JPH0992439A

JPH0992439A - コロナ放電電極及びこれを用いたコロナ帯電装置

Info

Publication number: JPH0992439A
Application number: JP24455095A
Authority: JP
Inventors: Isao Endo; 勇雄遠藤; Hiroyuki Tokimatsu; 宏行時松; Masayasu Onodera; 正泰小野寺; Toru Komatsu; 小松　　徹; Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【目的】先鋭状電極と共通電極とが抵抗体で結合され
たコロナ放電電極の容易な製造方法を提供すると共に、
製造時や使用時に先鋭状電極の先端部が容易に折れ、曲
がり等の生じることのないコロナ放電電極の製造方法の
提供を目的とする。また、使用時における清掃や交換の
際に、コロナ放電電極の先鋭状電極の先端部が容易に折
れ、曲がり等の生じることなく、更に安定して均一帯電
の図れるコロナ帯電装置を提供することを目的とした。【構成】抵抗体が、絶縁性基板上に抵抗剤を塗布して
形成され、また複数の放電電極と共通電極とが、絶縁性
基板上に導電剤を塗布して形成されたことを特徴とする
コロナ放電電極。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コロナ放電現象を応用
して被帯電物を均一に帯電させるコロナ放電電極に関
し、殊に、非接触型の先鋭状電極を用いたコロナ放電電
極に関する。特に、電子写真方式の画像形成装置におい
て、感光体の帯電、転写、分離、除電等の目的に使用さ
れる非接触型の先鋭状電極を用いたコロナ放電電極及び
これを用いたコロナ帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のコロナ放電式のコロナ放電
電極としては、ワイヤ放電方式とピン放電方式（ピン電
極型、鋸歯状電極型等）に大別される。後者は小型で低
オゾン発生のため近年電子写真複写機、プリンタ等でも
使用されるようになってきた。特に、図１１に示すよう
に、放電部として一枚の薄い板状部材８１０に複数の鋸
歯状電極８１２を設けた電極板がＵＳＰ．４７２５７３
２に、また、鋸歯状電極を用い、放電の安定性と均一性
を図るものとして、図１２に示すように、個々に独立し
た鋸歯状電極９１２と共通電極９１１とを、それぞれ別
体に設け、個々の鋸歯状電極９１２と共通電極９１１と
の間に抵抗体９１５を設けた構造のコロナ帯電装置が特
開平５−２３１４号公報によって開示されており、更
に、この種、独立鋸歯状のコロナ放電電極の製造方法と
して、特開平７−６４３７５号公報に、一体成型された
鋸歯状電極板を絶縁基板上に貼り付けた後、鋸歯状電極
を形成するため鋸歯状電極板を切り離す工程、異方導電
膜を細かいピッチの鋸歯状電極に貼り付ける工程、導電
性両面テープの貼られた抵抗体シートを精度良く鋸歯状
電極と共通電極（電源供給部）との間に貼り付ける工程
により、コロナ放電電極を製造する方法が開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
提案による、放電部としての先鋭状電極と、共通電極と
を、抵抗体で結合されたコロナ放電電極の製造は、個々
の抵抗体の配設の仕方が、非常に難しいという問題があ
るばかりでなく、放電部としての先鋭状電極の先端部が
突出しており、製造時に折れや、曲がりが発生し易いた
め、製造が非常に困難であるという問題がある。また、
使用時における、清掃や交換の際にも折れや、曲がりを
生じ易く、折れ、曲がりのため、正常な放電が得られな
いといった問題がある。

【０００４】本発明は、上記の問題点を解決し、先鋭状
電極と共通電極とが抵抗体で結合されたコロナ放電電極
の容易な製造方法を提供すると共に、製造時や使用時に
先鋭状電極の先端部が容易に折れ、曲がり等の生じるこ
とのないコロナ放電電極の製造方法の提供を目的とす
る。また、使用時における清掃や交換の際に、コロナ放
電電極の先鋭状電極の先端部が容易に折れ、曲がり等を
生じることなく、更に安定して均一帯電の図れるコロナ
帯電装置を提供することを目的とした。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、電圧源に接
続される共通電極と、前記共通電極から隔てて配設され
た複数の先鋭状電極と、前記複数の放電電極と共通電極
とを電気的に接続するための抵抗体とによって構成され
る先鋭状電極板が設けられたコロナ放電電極において、
前記抵抗体が、絶縁性基板上に抵抗剤を塗布して形成さ
れ、また前記複数の放電電極と共通電極とが、絶縁性基
板上に導電剤を塗布して形成されたことを特徴とするコ
ロナ放電電極によって達成される（第一の発明）。

【０００６】また、上記目的は、電圧源に接続される共
通電極と、前記共通電極から隔てて配設された複数の先
鋭状電極と、前記複数の放電電極と共通電極とを電気的
に接続するための抵抗体とによって構成される先鋭状電
極板が設けられたコロナ放電電極を有するコロナ帯電装
置において、前記抵抗体が、絶縁性基板上に抵抗剤を塗
布して形成され、また前記複数の放電電極と共通電極と
が、絶縁性基板上に導電剤を塗布して形成されたことを
特徴とするコロナ帯電装置によって達成される（第二の
発明）。

