JPS6018060B2 - コロナ放電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は隣接表面に電荷を与えるコロナ放電装置に関す
る。

特に、本発明は、隣接像形成表面にイオン流を発生しそ
の上の静電電荷を変更または変える電子写真式複写装置
に使用可能はコロナ放電装置に関する。背景技術 電子写真式複写の分野では、傷形成面に均一な静電電荷
を与える必要がある。

この電荷は光学像を含む情報で露光し、ついで選択的に
放散し、静電糟像を形成する。次に、静蚤潜像は現像さ
れ、この現像された隊は支持表面に転写されて、原稿の
最終複写を得る。露光に先立って電子写真式装置の像形
成面を予備帯電する他に、コロナ装置は電子写真式のプ
ロセスについての他の種々な機能を持っている。

たとえば、再使用可能なフオトリセプタから転写部村に
静電トナー像の転写を行う場合、像形成部材に紙を取付
けたり、はずしたりする場合、さらには、電子写真式複
写の品質を改良するためトナーの散布前、その間、さら
にはその後に像形成表面をととのえる場合等がある。直
流および交流のコロナ装置の両者は前述のような種々の
機能を得るために使用される。

上述した型の複写装置に使用するコロナ放電装置の従来
のものは、米国特許第２８３６７２５号にその概略が開
示されている。

細線状の導電性コロナ電極はコロナ発生直流電圧に結合
している。この線は、その一部を導電性シールドで覆わ
れている。このシールドは一般に電気的に接地されてい
る。帯電表面はシールドの反対側の線より離隔されてお
り、接地された基板に取付けられている。また、この型
のコロナ装置は米国特許第２８７９３９５号に教示され
た方法でバイアスできる。この特許では、交流コロナ発
生電位は導電性線電極に与えられ、直流電位は電極を部
分的に囲んでいる導電性シールド‘こ与えられ電極より
帯電表面へのイオンの流れを規制する。他の偏椅構成も
あるが、ここでは詳細には述べない。かかるコロナ装置
には、種々の問題がある。

その第一は、俊形成面に比較的均一に負電荷を与えるこ
とができないということである。さらに詳しくは、上述
の型の装置のコロナ電極が負のコロナ発生電位で偏俺ご
れるとき、電荷密度が線に沿って大中に変る。

この結果、隣接帯電表面の関連部分に与えられた電荷の
大きさが対応して大中に変る。正の電位を与えると均一
なコロナグローを発するのに対して、負のコロナ電位を
与えると、コロナ線長に沿ってグロースポットが発生す
ることで、この問題は可視的に検証される。この不均一
性は、負のコロナは線表面から電子をはく離する高電界
によって開始され、大部分は表面の二次放射によって持
続するということにより、もたらされるものと考えられ
る。この二次放射処理は表面汚損に影響され易い。また
、正のイオン像射は線を部分的にクリーニングするので
、この不均一性の問題の一因をなしている。この清掃さ
れた部分は他の部分に対してェミッタとなるかあるいは
比較的高い電流を与える。倉電荷のこの不均一性の問題
は米国特許第３８１３５４計号および第３７８９２７８
号に見られる。

これらの特許では、種々の薄い議霞体被覆が従来のコロ
ナ放電装置の金属性線電極に適用され、一方、かかる不
均一性を除去するために、負の直流電位をコロナ電極に
印加している。これらの発明ではこの不均一性は改良さ
れているが、これは薄い誘電体により、局在電流を制限
することによって達成されている。さらに、特許第３７
８９２７８号では、バルブ電極線電極の表面を薄い高抵
抗膜で均一に被覆する方法を示唆されている。

米国特許第３８１３５４９号では、金属性線電極の表面
に薄い誘電体被膜を施こしている。以上の両構成では、
直流電位が線を付勢するために使用され、被覆を流れる
直流電流は隣接表面に電荷を与えるために使用される。
これらの特許で使用される被膜は誘電体材料で形成され
ており、直流帯電電流がそれを通過するに十分な薄さで
なければならない。導電線を用いた従釆のコロナ放電装
置と関連した他の問題は、コロナグローが化学反応の大
きい領域と関連している点にある。

