JPH09134055A - 放電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被帯電体の帯電むらをなくし、被帯電体の劣化
の原因物質であり環境衛生上有害である放電生成ガス
（オゾンやＮＯｘ）の発生量を低減した放電装置を提供
する。 【解決手段】所定のピッチで一列に形成された複数の第
１の開口５と、複数の第１の開口５のうち隣接するもの
同士の間に対応する位置に、第１の開口５の列に並んで
一列に形成された第２の開口５’を放電電極４に形成し
た。各開口部５，５’は、帯状に形成された誘電電極２
ａ，２ｂと重なる様に配置し、第２の開口５’において
生成される荷電粒子の生成量を、第１の開口において生
成される荷電粒子の生成量よりも多くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電記録や電子写
真記録等における帯電、転写、除電等に用いられる放電
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、静電記録方式あるいは電子写
真方式の複写機やプリンター等の帯電、除電、転写等に
用いられる放電装置として、コロトロンやスコロトロン
等のコロナ放電装置が広く知られている。コロナ放電装
置には放電ワイヤが備えられており、この放電ワイヤに
トナーや紙粉、放電生成物等の異物が付着しやすい。放
電ワイヤに異物が付着すると、放電むらが生じやすいの
で、放電ワイヤの清掃や交換等の定期的なメンテナンス
が必要である。また、放電ワイヤのワイヤ径が細く断線
しやすいため信頼性に乏しい。また、コロナ放電装置に
よって得られる最大放電電流密度は１０μＡ／ｃｍ² 程
度であり、このため、例えば印字速度が大きく制限され
る。また、放電によりオゾンガスが生成され、このオゾ
ンガスは、被帯電体の帯電特性や表面特性を劣化させ
る。オゾンガスが多量に生成されると環境衛生上有害な
ため、オゾンガスはオゾンフィルタ等により除去され
る。このため、オゾンフィルタの定期交換やオゾンガス
をフィルタへ送るためのファンが必要となり、省資源と
低騒音の達成が困難である。

【０００３】そこで、デバイスの堅牢さと高電流密度が
得られる点から、特開昭５４−５３５３７号公報に記載
の固体放電装置が提案されている。この放電装置は、図
３４に示すように、固体誘電部材２３の一方の側に誘導
電極２２を設け、他方の側に放電電極２４を設け、両電
極間に６０Ｈｚないし４ＭＨｚの交番電圧２６を印加す
ることにより、放電領域２５に沿面コロナ放電を生じさ
せ、この沿面コロナ放電により生成された荷電粒子を、
放電電極２４に印加される制御電圧２７により引き出
し、被帯電体２８を帯電させる構成となっている。また
同公報において、図３４に示す放電装置の原理を静電記
録装置へ適用したマトリクス型イオン発生器として、図
３５に示すような装置が提案されている。この装置は、
直径６×１０^-3インチ（１５２．４μｍ）の複数の孔が
形成された放電電極３４を、各孔が誘電体３３を挟んで
誘導電極３２に対向するように、誘導電極３２と交差さ
せ、孔周縁部において沿面コロナ放電を生じさせ、各放
電点３５をスキューさせた（斜めに配置した）ドット・
マトリクス配列としたことにより静電文字パターンを形
成できる装置である。

【０００４】また、特開昭６０−７９６８９号公報に
は、図３６に示すように、放電電極４４の近傍を加熱手
段４９、５０を用いて間接的に加熱し、放電を安定化さ
せ、かつオゾンガスを効率よく分解するようにした放電
装置が提案されている。尚、図３４の放電装置の構成要
素と同一の構成要素は同一の符号で示されている。さら
に、他の放電装置として、特開平１−１０１５６７号公
報には、図３７に示すように、放電電極５４の複数の開
口部５５が、誘電体５３を挟んで誘導電極５２に対向す
る位置に設けられ、放電電極５４と誘導電極５２とに交
番電圧を印加し、各開口部５５の周縁部近傍にイオンを
発生させることにより、特開昭６０−７９６８９号公報
等に開示された固体放電装置に比べ消費電力を抑えた放
電装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の特開昭
６０−７９６８９号公報に開示された、放電領域近傍を
加熱する放電装置では、オゾンの著しい低減効果を得る
ためには１００℃以上の加熱が必要である。オゾンを完
全に分解するためには、通常、３００℃以上必要である
ことが知られており、この加熱温度は、放電装置に近接
して配置された被帯電体（例えば電子写真方式の印字装
置であれば感光体）の耐熱温度をはるかに超えるもので
あり、被帯電体の熱的劣化が避けられない。また、放電
装置を高温に維持しておくための電力が必要となり、低
消費電力化が困難である。また、加熱によりオゾン発生
量は減少傾向を示すものの、他の放電生成ガスであるＮ
Ｏｘの発生量が増加するという新たな問題点がある。Ｎ
Ｏｘは、被帯電体として感光体を用いる場合の像流れ現
象（デリーション）の原因物質のひとつでもあり、ま
た、環境衛生上も好ましくない。

【０００６】一方、上述の特開平１−１０１５６７号公
報に開示された放電装置（図３７参照）は、放電電極と
して縦横に多数の円形開口部を有する板状電極を用いる
ことにより、荷電粒子の生成効率の向上と低消費電力化
が達成できるものである。この放電装置では、この公報
に指摘されているように、放電によって得られる荷電粒
子によって、電子写真プロセス等の被帯電体である感光
体等を帯電させる場合、より均一な帯電を行うために
は、図３７中のＦ−Ｆ’列に並ぶ開口部と図３７中のＧ
−Ｇ’列に並ぶ開口部のように、放電電極の離散した開
口部を被帯電体の移動方向（矢印Ｐで示すでプロセス方
向）に対して直角方向にずらした位置に形成することが
好ましい。しかし、この場合、プロセス方向の上流側の
開口部（図中Ｆ−Ｆ’列）で生成された荷電粒子が下流
側の開口部（図中Ｇ−Ｇ’列）で生成された荷電粒子に
先んじて被帯電体を帯電するため、被帯電体との間の帯
電電界によって、放電装置の下流側で生成された荷電粒
子の被帯電体への移動が阻止され、その結果、プロセス
方向の帯電むらが発生する。このため、続く現像工程に
おいて筋状の現像むらが発生するという問題がある。

