JPH05323768A - 帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温湿度に関係なく感光体を一定の帯電電位に
保つことができると共に、感光体を任意の帯電電位にす
ることの出来る帯電装置を提供する。 【構成】 帯電電極３は、Ａ端では体積抵抗値が１０⁵
〜１０¹³Ωｃｍに形成され、Ｂ端では体積抵抗値がＡ端
の半分以下の値に形成され、Ａ端からＢ端にかけてほぼ
直線的に体積抵抗値が変化している。絶縁体１の帯電電
極３を設けた面と反対側の面にはボールナット６ａが設
けられ、このボールナット６ａとネジ６ｂと図示しない
回転駆動装置によって、絶縁体１は感光体ドラム４の長
手方向と直交する方向に移動可能に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やレ−ザプリンタ等の電子
写真装置に用いる帯電装置として、図５及び図６に示す
ようなスコロトロン帯電装置が用いられている。

【０００３】このスコロトロン帯電装置５０は、断面形
状がコの字型のシ−ルドケ−ス５２の両端に絶縁ブロッ
ク５４ａ、５４ｂを設け、この絶縁ブロック５４ａ、５
４ｂの間に、シ−ルドケ−ス５２のほぼ中央に位置する
ように放電ワイヤ５６を張設し、シ−ルドケ−ス５２の
開口面にグリッド電極５８を設けて構成される。

【０００４】このグリッド電極５８は、シ−ルドケ−ス
５２とバリスタ電圧６８０Ｖ程度のバリスタ６０を介し
て接地されている。

【０００５】上記構成のスコロトロン帯電装置５０を使
用して帯電を行う場合は、図６に示すようにシ−ルドケ
−ス５２の開口部（グリッド電極５８を設けた面）を感
光体ドラム６２に対向させ、放電ワイヤ５６に−６ｋＶ
程度の直流電圧を定電流制御して印加する。すると放電
ワイヤ５６の周りにコロナ放電が発生し、コロナ放電に
より発生したイオンが感光体ドラム６２に達して、感光
体ドラム６２の表面をバリスタ６０のバリスタ電圧と同
等の−６８０Ｖ程度に帯電させる。この時、グリッド電
極５８が感光体ドラム６２に流れるコロナイオン流を制
御し、感光体ドラム６２は均一に帯電される。

【０００６】しかしながらこのようなスコロトロン帯電
装置は、次に述べるような種々の問題点がある。

【０００７】まず、環境衛生上の問題として、コロナ放
電によって大気中の酸素分子をイオン化してオゾンを発
生することがあげられる。特にレ−ザプリンタで用いら
れるような負帯電の装置は正帯電に比べオゾン発生量が
１桁多い。また、オゾン発生量は放電ワイヤに流れる電
流値で決ってくるが、感光体ドラムが帯電に必要なドラ
ム流入電流数十μＡを得るには、放電ワイヤに−４００
〜５００μＡもの電流を供給する必要があり、このため
大量のオゾンが発生する。そのため、通常のプリンタ装
置では、排気ダクトからオゾンフィルタを介して排気を
行っている。

【０００８】また、コスト面では、前述したように電流
利用効率が悪いので大型の高圧電源を必要とし、更にオ
ゾン対策としてオゾンフィルタ、排気用ファン等が必要
となるので、コストが大幅にアップする。

【０００９】そこで以上のような問題点を解決するため
に、図４に示すような面放電素子による帯電装置が提案
されている。

【００１０】この面放電帯電装置は、ガラスなどの絶縁
体からなる基板８６の表面に、アルミニウムなどの導電
体からなる印加電極８７を設け、更に印加電極８７の表
面に窒化タンタル等からなる半導電体膜８８を設け、感
光体ドラム８４と対向する位置に一定間隔に保ち配置さ
れることで構成される。

【００１１】印加電極８７に高圧電源８５により電圧を
印加することによって半導電体膜８８の表面に面状のコ
ロナ放電を発生させてイオンを生成し、このイオンによ
って感光体ドラム８４を帯電させるものである。

【００１２】この面放電素子の作製方法としては、例え
ば、ガラス表面にアルミニウムを蒸着し印加電極８７と
し、更に印加電極８７の表面に窒化タンタルの半導電体
膜８８を形成する。

