JPH1064659A - 位相変調されたコロナ帯電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コロナ帯電器において、帯電の効率と均一性
を改善することを目的とする。 【解決手段】 第１及び第３のコロナ電線１２Ａ，１２
Ｃに印加される第１の交流電圧信号が第２のコロナ電線
１２Ｂに印加される第２の交流電圧信号に対して位相ず
れしている交流コロナ帯電器１０を提供する。帯電器の
効率及び均一性が増大する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に交流コロナ
帯電器、特に第１のコロナ電線に印加された交流電圧信
号の位相が隣接するコロナ電線に印加された交流電圧信
号の位相と異なっている、交流コロナ帯電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式複写システムにおいては、光
伝導要素が、均一な静電荷を光伝導要素に印加するコロ
ナ帯電器を通過して、移動させられる。コロナ帯電器の
近くを離れた後、潜像電荷パターンを形成するべく電荷
を変化させるため、光伝導要素は、原稿の光画像にこの
要素をさらすための露光システムを通過して、移動す
る。露光の後、潜像電荷パターンは、調色された画像を
作り出すべく光伝導要素にトナー粒子を与えることによ
って、現像される。最終的に、この画像は光伝導要素か
ら受容シートまで移行され、溶かされて恒久的画像を形
成する。

【０００３】交流帯電は標準的に、直流オフセット電圧
上に重畳された、単数又は複数のコロナ電線に印加され
る対称的交流電圧をもつコロナ電線帯電器を使用する。
光伝導体の表面電位を制御するためには、往々にしてグ
リッドが用いられる。帯電電流は、グリッドによって伝
達される電流である。グリッド制御された交流コロナ帯
電器が、グリッド制御された直流コロナ帯電器に比べ効
率がはるかに低いものであることは、周知の事実であ
る。その理由は、グリッド制御を伴う標準的な交流帯電
器について、コロナ電線が、波形の各サイクルの一部分
についてのみグリッドと同じ極性をもち、従って帯電電
流は各サイクルの一部分についてのみ伝達される、とい
うことにある。

【０００４】調色された密度の変動及びしま模様（ｓｔ
ｒｅａｋｓ）を防止するためには、光伝導体に均一に静
電荷を印加することが望ましい。帯電の均一性は、コロ
ナ線に沿って放出されるコロナ電流の均一性に密に関係
する。帯電の均一性は、通常直流コロナ帯電の場合に比
べ交流コロナ帯電の場合の方がはるかに高い。例えば、
グリッドを用いた負の交流帯電は、負の直流帯電に比べ
十分に均一である。直流放出電流は標準的に、コロナ電
線上の各位置で著しい変動を示す。これらの変動は、正
のコロナ放電の場合に比べ負のコロナ放電の場合の方が
はるかに悪い。その上、これらの変動の部位及びその強
さは空間的に定まらず、あちこちに動きまわり、ちらつ
く可能性がある。帯電の均一性は、特に負の帯電につい
て、上記の変動による不利な影響を受け得る（その結
果、調色された画像における望ましくない密度変動又は
しま模様をもたらす）。特に負の帯電について、効率を
改善し及び均一性を改善した交流コロナ帯電器を備える
ことが望ましい。

【０００５】米国特許第２，９３２，７４２号は、光伝
導体上の帯電の均一性を増すように設計された電子写真
式帯電方法及び装置を開示している。この装置は、光伝
導体、コロナ帯電器及びグリッドで構成されている。帯
電器のコロナ電線はそれぞれ異なる電源に接続され、隣
接するコロナ電線は相互に異なる時点で半波整流された
交流信号によりパルス化される。この装置は基本的にパ
ルス化直流モードで作動し、パルスが隣接する電線間で
交互に印加される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、通常
交流コロナ帯電器に関連する均一性をも改善しながら、
交流コロナ帯電器の帯電効率を改善するためのコロナ帯
電器及び方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１の電線に
対し印加される電圧信号の交流成分の位相が、少なくと
も１本の隣接する電線上の位相とは異なっている、交流
コロナ帯電器に関する。周波数は、全ての電線上におい
て同じである。３線帯電器としての好ましい実施例は、
３線の組のうち、外側の２本の電線であるところの第１
の電線及び第３の電線に印加される第１の交流信号の位
相を、中央の電線であるところの第２の電線に印加され
る第２の交流信号に対し１８０°位相のずれた状態に設
定することにある。かくして第１及び第３の電線が１つ
のサイクル内での最大電位に共に達するにつれて、第２
の電線の方は最小電位に至る。第２の電線は、第１及び
第３の電線による放出を一時的に増大させる電極として
作用する。その結果、グリッドによって伝達される正味
の電流は増大され、帯電器のインピーダンスは減少する
ことになる。

