JPS60158583A - スクリーン付コロナ帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 旧不りｆｉづｌ」膝Ｆ 本発明は表面を正または負のイオンで均一に帯電させる
ための効率的なコンパクトなスクリーン付コロナ帯電装
置（以下本書ではスコロトロン帯電装置という）に関し
、更に詳細には、高速度で大きな安定性をもって光導電
体を均一に帯電させることができ、製造費及び稼働費が
安く、放電電極用ワイヤのたるみ、振動及びアーク発生
に対する感受性が少ないスコロトロン帯電装置に関する
。

本発明によれば、コロノード（電極）ワイヤの緊張範囲
を大きくすることができ、無制限に長いスコロトロン帯
電装置を作ることができる。

従来の枝垂 ゼログラフィ光受容体のコロナ帯電については、早くは
、米国特許第２，５８８，６９９号に開示されている。

従来から常にある問題として、実用的帯電のための電流
値は数千ボルト以上のコロノード電位を必要とするが、
一方、光受容体は一般に絶縁破壊なしに１０００ボルト
以上の表面電位を支持することはできないのである。

コロナ帯電の均−性及び大きさを制御しようとする一つ
の試みとして米国特許第２，７　７　７，９５　７号が
あり、この特許においては、目の粗いスクリーンを制御
電極として用いて基準電圧を確立し、これにより、電荷
受取部材としての表面がスクリーン電圧に到達すると、
電界はもはやイオンを電荷受取部材へは流れさせないで
一Ｆ記ススクリーン流れさせるようになる。ところが、
低開孔率のスクリーンは大部分のイオンを途中で捕え、
極めて僅かなイオンしか電荷受取部材に到達できない。

もっと大きな開孔率のスクリーンは電荷受取部材にもっ
と効率的に電荷を与えるが、装置の制御機能を減殺する
。

また、負の帯電用装置においては、電荷受取部材すなわ
ち受電体を均一に帯電させるという点について従来から
厄介な問題がある。若干のかかる装置は受電体から大き
な間隔をおいて配置したワイヤを用いており、そのため
に高い電圧を必要とする。従って、帯電装置及び電源が
比較的大形となり、複写機内のかなり大きな場所を占め
ることになる。

また、米国特許第４，０８６，６５０号に示されている
２層式コロナ帯電装置のような負の帯電装置から均一な
帯電を得ようとする他の方法があり、この装置はガラス
被覆ワイヤ及び大形の特別の交流電源を用いている。も
っと簡単な装置としては、スコロトロンと通例呼ばれて
いるスクリーン付きコロトロン（コロナ帯電装置をいう
）がある。しかし、これら方法は非効率的であり、均一
帯電用装置としては帯電速度を遅くしなければならない
。

危叫■貝−的 本発明は」二記従来の諸問題に鑑みてなされたものであ
り、改善されたスコロトロン帯電装置を提供することを
目的とするものである。

完−呼（２）１底 本発明にかかるスコロトロン帯電装置の一つの態様にお
いては、感光体の移動方向にジグリ′グ形としたコロナ
ワイヤを用いており、これにより、」二記ワイヤにおけ
るホットスポット相互間の有効距離を減らし、均一な帯
電を行なうことができる。

本発明スコロトロン帯電装置の他の態様においては、ら
せん旋回したコロノードワイヤを用いており、上記ワイ
ヤは絶縁支持体に支持されて自立式セグメン１を提供す
る。

本発明の」二記及び他の特徴は、本発明の実施例につい
て図面を参照して行なう以下の詳細な説明から明らかに
なる。

犬２梅−桝 以下、本発明をその実施例について説明するが、本発明
はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載の如き本発明の精神及び範囲内で種々の代替、変形及
び等個物の使用が可能である。

