JP2001125346A - Electrifying device and image forming device utilizing it - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、誘電体を挾むよ
うに誘導電極とイオン発生電極とを設けた帯電装置及び
それを使用した画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device having an induction electrode and an ion generating electrode sandwiching a dielectric, and an image forming apparatus using the charging device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、このように誘電体により形成され
た層を誘導電極とイオン発生電極とで挾むようにすると
共に、その誘導電極を絶縁性基板上に形成するようにし
た帯電装置がある(例えば特開平5−278258号公
報)。このような誘電体層と誘導電極とイオン発生電極
とを備えた帯電装置は、コロナチャージャにみられるよ
うな放電ワイヤを使用せずに像担持体を帯電することが
できるため、非常に線径が細い放電ワイヤの場合には断
線の恐れがあるが、その心配がないという利点がある。2. Description of the Related Art Heretofore, there has been a charging device in which a layer formed of a dielectric material is sandwiched between an induction electrode and an ion generation electrode, and the induction electrode is formed on an insulating substrate. For example, JP-A-5-278258). A charging device including such a dielectric layer, an induction electrode, and an ion generation electrode can charge an image carrier without using a discharge wire as seen in a corona charger, and thus has a very large wire diameter. In the case of a thin discharge wire, there is a possibility of disconnection, but there is an advantage that there is no such a fear.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに気中放電を起こしてイオンを発生させるイオン発生
装置を用いた帯電装置の場合には、放電動作時に特にオ
ゾンや窒素酸化物(NOx)等の放電生成物が多量に発
生してしまうという問題点があった。そのようになる
と、放電生成物は環境面ばかりでなく、その放電生成物
により像担持体の表面に硝酸または硝酸塩の膜ができて
しまったときには、その膜が画像形成に悪影響を与える
ことになって、良好な画像が得られなくなってしまうと
いうことがあった。However, in the case of such a charging device using an ion generator which generates ions by causing an air discharge, such as ozone and nitrogen oxides (NOx) during discharge operation. There is a problem that a large amount of discharge products are generated. In such a case, when the discharge product forms a film of nitric acid or a nitrate on the surface of the image carrier due to the discharge product, the film adversely affects image formation. As a result, a good image may not be obtained.
【0004】この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、気中放電を起こしてイオンを発生させる
イオン発生装置を用いて被帯電体を帯電させる帯電装置
及びそれを使用した画像形成装置において、発生するオ
ゾンや窒素酸化物等の放電生成物を効率よく低減するこ
とができるようにすることを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has a charging device for charging an object to be charged using an ion generator that generates ions by causing air discharge, and an image using the charging device. An object of the present invention is to enable a forming apparatus to efficiently reduce generated discharge products such as ozone and nitrogen oxides.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、誘電体を挾むように設けた誘導電極とイ
オン発生電極とを備え、その誘導電極とイオン発生電極
にそれぞれ電圧を印加することにより気中放電を起こし
てイオンを発生させるイオン発生装置を用いて被帯電体
を帯電させる帯電装置において、上記イオン発生電極
を、放電生成物を吸着する性質の部材で形成したもので
ある。そのイオン発生電極は、多孔質部材にするとよ
い。そして、その多孔質部材は活性炭素にするとよい。In order to achieve the above object, the present invention comprises an induction electrode and an ion generation electrode provided so as to sandwich a dielectric, and applies a voltage to each of the induction electrode and the ion generation electrode. In the charging device for charging an object to be charged by using an ion generator for generating ions by causing aerial discharge, the ion generating electrode is formed of a member having a property of adsorbing a discharge product. The ion generating electrode may be a porous member. The porous member is preferably made of activated carbon.
【0006】また、上記帯電装置において、上記イオン
発生電極にAC+DCの電圧を印加する第1の電圧印加
手段を設けると共に、上記誘電電極にDC電圧を印加す
る第2の電圧印加手段を設けるとよい。In the charging device, first voltage applying means for applying an AC + DC voltage to the ion generating electrode may be provided, and second voltage applying means for applying a DC voltage to the dielectric electrode may be provided. .