【０００８】本発明の２つの付加的な実施例としては、
４線帯電器を含んでいる。第１の変形実施例では、電線
１及び３は互いに同相で接続されており、電線２及び４
は互いに同相で接続されている。第２の変形実施例で
は、電線１及び４が互いに同相で接続され、電線２及び
３が互いに同相で接続されている。これらの対の間の位
相差は、両者の場合において１８０°である。上記３線
式及び４線式のいずれの帯電器においても、放出の増
大、帯電器インピーダンスの減少及び帯電均一性におい
て著しい改善が見られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】全体として１０という番号で表わ
された交流コロナ帯電器が、図１及び２に示されてい
る。帯電器１０はコロナ電線１２、グリッド１４及び絶
縁性プラスチックシェル１６を有する。好ましい実施例
における光伝導要素２０は、感光層２２、接地された導
電性層２５及び支持層２３で構成されている。光伝導要
素２０は、ドラム又はウェブの形をしていてもよい。

【００１０】床電極（ｆｌｏｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｄ
ｅ）２１は、シェル１６と電線１２の間に位置づけられ
ている。本発明の好ましい作動モードにおいては、床電
極２１は接地されている。グリッド電源４０は、グリッ
ド１４の電位を予め選択されたレベルに維持する。例え
ば、グリッド電圧の標準的値はＶｇ＝−６００Ｖである
が、この値は、帯電器の構造、帯電器内で使用される構
成要素及び帯電の必要条件に依存する。

【００１１】第１のコロナ電源５０は、コロナ電線１２
Ｂに印加される第１の高圧交流信号を生成する。第２の
コロナ電源５１は、コロナ電線１２Ａ及び１２Ｃに印加
される第２の高圧交流信号を生成する。第２の交流信号
の電圧及び周波数は、第２の交流信号の位相が第１の交
流信号に対し１８０°位相がずれている点を除いて、第
１の交流信号と近似している。電圧信号の交流成分の標
準値は、６００Hzで±８，０００Ｖである。しかしなが
らこの電圧及びこの周波数は、その他の作動仕様及び構
成要素に応じて変更可能である。例えば、周波数は、約
６０Hz〜６０００Hzの範囲内でよく、電圧は５，０００
Ｖ〜１２，０００Ｖの範囲内でよい。

【００１２】図３に示されている１つの変形実施例にお
いては、電極２１は電源３０に接続されている。図示し
ていないさらにもう１つの実施例においては、電極２１
は、電源３０を削除することによってフローティングと
される。電源３０を用いて床電極２１をバイアスすると
帯電電流を増大させることができるが、この構成は、電
源３０の追加によってコスト高になることから、さほど
望ましくない。床電極がフローティングにした状態又は
電源３０に接続された状態での性能は、帯電器作動中に
おける電界分布が相互に類似していることから、基本的
に類似している。これら２つのモードでは、アーク発生
の危険性は低減されるが、インピーダンス及び帯電電流
の不均一性は共に高く、従ってこれらのモードは、接地
された床電極を使用することほどには望ましくない。位
相反転器５７を伴う単一の電源５０がこの実施例で使用
される。こうして２つの電源のコストが削減され、コロ
ナ帯電器のコストは下がる。

