JP3094614B2 - 帯電装置 - Google Patents
帯電装置Info
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- JP3094614B2 JP3094614B2 JP04007469A JP746992A JP3094614B2 JP 3094614 B2 JP3094614 B2 JP 3094614B2 JP 04007469 A JP04007469 A JP 04007469A JP 746992 A JP746992 A JP 746992A JP 3094614 B2 JP3094614 B2 JP 3094614B2
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- charging device
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は帯電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機やレ−ザプリンタ等の電子
写真装置に用いる帯電装置として、図4及び図5に示す
ようなスコロトロン帯電装置が用いられている。
写真装置に用いる帯電装置として、図4及び図5に示す
ようなスコロトロン帯電装置が用いられている。
【0003】このスコロトロン帯電装置50は、断面形
状がコの字型のシ−ルドケ−ス52の両端に絶縁ブロッ
ク54a、54bを設け、この絶縁ブロック54a、5
4bの間に、シ−ルドケ−ス52のほぼ中央に位置する
ように放電ワイヤ56を張設し、シ−ルドケ−ス52の
開口面にグリッド電極58を設けて構成される。
状がコの字型のシ−ルドケ−ス52の両端に絶縁ブロッ
ク54a、54bを設け、この絶縁ブロック54a、5
4bの間に、シ−ルドケ−ス52のほぼ中央に位置する
ように放電ワイヤ56を張設し、シ−ルドケ−ス52の
開口面にグリッド電極58を設けて構成される。
【0004】このグリッド電極58は、シ−ルドケ−ス
52とバリスタ電圧680V程度のバリスタ60を介し
て接地されている。
52とバリスタ電圧680V程度のバリスタ60を介し
て接地されている。
【0005】上記構成のスコロトロン帯電装置50を使
用して帯電を行う場合は、図5に示すようにシ−ルドケ
−ス52の開口部(グリッド電極58を設けた面)を感
光体ドラム62に対向させ、放電ワイヤ56に−6kV
程度の直流電圧を定電流制御して印加する。すると放電
ワイヤ56の周りにコロナ放電が発生し、コロナ放電に
より発生したイオンが感光体ドラム62に達して、感光
体ドラム62の表面をバリスタ60の規格と同等の−6
80V程度に帯電させる。この時、グリッド電極58が
感光体ドラム62に流れるコロナイオン流を制御し、感
光体ドラム62は均一に帯電される。
用して帯電を行う場合は、図5に示すようにシ−ルドケ
−ス52の開口部(グリッド電極58を設けた面)を感
光体ドラム62に対向させ、放電ワイヤ56に−6kV
程度の直流電圧を定電流制御して印加する。すると放電
ワイヤ56の周りにコロナ放電が発生し、コロナ放電に
より発生したイオンが感光体ドラム62に達して、感光
体ドラム62の表面をバリスタ60の規格と同等の−6
80V程度に帯電させる。この時、グリッド電極58が
感光体ドラム62に流れるコロナイオン流を制御し、感
光体ドラム62は均一に帯電される。
【0006】しかしながらこのようなスコロトロン帯電
装置は、次に述べるような種々の問題点がある。
装置は、次に述べるような種々の問題点がある。
【0007】まず、環境衛生上の問題として、コロナ放
電によって大気中の酸素分子をイオン化してオゾンを発
生することがあげられる。特にレ−ザプリンタで用いら
れるような負帯電の装置は正帯電に比べオゾン発生量が
1桁多い。また、オゾン発生量は放電ワイヤに流れる電
流値で決ってくるが、感光体ドラムが帯電に必要なドラ
ム流入電流数十μAを得るには、放電ワイヤに−400
〜500μAもの電流を供給する必要があり、このため
大量のオゾンが発生する。そのため、通常のプリンタ装
置では、排気ダクトからオゾンフィルタを介して排気を
行っている。
電によって大気中の酸素分子をイオン化してオゾンを発
生することがあげられる。特にレ−ザプリンタで用いら
れるような負帯電の装置は正帯電に比べオゾン発生量が
1桁多い。また、オゾン発生量は放電ワイヤに流れる電