つまり、この領域では、化学化合物が機械内の空気と合
成されて、化学的成長が起りそれが線表面に蓄積する。
長い間の使用後、この化学的成長が原因してコロナ装置
の性能が劣化する。コロナ領域には酸素およびオゾンが
発生するので、コロナ電極は耐酸性のものでなければな
らない。この線に蓄積される化学的成長物の問題は線材
料を化学的な影響を受けないようにすることによってそ
の解決努力がなされている。これによって、この問題は
軽減されてはいるものの、かかる材料はコロナ装置のコ
ストを大中に増大させている。電子写真装置で作動する
コロナ放電装置に関連した他の問題は、コロナ電極表面
のトナ−累積にある。

性質上誘電体である、累積トナーのスポットはシールド
の内部表面に局在電荷を累積させ、これによって、電流
が不均一になり、線電極を支持する絶縁端部ブロックに
トナーが局在的に累積し、スパークの原因となる。従来
のコロナ放電装置の他の欠点は、直流帯電電流が線を通
して引っぱられ、二つの平行な通路のいずれかを通過す
る点にある。

この通路の第一のものは、コロナ電極とそれを覆う導電
シールド間の空間である。なお、シールドそれ自体は、
一般に接地されている。第２の通路は、コロナ電極と帯
電表面の間の空間と帯電表面それ自体帯電表面を担持し
ている接地基板とを含む。帯電表面は接地基板に直接に
戦暦されているので、さらに、この構成は大地電位より
浮いている光導蟹性ドラムを電気的に絶縁する必要がな
い、という明確な利点があるので、帯電表面に流れる帯
電電流を直接に測定できない。帯電表面に対する帯電電
流は、線に対する合電流とシールド‘こよって引かれた
電流が知られているときのみに（光導電支持体が直接に
接地されているものとする）、決定される。複数のコロ
ナ発生器が共通の電源で駆動されていると、問題は複雑
となる。かかる電気装置については、これまでは、電流
を感知し正確に制御するため直接性の少ない方法（電気
メータ）あるいは複雑な電気装置を必要としていた。以
上のような装置構成でコロナ放電電流を容易に計算しう
るように動作する改良された装置が、１９７０王４月２
８日付で出願され、同じ談受人に譲渡された同時係届出
願第５７２総３号（Ｄ／７４１３４）に開示されている
。この出願に開示された穣成は、コロナ電極で引かれる
直流コロナ電流がシールドと帯電表面の両者に与えられ
る従来のコロナ放電装置に必要なものである。他の問題
は、表面の電荷を零にするかあるいは中和するため交流
電源によって付勢されたコロナ発生器の使用と関連して
いる。

これは周知の技術であって、コロナ発生器の電圧感応特
性に依存する。帯電表面に与えられた電荷の量および極
性は、その表面の電荷の極性および振中の関数である。
このように、帯電表面が正味電荷を持っており、これが
交流コロナ発生器に藤らされたとするなら、帯電表面に
与えられた負の電流パルスは正のパルスよりもわずかに
大きい。多数のサイクルの後、その動作によって、表面
の正電荷が減少煩向となる。電荷を完全に中和するため
に、すなわち、電荷を零にするために、コロナ発生器は
正味電荷をもたない表面に霧らされるときに直流電流を
流さない特性を持っている。この後者の特性は、電子写
真式の機械に使用される従釆のコロナ発生器の本質的な
特性ではない。この問題に対する従来の解決策は、コロ
ナ電極に直流バイアスを与え、これを中心に交流コロナ
発生電圧を変えることによって行われていた。特許第３
７１４５３１号で示唆された他の解決策は、半サイクル
の間にコロナ電極と直列に異つた抵抗を直列に選択的に
配置することによって、行われた。つまり、このように
することによって、電荷の発生を等しくする。だが、こ
れらの二つの解決策は、ともに、追加の外部偏碕素子を
必要とするという点で不利である。さらに、かかる構成
の電荷出力は温度と湿度で大中に変わる。従来のコロナ
装置の他の欠点はその特性出力に融通性がないことであ
る。

周知のように、ここに開示された型のコ。ナ装置は、電
荷受け表面の電位Ｖｐの関数である振中を持った帯電電
流を発生する。所与のコロナ発生電圧での隣接した電荷
受け表面の電位に対する帯電電流の曲線は以下１−Ｖ曲
線という。

