JP2000187369A - Particle electrifying device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably supply particles uniformly electrified without variation by constituting a counter electrode of plural wire electrodes. SOLUTION: The counter electrode is constituted of plural wire-discharge electrodes 10a. By applying voltage to the electrode 10a in a charge generating means 10, corona discharge is generated around the electrode and charge is generated. The generated charge is moved to a draw-out electrode 20a site by electric field between the electrode 20a and the electrode 10a, and supplied to an electrification area 40. Then, electrification is performed by sticking the supplied charge to the particules by utilizing the electric field between the electrode 20a and a counter electrode for electrification 40a in the area 40. The electrified particles are discharged to the outside from an aperture formed on a downstream side in the particles carrying direction of a particule electrifying device 1. In such a case, the electrified particules are held around the counter electrode 40a and discharged by the air from a ventilating fan 30b without adhering to the wall surface of an electrifying part.

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、微粒子を帯電させ
るコロナ帯電装置に関するものであり、好ましくは、画
像記録装置内でトナー等の色剤粒子を帯電させて静電的
に制御するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a corona charging device for charging fine particles, and more preferably to a device for charging a colorant such as toner in an image recording apparatus to control electrostatically. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】１０数ミクロン程度以下の慣性力の小さ
い微粒子は、帯電させることにより静電力で一義的に制
御することができ、この静電力による制御は、装置が比
較的小型、制御が簡単、クリーン、エネルギーが小さ
い、制御精度が高い、高速制御が可能等の多くの利点が
あるため様々な分野で利用されている。2. Description of the Related Art Fine particles having a small inertia force of about 10 microns or less can be uniquely controlled by electrostatic force by charging, and the control by electrostatic force is relatively small in size and easy to control. It is used in various fields because it has many advantages such as clean, low energy, high control accuracy, and high speed control.

【０００３】例えば、１μｍ程度の粉体微粒子の帯電に
おいては、安定的かつ均一に、また摩擦することなく比
較的簡単に帯電できる方法としてコロナ帯電法が用いら
れている。この方法は、画像記録装置、静電塗装、電気
集塵機、空気清浄機などの分野でも提案、実用化されて
いる。For example, in the charging of fine powder particles of about 1 μm, a corona charging method is used as a method that can be charged stably, uniformly and relatively easily without friction. This method has been proposed and put to practical use in fields such as an image recording apparatus, electrostatic coating, an electrostatic precipitator, and an air cleaner.

【０００４】以下に、コロナ帯電装置の具体的な構成を
図８及び９を用いて説明する。尚、図中矢印Ａは被帯電
物の移動方向を示している。Hereinafter, a specific configuration of the corona charging device will be described with reference to FIGS. The arrow A in the drawing indicates the moving direction of the charged object.

【０００５】図８は、従来のコロナ帯電装置の一例であ
り、先端の尖った電極３０ａと平板状電極３０ｂとから
構成される。強電界側の電極３０ａの近傍で発生したイ
オンＩが対向電極３０ｂに移動する時に、上記電極３０
ａと電極３０ｂの間（矢印Ａの方向）に搬送されてくる
被帯電物としての微粒子Ｃｐｓに付着することにより該
微粒子Ｃｐｓが帯電される。FIG. 8 shows an example of a conventional corona charging device, which comprises a sharp electrode 30a and a flat electrode 30b. When the ions I generated in the vicinity of the electrode 30a on the strong electric field move to the counter electrode 30b,
The fine particles Cps are charged by adhering to the fine particles Cps as an object to be charged, which is conveyed between a and the electrode 30b (in the direction of arrow A).

【０００６】また、図９は他の帯電装置の一例を示して
おり、同図（ａ）は側面を、また同図（ｂ）は断面をそ
れぞれ示している。該帯電装置は数十μｍのワイヤ電極
３０ａと平板状電極３０ｂとから構成される。強電界側
の電極３０ａの近傍で発生したイオンＩが電極３０ｂに
移動する時に、上記電極３０ａと電極３０ｂの間（矢印
Ａの方向）に搬送されてくる被帯電物としての微粒子Ｃ
ｐｓに付着することにより該微粒子Ｃｐｓが帯電され
る。FIG. 9 shows an example of another charging device. FIG. 9A shows a side view, and FIG. 9B shows a cross section. The charging device includes a wire electrode 30a of several tens μm and a flat electrode 30b. When the ions I generated in the vicinity of the electrode 30a on the high electric field side move to the electrode 30b, the fine particles C as the object to be charged are transported between the electrodes 30a and 30b (in the direction of arrow A).
The fine particles Cps are charged by adhering to ps.

【０００７】また、具体的な用途として画像記録装置に
おいては、一成分トナーを帯電するためにコロナ帯電器
が使用されている。図１０は、特開平０４−０８３２８
０号公報に記載の現像装置の構成図である。以下、この
従来の現像装置について図１０を用いて詳細に説明す
る。As a specific application, in an image recording apparatus, a corona charger is used to charge a one-component toner. FIG.
1 is a configuration diagram of a developing device described in Japanese Patent Publication No. Hereinafter, this conventional developing device will be described in detail with reference to FIG.

【０００８】現像器容器５中には被帯電物としての平均
粒径５μｍ〜２０μｍ程度のトナー７が充填されてお
り、攪拌羽根６によって該トナー７を搬送ロール８の方
向にかき寄せるようになっている。さらに該搬送ロール
８はその回転動作によりトナー７を現像スリーブロール
９に供給する働きをしている（トナー供給工程）。The developing device container 5 is filled with a toner 7 having an average particle size of about 5 μm to 20 μm as an object to be charged, and the stirring blade 6 scrapes the toner 7 toward the transport roll 8. ing. Further, the transport roll 8 has a function of supplying the toner 7 to the developing sleeve roll 9 by its rotation operation (toner supply step).

【０００９】時計方向に回転可能に配設された現像スリ
ーブロール９に対し弾性ブレード４が当接配置されてお
り、この間に搬送されたトナー７の層厚を規制すること
により均一形成するようになっている（トナー層厚均一
形成工程）。薄層形成したトナー層は２層以上にトナー
が重ならないように単層化することが望ましく、単層化
することによってトナー粒子１粒１粒に対して均一に電
荷を注入することができる。An elastic blade 4 is disposed in contact with a developing sleeve roll 9 rotatably disposed in a clockwise direction, and the layer thickness of the toner 7 conveyed therebetween is regulated so that the toner 7 can be uniformly formed. (Step of forming uniform thickness of toner layer). It is desirable that the thin toner layer is formed as a single layer so that the toner does not overlap with two or more layers. By forming the single layer, charges can be uniformly injected into each toner particle.

【００１０】現像スリーブロール９の回転方向下流側に
はコロナ帯電器３が配設されており、コロナ発生電極か
ら対向電極として作用する現像スリーブロール９に向か
ってコロナが発生するようになっている。コロナ帯電器
３としては、薄層化したトナーが帯電した時に生ずる現
像スリーブロール９の表面電位を一定に保つべく制御グ
リッド２を有したスコロトロン帯電器が望ましい。ま
た、現像スリーブロール９は、表面粗度３Ｚ〜１０Ｚ程
度の処理を施したアルミニウム製のローラを用いてお
り、その材質としては上記目的から少なくとも導電性で
あることが必要である。A corona charger 3 is disposed on the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve roll 9, so that corona is generated from the corona generating electrode toward the developing sleeve roll 9 acting as a counter electrode. . The corona charger 3 is desirably a scorotron charger having the control grid 2 to keep the surface potential of the developing sleeve roll 9 generated when the thinned toner is charged. The developing sleeve roll 9 uses an aluminum roller that has been subjected to a treatment with a surface roughness of about 3Z to 10Z, and the material thereof must be at least conductive for the above purpose.

