is the stabilizing resistance, and Ic is the discharge electrode 2a. Total discharge current discharged (hereinafter referred to as total current),
Ig is a discharge current in the direction of the photosensitive drum (hereinafter referred to as a charging current) in the total current, Is is a discharge current in the direction of the auxiliary electrode (hereinafter referred to as an auxiliary current) in the total current, and E is a driving voltage. . From this model, the charging current Ig is represented by the equation (1).

【0030】[0030]

【数1】 [Equation 1]

【0031】シミュレーション条件は以下のように設定
した。 (1)各放電電極2aによる空隙インピーダンスRg、
及びRsの変動率は放電ギャップgにかかわらず一定で
ある。 (2)各放電電極2aでの空隙インピーダンスRgとR
sの変動率は等しい。 (3)放電開始電圧VgおよびVsは各放電電極2a間
で一定である。 (4)放電開始電圧VgとVsは等しい。 上記シミュレーション条件に基づく、放電電極の側面に
補助電極を設けた場合と、設けない場合での(帯電電流
Igばらつき)−(空隙インピーダンスRgばらつき)
の特性を図5に示す。
The simulation conditions were set as follows. (1) Void impedance Rg by each discharge electrode 2a,
The fluctuation rates of Rs and Rs are constant regardless of the discharge gap g. (2) Void impedance Rg and R at each discharge electrode 2a
The volatility of s is equal. (3) The discharge starting voltages Vg and Vs are constant between the discharge electrodes 2a. (4) The discharge starting voltages Vg and Vs are equal. Based on the above simulation conditions, the case where the auxiliary electrode is provided on the side surface of the discharge electrode and the case where the auxiliary electrode is not provided (charging current Ig variation)-(void impedance Rg variation)
The characteristics are shown in FIG.

【0032】なお、帯電電流Igばらつきとは、107
個の放電電極2aから放電される帯電電流Ig各々の内
での最大値をIgmax、最小値Igmin、平均値を
Igaveとした時、 Igpp(%)=|Igmax−Igmin|/Iga
ve で表されるばらつきのことである。
The variation of the charging current Ig is 107
When the maximum value of each of the charging currents Ig discharged from the individual discharge electrodes 2a is Igmax, the minimum value Igmin, and the average value is Igave, Igpp (%) = | Igmax-Igmin | / Iga
It is the variation represented by ve.

【0033】図5より、放電電極の側面に補助電極を設
けた場合の方が設けない場合に比べて各放電電極2a間
の帯電電流Igばらつきは小さくなり、補助電極18
a、19aにより帯電電流を均一化できることが確認で
きた。
As shown in FIG. 5, when the auxiliary electrode is provided on the side surface of the discharge electrode, the variation in the charging current Ig between the discharge electrodes 2a is smaller than when the auxiliary electrode is not provided, and the auxiliary electrode 18 is provided.
It was confirmed that the charging current could be made uniform by using a and 19a.

【0034】放電電極の側面に補助電極を設けた場合と
設けない場合とで帯電特性を調べた実験結果を図6に示
す。帯電特性の評価は、感光体ドラム上に対して軸方向
に帯電電位を測定し、軸方向の帯電リップルの大きさ
(以下これを帯電ばらつきと呼ぶ)を測定することによ
り行った。図6に示す測定結果により、補助電極18
a、19aを設けることによって、駆動電圧が低減化さ
れ、帯電均一性が向上、つまり、帯電ばらつきが減少す
ることが確認できた。
FIG. 6 shows the result of an experiment in which the charging characteristics were examined with and without the auxiliary electrode provided on the side surface of the discharge electrode. The charging characteristics were evaluated by measuring the charging potential in the axial direction on the photoconductor drum and measuring the magnitude of the axial charging ripple (hereinafter referred to as charging variation). According to the measurement results shown in FIG. 6, the auxiliary electrode 18
It was confirmed that by providing a and 19a, the driving voltage was reduced and the charging uniformity was improved, that is, the charging variation was reduced.

【0035】次に補助電極18a、19aと放電電極2
a間の距離の影響について、上述と同様、シミュレーシ
ョン及び実験により検討を行った。図7は補助電極18
a、19aと放電電極2aの距離と帯電電流Igばらつ
きの関係のシミュレーション結果であるが、補助電極1
8a、19aと放電電極2a間の距離が小さいほど帯電
電流Igばらつきは小さくなる結果となった。
Next, the auxiliary electrodes 18a and 19a and the discharge electrode 2
Similar to the above, the influence of the distance between a was examined by simulation and experiment. FIG. 7 shows the auxiliary electrode 18
The results of simulation of the relationship between the distances between the discharge electrodes 2a and 19a and the discharge electrode 2a and the variation of the charging current Ig.
The smaller the distance between 8a and 19a and the discharge electrode 2a, the smaller the variation in the charging current Ig.

