JPS6184665A - コロナ放電処理装置 - 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】 イ、発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は１例えば電子写真装置や静電記録装置等の画像
形成装置、プラスチックフィルム等の表面活性化処理装
置等に組込んで使用されるコロナ放電処理装置に関する
。

更に詳しくは、コロナ放電電極とそれを囲むシールド用
プレートを有し、コロナ放電用開口部を被帯電体面に対
向させて両者を相対移動させ被（１′ｆ電体面を帯電又
は除電処理するコロナ放電処理装置（所謂コロトロン装
置）、或は更に放電電流制御部材（グリッド）を具備す
るコロナ放電処理装置１（所謂スコロトロン装Ｎ）に関
する。

〔従来の技術〕

以下便宜Ｅ、電子写真装置を例にして説明する。電子写
真装置は、一連の作像プロセスの所々に被帯電体として
の感光体面や転写材面を帯電又は除電処理する工程を含
んでいる。

第１図は電子写真装置の一例としての特公昭４２−２３
９１０号公報或は間開４３−２４７４８号公報に開示の
作像プロセスに従うものの極〈概略構成を示したもので
ある。ｌは矢示ａの方向に一定速度で回転する被帯電体
としての感光ドラムで、光源２１により前露光を受ける
と同時にコロナ放電処理装置３にて前除電が行われ、！
！！光ドラム表面は均一な電位レベルに保たれる０次い
でコロナ放電処理装置４により上記の前除電とは異極性
の１次帯電を受゛　　け、さらにコロナ放電処理装置５
により１次帯電とは異極性の２次帯電又は交流コロナに
よる除電を受け、これと同時又は直後に光学系のレンズ
６を通して光模様の照射しくスリ、）露光、レーザビー
ム走査露光等）を受けることにより、感光ドラムトに露
光光模様に対向した静電潜像が順次に形成される０次い
で光源２．で全面露光を受け、上記形成された潜像の電
位コントラストが高められる０次いでその潜像が現像器
７にて現像着色粉（以下、トナーと称す）で現像されて
可視像化される。この可視像はコロナ放電処理装置８の
帯電作用によって転写材９の面に順次に転写される。像
転写を受けた転写材９は感光ドラム面から分離されて不
図示の定着装置へ導入され、像定着を受け、複写物とし
て機外へ排出される。一方転写後の感光ドラム１面はク
リーニング装置ｔｏで転写残りトナーが除去されてクリ
ーニングされ、以後、上記と同様のプロセスを繰返すも
のである。

第２図は上記のような電子写真装置に組込んで使用され
るコロナ放電処理装置の一般的なものＡ（コロトロン装
置Ｉ）の構造を示したもので、　（ａ）図は縦断正面図
、　（ｂ）図は平面図、（Ｃ）図は（ａ）図の（Ｃ）−
（Ｃ）線断面図、（ｄ）図は同じ＜　　（ｄ）−（ｄ）
線断面図である。即ち、被帯電体としての感光ドラム１
面に面する側を放電開口３４として開放した横断面略コ
字形の導電性シールドプレート３２（例えばステンレス
鋼製）と、該シールドプレートの両端部に取付けた絶縁
性ブロック３３参３３と、該シールドプレート内に位置
させて両端部の絶縁ブロック間に張設したコロナ放電電
極としてのコロナ放電ワイヤ３１とからなる。

３３ａは一方側の絶縁性ブロック３３に設けた給電子で
あり、コロナ放電ワイヤ３１はその一端側を導電性引張
りばね３８を介して該給電子３３ａに係止させ、他端側
を他方の絶縁ブロック３３に設けた係止片３３ｂに係止
させてあり、ばね３Ｂの引張り力で常時緊張状態に保持
される。　　′３４ａはシールドプレート３２の放電開
口３４側と反対側の天面板の長手に沿って形成した気流
（外気）流入用開口である。該開口をシールドプレート
３２の天面板と側面板との境界部、或は側面板側に設け
るように設計したものもある。該開口を特には設けない
ものもある。第１図中のコロナ放電処理装置３や同５の
ように光を導入するものは導光のためにシールドプレー
ト３２の放電開口３４側と反対側も開放した。或は導光
用窓孔を形成した形態に構成される。その導光のための
開放部或は窓孔部にガラス等の透光板を張設したものも
ある。

