WO2007125936A1 - コロナ放電装置、感光体帯電チャージャ、および放電生成物除去部材の製造方法 - Google Patents

コロナ放電装置、感光体帯電チャージャ、および放電生成物除去部材の製造方法 Download PDF

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WO2007125936A1
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WO
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discharge
electrode
discharge device
corona discharge
discharge product
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PCT/JP2007/058909
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Shigeru Nishio
Tadashi Iwamatsu
Yuhsuke Ebata
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Sharp Kabushiki Kaisha
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    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00Devices providing for corona discharge

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a corona discharge device for performing corona discharge toward an electrostatic latent image body of an electrophotographic copying machine and supplying a charge, a photosensitive member charger, and a discharge product removing member
  • the present invention relates to the removal of discharge products generated during corona discharge.
  • corona discharge devices are widely used as devices for charging a photosensitive drum and transferring a toner image formed on the photosensitive drum onto paper or a belt. Yes.
  • ozone and nitrogen oxides are generated by the reaction of oxygen or nitrogen active particles and oxygen molecules generated by inelastic collisions between charged particles accelerated in the discharge field and oxygen molecules or nitrogen molecules.
  • Exhaust fan installed inside the electrophotographic copier The air containing ozone was discharged outside the machine.
  • ozone is a very odorous gas. Ozone is harmful to the human body if it is in close proximity to air with an ozone concentration of about 0.1 ppm, which may cause physiological effects such as shortness of breath, dizziness, headache, and nausea.
  • ozone and nitrogen oxides that generate corona discharge device force adhere to the surface of the opposing photosensitive drum and absorb moisture in a high humidity environment. For this reason, there has been a problem that the surface resistance of the photosensitive drum is lowered and image defects such as fogging of the toner image occur.
  • ozone has a strong chemical action. As ozone undergoes chemical reactions with various types of photoconductors, including organic photoconductors, it was difficult to provide a stable charge.
  • the surface of the shield member 101 is oxidized. It is configured to carry discharge product removal substances such as manganese!
  • the shield member 101 has an elongated box shape with a U-shaped cross section. Insulated blocks 102 and 103 are provided inside, and a wire 104 as a discharge electrode is stretched between the insulating blocks 102 and 103.
  • the shield member 101 is configured by bending a paper material 107 in which the surface of a flat board 105 is covered with a conductive sheet 106.
  • the conductive sheet 106 is an activated carbon sheet or a sheet such as a metal sheet formed by plating or vapor deposition on a surface of a metal such as nickel or aluminum.
  • the activated charcoal sheet carries noble metals such as manganese oxide, titanium oxide, Pt, Pd, and Ru.
  • the discharge product removing member 202 has a large number of through holes 203 formed therein. Therefore, the ion stream can pass through the through-hole 203. That is, the discharge product in the ion wind that circulates inside the shield member 201 is collected inside the discharge product removal member 202.
  • an exhaust duct 204 is provided at the back of the discharge product removing member 202, and the exhaust product is forcibly sucked by the exhaust fan 205, so that the discharge product can be obtained without using the reflux of the ion wind inside the shield member 201. Can be recovered.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication “JP-A-2-259673 (Publication Date: October 22, 1990)”
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication “JP-A-6-317974 (Publication date: November 15, 1994)”
  • the conventional corona discharge devices 100 and 200 described above have problems in that high-efficiency collection of discharge products and long life of the discharge product removal filter cannot be realized. And
  • Patent Document 1 only the discharge product in contact with the manganese oxide supported on the surface of the conductive sheet 106 covered on the surface of the shield member 101 reacts and is removed and recovered.
  • the discharge electrode since the discharge electrode has a wire shape, the total circumferential force in the vicinity of the wire 104 forming a high electric field also starts to flow toward the shield member 101. Therefore, the place where the discharge product is removed is only the surface of the conductive sheet 106, and the recovery efficiency is low.
  • Patent Document 2 As shown in FIG. 17 (a), since the discharge electrode 206 has a substantially plate shape, the edge direction of the tip of the discharge electrode 206 forming a high electric field, that is, the photosensitive member 210 Ion wind tends to flow in the direction. For this reason, there is a large amount of ion wind that is released to the photoreceptor 210 side via the grid 207 without the force of reflux, which is also present in the shield member 201.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 the surface of the conductive sheet 106 covered on the surface of the shield member 101 and the surface of the discharge product removing member 202 are exposed inside the corona discharge space, and the corona discharge is being performed. It is in a state exposed to the ionic wind that is always generated. Therefore, when ions generated during discharge reach the surface of the conductive sheet 106 and the surface of the discharge product removal member 202, an irreversible chemical reaction occurs between the ions and the discharge product removal material, resulting in the conduction. The conductive sheet 106 and the discharge product removal member 202 deteriorate. As the deterioration progresses, the performance as a discharge product removal filter decreases.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to achieve high-efficiency recovery of discharge products and longer life of a discharge product removal filter.
  • An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a corona discharge device, a photosensitive member charger, and a discharge product removing member.
  • a corona discharge device of the present invention includes a discharge electrode for discharging and a discharge product removal provided around the discharge electrode, including a substance capable of removing the discharge product.
  • a shield member provided between the member, the discharge electrode and the discharge product removing member, and having a through hole in a direction facing the discharge electrode, and at least a surface facing the discharge electrode having a metal material force It is characterized by having
  • the shield member by providing the shield member with the through hole, the airflow generated in the vicinity of the discharge electrode and reaching the surface of the shield member is uniformly and efficiently installed on the back side of the shield member. It can lead to the discharged product removal member.
  • the through hole of the shield member is formed so as to face the discharge product removal member, and the discharge product removal member has a through hole facing the shield member. It is preferred that the hole is formed.
  • the discharge product can pass through the discharge product removing member in the direction in which it passes through the through hole of the shield member. Furthermore, inside the discharge product removal member By defining the hole area and the member thickness of the through-holes formed in, the discharge product recovery efficiency can be easily controlled.
  • the discharge product removing member and the shield member are formed of one base material.
  • the apparatus can be miniaturized by reducing the number of parts.
  • the force that requires close contact with the boundary portion is configured with a single base material.
  • the through-hole region can be enlarged, and the filter capability can be further improved.
  • the discharge product removing member is constituted by superposing a plurality of base materials.
  • the method for producing a discharge product removing member of the present invention is a method for producing a discharge product removing member used in the corona discharge device described above, wherein the discharge The product removing member is formed by superimposing and forming a discharge product on a plurality of porous substrates.
  • the discharge product removing member is formed in a multilayer by stacking a plurality of discharge product removing base materials. Therefore, for example, comparing the case where a single discharge product removal substrate having a thickness T is configured with the case where two discharge product removal substrates having a thickness TZ2 are stacked, a discharge having a thickness T is compared. Since the product removal substrate is thick, its surface tension increases and it tends to clog. On the other hand, when two discharge product removal substrates with a thickness of TZ2 are stacked, a gap is created between each discharge product removal substrate, so each discharge product removal substrate with a thickness of TZ2 is formed. As the surface tension becomes smaller, clogging becomes difficult. Therefore, when the discharge product removing substance is coated on the base material, the material can be coated more stably without causing clogging.
  • a microporous filter without clogging can be created by coating the material on the thin filter substrate in this way and then using it by overlapping.
  • a plurality of discharge product removing substances can be individually installed. For example, by separately coating acid titanium and acid manganese and using them in an overlapping manner, the acid manganese itself can be protected from the NOx degradation and the life of each filter can be extended. enable.
  • the discharge product removing member is constituted by a cell having a honeycomb structure.
  • the cell of the Hercom structure has a cell thickness of T (mm), a cell hole circumference of C (mm), a number of cells of N (cell Zmm 2 ), and a hole cross-sectional area of S (mm 2 ).
  • a cell configuration satisfying TZC ⁇ 0.8 and (NS) ZT ⁇ 0.032 is preferable.
  • the cross-sectional area of the through hole formed in the shield member is smaller than the cross-sectional area of the through hole formed in the discharge product removing member. Furthermore, the cross section in the shield thickness direction of the through hole formed in the shield member is preferably curved.
  • the entry of charged particles such as ions and electrons to be collected on the surface of the shield member to the discharge product removing member side can be further suppressed, and the discharge product can be removed. Allows long life of members.
  • the voltage between the discharge electrode and the shield member is controlled in the opening where the discharge product removal member and the shield member around the discharge electrode are not provided. It is preferable to have a slit-like electrode.
  • a discharge electrode adhering substance removing portion is provided in one direction around the discharge electrode.
  • the adhering component of the discharge electrode can be periodically removed, and the discharge characteristics of the discharge electrode can be stabilized and the life can be extended.
  • the potential difference between the discharge electrode and the shield member is released. It is preferable that the potential difference between the electrode and the slit electrode is larger. Furthermore, the discharge product removing member, the shield member and the slit-shaped electrode around the discharge electrode are provided with an independent electrode on both sides of the opening to provide a potential difference between the two electrodes. It is preferable. Further, it is preferable that the opening around the discharge electrode is only between the shield member and the slit electrode, and is smaller than the potential difference between the discharge electrode and the slit electrode. Better ,.
  • the collection efficiency of the discharge product is improved while maintaining stable discharge characteristics without disturbing the airflow inside the shield member, that is, without disturbing the charge supply to the photosensitive member side. be able to.
  • a light source is provided around the discharge product removal member.
  • the catalytic reactivity of the photocatalytic component such as titanium oxide can be improved, and the filter Ability can be improved.
  • the substance capable of removing the discharge products is mangan oxide or titanium oxide.
  • the photoreceptor charger of the present invention is provided between the corona discharge device of the present invention and a photoreceptor provided facing the corona discharge device. Further, it is characterized in that a wind shielding plate is provided to prevent airflow between the corona discharge device and the photosensitive member.
  • the corona discharge device of the present invention includes a discharge electrode for discharging, a discharge product removing member including a substance capable of removing the discharge product and provided around the discharge electrode, A shield member provided between the discharge electrode and the discharge product removing member, having a through hole in a direction facing the discharge electrode, and at least a surface facing the discharge electrode having a metal material force. Is.
  • the discharge product removing member is installed on the back side of the shield member so that the airflow generated in the vicinity of the discharge electrode and reaching the surface of the shield member is uniformly and efficiently introduced.
