JPH09114194A

JPH09114194A - コロナ放電装置

Info

Publication number: JPH09114194A
Application number: JP27582795A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Onodera; 正泰小野寺; Hiroyuki Tokimatsu; 宏行時松; Isao Endo; 勇雄遠藤; Toru Komatsu; 小松　　徹; Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 1997-05-02

Abstract

(57)【要約】【目的】一体型放電電極及び独立鋸歯電極型放電電極
を用いたコロナ放電装置において、放電特性が安定し
均一な帯電が行われるコロナ放電装置を低コストで供給
する、放電電極を容易にクリーニングすることができ
る、より少ない放電電流で十分な放電を行うことがで
きる、取り扱い性がよく組み立てや保守が容易であ
る、等の特徴を有するコロナ放電装置を提供する。【構成】複数個の放電用電極を直線状に形成したコロ
ナ放電電極１１１と、コロナ放電電極１１１と像担持体
１０間に位置し、像担持体１０の表面電位を制御する制
御グリッド１１６と、コロナ放電電極１１１の両側に位
置した板状のシールドプレート１１２とを有するコロナ
放電装置において、コロナ放電電極１１１が、平行配列
された複数個の絶縁性基板１１７にそれぞれ保持された
複数個の電極板であることを特徴とするコロナ放電装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成において、感光体（像形成体）の表面を帯電させるた
めのコロナ放電装置に関し、特に、非接触型の複数の尖
頭状の放電電極を有するコロナ放電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式によって画像形成を行う画
像形成装置では、感光体上にコロナ放電式の帯電器によ
って一様帯電を行った後、像露光手段によって像露光を
行って潜像を形成し、現像手段によって現像してトナー
像としたのち、転写器によって記録紙上にトナー像の転
写を行うことがなされている。

【０００３】従来この種の画像形成装置に用いられるコ
ロナ放電式の帯電器としては、ワイヤ放電方式（コロト
ロン、スコロトロン、ジコロトロン等）とピン放電方式
（ピン電極型、鋸歯状電極型等）に大別される。後者は
低オゾン発生のため近年電子写真複写機、プリンタ等で
も使用されるようになってきた。特に、一枚の薄い板状
部材に複数の鋸歯状の電極部を設けた電極板を用いた構
造の鋸歯電極は、小型化が容易である、オゾンの発生量
が少ない、放電電圧が低い等の特徴がある。鋸歯状の放
電電極を用いた帯電器として、特開昭６３−１５２７２
号公報や特開平５−４５９９９号公報やＵ．Ｓ．Ｐ．
３，６９１，３７３号明細書等によって開示されてい
る。

【０００４】そして、鋸歯状電極を用いたコロナ帯電器
としては、図１６に示すような帯電器が用いられる。図
１６（Ａ）はコロナ帯電器の構成を示す正面図で、図１
６（Ｂ）は図１６（Ａ）に示したコロナ帯電器のＡ−Ａ
線断面図を示している。これらの図において、１１１は
感光体ドラム１０に向って位置したコロナ放電用の鋸歯
電極、１１２はコの字状の断面形状の開口を有したシー
ルドプレートである。前記鋸歯状電極１１１は絶縁性の
電極板保持部材１１３と押さえ部材１１４とでシールド
プレート１１２に取り付けられ、外形形状は断面形状が
長方形の６面体をなしている。

【０００５】また、鋸歯状の放電電極各々に高電圧が印
加される独立鋸歯電極型のコロナ帯電器は、上記の鋸歯
電極型コロナ帯電器に比較して、さらにオゾンの発生量
が少なくなる、各々の鋸歯電極部の放電電流のばらつき
が低減するという特徴がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】現在画像形成装置で
は、装置の小型化と処理の高速化とが求められている。
この要求を満たすためには、感光体ドラムを小径のドラ
ムとし、周縁部に配置されたコロナ帯電器、像露光手
段、現像手段等の処理手段を小型化し、それらの処理手
段間の間隔を狭めることが必要である。特に感光体ドラ
ムの周縁部に複数組のコロナ帯電器と像露光手段と現像
手段とを設け、感光体上に複数のトナー像を重ね合わせ
て形成し、形成された多色のトナー像を一括して記録紙
上に転写する画像形成装置においては、感光体ドラムの
周縁部に設けられる処理手段の数が多いことから上記の
処理手段の小型化と処理手段間の間隔をつめることが強
く望まれる。

【０００７】コロナ放電装置には、ワイヤー電極と鋸歯
電極とがある。鋸歯電極を用いたコロナ放電装置は、小
型化が容易、オゾンの発生量が少ない、放電電圧が低い
という特徴がある。また、独立鋸歯電極には通常の鋸歯
電極と比較して、さらにオゾンの発生量が少なくなる、
各独立鋸歯電極の放電電流のばらつきが低減するという
特徴がある。しかし、上記鋸歯電極、独立鋸歯電極は先
端が鋭く長く突出しているので、取り扱いが面倒であ
る、先端部は汚れやすい上にクリーニングがしにくいと
いった欠点がある。

【０００８】本発明は、上述の問題を解消するためにな
されたものであり、一体型放電電極及び独立鋸歯電極型
放電電極を用いたコロナ放電装置において、放電特性
が安定し均一な帯電が行われるコロナ放電装置を低コス
トで供給する、放電電極を汚れに強くする、放電電
極を容易にクリーニングすることができる、より少な
い放電電流で十分な放電を行うことができる、取り扱
い性がよく組み立てや保守が容易である、等の特徴を有
するコロナ放電装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、絶縁性基板
上に複数個の放電用電極を直線状に形成したコロナ放電
電極と、該コロナ放電電極と像担持体間に位置し、該像
担持体の表面電位を制御する制御グリッドと、前記コロ
ナ放電電極の両側に位置した板状のシールドプレートと
を有するコロナ放電装置において、前記コロナ放電電極
が、平行配列された複数個の絶縁性基板にそれぞれ保持
された複数個の電極であることを特徴とするコロナ放電
装置によって達成される。

