JP3607446B2 - Corona charging device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電複写機,レーザープリンター等の電子写真プロセスを用いる画像形成装置の、電荷担持体の帯電を行うコロナ帯電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は、電子写真プロセスを用いる画像形成装置の概略図である。感光体ドラム1は、導体1aの表面に感光体1bを塗布したものであり、図5中の矢印方向に回転する。画像形成装置では次のような手順で、画像の形成が行なわれる。
【0003】
1.コロナ帯電装置2で、感光体1bの表面を所望の電位に帯電する。
2.露光装置3で、感光体1bを露光して、所望の画像に対応する静電潜像を、感光体1b上に形成する。
3.現像器4で、静電潜像を、トナーによって現像し、感光体1b上にトナー像を形成する。
4.転写器5は、感光体1b上のトナー像を、不図示の搬送手段によって搬送される、紙などの転写体6上に転写する。
5.クリーニング手段7が、転写体6に転写されず感光体1b上に残ったトナーを清掃する。
6.トナー像が転写された転写体6は、不図示の定着器へと搬送される。定着器では、トナーは加熱され、転写体上に定着される。
感光体ドラム1は、図5中の矢印の方向に回転するため、上記の1から6の手順を繰り返すことによって、複数の転写体のそれぞれの上に所望の画像が形成されていく。
【0004】
電子写真プロセスでの帯電装置としては、コロナ放電を利用して感光体の帯電を行うコロナ帯電装置2が従来から使用されている。図6は、コロナ帯電装置2の一例の概略図である。放電ワイヤ25は、材質タングステン,線径60[μm]である。放電ワイヤ25は、図6に示すような位置(ケース22の中央)に感光体ドラム1の軸方向xに張設され、高電圧(−7[kV]程度)が印加されている。前記の放電ワイヤ25は、帯電ケース22で覆われている。ケース22の材質は、酸化されにくいステンレス鋼である。また、前記放電ワイヤ25と感光体ドラム1との間には、グリッド23がありこれに−0.6[kV]程度の電圧が印加される。グリッド23はステンレス鋼板(板厚:0.1[mm])をメッシュ状に穿孔したものである。
【0005】
図6のコロナ帯電装置2では、感光体1bの帯電は次のように行われる。張設されたワイヤの近傍では、強電界が形成され空気の絶縁破壊が起こり、イオンが発生する。このイオンの一部は、ワイヤ25と感光体1b直下の導体1aとの間の電界によって移動し、感光体表面が帯電される。感光体1bの帯電は、表面電位がグリッド23に印加した電位にほぼ等しくなるまで続くため、感光体1bの表面電位は、グリッド23に印加する電位によって制御することが可能である。
放電ワイヤ25を使用したコロナ帯電装置2以外のコロナ帯電装置としては、鋸歯状電極を放電電極として使用しているものがある(特開平8−20210号公報、特開平6−301286号公報)。図7は、この鋸歯状電極21を用いたコロナ帯電装置20の一例の概略図である。鋸歯状電極21は図8のような形状であって、板厚0.1[mm]のステンレス鋼板に、3mmピッチの鋸歯202を形成したものである。この鋸歯状電極21は、図7のように、支持部材24に固定され、電源8によって高電圧(−5[kV]が印加される。鋸歯状電極21を使用したコロナ帯電装置20(図7)でも、放電ワイヤ25を使用したコロナ帯電装置2(図6)と同様に、材質がステンレス鋼の帯電ケース22で覆われており、鋸歯状電極21と感光体1bとの間にはグリッド23が配置されている。鋸歯状電極21を使用したコロナ帯電装置20(図7)での感光体1bの帯電も、放電ワイヤ25を使用した場合と同じであり、鋸歯状電極21の鋸歯202の頂点付近でコロナ放電がおこる。このほかのコロナ帯電装置としては、放電電極が針状(ピン状)の電極であるものが考案されている。
【0006】
鋸歯状電極21を使用したコロナ帯電装置20では、放電ワイヤ25を使用した帯電装置2とくらべて、小型,低オゾン発生の利点をもつ。鋸歯状電極21では、コロナ放電の指向性が高く、帯電ケース22へ向かうイオンの流れが、グリッド23へ向かうイオンの流れにくらべて小さい。このため、帯電装置20の幅(帯電ケース22の、感光体側の開口のy方向幅)を小さくすることができる。このことは、画像形成装置全体の小型化に対して重要である。また、コロナ放電の指向性が高いため、感光体1bの帯電効率が上がり、コロナ帯電装置20に流れる電流を小さくすることができ、この結果、オゾンの発生量が少なくなる。
【0007】
特開平5−173403号公報に開示されたコロナ帯電装置は、張設したワイヤに高電圧を印加することによって、コロナ放電を発生させ、感光体の帯電を行うものであるが、ワイヤ本体が絶縁性皮膜によって被覆され、ワイヤ本体が溝から露出するように、被覆材に溝が形成されている。これにより、コロナ放電の発生点が溝内に限定され、オゾンの発生量が低減すると説明されている。
【0008】
特開平6−301268号公報には、絶縁性の基盤上に取り付けられた鋸歯状の放電電極から、コロナ放電を発生させる帯電装置が開示され、放電電極の歯先が絶縁性基盤の端部から突き出して設けられていることが特徴と説明され、また、これによって、オゾンの発生が少なく、取り扱いが用意で、放電電極の特性を安定化することができるとしている。
【0009】
特開平8−202120号公報には、鋸歯電極板と、鋸歯電極からのコロナ放電を制御する制御グリッドとを設けたコロナ帯電装置が開示されており、鋸歯電極板の鋸歯電極の頂点の間隔の値をDp、鋸歯電極の頂点と制御グリッドとの間隔の値Dgとした時、Dpの値は1mm以上、4mm以下であり、かつDgは2倍のDp以下としたことを特徴とすると説明されている。これにより、隣接する鋸歯電極からの放電が重ならず鋸歯電極のピッチに応じた帯電むらが発生しにくく、均一帯電が得られ、かつ、制御グリッドの制御性を向上すると説明されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
