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JP2001255720A - Charging device - Google Patents

Charging device

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Publication number
JP2001255720A
JP2001255720A JP2000069063A JP2000069063A JP2001255720A JP 2001255720 A JP2001255720 A JP 2001255720A JP 2000069063 A JP2000069063 A JP 2000069063A JP 2000069063 A JP2000069063 A JP 2000069063A JP 2001255720 A JP2001255720 A JP 2001255720A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging device
discharge
electrode
opening
dielectric layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000069063A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Hayashi
和廣 林
Yasuo Takayama
康夫 高山
Takeshi Saikawa
健 済川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2000069063A priority Critical patent/JP2001255720A/en
Publication of JP2001255720A publication Critical patent/JP2001255720A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging device with supreme charging performance, being made stably usable over a long period. SOLUTION: In the charging device 10 composed of a base plate 1 consisting of insulator, exciting electrodes 2 formed on the surface of the base plate 1, and dielectric body layer 3 covering the surface of the base plate 1 that the exciting electrodes 2 is respectively formed, moreover the discharging electrode 4 provided with an open part 5 on the position corresponding to the exciting electrode 2 formed on the surface of the dielectric body layer 3, the discharging electrode 4 is, made of a material consisting of at least, one kind of metal provided with fusing point beyond 900 deg.C and at least, one kind of metal provided with ionizing energy below 8 eV.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電記録方式や電
子写真記録方式などの画像形成装置に用いられる帯電装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device used in an image forming apparatus such as an electrostatic recording system and an electrophotographic recording system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、静電記録方式や電子写真記録方式
などの画像形成装置には、様々な帯電装置が用いられて
いる。それらのうち、感光体等の像担持体を帯電させる
帯電装置として代表的な方式として、 (1)コロトロンチャージャやスコロトロンチャージャ
を用い、コロトロンワイヤからのコロナ放電により感光
体を帯電させるコロトロン方式 (2)アルミナ基板上に形成した線状励起電極と、誘電
体層を介して線状励起電極と対向する位置に誘電体層に
埋設させて形成した面状放電電極とを備えた沿面放電素
子により沿面コロナ放電を行わせて感光体を帯電させる
固体帯電装置を用いる方式 の2方式が広く知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various charging devices have been used in image forming apparatuses such as an electrostatic recording system and an electrophotographic recording system. Among them, as a representative method as a charging device for charging an image carrier such as a photoconductor, (1) a corotron that uses a corotron charger or a scorotron charger and charges the photoconductor by corona discharge from a corotron wire Method (2) Surface creeping discharge including a linear excitation electrode formed on an alumina substrate and a planar discharge electrode formed by being embedded in the dielectric layer at a position facing the linear excitation electrode via the dielectric layer. There are widely known two methods, a method using a solid-state charging device for charging a photoreceptor by performing creeping corona discharge by an element.

【0003】近年、複写機やプリンタなどの分野におい
てもカラー化が進み、白黒画像の場合には問題とならな
かった帯電不均一性が、カラー画像形成装置の場合に
は、帯電装置の帯電特性に不均一性があると中間調のベ
タ画像を出力した際に連続した濃度変化に追随すること
ができずに階段状の画質欠陥となって現れてしまうの
で、均一な帯電の行える帯電装置が切望されている。
In recent years, colorization has been advanced in the field of copiers and printers, and the non-uniform charging, which has not been a problem in the case of black-and-white images, has a problem in the case of a color image forming apparatus. If there is non-uniformity, when a solid image of halftone is output, it cannot follow a continuous density change and appears as a step-like image quality defect. Coveted.

【0004】上記(1)のコロトロン方式の場合は、帯
電特性の劣化が経時的に連続して徐々に進行するので、
駆動電圧の上昇分を記録しておくことにより、コロトロ
ンワイヤの交換時期を個別に把握することは不可能では
ない。従って、交換時期を一律に定めずに個々のコロト
ロンワイヤ毎に適切な時期に交換することが可能であ
り、メンテナンスコストの上からは有利である。
In the case of the corotron method (1), since the deterioration of the charging characteristics gradually progresses continuously with time,
It is not impossible to keep track of the corotron wire replacement time individually by recording the rise in the drive voltage. Therefore, it is possible to replace each corotron wire at an appropriate time without uniformly setting the replacement time, which is advantageous from the viewpoint of maintenance cost.

【0005】それに対して、固体帯電装置を用いる方式
では、帯電特性の劣化は連続的に起きるものだけに限ら
ず、駆動電圧を調節した時等に突然、帯電装置が機能し
なくなるという故障が起きることがあり、交換時期を個
別に把握することは難しい。
On the other hand, in a system using a solid charging device, the charging characteristics are not limited to continuously deteriorating, and when the driving voltage is adjusted, the charging device suddenly stops functioning. It is difficult to know the replacement time individually.

【0006】しかし、コロトロン方式の帯電装置には、
高圧の電源装置が必要であること、および窒素酸化物や
オゾンなど有害ガスの発生量が多いことなどの問題があ
り、最近では固体帯電装置が次第に広く採用される傾向
にある。
However, a corotron-type charging device includes:
There are problems such as the need for a high-voltage power supply device and the generation of a large amount of harmful gases such as nitrogen oxides and ozone. Recently, solid-state charging devices have tended to be widely used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】画像形成装置に用いら
れる固体帯電装置として、例えば、特開平10−313
45号公報には、アルミナなどの絶縁基板と、絶縁基板
の被帯電体(感光体など)側の面に形成された誘電体層
と、誘電体層に被覆された誘導電極と、誘電体層を挟ん
だ誘導電極と反対側に設けられ、開口部を設けて放電エ
リアを形成した放電電極と、誘導電極と放電電極との間
に交流電圧を印加する放電電源と、放電電極と被帯電体
の間に所定のバイアス電圧を印加するバイアス電源とを
備えた沿面コロナ放電器が開示されている。
As a solid charging device used in an image forming apparatus, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-313
No. 45 discloses an insulating substrate such as alumina, a dielectric layer formed on the surface of the insulating substrate on the side to be charged (such as a photoreceptor), an induction electrode covered with the dielectric layer, and a dielectric layer. A discharge electrode provided on the opposite side of the induction electrode with an opening formed to form a discharge area; a discharge power supply for applying an AC voltage between the induction electrode and the discharge electrode; a discharge electrode and a member to be charged; And a bias power supply for applying a predetermined bias voltage between the surface corona discharger.