【0007】さらに、上記いずれかの帯電装置を使用し
た画像形成装置であって、その帯電装置を上記イオン発
生電極が被帯電体となる像担持体の表面に対して非接触
になる位置に配置するようにするとよい。また、上記第
1,第2の電圧印加手段を設けた帯電装置を使用した画
像形成装置であって、その第1の電圧印加手段によりイ
オン発生電極に印加する電圧の絶対値の最大値が被帯電
体とイオン発生電極との間における放電開始電圧を超え
ないようにした画像形成装置を提供する。Further, there is provided an image forming apparatus using any one of the above charging devices, wherein the charging device is arranged at a position where the ion generating electrode is not in contact with the surface of the image carrier to be charged. It is better to do it. Also, in the image forming apparatus using the charging device provided with the first and second voltage applying means, the maximum value of the absolute value of the voltage applied to the ion generating electrode by the first voltage applying means is affected. Provided is an image forming apparatus which does not exceed a discharge starting voltage between a charged member and an ion generating electrode.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図1はこの発明による帯電装置
の一実施形態例を示す概略図、図2は同じくその帯電装
置を使用した画像形成装置の作像部を示す概略構成図で
ある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a charging device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an image forming unit of an image forming apparatus using the charging device.
【0009】図2に作像部を示す画像形成装置は、被帯
電体であり像担持体でもある矢示A方向に回転可能なド
ラム状の感光体1の周囲に、帯電装置2、露光装置3、
現像装置4、転写装置5、クリーニング装置6及び除電
ランプ7を、それぞれ設けている。帯電装置2は、気中
放電を起こしてイオンを発生させるイオン発生装置を用
いて感光体1をマイナスに帯電させる帯電装置であり、
そこに設けられているイオン発生電極11を感光体1の
表面に対してギャップGが0.1〜4mm になるように
非接触に配置しているが、この帯電装置2についての詳
しい説明は後述する。The image forming apparatus shown in FIG. 2 is an image forming apparatus. A charging device 2 and an exposure device are provided around a drum-shaped photosensitive member 1 which is a member to be charged and is also an image bearing member and which can rotate in the direction of arrow A. 3,
A developing device 4, a transfer device 5, a cleaning device 6, and a charge removing lamp 7 are provided. The charging device 2 is a charging device that negatively charges the photoconductor 1 using an ion generator that generates ions by causing air discharge.
The ion generating electrode 11 provided there is arranged in a non-contact manner so that the gap G is 0.1 to 4 mm with respect to the surface of the photoreceptor 1. The detailed description of the charging device 2 will be described later. I do.
【0010】露光装置3は、感光体1の表面の帯電され
た面に、画像に対応するレーザ光線Lを照射することに
より、そこに潜像を形成する。現像装置4は、感光体1
上に形成された潜像に、マイナスに帯電したトナーを現
像ローラ8により付着させることで、その潜像をトナー
像に現像する。転写装置5は、現像装置4により現像さ
れたトナー像を、コロナチャージャ(ローラを用いたも
のであってもよい)を用いて転写材Pに電気的な力(静
電気力)を与えて転写するものである。The exposure device 3 forms a latent image on the charged surface of the photoreceptor 1 by irradiating the charged surface with a laser beam L corresponding to an image. The developing device 4 includes the photoconductor 1
By attaching a negatively charged toner to the latent image formed thereon by the developing roller 8, the latent image is developed into a toner image. The transfer device 5 transfers the toner image developed by the developing device 4 to the transfer material P by applying an electric force (electrostatic force) to the transfer material P by using a corona charger (a roller may be used). Things.
【0011】クリーニング装置6は、転写装置5による
感光体1上のトナー像の転写材Pへの転写後に感光体1
上に残った転写残トナーをクリーニングブレード9によ
り掻き取って除去する装置である。除電ランプ7は、そ
のクリーニング装置6によりクリーニングされた感光体
1の表面を除電光により除電して残電位を除去するもの
である。After the transfer device 5 transfers the toner image on the photosensitive member 1 to the transfer material P, the cleaning device 6
This is a device for scraping off and removing transfer residual toner remaining on the upper surface by a cleaning blade 9. The charge removing lamp 7 removes the residual potential by removing the charge on the surface of the photoconductor 1 cleaned by the cleaning device 6 with the charge removing light.
【0012】次に、帯電装置2について、図1及び図3
をも参照して詳しく説明する。帯電装置2は、図1に示
すように誘電体の層(以下誘電体層と云う)12を挾む
ように設けた誘導電極13とイオン発生電極11とを備
えており、そのイオン発生電極11にAC+DCバイア
スをAC電源15とDC電源16とにより印加すると共
に、誘導電極13にDCバイアスのみをDC電源17に
より印加することにより、気中放電を起こしてイオンを
発生させて感光体1(図2)を帯電させる。Next, the charging device 2 will be described with reference to FIGS.
