JPS6145827B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真用コロナ放電装置に関する。

電子写真複数装置の一形態においては、均一に
帯電された感光体上に複写すべき原稿からの反射
光を投射して請電潜像を形成し、この潜像を現像
剤で現像して粉体像に変換した後この粉体像を感
光体上にそのまま定着することにより複写物が得
られる。また別の形態の電子写真複写装置におい
ては、感光体上に形成された上記粉体像を普通紙
に転写し、この転写像を定着することにより複写
物が得られる。後者においては、通常、転写後の
感光体表面をクリーニングしその表面に残留する
現像剤特にトナーを除去して感光体を繰返し使用
に供せしめている。

このような一連の複写工程のうち帯電、転写、
クリーニング工程においては、コロナ放電装置が
使用され、第１図ａおよびｂには従来このような
目的で使用されているコロナ放電装置を示した。
コロナ放電装置１は断面がコの字形状の細長い導
電シールド１１の面端に絶縁ブロツク１２ａ，１
２ｂが固定され、これら両絶縁ブロツク１２ａ，
１２ｂ間にセツトビス１３ａ，１３ｂにより放電
ワイヤ１４が張設されている。放電ワイヤ１４は
２本の同電位に保持された平行ワイヤで導電棒１
５を介して高電圧電源２（第１図ｂ参照）に接続
されている。絶縁ブロツク１２ａ，１２ｂは落雷
現象を防止するために有効放電長を残して絶縁材
料で作られたカバー１２ｃ，１２ｄで覆われてい
る。またカバー１２ｃ，１２ｄは絶縁ブロツク１
２ａ，１２ｂとともに放電装置と感光体３との間
隙を小さくし外部から放電装置内への空気の流入
を防止して導電シールド１１の内部における風の
乱れを防ぐ上で有用である。第１図ｂから明らか
なように、導電シールド１１は接地されており、
感光体３が導電シールド１１の下側開口１１ａと
対置されている。感光体３も通常接地されてい
る。

コロナ放電が行なわれると、放電ワイヤ１４の
周囲の空気は絶縁破壊を起し、この部分の空気が
電離する。この電離によつて生じたイオンはその
極性に従つて導電シールド１１および感光体３の
ごとき対向極に向つて移動し絶縁層を有する感光
体３の表面を帯電せしめる。このとき、電離によ
つて生じたイオンが電界によつてドリフトされ導
電シールド１１内に存在する空気の気体分子に衝
突しその結果気体分子が第１図ｂに矢印Ａで示す
ようにイオンの移動方向へ移動するために一種の
風を起す。この風にはイオンそのものは含まれて
いないが、イオンによつて発生するために「イオ
ン風」と呼ばれる。このイオン風にはオゾンや発
生期の酸素が相当含まれている。このように放電
の結果導電シールド開口部１１ａから外部へイオ
ン風が流出すると、導電シールド内部の気圧の平
衡を保つために放電の少ない部分すなわち放電装
置１の両端付近から外気が流入する。コロナ放電
時イオン風および流入空気の分布を第１図ｃに示
した。図中矢印の向きは風の向き、長さは風の速
度を表わしている。

感光体３がイオン風に曝されると感光体の永久
的な劣化と感度低下を生じ複写像にカブリを生じ
たり不均一な画質の原因となることが知られてい
る。特公昭51―10785号公報にはこの問題を解決
するためのコロナ放電装置が開示されており、放
電時にコロナ電流が感光体に向うよりも導電シー
ルドに向つてより多く流れるようにコロナ放電電
極と導電シールドと感光体との関係位置を設定
し、さらに前記導電シールドの適所に少なくとも
一個のイオン風排出開口を設けた構成が提案され
ている。このような構成にすれば、放電時に生ず
るイオン風のより多くを感光体に当てることなく
放電装置外に導出することができイオン風による
感光体の永久的劣化と感度低下を軽減することが
できカブリの少ない均一な画質の複写像が得られ
る。