コロナ放電処理装置Ａは被帯電体たる感光ドラム１の幅
寸法（母線方向寸法）に応じた所要長さ、１°法に設計
される。

スフロトロン装置は上記のようなコロトロン装置に更に
放電開口部に放電電流制御部材としのグリッドワイヤ３
９（第１図のコロナ放電処理装置３・５）を具備させる
ことにより構成される。

而して給電子３３ａを介してコロナ放電ワイヤ３１に不
図示の高圧電源により直流高電圧（正又は負のＤＣコロ
ナ放電を得る場合）、又は交流高電圧（ＡＣコロナ放電
を得る場合）、又は直流・交流両者の重畳高電圧を印加
し、シールドプレート３２は接地し、或はバイアス電源
から適当電位のバイアス電圧を印加することにより、コ
ロナ放電ワイヤ３１の周囲の気体（空気）が電離イオン
化状１Ｂとなる。そしてそのイオン化した荷電粒子が放
電量「１に向って移動し、そのときの気体分子に１！［
！動エネルギを与えて放電開口部３４に吹き出し系のイ
オン風すを生じ、このイオン風すにより感光ドラム１面
や転写材９の背面等の被帯電体面の帯電或は除電がなさ
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

イオン風すの吹き出しはシールドプレート３２の放電開
口３４の長毛各部に於て生じるが、そのイオン風の放電
開口長手に沿う風圧分布は放電開口長手中央部に比べて
両端部側が弱い、これはシールドプレート３２の両端側
に夫々コロナ放電ワイヤ３１を支持する絶縁性ブロック
３．３・３３が存在するために該絶縁性ブロック寄り部
分での放電が弱いものとなるからである。

一方、上記のイオン風すの吹き出しに伴ないシールドプ
レート３２の内空は負圧化する。そしてそれを補償する
ようにイオン風すの吹き出しに並行して逆にシールドプ
レート３２の気流流入用開口３４ａ及びコロナ放電開口
の長手各部からソールドブレート内空へ外気Ｃが流入す
る。この流人外気Ｃのコロナ放電開口長手に沿う風圧分
布は、上記吹き出しイオン風すの風圧分布が中央部−強
、両端部側−弱であることから、これとは逆に中央部−
弱、両端部側−強の分布となる。

又ドラムｌの回転に伴ないドラム周囲にはドラム風と呼
ばれる層流状の気流ｄ（第３図（Ｃ）拳（ｄ））が発生
する。そしてそのドラム風ｄは放電処理装置配設位置に
於てシールドプレート３２と干渉してその一部ｄ１が乱
流となってコロナ放電開口からシールドプレート内空へ
流入する。このドラム風ｄ１のコロナ放電開口長手に沿
う流入量分　　′布は、前述したようにコロナ放電開口
長手に沿うイオン風すの吹き出し分布が中央部−強、両
端部側−弱であることから、これとは逆に中央部−弱（
第３図（Ｃ））、両端部側−強（同図（ｄ））の分布と
なる。

以上のようなことからコロナ放電及びド□ラム１の回転
に伴ないコロナ放電開口側からシールドプレート内空内
への外気Ｃ＋トドラム風ｌの流入はコロナ放電開口の長
手に関し、実質的にコロナ放電開口の両端部側での局部
的な流入状態となり。

しかもその流速はかなり強い。

そのため、その両端部側での局部的な強い外気Ｃ＋トド
ラム風１の流入現象により外部異物が積極的にシールド
プレート３２内にはこび込まれやすくなる。

第１１２！ｊ例のような電子写真装置についていえば、
装置内の空気中には現像器７やクリーニング装置１０か
らの飛散トナー、転写材９から生じる紙粉、その他の塵
埃が浮遊している。特に、現像器７やクリーニング装Ｎ
ｌＯの感光ドラム両端側の端部からのトナー漏出・飛散
を完全に防止することは技術的に困難であるために感光
ドラム１の両端部周囲の空気は特に飛散・浮遊トナーを
多く含んだ雰囲気になり易い、又感光ドラムｌの両端部
周囲面にはその部分に付着したトナーや転写材紙粉、そ
の他の塵埃がクリーニング装置で除去し切れずに残りや
すく、そのために感光ドラムのドラム風ｄの特にドラム
両端部周囲のドラム風中にはＬ記除去残りトナー等の離
脱物が含まれ易い。