  • a corona discharge device capable of realizing high-efficiency recovery of discharge products and extending the life of the discharge product removal filter.
  • the photoreceptor charging charger of the present invention has a corona discharge device between the corona discharge device of the present invention and the photoreceptor provided facing the corona discharge device. And a wind shield for preventing airflow between the apparatus and the photoconductor.
  • the method for producing a discharge product removing member of the present invention is a method for producing a discharge product removing member used in the corona discharge device described above, wherein the discharge product removing member is used.
  • the object removal member is formed by coating the discharge products on a plurality of porous substrates and then superposing them.
  • FIG. 1 (a) An embodiment of a corona discharge device according to the present invention, showing an enlarged cross-sectional view showing an internal configuration of the corona discharge device.
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view showing the direction of ion air flow in the shield plate and discharge product removal member of the corona discharge device.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the corona discharge device.
  • FIG. 3 is a graph showing a correlation between gas adsorption efficiency of a discharge product removing member and gas conductance in the corona discharge device.
  • FIG. 4 is a graph showing the ozone collection efficiency of the discharge product removing member in the corona discharge device.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an internal configuration of the corona discharge device.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a twilled shield plate in the corona discharge device.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the corona discharge device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the corona discharge device according to the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the corona discharge device according to the present invention.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the potential of the shield member and the ozone collection efficiency in the corona discharge device.
  • FIG. 11 is a sectional view showing a modification of the corona discharge device.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the corona discharge device according to the present invention.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between potential difference between grid shield members and ozone collection efficiency in the corona discharge device.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the corona discharge device according to the present invention.
  • FIG. 15 (a) is a schematic perspective view showing a conventional corona discharge device.
  • FIG. 15 (b) shows the internal configuration of the corona discharge device, and is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 15 (a).
  • FIG. 15 (c) is an enlarged sectional view showing a shield part in the corona discharge device.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view showing another embodiment of a conventional corona discharge device.
  • FIG. 17 (a) is a cross-sectional view showing the conventional corona discharge device.
  • FIG. 17 (b) is a cross-sectional view showing a modified example of the corona discharge device.
  • Shield plate shield member
  • Nitrogen oxide removal filter (discharge product removal member) 2 Ozone removal filter (discharge product removal member) 0 Corona discharge device
  • Discharge electrode cleaning mechanism (discharge electrode deposit removal part) 2 Discharge electrode cleaning member
  • the corona discharge device is, for example, a photoconductor charging charger that uniformly charges a photoconductive drum in an electrophotographic copying machine or transfers a toner image formed on the photoconductive drum onto paper or a belt. Used as
  • corona discharge device 10 of the present embodiment includes discharge electrode 1, filter holder 2, shield plate 3 as a shield member, and discharge product removal member 4.
  • the discharge electrode 1 is a wire electrode having a diameter of 30 to L00 ⁇ m.
  • the discharge electrode 1 is stretched by insulating holders (not shown) on both sides of the corona discharge device 10.
  • the filter holder 2 holds the shield plate 3 and the discharge product removing member 4 functioning as a filter, and is a member having a U-shaped cross section.
  • the filter holder 2 is installed around the discharge electrode 1 and is attached to a copying machine main body (not shown). Further, as shown in FIG. 1 (a), the filter holder 2 has a large opening 2a on three surfaces forming a U-shaped section.
  • the shield plate 3 is made of a metal material! This shield plate 3 is installed between the discharge electrode 1 and the filter holder 2 at a position covering a large opening 2 a formed on the three surfaces forming the U-shaped cross section of the filter holder 2.
  • the shield plate 3 has a large number of minute through holes 3a.
  • the through-hole 3a may be penetrated in the thickness direction of the shield plate 3 like a stainless steel punched wire mesh or a stainless steel wire mesh such as plain weave twill weave which is a general-purpose product or a non-woven fabric.
  • the opening length is preferably 0.2 to 2 mm.
  • the shield plate 3 may have at least the surface on the discharge electrode 1 side made of a metal material, and the base of the shield plate 3 may be formed of an insulator such as resin. In that case, it is necessary to form a metal material on the discharge electrode 1 side by vapor deposition or plating.
  • a high-voltage power source is connected to the metal material facing the discharge electrode 1 in order to control the voltage independently of the discharge electrode 1.
  • the discharge product removing member 4 is installed outside at a position covering the large opening 2a formed on the three surfaces forming the U-shaped cross section of the filter holder 2.
  • the discharge product removing member 4 is formed with a large number of through holes 4a.
  • the through hole 4a is formed to face the shield plate 3. With respect to the size of the through-hole 4a, the opening length is preferably 0.2 to 2 mm.
  • the discharge product removing substance is carried on the entire surface including the inner surface of the through hole 4a of the discharge product removing member 4.
  • the discharge product removing substance is mainly composed of manganese oxide in the case of ozone removal, and mainly composed of titanium oxide in the case of nitrogen oxide.
  • active charcoal, lead peroxide, palladium, platinum, nickel, rhodium and other metals and metal oxides, silicon binder resin, solvent, etc. are mixed.
  • the base material on which the discharge product removing member 4 is formed has through holes 4a in the thickness direction, and when the discharge product removing substance is coated and fired, it has a heat resistance equal to or higher than the firing temperature. It only has to have it.
  • aluminum or paper material with holes formed in a hard cam shape, or stainless steel-made perforated material is preferred.
  • a stainless steel grid 5 is installed on the side of the filter holder 2 where the U-shaped section is open.
  • the grid 5 controls the supply amount of ions generated from the discharge electrode 1.
  • the corona discharge device 10 of the present embodiment is installed with the U-shaped opening in the filter holder 2 facing the photoconductor 11! RU
  • FIG. 1 (a) As shown in FIG. 1 (a), when a high voltage of 3 to 5 kV is applied to the discharge electrode 1, a corona discharge occurs around the discharge electrode 1, and neutral molecules in the atmosphere are ionized and ionized. And charge of electrons Particles are generated. Also, ozone is generated when oxygen atoms dissociated in the discharge region collide with oxygen molecules, and nitrogen oxides such as NO and NO are generated when oxygen atoms collide with nitrogen atoms or nitrogen molecules.
  • a corona discharge occurs around the discharge electrode 1
  • neutral molecules in the atmosphere are ionized and ionized.
  • charge of electrons Particles are generated.
  • ozone is generated when oxygen atoms dissociated in the discharge region collide with oxygen molecules
  • nitrogen oxides such as NO and NO are generated when oxygen atoms collide with nitrogen atoms or nitrogen molecules.
  • the charged particles generated as described above are applied with a high voltage as indicated by an arrow A! It progresses almost radially according to the direction of the electric field formed by the potential gradient between 3 and 3. The charged particles receive an electric field force, and finally reach the shield plate 3 that becomes the counter electrode of the discharge electrode 1 and are collected. At this time, the charged particles scatter on the photoconductor 11 through the grid 5 shown in FIG. 1A, and charge the photoconductor 11.
  • discharge products such as ozone and nitrogen oxides begin to diffuse in substantially the same direction as ion wind according to the flow of charged particles.
  • the ion wind reaches the shield plate 3
  • the ion wind is not attracted to the electric field like the charged particles, and thus passes through the through-hole 3a of the shield plate 3 while maintaining the diffusion direction. It passes through the through hole 4a in the product removing member 4.
  • the discharge product comes into contact with the discharge product removing substance while passing through the through-hole 4a, so that the catalytic action works and is removed and collected.
  • the charged particles generated at the time of discharge are collected when they reach the shield plate 3, and therefore cannot reach the discharge product removal member 4.
  • only the discharge product can smoothly pass through the through hole 3a of the shield plate 3 without bending the diffusion direction, and can pass through the through hole 4a carrying the discharge product removing substance. Therefore, the discharge product can be removed and recovered very efficiently.
  • Table 1 shows the results of comparing ozone recovery efficiency when corona discharge was actually performed with this configuration.
  • Table 2 shows a comparison result of the base material configuration and performance of the discharge product removal member 4.
  • the base material configuration has a Hercam structure and a mesh structure, and has different performances.
  • high air permeability is a necessary condition. Therefore, the Hercam structure has a higher opening ratio in a thicker state than the mesh structure, and it is possible to manufacture structures with a structure that suppresses an increase in gas flow path resistance. As the most desirable.
  • FIG. 4 shows the collection efficiencies of the six samples A to F based on the measurement results of the amount of ozone collected for the six samples A to F.
  • Sample B has the highest ozone collection efficiency. Therefore, when the ozone collection efficiency is the highest, the relative value (TZC) excluding the constant ⁇ in the equation (1) representing the gas adsorption efficiency is 1.5, and the equation (2) representing the gas conductance is The relative value (NSZT) excluding the constant
  • the relative value (TZC) of the gas adsorption efficiency is 0.8 or more when comparing the ⁇ standard, which is the standard for the amount of ozone generated, and the collection efficiency of each of the six samples A to F above.
  • the relative conductance (NSZT) is preferably 0.032 or more.
  • the shield plate 3 is disposed between the discharge product removing member 4 and the discharge electrode 1 and charged particles are collected by the shield plate 3 by an electric field, the discharge product removing unit Prevents charged particles from entering the material 4 side. Therefore, the progress of deterioration of the discharge product removal substance can be suppressed, and the deterioration of the discharge product removal performance can be greatly reduced.
  • a table showing the measured correlation between the presence / absence of the stainless steel shield plate 3 installed between the discharge product removing member 4 and the discharge electrode 1 and the discoloration state of the ozone removing filter surface is shown. Shown in 3. If there is no stainless mesh, charged particles such as ions or electrons Directly reaches the filter surface for ozone removal. Therefore, a chemical reaction other than catalytic action proceeds on the surface of the ozone removal filter, and discoloration is confirmed in a discharge time of about 5 hours. However, when shielding with a stainless steel mesh, the charged particles are collected by an electric field on the surface of the stainless steel mesh. Therefore, no discoloration of the filter for removing ozone is observed so that charged particles do not enter the surface of the filter for removing ozone.
  • the opening length is 0.2 to 2 mm with respect to the size of the through hole 3a of the shield plate 3, and the through hole of the discharge product removing member 4 is used.
  • the opening length for the size of 4a is 0.2-2mm.
  • the cross-sectional area of the through-hole 3a formed in the shield plate 3 generates the discharge generation. It is preferably smaller than the cross-sectional area of the through hole 4a formed in the object removing member 4.
