JPH09167673A

JPH09167673A - コロナ放電装置

Info

Publication number: JPH09167673A
Application number: JP32907095A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Onodera; 正泰小野寺; Hiroyuki Tokimatsu; 宏行時松; Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-12-18
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 1997-06-24

Abstract

(57)【要約】【課題】先鋭状電極板が撓んで折れ、曲がり等の生じ
ることのなく、先鋭状電極を容易にクリーニングできる
コロナ放電装置を提供すること。【解決手段】複数個の先鋭状電極を両側より絶縁性部
材にて挟込み、前記先鋭状電極の先端部を互いに離間し
て絶縁性部材より突出させたコロナ放電電極と、先鋭状
電極をクリーニングするクリーニング部材とを設けたこ
とを特徴とするコロナ放電装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、
特に感光体の帯電、転写、分離、除電等の目的に使用さ
れる非接触型の先鋭状電極を用いたコロナ放電装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画
像形成装置に用いられるコロナ放電装置としては、ワイ
ヤ放電方式とピン放電方式（ピン電極型、先鋭状電極型
等）に大別される。後者は小型で低オゾン発生のため近
年電子写真複写機、プリンタ等でも使用されるようにな
ってきた。特に、放電電極として一枚の薄い板状部材に
複数の先鋭状電極を設けた先鋭状電極板がＵＳＰ．４７
２５７３２や特開昭６３−１５２７２号公報等によって
開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コロナ
放電装置に先鋭状電極を用いたものは、小型で低オゾン
発生であるが、放電が先鋭状電極の先端部のごく狭い範
囲で行われるためにＳｉ化合物のような放電生成物やト
ナー等が付着しやすく、その部分の放電が不安定となっ
て、結果として長時間安定した放電特性が得られないと
いう問題がある。更に、放電付着物等を除去するために
クリーニングを実施しても、先鋭状電極板は非常に薄い
上に先端部が非常に鋭利なためにクリーニングしにく
く、またクリーニングを実施しても先鋭状電極の折れや
曲がりが発生しやすいといった問題がある。

【０００４】本発明は、上記の問題点を解決し、先鋭状
電極板が撓んで折れ、曲がり等の生じることのなく、先
鋭状電極を容易にクリーニングできるコロナ放電装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、複数個の先
鋭状電極を両側より絶縁性部材にて挟込み、前記先鋭状
電極の先端部を互いに離間して前記絶縁性部材より突出
させたコロナ放電電極と、前記先鋭状電極をクリーニン
グするクリーニング部材とを設けたことを特徴とするコ
ロナ放電装置によって達成される。

【０００６】上記の先鋭状電極としては、鋸歯状の電極
や針状の電極が挙げられる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。

【０００８】本発明のコロナ放電装置が用いられる画像
形成装置の一例についてその画像形成プロセスおよび各
機構の構成について、図１を用いて説明する。図１は、
本発明のコロナ放電装置が用いられる画像形成装置の一
実施形態を示すレーザプリンタの断面構成図である。

【０００９】像形成体としての感光体ドラム７は、例え
ば周速（線速度）１５０ｍｍ／ｓｅｃで図１に矢印で示
す方向に駆動回転され、前プリントまでの感光体ドラム
７の履歴をなくすために、帯電前の除電手段としての一
様露光装置、例えば発光ダイオード１１２ａによる一様
露光が行なわれ、感光体周面の除電がなされ、残ってい
る帯電が除去される。

【００１０】感光体ドラム７に、コロナ放電装置であ
り、例えば帯電手段として用いられるスコロトロン帯電
器１００により周面に対し一様に帯電した後、像露光手
段１１２により画像信号に基づいた像露光が行われる。
像露光手段１１２はレーザ光源から発光されるレーザ光
を回転多面鏡１１２ｂにより回転走査し、ｆθレンズ１
１２ｃ、反射ミラー１１２ｄ等を経て感光体ドラム７上
に潜像が形成される。

