JPH08171257A - 帯電装置 - Google Patents

帯電装置

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JPH08171257A
JPH08171257A JP31522094A JP31522094A JPH08171257A JP H08171257 A JPH08171257 A JP H08171257A JP 31522094 A JP31522094 A JP 31522094A JP 31522094 A JP31522094 A JP 31522094A JP H08171257 A JPH08171257 A JP H08171257A
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JP
Japan
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electrode
discharge
charging device
grid electrode
charging
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Pending
Application number
JP31522094A
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English (en)
Inventor
Koji Matsushita
浩治 松下
Yasuhiro Nakagami
康宏 中神
Noboru Yonekawa
のぼる 米川
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/565,216 priority patent/US5666604A/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/02Arrangements for laying down a uniform charge
    • G03G2215/026Arrangements for laying down a uniform charge by coronas
    • G03G2215/028Arrangements for laying down a uniform charge by coronas using pointed electrodes

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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】オゾン発生量と帯電ムラが共に少なく、帯電補
償能が高い小型帯電装置を提供する。 【構成】放電電極11と、放電電極の放電点より距離d
を隔てて設けられた開口幅lのグリッド電極15を有
し、移動する被帯電体の曲率半径Rの部分に対向して帯
電を行う帯電装置において、グリッド電極の被帯電体の
移動方向に平行な方向の開口率をaとし、開口率aの最
大値をamax、最小値をaminとした場合、開口幅l及び
開口率aの最大値amaxと最小値aminが下記数式
(1),(2),(3) 1≦l/d≦1.5……(1) (amax−amin)/(amax+amin)<1.25……
(3) の各条件の少なくとも1つの条件を満たすグリッド電極
を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真式複写機、電子
写真式プリンター、電子写真式ファックス等の静電潜像
を像坦持体上に形成する画像形成装置に用いられる帯電
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、静電式画像形成装置に用いられる
帯電装置の分野において、帯電効率の向上やオゾン発生
量の低減を目的として、針状電極を用いる技術が知られ
ている。ところが、針電極を用いた帯電装置は、放電箇
所が針電極の先端部に限られているため、帯電位置によ
る帯電状態の差が生じやすいという問題点があった。こ
の問題点を解消するために、針状電極の先端部に合わせ
て形成された補償用電極板を設けたものが、特公昭48
−24544により提案されている。
【0003】ところが、長時間に渡って放電を行った場
合、針電極の針ごとに、形状変化や付着物の付着量に相
違が生じる。このことにより、針ごとの帯電能力が変化
して放電ムラが発生するが、特公昭48−24544の
方法では、電放電ムラを解消することができなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】長時間放電後の電放電
ムラを解消するために、針電極と被帯電体の間に接地し
たグリッド電極を設けるものが、特開昭48−1886
3により提案されている。特開昭48−18863の帯
電装置は、グリッド電極により各針毎の帯電能力の差を
均一化することにより、長時間放電後の帯電ムラの発生
を抑えることができる。ところが、帯電装置にグリッド
電極を用いた場合、グリッド電極の影響により帯電能力
が低くなるため、帯電補償能に余裕を持たせる必要が生
じる。帯電補償能に余裕を持たせる方法としては、帯電
装置の形状を大きくする、出力電流量を大きくする、グ
リッド電極開口部形状を大きくする、等の方法が考えら
れる。ところが、最近の画像形成装置は小型化の傾向に
あり、帯電装置の大型化を避ける必要が有る。帯電装置
の大型化を避ける場合、出力電流量を増加させるか、グ
リッド電極開口部形状の変更を行うか、のどちらかの方
法を取るしかない。しかしながら、出力電流量の増加
は、オゾン発生量の増大を伴う。このため、出力電流量
の増加は、針電極の使用目的の1つであるオゾンの低減
を達成困難とする。一方、グリッド電極開口部形状を大
きくした場合、開口部における放電が不均一となり、帯
電ムラが発生する場合があった。
【0005】本発明の目的は、オゾン発生量と、帯電ム
ラが、共に少なく、帯電補償能が高い小型帯電装置を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するために、放電電極と、放電電極の放電点より距離
dを隔てて設けられた開口幅lのグリッド電極を有し、
移動する被帯電体の曲率半径Rの部分に対向して帯電を
行う帯電装置において、グリッド電極の被帯電体の移動
方向に平行な方向の開口率をaとし、開口率aの最大値
をamax、最小値をaminとした場合、開口幅l及び開口
率aの最大値amaxと最小値aminが、
【0007】
【数11】
【0008】
【数12】
【0009】
【数13】
【0010】の各条件の内少なくとも1つの条件を満た
すグリッド電極を用いた。
【0011】
【作用】帯電装置のグリッド電極開口幅lを第1の設定
条件である
【0012】
【数14】
【0013】に設定することにより、放電電極からの電
荷は、最も効率良くグリッド電極を通過するため、帯電
能力が高くコンパクトな帯電装置が得られる。
【0014】また、第2の条件として、グリッド電極が
平面の場合、グッリド開口幅lと、被帯電体の曲率半径
Rとの関係を
【0015】
【数15】
【0016】望ましくは、
【0017】
【数16】
【0018】より望ましくは、
【0019】
【数17】
