JP2002040757A - Ion generator, method and device for electrifying, and image forming device - Google Patents

Ion generator, method and device for electrifying, and image forming device

Info

Publication number
JP2002040757A
JP2002040757A JP2000224137A JP2000224137A JP2002040757A JP 2002040757 A JP2002040757 A JP 2002040757A JP 2000224137 A JP2000224137 A JP 2000224137A JP 2000224137 A JP2000224137 A JP 2000224137A JP 2002040757 A JP2002040757 A JP 2002040757A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion generator
dielectric
discharge
electrode
charging
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.)
Pending
Application number
JP2000224137A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Tanaka
正治 田中
Tomoaki Sugawara
智明 菅原
Tatsuya Sato
達哉 佐藤
Hiroshi Kondo
浩 近藤
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh 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 Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2000224137A priority Critical patent/JP2002040757A/en
Publication of JP2002040757A publication Critical patent/JP2002040757A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain a reduction of ozone at the place of an ion generating part, without additionally installing an ozone filter and a heating mechanism, in the ion generator used for an electrifying device for an image forming device. SOLUTION: As for the ion generator, a dielectric 8 is arranged between conductive electrodes 6 and 7, and the generator is provided with an electrode structure with a fine discharge space which is formed to almost a closed space sandwiched by them, and an AC voltage is applied between the conductive electrodes by an AC power supply 11, and then, charged particles are generated by discharging, and as for the dielectric 8, the value of the dielectric dissipation factor out of high frequency dielectric characteristics is >=30×10-4. Besides, the ion generator is constituted of two kinds of elements, that is, an element 1 constituted of a member having the high dielectric dissipation factor and an element 2 constituted of a member having the low dielectric dissipation factor.

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、オゾンや窒素酸化
物(NOX)等の有害生成物を発生することなく荷電粒
子を発生するイオン発生器、および、複写機やプリンタ
などの電子写真記録方式の画像形成装置において上記イ
オン発生器を用いて感光体などの像坦持体(被帯電体)
を帯電させるための帯電方法および帯電装置に係り、特
に放電によって生じる荷電粒子(電子、イオン)を用
い、且つ放電によるオゾン等の有害生成物を発生するこ
となく感光体等の像坦持体を帯電させる帯電方法および
帯電装置に関するものである。また、本発明は、そのイ
オン発生器もしくは帯電方法あるいは帯電装置を用いた
複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の電子写
真方式の画像形成装置に関するものである。さらに本発
明のイオン発生器は、電極間における空間放電により発
生した荷電粒子を帯電に用いるものであり、さらには放
電条件(印加電圧や電極配置など)や構造を変化させる
ことによって、画像形成装置の転写や除電に用いられる
電荷(イオン)発生器としても利用することが可能であ
る。一方、応用上の利用分野は異なるが、空間放電には
高いエネルギーを保持した荷電粒子や反応性中性粒子が
多数発生することから、大気中に浮遊する揮発性有機化
合物(VOC)などの有害物質を分解除去させる反応装
置としての利用も可能である。
The present invention relates to the ozone and nitrogen oxides (NO X) ion generator for generating charged particles without generating toxic product, such as, and, electrophotographic recording, such as copiers and printers Carrier such as a photoreceptor (charged body) using the above-mentioned ion generator in an image forming apparatus of a system
More particularly, the present invention relates to a charging method and a charging device for charging an image carrier such as a photoreceptor using charged particles (electrons and ions) generated by electric discharge and without generating harmful products such as ozone due to electric discharge. The present invention relates to a charging method and a charging device for charging. The present invention also relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a plotter using the ion generator, the charging method, or the charging device. Further, the ion generator of the present invention uses charged particles generated by space discharge between electrodes for charging, and further changes the discharge conditions (applied voltage, electrode arrangement, etc.) and the structure to form an image forming apparatus. It can also be used as a charge (ion) generator used for transferring and removing electricity. On the other hand, although the application fields for application are different, space discharge generates a large number of charged particles and reactive neutral particles that retain high energy, and therefore harmful substances such as volatile organic compounds (VOCs) floating in the atmosphere. It can also be used as a reactor for decomposing and removing substances.

