JPS62286074A - 除・帯電装置 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 扼査次！ 本発明は除・帯電装置、特に感光材料あるいは誘電材料
などの被除・帯電部材な除電または帯電する除・帯電装
置に関する。

え１肢遺 従来、静電記録あるいは電子写真装置などにおいて、い
わゆるコロナ放電装置が感光体などの被除争帯電部材を
除電あるいは帯電するために広く用いられている。しか
しながら、コロナ放電装置は放電ワイヤのわずかな汚れ
によっても、有害な放電ムラが生じ易く、この放電ムラ
は被除Φ帯電部材を不均一な除φ帯電状態にするという
欠点があり、また放電ワイヤとこれを包囲する導電性シ
ールド部材との距離をある程度以」−に離す必要があり
、装置の小型化にも限界がある。

これに対して他の放電装置として誘電体を挾む電極間に
交互電圧を印加し、これにより一方に電極（放電電極）
側の誘電体表面と該一方の放電電極の、誘電体表面に直
角な端面に正Φ負イオンを発生させ、外部電界により所
望の極性のイオンを抽出するもの（特開昭５４−５３５
３７５号公報）がある。この装置は活発な放電により、
放電電極が汚れにくく、しかも従来のコロナ放電装置に
比較して小型化が可能であるという利点がある。

従って、この装置の一掃の改善が望まれている。例えば
、電子写真複写装置において、感光体上に形成されたト
ナー像をコピー紙などに転写する場合にコロナ放電装置
が使用されている。転写帯電器においては転写効率を良
くするためにの観点から帯電巾が小さいことが好ましい
。

１１立１１ 本発明は誘電体を挾む誘導電極と放電電極とを有するイ
オン発生装置を使用して小さい帯電１］で除争帯電を行
なうことができる除―帯電装置を提供することを目的と
する。

ｉ１立ｌ」 本発明によれば、誘電体と、該誘電体を挾む細長放電電
極と誘導電極と、該誘電体の放電電極側で該放電電極に
沿って、延在し除−帯電巾を制御する部材と、を有し、
前記放電電極と誘導電極との間に交互電圧を印加するこ
とによって、放電電極近傍にイオンを発生させ、発生し
たイオンによって被除・帯電部材を除電または帯電する
ことを特徴とする除・帯電装置が提供されるので、小さ
い帯電１】で被除−帯電部材を除電または帯電すること
ができる。

ここで除・帯電とは、被帯電体を帯電する場合あるいは
被除電部材を除電する場合を意味する。

実ｊ１例 第１図は本発明の実施例による放電装置ｌの断面図であ
る。本発明の除−帯電装置は被帯電体を帯電する場合あ
るいは被除電体を除電する場合のいずれにおいても適用
可能であるが、説明の簡略化のため以下被帯電部材を帯
電する場合について説明する。

この放電装置１は誘導電極２、放電電極３および誘電体
４、制御部材９を有し、被帯電部材５を帯電する機能を
有する。誘導電極２および放電電極３は図示のごとく誘
電体４を挾む。

誘導電極２は誘電体４の一方に面倒（図で上方）に設け
られている。

放電電極３は誘電体４の他方の面側に設けられている。

誘電体４は硝子、マイカ、セラミックなどの無機材料の
他ポリイミド、ポリエステル、四弗化エチレン、エポキ
シ樹脂などの比較的耐熱性の高い高分子樹脂が用いられ
る。

被帯電部材５は放電装置ｌの放電電極３に対向して設け
られ、これは感光材料あるいは誘電材料などの記録材で
あり、導電性材料の導電性基板６上に設置されている。

交互電圧電源７が誘導電極２と放電電極３とに接続され
、これらの間に交互電圧を印加する。ここで交互電圧は
Ｏ電位を中心として、対称な波形のいわゆる交流電圧に
限られず、非対称な形の交互電圧でもよい。

直流バイアス電源８が放電電極３と導電性基板６との間
に直流バイアス電圧を印加する。

制御部材９は放電電極３の両側で放電電極３に沿って延
在する。制御部材９の誘電体４表面からの高さは放電電
極３の厚さ以上とすることが好ましい。

第２図は制御部材９の電位とバイアス電圧との差と帯電
１”１１との関係を示すグラフである。これから理解さ
れるように制御部材９の電位の増加とともに帯電１１絞
り効果が大きくなる。また、制御部材９の電位が一定の
場合制御部材９を放電電極３へ近づけると、絞りに有効
な電界強度が増加するので絞り効果は増大する。

