JPS6132872A - コロナ放電電極の表面処理方法 - Google Patents

コロナ放電電極の表面処理方法

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JPS6132872A
JPS6132872A JP15409584A JP15409584A JPS6132872A JP S6132872 A JPS6132872 A JP S6132872A JP 15409584 A JP15409584 A JP 15409584A JP 15409584 A JP15409584 A JP 15409584A JP S6132872 A JPS6132872 A JP S6132872A
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JP
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corona discharge
electrode
discharge electrode
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wire
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Keiichi Nashimoto
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0291Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices corona discharge devices, e.g. wires, pointed electrodes, means for cleaning the corona discharge device

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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】 産業上の利用分野 本発明は安定して均一な出力を出す′ことが可能であり
、しかも長い動作寿命を有し、機械的強度にも秀れたコ
ロナ放電電極を提供する為のコロナ放電電極の表面処理
方法に関する。
裟JJと1薫 光導電体の上に静電荷を均一に与える為に、種々の方法
や装置が提案されている。このような荷電装置の1つは
フロトロンと呼ばれており、第1図に示すような構成と
なっている。即ち高電圧電源8がコロナ放電を行なう電
極線6に電気コネクター7によって接続されており、こ
の電極線6は電気的に接地された導電性シールド5に囲
まれて、接地された感光体1に隣接して配置されている
コロナ放電は、電極線6を感光体1に接近させ、電極線
6!P:、充分に大きな電圧を与えた時に、電極線6と
感光体1との間の空気中のイオンの破壊を生ぜしめて行
なわれる。放電の結果、電極線6の周囲に形成された帯
電イオンは、接地された感光体1へ向って流れ、感光体
表面に付看して感光体表面を比較的高い電位に帯電する
電子写真技術に於いては、−貫した再生特性は均一で一
定の電位が光導電体に与えられた時にのみ維持し得ると
いうことが認められている。多く  。
の電子写真複写機に於いて、一般にコロトロンと呼ばれ
る単線又は複線のコロナ放電電極が用いられており、こ
の二10トロンの効率は、二】ロトロンと光導電体表面
との間の距離、]ロトロン材料の性質、コロトロンの直
径、コロトロンのその他の物理的特性、及びコロトロン
に加えられるエネルギー等の多数の要因によって決定さ
れる。
従来コロトL】ンの材料としては、機械的強度に秀れし
かも安価であるなどの理由からタングステンが多く用い
られていた。又特開昭52−11042に記載されるよ
うに比較的長期間に亘って均一で安定した放電を維持出
来る金か白金等の貴金属を使用することも多かった。し
かし、前者は均一で安定した放電を短時間しか持続し得
ず、後者は高価である上に機械的強度も低く、又均−・
で安定した放電をタングステン等の数倍の長期間に亘っ
て維持出来るまでには至らtkかった。そこで両者の長
所を生かしたコロナ放電電極が提案されている。実開昭
58−88787によればこのコロナ放電電極は、タン
グステン等の芯材に白金等の貴金属を被覆して二層構造
に構成したものであり、芯材により機械的強度を維持し
かつ被覆材によりある程度の長期間の安定したコロナ放
電を維持するように構成している。
発明が解決しようとする問題点 しかし上述した二層構造のコロナ放電電極でも安定した
放電特性を飛躍的に向上させるには至らなかった。この