【００１１】上記トナー層厚均一形成工程により均一形
成されたトナー層は、現像スリーブロール９の回転によ
りコロナ帯電器３に対向する位置に搬送され、該現像ス
リーブロール９上に形成されているトナー７を帯電する
（トナー帯電工程）。The toner layer uniformly formed by the toner layer thickness uniform forming step is conveyed to a position facing the corona charger 3 by the rotation of the developing sleeve roll 9, and the toner formed on the developing sleeve roll 9 is formed. 7 is charged (toner charging step).

【００１２】上記トナー帯電工程により帯電されたトナ
ー７は、現像器容器５の開口部（同図右側の位置）に配
設された感光体（図示せず）の静電潜像を現像するため
に、その一部が消費される（トナー消費工程）。The toner 7 charged in the toner charging step is used to develop an electrostatic latent image on a photosensitive member (not shown) disposed at an opening (a position on the right side in FIG. 1) of the developing device container 5. Is partially consumed (toner consumption step).

【００１３】以下、トナー供給工程に戻り上記トナー消
費工程において消費された量だけトナーが供給され、以
上の各工程を繰り返すように構成されている。Thereafter, the process returns to the toner supply step, and the toner is supplied by the amount consumed in the toner consumption step, and the above steps are repeated.

【００１４】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
帯電装置には以下のような問題がある。図８に示す構成
では、針状電極３０ａから平板状対向電極３０ｂへのイ
オンＩが存在する空間が小さいため、被帯電物の微粒子
Ｃｐｓ全てをこの空間に搬送するのが困難であること
や、電極間のイオン密度が著しく異なるための帯電量の
ばらつきが生じるといった問題点がある。However, each of the above charging devices has the following problems. In the configuration shown in FIG. 8, since the space where the ions I exist from the needle electrode 30a to the flat counter electrode 30b is small, it is difficult to transport all the particles Cps of the charged object to this space. There is a problem that the charge density varies due to the remarkable difference in ion density between the electrodes.

【００１５】これに対し図９に示す構成では、ワイヤ電
極３０ａから平板状対向電極３０ｂへのイオンＩが存在
する空間は被帯電物の微粒子Ｃｐｓの搬送方向と垂直な
方向には大きくすることは可能となり、微粒子Ｃｐｓを
この空間に搬送するのが幾分容易となるとともに、これ
によって全く帯電されない微粒子Ｃｐｓの割合を減少さ
せることができる。しかし、搬送方向そのものにおいて
は上記図８の場合と同様の問題点を有している。On the other hand, in the configuration shown in FIG. 9, the space where the ions I exist from the wire electrode 30a to the plate-like counter electrode 30b does not increase in the direction perpendicular to the transport direction of the fine particles Cps of the charged object. This makes it somewhat easier to transport the particulates Cps into this space, thereby reducing the proportion of particulates Cps that are not charged at all. However, the transport direction itself has the same problem as in the case of FIG.

【００１６】以上のいずれの方法も、電荷発生部と帯電
部が同じであり、また、電界分布が不均一なことが帯電
量ばらつきを生じる原因となっていた。また、上記問題
点以外にも微粒子を帯電する際、強電界側の電極３０ａ
にはグレーディエント力により微粒子が付着し、帯電の
均一性や安定性などを含めた帯電能力が劣化するという
問題もある。In any of the above methods, the charge generating portion and the charging portion are the same, and the non-uniform electric field distribution causes the charge amount to vary. In addition to the above problem, when charging the fine particles, the electrode 30a on the strong electric field side may be used.
However, there is a problem that fine particles adhere due to the gradient force, and the charging ability including the uniformity and stability of charging is deteriorated.

【００１７】また、図１０の現像装置では、制御グリッ
ド２を有しているため上記方法に比べ均一な電界形成が
可能である。しかしながら、あらかじめトナー層厚を均
一に形成しておく必要があるため、もしもトナーが単層
化していないと図８及び９の方法に比べトナー層は高密
度に形成されているので、下層になるほどトナーに対し
てコロナが届きにくく均一に帯電することが困難にな
る。特に、数μｍ程度の小粒径トナーであるとその単層
形成は非常に困難である。トナー層厚のムラは直接、帯
電量のばらつきに起因する。このように帯電量のばらつ
きや不安定な動作は、制御性の悪化として直ちに現れ、
例えば画像記録装置に用いた場合には、得られる画像の
品質を損なうといった問題を発生させる。Further, since the developing device of FIG. 10 has the control grid 2, it is possible to form a uniform electric field as compared with the above method. However, since it is necessary to previously form the toner layer in a uniform thickness, if the toner is not formed into a single layer, the toner layer is formed at a higher density as compared with the methods shown in FIGS. 8 and 9. It is difficult for the corona to reach the toner and it is difficult to uniformly charge the toner. In particular, it is very difficult to form a single layer of toner having a small particle size of about several μm. The unevenness of the toner layer thickness is directly caused by the variation of the charge amount. Such variation in the amount of charge and unstable operation immediately appear as deterioration in controllability,
For example, when used in an image recording apparatus, there arises a problem that the quality of an obtained image is impaired.

【００１８】そこで、本発明は上記問題点を解決するた
めになされたものであって、その目的とするところは、
ばらつきのない均一帯電した微粒子を安定供給するコロ
ナ帯電装置を提供することである。Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and its object is to provide:
An object of the present invention is to provide a corona charging device that stably supplies uniformly charged fine particles without variation.

【００１９】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載に
係る微粒子帯電装置は、コロナ放電により電荷を生成す
る電荷発生手段と、上記電荷発生手段により生成された
電荷を透過させるための開口を有しかつ所定の電圧を印
加する電源が接続された電荷引き出し電極と、上記電荷
引き出し電極と対向する位置に配設されるとともに該電
荷引き出し電極との間に均一電界を形成するための対向
電極と、上記電荷引き出し電極及び対向電極により構成
される帯電領域に被帯電物を供給する微粒子供給手段と
を有し、上記対向電極は複数のワイヤ状の電極から構成
されることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a fine particle charging apparatus comprising: a charge generating means for generating charges by corona discharge; and an opening for transmitting the charges generated by the charge generating means. And a charge extracting electrode to which a power supply for applying a predetermined voltage is connected, and an opposing electrode provided at a position facing the charge extracting electrode and for forming a uniform electric field between the charge extracting electrode and the charge extracting electrode An electrode, and a fine particle supply unit for supplying a charged object to a charging region formed by the charge extraction electrode and the counter electrode, wherein the counter electrode is configured by a plurality of wire-shaped electrodes. .

【００２０】本発明の請求項２記載に係る微粒子帯電装
置は、コロナ放電により電荷を生成する電荷発生手段
と、上記電荷発生手段により生成された電荷を透過させ
るための開口を有しかつ所定の電圧を印加する電源が接
続された電荷引き出し電極と、上記電荷引き出し電極と
対向する位置に配設されるとともに該電荷引き出し電極
との間に均一電界を形成するための対向電極と、上記電
荷引き出し電極及び対向電極により構成される帯電領域
に被帯電物を供給する微粒子供給手段とを有し、上記対
向電極は格子状の電極から構成されることを特徴とす
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a fine particle charging apparatus having a charge generating means for generating a charge by corona discharge, an opening for transmitting the charge generated by the charge generating means, and a predetermined opening. A charge extraction electrode connected to a power supply for applying a voltage, a counter electrode disposed at a position facing the charge extraction electrode and forming a uniform electric field between the charge extraction electrode and the charge extraction electrode; Fine particle supply means for supplying an object to be charged to a charging region formed by the electrode and the counter electrode, wherein the counter electrode is constituted by a grid-like electrode.

【００２１】本発明の請求項３記載に係る微粒子帯電装
置は、上記複数のワイヤ状の電極は上記被帯電物を帯電
領域に供給する方向とほぼ同一方向に配設されているこ
とを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the fine particle charging device, the plurality of wire-shaped electrodes are disposed in substantially the same direction as the direction in which the object to be charged is supplied to the charging area. I have.

【００２２】本発明の請求項４記載に係る微粒子帯電装
置は、上記電荷引き出し電極に接続された電源の出力電
圧を制御する手段を有することを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fine particle charging apparatus including means for controlling an output voltage of a power supply connected to the charge extracting electrode.