その結果、コロナ放電処理装置は高圧電界による集δ現
象でもともと汚れ易いものであるが、上記のようなトナ
ー・紙粉等の装置内浮遊塵埃、ドラム風ｄ中の含有塵埃
、感光ドラム両端部周囲面のクリーニング残りトナー等
が上述の放電処理装を両端部側での局部的な強い外気Ｃ
＋トドラム風１の流入現象により積極的にシールドプレ
ート３２内にはこび込まれることによりコロナ放電ワイ
ヤ３１やシールドプレート３２の内面が早期に過度に汚
れる。コロナ放電ワイヤ３１やシールドプレート３２の
内面の異物汚れは放電にムラを生じさせる大きな原因の
１つであり、電子写真装置の場合は画質に大きく、ｆ５
影青するので、頻繁に清掃作業をしてやらなければなら
なかった。

ここで気流流入用開口３４を有しないタイプのコロナ放
電処理装置は、コロナ放電に伴なうシールドプレート３
２の内空への外気Ｃの流れ込みがコロナ放電開口側のみ
となり、装置両端部側での外気Ｃの流れ込み風圧が開口
３４を有するタイプのものの場合よりも更に強くなるた
め、コロナ放電ワイヤ３１やシールドプレート３２の内
面の汚れ度合・汚れ進行が更に著しくなる。

又気流流入開口３４０幅は大きくすることによりコロナ
放電開口側からの外気Ｃの流入量はある程度低減される
が、ある幅を有すればそれ以東に広げても効果はない。

そこで例えば実開昭５７−９３＋３４２号公報に開示さ
れているように、放電処理装置の放電開口両端部に空気
流入防止手段を設けることが知られているが、放電処理
装置内部への外気の流入は木質的であり、外気流入を抑
制“するには効果の小さいものであった・　゛ 又、特開昭５７−１８８０６２号公報に開示されている
ように、放電処理装置両端部の絶縁性゛ブロック頂面に
導電性部材を配置設し、放電処理装置の端部の放電ｌを
増し、該端部のイオン風を強くすることにより放電開口
両端部からシールド部材内空への外気Ｃの流入を押える
ものもある。これは効果が大きく、更にシールド部材の
一部に外気流入用量゛口を設けると、′一層大きな効果
が得られる。しかしながらいたずらに放電量を増すこ”
とは、オゾンの発生増加や高容量の高圧電源が必要であ
る等、実用ヒの弊害゛も生ずる場合があった。

１−記のように放電に伴なう放電処理装置内への外気流
入Ｃ１及び放電処理装置と被帯電体面との相対移動運動
に伴なう放電処理装置内への外気流入ｄ１に基づく放電
処理装置内の経時的汚損の問題は、゛Ｌ記例のような電
子写真装置に限らず、静電記録装置、プラスチックフィ
ルム等の表面活性化装置など、コロナ放電極とそれを囲
むシールド用プレートを有してなるコロナ放電処理装置
を用い、該放電処理装置のコロナ放電用開口部を被帯電
体面に対向させて両者を相対的に移動゛させ被帯電体面
を帯電又は除電処理する、或は処理プロセスにそのよう
な帯電又は除電処理工程を含む装置にｋて、共通の問題
である。

本発明はＬ記の問題点を解消するものである。

口、発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、コロナ放電極とそれを囲むシールド用プレー
トを有し、コロナ放電用開口部を被帯電体面に対向させ
て両者を相対的に移動させ被帯電体面を帯電又は除電処
理するコロナ放電処理装置に於て、シールド用プレート
にコロナ放電用開口とは別の開口を設け、その開口から
コロナ放電極を囲むシールド用プレート内に清浄な空゛
気を吹き込む送風手段を具備させ、その送風手段を少な
くともコロナ放電処理装置とｋｗｒ電体面の相対的移動
期間中は継続して作動状態に保持させるようにした、こ
とを特徴とするコロナ放電処理装置を要旨とする。

゛〔作用〕 Ｌ！ｕち、コロナ放電処理装置のシールド用プレートに
コロナ放電用開口とは別の開口を設け、その開口から送
風手段によりコロナ放電電極を囲むシールド用プレート
内に積極品な送風を行うことによりコロナ放電用開口部
に、放電、及び放電処理装置と被帯電体面との相対移動
運動に伴なう放電用開口からシールド用プレート内への
流人外気に対向する、吹、き出し系のエアカーテンが生
じる。従って、その吹き出し系のエアカーテンをＬ記の
流人外気力に十分に対抗しくする吹き出し力のものとし
、又そのエアカーテンを形凌させるためにシールド用プ
レート内へ送風する空気を脱塵−１を湿した清浄空気に
することにより、放電用開口からシールド用プレート内
への塵埃を含む外気の流入が抑止され、放電処理装置内
の異物汚れが防止される。