【0036】また、図8は、補助電極18a、19aと
放電電極2aとの間の距離と帯電特性との関係について
調べた実験結果である。シミュレーション結果と同様に
放電電極2aとの距離が小さいほど、帯電均一性が向上
(帯電ばらつきが減少)し、駆動電圧が低減されること
がわかる。
Further, FIG. 8 shows the experimental results of examining the relationship between the distance between the auxiliary electrodes 18a and 19a and the discharge electrode 2a and the charging characteristic. Similar to the simulation result, it can be seen that the smaller the distance from the discharge electrode 2a is, the higher the charging uniformity is (the variation in charging is reduced) and the driving voltage is reduced.

【0037】なお従来のコロナ放電装置では、放電電極
2aとグリッド電極、シールドケース等の放電対象物と
の間の距離d(mm)は、放電電極2aの印加電圧をE
(kV)、放電対象物の印加電圧をVs(kV)とする
と、放電電極2aからの放電が火花放電やアーク放電に
移行するのを防ぐために、d>|E−Vs|とするのが
普通である。しかし、本発明では放電電極各々と電圧電
源間に高抵抗(500MΩ)のチップ抵抗16aが設け
られているため、d≦|E−Vs|としても、火花放電
に移行する危険性はない。したがって、本発明では放電
電極の放電部と補助電極との距離をより小さく設定する
ことができ、コロナ放電が安定的に維持され、帯電均一
性が向上し、駆動電圧が低減され、さらに装置を小型
化、薄型化することができる。
In the conventional corona discharge device, the distance d (mm) between the discharge electrode 2a and the discharge target such as the grid electrode and the shield case is the voltage E applied to the discharge electrode 2a.
(KV), assuming that the applied voltage of the discharge target is Vs (kV), d> | E-Vs | is usually set to prevent the discharge from the discharge electrode 2a from shifting to spark discharge or arc discharge. Is. However, in the present invention, since the high resistance (500 MΩ) chip resistor 16a is provided between each discharge electrode and the voltage power source, there is no risk of shifting to spark discharge even if d ≦ | E−Vs |. Therefore, in the present invention, the distance between the discharge part of the discharge electrode and the auxiliary electrode can be set smaller, the corona discharge is stably maintained, the charging uniformity is improved, the driving voltage is reduced, and the device is further It can be made smaller and thinner.

【0038】上述の結果により本実施例ではスペーサ3
a及び絶縁性基板1aの厚さを1.5mmとし、また各
補助電極18a、19aと放電電極2a間の距離を1.
5mmとした。
According to the above result, the spacer 3 is used in this embodiment.
a and the insulating substrate 1a have a thickness of 1.5 mm, and the distance between the auxiliary electrodes 18a and 19a and the discharge electrode 2a is 1.
It was set to 5 mm.

【0039】次に放電ギャップgと帯電電流ばらつきの
関係についてシミュレーション及び実験により検討を行
った。図9に示すグラフは前記シミュレーション結果で
あるが、該シミュレーションからわかるように放電ギャ
ップgが小さいほど帯電電流Igばらつきは小さくなる
ことが確認できた。
Next, the relationship between the discharge gap g and the variation in charging current was examined by simulation and experiment. The graph shown in FIG. 9 is the result of the simulation. As can be seen from the simulation, it was confirmed that the smaller the discharge gap g, the smaller the variation in the charging current Ig.

【0040】図10に放電ギャップgと帯電特性の関係
について調べた実験結果を示す。図10に示すグラフか
らわかるように、放電ギャップgが小さくなるほど駆動
電圧が小さくなり、かつ、帯電ばらつきも小さくなる
が、放電ギャップgが2mm以下になると逆に帯電ばら
つきは大きくなる。
FIG. 10 shows the experimental results of examining the relationship between the discharge gap g and the charging characteristics. As can be seen from the graph shown in FIG. 10, the smaller the discharge gap g, the smaller the driving voltage and the smaller the variation in charge, but when the discharge gap g is 2 mm or less, the variation in charge increases.

