JPH0611947A

JPH0611947A - 帯電装置

Info

Publication number: JPH0611947A
Application number: JP4169134A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Kido; 栄一木戸; Toshitaka Yui; 勇飛油井; Toshiki Anzai; 俊樹安西; Shoichiro Yoshiura; 昭一郎吉浦; Shinji Imagawa; 眞司今川; Hiroaki Yoshida; 弘昭吉田; Kiwa Kawasaki; 喜和川崎; Itaru Kawabata; 格川端; Keizo Fukunaga; 敬三福永; Toyokazu Mori; 東洋一森
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-06-26
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1994-01-21
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: EP0575731A3; DE69313194D1; JP2810590B2; EP0575731B1; EP0575731A2; US5412213A; DE69313194T2

Abstract

(57)【要約】【目的】長時間の放電を行っても安定して持続させ
る。【構成】感光ドラム１と感光ドラム１の長手方向に多
数の突起部を有するノコ歯状電極２２が対向配置するよ
うに、シールドケース２１の内部に絶縁支持され、上記
感光ドラム１の表面とノコ歯状電極２２との間にグリッ
ド電極２３を配置させて帯電装置を構成する。上記ノコ
歯状電極２２には所定の高電圧が供給されることで、コ
ロナ放電が生じ、これにより感光ドラム１側に放電電流
の一部が流れ、感光ドラム１は特定の極性に帯電され
る。上記ノコ歯状電極の各突起部は、複数の突起群にて
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電電子写真における
画像を形成するための記録媒体を帯電、又は除電するた
めの帯電装置に関し、更に詳細には、複写機、プリンタ
等の画像形成装置における記録媒体表面を均一にコロナ
放電により帯電させるためのものであって、記録媒体の
回転軸方向に対して、複数の突起を有する放電電極を有
する帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように静電電子写真方式を利用し
た画像形成装置は、帯電、露光、現像、転写、剥離、ク
リーニング、除電の各プロセス部から構成されている。
すなわち画像を記録する工程は、まず回転駆動される光
導電層を例えばアルミドラムからなる導電性支持体上に
形成された記録媒体である像担持体の表面を帯電装置に
より均一に帯電する。次に帯電された像担持体表面に、
露光光学装置を介して原画像の光画像を露光することに
より、上記光画像に応じた静電潜像を記録する。続い
て、この像担持体上の静電潜像にトナーを静電的に付着
させて現像し、像担持体表面上にトナー像を形成する。
そして転写装置により像担持体上のトナー像を転写材上
に転写し、この転写材上のトナー像は加熱定着装置によ
り定着される。また像担持体表面上に残った転写残留ト
ナーはクリーニング装置により除去され所定の回収部に
回収されると共に、クリーニングされた後の像担持体表
面は除電装置により残留電荷が除去され次の画像形成に
備える。

【０００３】像担持体である記録媒体は、例えばＯＰＣ
（ＯｒｇａｎｉｃＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ）
を光導電層として導電性ドラム上にしてなる感光体であ
り、この記録媒体表面に電荷が付与される帯電装置とし
てはコロナ放電装置が一般に良く利用されている。

【０００４】コロナ放電装置とてしては、非常に細い導
電性のワイヤを導電性のシールド板にて記録媒体と対向
する部分以外の周囲を覆い、ワイヤ自身に高電圧を印加
することで、コロナ放電を生じさせ、記録媒体に流れる
電流により帯電電荷を付与するものがある。この他に、
コロナ放電を利用する帯電装置としては、コロナ放電用
のワイヤに代え、列状に多数の先鋭突起を有するノコギ
リ歯状の放電電極を設け、該先鋭突起からのコロナ放電
により帯電を行うものがある。

【０００５】上記ノコギリ歯状の放電電極（以下ノコ歯
状電極と記す）を利用した帯電装置としては、例えば米国特許第４，５９１，７１３号明細書（特開昭６
０−１５８５８２号公報／対応日本）米国特許第４，７２５，７３１号明細書（特開昭６
３−１４１７６号公報／対応日本）米国特許第４，７２５，７３２号明細書（特開昭６
３−１５２７２号公報／対応日本）米国特許第３，６９１，３７３号明細書（対応日本
ない）英国特許第１，３８８，０８４号明細書（特開昭４
９−８２４１号公報／対応日本）にて提案されている。

