JPH0594077A - 帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電により感光体等の像担持体を帯電させる
ようにした帯電装置において、低い電圧でも放電が行わ
れて、感光体等の像担持体が充分に帯電されるようにな
ると共に、放電によって発生するオゾンや窒素酸化物等
の量を少なくする。 【構成】 放電により感光体１等の像担持体を帯電させ
る帯電装置において、微小間隔を介して設けられて放電
を行う一対の電極１１を絶縁部材１２上に多数並設させ
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機やプリンター
等の電子写真装置において、感光体等の像担持体を帯電
させるのに使用する帯電装置に係り、特に、放電によっ
て感光体を帯電させるようにした帯電装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の電子
写真装置においては、感光体等の像担持体を帯電させて
画像形成を行うにあたり様々な帯電装置が用いられてい
た。

【０００３】ここで、上記のように感光体を帯電させる
帯電装置として、従来においては一般にコロトロンチャ
ージャーやスコロトロンチャージャーを用いるようにし
ており、このような帯電装置においては、コロナ放電を
行って感光体を帯電させるようにしていた。

【０００４】しかし、コロトロンチャージャーやスコロ
トロンチャージャーを用いてコロナ放電を行うにあたっ
ては、放電を行うのに非常に高い電圧が必要となり、電
源等に要するコストが高くつくと共に、このように高い
電圧でコロナ放電を行った場合には、この放電により近
年問題となっているオゾンや窒素酸化物が多く発生し、
環境を害するという問題があった。

【０００５】一方、近年においては、上記のように感光
体を帯電させる際におけるオゾンや窒素酸化物等の発生
を抑制するため、コロトロンチャージャーやスコロトロ
ンチャージャー以外の帯電装置を用いることが検討さ
れ、例えば、特開昭５７−７８５８２号公報に示される
ように、導電性ブラシを感光体の表面に接触させて感光
体を帯電させるようにしたものや、導電性ローラを感光
体の表面に接触させて感光体を帯電させるようにしたも
の等、感光体の表面に導電性部材を接触させて感光体を
帯電させるようにした接触式ものが開発された。

【０００６】しかし、このように導電性ブラシや導電性
ローラを感光体の表面に接触させて感光体を帯電させる
ようにした場合、これらの接触によって感光体の表面が
劣化し、また感光体の帯電が均一に行われずに筋状のノ
イズが発生する等の問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、複写機や
プリンター等の電子写真装置において、感光体等の像担
持体を帯電させるのに使用する帯電装置における上記の
ような様々な問題を解決することを課題とするものであ
る。

【０００８】そして、この発明においては、上記のよう
に導電性ブラシや導電性ローラを接触させて感光体等の
像担持体を帯電させる接触方式のものではなく、非接触
の放電により感光体等の像担持体を帯電させるようにし
た帯電装置において、低い電圧でも放電が行われて、感
光体の像担持体が充分に帯電されるようになると共に、
放電によるオゾンや窒素酸化物等の発生も少なくなるよ
うにすることを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記のような課題を解決するため、放電により像担持体を
帯電させる帯電装置において、微小間隔を介して設けら
れて放電を行う一対の電極を絶縁部材上に多数並設させ
るようにしたのである。

【００１０】ここで、上記のように絶縁部材上に微小間
隔を介した一対の電極を設けるにあたっては、低電圧で
あっても充分な放電が行われるようにするため、各電極
の線径を４０μｍ以下にすると共に、放電を行う一対の
電極間の間隔を１００μｍ以下にすることが好ましい。

【００１１】そして、上記のような電極を絶縁部材上に
形成するにあたっては、電極を構成する材料に、クロ
ム，銅，タングステン，アルミニウム，金，白金，イン
ジウム，チタン等の金属や、ＩＴＯ，カーボン等の導電
性材料を用い、フォトエッチングによりパターン化させ
てスパッタリング等の手段により、絶縁部材上に上記の
ような一対の電極を多数並設させるようにする。

【００１２】また、上記のようにして絶縁部材上に形成
された電極によって長期にわたって安定した放電が行え
るようにするため、上記のように多数並設された各電極
の表面を金属酸化物系無機薄膜やダイヤモンド状炭素膜
でコーティングすることが好ましい。

【００１３】

【作用】この発明に係る帯電装置においては、上記のよ
うに絶縁部材上に多数並設された一対の各電極間に電圧
を印加させて、各電極間において放電を行い、この放電
により生じた帯電ガスにより像担持体を帯電させるよう
にする。