【０００７】本発明のコロナ放電電極の構造を図１及び
図２を用いて説明する。

【０００８】先鋭状電極板１０は、共通電極１１と、共
通電極１１から一定間隔を隔てて一定ピッチＤｐ（ｍ
ｍ）で配設された複数の放電部である先鋭状電極１２
と、複数の先鋭状電極１２と共通電極１１とを電気的に
接続するための抵抗体１５とによって構成され、絶縁性
基板２０、例えばセラミック上に設けられる。先鋭状電
極１２と共通電極１１とが、後述する製造方法により絶
縁性基板２０上に設けられるが、先鋭状電極１２の先端
部１３が絶縁性基板２０の面上より突出することなく、
絶縁性基板２０上に設けられる。また、抵抗体１５は、
後に詳述する抵抗剤の塗布により先鋭状電極１２と共通
電極１１との間に設けられる。抵抗体１５の抵抗値は、
概ね１ＭΩ〜１００ＭΩに設定されることが好ましい。

【０００９】先鋭状電極１２の先端部１３の曲率はＲ＝
４０μｍ以下である。先鋭状電極１２の先端部１３と絶
縁性基板２０の端部との間隔Ｄｓ（ｍｍ）は、Ｄｐ以下
であり、先端部１３のピッチＤｐと同じ距離以上、絶縁
性基板２０上に入り込まない。先端部１３がＤｐ以上入
り込むと、絶縁性基板２０の沿面上での放電が起こり、
安定した放電が得られない。好ましくは、先鋭状電極１
２の先端部１３と絶縁性基板２０の端部とが一致するこ
と、即ちＤｓ＝０であることが好ましい。

【００１０】先鋭状電極板１０を絶縁性基板２０上に形
成することによって、先鋭状電極板１０を高い精度で感
光体ドラムに対して取り付けることができる。特に折れ
や曲がり、うねりが発生しないために、放電ムラの少な
い均一な帯電性を得ることができる。先鋭状電極１２の
先端部１３の先端部分まで絶縁性基板２０上に形成する
ことにより、この効果は特に顕著となる。

【００１１】コロナ放電電極の構造は図２に示すよう
に、先鋭状電極板１０が絶縁性基板２０の片面に設けら
れた構造のコロナ放電電極１（図２（Ａ））、或いは、
帯電性能の向上のため絶縁性基板２０の両面に設けられ
た構造のコロナ放電電極１ｂ（図２（Ｂ））のいずれに
構成されても良く、両面の場合、表裏の先鋭状電極板の
先端部位置が一致して配置されていても良く、千鳥状に
互いにずらして配置されていても良い。また、片面の場
合、絶縁性基板２０として用いられる、例えばセラミッ
クの割れ易さを補うために、先鋭状電極１２が設けられ
た側と反対側の面に、補強部材２１として、例えば絶縁
性樹脂を装着した構造のコロナ放電電極１ｃ（図２
（Ｃ））としても良い。

【００１２】絶縁性基板２０に用いられる絶縁性部材と
しては、従来公知のプリント基板等に用いられる絶縁性
部材を用いることができるが、高い電圧を印加し、放電
を行うため、絶縁耐力、トラッキング性に優れた材料を
選択することが好ましく、絶縁耐力としては５ＫＶ／ｍ
ｍ以上が好ましい。また、厚さは、材料の種類にもよる
が、概ね０．１ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。０．１ｍｍ以
下では直線性や強度に問題が生じ、３ｍｍ以上では重量
的に重くなり設置が困難となる。

【００１３】好ましい絶縁性部材として、以上の点か
ら、強度、直線性、絶縁耐力に優れ、また、後述する製
造方法における、耐薬品性や耐高温性の点からセラミッ
ク系の材料を用いることが特に好ましい。

【００１４】セラミック材としてはアルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）系、単結晶サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃）、フォルステ
ライト（２ＭｇＯ／ＳｉＯ₂）系、ステアタイト（Ｍｇ
Ｏ／ＳｉＯ₂）系、ジルコン（ＺｒＯ₂・ＳｉＯ₂）系、
コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂O3・5SiO₂）系、チタ
ニア系、炭化珪素（ＳｉＣ）系、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）
系、ジルコニア（ＺｒＯ₂）系、サーメット系、マイカ
レックス、ソーダ石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英
ガラス等が用いられる。これらのセラッミク材料には、
割れ易さを改善するために、重量％として５〜２０ｗｔ
％の樹脂を含有させて弾性を適度に付与したものを用い
ても良い。

