JP2001042599A

JP2001042599A - 帯電装置及び帯電方法

Info

Publication number: JP2001042599A
Application number: JP21427199A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Sato; 達哉佐藤; Tomoaki Sugawara; 智明菅原; Kazuhiko Umemura; 和彦梅村; Hiroshi Kondo; 浩近藤; Masaharu Tanaka; 正治田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、オゾンやＮＯｘが多く発生し、
帯電が不均一になりやすく、帯電装置に起因する不良画
像が生じるという課題を解決しようとするものである。【解決手段】この発明は、放電により被帯電体を帯電
させる帯電装置において、互いに対向する誘電体３、４
と、この互いに対向する誘電体３、４の間に、複数の対
をなして配列されるとともに少なくとも一方の端部が誘
電体３、４に保持される突起状電極１、２とを有し、こ
の対をなす突起状電極１、２の間に電圧を印加して放電
を発生させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の電子写真装置において感光体等の
被帯電体を帯電させるのに使用されたり、転写用帯電器
や除電用帯電器などとして使用されたりする帯電装置及
び帯電方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】帯電装置にはコロナ帯電器、ローラ帯電
器、ブラシ帯電器、固体帯電器があり、コロナ帯電器は
最も多く利用されている帯電方式である。しかし、コロ
ナ帯電器は非常に多くのオゾンを発生するという不具合
がある。この不具合に対して、例えば、特開平９−１１
４１９２号公報には、オゾンの発生量を低減する手段が
記載されている。この手段は、非常に細い、４０〜５０
ミクロンのワイヤを用いて放電を行うことにより、オゾ
ン発生量を５０％以下に低減している。

【０００３】また、特開平６−３２４５５６号公報に
は、ワイヤの３方を囲むように金属筺体を配置してその
開放部近傍に金属メッシュ電極を配置し、ワイヤから発
生したオゾンについて、振動電場で閉じ込められた荷電
粒子で、オゾン分子の衝突確率を高めることにより、放
出されるオゾン量の低減を計ったものが記載されてい
る。

【０００４】ローラ帯電器は、古くは、特開昭５６−９
１２５３号公報に開示され、近年、盛んに検討されてい
る帯電方式である。ブラシ帯電器は特開昭５５−２９８
３７号公報などに記載されている。固体帯電器は、古く
は、特開昭５４−５３５３７号公報に記載されている。

【０００５】特開平５−９４０７７号公報には、絶縁部
材上に放電電極を、微小間隔を介して多数併設する装置
が記載されている。特開平６−７５４５７号公報には、
帯電器と被記録体との間隔を５００〜３０００μｍに設
定することにより、イオンの飛距離を短くしてオゾンの
拡散を抑制すると共にトナーなどの付着を防止するもの
が記載されている。

【０００６】特開平９−２４４３５０号公報には、板状
基板上の放電電極と、その外周に配設した沿面グロー放
電手段と、帯電器全体を覆うカバーを備えた放電装置が
記載されている。特開平９−１１５６４６号公報には、
平面型固体放電装置の電極材料に特定の仕事関数の材料
を用いることによりＮＯｘを低減することが記載されて
いる。

【０００７】また、帯電装置で用いるオゾン吸着剤とし
て、発生したオゾンを活性炭などの触媒機能により酸化
したり、表面に吸着するものがある。Ｃｏｎｆ．Ｒｅ
ｃ．ｏｆＩＥＥＥ／ＩＡＳＡｎｎｕａｌＭｅｅｔ
ｉｎｇ，ｐｐ１３１−１３８（１９７９）には、平面上
に並んだ複数の電極からなる高周波放電型ボクサーチャ
ージャが記載されている。この高周波放電型ボクサーチ
ャージャは、逆電離を起こす高抵抗ダストの荷電用に考
案されたものであり、電子写真装置において像担持体な
どを帯電させる目的で考案されたものではない。そのた
め、荷電粒子自体はもっぱらチャージャ内の電極に吸い
寄せられており、チャージャ外の物体を帯電させること
はない。また、放電空間はダスト導入用に気流が通過可
能となっているため、オゾン、ＮＯｘのチャージャ外へ
の飛散を防止することができない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】近年の社会動向とし
て、環境意識の向上がある。ＵＬ規格、ＴＵＶ規格、Ｂ
ＡＭ規格など、多数の国、地域で複数の団体により電子
写真方式の画像形成装置に対して、発生するオゾン量を
規制するための規格が設定されているが、これらの規格
をクリアできない点がる。上記コロナ放電器は、非常に
多くのオゾンを発生する。また、上記特開平９−１１４
１９２号公報記載のものや上記特開平６−３２４５５６
号公報記載のものでは、せいぜい５０％程度のオゾン量
の低減しかできず、オゾン吸着剤等の併用が必要であっ
た。

【０００９】上記ローラ帯電器では、オゾンの発生を非
常に少なくでき、有望視されている。しかし、被帯電体
の帯電が不均一になりやすい。しかも、ローラ表面のト
ナー汚染、印加するバイアス交流分による振動が生じ、
画像にモワレなどが生じやすい。更に、回転体であり、
ローラ表面のクリーニングが必要になるため、部材が多
い他にも、被帯電体としての感光体の感光層が絶縁破壊
されてピンホールが発生しやすく、振動音、帯電ローラ
跡（可塑剤）、ローラの永久変形等が生じやすい。