流値で決ってくるが、感光体ドラムが帯電に必要なドラ
ム流入電流数十μAを得るには、放電ワイヤに−400
〜500μAもの電流を供給する必要があり、このため
大量のオゾンが発生する。そのため、通常のプリンタ装
置では、排気ダクトからオゾンフィルタを介して排気を
行っている。
【0008】また、コスト面では、前述したように電流
利用効率が悪いので大型の高圧電源を必要とし、更にオ
ゾン対策としてオゾンフィルタ、排気用ファン等が必要
となるので、コストが大幅にアップする。
利用効率が悪いので大型の高圧電源を必要とし、更にオ
ゾン対策としてオゾンフィルタ、排気用ファン等が必要
となるので、コストが大幅にアップする。
【0009】メンテナンス面では、ワイヤ表面に定着器
のシリコンオイルが酸化して付着し、感光体ドラムの初
期電位が低下して印字に悪影響を与える恐れがある。
のシリコンオイルが酸化して付着し、感光体ドラムの初
期電位が低下して印字に悪影響を与える恐れがある。
【0010】そこで以上のような問題点を解決するため
に、図3に示すような面放電素子による帯電装置が提案
されている。
に、図3に示すような面放電素子による帯電装置が提案
されている。
【0011】この面放電帯電装置は、ガラスなどの絶縁
体からなる基板81の表面に、アルミニウムなどの導電
体からなる印加電極86を設け、更に印加電極86の表
面に窒化タンタル等からなる半導電体膜87を設け、感
光体ドラム84と対抗する位置に一定間隔に保ち配置さ
れることで構成される。
体からなる基板81の表面に、アルミニウムなどの導電
体からなる印加電極86を設け、更に印加電極86の表
面に窒化タンタル等からなる半導電体膜87を設け、感
光体ドラム84と対抗する位置に一定間隔に保ち配置さ
れることで構成される。
【0012】印加電極86に高圧電源85により電圧を
印加することによって半導電体膜87の表面に面状のコ
ロナ放電を発生させてイオンを生成し、このイオンによ
って感光体ドラム84を帯電させるものである。
印加することによって半導電体膜87の表面に面状のコ
ロナ放電を発生させてイオンを生成し、このイオンによ
って感光体ドラム84を帯電させるものである。
【0013】この面放電素子の作製方法としては、例え
ば、ガラス表面にアルミニウムを蒸着し印加電極86と
し、更に印加電極86の表面に窒化タンタルの半導電体
膜87を形成する。
ば、ガラス表面にアルミニウムを蒸着し印加電極86と
し、更に印加電極86の表面に窒化タンタルの半導電体
膜87を形成する。
【0014】この面放電素子による帯電装置は電流利用
効率が高いので、オゾン発生量が少ないと共に、高圧電
源85が小さくできる等の利点がある。
効率が高いので、オゾン発生量が少ないと共に、高圧電
源85が小さくできる等の利点がある。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この面
放電帯電装置は、印加電極の表面に半導電体膜を作成す
るので、半導電体膜の作製時にピンホ−ル等の欠陥が生
じると、半導電体膜表面に裏側の印加電極から電流が流
れ込み、その部分に電界集中が起こり、電子の2次放出
によるストリ−マ放電が生じ、均一に感光体ドラムを帯
電することができない。
放電帯電装置は、印加電極の表面に半導電体膜を作成す
るので、半導電体膜の作製時にピンホ−ル等の欠陥が生
じると、半導電体膜表面に裏側の印加電極から電流が流
れ込み、その部分に電界集中が起こり、電子の2次放出
によるストリ−マ放電が生じ、均一に感光体ドラムを帯
電することができない。
【0016】また、半導電体膜87の表面にゴミなどが
付着すると、感光体ドラム84が均一に帯電されなくな
るので、半導電体膜87の表面をクリ−ニングする必要
がある。しかし、半導電体膜87の表面をクリ−ニング
するため拭くと、印加電極86と半導電体膜87の境界
面での吸着力が弱いため、半導電体膜87が剥離すると
いう問題点がある。
付着すると、感光体ドラム84が均一に帯電されなくな
るので、半導電体膜87の表面をクリ−ニングする必要
がある。しかし、半導電体膜87の表面をクリ−ニング
するため拭くと、印加電極86と半導電体膜87の境界
面での吸着力が弱いため、半導電体膜87が剥離すると
いう問題点がある。
【0017】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、ストリ−マ放電を未然に防ぐと
共に、容易にクリ−ニングが出来る帯電装置を提供する