【００１３】この面放電素子による帯電装置は電流利用
効率が高いので、オゾン発生量が少ないと共に、高圧電
源８５が小さくできる等の利点がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この面
放電素子による帯電装置は、温湿度により感光体ドラム
の帯電電位が変化するという問題点がある。また、カラ
−プリンタにおいてはトナ−により特性が異なるので、
感光体の帯電電位を任意に変化させる必要があるが、変
化させることが出来なかった。

【００１５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、温湿度に関係なく感光体を一定
の帯電電位に保つことができると共に、感光体を任意の
帯電電位にすることの出来る帯電装置を提供することを
目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、面放電素子を感光体の長手方向と直交する
方向へ移動させる移動手段を備えると共に、前記移動方
向に沿って帯電電極の抵抗値を略直線的に変化させてい
る。

【００１７】

【作用】上記の構成を有する本発明の帯電装置において
は、移動手段により面放電素子を移動させ、帯電電極と
感光体の位置関係を変化させると、帯電電極の見かけの
抵抗値が変化するので、感光体の帯電電位が変化する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面を参
照して説明する。

【００１９】まず本発明の帯電装置を使用した電子写真
装置について図２を参照して説明する。

【００２０】後に詳述する帯電装置２４により感光体ド
ラム４を帯電し、原稿台２１上に置かれた原稿２０が照
明ランプ２２により照射され、レンズ２３を通して感光
体ドラム４に画像が結像され、感光体ドラム４上に静電
潜像が形成される。そして感光体ドラム４上の静電潜像
に、現像器２５により現像剤を付着させて可視像を形成
する。

【００２１】次に用紙カセット３２から送られた用紙３
１が感光体ドラム４に重ねられ、転写用帯電装置２６で
イオンを与えることにより感光体ドラム４上の現像剤が
用紙３１に転写される。続いて剥離用帯電装置２７で用
紙３１の電荷を除去して、用紙３１を感光体ドラム４か
ら剥離する。用紙３１上の現像剤は定着装置２８で用紙
３１に定着され、複写画像となる。

【００２２】感光体ドラム４上の電荷は、除電用帯電装
置２９により除電され、更に残った感光体ドラム４上の
現像剤はクリーナ３０によりクリーニングされる。

【００２３】次に帯電装置２４について詳述する。帯電
装置２４は図１に示すように、ガラスなどの表面の滑ら
かな絶縁体１の表面に印加電極２を設け、更に印加電極
２の表面に帯電電極３が設けられて構成される。

【００２４】帯電電極３は、Ａ端では体積抵抗値が１０
⁵〜１０¹³Ωｃｍに形成され、Ｂ端では体積抵抗値がＡ
端の半分以下の値に形成され、Ａ端からＢ端にかけてほ
ぼ直線的に体積抵抗値が変化している。

【００２５】絶縁体１の帯電電極３を設けた面と反対側
の面にはボールナット６ａが設けられ、このボールナッ
ト６ａと、ネジ６ｂと、このネジ６ｂを回転駆動するた
めの公知のステップモータ等により構成される図示しな
い回転駆動装置とによって、絶縁体１は感光体ドラム４
の長手方向と直交する方向に移動可能に構成されてい
る。

【００２６】印加電極２には、高圧電源５が接続されて
おり、帯電電極３と感光体ドラム４の間でコロナ放電が
生じるように構成されている。

【００２７】次に帯電装置２４の作製方法を説明する。

【００２８】本実施例では、絶縁体１に厚さ１ｍｍ、幅
２０ｍｍ、長さ２３０ｍｍのガラス基板を用いた。初め
にこのガラス基板を超音波洗浄により洗浄を行う。次に
このガラス基板の表面に真空蒸着装置により厚さ約０．
１μｍのアルミニウム膜を蒸着し印加電極２とする。

【００２９】次にこの印加電極２を設けた絶縁体１をＤ
Ｃマグネトロンリアクティブスパッタリング法を用い
て、アルゴン１に対して窒素２の混合ガスで圧力１×１
０^-4Ｔｏｒｒ〜３×１０^-2Ｔｏｒｒ、スパッタ電圧１０
０〜５００Ｖ、タ−ゲットはタンタルの条件下で、スパ
ッタリングを行い時間の経過とともにＢ端からＡ端の方
向にマスクを移動させて絶縁体１を徐々に覆うことによ
り、付着膜厚を変化させる。

