JPH0673045B2 - Corona discharge device - Google Patents
Corona discharge deviceInfo
- Publication number
- JPH0673045B2 JPH0673045B2 JP12230785A JP12230785A JPH0673045B2 JP H0673045 B2 JPH0673045 B2 JP H0673045B2 JP 12230785 A JP12230785 A JP 12230785A JP 12230785 A JP12230785 A JP 12230785A JP H0673045 B2 JPH0673045 B2 JP H0673045B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- corona discharge
- corona
- current
- discharge current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明はコロナ放電電極に高電圧を印加してコロナ放電
を発生させるコロナ放電装置に関し、更に詳しくは、電
子写真複写機やレーザービームプリンター等の電子写真
装置に使用され、感光体を帯電処理するコロナ放電装置
に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a corona discharge device for generating a corona discharge by applying a high voltage to a corona discharge electrode, and more specifically, an electrophotographic apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer. The present invention relates to a corona discharge device that is used in a device and that charges a photoreceptor.
(背景技術) コロナ放電電極に高電圧を印加してコロナ放電を発生さ
せるコロナ放電装置は、その印加電圧の種類から下記の
3つの場合に大別される。(Background Art) Corona discharge devices that generate a corona discharge by applying a high voltage to a corona discharge electrode are roughly classified into the following three cases according to the type of the applied voltage.
先ず第1は、コロナ放電電極に直流電圧を印加する場合
である。これはコロナ放電電極に正極性のD.C.高電圧を
印加することによりコロナ放電を生じ、負極性のD.C.
高電圧を印加することによりコロナ放電を生じるもの
である。The first is the case where a DC voltage is applied to the corona discharge electrode. This is because corona discharge is generated by applying a positive DC high voltage to the corona discharge electrode, and a negative DC
Corona discharge is generated by applying a high voltage.
一方、第2は、コロナ放電電極に交流電圧を印加する場
合で、A.C.電圧の印加によりコロナ放電電極から、
両極性のコロナ放電を生じるものである。On the other hand, the second is the case where an AC voltage is applied to the corona discharge electrode.
Bipolar corona discharge is generated.
さらに、第3は、コロナ放電電極に交流電圧と直流電圧
の重畳電圧を印加する場合である。これはA.C.電圧によ
る、両極性のコロナ放電が主体で、その両極性のコ
ロナ放電電荷量(電流量)の差分で被放電体面の除電が
なされる。ここで、D.C.電圧は補助的なもので、A.C.電
圧による極性と極性とのコロナ放電電流量の差を加
減したり、その差を一定に保つ役目をする。Furthermore, the third is a case where a superimposed voltage of an AC voltage and a DC voltage is applied to the corona discharge electrode. This is mainly due to the bipolar corona discharge due to the AC voltage, and the surface of the body to be discharged is neutralized by the difference in the bipolar corona discharge charge amount (current amount). Here, the DC voltage is auxiliary, and serves to adjust the difference in the amount of corona discharge current between the polarities due to the AC voltage or to keep the difference constant.
ところで、コロナ放電装置を用いて被帯電体、例えば感
光体を所望電位に帯電処理する場合には、上記第1のも
のが最も一般的に用いられている。しかしながら、D.C.
電圧をコロナ放電電極に印加して負コロナ放電を行なう
場合、コロナ放電電極から流れるコロナ放電電流量を増
大させないと、放電ムラが発生するという欠点があっ
た。従って、コロナ放電電流量を増大させるため、高圧
電源の出力や容量を大きくする必要があり、高圧電源が
大型化するという問題があった。さらに、放電電流量の
増大に伴ってオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物の発
生量も増大するという問題もあった。尚、これらのこと
は負コロナ放電ほどではないが、正コロナ放電を行なう
場合にも同様な傾向にある。By the way, in the case of charging an object to be charged, for example, a photoconductor to a desired potential by using a corona discharge device, the first one is most commonly used. However, DC
When negative corona discharge is performed by applying a voltage to the corona discharge electrode, there is a drawback that uneven discharge occurs unless the amount of corona discharge current flowing from the corona discharge electrode is increased. Therefore, in order to increase the amount of corona discharge current, it is necessary to increase the output and capacity of the high-voltage power supply, which causes a problem of increasing the size of the high-voltage power supply. Further, there is also a problem that the amount of corona products such as ozone and nitrogen oxides increases as the amount of discharge current increases. Incidentally, these things are not the same as those of the negative corona discharge, but the same tendency is observed when the positive corona discharge is performed.
また、上記第3のようなコロナ放電装置を用いて帯電を
行なうことが考えられるが、このコロナ放電装置の場
合、正極性と負極性の両者のコロナ放電電流量の差分で
帯電を行うことになるため、被帯電体面を一方極性に帯
電させる場合、その帯電効率は低い。Further, although it is possible to perform charging by using the corona discharge device as described above, in the case of this corona discharge device, charging is performed by the difference in the corona discharge current amount of both positive polarity and negative polarity. Therefore, when the surface of the body to be charged is charged in one polarity, the charging efficiency is low.
(発明の目的) 本発明の目的は高圧電源の出力や容量を増大させること
なく、低コロナ放電電流でも放電ムラの少ない、安定し
たコロナ放電を得ることができるコロナ放電装置を提供
することにある。(Object of the Invention) It is an object of the present invention to provide a corona discharge device capable of obtaining stable corona discharge with little discharge unevenness even at a low corona discharge current without increasing the output or capacity of a high voltage power supply. .
