JPS60189770A - 画像形成装置用コロナ帯電器 - 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】 本発明は、電子写真複写機等の静電潜像利用の画像形成
装置におけるコロナ帯電器の改良に関する。

第１図は電子写真装置の一例を示す概侠断面図である。

１は矢示の方向に一定速度で回転する被帯電体としての
潜像担持体（感光体）ドラムで、光源２１によｐ前露光
を受けると同時に前帯電器３にて前除電が行われ、感光
体ドラムの表面は、均一な電位レベルに保たれる。その
後、前除電とは異極性の１次帯電器４で１次帯電を受け
、さらに２次帯電器５によ９１次帯電とは異極性の２次
帯電又は交流コロナによる除電を行い、これと同時又は
直前に光学系のレンズ６を通して光模様を照射すること
によシ、感光体ドラム上に静電潜像を形成し、この静電
潜像を光源２２で全面露光してコントラストを高めた後
に現像器７にて現像着色粉（以下トナーと称す）で現像
して可視像化する。この可視像は転写帯電器８の帯電作
用によって転写材９に転写される。転写後、感光ドラム
１に残っているトナーはクリーニング装置１０でクリー
ニングされ、以後上記と同様のグロセスを繰返すもので
ある。

従来、これらの帯電器は、高圧電源に接続された放電ワ
イヤと該放電ワイヤを囲むシールド板で構成された、も
しくは更にこれに放電電流制御ワイヤ（以下、グリッド
と称す）を設けた高圧印加によるコロナ放電装装置であ
るために、その集塵作用は避けがたく、放電ワイヤ、グ
リッド、シールド板等に異物すなわち現像剤、放電によ
る酸化物、空気中の塵埃等の付着による汚れが発生しや
すく、従って、帯電・除電特性にむらを生ずる傾向があ
り、特に２次帯電器はそのコロナ放電ワイヤにトナーそ
の他の塵埃、異物等が付着した場合、その放電電流密度
の不均一による画像への影響が大きく、放電量を仰られ
た部分が黒線として画像上に現れることが屡々あった。

第２図は従来型の２次帯電器５の断面図である。放電ワ
イヤ１２をシールド１１が囲んでおり、その放電開口に
は感光ドラム１の面に沿った円弧ｇＩ状に等間隔に多数
のグリッドワイヤ１３が張られている。この帯電器はグ
リッド間隔ｄｌが比較的広いためグリッドによる放電む
らのならし効果が十分でなく、放電むらの画像への影響
が大きい。

このような除電、帯電むらによる画像への悪影響を軽減
もしくは解消する手段として、グリッドを多数一様に密
に配置することが考られる。この手段はグリッド配置が
密であることから、放電ワイヤに付着した現像剤その他
の異物に起因する放電分布のむらを平滑化し、被帯電体
に一様な帯電を与えるのに大きな効果をもつ。しかし、
密であるグリッドが放電ワイヤから桧帯電部材へのイオ
ン流の到達を著しく制限するため、所定電位を得るには
極端に多量の電流を必要とする。このため帯電器へのよ
υ高電圧の印加が必要となり、それによるリークの可能
性、集塵効果によるワイヤの汚れ及びワイヤ劣化、多電
流による多量のオゾン発生という欠点がある。又、グリ
ッド本数が多いので、帯電器の組立時、交換時の作業性
に大きく影響し、コスト高となる欠点もある。

これらの欠点を軽減するために、ＵＳＰ　３５２７９４
１に開示されている如く、コロナ帯電器の放電開口にお
いて、第３図のように、被帯電体の進行方向に対して前
部では粗、後部では密にグリッド１３を配置する、すな
わち図のグリッド間隔ｄ１　＋　ｄ２をｄｌ）ｄ２とす
ることが考られる。この構成では特に除電に大きな影響
を与える放電ワイヤ近傍でのグリッドが密に配置されて
いるため、ワイヤに付着した現像剤その他の異物による
放電むらの被帯電体への影響を軽減するには前記の一様
に密なグリッドと同様に大きな効果がある。しかし、　
。

グリッドの本数は多く、前記の欠点の解消には不十分で
あった。

本発明の目的は、グリッド本数が比較的少く、放電電流
が比較的小さくて足り、付着汚物の影響を殆ど受けずに
長期に亘り一様な帯電を与え、むらの少い画像を得るこ
とのできる簡単な構成の画像形成装置用コロナ帯電器を
提供することにある。