【０００７】この現象を、図３８を用いてさらに詳細に
説明する。図３８は、上述の特開平１−１０１５６７号
公報の放電装置（図３７参照）を用いて、被帯電体を帯
電するときに放電装置と被帯電体との間に形成される電
位分布を表わし、（ａ）は放電電極の上流側（図３７の
Ｆ−Ｆ’断面）の電位分布を計算により求めたもの、
（ｂ）は下流側（図３７のＧ−Ｇ’断面）の電位分布を
計算により求めたものである。放電電極の上流側におい
ては、図３８（ａ）に示すように、放電電極５４に印加
される帯電制御電圧が荷電粒子（電荷）の引き出し電界
Ｅａを形成している。一方、放電電極５４の下流側にお
いては、図３８（ｂ）に示すように、上流側で帯電され
た被帯電体４８の電位によって、荷電粒子の引き出し電
界ＥｂがＥａに比べて小さくなる。その結果、被帯電体
４８の表面の帯電電位分布の凹部を埋めることが出来
ず、被帯電体４８に電位むらが生じることとなる。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑み、被帯電体の帯
電むらをなくし、被帯電体の劣化の原因物質であり環境
衛生上有害である放電生成ガス（オゾンやＮＯｘ）の発
生量を低減した放電装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の放電装置は、所定のプロセス方向に相
対移動する被帯電体に対向して配置される、誘電体層
と、この誘電体層の、上記被帯電体から離れた側の面に
積層された、上記プロセス方向に交わる所定の幅方向に
延びる少なくとも２列の誘導電極と、上記少なくとも２
列の誘導電極のうち相対的に上記プロセス方向上流側に
形成された第１の誘導電極に対し上記誘電体層を介して
向き合う位置に上記幅方向に所定のピッチで形成された
第１の開口、及び上記少なくとも２列の誘導電極のうち
相対的に上記プロセス方向下流側に形成された第２の誘
導電極に対し上記誘電体層を介して向き合う位置であっ
て、かつ、上記複数の第１の開口のうち隣接するものど
うしの間に対応する位置に、上記幅方向に所定のピッチ
で形成された第２の開口からなる少なくとも２列の複数
の開口を有する、上記誘電体層の上記被帯電体側の面に
積層された放電電極とを有する荷電粒子発生部を具備す
るとともに、上記複数の第１の開口で生成される荷電粒
子の上記被帯電体への相対的に低い供給能力と、上記複
数の第２の開口で生成される荷電粒子の上記被帯電体へ
の相対的に高い供給能力とをもって、上記少なくとも２
列の複数の開口で荷電粒子を生成して、生成された荷電
粒子を上記被帯電体に向けて駆動する荷電粒子生成駆動
手段が組み込まれてなることを特徴とするものである。

【００１０】ここで、上記荷電粒子生成駆動手段が、上
記複数の第１の開口で生成される荷電粒子の生成量より
も大きな生成量をもって上記複数の第２の開口で荷電粒
子を生成する手段を有するものであることが好ましい。
また、上記荷電粒子生成駆動手段が、上記複数の第１の
開口で生成される荷電粒子を上記被帯電体に向けて駆動
する駆動力よりも大きな駆動力をもって上記複数の第２
の開口で生成された荷電粒子を上記被帯電体に向けて駆
動する手段を有するものであることが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明の放電装置の第１実施
形態の平面図である。図１に示される様に、放電装置１
０（図３参照）は、所定のプロセス方向（図２の矢印Ｐ
方向）に相対移動する被帯電体８（図３参照）に対向し
て配置される、誘電体層３と、誘電体層３の、被帯電体
８から離れた側の面に積層され、プロセス方向に交わる
所定の幅方向に延びる２列の誘導電極２ａ，２ｂと、誘
電体層の被帯電体側の面に積層された放電電極４とを有
する荷電粒子発生部１１を備えている。誘導電極２ａ，
２ｂは、セラミックなどの絶縁性の基板１の上に形成さ
れている。

【００１２】図２は、図１の放電装置の電極形状を示す
拡大図である。放電電極４には、上記したプロセス方向
に交わる所定の幅方向に所定のピッチで形成された複数
の第１の開口５と、複数の第１の開口５のうち隣接する
ものどうしの間に対応する位置に、上記幅方向に所定の
ピッチで形成された第２の開口５’が形成されている。
第１の開口５は、２列の誘導電極２ａ，２ｂのうち相対
的にプロセス方向上流側に形成された第１の誘導電極２
ａに対し誘電体層３を介して向き合う位置に位置してい
る。一方、第２の開口は、２列の誘導電極２ａ，２ｂの
うち相対的にプロセス方向下流側に形成された第２の誘
導電極２ｂに対し誘電体層３を介して向き合う位置に位
置している。

【００１３】図３は、図２のＡ−Ａ’断面と、図２の放
電装置１０を帯電器として用いた場合の電源供給方法を
模式的に表したものである。交流電源６ａ，６ｂは、第
１及び第２の開口５，５’において沿面コロナ放電を生
成させるための電圧をこれらの電極に印加するものであ
る。印加される交流電圧は数十Ｈｚ〜数ＭＨｚ（荷電粒
子の生成効率の点からは、１００Ｈｚ〜２ＭＨｚの周波
数で１〜３ｋＶ_p-p の高周波高電圧であることが好まし
い）である。誘電体３を挟んだ電極２ａ，２ｂ，４に上
記した交流電圧が印加されると、放電電極４の開口５，
５’の電極端部において沿面コロナ放電が起こり、この
付近に正負の荷電粒子が生成される。直流電源７からバ
イアス電圧として負の電圧を印加すれば、負の荷電粒子
のみを取り出し、被帯電体８に向けて駆動することがで
きる。上記した交流電源６ａ，６ｂと直流電源７とが、
本発明にいう荷電粒子生成駆動手段の一例である。

【００１４】図４を参照して、交流電源６ａ，６ｂと直
流電源７とを用いて、２列の複数の開口５，５’で荷電
粒子を生成して、生成された荷電粒子を被帯電体８に向
けて駆動する方法について説明する。図４に示すよう
に、誘導電極２ａに印加する電圧を周波数１／Ｔ１，ピ
ーク電圧Ｖ１とする（６ａ）と、誘導電極２ｂに印加す
る電圧をＶ１＜Ｖ２なるＶ２とする（６ｂ）か、周波数
をＴ１＞Ｔ２なる１／Ｔ２とする（６ｂ’）ことによ
り、第２の開口５’において放電により生成される荷電
粒子生成量を、第１の開口５における荷電粒子生成量よ
りも多くすることができる。例えば、１／Ｔ１＝５〜１
０ｋＨｚ、Ｖ１＝１．８〜２．０ｋＶ_ppとしたとき、Ｖ
２＝２．０〜２．２ｋＶ_pp、１／Ｔ２＝１０〜２０ｋＨ
ｚとすることにより、第１の開口５における荷電粒子生
成量に比べ、第２の開口５’における下流側の荷電粒子
生成量を多くすることができる。このようにして、複数
の第１の開口５で生成される荷電粒子の被帯電体８への
相対的に低い供給能力と、複数の第２の開口５’で生成
される荷電粒子の被帯電体８への相対的に高い供給能力
とをもって、２列の複数の開口５，５’で荷電粒子を生
成して、生成された荷電粒子を被帯電体８に向けて駆動
することができる。

【００１５】放電装置１０の製造方法として、周知の厚
膜印刷方法を利用することが出来る。電極材料として
は、金、タングステン、ニッケル等の印刷用金属ペース
トを用い、誘電体材料としては、アルミナ、ガラス等、
放電における耐久性に優れた印刷用絶縁ペーストを用い
ることが出来る。構成要素の大きさの一例としては、誘
導電極２の厚さは１〜４０μｍ程度とする。薄すぎると
配線抵抗が大きく電力損が発生し、厚すぎると誘導電極
が印刷後の次層以降の印刷段差となり層厚均一性が得ら
れないことから、好ましくは５〜１０μｍに設定され
る。また、誘導電極幅は６０〜５００μｍ程度であり、
製造性や放電効率の点から好ましくは１００〜２００μ
ｍに設定される。誘電体３の厚さは１０〜５０μｍ程度
であり、薄すぎると製造時にピンホールが発生し易くな
り絶縁耐圧の低下等を引き起こす。また誘電体３が厚す
ぎると放電開始に必要な電圧が高くなることから、好ま
しくは２０〜３０μｍに設定される。開口部を有する放
電電極４の放電領域を形成する開口部分の幅Ｗは、３０
〜３００μｍ程度である。