【0041】これは放電ギャップgが放電電極2aピッ
チp(2mm)よりも小さくなると、帯電ばらつきにお
ける放電電極2aピッチpに起因する成分(放電電極2
aピッチpが2mmの場合、2mm周期、4mmの場
合、4mm周期の帯電リップル)が現れ、放電ギャップ
gが小さくなるにつれてこの放電電極2aピッチpに起
因する帯電ばらつき成分が大きくなるためである。
This is because when the discharge gap g becomes smaller than the discharge electrode 2a pitch p (2 mm), a component (discharge electrode 2) caused by the discharge electrode 2a pitch p in the charging variation.
This is because when the a pitch p is 2 mm, charging ripples of 2 mm cycle and 4 mm, 4 mm cycle) appear, and as the discharge gap g becomes smaller, the charge variation component due to the discharge electrode 2a pitch p increases.

【0042】放電電極2aピッチpの帯電特性に及ぼす
影響について、映像法を用いて理論的に解析した結果を
図11に示す。理論解析による結果でも、放電電極2a
ピッチ/放電ギャップが1より大きくなる、換言すれば
放電ギャップgが電極ピッチpより小さくなると帯電ば
らつきが増大するといった結果が得られた。
FIG. 11 shows the result of theoretical analysis of the influence of the discharge electrode 2a pitch p on the charging characteristics by using the imaging method. The result of theoretical analysis shows that the discharge electrode 2a
The result obtained is that when the pitch / discharge gap becomes larger than 1, that is, when the discharge gap g becomes smaller than the electrode pitch p, the charging variation increases.

【0043】これらの結果から本実施例では放電電極2
aピッチpより若干大きい3mmに設定した。この結
果、放電電極2aピッチpによる帯電ばらつきの影響を
押さえることができ、帯電均一性が向上し、さらに装置
の小型化が可能となる。
From these results, in the present embodiment, the discharge electrode 2
The pitch was set to 3 mm, which is slightly larger than the pitch p. As a result, it is possible to suppress the influence of variations in charging due to the pitch p of the discharge electrodes 2a, improve charging uniformity, and further downsize the device.

【0044】また本実施例における放電電極2a及び補
助電極18a、19aへの印加電圧の制御方法について
説明する。図12(a)に示す印加電圧−放電電流特性
からわかるように、定電圧制御では環境条件(図中H
H:高温高湿、NN:常温常湿、LL:低温低湿)によ
り放電量が影響を受けるので帯電電位がばらつく。そこ
で、補助電極18a、19a、放電電極2a共に定電流
制御し、ドラムの方向の帯電電流Igを常に一定に制御
すれば環境等による影響は受けないが、両方共に定電流
制御にすると常に印加電圧が変動することになるのでか
えって放電が不安定となる。
A method of controlling the voltage applied to the discharge electrode 2a and the auxiliary electrodes 18a and 19a in this embodiment will be described. As can be seen from the applied voltage-discharge current characteristics shown in FIG. 12A, in constant voltage control, environmental conditions (H in the figure).
(H: high temperature and high humidity, NN: normal temperature and normal humidity, LL: low temperature and low humidity) affects the discharge amount, and thus the charging potential varies. Therefore, if the auxiliary electrodes 18a and 19a and the discharge electrode 2a are controlled to a constant current and the charging current Ig in the drum direction is controlled to be constant at all times, there is no influence of the environment or the like. Will vary and therefore the discharge will become unstable.

【0045】次に、放電電極及び補助電極への印加電圧
の制御方法と帯電特性との関係について、以下の4通り
の場合について実験により調べた。 (1)放電電極−定電圧制御、補助電極−定電圧制御 (2)放電電極−定電流制御、補助電極−定電圧制御 (3)放電電極−定電圧制御、補助電極−定電流制御 (4)放電電極−定電流制御、補助電極−定電流制御 図12(b)に実験結果を示す。該実験結果によれば、
上記(1)の方法は帯電均一性には一番優れるが、環境
変化による帯電電位変動が大きい。上記(4)の制御方
法では、逆に帯電電流の制御が不安定となるため帯電均
一性が悪い。
Next, the relationship between the control method of the voltage applied to the discharge electrode and the auxiliary electrode and the charging property was examined by experiments in the following four cases. (1) Discharge electrode-constant voltage control, auxiliary electrode-constant voltage control (2) Discharge electrode-constant current control, auxiliary electrode-constant voltage control (3) Discharge electrode-constant voltage control, auxiliary electrode-constant current control (4) ) Discharge electrode-constant current control, auxiliary electrode-constant current control Fig. 12 (b) shows the experimental results. According to the experimental results,
The method (1) above is the most excellent in charging uniformity, but the charging potential fluctuates greatly due to environmental changes. On the contrary, in the control method of the above (4), the control of the charging current becomes unstable, so that the charging uniformity is poor.