【００２３】本発明の請求項５記載に係る微粒子帯電装
置は、電荷発生手段は、ワイヤ形状の部材からなり、被
帯電物の搬送方向に対してほぼ直角方向に延びて形成さ
れていることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the fine particle charging device, the charge generation means is formed of a wire-shaped member, and is formed so as to extend in a direction substantially perpendicular to the conveying direction of the charged object. Features.

【００２４】本発明の請求項６記載に係る微粒子帯電装
置は、上記ワイヤ形状の電荷発生手段を複数有してお
り、各電荷発生手段は被帯電物の搬送方向に対して平行
となるように設置されていることを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a fine particle charging apparatus having a plurality of the wire-shaped charge generating means, wherein each of the charge generating means is parallel to a conveying direction of the charged object. It is characterized by being installed.

【００２５】本発明の請求項７記載に係る微粒子帯電装
置は、電荷引出し電極及び対向電極を除く帯電装置内壁
面全体に独立して電圧を印加することを特徴としてい
る。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a fine particle charging apparatus characterized in that a voltage is independently applied to the entire inner wall surface of the charging apparatus except for the charge extracting electrode and the counter electrode.

【００２６】本発明の請求項８記載に係る微粒子帯電装
置は、電荷引出し電極及び対向電極を除く帯電装置内壁
面全体に絶縁体を被覆することを特徴としている。[0026] The fine particle charging device according to claim 8 of the present invention is characterized in that an insulator is coated on the entire inner wall surface of the charging device excluding the charge extraction electrode and the counter electrode.

【００２７】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明における微粒子帯電
装置について図面を参照しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a fine particle charging device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【００２８】（実施形態１）図７は、本発明に係る微粒
子帯電装置の基本構成図である。微粒子帯電装置１は、
コロナ放電により電荷を生成する電荷発生手段１０、前
記生成された電荷を電界により供給する電荷供給手段２
０、微粒子を個別に帯電領域中に搬送する微粒子供給手
段３０からなる。(Embodiment 1) FIG. 7 is a basic structural view of a fine particle charging apparatus according to the present invention. The fine particle charging device 1 includes:
Charge generation means 10 for generating charges by corona discharge, charge supply means 2 for supplying the generated charges by an electric field
0, a fine particle supply means 30 for individually conveying the fine particles into the charging area.

【００２９】電荷発生手段１０の放電電極１０ａには数
十μｍ径のタングステンワイヤが図面垂直方向に延びて
形成されており、また、電荷供給手段２０には該ワイヤ
状の放電電極１０ａから２ｍｍ離れた位置に引出し電極
２０ａとして金属製グリットが設置されており、さらに
該引出し電極２０ａから２ｃｍの距離をおいて対向電極
４０ａが設置されている。A tungsten wire having a diameter of several tens of μm is formed in the discharge electrode 10a of the charge generation means 10 so as to extend in the direction perpendicular to the drawing, and the charge supply means 20 is separated from the wire-shaped discharge electrode 10a by 2 mm. A metal grit is provided as an extraction electrode 20a at a position where the extraction electrode 20a is located, and a counter electrode 40a is installed at a distance of 2 cm from the extraction electrode 20a.

【００３０】上記金属製グリットは格子状、スリット状
等その形状は特に制限されるものではなく、電荷発生手
段１０により生成された電荷を帯電領域４０に供給でき
る開口を有したものであればよい。The shape of the metal grit is not particularly limited, such as a lattice shape, a slit shape, or the like, as long as the metal grit has an opening capable of supplying the charge generated by the charge generation means 10 to the charging region 40. .

【００３１】引出し電極２０ａと対向電極４０ａにより
構成される領域が帯電領域４０であり、以下に述べる微
粒子供給手段３０により該帯電領域４０に供給された微
粒子が帯電される空間である。The region formed by the extraction electrode 20a and the counter electrode 40a is a charged region 40, and is a space where the fine particles supplied to the charged region 40 by the fine particle supply means 30 described below are charged.

【００３２】対向電極４０ａは板状の金属電極で構成さ
れており、また、基準電位となるよう接地されている。
帯電領域４０内へ搬送された微粒子Ｃｐｓを、引出し電
極２０ａと対向電極ワイヤ４０ａ間で形成される電界強
度に応じて電荷付着させることで帯電が行われる。The counter electrode 40a is formed of a plate-like metal electrode, and is grounded so as to have a reference potential.
Charging is performed by causing the fine particles Cps conveyed into the charging area 40 to be charged according to the electric field strength formed between the extraction electrode 20a and the counter electrode wire 40a.

【００３３】微粒子供給手段３０は、帯電装置裏面に振
動子３１を設置した振動板３０ａと、図面水平方向に吹
き出し孔を有する搬送用ファン３０ｂから構成されてい
る。該振動板３０ａ上の帯電装置内には微粒子、たとえ
ば６ミクロン（μｍ）のトナーが貯蔵されており、振動
板の裏面から振動子３１を用いて振動を与え、微粒子を
飛翔、分散する。該振動子３１の駆動条件は、振動子３
１上に置いた微粒子の量、大きさ、凝集度等の微粒子の
物性値、環境（温度・湿度）等によって変化するが、本
実験では振動周波数が２００Ｈｚのものを用いた。この
ように、微粒子搬送方法の観点からは、微粒子を分散さ
せた状態で帯電領域４０中に供給することを特徴として
いる。The fine particle supply means 30 comprises a vibrating plate 30a having a vibrator 31 provided on the back surface of the charging device, and a transport fan 30b having a blowing hole in the horizontal direction in the drawing. Fine particles, for example, 6 μm (μm) toner, are stored in the charging device on the vibration plate 30 a, and the vibration is applied from the back surface of the vibration plate using the vibrator 31 to fly and disperse the fine particles. The driving conditions of the vibrator 31 are as follows.
The vibration frequency is 200 Hz in this experiment, although it varies depending on the physical properties of the fine particles such as the amount, size, agglomeration degree, etc. of the fine particles placed on the surface 1 and the environment (temperature / humidity). As described above, from the viewpoint of the method of transporting fine particles, the method is characterized in that fine particles are supplied into the charged region 40 in a dispersed state.

【００３４】さらに、上記分散した微粒子を送風ファン
３０ｂにより帯電領域４０内へ供給する。実験において
は送風ファン３０ｂとしてＤＣモータを用い、風速が約
０．１ｍ／ｓとなるように該ＤＣモータへの印可電圧を
調節した。以下の実施形態においても同じ送風ファン３
０ｂを用い、風速が約０．１ｍ／ｓとなるようにした。Further, the dispersed fine particles are supplied into the charging area 40 by the blowing fan 30b. In the experiment, a DC motor was used as the blower fan 30b, and the applied voltage to the DC motor was adjusted so that the wind speed was about 0.1 m / s. The same blower fan 3 is used in the following embodiments.
0b, and the wind speed was about 0.1 m / s.

【００３５】次に、上記のように構成された微粒子帯電
装置１の動作について説明する。電荷発生手段１０中の
ワイヤ状の放電電極１０ａに電圧を印加することによ
り、電極周辺でコロナ放電が生じ電荷が生成される。該
生成された電荷は引出し電極２０ａとの間で形成される
電界により引出し電極２０ａ側へ移動し、帯電領域４０
内に供給される。Next, the operation of the fine particle charging device 1 configured as described above will be described. When a voltage is applied to the wire-like discharge electrode 10a in the charge generation means 10, corona discharge occurs around the electrode to generate charges. The generated electric charges move to the extraction electrode 20a side by the electric field formed between the electric charge and the extraction electrode 20a.
Supplied within.

【００３６】そして、帯電領域４０で引出し電極２０ａ
と対向電極４０ａの間で形成される電界を利用して供給
電荷を微粒子Ｃｐｓに付着することにより帯電が行われ
る。該帯電された微粒子Ｃｐｓは、微粒子帯電装置１の
微粒子搬送方向下流側（図面左端）に設けられた開口か
ら外部に吐出される。Then, the extraction electrode 20a is
Charging is performed by attaching the supplied charges to the fine particles Cps using an electric field formed between the counter electrode 40a and the counter electrode 40a. The charged fine particles Cps are discharged to the outside from an opening provided on the downstream side (left end in the drawing) of the fine particle charging device 1 in the fine particle transport direction.