又、コロナ放電処理装置は放電状態になくとも（放電中
止期間）、放電処理装置と被帯電体面との相対的移動運
動が行われていれば、その相対的移動、ｌ！勅に基づき
コロナ放電用開口からシールド用プレート内へ塵埃を含
む外気が流入しようとする。そこで本発明に於てはコロ
ナ放電処理装置の放電期間・放電中止期間に拘らず、少
なくとも放電処理装置と被帯電体面との相対的移動期間
中は送風′ｒ一段を継続して作動状態に保持させる。こ
れによりコロナ放電処理装置の放電中止期間で。

放電処理装置と被帯電体面との相対的移動期間中に於け
る。放電用開口からシールド用プレート内への塵埃を含
む外気の流入も抑止され、長期にわたって放電処理装置
内を異物汚れから防護することができ、清掃作業頻度を
大幅に減少させる、或。

は実質的になくすることがＯＴ濠となる。

〔実施例〕

実施例１（第３図） ３７は送風器で、該送風器からの送風が脱塵・脱湿（脱
塵・脱湿フィルタは図に省略）されて送風ダクト３５を
介して気流流入用開口３４ａからシールドプレート３２
の内空内へ積極的に導入され、その送風がコロナ放電開
口３４から吹き出し系のエアカーテンｅｌとして吹き出
す、そのエアカーテンｅ、により該放電開口３４側から
シールド部材内空への、塵埃を含む外気Ｃ＋ドラム風ｄ
＋（ｉｆ３２図）の流入が防止されるものである。

３６はコロナ放電ワイヤ３１の長手各部に略均−な強い
送風気流を与えるために送風ダクト３５内に適宜に配設
した整風板である。

第４図（ａ）〜（ｄ）は送風手段の制御シーケンス例を
示したものである。

（ａ）図は最も好ましい送風シーケンス例である。即ち
、送風器３７をオンしてからの送風の立上りを考慮して
、感光体ドラム１の回転開始の若干１１１時点より送風
器３７をオン状態にし、コロナ放電期間が絆了し、次い
で感光体ドラム１の後回転期間が終Ｔし、ドラムｌが完
全に停止、された後に送・風器３７の作動をオフにする
ようにしたものである。

（ｂ）図は感光体ドラムの駆動信号に同期させて、送風
器の駆動信号を得た場合の送風シーケンスを示す０通常
の電子写真装置においては、感光体ドラムを駆動する駆
動源（メインモータ）に駆動信号が入力されると、ある
時間を経た後に、感光体ドラムが回転を開始し、さらに
ある時間を経た後に定常回転に達し、複写の各プロセス
が開始される。すな、７わち、感光体ドラム駆動開始信
号が入力されてからしばらくの間は、感光体ドラムが回
転しておらず、あるいは所定の通常回転に達せず、この
間は感光体ドラムの準作動状態であると言える。これは
、感光体ドラムの駆動源に加わる負荷が大きい為に生ず
る現象であると言える。これに対して、送風器の駆動源
はそれに加わる負荷が感光体ドラムの駆動源に加わる負
荷に較べて小さい為、立ち上がりが早く、準作動状態か
ら作動状態への移行が比較的短時間、のうちに行われる
。

また、感光体ドラムが回転していても、コロナ放電が行
われていない場合は、コロナ放電中に必要な送風量に比
して少ない送風量でもコロナ放電用開口から外気の流入
は防止できる。すなわち、感光体ドラムと送風器の駆動
信号を同期させた場合は、感光体ドラムが定常回転する
前に送風が開始され、本発明の趣旨が達成される０例え
ば、本実施例においては、駆動信号入力後ドラムが定常
回転に達するまで０．８ｓｅｃ位を要した。また、複写
プロセス終了後に感光体ドラム及び送風器に同時駆動解
除信号が入力された場合は、駆動源に加わる負荷の違い
によって感光体ドラムの回転停止後も、しばらくの間道
風が続き、すなわち立下がり時には送風器の準作動状態
が長く続くことになる。

以上説明したように、感光体ドラムと送風器に入力する
駆動信号を全く同期させた場合でも、感光体ドラム及び
送風器の作動の立ち上がり、立ちドがりを考慮すれば感
光体ドラムが作動状態になっている間は、送風器からの
送風がなされ本発明の趣旨を達成することが可能である
。また、送風器と感光体ドラムの作動を考慮すると感光
体ドラムの回転駆動信号とほぼ同時期の他の信号１例え
ば木実−一・例における前露光ランプ駆動信号と送風器
の駆！！ｌＩ＠号とを同′期させても良い。