【００１０】また上記目的は、絶縁性基板上に複数個の
放電用電極を直線状に形成したコロナ放電電極と、該コ
ロナ放電電極と像担持体間に位置し、該像担持体の表面
電位を制御する制御グリッドと、前記コロナ放電電極の
両側に位置した板状のシールドプレートとを有するコロ
ナ放電装置において、前記コロナ放電電極が、絶縁性基
板の両側にそれぞれ形成された複数個の電極であること
を特徴とするコロナ放電装置によって達成される。

【００１１】なお上記発明において、前記コロナ放電装
置は、回転する像担持体の周方向に、コロナ放電装置，
像露光手段，現像装置から成る４組の像形成手段と、転
写手段と、クリーニング装置とを配設して、像担持体の
１回転中に、像担持体の周面に帯電，像露光および現像
を繰り返すことにより異色のトナー像を重ね合わせてカ
ラートナー画像を形成し、該カラートナー画像を転写手
段により転写材に転写するカラー画像形成装置に装着さ
れることが好ましい態様である。

【００１２】また、上記発明において、前記コロナ放電
装置は、回転する像担持体の周方向に、コロナ放電装
置，像露光手段，複数の現像装置から成る像形成手段
と、転写手段と、クリーニング装置とを配設して、像担
持体を複数回転する間に、像担持体の周面に帯電，像露
光および現像を繰り返すことにより異色のトナー像を重
ね合わせてカラートナー画像を形成し、該カラートナー
画像を転写手段により転写材に転写するカラー画像形成
装置に装着されることが好ましい態様である。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明のコロナ放電装置を好適に備
えたカラー画像形成装置の一例を示す構成図である。図
において、１０はドラム状の像担持体すなわち感光体ド
ラムで、光学ガラスもしくは透明アクリル樹脂等の透明
部材によって形成される円筒状の基体の外周に透明導電
層，有機感光体（ＯＰＣ）やａ−Ｓｉなどからなる感光
層を設けたものである。

【００１４】前記感光体ドラム１０は一方の端部のフラ
ンジガイドピンによって軸受支持され、他方の端部のフ
ランジが装置本体の基板の備える複数のガイドローラに
外嵌して外周の歯車を駆動歯車に噛合し、その駆動力に
より前記の透明導電層を接地した状態で時計方向に回転
される。

【００１５】１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ及び１１Ｋは、イ
エロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒色
（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられるコロナ帯
電器で、感光体ドラム１０の前述した有機感光体層に対
し所定の電位に保持されたグリッドと電極板によるコロ
ナ放電とによって帯電作用を行い、感光体ドラム１０に
対し一様な電位を与える。

【００１６】１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ及び１２Ｋは感光
体ドラム１０の軸方向に配列したＬＥＤ，ＦＬ，ＥＬ，
ＰＬ等の発光素子とセルフォックレンズ等の結像素子と
から構成される露光光学系で、別体の画像読み取り装置
によって読み取られた各色の画像信号がメモリより順次
取り出されて前記の各露光光学系１２Ｙ，１２Ｍ，１２
Ｃ及び１２Ｋにそれぞれ電気信号として入力される。

【００１７】前記の各露光光学系１２Ｙ，１２Ｍ，１２
Ｃ及び１２Ｋは何れも装置本体の基板に対しガイドピン
を案内として固定した円柱状の支持部材１２Ａに取り付
けられて前記感光体ドラム１０の基体内部に収容され
る。露光光学系１２は上記の発光素子にＬＣＤ，ＬＩＳ
Ａ，ＰＬＺＴ等の光シャッタ部材を組み合わせたものと
セルフォックレンズ等の結像素子とから構成することも
できる。

【００１８】１３（Ｙ），１３（Ｍ），１３（Ｃ）及び
１３（Ｋ）はイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン
（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の各現像剤を収容する現像手段で
ある現像器で、それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し
所定の間隙を保って同方向に回転する現像スリーブ１３
０を備えている。

【００１９】前記の各現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及
び１３Ｋは、前述したコロナ帯電器１１Ｙ，１１Ｍ，１
１Ｃ及び１１Ｋによる帯電，露光光学系１２Ｙ，１２
Ｍ，１２Ｃ及び１２Ｋよる像露光によって形成される感
光体ドラム１０上の静電潜像を、現像バイアス電圧の印
加下で非接触現像方式により反転現像を行う。

【００２０】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像あるい
は、コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃ及び
Ｋの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納さ
れる。

【００２１】画像形成に当たっては、画像記録のスター
トにより感光体駆動モータの始動により感光体ドラム１
０を時計方向へと回転し、同時にコロナ帯電器１１Ｙの
帯電作用により感光体ドラム１０に電位の付与が開始さ
れる。

【００２２】感光体ドラム１０の感光層は電位を付与さ
れたあと、前記の露光光学系１２Ｙにおいて第１の色信
号すなわちイエロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信
号による像露光が開始されドラムの回転走査によってそ
の表面の感光層に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対
応する静電潜像を形成する。

【００２３】前記の潜像は現像器１３Ｙにより現像スリ
ーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体ド
ラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成
される。

【００２４】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらにコロナ帯電器１１Ｍの放
電作用により電位を付与され、露光光学系１２Ｍの第２
の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する
電気信号による像露光が行われ、現像器１３Ｍによる非
接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー
像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合わせて
形成される。

