JPH06110297A - 帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電電極３に微小な凹凸があっても、ストリ
−マ放電が発生せず感光体ドラム４を均一に帯電できる
帯電装置２４を提供すること。 【構成】 帯電装置２４は、表面の滑らかな絶縁体１の
表面に印加電極２を設け、その印加電極２の表面に帯電
電極３を設けて、更にその帯電電極３の表面にフロ−ト
電極６を設けることにより構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
写真装置に使われる帯電装置としては、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、これらの絶縁ブロック５４
ａ、５４ｂ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を設けて構成されてい
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。

【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のバリスタ電圧と同
等の−６８０Ｖ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。

【０００７】まず第一に、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
流れる電流値で決まってくるが、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。

【０００９】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。

【００１０】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８６の表面にアルミニウムなどの導電体
からなる印加電極８７を設け、更に印加電極８７の表面
に窒化タンタル等の半導電体からなる帯電電極８８を設
け、感光体ドラム８４と対向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。

【００１１】そして、この面放電帯電装置は、印加電極
８７に高圧電源８５により電圧を印加することによって
帯電電極８８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。

【００１２】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て印加電極８７
とし、この表面に窒化タンタルの帯電電極８８を形成す
る方法がある。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。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような面放電素子による帯電装置は、帯電電極の表面
に微小な凹凸があると凸の部分に電界集中が起こり、凸
の部分よりストリ−マ放電が発生し、感光体ドラム８４
を均一に帯電することが出来ないという問題点がある。

【００１４】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、帯電電極の表面に微小な凹凸が
あっても、感光体を均一に帯電できる帯電装置を提供す
ることを目的とする。

【００１５】

【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、帯電電極の表面に、この帯電電極の抵抗値
より低い抵抗値のフロ−ト電極を備えている。

【００１６】

【作用】上記の構成を有する本発明の帯電装置において
は、帯電電極の凸部の電界集中が起こっても、電流は感
光体に流れ込まずフロ−ト電極に流れ込むためストリ−
マ放電が発生せず感光体を均一に帯電することが出来
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の帯電装置を具体化した一実施
例を図面を参照して説明する。

【００１８】まず始めに、本発明の帯電装置を使用した
電子写真装置を図２を参照して説明する。

【００１９】この電子写真装置は、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を照明ランプ２２により照射し、レン
ズ２３を通して感光体ドラム４に画像を結像して、感光
体ドラム４上に静電潜像を形成するものである。そし
て、感光体ドラム４上の静電潜像に現像器２５により現
像剤を付着させて可視像を形成し得るようになってい
る。

【００２０】次に用紙カセット３２から送られた用紙３
１を感光体ドラム４に重ね、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上の現像剤を用紙
３１に転写する。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。

【００２１】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。

【００２２】次に帯電装置２４の構成について詳述す
る。帯電装置２４は図１に示すように、ガラスなどの表
面の滑らかな絶縁体１の表面に印加電極２を設け、その
印加電極２の表面に帯電電極３を設けて、更に帯電電極
３の表面にフロ−ト電極６を設けることにより構成され
ている。

【００２３】印加電極２には高圧電源５が接続されてお
り、帯電電極３を通してフロ−ト電極６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。

【００２４】次に、帯電装置２４の作製方法を説明す
る。

【００２５】本実施例では、絶縁体１に厚さ１ｍｍ、幅
２０ｍｍ、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、このガラス基板の表面に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し印加電極２とす
る。

【００２６】次に、帯電電極３を形成するためにこの印
加電極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１に対して窒
素２の混合ガスで圧力１×１０^-4Ｔｏｒｒ〜３×１０^-2
Ｔｏｒｒ、スパッタ電圧１００〜５００Ｖ、タ−ゲット
はタンタルの条件下で、スパッタリングを行う。

【００２７】次に、フロ−ト電極６を帯電電極３の表面
に形成するため、上記の条件でアルゴンと窒素からなる
混合ガスをアルゴン単体のガスにしてスパッタリングを
行う。

【００２８】上記の製法にてスパッタリングを行うと、
初めに印加電極２の表面に体積抵抗値が６×１０⁸ Ωｃ
ｍの窒化タンタルの半導電体膜からなる帯電電極３が形
成され、更に帯電電極３の上にタンタルの導体からなる
フロ−ト電極６が形成される。

【００２９】また、スパッタリングを行うときのタ−ゲ
ットとして、チタンを使用し、混合ガスにアルゴンと酸
素を使用し、単体ガスにアルゴンを使用することも可能
である。なお、この時は帯電電極３として酸化チタンの
膜が形成され、フロ−ト電極６としてチタンの膜が形成
される。

【００３０】上記製法によって制作された帯電装置２４
と、図３に示す従来技術による面放電帯電装置を用い
て、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、本実施例の帯電装
置２４ではフロ−ト電極６の中心部と感光体ドラム４の
最も近接するところを０．４ｍｍに保ち、図３に示す従
来技術による面放電帯電装置では帯電電極８８の中心部
と感光体ドラム４の最も近接するところを０．４ｍｍに
保ち、それぞれ高圧電源５により−３．５ｋＶを印加
し、使用環境の温湿度を２０℃６０％にして帯電を行っ
たところ本実施例の帯電装置２４においては感光体ドラ
ム４は均一に帯電した。しかし、図３に示す従来技術に
よる面放電帯電装置では極一部にストリ−マ放電がみら
れた。

【００３１】更に、この状態から使用環境の温湿度を２
０℃４０％にして帯電を行ったところ本実施例の帯電装
置２４においては感光体ドラム４は均一に帯電した。し
かし、図３に示す従来技術による面放電帯電装置では広
い範囲にストリ−マ放電がみられた。

【００３２】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において
種々の変更が可能である。

【００３３】以上詳述したように、本実施例の帯電装置
２４によれば、帯電電極３の凸部に電界集中が起こって
も、電流は感光体ドラム４に流れ込まずフロ−ト電極６
に流れ込むためストリ−マ放電が発生せず、感光体ドラ
ム４を均一に帯電することが出来る。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したことから明かなように、本
発明の帯電装置は、帯電電極の表面に、この帯電電極の
抵抗値より低い抵抗値のフロ−ト電極を備えたことによ
り、帯電電極の凸部に電界集中が起こっても電流は感光
体に流れ込まず、フロ−ト電極に流れ込むためストリ−
マ放電が発生せず感光体を均一に帯電することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電装置を具体化した一実施例の概要
を示す図である。

【図２】本発明の帯電装置を用いた電子写真装置の構成
を示す図である。

【図３】従来の面放電帯電装置の概要を示す図である。

【図４】従来のスコロトロン帯電装置の要部の構成を示
す斜視図である。

【図５】従来のスコロトロン帯電装置の構成の概要を示
す図である。

【符号の説明】

２ 印加電極 ３ 帯電電極 ５ 高圧電源 ６ フロ−ト電極 ２４ 帯電装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁体からなる基板と、この基板上に設
   けられた導電体からなる印加電極と、この印加電極の表
   面に設けられた半導電体膜より成る帯電電極とにより構
   成される面放電素子を感光体と対向して設け、前記印加
   電極に対して電源より電圧を印加することによって前記
   感光体を帯電する帯電装置において、前記帯電電極の表
   面に、この帯電電極の抵抗値より低い抵抗値のフロ−ト
   電極を備えたことを特徴とする帯電装置。