【0046】そこで、帯電電流を常に一定に制御できる
ために、環境に対する帯電電位の安定性に優れており、
帯電均一性が良いという点で、上記(2)の方法、ある
いは、(3)の方法のように、放電電極及び補助電極の
どちらか一方の電極に対しては定電圧制御として放電を
安定化させ、もう一方の電極に対しては帯電電流を一定
に維持するために定電流制御をすればよいことがわかっ
た。
Therefore, since the charging current can be constantly controlled, the stability of the charging potential with respect to the environment is excellent,
In terms of good charge uniformity, as in the method (2) or the method (3), either one of the discharge electrode and the auxiliary electrode is controlled by constant voltage to stabilize the discharge. Then, it was found that the other electrode may be subjected to constant current control in order to maintain the charging current constant.

【0047】本実施例においては、感光体5を所定電位
(−600V)に帯電させるのに必要な帯電電流Igは
20Aである。したがって(2)の方法を使用する場
合、最初に補助電極18a、19aを所定の電圧(約−
500V)で定電圧制御し、かつ補助電流Isをモニタ
ーし、帯電電流Igが常に20Aとなるよう、すなわち
トータル電流Itが、 |It−Is|=20 式(2) となるように放電電極2aに対する駆動電圧を定電流制
御すればよい。
In this embodiment, the charging current Ig required to charge the photoconductor 5 to the predetermined potential (-600V) is 20A. Therefore, when the method (2) is used, first, the auxiliary electrodes 18a and 19a are applied with a predetermined voltage (about −
The discharge electrode 2a is controlled so that the charging current Ig is always 20 A, that is, the total current It is | It−Is | = 20 (2). It is sufficient to control the drive voltage for the constant current.

【0048】また、上記(3)の制御方法を使用する場
合は、まず、放電電極2aを所定の電圧(約−2.0k
V)で定電圧制御し、かつトータル電流Itをモニター
し、帯電電流Igが常に20Aとなるよう、すなわち補
助電流Isが式(2)を満たすよう補助電極18a、1
9aへの電圧を定電流制御すればよい。
When the control method (3) is used, first, the discharge electrode 2a is set to a predetermined voltage (about -2.0 k).
V), constant voltage control is performed, and the total current It is monitored so that the charging current Ig is always 20 A, that is, the auxiliary current Is satisfies the expression (2).
It suffices to control the voltage to 9a by constant current.

【0049】また、放電電極−定電圧制御、補助電極−
定電圧制御という方法では、帯電均一性には一番優れる
が、環境変化により帯電電流が変動してしまうために環
境による帯電電位変動が大きい。したがって、この方法
における優れた帯電均一性を生かしつつ、環境特性を向
上させるために、感光体への実帯電時の前の回転時に、
感光体への放電電流が一定の大きさとなるように放電電
極2aおよび補助電極18a、19aを定電流制御し、
そのとき発生する電圧値をホールド又は記憶しておき、
実帯電時にホールド又は記憶した電圧値により、補助電
極18a、19aおよび放電電極2aを制御する方法
(5)がある。
Discharge electrode-constant voltage control, auxiliary electrode-
The method of constant voltage control is the most excellent in charging uniformity, but the charging current fluctuates due to environmental changes, so that the charging potential fluctuates greatly due to the environment. Therefore, in order to improve the environmental characteristics while taking advantage of the excellent charging uniformity in this method, at the time of rotation before the actual charging of the photoreceptor,
The discharge electrode 2a and the auxiliary electrodes 18a and 19a are subjected to constant current control so that the discharge current to the photoconductor becomes constant.
Hold or store the voltage value generated at that time,
There is a method (5) of controlling the auxiliary electrodes 18a and 19a and the discharge electrode 2a by the voltage value held or stored at the time of actual charging.

【0050】この方法の一実施例としては、前回転時に
トータル電流Itが60A、補助電流Isが40Aとな
るように放電電極2aおよび補助電極18a、19aを
定電流制御する(このときの帯電電流IgはIg=60
−40=20A)。このとき発生する放電電極2aへの
印加電圧(例えば−2.1kV)および補助電極18
a、19aへの印加電圧(例えば−550V)をホール
ド又は記憶しておき、実帯電時に放電電極2aを−2.
1kV、補助電極18a、19aを−550Vで定電圧
制御する。
As one embodiment of this method, the discharge electrode 2a and the auxiliary electrodes 18a and 19a are controlled to a constant current so that the total current It is 60 A and the auxiliary current Is is 40 A during the pre-rotation (charging current at this time). Ig is Ig = 60
-40 = 20A). The voltage applied to the discharge electrode 2a generated at this time (for example, -2.1 kV) and the auxiliary electrode 18
a, 19a, the applied voltage (for example, -550V) is held or stored, and the discharge electrode 2a is set to -2.
Constant voltage control of 1 kV and auxiliary electrodes 18a and 19a at -550V.

