JPH08160711A

JPH08160711A - 帯電装置

Info

Publication number: JPH08160711A
Application number: JP30054794A
Authority: JP
Inventors: Toshio Sakai; 井捷夫酒; Yukiko Iwasaki; 崎有貴子岩
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-12-05
Filing date: 1994-12-05
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】帯電器における各ギャップを機械的に許容可
能な間隔に定める。放電電流を減らしてオゾン発生量を
減らし、かつ均一な帯電を実現する。低コストで帯電器
を実現する。【構成】針状の電極４を一定のピッチｐで多数並べて
放電電極を構成する。中抵抗のゴムシ−ト（１５）を放
電電極と電源の電極との間に介在させる。放電電極と被
帯電体との間にグリッド電極（７）を設置する。放電電
極の先端とグリッド電極とのギャップをｇとする場合
に、ｇ≦０．５ｐ＋１（ｐ≦２ｍｍ），ｇ≦ｐ（ｐ≧２
ｍｍ）の関係が満足されるように構成。放電電極の先端
とグリッド電極とのギャップを０．５ｍｍ以上、４ｍｍ
以下にする。ゴム層の膜厚を、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以
下の範囲内にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式や静電記
録方式を用いる、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の
記録装置の帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より実用化されている電子写真複写
機のほとんどにおいては、非接触のコロナ放電によるコ
ロトロン、スコロトロン帯電器を使用している。特に、
スコロトロン帯電器は、放電源（コロナワイヤー）に放
電むらがある場合でも、グリッドと被帯電体との間でコ
ロナイオンが電位の低いところに選択的に移動するため
帯電電位のむらが自動的に解消されると言う大変優れた
特性を有している。

【０００３】しかしながら、これらの帯電器は、オゾン
の発生量が多いという問題を有している。そこで最近で
は、ローラ，ブラシ，ブレード等の被帯電体と接触する
電極を用いる接触帯電方式が提案されている。この接触
帯電方式では、空隙での気中放電（コロナ放電）と接触
部での電荷注入、更に摩擦帯電が組合わさって帯電が生
じるが、実際上は気中（コロナ）放電が支配的である。

【０００４】接触帯電方式ではオゾンの発生が少ない。
また、コロナ放電の印加電圧は５−８ＫＶであるが、接
触帯電方式の印加電圧は１−２ＫＶでよい。しかし、接
触帯電方式の帯電器の構成は、コロナ帯電器よりも複雑
でコストが高い。また、高抵抗のゴムに導電性のカーボ
ンブラックを分散して作成した帯電ローラを電極として
用いるが、帯電ローラの導電率が部分的に異なるため、
帯電電位にむらが生じたり、環境変化（湿度変化）に伴
なって帯電ローラの抵抗が変わり、帯電特性が変化す
る。更に、被帯電体と帯電ロ−ラが接触しているため、
クリーニング残トナーによって帯電ロ−ラが汚れ帯電む
らが生じる。この対策のために、帯電ローラのクリーニ
ングが必要になる。また、感光体ドラムにピンホールが
ある場合には、そこに過電流が流れ、そこで横一線に画
像が出なくなるか、画像が真っ黒になる。またゴムロー
ラの一部が飛んで破損する等の不具合がある。

【０００５】そこで、接触にともなう数々の問題点を避
けてなおかつ発生オゾン量を低減させる為にいくつかの
新しい技術が提案されている。

【０００６】例えば、特開平５−１０７８６６号公報で
は、半導電性の平板電極を感光体に近接させておいてコ
ロナ放電させる方式を提案している。この方式では、従
来のコロナ放電と同様に非接触のため、クリーニング不
良や感光体のピンホールに影響されないと言う長所を有
する。

【０００７】しかしながら、電極と感光体とのギャップ
が１０ｍｍのコロナ放電や、ギャップが０ｍｍの接触帯
電と異なり、０．２ｍｍのギャップを正確に維持しなけ
ればならない。例えば、コロナ放電や接触帯電では、セ
ンター間のギャップが０．１ｍｍ狂ってもなんら問題は
ないが、特開平５−１０７８６６号公報の技術を採用す
る場合には、ギャップの僅かな違いが直ちに大きな帯電
電位のむら、ひいては、記録画像の濃度むらにつなが
る。例えば、０．２ｍｍで２ｋＶ印加すれば約６００Ｖ
帯電するが、これが０．１ｍｍになれば９００Ｖに、
０．３ｍｍになれば１００Ｖになってしまう。

【０００８】この不具合を改善するためには、最初から
ギャップをもっと広げて置けばよいが、例えば、１．０
ｍｍに広げると、必要な印加電圧もそれに比例して１０
ＫＶと非常に高くなってしまう。

【０００９】また、特開平５−２０４２２６号公報で
は、突起状のその先端に電界が集中する放電電極を細か
いピッチで並べて被帯電体に近接させ、放電電極に低電
圧を印加してコロナ放電させる技術を提案している。図
１を参照して、この技術を具体的に説明する。図１にお
いて、１６が導体１２と感光体１４より構成される感光
ドラム、１０は電極２１と高抵抗体１８より構成される
帯電器、２３は電圧発生器、２５は針状の突起部であ
る。高抵抗体１８は、膜厚１μｍ以下の酸化チタンや窒
化タンタルで作られ、感光体１４との間隔が０．３〜
１．０ｍｍに配置される。コロナ放電させる為に必要な
印加電圧は−１．５ｋＶ程度である。

【００１０】この技術では、一般的なスコロトロンの印
加電圧（−５〜−９ｋＶ）と比べてオゾン発生量が大幅
に減少すると考えられる。また、ギャップを１ｍｍ以下
と、一般のスコロトロンの場合と比べて大幅に小さくす
ることができたのは、放電電極を高抵抗体で形成したた
めと考えられる。

【００１１】しかし、特開平５−２０４２２６号公報の
技術では、帯電電位にむらが生じると考えられる。同公
報に突起間のピッチが記載されていないので正確には把
握できないが、我々が同様の帯電器で実験した結果で
は、突起間ピッチが感光体とのギャップより十分小さい
と、たとえ同一条件であろうとも、たまたま放電を始め
た突起とその周りの放電しない突起とができてスジ状の
帯電むらが生じる。また、ピッチとギャップが同程度に
なると、電極間ピッチや感光体とのギャップにより程度
の差はあるが、どうしても電極直下の電位が高くなり、
電極と電極の間の電位が低くなり同様にスジ状のむらに
なる。更に、酸化チタンや窒化タンタルをエッチングし
て放電電極を作成するためコストが高くなるのは避けら
れない。

【００１２】また、上記技術における突起を規則的に並
べる代わりに、導電性繊維の不織布を置くことも提案さ
れている。しかしこの場合でも、密に植えられた導電性
繊維のどこが放電するかは偶然に決まるため帯電むらが
生じるのは避けられない。