本発明の特徴は、コロナ放電ワイヤと、これを囲むシー
ルドと、該シールドの放電用開口部に張設された多数の
グリッドとを備え、被帯電体たる相対的に移動する潜像
担持体に近接対置された画像形成装置用コロナ帯電器に
おいて、被帯電体とグリッドとの距離が被帯電体の相対
的進行方向に対し上流側よりも下流側にて大であるよう
にしたことにある。

以下、従来例と比較しつつ、本発明の実施例について詳
述する。

第４図は第２図に示した従来型の２次帯電器５による感
光体ドラム１（これは矢印方向に回転する）の周方向の
電流分布であり、そのｌ８−Ｖ、特性（１次電流と露光
量を固定し、２次電流１．を減少させた場合の、白地電
位である感光体電位ｖＬの変化を表わしたものであり、
放電電流むらの画像への影響をみる指標である）を第９
図の白丸印を付した曲線で示す。なお、後記のように、
ここで用いた複写機ではＶＬ　＝　１００　Ｖ以下は現
像されない。この従来型は、グリッド間隔ｄ１が広いた
め、グリッドによる放電むらのならし効果が十分でない
点および第９図かられかるように２次電流変化（放電む
ら）に対してｖＬの変動が大きい点で、放電むらの画像
への影響が大きいということができる。

また、この従来形の変形として第５図に示す如く帯電器
の中心線と直角な直線ｇｔ’上にグリッドを等間隔に配
した場合には、上流側及び下流側ともに放電電流が減少
し、本来大きな放電電流が必要とされる帯電工程前部に
おける電流が不十分となり、総体的に多量の放電電流を
必要とする欠点が生ずる。

第６図は、２次帯電器のグリッドを感光体移動方向前部
では粗、後部では密に配した第３図の場合の電流分布で
あり、そのＩ、−ＶＬ特性は第９図の三角印を付した曲
線で示される。この構成では２次電流Ｉ８の変化に対し
てＶＬの変化が非常に緩やかであるため、多少の放電む
らは画像上に黒線として現われない。

鵠７図は、本発明の実施例であるコロナ帯電器の構成を
示す断面図である。その電流分布は第８図に％　Ｉ８−
ＭＬ特性第９図の黒丸を付した曲線で示す。

本実施例では、前記第２図、第３図の例とは異り、被帯
電体である感光ドラム１の周表面に沿って距離ｔを保っ
た円弧ｇｌ上にグリッドが配列されるのではなく、第７
図に示すように、被帯電体１の進行方向に対して、上流
側では距離りを保って被帯電体に沿い、下流側へ向かう
にしたがって徐々に被帯電体から遠くなるような曲線ｇ
２上にグリッド１３を配している。そのため、グリッド
本数を増すことなしに、第６図とほぼ同形の放電電流分
布を第８図のように得ることができるので、第３図に示
したような前記粗密形と同様の効果が得られ、かつ、電
流増も小さく抑えることができる。

第１表は、従来形（第２図）、粗密形（第３図）、本発
明の実施例（第７図）のグリッド本数、ｖＬ−〇ｖとす
るのに必要な２次電流値（基準電流値）と電流比、ＶＬ
＝１００Ｖとなる場合の２次電流および基準電流値に対
す５〜電流降下率を示す。この各帯電器の比較実験に用
いた複写機は、黒電位ＶＤが＋４５ｏ（ｖ）テロ！ｌ）
白ｔｌｈｌｉ位■Ｌカ０（ｖ）テあり、現像時に＋１０
０ｖの現像バイアスを用いているために、ＶＬが１００
ｖであっても現像されない。つまり、放電ワイヤに異物
が付着し、その部分の放電が弱まって帯電むらが生じて
も、静電像のむらが＋１００ｖまでなら画像上の黒線と
して現れない。

第１表 第１表に示すように従来形の２次電流降下率（２次帯電
器放電ワイヤが汚れた場合に画像上の黒線とならない電
流許容幅である）が３５多しかないのに較べて、粗密形
および本発明実施例ではそれぞれ５４％、４８チと非常
に大きくなっており、その分だけ、画像上に放電むらの
影響が出にくいことが解かる。又、２次電流値（基準電
流値）については、粗密形が７０％増であるのに対して
、本発明実施例では２０％増に抑えることが出来るので
集塵効果による放電ワイヤの汚れや放電ワイヤの劣化、
−及びオゾンの発生量増大といった弊害を極力抑えるこ
とが出来る。又、本実施例はグリッド本数を増さないの
で、粗密形に較べて組立性、サービス性に悪影響を与え
ないということができる。

