JPS60142367A

JPS60142367A - 帯電装置

Info

Publication number: JPS60142367A
Application number: JP24779983A
Authority: JP
Inventors: Itsuo Ikeda; 池田　五男; Seiichi Miyagawa; 宮川　誠一
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1985-07-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、電子写真複写機用の帯電装置、特にその小型
、軽量化および信頼性の向上、メンテナンスの良好な前
記装置に関する。

従来技術従来、電子写真複写機などに用いられている帯電装置と
しては、コロトロンやスコロトロンなどのコロナ放電器
が広く使われている。しかし、コロナ放電器では放電用
ワイヤにトナーや紙粉などの異物が旧著し易いために帯
電ムラが生じ易く、清掃や交換など定期的メインテナン
スを必要とすること、放電ワイヤが細く断線し易いなど
信頼性に乏しいことおよび放電電流を大にすると放電ワ
イヤとシールドケースとの間、または被帯電体との間で
火花放電を発生し、あまり大きな放電電流が得難く、こ
のため複写スピードを高めることに限界が生じる等の不
都合がある。

たとえば、（イ）特公昭４２−２３９１９号公報所載の
「コロナ放電を使用する写真層表面荷電装置」では、グ
リッド構成の制御、誘電体、高周波高電圧電源を使用す
る点、本発明技術に一部類似する部分もあるが、放電電
極にワイヤを用いて従来のコロナ放電器と構造が殆んど
同じであるため、保守、メンテナンスに難がある。

（ロ）特開昭５４−７８６９８号公報記載の「除電装置
」は、イオン発生源は、本発明と同じ構成であるが、除
電のみの用途に施され、帯電用制御電極がない。

また、 ←→特開昭５８−４８０７３号公報「電子複写機の平型
放電装置」所載の技術は、イオン発生源が本発明と同じ
であるが、被帯電体面に、正確な帯電位を形成するよう
制御する機能および制御電極がない。

に）ＵＳＰ　Ｎ［１４１５５０９３号明細書ｒＭＥＴＨ
ＯＤ　ＡＮＤＡＰＰＡＲＡＴＵＳ　ＦＯＲＧＥＮＥＲＡ
ＴＩＮＣ，ＣＨＡＲＧＥＤＰＡＲＴ　Ｉ　ＣＬＥＳｊに
は、複写機の帯電に用いるＳｌｏｔｅｄＣｈａｒｇｅｒ
が説明されているが、特開昭５８−４８０７３号公報記
載の技術と同一構成である。正確な帯電制御は、この構
成ではできない。さらに、（ホ）日経エレクトロニクス
、１９８２．７．５号１３８〜１３９ページには、この
種の装置を記録パルスによる書込み手段として使用する
技術が説明されているが、その場合、第三電極は制御手
段としてではすく、静電レンズとして絞り機能で使用し
ている。

目　的そこで、本発明は、上述、従来装置の欠点を解消して、（１１帯電ムラなどを発生させず正確で安定した帯電電
位が得られる。

（２）清掃、交換などの定期メンテナンスを不要または
簡素化する。

（３）帯電極性および電位を容易に制御することができ
る。

（４）放電電流を大きくすることができ高速複写が可能
、しかも、（５）平板状で小型・安価な高性能帯電装置。

を提供することを目的とする、。

構　成本発明は、前述の特許請求の範囲の欄に記載されたとお
りのものであって、これによって、第一誘導体層を介し
て交流コロナ放電を行い、第二電極の近傍に多量の正負
イオンを発生させ、第三電極と対向させた被帯電体の接
地された背面電極と、第二電極および第三電極の各々と
の間に直流電界を印加する直流電源をつなぎ、これによ
って前記発生したイオンのうちの一方の極性を有するイ
オンのみを選択して、被帯電体表面に被着するイオン流
および帯電量を制御することを特徴とするものである。

すなわち、この種装置で第二電極までを備えたものにお
いて被帯電体表面に所定極性のイオンな被着、帯電させ
る手段としては、（イ）被帯電体の背面電極を接地し、この背面電極との
間に直流電源を設け、所定極性の直流電界を印加するこ
とにより、第二電極と同極性のイオンを選択的に被着さ
せる方法、（ロ）第二電極を接地し、前記第二電極と被帯電体の背
面電極との間に直流電源を設け、これによって所定極性
の直流電界を印加することにより、第二電極と逆極性イ
オンを選択的に被着させる方法、（ハ）第二電極と被帯
電体の背面電極との中間点を接地して、前記第二電極と
背面電極とに各々異なる直流電界を印加することによっ
て、イオンの極性選択と被着イオン流の制御を行う方法
、など、各種の方法の実施が可能であるが、これらは、
いずれの方法も被帯電体への帯電量を正確にコントロー
ルをすることが困難であり、これを解決する手段として
本発明装置を開発したものである。