【００１６】本発明者が開口部分の幅Ｗを振った種々の
放電装置において放電実験を行ったところ、開口部分の
幅Ｗと放電時に生成されるオゾンガス濃度との間に相関
があることが判明した。その実験結果を図５に示す。図
５の縦軸はガス発生濃度を示し、横軸は放電電流を示
す。実験では開口部分の幅Ｗを１００，１５０，３００
μｍとしたとき、放電電流に対するオゾンガス発生濃度
とＮＯ_X ガス発生濃度を測定した。ガス濃度は、Ｗ＝３
００μｍのときの値で規格化してある。図５から明らか
なように、Ｗ＝１００μｍにおいてオゾンガス発生濃度
を、Ｗ＝３００μｍのときの１／３以下、スコロトロン
等のコロナ放電装置の１／１０以下に減らすことが出
来、帯電器として用いた際に、オゾンフィルタなしで帯
電を行うことが出来る。この実験結果から、放電電極４
の開口部分の幅Ｗは１００μｍ以下が好ましいことが判
明した。一方、開口５，５’のピッチＬは、０．１〜５
ｍｍ程度であり、帯電均一性の点から好ましくは０．３
〜１ｍｍに設定される。誘電電極２ａ，２ｂのピッチは
０．３〜５ｍｍ程度であり、被帯電体に対向させて用い
る際、被帯電体の曲率により放電電極の電荷生成領域５
ａ，５ｂと被帯電体との距離の差が少なくなるように、
好ましくは０．３〜２ｍｍとした。

【００１７】図６は、放電装置１０を帯電器として利用
した電子写真方式の画像形成装置を示す概略構成図であ
る。感光体１５を上記放電装置１０で帯電し、帯電後に
画像露光１２を行い、感光体１５に静電潜像を形成し、
現像器１３で静電潜像を現像し、放電装置１０と同様な
構造の放電装置を利用した転写装置１４により、記録紙
１８上に現像像を転写する。転写後の記録紙は定着装置
１７を通過して最終的な複写画像が形成される。感光体
１５は、クリーニング装置１９でクリーニングされ、除
電装置１６で除電され、複写の１サイクルを終了する。

【００１８】この放電装置１０では放電電極４（図４参
照）と感光体１５表面との距離が０．３〜５ｍｍ（汚れ
防止と帯電制御性の点から好ましくは０．５〜１ｍｍ）
に設定されている。被帯電体である感光体１５の表面電
位が直流電源７（図３参照）によるバイアス電圧と略等
しくなると荷電粒子は引き出されなくなり、帯電は終了
する。実機評価のために負帯電用ＯＰＣ感光体を用い、
記録速度を３００ｍｍ／ｓにしたとき、バイアス電圧が
−９００Ｖのとき感光体表面を−８３０Ｖまで帯電させ
ることができる。また、感光体１５のうち、上流側の開
口５で生成される荷電粒子により帯電された部分以外の
低電位部（電位分布の凹部）に、下流側の開口部５’で
生成される荷電粒子（電荷）を上流側と略等量供給する
ことが出来、均一な帯電を行うことが出来、むらの無い
良好な画像サンプルを得ることができる。尚、バイアス
電圧の極性を切り換えることで、所望の極性の荷電粒子
を均一に取り出すことができる。 （第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態につい
て、図７を参照して説明する。

【００１９】図７は、第２実施形態の放電装置の電極形
状を示す拡大図である。第２実施形態が第１実施形態と
異なる点は、４列の誘導電極６２ａ，６２ａ’，６２
ｂ，６２ｂ’を設け、放電電極６４の開口６５ａ，６５
ａ’，６５ｂ，６５ｂ’を４列として、各々の開口６５
ａ，６５ａ’，６５ｂ，６５ｂ’を誘導電極６２ａ，６
２ａ’，６２ｂ，６２ｂ’に対応する位置に配置した点
にある。開口６５ａ，６５ｂが本発明にいう第１の開口
の一例であり、開口６５ａ’，６５ｂ’が本発明にいう
第２の開口の一例である。開口６５ａは所定のピッチで
一列に形成されており、開口６５ａ’は、複数の開口６
５ａのうち隣接するもの同士の間に対応する位置に、開
口６５ａの列に並んで一列に形成されている。開口６５
ｂと開口６５ｂ’との位置関係も上記と同様である。装
置の構成要素、製造方法の一例としては、実施形態１と
同様のパラメータを用いた。

【００２０】図８に、図７のＢ−Ｂ’断面と、荷電粒子
生成駆動手段の一例を示す。図８において、図５に示す
交流電源６ａ，６ｂから交流電圧を誘導電極６２ａと６
２ａ’、６２ｂと６２ｂ’に印加することにより、矢印
Ｐで示すプロセス方向に対して下流側の開口６５ｂ，６
５ｂ’における荷電粒子生成料を上流側の開口部６５
ａ，６５ａ’における荷電粒子生成量より多くし、本放
電装置を帯電工程に用いたところ均一な帯電を行うこと
ができる。また、４列の６５ａ，６５ａ’，６５ｂ，６
５ｂ’のうち、３、４列目の千鳥配列の開口部６５ｂ，
６５ｂ’それぞれが、プロセス方向に対して１、２列目
の開口部６５ａ，６５ａ’と略同位置に配置されたたこ
とにより、上流側で形成される電位分布の凹部へいっそ
う効率的に荷電粒子を供給することが出来、より均一な
帯電を行うことができる。なお、本実施形態では誘導電
極が４列の例を示したが、本発明は誘導電極の本数を限
定するものではない。 （第３実施形態）次に、本発明の第３実施形態につい
て、図９を参照して説明する。

【００２１】図９は、第３実施形態の放電装置の電極形
状を示す拡大図である。第３実施形態が第１実施形態と
異なる点は、誘導電極２ｃが誘導電極２ｂ（図２参照）
に比べ幅広になっている点である。誘導電極２ａの電極
幅をＬＷａ、誘導電極２ｃの電極幅をＬＷｃとしたと
き、ＬＷａ＜ＬＷｃとなるように誘導電極を形成するこ
とにより、プロセス方向に対して下流側の放電領域面積
を上流側の放電領域面積より大きくした。ここで、誘導
電極２ａ，２ｃの厚さ、誘電体３の厚さ、放電電極４の
厚さと開口部幅、開口部ピッチについては第１実施形態
と同様のパラメータを用いた。

【００２２】図１０に、図９のＣ−Ｃ’断面と、荷電粒
子生成駆動手段の一例を示す。図１０に示すように、誘
導電極２ａ，２ｃに、共通の交流電源から同じ条件の交
流高電圧を印加することにより、誘導電極の電極幅の違
いに基づいて荷電粒子生成量を変えることが出来る。誘
導電極の電極幅と荷電粒子生成量は比例関係にあること
が発明者の実験により判明した。例えばＬＷａ＝１００
μｍ、ＬＷｃ＝１５０μｍのとき、下流側の開口５ｃで
生成される荷電粒子生成量は、上流側の開口５ａで生成
される荷電粒子生成量の１．５倍となった。そして、本
実施形態の放電装置を帯電に用いたところ、被帯電体う
ち、プロセス方向に対して上流側の開口５ａで生成され
る荷電粒子により帯電された部分以外の低電位部（電位
分布の凹部）に、下流側の開口５ｃで生成される荷電粒
子（電荷）を上流側と略等量供給することが出来、均一
な帯電を行うことができる。 （第４実施形態）次に、本発明の第４実施形態につい
て、図１１を参照して説明する。