【0051】この方法により、上記と同様に帯電特性を
測定した結果を図9(b)に示す。同図に示すように、
当該制御方法によれば環境に対する帯電電位の制御性が
向上することが確認できた。
FIG. 9 (b) shows the result of measuring the charging characteristics by this method in the same manner as above. As shown in the figure,
It was confirmed that the control method improves the controllability of the charging potential with respect to the environment.

【0052】(実施例2)図13は本願請求項2記載の
コロナ放電装置の一実施例の構成の概略を示す構成図、
図14は電極部分の斜視図(a)、電極部分の正面図
(b)である。
(Embodiment 2) FIG. 13 is a schematic diagram showing the construction of an embodiment of the corona discharge device according to claim 2 of the present application,
FIG. 14 is a perspective view (a) of the electrode portion and a front view (b) of the electrode portion.

【0053】絶縁性基板1bの表面上にコモン電極13
bが形成され、このコモン電極13bから一定間隔dを
隔てて絶縁性基板1bの表面上に複数の放電電極2b
(以下、第1放電電極列と呼ぶ)が設けられている。
The common electrode 13 is formed on the surface of the insulating substrate 1b.
b is formed, and a plurality of discharge electrodes 2b are formed on the surface of the insulating substrate 1b at a constant distance d from the common electrode 13b.
(Hereinafter referred to as a first discharge electrode array).

【0054】放電電極2bは厚さ約0.1mmのステン
レス製であり、エッチングにより鋸歯形状に作製されて
いる。コモン電極13bと各放電電極2bとは約500
MΩの抵抗値を有する複数のチップ抵抗16bで電気的
に接続されている。
The discharge electrode 2b is made of stainless steel and has a thickness of about 0.1 mm, and is formed in a sawtooth shape by etching. The common electrode 13b and each discharge electrode 2b are about 500
It is electrically connected by a plurality of chip resistors 16b having a resistance value of MΩ.

【0055】放電電極2bの数は107個で各放電電極
2b間のピッチpは2mmであり、放電電極2b先端が
絶縁性基板1bのエッジ部から2mm突出した位置にな
るよう絶縁性基板1bに接着されている。絶縁性基板1
bの裏面にも、複数の放電電極2b’(以下、第2放電
電極列と呼ぶ)、コモン電極13b’(図示せず)、チ
ップ抵抗16b’が表面と同じ構成で配置されている。
そしてコモン電極13b、13b’はそれぞれ電圧電源
7、8に接続されている。
The number of the discharge electrodes 2b is 107, the pitch p between the discharge electrodes 2b is 2 mm, and the tip of the discharge electrodes 2b is placed on the insulating substrate 1b so as to project 2 mm from the edge portion of the insulating substrate 1b. It is glued. Insulating substrate 1
A plurality of discharge electrodes 2b '(hereinafter referred to as a second discharge electrode array), a common electrode 13b' (not shown), and a chip resistor 16b 'are also arranged on the back surface of b in the same configuration as the front surface.
The common electrodes 13b and 13b 'are connected to the voltage power supplies 7 and 8, respectively.

【0056】電圧電源7、8から第1及び第2の放電電
極列に印加される電圧波形は、図15に示すように、駆
動電圧(−2.5kV)と0V(接地状態)の2値を有
するデューティ50%の矩形波であり、位相を適度ずら
した形(180°ずれている場合が一番好ましい)とな
っている。
As shown in FIG. 15, the voltage waveforms applied from the voltage power supplies 7 and 8 to the first and second discharge electrode arrays are binary values of a driving voltage (-2.5 kV) and 0 V (ground state). Is a rectangular wave having a duty of 50%, and has a form in which the phase is appropriately shifted (the case where it is shifted by 180 ° is most preferable).