【0020】の範囲に設定することにより、グリッド電
極の端部も帯電に有効に活用される。従って、高い帯電
効率の帯電装置を得ることができる。
【0021】さらに、第3の条件として、グリッド電極
の開口率aのバラツキを
【0022】
【数18】
【0023】望ましくは
【0024】
【数19】
【0025】とすることにより、帯電効率のバラツキに
より生じる帯電ムラを除くことができる。
【0026】
【実施例】図1は、本発明を適用した帯電装置1の一部
を示した斜視図である。帯電装置1は、主に、放電電極
11と、放電電極ホルダー12と、安定板14から成
る。放電電極11は、導電性の金属板を圧延プレス加
工、又はエッチング加工することにより得られたもの
で、鋸歯状の先端部11aを有する。放電電極11の端
部には、放電電極端子13が設けられている。放電電極
端子13により、放電電極11に、帯電バイアスが印加
される。また、先端部11aの歯角Θは、大きくなるに
つれてオゾン発生量が増加する為、30度以下、好まし
くは15以下に設定するのが良い。逆に、小さすぎる
と、加工性の悪化や、強度の低下といった問題が生ずる
為、5度以上に設定すると良い。さらに、放電電極11
の板厚は、薄くなる程オゾン発生量は少なくなるが、強
度は減っていくので、0.1mm以下、好ましくは0.0
5mm程度が好適である。
【0027】先端部11aが酸化すると、放電ムラの原
因となる。この為、酸化を防止し、電極の耐久性を向上
することにより、放電の安定化を図ることが必要であ
る。耐久性の向上は、耐蝕性、耐熱性を向上させれば達
成できる。従って、少なくとも、放電電極11の先端部
11aを形成する導電性部材に、鉄にクロムとニッケル
を含有させた合金を用いると良い。なお、この合金にモ
リブデンを含有させると、耐蝕性と耐熱性をさらに向上
させることができる。この合金の成分割合は、クロムを
16〜20%、より好ましくは16〜18%、ニッケル
を8〜15%、より好ましくは10〜14%含有させる
のが良い。これらの成分は、余り多く入れると、引っぱ
り強度や硬度を損ない電極の劣化を早めると共に、製造
コストも増加する。又、モリブデンを含める場合は、モ
リブデンを余り入れすぎると、電気抵抗が増加して電源
4への負担となるので、2〜3%程度含有させるのが良
い。なお、放電電極11に好適な導電部材としては、他
に、鋼鈑、銅板等の導電性部材にニッケルメッキなどの
耐蝕処理を施したものもや、タングステン材等が考えら
れる。
【0028】放電電極ホルダー12は、放電電極11の
基部11bを両側から挟み込んで保持している。又、放
電電極ホルダー12は、セラミックス、絶縁性耐熱樹
脂、等の、耐熱、耐蝕、耐高電圧特性を有する絶縁性材
料により形成されている。
【0029】安定板14は、SUS板や銅板、鋼板等の
金属板を略コの字形状に折曲げて形成したもので、内部
に放電電極11と放電電極ホルダー12が設けられてい
る。安定板14は、放電電極11の放電方向以外の三方
を囲んで形成されている。この為、放電電極11により
発生する電荷の内、放電方向以外の電荷が、安定板14
に、流れ込み電流として取り込まれる。このことによ
り、放電方向以外の方向への電荷の放出が抑えられるの
で、放電電極11が形成する電界は、安定化される。
【0030】図2は、帯電装置1の断面図を示す。帯電
装置1は、放電電極11の先端部11aが感光体22に
対向するように設けられており、放電電極11と感光体
22との間にはグリッド電極15が設けられている。グ
リッド電極15は、通常、感光体22から0.8〜3mm
程度の距離に設けられ、所定の電位のバイアスが印加さ
れている。この距離が短いと、グリッド電極と被帯電体
の間でリークが発生し、被帯電体にダメージを及ぼす。
逆に、この距離が長いと、被帯電体への電荷の移動が困
難となるので、電位制御能力や帯電量が低下するという
問題が生ずる。
【0031】図3は、グリッド電極15のグリッド電極
孔のパターン図を示す。グリッド電極孔のパターンは、
厚さ0.05〜2mm程度のSUS板、銅板、鋼板等にエ
ッチング加工やプレス加工等で形成される。特に、図3
のパターンは、グリッド電極の線が細線でパターンが複
雑であるので、エッチングによる加工が適している。エ
ッチング加工は、プレス加工に比べてグリッド電極線を
細くできる為、図3のような複雑なパターンにも対応で
きる。又、グリッド電極線を細くできると、帯電効率が
上がる。さらに、図3の様なパターンとすることによ
り、より均質な帯電が達成できる。なお、グリッド電極
孔パターンは、図3のものに限らず使用条件や加工経費
の制限等の諸条件に合わせて適切なパターンを選択する
ことができる。
【0032】図4は、電流分布測定装置30の概略説明
図である。電流分布測定装置30は、放電電極11の放
電電流分布を測定する為の測定装置である。電流分布測
定装置30は、主に、測定電極31、ガード電極32、
電流計33より構成される。測定電極31は、放電電極
11の電極列と並行に延設された線材より成り、放電電
極11の放電電流を流れ込み電流として捕える。ガード
電極32は、測定電極31の両側に接地して設けられ、
放電電極11の周囲の放電電流をグランドに落とすこと
により、測定電極31に不必要な電流が流れ込むのを防
いでいる。電流計33は、測定電極31に接続され、測
定電極31の流れ込み電流を測定する。従って、放電電
極11の位置の放電電流値が電流計33により測定でき
る。さらに、測定電極31とガード電流32を一体的に
移動させながら、測定電極31の電流を電流計33によ
って測定することにより、放電電極11の放電電流の分
布を測定することができる。図4において、Dは、放電
電極11の放電点と測定電極の垂直方向の距離を示し、
L/2は、放電電極11から放電方向に引いた垂線に対
する測定電極31からの水平方向の距離である。この時
の放電電流の分布を図5に示す。図5より、総電流の相
当部分がL/D=−1〜1の間に流れており、L/Dが
1.5以上と−1.5以下の部分にはほとんど流れてい
ないことがわかる。被帯電体と放電電極の間にグリッド
電極を設けた場合、グリッド電極の開口部に流入する放
電電流のみが帯電に寄与するので、
【0033】
【数20】
【0034】の領域にグリッド電極の開口部が一致する
ようにすれば、最も帯電効率が良い。
【0035】このことにより、図2に示すように、放電
電極11の先端部11aの放電点とグリッド電極15の
距離をd[mm]、グッリド15のメッシュ開口部の幅を
l[mm]とした場合、l/dが1以上であれば、放電電
流の多くを帯電機能として利用できる。一方、l/dが
1.5以下であれば、帯電電流をほとんど活用すること
ができない。また、lを大きくしていった場合、l/d
が1以上となった時点からは放電電流のメッシュ開口部
への流入量はほとんど変化しない。従って、l/dが1
以上の場合、帯電装置のサイズが大きくなるのみで、帯
電効率は向上しない。従って、第1の条件として、dと
lの値が
【0036】
【数21】
【0037】の関係となる様に設定すると、帯電能力が
高く、コンパクトな帯電装置が得られる。
【0038】また、dの値を大きくすると、インピーダ
ンスが大きくなり、同じ電流値を得るために必要な電圧
が高くなるため、大型の電源が必要となる。又、dの値
を大きくすると、lの値も大きくする必要があるので、
帯電装置全体の大きさが大きくなってしまい、帯電装置