第３図は制御部材９の厚さと帯電ｌ］との関係を示す。

これから理解されるように制御部材９の厚さを放電電極
３の厚さ以上とすることによって絞り効果が現われ、制
御部材９の厚さの増加とともに絞り効果が増大する。勿
論、制御部材９の厚さは誘電体４の表面と被除・帯電部
材５表面との距離以下である。制御部材９の厚さを２ｍ
ｍ以上とすると、制御部材９による電界が強すぎ、帯電
に使用可能なイオンが減少し帯電効率が低下する。

本実施例では、制御部材９の材料は誘電体４と同一とし
たが、別材料、例えば高分子樹脂フィルムを接着材など
で貼付けてもよい。しかし、本件発明者の実験によれば
、放電時に発生するイオンオゾンなどにより、接着層お
よび樹脂が使用とともに劣化するので、本実施例のごと
く同一材料で一体形成することが好ましい。

つぎに、この装置を用いて行なう本発明の帯電プロセス
について説明する。

まず、放電電極３と誘導電極２との間に交互電圧電源７
により交互電圧を印加する。これにより誘電体４の放電
電極３側の放電領域において放電が発生し正◆負イオン
が生成される。

この放電電極３と導電性基板６の間に印加される直流バ
イアス電圧によって、上記のごとく形成された正・負イ
オンのうち直流バイアス電源８の極性によって決まるイ
オンのみが被帯電部材５に向う。すなわち、直流バイア
ス電源８の電圧により放電電極３と被帯電部材５との間
には電界が形成され、この電界の方向は直流バイアス電
源８の電圧の方向によって決定する。図示の場合は放電
電極３から導電性基板６に向う電界が形成されるので正
・負イオンのうち正イオンのみが被帯電部材５に向い、
そこに付着して被帯電部材５を正に帯電する。

この放電にさいして発生したイオンは放電電極３近傍の
誘電体４を帯電し、同時に制御部材９の表面を十分にを
帯電する。この帯電によって制御部材９の表面は高電位
となり、それによる電界で、放電電極３から被除・帯電
部材５へ向う電気力線が絞るられることになる。従って
、帯電１１が小さくなり、シャープな帯電を行なうこと
ができる。

本発明において、除骨帯電装置１はつぎのようなプロセ
スで製造した。

誘電体４として厚さ２００〜５００　ｇｍのガラス、ア
ルミナなどのセラミック材料を用いた場合、誘導電極２
を放電電極３をタングステンを印刷によって焼成後の厚
さ３０ｇｍ程度に形成される。制御部材９は誘電体４と
同一材料で同時に形成される。この場合放電電極３の［
１コは約２００ｇｍである。である。制御部材９はこの
放電電極３から５００μｍ以上８ｍ、ｍ以下の位置で放
電電極３の両側に形成される。制御部材９の厚さは２ｍ
ｍ以下３０ｐｍ以上とすることによって電気力線を絞る
上記効果が得られる。

つぎに第２の実施例として、高分子樹脂フィルムを誘電
体４に用いた場合について説明する。除・帯電装置１の
構成は寸法などを除いて上記実施例と同一であるので、
説明を省略する。本実施例の除・帯電装置１はつぎのよ
うなプロセスで製造される。

例えば２５〜５００ｇｍの厚さのポリイミドフィルムを
誘電体４として使用し、これに銅、ステンレス鋼、ニッ
ケルなどの２０〜５０ｐｍの厚さの金属箔を接着し、巾
２００ＩＬｍ程度にバターニングする。制御部材９は上
記実施例と同様に誘電体４形成に一体的に形成すること
が好ましい。

制御部材９は放電電極３の側端面から２５０ｐｍ以上、
８　ｍ　ｍ以下の位置で放電電極３の両側に設けられ、
厚さは３０ＪＬｍ〜２　ｍ　ｍ程度である。制御部材９
の帯電電位および厚さと絞りｔｉコとの関係は上記実施
例の場合と同様である。本実施例においても上記実施例
と同様の効果が奏される。この実施例は誘電体４の厚さ
を減少させることができる利点がある反面耐久性が劣る
。

つぎに第３の実施例について説明する。除・帯電装置１
の構成は寸法などを除いて上記第１の実施例と同一であ
るので、説明を省略する。本実施例の除・帯電装置ｌは
つぎのようなプロセスで製造される。

ガラス、セラミック、樹脂などの絶縁性基板」−に誘導
電極２として蒸着、パターニングする。

誘導電極２の材料はＴｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｕ。

Ａ１．、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕなどの金属またはこれらの金
属を含む合金材料製で、誘導電極２は厚さは０．１〜１
０ｇｍ、好ましくは０．２〜５ｐｍである。つぎに、絶
縁性基板の誘導電極２側に誘電体４を蒸着または塗布す
る。誘電体４の材料はガラス、５ｔ０２　、　Ｓ　ｉＮ
、　Ｓ　ｉｃ　、ＭｇＯ。