This will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the charging device 2 includes an induction electrode 13 and an ion generation electrode 11 provided so as to sandwich a dielectric layer (hereinafter referred to as a dielectric layer) 12, and the ion generation electrode 11 is provided with AC + DC. By applying a bias from the AC power supply 15 and the DC power supply 16 and applying only a DC bias to the induction electrode 13 from the DC power supply 17, air discharge occurs to generate ions and the photoconductor 1 (FIG. 2). Is charged.
【0013】その帯電装置2のイオン発生部は、セラミ
ック等からなる基板14の図1で下側の面に誘導電極1
3を形成し、その下側に誘導電極13を覆うようにガラ
ス等からなる誘電体層12を形成し、さらにその誘電体
層12の同図で下側の面に、この例では3本のイオン発
生電極11をそれぞれ形成している。The ion generating portion of the charging device 2 has an induction electrode 1 on a lower surface of the substrate 14 made of ceramic or the like in FIG.
3, a dielectric layer 12 made of glass or the like is formed below the induction electrode 13 so as to cover the induction electrode 13, and three dielectric layers 12 are formed on the lower surface of the dielectric layer 12 in FIG. The ion generating electrodes 11 are respectively formed.
【0014】誘電体層12は、できるだけ誘電率の高い
もののほうが誘電体層12の静電容量が大きくなるので
好ましい。また、図1に示した誘導電極13は、基板1
4の平面に設けているため同図で上下の面をそれぞれ平
面形状に形成しているが、基板14がローラ等の曲率を
もった面を有している場合には、その曲面に沿うように
曲面状に形成する。It is preferable that the dielectric layer 12 has a dielectric constant as high as possible because the capacitance of the dielectric layer 12 becomes large. The induction electrode 13 shown in FIG.
4, the upper and lower surfaces are respectively formed in a plane shape in the same figure, but when the substrate 14 has a surface having a curvature such as a roller, the upper surface is formed along the curved surface. To form a curved surface.
【0015】また、イオン発生電極11は、この実施の
形態では放電生成物を吸着する性質の部材、例えば多孔
質部材からなる活性炭素で形成する。そして、そのイオ
ン発生電極11を、図3に帯電装置2のイオン発生部を
イオン発生電極11側から見た図を示すように、ストラ
イプ状の細い電極3本にして、それを平行させて配置し
ている。このようにイオン発生電極11をストライプ状
に形成することにより、放電点が多数形成されるので、
イオン生成効率が向上する。In this embodiment, the ion generating electrode 11 is formed of a member having a property of adsorbing discharge products, for example, activated carbon formed of a porous member. Then, as shown in FIG. 3, the ion generating portion of the charging device 2 is viewed from the side of the ion generating electrode 11, the ion generating electrode 11 is made up of three thin stripe-shaped electrodes, which are arranged in parallel. are doing. By forming the ion generating electrodes 11 in a stripe shape in this manner, a large number of discharge points are formed.
The ion generation efficiency is improved.
【0016】また、イオン発生電極11は、それを網目
状に形成してもよく、その場合には放電点が多数形成さ
れるため帯電効率がさらに向上するが、今度はオゾン等
の放電生成物の発生が多くなるため、必要最小限の放電
点にとどめておいた方がよい。なお、イオン発生電極1
1の必要とする数は、帯電装置2への印加バイアスや誘
電体層12の厚さt(図1)、さらにはこの画像形成装
置のプロセス速度等によって決定される。The ion generating electrode 11 may be formed in a mesh form. In this case, a large number of discharge points are formed, so that the charging efficiency is further improved. Therefore, it is better to keep the discharge point at the minimum necessary. The ion generating electrode 1
The required number of 1 is determined by the bias applied to the charging device 2, the thickness t of the dielectric layer 12 (FIG. 1), the process speed of the image forming apparatus, and the like.
【0017】このような構成のイオン発生部に、図1に
示したようにAC電源15とDC電源16とによりイオ
ン発生電極11にAC+DCバイアスを印加する。ま
た、DC電源17により、誘導電極13にDCバイアス
のみを印加する。すると、イオン発生電極11の付近の
空気がイオン化され、その付近(イオン発生空間)に正
と負のイオンが発生する。An AC + DC bias is applied to the ion generating electrode 11 by the AC power supply 15 and the DC power supply 16 as shown in FIG. Further, only a DC bias is applied to the induction electrode 13 by the DC power supply 17. Then, air near the ion generation electrode 11 is ionized, and positive and negative ions are generated in the vicinity (ion generation space).