【００１３】特開昭６０−８０８７０号公報では、針状
放電電極列にグリッドを組み合わせて用いることを提案
している。この技術を図２に示す。図２において、１２
が針状放電電極列（以下ピン電極）、１１がピン支持
体、１０が接地された金属板（シールドケース）、１３
がグリッド電極である。ピン電極の間隔は２ｍｍ、ピン
の先端曲率半径が３０ミクロン、先端からグリッドまで
の間隔が１２ｍｍ、グリッドから被帯電体までの距離が
３ｍｍ、グリッドはピン電極に平行でその間隔は２ｍｍ
である。

【００１４】特開昭６０−８０８７０号公報によれば、
次の点が指摘されている。ピン電極への印加電圧を−９
ｋＶ、グリッド電圧を０Ｖにした結果、ピン電極の位置
にかかわりない均一な放電ができた。その時の、放電電
流は接地した金属の被帯電体で約−２．６μＡ／ｃｍで
あった。また、電流値を揃えて従来のコロトロンとオゾ
ン濃度を比較したところ、約１／５に減少していた。

【００１５】これに似た技術として、特開平６−１１９
４６号公報の技術が提案されている。この技術の帯電器
の構成を図３に示し、その説明図を図４に示す。図３に
おいて、２２がノコ歯状電極、２１が導電性シールドケ
ース、２３がグリッド電極、２４，２５は絶縁性の保持
部材である。ノコ歯状電極のピッチは２ｍｍであるが、
感光体までのギャップについては開示されていない。

【００１６】電極２２とシールドケース２１とグリッド
２３には、それぞれ独立の電源から別々の電圧が印加さ
れる。プロセス速度５０ｍｍ／秒のレーザプリンタにお
いて電極２２に−３．４ｋＶを印加し、グリッド２３に
−５００Ｖを印加してシールドケース２１の印加電圧を
０〜−１．５ｋＶに変えて、グリッドに流れる電流Ｉｇ
とシールドケースに流れる電流Ｉｃを測定し同時にその
時の帯電の均一性をプリント画像で評価した結果、図４
に示すように、ＩｇとＩｃがほぼ等しいときに均一な帯
電になった、と報告されている。

【００１７】なおこの時のシールドケース電圧は−６０
０Ｖ、ＩｇとＩｃはそれぞれ−１４５μＡ、感光体に流
れるドラム電流Ｉｄは−１０μＡ、ピン電極より放電さ
れたトータルの電流Ｉｔは−３００μＡである。また、
２００ｍｍ／秒の複写機の場合には、印加電圧が−４．
２ｋＶ、Ｉｔ＝−７００μＡ、Ｉｇ＝Ｉｃ＝−３４０μ
Ａ、Ｉｄ＝−２０μＡである。オゾン濃度に関しては開
示されていない。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
技術では、帯電器の電極と被帯電体とのギャップ（例え
ば１ｍｍ）が装置的に安定な状態で、均一な帯電と十分
なオゾン発生の減少（即ち放電電流の削減）を両立させ
ることができない。

【００１９】特に、ワイヤ−を放電電極としその３方を
接地したシ−ルドケ−スで覆う通常のスコロトロンで
は、シ−ルドケ−スに流れる無駄な電流が多く、帯電に
利用される電流に比べてオゾンの発生量が多い。前述の
特開昭６０−８０８７０号公報の技術では、シ−ルドケ
−スに流れる電流が比較的少ない針電極を用いるととも
に、グリッド電極を組合せて、帯電電位を均一化するこ
とを提案している。

【００２０】特開昭６０−８０８７０号公報において
は、針電極とグリッドとの間隔を１２ｍｍに定めている
が、この間隔をもっと近づければ、更に電流を減らし、
オゾンの発生を更に抑制しうる。そこで、更なるオゾン
発生量を低減を達成するために、本発明者は、特開昭６
０−８０８７０号公報と同一構成の帯電器を作成し、針
電極とグリッドとの距離だけを変更して実験を試みた。
その結果、針電極とグリッドとの間隔が４ｍｍ以下で
は、帯電電位にむらが生じることが分かった。

【００２１】本発明は、帯電器における各ギャップを機
械的に許容可能な間隔に定めるとともに、放電電流を減
らしてオゾン発生量を減らし、かつ均一な帯電を実現す
ること、またそれを低コストで実現することを課題とす
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の帯電装置は、ほぼ一定のピッチで所定の軸
方向に並べられた多数の放電電極（４）；該放電電極に
放電開始電圧以上の電圧を印加するための高圧電源
（５）；該高圧電源の出力電極と前記多数の放電電極と
の間に設置された抵抗体（１５）；前記放電電極と近接
し該放電電極と被帯電体との間の位置に設置されたグリ
ッド電極（７）；及び該グリッド電極にグリッド電圧を
印加するためのグリッド電源（８）；を備える。

【００２３】また請求項２では、前記放電電極間のピッ
チをｐ(ｍｍ)とし、前記放電電極の先端と前記グリッド
電極との間のギャップをｇ(ｍｍ)とする場合に、ｇ≦
０．５ｐ＋１（ｐ≦２ｍｍ），ｇ≦ｐ（ｐ≧２ｍｍ）の
関係が満足されるように構成する。

【００２４】また請求項３では、前記放電電極の先端と
前記グリッド電極とのギャップを０．５ｍｍ以上にす
る。

【００２５】また請求項４では、前記放電電極の先端と
前記グリッド電極とのギャップを４ｍｍ以下にする。

【００２６】また請求項５では、体積固有抵抗が１０⁴
Ωｃｍ以上、１０¹⁰Ωｃｍ以下の材料を前記抵抗体とし
て用いる。

【００２７】また請求項６では、前記抵抗体をゴムで形
成する。

【００２８】また請求項７では、前記抵抗体のゴム層の
膜厚を、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の範囲内にする。

【００２９】また請求項８では、前記抵抗体が前記放電
電極の各々の放電しない側の端に加圧されて、前記抵抗
体と前記各放電電極とが直接接触するように構成する。

【００３０】また請求項９では、多数の穴が等間隔で形
成された絶縁性支持体と、前記穴の各々にそれぞれ差し
込んで固定された多数の針状電極とで前記放電電極が構
成される。

【００３１】また請求項１０では、前記放電電極に印加
する電源電圧が、±１．５ｋＶより大きく、±４．５ｋ
Ｖより小さい。

【００３２】また請求項１１では、前記放電電極間のピ
ッチをｐ(ｍｍ)とし、前記グリッド電極間のピッチをλ
（ｍｍ）とする場合に、λ≦ｐの関係の関係が満足され
る、ように構成する。

【００３３】また請求項１２では、前記グリッド電極の
線幅（ｗ）が０．１ｍｍ以上である、ように構成する。

【００３４】また請求項１３では、前記グリッド電極の
開口率が５０％以上、９３％以下となるように構成す
る。

【００３５】また請求項１４では、前記放電電極の先端
と前記グリッド電極との間のギャップをｇ(ｍｍ)とする
場合に、前記グリッド電極の有効幅（ｄ）がｇの２倍以
上となるように構成する。