  • the shield plate 3 uses a metal mesh punched from stainless steel, so that the through hole 3a is a simple through hole.
  • the present invention is not limited to this.
  • a mesh having a shape in which the cross section in the shield thickness direction is curved as shown in FIG. It is also possible to be.
  • This curve is preferably a meandering curve, for example. In FIG. 6, there are two twills each.
  • one discharge electrode 1 is installed as the discharge electrode has been described, but the present invention is not limited to this.
  • it may be a comb-like or plate-like electrode, or a structure in which a plurality of discharge electrodes 1 are arranged.
  • Embodiment 2 The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG.
  • the configuration other than that described in the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
  • members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.
  • the corona discharge device 10 of the first embodiment includes three members: a U-shaped filter holder 2, a shield plate 3, and a U-shaped discharge product removing member 4. It was.
  • the U-shaped shield plate 3 and the discharge product removing member 4 are formed of one base material. It is composed of an integral shield integrated discharge product removing member 24.
  • the shield-integrated discharge product removing member 24 is made of an aluminum base material having a U-shaped cross section formed of a conductive portion 24a that functions as a V-shield without covering the discharge product removing substance. The three parts are assembled and bonded so that the inner surface side is the conductive part 24a.
  • the aluminum base material has a hard cam-like through hole as a whole. Then, with all the through holes exposed on one surface of the aluminum base material being sealed, the through hole force discharge product removing substance exposed on the other surface is coated. As a result, the aluminum is exposed only in the sealed through hole of the aluminum base material, and the conductive portion 24a functioning as a shield is formed.
  • a shield-integrated discharge having a conductive portion 24a as a shield portion on the inner surface.
  • the electric product removing member 24 can be formed.
  • the filter holder 2 present in the corona discharge device 10 of Embodiment 1 can be omitted. Therefore, it is possible to reduce the size of the apparatus by reducing the number of parts.
  • the shield-integrated discharge product removing member 24 itself is attached to the copying machine main body (not shown).
  • a force capable of leaking at the interface between the shield plate 3 and the discharge product removing member 4 is configured by one base material as in the present embodiment.
  • leakage at the interface between the shield plate 3 and the discharge product removal member 4 can be prevented, and the discharge product can be recovered more efficiently.
  • each region of the through hole 3a of the shield plate 3 and the through hole 4a of the discharge product removing member 4 can be enlarged, and the filter The ability of can be further improved.
  • the discharge product removing substance is coated on a conductive substrate such as an aluminum substrate other than the conductive portion 24a.
  • a conductive substrate such as an aluminum substrate other than the conductive portion 24a.
  • the present invention is not limited to this, and insulating properties such as paper
  • the conductive material 24a may be formed by coating a discharge product removing substance on the hermetic base material, and applying vapor deposition to the discharge electrode 1 side of the honeycomb base material.
  • the corona discharge device 20 of the second embodiment is configured by the cross-sectionally U-shaped shield-integrated discharge product removing member 24 that is formed of one base material and integrated.
  • the corona discharge device 30 according to the third embodiment is configured integrally by overlapping stainless steel meshes.
  • the shield plate 3 having a stainless mesh force provided on the innermost surface exposed to the discharge electrode 1 is coated with titanium oxide.
  • a filter 31 for removing nitrogen oxides as a discharge product removing member and a filter 32 for removing ozone as a discharge product removing member coated with an acid manganese are sequentially arranged. Since the nitrogen oxide removal filter 31 and the ozone removal filter 32 are also made of stainless steel mesh, they are integrated as a whole with stainless steel mesh.
  • a shield that has a stainless steel mesh force that does not coat anything on at least the innermost surface exposed to the discharge electrode 1 Install plate 3.
  • a stainless steel mesh such as a filter 31 for removing nitrogen oxides and a filter 32 for removing ozone, which is coated with a discharge product removing substance, is arranged in the airflow passage direction.
  • a thin filter such as a stainless mesh is overlapped to prevent clogging when coating the discharge product removing substance on the substrate. Can be stably formed.
  • the discharge product removing substance is coated by dipping or the like, if the size force S of the through hole is reduced, clogging is extremely likely to occur as the thickness of the substrate increases.
  • the discharge product removal material is coated on the thin filter substrate and then used in an overlapping manner, the thickness of the discharge product removal substrate per sheet is reduced, so there is no clogging.
  • a microporous filter can be formed.
  • the filters are arranged in the order of the nitrogen oxide removing filter 31 coated with titanium oxide and the ozone removing filter 32 coated with manganese oxide, facing the outer surface of the inner surface force. Acid manganese is degraded by nitrogen oxides and decreases the ozone recovery capacity.
  • each filter is installed in the above arrangement, it is possible to suppress the passage of nitrogen oxides into the ozone removal filter 32 by collecting the nitrogen oxides first, and to remove ozone.
  • the filter capacity can be extended by suppressing the decrease in the recovery efficiency of the filter 32 for the filter. In other words, the optimum filter design can be easily performed, and the filter performance can be improved.
  • the corona discharge device 50 according to the fourth embodiment as shown in FIG. 9, the shield member 3 and the discharge product removing member are provided on the side facing the grid 5 (hereinafter referred to as the back side).
  • the opening 2b of the filter holder 2 is formed without the 4.
  • the opening 2b of the filter holder 2 is provided with a discharge electrode cleaning mechanism 51.
  • the discharge electrode cleaning mechanism 51 has the discharge electrode 1 stretched on the back side of the corona discharge device 50, and is installed in the direction X.
  • the movable rail (not shown) is installed on the movable rail.
  • the discharge electrode cleaning member 52 and a drive motor (not shown) for driving the discharge electrode cleaning member 52 are provided.
  • the discharge electrode cleaning member 52 is periodically moved on the movable rail by the drive motor.
  • a mechanism for reciprocally moving to the center is available.
  • the tip of the discharge electrode cleaning member 52 is provided with a fibrous or low-graded wrapping paper 53, which is contacted from both sides of the discharge electrode 1 to clean the surface of the discharge electrode 1. Polishing.
  • the opening 2b of the filter holder 2 is formed on the back side of the corona discharge device 50. Therefore, the potential condition of the shield member 3 is controlled in order to suppress the discharge of discharge products from the opening 2b of the filter holder 2.
  • FIG. 10 shows a result of suppressing discharge product outflow from the opening 2 b of the filter holder 2.
  • FIG. 10 shows the relationship between the potential of the shield member 3 and the ozone collection efficiency for the corona discharge device 50 of the fourth embodiment. Increasing the potential of the shield member 3 in the ion wind suction direction C shown in FIG. 9 can improve the ozone collection efficiency.
  • the voltage of the shield member 3 is larger than the voltage of the grid 5.
  • the ozone collection efficiency of the corona discharge device 50 is less than the BAM standard value. It becomes possible to make it large.
  • a shielding electrode 55 may be provided on both side wall surfaces of the opening 2b of the filter holder 2 independently of the others. By applying a potential difference Y between the two shielding electrodes 55, the ion wind flowing out from the opening 2b of the filter holder 2 can be blocked, and the discharge product can be prevented from flowing out.
  • FIG. 12 the case of a corona discharge device 60 in which three of the four surrounding surfaces of the discharge electrode 1 are sealed will be described.
  • a potential difference Z is applied between the shield member 3 that is the only opening and the grid 5 so that the grid 5 side becomes larger.
  • the outflow of ion wind can be suppressed and the ozone collection efficiency can be improved.
  • the corona discharge device 40 has a configuration in which an exhaust duct 41 and a wind shielding plate 42 are further provided.
  • the exhaust duct 41 is configured to surround the entire discharge product removal member 4. Further, the exhaust duct 41 is designed so that the cross-sectional area of the flow path inside the exhaust duct 41 is substantially uniform.
  • the exhaust duct 41 is provided with a discharge port 41a at a part thereof, and a fan is provided at the end thereof, so that the exhaust control can be performed.
  • the wind shields 42 are disposed on both sides of the grid 5 and are mounted on the filter holder 2. It is sufficient that the wind shield plate 42 protrudes to the photoconductor 11 side from the grid 5. Alternatively, a configuration in which a low friction material is arranged at the contact interface with the photoconductor 11 may be used. Yes.
  • the discharge product removal member 4 has a uniform flow of force. Can be discharged.
  • the upstream wind shields 42 can suppress the entrance of shear flow from the outside. That is, air can be prevented from flowing between the photoconductor 11 and the grid 5.
  • downstream wind shielding plate 42 prevents the ion wind inside the corona discharge device 40 from passing through the grid 5 and being released to the outside.
  • the through hole 3a in the shield plate 3 and the through hole 4a in the discharge product removing member 4 are provided along the direction in which the ion wind flows in the discharge space. Yes. Further, the air shield plate 42 can suppress the inflow and outflow of airflow on the grid 5 side. Therefore, even if the ion wind inside the corona discharge device 40 is exhausted to the outside, the ion wind in the discharge space is not extremely disturbed by the inflow of the airflow of the photoconductor 11 side force. It can be carried out. In addition, variation in the amount of discharge generated due to uneven exhaust can be reduced, and stable charge supply can be performed.
  • the light source 43 is provided around the discharge product removing member 4.
  • the catalytic reactivity of the photocatalytic component such as titanium oxide can be improved.
  • the filter ability can be improved.
  • this configuration enables both stable charge supply to the photosensitive member 11 side and high-efficiency removal of discharge products.
  • the present invention can be applied to a plurality of electrophotographic copying machines as a device for uniformly charging a photosensitive drum or transferring a toner image formed on the photosensitive drum onto paper or a belt.