このように、鋸歯状電極を使用するコロナ帯電装置では、ワイヤを使用するものにくらべて、上述のような利点をもつ。しかし、鋸歯状電極に印加する電圧が、ワイヤの場合にくらべれば小さいものの、−5[kV]程度と依然として高電圧である。これは、放電の安定性にその理由がある。つまり、鋸歯状電極を使用するコロナ帯電装置では、鋸歯の頂点での放電条件(グリッドからの距離,頂点のの曲率半径など)が鋸歯毎にわずかに異なり、このため、低い電圧を印加した場合には、頂点ごとに放電が起こったり、起こらなかったりする。また、低い電圧を印加した場合には、鋸歯状電極の劣化も問題となる。つまり、帯電装置を長時間使用した場合、頂点部分の表面が劣化してくる。この劣化によって、放電が起こりにくくなる頂点が生じてしまうため、低い電圧を印加した場合には、頂点の中には放電が止まってしまうものもある。
【0011】
このように、鋸歯のなかに、放電が起こらない頂点が生じた場合には、この頂点の直下では感光体の帯電がなされない。この結果、この部分が未帯電部分となり、画像不良の原因となる。このため、従来の鋸歯状電極を使用したコロナ帯電装置では、このような放電の安定性を確保するために(放電が起こらない鋸歯が生じないようにするために)、電極に印加する電圧を大きくすることで対応していた。しかし、大きな電圧に対応するためには、高電圧に対応できる電源が必要であり、これが画像形成装置全体のコストアップを引き起こす原因となっていた。 このほか、従来の鋸歯状電極を使用するコロナ帯電では、放電の安定性を確保するために、鋸歯状電極の先端角を鋭角(10°以下)にする方法がある。このように先端角を鋭角にした場合には、電極先端の形状加工が困難であったり、強度の不足のため電極先端が外力によって変形しやすい、などの問題がある。
【0012】
本発明は、鋸歯状電極を使用したコロナ帯電装置で問題となる放電の安定性を高くすることを第1の目的とし、鋸歯状電極の先端角を格別に小さくすることなく、放電の安定性を確保することを第2の目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
(1)鋸歯状電極(21)に電圧を印加することによってコロナ放電を発生させ、移動可能な被帯電体(1b)の帯電を行うコロナ帯電装置(20)において、
前記鋸歯状電極(21)は、鋸歯(202)が、その頂点部分を除いて絶縁性材料によって被覆(203)されていて、頂点部分は被覆がなく、かつ、前記絶縁性材料によって被覆されていない部分の広がりが、鋸歯先端からの半径で0.1[mm]以上である、ことを特徴とするコロナ帯電装置。なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素の符号を、参考までに付記した。
【0014】
これによれば、鋸歯状電極(21)と対向導体(1a,23)との間の電界が、被覆がない頂点部分に集中し、頂点部分でコロナ放電を生じ易く、鋸歯状電極(21)と対向導体(1a,23)との間に印加する電圧が比較的に低くても頂点部分でコロナ放電を生じ易く、従来の、鋸歯状電極(21)に印加する電圧(−5KV)で各鋸歯の頂点に安定してコロナ放電を生じ、放電の指向性と安定性が高い。
【0015】
帯電装置を長時間使用した場合、頂点部分が損耗するが、鋸歯の、絶縁性材料によって被覆されていない部分の広がりが、鋸歯先端からの半径で0.1[mm]以上であるので、この露出部が絶縁性材料の位置にまで損耗する長時間の使用の間、安定してコロナ放電を生ずる。
【0016】
(2)前記鋸歯状電極(21)の頂点部分の、絶縁性材料で被覆されていない部分の大きさが、鋸歯先端からの半径で1[mm]以内である、ことを特徴とする。絶縁性材料で被覆されていない部分の広がりが大きいと、その分鋸歯先端の電界集中が弱まり放電の指向性と安定性が低くなるが、露出部分を鋸歯先端からの半径で1[mm]以内にしているので、鋸歯先端の電界集中が強くコロナ放電の指向性及び安定性が高い。
【0017】
(3)前記鋸歯状電極(21)の先端角が10°より大である、ことを特徴とする。これにより鋸歯先端の形状加工が容易であり強度が高いため電極先端が外力によって変形しにくくなり、加工および取扱いが容易になる。先端角が大きくなると一般的には鋸歯先端への電界集中が弱まるが、鋸歯の先端部が露出し他部は絶縁性材料で被覆されてこれが電界集中を強めるので、コロナ放電の指向性及び安定性が高い。
【0018】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【0019】
【実施例】
−第1実施例−
図2に本発明の第1実施例のコロナ帯電装置20を示し、このコロナ帯電装置20の鋸歯状電極21を図1に示す。図2,図1に示す第1実施例のコロナ帯電装置20の、従来のコロナ帯電装置(例えば図7,図8)との違いは、鋸歯状電極21の鋸歯202の頂点部分をのぞいて、電極21が絶縁皮膜203によって被覆されている点である。
【0020】
図1を参照すると、鋸歯状電極21はステンレス鋼板(厚さ0.1[mm])を、薄板状のステム201から鋸歯202が突出した形状に加工したものである。鋸歯202の頂点のピッチDpは3[mm]、鋸歯202の突出長は3[mm]である。鋸歯202の先端(頂点)は、曲率半径が20[μm]になるように加工してある。鋸歯状電極21の材質としては、コロナ放電が可能な導電性の材料であれば、どのようなものでもよいが、耐オゾン性ならびに耐放電損耗などの点から、上述のステンレス鋼板が望ましい。また、板厚についても、コロナ放電が可能であればどのような板厚のものでもよいが、製作の容易さ,コロナ放電のしやすさなどの点から、0.1[mm]程度が望ましい。また、鋸歯202のピッチDp,鋸歯202の突出長Dg,先端形状なども上述の値の限りではない。
