JPS62222270A - 放電電極用細線 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は静電記録装置において誘電体表面層に電荷を付
与する帯電装置の放電電極用細線に関する。

［従来の技術］ 電子写真装置においては、感光体表面の誘電体層に均一
な電荷を付与した後、画像露光を行って、誘電体層の電
荷を画像に対応して除電せしめて静電潜像を形成し、次
いで、潜像と逆極性のトナーによって現像し、誘電体層
上の現像像を転写紙に転写した後定着して複写像が形成
される。

このような電子写真装置では、感光体の帯電及び除電等
のために、コロトロン帯電器、スコロトロン帯電器、ダ
イコロトロン帯電器等のコロナ放電方式の帯電器が汎用
されている。

コロナ放電方式の帯電器は、第１図にコロトロン帯電器
の片側の斜視図、第２図に第１図のＡ−Ａ断面図を示す
ように、例えばアルミニウムの異形材で作られたシール
ド電極２内の両端に設けた絶縁体（不飽和ポリエステル
等）からなる固定ブロック４に放電電極用細線３をネジ
止め等により張架し、この細線に電圧を印加してコロナ
放電を゛起こさせるものである。

放電電極用細線としては、従来白金線、白金合金線、タ
ングステン線、ステンレス線などの細線が使用されてい
る。これらの細線は熱間、冷間な゛どの線引き加工工程
により得られる直径約６０μＴｒＬ〜１００μｍの細線
であり、更にその上にニッケルメッキや金メッキ（約１
μｍ）などの処理をしたものも使用されている。

これらの細線を張架したコロトロン帯電器を、感光体の
誘電体表面の帯電や転写後の感光体表面電荷の除電に長
期間繰返し使用すると電極の表面が変質劣化し、均一な
帯電や除電を行うことができなくなり、その結果コピー
貿の低下を起こす。

この原因は、放電を繰返すことにより、細線表面に酸化
物その他の付着物が生じたり、更にはメッキタイプの細
線の場合には、メッキ層の割れ、剥離及びメッキ層のピ
ンホールがきっかけとなって生ずる腐蝕などのために細
線表面が不均一となることによるものでおる。

このような現象は、コロナ放電によって空気中の酸素、
水分、窒素、有機物質などがイオン化し、窒素化合物や
硫化物などが細線表面に付着して促進されるものである
から、これらの付着物を除去することによって放電の均
一性を保持することができるが、細線の清掃作業は繁雑
であること、また清掃の繰返しにより細線の強度が低下
して断線を起こすため、清ＪＡＳによる回復自体にも限
界があり、放電電極用細線を交換しなければならないと
いうことなどの欠点かあった。

［発明か解決しようとする問題点］ 従って、本発明の目的は前記した従来技術の欠点を改良
し、長期間にわたって均一な放電特性を維持することの
できる放電電極用細線を提供することにある。

本発明の他の目的は酸化や腐蝕の生じにくい放電電極用
細線を提供することにおる。

本発明の他の目的は繰返し放電によって付着物が付着し
にくく、仮に表面に付着物が生じても容易に除去できる
放電電極用細線を提供することに必る。

本発明の、更に他の目的は引張り強度の大きい放電電極
用細線を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、放電電極用細線を顕微鏡観察したところ、
従来の線引加工により得られた細線材料は、金属成分結
晶粒界、合金固溶体相、合金析出相からなり、細線表面
の酸化物、付着物は合金固溶体相と結晶粒界おるいは合
金析出相との界面から生じていることか判明した。

すなわら、従来の細線を、例えばプラス放電に使用した
場合には、放電電極間に会在する空気成分（０２，Ｎ　
２等）、水分、オゾン、チリ等の分子や粒子が放電エネ
ルギーにより電子とプラスイオンに電離し、電子は陽性
へ、プラスイオンは陰性へ移動し、更に電子は陽極表面
にスパッタリングし、再び電子を生じ放電が継続される
。このような現象の中で、マイナスイオン化された分子
や粒子はプラス電極（細線）の特に固溶体相と結晶粒界
あるいは合金析出相との間に吸着されて、付着物となり
、その部分では電界強度が高くなり、付着物の堆積が一
層促進されると共に付着物と細線との間で非可逆的な化
学反応を生じ腐蝕を起す原因ともなる。

更に細線表面での局部的な付着や腐蝕の進行により、火
花放電（ストリークス）を生ずることになる。

これらの事実から、細線金属材料の電気陰性度は、小さ
いほど酸化、腐蝕、付着の堆積が起りやすく、従って電
気陰性度の比較的大きい金属掃料を電極として使用する
ことが１ｑ策と考えられる。

また、電界中に生じたマイナスイオン化された分子や粒
子をすみやかに安定状態とすることが必要でおる。この
ためにも、マイナスイオン化された分子や粒子から電子
を放出させる作用を起すような電気陰性度の大きな電極
材料を使用することが必要である。

本発明者は、以上のような事実に鑑みて、電気陰性度が
大きく、かつ合金固溶体相中に酸化物や付着物の起点と
なる金属結晶粒界や合金析出相かみられない構造とする
ことによって、従来の放電電極用細線の欠点が改善でき
ることを見出し、本発明を完成した。

すなわち本発明は溶融状態から急冷して非晶質構造とし
た電気陰性度の大きい金属合金からなる放電電極用細線
である。

本発明において使用する電気陰性度の大きい金属合金と
は元素自体の電気陰性度が大きい金属を合金化したもの
、あるいは急冷処理して非晶質状態としたときに電気陰
性度が大きいものをいう。