ことを目的とする。
になされたものであり、ストリ−マ放電を未然に防ぐと
共に、容易にクリ−ニングが出来る帯電装置を提供する
ことを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、絶縁体と、前記絶縁体上に形成され、組成
を厚み方向に徐々に変化させることにより、導電体から
半導電体へと連続的に変化するように構成された帯電電
極と、前記帯電電極に電圧を加える加電圧手段とより成
る。
に本発明は、絶縁体と、前記絶縁体上に形成され、組成
を厚み方向に徐々に変化させることにより、導電体から
半導電体へと連続的に変化するように構成された帯電電
極と、前記帯電電極に電圧を加える加電圧手段とより成
る。
【0019】
【作用】上記の構成を有する本発明の帯電装置を、帯電
電極が感光体と対向するように配置する。そして加電圧
手段により帯電電極に電圧を加えると、帯電電極と感光
体との間でコロナ放電が生じ、感光体が帯電される。
電極が感光体と対向するように配置する。そして加電圧
手段により帯電電極に電圧を加えると、帯電電極と感光
体との間でコロナ放電が生じ、感光体が帯電される。
【0020】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面を参
照して説明する。
照して説明する。
【0021】まず本発明の帯電装置を使用した電子写真
プロセスについて図2を参照して説明する。
プロセスについて図2を参照して説明する。
【0022】後に詳述する帯電装置24により感光体ド
ラム4を帯電し、原稿台21上に置かれた原稿20が照
明ランプ22により照射され、レンズ23を通して感光
体ドラム4に画像が結像され、感光体ドラム4上に静電
潜像が形成される。そして感光体ドラム4上の静電潜像
に、現像機25により現像剤を付着させて可視像を形成
する。
ラム4を帯電し、原稿台21上に置かれた原稿20が照
明ランプ22により照射され、レンズ23を通して感光
体ドラム4に画像が結像され、感光体ドラム4上に静電
潜像が形成される。そして感光体ドラム4上の静電潜像
に、現像機25により現像剤を付着させて可視像を形成
する。
【0023】次に用紙カセット32から送られた用紙3
1が感光体ドラム4に重ねられ、転写用帯電装置26で
イオンを与えることにより感光体ドラム4上の現像剤が
用紙31に転写される。続いて剥離用帯電装置27で用
紙31の電荷を除去して、用紙31を感光体ドラム4か
ら剥離する。用紙31上の現像剤は定着装置28で用紙
31に定着され、複写画像となる。
1が感光体ドラム4に重ねられ、転写用帯電装置26で
イオンを与えることにより感光体ドラム4上の現像剤が
用紙31に転写される。続いて剥離用帯電装置27で用
紙31の電荷を除去して、用紙31を感光体ドラム4か
ら剥離する。用紙31上の現像剤は定着装置28で用紙
31に定着され、複写画像となる。
【0024】感光体ドラム4上の電荷は、除電用帯電装
置29により除電され、更に残った感光体ドラム4上の
現像剤はクリーナ30によりクリーニングされる。
置29により除電され、更に残った感光体ドラム4上の
現像剤はクリーナ30によりクリーニングされる。
【0025】次に帯電装置24について詳述する。帯電
装置24は図1に示すように構成されている。
装置24は図1に示すように構成されている。
【0026】ガラスなどの表面の滑らかな絶縁体1の表
面の一部に電極2を設け、更に電極2と接するように帯
電電極3が設けられている。
面の一部に電極2を設け、更に電極2と接するように帯
電電極3が設けられている。
【0027】帯電電極3は、絶縁体1と接している面で
は導電体で、帯電電極3の表面側すなわち、感光体ドラ
ム4と対向する面は高抵抗の半導電体で、その中間層は
絶縁体1側から感光体ドラム4の方向に徐々に抵抗値が
増加するように変化している。また、帯電電極3は、感
光体ドラム4と一定間隔に保たれている。
は導電体で、帯電電極3の表面側すなわち、感光体ドラ
ム4と対向する面は高抵抗の半導電体で、その中間層は
絶縁体1側から感光体ドラム4の方向に徐々に抵抗値が
増加するように変化している。また、帯電電極3は、感
光体ドラム4と一定間隔に保たれている。
【0028】電極2には、高圧電源5が接続されてお
り、帯電電極3と感光体ドラム4の間でコロナ放電が生
じるように構成されている。
り、帯電電極3と感光体ドラム4の間でコロナ放電が生