【００１３】図４は、４本のコロナ電線１２を伴う本発
明の変形実施例を示す。中央電線１２Ｂ及び１２Ｃは第
１のコロナ電源５０の供給を受けている。外側電線１２
Ａ及び１２Ｄは第２のコロナ電源５１の供給を受けてい
る。３線コロナ帯電器でも述べたように、第１及び第２
のコロナ電源は相互に１８０°位相がずれている。図５
に示されているさらにもう１つの実施例においては、第
１のコロナ電源５０は、電線１２Ｂ及び１２Ｄに給電を
行い、第２のコロナ電源５１は電線１２Ａ及び１２Ｃに
給電を行う。電源５０及び５１は、上述の通り相互に１
８０°位相がずれており、また、交流帯電器のその他の
構成要素は同じである。

【００１４】図６は、コロナ電線に印加された交流電圧
信号が、隣接するコロナ電線に印加された交流電圧信号
と１８０°位相がずれている場合に、交流多線コロナ帯
電器の効率が改善されるということを示すためにデータ
収集する上で用いられたテスト器具１１の概略図であ
る。テスト器具においては、低圧交流信号がＨＥＷＬＥ
ＴＴ−ＰＡＣＫＡＲＤ（ヒューレット−パッカード）３
３２５Ｂ型関数発生器５２によって生成され、これはＴ
ｒｅｋ１０／１０型高圧増幅器電源５４によって増幅さ
れた。電源５４の出力は、３線コロナ帯電器のコロナ電
線１２Ｂを付勢するために用いられた。波形、振幅、直
流オフセット電位及びデューティーサイクルは、関数発
生器５２によって設定された。実験においては、６００
Ｈｚの周波数での方形波電圧信号を使用した。Ｔｒｅｋ
１０／１０電源の有限スルーレートのために、コロナ電
線１２では、実際の方形波ではなく台形波形が生成され
た。

【００１５】同様にして、関数発生器５３及び電源５５
は、電線１２Ａ及び１２Ｃに対して交流電圧信号を供給
した。関数発生器５３によって生成された交流電圧信号
は、関数発生器５２によって生成された交流電圧信号と
１８０°位相がずれていた。グリッド１４における電位
は、Ｔｒｅｋ６１０Ｃ型制御電源４２によって供給され
た。床電極２１が用いられた例においては、床電極は、
もう１つのＴｒｅｋ６１０Ｃ型制御電源３２による電力
供給を受けた。

【００１６】グリッドと接地されたプレート電極２４と
の間の間隔は、光伝導体を帯電するのに用いられた間隔
と同じ値に設定された。使用された電線−グリッド間の
間隔は１cmであり、電線−床電極の間隔は２cmであり、
電線間距離は２cmであった。グリッド−プレート間の間
隔は実験用に約１．５mm（６０ミル）であった。標準的
には、実験用の周囲条件は、相対湿度４０〜６０％、温
度７０〜７５°Ｆ（２１．１〜２３．８℃）であった。
図６に示されているプレート電極２４は、未帯電の光伝
導体をシミュレートしており、以下の例１及び３での帯
電インピーダンス及び陽極電流が測定するのに用いられ
た。電流はＴｒｅｋ６１０Ｃ型制御ユニット３２で測定
された。

【００１７】図８の矢印Ａにより示されているように、
コロナ電線に対し平行な距離の関数として帯電電流を測
定することにより、帯電電流の均一性を特徴づけること
が有用である。複写機においては、これはトラック横断
方向となるはずである。平均帯電電流の標準偏差を平均
電流で除すると雑音−信号比が得られ、これは、トラッ
ク横断帯電電流の不均一性として定義づけられる。これ
は百分率で表すことができる。

【００１８】以下の例３及び例４において、伝達された
帯電電流のトラック横断帯電電流不均一性は、走査用プ
ローブ６０を用いて図７及び図８の器具で測定された。
走査プローブ６０の長さは、コロナ帯電器の幅に等し
く、３本の電線を同時に測定した。走査用プローブ６０
は、接地されたプレート電極２４の中にカットされた狭
いスリット２６の中に挿入された１ミリメートル幅の接
地電位にある薄いコレクタ電極で構成されていた。この
スリットはコロナ電線に直交していた。