しかし複写装置においてコロナ放電装置に要求
される事項を組み入れていくと必ずしも上記提案
のみでは常に均一にイオン風を感光体に当てずに
排出することは困難であることが判つた。それは
導電シールドの感光体と対向する面に流れる電流
ibと感光体に流れる電流ipの大きさに依存するか
らである。ip≫ipの場合は問題ないが、ipは放電
の安定のために必要であり感光体の帯電には直接
関係がない。ipが大きいとオゾンの発生が多くな
るという欠点があるために、ipは極力小さくする
のが望ましい。そこでipを小さくすると放電装置
長手方向中央部のイオン風の流れ方が感光体に当
るように流れる傾向があることがわかつた。

本発明はこのような欠点をなくしさらに優れた
コロナ放電装置を提供するものであり、特にコロ
ナ放電装置の長手方向に向つてイオン風の吸収排
出を良好且つ均一にしたものである。

本発明においては、導電シールドの感光体から
離れた部分に長手方向にイオン風排出口を設ける
とともに、放電装置の長手方向中央部導電シール
ドの感光体と対向しない二方の側面の長手方向中
央部の電位を長手方向端部の電位と比較して相対
的に放電電極の電位に近くなるように構成した。
このような構成することにより、放電装置の長手
方向中央付近においてはコロナ放電電流の合成ベ
クトル和のうち感光体側でないイオン排出口側へ
向う成分が大となり、その結果両端付近に比べて
より強く気体をこの排出口から排出し易くなり長
手方向にわたつてイオン風の発生をほぼ均一にす
ることができる。

第２図ないし第３図は本発明に係るコロナ放電
装置の一実施例を示すもので、これらの図におい
て、第１図と同じ参照数字は同じ構成部分を示
す。

導電シールド１１はアルミニウムのような導電
性材料でコの字状に作られ、感光体３に対向する
バツクプレート１１ｂと、感光体３に対向しない
平行な２つのサイドプレート１１ｃ，１１ｃとか
ら成る。導電シールド１１のバツクプレート１１
ｂと各サイドプレート１１ｃとの接続部にはイオ
ン風を排出するための開口１１ｄが形成されてい
る。導電シールド１１の両端には絶縁ブロツク１
２ａ，１２ｂが固定され、これら両ブロツク間に
セツトビス１３ａ，１３ｂによりコロナ放電ワイ
ヤ１４が２本平行に張設されている。この放電ワ
イヤ１４の絶縁ブロツクへの取付部は絶縁カバー
１２ｃ，１２ｄで覆われている。導電シールド１
１のサイドプレート１１ｃ，１１ｃの外側には合
成樹脂のような絶縁材料で作られた絶縁板１６が
接着剤等により取りつけられ、この絶縁板１６の
さらに外側には導電性材料で作られたガードプレ
ート１７がビス等の適宜の方法で取り付けられて
いる。導電シールド１１が接地されているのに対
し、このガードプレート１７は接地されていな
い。ガードプレート１７は図示されていない開口
を通してコロナ電流の一部が到達すると電圧を生
じ静電加によつて浮遊塵埃を吸収し放電ワイヤ１
４への浮遊塵埃の付着を防止する働きをする。

絶縁板１６は第２図ａおよびｂに示すように導
電シールド１１のサイドプレート１１ｃ，１１ｃ
の下端より下方に伸びており、サイドプレート１
１ｃの下端部において段部を形成している。絶縁
板１６上には放電装置１の長手方向中央部に長さ
ｌにわたつて絶縁部材１８が接着その他の方法で
固定されている。この様子は第２図ａ，ｂおよび
第３図によく示されている。この絶縁部材１８は
高電圧に耐える材料で作られ、好ましい材料とし
てはアクリル樹脂をはじめとする殆んどすべての
合成樹脂が用いられる。絶縁部材１８は放電装置
１の長手方向中央部に左右ほぼ対照に放電ワイヤ
１４をはさんで設けられ、その長さｌは装置の有
効放電長（感光体の帯電に寄与するコロナ放電ワ
イヤの長さ）Ｌに対し30％〜80％の範囲内で任意
に選択し得る。この範囲は臨界的ではないが、こ
の範囲から大幅にずれると絶縁部材の効果が認め
られなくなることは実験的に認かめられた。一例
として有効放電長Ｌ＝250mmの放電装置１に対し
てｌ＝142cmの絶縁部材が用いられた。絶縁部材
18の幅はコロナ放電装置の全体寸法、特にコロナ
放電ワイヤ１４をバツクプレート１１ｂおよび感
光体３との距離によりほぼ決定する。すなわち、
本発明のコロナ放電装置は基本的には放電時にコ
ロナ電流が感光体３に向うより導電シールド１１
に向つてより多く流れるようにコロナ放電ワイヤ
１４と導電シールド１１と感光体３との位置関係
が設定されなければならず、このような位置関係
を満足した上で絶縁部材１８の幅が決定されなけ
ればならない。上記観点からコロナ放電ワイヤ１
４はサイドプレート１１ｃの最下端と同一レベル
に設けるのが好ましく、このことは実験的にも確
かめられた。