このような合金材料の例としては、Ｆｅ−８（８１６〜
１８ｗｔ％）、Ｃｕ−Ｚｒ　（Ｚｒ４５〜５３ｗｔ％）
、Ｆｅ−３ｉ−Ｂなどの３元合金、Ｃｏ、Ｎｉ系合金の
ほか、Ｐｔ、Ｒｈを含む合金などが挙げられるが、特に
合金の融点とガラス転移点の差が小さいものがよく、好
ましいのはＦｅ−Ｂ系である。

本発明では、これらの合金材料を溶融状態から、結晶化
する余裕を与えないようにすみやかに冷却しながら線引
加工する。このときの冷却速度は合金組成により異なる
が、１０”°Ｃ／秒程度必要であることが判明した。こ
のような冷却速度で急冷した細線は非晶質構造を有し、
従来の放電電極用細線でみられるような結晶粒界、金属
化合物固溶体相及び合金析出相からなる金属組織を示さ
ず、２００〜１０００倍の倍率で顕微鏡観察をしたとこ
ろでは、共晶必るいは微少量の極微細結晶粒子（数Ａ°
以下）を分散した共晶組織を示すものである（第３図参
照）。

本発明による非晶’＆ｌ構造を有する放電電極用細線は
、同一材料から従来の工法及び製造した細線よりも引張
り強度が大きいことも１）艮である。

すなわち、従来の細線では引張り強度が２００にび／Ｍ
２程度でめった−しのが、２５０Ｋｇ／ｍｍ　２以上の
ものを容易に得ることができるが、これは非晶質構造に
起因するものと考えられる。

また、放電電極用細線は放電時の発熱により４００’Ｃ
程度まで温度が上昇するので、このような高温条件にお
いて成分の結晶化が進行しない材料であることが好まし
いが、本発明による急冷した合金材料は４００’Ｃ程度
の温度では結晶化が殆ど進行せず、長期間非晶質の状態
を維持することができる。

［発明の効果］ 本発明による非晶質構造の合金細線は、帯電用コロトロ
ンに設置して、感光体表面の誘電体層に対し高圧放電を
長期間繰返した場合に、従来のタングステン線やステン
レス線等に比べて細線表面に発生する腐蝕量や付着物の
堆積量が少なく、付着物が生じても、容易に除去するこ
とができ、また強度も大きいので、放電中の振動などで
断線することもなく長期間にわたって安定した放電を行
うことができる。また本発明の細線はマルチスタイラス
用の針状電極としても長期間安定して使用することがで
きる。

［実施例］ 実施例］ Ｃｒ８．５ｗｔ％、Ｐ１４ｗｔ％、Ｃ７，５ｗｔ％、残
部［ｅからなる共晶組織の合金材料を溶融し、結晶化か
進行しないよう８Ｘ１０４°Ｃ／秒の速さで冷却パイプ
上に噴出させ１００μｍの細線の形に凝固させた。この
細線をコロトロンシールドにプラス電極用線として組立
てた。つぎに電子複写機のプラス帯電用コロトロンとし
て組み込み、６ｋｖ〜６，５ｋｖの直流印荷電圧をかけ
て繰返し使用した。この結果、長期間放電を継続しても
細線表面の変質（腐蝕や付着物の堆積）が従来のワイヤ
に比へ非常に少なく、コピー画像に白線や濃度ムラなど
の画質問題の１〜ラブルかなくなつ　ｌこ　。

またこの細線は引張り強度が２５０Ｋｇ／ｍ２以上必る
ため、ワイヤ組込み作業や放電中に発生する１辰動など
に対して、ワイヤか切れるという問題も解消した。また
放電中のワイヤ温度の上昇は３５０’Ｃ以下であり、非
晶質状態の金属組織を長期間維持した。

実施例２ Ｃｒ１２ｗｔ％、Ｐ１４ｗｔ％、Ｂ１０ｗｔ％、残部Ｃ
○で構成されるコバルト系の共晶組織を持つ合金材料を
実施例１と同様にして５Ｘ１０５°Ｃ／′秒の速さで冷
却加工して１ｑだ細線をマイナス用のコロトロン電極と
して複写機に組込み繰返し使用したところ、細線表面に
は長時間の放電に対しても腐蝕の進展がなく、安定した
放電電流の供給を維持出来、感光体表面の誘電層に均一
な電荷をのせることが出来た。またコピー画像のソリッ
ド面に白線の扱けや、１９１２ムラを生ずることなく、
長時間の使用に対しても安定したコピー画像か得られた
。

【図面の簡単な説明】

第１図はコロトロン帯電器の斜視図、第２図は第１回の
Ａ−Ａ断面図、第３図は本発明放電極細線の断面図であ
る。 図中符号： １・・・コロトロン帯電器；　２・・・シールド電極；
３・・・放電電極細線；　４・・・絶縁ブロック；５・
・・係合部材。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）溶融状態から急冷して非晶質構造とした電気陰性度
   の大きい金属合金からなることを特徴とする放電電極用
   細線。 ２）引張強度が２５０Ｋｇ／ｍｍ＾２以上で、かつ結晶
   化温度が４００℃以上である特許請求の範囲第１項に記
   載の放電電極用細線。