【００２３】図１１は、第４実施形態の放電装置の電極
形状を示す拡大図である。第４実施形態が第３実施形態
と異なる点は、誘導電極を７２ａ，７２ａ’，７２ｄ，
７２ｄ’の４列とし、放電電極４の開口を４列として、
各開口７５ａ，７５ａ’，７５ｄ，７５ｄ’を誘導電極
７２ａ，７２ａ’，７２ｄ，７２ｄ’に対応する位置に
２次元的に配置した点にある。開口７５ａ，７５ｄが本
発明にいう第１の開口の一例であり、開口７５ａ’，７
５ｄ’が本発明にいう第２の開口の一例である。開口７
５ａは所定のピッチで一列に形成されており、開口７５
ａ’は、複数の開口７５ａのうち隣接するもの同士の間
に対応する位置に、開口７５ａの列に並んで一列に形成
されている。開口７５ｄと開口７５ｄ’との位置関係も
上記と同様である。矢印方向に示すプロセス方向に対し
て下流側の誘導電極７２ｄ，７２ｄ’の電極幅を、上流
側の誘導電極７２ａ，７２ａ’の電極幅より広くするこ
とにより、上流側と下流側の放電領域面積を変えた。電
極構成としては、前述実施形態３と同様のパラメータを
用いることが出来る。

【００２４】図１２に、図１１のＤ−Ｄ’断面と、荷電
粒子生成駆動手段の一例を示す。ここで、実施形態３と
同様の駆動条件で被帯電体８を帯電させたところ、均一
な帯電を行うことができる。また、本実施形態において
は、上述実施形態２と同様に、４列の開口７５ａ，７５
ａ’，７５ｄ，７５ｄ’のうち、３、４列目の開口７５
ｄ，７５ｄ’が１、２列目の開口７５ａ，７５ａ’とプ
ロセス方向に対して略同位置に配置したことにより、上
流側で形成される電位分布の凹部へいっそう効率的に荷
電粒子を供給することが出来、より均一な帯電を行うこ
とができる。なお、本実施形態では誘導電極が４列の例
を示したが、本発明は誘導電極の本数を限定するもので
はない。 （第５実施形態）次に、本発明の第５実施形態につい
て、図１３を参照して説明する。

【００２５】図１３は、第５実施形態の放電装置の電極
形状を示す拡大図で、図２の構成要素と同一の構成要素
は同じ符号でしめされている。第５実施形態が第１実施
形態と異なる点は、放電電極４に形成された開口のう
ち、矢印Ｐで示すプロセス方向の上流側の開口（本発明
にいう第１の開口の一例）８５ａの開口幅をＳＷａ、下
流側の開口（本発明にいう第２の開口の一例）８５ｂの
開口幅をＳＷｂとしたとき、ＳＷａ＜ＳＷｂとなるよう
に開口８５ａ，８５ｂが形成され、プロセス方向に対し
て下流側の放電領域面積を上流側の放電領域面積より大
きくした点にある。具体的には、ＳＷａ＝７０μｍ、Ｓ
Ｗｂ＝１００μｍとしたとき、第３実施形態と同様に、
放電領域面積がＳ（５ａ）＜Ｓ（５ｂ）となり、開口８
５ｂで生成される荷電粒子の量が、開口８５ａで生成さ
れる荷電粒子の量よりも多くなる。この結果、被帯電体
のうち、上流側の開口８５ａで生成される荷電粒子によ
り帯電された部分以外の低電位部（電位分布の凹部）
に、下流側の開口８５ｂで生成される荷電粒子（電荷）
を上流側と略等量供給することが出来、均一な帯電を行
うことができる。 （第６実施形態）次に本発明の第６実施形態について、
図１４を参照して説明する。

【００２６】図１４は、第６実施形態の放電装置の電極
形状を示す拡大図であり、図２の構成要素と同一の構成
要素は同じ符号で示されている。第６実施形態が第１実
施形態と異なる点は、放電電極４に形成された開口９０
ａ，９０ｂの形状を円形にし、矢印Ｐで示すプロセス方
向の上流側の開口９０ａの面積をＳａ、下流側の開口９
０ｂ面積をＳｂとしたとき、Ｓａ＜Ｓｂとなるようにし
た点にある。開口９０ａが本発明にいう第１の開口の一
例であり、開口９０ｂが本発明にいう第２の開口の一例
である。誘導電極９２ａ，９２ｃのうち、プロセス方向
の上流側の誘導電極９２ａ，下流側の誘導電極９２ｃの
電極幅を各々ＬＷａ，ＬＷｃとしたとき、ＬＷａ＜ＬＷ
ｂとなるように誘導電極を形成し、誘導電極幅と放電電
極開口部径を略同一となるようにした点も第１実施形態
とは異なっている。具体的には、Ｓａ＝３．８４×１０
^-3ｍｍ² （ＬＷａ＝７０μｍ），Ｓｃ＝７．８５×１０
^-3ｍｍ² （ＬＷｃ＝１００μｍ）とした。その結果、開
口９２ｂで生成される荷電粒子の量が、開口８５ａで生
成される荷電粒子の量よりも多くなり、第３〜５実施形
態と同様に被帯電体８（図１２参照）に均一な帯電を行
うことができる。 （第７実施形態）次に本発明の第７実施形態について、
図１５を参照して説明する。

【００２７】図１５は、第７実施形態の放電装置の断面
図である。本放電装置が第２実施形態の放電装置と異な
る点は、荷電粒子の加速と制御のためにグリッド電極９
を設けた点にある。放電電極４とグリッド電極９の間に
荷電粒子加速電源１０から加速電圧を印加した。グリッ
ド電極９には、荷電粒子の供給を制御するために制御電
源７から制御電圧を印加する。グリッド電極９と加速電
圧１０以外は実施形態２と同様の構成パラメータおよび
駆動条件を用いた。具体的には、放電電極の開口、すな
わち家電粒子生成領域に対応した部分に、開口径５０μ
ｍ以上（製造性から好ましくは１００μｍ以上）の開口
がエッチングやレーザー加工等により形成された厚さ１
０〜３００μｍ（製造性と取扱い易さから好ましくは３
０〜１００μｍ）のステンレス等の金属板が、放電電極
から距離１００〜２ｍｍ（取付け精度と荷電粒子加速効
果から好ましくは２００〜１ｍｍ）の位置に、絶縁性部
材からなるスペーサを介して配置されている。放電電極
４とグリッド電極９との間に加速電源１０から電位差が
５０〜５００Ｖとなる電圧を電極間距離に応じて印加し
た。グリッド電極９と被帯電体８の距離を０．２〜５ｍ
ｍ、設定精度と帯電電位制御性から好ましくは０．３〜
２ｍｍに設定して、グリッド電極９に制御電源７から−
９００Ｖの制御電圧を印加して被帯電体８を帯電したと
ころ、略−８３０Ｖに均一に帯電することができる。ま
た、グリッド電極９を設けることにより、トナー等の汚
れがグリッド電極９に捕獲され、放電装置の放電領域に
付着せず、長期に亘って安定した放電を行うことができ
る。ここで、グリッド電極の開口は、その開口ピッチが
放電電極の開口ピッチより小さければ、必ずしも放電電
極の開口すなわち荷電粒子生成領域に対応した部分に設
けられていなくてもよい。また、グリッド電極の開口形
状はなんでも良く、従来のスコロトロン等で用いられて
いるグリッド電極でもよいし、金属ワイヤ等で編まれた
メッシュでもよい。本実施形態では、第２実施形態にグ
リッド電極を設けたが、第１〜第６実施形態に対しても
同様にグリッド電極を設ける例が考えられ、これによ
り、帯電電位制御性の更なる向上が図られる。 （第８実施形態）次に本発明の第８実施形態について、
図１６を参照して説明する。