【0008】この沿面コロナ放電器では、面状の励起電
極と線状の放電電極との間に高周波電圧を印加すること
により、放電エリアの放電電極端部で沿面コロナ放電を
生じさせ、この付近に正負の電荷を持つイオンを発生さ
せて感光体などの被帯電体への帯電を行うものである
が、発生したイオンは、対向する被帯電体に向かうだけ
ではなく、帯電装置自身に向かって衝突してくるものも
ある。このイオン衝突によるスパッタリング作用によっ
て帯電装置表面の放電電極が削り取られ、これが帯電装
置の寿命を短縮させる一因となっている。
In this creeping corona discharger, a high-frequency voltage is applied between a planar excitation electrode and a linear discharge electrode to generate a creeping corona discharge at a discharge electrode end of a discharge area. In this method, ions having positive and negative charges are generated to charge an object to be charged such as a photoreceptor, but the generated ions not only travel toward the object to be charged but also toward the charging device itself. Some will collide. The discharge electrode on the surface of the charging device is scraped off by the sputtering action due to the ion collision, which contributes to shortening the life of the charging device.

【0009】このようなイオン衝突による電極破壊のほ
かにも帯電装置の寿命を短縮させる原因は多い。一般
に、固体放電器の寿命は、放電電極の劣化、励起電極と
放電電極との間の絶縁層の劣化や破壊、励起電極の断線
の発生などによる放電性能の低下によるものとされてい
る。
In addition to the electrode destruction due to such ion collision, there are many causes for shortening the life of the charging device. In general, the life of a solid state discharger is attributed to deterioration of the discharge electrode, deterioration or destruction of the insulating layer between the excitation electrode and the discharge electrode, and deterioration of the discharge performance due to disconnection of the excitation electrode.

【0010】特許第2665903号明細書には、固体
帯電装置の寿命を延長させるために、帯電装置上に形成
した放電電極の表面をガラス材料で保護する方法が開示
されている。また、特開平8−82980号公報には、
イオン衝撃による絶縁層の劣化と電極の摩耗を防止する
ための方法として、絶縁性基板と、その上に設けられ表
面が絶縁層で被覆されたイオン発生電極と、絶縁性基板
上にイオン発生電極とほぼ同レベルでイオン発生電極の
両側に設けられた誘導電極とを備えたイオン発生装置が
開示されている。
Japanese Patent No. 2665903 discloses a method of protecting the surface of a discharge electrode formed on a charging device with a glass material in order to extend the life of the solid charging device. Also, JP-A-8-82980 discloses that
As a method for preventing deterioration of the insulating layer and wear of the electrode due to ion bombardment, an insulating substrate, an ion generating electrode provided on the insulating substrate and covered with the insulating layer, and an ion generating electrode on the insulating substrate And an induction electrode provided on both sides of the ion generation electrode at substantially the same level as the above.

【0011】しかし、これらの帯電装置のように、帯電
装置の電極表面をガラス材料などの絶縁層で被覆して保
護するという方法では、電極の寿命は延びるものの帯電
性能が劣化し放電に要するコストがアップしてしまうと
いう問題がある。
However, in the method of protecting the electrode surface of the charging device by covering it with an insulating layer such as a glass material as in these charging devices, the life of the electrode is prolonged, but the charging performance is deteriorated and the cost required for discharging is reduced. There is a problem that is up.

【0012】また、特開平9−80878号公報には、
発生イオンにより記録媒体を帯電させる帯電装置を含む
画像形成装置において、帯電装置による記録媒体への帯
電のバラツキをモニタし、帯電のバラツキの度合いに応
じて帯電装置への印加電圧を調整するようにした画像形
成装置が開示されている。しかし、この画像形成装置で
は、帯電のバラツキをモニタして印加電圧を調整しなが
ら使用している間に、調整の限界点に達した時点で帯電
装置を交換するようにしているが、固体帯電器では調整
の限界点というものがなく、突然放電しなくなることが
ほとんどなので、まだ使用できる固体帯電装置について
も一定期間経過後に早めに交換を行っており、無駄なコ
ストが掛かるという問題がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-80878 discloses that
In an image forming apparatus including a charging device that charges a recording medium by generated ions, a variation in charging of the recording medium by the charging device is monitored, and a voltage applied to the charging device is adjusted according to the degree of variation in charging. The disclosed image forming apparatus is disclosed. However, in this image forming apparatus, the charging device is replaced when the limit of adjustment is reached while the device is being used while adjusting the applied voltage while monitoring the variation in charging. Since there is no limit point for adjustment in the charger and the discharge does not occur suddenly, there is a problem that a solid charging device that can be used is replaced as soon as possible after a certain period of time, resulting in wasteful cost.

【0013】一般に、固体帯電装置の寿命は、製造条件
の差、例えば、焼成時の温度のバラツキなどにより各固
体帯電装置間で寿命にバラツキが生じるため、帯電装置
の交換時期を予測することができない。そのため、安全
をみて本来の寿命の半分程度で新しい帯電装置に交換し
ている例もある。そこで、このような無駄を省くため
に、寿命を予測することのできる固体帯電装置が求めら
れている。
In general, the life of the solid-state charging device varies depending on manufacturing conditions, for example, the temperature during firing, and the life of each solid-state charging device varies. Therefore, it is necessary to predict the replacement time of the charging device. Can not. For this reason, there is a case where the charging device is replaced with a new charging device in about half of the original life for safety. Therefore, in order to eliminate such waste, there is a demand for a solid-state charging device capable of estimating the lifetime.

【0014】本発明は、上記事情に鑑み、長期間安定し
て使用することのできる、帯電性能の優れた帯電装置を
提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a charging device which can be used stably for a long time and has excellent charging performance.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第1の帯電装置は、絶縁体からなる基板と、その基
板表面に形成された複数の励起電極と、その励起電極が
形成された基板表面を覆う誘電体層と、その誘電体層表
面に形成され上記励起電極に対応する位置に開口部を有
する放電電極とからなり、上記励起電極と上記放電電極
との間に電圧を印加することにより上記開口部とその開
口部に対応する励起電極表面の間に放電領域が形成さ
れ、該放電領域における放電に伴い発生する荷電粒子に
より被帯電体を帯電する帯電装置において、上記放電電
極が、少なくとも1種類の900℃以上の融点を有する
金属と少なくとも1種類の8eV以下のイオン化エネル
ギを有する金属とからなるものであることを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a charging device comprising a substrate made of an insulator, a plurality of excitation electrodes formed on the surface of the substrate, and the excitation electrodes. And a discharge electrode formed on the dielectric layer surface and having an opening at a position corresponding to the excitation electrode, and applying a voltage between the excitation electrode and the discharge electrode. A discharge region is formed between the opening and the surface of the excitation electrode corresponding to the opening, and the charging device charges the member to be charged with charged particles generated by the discharge in the discharge region. Are characterized by comprising at least one kind of metal having a melting point of 900 ° C. or more and at least one kind of metal having an ionization energy of 8 eV or less.

【0016】ここで、上記放電電極に含まれる900℃
以上の融点を有する金属の含有比率が、20wt%以上
80wt%以下であることが好ましい。
Here, 900 ° C. contained in the discharge electrode
It is preferable that the content ratio of the metal having the above melting point is 20 wt% or more and 80 wt% or less.