【００３０】上記の製法にてスパッタリングを行うと、
Ａ端は体積抵抗値が１０⁹Ωｃｍの窒化タンタルの半導
電体膜が付着し、Ｂ端は体積抵抗値が１０⁸Ωｃｍの窒
化タンタルの半導電体膜が付着する。

【００３１】また、タ−ゲットとしてチタンを使用し、
混合ガスとしてアルゴンと酸素を使用することも可能で
ある。なおこの時は、半導電体膜として酸化チタンが出
来る。

【００３２】また、抵抗値を変化させるのに、幅１ｍ
ｍ，長さ２３０ｍｍの開口を持ったマスクを移動させな
がら混合ガスのアルゴンと窒素の比率を変化させること
によっても可能である。なおこの時は、窒素の比率が低
いときには抵抗値が低くなる。

【００３３】上記製法によって制作された帯電装置２４
と、感光体ドラム４に、φ３５ｍｍのアルミ素管にキャ
リア発生層（ＣＧＬ）、キャリア輸送層（ＣＴＬ）を積
層した積層型有機系感光体を用いて、帯電電極３の中心
部と感光体ドラム４の最も近接するところを０．４ｍｍ
に保ち、高圧電源５により−３．５ｋＶを印加したとこ
ろ感光体ドラム４は−７５０Ｖに帯電した。

【００３４】また、この状態から図示しない回転駆動装
置によってネジ６ｂを回転させ、帯電電極３をＢ端から
Ａ端に向かう方向（図１において右方向）に１ｍｍ移動
させたところ感光体ドラム４は、−８００Ｖに帯電し
た。

【００３５】同様に、帯電電極３をＡ端からＢ端に向か
う方向（図１において左方向）に１ｍｍ移動させたとこ
ろ感光体ドラム４は、−７００Ｖに帯電した。

【００３６】このように、上記の製法により制作した帯
電装置２４により感光体ドラム４の帯電電位が変化する
理由を図３を参照して説明する。

【００３７】図３は、面放電帯電装置の半導電体膜の体
積抵抗値と感光体ドラムの帯電電位との関係を示すグラ
フで、半導電体膜の体積抵抗値が小さいときには、感光
体ドラムの帯電電位は高く、体積抵抗値が大きいときに
は帯電電位が低くなることがわかる。つまり本実施例に
おいては帯電電極３と感光体ドラム４の位置関係を変化
させると、帯電電極３の見かけの体積抵抗値が変化する
ので、感光体ドラム４の帯電電位が変化する。

【００３８】以上、詳述したことから明かなように、本
発明の帯電装置２４によれば、帯電電極３と感光体ドラ
ム４の位置関係を変化させることにより、温湿度に関係
なく感光体ドラム４の帯電電位を一定に保つことが出来
る。また、感光体ドラム４の帯電電位を任意の値にする
ことが出来る。

【００３９】尚、本発明は以上詳述した実施例に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲の変更は
可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上、詳述したことから明かなように、
本発明の帯電装置によれば、帯電電極と感光体の位置関
係を変化させることにより、温湿度に関係なく感光体の
帯電電位を一定に保つことが出来る。また、感光体の帯
電電位を任意の値にすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の帯電装置の断面図である。

【図２】本実施例の帯電装置を用いた電子写真装置の構
成図である。

【図３】面放電帯電装置を用いて体積抵抗値を変化させ
たときの感光体ドラムの帯電電位を示すグラフである。

【図４】従来の面放電帯電装置の断面図である。

【図５】従来のスコロトロン帯電装置の斜視図である。

【図６】従来のスコロトロン帯電装置の断面図である。

【符号の説明】

２ 印加電極 ３ 帯電電極 ５ 高圧電源 ６ａ ボ−ルナット ６ｂ ネジ ２４ 帯電装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁体からなる基板と、この基板上に設
   けられた導電体からなる印加電極と、この印加電極の表
   面に設けられた半導電体膜である帯電電極とより成る面
   放電素子を感光体と対向して設け、前記印加電極に電源
   により電圧を印加することによって前記感光体を帯電す
   る帯電装置において、 前記面放電素子を前記感光体の長手方向と直交する方向
   へ移動させる移動手段を備えると共に、前記移動方向に
   沿って前記帯電電極の抵抗値を略直線的に変化させたこ
   とを特徴とする帯電装置。