【００１１】トナーとキャリアとで構成される現像剤に
より現像する現像手段である現像器１１３が設けられて
いて、感光体ドラム７に形成された潜像の現像が現像ス
リーブ１１３ａによって行われる。現像は現像スリーブ
１１３ａと感光体ドラム７との間に交流バイアスと直流
バイアスを重畳して印加し、非接触の反転現像にて行わ
れる。

【００１２】転写材収納容器１１５に収納された記録紙
Ｐは、感光体ドラム７上に形成されたトナー画像と同期
がとられて、転写ベルト１１４ａを張架した転写ベルト
装置１１４によって感光体ドラム７と転写ベルト１１４
ａとの間に形成されるニップ部（転写域）１１４ｂへと
給送され、転写器１１４ｃにより感光体ドラム７の周面
上の像が一括して記録紙Ｐ上に転写される。転写ベルト
１１４ａは転写後、感光体ドラム７より離間される。

【００１３】分離器１１４ｄにより転写ベルト装置１１
４から分離した記録紙Ｐは、少なくとも一方のローラの
内部にヒータを有する加熱用定着ローラ１１７ａと圧着
ローラ１１７ｂとを有する定着装置１１７へと搬送さ
れ、加熱用定着ローラ１１７ａと、圧着ローラ１１７ｂ
との間で熱と圧力とを加えられることにより記録紙Ｐ上
の付着トナーが定着され、装置外部へ排出される。

【００１４】転写後の感光体ドラム７の周面上に残った
トナーは除電器１１６により除電された後、クリーナ１
１９にいたり、感光体ドラム７に当接したゴム材から成
るクリーニングブレード１１９ａによってクリーナ１１
９内に掻き落とされ、スクリュウ１１９ｂによって図示
せぬ排トナー容器に回収される。

【００１５】クリーナ１１９により残留トナーを除去さ
れた感光体ドラム７は再び除電手段としての発光ダイオ
ード１１２ａにより一様露光を受けた後、スコロトロン
帯電器１００によって一様帯電を受け、次の画像形成サ
イクルにはいる。画像形成中、クリーニングブレード１
１９ａは感光体ドラム７より離間して保たれる。

【００１６】実施形態１本発明のコロナ放電装置の実施形態について図２〜図５
を用いて説明する。図２は、コロナ放電装置に用いられ
るコロナ放電電極を示す図であり、図３は、図２の斜視
図であり、図４は、本発明のコロナ放電装置とコロナ放
電装置に設けられた先鋭状電極のクリーニング機構を示
すコロナ放電装置の断面図であり、図５は、図４の斜視
図である。

【００１７】帯状の板状部１１の一側端に複数の放電電
極としての鋸歯状の先鋭状電極１２が一定ピッチＬ（ｍ
ｍ）で設けられた先鋭状電極板１０が、板状の絶縁性部
材２０，２１、例えばセラミック或いはアクリル等に挟
まれてコロナ放電電極１が形成される。コロナ放電電極
１は図１にて説明した画像形成装置の像形成体である感
光体ドラム７の移動方向に対して直交する方向に並べて
設けられたコロナ放電用の電極板である。先鋭状電極１
２のピッチＬは２ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。２ｍｍ以下
の場合、隣接する先鋭状電極１よりのコロナ放電が干渉
を起こし均一帯電が行われない。また、５ｍｍ以上の場
合、放電ムラが発生し均一帯電が行われない。

【００１８】先鋭状電極１２の先端部１３が絶縁性部材
２０，２１の端部より突出する突出部１３ａを残して、
絶縁性部材２０，２１に挟込まれる。突出部１３ａの突
出量はＤｓ（ｍｍ）である。先鋭状電極１２の先端部１
３の曲率はＲ＝４０μｍ以下であり、突出部１３ａの突
出量Ｄｓは０．５ｍｍ〜３ｍｍである。突出量Ｄｓが
０．５ｍｍ以上ならばコロナ放電がより良好に行われ易
い。また、突出量Ｄｓが３ｍｍ以下ならば後述するクリ
ーニング機構による先鋭状電極１２のクリーニング時に
個々の突出部１３ａの曲がりや折れがより発生しにく
い。