【００２８】図１６は、第８実施形態の放電装置の電極
形状を示す拡大図である。本実施形態の誘導電極６２
ａ，６２ａ’，６２ｂ，６２ｂ’は第２実施形態のもの
と同一であり、放電電極６４ａ，６４ｂが矢印Ｐで示す
プロセス方向に２分割されている点が第２実施形態とは
異なる。開口６５ａ，６５ａ’，６５ｂ，６５ｂ’の配
列は、第２実施形態のものと同一である。装置の構成要
素、作成方法の一例としては、実施形態２と同様のパラ
メータを用いた。

【００２９】図１７に、図１６のＥ−Ｅ’断面と荷電粒
子生成駆動手段の一例を示す。図１７において、分割さ
れた放電電極６４ａ，６４ｂに、制御電源６７ａ，６７
ｂから制御電圧を印加する。ここで、制御電源６７ａ，
６７ｂから、プロセス方向の上流側の放電電極６４ａに
印加される制御電圧の絶対値が、下流側の放電電極６４
ｂに印加される制御電圧の絶対値より小さくなるように
電圧設定される。本実施形態では、制御電源６７ａから
の電圧を−１００Ｖ〜−８００Ｖ、好ましくは最終帯電
電圧の略半分である−４００〜−５００Ｖとし、制御電
源６７ｂからの電圧を−９００Ｖとすることにより、被
帯電体との距離０．５〜１ｍｍにおいて均一な帯電を行
うことができる。このとき、誘導電極６２ａと６２
ａ’、６２ｂと６２ｂ’には、実施形態２と同様に図５
に示す交流電圧６ａ，６ｂまたは６ｂ’を印加してもよ
いし、全ての誘導電極に同じ交流電圧を印加してもよ
い。また、分割された放電電極は互いに異なる電圧が印
加されるため、電極間での異常放電が起きないように、
分割された電極間は、絶縁性の樹脂、例えばシリコーン
やエポキシ等の絶縁性接着材を充填したり、電極成形工
程においてガラスやセラミックの印刷ペーストを塗布し
たのち焼成したりすることにより封止される。但し、本
発明は封止方法を限定するものではなく、また本実施形
態では誘導電極が４列、放電電極を２分割した例を示し
たが、本発明は誘導電極の本数、放電電極の分割数を限
定するものではない。 （第９実施形態）次に、本発明の第９実施形態につい
て、図１８を参照して説明する。

【００３０】図１８に、第９実施形態の放電装置の断面
と荷電粒子生成駆動手段の一例を示す。本実施形態が、
図１５に示した第７実施形態のグリッド電極を設けた放
電装置と異なる点は、グリッド電極を、矢印Ｐで示すプ
ロセス方向に対してグリッド電極９ａ、９ｂに２分割
し、その上流側のグリッド電極９ａに、下流側のグリッ
ド電極９ｂよりも、絶対値が小さい制御電圧を印加する
点にある。具体的には、分割されたグリッド電極９ａに
制御電源７ａから制御電圧として−１００Ｖ〜−８００
Ｖ、好ましくは最終帯電電圧の略半分である−４００〜
−５００Ｖを印加し、一方のグリッド電極９ｂに制御電
源７ｂから制御電圧として−９００Ｖを印加することに
より、被帯電体との距離０．３〜２ｍｍにおいて、略−
８３０Ｖの均一な帯電を行うことができる。その際、制
御電圧以外の駆動パラメータは第７実施形態と同様とし
た。また、分割されたグリッド電極９ａ，９ｂには互い
に異なる電圧が印加されるため、電極間での異常放電が
生起しないように、電極間が絶縁性の樹脂、例えばシリ
コーンやエポキシ等の絶縁性接着材で封止される。 （第１０実施形態）次に本発明の第１０実施形態につい
て、図１９，図２０を参照して説明する。図１９は、第
１０実施形態の放電装置の電極形状を示す拡大図であ
る。放電装置の構成要素、作成方法の一例としては、実
施形態１と同様のパラメータを用いることができる。図
２０に、図１９のＪ−Ｊ’断面と荷電粒子生成駆動手段
の一例を示す。図７に示す第２実施形態と異なる点は、
４列の誘導電極６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄに交流
電圧を印加する交流電源６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとし
て、そのピーク電圧Ｖが６ａ＜６ｂ＜６ｃ＜６ｄとなる
ものを用いた点にある。これにより、矢印Ｐで示すプロ
セス方向の下流側の開口部における荷電粒子生成量を上
流側の開口部における荷電粒子生成量よりも多くした。
本放電装置を帯電工程に用いたところ均一な帯電を行う
ことができる。具体例として、その電圧周波数ｆを１０
〜２０ｋＨｚとしたとき、Ｖ（６ａ）＝１．８ｋＶ_pp、
Ｖ（６ｂ）＝１．９ｋＶ_pp，Ｖ（６ｃ）＝２．０ｋ
Ｖ_pp，Ｖ（６ｄ）＝２．１ｋＶ_ppとした。ここで、交流
電源６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄから、その電圧周波数が６
ａ＜６ｂ＜６ｃ＜６ｄとなるように電圧を印加しても同
様の効果が得られた。具体例として、電圧Ｖを２．０〜
２．２ｋＶ_ppとしたとき、ｆ（６ａ）＝５ｋＨｚ，ｆ
（６ｂ）＝１０ｋＨｚ，ｆ（６ｃ）＝１５ｋＨｚ，ｆ
（６ｄ）＝２０ｋＨｚとした。ただし、帯電速度によっ
ては上記具体例に限定されるものではなく、電圧と周波
数の組合せは上記関係式を満たす範囲で設定される。ま
た、本実施形態の場合、４列の開口６５ａ，６５ｂ，６
５ｃ，６５ｄのうち、３、４列目の開口６５ｃ，６５ｄ
が、１，２列目の開口６５ａ，６５ｂとプロセス方向に
対して略同位置になるように配置した。これにより、上
流側で形成される電位分布の凹部へより効率的に荷電粒
子を供給することが出来、より均一な帯電を行うことが
できる。なお、本実施形態では誘導電極が４列の例を示
したが、本発明は誘導電極が４列の例を示したが、本発
明は誘導電極の本数を限定するものではない。 （第１１実施形態）次に、本発明の第１１実施形態につ
いて、図２１，図２２を参照して説明する。図２１は、
第１１実施形態の放電装置の電極形状を示す拡大図であ
る。装置の構成要素、作成方法の一例としては、実施形
態１と同様のパラメータを用いることができる。