【００２５】同様のプロセスによりコロナ帯電器１１
Ｃ、露光光学系１２Ｃおよび現像器１３Ｃによってさら
に第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、
また最後にコロナ帯電器１１Ｋ、露光光学系１２Ｋおよ
び現像器１３Ｋによって第４の色信号に対応する黒
（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ドラム１０の一回転以内にその周面上にカラーのトナー
像が形成される。

【００２６】これ等各露光光学系１２（Ｙ〜Ｋ）による
感光体ドラム１０の感光層に対する像露光はドラムの内
部より前述した透明の基体を透して行われる。従って第
２，第３および第４の色信号に対応する画像の露光は何
れも先に形成されたトナー像を透過することがない状態
で行われ、第１の色信号に対応する画像と同等の静電潜
像を形成することが可能となる。なお各露光光学系１２
（Ｙ〜Ｋ）の発熱による感光体ドラム１０内の温度の安
定化及び温度上昇の防止は、前記支持部材１０１に熱伝
導性の良好な材料を用い、低温の場合はヒータを用い、
高温の場合はヒートパイプを介して外部に放熱する等の
措置を講ずることにより支障のない程度迄抑制すること
ができる。また各現像器による現像作用に際しては、そ
れぞれ現像スリーブに対し直流あるいはさらに交流を加
えた現像バイアス電圧が印加され、現像器の収容する一
成分あるいは二成分現像剤によるジャンピング現像が行
われて、透明電導層を接地する感光体ドラム１０に対し
て非接触の反転現像が行われるようになっている。

【００２７】かくして感光体ドラム１０の周面上に形成
されたカラーのトナー像は、転写電極を有するコロナ転
写器１４Ａにおいて給紙カセット１５より搬送されタイ
ミングローラ１６の駆動によって同期して給紙される転
写材である転写紙上に転写される。

【００２８】トナー像の転写を受けた転写紙は、分離電
極を有するコロナ除電分離器１４Ｂにおいては帯電の除
去を受けて感光体ドラム周面より分離し、定着装置１７
においてトナーを溶着したのち排紙ローラ１８を介して
装置上部のトレイ２０上に排出される。

【００２９】以下、前記コロナ帯電器１１（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ）、コロナ転写器１４Ａ、コロナ除電分離器１４
Ｂをコロナ放電装置と総称する。

【００３０】一方、転写紙を分離した感光体ドラム１０
はクリーニング装置１９において残留トナーを除去，清
掃して原稿画像のトナー像の形成を続行するかもしくは
一旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成に待機す
る。

【００３１】図２は図１の画像形成装置の一部を拡大し
て示した断面図である。複数の現像器１３Ｙ，１３Ｍ，
１３Ｃ，１３Ｋに隣接して配置された複数のコロナ帯電
器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを示している。これ
らのコロナ帯電器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは同
じ構成をなすから、以下、これらのコロナ帯電器を代表
してコロナ帯電器１１と称して説明する。図３はコロナ
帯電器１１の側面図である。

【００３２】図２，図３において、１１１はコロナ放電
電極の一例である鋸歯電極で、等長の電極先端である尖
頭部１１１ａを一定ピッチで複数個を直線配列した先端
部が感光体ドラム１０の円周面に対向して位置してい
る。該鋸歯電極１１１は、例えば厚さ０．０５ｍｍのス
テンレス鋼板をエッチング加工して作られ、尖頭部１１
１ａのピッチｐは２ｍｍ、山部の高さｈは２ｍｍ、山部
の頂角θは１５°、山部の先端半径はｒは２０μｍ以下
に加工されたものである（図７参照）。

【００３３】１１２は開口部を有するシールドプレート
で、感光体ドラム１０の円周面とほぼ平行に開口部が設
けられている。該シールドプレート１１２は例えばステ
ンレス鋼製のシールド板である。

【００３４】鋸歯電極１１１は絶縁製樹脂で作られた電
極板保持部材１１３に取り付け、同じく絶縁製樹脂で作
られた押さえ部材１１４により押さえ込んだ後、両端を
絶縁性樹脂、例えばＡＢＳ樹脂で作られた前後の側部部
材１１５によって挟み込み、シールドプレート１１２に
落とし込み、樹脂ネジによって鋸歯電極１１１を有する
電極板保持部材１１３、押さえ部材１１４及び側部部材
１１５は一体的にシールドプレート１１２に固定され
る。

【００３５】シールドプレート１１２の開口部側には、
例えば厚さ０．１ｍｍのステンレス板をエッチング加工
してメッシュ幅１ｍｍに作られた制御電極（グリッド）
１１６を、制御電極取り付け用の樹脂ネジによって側部
部材１１５に取り付け、スコロトロン型のコロナ帯電器
１１が組み上げられる。開口部の幅は一般に帯電性能に
影響を与えるもので、開口部の幅が広いと帯電性能は良
くなる。感光体ドラム１０の線速度（周速度）が遅い程
帯電には有利である。画像形成装置によって開口部の幅
は決まってくるが、本発明のコロナ帯電器を有する画像
形成装置では、感光体ドラム１０の周辺スペースを有効
に使って像露光装置や現像装置等の画像処理ユニットを
適正配置して、従来にない小型の画像形成装置を得るた
めに、コロナ帯電器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを
幅狭い偏平な構成とした。このため帯電性能は悪くな
り、適性かつ均一な帯電特性を得るためには高圧を印加
しなければならず、そのためにオゾン発生量が増大する
という問題がある。また、鋸歯電極はワイヤー電極と比
較して放電部分が鋸歯の先端に限定されているので、ト
ナーや紙粉といった異物による汚れに弱く、その上クリ
ーニングしにくいといった問題もある。