の小型化を達成することができなくなる。このため、d
の値は、
【0039】
【数22】
【0040】とするのが望ましい。
【0041】一方、実施例のように、感光体が円筒状ド
ラム上に形成されていたり、ベルト状の感光体が懸架ロ
ーラによって懸架されている場合、帯電装置が感光体の
曲率部分に対向して設けられる場合が有る。この場合、
帯電装置のグリッド電極電極が平面であれば、感光体の
曲率に沿うようになっていない。帯電装置のグリッド電
極が感光体の曲率に沿うようになっていないと、図6に
示すように、グリッド電極15の中央部と、端部とで
は、感光体22からの距離が異なる。このため、中央部
を適切な距離に調整すると、端部では有効な帯電が行わ
れない場合が有る。このとき、グリッド電極15の中央
部と、端部との感光体22からの距離の差をk[mm]、
感光体22の曲率半径をR[mm]とすると、
【0042】
【数23】
【0043】となる。
【0044】実験より、グリッド電極と感光体の距離が
0.1mm大きくなる毎に、感光体の表面電位は、平均し
て約10V低下することがわかった。ただし、この実験
値は、グリッド電極中央部における値であり、電流分布
の少ない端部においては距離変化の影響は受けにくい。
【0045】一方、kの値がk>2の時、グリッド電極
端部の帯電電流の多くが感光体に印加されず、グリッド
電極自体に流れる。従って、帯電電流の多くを有効に利
用するためには、kの値をk≦2とする必要がある。
又、さらに、kの値をk≦1とすると、中央と端部との
目標制御電位は近づき、特にk≦0.5とすると、ほと
んど差がなくなる。
【0046】式(2)より、kの適値をlとRの設定値
で表現すると、
【0047】
【数24】
【0048】となる。
【0049】従って、第2の条件として、感光体22の
帯電装置1に対向する部分がその移動方向方向に曲率半
径R[mm]の曲率を持つ場合、グリッド電極15の開口
幅lを
【0050】
【数25】
【0051】望ましくは、
【0052】
【数26】
【0053】より望ましくは、
【0054】
【数27】
【0055】に設定することにより、高い帯電効率の帯
電装置を得ることができる。
【0056】針電極のような放電指向性が強い放電電極
を用いる場合、グリッド電極の方向に放電電流のほとん
どが流れる。このため、グリッド電極の開口率により、
帯電量が大きく変化する。このため、感光体の移動方向
に垂直な方向のグリッド電極開口率のバラツキが大きく
なると、帯電ムラが発生することとなる。
【0057】この課題を解決するために、グリッド電極
の開口率を変えたものを図1の帯電装置1に取り付けて
実験を行った。開口率は、グリッド電極のパターン、線
材の幅、開口部の大きさ等を変えることにより変化させ
た。図7は、実験に用いた帯電装置1の詳細設定値、及
び、感光体22に対する設定値を示したものである。帯
電装置1は、感光体22の頂部に対して、感光体22の
回転方向上流側に、35°の位置に対向して設けられて
いる。帯電装置1の幅は、SUS製の安定板14によ
り、幅約22mmに設定されており、グリッド電極15の
幅も22mmに設定されている。また、帯電装置1の放電
電極11には、厚さ0.05mmのSUS304材を歯角
10°、ピッチ2mmの鋸歯状に圧延プレス、または、エ
ッチング加工で形成したものを用いた。グリッド電極1
5と被帯電体22の距離は、0.9mm、放電電極11と
の距離は、9mmに設定されている。
【0058】感光体22の移動方向のグリッド電極15
の開口率をa[%]として、感光体22の移動方向に垂
直な方向の全域にわたって、開口率a[%]の測定を行
った。このとき測定された各グリッド電極15の開口率
a[%]の最大値をamax[%]、最小値をamin[%]
として、様々なグリッド電極を用いて電子写真式作像方
法による黒ベタ画像の作像を行った。図8は、この実験
によって得られた黒ベタ画像に生じた白スジの程度の評
価と、グリッド電極15の開口率a[%]の最大値ama
x[%]と、最小値amin[%]の関係をグラフに示した
ものである。グラフより、この白スジの発生原因は、グ
リッド電極15の開口率a[%]のバラツキにより生ず
る帯電ムラに起因すると考えられる。従って、
【0059】
【数28】
【0060】で白スジがほとんど無くなり、
【0061】
【数29】
【0062】であれば、白スジは全く無くなる。さら
に、ハーフトーンを用いた同様の実験においても、この
範囲においては、白スジが発生しないことが確認され
た。従って、第3の条件として、グリッド電極15の開
口率の長手方向のバラツキを
【0063】
【数30】
【0064】望ましくは、
【0065】
【数31】
【0066】の範囲のグリッド電極を用いることによ
り、被帯電体を均一に帯電することができ、白スジの無
い良好な画像を得ることができる。
【0067】第1から第3の条件による設定値を全て満
たした帯電装置を用いた場合、本発明の目的である、オ
ゾン発生量と帯電ムラが共に少なく、かつ帯電補償能が
高い小型帯電装置を提供することができる。
【0068】また、本発明は、針電極のように指向性の
強い帯電電極を用いた場合、特に高い効果が得られる。
【0069】図9及び図10は、放電電極11と、放電
電極ホルダー12の他の形態の例を示したものである。
図9は、鋸歯状の放電電極11に代わって、針状の放電
電極41を設けたものである。放電電極41を用いた場
合、放電点が、針状の先端部41aに絞られる為、指向
性がさらに高くなる上、オゾン発生量をさらに抑えるこ
とができる。
【0070】図10は、楔状の放電電極51を用いた例
を示す。図10の放電電極51は、図1の鋸歯状のもの
や、図9の針状のものに比べて、楔形状の先端部51a
全体が放電点となるので、長手方向に均一な帯電が可能
となる。又、ワイヤー電極に比べて、指向性は、非常に
高いものとなる。なお、楔形状の先端部41aの角度α
が鋭角なほど、指向性が高くなると共に、オゾン発生量
も低くなる。
【0071】これらの放電電極は、いづれも、ワイヤー
電極を用いたコロナチャージャに比べて、放電指向性が
強い。特に、グリッド電極を持つスコロトロンチャージ
ャーの場合、安定板が無くても、グリッド電極が安定板
の代わりの作用をする為、安定した帯電を行う事ができ
る。
【0072】又、図9、図10の放電電極41、51
は、放電電極ホルダー42、52に埋め込む様に形成さ
れている。このように構成することにより、放電点を電
極先端部に限定することができ、オゾン発生量を抑える
ことができる。なお、製造工程の簡略化の為に、図1の
実施例のように、放電電極ホルダーで放電電極41、5
1を挟み込んで保持しても構わない。また、帯電バイア
スは、それぞれ、放電電極端子43、53より印加され
る。
【0073】図11〜図13は、本件に関わる帯電装置
の別形態を示す断面図である。図11の安定板16を、
放電電極11の先端部11aが安定板16に囲まれた部
分より突出するように設けたものである。放電電極11
の先端部11aが安定板16に囲まれた部分より突出す
ることにより、放電点の放電方向(図の下方向)から安
定板16がはずれる為、安定板16への電荷の流入が抑
えられる。従って、放電電極11から安定板14への電
流の流入は、極めて低く抑えられ、帯電効率は向上す
る。また、放電電極11がワイヤー電極に比べて極めて