【0002】[0002]

【従来の技術】UL規格、TUV規格、BAM規格な
ど、複数の国、地域で複数の団体により電子写真方式の
画像形成装置に対して、発生するオゾン量を規制するた
めの規格が設定されており、帯電装置等においてオゾン
の発生を低減することが重要な課題となっている。ま
た、画像形成装置においては、帯電装置の放電により発
生する窒素酸化物(NOX )に起因する物質が感光体に
付着し吸湿することで、感光体表面電位を低下させるこ
とにより不良画像が発生するという不具合が問題になっ
ている。
2. Description of the Related Art Standards such as UL standards, TUV standards, and BAM standards have been set by a plurality of organizations in a plurality of countries and regions to regulate the amount of ozone generated for electrophotographic image forming apparatuses. Therefore, reducing the generation of ozone in a charging device or the like has become an important issue. Further, in an image forming apparatus, a substance caused by nitrogen oxides (NO x ) generated by the discharge of the charging device adheres to the photoreceptor and absorbs moisture, thereby lowering the surface potential of the photoreceptor, thereby generating a defective image. Is a problem.

【0003】従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ、
プロッタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられ、
被帯電物である感光体を帯電する帯電装置には、コロナ
帯電器、ローラ帯電器、ブラシ帯電器、固体帯電器等が
ある。これらの内、コロナ帯電器は最も多く利用されて
いる帯電方式である。しかし、コロナ帯電器は、気中で
のコロナ放電を利用した非接触帯電方式のため、非常に
多くのオゾン及びNOX を発生するという問題がある。
そこでこの問題を解決するため、例えば、オゾンの発生
量を低減するようにしたコロナ帯電器が特開平9−11
4192号公報に記載されている。このコロナ帯電器
は、非常に細い40〜50ミクロン(μm)のワイヤを
用いて放電を行うことによりオゾンの発生量を50%以
下に低減している。また、特開平6−324556号公
報には、ワイヤの3方を囲むように配置された金属筐体
と、その開放部近傍に配置された金属メッシュ電極とを
有し、ワイヤから発生したオゾンを閉じ込め、オゾン分
子の衝突確立を高めることにより、放出されるオゾン量
の低減を計るコロナ帯電器が記載されている。しかしな
がら、特開平9−114192号公報や特開平6−32
4556号公報に記載されているようなオゾン量を低減
させるようにしたコロナ帯電器では、せいぜい50%程
度のオゾン量の低減しかできず、機内ガスを排出するに
はオゾン吸着剤を含むフィルタを使用するなどの処置が
必要であった。
Conventionally, copiers, printers, facsimile machines,
Used in an electrophotographic image forming apparatus such as a plotter,
Examples of a charging device for charging a photosensitive member as an object to be charged include a corona charger, a roller charger, a brush charger, and a solid charger. Of these, the corona charger is the most widely used charging method. However, the corona charger, for non-contact charging method utilizing corona discharge in air, there is a problem of generating a large number of ozone and NO X.
Therefore, in order to solve this problem, for example, a corona charger designed to reduce the amount of generated ozone is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-11 / 1991.
No. 4192. This corona charger reduces the amount of generated ozone to 50% or less by performing discharge using a very fine wire of 40 to 50 microns (μm). Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-324556 has a metal housing disposed so as to surround three sides of a wire, and a metal mesh electrode disposed near an opening of the metal housing. A corona charger is described that reduces the amount of released ozone by increasing the probability of confinement and collision of ozone molecules. However, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 9-114192 and Hei 6-32
In the corona charger described in JP-A No. 4556, which reduces the amount of ozone, the amount of ozone can be reduced at most by about 50%. Treatment such as use was necessary.

