【手続補正書】
【提出日】平成16年11月26日(2004.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  帯電装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  絶縁基板と；
絶縁基板に、複数の櫛の歯状放電部、これら櫛の歯状放電部の各一端部同士を一体に集合させた櫛形集合部およびこれら櫛の形歯状放電部に電気的に接続された給電電極部をそれぞれ形成し、櫛形集合部の幅を各櫛の歯状放電部の幅よりも大きくした下層電極と；給電電極部を少なくとも除いて下層電極上に形成される誘電体層と；
誘電体層上に、複数の櫛の歯状放電部、これら櫛の歯状放電部の各一端部同士を一体に集合させた櫛形集合部をそれぞれ形成する一方、この櫛の歯状放電部に電気的に接続された給電電極部を絶縁基板に形成し、櫛形集合部の幅を各櫛の歯状放電部の幅よりも大きく形成し、下層電極との間でコロナ放電を生起し得る上層電極と；
を具備していることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】  絶縁基板と；
絶縁基板に、複数の櫛の歯状放電部、これら櫛の歯状放電部の各一端部同士を一体に集合させた櫛形集合部およびこれら櫛の歯状放電部に電気的に接続された給電電極部をそれぞれ形成した下層電極と；
少なくとも給電電極部を除く下層電極上に形成される誘電体層と；
誘電体層上に、複数の櫛の歯状放電部およびこれら櫛の歯状放電部の各一端部同士を一体に集合させた櫛形集合部をそれぞれ形成する一方、この櫛の歯状放電部に電気的に接続された給電電極部を絶縁基板に形成し、下層電極との間でコロナ放電を生起し得る上層電極と；
を具備し、各櫛の歯状放電部の一端部同士を電気的に短絡する短絡部を上層電極と下層電極の少なくとも一方に設け、これら短絡部および各櫛形集合部を、これら上，下層電極間でそれぞれ相互に重なり合わないようにずらして形成していることを特徴とする帯電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は普通紙複写機等の電子写真記録装置等に使用される帯電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の帯電装置の一例としては、特開平８−８２９８０号公報または特開平６−７５４５７号公報に記載されたものがある。これらはアルミナ等の絶縁基板上に、コロナ放電を発生させて気中にイオンを発生させる複数の放電部と、これら放電部に電流を供給する給電部とをそれぞれ形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の帯電装置では、給電部の導体幅を各放電部の導体幅よりも大きく形成していない。したがって、複数の放電部にそれぞれ電流を分流させて供給する給電部には、各放電部に各々分流される電流の総和が流れるので、過電流が発生し、発熱量が増加して過熱し、給電部に溶断や劣化等が発生する虞が生ずる。
【０００４】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、放電部に電流を給電部から安定的に供給することができる帯電装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の帯電装置は、絶縁基板と；絶縁基板に、複数の櫛の歯状放電部、これら櫛の歯状放電部の各一端部同士を一体に集合させた櫛形集合部およびこれら櫛の形歯状放電部に電気的に接続された給電電極部をそれぞれ形成し、櫛形集合部の幅を各櫛の歯状放電部の幅よりも大きくした下層電極と；給電電極部を少なくとも除いて下層電極上に形成される誘電体層と；誘電体層上に、複数の櫛の歯状放電部、これら櫛の歯状放電部の各一端部同士を一体に集合させた櫛形集合部をそれぞれ形成する一方、この櫛の歯状放電部に電気的に接続された給電電極部を絶縁基板に形成し、櫛形集合部の幅を各櫛の歯状放電部の幅よりも大きく形成し、下層電極との間でコロナ放電を生起し得る上層電極と；を具備していることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、上，下層電極の各櫛形集合部の幅を各櫛の歯状放電部の幅よりも大きくして電流容量を増大させているので、各櫛形集合部と各給電配線部とに、各櫛の歯状放電部に流れる電流の総和の電流が流れても、過電流を防止することができる。