Abstract

 コロナ放電装置(10)は、放電するための放電電極(1)と、放電生成物を除去可能な物質を含み放電電極(1)の周囲に設けられた放電生成物除去部材(4)と、放電電極(1)と放電生成物除去部材(4)との間に設けられ、かつ、放電電極(1)に対向する方向に貫通孔(3a)を有し、少なくとも放電電極(1)に対向する面が金属材料からなるシールド板(3)とを備えている。これにより、放電生成物の高効率回収と放電生成物除去フィルタの長寿命化とを実現することができるコロナ放電装置、感光体帯電チャージャ、および放電生成物除去部材の製造方法を提供する。

Description

明 細 書
コロナ放電装置、感光体帯電チャージャ、および放電生成物除去部材の 製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、例えば、電子写真複写機の静電潜像体に向けてコロナ放電を行い、電 荷を供給するためのコロナ放電装置、感光体帯電チャージャ、および放電生成物除 去部材の製造方法に関するものであり、詳細には、コロナ放電時に発生する放電生 成物の除去に関する。
背景技術
[0002] 一般に、電子写真複写プロセスの分野では、コロナ放電装置が感光体ドラムの一 様帯電や感光体ドラム上に形成されたトナー像を紙やベルト上へ転写する装置とし て広く使われている。
[0003] 上記コロナ放電装置であるコロトロンゃスコロトロンでは、コロナ放電が空気中で行 われる。そのため、放電場で加速された荷電粒子と、酸素分子或いは窒素分子との 非弾性衝突によって生じる酸素或いは窒素の活性粒子と酸素分子との反応により、 オゾンや窒素酸化物とが生成される。電子写真複写機内部に設置された排気ファン 力 これらオゾン等を含む空気を機外に排出していた。しかし、オゾンは非常に臭気 の強い気体である。オゾンは、オゾン濃度が 0. lppm程度の空気中に人が隣接して いると、息切れ、目まい、頭痛、吐き気などの生理作用を引き起こすことがあり、人体 に対して有害である。
[0004] また、コロナ放電装置力も発生したオゾンや窒素酸ィ匕物は、対向する感光体ドラム の表面に付着し、高湿度環境下において吸湿する。このため、感光体ドラムの表面 抵抗が低下し、トナー像のかぶり等の画像欠陥が発生するという問題があった。さら に、オゾンは強い化学作用がある。オゾンが、有機感光体をはじめとして、各種感光 体との化学反応が進行すると、安定した電荷供給を行うことは困難であった。
[0005] そこで、従来では、オゾンや窒素酸化物等の放電生成物を電子写真複写機外へ 放出する前に除去し、かつ感光体への汚染を抑制するコロナ放電装置が広く使われ ている。
[0006] 例えば、特許文献 1に開示されたコロナ放電装置 100では、図 15 (a)、図 15 (b)、 および図 15 (c)に示すように、シールド部材 101の表面に酸ィ匕マンガン等の放電生 成物除去物質を担持させた構成となって!/、る。
[0007] 上記シールド部材 101は、断面コの字形の細長い箱型となっている。内部には絶 縁ブロック 102 · 103があり、絶縁ブロック 102 · 103間に放電電極であるワイヤ 104が 張設されている。このシールド部材 101は、平板状の板紙 105の表面を導電性シート 106によって被覆した紙材 107を折り曲げることによって構成されている。
[0008] 上記導電性シート 106は、活性炭シート、或いはニッケルやアルミ等の金属を、メッ キ或いは蒸着等により表面に形成した金属シート等のシート等である。なお、上記活 性炭シートには酸ィ匕マンガンや酸ィ匕チタン、 Pt、 Pd、 Ru等の貴金属が担持されてい る。
[0009] したがって、放電時にワイヤ 104周辺に発生したオゾンや酸ィ匕チタン等の放電生成 物が、シールド部材 101表面に達した際、放電生成物除去物質と接触し、反応する 。そして、オゾンは酸素分子となり、窒素酸ィ匕物は硝酸となるので、回収することがで きる。
[0010] また、特許文献 2に開示されたコロナ放電装置 200では、図 16、図 17 (a)、および 図 17 (b)に示すように、シールド部材 201内部、つまりコロナ放電空間内に、酸ィ匕マ ンガン等が担持された放電生成物除去部材 202を設置した構成となっている。
[0011] 上記放電生成物除去部材 202には、多数の貫通孔 203が形成されている。したが つて、イオン流がこの貫通孔 203を通過することができる。つまり、シールド部材 201 内部で還流するイオン風中の放電生成物は、放電生成物除去部材 202内部で回収 される。
[0012] また、放電生成物除去部材 202の背部に排気ダクト 204を設けて、排気ファン 205 により強制的に吸引することにより、シールド部材 201内部のイオン風の還流を利用 することなく放電生成物を回収することができる。
特許文献 1 :日本国公開特許公報「特開平 2— 259673号公報 (公開日: 1990年 10 月 22日)」 特許文献 2 :日本国公開特許公報「特開平 6— 317974号公報 (公開日: 1994年 11 月 15日)」
発明の開示
[0013] し力しながら、上記従来のコロナ放電装置 100· 200では、放電生成物の高効率回 収と放電生成物除去フィルタの長寿命化とを実現できな 、と 、う問題点を有して 、る
[0014] 例えば、特許文献 1では、シールド部材 101表面に被覆された導電性シート 106表 面に担持された酸化マンガンに接触した放電生成物のみが反応し、除去回収される 。放電生成物を含むイオン風は、放電電極がワイヤ状であるため、高電界を形成す るワイヤ 104近傍全周力もシールド部材 101に向けて流れ始める。したがって、放電 生成物が除去される場所は導電性シート 106表面のみであり、回収効率が低い。
[0015] また、特許文献 2では、図 17 (a)に示すように、放電電極 206が略板形状であるた め、高電界を形成する放電電極 206先端のエッジ方向、すなわち感光体 210の方向 にイオン風が流れやすい。そのため、シールド部材 201内部に還流するイオン風も 存在する力 還流せずにグリッド 207を介して感光体 210側へ放出するイオン風が多 い。
[0016] さらに、イオン流を強制するため、放電発生方向に対して、イオン風を逆方向に強 制的に吸引すると、コロナ放電時の電荷供給量にばらつきが発生してしまう。感光体 210の一様帯電のように、安定して一定電荷量を供給する場合には、逆方向の強制 的な吸引は使用することができない。したがって、放電生成物除去部材 202への接 触効率が低くなり、回収効率が低くなる。
[0017] また、特許文献 1および特許文献 2では、コロナ放電空間内部にシールド部材 101 表面に被覆された導電性シート 106表面、および放電生成物除去部材 202表面が 露出しており、コロナ放電中、常に発生するイオン風にさらされた状態である。そのた め、放電中に発生したイオンが導電性シート 106表面や放電生成物除去部材 202 表面に到達すると、イオンと放電生成物除去物質との間で不可逆的な化学反応が発 生し、導電性シート 106や放電生成物除去部材 202は劣化する。その劣化が進行す ると、放電生成物除去のフィルタとしての性能が低下する。 [0018] 例えば、導電性シート 106上に酸ィ匕マンガンを担持させた状態でコロナ放電を行つ た場合、黒色の酸化マンガン担持体が徐々に白色化し、オゾン回収用の触媒作用を 数時間程度しか維持することができな 、。
[0019] 本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、放電生 成物の高効率回収と放電生成物除去フィルタの長寿命化とを実現することができるコ ロナ放電装置、感光体帯電チャージャ、および放電生成物除去部材の製造方法を 提供することにある。
[0020] 本発明のコロナ放電装置は、上記課題を解決するために、放電するための放電電 極と、放電生成物を除去可能な物質を含み放電電極の周囲に設けられた放電生成 物除去部材と、上記放電電極と上記放電生成物除去部材との間に設けられ、かつ、 放電電極に対向する方向に貫通孔を有し、少なくとも放電電極に対向する面が金属 材料力 なるシールド部材とを備えて 、ることを特徴として 、る。
[0021] 上記の発明によれば、シールド部材に貫通孔を設けることにより、放電電極近傍に おいて発生し、シールド部材表面に到達した気流を、均一にかつ効率よぐシールド 部材裏面側に設置された放電生成物除去部材へと導くことができる。
[0022] また、上記のような構成では、シールド部材表面に到達した気流の成分の内、ィォ ンゃ電子等の荷電粒子のみを、シールド部材表面の金属材料上にぉ 、て電界によ り回収することができる。つまり、気流成分の中で、酸素分子および窒素分子等の大 気中成分と、放電時に発生したオゾンや窒素酸化物 (NOx)等の放電生成物とだけ がシールド部材の貫通孔を通過し、イオン等の荷電粒子は通過することができな 、。 荷電粒子がシールド部材の貫通孔を通過できな!/、ことは、荷電粒子と放電生成物除 去部材との間の化学反応に伴う材料劣化を抑制し、放電生成物除去部材のフィルタ 性能の低下を抑制する。
[0023] また、本発明のコロナ放電装置では、シールド部材の貫通孔は、放電生成物除去 部材に対向するように形成されていると共に、放電生成物除去部材には、シールド 部材に対向する貫通孔が形成されて 、ることが好まし 、。
[0024] 上記の構成によれば、放電生成物はシールド部材の貫通孔を通過した方向のまま 、放電生成物除去部材を通過することができる。さらに、放電生成物除去部材内部 に形成された貫通孔の孔面積および部材厚さを規定することにより、放電生成物の 回収効率を容易に制御することができる。
[0025] また、本発明のコロナ放電装置では、放電生成物除去部材およびシールド部材は 、 1つの基材で構成されていることが好ましい。
