JP2000258975A - 除電帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除電する手段及び帯電する手段を一体化し、
装置の小型化及び低コスト化を図ることができる除電帯
電装置を提供する。 【解決手段】 除電帯電装置１０は、アルミナ基板３０
上に除電用の励起電極３２が感光体１４の回転方向上流
側に形成され、帯電用の励起電極３４Ａ、３４Ｂ、３４
Ｃが前記回転方向の下流側に形成され、その上に誘電体
層３６が形成され、さらにその上に励起電極３２、３４
Ａ、３４Ｂ、３４Ｃと対向する位置に放電電極４０、４
４が各々形成されている。励起電極３２、３４Ａ、３４
Ｂ、３４Ｃは、各々交流電源４６、５０に接続されてい
る。放電電極４０は直流バイアス電源４８のプラス側が
接続され、感光体１４の帯電電位と逆極性の直流バイア
ス電圧が印加される。放電電極４４は、直流バイアス電
源５２のマイナス側が接続され、感光体１４の帯電電位
と同極性の直流バイアス電圧が印加される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除電帯電装置に係
り、特に、誘電体を挟んで対向させた放電電極及び励起
電極に電力を印加することにより沿面コロナ放電させる
ことにより帯電する除電帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やレーザプリンタ等の
電子写真式の画像形成装置において感光体等の像担持体
を帯電させる帯電装置として様々なものがある。例え
ば、コロトロンチャージャーやスコロトロンチャージャ
ーを用いてコロナ放電させて帯電するものや、特開昭５
４−５３５３７号公報及び特開昭５９−４４７９７号公
報に記載されているように、アルミナ基板上に線状の放
電電極を形成し、その基板内部に励起電極を埋設し、誘
電体を挟んで対向させた放電電極及び励起電極に電力を
印加して沿面コロナ放電を発生させることにより帯電す
るものがある。

【０００３】このような帯電装置による帯電プロセスに
おいては、感光体の履歴、すなわち、前回の帯電により
残っている電荷により感光体の帯電量が変化し、結果と
して残像が残ってしまう場合がある。

【０００４】この問題を解決するため、帯電する前に発
光ダイオード等の一様露光手段により除電、すなわち、
感光体の履歴を除去してから帯電することにより、所望
の帯電電位を得る技術が提案されている（特開平９−５
４４７８号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発光ダ
イオードを用いて除電を行う場合、感光体の光特性が変
化した場合には発光ダイオードの発光波長を変更する必
要があるという問題があった。

【０００６】この問題を解決するため、イオン発生装置
を用いて除電する技術が提案されている（特開平１０−
９７１１９号公報）が、装置の小型化が困難であり、か
つコストがかかるという問題があった。

【０００７】本発明は、上記問題を解決すべく成された
ものであり、除電する手段及び帯電する手段を一体化
し、装置の小型化及び低コスト化を図ることができる除
電帯電装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明の除電帯電装置は、基板上に誘
電体を挟んで形成された除電用励起電極及び放電口が設
けられた除電用放電電極と、前記基板上に前記誘電体を
挟んで形成された帯電用励起電極及び放電口が設けられ
た帯電用放電電極と、前記除電用励起電極と前記除電用
放電電極との間に交流電圧を印加する第１の交流電源
と、前記帯電用励起電極と前記帯電用放電電極との間に
交流電圧を印加する第２の交流電源と、前記除電用放電
電極に被帯電体の帯電電位と逆極性の直流バイアス電圧
を印加可能な第１の直流バイアス電源と、前記帯電用放
電電極に被帯電体の帯電電位と同極性の直流バイアス電
圧を印加する第２の直流バイアス電源と、を有すること
を特徴としている。

【０００９】請求項１記載の発明によれば、除電用励起
電極及び帯電用励起電極が同一の基板上に形成され、こ
れらが誘電体を挟んでそれぞれの励起電極に対向して除
電用放電電極及び帯電用放電電極が形成されている。除
電用励起電極と除電用放電電極との間には、第１の交流
電源により交流電圧が印加されると共に、除電用放電電
極には、第１の直流バイアス電源から被帯電体の帯電電
位と逆極性の直流バイアス電圧が印加される。すなわ
ち、被帯電体が負に帯電するのであれば、正の電圧を印
加し、被帯電体が正に帯電するのであれば、負の電圧を
印加する。これにより、除電用放電電極に形成された放
電口がら沿面コロナ放電が発生し、放電口付近の空気中
のガスがイオン化される。このとき、除電用放電電極に
は、被帯電体の帯電電位と逆極性の電圧が印加されてい
るので、例えば被帯電体が負に帯電されていれば、正の
電荷が引き出されるため、被帯電体を除電することがで
きる。