【００３７】本構成では、図８及び９に示した従来例と
異なり、明確に帯電領域を定めてすべての微粒子を帯電
領域中に供給しているので、帯電不良の微粒子生成を抑
制することができた。さらに、帯電領域中では引出し電
極２０ａと対向電極４０ａとの間で形成される電界が平
行且つ均一であるため、その中で微粒子は一定量の電荷
を付着して、一定の帯電微粒子を得ることができた。In this configuration, unlike the conventional example shown in FIGS. 8 and 9, since the charged area is clearly defined and all the fine particles are supplied into the charged area, the generation of fine particles having poor charging can be suppressed. did it. Further, since the electric field formed between the extraction electrode 20a and the counter electrode 40a is parallel and uniform in the charged region, the particles adhere a certain amount of charge in the electric field to obtain certain charged particles. Was completed.

【００３８】さらに、図１０に示した従来例と異なり、
被帯電物としてのトナーを分散状態で帯電領域４０に供
給するので、帯電不良を生じることなくトナーを確実に
帯電させることができる。Further, unlike the conventional example shown in FIG.
Since the toner to be charged is supplied to the charging area 40 in a dispersed state, the toner can be charged reliably without causing charging failure.

【００３９】（実施形態２）本発明に係る微粒子帯電装
置１の基本構成については、前実施形態１に示した通り
である。しかしながら、帯電動作を続けていると対向電
極４０ａに帯電微粒子が堆積していき、その結果、 安定した帯電を継続することができなくなる せっかく帯電が行えた微粒子が対向電極４０ａへの付
着として消費されると、最終的に利用可能な帯電微粒子
量が減少し利用効率が低下する という新たな問題が発生することが確認された。(Embodiment 2) The basic structure of the fine particle charging apparatus 1 according to the present invention is as shown in the previous embodiment 1. However, if the charging operation is continued, charged fine particles accumulate on the counter electrode 40a, and as a result, stable charging cannot be continued. Fine particles that have been successfully charged are consumed as adhesion to the counter electrode 40a. Then, it was confirmed that a new problem that the amount of charged fine particles finally available is reduced and the use efficiency is reduced occurs.

【００４０】本実施形態２は上記新たな問題を解決する
ためになされたものであり、装置構成の改良により安定
な帯電動作を継続して得ると共に、微粒子の利用効率の
向上を行い得る微粒子帯電装置を提供する。図１は、本
実施形態２の微粒子帯電装置１の構成図である。前実施
形態１と同様に微粒子帯電装置１は、放電により電荷を
生成する電荷発生手段１０、前記生成された電荷を電界
により供給する電荷供給手段２０、微粒子を個別に帯電
領域中に搬送する微粒子供給手段３０からなる。The second embodiment has been made in order to solve the above-mentioned new problem, and it is possible to obtain a stable charging operation by improving the device configuration and to improve the efficiency of using fine particles. Provide equipment. FIG. 1 is a configuration diagram of a fine particle charging device 1 according to the second embodiment. As in the first embodiment, the fine particle charging apparatus 1 includes a charge generating means 10 for generating electric charges by discharging, a charge supplying means 20 for supplying the generated electric charges by an electric field, and fine particles for individually conveying the fine particles into a charged area. It comprises supply means 30.

【００４１】前実施形態１においては、帯電領域４０内
の電界を制御する対向電極４０ａを板状の金属電極で構
成していたが、本実施形態２では、対向電極４０ａを複
数のワイヤ状の電極にて構成している点が大きく異な
る。該対向電極４０ａとして用いられるワイヤは、必要
電界強度及びその領域の範囲に応じて選別されるが、数
十μｍ〜数ｍｍ径のものが用いられ、紙面垂直方向に延
びて配設されている。また、該ワイヤは３ｍｍピッチで
複数配列されており、その配列方向は、電荷供給方向Ｂ
（図面では上下方向）とほぼ直角であり、また、後述す
る微粒子供給方向Ａと平行となるように配列される。ま
た、基準電位となるよう接地されている。In the first embodiment, the opposing electrode 40a for controlling the electric field in the charged region 40 is formed of a plate-shaped metal electrode. In the second embodiment, the opposing electrode 40a is formed by a plurality of wires. The difference is that they are composed of electrodes. The wire used as the counter electrode 40a is selected according to the required electric field strength and the range of the area, but a wire having a diameter of several tens μm to several mm is used, and is disposed so as to extend in a direction perpendicular to the paper surface. . Also, a plurality of the wires are arranged at a pitch of 3 mm.
(Vertical direction in the drawing), and are arranged so as to be parallel to the fine particle supply direction A described later. Also, it is grounded so as to have a reference potential.

【００４２】微粒子供給手段３０は、帯電装置裏面に振
動子３１を設置した振動板３０ａと、図面水平方向に吹
き出し孔を有する搬送用ファン３０ｂから構成されてい
る。該振動板３０ａ上の帯電装置内には微粒子、たとえ
ば６ミクロン（μｍ）のトナーが貯蔵されており、振動
板の裏面から振動子３１を用いて振動を与え、微粒子を
飛翔、分散する。該振動素子の駆動条件は、振動子３１
上に置いた微粒子の量、大きさ、凝集度等の微粒子の物
性値、環境（温度・湿度）等によって変化するが、本実
験では振動周波数が２００Ｈｚのものを用いた。以下の
実施形態においても同様である。The fine particle supply means 30 comprises a vibrating plate 30a having a vibrator 31 provided on the back surface of the charging device, and a transport fan 30b having a blowing hole in a horizontal direction in the drawing. Fine particles, for example, 6 μm (μm) toner, are stored in the charging device on the vibration plate 30 a, and the vibration is applied from the back surface of the vibration plate using the vibrator 31 to fly and disperse the fine particles. The driving conditions of the vibrating element are as follows.
Although it changes depending on the physical properties of the fine particles such as the amount, size, and agglomeration degree of the fine particles placed thereon, the environment (temperature and humidity), and the like, the vibration frequency of 200 Hz was used in this experiment. The same applies to the following embodiments.

【００４３】さらに、上記分散した微粒子を送風ファン
３０ｂにより帯電領域４０内へ供給する。実験において
は送風ファン３０ｂとしてＤＣモータを用い、風速が約
０．１ｍ／ｓとなるようにＤＣモータへの印可電圧値を
調節した。以下の実施形態においても同じ送風ファン３
０ｂを用い、風速が約０．１ｍ／ｓとなるようにした。Further, the dispersed fine particles are supplied into the charging area 40 by the blowing fan 30b. In the experiment, a DC motor was used as the blower fan 30b, and the applied voltage value to the DC motor was adjusted so that the wind speed was about 0.1 m / s. The same blower fan 3 is used in the following embodiments.
0b, and the wind speed was about 0.1 m / s.

【００４４】次に、上記のように構成された微粒子帯電
装置１の動作について説明する。電荷発生手段１０中の
ワイヤ電極１０ａに電圧を印加することにより、電極周
辺でコロナ放電が生じ電荷が生成される。その生成され
た電荷は引出し電極２０ａとの間で形成される電界によ
り引出し電極２０ａ側へ移動し、帯電領域４０内に供給
される。Next, the operation of the fine particle charging device 1 configured as described above will be described. When a voltage is applied to the wire electrode 10a in the charge generation means 10, a corona discharge occurs around the electrode to generate charges. The generated electric charge moves to the extraction electrode 20a side by an electric field formed between the electric field and the extraction electrode 20a, and is supplied into the charging region 40.

【００４５】そして、帯電領域４０で引出し電極２０ａ
と対向電極４０ａの間で形成される電界を利用して供給
電荷を微粒子Ｃｐｓに付着することにより帯電が行われ
る。Then, in the charging area 40, the extraction electrode 20a
Charging is performed by attaching the supplied charges to the fine particles Cps using an electric field formed between the counter electrode 40a and the counter electrode 40a.