（Ｃ）図は、送風器３７を装置のスタンバイ期間中も通
常ｇ統して作動状態に保持させたシーケン゛スである。

このシーケンスでもよいが、無駄な送風期間が多いので
送風器３７のフィルタの寿命が短くなる。

（ｄ）図は′、コロナ放電処理装置のオン会オフに回期
させて送風器３７を作動させるようにしたものである。

この場合は感光体ドラムｌの前回転期間及び後回転期間
にコロナ放電処理装置内にドラム風ｄｌ　（第３図（Ｃ
）・（ｄ））が流入することになり好ましくない。

実施例２（第５図） 本例は、シールド用プレート内への清浄空気の吹き込み
を、コロナ放電処理装置の長手方向中央部の送風により
も両端部側の送風量が大となるように配風するように構
成したものである。

４０・４０は、送風ダクト３５から気流流入用開口３４
ａを通してシールドプレート３２の内空内へ導入される
送風ｅにつき、シールドプレート３２の内空内に於ける
風速又は風量、或はその両者が両端側の絶縁ブロック３
３・３３の近傍では他所より大になるような位置・角゛
度姿勢で送風ダクト３５内に配設した配風板である。

これによりコロナ放電開口の長子両端部には送風ｅが多
く分配されてそれだけ強い吹き出し系のエアカーテンｅ
７．即ちコロナ放電開口の長手両端部から放電処理装置
内へ流入しようとする強い外気ｃ＋トドラム風、を十分
に抑止するに足る強いエアカーテンｅ２が形成される。

コロナ放電開口の長手中央部では両端部側へ送風ｅを多
く分配した分だけ送風量が少なくなり、形成□されるエ
アカーテンｅ１は多少弱いものとなるが、もともとその
部分から放電処理装置内へ流入しようとする外気Ｃ＋上
ドラム風１の風圧は弱いから実際上その流入を十分に抑
止し得る。

つまり、送風器として小容量のもの、従って小型・低消
費電力、低騒音等の利点のあるものを用いて１・分にコ
ロナ放電処理装置内への異物の進入を防１１ユでき、安
定な放電特性が長期間維持される。

実施例３（第６図） 本例は、Ｌ記実施例２の変形例であり、送風器３７カラ
１７）送風ｅをシールドプレート３２内空内の両端側の
みに実質的に集中させて配風するようにしたものである
０作用・効果は実施例２と同様である。

ハ、発明の効果 以上のように本発明に依れば、コロナ放電処理装置の内
部を長期にわたって異物汚れのない、清浄な状態に維持
させることができ、清浄作業の頻度を大幅に少なくする
、或は実質的になくすることができ、例えば電子写真装
置にあっては長期にわたって安定な画像形成処理性能を
持続させることが可ｔ＠となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真装置の一例の概略構成図、第２図（ａ
）・　（ｂ戸　（ｃ）＠（ｄ）はコロナ放電処理装置の
縦断正面図、平面図、中央部の横断面図、端部側の横断
面図、第３図は本発明の第１実施例の横断面図、第４図
（ａ）・　（ｂ）・　（ｃ）・　（ｄ）１１夫々送風器
の制御シーケンス例、第５図Ｃａ）＠（ｂ）・　（ｃ）
は第２実施例の縦断正面図、中央部の横断面、図、端部
側の横断面図、第６図は第３実施例の縦断正面図。 １は感光体ドラム、３１１４・５１１８拳Ａｔ書コロナ
放電処理装置、３７は送風器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）コロナ放電極とそれを囲むシールド用プレートを
   有し、コロナ放電用開口部を被帯電体面に対向させて両
   者を相対的に移動させ被帯電体面を帯電又は除電処理す
   るコロナ放電処理装置に於て、 シールド用プレートにコロナ放電用開口とは別の開口を
   設け、その開口からコロナ放電極を囲むシールド用プレ
   ート内に清浄な空気を吹き込む送風手段を具備させ、そ
   の送風手段を少なくともコロナ放電処理装置と被帯電体
   面の相対的移動期間中は継続して作動状態に保持させる
   ようにした、ことを特徴とするコロナ放電処理装置。
2. （２）シールド用プレート内への清浄空気の吹き込みを
   コロナ放電処理装置の長手方向中央部の送風量よりも両
   端部側の送風量が大となるように配風して行う、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処
   理装置。