【００１０】上記ブラシ帯電器では、筋状帯電むら、環
境変動、低温ストリーマ放電、白斑点、感光体磨耗、磨
耗感光体の蓄積、ブラシの抜け、感光体傷に対する異常
放電に起因するブラシの溶融などが生じる。上記オゾン
吸着剤は、経時劣化が生じるため、オゾンフィルタの交
換、メンテナンスが必要であった。

【００１１】上記固体帯電器では、装置を小型化できる
などの利点はあるものの、放電面積が広く、期待するほ
どオゾンやＮＯｘなどの不快物質の低減ができない。本
発明は、発生、拡散するオゾンやＮＯｘの低減を図るこ
とができ、被帯電体表面の均一な帯電を行うことができ
て、帯電装置に起因する不良画像をなくすことができる
帯電装置及び帯電方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、放電により被帯電体を帯電
させる帯電装置において、互いに対向する誘電体と、こ
の互いに対向する誘電体の間に、複数の対をなして配列
されるとともに少なくとも一方の端部が前記誘電体に保
持される突起状電極とを有し、この対をなす突起状電極
の間に電圧を印加して放電を発生させるものである。

【００１３】請求項２に係る発明は、放電により被帯電
体を帯電させる帯電装置において、互いに対向する2つ
の誘電体からなる支持体を有し、この２つの支持体上に
それぞれ複数の突起状電極を配置し、この複数の突起状
電極を対をなすように噛み合わせて配列したものであ
る。

【００１４】請求項３に係る発明は、請求項２記載の帯
電装置において、前記対をなす突起状電極の間に交流成
分を含む電圧を印加して放電を発生させるものである。

【００１５】請求項４に係る発明は、請求項３記載の帯
電装置において、前記対をなす突起状電極の少なくとも
一方を被覆する誘電体を有し、前記突起状電極を対をな
すように噛み合わせて近接もしくは接触させたものであ
る。

【００１６】請求項５に係る発明は、放電により被帯電
体を帯電させる帯電装置において、第１の誘電体からな
る支持体と、この支持体上に複数の対をなして配列され
た突起状電極と、前記支持体に対向して配置され前記突
起状電極に当接される第２の支持体とを有し、前記対を
なす突起状電極の間に電圧を印加して放電を発生させる
ものである。

【００１７】請求項６に係る発明は、請求項５記載の帯
電装置において、前記対をなす突起状電極の間に交流成
分を含む電圧を印加して放電を発生させるものである。

【００１８】請求項７に係る発明は、請求項６記載の帯
電装置において、前記対をなす突起状電極の少なくとも
一方は誘電体で被覆された導電体とし、前記対をなす突
起状電極同士を近接もしくは接触させたものである。

【００１９】請求項８に係る発明は、請求項１〜７のい
ずれかに記載の帯電装置において、前記突起状電極の形
状を局所的に電気力線が集中する個所を有する形状とし
たものである。

【００２０】請求項９に係る発明は、請求項１〜８のい
ずれかに記載の帯電装置において、前記被帯電体側のみ
が開放されるように筐体により前記突起状電極を取り囲
む構成としたものである。

【００２１】請求項１０に係る発明は、請求項１〜９の
いずれかに記載の帯電装置において、前記突起状電極と
前記被帯電体の表面との間に前記被帯電体の表面と平行
に配置され、荷電粒子が通過し得る引き出し電極を有
し、この引き出し電極と前記突起状電極との間に電圧を
印加して荷電粒子を引き出すものである。

【００２２】請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０
のいずれかに記載の帯電装置の前記突起状電極が見える
位置に被帯電体を配置し、該帯電装置と被帯電体との間
に電圧を印加して被帯電体を帯電させる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施例を示
す。この第１実施例は、請求項１に係る発明の一実施例
である。第１実施例の帯電装置は、突起状電極１、２、
薄い平板状誘電体３、４、薄い平板状電極５、６、放電
用電源７を有する。誘電体３、４は、互いに対向して略
平行に配置され、それぞれ突起状電極１、２が内面側に
配置されて固定される。

【００２４】図３に示すように、突起状電極１、２は対
をなすように噛み合わせて配列された例えば長さが略等
しい複数の円柱状の電極からなり、突起状電極１が誘電
体３上に行列状に配置されて垂直に保持されるととも
に、突起状電極２が誘電体４上に行列状に配置されて垂
直に保持される。誘電体３、４の外面には電極５、６が
それぞれ一体に形成され、突起状電極１が誘電体３を介
して電極５に接続されて突起状電極２が誘電体４を介し
て電極６に接続される。放電用電源７の両端子は電極
５、６にそれぞれ接続される。突起状電極１、２は、所
定の間隔で接触しないように配置され、かつ先端部が誘
電体３、４に当接される。