【００４６】本構成では、図７、８に示す従来例と異な
り、明確に帯電領域を定めてすべての微粒子を帯電領域
中に供給することで、帯電不良の微粒子生成を抑制する
ことができる。さらに、帯電領域中では、引出し電極２
０ａと対向電極４０ａとの間で形成される電界が平行且
つ均一であるため、その中で微粒子は一定量の電荷を付
着して、一定の帯電量微粒子を得ることができる。さら
に、図９に示す従来例と異なり、微粒子を分散して、個
々に帯電部に供給するため、より均一な帯電の実現が可
能となる。In this configuration, unlike the conventional examples shown in FIGS. 7 and 8, the charged area is clearly defined and all the fine particles are supplied into the charged area, whereby the generation of fine particles having poor charging can be suppressed. Further, in the charged area, the extraction electrode 2
Since the electric field formed between Oa and the opposing electrode 40a is parallel and uniform, the fine particles adhere a certain amount of charge in the electric field, and thus a certain amount of charged fine particles can be obtained. Further, unlike the conventional example shown in FIG. 9, fine particles are dispersed and individually supplied to the charging unit, so that more uniform charging can be realized.

【００４７】さらに、引出し電極２０ａの設置は電荷発
生手段１０中への微粒子の侵入を抑制する効果もあり、
微粒子が電荷発生手段１０中に侵入して電極各部に付着
することによる放電能力の低下を防ぐことができる。Further, the provision of the extraction electrode 20a also has an effect of suppressing entry of fine particles into the charge generation means 10,
It is possible to prevent a decrease in discharge capability due to fine particles entering the charge generation means 10 and attaching to various parts of the electrode.

【００４８】本構成では、前実施形態１に比べて対向電
極４０ａの表面積が小さくなるように構成したため、対
向電極４０ａへの微粒子付着量を低減することができ、
帯電動作の安定的継続を行うことができると共に微粒子
の利用効率を高める利点を有している。また、対向電極
４０ａとしてワイヤ形状のものを用いることにより、所
定の帯電量微粒子の生成に対して、低電圧制御を可能と
する。In this configuration, the surface area of the counter electrode 40a is configured to be smaller than that in the first embodiment, so that the amount of fine particles adhering to the counter electrode 40a can be reduced.
There is an advantage that the charging operation can be stably continued and the utilization efficiency of the fine particles is increased. Also, by using a wire-shaped counter electrode 40a, low voltage control can be performed for the generation of a predetermined amount of charged fine particles.

【００４９】また、以上のようにワイヤ電極の形成方向
及び電荷供給方向及び微粒子供給方向は互いに直角方向
となるように構成すれば、帯電効率、帯電の均一性を高
めることが出来て好ましい。尚、電荷発生手段１０の放
電電極形状はワイヤに限らず針状等、電極周辺の電界強
度を高めることが可能な形状であればいかなる形状でも
構わない。As described above, it is preferable that the forming direction of the wire electrode, the charge supply direction, and the fine particle supply direction are perpendicular to each other, because the charging efficiency and the uniformity of the charging can be improved. The shape of the discharge electrode of the charge generating means 10 is not limited to a wire, but may be any shape such as a needle shape as long as the electric field strength around the electrode can be increased.

【００５０】（変形例１）上記実施形態では、対向電極
４０ａとしてワイヤ状の電極を用いたが、これに代えて
格子状の電極であっても良い。(Modification 1) In the above embodiment, a wire-like electrode is used as the counter electrode 40a, but a grid-like electrode may be used instead.

【００５１】ワイヤ状電極の場合、ワイヤ間の電位がワ
イヤ電極電位（例えば、０Ｖ）に対し必ずしも同一とは
ならないため、複数のワイヤの配設方向（図面左右方
向）において電界分布が生じてしまう恐れがある。ワイ
ヤの配設間隔を密にすることにより電界分布をほぼ均一
にすることができるが、ワイヤの数を多くしていくと該
ワイヤに付着する帯電微粒子の量も増大するので好まし
い方法ではない。In the case of a wire-like electrode, the electric potential between the wires is not always the same as the electric potential of the wire electrode (for example, 0 V). There is fear. The electric field distribution can be made substantially uniform by reducing the arrangement intervals of the wires. However, increasing the number of wires increases the amount of charged fine particles adhering to the wires, which is not a preferable method.

【００５２】そこで、ワイヤの配設方向に直角方向にも
ワイヤが形成されるように、すなわち格子状に対向電極
を形成することにより、ワイヤ電極電位に対し電位が上
昇あるいは下降（ワイヤ電極１０ａに印可する電圧及び
引出し電極２０ａに印可する電圧の極性によって決ま
る）する領域を減少することができ、したがって帯電領
域中においてより均一な電界を形成することができる。Therefore, the potential is raised or lowered with respect to the wire electrode potential (to the wire electrode 10a) so that the wire is formed also in the direction perpendicular to the direction in which the wires are arranged, that is, by forming the counter electrode in a grid shape. The area to be applied (determined by the applied voltage and the polarity of the voltage applied to the extraction electrode 20a) can be reduced, and a more uniform electric field can be formed in the charged area.

【００５３】（実施形態３）図１の構成で、電子写真用
のトナー（直径８μｍ）を帯電した結果を図２に示す。
図２は、ワイヤ電極１０ａと引出し電極２０ａ間の電位
差を３ｋＶに保ちながらコロナ放電を発生し、対向電極
の印加電圧を０Ｖに維持した状態で引出し電圧を増加さ
せた際のトナー帯電量を表わしている。振動素子は前実
施形態と同じものを用い、また、送風ファン３０ｂの風
速も約０．１ｍ／ｓという条件下で実験を行った。(Embodiment 3) FIG. 2 shows the result of charging the toner for electrophotography (diameter 8 μm) with the configuration of FIG.
FIG. 2 shows the amount of toner charge when a corona discharge is generated while maintaining the potential difference between the wire electrode 10a and the extraction electrode 20a at 3 kV, and the extraction voltage is increased while the voltage applied to the counter electrode is maintained at 0V. ing. The same vibration element as in the previous embodiment was used, and an experiment was performed under the condition that the wind speed of the blower fan 30b was about 0.1 m / s.

【００５４】このように、トナーの帯電量は引出し電極
２０ａと対向電極４０ａとの電位差で形成される帯電部
４０内の電界強度に依存し、ほぼリニアな関係を示すこ
とがわかる。以上のことから、本構成では引出し電極２
０ａへの印加電圧を変化させて帯電部４０内の電界強度
を変化させることにより、微粒子の帯電量を制御するこ
とが可能である。As described above, it can be seen that the charge amount of the toner depends on the electric field intensity in the charging section 40 formed by the potential difference between the extraction electrode 20a and the counter electrode 40a, and shows a substantially linear relationship. From the above, in the present configuration, the extraction electrode 2
By changing the electric field strength in the charging section 40 by changing the applied voltage to 0a, it is possible to control the charge amount of the fine particles.

【００５５】また、放電電極１０ａからの電荷供給量を
増加させて帯電部４０内の電荷密度を増やすことによ
り、帯電速度を増加することもできる。さらに、微粒子
の搬送速度の増加とともに帯電部４０内での帯電時間が
減少し帯電不良が懸念されるが、微粒子の搬送方向にワ
イヤ電極１０ａの本数を増やして微粒子帯電領域を長く
設計することにより、帯電不良を抑制することができ
る。The charge speed can be increased by increasing the charge supply amount from the discharge electrode 10a to increase the charge density in the charging section 40. Further, the charging time in the charging unit 40 decreases with an increase in the transport speed of the fine particles, which may cause poor charging. However, by increasing the number of wire electrodes 10a in the transport direction of the fine particles to design a long charged region of the fine particles. In addition, poor charging can be suppressed.