[0026] 上記の構成によれば、部品点数を減らすことにより装置を小型化することができる。
また、放電生成物除去部材とシールド部材との界面でのリークを防止することができ る。さらに、各部材を設置する場合、境界部に密着しろが必要である力 1つの基材 で構成すると、各部材の境界部の密着しろが不要になるため、放電生成物除去部材 およびシールド部材の貫通孔領域を拡大することができ、フィルタ能力をさらに向上 することができる。
[0027] また、本発明のコロナ放電装置では、放電生成物除去部材は、複数の基材の重ね 合わせにより構成されて!ヽることが好ま 、。
[0028] また、本発明の放電生成物除去部材の製造方法は、上記課題を解決するために、 上記記載のコロナ放電装置に使用される放電生成物除去部材の製造方法であって 、上記放電生成物除去部材を、複数の多孔質基材上に放電生成物を被覆した後に 重ね合わせて形成することを特徴として 、る。
[0029] 上記の構成によれば、放電生成物除去部材は、放電生成物除去基材を複数枚重 ね合わせたことにより多層に構成されている。したがって、例えば、厚さ Tの放電生成 物除去基材を一枚で構成したものと、厚さ TZ2の放電生成物除去基材を 2枚重ね て構成した場合を比較すると、厚さ Tの放電生成物除去基材は、厚いので表面張力 が大きくなり目詰まりし易い。一方、厚さ TZ2の放電生成物除去基材を 2枚重ねて構 成した場合には、各放電生成物除去基材の間に隙間ができることから、厚みが TZ2 の各放電生成物除去基材についての表面張力となり、表面張力が小さくなるので目 詰まりがし難くなる。そのため、基材上に放電生成物除去物質を被覆する際、目詰り を発生させることなぐより安定に材料被覆することができる。
[0030] 一般に、貫通孔サイズが小さくなると、放電生成物除去物質を被覆する際に目詰り が発生しやすくなる。しかし、このように薄型フィルタ基材上に材料被覆した後、重ね 合わせて使用することにより、目詰りのない微小孔フィルタが作成可能となる。 [0031] さらに、複数の放電生成物除去物質を個別に設置することができる。例えば、酸ィ匕 チタンと酸ィ匕マンガンとを別々にコートし、重ね合わせて使用することにより、酸ィ匕マ ンガン自身を NOxによる劣化力も保護することができ、各フィルタの長寿命化を可能 にする。
[0032] また、本発明のコロナ放電装置では、放電生成物除去部材は、ハニカム構造のセ ルで構成されていることが好ましい。さらに、ハ-カム構造のセルは、セル厚さが T(m m)、セル孔周長が C (mm)、セル数が N (セル Zmm2)、および孔断面積が S (mm2 )である時に、 TZC≥0. 8、かつ、(NS) ZT≥0. 032を満たすセル構成であること が好ましい。
[0033] 上記の両者の構成によれば、ガス吸着効率およびガスのコンダクタンスの大きいセ ル構成を得ることができ、放電生成物の高 、捕集効率を実現することができる。
[0034] また、本発明のコロナ放電装置では、シールド部材に形成された貫通孔の断面積 は、放電生成物除去部材に形成された貫通孔の断面積よりも小さ 、ことが好ま 、。 さらに、シールド部材に形成された貫通孔のシールド厚さ方向の断面は、曲線状で あることが好ましい。
[0035] 上記の両者の構成によれば、シールド部材表面で回収すべきイオン、電子等の荷 電粒子の放電生成物除去部材側への進入をより抑制することができ、放電生成物除 去部材の長寿命化を可能にする。
[0036] また、本発明のコロナ放電装置では、放電電極の周囲の放電生成物除去部材およ びシールド部材が設けられていない開口部に、放電電極とシールド部材との間の電 圧を制御するスリット状電極が備えられて 、ることが好ま 、。
[0037] 上記の構成によれば、放電電極とシールド部材との間の電圧を制御することができ るので、放電電極から発生するイオンの供給量を制御することができる。
[0038] また、本発明のコロナ放電装置では、放電電極の周囲の一方向に放電電極付着 物除去部が備えられて 、ることが好まし 、。
[0039] 上記の構成によれば、定期的に放電電極の付着成分を除去することができ、放電 電極の放電特性の安定化および長寿命化を実現することができる。
[0040] また、本発明のコロナ放電装置では、放電電極とシールド部材間の電位差力 放 電電極とスリット状電極間の電位差よりも大きいことが好ましい。さらに、放電電極の 周囲の放電生成物除去部材、シールド部材およびスリット状電極の 、ずれも設けら れていない開口部に、開口部の両側に独立した電極を備え、両電極間に電位差を 与えることが好ましい。さらに、放電電極の周囲の開口部が、シールド部材とスリット 状電極との間のみであり、放電電極とシールド部材間の電位差力 放電電極とスリツ ト状電極間の電位差よりも小さ ヽことが好まし 、。
[0041] 上記の構成によれば、放電電極を放電させる領域の電界が制御されるので、イオン 風が放電生成物除去部材側に誘導され、放電生成物をより効率よく除去することが できる。
[0042] また、本発明のコロナ放電装置では、放電生成物除去部材の周囲に排気ダクトが 備えられて 、ることが好まし!/、。
[0043] 上記の構成によれば、シールド部材内部の気流を乱すことなぐつまり、感光体側 への電荷供給を乱すことなぐ安定した放電特性を保持しながら、放電生成物の回 収効率を向上させることができる。
[0044] また、本発明のコロナ放電装置では、放電生成物除去部材の周囲に光源が備えら れていることが好ましい。
[0045] 上記の構成によれば、放電生成物除去部材の気流出口側の貫通孔から光を通過 させることにより、酸ィ匕チタン等の光触媒成分の触媒反応性を向上させることができ、 フィルタ能力を向上させることができる。
[0046] また、本発明のコロナ放電装置では、放電生成物を除去可能な物質が、酸化マン ガンまたは酸ィ匕チタンであることが好ま 、。
[0047] 上記の構成によれば、放電生成物の主要成分であるオゾンおよび窒素酸化物を効 率よく除去することができる。
[0048] また、本発明の感光体帯電チャージャは、上記課題を解決するために、本発明のコ ロナ放電装置と、上記コロナ放電装置に対向して設けられている感光体との間には、 コロナ放電装置と感光体との間の気流の入出を防止する遮風板が備えられているこ とを特徴としている。
[0049] 上記の構成によれば、感光体を回転させた時に発生するせん断方向の気流力 シ 一ルド部材内部に入り込みシールド部材内部の気流を乱すことを抑制することができ る。そして、安定した電荷供給と放電生成物の高効率除去との両方を実現することが できる。
[0050] 以上のように、本発明のコロナ放電装置は、放電するための放電電極と、放電生成 物を除去可能な物質を含み放電電極の周囲に設けられた放電生成物除去部材と、 上記放電電極と上記放電生成物除去部材との間に設けられ、かつ、放電電極に対 向する方向に貫通孔を有し、少なくとも放電電極に対向する面が金属材料力 なる シールド部材とを備えて 、るものである。
[0051] それゆえ、シールド部材に貫通孔を設けることにより、放電電極近傍で発生しシー ルド部材表面に到達した気流を、均一にかつ効率よぐシールド部材裏面側に設置 した放電生成物除去部材へと導くことができるので、放電生成物の高効率回収と放 電生成物除去フィルタの長寿命化とを実現することができるコロナ放電装置を提供す るという効果を奏する。
[0052] また、本発明の感光体帯電チャージャは、以上のように、本発明のコロナ放電装置 と、上記コロナ放電装置に対向して設けられている感光体との間には、コロナ放電装 置と感光体との間の気流の入出を防止する遮風板が備えられているものである。
[0053] また、本発明の放電生成物除去部材の製造方法は、以上のように、上記記載のコ ロナ放電装置に使用される放電生成物除去部材の製造方法であって、上記放電生 成物除去部材を、複数の多孔質基材上に放電生成物を被覆した後に重ね合わせて 形成する方法である。
[0054] それゆえ、放電生成物の高効率回収と放電生成物除去フィルタの長寿命化とを実 現することができる感光体帯電チャージャ、および放電生成物除去部材の製造方法 を提供すると!ヽぅ効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0055] [図 1(a)]本発明におけるコロナ放電装置の実施の一形態を示すものであって、上記コ ロナ放電装置における内部構成を示す断面拡大図である。
[図 1(b)]上記コロナ放電装置のシールド板および放電生成物除去部材におけるィォ ン風の流れる方向を示す断面図である。 [図 2]上記コロナ放電装置を示す斜視図である。
[図 3]上記コロナ放電装置における放電生成物除去部材のガス吸着効率とガスのコ ンダクタンスとの相関関係を示すグラフである。
[図 4]上記コロナ放電装置における放電生成物除去部材のオゾン捕集効率を示すグ ラフである。
[図 5]上記コロナ放電装置における内部構成を示す斜視図である。
[図 6]上記コロナ放電装置における綾織のシールド板を示す拡大断面図である。
[図 7]本発明におけるコロナ放電装置の他の実施の形態を示す断面図である。
[図 8]本発明におけるコロナ放電装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
[図 9]本発明におけるコロナ放電装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
[図 10]上記コロナ放電装置におけるシールド部材の電位とオゾン捕集効率との関係 を示すグラフである。
[図 11]上記コロナ放電装置の変形例を示す断面図である。
[図 12]本発明におけるコロナ放電装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である