本発明の他の目的をオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成
物の発生を低減させたコロナ放電装置を提供することに
ある。Another object of the present invention is to provide a corona discharge device in which generation of corona products such as ozone and nitrogen oxides is reduced.
(発明の概要) 本発明は、コロナ放電電極と、このコロナ放電電極に電
圧を印加する電源とを有し、前記電圧は直流電圧と交流
電圧を重畳し、前記直流電圧の極性と同極性の成分のみ
のコロナ放電電流が流れる電圧であって、被帯電体を所
望電位とするために直流電圧のみを前記コロナ放電電極
に印加する場合のコロナ放電電流をIとした時、被帯電
体を前記所望電位とするために前記重畳電圧をコロナ放
電電極に印加した場合のコロナ放電電流の最大値が実質
的に2・I以上となるように設定されることを特徴とす
るコロナ放電装置である。また、本発明は、コロナ放電
電極と、このコロナ放電電極に電圧を印加する電源とを
有し、前記電圧は直流電圧と交流電圧を重畳し、前記直
流電圧の極性と同極性の成分のみのコロナ放電電流が流
れる電圧であって、前記直流電圧はコロナ放電開始電圧
付近の電圧値Vが設定され、前記交流電圧はそのpeak
to peak値が実質的にVの1〜2倍となる電圧が設定さ
れることを特徴とするコロナ放電装置である。これによ
り、放電ムラのない安定したコロナ放電を行うことがで
きる。(Summary of the Invention) The present invention has a corona discharge electrode and a power source for applying a voltage to the corona discharge electrode, wherein the voltage is a DC voltage and an AC voltage superposed, and has the same polarity as the DC voltage. When the corona discharge current is a voltage at which only the DC voltage is applied to the corona discharge electrode in order to bring the charged body to a desired potential, the charged body is The corona discharge device is characterized in that the maximum value of the corona discharge current when the superimposed voltage is applied to the corona discharge electrode so as to obtain a desired potential is set to be substantially 2 · I or more. Further, the present invention has a corona discharge electrode and a power supply for applying a voltage to the corona discharge electrode, wherein the voltage is a DC voltage and an AC voltage superimposed, and only a component having the same polarity as the polarity of the DC voltage. The DC voltage is a voltage at which a corona discharge current flows, and the DC voltage is set to a voltage value V near the corona discharge start voltage, and the AC voltage has its peak.
The corona discharge device is characterized in that a voltage at which a to peak value is substantially 1 to 2 times V is set. Thereby, stable corona discharge without uneven discharge can be performed.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.
第1図は本発明コロナ放電装置が適用可能な電子写真複
写機の概略を示している。1は被帯電体としての感光体
ドラムで、矢示方向に所定の周速度で回転駆動される。
2はその感光体ドラム1面を一様に均一帯電する。本発
明に従うコロナ放電装置である。一様に帯電された感光
体ドラム1は、不図示の原稿に対応した光像露光3が施
されて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置
4により現像され、顕像化される。現像像は不図示の搬
送系により矢示方向に搬送される転写材P上に転写帯電
装置5により転写される。転写後、転写材Pは不図示の
定着装置に導かれ、像定着された後、機外に排出され
る。一方、転写終了後、感光体ドラム1上に残留する現
像剤はクリーニング装置6により除去され、感光体ドラ
ム1は繰返し像形成に使用される。このように、感光体
ドラムに対し所要のプロセス工程がなされて画像が形成
される。FIG. 1 schematically shows an electrophotographic copying machine to which the corona discharge device of the present invention can be applied. Reference numeral 1 denotes a photosensitive drum as a member to be charged, which is rotationally driven in a direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed.
2 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1 uniformly. 1 is a corona discharge device according to the present invention. The uniformly charged photosensitive drum 1 is subjected to optical image exposure 3 corresponding to a document (not shown) to form an electrostatic latent image. This electrostatic latent image is developed by the developing device 4 and visualized. The developed image is transferred by the transfer charging device 5 onto the transfer material P that is conveyed in the direction of the arrow by a conveying system (not shown). After the transfer, the transfer material P is guided to a fixing device (not shown), where the image is fixed, and then the transfer material P is discharged outside the machine. On the other hand, after the transfer is completed, the developer remaining on the photosensitive drum 1 is removed by the cleaning device 6, and the photosensitive drum 1 is repeatedly used for image formation. In this way, the required process steps are performed on the photosensitive drum to form an image.
ここで、前記コロナ放電装置2について説明する。Here, the corona discharge device 2 will be described.
第1図において、20は上記コロナ放電装置2のコロナ放
電電極としてのコロナ放電線、21はシールド板である。
コロナ放電線20は、互いに直列に接続されたA.C.高圧電
源22とD.C.高圧電源23に接続されている。この両電源2
2,23により、コロナ放電20に対してD.C.高電圧VDCにA.
C.電圧VPPを重畳した電圧が印加される。尚、本実施例
において、シールド板21は接地してある。In FIG. 1, 20 is a corona discharge wire as a corona discharge electrode of the corona discharge device 2, and 21 is a shield plate.
The corona discharge line 20 is connected to an AC high voltage power supply 22 and a DC high voltage power supply 23 which are connected in series with each other. Both power supplies 2
2,23 A to DC high voltage V DC for corona discharge 20.