これは、帯電表面に対するコロナ装置の効果を決定する
場合に重要である。多くの応用例では、このｌｐ−Ｖｓ
曲線の傾斜とこの曲線上のｌｐ＝○切片の位置を調整す
るのが望ましい。従来、１一Ｖ曲線の鏡斜の調整はＬｐ
＝○切片を大中に変えることないこはできなかった。し
たがって、この頃斜を容易にすることのできる１−Ｖ曲
線をそなえるコロナ装置を提供するのが望ましい。

他の問題はコロナ放電装置に用いられる高麗界で比較的
細い金属フィラメントの支持に関連した振動である。

この問題は前述の問題よりもその影響が少ない。発明の
要約 本発明の第一の目的は、従釆のコロナ発生装置に関連し
たこれまで略述した問題を克服あるいは減少させる電子
写真式複写機職に使用されるコロナ装置を提供すること
である。

本発明の他の目的は収容表面に負の電荷を与えることが
でき、さらに、その電荷は従来の裸線コロナ装置で与え
られるよりも非常に均一であるような、電子写真式複写
装置の使用に通したコロナ放電装置を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、コロナ電極に与える交流コロナ発
生電位の何の変化も与えることなしに、シール日こ与え
られる電気的な偏崎電圧に基づいて、収集表面に負また
は正の電荷を与えるように働くコロナ発生装置を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、耐熱性が強く、典型的な電子写真
式複写機械の化学成長物による影響が少なく、さらに、
シールドおよび支持ブロツ外こ汚損およびトナー累積に
よる影響の少ない、コロナ発生装置を提供することであ
る。本発明の他の目的は、後述するように、零帯電電流
の切片に同時的な変化を与えることなく傾斜を容易に変
えることのできる１一Ｖ特性曲線を持つコロナ放電装置
を提供することである。

本発明の他の目的は、従釆技術の電極よりも振動が少な
く、かつ、隣接表面に対するスパークの危険の少ないコ
ロナ発生電極を提供することである。

従来技術の上述の問題または欠点の各々は本発明の独特
なコロナ放電装置によって軽減あるいは除去されている
。

この独特なコロナ放電装置は、比較的厚い誘電体材料で
被覆され、導電性シールドに隣接して位置したコロナ電
極で構成されている。上記議電体被覆の目的は、前記電
源より前記電極を通して直流成分が流れないようにする
ためであり、その厚さは０．０５１欄から０．２５４風
の範囲で選ばれる。接地基板に担持された電荷集収表面
は線より離隔している。ある動作モードでは、交流コロ
ナ発生電圧が線に与えられる。

収集表面とシールド間には、その各々を同電位にするこ
とによって、電界が設定されない。このモードで動作す
るとき、正味の帯電電流が表面に流れない。他の動作モ
ードでは、表面に与えられる帯電電流と極性と振中の両
者を制御するように働く直流電界が、モールドと表面間
に設定される。

発明の実施態様 図面を参照すると、本発明によるコロナ発生器１０が、
誘電体の比較的厚い膜１３を持つ導電線１２の形状をと
るコロナ放電電極１１で構成されている。

図示の電荷収集表面１４は、従釆の電子写真式装置の光
導電表面であってよい。

電荷収集表面１４は基準電位に保持された導電性基板１
５に担持されている。ＡＣ電圧源１８がコロナ線１２に
接続されており、ＡＣ通路の強度は線１２に隣接してコ
ロナ放電を発生するように選択されている。

導電性シールド２川ま、帯電可能表面の反対のコロナ線
側に隣接配置されている。シールド２川まスイッチ２２
に接続されている。

このスイッチの位置によって、コロナ装置が電荷中和モ
ードあるいは電荷散布モードのいずれかで動作する。図
示のスイッチ２２によって、コロナ装置のシールド２川
まリード線２４を介して接地されている。この位置では
、電荷収集表面１４とシールド２０との間に直流電界は
発生されず、コロナ帯電装置は多数のＡＣサイクルにわ
たって、表面１４上の電荷を中和する。スイッチ２２が
点線で示す位置にある場合、シールドは直流電源２３の
一端にあり、電源の他端はリード線２６によって接地さ
れており、表面１４とシールド２０間に直流電界を設定
している。