【0018】なお、AC電源15により印加する高周波
高電圧は、ここではサイン波を用いているが方形波を用
いてもよい。ここで、イオン発生電極11に印加するバ
イアス電圧が負の電圧である場合は、イオン部からは負
のイオンだけが取り出される。逆に、そのバイアス電圧
が正の場合は正のイオンが取り出される。The high-frequency high voltage applied by the AC power supply 15 uses a sine wave here, but may use a square wave. Here, when the bias voltage applied to the ion generating electrode 11 is a negative voltage, only negative ions are extracted from the ion part. Conversely, when the bias voltage is positive, positive ions are extracted.
【0019】この帯電装置2は、コロナワイヤを使用す
るコロナチャージャに比べて小さな電圧で帯電を行うこ
とができる。したがって、その電圧を小さくすることが
できる分だけ、オゾンや窒素酸化物等の放電生成物の発
生量を少なくすることができる。The charging device 2 can perform charging with a smaller voltage than a corona charger using a corona wire. Therefore, the amount of discharge products such as ozone and nitrogen oxides can be reduced by the amount by which the voltage can be reduced.
【0020】図4はこの発明による帯電装置の他の実施
形態を示す図1と同様な概略図であり、図1と対応する
部分には同一の符号を付してある。この実施形態による
帯電装置は、誘導電極13とイオン発生電極11との間
に周波数が数百Hz〜数百kHzで、波高値が1〜5k
Vの高周波高電圧をAC電源18により印加すると共
に、イオン発生電極11にDCのバイアス電圧をDC電
源19により印加する。このようにしても、図1で説明
した帯電装置と同様の効果が得られる。FIG. 4 is a schematic view similar to FIG. 1 showing another embodiment of the charging device according to the present invention, and portions corresponding to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The charging device according to this embodiment has a frequency between several hundred Hz to several hundred kHz and a peak value of 1 to 5 k between the induction electrode 13 and the ion generation electrode 11.
A high frequency high voltage of V is applied by an AC power supply 18, and a DC bias voltage is applied to the ion generating electrode 11 by a DC power supply 19. Even in this case, the same effect as the charging device described with reference to FIG. 1 can be obtained.
【0021】[0021]
【実施例】次に、この発明を実施した場合と実施しなか
った場合の実験結果について、図5乃至図10を参照し
て説明する。まず、最初にこの発明を実施しなかった場
合の実験結果、すなわちイオン発生電極に、放電生成物
を吸着する性質の部材を使用しなかった場合の実験結果
について図5乃至図7を参照して説明する。Next, experimental results when the present invention is implemented and when it is not implemented will be described with reference to FIGS. First, experimental results when the present invention was not implemented first, that is, experimental results when the member having the property of adsorbing the discharge product was not used for the ion generating electrode with reference to FIGS. explain.
【0022】図5は、その実験によるイオン発生電極に
印加するバイアス電圧Vdcと被帯電体の帯電電位との関
係の実験結果を示す線図である。ACバイアス周波数は
5kHz,Vpp(peak to peak 電圧)は3.5kV、画
像形成装置のプロセス速度は線速300mm/secで
の実験結果である。FIG. 5 is a graph showing experimental results of the relationship between the bias voltage Vdc applied to the ion generating electrode and the charged potential of the member to be charged in the experiment. The experimental results were obtained at an AC bias frequency of 5 kHz, Vpp (peak to peak voltage) of 3.5 kV, and a process speed of the image forming apparatus at a linear speed of 300 mm / sec.
【0023】図6は帯電動作時にイオン発生電極から5
mm離れた位置での空気を直径5mmのパイプで吸引
し、その空気中のオゾン濃度を測定した結果である。な
お、測定は12秒間隔で10点測定し、その測定結果の
平均値をグラフ上にプロットした。この実験結果から、
イオン発生電極に放電生成物を吸着する性質の部材を使
用しないと、周波数5kHzで10ppm以上のオゾン
が上記の位置で測定されることがわかる。FIG. 6 shows the state of the ion generating electrode 5 when the charging operation is performed.