【００３６】また請求項１５では、前記グリッド電極の
有効幅（ｄ）の最小値が２ｍｍ以上になるように構成す
る。

【００３７】また請求項１６では、前記グリッド電極と
被帯電体とのギャップが１ｍｍ以上、３ｍｍ以下になる
ように構成する。

【００３８】なお上記括弧内に示した記号は、後述する
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。

【００３９】

【作用】オゾンの発生量は放電電流に比例することが知
られている。もちろん放電電流が等しくともオゾン発生
量が異なる条件もあり、その理由も明らかになっている
がここではオゾンの発生量は放電電流に比例すると考え
て話しを進める。そのため本発明の課題の一つ、オゾン
低減は放電電流を減らす事で達成できる。

【００４０】放電電流の低減は、シールドをなくしてシ
ールド電流をゼロにするとともに放電電極と感光体間の
ギャップを小さくして印加電圧を下げる事で達成でき
る。またその際、放電電極と感光体間でスパークする危
険性をなくすために、電極を高抵抗体で作成すれば良
い。しかし、高抵抗体をエッチングで微細加工するのは
コストが高い。本発明者は、高抵抗体を使用する代わり
に、導電性放電電極と電源の間に適当な抵抗を入れても
同様にスパークを防止できることを実験により確認し
た。そこでそのような低コストの放電電極を作成した。

【００４１】この種の帯電器を用いる場合に生じる帯電
むらは、放電電極と感光体の間にグリッド電極を設ける
ことで解消できる。

【００４２】すなわち、針状の放電電極を感光体と近接
して配置しその間にグリッドを配し、放電電極と電源間
に適当な抵抗を入れることで、課題を解決しうる。

【００４３】なお、理想的な均一帯電は、グリッドなし
の状態で規則的な放電パターンが形成できる帯電条件で
達成される。

【００４４】規則的な放電パターンとは、例えばその潜
像（帯電電荷像）をトナーでカスケード現像（電位差の
ある部分を特に現像する）した時に、碁盤上に黒石を置
いた様に、同一半径の水玉模様が一定の周期で広がる事
を言う。進行方向またはそれに直角な方向に水玉がつな
がって一定の幅のストライブ模様になってもよい。もち
ろん全て均一に真っ黒になればよいのだが、グリッド抜
きでは不可能と言える。従来のグリッドなしの帯電器で
はワイヤーでも針列でも様々な幅の白黒のスダレ模様と
なった。

【００４５】この様に規則的な放電パターンが発生する
状態でグリッドを作用させると、その帯電電位のばらつ
きは±５Ｖ以内に収まる。ちなみに従来のスコロトロン
では±３０Ｖ以内である。

【００４６】この様な規則的な放電パターンは、放電点
から感光体までのギャップと放電点間のピッチの関係を
請求項２の範囲とし、放電電極と電源の間に適当な高抵
抗を入れる事で達成できる。すなわち、針状の放電電極
を感光体と近接して配置し、それらの間に放電電極間ピ
ッチと放電電極とグリッドの間隔の関係が請求項２を満
足する様にグリッドを配し、放電電極と電源間に適当な
抵抗を入れることでより効果的に課題が解決される。

【００４７】即ち本発明によれば、次の効果が得られ
る。

【００４８】、放電電流が少ないためオゾンの発生を
低く押さえることが出来る。

【００４９】、グリッドなしの状態で元々規則的な放
電なのでグリッド制御することにより、非常に均一な帯
電が出来る。

【００５０】、低コストで放電電極を作成できる。

【００５１】また、本発明者は、グリッドの形状や位置
を様々に変えて実験を試みた結果、グリッドに放電電極
が近接した状態であっても帯電電位を均一にできる帯電
装置が作成できた。

【００５２】

【実施例】実施例の帯電器の構造を決定するための実験
に使用した帯電実験装置の構成を図５に示す。図５を参
照して説明する。帯電体１は、厚さ２５μｍのポリエス
テルフイルムであり、裏面にアルミが蒸着されている。
搬送ステージ２は、その上に帯電体１を乗せて一定の速
度で動く。その進行方向をＸ方向、それと直角の方向を
Ｙ方向とする。ステージは金属支持体上に絶縁体（ベー
クライト、厚さ５ｍｍ）を置きさらにその上に厚さ２ｍ
ｍのアルミ板を貼って構成されている。そのため、コロ
ナ放電に伴って帯電体１の裏面電極に流れる電流が電流
計３で測定できる。以下、この電流をプレート電流と呼
びＩｐで表示する。

【００５３】４がコロナ放電用の針列であり、５がその
電源である。針４に流れる電流は電流計６で測定され
る。この電流をトータル電流（放電電流）と呼び、以下
Ｉｔと表示する。７がグリッドで、８がその電源であ
る。グリッド７に流れる電流は電流計９で測定される。
この電流をグリッド電流と呼び以下Ｉｇと表示する。帯
電体１の帯電後の表面電位は、表面電位計１１のプロー
ブ１０で測定される。表面電位計１１には、レコーダー
１２が接続されている。使用した表面電位計１１は、ト
レックジャパンのＭｏｄｅｌ３６０である。１７が帯
電器の近傍オゾン濃度を測定するための吸入用ノズル
口、１８がオゾン濃度計、１９が記録計である。使用し
たオゾン濃度計は荏原実業のＥＧ２００１Ｒである。

【００５４】この実験例では、帯電幅は２１０ｍｍで、
ステージの移動速度は１００ｍｍ／秒である。帯電後の
帯電体１は、ステージより外されて図６に示すカスケー
ド現像器にセットされる。

【００５５】図６において、１が帯電体、２２がホッパ
ー、２３が現像剤、２４が開閉弁である。弁を開くと現
像剤が帯電体１上をカスケードし、帯電体１上の潜像
（電荷パターン）にトナーが付着してこれを可視像に変
換する。カスケード現像では、電位差のある部分のみに
トナーが付着するため、わずかな電位差、つまり電位の
ムラがあっても電位の高い部分にトナーが付いて、その
隣り合わせの電位の相対的に低い部分にトナーが付着せ
ず、電位分布が強調して可視化される。但し、電位差の
ない場合には、たとえ１０００Ｖに帯電していてもトナ
ーはまったく付着しない。すなわち、カスケード現像で
現像されない状態が理想的な均一帯電である。使用した
トナーの帯電極性はプラス、色は黒である。

【００５６】〔実施例１〕一実施例の帯電器の正面図を
図７に示す。図７において、４が針列、７がグリッド、
１３，１４がポリエステル製のスペーサ、１５が中抵抗
ゴム層、１６が電圧印加用の金属電極である。