【００１５】前記の如く、片面のみに放電極を形成する
場合、セラッミクのみでは衝撃、振動、取り付け部分で
の応力集中等により割れやすいため、それらの点を補強
するために、図２（Ｃ）に示す補強部材２１として絶縁
性樹脂を、放電電極形成後、放電極を形成する面とは反
対側の面に装着することが好ましいが、絶縁性樹脂とし
ては、例えば、ポリエステル、ポリイミド、ガラスエポ
キシ、エチレン−４フッ化エチレン共重合体、４フッ化
エチレン−６フッ化プロピレン共重合体、ポリ４フッ化
エチレン、ポリアミドイミド、ポリスルホン、トリアジ
ン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン等
の絶縁性樹脂、またはこれらをガラス繊維等で強化した
複合材料の他、紙フェノール、シリコンゴム等の材料を
用いることができる。

【００１６】図３に先鋭状電極板１０に設けられる先鋭
状電極１２のパターンの実施例を示すが、コロナ放電電
極１に設けられる先鋭状電極１２のパターンは、図３に
示すような、放電が行われる部分が、先鋭状になってい
るものが好ましく、先鋭状電極板の放電部として鋸歯状
の先鋭状電極１２（図３（Ａ））、ダイヤ状の先鋭状電
極１２ｂ（図３（Ｂ））、ダブル鋸歯状の先鋭状電極１
２ｃ（図３（Ｃ））、楯形の先鋭状電極１２ｄ（図３
（Ｃ））等の形状のものが用いられる。

【００１７】続いて、先鋭状電極板１０の製造方法につ
いて図４を用いて説明する。

【００１８】まず第一に、本発明のコロナ放電電極に設
けられる先鋭状電極及び共通電極の導電剤の塗布による
製造方法について説明する。

【００１９】ここで、導電剤としては、常温で塗布の行
い易い導電性インキを用いることが好ましい。絶縁性基
板２０上に、後述する導電性インキ６０２の印刷により
先鋭状電極１２及び共通電極１１を同時に構成する。導
電性インキの印刷方法としては、凸版、孔版、凹版、平
版等の印刷方法が好ましく用いられる。高温焼成型の導
電性インキを用いる場合には、孔版、特にスクリーン印
刷法が好ましく用いられる。この時のスクリーン６０１
としては、金属薄板を用いたメタルマスク、樹脂繊維、
金属ワイヤーをメッシュ状に平織りしたものを用いる。
これらを用いて、先鋭状電極１２及び共通電極１１の形
状に対応したスクリーン６０１をフォトマスク法等で形
成して、導電性インキ６０２を絶縁基板２０上に塗布す
る。スキージ６０３としては、ポリウレタン、ネオプレ
ン、シリコーン等を用いることができる。その他、スプ
レー塗装、ディピング、筆塗り、刷毛塗り等の方法も必
要に応じて用いることができる。

【００２０】その後、絶縁性基板上に塗布した導電性イ
ンキを乾燥させるが、常温乾燥型を用いた場合は、室温
で５〜１５分乾燥させた後、赤外線、電気炉等により１
００℃〜１５０℃で１０分〜２０分乾燥させる。高温焼
成型では、更にベルト炉等を用いて、焼成温度７５０℃
〜１０００℃で１時間程度焼成を行い、先鋭状電極１２
及び共通電極１１が形成される。

【００２１】絶縁性基板の両面に先鋭状電極及び共通電
極を構成する場合は、裏面についてもこの行程を繰り返
し行うか、塗布を両面同時に行い、一度に乾燥、焼成を
行っても良い。

【００２２】導電性インキの原料としては、以下のよう
な構成の従来公知の導電性インキを用いることができる
が、乾燥・焼成後の比抵抗が１０^-1Ω・ｃｍ以下となる
ようにするのが好ましい。

【００２３】導電性フィラーとしては、銀、金、白金、
パラジウム、銅、ニッケル、タングステン等の金属また
はこれらの混合物、銅粉、グラファイト、ニッケル、ガ
ラスに銀をコートした複合物粉末、無定型カーボン粉、
グラファイト、カーボン繊維等を用いることができる。

【００２４】バインダーとしては、導電性粒子を基板に
密着させる、導電性粒子を鎖上に連結して導電性をもた
せる、塗膜の物理化学的安定性を向上させる、等の働き
を持つ次のものが好ましく用いられる。即ち、エポキシ
系、ポリアミド系、フェノール系、アクリル系、ポリエ
ステル系、アルキッド系、ウレタン系、シリコーン系等
の樹脂、特にアクリル系の樹脂が好ましく用いられる。
また、高温焼成型のインキでは、低融点ガラス微粉末、
特にホウケイ酸鉛系のガラスフリットが用いられる。こ
れらを、１種類、または複数種混合してバインダーとし
て用いる。特に高温焼成型のインキの場合は、樹脂系バ
インダーとガラスフリットを混合したものがバインダー
として用いられる。

【００２５】導電性粒子、バインダーをインキ（ペース
ト）状にするための溶剤としては、作業の効率化を高め
るため、蒸発が速く、バインダーの溶解性が高いものが
用いられる。例えば、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン等の
脂肪族炭化物、シクロヘキサン、トルエン等の芳香族炭
化水素、メチルアルコール、エチルアルコール等のアル
コール、酢酸メチル、酢酸エチル等のケトン類、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール等のグリコール、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、
エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エ
チレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のグ
リコールエーテルアセテート類を用いることができる。
また高温焼成型のインキではテルピネオール、ブチルカ
ビトール等の高沸点溶媒を用いることができる。