C. Voltage V PP is applied. In this embodiment, the shield plate 21 is grounded.
本例に於て、コロナ放電装置2のシールド板21の側面と
コロナ放電線20との距離は約7mm、シールド板21の背面
とコロナ放電線20との距離は約8mm、コロナ放電線20と
感光体1表面との距離は約10mm、コロナ放電線20の直径
は約60μ、感光体1の周速度は約66mm/secとし、感光体
1としてはopc(有機物光導電体)感光体を使用した。
また、コロナ放電線20に印加する電圧は、AC高圧電源22
の出力VPPが周波数約400Hz(sin波)・電圧約6KVPP(pr
ak to peak)、DC電圧電源23の出力電圧VDCが約−3.5KV
の重畳電圧とした。この条件に於てコロナ放電装置2を
作動させることにより、コロナ放電線20から感光体1へ
負コロナ放電電流I2が流れ、感光体1面は負帯電を受け
る。これにより、感光体1は約−800Vに帯電される。I1
は総コロナ電流である。In this example, the distance between the side surface of the shield plate 21 of the corona discharge device 2 and the corona discharge wire 20 is about 7 mm, the distance between the back surface of the shield plate 21 and the corona discharge wire 20 is about 8 mm, and the corona discharge wire 20 is The distance from the surface of the photoconductor 1 is about 10 mm, the diameter of the corona discharge wire 20 is about 60 μ, and the peripheral speed of the photoconductor 1 is about 66 mm / sec. As the photoconductor 1, an opc (organic photoconductor) photoconductor is used. did.
The voltage applied to the corona discharge line 20 is the AC high voltage power supply 22
Output V PP frequency about 400Hz (sin wave), voltage about 6KV PP (pr
ak to peak), the output voltage V DC of the DC voltage power supply 23 is approximately −3.5 KV
The superimposed voltage of By operating the corona discharge device 2 under these conditions, a negative corona discharge current I 2 flows from the corona discharge line 20 to the photoconductor 1 and the surface of the photoconductor 1 is negatively charged. As a result, the photoconductor 1 is charged to about -800V. I 1
Is the total corona current.
第2図はコロナ放電線20に印加される電圧と、感光体1
に流れるコロナ放電電流量I2の関係を示す。V0はコロ
ナ放電開始電圧(約−3.5KV)である。DC電圧電源23の
出力電圧VDCはそのV0にほぼ等しい値である。またAC高
圧電源22のsin波形AC電圧VPPの側のピーク値が+3.0K
V、側のピーク値が−3.0KVであるためにAC電圧電源単
独ではAC放電は開始しない(側の放電開始電圧は側
のそれより高いので放電も開始しない)。本実施例に
おいて、感光体1面を−800Vの帯電電位にするため、ド
ラム方向に流れるコロナ放電電流量I2は約500μAで
あり、上記DC電圧VDCとこれに重畳したAC電圧VPPとによ
りこの値が得られる。FIG. 2 shows the voltage applied to the corona discharge line 20 and the photoreceptor 1.
The relationship between the amount of corona discharge current I 2 flowing in is shown. V 0 is the corona discharge inception voltage (about −3.5 KV). The output voltage V DC of the DC voltage power supply 23 is approximately equal to V 0 . In addition, the peak value of the sin waveform AC voltage V PP side of the AC high-voltage power supply 22 is + 3.0K.
Since the peak value on the V side is −3.0 KV, AC discharge does not start with the AC voltage power supply alone (since the discharge start voltage on the side is higher than that on the side, discharge does not start). In this embodiment, since the surface of the photosensitive member 1 is charged to −800V, the corona discharge current amount I 2 flowing in the drum direction is about 500 μA, and the DC voltage V DC and the AC voltage V PP superposed on the DC voltage V DC. Gives this value.
次に、第3A図、第3B図を用いて、本実施例のようなコロ
ナ放電装置の場合と、コロナ放電線にD.C.電圧のみ印加
したコロナ放電装置の場合とにおける放電ムラの相違に
ついて説明する。Next, referring to FIGS. 3A and 3B, the difference in discharge unevenness between the case of the corona discharge device as in the present embodiment and the case of the corona discharge device in which only the DC voltage is applied to the corona discharge line will be described. .
第3A図はコロナ放電線20に対する印加電圧が上記のよう
にDC−3.5KVとAC6KVPPの重畳電圧である場合に置ける、
コロナ放電装置2の直下で、コロナ放電線20の長手に沿
う感光体1面各部に対する放電電流I2の変動分布を示す
グラフである。第3B図は比較例としてコロナ放電線20に
対する印加電圧を−5.2KVのDC電圧VDCのみにしてコロ
ナ放電を行った場合に於ける同放電電流I2の変動分布を
示すグラフである(尚、DC−5.2KVの直流電圧印加で、I
2=50μAのコロナ放電電流量を得ることができる。FIG. 3A can be placed when the applied voltage to the corona discharge line 20 is the superimposed voltage of DC-3.5KV and AC6KV PP as described above.
6 is a graph showing a variation distribution of a discharge current I 2 with respect to each part of the surface of the photoconductor 1 immediately below the corona discharge device 2 along the length of the corona discharge line 20. As a comparative example, FIG. 3B is a graph showing the variation distribution of the same discharge current I 2 when corona discharge is performed with the applied voltage to the corona discharge line 20 being only the DC voltage V DC of −5.2 KV (note that , DC-5.2KV DC voltage applied, I
A corona discharge current amount of 2 = 50 μA can be obtained.