【０００７】
このために、上，下層電極の各櫛形集合部の過熱と、この過熱による断線等や劣化を防止することができると共に、各櫛の歯状放電部に電流を安定的に供給することができる。
【０００８】
請求項２の発明の帯電装置は、絶縁基板と；絶縁基板に、複数の櫛の歯状放電部、これら櫛の歯状放電部の各一端部同士を一体に集合させた櫛形集合部およびこれら櫛の歯状放電部に電気的に接続された給電電極部をそれぞれ形成した下層電極と；少なくとも給電電極部を除く下層電極上に形成される誘電体層と；誘電体層上に、複数の櫛の歯状放電部およびこれら櫛の歯状放電部の各一端部同士を一体に集合させた櫛形集合部をそれぞれ形成する一方、この櫛の歯状放電部に電気的に接続された給電電極部を絶縁基板に形成し、下層電極との間でコロナ放電を生起し得る上層電極と；を具備し、各櫛の歯状放電部の一端部同士を電気的に短絡する短絡部を上層電極と下層電極の少なくとも一方に設け、これら短絡部および各櫛形集合部を、これら上，下層電極間でそれぞれ相互に重なり合わないようにずらして形成していることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、上，下層電極の少なくとも一方の各上，下櫛の歯状放電部の一端部に短絡部を形成しているので、仮にこれら櫛の歯状放電部の一部が切断しても、その櫛の歯状放電部に櫛形集合部または短絡部から回り込んで常に給電することができる。
【００１０】
また、上，下層電極の各櫛形集合部および各短絡部は、その上，下層電極間で相互に重なり合わないようにずれているので、これら各櫛形集合部および各短絡部の上，下層電極間の誘電体層による電気絶縁破壊を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１２】
図２は本発明の第１の実施形態に係る帯電装置１の一部切欠平面図、図３は図２のIII−III線縦断面図、図４は図２のIV−IV線縦断面図である。但し、図２中のハッチングは後述する上層電極と下層電極を明瞭に識別するために付されており、断面を示すものではない。
【００１３】
この帯電装置１は、長方形の薄平板状のアルミナ等の絶縁基板２上に、櫛形状の厚さが例えば１μｍ以下の下層電極３を形成している。絶縁基板２は後述する誘電体層６や保護層１０のガラス被膜の焼成中にガスを放出しない高純度のものである。下層電極３は、上記ガラス被膜を形成するときの焼成温度（８００〜１０００℃）では酸化しない金（Ａｕ）系または銀（Ａｇ）系（Ａｇまたはパラジウムを含む、あるいはＡｇまたは白金（Ｐｔ）を含む）導電体を、例えばスクリーン印刷等の厚膜印刷等により形成され、複数本の細帯状の下櫛の歯状放電部３ａ，３ａ…を絶縁基板２の幅方向に所定の間隔を置いて並設している。
【００１４】
これら下櫛の歯状放電部３ａ，３ａ…の図２中左端部同士は下櫛形集合部３ｂにより一体に接続されて櫛形に形成され、さらに、この下櫛形集合部３ｂの図中左端は下給電配線部３ｃに一体に接続されている。この下給電配線部３ｃの先端部の中心部には下スルーホール４が形成されている。
【００１５】
図４に示すように下スルーホール４は、絶縁基板２の表裏両面方向を貫通する貫通孔４ａ内に充填された導電体４ｂを介して、絶縁基板２の裏面にて導電体４ｂ回りに一体ないし一体的に形成された下給電電極部５を、その表面側の下給電配線部３ｃに電気的に接続している。
【００１６】