【0021】
鋸歯状電極21は、鋸歯202の頂点を除く部分が絶縁皮膜203によって被覆されている。図1,図2に示すコロナ帯電装置21では、この絶縁性皮膜203は、フッ素系樹脂である。絶縁皮膜203の材料としては、このほか、シリコーン樹脂,セラミック,エポキシ樹脂など絶縁性を確保できるようなものであれば、どのようなものであってもよい。
【0022】
上述の第1実施例では、フッ素系樹脂をスプレーによってステンレス鋼板に塗布して皮膜203とした。この際、鋸歯202の頂点部分に付着しないように、頂点部分をマスクしてスプレー塗布をおこなった。頂点部分の絶縁性材料で被覆していない部分は、先端から半径1[mm]以内の部分である。絶縁性材料を鋸歯状電極21に塗布する方法も上述の方法以外のものであってもよい。また、塗布の膜厚も、絶縁性が確保できる程度のものであれば、適当な膜厚でよい。
【0023】
このように作製した鋸歯状電極21を、図2に示すように、絶縁性の支持部材(材質:ABS)24で支持し、帯電ケ−ス22に対して固定した。鋸歯状電極21には、電源8によって電圧(−3[kV])が印加される。鋸歯状電極21はコの字型の帯電ケース22(材質:ステンレス鋼板)の内部にある。この帯電ケース22は、ケース外部(感光体1bを除く)が帯電しないようにするためのものである。また、鋸歯状電極21と感光体ドラム1との間の帯電ケース開口部には、グリッド23が配置される。グリッド23は、ステンレス鋼板(板厚:0.1[mm])をエッチング加工して、1[mm]ピッチでメッシュを形成したものである。帯電ケース22/グリッド23間には、電源9によって電圧(−0.6[kV])が印加される。
【0024】
このほか、図1,2に示すコロナ帯電装置20では、鋸歯状電極21の頂点からグリッド23までの距離(電極/グリッド間距離Deg)は8[mm]、帯電ケース22の開口幅Woは12[mm]である。この開口幅Woは従来例(例えば図6,図7)の開口幅よりも狭い。これは、図3に示すように、第1実施例(図3の(a))では、鋸歯202の頂点(先端)での電界集中が強い(電界傾度が高い)ので、これにより低電圧でコロナ放電を生じ易いばかりでなく、電界のx方向(帯電装置の幅方向)の広がりが狭い(指向性が高い)ので、開口幅Woを小さくしても効果的に感光体1bを帯電できるからである。従来例では図3の(b)に示すように、鋸歯202の基部近くまで電気力線が形成されて鋸歯202の頂点(先端)での電界集中が弱い(電界傾度が低い)ので、これにより電界のx方向(帯電装置の幅方向x)の広がりが大きい(指向性が低い)ので、印加電圧を比較的に高くしなければならないだけでなく、開口幅Woを大きくして感光体1bに対するコロナ放電作用域を広げる必要がある。
【0025】
−第2実施例−
図4に、本発明の第2実施例の鋸歯状電極21を示す。鋸歯状電極21以外の構成,印加電圧などはすべて第1実施例の帯電装置20(図2)と同じである。第2実施例では、図4に示すように、鋸歯状電極21の先端角が20°にしてある。鋸歯状電極2一の先端角は上述の値(20°)でなくてもよく、10°を越える値であって、コロナ放電が可能であればどのような値であってもよい。
【0026】
【発明の効果】
本発明のコロナ帯電装置では、鋸歯状電極を使用しているため、従来技術の項で指摘したような鋸歯状電極を使用した場合に特有な利点が、そのまま受け継がれる。つまり、放電ワイヤを使用しているコロナ帯電装置にくらべて、小型,低オゾン発生などの利点がある。
【0027】
しかし、従来の鋸歯状電極を使用したコロナ帯電装置では、放電の安定性を確保するために、高電圧を印加する必要があった。つまり、鋸歯状電極のわずかな条件の違いや電極先端の劣化によって、放電が起こらないような頂点が発生ないようにするために、高電圧を印加する必要があった。
【0028】
本発明のコロナ帯電装置では、鋸歯状電極を鋸歯先端部分をのぞいて絶縁性材料によって被覆しているので、鋸歯状電極の各頂点の近傍には、よりいっそう電気力線が集中し強電界が形成され、鋸歯状電極のわずかな条件の違いや電極先端の劣化によって、頂点付近の電界が小さくなったとしても放電が停止するまでには至らない。したがって、従来の鋸歯状電極を使用したコロナ帯電装置にくらべて、電極に印加する電圧を小さくすることが可能になる。従来の鋸歯状電極を使用したコロナ帯電装置にくらべて、電極に印加する電圧を小さくした場合でも、放電の安定性が確保されるため、異常画像の原因となる感光体の未帯電部分が発生しない。
【0029】
鋸歯状電極の先端部分の絶縁材料によって被覆されていない部分の大きさを、先端部からの半径で1[mm]以内とする。発明者らの実験によると、絶縁材料で被覆されていない部分の大きさがこの範囲内である場合には、放電の安定性がより確保されやすくなることがわかった。つまり、鋸歯状電極の頂点部分に電気力線の集中が大きくなり、絶縁性材料で周辺部を被覆した効果が大きくなり、より低い印加電圧であっても、放電の安定性が確保される。
【0030】
鋸歯状電極の先端角を10°より大とすることにより形状加工の困難さや変形しやすいなどの従来の問題が改善する。鋸歯状電極の鋸歯先端部分を除いて、絶縁性材料によって被覆しているため、先端角を大きくしても、コロナ放電の必要な強電界が電極先端に形成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2に示す鋸歯状電極21の拡大平面図である。
【図2】本発明の第1実施例の横断面図である。
【図3】(a)は図1に示す鋸歯状電極21とグリッド23の間の電気力線を模式的に示す平面図であり、(b)は従来の鋸歯状電極21によって形成される電気力線を示す平面図である。