上記第3A図、第3B図の両者共に総コロナ放電電流量I1は
約500μAであった。而して前者の放電電流分布のリ
ツプルR(すなわち放電ムラを示す。)は約6%である
のに対し、後者の放電電流分布のリツプルRは約15%で
あった。即ちコロナ放電線20に対する印加電圧を直流電
圧VDCに交流電圧VPPを重畳した電圧VDC+VPPにした方
が、直流電圧VDCのみにしたときに比べてコロナ放電線
長手方向に関して放電電流分布が安定であることが分
る。In both FIGS. 3A and 3B, the total corona discharge current amount I 1 was about 500 μA. Thus, the ripple R of the discharge current distribution (that is, showing discharge unevenness) of the former is about 6%, while the ripple R of the discharge current distribution of the latter is about 15%. That better to voltage V DC + V PP to the voltage applied to the corona discharge wire 20 to a DC voltage V DC by superimposing an AC voltage V PP is, discharge current with respect to the corona discharge wire longitudinally than when only a DC voltage V DC It can be seen that the distribution is stable.
なお、上記リツプルR(%)は放電電流分布の最大値を
A、最大変動幅をBとした場合、(B/A)×100(%)で
算出される。このリツプルRが10%以下であれば実用上
特に問題はなく、画像上に殆んどムラを生ずることがな
い。The ripple R (%) is calculated by (B / A) × 100 (%) where A is the maximum value of the discharge current distribution and B is the maximum fluctuation range. When the ripple R is 10% or less, there is no particular problem in practical use and almost no unevenness occurs on the image.
ここで、前述実施例を含めて、コロナ放電電流を一定
(本実施例では−50μA)に保つように、互いに重畳す
る直流高電圧VDCと、交流電圧VPPとの電圧値を種々組合
せて変化させた場合に於ける、コロナ放電線長手方向に
沿う放電電流分布のリツプルRと、実際に画像出しして
みたときの画像上のムラとを測定した結果を次の第1表
に示す。Here, in order to keep the corona discharge current constant (-50 μA in the present embodiment), including the above-described embodiment, various combinations of the voltage values of the DC high voltage V DC and the AC voltage V PP that are superimposed on each other are used. The following Table 1 shows the measurement results of the ripple R of the discharge current distribution along the longitudinal direction of the corona discharge line and the unevenness on the image when the image was actually printed when the image was changed.
さらに、第4A図〜4G図に第1表(a)〜(g)の場合の
印加電圧の波形と、放電電流の波形を示した。第4A,4B,
4C,4E,4F,4G図はそれぞれ上記表の(a),(b),
(c),(d),(e),(f),(g)に対応するも
のである。 Further, FIGS. 4A to 4G show the waveform of the applied voltage and the waveform of the discharge current in the cases of Tables 1 (a) to (g). 4A, 4B,
4C, 4E, 4F, 4G figures are (a), (b), and
It corresponds to (c), (d), (e), (f) and (g).
表から明らかなように、直流電圧VDCに重畳された交流
電圧VPPは約3KVから実用的な画像として効果が現われ、
4KV以上ではほぼ画像にムラは現われなくなる。交流電
圧VPPを必要以上に高めるにはスパーク放電防止のため
さけねばならい。本例では7KVを一応の上限と決めて7KV
VPPまで実験したが、画像上は4KVPPまではほとんど差が
生じなかった。As is clear from the table, the AC voltage V PP superimposed on the DC voltage V DC has an effect as a practical image from about 3 KV,
At 4KV or higher, the unevenness hardly appears in the image. In order to increase the AC voltage V PP more than necessary, it must be avoided to prevent spark discharge. In this example, 7KV is set as a temporary upper limit and 7KV
We conducted experiments up to V PP , but on the image, there was almost no difference up to 4 KV PP .
また、第4A図〜4G図から明らかなように、直流電圧VDC
のみによるものに比べて、コロナ放電電流I2の最大値|
I2max|が高くなればなる程、リツプルRは小さくなり、
画像ムラも少なくなって画質が向上することがわかる。Further, as is clear from FIGS. 4A to 4G, the DC voltage V DC
Maximum value of corona discharge current I 2 compared to
The higher I 2 max |, the smaller the ripple R,
It can be seen that the image unevenness is reduced and the image quality is improved.
ところで、重畳する電圧の目安としては、VDCのみの場
合の放電電流I2(本実施例では−50μA)の約2倍以上
のI2maxが得られるようにVDCとVPPの電圧値を設定する
ことにより、放電ムラをより低減させることができる。
また、別の観点からすると、VDCとしての放電開始電圧V
0(本実施例では約−3.5KV)に近い値を選択し、さら
に、放電開始電圧V0の約1〜2倍のAC電圧VPP(本実施
例では4〜7KV)を重畳することにより放電ムラをより
低減させることができる。By the way, as a measure of the voltage to be superimposed, the voltage values of V DC and V PP are set so that I 2 max that is about twice or more the discharge current I 2 (-50 μA in this embodiment) when only V DC is obtained. By setting, it is possible to further reduce the uneven discharge.
From another point of view, the discharge start voltage V DC as V DC
By selecting a value close to 0 (about −3.5 KV in this embodiment), and further superimposing an AC voltage V PP (about 4 to 7 KV in this embodiment) that is about 1 to 2 times the discharge start voltage V 0. Discharge unevenness can be further reduced.