【0004】コロナ帯電器等の帯電装置により発生した
オゾンを低減する方法の一つとしてオゾン吸着剤を用い
る方法が知られており、このオゾン吸着剤は、帯電装置
により発生したオゾンを活性炭などの触媒機能により酸
化したり、表面に吸着させたりするのに用いられてい
る。しかしながら、オゾン吸着剤を併用した場合、オゾ
ン量を低減することはできるが、オゾン吸着剤は、経時
劣化が生じるためにオゾンフィルタの交換やメンテナン
スが必要であり、コストがかかるという問題がある。
As one method of reducing ozone generated by a charging device such as a corona charger, a method using an ozone adsorbent is known. This ozone adsorbent converts ozone generated by a charging device into activated carbon or the like. It is used to oxidize by the catalytic function or to be adsorbed on the surface. However, when an ozone adsorbent is used in combination, the amount of ozone can be reduced, but the ozone adsorbent has a problem that it requires replacement and maintenance of an ozone filter because of deterioration over time, which increases costs.

【0005】一方、ローラ帯電器は、古くは特開昭56
−91253号公報に記載されており、近年、盛んに検
討されている接触帯電方式の一つである。このローラ帯
電器は、帯電したローラを被帯電物に接触させて帯電を
行う方式のため、オゾンの発生を非常に少なくでき、有
望視されている。しかしながら、ローラ帯電器は、接触
帯電方式のためオゾンの発生を非常に少なくできるが、
帯電が不均一になりやすく、また、電子写真方式の画像
形成装置に用いた場合、ローラ表面のトナー汚染、ロー
ラに印加するバイアス交流による振動、画像のモワレな
どが生じやすいという問題がある。また、ローラ帯電器
は回転体であり、ローラ表面のクリーニングが必要にな
るために部材が多く、製造コストがかかるという問題が
あり、その他にもローラ帯電器には、感光体の感光層が
絶縁破壊されてピンホールが発生しやすくなったり、振
動音、可塑剤等による帯電ローラ跡、ローラの永久変形
等が生じやすいという問題がある。
On the other hand, roller chargers have been disclosed in
This is one of the contact charging methods that have been actively studied in recent years. Since the roller charger is a system in which a charged roller is brought into contact with an object to be charged to perform charging, the generation of ozone can be extremely reduced, and thus the roller charger is considered promising. However, the roller charger can generate very little ozone due to the contact charging method,
There is a problem that charging is likely to be non-uniform, and when used in an electrophotographic image forming apparatus, toner contamination on the roller surface, vibration due to a bias AC applied to the roller, and image moire are likely to occur. In addition, the roller charger is a rotating body, and the cleaning of the roller surface requires cleaning, so there are many members and a problem that the manufacturing cost is high. There is a problem that a pinhole is apt to be generated due to breakage, a charging roller trace due to a vibration noise, a plasticizer or the like, a permanent deformation of the roller, and the like are easily generated.

【0006】ブラシ帯電器は、特公昭55−29837
号公報等に記載されており、接触帯電方式の一つであ
る。このブラシ帯電器は、帯電したブラシを被帯電物に
接触させて帯電を行う方式のため、オゾンの発生を非常
に少なくできる。しかしながら、ブラシ帯電器は接触帯
電方式のため、筋状帯電むらや環境変動による帯電むら
が発生しやすく、また、低温ストリーマ放電、白斑点、
感光体磨耗、磨耗感光体の蓄積、ブラシの抜け等の発生
や、感光体上の傷に対する異常放電に起因すると考えら
れるブラシの溶融などの欠点がある。
A brush charger is disclosed in Japanese Patent Publication No. 55-29837.
This is one of the contact charging systems. Since this brush charger performs charging by bringing a charged brush into contact with an object to be charged, generation of ozone can be extremely reduced. However, since the brush charger is a contact charging system, streaky charging unevenness and uneven charging due to environmental fluctuations are likely to occur, and low-temperature streamer discharge, white spots,
There are drawbacks such as abrasion of the photoreceptor, accumulation of abrasion photoreceptor, removal of the brush, etc., and melting of the brush which is considered to be caused by abnormal discharge due to scratches on the photoreceptor.

