JPS63159879A - 放電装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真、静電記録等において、除帯電等に
用いられる放電装置に関するものである。

（従来の技術及び問題点） 従来、この種の装置としては、誘電体を挟む電極間に交
流電圧を印加して一方の電極の近傍に放電を発生させて
正・負イオンを生成し、このイオンのうち所定極性のイ
オンを、該一方の電極と被帯電部材との間に印加したバ
イアス電圧によって形成される電界によって被帯電部材
に向けて抽出し、該部材に付着させる帯電装置か、例え
は米国特許第４，１５５，０９：１号明細書に示される
ように公知である。

この方法では、放電を発生する電極は露出しており、こ
の露出した電極の近傍に強い放電か発生するため、該電
極か放電に起因するプラズマエツチング作用、酸化作用
などによって容易に腐食し、このような腐食が発生する
と放電、従って除・帯電作用か不均一となるので、実用
−ヒ耐久性に問題があった。

一方、誘電体と、該誘電体に埋設された少なくとも二つ
の埋設電極と、裸出した裸出電極とを有し、上記埋設電
極間に交流電圧を、そして上記裸出電極と液腺・帯電部
材間にバイアス電圧を印加して、上記誘電体の表面の一
部及び該裸出電極表面近傍に放電を生しさせイオンを発
生させるとともに、上記バイアス電圧によって発生イオ
ンを一ヒ記液腺・帯電部材に付与する放電方法（特願昭
６１−１８９５４号）か、本件出願人によってすでに提
案されている。

この方法によれば、活発な沿面放電は誘電体表面上て発
生するので、除・帯電に必要とされる裸出した裸出電極
自体は強い放電による劣化を受けにくく、そのため耐久
性か著しく向上する結果となった。すなわち、放電電極
と誘電体間で強い放電を発生させていた従来の放電装置
では、電極が１５〜３０時間程て使用に耐え難い程まで
劣化してしまうのに対し、この方法では、誘電体として
耐放電性の高い無機材料を用いることで、例えば１５０
〜２００時間程度の間、誘電体か除々にエツチングされ
最終的に絶縁破壊するまでの間長時間安定した除・帯電
を行なうことか可能とな−る。

ところが、この放電装置の耐久寿命を左右する耐放電性
の高い無ａｖ１電体膜を放電耐圧に対して必要とする膜
厚まて形成しようとすると、現状で蒸着法、スパッタ成
膜法、ＣＶＤ法等の真空成膜方法に依らざるを得す、し
かも、きわめて長い成膜時間を要するため非常に製造コ
ス１〜か高くなってしまう。

一方、誘電体として、ディッピンタ法等により筒単にか
つ瞬時に成１模可能な有機誘電体膜の使用が可能となれ
ば、低コストてしかも小型で汚れに強い放電装置を提供
することか可能となるか、しかし有機誘電体膜では、放
電により発生するプラズマにより簡単にエツチングされ
て短時間て絶縁破壊してしまうために放電装置として使
用することは困難であった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述の従来装置の問題点を解決し、放電装置
の耐久性を飛躍的に向上させることを目的とするもので
、この目的のために、 第一の誘電体と、該第一・の誘電体上に設けられた少く
とも二つの第一及び第二電極と、該第一及び第二電極を
覆う第二の誘電体と、該第二の誘電体表面に設けられた
第三電極とを備える放電装置において、 上記第二の誘電体か有機誘電体膜と無機：Ａ電体膜の二
層の膜より構成される、 ことにより構成される。

（実施例） 以下、添付図面にもとづいて本発明の詳細な説明する。

第１図は一実施例としての放電装置の断面図である。

放電装置１は、第一の誘電体２の表面には交流電源ＩＩ
に接続された少なくとも二つの第一及び第二電極４．５
か設けられ、該電極４．５は第二の誘電体３にてＹａわ
れ、誘電体に埋設された状態になっている。該第二の誘
電体３の表面には直流バイアス′ＦｔＬ＠ｉ１２に接続
された第三電極としての裸出電極６か設けられた構成と
なっている。

上記放電装置ｌの裸出電極６側近傍には、バイアス電圧
か印加されている導電性基板９をもつ被帯電部材７か配
置されている。８は導電性基板９旧に設けられた感光体
層或は誘電体層である。

以上のごとくの放電装置において、本発明は上記第二の
誘電体３として、内層の有機誘電体膜３１と、そして外
層の無４Ｌｄ電体膜３２の二層をもって形成したことに
特徴かある。すなわち、前述したように、誘電体膜とし
て有機誘電体膜たけでは、耐久性は非常に短いものであ
ったか、放電耐圧に必要とされる膜厚だけ有機誘電体膜
３１て内層を形成し、交流放電の発生する誘電体表面に
外層として耐放電性の高い無機誘電体１模３２を必要最
少限形成させて、二層構成としたことにより、有機誘電
体膜だけでは困難であった耐久寿命を飛躍的に向上させ
ることが初めて可能となったものである。