このように本発明では、重畳電圧のコロナ放電線への印
加により感光体に流れるコロナ放電電流量を、所望の帯
電電位を得るために直流電圧のみをコロナ放電線に印加
した場合に得られるコロナ放電電流量と同等(直流電圧
のみの場合の電流量に対し±5%程度の誤差をも含
む。)になるように重畳電圧のDC成分の電圧値を設定し
ている。そして、本発明ではコロナ放電装置の構成によ
り決定される火花放電開始電圧(本実施例では約7KV)
より重畳電圧の波形のピーク値が小さくなるようにして
いる。さらに、本発明は直流電圧の極性と同極性のみの
コロナ放電電流が流れるようにしている。これにより、
本発明は直流電圧のみをコロナ放電線に印加した場合よ
り放電ムラを低減させることができる。As described above, in the present invention, the corona discharge current amount flowing in the photoconductor by applying the superposed voltage to the corona discharge line is obtained by applying only the DC voltage to the corona discharge line to obtain the desired charging potential. The voltage value of the DC component of the superimposed voltage is set so as to be equal to the discharge current amount (including an error of about ± 5% with respect to the current amount when only the DC voltage is used). In the present invention, the spark discharge starting voltage (about 7 KV in this embodiment) determined by the configuration of the corona discharge device.
The peak value of the waveform of the superimposed voltage is made smaller. Further, according to the present invention, the corona discharge current having only the same polarity as that of the DC voltage flows. This allows
The present invention can reduce the discharge unevenness as compared with the case where only the DC voltage is applied to the corona discharge line.
ところで、この直流高電圧との交流電圧の重畳電圧によ
る放電の安定化は次の様な現象によるものであると考え
ることができる。すなわち特にコロナ放電において
は、コロナ放電分布のムラを示すリツプルRはコロナ放
電電流量に反比例するためである。リツプルRと、ドラ
ム方向に流れるコロナ放電電流I2との間にはR×I2=C
なる関係がある。Cはコロナ放電線の状態(表面性、汚
れ具合、線径など)によって変化するが、特定のコロナ
放電線において決定される定数である。従って、I2を増
大すれば、Rは減少することが分る。By the way, it can be considered that the stabilization of the discharge due to the superimposed voltage of the DC high voltage and the AC voltage is due to the following phenomenon. That is, especially in corona discharge, the ripple R indicating the unevenness of the corona discharge distribution is inversely proportional to the amount of corona discharge current. R × I 2 = C between the ripple R and the corona discharge current I 2 flowing in the drum direction.
There is a relationship. C changes depending on the state of the corona discharge wire (surface property, stain condition, wire diameter, etc.), but is a constant determined for a specific corona discharge wire. Therefore, it can be seen that R increases as I 2 increases.
ところで、上記I2は直流高電圧のみの場合に得られるよ
うな定常電流ではなく、本発明のように直流高電圧に交
流電圧を重畳した場合に得られる電流の最大値I2maxで
決定されるものである。この様子を第5図に示した。こ
こでの曲線はきれいな放電線のときの場合、の曲線
は汚れた放電線のときの場合であり、の曲線は放電線
の汚れがその中間的なものの場合である。定数Cは各放
電線により決定されていて|C1|<|C2|<|C3|とな
り、一定のI2maxに対しては|C|の小さいものほどRが
小、即ち安定した放電が得られる。また、Cを特定して
考えれば、|I2max|が大きいほどRが小さくなり、安定
した放電が得られる。By the way, the above-mentioned I 2 is not a steady current obtained in the case of only a DC high voltage, but is determined by the maximum value I 2 max of the current obtained when an AC voltage is superimposed on the DC high voltage as in the present invention. It is something. This state is shown in FIG. The curve here is for a clean discharge line, the curve for a clean discharge line, and the curve for a clean discharge line in between. The constant C is determined by each discharge line and becomes | C 1 | <| C 2 | <| C 3 |, and for a given I 2 max, the smaller | C | is, the smaller R is, that is, stable. A discharge is obtained. Further, if C is specified and considered, R becomes smaller as | I 2 max | becomes larger, and stable discharge can be obtained.
即ち、本発明においては、交流電圧の重畳により、実効
的に(電流の積分値で)直流電圧だけの場合と同等のコ
ロナ放電電流をえるためには必然的にI2maxを増大させ
ることになる。これがコロナ放電を安定化するものと考
えられる。That is, in the present invention, by superimposing an AC voltage, I 2 max is necessarily increased in order to effectively obtain a corona discharge current equivalent to the case of only a DC voltage (in the integrated value of the current). Become. This is considered to stabilize the corona discharge.
第6図は本発明の他の実施例を示すコロナ放電装置であ
り、本例は総コロナ電流量I1を減少させる目的で、コロ
ナ放電装置2のシールド板21のDC高圧電源23と同極性の
バイアス電圧VBをバイアス電源24から印加して使用する
ようにしたものである。他のコロナ放電装置の構成は第
1図示例のものと同様である。尚、上記バイアス電圧VB
は線形又は非線形の電圧素子(バリスタ、定電圧ダイオ
ード等)により印加してもよい。また、図示例では各プ
ロセス工程においては省略した。FIG. 6 is a corona discharge device showing another embodiment of the present invention. This example has the same polarity as the DC high voltage power supply 23 of the shield plate 21 of the corona discharge device 2 for the purpose of reducing the total corona current amount I 1. The bias voltage V B is applied from the bias power source 24 for use. The configuration of the other corona discharge device is the same as that of the first illustrated example. The above bias voltage V B
May be applied by a linear or non-linear voltage element (varistor, constant voltage diode, etc.). Further, in the illustrated example, it is omitted in each process step.