高い放電指向性を有するため、グリッド電極15の作用
だけで充分な安定性を確保することができる。
【0074】図12は、安定板14の代わりに、放電電
極取り付け板21を用いたものである。放電電極取り付
け板21は、放電電極11の側面に対向する部分が無
い。この為、放電電極取り付け板21への流れ込み電流
の流入は、実質的に無くなる。従って、放電電極11と
グリッド電極15の作用により、被帯電体22の方向の
みに放電が行われるので、帯電効率は非常に高くなる。
【0075】図13は、絶縁体で形成された絶縁性安定
板16を用いたものを示し、絶縁性安定板16には電流
が流れないため、グリッド電極15の方向に電流分布の
指向性が高くなり帯電効率が向上する。また、絶縁性安
定板16に放電電極11が囲まれているため、電流のリ
ークが低減できる上、安全で取扱も容易になる。
【0076】図11及び図12の様に、安定板の端部を
放電点より後方に設定して、放電電流がほぼ全てグリッ
ド電極15に流れるようにしたり、図13の実施例のよ
うに針電極11の周辺を絶縁性安定板16で覆更するこ
とにより、指向性を更に向上することができる。このよ
うに、指向性を更に向上した帯電装置に本発明を用いる
と、より高い効果が得ることができる。
【0077】一方、本発明は、ワイヤ電極を用いた帯電
装置のような指向性の弱い帯電装置に適用しても、ある
程度の効果を得ることができる。
【0078】図14〜図17は、グリッド電極15のグ
リッド電極孔のパターン図の他の例を示す。図14は、
六角形のグリッド孔を蜂の巣状に組み合わせたものであ
る。このパターンは、グリッド開口がグリッド電極全体
に均一に分布している。従って、このパターンを用いる
ことにより、より均一で安定した帯電が達成できる。図
15及び図16のものは、プレス加工に適したパターン
を示したもので、パターンが単純で、グリッド電極線は
太く設定されている。プレス加工はエッチングによる加
工に比べ、加工に手間と費用がかからない。さらに、図
16のパターンは、円形の開口部をグリッド電極15の
全体に均一に分布させることにより、より均質な帯電を
達成している。又、グリッド電極孔パターンは図3及び
図14〜図16のものに限らず、使用条件や加工経費の
制限といった様々な条件に合わせて、適切なパターンを
選択することができる。
【0079】図17は、20〜500μm程度の直径の
タングステン線材やモリブデン線材、もしくは、それら
の線材に金や白金等を被覆したものを張設したものであ
る。線材を用いた場合、板材を加工したものに比べグリ
ッド電極線を細くすることができるので、帯電効率をさ
らに向上させることができる。
【0080】本実施例では、本発明を最も効果的に適用
することができる被帯電体として、電子写真式作像装置
に一般に用いられている、感光体を用いている。しかし
ながら、本発明の帯電装置は、感光体の帯電以外に、転
写、除電といった他の用途や、感光体以外の被帯電体に
用いても構わない。感光体以外の被帯電体としては、中
間転写体や搬送ベルトに用いられる誘電体や半導体、磁
気式複写方式に用いられる感磁体等が考えられる。
【0081】
【発明の効果】本発明は、放電電極と、放電電極の放電
点より距離dを隔てて設けられたグリッド電極の開口幅
をl、被帯電体の移動方向に平行な方向の開口率をa、
開口率aの最大値をamax、最小値をaminを有し、被帯
電体の曲率半径Rの部分に対向して帯電を行う帯電装置
において、グリッド電極の開口幅lを第1の条件であ
る、
【0082】
【数32】
【0083】に設定することにより、放電電極からの電
荷が、最も効率良くグリッド電極を通過し、帯電能力が
高くすることができた。
【0084】また、第2の条件として、グッリド開口幅
lと被帯電体の曲率半径Rとの関係を
【0085】
【数33】
【0086】の範囲に設定することにより、グリッド電
極の端部が帯電に有効に活用されるようになり、高い帯
電効率の帯電装置を得ることができた。
【0087】さらに、第3の条件として、グリッド電極
の開口率aのバラツキを
【0088】
【数34】
【0089】とすることにより、帯電効率のバラツキに
より生じる帯電ムラを除くことができた。
【0090】さらに、第1から第3の条件を全て満たし
た帯電装置を用いることにより、本発明の目的である、
オゾン発生量と帯電ムラが共に少なく、かつ、帯電補償
能が高い小型帯電装置を提供することができる。従っ
て、これらの条件を満たす帯電装置は、小型で容量が少
なくても、低電流で帯電ムラの無い良好な帯電を行うこ
とができる。また、本発明に関わる帯電装置を電子写真
複写機のような静電潜像を用いる画像形成装置に用いれ
ば、帯電不良や帯電ムラによる白スジなどの無い安定し
た画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した帯電装置の1実施例を示す一
部斜視図である。
【図2】本発明を適用した帯電装置の1実施例を示す断
面図である。
【図3】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極パタ
ーンを示す図である。
【図4】電流分布測定装置の概略説明図である。
【図5】本発明を適用した帯電装置の電流分布図であ
る。
【図6】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極と感
光体の曲率の関係を示す電断面図である。
【図7】本発明を適用した帯電装置の詳細設定を示す断
面図である。
【図8】本発明を適用した帯電装置の開口率と白スジ発
生の関係を示す図である。
【図9】本発明を適用した帯電装置の電極の他の例を示
す一部斜視図である。
【図10】本発明を適用した帯電装置の電極の他の例を
示す一部斜視図である。
【図11】本発明を適用した帯電装置の他の例を示す断
面図である。
【図12】本発明を適用した帯電装置の他の例を示す断
面図である。
【図13】本発明を適用した帯電装置の他の例を示す断
面図である。
【図14】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極パ
ターンの他の例を示す図である。
【図15】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極パ
ターンの他の例を示す図である。
【図16】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極パ
ターンの他の例を示す図である。
【図17】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極の
他の例を示す図である。
【符号の説明】
1 帯電装置 11 放電電極 12 放電電極ホルダー 13 放電電極端子 14 安定板 15 グリッド電極 16 絶縁性安定板 21 放電電極取り付け板 22 被帯電体 31 測定電極 32 ガード電極 33 電流計
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年12月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 帯電装置
【特許請求の範囲】
【数1】 であることを特徴とする帯電装置。
【数2】 であることを特徴とする特許請求項1の帯電装置。
【数3】 であることを特徴とする帯電装置。