【００３６】本発明は、このような幅狭い偏平な構成の
コロナ放電装置に対して、低電圧で適正かつ均一な帯電
特性が得られるようにしたものである。

【００３７】また、本発明はトナーや紙粉といった異物
に対して汚れに強く、さらにクリーニングしやすい鋸歯
電極型コロナ放電装置を提供するものである。

【００３８】図４は本発明による鋸歯電極１１１を２列
平行配列したコロナ帯電器の一実施例を示す拡大断面
図、図５は鋸歯電極１１１を２列平行配列したコロナ帯
電器の他の実施例を示す拡大断面図、図６は鋸歯電極を
図４に示す配置にしたコロナ帯電器の電極部の斜視図、
図７は該電極部の正面図である。図４は、２個の絶縁性
基板１１７Ａ，１１７Ｂに対して鋸歯電極部１２０Ａ，
１２０Ｂをそれぞれ同じ向きに配置した例を示す。図５
は、２個の絶縁性基板１１７Ａ，１１７Ｂに対して鋸歯
電極部１２０Ａ，１２０Ｂがそれぞれ背向する向きに配
置した例を示す。これらの図に示すコロナ帯電器１１に
設けた前記２個の鋸歯電極１１１Ａ，１１１Ｂは、それ
ぞれ絶縁性基板１１７Ａ，１１７Ｂ上に鋸歯電極部１２
０Ａ，１２０Ｂを蒸着、またはエッチング等の手段によ
って一体に形成したものである。あるいはステンレス鋼
板等の導電性薄板から成る鋸歯電極部１２０Ａ，１２０
Ｂをそれぞれ絶縁性基板１１７Ａ，１１７Ｂに接合して
形成する。鋸歯電極１１１Ａ，１１１Ｂは、３〜１０ｋ
Ｖの高圧電圧を印加する電源１１０に接続されている。

【００３９】前記制御電極１１６に対向する前記鋸歯電
極１１１の尖頭部１２０ａは、前記絶縁性基板１１７の
先端部１１７ａより僅か引っ込んだ位置に平行に配置さ
れている。

【００４０】前記絶縁性基板１１７はセラミック板また
はエポキシ樹脂板等の高電圧が印加されても絶縁破壊の
生じない材料から成る。

【００４１】さらに、前記鋸歯電極１１１とシールドプ
レート１１２間の放電等が問題となる場合には、前記絶
縁性基板１１７と反対側の面に絶縁性被覆部材１１８を
設けてもよい。該絶縁性被覆部材１１８を前記鋸歯電極
１１１に設ける手段としては、絶縁性樹脂フィルムを
用いてこれをラミネート接着する、絶縁性塗料をコー
ティングする、テフロン等の樹脂処理を行う、等の手
段が適用される。前記制御電極１１６に対向する前記絶
縁性被覆部材１１８の先端部は、鋸歯電極１１１の尖頭
部１１１ａより僅か引っ込んだ位置に平行に配置されて
いる。

【００４２】このように前記絶縁性基板１１７上に前記
鋸歯電極部１２０を形成することにより、コロナ帯電
器の保守、点検、修理時の取り扱いが容易になる、鋸
歯電極部１２０の尖頭部１２０ａのクリーニングが容易
にできる、等の優れた効果を発揮する。

【００４３】また複数の鋸歯電極１１１を配置すること
により、鋸歯電極先端部１２０ａの面積が増加するの
でトナーや紙粉等による汚れに強くなり、長時間安定し
た放電性能が得られる、コロナ帯電器１１を小型化し
ても十分な放電性能が得られる、等の優れた効果を発揮
する。

【００４４】図８は、複数の独立鋸歯電極１１９を配置
した放電電極部の正面図である。複数の独立鋸歯電極１
１９は、前記絶縁性基板１１７上に並列配置されてい
る。複数の独立鋸歯電極１１９は、それぞれ電気抵抗Ｒ
を介して前記電源１１０に接続されている。そして前記
制御電極１１６に対向する前記複数の独立鋸歯電極１１
９の尖頭部１１９ａは、前記絶縁性基板１１７の先端部
１１７ａより僅か引っ込んだ位置に平行に配置されてい
る。

【００４５】図９（Ａ）は、２枚の前記絶縁性基板１１
７Ａ，１１７Ｂと、２枚の前記鋸歯電極部１２０Ａ，１
２０Ｂとを平行配置した実施例を示す正面図、図９
（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。なお、図は一体型の
鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂを示したが、独立鋸歯電
極１１９Ａ，１１９Ｂにも本発明は適用可能である。

【００４６】前記鋸歯電極部１２０Ａの隣接する尖頭部
１２０ａ，１２０ａ間のピッチｐが近すぎると、放電電
流が流れ込み、放電が不安定になる。従ってピッチｐは
一定距離を必要とする。各種検討した結果、このピッチ
ｐは２ｍｍ以上が放電安定化のため必要である。

【００４７】図４に示した複数個の鋸歯電極１１１を平
行配置したコロナ放電装置においても、鋸歯電極部１２
０Ａ，１２０Ｂの前後の各尖頭部１２０ａ，１２０ｂ間
の距離は２ｍｍ以上必要である。従って、図４に示す鋸
歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂの同方向配置より、図５に
示す鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂの背向向配置の方が
コロナ放電装置をコンパクトにできる利点がある。

【００４８】また、前記鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂ
を、図９（Ｃ）に示すように平行配置し、同じ位相に配
列すると、鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂの各尖頭部１
２０ａ、１２０ｂ間の距離Ｗは、前記絶縁性基板１１７
Ａ，１１７Ｂ間の間隔Ｄ１と等しい。