【００２５】突起状電極１、２の数については、多いほ
ど荷電粒子の発生量が大きく且つ発生したオゾン、ＮＯ
ｘが電極１、２間の空間に残留し浮遊して外部に飛散し
にくくなるが、実際には帯電装置全体のサイズ、像担持
体等の被帯電体の大きさ、製作の容易性等の要請から適
宜に決定される。突起状電極１、２を構成する材料は、
金属（ニッケル、クロム、鉄、銅、タングステン、アル
ミニウム、金、白金、インジウム、チタン等）や、それ
らの合金等の導電性材料が用いられる。

【００２６】誘電体３、４を構成する材料は、セラミッ
ク（Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、ＳｉＮ等）、ガラス、耐熱性樹
脂（ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、、ポリエ
ーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン等）など
の誘電体が用いられる。突起状電極１、２の太さは、突
起状電極同士の短絡を防止するため、電極が自重でたわ
まない強度を保てる範囲であれば特に制限はないが、よ
り細い方が、電極に電界を集中させて放電電圧を低下さ
せることができる。突起状電極１、２の太さは、５〜
０．５ｍｍ程度であれば問題はない。

【００２７】突起状電極１、２の長さは、突起状電極同
士の短絡を防止するため、電極が自重でたわまない長さ
であれば特に制限はないが、帯電装置の小型化に対して
は１０ｍｍ以下が望ましい。突起状電極同士の間隔は、
特に制限はないが、間隔が狭い方が、電極間の電界を大
きくできて放電電圧を低下でき、さらに放電空間内に発
生したオゾン、ＮＯｘを外部に飛散しにくくできる。突
起状電極同士の間隔は、帯電装置の小型化と電極位置決
めの容易性から、５ｍｍ〜１００μｍが望ましい。

【００２８】この実施例の作用を説明すると、放電用電
源７から電極５、６及び誘電体３、４を介して突起状電
極１と突起状電極２との間に電圧を印加して突起状電極
１、２間に放電を発生させる。突起状電極１、２の間隔
が小さいほど突起状電極１、２間の放電空間が小さくな
る。これにより、オゾン、ＮＯｘの発生を抑制すること
ができる。また、この実施例の構成では、発生したオゾ
ン、ＮＯｘは誘電体３、４と突起状電極１、２に包囲さ
れた空間に残留し浮遊して外部に飛散しにくくなってい
る。そのため、放電空間内のオゾン、ＮＯｘは放電によ
り分解されやすくなる。このように、第１実施例によれ
ば、オゾン、ＮＯｘの低減を図ることができる。

【００２９】図２は本発明の第２実施例を示す。この第
２実施例は、請求項１に係る発明の他の実施例である。
第２実施例は、上記第１実施例と同様な放電部を複数個
並列に設けたものである。すなわち、突起状電極１₁、
２₁、薄い平板状誘電体３₁、４₁、薄い平板状電極５₁、
６₁は第１実施例の突起状電極１、２、薄い平板状誘電
体３、４、薄い平板状電極５、６からなる放電部と同様
な放電部であり、突起状電極１₂、２₂、薄い平板状誘電
体３₂、４₂、薄い平板状電極５₁、６₂は第１実施例の突
起状電極１、２、薄い平板状誘電体３、４、薄い平板状
電極５、６からなる放電部と同様な放電部であり、これ
らの放電部が並列に設けられる。放電用電源７の両端子
は電極５₁、６₁に接続されるとともに、電極５₁、６₂に
接続される。

【００３０】図４は本発明の第３実施例を示す。この第
３実施例は請求項２に係る発明の一実施例である。第３
実施例は、上記第１実施例において、図４（ａ）に示す
ように突起状電極１、支持体としての誘電体３、電極５
を基本単位として一体に構成して放電部構成体Ａとし、
突起状電極２、支持体としての誘電体４、電極６を基本
単位として一体に構成して放電部構成体Ｂとして放電部
構成体Ａ、Ｂの組み合わせで構成される。この放電部構
成体Ａ、Ｂは図４（ｂ）に示すように突起状電極１、２
が噛み合って配列されるように組み合わされる。

【００３１】第３実施例における突起状電極１、２の
数、突起状電極１、２を構成する材料、突起状電極１、
２の太さ、突起状電極１、２の長さ、突起状電極同士の
間隔については、第１実施例と同様であり、第３実施例
の作用は第１実施例の作用と同様である。支持体３、４
を構成する材料は、セラミック（Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、Ｓ
ｉＮ等）、ガラス、耐熱性樹脂（ポリエチレンナフタレ
ート、ポリイミド、、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リエーテルスルホン等）などの誘電体が用いられる。こ
のように、第３実施例によれば、第１実施例と同様にオ
ゾン、ＮＯｘの低減を図ることができる。また、放電部
構成体Ａ、Ｂは同一のものを使用できるため、部品種の
少量化が可能で非常に生産性に優れ、生産性の向上を図
ることができる。

【００３２】図５は本発明の第４実施例を示す。この第
４実施例は、請求項３に係る発明の一実施例である。第
４実施例は、上記第１実施例において、放電用電源７と
して交流電源８を用いたものであり、交流電源８の両端
子が電極５、６にそれぞれ接続される。