【００１０】一方、帯電用放電電極には、第２の直流バ
イアス電源から被帯電体の帯電電位と同極性の直流バイ
アス電圧が印加される。これにより、帯電用電極に形成
された放電口がら沿面コロナ放電が発生し、放電口付近
の空気中のガスがイオン化され被帯電体が帯電される。
なお、除電用放電電極は、被帯電体の帯電電位と逆極性
の電圧を印加せずに０Ｖとなるようにしてもよい。

【００１１】このように、除電機能と帯電機能を同一基
板上に設けたので、装置を小型化することができると共
に、低コスト化を図ることができる。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の除
電帯電装置において、前記第１の交流電源と前記第２の
交流電源とを共通にしたことを特徴としている。

【００１３】請求項２記載の発明によれば、前記第１の
交流電源と前記第２の交流電源とを共通にしたので、さ
らに装置を小型化することができると共に低コスト化を
図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１５】図２には、本実施の形態に係る除電帯電装
置１０が適用される画像形成装置１２が示されている。
画像形成装置１２は、感光体１４を備えており、感光体
１４の周囲には、除電帯電装置１０、露光装置１６、現
像装置１８、転写装置２０、及びクリーニング装置２２
が配置されている。また、記録用紙２６の搬送方向Ａの
下流側には、定着装置２８が配置されている。

【００１６】感光体１４は、図中矢印Ｂ方向に回転し、
除電帯電装置１０によりその表面を一様に帯電される。
露光装置１６は、除電帯電装置１０により帯電された感
光体１４を形成すべき画像に応じて露光し、静電潜像を
形成する。現像装置１８は、静電潜像が形成された部位
にトナーを付着させることにより現像する。転写装置２
０は、矢印Ａ方向に搬送される記録用紙２６に感光体１
４上に形成されたトナー像を転写する。記録用紙２６
は、トナー像が転写された後、定着装置２８により定着
処理が施され、画像形成が終了する。

【００１７】一方、感光体１４は、クリーニング装置２
２により転写されずに残ったトナーがクリーニングされ
た後、除電帯電装置１０により除電され、１サイクルが
終了する。

【００１８】図１には除電帯電装置１０の概略構成が示
されている。図３には、図１において感光体１４側から
除電帯電装置１０を見た平面図が示されており、図４に
は、図３におけるＣ部の拡大図が示されている。なお、
図１は、図４に示すＡ−Ａ’線に沿った断面を示してい
る。

【００１９】除電帯電装置１０は、アルミナ基板３０上
に帯状の除電用の励起電極３２が感光体１４の回転方向
（図２において矢印Ｂ方向）上流側に形成されると共
に、帯電用の励起電極３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃが前記回
転方向の下流側に形成されている。

【００２０】そして、これらの電極を被うように誘電体
層３６が形成され、さらに、誘電体層３６を挟んで励起
電極３２と対向する位置に放電穴３８が複数個形成され
た放電電極４０が形成され、誘電体層３６を挟んで励起
電極３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃと対向する位置に放電穴４
２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃが複数個形成された放電電極４４
が形成されている。

【００２１】励起電極３２は、交流電源４６に接続され
ており、交流電源４６は直流バイアス電源４８のプラス
側及び放電電極４０も接続されている。直流バイアス電
源４８のマイナス側は接地されている。

【００２２】励起電極３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃは、それ
ぞれ交流電源５０に接続されており、交流電源５０は直
流バイアス電源５２のマイナス側及び放電電極４４にも
接続されている。直流バイアス電源５２のプラス側は接
地されている。

【００２３】交流電源４６は、放電電極４０の放電穴３
８において沿面コロナ放電を発生させるための所定の交
流電圧を、励起電極３２と放電電極４０との間に誘電体
層３６を介して印加する。印加される所定の交流電圧
は、一例として２ｋＶｐ−ｐであり、その周波数は１０
０ｋＨｚである。また、直流バイアス電源４８は、後述
する直流バイアス電源５２と逆極性の所定のバイアス電
圧（例えば５０Ｖ）または０Ｖを放電電極４０に印加す
る。