じるように構成されている。
【0029】次に上記帯電装置24の作製方法を説明す
る。
る。
【0030】本実施例では、絶縁体1に厚さ1mm、幅
10mm、長さ230mmのガラス基板を用いた。初め
にこのガラス基板を超音波洗浄により洗浄を行う。次に
このガラス基板の端、つまり電極2を設けるところを除
いてマスキングテ−プを貼り、真空蒸着装置により厚さ
約0.1μmのアルミニウム膜を蒸着する。蒸着後ガラ
ス基板からマスキングテ−プを取り除くことによりガラ
ス基板上に電極2が出来る。
10mm、長さ230mmのガラス基板を用いた。初め
にこのガラス基板を超音波洗浄により洗浄を行う。次に
このガラス基板の端、つまり電極2を設けるところを除
いてマスキングテ−プを貼り、真空蒸着装置により厚さ
約0.1μmのアルミニウム膜を蒸着する。蒸着後ガラ
ス基板からマスキングテ−プを取り除くことによりガラ
ス基板上に電極2が出来る。
【0031】次にこの電極2を設けた絶縁体1を、DC
マグネトロンリアクティブスパッタリング法を用いて、
アルゴン圧力1×10-4Torr〜3×10-2Tor
r、スパッタ電圧100〜500V、タ−ゲットはタン
タルの条件下で、スパッタリングを始め、時間の経過と
共に徐々にアルゴンガス中に窒素ガスを流入してスパッ
タリングを行う。なお、窒素ガスの流量は、スパッタリ
ング終了時にアルゴン1に対して窒素ガス2になるよう
にする。
マグネトロンリアクティブスパッタリング法を用いて、
アルゴン圧力1×10-4Torr〜3×10-2Tor
r、スパッタ電圧100〜500V、タ−ゲットはタン
タルの条件下で、スパッタリングを始め、時間の経過と
共に徐々にアルゴンガス中に窒素ガスを流入してスパッ
タリングを行う。なお、窒素ガスの流量は、スパッタリ
ング終了時にアルゴン1に対して窒素ガス2になるよう
にする。
【0032】上記の製法にてスパッタリングを行うと、
初めは導電体のタンタルが絶縁体1の表面に付着し、ア
ルゴンガス中に窒素ガスが徐々に流入されるに従いタン
タルと半導電体の窒化タンタルの混合物が付着し、更に
窒素ガスの流入が増えると窒化タンタルのみが付着す
る。
初めは導電体のタンタルが絶縁体1の表面に付着し、ア
ルゴンガス中に窒素ガスが徐々に流入されるに従いタン
タルと半導電体の窒化タンタルの混合物が付着し、更に
窒素ガスの流入が増えると窒化タンタルのみが付着す
る。
【0033】また、タ−ゲットとしてチタンを使用し、
流入ガスとして酸素を使用することも可能である。なお
この時は、半導電体膜として酸化チタンが出来る。
流入ガスとして酸素を使用することも可能である。なお
この時は、半導電体膜として酸化チタンが出来る。
【0034】上記製法によって制作された帯電装置24
と、感光体ドラム4に、φ35mmのアルミ素管にキャ
リア発生層(CGL)、キャリア輸送層(CTL)を積
層した積層型有機系感光体を用いて、帯電電極3と感光
体ドラム4の最も近接するところを0.3mmに保ち、
高圧電源5により−3.5kVを印加したところ感光体
ドラム4は−800Vに均一に帯電した。
と、感光体ドラム4に、φ35mmのアルミ素管にキャ
リア発生層(CGL)、キャリア輸送層(CTL)を積
層した積層型有機系感光体を用いて、帯電電極3と感光
体ドラム4の最も近接するところを0.3mmに保ち、
高圧電源5により−3.5kVを印加したところ感光体
ドラム4は−800Vに均一に帯電した。
【0035】また、エチルアルコ−ルを染みこましたク
リ−ニングペ−パで帯電電極3を拭いてみたが剥離する
ことはなかった。なお、電極2のある部分は剥離する虞
れがあるため、紫外線硬化樹脂により電極2のあるとこ
ろのみ保護膜を作るとなお良い。
リ−ニングペ−パで帯電電極3を拭いてみたが剥離する
ことはなかった。なお、電極2のある部分は剥離する虞
れがあるため、紫外線硬化樹脂により電極2のあるとこ
ろのみ保護膜を作るとなお良い。
【0036】以上、詳述したことから明かなように、本
実施例の帯電装置24によれば、帯電電極3の作製時に
ピンホ−ル等の欠陥が生じても、裏側が絶縁体1からな
るので電流の流れ込みが発生しないので、電子の2次放
出によるストリ−マ放電は起きず感光体を均一に帯電す
ることができる。
実施例の帯電装置24によれば、帯電電極3の作製時に
ピンホ−ル等の欠陥が生じても、裏側が絶縁体1からな
るので電流の流れ込みが発生しないので、電子の2次放
出によるストリ−マ放電は起きず感光体を均一に帯電す