【００１９】Ｋｅｉｔｈｌｅｙ２３７型電源測定ユニッ
ト３４の出力はコンピュータ３６に送られた。矢印Ａの
方向にプレート２４を移動させることによって、コロナ
電線の長さに対応する１０００のアドレスポイントで、
電流走査のデジタル化された記録が得られた。平均走査
プローブ電流及びこれらの電流の標準偏差は、デジタル
化された記録から計算された。

【００２０】実験結果の中で用いられている「均一性の
改善」という語は、電線の長さ全体に沿ったプローブ電
流の標準偏差の減少を意味する。標準的複写機の帯電ス
テーションを出るときの帯電された光伝導体上の、標準
出力電圧のトラック横断偏差は、走査用プローブ６０に
よって測定される走査電流の標準偏差を平均電流で除し
たものに比例する、ということを示すことができる。従
って、グリッドによって伝達された電流の変動を測定す
るために走査用プローブを使用することによって、交流
コロナ帯電器の出力均一性性能を有効に予想することが
できる。

【００２１】Ｋｏｄａｋ Ｅｋｔａｐｒｉｎｔ（コダッ
クエクタプリント）複写機の２１００シリーズにおいて
使用されているタイプの市販の交流コロナ帯電器を用い
て、実験が行われた。各高圧電線用に分離したエンドポ
ストを用いて接続することによって、帯電器をオフライ
ン測定用に適するようにした。いくつかの実験において
は、導電性の床を帯電器のプラスチックシェル内に挿入
した。

【００２２】いくつかの実験においては、導電性床をフ
ローティングとし、プラスチック床の場合と類似の結果
を得た。その他の実験では、導電性床を接地するか又は
電源に接続した。接地電位に保持したコレクタ電極へ、
グリッドによって伝達された電流を測定することによっ
て、帯電器の性能を立証した。トラック横断均一性は、
走査用スリット電極を接地した状態で測定した。

【００２３】３線帯電器のための実験的構成は、図６，
７及び８に示されている。電圧信号は、各々Ｔｒｅｋ１
０／１０プログラマブル電源５４及び５５の入力端に接
続された２つのヒューレット−パッカード３３２５Ｂ型
関数発生器５２及び５３より生成されるものであった。
２つの関数発生器は、０°又は１８０°の間の予め定め
られた位相差で互いに同期化された。電源５５の出力端
を、電線１２Ａ及び１２Ｃに接続し、電源５４の出力端
を電線１２Ｂに接続した。この形態をＡＢＡと呼ぶ。

【００２４】４線帯電器を必要とする実験のためには、
図６，７及び８に示された帯電器は、もとの３線帯電器
の標準の２cmという電線間間隔が維持されるように拡張
するという修正がなされた。４線帯電器においては、図
６，７及び８に示された２つの異なる配線形態を用い
た。第１の構成においては、電線１２Ａは１２Ｃと結合
され、電線１２Ｂは１２Ｄと結合された（図５に示した
ＡＢＡＢ形態）。第２の構成では、電線１２Ａを電線１
２Ｄと、電線１２Ｂを１２Ｃとそれぞれ結合させた（図
４に示されたＡＢＢＡ形態）。方形波電圧波形を生成す
ることによって実験を行い、電源５４及び５５のテスト
点において台形電圧波形を結果として得た。台形の電圧
傾斜は、大部分の実験において使用された６００Hzの周
波数で、各半サイクルの約１０％の間持続した。デュー
ティーサイクルはプログラミングされず、実験全体を通
して従来の５０％デューティーサイクルに等しかった。
ＤＣオフセット電圧は、波形発生器により予め定められ
た値に設定された。

【００２５】例１ ３−電線帯電器：位相ずれ交流電線電圧を用いて改善さ
れた効率 陽極電流Ｉｐを、グリッドバイアスＶｇ＝−６００Ｖの
もとで図６，７及び８のＡＢＡ形態の３線帯電器につい
て測定した。３本の電線全てに対して、重畳交流電圧信
号と共に、負の直流オフセット電圧を印加した。交流信
号成分の位相がずれていた場合（位相角φ＝１８０
°）、最大電線間電位差は交流ピーク−ピーク電圧に等
しかった。当該帯電器設計について電線取付け支柱間の
アーク発生を避けるため、電線間電位は最高８ＫＶに保
たれた（電線の相互絶縁方法の改善により、本発明の実
施においてはるかに高い電線間電位を許容することがで
きた）。