【００１９】先鋭状電極板１０は、例えば、板厚０．０
５ｍｍ〜０．５ｍｍの一枚のステンレス板をエッチング
加工して作られたものであり、板状の絶縁性部材２０，
２１に用いられる絶縁性の部材としては、従来公知のプ
リント基板等に用いられる絶縁性の部材を用いることが
できるが、高い電圧を印加し、放電を行うため、絶縁耐
力、トラッキング性に優れた材料を選択することが好ま
しく、絶縁耐力としては５ｋＶ／ｍｍ以上が好ましい。
また、厚さは、材料の種類にもよるが、概ね０．１ｍｍ
〜５ｍｍが好ましい。０．１ｍｍ以上ならば直線性や強
度に問題が生じにくく、５ｍｍ以下ならば重量的に軽く
なり設置が容易となる。

【００２０】好ましい絶縁性の部材として、以上の点か
ら、強度、直線性、絶縁耐力に優れたセラミック系の材
料を用いることが特に好ましい。

【００２１】セラミック材としてはアルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）系、単結晶サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃）、フォルステ
ライト（２ＭｇＯ／ＳｉＯ₂）系、ステアタイト（Ｍｇ
Ｏ／ＳｉＯ₂）系、ジルコン（ＺｒＯ₂・ＳｉＯ₂）系、
コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂O3・5SiO₂）系、チタ
ニア系、炭化珪素（ＳｉＣ）系、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）
系、ジルコニア（ＺｒＯ₂）系、サーメット系、マイカ
レックス、ソーダ石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英
ガラス等が用いられる。これらのセラッミク材料には、
割れ易さを改善するために、重量％として５〜２０ｗｔ
％の樹脂を含有させて弾性を適度に付与したものを用い
ても良い。

【００２２】制御グリッド５は、例えば、板厚０．１ｍ
ｍのステンレス板をエッチング加工して作られたもので
あり、シールド部材である、例えばコの字状のサイドプ
レート３は、例えば、ステンレス製の一枚の板より成形
されたものであり、コの字状の中央にガイド穴３ａ，３
ｂが設けられる。

【００２３】コロナ放電装置の両端部に設けられる絶縁
性樹脂、例えば、ＡＢＳ樹脂で作られた支持部材２ａ，
２ｂ（不図示）に、例えば絶縁性ネジにてサイドプレー
ト３をネジ止めし、コロナ放電電極１をサイドプレート
３の長手方向に平行して、支持部材２ａ，２ｂ或いはサ
イドプレート３に、例えば接着剤或いはネジ止めにて固
定する。更に、制御グリッド５を両端の支持部材２ａ，
２ｂに、例えば樹脂ネジにて取り付け固定し、コロナ放
電装置であるスコロトロン帯電器１００が形成される。

【００２４】スコロトロン帯電器１００にはクリーニン
グ機構２００が設けられる。ホルダ２０１に２本の脚２
０２ａ，２０２ｂがサイドプレート３のガイド穴３ａ，
３ｂを通して設けられ、２本の脚２０２ａ，２０２ｂの
先端に軸２０４ａ，２０４ｂを支軸としてクリーニング
部材としての、例えばフエルト或いはスポンジ等を用い
た円柱状のクリーニングローラ２０３が設けられる。２
本の脚２０２ａ，２０２ｂの先端に設けられた穴（不図
示）に嵌込まれた軸２０４ａ，２０４ｂを支軸として回
転可能にクリーニングローラ２０３が取付けられる。

【００２５】例えば、画像形成装置のウオームアップ中
やメンテ時の操作により、不図示の制御部よりの指令に
よりモータＭが回転され、歯車Ｇ１，Ｇ２を通してスコ
ロトロン帯電器１００に取付けられたスクリュウ２１０
が回転される。スクリュウ２１０が回転されると、スク
リュウ２１０と螺合するホルダ２０１により、クリーニ
ング手段２００が図５の矢印の如くスクリュウ２１０の
回転方向に従い先鋭状電極板１０の長手方向に平行して
左右に移動される。