【００５７】図７の帯電器の側面図を図８に示す。図８
において、１が帯電体、４が針列、５が放電電源、７が
グリッド、８がグリッド電源、１３，１４がポリエステ
ル製のスペーサ、１５が中抵抗ゴム層、１６が電圧印加
用の金属電極である。その他の部分は絶縁性の支持部材
である。

【００５８】グリッドのない状態での帯電パターンを観
測するときには、グリッド７と、スペーサ１３を取外し
て実験した。この状態で針先と帯電体間のギャップは２
ｍｍとなる。この間のギャップを変える場合には、スペ
ーサ１４の厚さを変えて調整した。

【００５９】図９に、実施例の帯電器に使用した針４の
先端の拡大図を示す。

【００６０】長さ１２．５ｍｍ、直径０．６６ｍｍ、先
端アール５μｍのタングステン針４（日本マイクロニク
ス製精密プローブ針Ｗ２６−１０−０１）を、図７に示
す様に、舟型のポリカーボネイト製絶縁性支持体の舟底
の直径０．７ｍｍ、ピッチ３ｍｍの貫通した穴に挿入し
て、該支持体表面から針の先端までの高さを３ｍｍに揃
えて、絶縁性接着剤で固定して放電電極を作成した。

【００６１】この製法で針電極列を精度良く低コストで
製造することができる。使用した精密プローブ針自身
は、目的が異なるため高価なものであるが、安価なレコ
ード針等に置き換えることができる。

【００６２】図７に示す、グリッド７とスペーサ１３を
使用せず、厚さ５ｍｍのスペーサ１４を入れて針４の先
端と帯電体１の間のギャップを２ｍｍとした。体積固有
抵抗が１０⁸Ωｃｍ、厚さ２ｍｍのゴムシート１５を、
放電電極針の後ろ側に当て、電極１６を重ねて図示しな
いネジで圧着した。

【００６３】この構成により、特開平５−２０４２２６
号に示される様な高価な素材をスパッタリングやエッチ
ング等の高いコストで作成することなく、近接帯電用の
放電電極を低コストで作成することができた。また、こ
のようにゴム層を加圧圧着することで多数の放電電極を
電気的に均一に電源と接続することができた。

【００６４】この帯電器を、図５に示す実験器にセット
し、放電電圧を−２１００Ｖにして帯電後、図６に示す
カスケード現像器で現像したところ、トナーが付着した
直径約２ｍｍの黒い水玉模様がＸＹ両方向に連続的に並
んでいた。この時の表面電位はＸＹ両方向で−８９０±
３０Ｖであった。

【００６５】この状態で、グリッド７と厚さ２ｍｍのス
ペーサ１３を入れた。また、針先とグリッドの間のギャ
ップは３ｍｍにした。グリッド７は厚さ０．１ｍｍのＳ
ＵＳ板をエッチングして作成した。グリッド７の線幅は
０．３ｍｍ、ピッチは０．６ｍｍ（開口率５０％）、角
度は４５度である。

【００６６】グリッド電圧を−８００Ｖ、放電電圧を−
３０００Ｖに定めて、帯電を実施し、現像したところ、
トナーはまったく付着しなかった。

【００６７】この時の表面電位は、ＸＹ両方向で−７７
５±１Ｖであった。すなわち、この帯電器により理想的
な均一帯電が実現された。

【００６８】またこの時の印加電圧（−３ｋＶ）は、特
開昭６０−８０８７０号の針−グリッド帯電器（ギャッ
プ１２ｍｍ）の印加電圧（−９ｋＶ）と比較すると大幅
に低い。

【００６９】また、そのトータルの放電電流について
は、特開平６−１１９４６号公報の鋸歯電極−グリッド
帯電器が、Ｉｔ＝−３００μＡ（５０ｍｍ／ｓｅｃ），
−７００μＡ（２００ｍｍ／ｓｅｃ）であるのに対し、
実施例では、Ｉｔ＝−６０μＡで１桁近く減少している
（但し、本実施例は１００ｍｍ／ｓｅｃ）。これは、主
にギャップを狭くして印加電圧を低くできた効果であ
る。

【００７０】またこの結果、オゾン濃度も大きく低減す
ることができた。実施例の帯電器の近傍オゾン濃度を測
定したところ、１．０ｐｐｍであった。

【００７１】一方、同一帯電速度で同一の表面電位が得
られる様に印加電圧とグリッド電圧を調整した、株式会
社リコ−製の市販の複写機のスコロトロンについて、同
様にオゾン濃度を測定したところ１０．０ｐｐｍであっ
た。その時の総電流Ｉｔは−５００μＡであった。すな
わち、実施例の帯電器で放電電流を大幅に減少させた結
果、オゾン濃度も１桁減少させることができた。

【００７２】なお、以下全てマイナス帯電の場合のみ記
述するが、プラス帯電の場合にも同様に効果がある。

【００７３】〔実施例II〕上記実施例Ｉの構成に対し、
スペーサ１４の膜厚を４，５，６，７ｍｍにそれぞれ変
更し、針先と被帯電体１（２５μｍの裏面アルミ蒸着ポ
リエステルフイルム）のギャップをそれぞれ１，２，
３，４ｍｍに変えて、上記と同様の実験を行った。グリ
ッドを付加した場合には、針先とグリッドの間のギャッ
プが、それぞれ１，２，３，４ｍｍになる。なお、電極
間ピッチは３ｍｍのまま、グリッドを付加した場合のグ
リッドと被帯電体間のギャップは２ｍｍで固定である。

【００７４】印加電圧は帯電後の表面電位が−８５０±
５０Ｖになるように変えた。ギャップ１，２，３，およ
び４ｍｍに対して、それぞれ−１．８ｋＶ，−２．２ｋ
Ｖ，−２．５ｋＶ，−３．０ｋＶに定めた。グリッドを
付加した場合には、それぞれ−０．８ｋＶをプラスし
た。

【００７５】グリッドを付ける前の状態で、ギャップが
１ｍｍの時、直径約１ｍｍの黒丸が規則正しく並んだ。
ギャップが２ｍｍの場合には、直径が２ｍｍ位の大きい
黒丸の列と、１ｍｍあるいはそれ以下の黒丸の列に変わ
った。全体的には規則正しいパターンだが、部分的には
乱れたパターンになった。ギャップが３ｍｍになり、電
極間ピッチと等しくなると、３ｍｍ幅の黒帯が６ｍｍピ
ッチで見られた。この現象は、例えば偶数番目の電極が
強く放電し奇数番目の電極が弱くあるいは放電しなかっ
たと解釈できる。ギャップが４ｍｍになり、電極間ピッ
チより広くなると、ますます乱れたパターンになり、約
４ｍｍの黒帯とその間のまったくトナーが付着しない領
域が見られた。

【００７６】この状態で、グリッドを付けてＹ方向（ス
テージの進行方向と直角の方向）の表面電位のばらつき
を測定したところ、それぞれのギャップについて、１ｍ
ｍで±１Ｖ、２ｍｍで±５Ｖ、３ｍｍで±３０Ｖ、４ｍ
ｍで±７０Ｖであった。