【００３３】第４実施例の作用を説明すると、交流電源
８から電極５、６及び誘電体３、４を介して突起状電極
１と突起状電極２との間に交流電圧を印加して突起状電
極１、２間に放電を発生させる。突起状電極１と突起状
電極２との間隔が小さいほど突起状電極１、２間の放電
空間が小さくなる。これにより、オゾン、ＮＯｘの発生
を抑制することができる。また、この実施例の構成で
は、発生したオゾン、ＮＯｘは誘電体３、４と突起状電
極１、２に包囲された空間に残留し浮遊して外部に飛散
しにくくなっている。

【００３４】さらに、第４実施例では、特に荷電粒子
は、交流電界を受けて振動するため、直流放電が行われ
る場合に比べて、オゾンやＮＯｘとの衝突頻度が増し、
放電空間内のオゾン、ＮＯｘは放電により分解されやす
くなる。なお、第４実施例は交流電源８のみにより放電
を行うが、もちろんバイアス用の直流電圧が重畳されて
いる交流電圧を電極５、６間に印加して放電を行うよう
にしても上記作用が同様に行われる。このように、第４
実施例によれば、オゾン、ＮＯｘの低減効果を増大させ
ることができる。

【００３５】図６は本発明の第５実施例の一部を示す。
この第５実施例は請求項４に係る発明の一実施例であ
る。第５実施例では、上記第４実施例において、突起状
電極１、２の一方の電極、例えば電極１が誘電体９で被
覆された導電体からなり、突起状電極１、２が対をなす
ように噛み合って近接している。第５実施例の帯電装置
は、被帯電体例えば電子写真装置における感光体等の像
担持体１０の表面に対して誘電体３、４が垂直になるよ
うに設置され、像担持体１０の表面を帯電させる。

【００３６】図７は本発明の第６実施例の一部を示す。
この第６実施例は請求項４に係る発明の他の実施例であ
る。第６実施例では、上記第４実施例において、突起状
電極１、２の一方の電極、例えば電極１が誘電体９で被
覆された導電体からなり、突起状電極１、２が対をなす
ように噛み合って接触している。第６実施例の帯電装置
は、被帯電体例えば電子写真装置における感光体等の像
担持体１０の表面に対して誘電体３、４が垂直になるよ
うに設置され、像担持体１０の表面を帯電させる。

【００３７】図８は本発明の第７実施例の一部を示す。
この第７実施例は請求項４に係る発明の別の実施例であ
る。第７実施例では、上記第４実施例において、突起状
電極１、２がそれぞれ誘電体９で被覆された導電体から
なり、突起状電極１、２が対をなすように噛み合って接
触している。第７実施例の帯電装置は、被帯電体例えば
電子写真装置における感光体等の像担持体１０の表面に
対して誘電体３、４が垂直になるように設置され、像担
持体１０の表面を帯電させる。

【００３８】第５実施例乃至第７実施例における突起状
電極１、２を構成する材料は、金属（ニッケル、クロ
ム、鉄、銅、タングステン、アルミニウム、金、白金、
インジウム、チタン等）や、それらの合金等の導電性材
料に酸化物系無機薄膜（Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等）や金属
窒化物系無機薄膜（ＡｌＮ、ＳｉＮ等）などの誘電体膜
をコーティングしたものが用いられる。

【００３９】突起状電極１、２の作製方法としては、真
空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶ
Ｄ、陽極酸化等の既知の方法を用い、導電性材料に誘電
体膜をコーティングする。誘電体膜の厚さは、０．１μ
ｍ以上あればよい。突起状電極１、２の太さは、突起状
電極同士が接触しても短絡しないため特に制限はない
が、より細い方が、電極に電界を集中させて放電電圧を
低下させることができる。突起状電極１、２の太さは、
５〜０．５ｍｍ程度であれば問題はない。

【００４０】突起状電極１、２の長さは、突起状電極同
士が接触しても短絡しないため特に制限はないが、帯電
装置の小型化に対しては１０ｍｍ以下が望ましい。突起
状電極同士の間隔は、突起状電極同士が接触しても短絡
しないため特に制限はないが、間隔が狭い方が、電極間
の電界を大きくできて放電電圧を低くでき、さらに放電
空間内に発生したオゾン、ＮＯｘを外部に飛散しにくく
できる。突起状電極同士の間隔は、帯電装置の小型化と
電極位置決めの容易性から、５ｍｍ以下が望ましい。

【００４１】この第５実施例乃至第７実施例の作用を説
明すると、交流電源８から電極５、６及び誘電体３、４
を介して突起状電極１と突起状電極２との間に交流電圧
を印加して突起状電極１、２間で放電を発生させる。突
起状電極１、２間に誘電体９が介在しているため、スト
リーマが発生しても誘電体９で遮蔽され、アーク放電に
移行することがなく、突起状電極1、２の損傷を防ぎ、
突起状電極１、２の寿命を長くすることができる。

【００４２】また、突起状電極１、２同士が接触してい
ても短絡することがないため、一部もしくは全部の電極
が接触するまで電極１、２間隔を小さくできる。突起状
電極１、２の間隔が小さいほど電極１．２間の放電空間
が小さくなる。これにより、電極１、２間の放電空間を
最小にすることができる。したがって、オゾン、ＮＯｘ
の発生を抑制することができる。また、この実施例の構
成では、発生したオゾン、ＮＯｘは誘電体３、４と突起
状電極１、２に包囲された空間に残留し浮遊して外部に
飛散しにくくなっている。