【００２６】表１は、陽極電流の同相（φ＝０°）及び
位相ずれ（φ＝１８０°）測定値についての比較を示
す。接地された床電極、バイアス＋１０００Ｖ、バイア
ス−１０００Ｖ、フローティング（遮断されたもの）、
及び電極無し（プラスチック床）、といった５つの床電
極条件を調査した。電線電位のピークの負の範囲（ｅｘ
ｃｕｒｓｉｏｎｓ）は、−６ＫＶから−１０ＫＶであ
り、これはこのタイプの帯電器の作動についての標準的
範囲である。

【００２７】表１中の情報は図９及び１０に示されてい
る。図１０中の−５ＫＶに比べて−６ＫＶの直流オフセ
ットに対する陽極電流が高いのは、個々の電線上の相応
して大きいピーク電線電位ひいてはより高い放出電流に
起因している。データは、あらゆる場合において、中央
及び外部電線が位相ずれしているときに、プレートに達
する帯電電流が増大されたということを示している。こ
の増大は、床電極がフローティングとなっているか又
は、これが設けられていない場合にさらに大きいもので
あった。又、静電気学の原理から予測されるように、こ
れら両方のケースについて電流は類似している。さらに
床電極が接地されるか又は±１０００Ｖでバイアスされ
た場合陽極電流が、両方の位相について、そうでない場
合よりも大きかったということは明白である（φ＝０°
について、従来の帯電器動作についての床による増大効
果は明確に実証されている）。さらに、陽極電流は、床
電極が正である場合に幾分か大きく、床電極が負である
場合比較的小さかった。

【００２８】

【表１】

【００２９】この例は明らかに、全ての床条件につい
て、内部電線と外部電線の間に１８０°の位相差がある
とき、放出が増大され、その結果、陽極電流が増大され
ることを立証している。表２は、φ＝１８０°について
の陽極電流Ｉｐをφ＝０°についての陽極電流で除した
比率として定義づけられる陽極電流増大率の表１から計
算された製表値を含んでいる。電極無し及びフローティ
ング電極については、表２に製表された増大率は類似し
ており、ピーク負電圧範囲が増大するにつれて減退す
る。この減退は、電線間電位の相対的効果が小さいこと
に帰することができる。電極がバイアスされた場合、電
極自体の優勢な効果のため、類似してはいるもののはる
かに弱い減退が見られる。

【００３０】

【表２】

【００３１】例２ ４線帯電器 この例は、Ｖｇｒｉｄ＝−６００Ｖで、ＡＢＡＢ及びＡ
ＢＢＡの両方の形態における４線帯電器についての実験
データを提供する。表３は、図１１にグラフで示した固
体コレクタプレートについての陽極電流を示す。予想通
り、これらの電流は、３線の場合に比べ４線の場合の方
が大きい。比較のためには例１を参照のこと。表４は、
電流増大率を示す。傾向は、３線ＡＢＡ帯電器について
の例１の傾向に類似している。フローティング電極及び
電極無しの場合についての結果は例１のものと事実上同
じであったことから、ここでは電極無しの結果のみを記
録した。接地された床の増大効果が、φ＝１８０°及び
φ＝０°の両方についてここでもはっきりと示されてい
る。結果は図１２，１３及び１４に示されている。

【００３２】

【表３】

【００３３】

【表４】

【００３４】表４中の電流増大率が最大負ピーク範囲の
絶対値の増加に伴って減退すること、そして同様に電極
無しの場合と比べて接地された床電極についても減退す
ることがわかる。表３においては、φ＝０°でのＡＢＡ
Ｂ及びＡＢＢＡの両方について報告された電流の絶対値
は、データが相対湿度、温度及び大気圧といった周囲条
件における変化によってひき起こされる帯電器特性の標
準的ドリフトの効果を示していることから、全く同じで
はない。重要な比較は、本発明の実施においてＡＢＡＢ
形態がＡＢＢＡよりもやや好ましいものであることを示
している表４に記された電流増大率におけるものであ
る。同様に、４線形態についての増大率が、接地された
シェルを用いた場合に３線形態についてのものと類似し
ていることにも留意されたい。表２参照のこと。