【0017】また、上記目的を達成する本発明の第2の
帯電装置は、絶縁体からなる基板と、その基板表面に形
成された複数の励起電極と、その励起電極が形成された
基板表面を覆う誘電体層と、その誘電体層表面に形成さ
れ上記励起電極に対応する位置に開口部を有する放電電
極とからなり、上記励起電極と上記放電電極との間に電
圧を印加することにより上記開口部とその開口部に対応
する励起電極表面の間に放電領域が形成され、該放電領
域における放電に伴い発生する荷電粒子により被帯電体
を帯電する帯電装置において、上記放電領域のうちの一
部分の放電領域に、絶縁破壊に至るまでの時間が、上記
一部分の放電領域以外の放電領域の絶縁破壊に至るまで
の時間よりも短く設定された絶縁破壊検出部を形成して
なることを特徴とする。
Further, a second charging device of the present invention for achieving the above object comprises a substrate made of an insulator, a plurality of excitation electrodes formed on the substrate surface, and a substrate surface on which the excitation electrodes are formed. A covering dielectric layer, and a discharge electrode formed on the surface of the dielectric layer and having an opening at a position corresponding to the excitation electrode, wherein a voltage is applied between the excitation electrode and the discharge electrode, A discharge region is formed between the opening and the surface of the excitation electrode corresponding to the opening, and in a charging device for charging an object to be charged with charged particles generated by discharge in the discharge region, a part of the discharge region In the discharge region, the time until the dielectric breakdown, the dielectric breakdown detection unit is set to be set shorter than the time until the dielectric breakdown of the discharge region other than the partial discharge region is formed, That.

【0018】ここで、上記絶縁破壊検出部は、上記誘電
体層の、その絶縁破壊検出部の部分が、上記一部分の放
電領域以外の放電領域の部分よりも薄い層厚として形成
されることにより形成されてなることが好ましい。
Here, the dielectric breakdown detecting section is formed by forming the dielectric layer of the dielectric layer to have a thickness smaller than that of the discharge region other than the partial discharge region. Preferably, it is formed.

【0019】また、上記絶縁破壊検出部は、上記開口部
のうちのその絶縁破壊検出部に形成された開口部が上記
一部分の放電領域以外の放電領域に形成された開口部よ
りも大きい開口面積を有する開口部として形成されるこ
とにより、形成されてなるものであることも好ましい態
様である。
The dielectric breakdown detecting section may have an opening area larger than an opening formed in a discharge region other than the partial discharge region. It is also a preferred embodiment that the opening is formed by forming the opening having the following.

【0020】また、上記絶縁破壊検出部の放電電流を測
定しその測定値に基づき帯電装置の寿命を判定する寿命
判定手段を備えたことも好ましい態様の一つである。
It is also a preferable embodiment that a life determining means for measuring the discharge current of the insulation breakdown detecting section and determining the life of the charging device based on the measured value is provided.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下に、先ず、本発明の第1の帯
電装置の実施形態について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an embodiment of the first charging device of the present invention will be described.

【0022】図1は、本発明の第1の帯電装置の実施形
態を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a first charging device of the present invention.

【0023】図1に示すように、この帯電装置10は、
アルミナなどの絶縁体からなる基板1と、基板1の表面
に形成された励起電極2と、励起電極2が形成された基
板1の表面を覆う誘電体層3と、誘電体層3の表面に形
成され励起電極2に対応する位置に開口部5を有する放
電電極4とからなり、励起電極2と放電電極4との間
に、駆動電源6からの交流の駆動電圧を印加することに
より放電を行わせ、その放電により生成される荷電粒子
Pを、バイアス電源8から印加されるバイアス電圧の作
用により被帯電体7に移行させて被帯電体7を帯電す
る。
As shown in FIG. 1, this charging device 10
A substrate 1 made of an insulator such as alumina; an excitation electrode 2 formed on the surface of the substrate 1; a dielectric layer 3 covering the surface of the substrate 1 on which the excitation electrode 2 is formed; And a discharge electrode 4 having an opening 5 at a position corresponding to the excitation electrode 2. The discharge is performed by applying an AC driving voltage from a driving power supply 6 between the excitation electrode 2 and the discharge electrode 4. Then, the charged particles P generated by the discharge are transferred to the charged body 7 by the action of the bias voltage applied from the bias power supply 8, and the charged body 7 is charged.

【0024】図2は、図1に示した帯電装置の上面図
(a)およびそのA−A断面図(b)である。
FIG. 2 is a top view (a) of the charging device shown in FIG. 1 and a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

【0025】図2(a)および図2(b)に示すよう
に、励起電極2は、基板1上に複数の線状をなして並列
に形成されており、その励起電極2が形成された基板1
を誘電体層3が覆っている。さらに、その誘電体層3の
上には放電電極4が形成されており、その放電電極4
の、励起電極2に対応する位置には複数の開口部5が形
成されている。この放電電極4の開口部5の穴の部分と
この穴の直下に位置する励起電極2の表面との間に形成
された放電領域で沿面放電が発生する。この帯電装置1
0の放電電極4の材料としては、少なくとも1種類の9
00℃以上の融点を有する金属と少なくとも1種類の8
eV以下のイオン化エネルギを有する金属とからなるも
のが用いられる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the excitation electrodes 2 are formed on the substrate 1 in a plurality of lines in parallel, and the excitation electrodes 2 are formed. Substrate 1
Is covered by the dielectric layer 3. Further, a discharge electrode 4 is formed on the dielectric layer 3, and the discharge electrode 4 is formed.
In the position corresponding to the excitation electrode 2, a plurality of openings 5 are formed. A creeping discharge is generated in a discharge region formed between the hole of the opening 5 of the discharge electrode 4 and the surface of the excitation electrode 2 located immediately below the hole. This charging device 1
The material of the discharge electrode 4 of at least 0
A metal having a melting point of 00 ° C. or more and at least one kind of 8
A material composed of a metal having an ionization energy of eV or less is used.

【0026】放電電極4をこのような材料で形成するこ
とにより、本発明の目的に適した、長期間安定して使用
することのできる、帯電性能の優れた帯電装置を得るこ
とができる。
By forming the discharge electrode 4 from such a material, it is possible to obtain a charging device which is suitable for the purpose of the present invention, can be used stably for a long period of time, and has excellent charging performance.

【0027】固体帯電装置の放電電極の寿命を延ばすた
めには融点の高い金属を用いることが有効であり、放電
性能に関してはイオン化エネルギの小さい金属を用いる
ことが有効である。従って、寿命と放電性能の双方を両
立させるためには、放電電極として、900℃以上の融
点を有する高融点金属と、8eV以下のイオン化エネル
ギを有する小イオン化エネルギ金属とを併用する必要が
ある。
In order to extend the life of the discharge electrode of the solid-state charging device, it is effective to use a metal having a high melting point, and in terms of discharge performance, it is effective to use a metal having a small ionization energy. Therefore, in order to achieve both life and discharge performance, it is necessary to use a high melting point metal having a melting point of 900 ° C. or more and a small ionization energy metal having an ionization energy of 8 eV or less as a discharge electrode.