更に、第１０図に示すように放電ワイヤにエポキシ系接
着剤等の絶縁性異物よシなる汚れを２ケ所付着させて、
放電ワイヤ長手方向の電流分布を測定し、同一の放電電
流ＩＯを得る場合のＩｏからの電流のフレΔ１１＋Δ■
２を測定して平均値をめたところ、第１表に示すように
放電電流のむらは、従来形に較べて小さくなっているこ
とがわかる。

又、上記測定に用いた汚れつきの放電ワイヤを用いて前
記複写機において実際の画像を得たところ、第１表に示
すように、従来形では画像上に黒線がはっきりと現われ
たのに対して本発明実施例のコロナ帯電器では黒線とな
らず、ハーフトーン部のみにようやく識別できるほどの
むらが生じたに過ぎず、実用上は全く問題とならない程
度のものであった。

以上の本発明実施例では、帯電工程前部で大きな電流を
与え、後部ではグリッドの効果を強くして電流を整えて
与えるという方式をとっているために放電電流のむらが
生じても、被帯電体である感光体上では、グリッドのな
らし効果により帯電をほぼ均一にすることが可能なので
ある。

第１１図に本発明の他の実施例を示す。本実施例におい
ては、被帯電体１が回転体でなく平面であって、帯電器
５が矢印Ｓ′の方向に移動しながら帯電を与えるもので
ある。グリッドは曲線ｇ３に沿って配列されており、直
線ｇ３は帯電工程前部では被帯電体に近く後部では遠く
なるように傾斜している。本実施例の場合も、前記実施
例と同様に帯電工程前部の放電電流が大であり、かつ後
部ではグリッドで良く規制された放電電流が得られるの
で、被帯電体に一様な帯電を安定して与えることができ
る。又、この場合帯電器５の移動速度に応じて直線ｇ３
の傾きを大きくしても良いし、ある曲率を持たせて曲線
としても良い。又、前部と後部のグリッド密度も変化さ
せることを組み合わせることも可能である。

以上示した実施例ではグリッドを接地しているが、バイ
アスを印加する場合にも適用できる。また、以上の実施
例では露光同時帯電に用いた場合について説明したが本
発明は露光を併用しない帯電一般に用いることが可能で
あり均一な帯電が安定して得られる。

以上説明したように、本発明によれば、被帯電体の進行
方向に対して上流側では被帯電体に近くグリッドを配し
、下流側へ向かうにしたがって被帯電体とグリッド間の
距離を大きくするという簡単な構成によシ、グリッドの
本数が比較的少く、放電電流が比較的小さくて足り、放
電ワイヤの汚れの悪影響を受けることが少く、長期に亘
って安定した均一な帯電を与え、むらのない画像を得る
ことのできるコロナ帯電器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は電子写真装置の例を示す概要断面図、第２図は
従来形のコロナ帯電器の概要断面図、第３図は公知の粗
密形のコロナ帯電器の概要断面図、第４図は第２図の帯
電器による電流分布を示す図、第５図は従来型の変形例
を示す概要断面図、第６図は第３図の帯電器による電流
分布を示す図、第７図は本発明の一実施例の断面図、第
８図はその電流分布を示す図、第９図は夫々の帯電器に
よるｌ５−ＶＬ特性図、第１０図は放電むら測定の説明
図、第１１図は本発明の他の実施例の断面図である。 １：感光体、　５：２次帯譲器、 ７：現像器、　１１；シールド、 １２：コロナ放電ワイヤ、 １３ニゲリツド。 第４図 被帯電停進行万尚 第６図 破帯電体進イテ方向 第８図 砿帯電体進行方向 Ｃご 第９図 ００Ｖ ２次電流（μＡ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コロナ放電ワイヤと、これを囲むシールドと、該シール
   ドの放電用開口部に張設された多数のグリッドとからな
   シ、潜像担持体たる相対的に移動する被帯電体に近接対
   置された画像形成装置用コロナ帯電器において、被帯電
   体とグリッドとの距離が被帯電体の相対的進行方向に対
   し上流側よシも下流側にて犬であることを特徴とするコ
   ロナ帯電器。