【００１４】ここで、上記のように絶縁部材上において
微小間隔を介して設けられた一対の各電極間に電圧を印
加させて放電を行うようにした場合、従来のコロトロン
チャージャーやスコロトロンチャージャーに比べて、各
電極間に印加する電圧が低くても充分な放電が行われ
て、像担持体が充分に帯電されるようになると共に、放
電によるオゾンや窒素酸化物の発生も少なくなる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例に係る帯電装置を添
付図面に基づいて具体的に説明する。

【００１６】図１に示す実施例の帯電装置１０において
は、長方形状のガラス板で構成された絶縁部材１２上に
おいて、微小間隔を介して放電を行う一対の電極１１を
多数並設させるようにした。

【００１７】ここで、上記のように絶縁部材１２上に微
小間隔を介して放電を行う一対の電極１１を多数並設さ
せるにあたり、この実施例のものにおいては、電極材料
にクロムを用い、フォトエッチングによりパターン化さ
せてスパッタリングよって形成した２００ライン／イン
チ相当のパターン電極を用い、このパターン電極を上記
絶縁部材１２上に上下に２つ配するようにした。なお、
このパターン電極においては、各電極１１の線径が約２
０μｍであり、また一対の電極１１間の間隔が約４０μ
ｍであった。

【００１８】また、この実施例のものにおいては、上記
のように絶縁部材１２上にパターン電極を設けた後、こ
のようにパターン電極が設けられた絶縁部材１２上に、
真空蒸着装置（図示せず）によって膜厚が０．１μｍに
なった二酸化ケイ素の表面被覆層を形成した。

【００１９】そして、上記のように絶縁部材１２上に設
けた各パターン電極において、微小間隔を介して設けら
れた一対の各電極１１における一方の電極１１ａを接続
させたリード電極１３ａを定電圧電源１４に接続させる
一方、一対の各電極１１における他方の電極１１ｂを接
続させたリード電極１３ｂをアースさせるようにした。

【００２０】また、この実施例のものにおいては、上記
のように絶縁部材１２上に設けられたパターン電極の周
囲を囲むようにしてガード電極１５を設け、これにより
漏れ電流を制御し、一対の各電極１１間において安定し
た放電が行えるようにした。

【００２１】次に、この実施例の帯電装置１０を用いて
感光体１を帯電させて、画像形成を行う場合について説
明する。

【００２２】ここで、この実施例の帯電装置１０によっ
て帯電させる感光体１としては、図２に示すように、回
転ローラ３１にかけ渡されたベルト状の感光体１を用い
るようにした。

【００２３】そして、上記のように絶縁部材１２上に微
小間隔を介して一対の電極１１を多数並設させた面が上
記ベルト状の感光体１と対面するようにして、この帯電
装置１０をベルト状の感光体１と一定間隔を介して設け
るようにした。

【００２４】ここで、このように帯電装置１０をベルト
状の感光体１と一定間隔を介して設けるにあたっては、
図２および図３に示すように、帯電装置１０と対向する
位置において、上記ベルト状の感光体１の裏面側に位置
決め用ローラ３２を設けると共に、この帯電装置１０の
長手方向端部に滑りの良い材料で構成された絶縁スペー
サー３３を感光体１側に突出するように設けた。

【００２５】そして、上記帯電装置１０をスプリング等
の付勢部材３４によって感光体１側に押し、上記位置決
め用ローラ３２とこの絶縁スペーサー３３とによってベ
ルト状になった感光体１の側端部を挾むようにして、こ
の絶縁スペーサー３３により感光体１と帯電装置１０と
の間の間隔を調整するようにした。

【００２６】なお、この実施例においては、上記の絶縁
スペーサー３３によって一対の電極１１を多数並設させ
た絶縁部材１２の面と感光体１との間隔が約０．１５ｍ
ｍになるように調整した。

【００２７】そして、この帯電装置１０においては、上
記のように絶縁部材１２上に並設させた一対の各電極１
１間に上記定電圧電源１４から電圧を印加させて、各電
極１１間に−９００Ｖの電圧を作用させ、上記の各電極
１１間において放電を行い、これによって上記感光体１
の表面を帯電させるようにした。

【００２８】ここで、上記のようにして感光体１を帯電
させた場合、感光体１の表面電位が−６００Ｖになり、
感光体１が充分に帯電された。

【００２９】なお、このようにして感光体１の表面を帯
電させた場合、一般に用いられているスコロトロンチャ
ージャーに４〜８ＫＶ程度の電圧を印加させて感光体１
を帯電させた場合と同様の状態に感光体１が帯電される
ようになり、また放電によるオゾンや窒素酸化物等のガ
スの発生量は、スコロトロンチャージャーを用いた場合
に比べて約１／４０程度に低下していた。