【0057】すなわち、第1の放電電極列に駆動電圧
(−2.5kV)が印加され、放電状態にあるときには
近接した第2放電電極列が接地状態となるので、第2放
電電極列が請求項1記載の発明における補助電極と同様
の役割を果たすことになり、第1放電電極列の放電が安
定化、均一化し、帯電均一性の向上が図れるとともに、
駆動電圧が低減化できる。
That is, when a driving voltage (-2.5 kV) is applied to the first discharge electrode array and the second discharge electrode array adjacent to the first discharge electrode array is in the ground state, the second discharge electrode array is charged. It plays the same role as the auxiliary electrode in the invention of Item 1, the discharge of the first discharge electrode array is stabilized and uniformized, and the charging uniformity is improved, and
The driving voltage can be reduced.

【0058】同様に第2放電電極列に駆動電圧が印加さ
れ、放電状態にあるときには、第1放電電極列が補助電
極としての役割を果たすために第2放電電極列からの放
電が安定化、均一化し、帯電均一性の向上が図れるとと
もに駆動電圧が低減化できる。 なお電圧波形はこれに
限定されるものではなく、正弦派、パルス波等振動波形
を有するものであればよい。
Similarly, when a driving voltage is applied to the second discharge electrode array and the second discharge electrode array is in a discharge state, the discharge from the second discharge electrode array is stabilized because the first discharge electrode array serves as an auxiliary electrode. It is possible to make the charge uniform, improve the charge uniformity, and reduce the drive voltage. The voltage waveform is not limited to this, and may be any waveform having an oscillating waveform such as a sine wave or a pulse wave.

【0059】また、図16に示すように、第1放電電極
列と第2放電電極列とは放電電極ピッチpの1/2だけ
ずらした状態で、絶縁性基板1bに取り付けることによ
り、見かけ上の放電電極ピッチがp/2(1mm)まで
狭くすることができ、さらなる駆動電圧の低減化及び帯
電均一性の向上を実現することができる。
Further, as shown in FIG. 16, the first discharge electrode array and the second discharge electrode array are apparently attached to the insulating substrate 1b while being displaced by 1/2 of the discharge electrode pitch p. The discharge electrode pitch can be narrowed to p / 2 (1 mm), and the drive voltage can be further reduced and the charging uniformity can be improved.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明してきたように、第1の発明に
よるコロナ放電装置においては、放電電極の側面に補助
電極を設けることにより、各放電電極からの放電を安定
化、均一化でき、帯電均一性が向上する。また、グリッ
ド電極、シールドケースが不要となり、装置構成の簡略
化、低コスト化が図れる。また、放電量が少なくてすむ
ために駆動電圧が低減化でき、高い帯電効率が得られ、
オゾンの発生も少なくなる。
As described above, in the corona discharge device according to the first aspect of the present invention, by providing the auxiliary electrode on the side surface of the discharge electrode, the discharge from each discharge electrode can be stabilized and made uniform, and the charging can be performed. Uniformity is improved. Further, since the grid electrode and the shield case are not required, the device configuration can be simplified and the cost can be reduced. Also, since the amount of discharge is small, the drive voltage can be reduced, and high charging efficiency can be obtained.
Generation of ozone is also reduced.

【0061】また、放電電極と補助電極との距離d(m
m)を、放電電極の印加電圧をE(kV)、補助電極の
印加電圧をVs(kV)とした時、d≦|E−Vs|と
すれば、さらに駆動電圧を低減化でき、帯電均一性が向
上し、装置が小型化、薄型化できる。
Further, the distance d (m between the discharge electrode and the auxiliary electrode
m), when the applied voltage of the discharge electrode is E (kV) and the applied voltage of the auxiliary electrode is Vs (kV), by setting d ≦ | E−Vs |, the driving voltage can be further reduced and the charging can be made uniform. And the device can be made smaller and thinner.

【0062】また、放電ギャップを放電電極ピッチ以上
の範囲で極力小さく設定することにより、放電電極ピッ
チに起因する帯電ばらつきを抑えることができ、帯電均
一性の向上及び駆動電圧の低減化、装置の小型化が可能
となる。
Further, by setting the discharge gap as small as possible within the range of the discharge electrode pitch or more, it is possible to suppress the charging variation due to the discharge electrode pitch, improve the charging uniformity and reduce the drive voltage, and the device. Miniaturization is possible.

【0063】また、放電電極の印加電圧を定電流制御
し、補助電極への印加電圧を定電圧制御することによ
り、帯電電流を常に一定値に制御できるので、環境変化
による帯電電位変動を抑えることができる。
Further, by controlling the voltage applied to the discharge electrode with a constant current and controlling the voltage applied to the auxiliary electrode with a constant voltage, the charging current can be controlled to a constant value at all times, thus suppressing fluctuations in the charging potential due to environmental changes. You can

【0064】また、放電電極への印加電圧を定電圧制御
し、補助電極への印加電圧を定電流制御することで、帯
電電流を常に一定値に制御できるので、環境変化による
帯電電位変動を抑えることができる。
By controlling the voltage applied to the discharge electrode with a constant voltage and controlling the voltage applied to the auxiliary electrode with a constant current, the charging current can be controlled to a constant value at all times. be able to.