【００７７】表面電位のばらつきが±３０Ｖ以上になる
と、コピーまたはプリント画像の低濃度（灰色）部分に
電位のむらが濃度むらとして現れ、使用に耐えなくな
る。そのためこの結果から、電極間ピッチが３ｍｍの時
は、許容されるギャップは３ｍｍ以下であることが分か
る。

【００７８】〔実施例III〕上記実施例IIの構成に対し
て、放電電極間ピッチを３ｍｍから２ｍｍに代えて、上
記と同様の実験を行った。

【００７９】ギャップが１ｍｍの場合には、ＸＹ両方向
に直径１ｍｍ強の黒丸が規則正しく並んだが、２ｍｍで
は微妙に黒丸の大きさやそのピッチが乱れ、ピッチ以上
の３ｍｍ、４ｍｍではＸＹ両方向とも規則性のない乱れ
たパターンとなり、グリッドを付加した場合の電位のば
らつきも±５０Ｖと±７０Ｖになってしまった。この結
果から、電極間ピッチが２ｍｍの時は、許容されるギャ
ップは２ｍｍ以下であることが分かる。

【００８０】〔実施例IV〕上記実施例IIの構成に対し
て、放電電極間ピッチを３ｍｍから１．２ｍｍに代え
て、上記と同様の実験を行った。

【００８１】ギャップが１．２ｍｍの場合に規則正しい
パターンが得られたが、１．５ｍｍでは黒丸の大きさや
そのピッチが少し乱れ、１．８ｍｍではさらに少し乱
れ、２．０ｍｍではあまり放電しない電極も現れた。グ
リッドを付加した場合の電位のばらつきは、１．８ｍｍ
までは±３０Ｖにおさまったが、２．０ｍｍでは±４０
Ｖになってしまった。この結果から、電極間ピッチが
１．２ｍｍの時は、許容されるギャップは１．８ｍｍ以
下であることが分かる。

【００８２】〔実施例Ｖ〕前記実施例Ｉの構成に対し
て、スペーサ１４の厚みを４ｍｍに変え、針先と被帯電
体またはグリッドまでのギャップを１ｍｍに固定し、電
極を代えて、電極間ピッチ１．２ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍ
のそれぞれについて同様の実験を行った。

【００８３】電極間ピッチ３ｍｍの場合には、直径約１
ｍｍ強の黒丸がＸ方向につながって、Ｙ方向に３ｍｍピ
ッチで規則的に見られた。ピッチ２ｍｍでは、直径約１
ｍｍ強の黒丸がＸ，Ｙ両方向に２ｍｍピッチで見られ
た。ピッチ１．２ｍｍでは、Ｙ方向につながった幅１ｍ
ｍ強、ピッチ（Ｘ方向）２ｍｍの黒帯となった。

【００８４】グリッドを付けて表面電位のばらつきを測
定したところ、ピツチ３ｍｍ及び２ｍｍで±１Ｖ、ピッ
チ１．２ｍｍで±１０Ｖであった。

【００８５】以上、４つの実験例の結果から、許容され
るギャップの幅ｇ（ｍｍ）は、電極間ピッチｐ（ｍｍ）
に対して次の関係を満たす必要があると推定される。

【００８６】ｇ≦０．５ｐ＋１（ｐ≦２ｍｍ）・・・（１）ｇ≦ｐ（ｐ≧２ｍｍ）・・・（２）〔実施例VI〕前記実施例Ｉの構成に対して、電極間ピッ
チが４ｍｍの電極を用いる場合には、スペーサ１４の膜
厚を７ｍｍにして針先と帯電体のギャップを４ｍｍに定
め、電極間ピッチが５ｍｍの電極を用いる場合には、ス
ペーサ１４の膜厚を８ｍｍにして、針先と帯電体のギャ
ップを５ｍｍに定めて、それぞれの構成について上記と
同様の実験を行った。グリッドを付加した場合には、針
先とグリッド間のギャップが、それぞれ４ｍｍと５ｍｍ
になる。なお、グリッドを付加した場合のグリッドと帯
電体間のギャップは２ｍｍで固定である。

【００８７】印加電圧は、帯電後の表面電位が−８５０
±５０Ｖになるように変えた。ギャップ４ｍｍおよび５
ｍｍに対して、それぞれ−３．５ｋＶおよび−３．９ｋ
Ｖである。グリッドを付加した場合には、それぞれ−
０．８ｋＶプラスして、−４．４ｋＶおよび−４．８ｋ
Ｖにした。

【００８８】グリッドを付ける前の状態で、ギャップが
４ｍｍの時、直径約４ｍｍの黒丸がほぼ規則正しく並ん
だが、５ｍｍでは直径が５ｍｍ以上の大きい黒丸の列
と、５ｍｍあるいはそれ以下の黒丸の列に変わった。全
体的には規則正しいパターンだが、部分的には乱れたパ
ターンになった。

【００８９】この状態で、グリッドを付けてＹ方向（ス
テージの進行方向と直角の方向）の表面電位のばらつき
を測定したところ、４ｍｍで±３０Ｖ、５ｍｍで±４０
Ｖであった。

【００９０】以上の結果から、前述の関係式(1),(2)を
満たす場合であっても、ギャップが５ｍｍの場合には均
一帯電を実現することはできず、ギャップの上限は４ｍ
ｍであることが分かる。

【００９１】また、ギャップの上限を４ｍｍに押さえる
ことにより印加電圧が−４．５ｋＶ以下になるため、放
電電流が減少し、その結果としてオゾン発生量を低く出
来るメリットもある。

【００９２】〔実施例VII〕前記実施例Ｉの構成に対し
て、スペーサ１４の膜厚を３．５，３．３，３．１ｍｍ
にして、針先と帯電体のギャップを０．５，０．３，
０．１ｍｍに変えて同様の実験を行った。グリッドを付
加した場合には、針先とグリッド間のギャップがそれぞ
れ０．５，０．３，０．１ｍｍになる。なお、電極間ピ
ッチは３ｍｍのまま、グリッドを付加した場合のグリッ
ドと帯電体間のギャップも２ｍｍ固定である。

【００９３】印加電圧は、帯電後の表面電位が−８５０
±５０Ｖになるように変えた。ギャップ０．５，０．
３，０．１ｍｍに対して、それぞれ−１．４ｋＶ，−
１．１ｋＶ，−０．９ｋＶである。グリッドを付加した
場合には、それぞれ−０．８ｋＶプラスした。

【００９４】ギャップが０．１ｍｍの場合に−１．７ｋ
Ｖの電圧を印加したところ、制限電流以上の電流が流れ
たため電源が自動的にＯＦＦになった。グリッドが放電
電極に静電引力で引かれて直接接触したのが原因であ
る。ギャップ０．３ｍｍでは、このようなリーク現象は
発生しなかったが、グリッド電流Ｉｇが細く変動するの
が見られた。グリッドが放電電極に引かれて振動してい
ると思われる。