【００２４】交流電源５０は、放電電極４４の放電穴４
２において沿面コロナ放電を発生させるための交流電圧
を、励起電極３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃと放電電極４４と
の間に誘電体層３６を介して印加する。印加される交流
電圧は、一例として２ｋＶｐ−ｐであり、その周波数は
１００ｋＨｚである。また、直流バイアス電源５２は、
所定のバイアス電圧（例えば−７００Ｖ）を放電電極４
４に印加する。なお、放電電極４４と感光体１４との距
離は一例として約１ｍｍ程度である。

【００２５】放電電極４０に形成された放電穴３８は、
図３及び図４に示すように矩形状であり、励起電極３２
と誘電体層３６を挟んで対向する位置でかつ励起電極３
２の長手方向に沿って複数個所定間隔で設けられてい
る。同様に、放電電極４４に形成された放電穴４２Ａ、
４２Ｂ、４２Ｃは矩形状であり、誘電体層３６を挟んで
対向する位置でかつ励起電極３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃの
長手方向に沿って各々が複数個所定間隔で設けられてい
る。

【００２６】なお、図４に示すように、放電穴４２Ａ、
４２Ｂの配置は放電穴３８の配置と略同一となってお
り、励起電極３２の長手方向に隣接する放電穴３８の間
に放電穴４２Ｃが配置されている。また、各々の放電穴
の幅Ｗは一例として５０μｍであり、長さＬは一例とし
て１００μｍである。さらに、放電穴の長さは、励起電
極の幅よりも若干短くなっている。

【００２７】励起電極３２、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ
は、例えばＡｕ膜であり、これを厚膜印刷法によりアル
ミナ基板３０上に形成してもよく、スパッタリング等の
方法によりＡｕ膜を形成し、フォトリソエッチングによ
りパターン化させる薄膜法により形成してもよい。ま
た、クロム、銅、タングステン、アルミニウム、白金、
及びチタン等の導電性膜をスパッタリング等の方法によ
り形成し、これをフォトリソエッチングによりパターン
化させてもよい。

【００２８】誘電体層３６は、一例としてアルミナやガ
ラス等、放電における耐久性に優れた印刷用絶縁ペース
トが用いられる。放電電極４０、４４は、例えばＮｉ、
Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の導電性膜であり、これを厚膜印刷
法により印刷する。このとき、放電穴３８、４２Ａ、４
２Ｂ、４２Ｃの位置が誘電体層３６を挟んで励起電極３
２、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃと対向する位置となるよう
に印刷する。

【００２９】次に本実施の形態における作用について説
明する。

【００３０】感光体１４が図２において矢印Ｂ方向に所
定速度で回転すると、交流電源４６、５０により所定の
交流電圧（例えば２ｋＶｐ−ｐ、１００ｋＨｚ）が誘電
体層３６を挟んで励起電極３２、３４Ａ、３４Ｂ、３４
Ｃと放電電極４０、４４との間にそれぞれ印加される。
これにより、放電電極４４付近の空気中のガスがイオン
化され放電電極４４の放電穴４２において沿面コロナ放
電が発生する。

【００３１】放電電極４４は、直流バイアス電源５２に
より負にバイアス（例えば−７００Ｖ）されているた
め、負イオン５４が発生し、感光体１４の表面がマイナ
スに帯電され、感光体１４の表面電位がバイアス直流電
源５２のバイアス電圧と略同一（例えば−６５０Ｖ）と
なると負イオンが発生されなくなり帯電が終了する。

【００３２】次に、帯電された感光体１４は露光装置１
６により形成すべき画像に応じて露光され静電潜像が形
成される。次に、現像装置１８により静電潜像が形成さ
れた部位にトナーが付着されて現像される。次に、転写
装置２０により、矢印Ａ方向に搬送される記録用紙２６
に感光体１４上に形成されたトナー像が転写される。記
録用紙２６は、トナー像が転写された後、定着装置２８
により定着処理が施され、画像形成が終了する。

【００３３】一方、感光体１４は、クリーニング装置２
２により、記録用紙２６に転写されずに残ったトナーが
クリーニングされる。また、励起電極３２にも交流電圧
が印加されており、放電電極４０の放電穴３８において
沿面コロナ放電が発生するので、この付近の空気中のガ
スがイオン化される。この場合、放電電極４０は、直流
バイアス電源４８によりプラスにバイアス（例えば５０
Ｖ）されているため、正イオン５６が発生する。これに
より、感光体１４上に残っている負イオン５４が除去さ
れる。そして、感光体１４は上記と同様の作用により再
び帯電される。