【0065】また、感光体への実帯電時の前の回転時
に、感光体への放電電流(帯電電流)が一定の大きさと
なるように放電電極及び補助電極を定電流制御し、その
とき発生する電圧値をホールド又は記憶しておき、実帯
電時に、ホールド又は記憶した電圧値により、補助電極
および放電電極を定電圧制御することで、帯電電流値を
常に一定値に制御できるので、環境変化による帯電電位
変動を抑えることができる。
Further, during the rotation before the actual charging of the photoconductor, the discharge electrode and the auxiliary electrode are subjected to constant current control so that the discharge current (charging current) to the photoconductor becomes a constant magnitude. The voltage value to be held is stored or stored, and at the time of actual charging, by controlling the auxiliary electrode and the discharge electrode with a constant voltage according to the held or stored voltage value, the charging current value can be controlled to a constant value at all times. It is possible to suppress the fluctuation of the charging potential due to.

【0066】また第2の発明によるコロナ放電装置にお
いては、2つの放電電極列のうち、第1の放電電極列が
放電状態にあるときには第2の放電電極列が補助電極と
して作用し、第2の放電電極列が放電状態にあるときに
は第1の放電電極列が補助電極として作用するため、帯
電均一性の向上が図れ、グリッド電極やシールドケース
が不要となるため、高い帯電効率が得られ、オゾンの発
生量が少なくなるとともに、装置が小型化でき、駆動電
圧も低減化できる。 また、第1の補助電極列と第2の
補助電極列とはピッチの1/2だけずらした状態で取り
付けた場合では、見掛け上の放電電極ピッチが1/2と
なるので、放電ギャップを狭くすることができ、更なる
駆動電圧の低減化及び帯電均一性の向上を実現すること
ができる。
In the corona discharge device according to the second aspect of the invention, of the two discharge electrode arrays, the second discharge electrode array acts as an auxiliary electrode when the first discharge electrode array is in the discharge state, When the discharge electrode array of 1 is in the discharge state, the first discharge electrode array acts as an auxiliary electrode, so that the charging uniformity can be improved and the grid electrode and the shield case are not required, so that high charging efficiency can be obtained. The amount of ozone generated can be reduced, the device can be downsized, and the drive voltage can be reduced. Further, when the first auxiliary electrode array and the second auxiliary electrode array are attached in a state of being displaced from each other by ½ of the pitch, the apparent discharge electrode pitch is ½, so that the discharge gap is narrowed. Therefore, the driving voltage can be further reduced and the charging uniformity can be improved.

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

【図1】本発明の1実施例におけるコロナ放電装置の概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a corona discharge device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本願コロナ放電装置の放電・補助電極部分の斜
視図(a)、放電電極部の正面図(b)である。
FIG. 2 is a perspective view (a) of a discharge / auxiliary electrode portion and a front view (b) of a discharge electrode portion of the corona discharge device of the present application.

【図3】図2(b)中のX断面図(a)及びY断面図
(b)である。
3 is an X sectional view (a) and a Y sectional view (b) in FIG. 2 (b).

【図4】本発明の1実施例に係るコロナ放電装置の等価
電気回路図である。
FIG. 4 is an equivalent electric circuit diagram of a corona discharge device according to an embodiment of the present invention.

【図5】補助電極の有無による帯電特性と空隙インピー
ダンスの関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a charging characteristic and a void impedance depending on the presence or absence of an auxiliary electrode.

【図6】補助電極の有無による帯電特性を調べた実験結
果を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an experimental result of examining a charging characteristic depending on the presence or absence of an auxiliary electrode.

【図7】補助電極と放電電極との距離と帯電電流Igば
らつきとの関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a distance between an auxiliary electrode and a discharge electrode and a variation in charging current Ig.

【図8】補助電極と放電電極との距離と帯電特性との関
係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a distance between an auxiliary electrode and a discharge electrode and a charging characteristic.

【図9】放電ギャップと帯電電流ばらつきとの関係を示
す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a discharge gap and variations in charging current.

【図10】放電ギャップと帯電特性との関係を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a discharge gap and charging characteristics.