【００９５】この結果から、機械的な公差を考慮する
と、ギャップの下限は０．５ｍｍと判断される。またこ
の時必要とされる印加電圧は、少なくとも（表面電位に
より異なるが）−１．５ｋＶ以上である。

【００９６】〔実施例VIII〕放電電極針の先端Ｒ（曲率
半径）を５．０μｍから１２．７μｍと２．５μｍに代
えて実施例IIIと同じ実験を行ったが、全く同一の結果
が得られた。これらの結果から、放電電極の針として、
先端Ｒは大きくともコストの安いレコード針や裁縫針等
が使えることが分かる。

【００９７】〔実施例IX〕実施例Ｉの構成に対して、放
電電極と電源との間に入れる抵抗体ゴム層１５の体積固
有抵抗値を変えて同様の実験を行った。ゴム層の厚さは
２ｍｍ、電極間ピッチは３ｍｍ、電極先端と被帯電体
（ｏｒグリッド）間ギャップは１ｍｍに固定した。

【００９８】導電性ゴムを使用した場合、黒丸の大きさ
が不揃いで、１ｍｍ以下から３ｍｍ以上まであった。ま
た、後でグリッドを付けた場合、放電電極針とグリッド
間にスパークが発生しグリッドの一部が溶ける事故が発
生した。

【００９９】１０⁴Ωｃｍのゴムを使用した場合には、
ほぼ均一な黒丸の規則的なパターンになった。また、１
０⁸Ωｃｍの場合には、きれいな黒丸のパターンになっ
た。これら中抵抗ゴムシートを使用した場合には、長期
にわたり色々な条件で放電させてもスパークは発生しな
かった。なお、これら中抵抗ゴムは、高抵抗のゴムの素
材にカーボンブラックを適当量練り込んで作成した。

【０１００】カーボンブラックレスの１０¹²Ωｃｍ以上
の高抵抗ゴムの場合には、印加電圧を−５．０ｋＶまで
上げても放電しなかった。抵抗体ゴム層での電圧降下が
大きすぎて針先端の電位が放電開始電圧まで高くならな
かったと思われる。

【０１０１】グリッドを付けた場合の表面電位のバラツ
キは、導電性ゴムで±４０Ｖ、中抵抗ゴムで±１０Ｖ以
内であった。

【０１０２】以上の実験結果から、放電電極と電源との
間に入れる抵抗体の体積固有抵抗は、１０⁴Ωｃｍ以
上、１０¹⁰Ωｃｍ以下が適当と判断される。

【０１０３】〔実施例Ｘ〕上記実施例IXの構成に対し
て、放電電極と電源の間に入れる抵抗体ゴム層１５の膜
厚を０．５ｍｍ，１ｍｍ，２ｍｍ，４ｍｍ，８ｍｍに代
えて、それぞれ同様の実験を実施した。抵抗体ゴム層１
５には、体積固有抵抗が１０⁸Ωｃｍのゴムシートを使
用した。

【０１０４】中抵抗ゴムシートの膜厚が０．５ｍｍの場
合には、導電性ゴムに近い乱れたパターンになり、１ｍ
ｍの場合でも、規則的ではあるが黒丸の大きさのばらつ
きが見られた。

【０１０５】膜厚が２ｍｍの場合には、最も規則的なパ
ターンとなった。４ｍｍ、８ｍｍと厚くなるのに従っ
て、黒丸からやや三角形的になりＸ方向の放電間隔にも
少しばらつきが見られた。

【０１０６】但し、グリッドを付加した場合には、０．
５ｍｍの膜厚を除いて、いずれも電位ばらつきは±３０
Ｖ以内に収まった。

【０１０７】膜厚が薄すぎる場合には、抵抗の効果が余
り寄与せず、厚すぎる場合には、加圧してゴムシートを
放電電極の後端に押しつけても、均一に密着しにくかっ
たと思われる。

【０１０８】以上の結果から放電電極と電源間に入れる
中抵抗ゴムシートの膜厚は、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下
が適当と判断される。

【０１０９】以下に説明する各実施例における帯電器の
電極及びグリッドの形状や配置を示す記号を、図１０及
び図１１に示す。図１０は帯電器の正面図、図１１はグ
リッドを真上から見た状態をそれぞれ示している。図１
０において、ｐは放電電極の電極間ピッチ、λはグリッ
ド電極のピッチ、ｗはグリッド電極の線幅、ｇ(ｇ)は放
電電極先端とグリッドとのギャップ、ｇ(ｐ)はグリッド
電極と被帯電体とのギャップ、ｔはグリッドの厚さであ
る。開口率は、次の第(3)式で計算した。

【０１１０】開口率＝（λ−ｗ）／λ×１００（％）・・・（３）また、図１１において、ｐ，λ，ｗはそれぞれ図１０と
同一であり、ｄはグリッド電極の有効幅、θはグリッド
電極とＸ方向とのなす角度である。

【０１１１】〔実施例ＸI〕長さ１２．５ｍｍ、直径
０．６６ｍｍ、先端アール５μｍのタングステン針４
（日本マイクロニクス製精密プローブ針Ｗ２６−１０−
０１）を、図７に示す様に、舟型のポリカーボネイト製
絶縁性支持体の舟底の直径０．７ｍｍ、ピッチ３ｍｍの
貫通した穴に挿入して、該支持体表面から針の先端まで
の高さを３ｍｍに揃えて、絶縁性接着剤で固定して放電
電極を作成した。

【０１１２】厚さ５ｍｍのスペ−サ１４と次に示すグリ
ッドと厚み２ｍｍのスペ−サ１３を針電極に重ねて固定
した。針先とグリッドとのギャップは２ｍｍである。体
積固有抵抗が１０⁸Ωｃｍ、厚さが２ｍｍのゴムシ−ト
１５を、放電電極針の後ろ側に当て、電極１６を重ねて
図示しないねじで圧着した。

【０１１３】グリッドは厚さｔが０．１ｍｍのＳＵＳ板
をエッチングして作成した。グリッドの線幅ｗは、０．
３±０．０３ｍｍ、ピッチλは、１．０±０．０２ｍ
ｍ、有効幅ｄは２４ｍｍ、角度θは４５度、開口率は７
０％である。

【０１１４】なお、説明しない部分については、前記実
施例Ｉと同一である。

【０１１５】この帯電器を、図５に示すような実験装置
に装着し、グリッド電圧を−８００Ｖ、放電電圧を−３
０００Ｖにそれぞれ定めて帯電を実施し、図６に示すカ
スケ−ド現像器で現像したところ、トナ−は全く付着し
なかった。この時の表面電位はＸＹ両方向で−７７５±
１Ｖであった。即ち、このグリッド形状、配置により、
理想的な均一帯電が実現する。また、オゾン濃度は従来
のスコロトロン帯電器の場合のほぼ１／１０であった。