This is the result of measuring the ozone concentration in the air by sucking air at a position separated by a distance of 5 mm with a pipe having a diameter of 5 mm. The measurement was performed at 10 points at 12-second intervals, and the average value of the measurement results was plotted on a graph. From this experimental result,
It is understood that ozone of 10 ppm or more at a frequency of 5 kHz is measured at the above position unless a member having a property of adsorbing discharge products is used for the ion generating electrode.
【0024】図7は同様に帯電動作時にイオン発生電極
から5mm離れた位置での空気を直径5mmのパイプで
吸引し、その空気中のNOx濃度を測定した結果であ
る。なお、測定は60秒間隔で10点測定し、その測定
結果の平均値をグラフ上にプロットした。この実験結果
に示すように、バイアス電圧Vdcが5kVのときには、
約0.5ppmものNOX濃度が測定されている。FIG. 7 shows the result of similarly measuring the NOx concentration in the air at a position 5 mm away from the ion generating electrode by a pipe having a diameter of 5 mm during the charging operation. The measurement was performed at 10 points at intervals of 60 seconds, and the average value of the measurement results was plotted on a graph. As shown in the experimental results, when the bias voltage Vdc is 5 kV,
NOx concentrations as high as about 0.5 ppm have been measured.
【0025】次に、この発明を実施した場合の実験結
果、すなわちイオン発生電極に、放電生成物を吸着する
性質の部材を使用した場合の実験結果について図8乃至
図10を参照して説明する。この実施例では、図1に示
したイオン発生電極11に放電生成物を吸着しやすい部
材、すなわち活性炭素を用いている。活性炭素は、微細
な孔が多数存在する多孔質物質であり、かつ電気伝導が
非常によく、金属電極の代わりに用いることが可能であ
る。Next, experimental results when the present invention is implemented, that is, experimental results when a member having a property of adsorbing a discharge product is used for an ion generating electrode will be described with reference to FIGS. . In this embodiment, a member that easily adsorbs the discharge product to the ion generating electrode 11 shown in FIG. 1, that is, activated carbon is used. Activated carbon is a porous material having a large number of fine pores, has very good electric conductivity, and can be used instead of a metal electrode.
【0026】そこで、この実施例では、比表面積800
m2/g、目付250g/m2、厚さ400μm、平均細
孔直径25μm、電気伝導度1×10-4S/cmなる活
性炭素シートを用いた。また、イオン発生電極11は、
幅3mm、長さ3cmの短冊に切断し、それを図1に示
したように誘電体層12の層表面に貼り付けたものを使
用した。Therefore, in this embodiment, the specific surface area is 800
m 2 / g, a basis weight 250 g / m 2, was used thickness 400 [mu] m, an average pore diameter of 25 [mu] m, the electric conductivity of 1 × 10- 4 S / cm comprising activated carbon sheet. In addition, the ion generation electrode 11
A strip having a width of 3 mm and a length of 3 cm was cut, and the strip was attached to the surface of the dielectric layer 12 as shown in FIG.
【0027】そのイオン発生電極11の数は3本とし、
その3本のイオン発生電極11にそれぞれ同じバイアス
を印加するようにした。誘導電極13は、べた電極と
し、誘電体層12を挾んでイオン発生電極11の反対側
に存在する。そして、図1で説明したように、イオン発
生電極11にAC+DCバイアスを印加し、誘導電極1
3にはDCバイアスのみを印加した。ACバイアス周波
数は5kHz、Vpp(peak to peak 電圧)は4kV 、イ
オン発生電極11からPETシートまでの距離が500
μm、シート移動速度300mm/sである。The number of the ion generating electrodes 11 is three,
The same bias was applied to each of the three ion generating electrodes 11. The induction electrode 13 is a solid electrode and exists on the opposite side of the ion generation electrode 11 with the dielectric layer 12 interposed therebetween. Then, as described with reference to FIG. 1, an AC + DC bias is applied to the ion
3, only a DC bias was applied. The AC bias frequency is 5 kHz, Vpp (peak to peak voltage) is 4 kV, and the distance from the ion generating electrode 11 to the PET sheet is 500
μm, and the sheet moving speed is 300 mm / s.
【0028】厚さ25μmのPETシートを帯電させた
ときのイオン発生電極に印加したバイアス電圧Vdcと帯
電電位との関係を図8に示す。そして、上記の帯電装置
により帯電させた後のPETシートを、帯電量−20μ
C/gのトナーでカスケード現像を行ったところ、帯電
ムラは確認されなかった。FIG. 8 shows the relationship between the bias voltage Vdc applied to the ion generating electrode and the charging potential when a 25 μm-thick PET sheet is charged. Then, the PET sheet after being charged by the charging device is charged with a charge amount of −20 μm.