本発明の特徴を具備する電子写真式複写機についての一
般的理解のために第１図について説明する。第１図には
上記複写機の種々の構成部材を略示しである。以下、各
図を通じて、同様参照番号を用いて同様部材を示す。以
下においては、本発明にかかる装置を、感光性部材を帯
電させるための手段として開示しであるが、本発明６才
、クリーニング前処理装置、転写または用紙剥離装置の
ような電子写真関係の装置、または、均一な表面電位が
望ましいかもしくは必要である装置においても用いるこ
とができる。

電子写真式複写の技術については業界に周知であるから
、原画書類のコピーを作るための種々の処理ステーショ
ンを第１図に簡略に示し、各処理ステーションを以下簡
単に説明する。

図示の型の全ての電子写真式複写機におけるように、導
電性基体の外周面に巻かれて固定された光導電面１６を
有するドラム１５が矢印Ｉ２方向に種々の処理ステーシ
ョンを通って回転させられる。−例をあげると、光導電
面１６は、米国特許第２．９７０．９０６号に記載され
ている型のセレニウムで作ったものである。適当する導
電性基体がアルミニウムで作られている。

最初、ドラム１５は光導電面１６の一部を帯電ステーシ
ョンＡを通って回転させる。帯電ステーションＡは、本
発明にかかるコロナ発生装置４０を用い、光導電面１６
を比較的高い実質的に均一な電位に帯電させる。

その後、ドラム１５ば、光導電面１６の上記帯電済み部
分を露光ステーションＢへ回転させる。

露光ステーションＢには、原画書類を支持するためのガ
ラス板等のような定置式の透明プラテンを有する露光機
構１７がある。ランプが−１−記原画書類を照明する。

上記原画書類の走査は、ドラム１５の移動と調時した関
係でミラーを振動させることにより、または上記原画書
類を横切ってランプ及びレンズを並進させるごとによっ
て行われて光像を次々に作り、これら光像は開ロスリソ
１−を通して光導電面１６の帯電済み部分上に投影され
る。光導電面１６の帯電済み部分の照射により、」−記
原画書類に含まれている情報領域に対応する静電潜像が
記録される。

ドラム１５ば、光導電面１６に記録された上記静電潜像
を現像ステーションＣへ回転さセる。現像ステーション
Ｃには、成る供給量の混合現像剤を内蔵しているハウジ
ングを有する現像装置１９０ かある。上記混合現像剤は、ギヤリヤ細粒及びこれに摩
擦電気的に被着しているトナー粒子からなっている。好
ましくは、ギヤリヤ細粒は磁気材料で作られ、１〜ナ一
粒子は熱融解性のプラスチックで作られる。現像装置１
９は、好ましくは、磁気ブラシ式現像装置である。この
型の装置は、混合現像剤を方向性磁束界を通って移動さ
せてそのブラシを形成する。光導電面１６に記録された
静電潜像、は、−１−記混合現像剤のブラシを核間と接
触させることによって現像される。このようにして、ト
ナー粒子がキャリヤ細粒から上記潜像へ静電的に吸引さ
れ、光導電面１６−１−にトナー粉像を形成する。

引き続いて第１図について説明すると、コピーシートは
シー１−給送装置３２によって転写ステーションＤへ送
られる。シート給送装置３２は次々に続くコピーシート
を前送り用整合ローラ３５及び３６へ送る。前送り用整
合ローラ３５はモータ（図示せず）によって矢印１３方
向に通例の仕方で回転させられ、これによりまた、該ロ
ーラと接１ 触している遊動ローラ即ち整合ローラ３６を矢印１４方
向に回転させる。作動においては、給送装置３２が働い
て、シートを積重ねたスタックから最上位の基体またば
シートを整合ローラ３５及び３６の間へ、整合フィンガ
３８に向かって前進させる。フィン力３８は、通例の手
段により、ドラム１５上の画像と調時された関係で作動
させられ、これにより、」−記フィンガに押し当たって
いるシートは上記ドラム上の画像と同期して該トラムへ
向かって進ませられる。一つの整合フィンガ制御機構が
米国特許第３，９０２．７１５号に示されており、これ
については、本明細書において、本発明の実施に必要な
程度まで参照として説明する。