【００３１】図２２に、図２１のＫ−Ｋ’断面と荷電粒
子生成駆動手段を示す。図２２に示す装置では、実施形
態１と同様に交流電圧６ａ，６ｂまたは６ｂ’を各々誘
導電極２ａと２ａ’，２ｂと２ｂ’に印加することによ
り、プロセス方向の下流側の開口（本発明にいう第２の
開口）５ｂ，５ｂ’における荷電粒子生成量を上流側の
開口（本発明にいう第１の開口）５ａ，５ａ’における
荷電粒子生成量よりも多くした。本放電装置を帯電工程
に用いたところ均一な帯電を行うことができる。また、
本実施形態の場合、４列の５ａ，５ｂ，５ａ’，５ｂ’
のうち、３、４列目の開口５ａ’，５ｂ’が、１、２列
目の開口５ａ，５ｂとプロセス方向に対して略同位置に
配置したことにより、上流側で形成される電位分布の凹
部へより効率的に荷電粒子を供給することが出来、より
均一な帯電を行うことができる。なお、本実施形態では
誘導電極が４列の例を示したが、本発明は誘導電極の本
数を限定するものではない。 （第１２実施形態）次に本発明の第１２実施形態につい
て、図２３，図２４を参照して説明する。図２３は、第
１２実施形態の放電装置の電極形状を示す拡大図であ
る。本実施形態が図１１の第４実施形態と異なる点は、
４列の誘導電極７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄのう
ち、矢印Ｐで示すプロセス方向の下流側の誘導電極の電
極幅を上流側の誘導電極の電極幅より広くする、すなわ
ち電極幅をＬＷとすれば、ＬＷ（７２ａ）＜ＬＷ（７２
ｂ）＜ＬＷ（７２ｃ）＜ＬＷ（７２ｄ）とすることによ
り、上流側と下流側の放電領域面積を変え、荷電粒子生
成量を変えた点にある。具体例として、ＬＷ（２ａ）＝
１００μｍ，ＬＷ（２ｂ）＝１５０μｍ，ＬＷ（２ｃ）
＝２００μｍ，ＬＷ（２ｄ）＝２５０μｍとした。

【００３２】図２４に、図２３のＬ−Ｌ’断面とその荷
電粒子生成駆動手段を示す。ここで、実施形態３と同様
の駆動条件で被帯電体８を帯電させたところ、均一な帯
電を行うことができる。また、本実施形態においては、
上述実施形態２と同様に、４列の開口７５ａ，７５ｂ，
７５ｃ，７５ｄ（開口７５ａ，７５ｃが本発明にいう第
１の開口であり、開口７５ｂ，７５ｄが本発明にいう第
２の開口である。）のうち、３、４列目の開口７５ｃ，
７５ｄが１、２列目の開口７５ａ，７５ｂ’とプロセス
方向に対して略同位置に配置したことにより、上流側で
形成される電位分布の凹部へより効率的に荷電粒子を供
給することが出来、より均一な帯電を行うことができ
る。なお、本実施形態では誘導電極が４列の例を示した
が、本発明は誘導電極の本数を限定するものではない。 （第１３実施形態）次に本発明の第１３実施形態につい
て、図２５，図２６を参照して説明する。図２５は、第
１３実施形態の放電装置の電極形状を示す拡大図であ
る。本実施形態が、図９の第３実施形態と異なる点は、
４列の誘導電極２ａ，２ｃ，２ａ’，２ｃ’を備え、放
電電極４に４列の開口５ａ，５ｃ，５ａ’，５ｃ’（開
口５ａ，５ａ’が本発明にいう第１の開口であり、開口
５ｃ，５ｃ’が本発明にいう第２の開口である。）を配
列した点にある。各開口５ａ，５ｃ，５ａ’，５ｃ’
は、図１１に示す開口と同様に配置されており、各開口
５ａ，５ｃ，５ａ’，５ｃ’が誘導電極２ａ，２ｃ，２
ａ’，２ｃ’に対応する位置に配置されている。矢印Ｐ
で示すプロセス方向の下流側の誘導電極２ｃ，２ｃ’の
電極幅を、上流側の誘電電極２ａ，２ａ’の電極幅より
広くすることにより、上流側と下流側の放電領域面積を
変えた。電極構成としては、実施形態３と同様のパラメ
ータを用いることが出来る。図２６に、図２５のＭ−
Ｍ’断面とその荷電粒子生成駆動手段を示す。ここで、
実施形態３と同様の駆動条件で被帯電体８を帯電させる
ことにより、均一な帯電を行うことができる。また、本
実施形態においては、実施形態２と同様に、４列の５
ａ，５ｃ，５ａ’，５ｃ’のうち３、４列目の開口５
ａ’，５ｃ’が１、２列目の開口５ａ，５ｃ’とプロセ
ス方向に対して略同位置になるように配置されているこ
とにより、上流側で形成される電位分布の凹部へより効
率的に荷電粒子を供給することが出来、より均一な帯電
を行うことができる。なお、本実施形態では誘導電極が
４列の例を示したが、本発明は誘導電極の本数を限定す
るものではない。 （第１４実施形態）次に本発明の第１４実施形態につい
て、図２７，図２８を参照して説明する。図２７は、第
１４実施形態の放電装置の電極形状を示す拡大図であ
る。本実施形態では、４列の誘導電極２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄを設け、放電電極９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９
４ｄの開口９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ（開口９５
ａ，９５ｃが本発明にいう第１の開口であり、開口９５
ｂ，９５ｄが本発明にいう第２の開口である。）を、第
２実施形態のものと同様に配列し、各開口が誘導電極２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対応する位置に配置した。さら
に、放電電極９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄをプロセ
ス方向に対して４分割した。装置の構成要素、作成方法
の一例としては、実施形態２と同様のパラメータを用い
た。

【００３３】図２８に、図２７のＮ−Ｎ’断面と荷電粒
子生成駆動手段を示す。図２８において、分割された放
電電極９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに、制御電源７
ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄから制御電圧を印加する。ここ
で、制御電源７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄでは、プロセス方
向の上流側の放電電極に印加される制御電圧の絶対値が
下流側の放電電極に印加される制御電圧の絶対値よりも
小さくなるように電圧が設定される。すなわち、電圧の
絶対値において、７ａ＜７ｂ＜７ｃ＜７ｄなる関係とな
るように設定する。具体例として、Ｖ（７ｄ）＝−９０
０Ｖ、Ｖ（７ｃ）＝−８００〜９００Ｖ，Ｖ（７ｂ）＝
−６００〜７００Ｖ，Ｖ（７ａ）＝−４００〜５００Ｖ
に設定した。このとき、誘導電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄには、実施形態２と同様に図５に示す交流電圧６ａ，
６ｂまたは６ｂ’を印加してもよいし、全ての誘導電極
に同じ交流電圧値を印加してもよい。また、分割された
放電電極は互いに異なる電圧が印加されるため、電極間
での異常放電が起きないように、分割された電極間は、
絶縁性の樹脂、例えばシリコーンやエポキシ等の絶縁性
接着材を充填したり、電極形成工程においてガラスやセ
ラミックの印刷ペーストを塗布したのち焼成することに
より封止されている。但し、本発明は封止方法を限定す
るものではなく、また本実施形態では誘導電極が４列、
放電電極を４分割した例を示したが、本発明は誘導電極
の本数、放電電極の分割数を限定するものではない。 （第１５実施形態）次に、本発明の第１５実施形態につ
いて、図２９、図３０を参照して説明する。

【００３４】図２９は、第１５実施形態の放電装置の電
極形状を示す拡大図である。本実施形態では、４列の誘
導電極２ａ、２ｂ、２ａ’、２ｂ’が設けられ、各放電
電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ａ’、１０４ｂ’に４
列の開口１０５ａ、１０５ｂ、１０５ａ’、１０５ｂ’
（開口１０５ａ，１０５ａ’が本発明にいう第１の開口
であり、開口１０５ｂ，１０５ｂ’が本発明にいう第２
の開口である。）を、第４実施形態の開口と同様に形成
した。開口１０５ａ、１０５ｂ、１０５ａ’、１０５
ｂ’は誘導電極２ａ、２ｂ、２ａ’、２ｂ’に対応する
位置に配置されている。さらに、本実施形態の放電装置
は、プロセス方向に４分割された放電電極１０４ａ、１
０４ｂ、１０４ａ’、１０４ｂ’を備えている。装置の
構成要素、作成方法の一例としては、実施形態２と同様
のパラメータを用いた。