Ａｌ２Ｏ，などの酸化物あるいは窒化物やそれらの複合
膜材料で、誘電体４の厚さは０．２μｍ〜２０ｐＬｍ、
好ましくは１〜１５ｐｍである。さらにその上に放電電
極３を蒸着し、バターニングする。放電電極３の材料は
Ｔｆ　、Ｔａ、Ｃｒ。

Ｍｏ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｐｔ　、Ａｕ、Ｗなど
の高融点金属またはこれらの金属を含む合金または酪化
物などであり、放電電極３の厚さは０．１〜１０ＪＬｍ
、好ましくは０．２〜５４ｍである。ついで、放電電極
３を有する誘電体４の表面をフォトレジストで被覆し、
制御部材９のパターンを残すように露光し、この部分に
誘電体４と同一材質の誘電材料を０．５〜１００’ｇｍ
の厚さに、スパッタリングなどで形成し、残留フォトレ
ジストを溶剤で除去する。こにによって本実施例の除骨
帯電装置ｌが得られる。この方法においては、放電電極
３のｒｌＪが１０ｐｍ前後と小さく、かつ厚さも１０ｇ
ｍ前後と薄いため、制御部材９を放電電極３の両側に設
けた場合、その内側間隔を１１００ｐ程度まで狭くする
ことができ、かつ制御部材９の厚さを１００ｇｍ程度に
することによって顕著な絞り効果を得ることができる。

この方法によれば、放電電極３のエツジ部の凹凸が少な
く、直線性の高いものが得られる、しかも誘電体４の表
面も平滑であるため、放電むらが発生しにくい。また、
誘電体４を薄くできるため、交互電圧および７周波数を
低減できるので、謝久性が高い。

本発明は第４図に示すように、制御部材９を誘電体４か
ら浮かせて設置してもよく、また第５図に示すように誘
電体４に接し放電電極を挾む壁状としても同様の効果が
得られる。

さらに、第６および７図に示すように、放電電極３の両
側に１本ずつの制御部材９を設置するのでなく、放電電
極３を囲う形状としてもよい。

上述の説明においては制御部材９は絶縁体であったが、
導電性基体を絶縁性薄膜で覆ったものでもよい。

以」−説明のごとく本発明の実施例によれば、■）除争
帯電［口をコロナ放電器の場合に比較して大幅に減少さ
せることができるので、例えば画像転写帯電器として使
用した場合にシャープな転写画像を得ることができる、
２）同時に除・帯電器の厚さが１ｍｍ以下となるため、
全体で１／１０以上の小型化ができる、３）放電電極が
粉塵などで汚染されないので、転写帯電器に使用した場
合転写ぬけなどの問題が激減する、４）コロナ帯電器の
ようなハウジングが不要のため、画像転写などに使用し
た場合、転写紙の突込みによるジャムがなくなる、５）
放電部の近傍に金属部材を有しないので、電気力線の環
境変動による影響が減少する、６）ハウジングを有しな
いので、トナーなどが留る場所がなく、清掃が不要とな
るなどの効果がもたらされる。

１１辺Ａ】 以」−説明のごとく、本発明によれば除Φ帯電巾極めて
小さい除・帯電装置が提供されるので、帯電器あるいは
除電器として使用する場合に好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による除−帯電装置の断面図で
ある。 第２図は第１図の除・帯電装置における制御部材の電位
とバイアス電圧との差と帯電巾との関係を示すグラフで
ある。 第３図は第１図の除−帯電装置における制御部材の厚さ
と帯電巾との関係を示すグラフである。 第４図、第５図、第６図、第７図は本発明による除・帯
電装置の変形例を示す。 似ｌ貝ｊ 第１図 １豆立１」 ２：誘導電極 ３：放電電極 ４：誘電体 ′ｌＡ１　　図 第　　２　ｍ （制御五戸■東位−１でイア又亀田） 第　３　図 月ゝへ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 誘電体と、 該誘電体を挾む細長放電電極と誘導電極と、該誘電体の
   放電電極側で該放電電極に沿って、延在し除・帯電巾を
   制御する部材と、 を有し、 前記放電電極と誘導電極との間に交互電圧を印加するこ
   とによって、放電電極近傍にイオンを発生させ、発生し
   たイオンによって被除、帯電部材を除電または帯電する
   ことを特徴とする除・帯電装置。