上記シートがフィンガ３８から解除されると、該シー１
〜ば、ガイド５０及び５１で形成されたシュー　１−を
通って転写ステーションＤへ進ませられる。

引き続いて種々の処理ステーションについて説明すると
、転写ステーションＤは通例のコロナ発生装置５０を有
しており、該コロナ発生装置はイオンの噴霧をコピーシ
ートの背面にあびせか＆Ｊる。

２ これにより、上記トナー粉像は光導電面１６から上記コ
ピーシーＩ・へ引きつけられる。

コピーシートへの１−ナー粉像の転写の後、−上記シー
トは、無端へルトコンベヤ６０により、矢印１１方向に
、定着ステーションＥへ進ませられる。

定着ステーションＥには定着器組立体７０がある。定着
器組立体７０は定着ロール７１及びハックアップロール
７２を有しており、これらロールはこれらの間に二ツブ
を形成し、コピーシートはこのニップをｊｍ過する。定
着処理が終った後、コピーシーＩ・は普通のローラ７５
及び７６によって受取りトレイ７８へ進ませられる。

常にあることとして、コピーシートが光導電面１６から
分離された後、若干の残余［ナー粒子が該光導電面に被
着して残っている。このトナー粒子はクリーニングステ
ーションＦにおいて光導電面１６から除去される。クリ
ーニングステーションＦにはコロナ発生装Ｍ（図示せず
）があり、光導電面１６上に残っている静電荷及び上記
残余トナー粒子の静電荷を中和するようになっている。

３ 」−記中和されたトナー粒子は、次いで、回転可能に取
付けられておって光導電面１６と接触している繊維製ブ
ラシ（図示セず）によって該光導電面から払い除かれる
。クリーニングの後、放電ランプ（図示せず）が光導電
面１６に光を一杯に当て、後続の映像サイクルのために
該光導電面を帯電させるのに先立って、該光導電面上に
残っている全ての残余静電荷を消散させる。

以−に、本願のために、電子写真式複写機の一般的作動
を示すのに十分な説明を行なった。次に、本発明の内容
について説明すると、第２図はコロナ発生スコロトロン
装置４０を詳細に示すものである。

第２図について、本発明の一つの態様の詳細な構造及び
作動を説明する。セグメン１〜型コロノードスコロトロ
ン装置４０は感光性面即ち光導電面１６の上方に位置し
ており、核間１６が時計方向に移動するときにその上に
電荷が与えられるように構成されている。上記コロナ装
置は、第２図に示すように、コロノードワイヤ４２の主
要部を取４ り囲むシールド部材４１を存ず。ワイヤ４２は、コロナ
放出を行なう活性領域及び該ワイヤを係ＩＪ二する支持
領域を有している。−に記シールドは、好ましくは、普
通の手段によって参照番号４３においてアースに対して
バイアスかけされる導電性材料で作られる。移動する光
導電体または光受容体即ちドラム１５に対向する上記シ
ールドの底部にスリットまたは開口が形成されており、
イオンがコロノード４２から制御スクリーン４５を通っ
て光導電面１６−１−へ流れる通路を提供している。従
来からあるコロナ装置の構造に関するこれ以上の詳細に
ついては米国特許第４，１１２．２９９号を参照された
いが、その内容については本明細書において参照として
説明する。

コロナ発生ワイヤ即らコロノードワイヤ４２は、電気接
続子のような適当する手段により、高電圧源または電源
４３に接続されている。本実施例において用いるコロナ
ワイヤは電源の負端子に直接接続されており、これによ
り、感光性面１６上に負イオンの放出かなされる。しか
し、明らかに解５ るように、正極性を用いて正イオンの放出を得ることが
できる。上記ワイヤはスクリーン４５から約２．３８順
ないし３．１８龍（３／３２″ないし１／８″）の間隔
をおいている。複写機に対して２５４ｗ１１１（１０イ
ンチ）以」二のコロナ装置が必要であるので、これらの
低裕度寸法はワイヤのたるみ、振動及びアーク発生に対
して敏感となる。