本発明は、さらに第三電極を設け、第三電極と被帯電体
の接地背面電極との間に直流電源を設け、これによって
被帯電体表面に被着するイオン極性および帯電量を、第
三電極に印加する直流電界の極性と電圧とにより正確に
コントロールすることを特徴とするものである。

以下、本発明による新規な帯電装置の一実施例を添付図
面に沿って説明するが、本発明装置は必ずしも、以下に
記載する構成のもののみに限定されるものではない。

第１図は本発明帯電装置の実施例の模式的断面を示し、
図中、１は、膜厚２５ミクロンのステンレス箔からなる
第一電極で、２で示される膜厚２５ミクロンのポリエス
テルフィルムよりｆＩる第一誘電体層に固定されている
。前記、第一電極は、線状。

棒状、板状など任意の形状および材質のものを用いるこ
とができるが、第一電極の形を線状、棒状など筋状にし
た場合には、第一誘電体層２を介して、第二電極３と互
に千鳥状の位置を占めるよう配置するのが好適である。

上記のうち第一電極１と第二電極３および第二電極３と
第三電極５とに挾まれる第一誘電体層２および第二誘電
体層４の材質は、そのほかポリイミドｌどの有機材料系
誘電体やガラス、セラミックなどの無機系誘電体のいず
れをも採用可能であるが、コロナ放電による損傷を防ぐ
ためにはセラミックなどが好適である。３は、第二電極
、４は第二誘電体層、５は第三電極で、これらは膜厚１
００ミクロンのポリエステルフィルムの両面に２５ミク
ロンの厚さのステンレス箔を接着して、これを巾１＋ｎ
ｍの帯を形成する短冊状に裁断し、第一誘電体層２の他
面に接着して作製した。

また、少くとも第二電極３と第三電極５とは細い線状、
箔状またはメツシュ状その他相二電極３が固定される第
一誘電体層２表面を微分割する任意の形状に構成するこ
とができるが、それらは互に平行ｒｌ線状形態をなすも
のが好適に採用され、その材質としては導線のみならず
、半導体、導電性プラスチック、導電性塗料、金属蒸着
膜等、任意の形および材質のものが用いられる。ただし
、前述のように第一電極の形によっては、その取付位置
に配慮することが好ましい。

第三電極５には、１ＭΩの保護抵抗６、第一電極１には
、マツチングコンデンサＴを介して高周波高圧電源８を
接続する。高周波高圧電源８の他の端子は導線９を通し
て第二電極３に接続されると共に、直流電源１０．１１
を介して接地１２されている。

なお、１３は、上述帯電装置に近接対向して置かれた被
帯電体（感光体）表面、１４は、その背面電極で、同電
極はアースされている。

上記装置において、第一電極１と第二電極３との間に高
周波高圧を印加すると、両電極間で、高周波コロナ放電
が行われるが、誘電体層２の作用で火花放電が抑制され
て第二電極３近傍の誘電体層表面に多量の正負イオンが
発生する。

その際、第一電極１と第二電極３との間に印加する交流
高電界は、交流高圧電源８を直接接続してもよいが、適
当ｒｚ値の抵抗またはコンデンサ７を介して接続するこ
とによって、前記誘電体層２が万一絶縁破壊を起しても
、そのとき放出される放電エネルギを安全な範囲に抑え
ることができ、さらに第一電極１および／または第二電
極３の材質自体を適当な値の高抵抗体で構成することに
よって、上記絶縁破壊時の放出エイ、ルギーの量を抑制
して、安全性を高めることができるものとなる。

また、印加する交流高電圧の周波数としては、商用の５
０　Ｈｚでも使用可能であるが、Ｉ　ＫＨｚ以上である
ことが好ましく、多量のイオンを発生させるためには５
０　ＫＨｚから５　ＭＨｚまでの高周波が好適に用いら
れる。また、前記第二電極３を接地１２して用いる場合
には、第一電極１の背面は適当な絶縁物で被覆し、さら
に場合（二よっては、その外側を導体で被覆して接地す
るのが安全対策上好適である。