さて、上記構成のコロナ放電装置において、放
電ワイヤ１４に高電圧を印加してコロナ放電を生
ぜしめると、感光体３が帯電されるとともにイオ
ン風が発生する。放電ワイヤ１４とサイドプレー
ト１１ｃとの間の放電についてみると、第２図Ｃ
における領域Ｒにおいては絶縁部材１８による放
電抑制作用の影響を受けるためにイオン風の排出
効果は助長されるが、領域Ｓにおいては絶縁部材
が設けられていないために放電抑制作用はなく、
従つて放電装置の長手方向にみてイオン風排出効
果が比較的均一になる。従つて本発明の構成によ
れば、装置の長手方向にわたつてイオン風の発生
をほぼ均一にすることができ特公昭51―10785号
公報を含めた従来のコロナ放電装置において装置
中央部に多く残留するオゾンその他の活性気体に
よる感光体への悪影響はない。

上記実施例において導電シールド１１のサイド
プレート１１ｃの一部を絶縁性にするために使用
される絶縁部材１８は合成樹脂で作られた板状部
材のほかマイラーテープのようなフイルムまたは
高絶縁性塗料でもよい。絶縁部材１８は長さｌに
わたつて均一な絶縁性を有するものでもよいが、
その両端部から中央部にかけた厚さを連続的また
は不連続的に変えるなど絶縁低抗が連続的または
不連続的に増大するようにすればイオン風の発生
量を連続的または段階的に抑制することができる
ので一層好ましい。

第２図および第３図に示した実施例に従つて作
つたコロナ放電装置と特公昭51−10785号公報に
開示されたコロナ放電装置とを用いて白黒の複写
物を作製比較した結果、後者による複写物には濃
度ムラが認められ、特に画像中央部におけるコン
トラスの低下、カブリが認められたほか、感光体
中央部に脱色現象（酸化亜鉛を使用した感光体は
通常ローズベンガル等の増感色素による赤紫色の
色調を呈しているが、イオン風を多量に受けると
その色素が破壊されて黄変する。）が認められ
た。これらの現象は明らかに感光体中央部が周辺
部より多くのイオン風に曝された結果である。

第３図ａおよびｂは導電シールドの電位を放電
装置の長手方向にわたつて変化させる他の実施例
を示す。

第３図ａにおいては、導電シールド１１のサイ
ドプレート１１ｃ，１１ｃをその長手方向に沿つ
て複数個のセクシヨンP₁〜P₆に分け、各セクシヨ
ンを抵抗R₁，R₂，R₃を介して図示したように接
地する。これら抵抗の値をR₃＞R₂＞R₁の関係を
満足するように選択することにより、放電時にお
けるセクシヨンP₃，P₄；P₂，P₅，；P₁P₆の放電ワ
イヤ１４に対する電位を異ならせることができ
る。

第３図ｂにおいては、導電シールド１１のサイ
ドプレート１１ｃ，１１ｃをその長手方向に沿つ
てそれぞれ３つのセクシヨンQ₁，Q₂，Q₃に分
け、セクシヨンQ₂のみ抵抗Ｒを介して接地し他
のセクシヨンQ₁，Q₃は直接接地する。このよう
にすることにより、上の場合と同様に、放電時に
おけるセクシヨンQ₂の放電ワイヤ１４に対する
電位セクシヨンQ₁，Q₃の電位と異ならせること
ができる。