【図11】(放電電極ピッチ)/(放電ギャップ)と帯
電特性との関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between (discharge electrode pitch) / (discharge gap) and charging characteristics.

【図12】コロナ放電装置の制御方法と帯電特性との関
係の説明図(a)及び(b)である。
FIG. 12 is an explanatory view (a) and (b) of the relationship between the control method of the corona discharge device and the charging characteristic.

【図13】第2の実施例に係るコロナ放電装置の概略構
成図である。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a corona discharge device according to a second embodiment.

【図14】第2の実施例に係るコロナ放電装置の電極部
分の斜視図(a)、電極部分の正面図(b)である。
FIG. 14 is a perspective view (a) of an electrode portion and a front view (b) of the electrode portion of a corona discharge device according to a second embodiment.

【図15】第1、第2の放電電極列に印加される電圧波
形を示した図である。
FIG. 15 is a diagram showing voltage waveforms applied to the first and second discharge electrode arrays.

【図16】第1放電電極列と第2放電電極列とを放電電
極ピッチpの1/2だけずらした状態の説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a state in which the first discharge electrode array and the second discharge electrode array are displaced by ½ of the discharge electrode pitch p.

【図17】従来のコロナ放電装置の構成図(a)、放電
電極部の拡大図(b)である。
FIG. 17 is a configuration diagram (a) of a conventional corona discharge device and an enlarged diagram (b) of a discharge electrode portion.

【図18】図17に示した従来の鋸歯状放電電極を用い
たコロナ放電装置のモデル図(a)、その放電特性を示
すグラフ(b)及び等価回路図(c)を示す図である。
18 is a model diagram (a) of a corona discharge device using the conventional sawtooth discharge electrode shown in FIG. 17, a graph (b) showing discharge characteristics thereof, and an equivalent circuit diagram (c).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 絶縁性基板 2a,2b,2b’ 放電電極 13a,13b, コモン電極 16a,16b,16b’チップ抵抗 18a,19a 補助電極 1a, 1b Insulating substrate 2a, 2b, 2b 'Discharge electrode 13a, 13b, Common electrode 16a, 16b, 16b' Chip resistor 18a, 19a Auxiliary electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沢井 宏之 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 田村 嘉宏 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 front page (72) Hiroyuki Sawai 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Sharp Corporation (72) 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Within the corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 感光体に放電を行う放電電極と、該放電
電極へ印加される電圧よりも小さい電圧が印加される補
助電極とを有し、該補助電極は前記放電電極の両側に設
けられており、 前記放電電極は所定の抵抗値を有する抵抗器を介して電
圧電源に接続されていることを特徴とするコロナ放電装
置。
1. A discharge electrode for discharging a photoconductor, and an auxiliary electrode to which a voltage smaller than a voltage applied to the discharge electrode is applied. The auxiliary electrode is provided on both sides of the discharge electrode. The discharge electrode is connected to a voltage power supply via a resistor having a predetermined resistance value.
【請求項2】 放電電極への印加電圧をE(kV)、補
助電極への印加電圧をVS (kV)、放電電極の放電部
と補助電極との距離をd(mm)としたとき、d≦|E
−Vs|を満たすことを特徴とする請求項1記載のコロ
ナ放電装置。
Wherein the voltage applied to the discharge electrodes E (kV), V S ( kV) voltage applied to the auxiliary electrode, when the discharge portion of the discharge electrode distance between the auxiliary electrode was d (mm), d ≦ | E
The corona discharge device according to claim 1, wherein -Vs | is satisfied.
【請求項3】 絶縁性基板の両側に複数の放電電極から
なる第1及び第2の放電電極列を有し、上記放電電極は
所定の抵抗値を有する抵抗器を介して電圧電源に接続さ
れているコロナ放電装置であって、 前記第1及び第2の放電電極列には振動波形である電圧
が印加され、第1、第2いずれか一方の放電電極列が補
助電極としての機能を果たすべく、各放電電極列に対し
て、それぞれ位相をずらして電圧が印加されていること
を特徴とするコロナ放電装置。
3. An insulating substrate having first and second discharge electrode rows composed of a plurality of discharge electrodes on both sides thereof, wherein the discharge electrodes are connected to a voltage power source via resistors having a predetermined resistance value. In the corona discharge device, a voltage having an oscillating waveform is applied to the first and second discharge electrode arrays, and either one of the first and second discharge electrode arrays serves as an auxiliary electrode. Therefore, the corona discharge device is characterized in that the voltages are applied to the respective discharge electrode arrays with the phases thereof shifted.
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