【００２６】その他、導電性フィラーの分散性を向上さ
せる界面活性剤、印刷適性を向上させるレベリング剤、
印刷された導電部の耐磨耗性を向上させるための滑剤、
接着強度を向上させるための補強剤等を、必要に応じて
添加しても良い。

【００２７】第二に、上記の導電剤である導電性インキ
の塗布によって形成された先鋭状電極及び共通電極間に
接続される抵抗体の作製方法について説明する。

【００２８】ここで、用いられ抵抗剤としては、常温で
塗布し易い抵抗体ペーストを用いることが好ましく、絶
縁性基板２０上に、後述する抵抗体ペースト７０２の印
刷により先鋭状電極１２及び共通電極１１との間に抵抗
体１５を構成する。抵抗体ペーストの印刷方法として
は、凸版、孔版、凹版、平版等の印刷方法が好ましく用
いられる。高温焼成型の抵抗体ペーストを用いる場合に
は、孔版、特にスクリーン印刷法が好ましく用いられ
る。この時のスクリーン７０１としては、金属薄板を用
いたメタルマスク、樹脂繊維、金属ワイヤーをメッシュ
状に平織りしたものを用いる。これらを用いて、抵抗体
１５の形状に対応したスクリーン７０１をフォトマスク
法等で形成して、抵抗体ペースト７０２を絶縁基板２０
上に塗布する。スキージ７０３としては、ポリウレタ
ン、ネオプレン、シリコーン等を用いることができる。
その他、スプレー塗装、ディピング、筆塗り、刷毛塗り
等の方法も必要に応じて用いることができる。

【００２９】その後、絶縁性基板上に塗布した抵抗体ペ
ーストを乾燥させるが、常温乾燥型を用いた場合は、室
温で５〜１５分乾燥させた後、赤外線、電気炉等により
１００℃〜１５０℃で１０分〜２０分乾燥させる。高温
焼成型では、更にベルト炉等を用いて、焼成温度７５０
℃〜１０００℃で１時間程度焼成を行い、抵抗体１５を
得る。

【００３０】絶縁基板の両面に先鋭状電極板を構成する
場合は、裏面についてもこの行程を繰り返し行うか、印
刷を両面同時に行い、一度に乾燥、焼成を行っても良
い。

【００３１】上記抵抗体の形成により、絶縁性基板２０
上に先鋭状電極板１０の作製が完了されたコロナ放電電
極１が製造される。

【００３２】抵抗体ペースト原料としては、以下のよう
な抵抗体粒子とバインダーとからなる構成の従来公知の
抵抗体ペーストを用いることができるが、抵抗体ペース
トの抵抗は、乾燥・焼結後の比抵抗が、１０¹⁰Ω・ｃｍ
〜１０Ω・ｃｍ程度になるのが好ましい。この範囲であ
れば、先鋭状電極と共通電極の間の抵抗値を適正な、１
ＭΩ〜１００ＭΩに設定することが可能となる。

【００３３】抵抗体ペースト中の抵抗体粒子としては、
ルテニウム、パラジウム、ロジウム、インジウム、サブ
リミウム、ニッケル等の金属酸化物が用いられ、バイン
ダーの添加量を多く（重量部数として金属酸化物よりも
バインダーの方を多く）したものが抵抗体ペーストとし
て用いられる。金属酸化物としてはパラジウム、ルテニ
ウム系のものが多く用いられる。

【００３４】バインダーとしては、抵抗体粒子を基板に
密着させる、導電性粒子を鎖上に連結して導電性をもた
せる、塗膜の物理化学的安定性を向上させる、等の働き
を持つ次のものが好ましく用いられる。即ち、エポキシ
系、ポリアミド系、フェノール系、アクリル系、ポリエ
ステル系、アルキッド系、ウレタン系、シリコーン系等
の樹脂、特にアクリル系の樹脂が好ましく用いられる。
また、高温焼成型のインキでは、低融点ガラス微粉末、
特にホウケイ酸鉛系のガラスフリットが用いられる。こ
れらを、１種類、または複数種混合してバインダーとし
て用いる。特に高温焼成型の抵抗体ペーストの場合は、
樹脂系バインダーとガラスフリットを混合（ガラスフリ
ットを多く）したものがバインダーとして好ましく用い
られる。

【００３５】抵抗体粒子、バインダーをインキ（ペース
ト）状にするための溶剤としては、作業の効率化を高め
るため、蒸発が速く、バインダーの溶解性が高いものが
用いられる。例えば、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン等の
脂肪族炭化物、シクロヘキサン、トルエン等の芳香族炭
化水素、メチルアルコール、エチルアルコール等のアル
コール、酢酸メチル、酢酸エチル等のケトン類、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール等のグリコール、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、
エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エ
チレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のグ
リコールエーテルアセテート類を用いることができる。
また高温焼成型のペーストではテルピネオール、ブチル
カビトール等の高沸点溶媒を用いることができる。