上記実施例におけるように、サイドプレート１
１ｃの長手方向中央部のみを大地に対して長手方
向両端部より電気的に大きく浮かせて放電時に放
電ワイヤに対する電位を異ならせることにより第
２図ａ〜ｃに示した実施例における絶縁部材と同
様の目的を達成することができる。

このように本発明においてはコロナ放電電流が
感光体に向つてよりもバツクプレートに向つて多
く流れるように放電ワイヤーと感光体、絶縁部材
およびバツクプレートとの位置関係を選定した上
さらに導電シールドのサイドプレートの一部を放
電装置の長手方向中央部の電位を長手方向端部と
比較して相対的に放電極の電位に近くしたので、
イオン風の多くを感光体に当てないようにするこ
とができるとともにイオン風の吸引排出を中央部
において促進し長手方向全体にわたつてイオン風
の発生量をほぼ均一にすることができる。その結
果イオン風により感光体が受ける劣化、感光体低
下などの悪影響を減少させるのみならず感光体の
幅方向にわたつて均一化でき複写画像の品質向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面の第１図ａは従来のコロナ放電装置の
斜射図、第１図ｂは第１図ａのＸ―Ｘ線に沿つて
切断し矢印方向に見た図式的断面図、第１図ｃは
同装置によるコロナ放電時の風の装置を示す図、
第２図ａは本発明によコロナ放電装置の斜射図、
第２図ｂは第２図ａのＹ―Ｙ線に沿つて切断し矢
印方向に見た拡大斜射図、第２図ｃは第２図ａに
示す装置の底面図である、第３図ａおよびｂは導
電シールドのサイドプレートの電位を長手方向に
沿つて異ならせるための実施例を示す概略線図で
ある。 １…コロナ放電装置、１１…導電シールド、１
１ａ…開口、１１ｂ…バツクプレート、１１ｃ…
サイドプレート、１１ｄ…開口、１２ａ，１２ｂ
…絶縁ブロツク、１２ｃ，１２ｄ…カバー、１３
ａ，１３ｂ…セツトビス、１４…放電ワイヤ、１
５…導電棒、２…高電圧電源、P₁〜P₆，Q₁〜Q₃
…サイドプレートセクシヨン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コロナ放電電極の少なくとも三方を接地した
   導電シールドで蔽い、前記導電シールドの前記感
   光体から離れた部分に長手方向にイオン風排出口
   を設けた電子写真用コロナ放電装置において、前
   記導電シールドの前記感光体と対向しない二方の
   側面の長手方向中央部の電位を長手方向端部の電
   位と比較して相対的に前記放電電極の電位に近く
   したことを特徴とするコロナ放電装置。 ２ 前記導電シールドの前記感光体と対向しない
   二方の側面の長手方向中央部のみに絶縁部材を設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のコロナ放電装置。 ３ 前記導電シールドの前記感光体と対向しない
   二方の側面を絶縁部材で構成し、該絶縁部材の長
   手方向中央のみを前記放電電極に近づけたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコロナ放
   電装置。 ４ 前記導電シールドの前記感光体と対向しない
   二方の側面の長手方向中央部のみを大地に対して
   電気的に浮かすかまたは該側面の長手方向中央部
   を大地に対して長手方向両端部より電気的に大き
   く浮かした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装置。 ５ 前記放電電極の設置レベルを前記導電シール
   ドに設けた絶縁部材の最上端より上方としたこと
   を特徴とする特許請求の範第２項に記載のコロナ
   放電装置。 ６ 前記放電電極の設置レベルを前記導電シール
   ドの電気的に浮かせた部分の最上端より上方とし
   たことを特徴とする特許請求第４項に記載のコロ
   ナ放電装置。 ７ 前記放電電極の設置レベルを前記導電シール
   ドに設けた絶縁部材の最上端位置としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載のコロナ放
   電装置。 ８ 前記放電電極の設置レベルを前記導電シール
   ドの電気的に浮かした部分の最上端位置としたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載のコ
   ロナ放電装置。 ９ コロナ放電装置の有効放電長の30〜80％にわ
   たり導電シールドの感光体と対向しない二方向の
   側面の長手方向中央部の電位を長手方向端部の電
   位より放電電極の電位に近くしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のコロナ放電装
   置。