【図4】本発明の第2実施例で用いられる鋸歯状電極21の拡大平面図である。
【図5】従来の、放電ワイヤ使用の帯電装置2を用いる画像形成装置の横断面を示すブロック図である。
【図6】図5の、帯電装置2周りのみの拡大横断面図である。
【図7】従来の、鋸歯状電極使用の帯電装置20を用いる画像形成装置の横断面図である。
【図8】図7に示す鋸歯状電極21の拡大平面図である。
【符号の説明】
1:感光体ドラム 1a:導体
1b:感光体 2:放電ワイヤ使用の帯電装置
3:露光装置 4:現像器
5:転写器 6:転写体
7:クリーニング手段 20:鋸歯状電極使用の帯電装置
21:鋸歯状電極 22:帯電ケ−ス
23:グリッド 24:支持部材
25:放電ワイヤ 201:鋸歯状電極のステム
202:鋸歯状電極の鋸歯 203:絶縁皮膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a corona charging device for charging a charge carrier of an image forming apparatus using an electrophotographic process such as an electrostatic copying machine or a laser printer.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a schematic diagram of an image forming apparatus using an electrophotographic process. The
[0003]
1. A
2. The
3. The developing
4). The
5. The cleaning unit 7 cleans the toner that is not transferred to the transfer member 6 and remains on the photosensitive member 1b.
6). The transfer body 6 onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device (not shown). In the fixing device, the toner is heated and fixed on the transfer member.
Since the
[0004]
As a charging device in an electrophotographic process, a
[0005]
In the
As a corona charging device other than the
[0006]
The
[0007]
The corona charging device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-173403 generates a corona discharge by applying a high voltage to a stretched wire to charge the photoconductor. A groove is formed in the covering material so that the wire body is exposed from the groove. Thus, it is described that the generation point of corona discharge is limited to the inside of the groove, and the generation amount of ozone is reduced.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-301268 discloses a charging device that generates corona discharge from a sawtooth discharge electrode mounted on an insulating substrate, and the tip of the discharge electrode starts from the end of the insulating substrate. It is described that the protrusion is provided as a feature. Further, it is said that the generation of ozone is small, the handling is prepared, and the characteristics of the discharge electrode can be stabilized.
[0009]