【0007】固体帯電器は、古くは特開昭54−535
37号公報等に記載されたものがある。また、特開平5
−94077号公報には、絶縁部材上に放電電極を、微
小間隔を介して多数併設する装置が記載されている。さ
らに、特開平6−75457号公報には、帯電器と被記
録体との間隔を500〜3000μmに設定することに
より、イオンの飛距離を短くしてオゾンの拡散を抑制す
ると共に、トナーなどの付着を防止するものが記載され
ている。特開平9−244350号公報には、板状基板
上の放電電極と、その外周に配設した沿面グロー放電手
段と、帯電器全体を覆うカバーを備えた放電装置が記載
されている。特開平9−115646号公報には、平面
型固体放電装置において電極材料に特定の仕事関数の材
料を用いることによりNOX の低減を図ることが記載さ
れている。これらの固体帯電器は、コロナ放電電極のよ
うな劣化・破損や汚染などが少ないと見込まれ、装置を
小型化できるなどの利点はあるものの、放電に必要な面
積が依然として大きく、生成されるオゾンが拡散しやす
く、期待するほどオゾンやNOX などの不快物質の低減
はできていない。
[0007] The solid-state charger has been described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-535.
No. 37, for example. Also, Japanese Unexamined Patent Publication No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 94077 discloses an apparatus in which a large number of discharge electrodes are provided on an insulating member at minute intervals. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-75457 discloses that the distance between the charger and the recording medium is set to 500 to 3000 μm, thereby shortening the flight distance of ions and suppressing the diffusion of ozone, and the toner and the like. What prevents adhesion is described. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-244350 describes a discharge device provided with a discharge electrode on a plate-like substrate, a creeping glow discharge means disposed on the outer periphery thereof, and a cover for covering the entire charger. JP-A-9-115646, it is described that reduce of the NO X by using a material of a specific work function electrode material in a planar type solid-state discharge device. These solid-state chargers are expected to be less likely to deteriorate, break, or be contaminated as corona discharge electrodes, and have the advantage of being able to reduce the size of the device. There easily diffused, not be the reduction of unpleasant substances such as ozone and nO X as expected.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のオゾ
ン及びNOX 等の放電生成物の発生を低減することがで
きるイオン発生器を提供すること、およびそのイオン発
生器を用いて被帯電物を帯電する帯電方法および帯電装
置を提供することを目的とする。さらに本発明では、そ
のイオン発生器もしくは帯電方法あるいは帯電装置を用
い、オゾン及びNOX 等の放電生成物の発生を低減し、
UL規格、TUV規格、BAM規格などの規格を満たす
画像形成装置を提供することを目的とする。以下、各請
求項の発明が解決しようとする課題についてより詳細に
述べる。
[SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to provide an ion generator capable of reducing the generation of discharge products such as the ozone and NO X, and the charged using the ion generator An object of the present invention is to provide a charging method and a charging device for charging an object. Further, in the present invention, using the ion generator or charging method or charging apparatus to reduce the generation of discharge products such as ozone and NO X,
It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that satisfies standards such as UL standard, TUV standard, and BAM standard. Hereinafter, the problems to be solved by the claimed invention will be described in more detail.