【００３４】このように、除電と帯電を１つの装置で行
うことができるため、装置を小型化することができると
共に、低コスト化を図ることができる。

【００３５】次に、除電帯電装置の他の例について説明
する。

【００３６】図５には、除電帯電装置の他の例を示す除
電帯電装置１０’の概略構成が示されている。なお、図
１に示す除電帯電装置１０と同一部分については同一の
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００３７】図５に示す除電帯電装置１０’が図１に示
す除電帯電装置１０と異なる点は、交流電源４６をなく
し、励起電極３２及び励起電極３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ
に供給する交流電圧を共に交流電源５０から供給するよ
うにした点と、直流バイアス電源４８のマイナス側と直
流バイアス電源５２のマイナス側とを接続した点であ
る。

【００３８】また、図６には、除電帯電装置の他の例を
示す除電帯電装置１０”の概略構成が示されている。な
お、図１に示す除電帯電装置１０と同一部分については
同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００３９】図６に示す除電帯電装置１０”が図１に示
す除電帯電装置１０と異なる点は、交流電源４６をなく
し、励起電極３２及び励起電極３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ
に供給する交流電圧を共に交流電源５０から供給するよ
うにした点と、直流バイアス電源５２のマイナス側と接
続していた交流電源５０を接地するようにした点であ
る。

【００４０】上記の図５、６に示す除電帯電装置も図１
に示す除電帯電装置１０とほぼ同様の動作となる。この
ように、交流電源５０を共通化することでさらに装置の
小型化及び低コスト化を図ることができる。

【００４１】なお、本実施の形態では、感光体１４をマ
イナスに帯電する場合を例に説明したが、これに限ら
ず、プラスに帯電場合にも本発明を適用可能である。こ
の場合には、直流バイアス電源４８のマイナス側を励起
電極４０に接続し、一例として−５０Ｖのバイアス電圧
を印加すると共に、直流バイアス電源５２のプラス側を
励起電極３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃに接続し、一例として
７００Ｖのバイアス電圧を印加するようにすればよい。
これにより、感光体１４が６５０Ｖ程度に帯電される。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、除電用の励起電極及び放電電極と帯電用
の励起電極及び放電電極を同一基板上に設けたので、装
置を小型化することができると共に、低コスト化を図る
ことができる、という効果を有する。

【００４３】請求項２記載の発明によれば、前記第１の
交流電源と前記第２の交流電源とを共通にしたので、さ
らに装置を小型化することができると共に低コスト化を
図ることができる、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 除電帯電装置の概略構成図である。

【図２】 画像形成装置の概略構成図である。

【図３】 帯電装置の平面図である。

【図４】 図３の拡大図である。

【図５】 除電帯電装置の他の例を示す概略構成図であ
る。

【図６】 除電帯電装置の他の例を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１０ 帯電装置 １２ 画像形成装置 １４ 感光体 １６ 露光装置 １８ 現像装置 ２０ 転写装置 ２２ クリーニング装置 ２６ 記録用紙 ２８ 定着装置 ３０ アルミナ基板 ３２、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ 励起電極 ３６ 誘電体層 ３８、４２ 放電穴 ４０、４４ 放電電極 ４６、５０ 交流電源 ４８、５２ 直流バイアス電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に誘電体を挟んで形成された除電
   用励起電極及び放電口が設けられた除電用放電電極と、 前記基板上に前記誘電体を挟んで形成された帯電用励起
   電極及び放電口が設けられた帯電用放電電極と、 前記除電用励起電極と前記除電用放電電極との間に交流
   電圧を印加する第１の交流電源と、 前記帯電用励起電極と前記帯電用放電電極との間に交流
   電圧を印加する第２の交流電源と、 前記除電用放電電極に被帯電体の帯電電位と逆極性の直
   流バイアス電圧を印加可能な第1の直流バイアス電源
   と、 前記帯電用放電電極に被帯電体の帯電電位と同極性の直
   流バイアス電圧を印加する第２の直流バイアス電源と、 を有する除電帯電装置。
2. 【請求項２】 前記第１の交流電源と前記第２の交流電
   源とを共通にしたこを特徴とする請求項１に記載の除電
   帯電装置。