この位置で、コロナは表面１４に正味の電荷を散布する
。また、この電荷の極性および大きさはシールド２０１
こ与えられた直流バイアスの極性および振中に依存する
。コロナ線１２は、その端部に従来の方法で、シールド
構造２０の端部内に取付けられた端部ブロックを絶縁す
ることによって、その端部に従来の方法で支持されてい
る。

線１２は、ステンレススチール、金、アルミニウム、銅
、タングステン、プラチナ等の従釆の導蟹性のフィラメ
ント材料で形成されてよい。線１１の直径は微妙なもの
ではなく、０．０１２肋ないし０．３８豚の間であって
よく、好ましくは約０．０７６柳ないし０．１５２側で
あるのがよい。被覆１３には任意適切な誘電体材料を用
いることができる。

この誘電体被覆の目的は、上記したように電源から電極
を通して直流成分が流れないようにするためであり、こ
の被覆は印加コロナ交流電圧で破壊せず、また、コロナ
装置のもとでの化学作用に耐えるようなものである必要
がある。電圧破壊特性が良いことおよびコロナ発生時の
化学反応に強いことの理由で、有機誘電体よりも無機誘
電体の方が良いことが知られている。本発明で使用され
る誘電体１３被覆の厚さは、導通電流または直流帯電電
流を通さない程度のものである。

この厚みは、一般に、線と誘電体の総合の厚みが、０．
２５４柵ないし０．７６２帆の範囲に入るようなもので
ある。この場合、誘電体の厚みは０．０５１帆ないし０
．２５４肌である。誘電体の厚さをこのように選ぶこと
によって、上記したような電源から電極を通して直流成
分が流れないようにできるとともに、電極に印加される
交流電位の変化ないこフオトリセプタ上への負あるいは
正し、ずれの電荷のデボジットも可能にし、さらにまた
表面に付着する蓄積トナーによって電極からのコロナ放
電が悪影響を受けるこというが防止できる。５ＫＶ／肋
以上の絶縁破壊強度を持つガラスは誘電体被覆材料とし
て十分な性能を持つことが、実験で明らかにされている
。

他に考えられる被覆物としては、アルミナ、ジルコニア
、窒化ボロン、酸化ベリリウム、および窒化シリコンの
ようなセラミック材料がある。コロナに対して非常に安
定な有機誘電体も使用できる。ＡＣ源１８の周波数は、
商用電源の６０Ｈｚより数ＭＨｚの範囲で大中に変える
ことができる。

装置を必Ｈｚで動作させ試験した結果、十分に働いた。
シールド２０‘ま半円形であるが、電子写真式帯電のコ
ロナシール日こ使用される従来の形状の任意のものであ
ってよい。

実際には、シールド２０の機能は、線の近辺の導電性部
村、たとえば、ベース線によって、達成される。装置の
十分な動作を得るための位置付けはそれほど精密でなく
てよい。中和装置としての動作 スイッチ２２がシールド２０を接地している場合、装置
は表面１４の電荷を本質的に中和するように働く。

これは、線１２上の厚い誘電体被覆１３によって正味の
直流帯電電流が電極１１を通過しないことによる。本発
明のコロナ装置の特徴をよりよく理解するために、第２
図を参照する。

図中、曲線ＡないしＤは本発明の交流コロナ装置の特性
を示すものであり、前述した特定の範囲の中間付近に選
択された種々の直流シールドバイアス電位Ｖｓでこの装
置が動作したときのものである。収集表面の電位Ｖｐは
水平髄に、直流帯電電流ｌｐは垂直軸に描れている。

曲線日は従来の裸金属電極の一般的な特性を表わしてお
り、シールドおよび帯電可能表面の両者が地雷位に保持
された状態でコロナ発生交流電位で動作した場合のもの
である。曲線ＥとＦは、印加交流コロナ発生電位の大き
さを増大あるいは減少させたときの、本発明の特性曲線
の変化を示すものである。コロナ電極に印加される一般
的な交流電圧は、ＩＫ世とｌｏＫＨｚ間の周波数で４Ｋ
ｖないし磯ｖの範囲にある。シールドバイアス電圧は０
なし、し腿ｖの範囲にある。第２図は、本発明のコロナ
装置の一般的な特性の理解を得るためのものであって、
特定のものの特性を示すものではない。