また、負帯電に対するコロナはまだらとなり易い。

即ち、放出点が約１ＣＩ１１間隔で見える。これを補正
するために、コロナワイヤ４２を走行方向から角度θだ
げ傾げ、ｄ　ＣＯ３θに対する［ボットスボッ１ル１相
互間の有効距ｆｌＨｊ、　（］を減少させる。また、コ
ロノードの−っ−っのスパンを極めて少距離にしてジグ
ザグ化してあり、従って、たるみ及び「鳴音」は無視で
きるものとなる。

他の実施例のコロナ発生スコロトロン９０を第３図に示
ず。このスコロトロンは直径０．０２５４ないしＯ，１
Ｏ１６＋＋ｍ（１ないし４ミル）のワイヤ９２を備えて
おり、上記ワイヤは、該ワイヤの帯電領域が重なり合い
、そして自立式セグメントに　Ｇ 対して支持を与えるように、絶縁支持体上でらせん旋回
されている。上記絶縁支持体は第３図に合併成形した状
態で示す２つのＵ字形溝部材を有しており、」−配溝部
材はプレギシグラス、ポリカーボ不−１・、等で作られ
ている。スクリーン４５が上記ワイヤを取り囲んでスコ
ロトロン装置を形成している。上記らせん旋回したワイ
ヤの重なり合い領域は、受電体上に均一な帯電分布を与
えるように注意深く調節しなければならない。例えば、
第４図について説明すると、セグメンｌ−Ａが図示のよ
うに帯電しているとすると、セグメン１〜Ｂを、Ａ＋Ｂ
の和が一定となるように間隔をおいて配置しなければな
らない。この図において、Ｘはコロノードワイヤの長さ
であり、ｖｓは光導電面１６の表面電位である。

第５図及び第６図に示す本発明の実施例においては、コ
ロノードワイヤの各セグメントは隣りのセグメントの１
／２と重なり合っており、コロノードにおける「ポット
スポット」の平滑性を高めるための冗長性を与えている
。この実施例は、２７ 本のワイヤ、即ち、ａからａ′まで引いた直線が通過す
る２本のワイヤ（本例においてはワイヤセグメントＢ及
びＣ）からのコロナ電流を加え合わせ、平均化をよりよ
くしている。コロノードワイヤの重なり合いは、要ずれ
は、２／３の割合でもまたは他の割合であってもよい。

コロノードワイヤは、第３図に示すように絶縁支持体上
にらせん旋回させても、また−は第２図に示すように端
部ブロックで支持してもよい。

溌」１の効果 要約すると、−１−に開示した本発明のコロトロン／ス
コ１コＩ・ロン設計においては、コロノードワイヤは短
尺のセグメント状となって支持されており、」二記セグ
メントは通例のワイヤ方向に対して角度をなしている。

上記セグメン１−は、その出力電流が重なり合って装置
の長さに沿う均一な電流となるように、配置されている
。上記ワイヤのセグメントのスパンは短い距離であるか
ら、鳴音及びたるみが減る。この設計においては、細い
ワイヤを使用すること及び間隔を密にすることが簡単に
で８ きる。重なり合っているセグメントの帯電冗長性により
、［ホソトスボソｌ−Ｊの効果が平滑化される。

以上、本発明をその実施例について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載の如き本発明の範囲内で種々の変形及び変更が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を具備する電子写真式複写機の略
立面図、第２図は本発明の一つの態様における走行方向
に対して角度をなしているコロナワイヤの部分拡大平面
図、第３図は絶線支持体の回りに旋回されたコロナワイ
ヤを示す本発明の他の実施例のスコロトロンの側面斜視
図、第４図は均一な電荷分布のために第３図のらせんワ
イヤの重なり合い領域をどのように調節するかを示す曲
線図、第５図及び第６図は冗長性を与えるためにコロノ
ードワイヤの各セグメントの１／２が重なり合っている
本発明の一実施例を示す線図である。 ４１・・・シールド、４．２．９２・・・コロン９ −ｉ・ワイヤ、４３・・・電源、４５・・・制御スクリ
ーン。 ０ □〉 −４２，’（−− 一暖一　ｓ八