コロナ放電線20に対する印加電圧は前記実施例と同じ
く、VDC(−3.5KV),VPP(6KVPP、約400Hz、Sin波)と
し、バイアス電圧VBを−1KVとした。これにより、総コ
ロナ電流量I1は200μAまで減少させることができ、
しかもI2は前記実施例と同じ50μA′にして前記実施
例と同等の感光体電位が得られた。The applied voltage to the corona discharge line 20 was V DC (−3.5 KV) and V PP (6 KV PP , about 400 Hz, Sin wave), and the bias voltage V B was −1 KV, as in the above embodiment. As a result, the total corona current I 1 can be reduced to 200 μA,
Moreover, I 2 was set to 50 μA ', which was the same as that in the above-mentioned embodiment, and the same photoreceptor potential as that in the above-mentioned embodiment was obtained.
第7図はこの例に於いて、コロナ放電線20に印加される
電圧と、感光体1に流れるコロナ放電電流量I2との関
係を示すグラフである。また、第8A図は上記の電圧条件
に於ける、コロナ放電装置2の直下で、コロナ放電線20
の長手に沿う感光体1面各部に対する放電電流I2の変動
分布を示すグラフである。第8B図は比較例としてコロナ
放電線20に対する印加電圧を−5.2KVのDC電圧VDCのみに
し、シールド板21には−1KVのバイアス電圧VBを印加し
てコロナ放電を行わせた場合(この場合I1は200μ
A、I2は50μAである。)に於ける同放電電流I2の変
動分布を示すグラフである。而して前者第8A図の放電電
流分布のリツプルRは約9%で実用レベル内であるに対
して、後者第8B図のそれは22%で実用レベル以下であっ
た。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the voltage applied to the corona discharge line 20 and the corona discharge current amount I 2 flowing through the photoconductor 1 in this example. In addition, FIG. 8A shows the corona discharge line 20 just below the corona discharge device 2 under the above voltage conditions.
5 is a graph showing a variation distribution of the discharge current I 2 with respect to each part of the surface of the photoreceptor 1 along the longitudinal direction of FIG. As a comparative example, FIG. 8B shows a case where the voltage applied to the corona discharge line 20 is only a DC voltage V DC of -5.2 KV and a bias voltage V B of -1 KV is applied to the shield plate 21 to perform corona discharge ( In this case I 1 is 200μ
A and I 2 are 50 μA. 4) is a graph showing the variation distribution of the same discharge current I 2 in FIG. Thus, the ripple R of the discharge current distribution in the former FIG. 8A is about 9%, which is within the practical level, whereas that in the latter FIG. 8B is 22%, which is below the practical level.
このように、シールド板にバイアス電圧を印加すること
により総コロナ電流を減少させることができ、尚且つ、
DC高電圧とAC電圧との重畳電圧をコロナ放電線に印加す
ることにより、放電ムラを低減させることができる。Thus, the total corona current can be reduced by applying a bias voltage to the shield plate, and
By applying a superposed voltage of DC high voltage and AC voltage to the corona discharge line, it is possible to reduce discharge unevenness.
第9図に本発明の更に実施例を示す。本実施例ではコロ
ナ放電線20に第10図に示すような電圧を印加している。
即ち、DC電圧VDC約−3.5KVに、AC電圧VPPとして周波数
が約400Hz、電圧(peak to peak)が6KVPPの矩形波電圧
を重畳した電圧を印加している。また、AC高圧電源22に
は矩形波のduty比(これについては後述する。)を可変
する制御回路25が接続され、この制御回路25には制御回
路25に制御信号を入力する制御信号発生源26が接続され
ている。この制御信号発生源26からの制御信号とは、例
えばコロナ放電電流を一定化(即ち、定電流化)する場
合にはコロナ放電電流検知回路からの制御信号であり、
若しくは電位制御を行なう場合においては電位センサー
の検出信号を演算して発せられる電位制御信号等であ
る。FIG. 9 shows a further embodiment of the present invention. In this embodiment, a voltage as shown in FIG. 10 is applied to the corona discharge wire 20.
That is, a DC voltage V DC of about −3.5 KV is applied with a rectangular wave voltage having a frequency of about 400 Hz and a voltage (peak to peak) of 6 KV PP as the AC voltage V PP . Further, a control circuit 25 for varying a duty ratio of a rectangular wave (which will be described later) is connected to the AC high-voltage power supply 22, and a control signal generation source for inputting a control signal to the control circuit 25 is connected to the control circuit 25. 26 is connected. The control signal from the control signal generation source 26 is, for example, a control signal from the corona discharge current detection circuit when the corona discharge current is constant (that is, constant current),
Alternatively, when performing potential control, it is a potential control signal or the like generated by calculating a detection signal of the potential sensor.
ここで、上記duty比はb/aで定義される。本実施例ではd
uty比を%で示すことにする。第10図においては約50%
である。第11図はduty比を変化させたときの電流I2の変
化を示してい。この図から明らかなように、総コロナ電
流I1、或いはドラムに流れる電流I2を増加させるにはdu
ty比を大きくすれば良く、逆にI1,I2を減少させるにはd
uty比を小さくすれば良い。尚、本実施例において、コ
ロナ放電線に印加される電圧のピーク電圧値は−6.5KV
で一定であるので、duty比を低下させても放電ムラにつ
いては殆ど変化しない。Here, the duty ratio is defined by b / a. In this embodiment, d
We will show the uty ratio in%. In Figure 10, about 50%
Is. FIG. 11 shows the change of the current I 2 when the duty ratio is changed. As is clear from this figure, to increase the total corona current I 1 or the current I 2 flowing through the drum, du
It is sufficient to increase the ty ratio, and conversely, to decrease I 1 and I 2 , d
The uty ratio should be reduced. In this embodiment, the peak voltage value of the voltage applied to the corona discharge line is -6.5KV.
Is constant, the discharge unevenness hardly changes even if the duty ratio is reduced.