【0028】なお、本発明者らの実験によれば、放電電
極に含まれる900℃以上の融点を有する金属の含有比
率を20wt%以上80wt%以下とした場合は、本実
施形態の帯電装置の寿命を延ばす上で極めて有効である
ことがわかっている。
According to the experiments of the present inventors, when the content ratio of the metal having a melting point of 900 ° C. or more contained in the discharge electrode is set to 20 wt% or more and 80 wt% or less, the charging device of the present embodiment is used. It has been found to be extremely effective in extending life.

【0029】次に、この帯電装置の形成方法について説
明する。
Next, a method of forming the charging device will be described.

【0030】図3は、図1および図2に示した帯電装置
の形成方法を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a method of forming the charging device shown in FIGS. 1 and 2.

【0031】先ず、図3(a)に示すように、アルミナ
基板1上の所定の位置に複数の線状の(図2(a)参
照)励起電極2を形成する。励起電極2は厚膜印刷法に
よリAu、Ag、あるいはAgPd等の材料をアルミナ
基板1上に印刷し、焼成することにより形成する。な
お、励起電極2の形成方法として、スパッタリング法等
によりAu、AgPd、クロム、銅、タングステン、ア
ルミニウム、白金、チタン等の導電性膜を形成し、フォ
トリソエッチング法によリパターン化させる薄膜法によ
り形成してもよい。
First, as shown in FIG. 3A, a plurality of linear (see FIG. 2A) excitation electrodes 2 are formed at predetermined positions on the alumina substrate 1. The excitation electrode 2 is formed by printing a material such as Au, Ag, or AgPd on the alumina substrate 1 by a thick film printing method and firing the material. In addition, as a method for forming the excitation electrode 2, a conductive film such as Au, AgPd, chromium, copper, tungsten, aluminum, platinum, or titanium is formed by a sputtering method or the like, and a thin film method of re-patterning by a photolithographic etching method is used. It may be formed.

【0032】次に、図3(b)に示すように、励起電極
2が形成された基板1表面を覆うように誘電体層3を形
成する。誘電体層3は、低い誘電率を有する誘電体層で
形成することが好ましい。
Next, as shown in FIG. 3B, a dielectric layer 3 is formed so as to cover the surface of the substrate 1 on which the excitation electrodes 2 are formed. The dielectric layer 3 is preferably formed of a dielectric layer having a low dielectric constant.

【0033】さらに、厚膜印刷法により、励起電極2に
対応する位置に複数の穴(開口部)5が開口したパター
ン(図2(a)参照)が形成されるように、誘電体層3
上に厚膜印刷法によリ放電電極4を形成する。
Further, the dielectric layer 3 is formed by a thick film printing method so that a pattern (see FIG. 2A) in which a plurality of holes (openings) 5 are formed at positions corresponding to the excitation electrodes 2.
The re-discharge electrode 4 is formed thereon by a thick film printing method.

【0034】ここで、本発明の第1の帯電装置では、放
電電極4の材料として、少なくとも1種類の900℃以
上の融点を有する金属と少なくとも1種類の8eV以下
のイオン化エネルギを有する金属とからなるものが用い
られる。
Here, in the first charging device of the present invention, as the material of the discharge electrode 4, at least one kind of metal having a melting point of 900 ° C. or more and at least one kind of metal having an ionization energy of 8 eV or less are used. Is used.

【0035】本実施形態では、放電電極4の材料として
はAgPdが用いられている。すなわち、寿命を延ばす
ために用いられる融点900℃以上の融点を有する金属
としてPd、放電性能を確保するために用いられるイオ
ン化エネルギ8eV以下の金属としてAgを選択してい
る。
In this embodiment, AgPd is used as the material of the discharge electrode 4. That is, Pd is selected as a metal having a melting point of 900 ° C. or more used to extend the life, and Ag is selected as a metal having an ionization energy of 8 eV or less used to secure discharge performance.

【0036】表1は、本発明の第1の実施形態の帯電装
置の放電電極材料の組成を示す表である。
Table 1 shows the composition of the discharge electrode material of the charging device according to the first embodiment of the present invention.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】表1に示すように、AgとPdの組成(数
字はwt%)を変化させた放電電極を7種類作製した。
これら7種類の組成の放電電極を形成した帯電装置につ
いて放電テストを行い性能を評価した。
As shown in Table 1, seven kinds of discharge electrodes in which the composition of Ag and Pd (the number is wt%) were prepared.
A discharge test was performed on the charging device having the discharge electrodes of these seven types formed thereon to evaluate the performance.

【0039】また、上記のAgとPdの組合せ以外に
も、例えばAgとNiの組合せでもよい結果を得ること
ができる。さらに、Au,Ag,Ni,Alといった材
料についての種々の組合せで評価を行った。
In addition to the above combination of Ag and Pd, for example, a combination of Ag and Ni can provide good results. Further, various combinations of materials such as Au, Ag, Ni, and Al were evaluated.

【0040】放電テストは、励起電極2(図1参照)と
放電電極4との間にAC2kV(ピークtoピーク)1
00kHzを印加し、開口部5近傍に沿面放電を起こさ
せ、空気中のガスをイオン化し、そのイオンを放電電極
4と被帯電体7との間に印加したバイアス電位により、
開口部5から被帯電体7表面に移送させ、その時に流れ
る電流と発生するガス量を測定した。
In the discharge test, AC 2 kV (peak to peak) 1 was applied between the excitation electrode 2 (see FIG. 1) and the discharge electrode 4.
By applying 00 kHz, a creeping discharge is caused in the vicinity of the opening 5 to ionize the gas in the air, and the ions are applied by the bias potential applied between the discharge electrode 4 and the charged member 7.
It was transferred from the opening 5 to the surface of the member 7 to be charged, and the current flowing at that time and the amount of gas generated were measured.

【0041】図4は、表1に示したA,B,C3群の放
電電極の放電特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the discharge characteristics of the discharge electrodes of the groups A, B and C shown in Table 1.