JP-A-8-202120 discloses a corona charging device provided with a sawtooth electrode plate and a control grid for controlling corona discharge from the sawtooth electrode. When the value is Dp, and the value Dg is the distance between the apex of the sawtooth electrode and the control grid, the value of Dp is 1 mm or more and 4 mm or less, and Dg is 2 times or less of Dp. ing. As a result, it is described that discharges from adjacent sawtooth electrodes do not overlap and charging unevenness according to the pitch of the sawtooth electrodes hardly occurs, uniform charging is obtained, and controllability of the control grid is improved.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the corona charging device using the sawtooth electrode has the advantages as described above as compared with the device using the wire. However, although the voltage applied to the sawtooth electrode is smaller than that in the case of a wire, it is still a high voltage of about −5 [kV]. This is because of the stability of discharge. In other words, in a corona charging device that uses a sawtooth electrode, the discharge conditions at the top of the sawtooth (distance from the grid, radius of curvature of the top, etc.) differ slightly for each sawtooth, so when a low voltage is applied In some cases, discharge occurs at each apex or does not occur. In addition, when a low voltage is applied, deterioration of the sawtooth electrode becomes a problem. That is, when the charging device is used for a long time, the surface of the apex portion deteriorates. This deterioration causes a peak where the discharge is less likely to occur. Therefore, when a low voltage is applied, some of the peak may stop discharging.
[0011]
As described above, when a vertex where no discharge occurs is generated in the saw blade, the photosensitive member is not charged immediately below the vertex. As a result, this portion becomes an uncharged portion and causes image defects. For this reason, in a corona charging device using a conventional sawtooth electrode, in order to ensure the stability of such a discharge (in order to prevent the occurrence of a sawtooth that does not cause a discharge), the voltage applied to the electrode is set. It was supported by increasing the size. However, in order to cope with a large voltage, a power source capable of dealing with a high voltage is required, which causes an increase in the cost of the entire image forming apparatus. In addition, in corona charging using a conventional sawtooth electrode, there is a method in which the tip angle of the sawtooth electrode is an acute angle (10 ° or less) in order to ensure the stability of discharge. When the tip angle is set to an acute angle in this way, there are problems that it is difficult to shape the tip of the electrode, or that the tip of the electrode is easily deformed by an external force due to insufficient strength.