ることができる。
【0037】また、帯電電極3は1つの層で出来ている
ので、帯電電極をクリ−ニングしても剥離するという問
題が起きない。
ので、帯電電極をクリ−ニングしても剥離するという問
題が起きない。
【0038】尚、本発明は以上詳述した実施例に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲の変更は
可能である。
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲の変更は
可能である。
【0039】
【発明の効果】以上、詳述したことから明かなように、
本発明の帯電装置によれば、帯電電極の作製時にピンホ
−ル等の欠陥が生じても、裏側が絶縁体からなるので電
流の流れ込みが発生しないので、電子の2次放出による
ストリ−マ放電は起きず感光体を均一に帯電することが
できる。
本発明の帯電装置によれば、帯電電極の作製時にピンホ
−ル等の欠陥が生じても、裏側が絶縁体からなるので電
流の流れ込みが発生しないので、電子の2次放出による
ストリ−マ放電は起きず感光体を均一に帯電することが
できる。
【0040】また、帯電電極は1つの層で出来ているの
で、帯電電極をクリ−ニングしても剥離するという問題
が起きない。
で、帯電電極をクリ−ニングしても剥離するという問題
が起きない。
【図1】本実施例の帯電装置を示す斜視図である。
【図2】本実施例の電子写真装置の構成図である。
【図3】従来の面放電帯電装置の斜視図である。
【図4】従来のスコロトロン帯電装置の斜視図である。
【図5】従来のスコロトロン帯電装置の断面図である。
1 絶縁体 2 電極 3 帯電電極 5 高圧電源 24 帯電装置
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/02 G03G 15/16 G03G 21/06 H01T 19/00
Claims (1)
- 【請求項1】 絶縁体と、 前記絶縁体上に形成され、組成を厚み方向に徐々に変化
させることにより、導電体から半導電体へと連続的に変
化するように構成された帯電電極と、 前記帯電電極に電圧を加える加電圧手段とより成ること
を特徴とする帯電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04007469A JP3094614B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 帯電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04007469A JP3094614B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 帯電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05197259A JPH05197259A (ja) | 1993-08-06 |
JP3094614B2 true JP3094614B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=11666660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04007469A Expired - Fee Related JP3094614B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 帯電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3094614B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
CN109978968B (zh) * | 2019-04-10 | 2023-06-20 | 广州虎牙信息科技有限公司 | 运动对象的视频绘制方法、装置、设备及存储介质 |
-
1992
- 1992-01-20 JP JP04007469A patent/JP3094614B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH05197259A (ja) | 1993-08-06 |
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