【００５６】尚、電荷発生手段１０の放電電極形状はワ
イヤに限らず針状等、電極周辺の電界強度を高めること
が可能な形状であればいかなる形状でも構わない。The shape of the discharge electrode of the charge generation means 10 is not limited to a wire, but may be any shape such as a needle shape as long as the electric field strength around the electrode can be increased.

【００５７】（実施形態４）図３は、本発明に係る他の
微粒子帯電装置の基本構成図である。前実施形態１及び
２は、放電電極１０ａを微粒子の搬送方向Ａに垂直に設
置した場合について説明したが、本実施形態４は放電電
極１０ａを微粒子の搬送方向に対して平行に設置した構
成に関するものである。(Embodiment 4) FIG. 3 is a basic configuration diagram of another fine particle charging apparatus according to the present invention. Although the first and second embodiments have described the case where the discharge electrode 10a is installed perpendicular to the direction A of transporting the fine particles, the fourth embodiment relates to a configuration in which the discharge electrode 10a is installed parallel to the direction of transporting the fine particles. Things.

【００５８】電荷発生手段１０の放電電極１０ａには、
数十μｍ径のタングステンワイヤが微粒子の搬送方向Ａ
に対して平行に置かれ、上記電極ワイヤ１０ａが中心軸
となるように、円筒状の引出し電極２０ａ及び対向電極
４０ａが配置されている。尚、引出し電極２０ａは金属
製のグリットで、対向電極４０ａには金属製の円筒が用
いられる。The discharge electrode 10a of the charge generation means 10
Tungsten wire with a diameter of several tens of μm is transported in fine particle direction A
, And a cylindrical extraction electrode 20a and a counter electrode 40a are arranged such that the electrode wire 10a is a central axis. The extraction electrode 20a is a metal grit, and the counter electrode 40a is a metal cylinder.

【００５９】本構成では、前実施形態１及び２と異な
り、放電電極１０ａの設置方向が微粒子の搬送方向に対
して平行であるため、帯電領域４０内部の供給電荷密度
を均一に保つことができ、さらに均一帯電した微粒子の
生成を可能にする。また、図３の構成は、電荷の供給方
向が３６０度であるため、電荷の供給効率を高めること
ができ、さらに装置構造を簡素化することも可能であ
る。In the present configuration, unlike the first and second embodiments, the installation direction of the discharge electrode 10a is parallel to the transport direction of the fine particles, so that the supply charge density inside the charging region 40 can be kept uniform. In addition, it enables the generation of uniformly charged fine particles. In the configuration of FIG. 3, the charge supply direction is 360 degrees, so that the charge supply efficiency can be increased, and the device structure can be further simplified.

【００６０】以上により、図８、９に示す従来例と異な
り、明確に帯電領域を定めてすべての微粒子を帯電領域
中に供給しているので、帯電不良の微粒子生成を抑制す
ることができた。As described above, unlike the conventional examples shown in FIGS. 8 and 9, since the charged area is clearly defined and all the fine particles are supplied into the charged area, the generation of poorly charged fine particles can be suppressed. .

【００６１】さらに、帯電領域中では、引出し電極２０
ａと対向電極４０ａとの間で形成される電界がほぼ平行
且つ均一であるため、その中で微粒子は一定量の電荷を
付着して、一定の帯電微粒子を得ることができた。Further, in the charged area, the extraction electrode 20
Since the electric field formed between a and the counter electrode 40a is substantially parallel and uniform, the particles adhered a certain amount of charge in the electric field, thereby obtaining certain charged fine particles.

【００６２】しかしながら、上記第１の比較例同様、帯
電動作を続けていると、対向電極４０ａに帯電微粒子が
堆積していくことが確認され、該堆積した帯電微粒子を
除去すること無しには安定した帯電を継続することがで
きなくなった。また、せっかく帯電が行えた微粒子が対
向電極４０ａへの付着として消費されると、利用効率が
低下するという問題もある。However, as in the first comparative example, when the charging operation was continued, it was confirmed that the charged fine particles were deposited on the counter electrode 40a, and it was stable without removing the deposited charged fine particles. Charging can no longer be continued. In addition, there is also a problem that when the charged fine particles are consumed as adhesion to the counter electrode 40a, the utilization efficiency is reduced.

【００６３】（実施形態５）実施形態１と同様に、前実
施形態４の構成により帯電動作を続けていると対向電極
４０ａに帯電微粒子が堆積していき、その結果、安定し
た帯電を継続することができなくなるせっかく帯電が行
えた微粒子が対向電極４０ａへの付着として消費される
と、最終的に利用可能な帯電微粒子量が減少し利用効率
が低下するという新たな問題が発生することが確認され
た。(Fifth Embodiment) As in the first embodiment, when the charging operation is continued by the configuration of the fourth embodiment, charged fine particles accumulate on the counter electrode 40a, and as a result, stable charging is continued. It has been confirmed that when the charged fine particles that cannot be used are consumed as adhesion to the counter electrode 40a, a new problem occurs in that the amount of charged fine particles that can be finally used is reduced and the use efficiency is reduced. Was done.

【００６４】本実施形態５は上記新たな問題を解決する
ためになされたものであり、装置構成の改良により安定
な帯電動作を継続して得ると共に、微粒子の利用効率の
向上を行い得る微粒子帯電装置を提供する。The fifth embodiment has been made to solve the above-mentioned new problem, and it is possible to continuously obtain a stable charging operation by improving the device configuration and to improve the efficiency of using fine particles. Provide equipment.

【００６５】図４は、本実施形態５に係る微粒子帯電装
置１の構成図である。前実施形態４は、対向電極４０ａ
は円筒内壁面全体に形成されていたが、本実施形態５で
は、円筒方向に平行に複数のワイヤ状電極が形成されて
いる点が大きく異なる。FIG. 4 is a configuration diagram of the fine particle charging device 1 according to the fifth embodiment. In the fourth embodiment, the counter electrode 40a
Is formed on the entire inner wall surface of the cylinder, but the fifth embodiment is significantly different in that a plurality of wire-shaped electrodes are formed in parallel to the cylindrical direction.

【００６６】ワイヤは数十μｍ径のタングステンワイヤ
であり、ワイヤ間隔がほぼ２ｍｍとなるように円筒内壁
面に沿って配設されている。The wire is a tungsten wire having a diameter of several tens of μm, and is disposed along the inner wall surface of the cylinder such that the wire interval is approximately 2 mm.

【００６７】電荷発生手段１０の放電電極１０ａには、
数十μｍ径のタングステンワイヤが微粒子の搬送方向Ａ
に対して平行に置かれ、上記電極ワイヤ１０ａが中心軸
となるように、円筒状の引出し電極２０ａ及び対向電極
４０ａが配置されている。尚、引出し電極２０ａは金属
製のグリットである。The discharge electrode 10a of the charge generating means 10
Tungsten wire with a diameter of several tens of μm is transported in fine particle direction A
, And a cylindrical extraction electrode 20a and a counter electrode 40a are arranged such that the electrode wire 10a is a central axis. The extraction electrode 20a is a metal grit.

【００６８】本構成では、実施形態１と異なり、放電電
極１０ａの設置方向が微粒子の搬送方向に対して平行で
あるため、帯電領域４０内部の供給電荷密度を均一に保
つことができ、さらに均一帯電した微粒子の生成を可能
にする。また、図４の構成は、電荷の供給方向が３６０
度であるため、電荷の供給効率を高めることができ、さ
らに装置構造を簡素化することも可能である。In the present configuration, unlike the first embodiment, the installation direction of the discharge electrode 10a is parallel to the transport direction of the fine particles, so that the supply charge density inside the charging region 40 can be kept uniform and more uniform. Enables generation of charged microparticles. In addition, in the configuration of FIG.
Therefore, the charge supply efficiency can be improved, and the device structure can be simplified.

【００６９】さらに、円筒内全面に対向電極４０ａを形
成することなく複数のワイヤで構成したので、前実施形
態４と比べ、対向電極４０ａに付着する帯電微粒子量を
低減することができる。Further, since a plurality of wires are used without forming the opposing electrode 40a over the entire surface inside the cylinder, the amount of charged fine particles adhering to the opposing electrode 40a can be reduced as compared with the fourth embodiment.