【0009】(1)請求項1の発明が解決しようとする
課題. 気体電離によるイオン生成のうち、帯電作用に直接関与
せず有害物質となって気中に放出されるオゾンの発生を
抑制する一手段としては、オゾン吸着フィルターによる
除去や加熱によるオゾン分解がある。しかし、フィルタ
ーの設置はその効果に期間的な限度があり定期的な保守
は避けられない。一方、加熱手段を別に設けることは帯
電装置の設計上難しく、また装置の消費電力の面からも
好ましくなかった。そこで請求項1の発明では、オゾン
フィルターや加熱機構を付設することなく、イオン発生
部その場でのオゾン低減を図ることができるイオン発生
器を提供することを目的とする。
(1) Problems to be solved by the invention of claim 1 As a means for suppressing the generation of ozone which is not directly involved in the charging action and is released into the air as a harmful substance in ion generation by gas ionization, removal by an ozone adsorption filter and ozone decomposition by heating are known. However, the installation of the filter has a limited period of its effect, and regular maintenance is inevitable. On the other hand, providing a separate heating means is difficult in terms of the design of the charging device, and is not preferable in terms of power consumption of the device. In view of the above, an object of the present invention is to provide an ion generator capable of reducing ozone on the spot of an ion generator without providing an ozone filter or a heating mechanism.

【0010】(2)請求項2の発明が解決しようとする
課題. 請求項2の発明では、気体電離によるイオン生成のう
ち、帯電作用に直接関与せず有害物質となって気中に放
出されるオゾンの分解作用を促進することによってオゾ
ン排出を抑制することが課題であり、放電による気体電
離によって生じた荷電粒子を帯電作用に用い、且つ放電
安定性を保ち、帯電の対象である像担持体(感光体)等
の被帯電体への熱的影響を回避することができるイオン
発生器を提供することを目的とする。さらに、放電によ
る気体電離はイオン、中性励起種が多数生成するので、
放電のための電気エネルギーの過大な投入はオゾンのみ
ならず、像担持体に悪影響を及ぼすと云われている窒素
酸化物(NOX)の大量発生を促す。そこで請求項2の
発明では、電気エネルギーの利用効率を適正化すること
によって帯電に必要十分な荷電粒子量を確保し、且つ像
担持体に影響を及ぼす熱や不快な放電生成物を極小化す
ることが大きな課題であり、この課題を解決した構成の
イオン発生器を提供することを目的とする。
(2) Problems to be solved by the invention of claim 2 It is an object of the present invention to suppress ozone emission by promoting the decomposition of ozone released into the air as a harmful substance without being directly involved in the charging action of ion generation by gas ionization. The charged particles generated by the gas ionization due to the discharge are used for the charging action, the discharge stability is maintained, and the thermal influence on the charged object such as the image carrier (photoconductor) to be charged is avoided. It is an object of the present invention to provide an ion generator capable of performing the above. In addition, gas ionization due to discharge generates many ions and neutral excited species,
Excessive input of electric energy for discharge promotes not only ozone but also a large amount of nitrogen oxide (NO x ), which is said to adversely affect the image carrier. Therefore, in the second aspect of the present invention, the amount of charged particles necessary and sufficient for charging is secured by optimizing the use efficiency of electric energy, and heat and unpleasant discharge products affecting the image carrier are minimized. Therefore, an object of the present invention is to provide an ion generator having a configuration that solves this problem.

【0011】(3)請求項3の発明が解決しようとする
課題. 請求項3の発明では、請求項2と同様の課題を有し、放
電による気体電離によって生じた荷電粒子量を帯電作用
に必要十分に確保し、高速処理に耐えうる帯電速度を確
保することが課題であり、且つ放電安定性を保ち、帯電
の対象である像担持体(感光体)への熱的影響を回避す
ることが課題である。そこで請求項3の発明では、上記
の課題を解決した構成のイオン発生器を提供することを
目的とする。
(3) Problems to be solved by the invention of claim 3 According to the third aspect of the present invention, there is provided the same problem as in the second aspect, and it is possible to secure a sufficient amount of charged particles generated by gas ionization due to discharge for a charging operation, and to secure a charging speed capable of withstanding high-speed processing. It is an object to maintain discharge stability and to avoid thermal influence on an image carrier (photoconductor) to be charged. In view of the above, an object of the present invention is to provide an ion generator configured to solve the above-mentioned problem.