【数4】 であることを特徴とする特許請求項4の帯電装置。
【数5】 であることを特徴とする特許請求項4の帯電装置。
【数6】 であることを特徴とする帯電装置。
【数7】 であることを特徴とする特許請求項8の帯電装置。
【数8】 かつ、
【数9】 かつ、
【数10】 であるグリッド電極を用いたことを特徴とする帯電装
置。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真式複写機、電子
写真式プリンター、電子写真式ファックス等の静電潜像
を像坦持体上に形成する画像形成装置に用いられる帯電
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、静電式画像形成装置に用いられる
帯電装置の分野において、帯電効率の向上やオゾン発生
量の低減を目的として、針状電極を用いる技術が知られ
ている。ところが、針電極を用いた帯電装置は、放電箇
所が針電極の先端部に限られているため、帯電位置によ
る帯電状態の差が生じやすいという問題点があった。こ
の問題点を解消するために、針状電極の先端部に合わせ
て形成された補償用電極板を設けたものが、特公昭48
−24544により提案されている。
【0003】ところが、長時間に渡って放電を行った場
合、針電極の針ごとに、形状変化や付着物の付着量に相
違が生じる。このことにより、針ごとの帯電能力が変化
して放電ムラが発生するが、特公昭48−24544の
方法では、電放電ムラを解消することができなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】長時間放電後の放電ム
ラを解消するために、針電極と被帯電体の間接地したグ
リッド電極を設けるものが、特昭48−18863に
より提案されている。特昭48−18863の帯電装
置は、グリッド電極により各針毎の帯電能力の差を均一
化することにより、長時間放電後の帯電ムラの発生を抑
えることができる。ところが、帯電装置にグリッド電極
を用いた場合、グリッド電極の影響により帯電能力が低
くなるため、帯電補償能に余裕を持たせる必要が生じ
る。帯電補償能に余裕を持たせる方法としては、帯電装
置の形状を大きくする、出力電流量を大きくする、グリ
ッド電極開口部形状を大きくする、等の方法が考えられ
る。ところが、最近の画像形成装置は小型化の傾向にあ
り、帯電装置の大型化を避ける必要が有る。帯電装置の
大型化を避ける場合、出力電流量を増加させるか、グリ
ッド電極開口部形状の変更を行うか、のどちらかの方法
を取るしかない。しかしながら、出力電流量の増加は、
オゾン発生量の増大を伴う。このため、出力電流量の増
加は、針電極の使用目的の1つであるオゾンの低減を達
成困難とする。一方、グリッド電極開口部形状を大きく
した場合、開口部における放電が不均一となり、帯電ム
ラが発生する場合があった。
【0005】本発明の目的は、オゾン発生量と、帯電ム
ラが、共に少なく、帯電補償能が高い小型帯電装置を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するために、放電電極と、放電電極の放電点より距離
dを隔てて設けられた開口幅のグリッド電極を有し、
移動する被帯電体の曲率半径Rの部分に対向して帯電を
行う帯電装置において、グリッド電極の被帯電体の移動
方向に平行な方向の開口率をaとし、開口率aの最大値
をamax、最小値をaminとした場合、開口幅及び開口
率aの最大値amaxと最小値aminが、
【0007】
【数11】
【0008】
【数12】
【0009】
【数13】
【0010】の各条件の内少なくとも1つの条件を満た
すグリッド電極を用いた。
【0011】
【作用】帯電装置のグリッド電極開口幅を第1の設定
条件である
【0012】
【数14】
【0013】に設定することにより、放電電極からの電
荷は、最も効率良くグリッド電極を通過するため、帯電
能力が高くコンパクトな帯電装置が得られる。
【0014】また第2の条件として、グリッド電極が平
面の場合、グッリド開口幅と、被帯電体の曲率半径R
との関係を
【0015】
【数15】
【0016】望ましくは、
【0017】
【数16】
【0018】より望ましくは、
【0019】
【数17】
【0020】の範囲に設定することにより、グリッド電
極の端部も帯電に有効に活用される。従って、高い帯電
効率の帯電装置を得ることができる。さらに、第3の条
件として、グリッド電極の開口率aのバラツキを
【0021】
【数18】
【0022】望ましくは、
【0023】
【数19】
【0024】とすることにより、帯電効率のバラツキに
より生じる帯電ムラを除くことができる。
【0025】
【実施例】図1は、本発明を適用した帯電装置1の一部
を示した斜視図である。帯電装置1は、主に、放電電極
11と、放電電極ホルダー12と、安定板14から成
る。放電電極11は、導電性の金属板を圧延プレス加
工、又はエッチング加工することにより得られたもの
で、鋸歯状の先端部11aを有する。放電電極11の端
部には、放電電極端子13が設けられている。放電電極
端子13により、放電電極11に、帯電バイアスが印加
される。また、先端部11aの歯角θは、大きくなるに
つれてオゾン発生量が増加する為、30度以下、好まし
くは15以下に設定するのが良い。逆に、小さすぎる
と、加工性の悪化や、強度の低下といった問題が生ずる
為、5度以上に設定すると良い。さらに、放電電極11
の板厚は、薄くなる程オゾン発生量は少なくなるが、強
度は減っていくので、0.1mm以下、好ましくは0.0
5mm程度が好適である。
【0026】先端部11aが酸化すると、放電ムラの原
因となる。この為、酸化を防止し、電極の耐久性を向上
することにより、放電の安定化を図ることが必要であ
る。耐久性の向上は、耐蝕性、耐熱性を向上させれば達
成できる。従って、少なくとも、放電電極11の先端部
11aを形成する導電性部材に、鉄にクロムとニッケル
を含有させた合金を用いると良い。なお、この合金にモ
リブデンを含有させると、耐蝕性と耐熱性をさらに向上
させることができる。この合金の成分割合は、クロムを
16〜20%、より好ましくは16〜18%、ニッケル
を8〜15%、より好ましくは10〜14%含有させる
のが良い。これらの成分は、余り多く入れると、引っぱ
り強度や硬度を損ない電極の劣化を早めると共に、製造
コストも増加する。又、モリブデンを含める場合は、モ
リブデンを余り入れすぎると、電気抵抗が増加して電源
4への負担となるので、2〜3%程度含有させるのが良
い。なお、放電電極11に好適な導電部材としては、他
に、鋼鈑、銅板等の導電性部材にニッケルメッキなどの
耐蝕処理を施したものもや、タングステン材等が考えら
れる。
【0027】放電電極ホルダー12は、放電電極11の
基部11bを両側から挟み込んで保持している。又、放
電電極ホルダー12は、セラミックス、絶縁性耐熱樹
脂、等の、耐熱、耐蝕、耐高電圧特性を有する絶縁性材
料により形成されている。
【0028】安定板14は、SUS板や銅板、鋼板等の
金属板を略コの字形状に折曲げて形成したもので、内部
に放電電極11と放電電極ホルダー12が設けられてい
る。安定板14は、放電電極11の放電方向以外の三方
を囲んで形成されている。この為、放電電極11により
発生する電荷の内、放電方向以外の電荷が、安定板14