【００７０】尚、本実施形態において、放電ワイヤの形
状は円筒状の電荷引出し電極２０ａ及び対向電極４０ａ
の中心軸上に配置されたものであるが、直線形状のもの
に限らず、例えば、中心軸上に配置された絶縁性或いは
導電性の棒の周りに螺旋状に巻いたものでも構わない。
さらに、対向電極４０ａの形状としては、円筒内壁にリ
ング状の電極を円筒方向に複数形成したものであっても
よい。In this embodiment, the shape of the discharge wire is a cylindrical charge extraction electrode 20a and a counter electrode 40a.
Are arranged on the central axis, but are not limited to those having a linear shape, and may be, for example, spirally wound around an insulating or conductive rod arranged on the central axis.
Further, the shape of the counter electrode 40a may be such that a plurality of ring-shaped electrodes are formed on the inner wall of the cylinder in the cylindrical direction.

【００７１】（実施形態６）図５は、本実施形態６の微
粒子帯電装置の構成図である。前実施形態１、５では、
帯電領域４０内の電界強度を制御するための電極である
引出し電極２０ａ及び対向電極４０ａにのみ電圧を印加
していたが、本実施形態６は、さらに帯電領域４０内の
壁面全体に引出し電極２０ａ、対向電極４０ａとは独立
に電圧を印加した例である。(Embodiment 6) FIG. 5 is a configuration diagram of a fine particle charging apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. In the first and fifth embodiments,
Although the voltage is applied only to the extraction electrode 20a and the counter electrode 40a which are electrodes for controlling the electric field strength in the charged region 40, the sixth embodiment further includes the extraction electrode 20a applied to the entire wall surface in the charged region 40. This is an example in which a voltage is applied independently of the counter electrode 40a.

【００７２】放電ワイヤ電極１０ａ、引出し電極２０
ａ、対向電極４０ａ、内壁面４０ｂ全体にそれぞれ−７
ｋＶ、−３ｋＶ、０Ｖ、−５００Ｖの電圧を印加する。
そして、微粒子を搬送し帯電領域４０内に供給すると、
引出し電極２０ａと対向電極ワイヤ４０ａ間の電位差３
ｋＶで形成される電界に応じた分の電荷が微粒子に付着
し帯電が行われる。The discharge wire electrode 10a and the extraction electrode 20
a, the counter electrode 40a, and the entire inner wall surface 40b each have -7
Voltages of kV, -3 kV, 0 V, and -500 V are applied.
Then, when the fine particles are transported and supplied into the charging area 40,
Potential difference 3 between extraction electrode 20a and counter electrode wire 40a
The charge corresponding to the electric field formed at kV adheres to the fine particles to perform charging.

【００７３】そして、帯電した微粒子は、壁面４０ｂと
対向電極ワイヤ４０ａ間の下向きの電界及び引出し電極
２０ａと対向電極ワイヤ４０ａ間の上向きの電界の作用
を受けて、対向電極ワイヤ４０ａ周辺に保持され、壁面
４０ｂに付着することなく、送風ファン３０ｂでつくら
れる風により吐出される。The charged fine particles are held around the counter electrode wire 40a by the action of a downward electric field between the wall surface 40b and the counter electrode wire 40a and an upward electric field between the extraction electrode 20a and the counter electrode wire 40a. The air is discharged by the wind generated by the blower fan 30b without adhering to the wall surface 40b.

【００７４】そのため本構成では、吐出するまでに帯電
した微粒子が帯電部内壁面４０ｂに付着するのを防止す
ることができ、微粒子の利用効率を高める効果がある。Therefore, according to the present configuration, it is possible to prevent the charged fine particles from adhering to the inner wall surface 40b of the charging unit before the discharge, and to improve the use efficiency of the fine particles.

【００７５】（実施形態７）図６は、本実施形態７の微
粒子帯電装置の構成図である。本実施形態７において
は、帯電部内壁面全体に絶縁体を被覆した構成であるこ
とを特徴としている。(Embodiment 7) FIG. 6 is a configuration diagram of a fine particle charging apparatus according to Embodiment 7 of the present invention. The seventh embodiment is characterized in that the entire inner wall surface of the charging unit is covered with an insulator.

【００７６】帯電領域の内壁面４０ｂに微粒子との相互
作用力が小さく、且つ絶縁性の高いフッ素樹脂、たとえ
ばテフロン（商品名）を被覆する。これにより、帯電領
域４０に供給された電荷がテフロン表面に付着し、テフ
ロン表面電位が負電位になる。そのため、テフロンと対
向電極ワイヤの間で上向きの電界が生じ、上記上向き電
界と引出し電極２０ａと対向電極ワイヤ４０ａ間の下向
き電界により帯電微粒子は対向電極ワイヤ４０ａ近傍に
保持される。The inner wall surface 40b of the charged area is coated with a fluororesin, such as Teflon (trade name) having a small interaction force with the fine particles and a high insulating property. As a result, the charge supplied to the charged region 40 adheres to the Teflon surface, and the Teflon surface potential becomes a negative potential. Therefore, an upward electric field is generated between the Teflon and the counter electrode wire, and the charged fine particles are held near the counter electrode wire 40a by the upward electric field and the downward electric field between the extraction electrode 20a and the counter electrode wire 40a.

【００７７】以上のように、帯電微粒子は帯電部内壁４
０ｂに付着することなく搬送され、微粒子の利用効率を
高めることができる。As described above, the charged fine particles are charged on the inner wall 4 of the charged portion.
The particles are transported without adhering to the particles 0b, and the utilization efficiency of the fine particles can be increased.

【００７８】[0078]

【発明の効果】本発明の請求項１及び２においては、電
荷発生部と帯電部を分離することにより、微粒子侵入に
伴う電荷発生部への微粒子付着を低減し、放電能力の低
下を防ぐことができる。According to the first and second aspects of the present invention, by separating the charge generating portion from the charging portion, the adhesion of the fine particles to the charge generating portion due to the intrusion of the fine particles can be reduced, and the deterioration of the discharging ability can be prevented. Can be.

【００７９】さらに、帯電部内全体を均一に電界制御す
ることができるため、ばらつきの少ない均一な帯電量の
微粒子を生成することができる。さらには、対向電極を
ワイヤ電極として構成したので、該ワイヤ電極に付着す
る帯電微粒子の量を低減することができる。Further, since the electric field can be uniformly controlled in the whole of the charging section, it is possible to generate fine particles having a small amount of variation and a uniform charge amount. Furthermore, since the counter electrode is configured as a wire electrode, the amount of charged fine particles adhering to the wire electrode can be reduced.

【００８０】本発明の請求項３においては、微粒子の帯
電回数を増加させることにより確実に帯電させる効果が
ある。According to the third aspect of the present invention, there is an effect of reliably charging the fine particles by increasing the number of times of charging the fine particles.

【００８１】本発明の請求項４においては、帯電電極の
印加電圧を変化させることにより、微粒子の帯電量を制
御することができる。According to the fourth aspect of the present invention, the charge amount of the fine particles can be controlled by changing the voltage applied to the charging electrode.

【００８２】本発明の請求項５においては、ワイヤの形
成方向を被帯電微粒子の供給方向に対し略直角方向とな
るようにしているので、被帯電微粒子がワイヤの形成方
向に分布して供給された場合においても、被帯電微粒子
に対し確実に電荷を供給することができ、装置の長さ
（微粒子供給及び吐出方向）を大きくすることなく不均
一帯電を避けることができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the forming direction of the wire is substantially perpendicular to the supply direction of the charged fine particles, the charged fine particles are supplied in a distributed manner in the wire forming direction. Even in this case, charges can be reliably supplied to the charged fine particles, and non-uniform charging can be avoided without increasing the length of the apparatus (fine particle supply and discharge direction).