[0012]
The first object of the present invention is to increase the stability of discharge, which is a problem in a corona charging device using a sawtooth electrode, and the stability of discharge without significantly reducing the tip angle of the sawtooth electrode. The second purpose is to ensure the above.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
(1) In a corona charging device (20) for generating a corona discharge by applying a voltage to a sawtooth electrode (21) and charging a movable object to be charged (1b),
In the sawtooth electrode (21), the sawtooth (202) is covered (203) with an insulating material except for its apex portion, and the apex portion is uncovered and is covered with the insulating material. The corona charging device is characterized in that the unexpanded portion has a radius of 0.1 [mm] or more in terms of the radius from the tip of the saw tooth. In addition, in order to make an understanding easy, the code | symbol of the corresponding element of the Example shown in drawing and mentioned later is added to the parenthesis for reference.
[0014]
According to this, the electric field between the serrated electrode (21) and the opposing conductor (1a, 23) is concentrated on the apex portion where there is no coating, and corona discharge is likely to occur at the apex portion, and the serrated electrode (21). Even if the voltage applied between the electrode and the opposing conductor (1a, 23) is relatively low, corona discharge is likely to occur at the apex, and each of the conventional voltages (−5 KV) applied to the sawtooth electrode (21). Corona discharge is generated stably at the top of the sawtooth, and the directionality and stability of the discharge are high.
[0015]
When the charging device is used for a long time, the apex portion is worn, but the spread of the portion of the saw blade not covered with the insulating material is 0.1 [mm] or more in radius from the tip of the saw blade. Corona discharge is stably generated during a long period of use in which the exposed portion is worn down to the position of the insulating material.
[0016]
(2) The size of the portion of the apex portion of the sawtooth electrode (21) that is not covered with the insulating material is within 1 [mm] in radius from the tip of the sawtooth. If the area that is not covered with the insulating material is widened, the electric field concentration at the tip of the saw blade will be weakened, and the directivity and stability of the discharge will be reduced, but the exposed portion will be within 1 mm in radius from the tip of the saw blade. Therefore, the electric field concentration at the tip of the saw tooth is strong and the directivity and stability of corona discharge is high.
[0017]
(3) The tip angle of the sawtooth electrode (21) is greater than 10 °. As a result, the shape of the sawtooth tip can be easily processed and the strength is high, so that the electrode tip is not easily deformed by an external force, and the processing and handling are facilitated. When the tip angle increases, the electric field concentration at the tip of the saw blade generally becomes weaker, but the tip portion of the saw blade is exposed and the other part is covered with an insulating material, which strengthens the electric field concentration. High nature.
[0018]
Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
[0019]
【Example】
-1st Example-
FIG. 2 shows a
[0020]
Referring to FIG. 1, the sawtooth electrode 21 is obtained by processing a stainless steel plate (thickness 0.1 [mm]) into a shape in which a sawtooth 202 protrudes from a thin plate-
[0021]
The sawtooth electrode 21 is covered with an insulating film 203 except for the apex of the sawtooth 202. In the corona charging device 21 shown in FIGS. 1 and 2, the insulating film 203 is a fluororesin. As the material for the insulating film 203, any material may be used as long as it can ensure insulation, such as silicone resin, ceramic, and epoxy resin.
[0022]
In the first embodiment described above, the coating 203 was formed by applying a fluorine resin to the stainless steel plate by spraying. At this time, spraying was performed while masking the apex portion so as not to adhere to the apex portion of the sawtooth 202. The portion not covered with the insulating material at the apex portion is a portion within a radius of 1 [mm] from the tip. The method of applying the insulating material to the sawtooth electrode 21 may also be other than the method described above. Moreover, the film thickness of application | coating should just be a suitable film thickness, if it is a grade which can ensure insulation.