かかる特定のものの値は種々のパラメータの関数となる
。本発明のコロナ装置が、シールド・バイアスが０での
第一のモードで動作するとき、収集表面上の電荷が完全
に中和することの理由を知るため、第２図の曲線Ａと日
を参照する。

曲線日を見ると、シールドが接地されたＡＣモードで動
作しているとき、従釆の装置は電荷表面を完全に中和し
ない、ということがわかる。

つまり、従来のコロナ装置は、収集表面が完全に中和さ
れたとき（Ｖｐ＝０）、正味の負の直流電流一１ｐを収
集表面に与えることを、この曲線日は示している。この
負の電流は、収集表面を最終的には正味の負の電位にす
るように働く。従来の交流コロナ装置の上述の特性は、
負イオンの移動度が大きいことになる。

この現象は前述した従来技術に詳述されている。従来の
交流装置の動作における上述の固有の不均整に対してト
電荷表面の完全な中和を得るため、外部的な偏俺装置、
あるいは電気素子を必要としている。かかる外部偏俺装
置によれば、交流コロナによる中和動作が行われるが、
この方法で動作するコロナ発生器の出力は、温度および
湿度等の周囲条件による変化にさらされる。さらに、偏
俺電圧の変化は露減ドリフト結果として発生する。これ
とは反対に、曲線Ａは、本発明のコロナ装置が接地表面
にほとんど電荷を与えない、という特性を持っているこ
とを示している。

この特性は本発明のコロナ装置の属性的な特徴であって
トこれはコロナ線上の厚い議黄体被覆によって得られる
。上述した負電荷の比較的大きな移動度によってもたら
される不均整の問題は、誘電体１３の表面に正味電荷が
累積するので、これによって補償される。この正味電荷
により、コロナ装置は各交流サイクルごとに正と負の電
荷を等しく収集面に与える。誘電体表面に累積する正味
電荷は、また、後に詳述するように、使用される誘電体
の最４・厚みにある条件を課す。

この電荷累積の結果としてト破壊を防ぐため、あるいは
局在電流が流れないように、誘電体は十分に厚くかつ均
一でなければならない。零の直流出力電流の接地面への
上述の特性は温度および湿度とともに変化しない。

何故ならト零の直流電流の条件は装置に固有な動作から
くるものであり、周囲条件とは独立であるからである。
第２図を参照する。直流バイアスＶｓをシールド２０１
こ与えると、Ｖｓ＝○の特性曲線が右方（曲線Ｃ）ある
いは左方（曲線Ｂ）に、曲線の傾斜を実質的に変えるこ
となく、変移する。このように、十×ボルトのシールド
・バイアス電圧は特性曲線Ｃとなり、その切片ｌｐ＝０
を幾分正値においている。同様に、シールド上の−×ボ
ルトのバイアス値は特性曲線Ｂを形成し、これは曲線Ａ
およびＣと同じ額斜を持っているがその切片ｌｐ＝０を
幾分負の収集面電位に置いている。本発明によるコロナ
装置の特性曲線は、シールド・バイアスを変えることに
よって変移させることができる。

この場合、広範囲にわたり曲線の煩斜を対応して大中に
変えることなく、この変移は行われる。これらの事実は
、従来のコロナ発生器には見られない。かかる特性は次
のような場合非常に有利である。すなわち、階調を与え
られた受光表面を条件付けるための選択的コロナ装置を
電子写真式機械に通常使用されている予備転写（ｐｒｅ
ｔｒａｎｓｆｅｒ）装置とともに使用する場合である。
前述したように、第２図に示す特性曲線は本発明のコロ
ナ装置で可能である代表的な曲線の一般化である。