【００３０】そして、このように帯電装置１０によって
感光体１の表面を帯電させた後は、このように帯電され
た感光体１の表面に適当な露光手段２によって画像情報
に基づく露光を行い、この感光体１の表面に静電潜像を
形成し、このように静電潜像が形成された感光体１の表
面に現像装置３からトナーを供給して、トナー像を形成
するようにした。

【００３１】このようにして感光体１の表面にトナー像
を形成した後は、この感光体１の表面に形成されたトナ
ー像を転写ローラ４を介して記録紙５上に転写させ、こ
のようにトナー像が転写された記録紙５を定着器（図示
せず）に導き、転写されたトナー像を記録紙５に定着さ
せる一方、トナー像が転写された感光体１の表面に残留
しているトナーをクリーニング装置６によって除去し、
その後、この感光体１の表面にイレーサーランプ７から
光を照射して感光体１の表面を除電させ、その後、再度
この感光体１を上記帯電装置１０によって帯電させるよ
うにした。

【００３２】なお、上記のようにして画像形成を続けて
行った結果、この帯電装置１０における上記の電極１１
にトナー等が付着して電極１１が汚れた場合には、各電
極１１間に感光体１を帯電させる場合と逆極性のバイア
ス電圧を印加して、これらの電極１１に付着したトナー
等を、これらの電極１１から感光体１側に飛ばして感光
体１の表面に付与し、このように感光体１の表面に付与
されたトナー等を上記クリーニング装置６によって感光
体１の表面から除去するようにした。

【００３３】なお、この実施例の帯電装置１０において
は、上記のように絶縁部材１２にガラス板を用いると共
に、この絶縁部材１２上に一対の電極１２を多数並設さ
せるにあたり、その電極材料にクロムを用いるようにし
たが、上記絶縁部材１２にポリイミドフィルムを用いる
と共に、この絶縁部材１２上に設ける上記電極１１の電
極材料にタングステンを使用した場合においても、上記
の帯電装置１０の場合と同様に、低電圧で放電を行って
感光体１を充分に帯電させることができると共に、放電
によるオゾンや窒素酸化物等のガスの発生量も、スコロ
トロンチャージャーを用いた場合に比べてはるかに少な
くなった。

【００３４】また、この実施例の帯電装置１０において
は、絶縁部材１２上に微小間隔を介して放電を行う一対
の電極１２を多数並設させるにあたり、上記のようにフ
ォトエッチングによりパターン化させてスパッタリング
よって形成したパターン電極を絶縁部材１２上に上下に
２つ配するようにしたが、図４に示すように、上記のよ
うなパターン電極を絶縁部材１２上に一つだけ設けるよ
うにすることも可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明に係る帯
電装置においては、微小間隔を介して設けられた一対の
電極を絶縁部材上に多数並設させ、このように並設され
た一対の各電極間に電圧を印加させて、各電極間におい
て放電を行うようにしたため、従来のコロトロンチャー
ジャーやスコロトロンチャージャーに比べて、低い電圧
で放電が行われるようになり、これによって感光体等の
像担持体が充分に帯電されるようになった。

【００３６】この結果、この発明に係る帯電装置を使用
して感光体等の像担持体を帯電させるようにした場合、
低い電圧で感光体を充分に帯電させることができ、電源
等に要するコストが低減されると共に、放電によって発
生するオゾンや窒素酸化物等の有害物の発生も少なくな
った。

【００３７】なお、この発明の帯電装置は、上記のよう
に微小間隔を介して設けられた一対の各電極間において
放電を行うために印加する電圧や、各電極間の間隔等を
変更させることによって、転写チャージャーや除電チャ
ージャー等として使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る帯電装置を示した平
面図である。

【図２】同実施例に係る帯電装置により感光体を帯電さ
せて画像形成を行う状態を示した概略説明図である。

【図３】同実施例に係る帯電装置を感光体と一定間隔を
介して設ける状態を示した部分拡大説明図である。

【図４】上記の実施例に係る帯電装置において、絶縁部
材上に設ける電極のパターンを変更させた変更例の平面
図である。

【符号の説明】

１ 感光体 １０ 帯電装置 １１ 電極 １２ 絶縁部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電により像担持体を帯電させる帯電装
   置において、微小間隔を介して設けられて放電を行う一
   対の電極を絶縁部材上に多数並設させたことを特徴とす
   る帯電装置。