【００４９】しかし、前記鋸歯電極部１２０Ａ，１２０
Ｂの位相を、図９（Ｂ）に示すように半ピッチずらせて
配置すれば、鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂの各尖頭部
１２０ａ、１２０ｂ間の距離Ｗを一定距離とすれば、鋸
歯電極１１１Ａ，１１１Ｂの至近距離を狭めることがで
きる。例えば、同一面上の相隣る尖頭部間のピッチｐ＝
２ｍｍ、前後２枚間の尖頭部１２０ａ、１２０ｂ間の距
離Ｗ＝２ｍｍに設定するためには、絶縁性基板間の間隔
Ｄ２＝３^1/2ｍｍ（１．７３ｍｍ）となり、間隔Ｄ２は
前述の間隔Ｄ１に比較して短縮することができる。

【００５０】図１０（Ａ）は、３枚の前記鋸歯電極１１
１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃとを平行配置した実施例を示
す断面図、図１０（Ｂ）は電極部のＡ−Ａ断面図であ
る。この実施例においても、３個の鋸歯電極１１１Ａ，
１１１Ｂ，１１１Ｃの位相を、前述の図９と同様に相互
に半ピッチずらせて配置すれば、鋸歯電極部１２０Ａ，
１２０Ｂ，１２０Ｃの各尖頭部１２０ａ、１２０ｂ，１
２０ｃ間の距離Ｗを一定距離とすれば、独立鋸歯電極１
１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの各至近距離を狭めること
ができる。なお、図は一体型の鋸歯電極１１１を示した
が、独立鋸歯電極１１９Ａ，１１９Ｂにも本発明は適用
可能である。

【００５１】図１１は、前記鋸歯電極または独立鋸歯電
極に電圧印加する電源の各種実施例を示す断面図であ
る。

【００５２】図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、２個の鋸歯
電極１１１Ａ，１１１Ｂから成るコロナ放電装置の断面
図、図１１（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）は、３個の鋸歯電極１１
１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃから成るコロナ放電装置の断
面図である。

【００５３】図１１（Ａ）（Ｄ）は、すべての鋸歯電極
に同一の直流電圧を印加する共通の電源１１０を設けた
ものである。すなわち上記複数個の鋸歯電極１１１Ａ，
１１１Ｂ及び１１１Ｃに同一の直流電圧を印加すること
により、複数の場所で同一の放電が行われる。これによ
って、帯電が安定する、より少ない放電電流で十分な帯
電器を行うことができる、等の効果が得られる。

【００５４】図１１（Ｂ）（Ｅ）は、前記複数個のコロ
ナ放電電極のうち、前記像担持体１０の移動方向上流側
に位置する鋸歯電極１１１Ａを第一の直流電源１１０Ａ
に接続し、それ以外の鋸歯電極１１１Ｂ及び１１１Ｃを
第二の直流電源１１０Ｂに接続し、前記第一の直流電源
１１０Ａの電圧を第二の直流電源１１０Ｂの電圧より高
く設定したコロナ放電装置である。これによって、上流
側で帯電不充分の部分を、下流側で均一にすることがで
きる。この電圧印加方式では、最上流の鋸歯電極１１１
Ａ以外は、帯電の不充分を補うだけなので、最上流の鋸
歯電極１１１Ａに印加する電圧より低い直流電圧で、充
分な帯電均一化効果が得られる。

【００５５】図１１（Ｃ）（Ｆ）は、前記複数個のコロ
ナ放電電極のうち、前記像担持体１０の移動方向上流側
に位置する鋸歯電極１１１Ａを交流電源１１０Ｃに接続
し、それ以外の鋸歯電極１１１Ｂ及び１１１Ｃを直流電
源１１０Ｂに接続したコロナ放電装置である。これによ
って、最上流の交流電源１１０Ｃにより、像担持体１０
表面に残留する電荷の除去（除電）と、帯電とを同時に
行う。そしてこれだけでは帯電が不充分であるから、そ
れより下流の鋸歯電極１１１Ｂ及び１１１Ｃで直流電源
１１０Ｂによる均一帯電を行う。この電圧印加方式で
は、帯電前除電と均一帯電を同時に行うことができる利
点がある。

【００５６】なお、これらの電源接続は前記独立鋸歯電
極１１９Ａ，１１９Ｂ，１１９Ｃにも適用可能である。

【００５７】図１２（Ａ）は、前記コロナ放電電極であ
る前記鋸歯電極１１１または前記独立鋸歯電極１１９
が、絶縁性基板１１７の両側にそれぞれ形成された複数
個の電極板であるコロナ放電装置の断面図である。図１
２（Ｂ）は、鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂと絶縁性基
板１１７Ｄとから成る電極部の正面図、図１２（Ｃ）は
該電極部のＡ−Ａ断面図である。この実施例の絶縁性基
板１１７Ｄは、図５における絶縁性基板１１７Ａ，１１
７Ｂを一体化したものである。絶縁性基板１１７Ｄの厚
さは図５に示したように、鋸歯電極部１２０Ａ，１２０
Ｂを、図９（Ｃ）に示すように平行配置し、同じ位相に
配列すると、鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂの各尖頭部
１２０ａ、１２０ｂ間の距離Ｗは、前記絶縁性基板１１
７Ｄの厚さにほぼ等しい。