【０１１６】〔実施例ＸII〕上記実施例ＸIの構成に対
して、グリッドのピッチλを０．２ｍｍきざみで、０．
６ｍｍから４．２ｍｍまで変えて同様の実験を実施し
た。その結果、ピッチλが３．２ｍｍ以上の場合には、
現像後に濃淡むらが生じ、表面電位のばらつきは±３０
Ｖ以上になった。

【０１１７】表面電位のばらつきが±３０Ｖ以上になる
と、コピ−またはプリント画像の低濃度（灰色）部分に
電位のむらが濃度むらとして現れるため、使用に耐えな
くなる。そのためこの結果から、放電電極間ピッチｐが
３ｍｍの場合には、許容されるグリッド電極ピッチλは
３．０ｍｍ以下であることが分かる。

【０１１８】〔実施例ＸIII〕上記上記実施例ＸIの構成
に対して、放電電極間ピッチｐを４ｍｍ，２ｍｍ，１．
２ｍｍに変えて、それぞれについて上記と同様の実験を
実施した。その結果、放電電極間ピッチｐが４ｍｍの場
合には、グリッド電極間ピッチλが４．０ｍｍまでむら
が見られず、電位のばらつきも±３０Ｖ以内であった。

【０１１９】そして、放電電極間ピッチｐが２ｍｍの場
合には、許容できるグリッド電極間ピッチλの上限は
２．０ｍｍになり、放電電極間ピッチｐが１．２ｍｍの
場合には、許容できるグリッド電極間ピッチλの上限が
１．２ｍｍになった。

【０１２０】即ち、「λ≦ｐ」の関係式を満足するよう
に、放電電極間ピッチｐとグリッド電極間ピッチλの上
限を定めることによって、好ましい結果が得られる。

【０１２１】〔実施例ＸIV〕前記実施例ＸIの構成に対
して、グリッドピッチλを１．４ｍｍに変更し、グリッ
ド電極の線幅ｗを、０．０７ｍｍ．０．１ｍｍ，０．２
ｍｍ，０．３ｍｍ，０．４ｍｍ，０．５ｍｍ，０．６ｍ
ｍ，０．７ｍｍ，０．８ｍｍ，０．９ｍｍ，及び１．０
ｍｍに変えて、それぞれの条件で上記と同様の実験を実
施した。開口率は、それぞれ、９５％，９３％，８６
％，７９％，７１％，６４％，５７％，５０％，４３
％，３６％，及び２９％である。

【０１２２】この実験の結果、グリッド電極の線幅ｗが
０．０７ｍｍの場合に縞状の濃淡むらが発生し、また
０．８ｍｍ以上の場合にも同様なむらが発生した。グリ
ッド電極の線幅ｗが０．０７ｍｍの場合には、グリッド
電極間の電位制御力が弱く、０．８ｍｍ以上の場合には
グリッド電流Ｉｇが多すぎて、被帯電体に流れる電流Ｉ
ｐが少なく、この例の線速では被帯電体の表面電位がグ
リッド電位（−８００Ｖ）まで上がりきらず、電位を均
一にするグリッドの機能がまだ働かなかったと思われ
る。

【０１２３】この結果から、グリッド電極の線幅ｗは
０．１ｍｍ以上、グリッドの開口率は５０％以上、９３
％以下が良いと判断される。

【０１２４】〔実施例ＸV〕前記実施例ＸIにおける構成
に対して、グリッドの有効幅ｄを、２０ｍｍ，１６ｍ
ｍ，１２ｍｍ，８ｍｍ，４ｍｍ，３ｍｍ，及び２ｍｍに
変えて、それぞれの条件で上記と同様の実験に実施し
た。その結果、グリッドの有効幅ｄが３ｍｍ及び２ｍｍ
の場合に、それぞれ針のピッチに相当する縦むらが現わ
れたが、グリッドの有効幅ｄが４ｍｍ以上の場合には、
むらは発生せず、電位のばらつきも±３０Ｖ以内におさ
まった。

【０１２５】〔実施例ＸVI〕前記実施例ＸIにおける構
成に対して、スペ−サ１４の厚さを４ｍｍに変更し、針
の先端からグリッドまでのギャップを１ｍｍに変更し
て、同時にグリッドの有効幅ｄを、２０ｍｍ，１６ｍ
ｍ，１２ｍｍ，８ｍｍ，４ｍｍ，３ｍｍ，及び２ｍｍに
変えて、それぞれの条件で上記と同様の実験に実施し
た。その結果、グリッドの有効幅ｄが２ｍｍの場合でも
むらが発生せず、電位のばらつきも±３０Ｖ以内におさ
まった。

【０１２６】上記実施例ＸVおよび実施例ＸVIの結果か
ら、グリッドの有効幅ｄは、放電電極とグリッドとのギ
ャップの２倍以上あれば良い結果が得られると判断しう
る。即ち、この条件を満足するように構成すれば、帯電
器の幅を従来の２０ｍｍ前後から４ｍｍ程度まで挟める
ことができる。

【０１２７】〔実施例ＸVII〕前記実施例ＸIにおける構
成に対して、スペ−サ１４の厚さを４．５ｍｍに変更
し、針の先端からグリッドまでのギャップｇ(g)を１．
５ｍｍに変更して、同時にグリッドの有効幅ｄを、４ｍ
ｍ，３ｍｍ，２ｍｍ，及び１ｍｍに変えて、それぞれの
条件について、上記と同様の実験を実施した。その結
果、針の先端からグリッドまでのギャップが２ｍｍ以上
の場合には濃度むらが発生せず、電位のばらつきも±３
０Ｖ以内におさまった。また、針の先端からグリッドま
でのギャップが１ｍｍの場合には、電位のばらつきが±
３０Ｖ以上になり、濃度むらも大きくなった。

【０１２８】この実験結果から、好ましい帯電特性が得
られる条件として、グリッドの有効幅ｄに最小値があ
り、たとえ有効幅ｄが放電電極とグリッドとのギャップ
ｇ(g)の２倍以上であっても、有効幅ｄが１ｍｍの場合
には、好ましい結果が得られないことが分かる。

【０１２９】〔実施例ＸVIII〕前記実施例ＸIにおける
構成に対して、スペ−サ１３の厚さを０．５ｍｍステッ
プで２ｍｍから５．０ｍｍまで変えることにより、グリ
ッドからアルミ蒸着マイラまでのギャップｇ(p)を２ｍ
ｍから５．０ｍｍまで変え、それぞれの条件について、
上記と同様の実験を実施した。

【０１３０】その結果、ギャップｇ(p)が３ｍｍ以内の
場合には濃度むらが発生せず、電位のばらつきも±３０
Ｖ以内におさまったが、ギャップｇ(p)が３．５ｍｍの
場合には、±３０Ｖを越える電位のばらつきが生じ、濃
度むらも生じた。