[図 13]上記コロナ放電装置におけるグリッド シールド部材間の電位差とオゾン捕集 効率との関係を示すグラフである。
[図 14]本発明におけるコロナ放電装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である [図 15(a)]従来のコロナ放電装置を示す概略斜視図である。
[図 15(b)]上記コロナ放電装置における内部構成を示すものであって、図 15 (a)の X -X線断面図である。
[図 15(c)]上記コロナ放電装置におけるシールド部を示す拡大断面図である。
[図 16]従来におけるコロナ放電装置の他の形態を示す概略斜視図である。
[図 17(a)]上記従来のコロナ放電装置を示す断面図である。
[図 17(b)]上記コロナ放電装置の変形例を示す断面図である。
符号の説明
1 放電電極 フィルタホルダ
a 開口部
b 開口部
シールド板 (シールド部材)
a 員通孔
放電生成物除去部材
a 貫通孔
グリッド (スリット状電極)
0 コロナ放電装置
1 感光体
0 コロナ放電装置
4 シールド一体型放電生成物除去部材
4a 導電部
0 コロナ放電装置
1 窒素酸化物除去用フィルタ (放電生成物除去部材)2 オゾン除去用フィルタ (放電生成物除去部材)0 コロナ放電装置
1 排気ダクト
1a 排出口
2 遮風板
3 光源
0 コロナ放電装置
1 放電電極クリーニング機構 (放電電極付着物除去部)2 放電電極クリーニング部材
3 ラッピングぺーパ
5 遮蔽電極(電極)
0 コロナ放電装置
荷電粒子の進行方向 B 放電生成物の進行方向
C イオン風の吸引方向
X 可動レーノレ設置方向
Y 遮蔽電極間の電位方向
Z シールド部材とグリッド間の電位方向
発明を実施するための最良の形態
[0057] 〔実施の形態 1〕
本発明の一実施形態について図 1 (a)ないし図 6に基づいて説明すれば、以下の 通りである。なお、本実施の形態のコロナ放電装置は、例えば、電子写真複写機器 における感光体ドラムの一様帯電や感光体ドラム上に形成されたトナー像を紙やべ ルト上へ転写する感光体帯電チャージャとして利用される。
[0058] 本実施の形態のコロナ放電装置 10は、図 2に示すように、放電電極 1と、フィルタホ ルダ 2と、シールド部材としてのシールド板 3と、放電生成物除去部材 4とを備えてい る。
[0059] 放電電極 1は、 30〜: L00 μ m径のワイヤ状の電極である。この放電電極 1は、コロ ナ放電装置 10の両側の絶縁ホルダ(図示せず)によって張設されている。
[0060] フィルタホルダ 2は、後述するようにフィルタとして機能する上記シールド板 3および 放電生成物除去部材 4を保持するものであり、断面コの字型の部材となっている。こ のフィルタホルダ 2は、放電電極 1の周囲に設置されており、図示しない例えば複写 機本体に取り付けられている。また、フィルタホルダ 2には、図 1 (a)に示すように、断 面コの字型を形成する 3面に大きな開口部 2aが形成されている。
[0061] シールド板 3は、金属材料からなって!/ヽる。このシールド板 3は、放電電極 1とフィル タホルダ 2との間において、フィルタホルダ 2の断面コの字型を形成する 3面に形成さ れた大きな開口部 2aを覆う位置に設置されている。また、シールド板 3には、微小な 多数の貫通孔 3aが形成されて 、る。
[0062] 貫通孔 3aは、ステンレス製の打ち抜き金網もしくは汎用品である平織'綾織等のス テンレス金網または不織布のように、シールド板 3の厚さ方向に貫通して 、ればよ 、。 貫通孔 3aのサイズに関しては、 目開き長が 0. 2〜2mmであることが好ましい。 [0063] なお、シールド板 3は少なくとも放電電極 1側の面が金属材料であればよぐシール ド板 3の基材が榭脂等の絶縁体で形成されていても構わない。その場合、放電電極 1側に金属材料を蒸着或いはメツキ等により形成する必要がある。放電電極 1に対向 する金属材料には、放電電極 1と独立して電圧制御するために高圧電源が繋がって いる。
[0064] 放電生成物除去部材 4は、フィルタホルダ 2の断面コの字型を形成する 3面に形成 された大きな開口部 2aを覆う位置に、外側に設置されている。また、放電生成物除 去部材 4には、多数の貫通孔 4aが形成されている。
[0065] 貫通孔 4aは、シールド板 3に対向するように形成されている。貫通孔 4aのサイズに 関しては、目開き長が 0. 2〜2mmであることが好ましい。
[0066] そして、放電生成物除去部材 4の貫通孔 4a内面を含む表面全体には、放電生成 物除去物質が担持されている。放電生成物除去物質は、オゾン除去の場合は酸ィ匕 マンガンを主成分とし、窒素酸化物の場合は酸化チタンを主成分としている。他に活 性炭や過酸化鉛、パラジウム、白金、ニッケル、ロジウム等の各金属および金属酸化 物、さらに、シリコン系のバインダ榭脂、溶剤等を混合している。
[0067] なお、放電生成物除去部材 4を形成する基材は、厚さ方向に貫通孔 4aを有し、さら に放電生成物除去物質を被覆焼成する際にその焼成温度以上の耐熱性を有するも のであればよい。例えば、ハ-カム状に孔形成されたアルミや紙材、或いはステンレ ス製ゃセラミック製の孔空き材料等が好まし 、。
[0068] また、フィルタホルダ 2における断面コの字型の開口している側には、ステンレス製 のグリッド 5が設置されている。グリッド 5は、放電電極 1から発生するイオンの供給量 を制御している。
[0069] また、本実施の形態のコロナ放電装置 10は、フィルタホルダ 2における断面コの字 型の開口して 、る側を、感光体 11に向けて設置されて!、る。
[0070] 次に、上記構成のコロナ放電装置 10における、放電時に発生するイオンおよび放 電生成物の流れについて、図 1 (a)および図 1 (b)に基づいて説明する。
[0071] 図 1 (a)に示すように、放電電極 1に 3〜5kVの高電圧を印加すると、放電電極 1の 周囲でコロナ放電が発生し、大気中の中性分子が電離してイオンや電子等の荷電 粒子が生成される。また、放電領域中で解離した酸素原子が酸素分子と衝突するこ とによりオゾンが生成されて、酸素原子が窒素原子或いは窒素分子と衝突することに より NOや NO等の窒素酸化物が生成される。
2
[0072] 次 、で、図 1 (b)に示すように、上記のように発生した荷電粒子は、矢印 Aで示すよ うに、高電圧が印加されて!ヽる上記放電電極 1とシールド板 3と間の電位勾配で形成 される電界方向にしたがって、ほぼ放射線状に進行する。そして、荷電粒子は電界 力を受けて、最終的に放電電極 1の対向電極となるシールド板 3に到達し回収される 。なお、このとき、荷電粒子は、図 1 (a)に示すグリッド 5を通して感光体 11に飛着し、 感光体 11を帯電させる。
[0073] 一方、オゾンや窒素酸ィ匕物等の放電生成物は、矢印 Bに示すように、荷電粒子の 流れにしたがって、イオン風としてほぼ同一方向に拡散し始める。そして、イオン風が シールド板 3に到達すると、このイオン風は、荷電粒子のように電界に引き寄せられる ことがないため、拡散方向を維持しながら、シールド板 3の貫通孔 3aを通過し、放電 生成物除去部材 4中の貫通孔 4aを通過する。そして、放電生成物は、貫通孔 4aを通 過する間に放電生成物除去物質と接触することによって、触媒作用が働き、除去回 収される。
[0074] 以上のように、本構成によると、放電時に発生した荷電粒子は、シールド板 3に到達 したときに回収されるので放電生成物除去部材 4に到達することはできない。一方、 放電生成物のみが、拡散方向を曲げることなく円滑にシールド板 3の貫通孔 3aを通 過し、放電生成物除去物質が担持されている貫通孔 4a中を通過することができる。し たがって、非常に効率よく放電生成物を除去回収することができる。
[0075] 実際に、本構成でコロナ放電させたときのオゾン回収効率の比較結果を表 1に示す
[0076] 実験では、シールド板 3には、貫通孔 3aの目開きが 650 mとなっている平織りの ステンレスメッシュを使用し、放電生成物除去部材 4には 400セル Zインチ、厚さ 6m mのハ-カム構造のオゾン除去用フィルタを使用した。そして、イオン風を効率よくス テンレスメッシュ内に通過させて、オゾン除去用フィルタ内の貫通孔 4aに導入するこ とにより、オゾン量を 1Z500に低減することができた。また、従来例に示すように、シ 一ルド板 3表面に直接酸ィ匕マンガンを担持した場合と比較しても、約 250倍のオゾン 回収効率を得ることができる。
[表 1]
Figure imgf000016_0001
[0078] 次に、放電生成物除去部材 4の基材構成および性能の比較結果を表 2に示す。
[0079] 基材構成は、ハ-カム構造とメッシュ構造とがあり、異なる性能を有している。放電 生成物を効率よく除去回収するためには、通気性が高いことが必要条件となる。そこ で、ハ-カム構造はメッシュ構造に比べて、厚みを有する状態において開口率の高 V、構造物を製造することが可能であるため、ガスの流路抵抗の増加を抑制させた構 造として最も望ましい。
[0080] [表 2]
Figure imgf000016_0002
[0081] 次に、放電生成物除去部材 4がハニカム構造である場合のメッシュ数、貫通孔サイ ズ、および厚さとオゾン捕集効率との関係について説明する。
[0082] まず、ハ-カム構造の貫通孔におけるガス吸着効率 Eaおよびガスのコンダクタンス
Cfを、メッシュ数 N、貫通孔サイズ (孔周長 Cおよび孔断面積 S)、並びに、厚さ Tで表 すと、以下に示す式(1)および(2)のように表される。
[0083] Ea= ( a T) /C · · · (!)
