JPH09166906A - コロナ放電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用時におけるクリーニングの際に、先鋭状
電極の先端部が容易に折れ、曲がり等の生じることのな
いコロナ放電装置を提供すること。 【解決手段】 先鋭状電極板を両側より絶縁性部材にて
挟込み先鋭状電極の先端部を互いに離間して突出させた
突出部を設け、突出部の突出量を０．１ｍｍ〜２ｍｍと
し、先端部に接触移動し先端部をクリーニングするクリ
ーニング手段を設けた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】

【発明の属する技術分野】本発明は、コロナ放電現象を
応用して被帯電物を均一に帯電させるコロナ放電装置、
特に感光体の帯電、転写、分離、除電等の目的に使用さ
れる非接触型の先鋭状電極を用いたコロナ放電装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画
像形成装置に用いられるコロナ放電装置としては、ワイ
ヤ放電方式とピン放電方式（ピン電極型、先鋭状電極型
等）に大別される。後者は小型で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、放電電極として一枚の薄い板状部材に
複数の先鋭状電極を設けた先鋭状電極板がＵＳＰ．４７
２５７３２に、また、先鋭状電極を用い、放電の安定性
と均一性を図るものとして、個々に独立した先鋭状電極
と共通電極板とを、それぞれ別体に設け、個々の先鋭状
電極と共通電極板との間に抵抗体を設けた構造のコロナ
放電装置が特開平５−２３１４号公報によって開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コロナ
放電装置に先鋭状電極を用いたものは、小型で低オゾン
発生であり、安定した放電が得られるものの、先鋭状電
極の先端部が突出しており、使用時におけるクリーニン
グの際や交換の際に、折れや、曲がりが発生しやすいと
いった問題がある。一旦折れや、曲がりが発生すると、
正常な放電が得られない。

【０００４】本発明は、上記の問題点を解決し、使用時
におけるクリーニングの際に、先鋭状電極の先端部が容
易に折れ、曲がり等の生じることのないコロナ放電装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、複数の先鋭
状電極が設けられた先鋭状電極板を有するコロナ放電装
置において、前記先鋭状電極板を両側より絶縁性部材に
て挟込み前記先鋭状電極の先端部を互いに離間して突出
させた突出部を設け、前記突出部の突出量を０．１ｍｍ
〜２ｍｍとし、前記先端部に接触移動し前記先端部をク
リーニングするクリーニング手段を設けたことを特徴と
するコロナ放電装置によって達成される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。

【０００７】本発明のコロナ放電装置が用いられる画像
形成装置の一実施形態の画像形成プロセスおよび各機構
の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発
明のコロナ放電装置が用いられる画像形成装置の一実施
形態を示すレーザプリンタの断面構成図である。

【０００８】像形成体としての感光体ドラム７は、例え
ば周速（線速度）１５０ｍｍ／ｓｅｃで図１に矢印で示
す方向に駆動回転され、前プリントまでの感光体ドラム
７の履歴をなくすために、帯電前の除電手段としての一
様露光装置、例えば発光ダイオード１１２ａによる一様
露光が行なわれ、感光体周面の除電がなされ、残ってい
る帯電が除去される。

【０００９】感光体ドラム７はコロナ放電装置であり、
例えば帯電手段として用いられるスコロトロン帯電器１
００により周面に対し一様に帯電された後、像露光手段
１１２により画像信号に基づいた像露光が行われる。像
露光手段１１２はレーザ光源から発光されるレーザ光を
回転多面鏡１１２ｂにより回転走査し、ｆθレンズ１１
２ｃ、反射ミラー１１２ｄ等を経て感光体ドラム７上に
潜像が形成される。

【００１０】トナーとキャリアとで構成される現像剤に
より現像する現像手段である現像器１１３が設けられて
いて、感光体ドラム７に形成された潜像の現像が現像ス
リーブ１１３ａによって行われる。現像は現像スリーブ
１１３ａと感光体ドラム７との間に交流バイアスと直流
バイアスを重畳して印加し、非接触の反転現像にて行わ
れる。