【００５８】しかし、前記鋸歯電極部１２０Ａ，１２０
Ｂの位相を、図１２（Ｃ）に示すように半ピッチずらせ
て配置すれば、鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂの各尖頭
部１２０ａ、１２０ｂ間の距離Ｗを一定距離とすれば、
鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂの至近距離を狭めること
ができる。例えば、同一面上の相隣る尖頭部間のピッチ
ｐ＝２ｍｍ、前後２枚間の尖頭部１２０ａ、１２０ｂ間
の距離Ｗ＝２ｍｍに設定するためには、絶縁性基板１１
７Ｄの厚さはほぼＤ＝３^1/2ｍｍ（１．７３ｍｍ）とな
り、この間隔Ｄは上記の距離Ｗに比較して短縮すること
ができる。

【００５９】図１３は、前記鋸歯電極または独立鋸歯電
極に電圧印加する電源の各種実施例を示す断面図であ
る。

【００６０】図１３（Ａ）は、中央の絶縁性基板１１７
Ｄの両面に鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂを形成し、こ
れらの鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂに同一の直流電圧
を印加する共通の電源１１０を設けたものである。すな
わち上記２個の鋸歯電極部１２０Ａ，１２０Ｂに同一の
直流電圧を印加することにより、複数の場所で同一の放
電が行われる。これによって、帯電が安定する、より少
ない放電電流で十分な帯電器を行うことができる、等の
効果が得られる。

【００６１】図１３（Ｂ）は、前記２個の鋸歯電極部１
２０Ａ，１２０Ｂのうち、前記像担持体１０の移動方向
上流側に位置する鋸歯電極部１２０Ａを第一の直流電源
１１０Ａに接続し、下流側の鋸歯電極部１２０Ｂを第二
の直流電源１１０Ｂに接続し、前記第一の直流電源１１
０Ａの電圧を第二の直流電源１１０Ｂの電圧より高く設
定したコロナ放電装置である。これによって、上流側で
帯電不充分の部分を、下流側で均一にすることができ
る。この電圧印加方式では、最上流の鋸歯電極部１２０
Ａ以外は、帯電の不充分を補うだけなので、最上流の鋸
歯電極部１２０Ａに印加する電圧より低い直流電圧で、
充分な帯電均一化効果が得られる。

【００６２】図１３（Ｃ）は、前記複数個のコロナ放電
電極のうち、前記像担持体１０の移動方向上流側に位置
する鋸歯電極部１２０Ａを交流電源１１０Ｃに接続し、
それ以外の鋸歯電極部１２０Ｂを直流電源１１０Ｂに接
続したコロナ放電装置である。これによって、最上流の
交流電源１１０Ｃにより、像担持体１０表面に残留する
電荷の除去（除電）と、帯電とを同時に行う。そしてこ
れだけでは帯電が不充分であるから、それより下流の鋸
歯電極部１２０Ｂで直流電源１１０Ｂによる均一帯電を
行う。この電圧印加方式では、帯電前除電と均一帯電を
同時に行うことができる利点がある。

【００６３】なお、これらの電源接続は前記独立鋸歯電
極１１９Ａ，１１９Ｂにも適用可能である。

【００６４】なお、図１に示した実施例の画像形成装置
では、露光光学系を感光体ドラムの内側に設けているの
で、コロナ放電装置の隣接部材としては、クリーニング
手段、帯電前露光手段或いは現像手段がある。露光光学
系を感光体ドラムの外側に設けた画像形成装置では、隣
接部材としてクリーニング手段、帯電前露光手段、現像
手段の他の露光手段もあるので、外形形状を自由に設定
することのできる本発明のコロナ放電装置を用いること
によって、空間が有効に利用されてコンパクトな画像形
成装置が提供される。

【００６５】また、本発明のコロナ放電装置は、上記の
コロナ帯電器１１、に限定されるものではなく、コロナ
転写器１４Ａやコロナ除電分離器１４Ｂにも適用可能で
ある。

【００６６】図１４は、本発明のコロナ放電装置を有す
る画像形成装置の他の実施例を示す構成図である。図
中、前記実施例の図１と同じ機能を有する部分には、同
符号を付している。また、前記実施例と異なる点を説明
する。

【００６７】１０１はベルト状の像担持体いわゆる感光
体ベルトであって、可撓性のエンドレスの基体の外周に
有機感光層（ＯＰＣ）を塗布したもので、回動ローラと
の間に水平方向に張架された状態で回動ローラの駆動に
より図示時計方向に循環して搬送される。

【００６８】前記感光体ベルト１０１はテンションロー
ラの付勢によりその下方の周面をガイド部材１０２に摺
擦させて画像形成面を形成している。

【００６９】１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋはスコロ
トロン帯電方式のコロナ帯電器で、感光体ベルト１０１
の前述した有機感光層に対し所定の電位に保持された制
御電極（グリッド）と鋸歯電極とによるコロナ放電とに
よって帯電作用を行い、感光体ベルト１００に対し一様
な電位を与える。

【００７０】１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは感光体
ベルト１０１の奥行方向に発光素子をアレイ状に一列に
並べたＦＬ，ＥＬ，ＰＬ，ＬＥＤ或いは光シャッタ機能
をもつ素子を並列したＬＩＳＡ，ＰＬＺＴ，ＬＣＳと等
倍結像素子としてのセルフォックレンズとから構成され
る露光光学系で、別体の画像読取装置によって読み取ら
れた各色の画像信号がメモリより順次取り出されて前記
の各露光光学系にそれぞれ電気信号として入力される。

【００７１】１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋはイエロ
ー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒色
（Ｋ）の各現像剤を収容する現像器で、それぞれ感光体
ベルト１００の周面に対し所定の間隙を保って同方向に
回転する現像スリーブを備えている。