When cascade development was performed with C / g toner, no charging unevenness was observed.
【0029】図9は同じく図8のデータを得る際に使用
した帯電装置による帯電動作時のオゾン濃度を測定した
結果を示す図6と同様な線図である。なお、測定条件は
図6のデータ測定時と同様であり、測定する空気を採取
する位置及びその空気を吸引するパイプ径等も同様であ
る。FIG. 9 is a diagram similar to FIG. 6, showing the result of measuring the ozone concentration during the charging operation by the charging device used to obtain the data of FIG. The measurement conditions are the same as those for the data measurement in FIG. 6, and the same applies to the position where the air to be measured is sampled, the diameter of the pipe that sucks the air, and the like.
【0030】この実験結果を図6と比較すると、例えば
図6で説明したイオン発生電極に放電生成物を吸着する
性質の部材を使用しなかった従来のものでは、周波数が
5kHzでオゾンの発生量が10ppmであったが、こ
の発明によるイオン発生電極を使用したものでは、図9
に示すようにオゾンの発生量が周波数5kHzで1.2
ppmと、1桁も小さな値に激減している。Comparing the experimental results with those of FIG. 6, for example, in the case of the conventional apparatus in which the ion generating electrode described in FIG. Was 10 ppm, but in the case of using the ion generating electrode according to the present invention, FIG.
As shown in the figure, the amount of generated ozone is 1.2 at a frequency of 5 kHz.
ppm, which is a drastic decrease to a small value.
【0031】図10は同じく図8のデータを得る際に使
用した帯電装置による帯電動作時のNOx濃度を測定し
た結果を示す図7と同様な線図である。この測定におい
ても、図7のデータを得る際と同様の測定条件で行っ
た。その実験結果を図7と比較すると、明らかにこの発
明によるイオン発生電極を使用したものでは、大幅にN
Ox濃度が低減している。このように、この発明による
帯電装置を使用すれば、オゾンの発生量とNOx濃度の
双方を共に大幅に低減することができる。FIG. 10 is a diagram similar to FIG. 7 showing the result of measuring the NOx concentration during the charging operation by the charging device used to obtain the data of FIG. This measurement was also performed under the same measurement conditions as when obtaining the data in FIG. Comparing the experimental results with those of FIG. 7, it is clear that the one using the ion generating electrode according to the present invention has a large N value.
Ox concentration is reduced. As described above, when the charging device according to the present invention is used, both the amount of generated ozone and the NOx concentration can be significantly reduced.
【0032】次に、上述した実施例と同じ構成で、AC
バイアスのみを徐々に上げていく実験を行ったところ、
Vpp=5.5kV以上では帯電ムラが発生した。そこ
で、暗室で放電光を観察したところ、イオン発生電極と
PETシート間でのスパークが観察された。これはバイ
アスが高すぎるために、イオン発生電極から直接PET
シートに放電が発生しているためである。なお、正常時
にはヘッド表面に青白い光が観察され、スパークは見ら
れない。ムラのない均一な帯電を行うためには、イオン
発生電極とPETシート間の放電が発生しないように、
AC及びDCバイアスを制御する必要がある。Next, with the same configuration as the above-described embodiment,
After conducting an experiment in which only the bias was gradually increased,
At Vpp = 5.5 kV or more, charging unevenness occurred. Then, when the discharge light was observed in a dark room, a spark was observed between the ion generating electrode and the PET sheet. This is because the bias is too high and the PET is directly
This is because discharge has occurred in the sheet. Under normal conditions, pale light is observed on the head surface, and no spark is observed. In order to perform uniform and uniform charging, discharge between the ion generating electrode and the PET sheet should not occur.
It is necessary to control AC and DC bias.
【0033】したがって、図1に示した第1の電圧印加
手段として機能するAC電源15及びDC電源16は、
イオン発生電極11に印加する電圧の絶対値の最大値が
感光体1とイオン発生電極11との間における放電開始
電圧を超えないようにする必要がある。そのように印加
電圧を規制すれば、イオン発生電極11と感光体1との
間に直接放電が発生しないので、帯電ムラを防止して均
一な帯電ができる。Therefore, the AC power supply 15 and the DC power supply 16 functioning as the first voltage applying means shown in FIG.