【0042】図4に示すように、これら放電電極の放電
特性は、次の3つのパターンに分類することができる。
すなわち、 A群:初期の電流量が大きく、かつ電流値が頭落ちせず
に長時間安定しているもの B群:初期の電流量が小さく、かつ短時間で頭落ちして
しまうもの C群:初期の電流量は大きいが、すぐに頭落ちしてしま
うもの 以上の3つのパターンのうちで帯電装置の性能として最
適なのはA群であることはいうまでもない。このA群に
相当するのは、上記表1の7種類のサンプルのうちの2
番目のサンプル、すなわち高融点のAg20%、小イオ
ン化エネルギのPd80%から6番目のサンプル、すな
わちAg80%、Pd20%までの5種類のサンプルで
あった。
As shown in FIG. 4, the discharge characteristics of these discharge electrodes can be classified into the following three patterns.
That is, group A: those whose initial current amount is large and whose current values are stable for a long time without dropping the head, group B: those whose initial current amount is small and whose head drops in a short time : The initial current amount is large, but the head drops immediately. Of course, among the above three patterns, the group A is the most suitable as the performance of the charging device. Group A corresponds to two of the seven types of samples in Table 1 above.
From the second sample, that is, high melting point Ag of 20% and small ionization energy of Pd of 80% to the sixth sample, that is, five kinds of samples from Ag 80% and Pd to 20%.

【0043】今回のテスト結果から、本発明の第1の帯
電装置の放電電極に使用することのできる材料の候補の
一例について次に説明する。
Based on the results of this test, an example of a material candidate that can be used for the discharge electrode of the first charging device of the present invention will be described below.

【0044】表2は、放電電極の候補材料をイオン化エ
ネルギの順に並べた表である。
Table 2 is a table in which candidate materials for the discharge electrode are arranged in the order of ionization energy.

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】表2に示すように、イオン化エネルギ8e
V以下の金属としては、Ni、Ag、Alなどがある。
As shown in Table 2, the ionization energy 8e
Examples of the metal of V or less include Ni, Ag, and Al.

【0047】表3は、放電電極の候補材料を融点の順に
並べた表である。
Table 3 is a table in which candidate materials for the discharge electrode are arranged in the order of the melting point.

【0048】[0048]

【表3】 [Table 3]

【0049】表3に示すように、融点900℃以上の融
点を有する金属としては、Ag、Au、Ni、Pdなど
がある。
As shown in Table 3, metals having a melting point of 900 ° C. or higher include Ag, Au, Ni, Pd and the like.

【0050】以上のことから、本発明の第1の帯電装置
の放電電極を、少なくとも1種類の900℃以上の融点
を有する金属と少なくとも1種類の8eV以下のイオン
化エネルギを有する金属とからなるものとすることによ
り、長期間安定して使用することのできる、帯電性能の
優れた帯電装置を得ることが可能であることがわかる。
また、放電電極に含まれる900℃以上の融点を有する
金属の含有比率を、20wt%以上80wt%以下とす
ることが、寿命および帯電性能の点で好ましいことが示
されている。
As described above, the discharge electrode of the first charging device of the present invention is composed of at least one kind of metal having a melting point of 900 ° C. or more and at least one kind of metal having an ionization energy of 8 eV or less. Thus, it can be seen that it is possible to obtain a charging device which can be used stably for a long period and has excellent charging performance.
Further, it is shown that it is preferable to set the content ratio of the metal having a melting point of 900 ° C. or more contained in the discharge electrode to 20% by weight or more and 80% by weight or less in terms of life and charging performance.

【0051】次に、本発明の第2の帯電装置の実施形態
について説明する。
Next, an embodiment of the second charging device of the present invention will be described.

【0052】本発明の第2の帯電装置は、第1の実施形
態と同様、図1に示した代表的な固体帯電装置と同様の
構造を有しており、形成方法についても図3(a)〜図
3(c)に示したものと同様であるが、本発明の第2の
帯電装置は、開口部とそれに対応する励起電極表面の間
に形成される放電領域のうちの一部分の放電領域に、絶
縁破壊に至るまでの時間が、上記一部分の放電領域以外
の放電領域の絶縁破壊に至るまでの時間よりも短く設定
された絶縁破壊検出部が形成されている。
The second charging device of the present invention has a structure similar to that of the typical solid-state charging device shown in FIG. 1 as in the first embodiment, and its forming method is also shown in FIG. 3) to 3 (c), except that the second charging device of the present invention discharges a part of the discharge region formed between the opening and the corresponding excitation electrode surface. In the region, a dielectric breakdown detecting unit is formed in which the time until the dielectric breakdown is set shorter than the time until the dielectric breakdown in the discharge region other than the partial discharge region.

【0053】図5は、本発明の第2の帯電装置の実施形
態を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of the second charging device of the present invention.

【0054】図5に示すように、この第2の実施形態の
帯電装置20では、開口部25とそれに対応する励起電
極22表面の間に形成される放電領域27のうちの一部
分の放電領域28に、帯電機能を有する放電領域27の
誘電体層23の層厚の設計値30μmに対して、誘電体
層23’の層厚を20μmと薄くした絶縁破壊検出部2
8が形成されている。
As shown in FIG. 5, in the charging device 20 of the second embodiment, a part of the discharge region 27 of the discharge region 27 formed between the opening 25 and the corresponding surface of the excitation electrode 22 is formed. The dielectric breakdown detecting section 2 in which the thickness of the dielectric layer 23 ′ is reduced to 20 μm with respect to the designed value of the dielectric layer 23 of the discharge region 27 having the charging function of 30 μm.
8 are formed.

【0055】図6は、本発明の第2の帯電装置の、初期
状態および長時間連続駆動後における放電領域付近の拡
大図である。
FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of the discharge region in the initial state and after long-time continuous driving of the second charging device of the present invention.

【0056】図6(a)に示すように、初期状態では、
この帯電装置10の誘電体層3には何らの異常も認めら
れないが、長時間の連続駆動後の帯電装置10’には、
図6(b)に示すように、開口部5近傍の誘電体層3’
の一部に劣化部3aが生じるようになる。この劣化部3
aの深さは放電の大きさに比例しており、同じ駆動条件
(駆動電圧および周波数)では、誘電体層3の厚さが薄
いほど放電開始電圧が低くなり放電が強くなるので劣化
の進行が早い。
As shown in FIG. 6A, in the initial state,
Although no abnormality is observed in the dielectric layer 3 of the charging device 10, the charging device 10 'after long-time continuous driving includes:
As shown in FIG. 6B, the dielectric layer 3 'near the opening 5 is formed.
The deteriorated portion 3a occurs in a part of. This deteriorated part 3
The depth a is proportional to the magnitude of the discharge. Under the same driving conditions (driving voltage and frequency), the thinner the dielectric layer 3, the lower the discharge starting voltage and the stronger the discharge. Is early.

【0057】図7は、第2の実施形態の帯電装置におけ
る誘電体層の層厚と放電開始電圧との関係を示すグラフ
である。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the thickness of the dielectric layer and the firing voltage in the charging device according to the second embodiment.