【００３６】その他、抵抗体粒子の分散性を向上させる
界面活性剤、印刷適性を向上させるレベリング剤、印刷
された導電部の耐磨耗性を向上させるための滑剤、接着
強度を向上させるための補強剤等を、必要に応じて添加
しても良い。

【００３７】上記の先鋭状電極と共通電極との塗布、或
いは抵抗体の塗布は、何れを先に行っても良い。また、
上記の先鋭状電極と共通電極との作製を個別に行っても
よいが、同時に共通電極と先鋭状電極とを作製するの
が、工程の簡易化の点から好ましい。

【００３８】即ち、先鋭状電極を導電性インキの塗布で
作製した場合には導電性インキの塗布で、先鋭状電極を
作製する際に同時に、同一の材質を用いて共通電極を作
製するのが好ましい。また、先鋭状電極とは別の手法、
例えば、無電解メッキ、電解メッキ、金属板の貼付け、
金属蒸着等でも作製可能であるが工程の簡易化の点から
同一の方法、特に抵抗体１５の構成法と同じ塗布で行う
ことが好ましい。

【００３９】更に、図５に示すように、共通電極１１と
先鋭状電極１２とが、導電性インキの印刷により構成さ
れている場合には、共通電極１１或は先鋭状電極１２と
抵抗体１５との接続を確実なものにするために、接続部
分にスルホール（導電穴）を形成して、更に導体、例え
ばピン２４を埋め込む（図５（Ａ））、また、絶縁性基
板２０上に装着された導電板２５上に、接続部分を設け
る（図５（Ｂ））等の手段を用いても良い。後者の場
合、接続点の導電板は、絶縁性基板上にエッチング法、
無電解メッキ、電解メッキ、金属板の貼付け、金属蒸着
等で設ける。

【００４０】上記の方法により形成されたコロナ放電電
極が用いられたコロナ帯電装置を図６〜図９を用いて説
明する。

【００４１】先鋭状電極板１０は、共通電極１１と、共
通電極１１から一定間隔を隔てて一定ピッチＤｐ（ｍ
ｍ）で配設された複数の放電部である先鋭状電極１２
と、複数の先鋭状電極１２と共通電極１１とを電気的に
接続するための抵抗体１５とによって構成される。先鋭
状電極１２の先端部１３が絶縁性基板２０の面上より突
出することなく、絶縁性基板２０、例えばセラミック上
に設けられたコロナ放電電極１が、電子写真方式の画像
形成装置に用いられる像形成体である感光体ドラム７の
矢印で示す移動方向に対して直交に配置される。先鋭状
電極１２の先端部１３の曲率はＲ＝４０μｍ以下であ
る。先鋭状電極１２の先端部１３と絶縁性基板２０の端
部との間隔Ｄｓ（ｍｍ）は、Ｄｐ以下であり、先端部１
３のピッチＤｐと同じ距離以上、絶縁性基板２０上に入
り込まない。先端部１３がＤｐ以上入り込むと、絶縁性
基板２０の沿面上での放電が起こり、安定した放電が得
られない。好ましくは、先鋭状電極１２の先端部１３と
絶縁性基板２０の端部とが一致すること、即ちＤｓ＝０
であることが望ましい。制御グリッド５は、例えば、板
厚０．１ｍｍのステンレス板をエッチング加工して作ら
れたものであり、シールド部材であるサイドプレート
３，４は、例えば、ステンレス製の一枚の板より形成さ
れたものである。

【００４２】コロナ放電電極１を、絶縁性樹脂、例え
ば、ＡＢＳ樹脂で作られた支持部材２の溝２ａに落とし
込み、例えば接着剤にて固定する。サイドプレート３，
４を、先鋭状電極板１０の長手方向に平行して支持部材
２の両端に、例えば図示せぬ樹脂ネジにて取り付け固定
し、更に制御グリッド５を支持部材２の両端部の制御グ
リッド取り付け用の面２ｂ，２ｃに、例えば図示せぬ樹
脂ネジにて取り付け固定し、コロナ帯電装置であるスコ
ロトロン帯電器１００が形成される。

【００４３】上記のスコロトロン帯電器１００が、感光
体ドラム７と対峙して取り付けられるが、先鋭状電極板
１０が感光体ドラム７の回転方向下流側に取付けられる
方が、感光体ドラムの回転方向に放電が拡がるために、
帯電が安定し、特に好ましい。画像形成がなされる際、
先鋭状電極板１０には直流電圧Ｅ１が、制御グリッド５
には直流電圧Ｅ２が、先鋭状電極板１０が設けられた側
のサイドプレート４には直流電圧Ｅ４が、それぞれ、印
加される。

【００４４】先鋭状電極１２の先端部１３の間隔Ｄｐを
１ｍｍ以下とした場合、隣接する鋸歯電極への放電が起
こり帯電ムラが著しい。先鋭状電極１２の先端部１３の
間隔Ｄｐを４ｍｍ以上とした場合、隣接する鋸歯電極か
らの放電が重ならず鋸歯電極のピッチに応じたムラが発
生し、鋸歯電極からの放電が完全に独立して感光体ドラ
ムに達するため帯電ムラが激しい。