【００３５】図３０に、図２９のＯ−Ｏ’断面と荷電粒
子生成駆動手段を示す。分割された放電電極１０４ａ、
１０４ｂ、１０４ａ’、１０４ｂ’に制御電極７ａ、７
ｂから制御電極を印加する。ここで、制御電極７ａ、７
ｂでは、放電電極１０４ａ、１０４ａ’に印加される制
御電圧の絶対値が放電電極１０４ｂ、１０４ｂ’に印加
される制御電圧の絶対値よりも小さくなるように電圧設
定されている。本実施形態では、制御電源７ａが−１０
０Ｖ〜−８００Ｖ、好ましくは最終帯電電圧の略半分で
ある−４００〜−５００Ｖとなるように設定し、制御電
源７ｂが−９００Ｖとなるように設定することにより、
被帯電体との距離０．５〜１ｍｍにおいて均一な帯電を
行うことができる。このとき、誘導電極２ａ，２ｂ，２
ａ’、２ｂ’には、実施形態２と同様に、図５に示す交
流電圧６ａ、６ｂまたは６ｂ’を印加してもよいし、全
ての誘導電極に同じ交流電流電圧値を印加してもよい。
また、分割された放電電極は互いに異なる電圧が印加さ
れるため、電極間での異常放電が起きないように、分割
された電極間は、絶縁性の樹脂、例えばシリコンやエポ
キシ等の絶縁性接着剤を充填したり、電極形成工程にお
いてガラスやセラミックの印刷ペーストを塗布した後焼
成することにより封止される。但し、本発明は封止方法
を限定するものではなく、また本実施形態では誘導電極
が４列、放電電極を４分割した例を示したが、本発明は
誘導電極の本数、放電電極の分割数を限定するものでは
ない。 （１６実施形態）次に、本発明の第１６実施形態につい
て、図３１を参照して説明する。図３１は、第１６実施
形態の放電装置の断面図である。本放電装置は、図２８
で示される第１４実施形態の放電装置に、荷電粒子の加
速と制御のためにグリッド電極９を設けたものである。
放電電極９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、９４ｄとグリッド電
極９との間に荷電粒子加速電源１０ａ、１０ｂ、１０
ｃ、１０ｄから加速電圧を印加する。グリッド電極９に
は、荷電粒子の供給を制御するために、制御電源７から
制御電圧を印加する。グリッド電極９と加速電圧以外は
実施形態１４と同様の構成パラメータ及び駆動条件を用
いた。具体的には、放電電極の開口すなわち荷電粒子生
成領域に対応した部分に開口径５０μｍ以上（製造性か
ら好ましくは１００μｍ以上）の開口をエッチングやレ
ーザ加工等により設けた厚さ１０〜３００μｍ（製造性
と取扱い易さから好ましくは３０〜１００μｍ）のステ
ンレス等の金属板を、放電電極から距離１００μｍ〜２
ｍｍ（取付精度と荷電粒子加速効果から好ましくは２０
０μｍ〜１ｍｍ）の位置に絶縁性部材からなるスペーサ
を介して配置し、放電電極９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、９
４ｄとグリッド電極９との間に加速電圧としてその電位
差が５０〜５００Ｖとなる電圧を電極間距離に応じて印
加した。具体例として、｜Ｖ（１０ａ）｜＝１５０Ｖ、
｜Ｖ（１０ｂ）｜＝２００Ｖ、｜Ｖ（１０ｃ）｜＝２５
０Ｖ、｜Ｖ（１０ｄ）｜＝３００Ｖとした。グリッド電
極９と被帯電体８の距離を０．２〜５ｍｍ（設定精度と
帯電電位制御性から好ましくは０．３〜２ｍｍ）に設定
して、グリッド電極９に制御電圧として−９００Ｖを印
加して被帯電体８を帯電した。この結果、被帯電体８を
略−８３０Ｖに均一に帯電することができる。また、グ
リッド電極９を設けることにより、トナー等の汚れがグ
リッド電極９に捕獲され、放電装置の放電領域に付着せ
ず、長期に渡って安定した放電を行うことができる。こ
こで、グリッド電極の開口は、その開口ピッチが放電電
極開口ピッチより小さければ、必ずしも放電電極開口部
即ち荷電粒子生成領域に対応した部分に設けられていな
くてもよい。また、グリッド電極の開口形状はなんでも
よく、従来のスコロトロン等で用いられているグリッド
電極でもよいし、金属ワイヤ等で編まれたメッシュでも
よい。 （第１７実施形態）次に、本発明の第１７実施形態につ
いて、図３２を用いて説明する。図３２は、第１７実施
形態の放電装置の断面図である。本放電装置は図３０に
示される第１５実施形態の放電装置に荷電粒子の加速と
制御用にグリッド電極９を設けたものである。したがっ
て、放電電極１０４ａ、１０４ｂ、１０４ａ’、１０４
ｂ’（図３０参照）とグリッド電極９との間には、荷電
粒子加速電源１０ａ、１０ｂから加速電圧を印加する。
グリッド電極９には、荷電粒子の供給を制御するため
に、制御電源７から制御電圧を印加する。グリッド電極
９と加速電圧以外は実施形態１５と同様の構成パラメー
タ及び駆動条件を用いた。グリッド電極は、実施形態１
６と同様の構成パラメータを用いた。放電電極１０４ａ
と１０４ａ’、１０４ｂと１０４ｂ’（図３０参照）と
グリッド電極９の間に加速電圧として、その電位差が５
０〜５００Ｖとなる電圧を電極管距離に応じて印加し
た。具体例として｜Ｖ（１０ａ）｜＝１５０Ｖ、｜Ｖ
（１０ｂ）｜＝２５０Ｖとした。グリッド電極９と被帯
電体８の距離を０．２〜５ｍｍ（設定精度と帯電電位制
御性から好ましくは０．３〜２ｍｍ）に設定して、グリ
ッド電極９に制御電圧として−９００Ｖを印加して被帯
電体８を帯電したところ、略−８３０Ｖに均一に帯電す
ることができた。また、グリッド電極９を設けることに
より、トナー等の汚れがグリッド電極９に捕獲され、放
電装置の放電領域に付着せず、長期に渡って安定した放
電を行うことができる。ここで、グリッド電極の開口
は、その開口ピッチが放電電極開口ピッチより小さけれ
ば、必ずしも放電電極開口部すなわち荷電粒子生成領域
に対応した部分に設けられていなくてもよい。また、グ
リッド電極の開口形状はなんでもよく、従来のスコロト
ロン等で用いられているグリッド電極でもよいし、金属
ワイヤ等で編まれたメッシュでもよい。 （第１８実施形態）次に、本発明の第１８実施形態につ
いて図３３を参照し説明する。

【００３６】図３３に第１８実施形態の放電装置の断面
と荷電粒子生成駆動手段を示す。本実施形態では、矢印
で示すプロセス方向に対して４分割グリッド電極９ａ、
９ｂ、９ｃ、９ｄを備え、プロセス方向上流側のグリッ
ド電極に、下流側のグリッド電極よりもその絶対値が小
さい制御電極を印加する。すなわち、制御電極の絶対値
において、９ａ＜９ｂ＜９ｃ＜９ｄとなるように電圧を
印加する。具体例として、分割されたグリッド電極群の
Ｖ（９ｄ）＝−９００Ｖ、Ｖ（９ｃ）＝−８００〜９０
０Ｖ、Ｖ（９ｂ）＝−６００〜７００Ｖ、Ｖ（９ａ）＝
−４００〜５００Ｖに設定した。このとき、誘導電極２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄには、実施形態２と同様に図５に
示す交流電圧６ａ、６ｂまたは６ｂ’を印加してもよい
し、全ての誘導電極に同じ交流電圧値を印加してもよ
い。また、加速電圧１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ
を、実施形態１６の加速電圧と同様に設定してもよい
し、全ての加速電圧を同じに設定してもよい。また、分
割されたグリッド電極は、互いに異なる電圧が印加され
るため、電極間での異常放電が生起しないように電極間
は絶縁性の樹脂、例えばばシリコーンやエポキシ等の絶
縁性接着材で封止される。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の第１の放電
装置は、第１の開口と第２の開口が形成された放電電極
を備え、荷電粒子駆動手段を用いて、第１の開口で生成
される荷電粒子が被帯電体へ供給される量よりも、第２
の開口で生成される荷電粒子が被帯電体へ供給される量
が多くなるようにしたので被帯電体を均一に帯電でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である放電装置の平面図
である。