【0058】図7に示すように、誘電体層の層厚を薄く
すると放電開始電圧が低下することがわかる。そこで、
この第2の実施形態の帯電装置においては、図5に示し
たように、放電領域27のうちの一部分の放電領域28
に、放電領域27の絶縁破壊に至るまでの時間よりも、
絶縁破壊に至るまでの時間が短縮されるように誘電体層
23’の層厚を薄くすることによりこの部分に絶縁破壊
検出部28を形成している。
As shown in FIG. 7, when the thickness of the dielectric layer is reduced, the firing voltage is reduced. Therefore,
In the charging device according to the second embodiment, as shown in FIG.
In addition, the time until the dielectric breakdown of the discharge region 27 is reached,
The dielectric breakdown detecting section 28 is formed in this portion by reducing the thickness of the dielectric layer 23 'so as to shorten the time until dielectric breakdown.

【0059】図8は、第2の実施形態の帯電装置の平面
図である。
FIG. 8 is a plan view of the charging device according to the second embodiment.

【0060】図8に示すように、この第2の実施形態の
帯電装置20では、有効帯電範囲Aから外れた場所B
に、上記の絶縁破壊検出部28が内部に形成された、放
電寿命検出用パターン29を設けてある。このように、
有効帯電範囲Aから外れた場所Bに絶縁破壊検出部28
を形成しておくことにより、帯電の均一性を損なうこと
なく寿命の評価を行うことが可能となる。
As shown in FIG. 8, in the charging device 20 of the second embodiment, a location B outside the effective charging range A
Further, there is provided a discharge life detecting pattern 29 in which the above-mentioned insulation breakdown detecting section 28 is formed. in this way,
In a place B outside the effective charging range A,
Is formed, it is possible to evaluate the lifetime without deteriorating the uniformity of charging.

【0061】この第2の実施形態では、誘電体層の層厚
を薄くすることにより放電領域の絶縁破壊に至るまでの
時間を短く設定した絶縁破壊検出部を形成した例を示し
たが、絶縁破壊検出部を、上記開口部のうちの絶縁破壊
検出部に形成された開口部が上記一部分の放電領域以外
の放電領域に形成された開口部よりも大きい開口面積を
有する開口部として形成されることにより形成されてな
るものとしてもよい。
In the second embodiment, an example is shown in which the dielectric breakdown detecting section is formed in which the time until the dielectric breakdown in the discharge region is set short by reducing the thickness of the dielectric layer. The breakdown detecting section is formed as an opening having an opening area larger than an opening formed in a discharge region other than the partial discharge region, the opening formed in the dielectric breakdown detecting portion of the openings. It is good also as what is formed by this.

【0062】すなわち、開口部の開口面積(放電穴の大
きさ)を小さくすると放電領域の絶縁破壊に至るまでの
時間は長くなり、開口部の開口面積を大きくするほど絶
縁破壊に至るまでの時間は短くなるので、絶縁破壊検出
部の開口部の開口面積を適切に設計することにより所望
の絶縁破壊時間に設定することができる。
That is, when the opening area of the opening (the size of the discharge hole) is reduced, the time until the dielectric breakdown in the discharge region becomes longer, and as the opening area of the opening is increased, the time until the dielectric breakdown occurs. Can be set to a desired dielectric breakdown time by appropriately designing the opening area of the opening of the dielectric breakdown detector.

【0063】なお、放電領域の開口部の開口面積(放電
穴の大きさ)が大き過ぎる場合は絶縁破壊により寿命が
短くなり、放電穴の大きさが小さ過ぎる場合は放電劣化
により寿命が短くなることがわかっている。
If the opening area (size of the discharge hole) of the opening of the discharge region is too large, the life is shortened due to dielectric breakdown, and if the size of the discharge hole is too small, the life is shortened due to discharge deterioration. I know that.

【0064】さらに、上記の各方法のはかに、例えば、
誘電体層の焼成時間を調整することにより絶縁破壊検出
部を形成するようにしてもよい。
Further, the method of each of the above methods, for example,
The dielectric breakdown detecting unit may be formed by adjusting the firing time of the dielectric layer.

【0065】図9は、第2の実施形態の帯電装置におけ
る誘電体層の焼成時間の長さと放電開始電圧との関係を
示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the length of firing time of the dielectric layer and the firing voltage in the charging device of the second embodiment.

【0066】図9に示すように、実験条件の異なるサン
プルA、サンプルBともに誘電体層の焼成時間を短くす
るほど放電開始電圧が低下することがわかる。これは、
誘電体層の焼成時間を短くすると、誘電体層内に多くの
欠陥が発生し、絶縁破壊に至るまでの時間が短くなるか
らであり、この効果を利用して絶縁破壊検出部を形成す
るようにしてもよい。
As shown in FIG. 9, it can be seen that the firing voltage of the samples A and B under different experimental conditions decreases as the firing time of the dielectric layer decreases. this is,
If the firing time of the dielectric layer is shortened, many defects are generated in the dielectric layer, and the time until the dielectric breakdown is shortened. It may be.

【0067】なお、第2の実施形態の帯電装置を作製す
る際に、前処理として誘電体層の印刷用ペースト材を混
練、脱泡等によりペースト材に含まれる気泡の除去を実
施してみたが、今回の実験範囲では特に有意差は認めら
れないという結果を得ている。
When the charging device according to the second embodiment was manufactured, as a pretreatment, bubbles contained in the paste material were removed by kneading and defoaming a printing paste material for the dielectric layer. However, there was no significant difference in the experimental range.

【0068】次に、本発明の第2の帯電装置に備えられ
る寿命判定手段について説明する。
Next, the life determining means provided in the second charging device of the present invention will be described.

【0069】図10は、本発明の第2の帯電装置に備え
られた寿命判定手段の実施形態を示す概略構成図であ
る。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an embodiment of the life determining means provided in the second charging device of the present invention.

【0070】図10に示すように、この帯電装置30に
は、誘起電極32、通常の層厚の誘電体層33、および
放電電極34からなる帯電部37とは別に、誘起電極3
2’、通常の層厚の半分程度の層厚の誘電体層33’、
および放電電極34’からなる絶縁破壊検出部38が設
けられており、この絶縁破壊検出部38における放電電
流を測定し、その測定値に基づき帯電装置30の寿命を
判定する寿命判定手段が備えられている。
As shown in FIG. 10, the charging device 30 includes an induction electrode 32, a dielectric layer 33 having a normal thickness, and a charging portion 37 including a discharge electrode 34.
2 ', a dielectric layer 33' having a thickness of about half the normal layer thickness,
And a discharge determination unit 38 including a discharge electrode 34 ′, and a life determining unit that measures a discharge current in the dielectric breakdown detection unit 38 and determines the life of the charging device 30 based on the measured value. ing.