【００３５】例３ ３線帯電器：改善された帯電電流均一性 この例は、増大された陽極電流に加えて、本発明の実施
がトラック横断均一性のきわめて有意な増大を結果とし
てもたらし得るということを示している。Ｖｇｒｉｄ＝
−６００Ｖで、トラック横断スキャナのコレクタプロー
ブとグリッドとの間の間隔が１．５mmの３線帯電器を用
いた。図６，７及び８を参照のこと。直流オフセットを
用いた実験に加えて、ゼロオフセットで、対照実験を行
った（φ＝０°のみについて）。表５のデータは全て、
電線電圧の最大負範囲として−８ＫＶで得られたもので
ある。平均プローブ電流及びトラック横断電流不均一性
百分率と共に、電圧波形の直流オフセット及び交流成分
が表示されている。不均一性のデータは図１５にプロッ
トされている。

【００３６】

【表５】

【００３７】まず第１にφ＝０°についての平均プロー
ブ電流を見てみると、フローティング電極又はプラスチ
ック床と接地電極とを比較する等価波形についての増大
が示されている。平均プローブ電流の同様の床増大がφ
＝１８０°についても見られる。次に、同じ波形及び床
条件（フローティング電極又はプラスチック床を区別し
ない）についての同相及び位相ずれデータを比較する
と、前述の例にあるとおり、１８０°で電流の増大があ
ることがわかる。同様の挙動パターンがトラック横断不
均一性にも表れている。接地床電極を使用すると不均一
性は減少し、これとは無関係に、１８０°の位相差も又
不均一性を減少させる。対応するプローブ電流増大及び
不均一性増大率は、表６に示されている。１未満の不均
一性増大率は、不均一性が基準条件の場合よりも低い、
つまり均一性が改善されていることを意味している。

【００３８】

【表６】

【００３９】表６の各々の太字記入数字は、同一波形及
び床条件についての１８０°の電線間位相差によって生
成される増大率である。その他の数字は、全ての電線が
同相（同じ床形態について）である場合における従来の
交流帯電に比べた場合の、位相ずれによる性能の増大を
示す。まず太字記入を見ると、ここでも特徴的な電流増
大が見られるが、接地床電極が使用される場合の増大は
比較的低い。トラック横断電流不均一性における対応す
る減少（全ての改良は１未満の増大率をもつ）は大き
く、交流電圧信号が位相ずれし直流オフセット＝−４Ｋ
Ｖ、交流＝±４ＫＶである状態で、プラスチック床につ
いての不均一性のほぼ３倍の減少を示す可能性がある。
接地電極を使った不均一性の減少は、直流＝−５ＫＶ、
交流＝±３ＫＶについての結果を比較することによって
わかるように、比較的低いもののなお印象的なものであ
る。

【００４０】太字でない記入は、交流＝±８ＫＶでの従
来の交流帯電に対する改良として本発明を判断するため
に最も重要なものである。フローティング床電極又はプ
ラスチック床については、トラック横断電流の不均一性
は、より大きい直流オフセットについて従来の交流に比
べてはるかに不良、つまり高いものであったが、直流＝
−４ＫＶ、交流＝±４ＫＶの場合には従来の値の６２％
に改良された。接地床電極でも−５ＫＶ直流オフセット
について同様の有利な結果が見られた。従って特定の条
件下で３線帯電器を用いた本発明の好ましい実施態様
は、プラスチック床及び接地床電極形態の両方について
低直流オフセット及び高交流信号である。この態様では
実質的に改善された電流及び改善されたトラック横断均
一性が達成できる。個々の電線取付け支柱の間の漏れ電
流を防ぐための改良された帯電器の構成によって、現在
使用されている８ＫＶ（すなわち±４ＫＶ）よりも高い
電線間電圧を許容することができ、これはこの例に示さ
れている傾向に従ったさらに大幅な改善を導くことにな
るかもしれない。例４の表７も参照のこと。