【０００６】上記記載の帯電装置は、図９にその概略
の構造を図示しているように、絶縁性のシールドケース
１０１内に２本並設されたノコ歯状電極１０２，１０３
を保持し、シールドケース１０１の前面に設けられた記
録媒体である感光ドラム１０７と対向した位置に配置さ
れた網形状の導電性グリッド電極１０４を設け、感光ド
ラム１０７表面を帯電させる技術が提案されている。

【０００７】また、記載の帯電装置は、図９に示す装
置において、ノコ歯状電極１０２を支持する手段を設
け、この支持手段に開口部を設け、コロナ放電による生
じるコロナ風の流れを形成することが提案された。これ
は、コロナ放電にて生じるオゾンがシールドケース１０
１内に停滞することで、感光ドラム１０７及びノコ歯状
電極１０２の劣化等による帯電ムラを防止するために、
コロナ風を発生させ、それによりオゾンシールドケース
内より排出している。

【０００８】記載の帯電装置によれば、図９に示す装
置において、ノコ歯状電極１０２とシールドケース１０
１とを同一の支持部材に支持する構造のものが提案され
ている。

【０００９】更に記載のものは、ノコ歯状電極１０
２，１０３を形成するために、金属板をエッチング液に
浸漬させて形成する技術が提案されている。記載のも
のは、０．２００から０．４００インチの板厚を選定
し、ノコ歯状電極の先鋭突起の先端角度を５〜３０°に
することが開示されている。

【００１０】記載のものも、ノコ歯状電極について明
記されており、特に板厚０．１ｍｍで１ｍｍピッチの突
起から、板厚０．６ｍｍで６ｍｍピッチの突起を形成
し、その突起を千鳥状に設けることが明記されている。

【００１１】以上のように、図９に示す構造の帯電装置
１００においては、ノコ歯状電極１０２，１０３には電
源１０５により所定の電圧が印加され、グリッド電極１
０４にはノコ歯状電極１０２，１０３の先端部分から放
電された感光ドラム１０７の表面に作用するコロナ電流
を制御するためのグリッド電圧Ｖｇが電源１０６にて印
加されている。このときノコ歯状電極１０２，１０３に
流れる電流はトータル電流Ｉｔ、グリッド電極１０４に
流れる電流はグリッド電流Ｉｇである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】特にノコ歯状電極を形
成する段階においての問題として、電極の放電部分の形
状、状態において帯電特性が微妙に影響する。

【００１３】例えば上述の記載のノコ歯状電極を形成
するものにおいては、千鳥状のノコ歯状電極の製造技術
では、歯を形成するのに研磨が用いられ、非常に高価で
あり、また、電極間の形状バラツキを安定化するのが困
難であった。

【００１４】また、記載のものにおいては、放電電極
を形成するに当たって電極の先端角度を急峻に形成して
おり、このような急峻な電極では、複数の電極を列状に
形成した場合、電極の高さに大きなバラツキが生じてし
まうといった問題を有している。

【００１５】図１０は、帯電装置１００における放電電
極の形成状態における問題を説明するための図であっ
て、ノコ歯状電極１０２，１０３の先端部分の高さが均
一でない状態、ならびに、グリッド電極１０４が張力に
より張架されている状態とを図示している。これはノコ
歯状電極ならびにグリッド電極の製造工程におけるバラ
ツキが原因であって、このときの各ノコ歯状電極１０
２，１０３の先端部分とグリッド電極１０４との距離ｌ
１・ｌ２・ｌ３…ｌ８はそれぞれ異なっている。そのた
めにノコ歯状電極１０２・１０３の先端部分とグリッド
電極１０４間のインピーダンスがそれぞれ異なるため
に、記録媒体表面に対する各先端部分からの放電作用が
異なり、均一な放電が行えず、結果として記録媒体表面
の帯電ムラにつながる。

【００１６】この放電ムラを少なくするための簡単な改
善方法として、ノコ歯状電極１０２，１０３に流れるト
ータル電流Ｉｔを増加させる方法が考えられる。しかし
ながらトータル電流Ｉｔを増加させるということは、ノ
コ歯状電極１０２，１０３に印加される電圧が増大する
事となり、ノコ歯状電極１０２，１０３への印加電圧が
大きくなると放電電流が多くなるので、放電部分から発
生するオゾン量が多くなって像担持体表面に対しても影
響して原画像の画質低下につながる。

【００１７】またオゾン発生量が増えると画像形成装置
内を浮遊する空気中の様々なガス・異物との結合によ
り、窒素酸化物（Ｎｏ_X ）あるいはケイ素酸化物（Ｓｉ
Ｏ₂ など）が生成される。この生成物がノコ歯状電極表
面およびグリッド電極表面に付着して、ノコ歯状電極の
放電能力、グリッド電極の帯電電位制御能力が低下す
る。

【００１８】さらにトータル電流Ｉｔの増加による印加
電圧Ｖの増加によって、ノコ歯状電極１０２，１０３の
先端部分から他の不要な所へのリーク放電を防止するた
めには、ノコ歯状電極１０２，１０３の放電部分からシ
ールドケース１０１までの距離を必要以上に確保するこ
ととなり、シールドケース１０１の大型化、つまり帯電
装置１００自身の大型化につながってしまう。

【００１９】さらに、エージングやノコ歯状電極１０
２，１０３先端のクリーニングを行うと、電極の先端が
急峻な場合、摩耗、劣化が激しく、実使用に耐えるもの
ではなかった。

【００２０】本発明は、放電電極であるノコ歯状電極の
加える電圧を高くすることなく、ノコ歯状電極を構成す
る突起部の形状に工夫を加えて、常時安定したコロナ放
電を行える帯電装置を提供するものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するために（１）帯電装置は、放電電極に電圧を加えることにより
コロナ放電を行う帯電装置において、上記放電電極を板
状の電極板と該電極板の端部に設けられた多数の突起部
とで構成し、上記各突起部が板厚方向に複数個の突起群
が形成されたことを特徴とする。

【００２２】（２）上記複数個の突起群が、１枚の電極
板の板厚方向に形成されたことを特徴とする。

【００２３】（３）上記突起群における各突起先端の高
さが異なるように形成されたことを特徴とする。

【００２４】（４）帯電装置は、放電電極に電圧を引加
することによりコロナ放電を行う帯電装置において、上
記放電電極を、端部に突起部が多数形成された電極板に
より形成すると共に、上記各突起部が、電極板の両側面
に略垂直方向の垂直稜線と、電極板の両側面に略平行な
水平稜線と２つの稜線を有する形状としたことを特徴と
するものである。

【００２５】

【作用】本発明の帯電装置によれば、放電電極にコロナ
放電するための高電圧を供給すると、各突起部分よりコ
ロナ放電が発生し、これにより放電電流側にコロナ放電
電流（トータル電流）が流れる。この時、記録媒体側に
も放電電流の一部が流れることで、記録媒体表面が所定
の極性に帯電されることになる。そこで（１）記載の帯電装置においては、各突起部に複数個の
突起群にて形成されていることから、１つの特定の突起
先端より放電電極が多く流出し、これによりその突起先
端が劣化すれば、その他の突起先端からの放電電極が多
く流出するように徐々に他の突起によるコロナ放電に移
行することになる。そのため、コロナ放電の状態が常に
安定する。

【００２６】（２）記載のものにおいては、１枚の電極
板にて各突起部に複数の突起群を形成していうことか
ら、帯電装置の組み立てが簡単になる。

【００２７】（３）記載の帯電装置によれば、突起群の
突起の高さが異なることから、最初は一番高い突起より
コロナ放電の大部分が発生する。そして、放電を継続す
ることで、その先端突起による放電が徐々に低下する
と、他の突起からの放電が徐々に多くなり、その放電が
長時間安定した放電を持続できる。

【００２８】（４）の帯電装置によれば、各突起部に複
数の稜線が形成されることで、突起先端が長時間使用す
ることで削れると、複数の稜線の１つに突起が形成され
る状態になる。その形成された突起よりコロナ放電が発
生するため、長時間のコロナ放電にを可能にできる。

【００２９】

【実施例】図１は、本発明における帯電装置の具体的な
構造を示す展開斜視図、図２は本発明の帯電装置を備え
た画像形成装置（レーザープリンタ）の内部構造を示す
断面図である。

【００３０】まず、図２の画像形成装置において、図中
左中央には例えば先に説明したアルミドラム上にＯＰＣ
の層を光導電層として形成した感光ドラム１が配置され
ており、この感光ドラム１を中心に電子写真プロセスを
構成する各ユニットが対向配置されている。この感光ド
ラム１の周囲に配置されている符号２は本発明における
感光ドラム１を均一に帯電するコロナ放電を利用する帯
電装置、３は帯電装置２により均一帯電された感光ドラ
ム１の表面上に原画像を露光記録するレーザー光にて照
射する光記録部、４は光記録部３により感光ドラム１上
に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装
置、７は現像装置４により感光ドラム１上に形成された
トナー像を用紙収容部５または６の何れかより給送され
た転写材の表面に転写する転写装置、８は転写装置７に
より感光ドラム１上のトナー像が転写されずに一部残っ
た残留トナーを除去して回収するクリーニング装置であ
る。また転写装置７により転写材上に転写された原画像
のトナー像は加熱定着装置９へと送られ、熱と圧力によ
り転写材に定着されて排紙ローラ１０を介して画像形成
装置上部の排紙トレイ１１上に排出される。

【００３１】なお、用紙収納部５又は６は画像形成装置
本体に対し着脱可能に設けらえており、それぞれ対向し
て給紙ローラ１２，１３が設けられている。この給紙ロ
ーラ１２，１３を介して送られる転写材は搬送ローラ１
４，１５を介して、レジストローラ１６へと送り込まれ
る。レジストローラ１６は、給送されてくる転写材を一
旦停止させ、感光ドラム１の回転に同期して搬送開始を
制御するものであって、特に感光ドラム１に形成された
画像の先端と転写材の先端とが一致するように用紙の搬
送開始を制御する。

【００３２】本発明による帯電装置２の具体的な構成に
ついて、図１にその一例を示す。帯電装置２は、導電性
のシールドケース２１、ノコ歯状電極２２、グリッド電
極２３、各種電極を保持する絶縁性の電極保持部材２４
とから構成されている。

【００３３】図１において、シールドケース２１は、感
光ドラム１の幅方向（ドラムの回転軸方向）にほぼ一致
した長さの導電性シールド板であって、感光ドラム１表
面と対向する側が開口されている。ノコ歯状電極２２は
所定の間隔（ピッチ）でもって列状に複数の放電用の先
鋭突起を有しており、ステンレス（鉄・クロム・ニッケ
ルの合金であって、例えばＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４な
どがある）の短冊状の薄板からなる。このようなノコ歯
状電極２２については、エッチング加工により形成す
る。

【００３４】このノコ歯状電極２２は、複数個の固定用
の開口が形成されている。これらの各開口は、絶縁部材
にて一体的に形成された電極保持部材２４の平面形状部
２４ａに形成された突起部２４ｂに嵌入される。これに
より、ノコ歯状電極２２が電極保持部材２４の平面部２
４ａにシールドケース２１より電気的に絶縁された状態
で位置決め保持（固定）される。

【００３５】また、電極保持部材２４にはグリット電極
２３をシールドケース２１及びノコ歯状電極２２に対し
電気的に絶縁して保持するためのグリット電極保持部２
５が一体的に形成されている。このグリット電極保持部
２５は、グリット電極２３の両端に形成された開口部２
３ａに対応して形成された係止用の返しを有する係止部
２５ａがそれぞれ形成されている。このグリッド電極保
持部２５を弾性変形させることで、グリッド電極２３の
開口部２３ａに係止部２５ａを挿通させ、弾性変形を解
除することで弾性力によりグリット電極２３を所定の張
力でもって保持することになる。

【００３６】上記グリッド電極２３は上述したノコ歯状
電極２２のようにステンレスの短冊状の薄板をエッチン
グ加工により、メッシュ状の開口を均一に形成してい
る。そして電極保持部材２４に一体成型されているグリ
ッド電極保持部２５を弾性変形させることで、グリット
電極２３に形成された開口に挿入して係合させ、弾性力
により張架される。

【００３７】なお、電極保持部材２４に一体成型されて
いる符号２６で示す部分は、シールドケース２１の両端
縁に対応し位置され、保持部材２４をシールドケース２
１内に位置決めするための部材である。

【００３８】以上の構造のコロナ放電器の組み立てにお
いては、まず電極保持部材２４の平面部２４ａの突起に
ノコ歯状電極２２に形成された開口を嵌入させて保持
し、ノコ歯状電極２２を保持した状態で上記チャージケ
ース２１内の所定の位置に位置決め部材２６がシールド
ケース２１の端縁にて位置決めされて収容される。そし
てグリッド電極保持部２５の係止部２５ａにグリット電
極２３の開口部２３ａを挿入して係合させる。また、符
号２７は、シールドケースより突出した保持部材２４に
位置するノコ歯状電極２２端部に電気的に弾性接触する
電源供給ようにバネ端子である。

【００３９】以上の構造の帯電装置２において、ノコ歯
状電極２２に所定の高電圧を供給すると、等ピッチで形
成された先鋭突起の先端よりコロナ放電が生じる。この
時、コロナ放電電流の一部が感光ドラム１側に流れるこ
とで、特定の極性に感光ドラム１表面が帯電される。こ
の帯電電位は、例えばグリッド電極２３に供給する電圧
を制御等により自由に設定できる。ここで、本発明にる
各突起部は、１つの突起でなく複数の突起から構成され
る突起群の構造を有している。

【００４０】次に、放電電極であるノコ歯状電極２２の
各突起部の複数の突起群の形成方法について詳細に述べ
る。

【００４１】図３の（Ａ）乃至（Ｄ）において、その製
造過程を順次示している。まず、図３（Ａ）おいて、多
数の突起を電極板に形成するために、ノコ歯状電極２２
の材質としてステンレス（ＳＵＳ３０４）を利用する。
ステンレス厚さ０．１ｍｍの電極板２２０の両面に、マ
スキング剤２２１が印刷され、マスキング部２２４、と
非マスキング部２２５が形成される。エッチング液は上
方より矢印２２２、下方より矢印２２３のように吹き付
けられる。

【００４２】図３（Ｂ）は、（Ａ）の状態で、エッチン
グが所定時間だけ経過した状態を説明している。電極板
２２０の非マスキング部２２５はエッチング液により侵
食部２２６，２２７のように侵食される。更に所定時間
経過すると、図３（Ｃ）のように侵食部２２６と２２７
は連通状態になり、貫通部２２９が形成される。そのと
き、貫通部２２９の両側には先端部（突起部）２３０、
２３４が形成される。さらにエッチングを所定時間継続
すると、図３（Ｄ）のように先端部２３０，２３４の高
さが低くなり、第２先端部（突起部）２３１，２３３、
第３先端部（突起部）２３２，２３５が形成される。

【００４３】図４の（Ａ）〜（Ｆ）は、形成された先端
突起の形状を示す断面図であってノコ歯状電極２２の先
端部の電極板の厚さ方向に対して垂直な破断面の各種の
形状を図示している。これら破断面の差異と、放電特性
の関係について以下に詳細説明する。

【００４４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、図３（Ｄ）に
示す製造過程において形成した多数形成される突起部の
内の１つの突起部における先端部２３０、第２先端部２
３１、第３先端部２３２、を有する放電電極を示してい
る。

【００４５】図４（Ａ）は先端部２３０を第２先端部２
３１と第３先端部２３２の略中央に形成したものであ
る。また図４（Ｂ）は、電極板の両側からのエッチング
条件を異ならせたときに形成される形状で、先端部２３
０を電極板２２０の両側面からの距離を７：３の位置に
設けたものである。

【００４６】図４（Ｃ）は、電極板の側面上に先端部２
３６を形成したものである。図４（Ｄ）は、先端部２３
０が形成されず、第２先端部２３８と、第３先端部２３
９が形成されたものである。

【００４７】図４（Ｄ）の形状は、製造過程において図
３（Ｂ）の状態からエッチング液を強力に吹き付けたと
きに形成される。

【００４８】図４（Ｅ）は製造過程において図（Ｄ）の
状態から所定時間エッチングを継続したときの電極板先
端部の形状を説明しており、先端部２３０が極めて低く
なった状態を説明している。

【００４９】図４（Ｆ）は図４（Ｅ）の状態からさらに
所定時間エッチングを継続したとき、先端部２３０が侵
食され僅かに第２先端部２３８、第３先端部２３９が形
成された状態を説明している。

【００５０】次に、図４の（Ａ）〜（Ｆ）の形状と放電
特性について説明する。

【００５１】図４（Ａ）および、図４（Ｂ）に所定の電
圧を引加すると、まず最も突出している先端部２３０に
より放電が行われ、第２先端部２３１、第３先端部２３
２からは僅かな放電電流が流出する。先端部２３０が長
時間使用されると、酸化ケイ素が先端部２３０に付着
し、ウィスカ（ヒゲ）に成長する。ウィスカの成長に伴
って先端部２３０はウィスカで覆われるため、放電電流
が減少する。さらに放電を続けると、先端部２３０は窒
素イオン等により先端部がエッチングされることと、前
記ウィスカの影響により放電電流は更に減少する。この
ように先端部２３０からの放電電流が少なくなると、第
２先端部２３１もしくは第３先端部２３２からの放電電
流が増加し、複数の先端部の放電が行われる。

【００５２】更に放電を継続すると第２先端部２３１、
もしくは第３先端部２３２もウィスカや、窒素イオンに
よるエッチングにより放電電流が減少する。通常は、こ
のように放電電流が減少する前に、もしくは放電電流が
減少したとき、ブラシ状のクリーニング部材により先端
部２３０、第２先端部２３１、第３先端部２３２などを
はたくことにより、ウィスカを取り除き、クリーニング
を行う。先端部が窒素イオンなどによるエッチングで無
くなっていなければ、クリーニングの後、再度放電を行
うことが可能である。

【００５３】図４（Ｃ）の場合は先端部２３６が一つし
か形成されていないため、長時間の放電を行うと、図４
（Ａ）及び（Ｂ）に比べて早い時期に放電不良が発生す
る。図４（Ｄ）の場合は先端部が２つ形成されているの
で、図１１（Ｃ）より長時間安定した放電が得られる
が、図４（Ａ）及び（Ｂ）よりは早い時期に放電不良が
発生する。

【００５４】図４（Ｅ）及び（Ｆ）の場合は、先端部が
極めて低いので放電開始電圧が高くなる。よって、オゾ
ン発生が多くなり小さい帯電器を形成するのには不適当
である。

【００５５】図５は、図４の本発明による放電電極先端
部の詳細を示す斜視図である。電極板２２０の厚さは
０．１０ｍｍ、放電電極のピッチ２．０ｍｍ、放電電極
の電極板本体部からの高さ２．０ｍｍ、に設定した場合
の実施例である。先端部２３０の両側面方向端部（矢印
２４３方向）には第２先端部２３１、第３先端部２３２
が形成され、先端部２３０の電極板長手方向には電極板
の両側面に平行な中央稜線２４０が形成されている。中
央稜線２４０は電極板２２０のエッチング状態が図８の
ときに、先端部２３０，２３０−１…の形成に先立って
エッチングにより形成され、先端部２３０，２３０−１
…が図３（Ｃ）のように形成されるときに中央稜線が形
成されることとなる。

【００５６】図６（Ａ）は図５の放電電極の先端部を更
に拡大し、電極板の板厚方向から見た正面図である。第
２先端部２３１と第３先端部２３２は、側面稜線２４１
と上部稜線２４２の交差部分となって突出しており、放
電を行う先端突起を形成している。先端部２３０は上部
稜線２４２と中央稜線２４０の交差部分となって突出し
て放電を行う先端突起を形成している。

【００５７】側面図６（Ｂ）は図６（Ａ）の側面図、図
６（Ｃ）は図６（Ｂ）のＸ−Ｘ′断面図である。図１３
（Ｄ）は図１３（Ｃ）の拡大図である。図１３（Ｄ）に
より第２先端部２３１、第３先端部２３２の近傍の断面
にそれぞれ３本の稜線が有り、そして、先端部２３０の
近傍には４本の稜線が有ることが理解される。

【００５８】図７は図５の放電電極板の放電が行われる
先端部を像担持体の進行方向に対して同じ位置になるよ
う、複数枚重ねた場合の略図である。３枚の電極を重ね
て接続し、同電位を引加することにより、図５の場合と
同様に、電極板の像担持体の進行方向に対して略同位置
に複数の放電を行う先端部を群として形成している。よ
って、ひとつの先端部の放電が不良となっても、一群の
先端部の中の他の先端部が放電を持続させるので、長時
間安定した放電特性を得ることができる。

【００５９】以下の画質評価の実験にはシャープ製のレ
ーザプリンタＪＸ９８００を使用し、本発明による各種
の電極を実験に応じて取り替えて、図１に示される帯電
装置２に組み込み画像を出力させた。出力画像として
は、均一なハーフトーン原稿の読み取りデータの画像出
力を行い、画質ムラの発生状態により良否の評価を行っ
た。材質は、経済性、耐久性の点より、全てステンレス
（ＳＵＳ３０４）を使用した。しかし、耐用寿命に応じ
て銅、鉄などの合金や、各種の金属を選定して使用すれ
ばよい。

【００６０】表１はノコ歯状電極の放電を行う先端部２
３０を図３（Ｃ）のように一つ形成し、ノコ歯状電極の
先端高さと均一放電性について画質上の評価を行った。
この実験には図３（Ｃ）の形状の電極をマスキング剤を
取り除いて使用した。図８にノコ歯状電極の断面方向の
該略図と寸法の測定方法を示す。

【００６１】先端突起部分の高さをｈ、電極板２１０の
厚みをｄ（単位は共にマイクロメートル）とし、均一放
電性と先端突起部分の高さとの関係を表１に示した。

【００６２】

【表１】

【００６３】表１より均一放電性は先端部の高さｈ、電
極板の厚みｄにかかわらず５０マイクロメートルのとき
が最も良い。実用上は１２〜６０マイクロメートル程度
の高さで使用可能である。高さｈが７５マイクロメート
ル以上のときは、エッチングによる高さ制御が困難であ
り、高さのバラツキが大きく（±２０マイクロメートル
程度以上）均一放電性は悪い。更には、初期エージング
による画像安定性からも、７５マイクロメートル以上の
場合は画質不良の発生が早かった。

【００６４】以下の実験において板厚は、電極先端部の
保持が安定し、エージングやクリーニグに強く、かつ、
経済効果を考慮し、１００マイクロメートルのものを使
用した。

【００６５】つぎに本発明にかかるノコ歯状電極の寿命
について、３０，０００枚の画像出力後の均一放電特性
について、下記の各実施例に示す先端突起部の数に応じ
た結果を表２に示した。

【００６６】（実施例１）先端突起部分が１個の放電電
極。放電する先端突起部の高さｈ₁ を表２に示すように
種々変える。この高さｈ₁ の測定方法は図８（Ａ）によ
る。

【００６７】（実施例２）先端突起部分が２個の放電電
極。放電する先端突起部の高さｈ₁ を表２に示すように
種々変える。またｈ₁ の先端部（表２に示す）と、１２
マイクロメートル以上の先端部ｈ₂ が存在する。なお、
先端部が２個ある場合の高さの測定は、図８（Ｂ）もし
くは、図８（Ｃ）により行った。

【００６８】（実施例３）先端突起部分が３個の放電電
極。放電する先端突起部の高さｈ₁ を表２に示すように
種々変える。またｈ₁ の先端部（表２に示す）と、１２
マイクロメートル以上の先端部ｈ₂ とｈ₃ が存在する。
なお、先端部が３個ある場合の高さの測定は、図６
（Ｂ）により行った。

【００６９】

【表２】

【００７０】表２より、先端部が１カ所より複数個ある
ほうが、長時間エージングしたときの均一放電性が良い
ことが理解できる。実施例１の場合、電極先端部の高さ
ｈ₁が１００マイクロメートルの場合は先端部が細く形
成されるので、エージングの影響で、窒素イオン等が放
電をしている先端部を侵食し、先端部の高さが急激に低
くなる。よって最初に良好な画質が得られていた領域で
も画像劣化が早い時期に発生した。高さが２５マイクロ
メートルの場合、最初は良好な画質が得られていたが、
長期エージングの影響で、１０マイクロメートルまで低
くなり、放電が行われにくくなった。

【００７１】以上の劣化は、各先端部にて発生するが、
実施例２、３では、放電を行う先端部が１カ所より複数
箇所ある場合、ひとつの先端部が劣化しても第２、第３
の先端部により放電が持続された。この放電の主流が主
電極近傍に設けた複数の先端部間で移動するので、複数
の先端部が有るほうが長時間安定した画質が得られた。

【００７２】この現象は、像担持体の進行方向に対して
放電移動先端部が略直線状になっているので、画像ムラ
の発生がエージング後でも少ないことがわかった。

【００７３】次に最も大きい先端突起部分が中央にある
場合（図４（Ａ）／実施例４）と、中央からズレている
場合（両端より７：３の位置にある場合／図４（Ｂ）／
実施例５）の寿命について、３０，０００枚画像出力後
の均一放電性について実験を行った。その結果を表３に
示す。

【００７４】（実施例４）先端突起部が３個存在する放
電電極。また先端突起部の高さｈ₁ のパラメータを種々
変え、その他の突起部の高さｈ₂ ≒ｈ₃ ≒２５マイクロ
メートル中央先端部（ｈ₁ ）が電極板の両側面中央にし
た図４（Ａ）の形状の電極。

【００７５】（実施例５）先端突起部が３個存在する放
電電極。また先端突起部の高さｈ₁ のパラメータを種々
変え、その他の突起部の高さｈ₂＝３５，ｈ₃＝１５マイ
クロメートルとし、中央先端部（ｈ₁ ）が電極板の両側
面に対して７：３の位置に設定した図４（Ｂ）の形状の
電極。

【００７６】

【表３】

【００７７】表３より先端部の位置を中央よりずらし
（７：３の位置）、３個の先端部の高さを変化させた場
合の方が、中央の物（複数の先端部の高さがそろってい
る場合）より特性が良いのが分かる。１２マイクロメー
トルと６０マイクロメートルの時に、実施例５の方が画
質が良かった。

【００７８】これはコロナ放電は放電電極のインピーダ
ンスが低いところから放電が起こるため複数個の先端部
を持った電極の場合、放電はインピーダンスの低い第１
先端部より起こり先端部が汚染されると第２先端部、第
３先端部へと放電が移動するので、同じ高さの先端部が
有るよりも、異なる高さの先端部があり、次々に放電の
主流部分が変化するためであることがわかった。

【００７９】以上より先端形状として好ましい形状は所
定の高さ以上ある放電に有効な複数の先端部を有し、そ
の複数の高さは、同一であるよりも、互いに異なるもの
が良好であることが理解される。

【００８０】なお、本発明による実施例によれば、記録
媒体を均一に帯電するものとして説明したが、記録媒体
に残留する電荷を除去する除電装置としても、そのまま
用いることができる。また、図２に示す転写装置７につ
いては、ローラを示しているが、これを本発明による帯
電装置で構成することもできる。

【００８１】

【発明の効果】本発明による放電電極を使用することに
より、使用時間に比例して発生するケイ素酸化物などに
よるウィスカの付着に対して放電の長時間安定性が良好
となった。さらには窒素イオンなどによる放電電極の侵
食に対しても影響されにくので長時間の放電を行っても
安定した放電が持続できる。よって、操作者に頻繁に帯
電装置の清掃を行わせることがなく、サービスコストを
引き下げることができる。

【００８２】さらには、ひとつの効果として、一枚の電
極板の放電を行う突起部がそれぞれ略ひとつの位置に複
数の先端部を同時に形成できるようにしているので経済
的にも従来と同等のコストもしくは寿命を勘案すれば遥
かに安価なコストの帯電装置が実現できた。

【００８３】しかも、突起部に稜線が形成されることで
長時間の放電作用により、先端がエッチング等にて除去
された時には、新たな稜線による突起形成できるため、
放電の持続時間をより長くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における帯電装置の一具体例を示す展開
斜視図

【図２】本発明における帯電装置を備えた画像形成装置
の内部構造を示す断面図

【図３】本発明による帯電装置を構成する放電電極の製
造法を説明するための図であって、（Ａ）乃至（Ｄ）は
その製造過程の順を示す断面図

【図４】放電電極の放電する先端の形状を説明するもの
で、（Ａ）乃至（Ｆ）は放電するそれぞれの先端形状を
示す断面図

【図５】図４に示す本発明による放電電極先端部の詳細
図であり、特に図４（Ａ）における斜視図

【図６】図５の放電電極の先端部を更に拡大した拡大図
を示し、（Ａ）は電極板の板厚方向から見た正面図、
（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ｂ）ののＸ−Ｘ′方向の断
面図、（Ｄ）はその拡大図

【図７】図５の放電電極板の放電電流が発生する先端部
を、進行方向に対して同じ位置になるよう、複数枚重ね
た場合を示す斜視図

【図８】突起部を有する放電電極先端部の形状を示し、
（Ａ）乃至（Ｃ）はそれぞれの先端部の有効な高さの測
定方法を表す断面図

【図９】従来のノコ歯状電極を有する帯電装置を説明す
るための図

【図１０】図９におけるノコ歯状電極とグリッド電極と
の距離関係を説明するための平面図

【符号の説明】

１…感光ドラム２…帯電装置２１…シールドケース２２…ノコ歯状電極２３…グリッド電極２３０…第１先端部（突起部）２３１…第２先端部（突起部）２３２…第３先端部（突起部）２４０…中央稜線２４１…側面稜線２４２…上部稜線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉浦昭一郎大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者今川眞司大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者吉田弘昭大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者川崎喜和大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者川端格大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者福永敬三大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者森東洋一大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者辻優大阪府大阪市阿倍野区長池長22番22号シャープ下部式会社

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電電極に電圧を引加することによりコ
ロナ放電を行う帯電装置において、上記放電電電極は板状の電極板と該電極板の端部に多数
設けられた突起部とを有し、上記各突起部には上記電極板の板厚方向に隣接して複数
個の突起群が形成されていることを特徴とする帯電装
置。
【請求項２】上記各突起部は１枚の電極板の板厚方向
に対し複数個の突起群より構成されることを特徴とする
請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】放電を行う上記複数の突起群は各々の突
起の高さが互いに異なることを特徴とする請求項１もし
くは請求項１記載の帯電装置。
【請求項４】放電電極に電圧を引加することによりコ
ロナ放電を行う帯電装置において、上記放電電極を端部
に多数の突起部が形成された電極板により形成すると共
に、上記各突起部が、電極板の両側面に略垂直方向の垂直稜
線と、電極板の両側面に略平行な水平稜線と２つの稜線
を有する形状としたことを特徴とする帯電装置。