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光導電面を均一に帯電させるためのコンバク１〜な
   スクリーン付コロナ帯電装置において、部分的に取り囲
   んだ非導電性シールドと、上記シールド内に配置された
   コロナ放出手段とを備え、上記コロナ放出手段は該コロ
   ナ放出手段のボットスポット相互間有効距離とたるみと
   を減らすために一様なジグザグ形状を有しており、更に
   、 上記コロナ放出手段と−に配光導電面との間に介在させ
   られたスクリーン手段を備えて成るスクリーン付コロナ
   帯電装置。 ２、　光導電面を均一に帯電させるためのコンパクトな
   スクリーン付コロナ帯電装置において、部分的に開口し
   ている非導電性ハウジングと、上記非導電性ハウジング
   内にジグザグ形状となって取付けられたコロナ発生手段
   とを備え、上記コロナ発生手段の一部は上記非導電性ハ
   ウジングの開Ｕ１部を通じて露出しており、更に、」二
   記コロナ発生手段にバイアスをかけるための手段と、 」二記光導電面に対向する」−記非導電性ハウジングの
   上記開口部を取り囲むようになっているスクリーン手段
   とを備えて成り、」−記スクリーン手段は上記光導電面
   に印加される電圧を制御するように与えられたバイアス
   を有することを特徴とする帯電装置。 ３、　コロナ放出手段がワイヤである特許請求の範囲第
   １項記載の帯電装置。 ４、　ワイヤが非導電性ハウジング内でらせん旋回され
   ており、上記ワイヤの、取り囲まれてない領域が光導電
   面の面上を覆うコロナ放出を生しさせる特許請求の範囲
   第３項記載の帯電装置。 ５、　ワイヤが、２分の１ずつ重なり合うコ１コナ放出
   を生しさせる特許請求の範囲第４項記載の帯電装置。 ６、　ワイヤが、３分の２ずつ重なり合うコロナ放出を
   生しさせる特許請求の範囲第４項記載の帯型装置。 ７．　コロナ発生手段のジグザグ形状が活性領域及び支
   持領域を含んでおり、上記活性領域は光導電面の相対運
   動方向に対して斜めになっており、上記支持領域は上記
   光導電面の」二記相対運動方向と直角になっている特許
   請求の範囲第２項記載の帯電装置。 ８、光導電面が絶縁性電荷受取り面を含んでいる特許請
   求の範囲第１項記載のスコロトロン帯電装置。 ９゜絶縁面を均一に帯電させるためのコンパクトなスク
   リーン付コロナ帯電装置において、部分的に取り囲んだ
   非導電性シールドと、上記非導電性シールド内に配置さ
   れたコロナ放出手段とを備え、」二記コｌコナ放出手段
   は該コロナ放出手段のホットスポット とたるみとを減らすために一様なジグザグ形状を有して
   おり、更に、 上記コロナ放出手段と一Ｉ−記絶縁面との間に介在させ
   られたスクリーン手段を備えて成るスクリーン伺コじ１
   リー帯電装置。 １０、スクリーンが非導電性シールドによって支持され
   ている特許請求の範囲第１項記載のスコロトＩ」ン帯電
   装置。 ］１．＋Ｉｔ！Ａ縁面を均一に帯電させるためのコンパ
   クトなスクリーン付コロナ帯電装置において、上記絶縁
   面に隣接配置されたコロナ放出手段を備え、 一ｌ二記コロナ放出手段は該コロナ放出手段のホットス
   ポット相互間有効距離とたるみとを減らすために一様な
   ジグザグ形状を有しており、更に、 一Ｉｚ記コロナ放出手段と上記絶縁面との間に介在させ
   られたスクリーン手段を備えて成るスクリーン付コロナ
   帯電装置。