そして、図１（Ａ）に示すように各下櫛形放電部３ａの幅Ｗａを例えば２００μｍに形成する一方、各下櫛形集合部３ｂの幅Ｗｂと下給電配線部の幅Ｗｃを例えば各々１mmに形成し、各下櫛形集合部３ｂの幅Ｗｂと下給電配線部の幅Ｗｃを各下櫛の歯状放電部３ａの幅Ｗａよりもそれぞれ大きく（Ｗｂ＞Ｗａ，Ｗｃ＞Ｗａ）形成している。すなわち、各下櫛形集合部３ｂの幅Ｗｂと各下給電配線部３ｃの幅Ｗｃは、各下櫛の歯状放電部３ａにそれぞれ分流される電流の総和の電流が各下櫛形集合部３ｂと下給電配線部３とに流れても、これらが過電流にならないように電流容量を増大させている。
【００１７】
また、給電配線部３ｃの図２中左端部を除く下層電極３の表面（図２では上面）上には、図３にも示すように、ほう珪酸鉛ガラス、またはシリカやアルミナ等のフィラーを含有したガラス等の電気絶縁体を厚膜印刷等による印刷と焼成により誘電体層６を形成している。誘電体層６は例えば８００〜１０００℃の低温で焼成することにより所定厚に形成される。
【００１８】
さらに、この誘電体層６上には、上記Ａｕ系またはＡｇ系の導電体の厚膜印刷等により櫛形の上層電極７を形成している。上層電極７はイオン衝撃による電極摩耗を防止するため、発生イオンのエネルギーよりも大きい１００ｅＶ以上の摩耗の臨界エネルギーを有するＮｂ，Ｔｉ，Ｔａ等の高融点金属を用いてもよい。この上層電極７は、誘電体層６上にて、複数の上櫛の歯状放電部７ａ，７ａ…を幅方向に所定間隔を置いて並設すると共に、図３に示すようにこれら各上櫛の歯状放電部７ａが下層電極３の隣り合う下櫛の歯状放電部３ａ同士間の間隙に交互に位置するように配設されている。
【００１９】
図２に示すように、これら上櫛の歯状放電部７ａの図中右端部同士は上櫛形集合部７ｂにより一体に結合されている。さらに、この上櫛形集合部７ｂは図２中左端部側へ折り返すように形成された上給電配線部７ｃに一体に形成されている。
【００２０】
上給電配線部７ｃの左端部は絶縁基板２の左端部まで延出して上スルーホール８に電気的に接続されている。
【００２１】
図４に示すように上スルーホール８は絶縁基板２の表裏方向に貫通する貫通孔８ａ内に充填された導体８ｂにより、絶縁基板２の裏面にて導体８ｂ回りに一体ないし一体的に形成された上給電電極部９とその表面側の上給電配線部７ｃとを電気的に接続している。
【００２２】
そして、図１（Ｂ）に示すように各上櫛形集合部７ｂの幅Ｗｄと上給電配線部７ｃの幅Ｗｅとを、各上櫛の歯状放電部７ａの幅Ｗｆよりも大きくなる（Ｗｄ＞Ｗｆ，Ｗｅ＞Ｗｆ）ように形成して、電流容量の増大を図っている。
【００２３】
すなわち、各上櫛形集合部７ｂの幅Ｗｄと、上給電配線部７ｃの幅Ｗｅは、各上櫛の歯状放電部７ａにそれぞれ分流される電流の総和の電流が、これら７ｂ，７ｃにそれぞれ流れてもこれらが過電流にならない幅に形成されている。
【００２４】
そして、図３に示すように、上層電極７の表面上に、ほう珪酸鉛ガラス、またはシリカやアルミナ等のフィラーを含有したガラス等の電気絶縁体を厚膜印刷等により印刷焼成して所定厚の保護層１０を形成している。
【００２５】
次に本実施形態の作用を説明する。
【００２６】
上，下一対の給電電極部４，８間に、図示しない交流電圧印加手段により所定の交流電圧を印加すると、その交流電流が上，下層電極７，３の各上，下給電配線部７ｃ，３ｃ、各上，下櫛形集合部７ｂ，３ｂを順次経て各上，下櫛の歯状放電部７ａ，３ａに各々達し、これら各上，下櫛の歯状放電部７ａ，３ａ同士間で各々放電が発生し、その上方の保護層１０周辺の気中に、交流電圧による電界集中が発生して、プラス・マイナスイオンが発生する。この発生したイオンのうちの一方が、この保護層１０に近接配置されて、バイアス電圧が印加されている図示しない感光ドラム等の記録媒体に吸着されて帯電させる。
【００２７】