次に、上記のごとくの本実施例装置を構成する各部につ
いてその材質等を含め具体的に説明する。

先ず、第１図において、支持体たる第一の誘電体２は、
ガラス基板、セラミック基板、あるいは―脂基板等、固
体誘電体てあればよく特に制限はない。第一及び第二電
極４，５は、導電体であればよく、例えばへｌ、Ｃｒ、
Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属を用いることかてきる。第三
電極６としては、耐蝕性・耐酸化の強い金属、例えばＴ
ｉ、Ｗ、Ｏｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｕ。

Ｇｏ、Ｎｉ、Ａｕ、ＰＬ等あるいはこれら金属を含む合
金もしくは酸化物等を用いることかできる。

次に、第一及び第二電極４．５を被覆し放電耐圧のため
に内層として形成される誘電体膜３１としては、厚さ１
．１以上５００μＩ以下、好ましくは３ｇｒｓ以上２圓
ＪＬ１１以下の有機誘電体か用いられ、例えばポリイミ
ド、ポリアミド、エポキシ、テフロン（商品名）、シリ
コン樹脂等が、ディッピング法、スピンコード法、蒸着
法等により形成されている。　さらに、耐放電性向上の
ための外層として無機誘電体膜３２としては、放電プラ
ズマにより、エツチングされにくいように、必要最小限
の膜厚１例えば、ガラス、セラミック、Ｓｉｎ、、Ｍｇ
Ｏ，Ａｌ２Ｏ３あるいは窒化シリコン、窒化アルミ等を
蒸着法、スパッタ成膜法、ＣＶＤ法、あるいはディッピ
ング法により　Ｉｌ、ＩＪＬ＊〜５ｇｍの厚さで形成す
る。

以上のような本実施例装置において、交流電源１１によ
って第一及び第二電極４．５間に交流電圧が印加される
と、誘電体３の表面に交流放電領域１０が形成される。

この放電領域１０の電界強度は中心部程強く、外部に向
って除々に弱くなっている。その際、交流放電か行なわ
れる表面は耐放電性の高い無機誘電体外層で、そして内
層は放電耐圧の高い有機誘電体で形成されているので、
放電による劣化の影響はほとんど進行せず、長時間にわ
たり安定した交流放電が持続することになる。

なお、ここで本発明の実施結果を１本発明によらず有機
誘電体膜のみの第二の誘電体の場合の結果とを比較して
示すこととする。

先ず、本発明によらない有機誘電体膜単層の放電装置の
場合、第二の誘電体として、ポリイミド樹脂を２０ル１
厚、ディッピング法により成膜し、交流電圧として２　
ＫＶｐ−ｐ、３０ＫＩｌｚの止弦波を印加して連続放電
耐久を行なったころ、約数〜数十分で、誘電体膜が放電
プラズマによりエツチングされ、最終的に絶縁破壊して
しまった。

これに対し、本発明によって有機誘電体膜としてポリイ
ミド樹脂を１７ｇｍ成膜し、その上に無機誘電体膜とし
てＳｉＯ□を３ｇ１ｍスパッタ法により成ｊ１々し同様
の連続放電試験を行なったところ約７０〜１００時間安
定した放電が持続した。

このように本発明によれば成膜か困難な無機誘電体膜を
有機誘電体膜の上にごくわずかの厚さに形成したたけて
耐久性が著しく向上した。５ｉｎ２膜等は」二記のよう
な真空成膜法を用いずどもコーチインク法により重合さ
せ成膜することも可能であり、その手法を用いれば、さ
らに、短時間にかつ、低コストて放電装置を作成するこ
とかできる。本発明装置を複写機あるいはレーザービー
ムプリンタ等に応用すれは、従来のコロナ帯電器等では
不可能だった長時間均一かつ安定して帯電を行なうこと
か可能となる。

なお、本発明は既述の実施例に限定されず、第２図、第
３図の他の実施例に示されるように、埋設電極を三層ヒ
（第２図、第３図参照）、そして裸出電極を二層上（第
２図参照）設けた場合にも実施可能であることは勿論で
ある。

（発明の効果） 本発明は、以上のごとく第二の誘電体として内層に放電
耐圧に優れた有機誘電体をそして外層に耐放電性に優れ
た無機誘電体を形成することにより、エツチング等の腐
食防止機能が向上し、長期間にわたって均一かつ安定し
た除・帯電か可能となりその結果本発明装置を使用する
装置の性能の向上をもたらす。しかも、上記有機誘電体
は成膜し易く、また無ａ誘電体はごく薄く成膜すれば十
分であるので、製作も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の断面図、第２図そして
第３図はそれぞれ本発明の他の実施例装置を示す断面図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第一の誘電体と、該第一の誘電体上に設けられた少くと
   も二つの第一及び第二電極と、該第一及び第二電極を覆
   う第二の誘電体と、該第二の誘電体表面に設けられた第
   三電極とを備える放電装置において、 上記第二の誘電体が有機誘電体膜と無機誘電体膜の二層
   の膜より構成される、 ことを特徴とする放電装置。