原因を解明する為に放電特性の劣化したコロナ放電電極
の表面を顕微鏡で観察したところ、小さな詫状の生成物
が幾つも成長しているのが観察され、この髭の成分を分
析したところそのほとんどは5ho2であることが判明
した。
充分な放電特性を発揮するコロナ放電電極にはこの髭の
成長がほとんど見られないことも顕微鏡観察により確認
された。
よって本発明の目的は非常に安定した放電出力を長期間
に亘って示し、かつ機械的強度にも秀れたコロナ放電電
極を提供するコロナ放電電極の表面処理方法を提供する
ことである。
問題点を解決するための手段 安定した放電特性を発揮するコロナ放電電極の表面を顕
微鏡観察したところ、この髭の成長はほとんど見られな
かった。よってこの髭の成長を抑えれば安定した放電特
性を長期間に亘って維持出来るのではないかと考えて、
本発明に至ったものである。本発明によれば、針金状の
芯材を貴金属あるいはぞの合金にC被覆した貴金属被覆
コロナ放電電極を水中にて充分な時間超音波洗浄を行な
うことにより、被覆材表面の汚れを取除くことを特徴と
する]ロナ放電電極の表面処理方法が提供される。この
ように本発明によれば、被覆材表面の汚れが髭の成長を
助長する原因ではないかと考えて、この汚れを取除くの
に水中での超音波洗浄を行なったところ、コロナ放電電
極の放電特性を飛躍的に向上することが出来た。水中で
の処理に先立ってトリクロロエチレン等の有機溶剤中で
超音波洗浄を行なうと一層効果的である。更に本発明に
よれば、水中での超音波洗浄が必須要件であるが、水に
イオン交換を行なった純水を使用した場合には超音波洗
浄の効果が更に顕著なものとなる。
本発明の表面処理方法が適用される二層構造のコロナ放
電電極は第2図に示すような構造となっている。即ちタ
ングステン、モリブデン、ステンレス等の芯材10に白
金族金属、金、銀、及びこれらの合金等から成る被覆材
11を被覆した構造となっている。又芯材としてピアノ
線を用いた場合には、強度的には問題はなかったが、コ
ロナ放電中に腐蝕が起こり断線してしまって使用には適
さなかった。被覆材としては白金(Pt)が一番適して
いるが、白金のほかに次ぎのような貴金属及びその合金
が使用可能である。即ち、ルテニウム(Ru)、ロジウ
ム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)
、イリジウム(Ir)、金(AU)、銀(AQ)、及び
それらの合金であるPt−Ru、Pt−Rh、Pt−R
d、Pt−0s、Pt−Ir、、Pt−Au、Pt−A
g、AU−AU、Ag−Pd1Pt−Au−AG等が使
用可能であったが、前記Pt1Ru、Rh、O8゜Ir
、Au、AQ等の純金属に比べると前記合金は若干安定
した出力の維持性において劣った。
本発明の表面処理プロセスは、このように構成された二
層構造のコロナ放電電極を先ずトリクロロエチレン等の
有機溶剤中で超音波洗浄を行ない、これにより表面に付
着した金属石鹸、塩分、脂肪分、アミン類等の汚れを取
除いた後純水中で充分な時間超音波洗浄を行ない最後に
自然乾燥あるいは強制乾燥をするステップから構成され
る。本発明の表面処理方法に於いては、純水中での超音
波洗浄が必須要件であり、トリクロロエチレン等の有機
溶剤中での超音波洗浄は前述した金属石鹸等が表面に付
着していない場合には必ずしも施す必要はない。しかし
実際の応用に於いては工場の製造ラインに於いて金属石
鹸等の汚れが表面上に付着しているのは通常であるので
、有機溶剤中での超音波洗浄ステップを施したほうが望
ましい。有機溶媒はトリクロロエチレンのほかに、CH
3Cl1CH2Cノ2、CH3CCl3、CC! =C
C12、CCl3F1 CCl2F−CClF2、 CCl2F−CC12F106H4(CH3)2、り が採用可能であり、有機溶剤の外には、HCj+H,,
02+t−1,O。
H2SO4+H2O2、CrO3+H2SO4、HNO
+HSo  、1−IF+HNo3.等の酸、NHOH
+HO+l−1,2o等(D7JIiカリなどが使用可
能である。
本発明のコロナ放電電極の表面処理方法の効果を確認す
る為に、表面処理を施さないコロナ放電電極との間で比
較実験を行なった。安定した放電特性を発揮するのに許
容される出力レベルとして、放電線の軸方向についての
放電電流分布のむらの割合が30%に達する迄とし、そ
の時までの時間を測定して表1に示した。試料No、9
乃至12が本発明の表面処理方法を施した試料であり、
表面処理としてはアセトン中で10分間の超音波洗浄を
行ない、次いで純水中で5分間の超音波洗浄を行なって
から自然乾燥をした。
表  1 表1を観察することにより本発明の表面処理方法を施し
た白金被覆線9乃至12は、本発明の処理を施さない試