【図２】図１に示す放電装置の電極形状を示す拡大図で
ある。

【図３】図１に示す放電装置の図２中のＡ−Ａ’断面図
である。

【図４】図１に示す放電装置を利用した電子写真式の画
像形成装置を示す概略構成図である。

【図５】放電電極の開口幅を振った放電実験により求ま
った放電電流とガス発生濃度の関係を示す図である。

【図６】第１実施形態の放電装置を駆動するための駆動
電源の電圧波形図である。

【図７】本発明の第２実施形態である放電装置の電極形
状を示す拡大図である。

【図８】図７に示す放電装置のＢ−Ｂ’断面図である。

【図９】本発明の第３実施形態である放電装置の電極形
状を示す拡大図である。

【図１０】図９に示す放電装置のＣ−Ｃ’断面図であ
る。

【図１１】本発明の第４実施形態である放電装置の電極
形状を示す拡大図である。

【図１２】図１１に示す放電装置のＤ−Ｄ’断面図であ
る。

【図１３】本発明の第５実施形態ある放電装置の電極形
状を示す拡大図である。

【図１４】本発明の第６実施形態ある放電装置の電極形
状を示す拡大図である。

【図１５】本発明の第７実施形態である放電装置の断面
図である。

【図１６】本発明の第８実施形態である放電装置の電極
形状を示す拡大図である。

【図１７】図１１に示す放電装置のＥ−Ｅ’断面図であ
る。

【図１８】本発明の第９実施形態である放電装置の断面
図である。

【図１９】本発明の第１０実施形態の放電装置の電極形
状を示す拡大図である。

【図２０】図１９に示す放電装置のＪ−Ｊ’断面図であ
る。

【図２１】本発明の第１１実施形態の放電装置の電極形
状を示す拡大図である。

【図２２】図２１に示す放電装置のＫ−Ｋ’断面図であ
る。

【図２３】本発明の第１２実施形態の放電装置の電極形
状を示す拡大図である。

【図２４】図２３に示す放電装置のＬ−Ｌ’断面図であ
る。

【図２５】本発明の第１３実施形態の放電装置の電極形
状を示す拡大図である。

【図２６】図２５に示す放電装置のＭ−Ｍ’断面図であ
る。

【図２７】本発明の第１４実施形態の放電装置の電極形
状を示す拡大図である。

【図２８】図２７に示す放電装置のＮ−Ｎ’断面図であ
る。

【図２９】本発明の第１５実施形態の放電装置の電極形
状を示す拡大図である。

【図３０】図２９に示す放電装置のＯ−Ｏ’断面図であ
る。

【図３１】本発明の第１６実施形態の放電装置の断面図
である。

【図３２】本発明の第１７実施形態の放電装置の断面図
である。

【図３３】本発明の第１８実施形態の放電装置の断面図
である。

【図３４】従来の放電装置の断面図である。

【図３５】従来のドット・マトリクス型イオン発生装置
の電極形状を示す拡大図である。

【図３６】従来の加熱式放電装置の断面図である。

【図３７】従来の放電装置の他の例を示す拡大平面図で
ある。

【図３８】図３７に示す従来の放電装置を帯電に適用し
た際の、被帯電体と放電電極との間に出来る等電位線と
電界を計算により求めた結果を示すグラフである。

【符号の説明】

Ｐ プロセス方向 ２ａ，２ｂ，２ｃ 誘導電極 ３ 誘電体 ４，６４ａ，６４ｂ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４
ｄ，１０４ａ，１０４ｂ，１０４ａ’，１０４ｂ’ 放
電電極 ５，５ａ，５ａ’，６５ａ，６５ｂ，７５ａ，７５ｄ，
７５ｃ，８５ａ，９０ａ，９５ａ，９５ｃ，１０５ａ，
１０５ａ’ 第１の開口 ５’，５ｂ，５ｂ’，５ｃ，５ｃ’，６５ａ’，６５
ｂ’，７５ｂ，７５ｄ，８５ｂ，９０ｂ，９５ｂ，９５
ｄ，１０５ｂ，１０５ｂ’ 第２の開口 ６ａ，６ｂ 交流電源 ７ 直流電源 ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，６７ａ，６７ｂ 制御電源 ８ 被帯電体 ９，９ａ，９ｂ グリッド電極 １０ 放電装置 １１ 荷電粒子発生部 ６２ａ，６２ａ’，６２ｂ，６２ｂ’，７２ａ，７２
ａ’，７２ｄ，７２ｄ’，９２ａ，９２ｃ 誘導電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のプロセス方向に相対移動する被帯
   電体に対向して配置される、 誘電体層と、 該誘電体層の、前記被帯電体から離れた側の面に積層さ
   れた、前記プロセス方向に交わる所定の幅方向に延びる
   少なくとも２列の誘導電極と、 前記少なくとも２列の誘導電極のうち相対的に前記プロ
   セス方向上流側に形成された第１の誘導電極に対し前記
   誘電体層を介して向き合う位置に前記幅方向に所定のピ
   ッチで形成された第１の開口、及び前記少なくとも２列
   の誘導電極のうち相対的に前記プロセス方向下流側に形
   成された第２の誘導電極に対し前記誘電体層を介して向
   き合う位置であって、かつ、前記複数の第１の開口のう
   ち隣接するものどうしの間に対応する位置に、前記幅方
   向に所定のピッチで形成された第２の開口からなる少な
   くとも２列の複数の開口を有する、前記誘電体層の前記
   被帯電体側の面に積層された放電電極とを有する荷電粒
   子発生部を具備するとともに、 前記複数の第１の開口で生成される荷電粒子の前記被帯
   電体への相対的に低い供給能力と、前記複数の第２の開
   口で生成される荷電粒子の前記被帯電体への相対的に高
   い供給能力とをもって、前記少なくとも２列の複数の開
   口で荷電粒子を生成して、生成された荷電粒子を前記被
   帯電体に向けて駆動する荷電粒子生成駆動手段が組み込
   まれてなることを特徴とする放電装置。
2. 【請求項２】 前記荷電粒子生成駆動手段が、前記複数
   の第１の開口で生成される荷電粒子の生成量よりも大き
   な生成量をもって前記複数の第２の開口で荷電粒子を生
   成する手段を有するものであることを特徴とする請求項
   １記載の放電装置。
3. 【請求項３】 前記荷電粒子生成駆動手段が、前記複数
   の第１の開口で生成される荷電粒子を前記被帯電体に向
   けて駆動する駆動力よりも大きな駆動力をもって前記複
   数の第２の開口で生成された荷電粒子を前記被帯電体に
   向けて駆動する手段を有するものであることを特徴とす
   る請求項１記載の放電装置。