に、流れ込み電流として取り込まれる。このことによ
り、放電方向以外の方向への電荷の放出が抑えられるの
で、放電電極11が形成する電界は、安定化される。
【0029】図2は、帯電装置1の断面図を示す。帯電
装置1は、放電電極11の先端部11aが感光体22に
対向するように設けられており、放電電極11と感光体
22との間にはグリッド電極15が設けられている。グ
リッド電極15は、通常、感光体22から0.8〜3mm
程度の距離に設けられ、所定の電位のバイアスが印加さ
れている。この距離が短いと、グリッド電極と被帯電体
の間でリークが発生し、被帯電体にダメージを及ぼす。
逆に、この距離が長いと、被帯電体への電荷の移動が困
難となるので、電位制御能力や帯電量が低下するという
問題が生ずる。図3は、グリッド電極15のグリッド電
極孔のパターン図を示す。グリッド電極孔のパターン
は、厚さ0.05〜2mm程度のSUS板、銅板、鋼板等
にエッチング加工やプレス加工等で形成される。特に、
図3のパターンは、グリッド電極の線が細線でパターン
が複雑であるので、エッチングによる加工が適してい
る。エッチング加工は、プレス加工に比べてグリッド電
極線を細くできる為、図3のような複雑なパターンにも
対応できる。又、グリッド電極線を細くできると、帯電
効率が上がる。さらに、図3の様なパターンとすること
により、より均質な帯電が達成できる。なお、グリッド
電極孔パターンは、図3のものに限らず使用条件や加工
経費の制限等の諸条件に合わせて適切なパターンを選択
することができる。
【0030】図4は、電流分布測定装置30の概略説明
図である。電流分布測定装置30は、放電電極11の放
電電流分布を測定する為の測定装置である。電流分布測
定装置30は、主に、測定電極31、ガード電極32、
電流計33より構成される。測定電極31は、放電電極
11の電極列と並行に延設された線材より成り、放電電
極11の放電電流を流れ込み電流として捕える。ガード
電極32は、測定電極31の両側に接地して設けられ、
放電電極11の周囲の放電電流をグランドに落とすこと
により、測定電極31に不必要な電流が流れ込むのを防
いでいる。電流計33は、測定電極31に接続され、測
定電極31の流れ込み電流を測定する。従って、放電電
極11の位置の放電電流値が電流計33により測定でき
る。さらに、測定電極31とガード電流32を一体的に
移動させながら、測定電極31の電流を電流計33によ
って測定することにより、放電電極11の放電電流の分
布を測定することができる。図4において、Dは、放電
電極11の放電点と測定電極の垂直方向の距離を示し、
/2は、放電電極11から放電方向に引いた垂線に対
する測定電極31からの水平方向の距離である。この時
の放電電流の分布を図5に示す。図5より、総電流の相
当部分が/D=−1〜1の間に流れており、/Dが
1.5以上と−1.5以下の部分にはほとんど流れてい
ないことがわかる。被帯電体と放電電極の間にグリッド
電極を設けた場合、グリッド電極の開口部に流入する放
電電流のみが帯電に寄与するので、
【0031】
【数20】
【0032】の領域にグリッド電極の開口部が一致する
ようにすれば、最も帯電効率が良い。このことにより、
図2に示すように、放電電極11の先端部11aの放電
点とグリッド電極15の距離をd[mm]、グッリド15
のメッシュ開口部の幅を[mm]とした場合、/dが
1以上であれば、放電電流の多くを帯電機能として利用
できる。一方、/dが1.5以下であれば、帯電電流
をほとんど活用することができない。また、を大きく
していった場合、/dが1以上となった時点からは放
電電流のメッシュ開口部への流入量はほとんど変化しな
い。従って、/dが1以上の場合、帯電装置のサイズ
が大きくなるのみで、帯電効率は向上しない。従って、
第1の条件として、dとの値が
【0033】
【数21】
【0034】の関係となる様に設定すると、帯電能力が
高く、コンパクトな帯電装置が得られる。
【0035】また、dの値を大きくすると、インピーダ
ンスが大きくなり、同じ電流値を得るために必要な電圧
が高くなるため、大型の電源が必要となる。又、dの値
を大きくすると、の値も大きくする必要があるので、
帯電装置全体の大きさが大きくなってしまい、帯電装置
の小型化を達成することができなくなる。このため、d
の値は、
【0036】
【数22】
【0037】とするのが望ましい。
【0038】一方、実施例のように、感光体が円筒状ド
ラム上に形成されていたり、ベルト状の感光体が懸架ロ
ーラによって懸架されている場合、帯電装置が感光体の
曲率部分に対向して設けられる場合が有る。この場合、
帯電装置のグリッド電極電極が平面であれば、感光体の
曲率に沿うようになっていない。帯電装置のグリッド電
極が感光体の曲率に沿うようになっていないと、図6に
示すように、グリッド電極15の中央部と、端部とで
は、感光体22からの距離が異なる。このため、中央部
を適切な距離に調整すると、端部では有効な帯電が行わ
れない場合が有る。このとき、グリッド電極15の中央
部と、端部との感光体22からの距離の差をk[mm]、
感光体22の曲率半径をR[mm]とすると、
【0039】
【数23】
【0040】となる。
【0041】実験より、グリッド電極と感光体の距離が
0.1mm大きくなる毎に、感光体の表面電位は、平均し
て約10V低下することがわかった。ただし、この実験
値は、グリッド電極中央部における値であり、電流分布
の少ない端部においては距離変化の影響は受けにくい。
【0042】一方、kの値がk>2の時、グリッド電極
端部の帯電電流の多くが感光体に印加されず、グリッド
電極自体に流れる。従って、帯電電流の多くを有効に利
用するためには、kの値をk≦2とする必要がある。
又、さらに、kの値をk≦1とすると、中央と端部との
目標制御電位は近づき、特にk≦0.5とすると、ほと
んど差がなくなる。
【0043】以上より、kの適値をとRの設定値で表
現すると、
【0044】
【数24】
【0045】となる。
【0046】従って、第2の条件として、感光体22の
帯電装置1に対向する部分がその移動方向に曲率半径R
[mm]の曲率を持つ場合、グリッド電極15の開口幅
【0047】
【数25】
【0048】望ましくは、
【0049】
【数26】
【0050】より望ましくは、
【0051】
【数27】
【0052】に設定することにより、高い帯電効率の帯
電装置を得ることができる。
【0053】針電極のような放電指向性が強い放電電極
を用いる場合、グリッド電極の方向に放電電流のほとん
どが流れる。このため、グリッド電極の開口率により、
帯電量が大きく変化する。このため、感光体の移動方向
に垂直な方向のグリッド電極開口率のバラツキが大きく
なると、帯電ムラが発生することとなる。
【0054】この課題を解決するために、グリッド電極
の開口率を変えたものを図1の帯電装置1に取り付けて
実験を行った。開口率は、グリッド電極のパターン、線
材の幅、開口部の大きさ等を変えることにより変化させ
た。図7は、実験に用いた帯電装置1の詳細設定値、及
び、感光体22に対する設定値を示したものである。帯
電装置1は、感光体22の頂部に対して感光体22の回
転方向上流側35°の位置に対向して設けられている。
帯電装置1の幅は、SUS製の安定板14により、幅約
22mmに設定されており、グリッド電極15の幅も22
mmに設定されている。また、帯電装置1の放電電極11