It is necessary that the maximum value of the absolute value of the voltage applied to the ion generating electrode 11 does not exceed the discharge starting voltage between the photoconductor 1 and the ion generating electrode 11. If the applied voltage is regulated in this manner, no direct discharge occurs between the ion generating electrode 11 and the photoreceptor 1, so that charging unevenness can be prevented and uniform charging can be performed.
【0034】次に、上述した実施例と同じ構成で、バイ
アス印加のみを変更した場合の実験結果について説明す
る。図1に示したイオン発生電極11にDCバイアスの
みを、誘導電極13にAC+DCバイアスを印加して実
験を行ってみたが、PETシートは帯電しなかった。そ
こで、ACバイアスのVppを6kVにあげてみたところ
帯電を開始したが、DCバイアスが高くなると誘電体層
12が絶縁破壊を起してしまい使用不能になってしまっ
た。Next, a description will be given of an experimental result in the case where only the bias application is changed with the same configuration as the above-described embodiment. An experiment was performed by applying only a DC bias to the ion generation electrode 11 and an AC + DC bias to the induction electrode 13 shown in FIG. 1, but the PET sheet was not charged. Then, when the AC bias Vpp was raised to 6 kV, charging started. However, when the DC bias was increased, the dielectric layer 12 caused insulation breakdown and became unusable.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、次に記載する効果を奏する。請求項1〜3の帯電装
置によれば、放電生成物を吸着する性質の部材でイオン
発生電極を形成したので、帯電動作時に発生するオゾン
や窒素酸化物(NOx)等の放電生成物をイオン発生電
極に効率よく吸着させることができるため、その放電生
成物の被帯電体への飛散を大幅に低減することができ
る。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. According to the charging device of claims 1 to 3, since the ion generating electrode is formed of a member having a property of adsorbing the discharge product, the discharge product such as ozone and nitrogen oxide (NOx) generated during the charging operation is ionized. Since it can be efficiently adsorbed to the generating electrode, the scattering of the discharge product to the member to be charged can be greatly reduced.
【0036】請求項4の帯電装置及び請求項6の画像形
成装置によれば、イオン発生電極と被帯電体との間に直
接放電が発生するのを防止することができるので、帯電
ムラが起きない均一な帯電ができる。請求項5の画像形
成装置によれば、帯電装置をイオン発生電極が被帯電体
の表面に対して非接触になる位置に配置するので、その
固体化イオン発生ヘッドを構成するイオン発生電極が被
帯電体に摺接されて汚れたり摩耗したりするのを防止で
きるため、そのヘッドの部分の劣化を防止できる。According to the charging device of the fourth aspect and the image forming apparatus of the sixth aspect, it is possible to prevent a direct discharge from occurring between the ion generating electrode and the member to be charged. No uniform charging is possible. According to the image forming apparatus of the present invention, the charging device is arranged at a position where the ion generating electrode is not in contact with the surface of the member to be charged. Since it is possible to prevent dirt and wear from being brought into sliding contact with the charged body, it is possible to prevent deterioration of the head portion.
【図1】この発明による帯電装置の一実施形態例を示す
概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a charging device according to the present invention.
【図2】同じくその帯電装置を使用した画像形成装置の
作像部を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an image forming unit of an image forming apparatus using the charging device.
【図3】同じくその帯電装置をイオン発生電極側から見
た図である。FIG. 3 is a view of the charging device as viewed from an ion generating electrode side.
【図4】この発明による帯電装置の他の実施形態を示す
図1と同様な概略図である。FIG. 4 is a schematic view similar to FIG. 1, showing another embodiment of the charging device according to the present invention.
【図5】イオン発生電極に放電生成物を吸着する性質の
部材を使用しなかった場合の実験結果でバイアス電圧V
dcと帯電電位との関係を示す線図である。FIG. 5 shows the results of an experiment in the case where a member having a property of adsorbing a discharge product was not used on the ion generating electrode;
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between dc and a charged potential.
【図6】同じくそのイオン発生電極に放電生成物を吸着
する性質の部材を使用しなかった場合においてイオン発
生電極から5mm離れた位置での空気中のオゾン濃度を
測定した結果を示す線図である。FIG. 6 is a graph showing the results of measuring the ozone concentration in air at a position 5 mm away from the ion generation electrode when no member having the property of adsorbing discharge products was used on the ion generation electrode. is there.
