JPH063925A - 帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導電体膜の欠陥による帯電ムラを低減する
ことの出来る帯電装置を提供することを目的とする。 【構成】 固体面放電素子を電荷受容体である静電潜像
支持体に対向させ放電を行う帯電装置において、固体面
放電素子の形状を円柱状とし、固体面放電素子を静電潜
像支持体の移動速度より速い周速で回転手段により回転
させ、固体面放電素子に加電圧手段により電圧を印加し
て静電潜像支持体を帯電する。

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。

【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。

【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−４
００〜５００μＡ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に示すような固体面放電素子による帯電装置が
提案されている。

【００１０】この固体面放電素子による帯電装置は、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からなる半導電体膜
８８を設けて構成される固体面放電素子を有し、これを
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】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半導電体膜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を帯電させるものである。

【００１２】この固体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、更に印加電極８７の表面に窒化タンタルの半
導電体膜８８を形成する。

【００１３】この固体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。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この固
体面放電素子による帯電装置は、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、感光体ド
ラムに帯状の帯電ムラが発生するという問題点がある。

【００１５】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、帯電ムラを低減することの出来
る帯電装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【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、円柱状の固体面放電素子と、前記固体面放
電素子に電圧を加える加電圧手段と、前記固体面放電素
子を前記静電潜像支持体の移動速度より速い周速で回転
させる回転手段とより成る。

【００１７】

【作用】上記の構成を有する本発明の帯電装置を、静電
潜像支持体と対向するように配置し、回転手段により固
体面放電素子を静電潜像支持体の移動速度より速い周速
で回転させる。そして加電圧手段により固体面放電素子
に電圧を加えると、固体面放電素子と静電潜像支持体と
の間でコロナ放電が生じ、静電潜像支持体が帯電され
る。この時、固体面放電素子にピンホ−ル等の欠陥があ
っても固体面放電素子が静電潜像支持体より速く動いて
いるので帯電ムラは低減される。

【００１８】

【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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】円柱状のアルミニウムなどの導電体の表面
を滑らかにした印加電極１の表面に帯電電極２が設けら
れている。

【００２５】また、印加電極１は、ポリカ−ボネイトな
どの絶縁体で出来たジョイント３によりモ−タ６に接続
され、回転可能に保持されている。

【００２６】帯電電極２は、窒化タンタルなどの高抵抗
体からなる。

【００２７】印加電極１には、高圧電源５が接続されて
おり、帯電電極２と感光体ドラム４の軸が平行になるよ
うに設置され、帯電電極２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。

【００２８】次に上記帯電装置２４の作製方法を説明す
る。

【００２９】本実施例では、印加電極１に直径１０ｍ
ｍ、長さ２３０ｍｍのアルミニウムの棒を用いた。初め
にこのアルミニウムの棒を旋盤により鏡面加工をしたの
ち超音波洗浄により洗浄を行う。

【００３０】次にこの印加電極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^-2Ｔｏｒｒ、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。
なお、均一にスパッタリングを行うため印加電極１は、
回転させながらスパッタリングを行う。

【００３１】上記の製法にてスパッタリングを行うと、
印加電極１の表面に高抵抗膜の窒化タンタルでできた帯
電電極２が形成される。

【００３２】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、高抵抗膜として酸化チタンができる。

【００３３】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２と感光体
ドラム４の最も近接するところを０．４ｍｍに保ち、感
光体ドラム４の周速の１０倍の周速で帯電電極２を回転
させながら高圧電源５により−３．５ｋＶを印加したと
ころ感光体ドラム４は−７００Ｖに均一に帯電した。

【００３４】また、帯電電極２に針でピンホ−ルを作り
上記の条件で帯電を行ったところ、感光体ドラム４は、
帯電電極２にピンホ−ルを作ったところに対向する位置
の近辺がわずかに高く帯電したが画像に影響を与えるほ
どではなかった。

【００３５】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。

【００３６】

【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、印加電極からのストリ−マ放
電は感光体ドラムの一部分でみたときには非常に短い時
間しか起きないので、感光体ドラム４をほぼ均一に帯電
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の帯電装置を示す斜視図である。

【図２】本実施例の帯電装置を備える電子写真装置の構
成図である。

【図３】従来の固体面放電素子による帯電装置の断面図
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。

【符号の説明】

１ 印加電極 ２ 帯電電極 ４ 感光体ドラム ５ 高圧電源 ６ モ−タ ２４ 帯電装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体面放電素子を電荷受容体である静電
   潜像支持体に対向させ放電を行う帯電装置において、 円柱状の固体面放電素子と、 前記固体面放電素子に電圧を加える加電圧手段と、 前記固体面放電素子を前記静電潜像支持体の移動速度よ
   り速い周速で回転させる回転手段と、 より成ることを特徴とする帯電装置。