【００２６】この際、２本の脚２０２ａ，２０２ｂに設
けられたピン２０５ａ，２０５ｂが絶縁性部材２０，２
１に設けられたガイド溝２０ａ，２１ａをガイドとして
摺動され、クリーニングローラ２０３が先鋭状電極板１
０と平行に先鋭状電極１２の突出部１３ａに刺さりなが
ら回転移動し、先鋭状電極１２のクリーニングを行な
い、先端部１３に付着したトナーや放電生成物等の汚れ
を取る。前述の如く、クリーニング時にクリーニングロ
ーラ２０３により先鋭状電極１２の突出部１３ａに曲が
りや折れが発生しないように突出部１３ａの突出量Ｄｓ
が３ｍｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは１
ｍｍ以下である。

【００２７】上記において、クリーニング機構２００は
必ずしもモータ等の駆動により動かされるものでなくと
もよく、ホルダ２０１を手動にて動かし、先鋭状電極１
２のクリーニングを行うものでもよい。また、クリーニ
ング機構２００の非使用時には、スコロトロン帯電器１
００の端部で、支持部材２ａに近接する停止位置である
退避部２ｃにクリーニング機構２００が退避される。コ
ロナ放電の際に、放電によりクリーニングローラ２０３
が損傷されないように停止位置である退避部２ｃには先
鋭状電極１２を設けない。先鋭状電極１２がないため
に、放電が起こらずクリーニングローラ２０３が機械的
にも、電気的にも損傷を受けずに済む。

【００２８】実施形態２図６に先鋭状電極のクリーニング機構の他の例を示す。
上記実施形態にて説明したと同様の機能、構造を有する
部材には同一の符番を付す。

【００２９】先鋭状電極板１０が２枚の絶縁性部材１２
０，１２１に挟まれコロナ放電電極１ａが形成され、シ
ールド部材であるサイドプレート３に固定されて取付け
られた案内部材４ａ，４ｂに対し絶縁性部材１２０，１
２１のレール１２０ａ，１２１ａが嵌込まれ、コロナ放
電電極１ａが案内部材４ａ，４ｂに対し出し入れ可能に
取付けられスコロトロン帯電器１００ａが形成されたも
のである。

【００３０】クリーニング機構２００ａのクリーニング
部材としての、例えばフエルト或いはスポンジ等を用い
た円柱状のクリーニングローラ２０３が軸２０４ａ，２
０４ｂ（不図示）により保持部材としての、例えばサイ
ドプレート３に固定されて回転可能に取付けられ、コロ
ナ放電電極１ａを出し入れすることにより先鋭状電極１
２の先端部１３のクリーニングを行う。コロナ放電電極
１ａの出し入れの際、クリーニングローラ２０３が先鋭
状電極１２の突出部１３ａに刺さりながら回転され、先
鋭状電極１２のクリーニングを行ない、先端部１３に付
着したトナー等の汚れを取る。前述の如く、クリーニン
グ時にクリーニングローラ２０３により先鋭状電極１２
の突出部１３ａに曲がりや折れが発生しないように突出
部１３ａの突出量Ｄｓが３ｍｍ以下であることが好まし
く、特に好ましくは１ｍｍ以下である。

【００３１】上記の実施形態におけるクリーニング部材
の保持部材として案内部材や実施形態１にて説明したサ
イドプレートの支持部材が用いられてもよい。

【００３２】図７に、コロナ放電電極の他の例を示す。
前記実施形態にて説明したと同様の機能、構造を有する
部材には同一の符番を付す。

【００３３】コロナ放電電極１ｂは、ブロック状の絶縁
性部材２２０，２２１に壁部２２０ａ，２２０ｂを設け
両端を高くし凹部２２２を形成し、凹部２２２の部分に
先鋭状電極１２の突出部１３ａを設けたものである。先
鋭状電極１２が凹んだ位置にあるのでコロナ放電装置の
メンテ、交換の際に先鋭状電極１２の先端部１３が損傷
されにくい。また、壁部２２０ａ，２２０ｂをガイドと
し、凹部２２２に挟まるかたちでクリーニング部材とし
てのクリーニングローラ２０３ａを前記実施形態と同様
の移動方法により移動し先鋭状電極１２の先端部１３が
クリーニングされるようにしてもよい。