正確な特性は、動作電圧、シールド、および線形状、議
電体被覆材料等に依存する。もし、印加交流電圧Ｖｗの
値が変化した場合、所与の値Ｖｓに対する特性曲線は同
じ切片ｌｐ＝０を維持するが、煩斜が変わる。曲線Ｃが
得られる、コロナ装置の線に与えられる交流コロナ電位
の値が増大すると、曲線Ｅが得られる。曲線Ｅは、曲線
Ｃと同じ切片ｌｐ＝０を有しているが、煩斜が異なる。
このように、印加された交流コロナ発生電圧が変化する
と、ｌｐ＝０切片は同時に変化しないが、傾斜は変わる
。種々の電子写真式処理段階に対してコロナ装置を設計
する場合、かかる特徴は有用であることは当業者には容
易に理解されることである。このように、正味直流電荷
を散布するとき、本発明のコロナ装置はすばらしい二つ
の特徴を有しており、これは第２図の曲線によって示さ
れている。

その第１のものは、シールド・バイアスＶｓの大きさを
変えることによって、特性曲線は額斜変化を与えること
なく左右に（シールドリゞィアスの適性による）変移す
ることである。その第２の特徴は、印加されたコロナ発
生電圧の大きさを増大または減少させることによって、
特性曲線の額斜がそれぞれ増大あるいは減少することで
ある。また、第２図の曲線より理解されるように、本発
明のコロナ装置によって収集面上の散布される最終的な
電荷は、シールドＶｓに与えられるバイアスに対して振
中および極性ともに等しい。

したがって、第１図のスイッチ２２がシールド‘こ十×
ボルトの正電位を与えた場合、像形成面１４は電位Ｘボ
ルトに帯電される（露出時間は十分に長いものとする）
。シールドが−×ボルトで偏俺これると、表面１４は−
×ボルトに帯電する。帯電される表面がシールドに与え
られる電位と同じ電位になると、それ以上の帯電電流は
流れず表面の電荷がそのまま残る。本発明の装置は特許
第２８７９３９５号に示し、前述した帯電装置と同様な
方法で動作する。

隣接面の最終正味電荷を決定する場合のシールド・バイ
アス電圧Ｖｓの作用は次の説明より明らかとなる。

まず、シールドおよび帯電されるべき表面の両者が大地
電位（Ｖｓ＝０）にあるものと仮定する。コロナ放電は
正イオンと電子を連続的に発生するが、シールドまたは
正味電荷ＩＪセプ夕のいずれにも、識別しうる正味電流
は流れない。つまり、コロ／‐ド‘こ与えられる交流電
位の負の半サイクルに、各隣接表面（シールドと電荷リ
セプタ）は負の電荷を受ける。次の正の半サイクルでは
、等量の正電荷が与えられる。前述のように、この条件
は正味の直流コロ／ード電流を流さない厚い誘電体被覆
の結果である。誘電体被膜ないこは、正または負の電荷
キャリアが異つた移動度を持つので、正味電流が発生す
る。本発明では、誘電体被覆表面は移動度の相異による
効果を相殺する正味電荷を獲得する。この動作は本装置
では属性的なものであり、表面電荷は自動的に適正値と
なり、本装置の周囲へ湿度、温度、圧力、さらに、ガス
特性の他のフアクタの変化を補償する。このように、Ｖ
ｓ＝０であり、電荷リセプタ表面が初期に同じ電位に帯
電される場合、表面の電位は零となる。表面が中和され
始めると、それはそのままとなる。電圧Ｖｓがシールド
に与えられるとき、シールドと帯電される表面との間に
電界が発生される。

この電界は、電界がないとき（Ｖｓ＝０）のとき、すで
に存在している電流のシールドおよび帯電表面への分流
値を変える。電荷受容表面に関して正に偏橋されたシー
ルド‘こより、線に隣接した正イオンの大部分はコロノ
ード‘こ与えられた電位の半サイクルに電荷受容表面に
向けられる。同様に負の半サイクルには、いくらかの負
の電荷が電荷受容表面に向けられる。これら両者の動作
により、電荷受容表面への正味直流電流と、シールドへ
の等しくかつ反対の電流が得られる。このプロセスは表
面がシールド電位Ｖｓに達するまで継続し、負の電位Ｖ
ｓが電荷受容表面に関してシールド‘こ与えられたとき
、上述の動作と反対の動作が起きる。電荷リセプタとシ
ールドに対する直流電流が常に等しく反対であるが、電
荷リセプタとシールドが同電位にあるとき直流電流は０
である。