【００４５】図８に示すように、放電ムラの発生の無い
ような先鋭状電極１２の先端部１３の間隔Ｄｐを、１ｍ
ｍ以上、４ｍｍ以下とすると、コロナ放電の放射状の広
がりの互いに交叉する点までの距離が２倍のＤｐとなる
ため、先鋭状電極１２の先端部１３と制御グリッド５と
の間隔の値Ｄｇを２Ｄｐ以上になる位置に、制御グリッ
ド５を配置することにより、隣接する先鋭状電極１２か
らの放電が重なった状態で制御グリッド１５に到達する
ため制御グリッドの制御性が上がり、均一放電状態を得
ることが出来る。

【００４６】先鋭状電極板１０を絶縁性基板２０上に形
成することによって、先鋭状電極板１０を高い精度で感
光体ドラム７に対して取り付けることができる。特に折
れや曲がり、うねりが発生しないために、放電ムラの少
ない均一な帯電性を得ることができる。先鋭状電極１２
の先端部１３の先端部分まで絶縁性基板２０上に形成す
ることにより、この効果は特に顕著となる。

【００４７】上記の先鋭状電極板１０は必ずしも感光体
ドラム７に対して垂直に設置する必要はなく、より放電
面を広くして安定した放電を得るために、図９に示すよ
うに、先鋭状電極１２のある側に傾けて設置したスコロ
トロン帯電器１００ｂを用いても良く、コロナ放電電極
１を傾けて設置する場合にも上記と同様の関係がＤｐと
Ｄｇの間に成り立つ。

【００４８】また、コロナ帯電装置としては、上記実施
例にて説明した先鋭状電極板１０が片面に設けられたコ
ロナ放電電極１の外に、図２（Ｂ）に示したような、先
鋭状電極板１０が両面に設けられたコロナ放電電極１ｂ
や、図２（Ｃ）に示したような、片面に先鋭状電極板１
０が設けられたコロナ放電電極１に補強部材２１を固着
したコロナ放電電極１ｃが取付けられたものでも良い。

【００４９】

【実施例】

実施例１絶縁性基板２０として、厚さ１ｍｍのアルミナ（Ａｌ₂
Ｏ₃）セラミック上に、図４にて説明したスクリーン印
刷法により、下記に示す導電性インキを用いて、先鋭状
電極１２と共通電極１１とを形成し、次いで、抵抗体ペ
ーストを用いて抵抗体１５をスクリーン印刷法により形
成し、コロナ放電電極１を製造した。抵抗体ペーストと
しては、酸化ルテニウム、ガラスフリット、エチルセル
ロース、テルピネオール、ジブチルフタレート、ブチル
カルビトール（酸化ルテニウム：ガラスフリット＝３
０：７０）の組成のものを用いた。

【００５０】導電性インキ銀−パラジウム：８０重量部ガラスフリット：２０重量部エチルセルロース：７重量部テルピネオール：３０重量部なお、それぞれの印刷後、室温で２０分放置後、電気炉
において１５０℃で２０分乾燥させ、ベルト炉を用い
て、９００℃で約１時間焼成を行う。先鋭状電極板１０
の形成されていない側の面に、厚さ０．２ｍｍのガラス
エポキシからなる補強部材を接着剤により全面にはりつ
け、コロナ放電電極１ｃを作製した。

【００５１】上記により作製され、図２（Ｃ）に示した
構造のコロナ放電電極１ｃが設けられた、図６に示した
スコロトロン帯電器１００を用いて、先鋭状電極１２の
先端部１３の間隔Ｄｐを３ｍｍ、先鋭状電極１２の先端
部１３と絶縁性基板２０の端部との間隔Ｄｓを０．２ｍ
ｍ、先鋭状電極１２の先端部１３と制御グリッド５との
間隔の値Ｄｇを７ｍｍとし、先鋭状電極１２の先端部１
３のＲ＝30μｍの先鋭状電極板１０に−４．７ｋＶ（Ｄ
Ｃ）を印加し、制御グリッド５には−８００Ｖ（ＤＣ）
を印加して感光体ドラム７の表面電位を−８００Ｖで制
御し、制御グリッド５の有効な制御性を保つよう先鋭状
電極板１０の両側のサイドプレート３，４には制御グリ
ッド５への印加電圧より低い−６００Ｖ（ＤＣ）をそれ
ぞれ印加して実験した結果、均一な帯電性が得られた。

【００５２】実施例２（両面電極）厚さ３ｍｍのアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）セラミックの両面
に、実施例１にて示したと同様な条件で、図４にて説明
したスクリーン印刷法により、導電性インキを用いて、
先鋭状電極１２と共通電極１１を形成し、次いで、抵抗
体ペーストを用いて抵抗体１５をスクリーン印刷法によ
り形成し、コロナ放電電極１ｂを製造した。