[0023]
The sawtooth electrode 21 thus produced was supported by an insulating support member (material: ABS) 24 and fixed to the charging case 22 as shown in FIG. A voltage (−3 [kV]) is applied to the sawtooth electrode 21 by the power supply 8. The sawtooth electrode 21 is inside a U-shaped charging case 22 (material: stainless steel plate). The charging case 22 is for preventing the outside of the case (excluding the photoreceptor 1b) from being charged. A
[0024]
In addition, in the
[0025]
-Second Example-
FIG. 4 shows a sawtooth electrode 21 according to a second embodiment of the present invention. The configuration other than the sawtooth electrode 21 and the applied voltage are all the same as those of the charging device 20 (FIG. 2) of the first embodiment. In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the tip angle of the sawtooth electrode 21 is 20 °. The tip angle of the
[0026]
【The invention's effect】
In the corona charging device of the present invention, since the sawtooth electrode is used, the unique advantage when the sawtooth electrode as pointed out in the section of the prior art is used is inherited as it is. That is, there are advantages such as small size and low ozone generation compared to the corona charging device using a discharge wire.
[0027]
However, in a corona charging device using a conventional sawtooth electrode, it is necessary to apply a high voltage in order to ensure the stability of discharge. In other words, it is necessary to apply a high voltage in order to prevent the occurrence of a vertex from which no discharge occurs due to a slight difference in the conditions of the sawtooth electrode or deterioration of the electrode tip.
[0028]
In the corona charging device of the present invention, since the sawtooth electrode is covered with an insulating material except for the tip of the sawtooth, the electric field lines are concentrated more in the vicinity of each vertex of the sawtooth electrode, and a strong electric field is generated. Even if the electric field in the vicinity of the apex is reduced due to the slight difference in the conditions of the sawtooth electrode and the deterioration of the electrode tip, the discharge does not stop. Therefore, it is possible to reduce the voltage applied to the electrode as compared with a corona charging device using a conventional sawtooth electrode. Compared to conventional corona charging devices that use serrated electrodes, even when the voltage applied to the electrodes is reduced, the stability of the discharge is ensured, resulting in the occurrence of uncharged portions of the photoconductor that cause abnormal images. do not do.
[0029]
The size of the portion of the tip portion of the sawtooth electrode that is not covered with the insulating material is set to be within 1 [mm] in radius from the tip portion. According to the experiments by the inventors, it has been found that when the size of the portion not covered with the insulating material is within this range, the stability of the discharge is more easily secured. That is, the concentration of electric lines of force increases at the apex portion of the sawtooth electrode, and the effect of covering the peripheral portion with the insulating material increases, and the stability of discharge is ensured even at a lower applied voltage.
[0030]
By making the tip angle of the sawtooth electrode larger than 10 °, conventional problems such as difficulty in shape processing and easy deformation are improved. Except for the serrated tip portion of the serrated electrode, it is covered with an insulating material, so that even if the tip angle is increased, a strong electric field that requires corona discharge is formed at the electrode tip.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged plan view of a sawtooth electrode 21 shown in FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the first embodiment of the present invention.
3A is a plan view schematically showing electric lines of force between the serrated electrode 21 and the
FIG. 4 is an enlarged plan view of a sawtooth electrode 21 used in the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a cross section of a conventional image forming apparatus using a
6 is an enlarged cross-sectional view of only the periphery of the
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional image forming apparatus using a
8 is an enlarged plan view of the sawtooth electrode 21 shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1: Photoconductor drum 1a: Conductor 1b: Photoconductor 2: Charging device using discharge wire 3: Exposure device 4: Developer 5: Transfer device 6: Transfer device 7: Cleaning means 20: Charging device 21 using sawtooth electrode : Sawtooth electrode 22: Charging case 23: Grid 24: Support member 25: Discharge wire 201: Sawtooth electrode stem 202: Sawtooth electrode sawtooth 203: Insulating film
Claims (3)
前記鋸歯状電極は、鋸歯が、その頂点部分を除いて絶縁性材料によって被覆されていて、頂点部分は被覆がなく、かつ、前記絶縁性材料によって被覆されていない部分の広がりが、鋸歯先端からの半径で0.1[mm]以上である、ことを特徴とするコロナ帯電装置。In a corona charging device that generates a corona discharge by applying a voltage to a sawtooth electrode and charges a movable object to be charged,
In the sawtooth electrode, the sawtooth is covered with an insulating material except for its apex portion, the apex portion is not covered, and the spread of the portion not covered with the insulating material extends from the tip of the sawtooth. A corona charging device having a radius of 0.1 mm or more.
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