【００４３】さらに、荷電粒子は、交流成分を含む電圧
により交流電界を受けて振動するため、オゾンやＮＯｘ
との衝突頻度が増し、空間内のオゾン、ＮＯｘは放電に
より分解されやすくなる。なお、交流電圧にバイアス用
の直流電圧が重畳されていても上記作用は同様に得られ
る。このように、第５実施例乃至第７実施例によれば、
オゾン、ＮＯｘの低減効果を増すことができ、突起状電
極の寿命を長くすることができる。

【００４４】図９は本発明の第８実施例を示す。この第
８実施例は、請求項５に係る発明の一実施例である。第
８実施例では、上記第１実施例において、突起状電極
１、２、薄い平板状誘電体からなる支持体３が一体に構
成されて放電部構成体Ｃとされ、薄い平板状電極５は支
持体３の外面上における突起状電極１と対向する位置を
含む部分に一体に形成される。

【００４５】薄い平板状電極６は支持体３における外面
上の突起状電極２と対向する位置を含む部分に一体に形
成され、且つ、電極５、６は互いに接触しないように形
成される。突起状電極１、２は支持体３上に対をなすよ
うに配列される。気体の拡散を防止するための薄い平板
状誘電体１１は、支持体３に対向して突起状電極１、２
の先端部に当接するように放電部構成体Ｃに取り付けら
れる。放電用電源７の両端子は電極５、６にそれぞれ接
続される。

【００４６】突起状電極１、２の数、突起状電極１、２
を構成する材料、突起状電極１、２の太さ、突起状電極
１、２の長さ、突起状電極１、２同士の間隔については
第１実施例と同様であり、支持体３及び誘電体１１を構
成する材料については第１実施例の誘電体３、４と同様
である。この第８実施例の作用は第１実施例の作用と同
様である。

【００４７】このように、第８実施例によれば、オゾ
ン、ＮＯｘの低減を図ることができる。また、同一の支
持体３上に対をなすように突起状電極１、２を配置して
固定してあるため、組み立て時の電極位置決めが不要で
あり、製作が容易になる。このため、生産性が向上す
る。

【００４８】図１０は本発明の第９実施例を示す。この
第９実施例は、請求項６に係る発明の一実施例である。
第９実施例では、上記第８実施例において、放電用電源
７として交流電源１２を用いたものであり、交流電源１
２の両端子が電極５、６にそれぞれ接続される。

【００４９】第９実施例の作用を説明すると、交流電源
１２から電極５、６及び誘電体３を介して突起状電極１
と突起状電極２との間に交流電圧を印加して突起状電極
１、２間で放電を発生させる。突起状電極１と突起状電
極２との間隔が小さいほど電極間の放電空間が小さくな
る。これにより、オゾン、ＮＯｘの発生を抑制すること
ができる。また、この実施例の構成では、発生したオゾ
ン、ＮＯｘは支持体３、誘電体１１と突起状電極１、２
に包囲された空間に残留し浮遊して外部に飛散しにくく
なっている。

【００５０】さらに、第９実施例では、特に荷電粒子
は、交流電界を受けて振動するため、直流放電が行われ
る場合に比べて、オゾンやＮＯｘとの衝突頻度が増し、
空間内のオゾン、ＮＯｘは放電により分解されやすくな
る。なお、第９実施例は交流電源１２のみにより放電を
行うが、もちろんバイアス用の直流電圧が重畳されてい
る交流電圧を電極５、６間に印加して放電を行うように
しても上記作用が同様に行われる。このように、第９実
施例によれば、オゾン、ＮＯｘの低減効果を増大させる
ことができる。また、第８実施例と同様に、同一の支持
体３上に対をなすように突起状電極１、２を配置して固
定してあるため、組み立て時の電極位置決めが不要であ
り、製作が容易になる。このため、生産性が向上する。

【００５１】図１１は本発明の第１０実施例の一部を示
す。この第１０実施例は請求項７に係る発明の一実施例
である。第１０実施例では、上記第９実施例において、
突起状電極１、２の一方の電極、例えば電極１が誘電体
９で被覆された導電体からなり、突起状電極１、２が対
をなすように噛み合って近接している。第１０実施例の
帯電装置は、被帯電体例えば電子写真装置における感光
体等の像担持体１０の表面に対して支持体３、誘電体１
１が垂直になるように設置され、像担持体１０の表面を
帯電させる。

【００５２】図１２は本発明の第１１実施例の一部を示
す。この第１１実施例は請求項７に係る発明の他の実施
例である。第１１実施例では、上記第９実施例におい
て、突起状電極１、２の一方の電極、例えば電極１が誘
電体９で被覆された導電体からなり、突起状電極１、２
が対をなすように噛み合って接触している。第１１実施
例の帯電装置は、被帯電体例えば電子写真装置における
感光体等の像担持体１０の表面に対して支持体３、誘電
体１１が垂直になるように設置され、像担持体１０の表
面を帯電させる。