【００４１】例４ 新しい電線と使用済み電線の比較 例４では、穏やかに使用されたコロナ電線ではなく新し
いコロナ電線を設置し、より低いトラック横断電流不均
一性を結果として得た。結果は表７及び８ならびに図１
６に示されている。この例は例３と組合わせて、コロナ
電線が老化し、放出における均一性が低くなるにつれ
て、本発明の利点が維持されることを実証している。そ
の上、表７は、φ＝０°について、−３ＫＶ及び−２Ｋ
Ｖへの直流オフセットの大きさの減少が、接地及びフロ
ーティング床電極の両方について、不均一性の連続的な
改善をひき起こすということを示している。このこと
は、±４ＫＶよりも大きい交流信号を許容するように帯
電器の設計が修正された場合の、φ＝１８０°での同様
の挙動を示唆している。同様に例７も参照のこと。表８
でも、太字記入は、表６と同じ意味をもつ。

【００４２】

【表７】

【００４３】

【表８】

【００４４】トラック横断不均一性の改善は、表６の場
合のように顕著ではないが、これはおそらく不均一性の
値が全て、新しい電線のせいで、はるかに低いものであ
ったためであろう。それでも、フローティング又は接地
床電極の両方において、従来の交流と比較した性能はこ
こでもφ＝１８０°についてかつ直流オフセット＝−４
ＫＶ、交流＝±４ＫＶ、すなわち１より大きい電流増大
及び１以下のトラック横断電流不均一性増大率でより優
れており、この作動モードが本発明のこの形態について
好ましいものであることを確認している。

【００４５】本発明による、より高い帯電効率及び改善
されたトラック横断均一性は、電子写真技術における画
質の改善全般に役立つものである。このことは、一般に
電線に沿っての放出の不均一性の増加をひきおこし往々
にしてしま模様及びまだらといったような画像の欠陥を
結果としてもたらすコロナ電線の老化につれて特に言え
ることである。このようなタイプの欠陥を抑制する能力
は、特に画像印刷での低密度領域における高忠実度撮像
において重要である。

【００４６】例５ 位相差の比較 この実験の目的は、コロナ電線に対する交流信号の位相
差の変動が、陽極に対する電流の増大にいかに影響を及
ぼすかを見極めることにあった。ＡＢＡタイプの３線形
態が使用され、実験条件は、例１に記述したものと同様
であった。

【００４７】

【表９】

【００４８】

【表１０】

【００４９】上の表及び図１７より、電流増大がほぼ直
線的に位相差に関係すること、そして最大の利点は位相
差が１８０°である場合に得られること、がわかる。い
かなる位相差でもコロナ電線からの帯電電流の増大とい
う結果をもたらすものの、最大の利点は、約１８０°±
４５°で得られる。実験は、互いに位相ずれしている電
線セットの間の電位差の大きさによって制限されてき
た。現存の帯電器の設計においては、個々のコロナ電線
を支持する高圧取付け支柱は共通のプラスチックベース
上に取りつけられており、取付け支柱間の表面フラッシ
ュオーバーを防ぐため、電線セット間の最大電位差は、
あらゆる印加直流オフセットに付加された±４ＫＶの交
流信号によって生成された、８ＫＶよりも小さいものに
保たれた。この制限を、例えば１セットの電線を支持す
る取付け支柱のためのプラスチックサポートの中に穴を
あけ、もう１つの電線セットをこれらの穴を通してもう
１つのプラスチックサポート上の取付け支柱まで通すこ
とによって、軽減する、修正された帯電器設計を用いる
ことが可能である。