【0012】(4)請求項4の発明が解決しようとする
課題. イオン発生器においては、イオン発生部分に集中的に生
じるオゾンが外部に拡散することを防ぎ、且つ低電圧な
がら放電を安定的に持続することが不快な放電生成物の
発生や消費電力低減化のために必要である。そこで請求
項4の発明では、イオン発生部分に集中的に生じるオゾ
ンが外部に拡散することを防ぎ、且つ低電圧ながら放電
を安定的に持続することができる構成のイオン発生器を
提供することを目的とする。
(4) Problems to be solved by the invention of claim 4 In the ion generator, ozone generated intensively in the ion generating portion is prevented from diffusing to the outside, and generation of unpleasant discharge products and reduction of power consumption, which are difficult to stably maintain the discharge at a low voltage. It is necessary for In view of the above, the invention of claim 4 provides an ion generator having a configuration capable of preventing ozone generated intensively in an ion generating portion from diffusing to the outside and stably maintaining discharge at a low voltage. Aim.

【0013】(5)請求項5の発明が解決しようとする
課題 放電による気体電離はイオン、中性励起種が多数生成す
るので、放電のための電気エネルギーの過大な投入はオ
ゾンのみならず、像担持体に亜硝酸塩などを形成し帯電
や感光特性に悪影響を及ぼすと云われている窒素酸化物
NOXの大量発生を促す。そこで請求項5の発明では、
電気エネルギーの利用効率を適正化することによって帯
電に必要十分な荷電粒子量を確保し、且つ像担持体に影
響を及ぼす熱や不快な放電生成物を極小化することが大
きな課題であり、この課題を解決した構成のイオン発生
器を提供することを目的とする。
(5) Problems to be Solved by the Invention of Claim 5 Since gas ionization due to discharge generates a large number of ions and neutral excited species, excessive input of electric energy for discharge is caused not only by ozone but also by ozone. prompting the outbreak of nitrogen oxides NO X which are said to adversely affect the image bearing member to nitrite, etc. to form charging and photosensitive characteristics. Therefore, in the invention of claim 5,
A major challenge is to secure the amount of charged particles necessary and sufficient for charging by optimizing the efficiency of use of electric energy, and to minimize heat and unpleasant discharge products that affect the image carrier. An object of the present invention is to provide an ion generator configured to solve the problem.

【0014】(6)請求項6の発明が解決しようとする
課題. イオン発生器においては、イオン発生部分に集中的に生
じるオゾンが外部に拡散することを防ぎ、且つ低電圧な
がら放電を安定的に持続することが不快な放電生成物の
発生や消費電力低減化のために必要である。そこで請求
項6の発明では、イオン発生部分に集中的に生じるオゾ
ンが外部に拡散することを防ぎ、且つ低電圧ながら放電
を安定的に持続することができる構成のイオン発生器を
提供することを目的とする。
(6) Problems to be solved by the invention of claim 6 In the ion generator, ozone generated intensively in the ion generating portion is prevented from diffusing to the outside, and generation of unpleasant discharge products and reduction of power consumption, which are difficult to stably maintain the discharge at a low voltage. It is necessary for In view of the above, the invention of claim 6 provides an ion generator configured to prevent ozone generated intensively in an ion generating portion from diffusing to the outside and to stably maintain discharge at a low voltage. Aim.