【００５３】図１３は本発明の第１２実施例の一部を示
す。この第１２実施例は請求項７に係る発明の別の実施
例である。第１２実施例では、上記第９実施例におい
て、突起状電極１、２がそれぞれ誘電体９で被覆された
導電体からなり、突起状電極１、２が対をなすように噛
み合って接触している。第１２実施例の帯電装置は、被
帯電体例えば電子写真装置における感光体等の像担持体
１０の表面に対して支持体３、誘電体１１が垂直になる
ように設置され、像担持体１０の表面を帯電させる。

【００５４】第１０実施例乃至第１２実施例における突
起状電極１、２を構成する材料、突起状電極１、２の作
製方法、誘電体９の膜厚、突起状電極１、２の太さ、突
起状電極１、２の長さ、突起状電極同士の間隔について
は、第５実施例乃至第７実施例と同様である。

【００５５】第１０実施例乃至第１２実施例の作用を説
明すると、交流電源８から電極５、６及び支持体３を介
して突起状電極１と突起状電極２との間に交流電圧を印
加し突起状電極１、２間に放電を発生させる。電極１、
２間に誘電体９が介在しているため、ストリーマが発生
しても誘電体９で遮蔽され、アーク放電に移行すること
がなく、突起状電極1、２の損傷を防ぎ、突起状電極の
寿命を長くすることができる。

【００５６】また、突起状電極１、２同士が接触してい
ても短絡することがないため、一部もしくは全部の電極
が接触するまで電極１、２間隔を小さくできる。突起状
電極１、２の間隔が小さいほど電極１、２間の放電空間
が小さくなる。これにより、電極１、２間の放電空間を
最小にすることができる。したがって、オゾン、ＮＯｘ
の発生を抑制することができる。また、この実施例の構
成では、発生したオゾン、ＮＯｘは支持体３、誘電体１
１と突起状電極１、２に包囲された空間に残留し浮遊し
て外部に飛散しにくくなっている。

【００５７】さらに、荷電粒子は、交流成分を含む電圧
により交流電界を受けて振動するため、オゾンやＮＯｘ
との衝突頻度が増し、空間内のオゾン、ＮＯｘは放電に
より分解されやすくなる。なお、交流電圧にバイアス用
の直流電圧が重畳されていても上記作用は同様に得られ
る。このように、第１０実施例乃至第１２実施例によれ
ば、オゾン、ＮＯｘの低減効果を増すことができる。ま
た、同一の支持体３上に対をなすように突起状電極１、
２を配置して固定してあるため、組み立て時の電極位置
決めが不要であり、製作が容易になる。このため、生産
性が向上する。さらに、突起状電極の寿命を長くするこ
とができる。

【００５８】本発明の第１３の各実施例は、請求項８に
係る発明の各実施例であり、上記第１実施例乃至第１２
実施例において、それぞれ、突起状電極1、２の形状を
局所的に電気力線が集中する個所を有する形状、例えば
図１４に示すような多角柱状としたものである。また、
本発明の第１４の各実施例は、請求項８に係る発明の各
実施例であり、上記第１実施例乃至第１２実施例におい
て、それぞれ、突起状電極1、２の形状を局所的に電気
力線が集中する個所を有する形状、例えば図１５に示す
ような多角錐状としたものである。

【００５９】この第１３の実施例及び第１４の実施例で
は、突起状電極１、２の角の部分に電気力線が集中して
強電界となる。第１３の実施例及び第１４の実施例は、
請求項８に係る発明の実施例であるが、請求項８に係る
発明は突起状電極の形状を電気力線が集中する効果が得
られる、角を持たない楕円柱のような形状などにしても
よい。

【００６０】第１３の実施例及び第１４の実施例では、
突起状電極の全体を細くしなくても強電界の領域を作り
出して低電圧でも放電を発生させることができ、安定な
放電動作が行える。このように、第１３の実施例及び第
１４の実施例によれば、突起状電極の全体を細くしなく
てもよいので、突起状電極の強度を保ったまま放電動作
の安定化ができる。

【００６１】本発明の第１５の各実施例は、上記第１実
施例乃至第１４の実施例において、それぞれ、図１６に
示すように、被帯電体例えば電子写真装置における感光
体等の像担持体の側のみが開放されるように筐体１３に
より突起状電極１、２を取り囲むように誘電体３、４の
外周部に筐体１３を取り付けたものである。筐体１３を
構成する材料は、セラミック（Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、Ｓｉ
Ｎ等）、ガラス、耐熱性樹脂（ポリエチレンナフタレー
ト、ポリイミド、、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルスルホン等）などの誘電体が用いられる。

【００６２】この第１５の実施例は、請求項９に係る発
明の一実施例であり、発生したオゾン、ＮＯｘは筐体１
３によりさらに外部へ飛散しにくくなっている。そのた
め、空間内のオゾン、ＮＯｘは放電により一層分解され
やすくなる。このように、第１５の実施例によれば、オ
ゾン、ＮＯｘの低減効果を増大させることができる。