【００５０】本発明は、放出点のいくつかの横方向のこ
ぎり歯アレイを伴うのこぎり歯アレイタイプのコロナ帯
電器、又は放出ピン列の複数の横方向セットが存在する
ピンアレイタイプに応用できる。本発明で教示されてい
る方法に従って、異なるのこぎり歯アレイの間又はピン
列の間で位相差信号を印加することによって、帯電の均
一性及びインピーダンス低下の両方の改善が実現できる
ものと予想される。その上、ピンアレイ帯電器では、例
えば各々の横方向列内の交互のピンの間といったよう
に、列毎のベースのもの以外にも、ピン間に１つの位相
差（又は多数の位相差）をもたせたさまざまな方法が数
多く存在する。さらに、本発明を実施するためには、異
なるピン間及び列間距離ならびに列相互の異なる食い違
い度について異なるような最適なピン連結方法が存在す
ると予想される。

【００５１】例中では台形電圧波形が記述されているも
のの、その他の波形を使用することも考えられる。同様
に２本以上のコロナ線について複数の位相差を用いるこ
と、又は２セット以上のピンエミッタ又は２つ以上のエ
ミッタのこぎり歯セットについて多数の位相差を使用す
ることも可能である。３本又は４本の電線を有するコロ
ナ帯電器が示されてきたが、本発明は、２本のコロナ電
線しかもたないコロナ帯電器又は４本以上のコロナ電線
をもつコロナ帯電器にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による交流コロナ帯電器の概略図であ
る。

【図２】図１に示されたコロナ帯電器の斜視図である。

【図３】本発明による交流コロナ帯電器のもう１つの実
施例の概略図である。

【図４】本発明による交流コロナ帯電器の変形実施例の
概略図である。

【図５】本発明による交流コロナ帯電器のさらにもう１
つの実施例の概略図である。

【図６】本発明によるコロナ帯電器のためのテスト器具
の概略図である。

【図７】本発明によるコロナ帯電器のための代替したテ
スト器具の概略図である。

【図８】図７の器具のテストプローブ及びプレートの斜
視図である。

【図９】３線コロナ帯電器についての、負の陽極電流と
ピーク電圧の関係を表すグラフである。

【図１０】接地された床を伴う３線コロナ帯電器につい
ての、負の陽極電流とピーク電圧の関係を表すグラフで
ある。

【図１１】４線コロナ帯電器についての負の陽極電流と
ピーク電圧の関係を表すグラフである。

【図１２】４線コロナ帯電器についての負の陽極電流と
ピーク電圧の関係を表すグラフである。

【図１３】４線コロナ帯電器についての負の陽極電流と
ピーク電圧の関係を表すグラフである。

【図１４】４線コロナ帯電器についての負の陽極電流と
ピーク電圧の関係を表すグラフである。

【図１５】使用済み電線を伴う３線帯電器についての不
均一性百分率とピーク電圧との関係を表すグラフであ
る。

【図１６】新しい電線を用いる３線コロナ帯電器につい
ての不均一性百分率とピーク電圧との関係を表すグラフ
である。

【図１７】コロナ電線間の位相差と陽極電流との関係を
表すグラフである。

【符号の説明】

１０…交流帯電器 １１…テスト器具 １２…コロナ電線 １３…第２のテスト器具 １４…グリッド １６…プラスチックシェル ２０…光伝導体 ２１…電極 ２２…光伝導要素 ２３…光伝導要素支持層 ２４…プレート電極 ２５…接地された導電性電極層 ２６…狭いスリット ３０…電源 ３２…電源 ３４…測定ユニット ３６…コンピュータ ３９…グリッド ４０…電源 ４２…電源 ５０…第１のコロナ電源 ５１…第２のコロナ電源 ５２…発生器 ５３…発生器 ５４…電源 ５５…電源 ５７…反転器 ６０…走査用プローブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光伝導体を帯電するためのコロナ帯電器
   において、 少なくとも２本のコロナ電線と、 前記コロナ電線のうちの第１の電線に接続され該第１の
   電線に第１の交流電圧信号を供給する第１の交流電圧電
   源と、 前記コロナ電線のうちの第２の電線に接続され該第２の
   電線に第２の交流電圧信号を供給する第２の交流電圧電
   源とを含んでなり、前記第２の交流電圧信号と前記第１
   の交流電圧信号との間に位相差があることを特徴とする
   コロナ帯電器。