【0015】(7)請求項7の発明が解決しようとする
課題. イオン発生器においては、低電圧ながら放電を安定的に
持続することが不快な放電生成物の発生や消費電力低減
化のために必要であり、高電圧、高い周波数を用いた交
流電源を用いた放電のための電気エネルギーの投入はオ
ゾンのみならず、像担持体に悪影響を及ぼすと云われて
いる窒素酸化物NOXの大量発生を促す。そこで請求項
7の発明では、電気エネルギーの利用効率を適正化する
ことによって帯電に必要十分な荷電粒子量を確保し、且
つ像担持体に影響を及ぼす熱や不快な放電生成物を極小
化することが大きな課題であり、この課題を解決した構
成のイオン発生器を提供することを目的とする。
(7) Problems to be solved by the invention of claim 7 In an ion generator, it is necessary to maintain a stable discharge at a low voltage in order to generate unpleasant discharge products and reduce power consumption. introduction of electric energy for discharge not only ozone, prompting outbreaks of nitrogen oxides NO X which are said to adversely affect the image bearing member. Therefore, in the invention of claim 7, the amount of charged particles necessary and sufficient for charging is secured by optimizing the utilization efficiency of electric energy, and heat and unpleasant discharge products affecting the image carrier are minimized. Therefore, an object of the present invention is to provide an ion generator configured to solve this problem.

【0016】(8)請求項8の発明が解決しようとする
課題. イオン発生器を帯電器として用いる場合、像担持体には
熱、光、放電生成物の影響を極力避けることが必要であ
る。そこで請求項8の発明では、帯電に用いるのに必要
十分な荷電粒子(イオン)を確保し、像担持体とはでき
るだけ離れた場所において放電生成物を分解除去し、熱
輻射を低減すること、並びに放電に伴う光を像担持体で
ある感光体に直接届かないようにすることが大きな課題
であり、この課題を解決した構成のイオン発生器を提供
することを目的とする。
(8) Problems to be Solved by the Invention of Claim 8 When an ion generator is used as a charger, it is necessary to minimize the effects of heat, light, and discharge products on the image carrier. Therefore, in the invention of claim 8, charged particles (ions) necessary and sufficient for charging are secured, and discharge products are decomposed and removed at a place as far as possible from the image carrier to reduce heat radiation. It is also a major problem to prevent light accompanying the discharge from directly reaching the photosensitive member serving as the image carrier, and an object of the present invention is to provide an ion generator having a configuration that solves this problem.

【0017】(9)請求項9の発明が解決しようとする
課題. 放電に必要な電気エネルギーの利用効率を向上するた
め、イオン発生器に生じた荷電粒子(イオン)を遅滞な
く像担持体に移送して帯電させることが必要である。そ
のため電界による荷電粒子のドリフトが必要であるが、
このドリフトを効率よく行うため、イオンの引き出し、
イオンの追い出しを促進する作用が必要となる。一般に
イオン発生のための放電源(放電回路)には放電に伴う
放電電流が流れるが、放電源から像担持体に流れるイオ
ン流はコレクター電流(像担持体は通常感光体ドラムを
用いることが多く、本発明では「ドラム電流」と表記す
る)となって計測される。そこで請求項9の発明では、
放電電流とドラム電流の比率を向上させることが低消費
電力と不要な放電生成物を削減する上での課題であり、
この課題を解決した構成のイオン発生器を提供すること
を目的とする。
(9) Problems to be Solved by Claim 9 In order to improve the utilization efficiency of electric energy required for discharging, it is necessary to transfer charged particles (ions) generated in the ion generator to the image carrier without delay and charge them. Therefore, the drift of charged particles by the electric field is necessary,
To perform this drift efficiently, extract ions,
An action to promote the ejection of ions is required. In general, a discharge current accompanying discharge occurs in a discharge power source (discharge circuit) for generating ions. In the present invention, it is measured as “drum current”). Therefore, in the invention of claim 9,
Improving the ratio of the discharge current to the drum current is an issue in reducing low power consumption and unnecessary discharge products,
An object of the present invention is to provide an ion generator configured to solve this problem.

【0018】(10)請求項10の発明が解決しようと
する課題. イオン発生器を帯電器として用いる場合、像担持体には
熱、光、放電生成物の影響を極力避けることが必要であ
る。そこで請求項10の発明では、放電によって発生す
る光を感光体に直接届かないようにすることが大きな課
題であり、この課題を解決した構成のイオン発生器を提
供することを目的とする。
(10) Problems to be Solved by the Invention of Claim 10 When an ion generator is used as a charger, it is necessary to minimize the effects of heat, light, and discharge products on the image carrier. Therefore, in the invention of claim 10, it is a major problem to prevent light generated by discharge from directly reaching the photoconductor, and an object of the invention is to provide an ion generator having a configuration that solves this problem.