には、厚さ0.05mmのSUS304材を歯角10°、
ピッチ2mmの鋸歯状に圧延プレス、または、エッチング
加工で形成したものを用いた。グリッド電極15と感光
体22の距離は、0.9mm、放電電極11との距離は、
9mmに設定されている。
【0055】感光体22の移動方向のグリッド電極15
の開口率をa[%]として、感光体22の移動方向に垂
直な方向の全域にわたって、開口率a[%]の測定を行
った。このとき測定された各グリッド電極15の開口率
a[%]の最大値をamax[%]、最小値をamin[%]
として、様々なグリッド電極を用いて電子写真式作像方
法による黒ベタ画像の作像を行った。図8は、この実験
によって得られた黒ベタ画像に生じた白スジの程度の評
価と、グリッド電極15の開口率a[%]の最大値a
max[%]と、最小値amin[%]の関係をグラフに示し
たものである。グラフより、この白スジの発生原因は、
グリッド電極15の開口率a[%]のバラツキにより生
ずる帯電ムラに起因すると考えられる。従って、
【0056】
【数28】
【0057】で白スジがほとんど無くなり、
【0058】
【数29】
【0059】であれば、白スジは全く無くなる。さら
に、ハーフトーンを用いた同様の実験においても、この
範囲においては、白スジが発生しないことが確認され
た。従って、第3の条件として、グリッド電極15の開
口率の長手方向のバラツキを
【0060】
【数30】
【0061】望ましくは、
【0062】
【数31】
【0063】の範囲のグリッド電極を用いることによ
り、被帯電体を均一に帯電することができ、白スジの無
い良好な画像を得ることができる。
【0064】第1から第3の条件による設定値を全て満
たした帯電装置を用いた場合、本発明の目的である、オ
ゾン発生量と帯電ムラが共に少なく、かつ帯電補償能が
高い小型帯電装置を提供することができる。また、本発
明は、針電極のように指向性の強い帯電電極を用いた場
合、特に高い効果が得られる。
【0065】図9及び図10は、放電電極11と、放電
電極ホルダー12の他の形態の例を示したものである。
図9は、鋸歯状の放電電極11に代わって、針状の放電
電極41を設けたものである。放電電極41を用いた場
合、放電点が、針状の先端部41aに絞られる為、指向
性がさらに高くなる上、オゾン発生量をさらに抑えるこ
とができる。
【0066】図10は、楔状の放電電極51を用いた例
を示す。図10の放電電極51は、図1の鋸歯状のもの
や、図9の針状のものに比べて、楔形状の先端部51a
全体が放電点となるので、長手方向に均一な帯電が可能
となる。又、ワイヤー電極に比べて、指向性は、非常に
高いものとなる。なお、楔形状の先端部41aの角度α
が鋭角なほど、指向性が高くなると共に、オゾン発生量
も低くなる。
【0067】これらの放電電極は、いずれも、ワイヤー
電極を用いたコロナチャージャに比べて、放電指向性が
強い。特に、グリッド電極を持つスコロトロンチャージ
ャーの場合、安定板が無くても、グリッド電極が安定板
の代わりの作用をする為、安定した帯電を行う事ができ
る。
【0068】又、図9、図10の放電電極41、51
は、放電電極ホルダー42、52に埋め込む様に形成さ
れている。このように構成することにより、放電点を電
極先端部に限定することができ、オゾン発生量を抑える
ことができる。なお、製造工程の簡略化の為に、図1の
実施例のように、放電電極ホルダーで放電電極41、5
1を挟み込んで保持しても構わない。また、帯電バイア
スは、それぞれ、放電電極端子43、53より印加され
る。
【0069】図11〜図13は、本件に関わる帯電装置
の別形態を示す断面図である。図11の安定板16を、
放電電極11の先端部11aが安定板16に囲まれた部
分より突出するように設けたものである。放電電極11
の先端部11aが安定板16に囲まれた部分より突出す
ることにより、放電点の放電方向(図の下方向)から安
定板16がはずれる為、安定板16への電荷の流入が抑
えられる。従って、放電電極11から安定板16への電
流の流入は、極めて低く抑えられ、帯電効率は向上す
る。また、放電電極11がワイヤー電極に比べて極めて
高い放電指向性を有するため、グリッド電極15の作用
だけで充分な安定性を確保することができる。
【0070】図12は、安定板14の代わりに、放電電
極取り付け板21を用いたものである。放電電極取り付
け板21は、放電電極11の側面に対向する部分が無
い。この為、放電電極取り付け板21への流れ込み電流
の流入は、実質的に無くなる。従って、放電電極11と
グリッド電極15の作用により、被帯電体22の方向の
みに放電が行われるので、帯電効率は非常に高くなる。
【0071】図13は、絶縁体で形成された絶縁性安定
17を用いたものを示し、絶縁性安定板17には電流
が流れないため、グリッド電極15の方向に電流分布の
指向性が高くなり帯電効率が向上する。また、絶縁性安
定板17に放電電極11が囲まれているため、電流のリ
ークが低減できる上、安全で取扱も容易になる。
【0072】図11及び図12の様に、安定板の端部を
放電点より後方に設定して、放電電流がほぼ全てグリッ
ド電極15に流れるようにしたり、図13の実施例のよ
うに針電極11の周辺を絶縁性安定板17で覆更するこ
とにより、指向性を更に向上することができる。このよ
うに、指向性を更に向上した帯電装置に本発明を用いる
と、より高い効果が得ることができる。
【0073】一方、本発明は、ワイヤ電極を用いた帯電
装置のような指向性の弱い帯電装置に適用しても、ある
程度の効果を得ることができる。
【0074】図14〜図17は、グリッド電極15のグ
リッド電極孔のパターン図の他の例を示す。図14は、
六角形のグリッド孔を蜂の巣状に組み合わせたものであ
る。このパターンは、グリッド開口がグリッド電極全体
に均一に分布している。
【0075】図15及び図16のものは、プレス加工に
適したパターンを示したもので、パターンが単純で、グ
リッド電極線は太く設定されている。プレス加工はエッ
チングによる加工に比べ、加工に手間と費用がかからな
い。又、グリッド電極孔パターンは図3及び図14〜図
16のものに限らず、使用条件や加工経費の制限といっ
た様々な条件に合わせて、適切なパターンを選択するこ
とができる。
【0076】図17は、20〜500μm程度の直径の
タングステン線材やモリブデン線材、もしくは、それら
の線材に金や白金等を被覆したものを張設したものであ
る。線材を用いた場合、板材を加工したものに比べグリ
ッド電極線を細くすることができるので、帯電効率をさ
らに向上させることができる。
【0077】本実施例では、本発明を最も効果的に適用
することができる被帯電体として、電子写真式作像装置
に一般に用いられている感光体を用いている。しかしな
がら、本発明の帯電装置は、感光体の帯電以外に、転
写、除電といった他の用途や、感光体以外の被帯電体に
用いても構わない。感光体以外の被帯電体としては、中
間転写体や搬送ベルトに用いられる誘電体や半導体、磁
気式複写方式に用いられる感磁体等が考えられる。
【0078】
【発明の効果】本発明は、放電電極と、放電電極の放電
点より距離dを隔てて設けられたグリッド電極の開口幅
、被帯電体の移動方向に平行な方向の開口率をa、
開口率aの最大値をamax、最小値をaminを有し、被帯
電体の曲率半径Rの部分に対向して帯電を行う帯電装置