【００７２】前記各現像器１３（Ｙ〜Ｋ）は、前述した
コロナ帯電器１１（Ｙ〜Ｋ）による帯電、露光光学系１
２（Ｙ〜Ｋ）による像露光によって形成される感光体ベ
ルト１００上の静電潜像を現像バイアス電圧の印加によ
り非接触の状態で反転現像する。

【００７３】上記のカラー画像形成装置は、コロナ帯電
器１１、露光光学系１２、現像器１３を単色の１セット
とし、このセット４組を直列配置したものである。前記
コロナ帯電器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋも図４以
降に示す複数列平行配置された構成をなす。これにより
コロナ帯電が均一化、安定化し、かつ、より少ない放電
電流で充分な帯電を行うことができる。

【００７４】図１５は、本発明のコロナ放電装置を有す
る画像形成装置のさらに他の実施例を示す構成図であ
る。図中、前記実施例の図１と同じ機能を有する部分に
は、同符号を付している。また、前記実施例と異なる点
を説明する。

【００７５】該画像形成装置は、回転する像担持体１０
の周方向に、コロナ帯電器１１、像露光手段１２、複数
の現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋから成る像形
成手段と、コロナ転写器１４Ａと、コロナ除電分離器１
４Ｂとクリーニング装置１９とを配設して、像担持体１
０を複数回転する間に、像担持体１０の周面に帯電，像
露光および現像を繰り返すことにより異色のトナー像を
重ね合わせてカラートナー画像を形成し、該カラートナ
ー画像をコロナ転写器１４Ａにより転写材に転写し、コ
ロナ除電分離器１４Ｂにより像担持体１０から転写材を
分離したのち、該転写材を定着器１７により加熱定着
し、排紙ローラ１８を介して装置上部のトレイ２０上に
排出するものである。この画像形成装置に装着されコロ
ナ放電装置としてのコロナ帯電器１１、コロナ転写器１
４Ａ、コロナ除電分離器１４Ｂにも本発明は適用可能で
ある。

【００７６】

【発明の効果】本発明のコロナ放電装置は、鋸歯電極を
複数列平行配列し、かつ高圧電圧を印加する電源を複数
個設けることにより、帯電の均一性と安定性を向上さ
せ、より少ない放電電流で充分な帯電を行うことのでき
るから、帯電効率を上げることができる。また、コロナ
放電装置を画像形成処理手段間の狭い空間にも配設可能
にした結果、画像形成処理空間が有効に利用され、小径
の感光体ドラムを使用することが可能となって、形状が
コンパクトな画像形成装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコロナ放電装置を有する画像形成装置
の構成図。

【図２】図１に示す画像形成装置の部分拡大断面図。

【図３】図２に示したコロナ帯電器の側面図。

【図４】本発明に用いられるコロナ帯電器の一実施例を
示す拡大断面図。

【図５】本発明に用いられるコロナ帯電器の他の実施例
を示す拡大断面図。

【図６】鋸歯電極を用いたコロナ帯電器の電極部の斜視
図。

【図７】上記電極部の正面図。

【図８】複数の独立鋸歯電極を配置した放電電極部の正
面図。

【図９】２枚の前記絶縁性基板と、２枚の前記鋸歯電極
とを平行配置した電極部の実施例を示す正面図、及びＡ
−Ａ断面図。

【図１０】３枚の前記絶縁性基板と、３枚の前記鋸歯電
極とを平行配置した電極部の実施例を示す断面図、及び
Ａ−Ａ断面図。

【図１１】鋸歯電極または独立鋸歯電極に電圧印加する
電源及びコロナ放電装置の各種実施例を示す断面図。

【図１２】コロナ放電電極を絶縁性基板の両側にそれぞ
れ形成したコロナ放電装置の断面図、鋸歯電極と絶縁性
基板とから成る電極部の正面図、及び該電極部のＡ−Ａ
断面図。