【０１３１】この実験結果から、グリッドと被帯電体と
のギャップは、広すぎるとその電位を均一にする能力が
弱まり、ギャップｇ(p)は３ｍｍ以下が良いことが分か
る。

【０１３２】〔実施例ＸIX〕前記実施例ＸIにおける構
成に対して、スペ−サ１３の厚さを１．５ｍｍ，１．０
ｍｍ，０．７ｍｍ，及び０．５ｍｍに変えることによ
り、グリッドからアルミ蒸着マイラまでのギャップｇ
(p)を１．５ｍｍ，１．０ｍｍ，０．７ｍｍ，及び０．
５ｍｍに変えて、それぞれの条件について、上記と同様
の実験を実施した。

【０１３３】その結果、全ての条件で濃度むらは発生せ
ず、電位のばらつきも±３０Ｖ以内におさまった。但
し、ギャップｇ(p)が０．７ｍｍの場合及び０．５ｍｍ
の場合には、グリッドと被帯電体のアルミ面との間で小
さな火花放電が観測された。

【０１３４】この実験結果から、グリッドと被帯電体と
のギャップｇ(p)は、その間の異常放電を防止するため
に、１ｍｍ以上にするのが良いことが分かる。

【０１３５】

【発明の効果】請求項１によれば、オゾンの発生量を大
幅に低下させてかつ均一な帯電が可能になる。

【０１３６】また請求項２によれば、より均一な帯電が
可能になる。

【０１３７】また請求項３によれば、実用的な機械公差
内で本帯電器を作成できる。

【０１３８】また請求項４によれば、放電電圧を下げて
オゾン発生量を減らし、帯電器の高さを低くできる。

【０１３９】また請求項５によれば、スパークの危険性
を排除し同時により均一な帯電ができる。

【０１４０】また請求項６，７，８により、各放電電極
に抵抗体を均一に接触させることができる。

【０１４１】また請求項９によれば、多数の針状放電電
極を簡単に均一に低コストで並べて固定することができ
る。

【０１４２】また請求項１０によれば、オゾン発生量の
少ない安全な帯電が実現する。

【０１４３】また、請求項１１〜１６によれば、より均
一な帯電が実現する。更に、請求項１６では、グリッド
と被帯電体との間で異常な放電が生じるのを確実に防止
しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】帯電器の１つの従来例を示す正面図である。

【図２】帯電器の１つの従来例を示す斜視図である。

【図３】帯電器の１つの従来例を示す分解斜視図であ
る。

【図４】図３の帯電器の特性を示すグラフである。

【図５】実施例の帯電器を組込んだ実験装置の構成を
示すブロック図である。

【図６】実験で使用したカスケ−ド現像器を示す正面
図である。

【図７】実施例の帯電器の構成を示す正面図である。

【図８】図７の帯電器の側面から見た断面図である。

【図９】図７の帯電器に用いた針４の先端部分の拡大
正面図である。

【図１０】実施例の帯電器の構成を示す正面図であ
る。

【図１１】図１０の帯電器のグリッドを真上から見た
平面図である。

【符号の説明】

１：帯電体（厚さ２５μｍの裏面アルミ蒸着ポリエステ
ルフイルム）２：搬送ステージ３：電流計（プレ
ート電流測定用）４：放電電極５：高圧電源６：電流計（トータル電流測定用）７：グリッド８：グリッド用電源９：電流計（グリ
ッド電流測定用）１０：表面電位計プローブ１１：表面電位計１２：記録計１３：グリッド下
スペーサ１４：グリッド上スペーサ１５：抵抗体（中
抵抗ゴムシート）１６：放電電極電圧印加用金属電極１７：オゾン濃度
測定用吸入ノズル１８：オゾン濃度計１９：記録計２２：ホッパー２３：現像剤２４：開閉弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ほぼ一定のピッチで所定の軸方向に並べ
られた多数の放電電極；該放電電極に放電開始電圧以上
の電圧を印加するための高圧電源；該高圧電源の出力電
極と前記多数の放電電極との間に設置された抵抗体；前
記放電電極と近接し該放電電極と被帯電体との間の位置
に設置されたグリッド電極；及び該グリッド電極にグリ
ッド電圧を印加するためのグリッド電源；を備える帯電
装置。
【請求項２】前記放電電極間のピッチをｐ(ｍｍ)と
し、前記放電電極の先端と前記グリッド電極との間のギ
ャップをｇ(ｍｍ)とする場合に、ｇ≦０．５ｐ＋１（ｐ≦２ｍｍ）ｇ≦ｐ（ｐ≧２ｍｍ）の関係が満足される、前記請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】前記放電電極の先端と前記グリッド電極
とのギャップが０．５ｍｍ以上である、前記請求項２記
載の帯電装置。
【請求項４】前記放電電極の先端と前記グリッド電極
とのギャップが４ｍｍ以下である、前記請求項２記載の
帯電装置。
【請求項５】前記抵抗体の体積固有抵抗が１０⁴Ωｃ
ｍ以上、１０¹⁰Ωｃｍ以下である、前記請求項１記載の
帯電装置。
【請求項６】前記抵抗体がゴムで形成された、前記請
求項５記載の帯電装置。
【請求項７】前記抵抗体のゴム層の膜厚が１ｍｍ以
上、１０ｍｍ以下である、前記請求項６記載の帯電装
置。
【請求項８】前記抵抗体が前記放電電極の各々の放電
しない側の端に加圧されて、前記抵抗体と前記各放電電
極とが直接接触している、前記請求項１記載の帯電装
置。
【請求項９】多数の穴が等間隔で形成された絶縁性支
持体と、前記穴の各々にそれぞれ差し込んで固定された
多数の針状電極とで前記放電電極が構成される、前記請
求項１記載の帯電装置。
【請求項１０】前記放電電極に印加する電源電圧が、
±１．５ｋＶより大きく、±４．５ｋＶより小さい、前
記請求項１記載の帯電装置。
【請求項１１】前記放電電極間のピッチをｐ(ｍｍ)と
し、前記グリッド電極間のピッチをλ（ｍｍ）とする場
合に、λ≦ｐの関係の関係が満足される、前記請求項１
記載の帯電装置。
【請求項１２】前記グリッド電極の線幅（ｗ）が０．
１ｍｍ以上である、前記請求項１１記載の帯電装置。
【請求項１３】前記グリッド電極の開口率が５０％以
上、９３％以下である、前記請求項１１記載の帯電装
置。
【請求項１４】前記放電電極の先端と前記グリッド電
極との間のギャップをｇ(ｍｍ)とする場合に、前記グリ
ッド電極の有効幅（ｄ）がｇの２倍以上である、前記請
求項１１記載の帯電装置。
【請求項１５】前記グリッド電極の有効幅（ｄ）の最
小値が２ｍｍ以上である、前記請求項１４記載の帯電装
置。
【請求項１６】前記グリッド電極と被帯電体とのギャ
ップが１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である、前記請求項１１
記載の帯電装置。