[发明专利]电晕充电器,处理卡盒以及图像形成装置

说明书

发明领域 

本发明涉及电晕充电器，处理卡盒以及使用该电晕充电器的图像形成装置。 

发明背景 

在传统的的电子照相图像形成装置中，首先，感光体的表面被均匀充电，以及带电的表面被具有图像信息的光束曝，形成静电潜影。调色剂被供应到静电潜影图像在感光体的表面形成调色剂图像。调色剂图像被直接转印到记录媒体或先转印到中间转印部件，然后使用热以及压力将调色剂图像加以固定。残留在感光体表面上的调色剂粒子被清洁刮板清除。 

感光体的充电传统上是使用电晕充电器。 

电晕放电是一种连续的放电现象，其发生在非均匀电场中的空气的局部绝缘击穿。典型的电晕充电器有这样一种结构，即具有微小直径的电晕丝被撑张在铝制的外壳中，该外壳被部分切除。电晕离子从外壳被除掉的部分释放出来。施加在电晕丝上的升高，就会在电晕丝的周围形成局部强磁场，由此就会发生空气的绝缘被击穿，由此，就会发生连续的放电。 

电晕放电的形式与施加在电晕丝上的电压的极性有很大的关系。正的电晕放电会引起在在电晕丝的表面的均匀放电，而负的电晕放电会引起局部流动式电晕放电。由此，在均匀放电这一点上，正电晕放电比负均匀放电具有优点。另外，负电晕放电的产生比正放电的相比能产生几十倍量的臭氧，对环保产生不良的影响。 

图1A一示意图，说明了先有技术的电晕充电器。充电丝，作为放电管电晕放电电极，其直径为50-100μm，是钨制成的，并且倍屏蔽在金属壳内金属盒中，在它们之间形成约1cm的缝隙。5-10kV的高电压被施加于电晕丝， 同时开口正对着充电目标。因此，正或负离子就会移动到充电目标的表面，从而是充电目标带电。 

图2A是曲线图，表示了在先有技术充电管电晕充电器的场合的充电目标的充电时间与表面电位的关系。从图2A可以清楚的看出放电管电晕充电器连续地向充电目标充电，换句话说，是连续地放电。因此，放电管式电晕充电器并不总是适宜对要求具有预定的电位的充电目标进行充电，它适宜于对带电目标进行连续充电。例如，放电管式电晕适宜于用做转印充电器，来对记录媒体进行连续充电。 

图1B为示意图，说明了先有技术的栅极电晕充电器。栅极电晕充电器是为了减少充电目标的电位的非均匀性而开发的。如在图1B中表示的那样，栅极充电器具有这样的结构，即具有多个电晕丝或丝网作为金属控制电极设置在金属盒的开口。开口被设置为面对充电目标，偏压被施加于控制电极上。 

图2B表示了先有技术的栅极电晕充电器的表面电压以及充电关系的曲线。从图2B可以清楚地看出充电目标的表面电位在规定的时间内发生饱和。这是因为施加在控制电极的电压控制着充电目标的表面电位。饱和值取决于施加在控制电极上的电位。 

尽管与放电管电晕器以及只能提供低的充电效率，栅极电晕充电器广泛地被应用，这是由于其具有可均匀充电的优点。在电子照相图像形成装置中控制电极通常被成为“充电栅”。控制电极在下面被成为“充电栅”。但是，电晕充电器具有下述的1)-3)的问题，这是由于例如氮氧化物(NOx)那样的放电产物而引起的」。 

1)环境问题 

负电晕充电器已知为典型的生成放电产物，这是因为空气中的物质由于电晕放电而发生反应。放电产物的具体例子包括臭氧(O₃)以及氮氧化物(NOx)例如(NO)以及(NO₂)，他们是氮与臭氧进行氧化反应而生成的。一般说来，臭氧都对人类的生存环境有不利的影响，以及人们一般在臭氧地浓度 为0.1ppm或以上时，一般可以闻到臭氧地臭味。特别是NO₂最能破坏人类的生活环境。按照环境标准，吸入的NO₂的量为每小时0.04-0.06ppm或更少。进一步r，氮氧化物可以通过进行紫外线所引起的光化学反应变成光化学氧化剂(Ox)，按环境标准其所容许的量为0.06ppm或更少。一般地，几十ppm的臭氧以及几ppm的氮氧化物会在电晕放电时产生。所以，最新的图像形成装置装有活性碳的过滤器等，极少的放电产物从图像形成装置泄漏出来。 

2)对图像质量的影响 

2-1)在紧靠电晕充电器的下面图像的密度变得非均匀 

由于长期的放电，放电产物会在电晕充电器上积累。当电晕充电器在长期放电后被搁置时，放电产物会逐渐脏污充电目标，即感光体，会造成感光体得紧靠电晕充电器的表面与其他的表面的表面电位就会不同，其结果是得到的图像密度为非均匀。上述的图像密度的非均匀性主要发生在低-湿条件(20％RH)，在通常的温度以及湿度下很少发生。