このように、直流高電圧と交流高電圧の電圧値を一定と
し、矩形波のduty比を変化させることにより、放電ムラ
の低減を発揮しつつコロナ放電電流を調整することがで
きる。In this way, by keeping the voltage values of the DC high voltage and the AC high voltage constant and changing the duty ratio of the rectangular wave, it is possible to adjust the corona discharge current while reducing discharge unevenness.
尚、本実施例ではコロナ放電を行なう場合に基づいて
説明したが、これに限定されるものではなく、コロナ
放電を行なう場合にも本発明は適用できる。しかし、本
発明はコロナ放電を行なう場合に特に有効である。Although the present embodiment has been described based on the case of performing corona discharge, the present invention is not limited to this and the present invention can be applied to the case of performing corona discharge. However, the present invention is particularly effective when performing corona discharge.
また、前述実施例では交流電圧の波形としてsin波形、
矩形波のものを説明したが、交流電圧の波形として三角
波やパルス波等も選択することができる。Further, in the above-mentioned embodiment, the sin waveform as the waveform of the AC voltage,
Although the rectangular wave has been described, a triangular wave or a pulse wave can be selected as the waveform of the AC voltage.
また、コロナ放電電流の最大値I2maxを維持するために
は電圧波形の頂部は針端状よりも平坦な方がより良い。Further, in order to maintain the maximum value I 2 max of the corona discharge current, it is better that the top of the voltage waveform is flat rather than the needle end shape.
また。シールド板4への印加バイアス電圧VBは直流・交
流に限定されるものではなく、さらにグリツド電極を設
けた帯電器にも本発明は適用できるものである。Also. The bias voltage V B applied to the shield plate 4 is not limited to DC / AC, and the present invention can be applied to a charger further provided with a grid electrode.
(発明の効果) 以上説明した様に所望の感光体電位を得る場合、すなわ
ちドラム方向に流れる所望のコロナ電流を得る場合に
は、直流高電圧のみでコロナ放電させるよりも、直流高
電圧に交流電圧を重畳させて実効的に直流高電圧のみの
場合と同等のコロナ電流を発生させることにより、放電
電流のリツプルRを低下させることができた。(Effects of the Invention) As described above, when a desired photoconductor potential is obtained, that is, when a desired corona current flowing in the drum direction is obtained, an AC is applied to a DC high voltage rather than a corona discharge using only a DC high voltage. It was possible to reduce the ripple R of the discharge current by superimposing the voltage and effectively generating a corona current equivalent to that in the case of only the high DC voltage.
そして、従来の直流高電圧のみの印加によるコロナ放電
では実用に耐えがたかった低コロナ放電電流において
も、直流高電圧と交流電圧の重畳電圧によるコロナ放電
で所望の帯電極性のみのコロナ放電電流を流すことによ
り放電ムラのない安定したコロナ放電を行なうことがで
きた。And, even with a low corona discharge current that was difficult to put into practical use in the conventional corona discharge by applying only a high DC voltage, a corona discharge current with only a desired charging polarity can be obtained by the corona discharge due to the superimposed voltage of the high DC voltage and the AC voltage. By flowing it, stable corona discharge without discharge unevenness could be performed.
さらに、低電流コロナ放電のため、コロナ放電によって
発生するオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物の発生量
を大幅に減少することができ、感光体等がコロナ生成物
により劣化するのを防止できた。Furthermore, because of the low-current corona discharge, the amount of ozone, nitrogen oxides, and other corona products generated by corona discharge can be greatly reduced, and the photoreceptor and other components can be prevented from deteriorating due to corona products. It was
第1図は本発明の第1実施例のコロナ放電装置を適用し
た電子写真複写機の概略図、 第2図は第1図のコロナ放電装置の印加電圧−放電電流
特性グラフ、 第3A図は第1図のコロナ放電装置の放電電流分布を測定
したグラフ、 第3B図はDC高電圧のみ印加した場合のコロナ放電装置の
放電電流分布を測定したグラフ、 第4A図〜第4G図は時間tに対する印加電圧と、放電電流
の波形を示すグラフ、 第5図は放電電流分布のリツプルRとの放電電流の最大
値I2maxとの関係を示すグラフ、 第6図は本発明の第2実施例のコロナ放電装置の概略
図、 第7図は第6図のコロナ放電装置の印加電圧−放電電流
特性グラフ、 第8A図は第6図のコロナ放電装置の放電電流分布を測定
したグラフ、 第8B図はDC高電圧のみ印加した場合のコロナ放電装置の
放電電流分布を測定したグラフ、 第9図は本発明の第3実施例のコロナ放電装置の概略
図、 第10図は第9図の場合の印加電圧波形を示すグラフ、 第11図はコロナ放電電流とduty比との関係を示すグラ
フ。 1…感光体ドラム 2…コロナ放電装置 20…コロナ放電線 22…交流電圧電源 23…直流電圧電源FIG. 1 is a schematic diagram of an electrophotographic copying machine to which the corona discharge device of the first embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a graph of applied voltage-discharge current characteristics of the corona discharge device of FIG. 1, and FIG. Fig. 1 is a graph of the discharge current distribution of the corona discharge device, Fig. 3B is a graph of the discharge current distribution of the corona discharge device when only DC high voltage is applied, and Figs. 4A to 4G are time t. 5 is a graph showing the waveform of the discharge current, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the ripple R of the discharge current distribution and the maximum value I 2 max of the discharge current. FIG. 6 is the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic diagram of an example corona discharge device, FIG. 7 is a graph of applied voltage-discharge current characteristics of the corona discharge device of FIG. 6, and FIG. 8A is a graph of discharge current distribution of the corona discharge device of FIG. Figure 8B shows the discharge current of the corona discharger when only DC high voltage is applied. 9 is a schematic diagram of the corona discharge device of the third embodiment of the present invention, FIG. 10 is a graph showing the applied voltage waveform in the case of FIG. 9, and FIG. 11 is a corona discharge current and duty. The graph which shows the relationship with a ratio. 1 ... Photosensitive drum 2 ... Corona discharge device 20 ... Corona discharge wire 22 ... AC voltage power supply 23 ... DC voltage power supply