料に比較して飛躍的に安定した放電特性を発揮できる時
間が増加Cていることがわかる。即ち無処理のタングス
テン線に比較してその寿命は約7〜8倍、無処理の白金
被覆線に比較して約4〜5倍その寿命がのびていること
が判る。
よってこの比較実験データから、本発明の表面処理を施
すことによりコロナ放電電極の寿命を飛躍的に増大させ
ることが出来、まさに画期的な表面処理方法であるとい
える。
上述したように本発明の表面処理方法に於いては、水中
での超音波洗浄が必須であるが、水は純水を使用するの
が望ましい。本明細書で使用する純水とは、蒸溜水を更
にイオン交換した水を指す。
アセトン溶液中で10分間の超音波洗浄を行ない、次い
で水道水中で5分間の超音波洗浄を行なったコロナ放電
電極の許容出力レベルを維持できる時間は71時間であ
った。この71時間を表1の純水中で5分間超音波洗浄
を行なった結果である試料NO19乃至12と比較する
と、純水の効果がいかに高いかが判る。又超音波を使用
しないで、アセトン溶液中で洗浄を行ない次いで純水中
で洗浄を行なったコロナ放電電極の放電特性を測定した
ところ、その許容時間は125時間であった。
この結果より、超音波洗浄を行なわなくとも許容出来る
コロナ放電特性を維持できる時間は表面を処理しない場
合に比較して相当改善されているので、超名波洗浄は必
ずしも必要でないように見受けられるが、超音波洗浄を
使用しないで表面処理をした場合には多くの時間が必要
とされるので実用的でない。
実  施  例 純粋なタングステン芯材に純粋白金パイプを被せたあと
冷間にて線引を行なうことにより、白金重量率30%の
いわゆる白金被覆構造としだ線径90μの針金状電極を
製造した。この電極をトリクロ日エブレン中にて10分
間超音波洗浄を行ない、次いで純水中で5分間超音波洗
浄を行なった後、通電により乾燥した。このように処理
した電極を顕微鏡で観察した所、電極の表面は汚れのな
い、しかも極めて平滑な面となっているのが観察された
。このように表面処理を行なった電極の出力性能を確か
める為に、この実施例により処理された電極と表面処理
を行なわない白金被覆電極及びタングステン線電極との
比較試験を行なった。
各電極を第1図の−1に配置して作動させた所、タング
ステン線電極は約25時間で許容する出力レベルを下回
り、表面処理を行なわない白金被覆電極は約35時間で
許容する出力1ノベルを下回った。しかし本実施例の電
極は約150時間使用した場合においても許容レベルを
下回らず尚も使用が可能であった。
発明の効果 本発明の表面処理を電極表面に施すことにより、電極表
面を汚れのない平滑な面とすることが出来る。その結果
許容出来るコロナ放電特性を維持出来るコロナ放電電極
の寿命を飛躍的に向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は感光ドラムに隣接して設けられたコロナ帯電器
の一部破断斜視図、 第2図は二層構造コロナ放電電極の斜視図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)針金状の芯材を貴金属あるいはその合金にて被膜
    した貴金属被膜コロナ放電電極を水中にて充分な時間超
    音波洗浄を行なうことにより、被膜材表面の汚れを取除
    くことを特徴とするコロナ放電電極の表面処理方法。
  2. (2)前記水はイオン交換を行なった純水であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のコロナ放電電
    極の表面処理方法。
JP15409584A 1984-07-26 1984-07-26 コロナ放電電極の表面処理方法 Granted JPS6132872A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61107266A (ja) * 1984-10-30 1986-05-26 Toshiba Corp コロナ放電装置
US5231270A (en) * 1990-10-02 1993-07-27 Berkenhoff Gmbh Wire electrode
WO2015141034A1 (ja) * 2014-03-20 2015-09-24 シャープ株式会社 放電装置

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US9985420B2 (en) 2014-03-20 2018-05-29 Sharp Kabushiki Kaisha Discharge device

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