【００６３】本発明の第１６の各実施例は、請求項１０
に係る発明の各実施例であり、上記第１実施例乃至第１
５の実施例において、それぞれ、図１7に示すように、
突起状電極１、２と被帯電体例えば電子写真装置におけ
る感光体等の像担持体１０の表面との間に像担持体１０
の表面と平行に、荷電粒子が通過し得る引き出し電極１
４を配置し、この引き出し電極１４と突起状電極１、２
の一方との間にバイアス電源15を接続したものである。

【００６４】バイアス電源１５は、像担持体１０の表面
を正帯電する場合には引き出し電極１４が突起状電極
１、２の一方に対して負電位となるように引き出し電極
１４と突起状電極１、２の一方との間に接続し、像担持
体１０の表面を負帯電する場合には図１７に示すように
引き出し電極１４が突起状電極１、２の一方に対して正
電位となるように引き出し電極１４と突起状電極１、２
の一方との間に接続する。

【００６５】引き出し電極１４の形状は格子状、網状な
ど、荷電粒子が像担持体１０に到達することを妨げない
形状であればよい。バイアス電源１５から引き出し電極
１４と突起状電極１、２の一方との間に電圧を印加する
と、引き出し電極１４と突起状電極１、２の一方との間
に生じた電界により、帯電装置内の放電空間で発生した
荷電粒子が効率良く引き出されて像担持体１０へ向か
う。引き出し電極１４が像担持体１０の表面と平行であ
るため、突起状電極１、２の配列や形状によらず、均一
な電界内を荷電粒子が飛行するため、像担持体１０の帯
電が均一化されて帯電ムラが防止され、帯電装置に起因
する不良画像をなくすことができる。このように、第１
６の実施例によれば、帯電ムラを防止することができ
る。

【００６６】本発明の第１７の各実施例は、請求項１１
に係る発明の各実施例であり、それぞれ上記第１実施例
乃至第１５の実施例の帯電装置を用い、図１８に示すよ
うにその突起状電極１、２が見える位置に被帯電体例え
ば電子写真装置における像担持体としての感光体１０を
配置し、該帯電装置の突起状電極１、２の一方と感光体
１０の電極１０ａとの間にバイアス電源１６を接続す
る。

【００６７】バイアス電源１６は、感光体１０における
感光層１０ｂの表面を正帯電する場合には感光体１０の
電極１０が突起状電極１、２の一方に対して負電位とな
るように突起状電極１、２の一方と感光体１０の電極１
０ａとの間に接続し、感光体１０の表面を負帯電する場
合には図１８に示すように感光体１０の電極１０が突起
状電極１、２の一方に対して正電位となるように突起状
電極１、２の一方と感光体１０の電極１０ａとの間に接
続する。

【００６８】バイアス電源１６から突起状電極１、２の
一方と感光体１０の電極１０ａとの間に直流電圧が印加
されると、突起状電極１、２の一方と感光体１０の電極
１０ａとの間に生じた電界により、帯電装置内で発生し
た荷電粒子が感光体１０側に到達して感光体１０の表面
を帯電させる。この第１７の実施例によれば、オゾン、
ＮＯｘを少なくできる。

【００６９】本発明の第１８の各実施例は、請求項１１
に係る発明の他の各実施例であり、それぞれ上記第１７
の実施例の帯電装置を用い、図１９に示すようにその突
起状電極１、２が見える位置に被帯電体例えば電子写真
装置における像担持体としての感光体１０を配置し、該
帯電装置の引き出し電極１４と感光体１０の電極１０ａ
との間にバイアス電源１６を接続する。

【００７０】バイアス電源１６は、感光体１０における
感光層１０ｂの表面を正帯電する場合には感光体１０の
電極１０が引き出し電極１４に対して負電位となるよう
に引き出し電極１４と感光体１０の電極１０ａとの間に
接続し、感光体１０の表面を負帯電する場合には図１９
に示すように感光体１０の電極１０が引き出し電極１４
に対して正電位となるように引き出し電極１４と感光体
１０の電極１０ａとの間に接続する。

【００７１】バイアス電源１５から引き出し電極１４と
突起状電極１、２の一方との間に電圧を印加してバイア
ス電源１６から引き出し電極１４と感光体１０の電極１
０ａとの間に引き出し電圧を印加すると、突起状電極
１、２の一方と感光体１０の電極１０ａとの間に生じた
電界により、帯電装置内で発生した荷電粒子が感光体１
０側に到達して感光体１０の表面を帯電させる。この第
１８の実施例によれば、オゾン、ＮＯｘを少なくでき
る。

【００７２】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、上記構成により、オゾン、ＮＯｘの低減を図ること
ができる。請求項２に係る発明によれば、上記構成によ
り、オゾン、ＮＯｘの低減を図ることができ、部品種の
少量化が可能で生産性の向上を図ることができる。請求
項３に係る発明によれば、上記構成により、オゾン、Ｎ
Ｏｘの低減効果を増大させることができる。