なお、第一電極１は第二電極３との間で、交流高電圧が
印加され、スパークオーバーを生じるため、第一電極１
全体をセラミック類の誘電体で被覆する。

かくして、誘電体層２表面に多量の正・負イオンが発生
する。そこで、接地１２シた被帯電体の背面電極１４と
第二電極３との間の直流電源１０によって、第二電極３
任例えば負電圧を印加すると、これによって第二電極３
近傍に発生した正・負イオンのうち、負極性イオンのみ
が第二電極３で反抗され、被帯電体表面１３に被着を起
す。しかし、このままでは被帯電体表面に被着するイオ
ン量が制御万能で帯電電位に過不足が生じる。この帯電
ムラは、画像品質の欠点として直接濃度ムラとなって表
現され、非常に見苦しい結果となって表われる。この欠
点を防止する手段として本発明装置では、帯電電位が規
定電位に達したとき、被帯電面には急速に放電電荷が少
ｒ（（ｆｘす、はぼ均一な帯電ムラのない帯電条件をつ
くる第三電極５を設けた。前記、第三電極５は第一電極
と第二電極との間の交流コロナ放電によって第二電極−
３近傍に発生した正・負イオンのうちの一方の極性イオ
ンを選択すると共に、被帯電体１３表面に被着するイオ
ン量を制御する作用を有するイオン放出部であるため、
第二電極３と同様に平行配列された線群で形成されるが
、隣接する電極間の距離は、第二電極のそれと同等もし
くは、それよりも大きくすることによってイオンを通過
させ易くして用いられる。また、第二電極３と第三電極
５とに挾まれる第二誘電体層も、第二および第三電極と
同様に平行配列して形成されているが、第三電極５と同
じくイオン流の通路に当るため、帯電してイオン流の通
過が妨げられないように、その通路を広くし、したがっ
て各々の巾が次のようｒｚ量関係あることが好適である
。

第二電極≧第三電極≧第二誘電体次に、被帯電体面を導体面として外部から直流電位Ｖｐ
を与え、これを横軸にとり、同電位Ｖｐを変化させた場
合の、その面に流れる電流Ｉｐの変化を縦軸にして両者
の関係を表わす特性図を第２図に示す。

第２図中、実線で示した曲線は第三電極５を設けてＩＩ
い場合のｖｐ　−Ｉｐ線図であり、点線鳴二よる曲線は
第三電極５を施した場合のそれを示してＩ／する。この
特性曲線からも明らかなよう（＝、第三電極を設けたと
きには、電流Ｉｐ（相対的な帯電をするための単位時間
当りの電荷量を示す）は、少くなってはいるが、急激に
電流は減少し、帯電ムラのｙ、（い状態を作り出してい
ることが観察される。

効　果本発明装置は、以上述べたとおりのものであって、（１）帯電装置が平板状に構成されるから、小型・軽量
化が図れる。ｔｒｘわち、フィルム状放電装置が形成さ
れ、前記装置を被帯電体（感光体）面上の１１１いし２
謹上に設定できるため、そのスペースを非常に小さくす
ることができる。これは家庭用複写機またはポータプル
複写機にとって欠かすことのできない帯電手段である。

（２）従来のコロナ放電器のよう（二細い放電ワイヤを
用いないため、張力調整、断線等のトラブルが生じない
こと、また、無雑作に清掃することができ、メンテナン
スが容易である。

（３）帯電量を正確にコントロールをすることが可能で
ある。

等々、従来装置にみられｙ、ｚい格別の作用、効果を奏
するものである。

なお、上述構成の帯電装置は電子写真複写機のみＴｘ　
ラず、光プリンタ、ファクシミリ７（どの静電的画像形
成機器にも実施可能であり、利用範囲が広い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明帯電装置の一実施例の模式的断面図、
第２図は本発明装置において被帯電体面を導体面とし、
外部から直流電位Ｖｐを与えて、これを変化させた場合
の、その面に流れる電流Ｉｐの変動との関係を示す特性
図である。１・・・第一電極　２・・・第一誘電体層３・・・第二
電極　４・・・第二誘電体層５・・・第三電極　６・・
・保護抵抗７・・・マツチングコンデンサ　８・・・高周波高圧電
源９・・・導線　１０．１１・・・直流電源代理人　弁
理士　今　誠第１図４第２図ｖＰ（Ｖｏｌｔｓ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第一電極、第一誘電体層、第二電極、第二誘電体
層および第三電極を順次積層配置し、前記第一電極と第
二電極との間に交流電界を印加して正・負イオンを発生
させる手段、前記第圧電極と対向する被帯電体の接地さ
れた背面電極、前記第二電極および第三電極の各々の間
に、それぞれ直流電界を印加して被帯電体表面に被着す
るイオンの極性選択と加速および均一で正確な帯電位制
御をする手段を備えたことを特徴とする帯電装置。
（２）前記第二電極、第二誘電体層および第三電極は、
それぞれ平行配置された複数の線群より形成された積層
体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
帯電装置。
（３）平行配置された線群を形成する前記第二電極群の
隣接する電極間距離は、第三電極群の隣接する電極間距
離に等しいか、または、それよりも小さいことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の帯電装置。
（４）第二電極群と第三電極群との間に挾まれる前記第
二誘電体の巾は、前記第二電極の電極巾に等しいか、ま
たは、それよりも小さいことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の帯電装置。
（５）前記第一電極と第二電極との間に印加する交流電
界は、５０　Ｈｚ　’ｆ（いし５　ＭＨｚの高周波高電
圧であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
帯電装置。
（６）　被帯電体の接地背面電極と前記第二電極との間
に印加される直流電圧の絶対値が、被帯電体の接地背面
電極と第三電極とに印加される直流電圧の絶対値より大
きいことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の帯電
装置。（力　前記装置の表面に露出した線群は、条またはリボ
ン群よりなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の帯電装置。