【００１１】転写材収納容器１１５に収納された記録紙
Ｐは、感光体ドラム７上に形成されたトナー画像と同期
がとられて、転写ベルト１１４ａを張架した転写ベルト
装置１１４によって感光体ドラム７と転写ベルト１１４
ａとの間に形成されるニップ部（転写域）１１４ｂへと
給送され、転写器１１４ｃにより感光体ドラム７の周面
上の像が一括して記録紙Ｐ上に転写される。転写ベルト
１１４ａは転写後、感光体ドラム７より離間される。

【００１２】分離器１１４ｄにより転写ベルト装置１１
４から分離した記録紙Ｐは、少なくとも一方のローラの
内部にヒータを有する加熱用定着ローラ１１７ａと圧着
ローラ１１７ｂとを有する定着装置１１７へと搬送さ
れ、加熱用定着ローラ１１７ａと、圧着ローラ１１７ｂ
との間で熱と圧力とを加えられることにより記録紙Ｐ上
の付着トナーが定着され、装置外部へ排出される。

【００１３】転写後の感光体ドラム７の周面上に残った
トナーは除電器１１６により除電された後、クリーナ１
１９にいたり、感光体ドラム７に当接したゴム材から成
るクリーニングブレード１１９ａによってクリーナ１１
９内に掻き落とされ、スクリュウ１１９ｂによって図示
せぬ排トナー容器に回収される。

【００１４】クリーナ１１９により残留トナーを除去さ
れた感光体ドラム７は再び除電手段としての発光ダイオ
ード１１２ａにより一様露光を受けた後、スコロトロン
帯電器１００によって一様帯電を受け、次の画像形成サ
イクルにはいる。画像形成中、クリーニングブレード１
１９ａは感光体ドラム７より離間して保たれる。

【００１５】本発明のコロナ放電装置とコロナ放電装置
の先鋭状電極をクリーニングするクリーニング手段とに
ついて図２〜図５を用いて説明する。図２は、コロナ放
電装置に用いられるコロナ放電電極を示す図であり、図
３は、図２の斜視図であり、図４は、本発明のコロナ放
電装置とコロナ放電装置に設けられた先鋭状電極のクリ
ーニング手段を示すコロナ放電装置の断面図であり、図
５は、図４の斜視図である。

【００１６】帯状の板状部１１の一側端に複数の放電電
極としての先鋭状電極１２、例えば鋸歯状の電極や針状
の電極が一定ピッチＬ（ｍｍ）で設けられた先鋭状電極
板１０が、絶縁性部材２０，２１、例えばセラミックに
挟まれてコロナ放電電極１が形成される。コロナ放電電
極１は図１にて説明した画像形成装置の像形成体である
感光体ドラム７の移動方向に対して直交する方向に並べ
て設けられたコロナ放電用の電極板である。

【００１７】先鋭状電極１２の先端部１３が絶縁性部材
２０，２１の端部より突出する突出部１３ａを残して、
絶縁性部材２０，２１に挟込まれる。突出部１３ａの突
出量はＤｓ（ｍｍ）である。先鋭状電極１２の先端部１
３の曲率はＲ＝４０μｍ以下であり、突出部１３ａの突
出量Ｄｓは０．１ｍｍ〜２ｍｍである。突出量Ｄｓが
０．１ｍｍ以下であるとコロナ放電が良好に行われな
い。また、突出量Ｄｓが２ｍｍ以上であると後述するク
リーニング手段による先鋭状電極１２のクリーニング時
に突出部１３ａの曲がりや折れが発生する。

【００１８】先鋭状電極板１０は、例えば、板厚０．０
５ｍｍ〜０．５ｍｍの一枚のステンレス板をエッチング
加工して作られたものであり、絶縁性部材２０，２１に
用いられる絶縁性の部材としては、従来公知のプリント
基板等に用いられる絶縁性の部材を用いることができる
が、高い電圧を印加し、放電を行うため、絶縁耐力、ト
ラッキング性に優れた材料を選択することが好ましく、
絶縁耐力としては５ｋＶ／ｍｍ以上が好ましい。また、
厚さは、材料の種類にもよるが、概ね０．１ｍｍ〜３ｍ
ｍが好ましい。０．１ｍｍ以下では直線性や強度に問題
が生じ、３ｍｍ以上では重量的に重くなり設置が困難と
なる。