【００５３】抵抗体ペーストとしては、酸化ルテニウ
ム、ガラスフリット、エチルセルロース、テルピネオー
ル、ジブチルフタレート、ブチルカルビトール（酸化ル
テニウム：ガラスフリット＝３０：７０）の組成のもの
を用いた。

【００５４】それぞれの印刷後、室温で２０分放置後、
電気炉において１５０℃で２０分乾燥させ、ベルト炉を
用いて、９００℃で約１時間焼成を行った。

【００５５】両面の先鋭状電極１２の先端部１３が重な
らないように、位置を１／２ピッチづつずらして先鋭状
電極を形成し、図２（Ｂ）に示した構造のコロナ放電電
極１ｂを製造し、図１０に示したスコロトロン帯電器１
００ｃを用いて実験した。Ｄｐ＝３ｍｍ、Ｄｓ＝０．４
ｍｍ、Ｄｇ＝６．５ｍｍ、Ｒ＝３０ｍｍとし、Ｅ１＝
３．５ＫＶＤＣ、Ｅ２＝−８００ＶＤＣ、Ｅ３＝Ｅ４＝
−６００Ｖとした。更に均一な帯電性が得られた。

【００５６】比較例実施例で用いた先鋭状電極板のかわりに、厚さ０．１ｍ
ｍのステンレス板をエッチング加工して作られた先鋭状
電極を絶縁性基板の端部から３ｍｍ突出させて設け、同
じくエッチング法で構成された共通電極との間を、その
両端に導電性両面テープをそれぞれ貼り付けた抵抗体シ
ートにより接続した。Ｄｐ＝３ｍｍ、Ｄｇ＝７ｍｍ、Ｅ
１＝−４．５ＫＶ（ＤＣ）、Ｅ２＝−８００Ｖ、Ｅ３＝
Ｅ４＝−６００Ｖとした。

【００５７】上記の実施例及び比較例による、均一帯電
の評価法として、画像濃度０．８（Ｍａｃｂｅｔｈ
（株）社製マクベス濃度計ＲＤ−９１８による測定）の
ハーフトーンを紙上に出力し、搬送に対して垂直方向の
濃度ムラを１０μｍピッチで画像解析装置（ＲＴ−２０
００Ｃ、ヤーマン（株）社製）を用いて測定し、その標
準偏差を算出して比較した。表１にその結果を示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】標準偏差が小さいほど（０に近い程）バラ
ツキが小さく、帯電が均一であることを示す。

【００６０】勿論、この先鋭状電極板が設けられたコロ
ナ放電電極を用いたコロナ帯電装置は、電子写真方式の
画像形成装置における帯電器以外の、転写・分離装置、
除電装置等にも用いることができるし、電子写真以外の
分野においても利用することができる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１によれば、絶縁性基板上に導電
剤と抵抗剤とを塗布することにより先鋭状電極を有する
先鋭状電極板を形成する。このような製造方法にするこ
とで、先鋭状電極が絶縁性基板より突出することなく形
成され、折れ、曲がり等の生じることなく、取り扱いの
容易なコロナ放電電極を、精度良く、容易に得ることが
できる。従来公知のプリント基板の製造方法と同様な薬
剤、基材、加工装置を用いることが可能なため、安価
に、容易にコロナ放電電極を得ることができる。また、
塗布により形成された先鋭状電極は、バインダー量や導
電性フィラー量を自由に調整することができ、比較的厚
い先鋭状電極を形成することができる。このため放電部
分の面積を広く形成することができるため、放電ムラが
起こりにくく、安定した帯電性を得ることができる。ま
た、先鋭状電極、共通電極、抵抗体とも同様な塗布によ
り形成することができるために、製造設備や工程数の大
幅な簡略化が可能となる。

【００６２】請求項２によれば、強度、直線性、絶縁耐
力に優れ、また、導電剤或は抵抗剤の乾燥、焼成時の耐
高湿性の点から特に好ましい。

【００６３】請求項３によれば、安定して、均一な帯電
性能が得られる。

【００６４】請求項４によれば、絶縁性基板の割れ易
さ、特に、セラミックの割れ易さを補うことができる。

【００６５】請求項５によれば、製造時や使用時に、先
鋭状電極の先端部が容易に折れ、曲がり等の生じること
のないコロナ放電電極が得られる。また、先鋭状電極板
を絶縁性基板上に形成することによって、先鋭状電極板
を高い精度で感光体に対して取り付けることができ、特
に、先鋭状電極板に設けられた先鋭状電極の先端部を絶
縁性基板より突出させずに、絶縁性基板上に形成するこ
とによって、折れや曲がり、うねりが発生しないため
に、放電ムラの少ない均一な帯電性を得ることができ
る。

【００６６】請求項６によれば、使用時における清掃や
交換の際に、先鋭状電極の先端部が容易に折れ、曲がり
等の生じることのないコロナ帯電装置を得ることができ
る。また、塗布により形成された先鋭状電極は、バイン
ダー量や導電性フィラー量を自由に調整することがで
き、比較的厚い先鋭状電極を形成することができる。こ
のため放電部分の面積を広く形成することができるた
め、放電ムラが起こりにくく、安定した帯電性を得るこ
とができる。また、先鋭状電極、共通電極、抵抗体とも
同様な印刷法により形成することができるために、製造
設備や工程数の大幅な簡略化が可能となる。