【００８３】本発明の請求項６においては、電荷生成用
電極の設置方向を微粒子の搬送方向に平行にすることに
より、帯電部の電荷供給密度を一定にすることができ、
さらに、ばらつきの少ない均一な帯電量の微粒子生成に
貢献することができる。According to the sixth aspect of the present invention, the charge supply density of the charging section can be made constant by setting the installation direction of the charge generation electrode parallel to the transport direction of the fine particles.
Furthermore, it can contribute to the generation of fine particles having a uniform charge amount with little variation.

【００８４】本発明の請求項７、８においては、帯電領
域内壁部の微粒子付着を防止することができ、微粒子の
利用効率を高めることができる。According to the seventh and eighth aspects of the present invention, the adhesion of the fine particles to the inner wall portion of the charged area can be prevented, and the efficiency of using the fine particles can be improved.

【００８５】以上のことから本発明によれば、帯電部に
おける電界が均一となるように構成し、微粒子を分散状
態で供給しているので、微粒子に対してばらつきのない
均一帯電した微粒子を安定供給するコロナ帯電装置を提
供することができる。As described above, according to the present invention, the electric field in the charging section is configured to be uniform, and the fine particles are supplied in a dispersed state. A corona charging device for supplying can be provided.

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

【図１】本発明による微粒子帯電装置の一実施の形態を
説明するための構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram for describing an embodiment of a fine particle charging device according to the present invention.

【図２】本発明による微粒子帯電装置の、帯電部の電界
強度とトナー帯電量の相関関係を示した説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a correlation between an electric field intensity of a charging unit and a toner charge amount in the fine particle charging device according to the present invention.

【図３】本発明による微粒子帯電装置の他の基本構成図
である。FIG. 3 is another basic configuration diagram of the fine particle charging device according to the present invention.

【図４】本発明による微粒子帯電装置のさらに他の実施
形態を説明するための構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram for explaining still another embodiment of the fine particle charging device according to the present invention.

【図５】本発明による微粒子帯電装置のさらに他の実施
形態を説明するための構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram for explaining still another embodiment of the fine particle charging device according to the present invention.

【図６】本発明による微粒子帯電装置のさらに他の実施
形態を説明するための構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram for explaining still another embodiment of the fine particle charging device according to the present invention.

【図７】本発明による微粒子帯電装置の基本構成図であ
る。FIG. 7 is a basic configuration diagram of a fine particle charging device according to the present invention.

【図８】従来の帯電装置の一例を説明するための構成図
である。FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional charging device.

【図９】従来の別の帯電装置の一例を説明するための構
成図である。FIG. 9 is a configuration diagram for explaining an example of another conventional charging device.

【図１０】従来のコロナ帯電を利用した現像装置を説明
するための構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram for explaining a conventional developing device using corona charging.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 電荷発生手段 ２０ 電荷供給部 ３０ 微粒子供給手段 ４０ 帯電領域 １０ａ 放電電極 ２０ａ 引出し電極 ３０ａ 振動板 ３０ｂ 搬送用ファン ４０ａ 帯電用対向電極 ４０ｂ 帯電部内壁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Charge generation means 20 Charge supply part 30 Particle supply means 40 Charging area 10a Discharge electrode 20a Extraction electrode 30a Vibration plate 30b Conveying fan 40a Charging counter electrode 40b Charging part inner wall

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 昌也 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H003 BB13 CC01 DD03 EE06 EE08 EE12 EE18 4D054 BA20 BB02 BB11 BB14 BB21 CA18 EA30  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Masaya Nagata 22-22, Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka F-term (reference) 2H003 BB13 CC01 DD03 EE06 EE08 EE12 EE18 4D054 BA20 BB02 BB11 BB14 BB21 CA18 EA30

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 コロナ放電により電荷を生成する電荷発
生手段と、 上記電荷発生手段により生成された電荷を透過させるた
めの開口を有しかつ所定の電圧を印加する電源が接続さ
れた電荷引き出し電極と、 上記電荷引き出し電極と対向する位置に配設されるとと
もに該電荷引き出し電極との間に均一電界を形成するた
めの対向電極と、 上記電荷引き出し電極及び対向電極により構成される帯
電領域に被帯電物を供給する微粒子供給手段とを有し、 上記対向電極は複数のワイヤ状の電極から構成されるこ
とを特徴とする微粒子帯電装置。1. A charge generating means for generating charges by corona discharge, and a charge extracting electrode having an opening for transmitting the charges generated by the charge generating means and connected to a power supply for applying a predetermined voltage. A counter electrode disposed at a position facing the charge extraction electrode and for forming a uniform electric field between the charge extraction electrode and a charge region formed by the charge extraction electrode and the counter electrode. And a fine particle supply means for supplying a charged material, wherein the counter electrode comprises a plurality of wire-shaped electrodes. 【請求項２】 コロナ放電により電荷を生成する電荷発
生手段と、 上記電荷発生手段により生成された電荷を透過させるた
めの開口を有しかつ所定の電圧を印加する電源が接続さ
れた電荷引き出し電極と、 上記電荷引き出し電極と対向する位置に配設されるとと
もに該電荷引き出し電極との間に均一電界を形成するた
めの対向電極と、 上記電荷引き出し電極及び対向電極により構成される帯
電領域に被帯電物を供給する微粒子供給手段とを有し、 上記対向電極は格子状の電極から構成されることを特徴
とする微粒子帯電装置。2. A charge generating means for generating charges by corona discharge, and a charge extracting electrode having an opening for transmitting the charges generated by the charge generating means and connected to a power supply for applying a predetermined voltage. A counter electrode disposed at a position facing the charge extraction electrode and for forming a uniform electric field between the charge extraction electrode and a charge region formed by the charge extraction electrode and the counter electrode. And a fine particle supply means for supplying a charged material, wherein the counter electrode comprises a grid-like electrode. 【請求項３】 上記複数のワイヤ状の電極は上記被帯電
物を帯電領域に供給する方向とほぼ同一方向に配設され
ていることを特徴とする前請求項１に記載の微粒子帯電
装置。3. The fine particle charging device according to claim 1, wherein the plurality of wire-shaped electrodes are disposed in a direction substantially the same as a direction in which the charged object is supplied to a charged area. 【請求項４】 上記電荷引き出し電極に接続された電源
の出力電圧を制御する手段を有することを特徴とする前
請求項１乃至３のいずれかに記載の微粒子帯電装置。4. The fine particle charging device according to claim 1, further comprising means for controlling an output voltage of a power supply connected to the charge extraction electrode. 【請求項５】 電荷発生手段は、ワイヤ形状の部材から
なり、被帯電物の搬送方向に対してほぼ直角方向に延び
て形成されていることを特徴とする前請求項１または２
に記載の微粒子帯電装置。5. The charge generation means according to claim 1, wherein the charge generation means is formed of a wire-shaped member, and is formed so as to extend in a direction substantially perpendicular to the direction in which the charged object is transported.
The particle charging device according to item 1. 【請求項６】 上記ワイヤ形状の電荷発生手段を複数有
しており、各電荷発生手段は被帯電物の搬送方向に対し
て平行となるように設置されていることを特徴とする前
請求項５に記載の微粒子帯電装置。6. The apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of said wire-shaped charge generating means, wherein each of said charge generating means is set to be parallel to a conveying direction of the object to be charged. 6. The fine particle charging device according to 5. 【請求項７】 上記電荷引出し電極及び上記対向電極を
除く帯電装置内壁面全体に独立して電圧を印加すること
を特徴とする前請求項１乃至６にいずれかに記載の微粒
子帯電装置。7. The fine particle charging device according to claim 1, wherein a voltage is independently applied to the entire inner wall surface of the charging device except for the charge extraction electrode and the counter electrode. 【請求項８】 上記電荷引出し電極及び上記対向電極を
除く帯電装置内壁面全体に絶縁体を被覆することを特徴
とする前請求項１乃至７にいずれかに記載の微粒子帯電
装置。8. The fine particle charging device according to claim 1, wherein an insulator is coated on the entire inner wall surface of the charging device except for the charge extraction electrode and the counter electrode.