【００３４】上記の実施形態においてはコロナ放電装置
を像形成体の帯電手段として用いた例を示したが、特に
これに限定されるものでなく転写紙等の転写材の転写、
分離、除電や像形成体の除電等の目的にも使用される。

【００３５】

【実施例】

実施例１上記図１にて説明した画像形成装置を用い、また図２、
図３にて説明した先鋭状電極１２の先端部１３の間隔Ｌ
を３ｍｍ、突出部１３ａの突出量Ｄｓを１ｍｍとし、図
４、図５にて説明したメッシュ３００のウレタン発泡材
を用いたクリーニングローラ２０３によるクリーニング
機構２００が設けられたスコロトロン帯電器１００を用
い、１００コピーに１回の割合でクリーニングを行って
実験した結果、５００００コピーまで先鋭状電極１２の
突出部１３ａに損傷が生じることなく良好な画像が得ら
れた。

【００３６】実施例２突出部１３ａの突出量Ｄｓを３ｍｍとし、他は実施例１
と同様な条件にて実験した結果、３００００コピーまで
先鋭状電極１２の突出部１３ａに損傷が生じることなく
良好な画像が得られた。

【００３７】比較例図１にて説明した画像形成装置を用い、また図２、図３
にて説明した先鋭状電極１２の先端部１３の間隔Ｌを３
ｍｍ、突出部１３ａの突出量Ｄｓを１ｍｍとし、クリー
ニング機構２００を設けぬスコロトロン帯電器を用いて
実験した結果、１０００コピーで先鋭状電極１２の先端
部１３の汚れによる帯電不良による白抜け画像が発生し
た。

【００３８】

【発明の効果】請求項１によれば、先鋭状電極板を絶縁
性基板により挟込んだので先鋭状電極板の撓みによる折
れや曲がりがなく、先鋭状電極を容易にクリーニングで
きる。

【００３９】請求項２または３によれば、先鋭状電極の
クリーニングが容易に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコロナ放電装置が用いられる画像形成
装置の一実施形態を示すレーザプリンタの断面構成図で
ある。

【図２】コロナ放電装置に用いられるコロナ放電電極を
示す図である。

【図３】図２の斜視図である。

【図４】本発明のコロナ放電装置とコロナ放電装置に設
けられた先鋭状電極のクリーニング機構を示すコロナ放
電装置の断面図である。

【図５】図４の斜視図である。

【図６】先鋭状電極のクリーニング機構の他の例を示す
図である。

【図７】コロナ放電電極の他の例を示す図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂコロナ放電電極３サイドプレート４ａ，４ｂ案内部材５制御グリッド７感光体ドラム１０先鋭状電極板１２先鋭状電極１３先端部１３ａ突出部２０，２１，１２０，１２１，２２０，２２１絶縁性
部材２０ａ，２１ａガイド溝１００，１００ａスコロトロン帯電器２００，２００ａクリーニング機構２０１ホルダ２０３，２０３ａクリーニングローラ２１０スクリュウ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の先鋭状電極を両側より絶縁性部
材にて挟込み、前記先鋭状電極の先端部を互いに離間し
て前記絶縁性部材より突出させたコロナ放電電極と、前
記先鋭状電極をクリーニングするクリーニング部材とを
設けたことを特徴とするコロナ放電装置。
【請求項２】前記クリーニング部材は前記コロナ放電
電極上を移動して前記先鋭状電極をクリーニングするも
のであることを特徴とする請求項１に記載のコロナ放電
装置。
【請求項３】前記クリーニング部材が前記コロナ放電
装置に設けられたクリーニング部材の保持部材に固定さ
れており、前記クリーニング部材に対して前記コロナ放
電電極を移動させて前記先鋭状電極をクリーニングする
ものであることを特徴とする請求項１に記載のコロナ放
電装置。