【0071】この寿命判定手段は、絶縁破壊検出部38
に対向する位置に配置された、感光体50と帯電装置3
0の間の放電電流を測定するための放電電流測定電極4
1および電流計42からなり、スイッチ43で回路を切
り替えて放電電流を測定し、予め想定していた電流値の
範囲を外れた場合に、絶縁破壊検出部38が破壊したも
のと判定する。
The life determining means includes a dielectric breakdown detecting section 38.
Photoconductor 50 and charging device 3 arranged at a position facing
Discharge current measuring electrode 4 for measuring a discharge current between 0
1 and an ammeter 42, the circuit is switched by a switch 43, the discharge current is measured, and when the current value is out of the range of the current value assumed in advance, it is determined that the insulation breakdown detection unit 38 has been broken.

【0072】また、絶縁破壊検出部38の放電電極34
と誘起電極32間にAC電源44によるAC電圧を印加
し、AC電源44の周波数や電圧(ピークtoピーク
値)を測定し、予め想定していた値を超えた場合に、絶
縁破壊検出部38が破壊したものと判定するようにして
もよく、または、絶縁破壊検出部38の静電容量を測定
し、あらかじめ設定している範囲を外れた場合に、絶縁
破壊されていると判定するようにしてもよい。一度絶縁
破壊していると判定した場合は、絶縁破壊検出部38と
帯電部37との同時駆動は中止し、絶縁破壊検出部38
から帯電部37に悪影響を与えないようにしておく。
The discharge electrode 34 of the dielectric breakdown detector 38
An AC voltage is applied between the AC power supply 44 and the induction electrode 32, and the frequency and voltage (peak-to-peak value) of the AC power supply 44 are measured. May be determined to have been destroyed, or the capacitance of the dielectric breakdown detector 38 may be measured, and if the capacitance deviates from a preset range, it may be determined that dielectric breakdown has occurred. You may. If it is determined that the dielectric breakdown has occurred once, the simultaneous driving of the dielectric breakdown detecting unit 38 and the charging unit 37 is stopped, and the dielectric breakdown detecting unit 38 is stopped.
Therefore, the charging unit 37 is not adversely affected.

【0073】このようにして、絶縁破壊検出部38が絶
縁破壊されていると判定された場合は、絶縁破壊検出部
38の誘電体層33’に生じた劣化部33a’の深さが
仮に誘起電極32’に達しているとしても、帯電部の方
の誘電体層33に生じた劣化部33aの深さは誘起電極
32には達しておらず通常の画像形成プロセスを続ける
ことができる。こうして、この帯電装置が寿命に近づい
たことが検知されるので、この帯電装置を用いて行われ
る画像形成プロセスにはなんらのトラブルを与えること
なく適切な時期に帯電装置の交換を行うことができる。
As described above, when it is determined that the dielectric breakdown detector 38 has been broken down, the depth of the deteriorated portion 33a ′ generated in the dielectric layer 33 ′ of the dielectric breakdown detector 38 is temporarily induced. Even if it reaches the electrode 32 ′, the depth of the deteriorated portion 33 a generated in the dielectric layer 33 on the charged portion does not reach the induction electrode 32, and the normal image forming process can be continued. In this way, since it is detected that the charging device is approaching the end of its life, the charging device can be replaced at an appropriate time without causing any trouble in an image forming process performed using the charging device. .

【0074】上記の例では、絶縁破壊検出部38の寿命
を通常の帯電部の寿命の半分程度の時間に設定した例に
ついて説明したが、例えば75%、50%、25%のよ
うに複数段階の寿命時間に設定した複数種類の絶縁破壊
検出部を形成しておき、それぞれの実際の絶縁破壊まで
の時間を記録しておくようにすることにより、一層正確
な寿命予測が可能となる。
In the above example, an example was described in which the life of the dielectric breakdown detecting section 38 was set to about half the life of a normal charging section. However, for example, a plurality of steps such as 75%, 50%, and 25% were used. By forming a plurality of types of insulation breakdown detectors set for the same life time and recording the time until each actual insulation breakdown, it is possible to more accurately estimate the life.

【0075】また、帯電装置を駆動した時間を記録して
おき、絶縁破壊検出部が破壊してから、それまでに記録
しておいた時間から駆動時間を差し引いていき、所定の
時間に達した時に、帯電装置の寿命が近付いている旨を
ユーザに知らせるようにすることも可能である。
In addition, the driving time of the charging device is recorded, and after the breakdown detection unit is broken, the driving time is subtracted from the time recorded up to that time, and the predetermined time is reached. Sometimes, it is possible to inform the user that the life of the charging device is approaching.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の第1の
帯電装置によれば、放電電極を、少なくとも1種類の9
00℃以上の融点を有する金属と少なくとも1種類の8
eV以下のイオン化エネルギを有する金属とからなるも
のとしたことにより、長期間安定して使用することので
きる、帯電性能の優れた帯電装置を実現することができ
る。
As described above, according to the first charging device of the present invention, at least one type of 9
A metal having a melting point of 00 ° C. or more and at least one kind of 8
By using a metal having an ionization energy of eV or less, it is possible to realize a charging device having excellent charging performance, which can be used stably for a long period of time.

【0077】また、本発明の第2の帯電装置によれば、
放電領域のうちの一部分の放電領域に、絶縁破壊に至る
までの時間が、上記一部分の放電領域以外の放電領域の
絶縁破壊に至るまでの時間よりも短く設定された絶縁破
壊検出部を形成したことにより、帯電装置の寿命を予測
することが可能となり、長期間安定して使用することの
できる、帯電性能の優れた帯電装置を得ることができる
とともに、適切な時期で帯電装置を交換することにより
資源の無駄を減少させることができる。
According to the second charging device of the present invention,
In a part of the discharge region, a part of the discharge region was formed with a dielectric breakdown detection unit in which the time until the dielectric breakdown was set to be shorter than the time until the part of the discharge region other than the partial discharge region reached the dielectric breakdown. This makes it possible to predict the life of the charging device, to obtain a charging device with excellent charging performance that can be used stably for a long period of time, and to replace the charging device at an appropriate time. As a result, waste of resources can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の帯電装置の実施形態を示す概略
構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a first charging device of the present invention.

【図2】図1に示した帯電装置の上面図(a)およびそ
のA−A断面図(b)である。
FIG. 2A is a top view of the charging device shown in FIG. 1 and FIG.

【図3】図1および図2に示した帯電装置の形成方法を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a method of forming the charging device shown in FIGS. 1 and 2.

【図4】表1に示したA,B,C3群の放電電極の放電
特性を示す図である。
4 is a diagram showing discharge characteristics of discharge electrodes of groups A, B and C3 shown in Table 1. FIG.

【図5】本発明の第2の帯電装置の実施形態を示す断面
図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of a second charging device of the present invention.

【図6】本発明の第2の帯電装置の、初期状態および長
時間連続駆動後における放電領域付近の拡大図である。
FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of a discharge region in an initial state and after long-time continuous driving of a second charging device of the present invention.