したがって、各上，下給電配線部７ｃ，３ｃの幅Ｗｅ，Ｗｃと上下櫛形集合部７ｂ，３ｂの幅Ｗｄ，Ｗｂの方が各上，下櫛の歯状放電部７ａ，３ａの幅Ｗｆ，Ｗａよりもそれぞれ広く、電流容量が大きいので、これら上，下給電配線部７ｃ，３ｃと、上，下櫛形集合部７ｂ，３ｂとに、各上，下櫛の歯状放電部７ａ，３ａにそれぞれ分流される電流の総和の電流がそれぞれ流れても電流容量に余裕がある。
【００２８】
このために、各上，下給電配線部７ｃ，３ｃと上，下櫛形集合部７ｂ，３ｂの過熱を防止することができるので、その過熱のよる劣化や溶断等を防止して各上，下櫛形放電部７ａ，３ａに所定の電流を安定的に供給することができ、その放電を安定させることができる。
【００２９】
なお、上記実施形態では図２に示すように誘電体層６は下層電極３の下給電配線部３ｃの一部しか被覆していないが、その下給電配線部３ｃの下スルーホール４の上面を含む全体を誘電体層６により被覆してもよく、これによれば下層電極３全体の絶縁耐圧を向上させて、その電気的特性を安定させることができる。
【００３０】
また、上記実施形態では上，下一対のスルーホール８，４を絶縁基板２の同一端部側に形成して、その裏面の上，下一対の給電電極部９，５を絶縁基板２の同一端部側にそれぞれ形成したが、これら上下一対の給電電極部９，５を絶縁基板２の長手方向両端部にそれぞれ離間配置してもよく、これによれば、これら一対の給電電極部９，５間の沿面距離を大きく確保することができる。さらに、上記給電配線部７ｃ，３ｃは電極を兼ねているが、電極とは離間させて専用に設けてもよい。
【００３１】
図５は本発明の第２実施形態に係る帯電装置１Ａの平面図、図６は図５のVI−VI線縦断面図である。この帯電装置１Ａは上，下層電極７，３の各上，下給電電極部９，５を絶縁基板２の長手方向両端部にそれぞれ離間配置する一方、上記各上，下櫛の歯状放電部７ａ，３ａの各開放端に、これらをそれぞれ短絡する短絡部７ｄ，３ｄをそれぞれ設けた点に主な特徴を有する。
【００３２】
すなわち、図５に示すように、帯電装置１Ａは下層電極３の下給電配線部３ｃに電気的に接続された下スルーホール４を絶縁基板２の図中右端部に設け、その下スルーホール４の裏面周辺に、図示しない下給電電極部５を形成している。
【００３３】
一方、上層電極７の給電配線部７ｃに電気的に接続された上スルーホール８を絶縁基板２の図中左端部に設け、その裏面周辺に、図示しない上給電電極部９を形成している。
【００３４】
また、下層電極３の複数の下櫛の歯状放電部３ａ，３ａ…の開放先端部，つまり下櫛形集合部３ｂとは反対側の一端部同士を、各下櫛の歯状放電部３ａよりも大幅の下短絡部３ｄにより一体に接続して電気的に短絡させている。
【００３５】
これと同様に、上層電極７の複数の上櫛の歯状放電部３ａ，３ａ…の開放先端部，つまり上櫛形集合部７ｂとは反対側の一端部同士を、各上櫛の歯状放電部７ａよりも大幅の上短絡部７ｄにより一体に接続して電気的に短絡させている。そして、下層電極３はその下短絡部３ｄを、上層電極７の上櫛形集合部７ｂと上下方向（上，下層電極７，３の積層方向）で重なり合わないように、その長手方向内方へずらして形成している。
【００３６】
一方、上層電極７は、その上短絡部７ｄを、その下層電極３の下櫛形集合部３ｂと上下方向（上，下層電極７，３の積層方向）で重なり合わないように、その長手方向外方へずらして形成して、各上，下櫛の歯状放電部７ａ，３ａ同士が対向してイオンを発生させるイオン発生領域の延長を図っている。
【００３７】
さらに、上層電極７の上櫛の歯状放電部７ａ，７ａと、下層電極３の下短絡部３ｄとが上下方向で重なり合う部分については、図６に示すように誘電体層６の厚さを厚くした段部６ａ，６ａをそれぞれ一体に突設している。
【００３８】
これと同様に、上層電極７の上櫛の歯状放電部７ａ，７ａと、下層電極３の下櫛形集合部３ｂとが上下方向で重なり合う部分についても誘電体層６の厚さを厚くした短部６ａ，６ａをそれぞれ一体に突設している。
【００３９】