【図１３】鋸歯電極または独立鋸歯電極に電圧印加する
電源及びコロナ放電装置の各種実施例を示す断面図。

【図１４】本発明のコロナ放電装置を備えた画像形成装
置の他の実施例を示す構成図。

【図１５】本発明のコロナ放電装置を有する画像形成装
置のさらに他の実施例を示す構成図。

【図１６】従来の鋸歯状電極を有したコロナ放電装置の
構成図。

【符号の説明】

１０感光体ドラム（像担持体）１００感光体ベルト（像担持体）１１，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋコロナ帯電器１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ電源１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ鋸歯電極（コ
ロナ放電電極）１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ鋸歯電極部１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１１９ａ，１１９ｂ
尖頭部１１２シールドプレート１１３電極板保持部材１１４押さえ部材１１６制御グリッド１１７，１１７Ａ，１１７Ｂ，１１７Ｃ絶縁性基板１１９独立鋸歯電極（コロナ放電電極）１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ露光光学系１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ現像器１４Ａコロナ転写器１４Ｂコロナ除電分離器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小松徹東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者羽根田哲東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の放電用電極を直線状に形成した
コロナ放電電極と、該コロナ放電電極と像担持体間に位
置し、該像担持体の表面電位を制御する制御グリッド
と、前記コロナ放電電極の両側に位置した板状のシール
ドプレートとを有するコロナ放電装置において、前記コロナ放電電極が、平行配列された複数個の絶縁性
基板にそれぞれ保持された複数個の電極板であることを
特徴とするコロナ放電装置。
【請求項２】前記コロナ放電電極が、複数の鋸歯状の
尖頭部を直線状に配列して一体に形成した鋸歯電極であ
ることを特徴とする請求項１記載のコロナ放電装置。
【請求項３】前記コロナ放電電極が、鋸歯状の尖頭部
を有する複数個の独立した放電用電極を直線状に配置し
て形成されたコロナ放電電極であることを特徴とする請
求項１記載のコロナ放電装置。
【請求項４】前記平行配列された複数個のコロナ放電
電極の間隔が２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項
１ないし３の何れか１項に記載のコロナ放電装置。
【請求項５】前記像担持体に対向する前記コロナ放電
電極の先端部が、前記絶縁性基板の先端部より突出しな
い位置に設けられたことを特徴とする請求項１ないし４
の何れか１項に記載のコロナ放電装置。
【請求項６】前記複数の鋸歯状の尖頭部から成るコロ
ナ放電電極が、平行配列された複数個の電極板であり、
近接して相隣る前記電極の前記各尖頭部は、長手方向に
互いにずらせて配列されていることを特徴とする請求項
１ないし４の何れか１項に記載のコロナ放電装置。
【請求項７】前記複数個の独立した放電用電極は、個
々に電気抵抗を介して高圧が印加された共通電源に接続
されていることを特徴とする請求項３記載のコロナ放電
装置。
【請求項８】前記複数個のコロナ放電電極はすべて、
直流電圧を印加する共通の電源に接続されていることを
特徴とする請求項１記載のコロナ放電装置。
【請求項９】前記複数個のコロナ放電電極のうち、前
記像担持体の移動方向上流側に位置する電極を第一の直
流電源に接続し、それ以外の電極を第二の直流電源に接
続し、前記第一の直流電源電圧を第二の直流電源電圧よ
り高く設定したことを特徴とする請求項１記載のコロナ
放電装置。
【請求項１０】前記複数個のコロナ放電電極のうち、
前記像担持体の移動方向上流側に位置する電極を交流電
源に接続し、それ以外の電極を直流電源に接続したこと
を特徴とする請求項１記載のコロナ放電装置。
【請求項１１】絶縁性基板上に複数個の放電用電極を
直線状に形成したコロナ放電電極と、該コロナ放電電極
と像担持体間に位置し、該像担持体の表面電位を制御す
る制御グリッドと、前記コロナ放電電極の両側に位置し
た板状のシールドプレートとを有するコロナ放電装置に
おいて、前記コロナ放電電極が、絶縁性基板の両側にそれぞれ形
成された複数個の電極板であることを特徴とするコロナ
放電装置。
【請求項１２】前記コロナ放電電極が、複数の鋸歯状
の尖頭部を直線状に配列して一体に形成した鋸歯電極で
あることを特徴とする請求項１１記載のコロナ放電装
置。
【請求項１３】前記コロナ放電電極が、鋸歯状の尖頭
部を有する複数個の独立した放電用電極を直線状に配置
して形成されたコロナ放電電極であることを特徴とする
請求項１１記載のコロナ放電装置。
【請求項１４】前記平行配列された複数個のコロナ放
電電極の間隔が２ｍｍ以上であることを特徴とする請求
項１１ないし１３の何れか１項に記載のコロナ放電装
置。
【請求項１５】前記像担持体に対向する前記コロナ放
電電極の先端部が、前記絶縁性基板の先端部より突出し
ない位置に設けられたことを特徴とする請求項１１ない
し１４の何れか１項に記載のコロナ放電装置。
【請求項１６】前記複数の鋸歯状の尖頭部から成るコ
ロナ放電電極が、平行配列された複数個の電極であり、
近接して相隣る前記電極の前記各尖頭部は、長手方向に
互いにずらせて配列されていることを特徴とする請求項
１１ないし１４の何れか１項に記載のコロナ放電装置。
【請求項１７】前記複数個の独立した放電用電極は、
個々に電気抵抗を介して高圧が印加された共通電源に接
続されていることを特徴とする請求項１３記載のコロナ
放電装置。
【請求項１８】前記複数個のコロナ放電電極はすべ
て、直流電圧を印加する共通の電源に接続されているこ
とを特徴とする請求項１１記載のコロナ放電装置。
【請求項１９】前記複数個のコロナ放電電極のうち、
前記像担持体の移動方向上流側に位置する電極を第一の
直流電源に接続し、それ以外の電極を第二の直流電源に
接続し、前記第一の直流電源電圧を第二の直流電源電圧
より高く設定したことを特徴とする請求項１１記載のコ
ロナ放電装置。
【請求項２０】前記複数個のコロナ放電電極のうち、
前記像担持体の移動方向上流側に位置する電極を交流電
源に接続し、それ以外の電極を直流電源に接続したこと
を特徴とする請求項１１記載のコロナ放電装置。
【請求項２１】前記コロナ放電装置は、回転する像担
持体の周方向に、コロナ放電装置，像露光手段，現像装
置から成る４組の像形成手段と、転写手段と、クリーニ
ング装置とを配設して、像担持体の１回転中に、像担持
体の周面に帯電，像露光および現像を繰り返すことによ
り異色のトナー像を重ね合わせてカラートナー画像を形
成し、該カラートナー画像を転写手段により転写材に転
写するカラー画像形成装置に装着されることを特徴とす
る請求項１または１１に記載のコロナ放電装置。
【請求項２２】前記コロナ放電装置は、回転する像担
持体の周方向に、コロナ放電装置，像露光手段，複数の
現像装置から成る像形成手段と、転写手段と、クリーニ
ング装置とを配設して、像担持体を複数回転する間に、
像担持体の周面に帯電，像露光および現像を繰り返すこ
とにより異色のトナー像を重ね合わせてカラートナー画
像を形成し、該カラートナー画像を転写手段により転写
材に転写するカラー画像形成装置に装着されることを特
徴とする請求項１または１１に記載のコロナ放電装置。