Figure imgf000017_0001
( a , βはガス材およびコート材に依存した定数)
また、ハ-カム構造である放電生成物除去部材 4の A〜Fの 6サンプルに対して、 式(1)および(2)に基づいて、ガス吸着効率とガスのコンダクタンスとの相対値を算出 した結果を図 3に示す。図 3に示すように、ガス吸着効率とガスのコンダクタンスとは相 反する関係にある。例えば、貫通孔サイズ、すなわち孔周長および孔断面積を小さく してガス吸着効率を大きくすると、貫通孔のガスの流路抵抗は大きくなり、ガスの流路 抵抗の逆数であるガスのコンダクタンスは小さくなる。
[0084] さらに、上記 A〜Fの 6サンプルに対するオゾン捕集量の測定結果により、上記 A〜 Fの 6サンプルの各捕集効率を図 4に示す。図 4に示すように、サンプル Bのオゾン捕 集効率が最も高い。よって、最もオゾン捕集効率が高い状態のとき、ガス吸着効率を 表す式(1)の定数 αを除いた相対値 (TZC)は 1. 5であり、ガスのコンダクタンスを 表す式(2)の定数 |8を除いた相対値 (NSZT)は 0. 158である。
[0085] なお、オゾン発生量の規格である ΒΑΜ規格と上記 A〜Fの 6サンプルの各捕集効 率とを比較すると、ガス吸着効率の相対値 (TZC)は 0. 8以上、ガスのコンダクタンス の相対値 (NSZT)は 0. 032以上であることが好ましい。
[0086] ところで、従来例で示したように、放電生成物除去物質がシールド板内部で露出し 、コロナ放電中にイオン風に常にさらされていると、イオン等の荷電粒子が放電生成 物除去物質の表面に進入する。そして、触媒作用以外の化学反応が発生して、放電 生成物除去物質の劣化を進行させる。
[0087] しかし、本構成では、放電生成物除去部材 4と放電電極 1との間にシールド板 3を 配置し、荷電粒子を電界によりシールド板 3で回収しているため、放電生成物除去部 材 4側への荷電粒子の進入を防止している。したがって、放電生成物除去物質の劣 化の進行を抑制することができ、放電生成物の除去性能の悪ィ匕を大幅に低減するこ とがでさる。
[0088] また、放電生成物除去部材 4と放電電極 1との間に設置されるステンレスメッシュの シールド板 3の有無と、オゾン除去用フィルタ表面の変色状況との相関を実測したも のを表 3に示す。ステンレスメッシュがない場合、イオン或いは電子等の荷電粒子が 直接オゾン除去用フィルタ表面に到達する。したがって、オゾン除去用フィルタ表面 上で触媒作用以外の化学反応が進行し、 5時間程度の放電時間で変色が確認され る。しかし、ステンレスメッシュでシールドする場合、荷電粒子はステンレスメッシュ表 面において電界により回収される。したがって、荷電粒子がオゾン除去用フィルタ表 面に進入することはなぐオゾン除去用フィルタの変色は見られない。
[0089] [表 3]
Figure imgf000018_0001
[0090] なお、本実施の形態では、上述したように、シールド板 3の貫通孔 3aのサイズに関 して目開き長が 0. 2〜2mmであり、放電生成物除去部材 4の貫通孔 4aのサイズに 関して目開き長が 0. 2〜2mmとなっている。し力しながら、荷電粒子の放電生成物 除去部材 4側への進入を抑制するという観点力もすると、図 5に示すように、シールド 板 3に形成された貫通孔 3aの断面積が、放電生成物除去部材 4に形成された貫通 孔 4aの断面積よりも小さ 、方が好ま 、。
[0091] また、上記の説明では、シールド板 3は、ステンレスを打ち抜いた金網を用いること によって、貫通孔 3aは単純な貫通孔となっている。ただし、必ずしもこれに限らず、例 えば、平織'綾織等のステンレス金網においては、例えば、図 6に示すように、シール ド厚さ方向の断面が、曲線状になっているような形状のメッシュであるとすることも可 能である。この曲線は例えば蛇行する曲線が好ましい。なお、図 6においては、 2本 ずつの綾織となっている。
[0092] さらに、上述の説明では、放電電極として 1本の放電電極 1を設置した場合につい て説明したが、これに限るものではない。例えば、櫛歯状や板状電極であってよぐま たは放電電極 1を複数本配列させた構成であってもよい。
[0093] 〔実施の形態 2〕 本発明の他の実施の形態について図 7に基づいて説明すれば、以下の通りである 。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態 1と同じ である。また、説明の便宜上、前記の実施の形態 1の図面に示した部材と同一の機 能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[0094] 前記実施の形態 1のコロナ放電装置 10では、断面コの字型のフィルタホルダ 2と、 シールド板 3と、断面コの字型の放電生成物除去部材 4との 3部材により構成されて いた。
[0095] しかし、本実施の形態 2のコロナ放電装置 20では、図 7に示すように、断面コの字 型のシールド板 3と放電生成物除去部材 4とを 1つの基材で形成して一体としたシー ルド一体型放電生成物除去部材 24により構成されている。
[0096] 上記シールド一体型放電生成物除去部材 24は、放電生成物除去物質を被覆しな Vヽシールドとして機能する導電部 24aが形成されたアルミ基材を、断面コの字型であ つて内面側が全て上記導電部 24aとなるように、 3個を組み立てて接着した構成とな つている。
[0097] すなわち、上記アルミ基材は、全体にハ-カム状の貫通孔を有している。そして、こ のアルミ基材の一方の面に露出する貫通孔を全てシールした状態で、他方の面に露 出する貫通孔力 放電生成物除去物質を被覆する。これにより、アルミ基材のシール した貫通孔のみアルミニウムが露出し、シールドとして機能する導電部 24aが形成さ れる。
[0098] 本構成のコロナ放電装置 20のように、ハ-カム状の貫通孔を有したアルミ基材を利 用することにより、内面にシールド部としての導電部 24aを有したシールド一体型放 電生成物除去部材 24を形成することができる。
[0099] また、この構成においては、実施の形態 1のコロナ放電装置 10において存在した、 フィルタホルダ 2を省略することができる。したがって、部品点数を減らすことにより、 装置の小型化を可能にすることができる。なお、本実施の形態では、シールド一体型 放電生成物除去部材 24自体が、図示しな 、複写機本体に取り付けられて!/、る。
[0100] さらに、前記実施の形態 1においては、シールド板 3と放電生成物除去部材 4との 界面においてリークの可能があった力 本実施の形態のように 1つの基材で構成する と、シールド板 3と放電生成物除去部材 4との界面でのリークを防止することができ、 放電生成物をより高効率に回収することができる。
[0101] また、各部材の境界部の密着しろが不要になるため、シールド板 3の貫通孔 3aおよ び放電生成物除去部材 4の貫通孔 4aの各領域を拡大することができ、フィルタとして の能力をさらに向上することができる。
[0102] なお、本実施の形態では、導電部 24a以外のアルミ基材等の導電基材上に、放電 生成物除去物質をコートしているが、必ずしもこれに限らず、紙等の絶縁性のハ-カ ム基材上に放電生成物除去物質をコートすると共に、ハニカム基材の放電電極 1側 に、蒸着ゃメツキ等を施して導電部 24aを形成しても構わな ヽ。
[0103] 〔実施の形態 3〕
本発明の他の実施の形態について図 8に基づいて説明すれば、以下の通りである 。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態 1およ び実施の形態 2と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態 1および実施 の形態 2の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を 付し、その説明を省略する。
[0104] 前記実施の形態 2のコロナ放電装置 20では、 1つの基材で形成して一体とした断 面コの字型のシールド一体型放電生成物除去部材 24により構成されていた。
[0105] し力し、本実施の形態 3のコロナ放電装置 30では、図 8に示すように、ステンレスメッ シュの重ね合わせにより一体として構成されて 、る。
[0106] すなわち、本実施の形態のコロナ放電装置 30では、同図に示すように、放電電極 1 に露出する最内面に設けられたステンレスメッシュ力 なるシールド板 3と、酸化チタ ンをコートした放電生成物除去部材としての窒素酸ィ匕物除去用フィルタ 31と、酸ィ匕マ ンガンをコートした放電生成物除去部材としてのオゾン除去用フィルタ 32との各フィ ルタが順に配置されている。これら窒素酸ィ匕物除去用フィルタ 31およびオゾン除去 用フィルタ 32もステンレスメッシュからなっているので、全体として、ステンレスメッシュ を重ね合わせた一体物となって 、る。
[0107] ここで、複数枚のステンレスメッシュを重ね合わせて構成する場合、少なくとも放電 電極 1に露出する最内面には、何もコートしないステンレスメッシュ力もなるシールド 板 3を設置する。また、気流の通過方向に放電生成物除去物質をコートした例えば 窒素酸ィ匕物除去用フィルタ 31およびオゾン除去用フィルタ 32等のステンレスメッシュ を配置する。
[0108] 本実施の形態のコロナ放電装置 30のように、ステンレスメッシュのような薄型フィル タを重ね合わせることにより、放電生成物除去物質を基材上にコートする際、 目詰り を発生させずに安定形成ができる。つまり、放電生成物除去物質をデイツビング等に よって被覆する際、貫通孔のサイズ力 S小さくなると、基材の厚さが大きい程極端に目 詰りが発生しやすい。しかし、薄型フィルタ基材上に放電生成物除去物質をコートし た後に重ね合わせて使用することにより、 1枚あたりの放電生成物除去基材の厚さが 薄くなるので、 目詰りのな!、微小孔フィルタを形成することができる。
[0109] また、上記コロナ放電装置 30では、複数の放電生成物除去物質を混合させずに、 それぞれ異なる種類の放電生成物除去物質がコートされた各ステンレスメッシュを重 ねて用いている。すなわち、内面力 外面に向けて、酸ィ匕チタンをコートした窒素酸 化物除去用フィルタ 31、酸ィ匕マンガンをコートしたオゾン除去用フィルタ 32の順にフ ィルタが重ねて配置されている。酸ィ匕マンガンは窒素酸ィ匕物によって劣化しオゾン回 収能力を低下させる。しかし、上記配列にて各フィルタを設置すると、先に窒素酸ィ匕 物を回収することにより、オゾン除去用フィルタ 32内部に窒素酸ィ匕物が通過すること を抑制することができ、オゾン除去用フィルタ 32の回収効率の低下を抑制しフィルタ 能力を延長することができる。つまり、最適なフィルタ設計を簡易に行うことができ、フ ィルタ性能を向上させることができる。
[0110] 〔実施の形態 4〕
本発明の他の実施の形態について図 9ないし図 13に基づいて説明すれば、以下 の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施 の形態 1〜実施の形態 3と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態 1〜 実施の形態 3の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符 号を付し、その説明を省略する。
[0111] 前記実施の形態 1〜実施の形態 3のコロナ放電装置では、放電電極 1の周囲 4面 のうち 3面が、シールド部材 3および放電生成物除去部材 4により構成されていた。 [0112] しかし、本実施の形態 4のコロナ放電装置 50では、図 9に示すように、グリッド 5に対 向する面(以下、背面とする)側に、シールド部材 3および放電生成物除去部材 4を 備えずに、フィルタホルダ 2の開口部 2bが形成されている。そして、上記フィルタホル ダ 2の開口部 2bに、放電電極クリーニング機構 51を備える構成となっている。
[0113] 放電電極クリーニング機構 51は、コロナ放電装置 50の背面側にて放電電極 1を張 設して 、る方向 Xに設置されて 、る可動レール(図示せず)、上記可動レールに設置 されている放電電極クリーニング部材 52、および、上記放電電極クリーニング部材 5 2を駆動させる駆動モータ(図示せず)などを備えており、放電電極クリーニング部材 52を、駆動モータにより可動レール上を定期的に往復移動させる仕組みになつて ヽ る。