【００１９】好ましい絶縁性の部材として、以上の点か
ら、強度、直線性、絶縁耐力に優れたセラミック系の材
料を用いることが特に好ましい。

【００２０】セラミック材としてはアルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）系、単結晶サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃）、フォルステ
ライト（２ＭｇＯ／ＳｉＯ₂）系、ステアタイト（Ｍｇ
Ｏ／ＳｉＯ₂）系、ジルコン（ＺｒＯ₂・ＳｉＯ₂）系、
コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ３・５ＳｉＯ₂）
系、チタニア系、炭化珪素（ＳｉＣ）系、窒化珪素（Ｓ
ｉ₃Ｎ₄）系、ジルコニア（ＺｒＯ₂）系、サーメット
系、マイカレックス、ソーダ石英ガラス、ホウケイ酸ガ
ラス、石英ガラス等が用いられる。これらのセラッミク
材料には、割れ易さを改善するために、重量％として５
〜２０ｗｔ％の樹脂を含有させて弾性を適度に付与した
ものを用いても良い。

【００２１】制御グリッド５は、例えば、板厚０．１ｍ
ｍのステンレス板をエッチング加工して作られたもので
あり、シールド部材である、例えばコの字状のサイドプ
レート３は、例えば、ステンレス製の一枚の板より成形
されたものであり、コの字状の中央にガイド溝３ａ，３
ｂが設けられる。

【００２２】コロナ放電装置の両端部に設けられる絶縁
性樹脂、例えば、ＡＢＳ樹脂で作られた支持部材２ａ，
２ｂ（不図示）に、例えば絶縁性ネジにてサイドプレー
ト３をネジ止めし、コロナ放電電極１をサイドプレート
３の長手方向に平行して、支持部材２ａ，２ｂ或いはサ
イドプレート３に、例えば接着剤或いはネジ止めにて固
定する。更に、制御グリッド５を両端の支持部材２ａ，
２ｂの両端部に、例えば樹脂ネジにて取り付け固定し、
コロナ放電装置であるスコロトロン帯電器１００が形成
される。

【００２３】スコロトロン帯電器１００にはクリーニン
グ手段２００が設けられる。把手２０１に２本の脚２０
２ａ，２０２ｂがサイドプレート３のガイド溝３ａ，３
ｂを通して設けられ、２本の脚２０２ａ，２０２ｂの先
端に軸２０４ａ，２０４ｂを支軸としてクリーニング部
材としての、例えばスポンジローラを用いたクリーニン
グローラ２０３が、先鋭状電極１２の突出部１３ａが設
けられた絶縁性部材２０，２１の端部の面２０ａ，２１
ａに当接した状態で設けられる。２本の脚２０２ａ，２
０２ｂの先端に設けられた穴（不図示）に嵌込まれた軸
２０４ａ，２０４ｂを支軸として回転可能にクリーニン
グローラ２０３が取付けられる。

【００２４】把手２０１を持ってクリーニング手段２０
０を図５の矢印方向へ移動すると、クリーニングローラ
２０３が当接する絶縁性部材２０，２１の面２０ａ，２
１ａとの摩擦によりクリーニングローラ２０３が回転さ
れながら、当接面上を移動する。この際、クリーニング
ローラ２０３が先鋭状電極１２の突出部１３ａを挟込む
ようにして摺動しながら、移動し先鋭状電極１２のクリ
ーニングを行ない、先端部１３に付着したトナー等の汚
れを取る。前述の如く、クリーニング時にクリーニング
ローラ２０３により先鋭状電極１２の突出部１３ａに曲
がりや折れが発生しないように突出部１３ａの突出量Ｄ
ｓが２ｍｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは
１ｍｍ以下である。