【図7】第2の実施形態の帯電装置における誘電体層の
層厚と放電開始電圧との関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a dielectric layer thickness and a discharge starting voltage in the charging device according to the second embodiment.

【図8】第2の実施形態の帯電装置の平面図である。FIG. 8 is a plan view of a charging device according to a second embodiment.

【図9】第2の実施形態の帯電装置における誘電体層の
焼成時間の長さと放電開始電圧との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a firing time of a dielectric layer and a discharge starting voltage in the charging device according to the second embodiment.

【図10】本発明の第2の帯電装置に備えられた寿命判
定手段の実施形態を示す概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a life determining unit provided in a second charging device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2,22,32,32’ 励起電極 3,23,23’,33,33’ 誘電体層 3a,33a,33a’ 劣化部 4,34,34’ 放電電極 5,25 開口部 6 駆動電源 7 被帯電体(感光体) 10,10 ’,20,30 帯電装置 27 放電領域 28,38 絶縁破壊検出部(放電領域) 29 放電寿命検出用パターン 41 放電電流測定電極 42 電流計 43 スイッチ 44 AC電源 50 感光体 P 荷電粒子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2, 22, 32, 32 'Excitation electrode 3, 23, 23', 33, 33 'Dielectric layer 3a, 33a, 33a' Deterioration part 4, 34, 34 'Discharge electrode 5, 25 Opening 6 Drive power supply 7 Charged body (photosensitive body) 10, 10 ', 20, 30 Charging device 27 Discharge area 28, 38 Dielectric breakdown detection section (discharge area) 29 Discharge life detecting pattern 41 Discharge current measuring electrode 42 Ammeter 43 Switch 44 AC Power supply 50 Photoconductor P Charged particles

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 済川 健 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 Fターム(参考) 2H003 AA11 CC08 DD03 EE06 EE10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takeshi Kengawa 2274 Hongo, Ebina-shi, Kanagawa Prefecture F-Xerox Corporation Ebina Works F-term (reference) 2H003 AA11 CC08 DD03 EE06 EE10

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁体からなる基板と、該基板表面に形
成された複数の励起電極と、該励起電極が形成された基
板表面を覆う誘電体層と、該誘電体層表面に形成され前
記励起電極に対応する位置に開口部を有する放電電極と
からなり、前記励起電極と前記放電電極との間に電圧を
印加することにより前記開口部と該開口部に対応する励
起電極表面の間に放電領域が形成され、該放電領域にお
ける放電に伴い発生する荷電粒子により被帯電体を帯電
する帯電装置において、 前記放電電極が、少なくとも1種類の900℃以上の融
点を有する金属と少なくとも1種類の8eV以下のイオ
ン化エネルギを有する金属とからなるものであることを
特徴とする帯電装置。
A substrate formed of an insulator, a plurality of excitation electrodes formed on the substrate surface, a dielectric layer covering the substrate surface on which the excitation electrodes are formed, and a dielectric layer formed on the dielectric layer surface. A discharge electrode having an opening at a position corresponding to the excitation electrode, between the opening and the surface of the excitation electrode corresponding to the opening by applying a voltage between the excitation electrode and the discharge electrode. In a charging device in which a discharge region is formed and a member to be charged is charged by charged particles generated by discharge in the discharge region, the discharge electrode includes at least one kind of metal having a melting point of 900 ° C. or more and at least one kind of metal. And a metal having an ionization energy of 8 eV or less.
【請求項2】 前記放電電極に含まれる900℃以上の
融点を有する金属の含有比率が、20wt%以上80w
t%以下であることを特徴とする請求項1記載の帯電装
置。
2. The content ratio of a metal having a melting point of 900 ° C. or more contained in the discharge electrode is 20 wt% or more and 80 w / w.
2. The charging device according to claim 1, wherein said charging device is at most t%.
【請求項3】 絶縁体からなる基板と、該基板表面に形
成された複数の励起電極と、該励起電極が形成された基
板表面を覆う誘電体層と、該誘電体層表面に形成され前
記励起電極に対応する位置に開口部を有する放電電極と
からなり、前記励起電極と前記放電電極との間に電圧を
印加することにより前記開口部と該開口部に対応する励
起電極表面の間に放電領域が形成され、該放電領域にお
ける放電に伴い発生する荷電粒子により被帯電体を帯電
する帯電装置において、 前記放電領域のうちの一部分の放電領域に、絶縁破壊に
至るまでの時間が、前記一部分の放電領域以外の放電領
域の絶縁破壊に至るまでの時間よりも短く設定された絶
縁破壊検出部を形成してなることを特徴とする帯電装
置。
3. A substrate made of an insulator, a plurality of excitation electrodes formed on the substrate surface, a dielectric layer covering the substrate surface on which the excitation electrodes are formed, and a dielectric layer formed on the dielectric layer surface. A discharge electrode having an opening at a position corresponding to the excitation electrode, between the opening and the surface of the excitation electrode corresponding to the opening by applying a voltage between the excitation electrode and the discharge electrode. In a charging device in which a discharge region is formed and a member to be charged is charged by charged particles generated by a discharge in the discharge region, a part of the discharge region in the discharge region has a time until dielectric breakdown, A charging device, comprising: a dielectric breakdown detecting unit which is set to be shorter than a time required until dielectric breakdown occurs in a discharge region other than a partial discharge region.
【請求項4】 前記絶縁破壊検出部は、前記誘電体層
の、該絶縁破壊検出部の部分が、前記一部分の放電領域
以外の放電領域の部分よりも薄い層厚として形成される
ことにより形成されてなるものであることを特徴とする
請求項3記載の帯電装置。
4. The dielectric breakdown detecting section is formed by forming a portion of the dielectric layer in which the dielectric breakdown detecting section is thinner than a portion of a discharge region other than the partial discharge region. The charging device according to claim 3, wherein the charging device is used.
【請求項5】 前記絶縁破壊検出部は、前記開口部のう
ちの該絶縁破壊検出部に形成された開口部が前記一部分
の放電領域以外の放電領域に形成された開口部よりも大
きい開口面積を有する開口部として形成されることによ
り、形成されてなるものであることを特徴とする請求項
3記載の帯電装置。
5. The dielectric breakdown detecting section, wherein an opening formed in the dielectric breakdown detecting section of the opening is larger than an opening area formed in a discharge region other than the partial discharge region. 4. The charging device according to claim 3, wherein the charging device is formed by being formed as an opening having:
【請求項6】 前記絶縁破壊検出部の放電電流を測定し
その測定値に基づき帯電装置の寿命を判定する寿命判定
手段を備えたことを特徴とする請求項3,4又は5記載
の帯電装置。
6. A charging device according to claim 3, further comprising a life determining means for measuring a discharge current of said insulation breakdown detecting section and for determining a life of the charging device based on the measured value. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007279724A (en) * 2006-04-06 2007-10-25 Xerox Corp Nano-structure coated high-performance solid state charger

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