[0114] 放電電極クリーニング部材 52の先には、繊維状または低粒度のラッピングぺーパ 5 3が備えられており、放電電極 1の両側から接触させて、放電電極 1の表面を洗浄ま たは研磨している。
[0115] 上記の構成によれば、放電電極クリーニング機構 51中の放電電極クリーニング部 材 52が定期的に往復移動されるので、ラッピングぺーパ 53によって放電電極 1の付 着成分を除去することができる。それゆえ、放電電極 1の放電特性の安定化および長 寿命化を実現することができる。
[0116] ここで、放電電極クリーニング機構 51を挿入するため、コロナ放電装置 50の背面側 には、フィルタホルダ 2の開口部 2bが形成されている。それゆえ、フィルタホルダ 2の 開口部 2bからの放電生成物の流出を抑制するため、シールド部材 3の電位条件を 制御する。
[0117] 図 10に、フィルタホルダ 2の開口部 2bからの放電生成物流出の抑制結果を示す。
図 10は、本実施の形態 4のコロナ放電装置 50に関する、シールド部材 3の電位とォ ゾン捕集効率との関係を示す。シールド部材 3の電位を、図 9に示すイオン風の吸引 方向 Cに大きくさせることによって、オゾン捕集効率を向上させることができる。
[0118] なお、オゾン発生量の規格である BAM規格と本実施の形態 4のコロナ放電装置 5 0のオゾン捕集効率とを比較すると、シールド部材 3の電圧を、グリッド 5の電圧よりも 大きくさせることによって、コロナ放電装置 50のオゾン捕集効率を BAM規格値よりも 大きくさせることが可能となる。
[0119] また、図 11に示すように、フィルタホルダ 2の開口部 2bの両側壁面上に、他と独立 させた遮蔽電極 55を備えてもよい。両遮蔽電極 55間に電位差 Yを与えることにより、 フィルタホルダ 2の開口部 2bから流出するイオン風を遮ることができ、放電生成物の 流出を抑制することが可能となる。
[0120] さらに、図 12に示すように、放電電極 1の周囲 4面のうち 3面が密閉されているコロ ナ放電装置 60の場合について説明する。図 12に示すように、唯一の開口部である シールド部材 3とグリッド 5との間に、グリッド 5側が大きくなるように電位差 Zを与える。 上記電位差 Zが大きくなるにつれて、図 13に示すように、イオン風の流出を抑制し、 オゾン捕集効率を向上させることが可能となる。
[0121] 〔実施の形態 5〕
本発明の他の実施の形態について図 14に基づいて説明すれば、以下の通りであ る。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態 1〜 実施の形態 4と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態 1〜実施の形態 4の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、 その説明を省略する。
[0122] 前記実施の形態 1にお!/、ては、放電時に発生する気流方向に沿ってシールド板 3 および放電生成物除去部材 4中に貫通孔 3aおよび貫通孔 4aを配置することにより、 放電生成物を除去する構成となって!/、た。
[0123] 本実施の形態 5のコロナ放電装置 40では、図 14に示すように、さらに排気ダクト 41 と遮風板 42とを設けた構成となって 、る。
[0124] 上記排気ダクト 41は、放電生成物除去部材 4全体を囲うように構成されている。ま た、排気ダクト 41は排気ダクト 41内部の流路断面積がほぼ均等になるように設計さ れている。そして、排気ダクト 41の一部に排出口 41aを設けて、その先にファンを設 置することにより、排気制御できる構成となっている。
[0125] また、上記遮風板 42は、グリッド 5の両側に配置されており、フィルタホルダ 2上に取 り付けられている。遮風板 42はグリッド 5よりも感光体 11側に突出していれば良ぐま た、感光体 11と接触させて、その接触界面に低摩擦材料を配置した構成でも構わな い。
[0126] 本実施の形態のコロナ放電装置 40のように、放電生成物除去部材 4に対して均等 に囲った排気ダクト 41を設けることにより、放電生成物除去部材 4力も偏ることなく気 流を排出することができる。
[0127] また、グリッド 5の両側に遮風板 42を設けることにより、感光体 11が回転した際に、 上流側の遮風板 42で外部からのせん断流の進入を抑制することができる。つまり、 感光体 11とグリッド 5との間に空気が流入するのを防止できる。
[0128] さらに、下流側の遮風板 42によって、コロナ放電装置 40内部のイオン風がグリッド 5を通過して外部に放出することを抑制している。
[0129] また、上記コロナ放電装置 40では、シールド板 3中の貫通孔 3aおよび放電生成物 除去部材 4中の貫通孔 4aは、放電空間内のイオン風の流れる方向に沿って設けら れている。さらに、遮風板 42によってグリッド 5側においての気流の流入、流出を抑制 することができる。したがって、コロナ放電装置 40内部のイオン風を外部へ排気して も、感光体 11側力 の気流の流入によって放電空間内のイオン風が極端に乱される ということがないので、安定した排気を行うことができる。そして、排気むらにより発生 する放電量ばらつきが低減され、安定した電荷供給を行うことができる。
[0130] また、上記コロナ放電装置 40では、放電生成物除去部材 4の周囲に光源 43を設け ることちでさる。
[0131] 上記の構成によれば、放電生成物除去部材 4の気流出口側の貫通孔 4aから光を 通過させることにより、酸ィ匕チタン等の光触媒成分の触媒反応性を向上させることが でき、フィルタ能力を向上させることができる。
[0132] 以上のように、本構成では、感光体 11側へ安定した電荷供給と放電生成物の高効 率除去との両方を可能にする。
[0133] なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなぐ請求項に示した 範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手 段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれ る。
産業上の利用可能性 本発明は、感光体ドラムの一様帯電や感光体ドラム上に形成されたトナー像を紙や ベルト上へ転写する装置として、複数の電子写真複写機器にも適用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 放電するための放電電極と、
放電生成物を除去可能な物質を含み放電電極の周囲に設けられた放電生成物除 去部材と、
上記放電電極と上記放電生成物除去部材との間に設けられ、かつ、放電電極に対 向する方向に貫通孔を有し、少なくとも放電電極に対向する面が金属材料力 なる シールド部材とを備えていることを特徴とするコロナ放電装置。
[2] 上記シールド部材の貫通孔は、上記放電生成物除去部材に対向するように形成さ れていると共に、上記放電生成物除去部材には、上記シールド部材に対向する貫通 孔が形成されて ヽることを特徴とする請求項 1に記載のコロナ放電装置。
[3] 上記放電生成物除去部材およびシールド部材は、 1つの基材で構成されているこ とを特徴とする請求項 1に記載のコロナ放電装置。
[4] 上記放電生成物除去部材は、複数の基材の重ね合わせにより構成されていること を特徴とする請求項 1に記載のコロナ放電装置。
[5] 上記放電生成物除去部材の各基材は、それぞれ異なる種類の放電生成物除去物 質が被覆されていることを特徴とする請求項 4に記載のコロナ放電装置。
[6] 上記放電生成物除去部材は、ハ-カム構造のセルで構成されて 、ることを特徴と する請求項 1に記載のコロナ放電装置。
[7] 上記ハ-カム構造のセルは、セル厚さが T (mm)、セル孔周長が C (mm)、セル数 が N (セル Zmm2)、および孔断面積が S (mm2)である時に、
T/C≥0. 8 且つ (NS) ZT≥0. 032
を満たすセル構成であることを特徴とする請求項 6に記載のコロナ放電装置。
[8] 上記放電生成物除去部材およびシールド部材は、 1つの基材で構成されているこ とを特徴とする請求項 2に記載のコロナ放電装置。
[9] 上記放電生成物除去部材は、複数の基材の重ね合わせにより構成されていること を特徴とする請求項 2に記載のコロナ放電装置。
[10] 上記放電生成物除去部材の各基材は、それぞれ異なる種類の放電生成物除去物 質が被覆されていることを特徴とする請求項 9に記載のコロナ放電装置。
[11] 上記放電生成物除去部材は、ハ-カム構造のセルで構成されていることを特徴と する請求項 2に記載のコロナ放電装置。
[12] 上記ハ-カム構造のセルは、セル厚さが T (mm)、セル孔周長が C (mm)、セル数 が N (セル Zmm2)、および孔断面積が S (mm2)である時に、
T/C≥0. 8 且つ (NS) ZT≥0. 032
を満たすセル構成であることを特徴とする請求項 11に記載のコロナ放電装置。
[13] 上記シールド部材に形成された貫通孔の断面積は、上記放電生成物除去部材に 形成された貫通孔の断面積よりも小さいことを特徴とする請求項 1に記載のコロナ放 電装置。
[14] 上記シールド部材に形成された貫通孔のシールド厚さ方向の断面は、曲線状であ ることを特徴とする請求項 1に記載のコロナ放電装置。
[15] 上記放電電極の周囲の上記放電生成物除去部材および上記シールド部材が設け られていない開口部に、上記放電電極と上記シールド部材との間の電圧を制御する スリット状電極が備えられて 、ることを特徴とする請求項 1に記載のコロナ放電装置。
[16] 上記放電電極と上記シールド部材間の電位差力 該放電電極と上記スリット状電 極間の電位差よりも大きいことを特徴とする請求項 15に記載のコロナ放電装置。
[17] 上記放電電極の周囲の上記放電生成物除去部材、上記シールド部材および上記 スリット状電極のいずれも設けられていない開口部に、該開口部の両側に独立した 電極を備え、
上記両電極間に電位差を与えることを特徴とする請求項 16に記載のコロナ放電装 置。
[18] 上記放電電極の周囲の開口部が、上記シールド部材と上記スリット状電極との間の みであり、
上記放電電極と上記シールド部材間の電位差力 該放電電極と上記スリット状電 極間の電位差よりも小さいことを特徴とする請求項 15に記載のコロナ放電装置。
[19] 上記放電電極の周囲の一方向に放電電極付着物除去部が備えられていることを 特徴とする請求項 1に記載のコロナ放電装置。
[20] 上記放電生成物除去部材の周隨こ排気ダ外が備えられていることを特徴とする請 求項 1に記載のコロナ放電装置。
[21] 上記放電生成物除去部材の周囲に光源が備えられていることを特徴とする請求項
1に記載のコロナ放電装置。
[22] 上記放電生成物を除去可能な物質が、酸化マンガンであることを特徴とする請求 項 1に記載のコロナ放電装置。
[23] 上記放電生成物を除去可能な物質が、酸ィ匕チタンであることを特徴とする請求項 1 に記載のコロナ放電装置。
[24] 放電するための放電電極と、放電生成物を除去可能な物質を含み放電電極の周 囲に設けられた放電生成物除去部材と、上記放電電極と上記放電生成物除去部材 との間に設けられ、かつ、放電電極に対向する方向に貫通孔を有し、少なくとも放電 電極に対向する面が金属材料力 なるシールド部材とを具備するコロナ放電装置を 備えた感光体帯電チャージャであって、
上記コロナ放電装置と、該コロナ放電装置に対向して設けられている感光体との間 には、該コロナ放電装置と上記感光体との間の気流の入出を防止する遮風板が備え られて ヽることを特徴とする感光体帯電チャージャ。
[25] 放電するための放電電極と、放電生成物を除去可能な物質を含み放電電極の周 囲に設けられた放電生成物除去部材と、上記放電電極と上記放電生成物除去部材 との間に設けられ、かつ、放電電極に対向する方向に貫通孔を有し、少なくとも放電 電極に対向する面が金属材料力 なるシールド部材とを具備するコロナ放電装置に 使用される放電生成物除去部材の製造方法であって、
上記放電生成物除去部材を、複数の多孔質基材上に放電生成物を被覆した後に 重ね合わせて形成することを特徴とする放電生成物除去部材の製造方法。
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