【００６７】請求項７によれば、強度、直線性、絶縁耐
力に優れ、また、導電剤或は抵抗剤の乾燥、焼成時の耐
高湿性の点から特に好ましいコロナ放電電極を有するコ
ロナ帯電装置を得ることができる。

【００６８】請求項８によれば、安定して、均一な帯電
性能が得られるコロナ放電電極を有するコロナ帯電装置
を得ることができる。

【００６９】請求項９によれば、絶縁性基板の割れ易
さ、特に、セラミックの割れ易さを補ったコロナ放電電
極を有するコロナ帯電装置を得ることができる。

【００７０】請求項１０によれば、製造時や使用時に、
先鋭状電極の先端部が容易に折れ、曲がり等の生じるこ
とのないコロナ放電電極を有するコロナ帯電装置が得ら
れる。また、先鋭状電極板を絶縁性基板上に形成するこ
とによって、先鋭状電極板を高い精度で感光体に対して
取り付けることができ、特に、先鋭状電極板に設けられ
た先鋭状電極の先端部を絶縁性基板より突出させずに、
絶縁性基板上に形成することによって、折れや曲がり、
うねりが発生しないために、放電ムラの少ない均一な帯
電性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコロナ放電電極を示す図である。

【図２】コロナ放電電極の構造例を示す図である。

【図３】先鋭状電極のパターンを示す図である。

【図４】コロナ放電電極の製造方法の全体の流れを示す
図である。

【図５】共通電極或いは先鋭状電極と、抵抗体との接続
を示す図である。

【図６】本発明のコロナ放電電極を用いたスコロトロン
帯電器の断面構成図である。

【図７】図６のスコロトロン帯電器の組立図である。

【図８】スコロトロン帯電器の放電状態を示す図であ
る。

【図９】斜めにコロナ放電電極が取付けられたスコロト
ロン帯電器を示す図である。

【図１０】両面電極構造のスコロトロン帯電器を示す図
である。

【図１１】従来の、鋸歯状電極板を示す図である。

【図１２】図１１の改良形の鋸歯状電極板を示す図であ
る。

【符号の説明】

１，１ｂ，１ｃコロナ放電電極２支持部材３，４サイドプレート５制御グリッド７感光体ドラム１０先鋭状電極板１１共通電極１２，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ先鋭状電極１３先端部１５抵抗体２０絶縁性基板２１補強部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小松徹東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者羽根田哲東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電圧源に接続される共通電極と、前記共
通電極から隔てて配設された複数の先鋭状電極と、前記
複数の放電電極と共通電極とを電気的に接続するための
抵抗体とによって構成される先鋭状電極板が設けられた
コロナ放電電極において、前記抵抗体が、絶縁性基板上
に抵抗剤を塗布して形成され、また前記複数の放電電極
と共通電極とが、絶縁性基板上に導電剤を塗布して形成
されたことを特徴とするコロナ放電電極。
【請求項２】前記絶縁性基板が、セラミックであるこ
とを特徴とする請求項１項に記載のコロナ放電電極。
【請求項３】前記絶縁性基板の両面に前記先鋭状電極
板が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記
載のコロナ放電電極。
【請求項４】前記絶縁性基板の前記先鋭状電極板が設
けられた面と反対側の面に、前記絶縁性基板の補強部材
が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載
のコロナ放電電極。
【請求項５】前記先鋭状電極の先端部が前記絶縁性基
板より突出しないことを特徴とする請求項１〜４の何れ
か１項に記載のコロナ放電電極。
【請求項６】電圧源に接続される共通電極と、前記共
通電極から隔てて配設された複数の先鋭状電極と、前記
複数の放電電極と共通電極とを電気的に接続するための
抵抗体とによって構成される先鋭状電極板が設けられた
コロナ放電電極を有するコロナ帯電装置において、前記
抵抗体が、絶縁性基板上に抵抗剤を塗布して形成され、
また前記複数の放電電極と共通電極とが、絶縁性基板上
に導電剤を塗布して形成されたことを特徴とするコロナ
帯電装置。
【請求項７】前記絶縁性基板が、セラミックであるこ
とを特徴とする請求項６に記載のコロナ帯電装置。
【請求項８】前記絶縁性基板の両面に前記先鋭状電極
板が設けられたコロナ放電電極を有することを特徴とす
る請求項６または７に記載のコロナ帯電装置。
【請求項９】前記絶縁性基板の前記先鋭状電極板が設
けられた面と反対側の面に、前記絶縁性基板の補強部材
が設けられたコロナ放電電極を有することを特徴とする
請求項６または７に記載のコロナ帯電装置。
【請求項１０】前記先鋭状電極の先端部が前記絶縁性
基板より突出しないコロナ放電電極を有することを特徴
とする請求項６〜９の何れか１項に記載のコロナ帯電装
置。