Claims (2)
電圧を印加する電源とを有し、前記電圧は直流電圧と交
流電圧を重畳し、前記直流電圧の極性と同極性の成分の
みのコロナ放電電流が流れる電圧であって、被帯電体を
所望電位とするために直流電圧のみを前記コロナ放電電
極に印加する場合のコロナ放電電流をIとした時、被帯
電体を前記所望電位とするために前記重畳電圧をコロナ
放電電極に印加した場合のコロナ放電電流の最大値が実
質的に2・I以上となるように設定されることを特徴と
するコロナ放電装置。1. A corona discharge electrode, and a power supply for applying a voltage to the corona discharge electrode, wherein the voltage is a DC voltage and an AC voltage superposed, and only a component having the same polarity as the polarity of the DC voltage. When the corona discharge current is a voltage at which a discharge current flows and only a DC voltage is applied to the corona discharge electrode to set the charged body to a desired potential, the charged body is set to the desired potential. Therefore, the maximum value of the corona discharge current when the superimposed voltage is applied to the corona discharge electrode is set to be substantially 2 · I or more.
電圧を印加する電源とを有し、前記電圧は直流電圧と交
流電圧を重畳し、前記直流電圧の極性と同極性の成分の
みのコロナ放電電流が流れる電圧であって、前記直流電
圧はコロナ放電開始電圧付近の電圧値Vが設定され、前
記交流電圧はそのpeak to peak値が実質的にVの1〜2
倍となる電圧値が設定されることを特徴とするコロナ放
電装置。2. A corona discharge electrode, and a power source for applying a voltage to the corona discharge electrode, wherein the voltage is a DC voltage and an AC voltage superposed, and a corona having only a component having the same polarity as the DC voltage. The discharge current is a voltage at which the DC voltage is set to a voltage value V near the corona discharge start voltage, and the AC voltage has a peak to peak value of substantially 1 to 2 of V.
A corona discharge device characterized in that a doubled voltage value is set.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12230785A JPH0673045B2 (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Corona discharge device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12230785A JPH0673045B2 (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Corona discharge device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61278879A JPS61278879A (en) | 1986-12-09 |
| JPH0673045B2 true JPH0673045B2 (en) | 1994-09-14 |
Family
ID=14832718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12230785A Expired - Fee Related JPH0673045B2 (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Corona discharge device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0673045B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3331232B2 (en) * | 1993-02-05 | 2002-10-07 | 日本バイリーン株式会社 | Corona discharge device |
| CN102151611A (en) * | 2002-06-21 | 2011-08-17 | 德塞拉股份有限公司 | An electrostatic fluid accelerator for and method of controlling a fluid flow |
| US6963479B2 (en) * | 2002-06-21 | 2005-11-08 | Kronos Advanced Technologies, Inc. | Method of and apparatus for electrostatic fluid acceleration control of a fluid flow |
| JP4645528B2 (en) * | 2006-05-26 | 2011-03-09 | パナソニック電工株式会社 | Electrostatic atomizer |
| CN113219313B (en) * | 2021-05-08 | 2022-11-25 | 珠海格力电工有限公司 | Method for testing maximum steady-state impact voltage and variable frequency motor |
-
1985
- 1985-06-04 JP JP12230785A patent/JPH0673045B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61278879A (en) | 1986-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5412455A (en) | Charging device, image forming apparatus and detachably mountable process cartridge having a constant voltage power source feature | |
| US4672505A (en) | Corona discharging device | |
| US5642254A (en) | High duty cycle AC corona charger | |
| JPH11327262A (en) | Charging device and image forming device | |
| JPH0673045B2 (en) | Corona discharge device | |
| JPH0348509B2 (en) | ||
| US5742871A (en) | High duty cycle sawtooth AC charger | |
| JPH01295288A (en) | Method for cleaning photosensitive body in electrophotographic copying machine | |
| JP3396017B2 (en) | Piezoelectric transformer DC power supply | |
| JPS639233B2 (en) | ||
| JP2986000B2 (en) | Corona discharge device | |
| JPH05150564A (en) | Contact charging method and device | |
| JPH0798533A (en) | Corona discharger | |
| JP2877331B2 (en) | Corona discharge device in electrophotographic equipment | |
| JP2662121B2 (en) | Electrophotographic equipment | |
| JPS6136782A (en) | Image forming device | |
| JPH0721671B2 (en) | Image forming device | |
| JP2814778B2 (en) | Charging device | |
| JP2887025B2 (en) | Charging method in image forming method | |
| JPS62240980A (en) | Static charge removal device | |
| JPS6159460A (en) | High voltage power supply for charging | |
| JPS60220381A (en) | Static eliminator | |
| JPH0864337A (en) | Corona discharge device | |
| JPH05107876A (en) | Electrostatic charging device fitted to be used in image forming device | |
| JPH05158288A (en) | Method and device for charging in electronic photography |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |