JPH0635294A - コロナ帯電装置の電極構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品数を少くして、組立易く安価なものとし
て寸法、精度を高め感光体への帯電むらを小さくする。 【構成】 複数の針状突起２と高電圧印加部３とを樹脂
成形して加工された樹脂成形基板１の各々の針状突起２
の表面と針状突起２間の面と針状突起２と高電圧印加部
３の面とに白金等の金属メッキを施し、メッキにより各
々の針状突起２のメッキ属４と高電圧印加部３のメッキ
属３ａとをメッキ層で接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コロナ帯電装置におけ
る電極構造に関し、例えば、静電複写機の帯電器におけ
る電極構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように静電電子写真方式の複写機
は、帯電、露光、現像、転写及び定着の各ユニットプロ
セスから構成されている。すなわち、複写の過程は、ま
ず、帯電器により均一な電荷を与えた感光体表面に光学
系を介して、原画像の反射光を露光して静電潜像を作
り、この静電潜像にトナー（現像剤）を静電付着させて
現像して感光体上にトナー像を形成する。次に転写体の
静電気によりトナー像を記録紙上に転写してから転写し
たトナー像を加熱定着して記録紙上に原画像に応じた画
像を固定化する。感光体は、高い暗抵抗を有して光キャ
リヤ発生率の高い材料、例えばセレニウム等が使用され
る。感光体に対する電荷はコロナ放電により与えるがコ
ロナ放電を与える代表的な帯電器としては、ワイヤ電極
帯電器とノコギリ電極（針状）帯電器がある。

【０００３】ワイヤ電極帯電器は、２５〜９０μｍ（マ
イクロメータ）の太さのタングステンまたはステンレス
の帯電線を絶縁体を介して金属製の感光帯側に開口する
チャージケース内に張架されて、前記帯電線に高圧電源
が接続されたもので、この帯電線から被帯電体である感
光体に向けてコロナ放電される。また、ノコギリ電極帯
電器はワイヤ電極帯電器の帯電線に対して、先鋭な端部
を有するノコギリ状の電極を有し端部よりコロナ放電さ
せる帯電器である。これらの帯電器には、通常、帯電電
流の変動を防ぐために感光体と帯電器との間に所定電位
のグリッドが配設されている。

【０００４】図７は、従来のノコギリ電極帯電器の構成
を説明するための分解斜視図で、該ノコギリ電極帯電器
２０は、長尺の絶縁体基板２１に位置決めピン３１で固
着された針状（鋸歯状）電極２５を有する電極板２４及
びシールドケース（図示せず）を主な構成要素としてい
る。すなわち、長尺の絶縁基板２１には、この絶縁基板
２１の長手方向の一面に沿って開口する溝２２が面の略
中央に形成されている。電極板２４は、ステンレス鋼
（ＳＵＳ）の短冊状の板にエッチング加工等により長手
方向の一辺に同一形状の針状電板２５を等間隔に配設し
た導電体で、この電極板２４を長尺方向に両面から電極
保持板２６と２７とで挟み、電極板２４と電極保持板２
６と２７とを各々を貫通する複数のピン孔２８の各々に
固定ピン２９を打ち込んで固定されている。このように
電極保持板２６と２７とでピン固定された電極板２４に
は更に複数のピン孔３０が開口しており、電極板２４と
絶縁体基板２１とは絶縁体基板２１の溝２２内に挿入さ
れ前記ピン孔３０に挿入される位置決めピン３１で一体
形成される。

【０００５】このようなピンで固定されたノコギリ電極
帯電器２０は、電極板２４が単数の場合のみでなく複数
の場合にも適用されている。例えば、特開昭６３−１８
０９７７号公報における「コロナ帯電装置」においても
長尺の電極支持部材の長手方向の両面に高電圧接点部材
を有する各々コロナ放電部材を配設し、各々をピン部材
で固着する帯電装置が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
鋸歯状電極による帯電装置は、電極、電極支持部材、シ
ールドケース及び電圧印加ターミナルを有しそれらを支
持するためのホルダーといった多数の部材により構成さ
れ、しかも、針状（鋸歯状）電極と、絶縁体基板とは各
々単体で形成され、位置決めピンで取付けられ、組立ら
れているので取付け精度にバラツキが生じ易く、コスト
アップを招いた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、（１）被帯電体と対向し該被帯電体を
コロナ放電により帯電させる電極を有するコロナ帯電装
置において、複数の針状突起及び高電圧印加部を有する
樹脂成形基板とから成り、前記針状突起外周面と、各々
の針状突起間の面と、該針状突起間の面と前記高電圧印
加部との間の面に導電材メッキを施したこと、更には、
（２）前記（１）において、樹脂成形された針状突起外
周面に複数条の溝を形成したこと、更には、（３）前記
（１）において、樹脂成形基板に形成された複数の針状
突起を該樹脂成形基板の面に一定のパターンを形成して
配設したこと、更には、（４）前記（１）において、樹
脂成形基板の面に形成された複数の針状突起の配置パタ
ーンを、被帯電体から離れた前後方向に粗で被帯電体に
近接した中央部に向けて密にしたことを特徴とするもの
である。

【０００８】

【作用】複数の針状突起と高電圧印加部および電極保持
部材（ホルダー）とを樹脂成形された樹脂基板で一体成
形して、この樹脂基板の複数の針状突起と針状突起間及
び高電圧印加部とを金属メッキした部材を電極として使
用することにより、コロナ帯電装置の精度を向上させる
とともに部品点数が少く、組立が容易で低コストとす
る。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明におけるコロナ帯電装置の電極構
造を説明するための斜視図で、図２は、図１の詳細を説
明するための一部拡大斜視図であり、図中、１は樹脂成
形基板、２は針状突起、３は高電圧印加部、４は金属メ
ッキ部である。

【００１０】図１，２において、樹脂成形基板１は、樹
脂材を一体に射出成形された成形品であり、樹脂材とし
ては、成形精度が高く、膨張係数が小さく、温度変化に
対して伸縮量や反りが少なく、経時時にも変化の小さい
アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹
脂やアクリル・ニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂やポリ
エステルアクリル樹脂及び、カルダノール系樹脂等熱硬
化性の合成樹脂又は四弗化エチレン樹脂（テフロン）で
あり、最適には、前記ＡＢＳやＡＳ樹脂が使用される。
樹脂成形基板１には、複数の同形等寸の針状突起２が等
間隔を隔てて配設され、一端に高電圧印加部３を有して
いる。

【００１１】以上の如く成形された樹脂成形基板１に対
して、酸化還元法等の化学メッキにより金属メッキが施
される。メッキ部分は、複数の針状突起２と、各々の針
状突起２間の面２ａと、針状突起間の面２ａと高電圧印
加部３との間の面３ａとであり、これらは各々導通して
いる。化学メッキに先立って樹脂成形部材１は有機溶済
や中性脱脂剤等により脱脂処理が行われ親水性に活性な
表面とされる。メッキの金属としては酸化に安定で融点
の高い金や白金が望ましいが、寿命の長いコバルトやニ
ッケル又はクロムでもよい。これらの金属を親水性に活
性な表面とした樹脂成形部材１の針状突起部２にメッキ
し、メッキ厚さが５μｍ（マイクロメートル）程度にな
るとピンホールがなくなるので、少くとも、５μｍ以上
の厚さであればよいが電極として印加される電圧が４.
０ＫＶ（キロボルト）〜８.０ＫＶの間であることから
５〜１０μｍあればよい。化学メッキによると、メッキ
金属の厚さが均一にできる特性があるのでメッキ厚さを
規定値に管理することが可能である。なお、本発明の構
成をもつ針状電極の帯電特性は、電極のベースとなる樹
脂部材の成形精度及びメッキ層の厚さ等のメッキ精度に
大きく依存する。この段階で不良を生じたり、帯電装置
使用時の電極の汚染があると、帯電性能低下による感光
体のチャージムラが生じることになるので、充分注意す
る必要がある。

【００１２】以上のように要部に金属メッキが施された
樹脂成形基板１の針状電極２を挟む両端面にはシールド
が施される。図３は、本発明におけるコロナ帯電装置の
構成を説明するための斜視図で、図中、５，５はシール
ド板であり、図１，２と同じ作用をする部分には図１，
２と同一の参照番号を付している。樹脂成形基板１の長
手方向の両側面１ａには金属シールド板５，５が固着さ
れる。このシールド板５，５は樹脂成形基板１の側面１
ａを貫通した透孔１ｂとシールド板の透孔５ａをビス、
ナット又は固定ピン（図示せず）等により両面より固着
してシールドケースが形成される。

【００１３】図４（ａ）,（ｂ）は、本発明におけるコ
ロナ帯電装置における電極構造の他の実施例を説明する
ための図で、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は平面図であ
り、図中、６は針状電極、７は先端部、８は溝で、図
１，２に示した針状電極２が円錐形であるのに対して先
端部７が球面をなし、側面に溝８と山８ａとを形成して
針状電極６の表面積を大きくして、メッキが樹脂成形基
板１に強固に接着するようにしてメッキ剥れが起きない
ようにしている。一般に、樹脂部材に化学メッキを施し
て強度をあげるためには樹脂の表面積を広げることが行
われるが、針状電極の絶対面積が小さいため表面を溝を
施して凸凹状にすることにより表面積が増し、メッキ付
着強度を増すことができ電極としての寿命を長くするこ
とができる。なお、図４においては、針状電極６の表面
に溝８を形成したが、溝８の溝形はＶ字形やＵ字形およ
び半円形が可能であり、溝８の深さは少くともメッキの
厚さ、例えば５〜１０μｍあればよい。

【００１４】一般に、針状（鋸歯状）の突起を有するコ
ロナ帯電装置の電極では、針状電極の形状や高さ寸法等
の精度が低いと一定基準以上の帯電性能を維持すること
ができず、放電が不均一となる。放電の不均一は、感光
体にチャージむらを生じさせるので、画質低下の原因と
なる。このような帯電むらをなくすことができない場合
は鋸歯状突起を２列に配列することで解決される。しか
し、電極作成工程において精度を上げることができない
場合は、針状突起部を面上に一定パターンとなるように
設けることにより解決することができる。

【００１５】図５（ａ）,（ｂ）,（ｃ）は、本発明にお
けるコロナ帯電装置の電極構造の、更に他の実施例を説
明するための斜視図で、（ａ）図は全体斜視図、（ｂ）
図は（ａ）図の矢視Ｂ−Ｂ線図、（ｃ）図は部分平面図
であり、図中、１０は電極、１１は樹脂成形基板、１２
は針状突起、１３は高電圧印加部、１４はメッキ層、１
５は段差である。

【００１６】図において、樹脂成形基板１１は、板状を
しており、上面に一定パターンの先端半径が３０μｍ以
下の円錐状の針状突起１２と、高電圧印加部１３とを形
成している。これらの高電圧印加部１３と針状突起１２
上は、図１の場合と同様に親水性に活性な面に洗浄され
てから、望ましくは白金であるが、その他、ニッケル等
の化学メッキが施される。メッキの一例としてニッケル
によるものについて説明すると、ニッケルメッキは酸化
還元法により簡単に行うことができ、膜厚は５μｍでピ
ンホールの存在がなくなるが、余裕をとって２０μｍの
メッキ層を形成することが適切である。また、メッキの
膜厚は、反応時間、電解度、濃度、反応温度等の種々の
化学反応ファクターを制御することによって行うことが
できる。

【００１７】その他のメッキ方法として、針状突起１４
を有する樹脂成形基板１１のメッキする部分だけに予め
導電性高分子をコーティングしておき、コーティング部
分に電解メッキ法によってメッキする方法もある。な
お、シールドケースを装着したとき、メッキ部が接触し
ないように段部１５を設けている。また、段部１５の代
りに縁部等のメッキが樹脂成形基板１１の側部に突き出
ないようにする部材であればよい。針状突起１２は、
（ｃ）図に示すように、針状突起１２が１辺の長さがＰ
の正六角形の頂点及び正六角形の中心と、この正六角形
の辺と共通した辺を有する他の正六角形の頂点及び中心
というように連続して鱗状に形成された正六角形の辺と
中心とに配置され均等な分布となっている。

【００１８】図６は、帯電装置の部位と針状突起１２の
数との関係を示す図で、（ｃ）図の均等な分布に配設さ
れた針状突起１２の数は直線Ｉで示される。このよう
に、鱗状突起の分布については、図６の分布例Ｉのよう
に均等に分布しているものが一般的である。本発明にお
いては、更に単位面積当たりの突起数を図６に曲線IIで
示したように感光体ドラム（図示せず）に近接した部分
の分布密度を高くしたので、均一帯電性を向上させ、光
学系による露光分布特性の補正を行うことができる。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、コロナ帯電装置の電極部は、（１）複数の針
状突起と高電圧印加部を有する樹脂成形基板の針状突起
と、針状突起との間の面と、この面と高電圧印加部との
間の面とを接続するメッキ層を形成し、この樹脂成形基
板に別体に形成されたシールド板を固着するだけの簡単
な一体構造であるから、安価で高精度なコロナ帯電装置
とすることができる。また、（２）針状突起の側面に複
数の条溝を形成して実質表面積を大きくしたのでメッキ
の付着強度が増し、長期安定な電極とすることができ
る。更に、（３）針状突起を鱗状に配置したので、針状
突起を一列に配設してメッキを施した場合の針状突起形
状寸法やメッキ厚さ等の精度不良により感光体長手方向
に帯電電位が不均一になる不具合もなくなる。更にま
た、（４）針状突起の分布密度を感光体ドラムに近接し
た部分で最大としたので均一帯電性を向上させ、光学系
による露光分布特性の補正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるコロナ帯電装置の電極構造を説
明するための斜視図である。

【図２】図１の詳細を説明するための、図１の部分斜視
図である。

【図３】本発明におけるコロナ帯電装置の構成を説明す
るための斜視図である。

【図４】本発明におけるコロナ帯電装置における電極構
造の他の実施例を説明するための図である。

【図５】本発明におけるコロナ帯電装置の電極構造の更
に他の実施例を説明するための斜視図である。

【図６】帯電装置の部位と針状突起１２の数との関係を
示す図である。

【図７】従来のノコギリ電極帯電器の構成を説明するた
めの斜視図である。

【符号の説明】

１…樹脂成形基板、２…針状突起、３…高電圧印加部、
４…金属メッキ部、５…シールド板、１０…電極、１１
…樹脂成形基板、１２…針状突起、１３…高電圧印加
部、１４…メッキ層、１５…段差。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被帯電体と対向し該被帯電体をコロナ放
   電により帯電させる電極を有するコロナ帯電装置におい
   て、複数の針状突起及び高電圧印加部を有する樹脂成形
   基板とから成り、前記針状突起外周面と、各々の針状突
   起間の面と、該針状突起間の面と前記高電圧印加部との
   間の面に導電材メッキを施したことを特徴とするコロナ
   帯電装置の電極構造。
2. 【請求項２】 樹脂成形された針状突起外周面に複数条
   の溝を形成したことを特徴とする請求項１記載のコロナ
   帯電装置の電極構造。
3. 【請求項３】 樹脂成形基板に形成された複数の針状突
   起を該樹脂成形基板の面に一定のパターンを形成して配
   設したことを特徴とする請求項１又は２記載のコロナ帯
   電装置の電極構造。
4. 【請求項４】 樹脂成形基板の面に形成された複数の針
   状突起の配置パターンを、被帯電体から離れた前後方向
   に粗で被帯電体に近接した中央部に向けて密にしたこと
   を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のコロナ帯
   電装置の電極構造。