したがって、この帯電装置１Ａによれば、上，下層電極７，３の各給電電極部８，４を絶縁基板２の両端部にそれぞれ離間させて配設するので、これら両給電電極部９，５を共に絶縁性基板２の同一端部に配設する場合（例えば図１で示す帯電装置１）に比して、大きな沿面距離を確保することができるうえに、上層電極７の上給電配線部７ｃを絶縁基板２の一端部から他端部まで折り返す必要がないので、その長さを短かくすることができると共に、この折り返し部を絶縁基板２の一面上に形成するスペースを節約することができるので、絶縁基板２の小形化を図ることができ、あるいは絶縁基板２を従来の大きさのままとすれば、イオンを発生せしめる上，下櫛の歯状放電部７ａ，３ａの形成面積を拡大させることにより、イオン発生量を増大させることができる。
【００４０】
また、上，下層電極７，３の各上，下櫛の歯状放電部７ａ，３ａの一端部に短絡部７ｄ，３ｄをそれぞれ形成しているので、仮にこれら櫛の歯状放電部７ａ，３ａの一部が切断しても、その櫛の歯状放電部７ａ，３ａには各櫛形集合部７ｂ，３ｂまたは短絡部７ｄ，３ｄから常に給電することができる。
【００４１】
さらに、上，下層電極７，３の各櫛形集合部７ｂ，３ｂおよび各短絡部７ｄ，３ｄは、その上，下層電極７，３間で相互に重なり合わないようにずれているので、これら各櫛形集合部７ｂ，３ｂおよび各短絡部７ｄ，３ｄの上，下層電極７，３間の電気絶縁耐圧の低下を防止することができる。
【００４２】
さらにまた、上層電極７の上櫛形集合部７ｂと上短絡部７ｄを、上，下層電極７，３間のイオン発生領域の外側にそれぞれ配設しているので、イオン発生領域を拡大してイオン発生量の増大を図ることができる。
【００４３】
また、上，下層電極７，３同士が相互に重なり合う部分の誘電体層６に段部６ａを突設して、重なり合わない他の部分の厚さよりも厚くしているので、この重なり合う部分の電気絶縁耐圧を十分に確保することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本願の請求項１の発明は、上，下層電極の各櫛形集合部の幅を各櫛の歯状放電部の幅よりも大きくして電流容量を増大させているので、各櫛形集合部と各給電配線部とに、各櫛の歯状放電部に流れる電流の総和の電流が流れても、過電流を防止することができる。
【００４５】
このために、上，下層電極の各櫛形集合部の過熱と、この過熱による断線等や劣化を防止することができると共に、各櫛の歯状放電部に電流を安定的に供給することができる。
【００４６】
請求項２の発明によれば、上，下層電極の少なくとも一方の各上，下櫛の歯状放電部の一端部に短絡部を形成しているので、仮にこれら櫛の歯状放電部の一部が切断しても、その櫛の歯状放電部に櫛形集合部または短絡部から回り込んで常に給電することができる。
【００４７】
また、上，下層電極の各櫛形集合部および各短絡部は、その上，下層電極間で相互に重なり合わないようにずれているので、これら各櫛形集合部および各短絡部の上，下層電極間の誘電体層による電気絶縁破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は図２で示す下層電極の平面図、（Ｂ）は同上層電極の平面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る帯電装置の一部切欠平面図。
【図３】図２のIII−III線断面図。
【図４】図２のIV−IV線断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る帯電装置の平面図。
【図６】図５のVI−VI線断面図。
【符号の説明】
１，１Ａ  帯電装置
２  絶縁基板
３  下層電極
３ａ  下櫛の歯状放電部
３ｂ  下櫛形集合部
３ｃ  下給電配線部
３ｄ  下短絡部
４  下スルーホール
５  下給電電極部
６  誘電体層
６ａ  誘電体層の段部
７  上層電極
７ａ  上櫛の歯状放電部
７ｂ  上櫛形集合部
７ｃ  上給電配線部
７ｄ  上短絡部
８  上スルーホール
９  上給電電極部
１０  保護層