【００７３】請求項４に係る発明によれば、上記構成に
より、オゾン、ＮＯｘの低減効果を増すことができ、突
起状電極の長寿命化を図ることができる。請求項５に係
る発明によれば、上記構成により、オゾン、ＮＯｘの低
減を図ることができ、生産性の向上を図ることができ
る。請求項６に係る発明によれば、上記構成により、オ
ゾン、ＮＯｘの低減効果を増大させることができ、生産
性の向上を図ることができる。

【００７４】請求項７に係る発明によれば、上記構成に
より、オゾン、ＮＯｘの低減効果を増すことができ、生
産性の向上及び突起状電極の長寿命化を図ることができ
る。請求項８に係る発明によれば、上記構成により、放
電動作の安定化を図ることができる。請求項９に係る発
明によれば、上記構成により、オゾン、ＮＯｘの低減効
果を増大させることができる。

【００７５】請求項１０に係る発明によれば、上記構成
により、帯電ムラを防止することができる。請求項１１
に係る発明によれば、上記構成により、オゾン、ＮＯｘ
を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す斜視図である。

【図３】上記実施例の一部を示す側面図である。

【図４】本発明の第３実施例の組み立て前後を示す斜視
図である。

【図５】本発明の第４実施例を示す斜視図である。

【図６】本発明の第５実施例の一部を示す側面図であ
る。

【図７】本発明の第６実施例の一部を示す側面図であ
る。

【図８】本発明の第７実施例の一部を示す側面図であ
る。

【図９】本発明の第８実施例を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第９実施例を示す斜視図である。

【図１１】本発明の第１０実施例の一部を示す側面図で
ある。

【図１２】本発明の第１１実施例の一部を示す側面図で
ある。

【図１３】本発明の第１２実施例の一部を示す側面図で
ある。

【図１４】本発明の第１３の実施例の突起状電極を示す
斜視図である。

【図１５】本発明の第１４の実施例の突起状電極を示す
斜視図である。

【図１６】本発明の第１５の実施例を示す斜視図であ
る。

【図１７】本発明の第１６の実施例を示す斜視図であ
る。

【図１８】本発明の第１７の実施例を示す斜視図であ
る。

【図１９】本発明の第１８の実施例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１、１₁、１₂、２、２₁、２₂ 突起状電極３、３₁、３₂、４、４₁、４₂ 誘電体５、５₁、６、６₁、６₂、９、１１電極７放電用電源８、１２交流電源１３筐体１４引き出し電極１５、１６バイアス電源

フロントページの続き (72)発明者梅村和彦東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者近藤浩東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者田中正治東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H003 AA18 CC00 EE09 EE12 EE16 EE18 2H032 AA01 BA01 BA23 2H035 AA00 AZ01 AZ03 AZ07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電により被帯電体を帯電させる帯電装置
において、互いに対向する誘電体と、この互いに対向す
る誘電体の間に、複数の対をなして配列されるとともに
少なくとも一方の端部が前記誘電体に保持される突起状
電極とを有し、この対をなす突起状電極の間に電圧を印
加して放電を発生させることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】放電により被帯電体を帯電させる帯電装置
において、互いに対向する2つの誘電体からなる支持体
を有し、この２つの支持体上にそれぞれ複数の突起状電
極を配置し、この複数の突起状電極を対をなすように噛
み合わせて配列したことを特徴とする帯電装置。
【請求項３】請求項２記載の帯電装置において、前記対
をなす突起状電極の間に交流成分を含む電圧を印加して
放電を発生させることを特徴とする帯電装置。
【請求項４】請求項３記載の帯電装置において、前記対
をなす突起状電極の少なくとも一方を被覆する誘電体を
有し、前記突起状電極を対をなすように噛み合わせて近
接もしくは接触させたことを特徴とする帯電装置。
【請求項５】放電により被帯電体を帯電させる帯電装置
において、第１の誘電体からなる支持体と、この支持体
上に複数の対をなして配列された突起状電極と、前記支
持体に対向して配置され前記突起状電極に当接される第
２の支持体とを有し、前記対をなす突起状電極の間に電
圧を印加して放電を発生させることを特徴とする帯電装
置。
【請求項６】請求項５記載の帯電装置において、前記対
をなす突起状電極の間に交流成分を含む電圧を印加して
放電を発生させることを特徴とする帯電装置。
【請求項７】請求項６記載の帯電装置において、前記対
をなす突起状電極の少なくとも一方は誘電体で被覆され
た導電体とし、前記対をなす突起状電極同士を近接もし
くは接触させたことを特徴とする帯電装置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の帯電装置
において、前記突起状電極の形状を局所的に電気力線が
集中する個所を有する形状としたことを特徴とする帯電
装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の帯電装置
において、前記被帯電体側のみが開放されるように筐体
により前記突起状電極を取り囲む構成としたことを特徴
とする帯電装置。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の帯電装
置において、前記突起状電極と前記被帯電体の表面との
間に前記被帯電体の表面と平行に配置され、荷電粒子が
通過し得る引き出し電極を有し、この引き出し電極と前
記突起状電極との間に電圧を印加して荷電粒子を引き出
すことを特徴とする帯電装置。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかに記載の帯電
装置の前記突起状電極が見える位置に被帯電体を配置
し、該帯電装置と被帯電体との間に電圧を印加して被帯
電体を帯電させることを特徴とする帯電方法。