【００２５】クリーニング手段２００の非使用時には、
スコロトロン帯電器１００の端部で、支持部材２ａに近
接する停止位置である退避部１ａにクリーニング手段２
００が退避される。コロナ放電の際に、放電によりクリ
ーニングローラ２０３が損傷されないように停止位置で
ある退避部１ａには先鋭状電極１２を設けない。先鋭状
電極１２がないために、放電が起こらずクリーニングロ
ーラ２０３が機械的にも、電気的にも損傷を受けずに済
む。

【００２６】上記の実施形態においてはコロナ放電装置
を像形成体の帯電手段として用いた例を示したが、特に
これに限定されるものでなく転写紙等の転写材の転写、
分離、除電や像形成体の除電等の目的にも使用される。

【００２７】

【実施例】

実施例１ 上記図１にて説明した画像形成装置を用い、また図２、
図３にて説明した先鋭状電極１２の先端部１３の間隔Ｌ
を３ｍｍ、突出部１３ａの突出量Ｄｓを１ｍｍとし、図
４、図５にて説明したメッシュ３００のウレタン発泡材
を用いたクリーニングローラ２０３によるクリーニング
手段２００が設けられたスコロトロン帯電器１００を用
い、１００コピーに１回の割合でクリーニングを行って
実験した結果、５００００コピーまで先鋭状電極１２の
突出部１３ａに損傷が生じることなく良好な画像が得ら
れた。

【００２８】実施例２ 突出部１３ａの突出量Ｄｓを２ｍｍとし、他は実施例１
と同様な条件にて実験した結果、３００００コピーまで
先鋭状電極１２の突出部１３ａに損傷が生じることなく
良好な画像が得られた。

【００２９】比較例１ 突出部１３ａの突出量Ｄｓを３ｍｍとし、他は実施例１
と同様な条件にて実験した結果、１００００コピーで先
鋭状電極１２の突出部１３ａに折れや曲がりによる損傷
が生じ、帯電不良による白抜け画像が発生した。

【００３０】比較例２ 図１にて説明した画像形成装置を用い、また図２、図３
にて説明した先鋭状電極１２の先端部１３の間隔Ｌを３
ｍｍ、突出部１３ａの突出量Ｄｓを１ｍｍとし、クリー
ニング手段２００を設けぬスコロトロン帯電器を用いて
実験した結果、１０００コピーで先鋭状電極１２の先端
部１３の汚れによる帯電不良による白抜け画像が発生し
た。

【００３１】

【発明の効果】請求項１によれば、先鋭状電極の先端部
に曲がり、折れを生じることなく、先鋭状電極をクリー
ニングすることができるので、従来技術ではなかったよ
うな長期に渡り安定した放電を得ることができる。

【００３２】請求項２によれば、先鋭状電極よりの放電
時にクリーニング部材が損傷されることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコロナ放電装置が用いられる画像形成
装置の一実施形態を示すレーザプリンタの断面構成図で
ある。

【図２】コロナ放電装置に用いられるコロナ放電電極を
示す図である。

【図３】図２の斜視図である。

【図４】本発明のコロナ放電装置とコロナ放電装置に設
けられた先鋭状電極のクリーニング手段を示すコロナ放
電装置の断面図である。

【図５】図４の斜視図である。

【符号の説明】

１ コロナ放電電極 １ａ 退避部 ２ 支持部材 ３ サイドプレート ７ 感光体ドラム １０ 先鋭状電極板 １２ 先鋭状電極 １３ 先端部 １３ａ 突出部 ２０，２１ 絶縁性部材 １００ スコロトロン帯電器 ２００ クリーニング手段 ２０３ クリーニングローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の先鋭状電極が設けられた先鋭状電
   極板を有するコロナ放電装置において、前記先鋭状電極
   板を両側より絶縁性部材にて挟込み前記先鋭状電極の先
   端部を互いに離間して突出させた突出部を設け、前記突
   出部の突出量を０．１ｍｍ〜２ｍｍとし、前記先端部に
   接触移動し前記先端部をクリーニングするクリーニング
   手段を設けたことを特徴とするコロナ放電装置。
2. 【請求項２】 前記先鋭状電極板の端部においては前記
   先鋭状電極を設けず、前記クリーニング手段の停止位置
   としたことを特徴とする請求項１に記載のコロナ放電装
   置。