【図7】同じくその実験においてイオン発生電極から5
mm離れた位置での空気中のNOx濃度を測定した結果
を示す線図である。[FIG. 7] In the same experiment, 5
It is a diagram showing the result of having measured the concentration of NOx in air at a position separated by mm.
【図8】この発明を実施した帯電装置の実験結果でバイ
アス電圧Vdcと帯電電位との関係を示す図5と同様な線
図である。8 is a diagram similar to FIG. 5, showing the relationship between the bias voltage Vdc and the charging potential in the experimental results of the charging device embodying the present invention.
【図9】同じく図8のデータを得る際に使用した帯電装
置による帯電動作時のオゾン濃度を測定した結果を示す
図6と同様な線図である。FIG. 9 is a diagram similar to FIG. 6, showing the result of measuring the ozone concentration during the charging operation by the charging device used to obtain the data of FIG. 8;
【図10】同じく図8のデータを得る際に使用した帯電
装置による帯電動作時のNOx濃度を測定した結果を示
す図7と同様な線図である。FIG. 10 is a diagram similar to FIG. 7, showing the result of measuring the NOx concentration during the charging operation by the charging device used to obtain the data of FIG. 8;
1:感光体(被帯電体) 2:帯電装置 11:イオン発生電極 12:誘電体層 13:誘導電極 14:基板 15:AC電源(第1の電圧印加手段) 16:DC電源(第1の電圧印加手段) 17:DC電源(第2の電圧印加手段) 18:AC電源 19:DC電源 1: Photoconductor (charged body) 2: Charging device 11: Ion generation electrode 12: Dielectric layer 13: Induction electrode 14: Substrate 15: AC power supply (first voltage applying means) 16: DC power supply (first power supply) 17: DC power supply (second voltage applying means) 18: AC power supply 19: DC power supply
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉浦 健治 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 小夫 真 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 BB11 CC01 DD03 EE08 EE11 5C094 AA03 AA60 BA99 HA10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kenji Sugiura 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Makoto Shino 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Co., Ltd. (reference) 2H003 AA18 BB11 CC01 DD03 EE08 EE11 5C094 AA03 AA60 BA99 HA10
Claims (6)
オン発生電極とを備え、その誘導電極とイオン発生電極
にそれぞれ電圧を印加することにより気中放電を起こし
てイオンを発生させるイオン発生装置を用いて被帯電体
を帯電させる帯電装置において、 前記イオン発生電極を、放電生成物を吸着する性質の部
材で形成したことを特徴とする帯電装置。1. An ion generator comprising an induction electrode and an ion generation electrode provided so as to sandwich a dielectric, and applying a voltage to each of the induction electrode and the ion generation electrode to cause an air discharge to generate ions. A charging device for charging an object to be charged by using, wherein the ion generating electrode is formed of a member having a property of adsorbing a discharge product.
なることを特徴とする請求項1記載の帯電装置。2. The charging device according to claim 1, wherein said ion generating electrode is made of a porous member.
特徴とする請求項2記載の帯電装置。3. The charging device according to claim 2, wherein said porous member is activated carbon.
イオン発生電極にAC+DCの電圧を印加する第1の電
圧印加手段を設けると共に、前記誘電電極にDC電圧を
印加する第2の電圧印加手段を設けたことを特徴とする
帯電装置。4. The charging device according to claim 1, further comprising first voltage applying means for applying an AC + DC voltage to said ion generating electrode, and second voltage applying means for applying a DC voltage to said dielectric electrode. A charging device comprising:
帯電装置を使用した画像形成装置であって、該帯電装置
を前記イオン発生電極が被帯電体となる像担持体の表面
に対して非接触になる位置に配置したことを特徴とする
画像形成装置。5. An image forming apparatus using the charging device according to claim 1, wherein the charging device is provided on a surface of an image carrier on which the ion generating electrode is a member to be charged. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is disposed at a position where the image forming apparatus does not contact the image forming apparatus.
形成装置であって、前記第1の電圧印加手段により前記
イオン発生電極に印加する電圧の絶対値の最大値が前記
被帯電体と前記イオン発生電極との間における放電開始
電圧を超えないようにしたことを特徴とする画像形成装
置。6. An image forming apparatus using the charging device according to claim 4, wherein a maximum value of an absolute value of a voltage applied to the ion generating electrode by the first voltage applying unit is different from the charged object. An image forming apparatus, wherein a discharge starting voltage between the electrode and the ion generating electrode is not exceeded.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP30466099A JP2001125346A (en) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | Electrifying device and image forming device utilizing it |
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