コロノードとシールドとの空間がコロノードと電荷セレ
プタ間のそれとほぼ同じ場合は、電流は電子写真式帯電
の有用な電流に比して無視しうる。非常な不均整な構造
にすることにより、電流は印加バイアスの不在時に有用
なしベルに達することができる。特徴 前述したように、本発明のコロナ装置は、その表面に発
生する化学成長物による劣化が従来の装置よりも早くは
ない。

事実、本発明によるコロナ装置の寿命は従来の装置に比
べて３なし、し４倍であることが、実験により確められ
ている。装置寿命がこのように予期以上に延びているこ
との理由は、完全にはわからないが、次のことは言える
。

金属とガラスの両表面で化学成長は進行するが、金属表
面での成長はその表面の性質を変える。これが最終的に
は成長領域でのコロナを防止する。一方、誘電体または
ガラス表面の化学成長は誘電体表面の単なる拡大として
働く。この結果、コロナには重大な影響は及ぼさない。
さらに、成長のあるものは、沈積または成長による絶縁
体の電荷累積より与えられる局在した「突き抜け」また
は「破壊」等によって、形成されると考えられる。

汝積絶縁体の電荷が非常に大きくなったとき、局部放電
が次頚絶縁体に発生し、さらに、重大な成長をもたらす
。厚に誘電体被覆を用いることにより、上述の効果は本
発明のコロナ装置では除去されている。この誘電体被膜
の破壊電圧装置の動作中過大とはならない。電極の化学
成長に関連した他のフアクタは表面構造である。粗い線
の表面は化学的成長を容易に促がすことが確められてい
る。本発明による誘電体被覆は種々の被覆技術によって
行いうるので、より円滑な外部表面を得ることは可能で
ある。このことは、光学的に円滑な表面が可能であるガ
ラス誘電体の場合、特にそうである。本発明のコロナ装
置は、電子写真の関連装置で使用されるときのトナーの
累積が少ないことが認められている。

したがって、かかる累積による影響も少ない。シールド
・バイアスは電界を作り、この電界がシールドよりもフ
オトリセプタに向けてトナーを移動させるので、このバ
イアスで作動する本発明のコロナ装置のシールド‘こは
トナーの累積が少ない。さらに、本発明のコロナ装置は
ＩＫＨｚ以上の周波数で動作するので、循環するトナー
粒子の正味電荷が少ない。また、このことは表面にとっ
ては好ましいことである。また、実験の結果本発明のコ
ロナ装置の表面に付着するトナーは装置の出力および均
一性に対して、従来装置に比して、その影響は少ない。
トナーの累積および化学的成長についての上述の好まし
い特徴の結果として、また、知られていない要因によっ
て、本発明のコロナ装置はフオトリセプタ上の負の電荷
の均一性について顕著な改良を達成している。従来のベ
ース線コロナ装置では、線長に沿って、デスクリートな
領域より与えられた電荷の大きさは、負の直流コロナ発
生電位に付勢されるとき、十７．５％の間を変化する。
これとは対称的に、第１図による装置が負のシールドバ
イアスＶｓで動作するとき、線の長さに沿った電荷密度
の変化は〒３％であった。この比較は正の直流電流によ
って付勢された従来のべＷス線コロナ装置の均一性に対
して、一般に、行われた。本発明をその好適な実施例に
ついて記述してきた。

だが、当業者には、本発明の範囲および精神から逸脱す
ることないこ、その変更を行なうことは可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるコロナ放電装置の断面図であり
、第２図は、従来装置の曲線と対比して描いた、本発明
のコロナ装置の代表的な１−Ｖ特性曲線を示す図である
。 符号の説明、１０：コロナ発生器、１８８交流電源、１
１：コロナ放電電極、２０：シールド、１２：導電線、
２２：スイッチ、１３：被膜、２３：直流電源、１４：
電荷収集面、２６：リード線、１５：導電性基板。 打スＧ／ （力Ｇ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 隣接表面の電荷を変えるためのコロナ放電装置であ
   つて、外部を誘電体被覆した金属電極を有するコロナ放
   電部材と、該電極に交流コロナ発生電位を与える電源と
   を有し、前記被覆の厚みは前記電源より前記電極を通し
   て直流成分が流れないように０．０５１ｍｍから０．２
   ５４ｍｍの範囲で選ばれていることを特徴とするコロナ
   放電装置。