において、グリッド電極の開口幅を第1の条件であ
る、
【0079】
【数32】
【0080】に設定することにより、放電電極からの電
荷が、最も効率良くグリッド電極を通過し、帯電能力が
高くすることができた。
【0081】また、第2の条件として、グッリド開口幅
と被帯電体の曲率半径Rとの関係を
【0082】
【数33】
【0083】の範囲に設定することにより、グリッド電
極の端部が帯電に有効に活用されるようになり、高い帯
電効率の帯電装置を得ることができた。
【0084】さらに、第3の条件として、グリッド電極
の開口率aのバラツキを
【0085】
【数34】
【0086】とすることにより、帯電効率のバラツキに
より生じる帯電ムラを除くことができた。
【0087】さらに、第1から第3の条件を全て満たし
た帯電装置を用いることにより、本発明の目的である、
オゾン発生量と帯電ムラが共に少なく、かつ、帯電補償
能が高い小型帯電装置を提供することができる。従っ
て、これらの条件を満たす帯電装置は、小型で容量が少
なくても、低電流で帯電ムラの無い良好な帯電を行うこ
とができる。また、本発明に関わる帯電装置を電子写真
複写機のような静電潜像を用いる画像形成装置に用いれ
ば、帯電不良や帯電ムラによる白スジなどの無い安定し
た画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した帯電装置の1実施例を示す一
部斜視図である。
【図2】本発明を適用した帯電装置の1実施例を示す断
面図である。
【図3】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極パタ
ーンを示す図である。
【図4】電流分布測定装置の概略説明図である。
【図5】本発明を適用した帯電装置の電流分布図であ
る。
【図6】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極と感
光体の曲率の関係を示す電断面図である。
【図7】本発明を適用した帯電装置の詳細設定を示す断
面図である。
【図8】本発明を適用した帯電装置の開口率と白スジ発
生の関係を示す図である。
【図9】本発明を適用した帯電装置の電極の他の例を示
す一部斜視図である。
【図10】本発明を適用した帯電装置の電極の他の例を
示す一部斜視図である。
【図11】本発明を適用した帯電装置の他の例を示す断
面図である。
【図12】本発明を適用した帯電装置の他の例を示す断
面図である。
【図13】本発明を適用した帯電装置の他の例を示す断
面図である。
【図14】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極パ
ターンの他の例を示す図である。
【図15】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極パ
ターンの他の例を示す図である。
【図16】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極パ
ターンの他の例を示す図である。
【図17】本発明を適用した帯電装置のグリッド電極の
他の例を示す図である。
【符号の説明】 1 帯電装置 11 放電電極 12 放電電極ホルダー 13 放電電極端子 14 安定板 15 グリッド電極 16 安定板 17 絶縁性安定板 21 放電電極取り付け板 22 被帯電体 31 測定電極 32 ガード電極 33 電流計
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図12】
【図13】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図14】
【図16】
【図15】
【図17】

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放電電極と、放電電極の放電点より距離
    dを隔てて設けられた開口幅lのグリッド電極を有し、
    距離dと開口幅lの関係が 【数1】 であることを特徴とする帯電装置。
  2. 【請求項2】 放電電極が針状の電極を複数並べた電極
    列より成ることを特徴とする請求項1の帯電装置。
  3. 【請求項3】 距離dが 【数2】 であることを特徴とする特許請求項1の帯電装置。
  4. 【請求項4】 放電電極と、平面形状のグリッド電極を
    有し、被帯電体の曲率半径Rの部分に対向して帯電を行
    う帯電装置において、グリッド電極の開口幅lが 【数3】 であることを特徴とする帯電装置。
  5. 【請求項5】 放電電極が針状の電極を複数並べた電極
    列より成ることを特徴とする請求項4の帯電装置。
  6. 【請求項6】 グリッド電極の開口幅lが 【数4】 であることを特徴とする特許請求項4の帯電装置。
  7. 【請求項7】 グリッド電極の開口幅lが 【数5】 であることを特徴とする特許請求項4の帯電装置。
  8. 【請求項8】 放電電極と、グリッド電極を有し、移動
    する被帯電体の帯電を行う帯電装置において、グリッド
    電極の被帯電体の移動方向に平行な方向の開口率をaと
    し、開口率aの最大値をamax、最小値をaminとした場
    合 、 【数6】 であることを特徴とする帯電装置。
  9. 【請求項9】 放電電極が針状の電極を複数並べた電極
    列より成ることを特徴とする請求項8の帯電装置。
  10. 【請求項10】 グリッド電極の開口率aの最大値をa
    max、最小値をaminとした場合、 【数7】 であることを特徴とする特許請求項8の帯電装置。
  11. 【請求項11】 放電電極と、放電電極の放電点より距
    離dを隔てて設けられた開口幅lの平面形状のグリッド
    電極を有し、移動する被帯電体の曲率半径Rの部分に対
    向して帯電を行う帯電装置において、グリッド電極の被
    帯電体の移動方向に平行な方向の開口率をaとし、開口
    率aの最大値をamax、最小値をaminとした場合、開口
    幅l及び開口率aの最大値amaxと最小値aminが 【数8】 かつ、 【数9】 かつ、 【数10】 であるグリッド電極を用いたことを特徴とする帯電装
    置。
  12. 【請求項12】 放電電極が針状の電極を複数並べた電
    極列より成ることを特徴とする請求項11の帯電装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0917012A3 (en) * 1997-08-22 2000-05-03 Xerox Corporation Pin charge corotron with optimum dimensions for minimum ozone production
JP2007256396A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Sharp Corp 帯電装置および画像形成装置
JP2008262114A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Ricoh Co Ltd グリッド電極・スコロトロン帯電装置・プロセスカートリッジ・画像形成装置

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