【0019】(11)請求項11の発明が解決しようと
する課題. 放電に必要な電気エネルギーの利用効率を向上するた
め、イオン発生器に生じた荷電粒子(イオン)を遅滞な
く像担持体に移送して帯電させることが必要である。そ
のため電界による荷電粒子のドリフトが必要であるが、
このドリフトを効率よく行うため、イオンの引き出し、
イオンの追い出しを促進する作用が必要となる。特に像
担持体に近い部分ではイオンを素早く追い出すことが課
題である。一方、微細な放電空間に滞留しがちなオゾ
ン、NOX等の放電生成物は触媒によって分解除去でき
るため、放電光により活性化された触媒作用を放電空間
内で引き起こすことが放電生成物を減らす上で重要であ
る。そこで請求項11の発明では、上記の課題を解決し
た構成のイオン発生器を提供することを目的とする。
(11) Problems to be solved by the invention of claim 11 In order to improve the utilization efficiency of electric energy required for discharging, it is necessary to transfer charged particles (ions) generated in the ion generator to the image carrier without delay and charge them. Therefore, the drift of charged particles by the electric field is necessary,
To perform this drift efficiently, extract ions,
An action to promote the ejection of ions is required. In particular, it is a problem to expel ions quickly in a portion near the image carrier. On the other hand, residence prone ozone fine discharge space, discharge products such as NO X is because it decomposed and removed by the catalyst, reducing the discharge products to cause catalytic activated by discharge light in the discharge space Important above. Therefore, an object of the present invention is to provide an ion generator having a configuration that solves the above-mentioned problem.

【0020】(12)請求項12の発明が解決しようと
する課題. 放電のための投入エネルギーは放電空間が大きければ大
きいほど過大となり、不要、不快な放電生成物の発生を
招く。また放電空間が大きく開放系の場合には放電生成
物の拡散を招く。上記の対策として放電空間を個別化
し、微細化することが必要である。さらにイオン発生器
を帯電装置として用いる場合には、多くの場合、複写機
やプリンターなどの電子写真方式の画像形成装置に搭載
されるため、約300mm幅などや長尺なサイズを要求
される。そこで請求項12の発明では、放電空間の微細
形状化には単純な形状を多数集積したアレイ状にするこ
とが課題であり、この課題を解決した構成のイオン発生
器を提供することを目的とする。
(12) Problems to be Solved by the Invention of Claim 12 The input energy for discharge becomes larger as the discharge space becomes larger, and unnecessary and unpleasant discharge products are generated. When the discharge space is large and the system is open, the discharge products are diffused. As a countermeasure for the above, it is necessary to separate and miniaturize the discharge space. Further, when the ion generator is used as a charging device, the ion generator is often mounted on an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer. Therefore, in the invention of claim 12, the problem is to form an array in which a large number of simple shapes are integrated in order to make the discharge space finer, and an object of the present invention is to provide an ion generator having a configuration that solves this problem. I do.

【0021】(13)請求項13の発明が解決しようと
する課題. 請求項13の発明では、上記(12)と同様な課題があ
り、特に、被帯電体である像担持体としては感光体が多
用されるので、熱、光の影響を無くすことが必要であり
帯電装置の構成上は大きな課題である。そこで請求項1
3の発明では、上記の課題を解決した構成のイオン発生
器を提供することを目的とする。
(13) A problem to be solved by the invention of claim 13. The invention of claim 13 has the same problem as the above (12). In particular, since a photoreceptor is frequently used as an image carrier to be charged, it is necessary to eliminate the influence of heat and light. This is a major problem in the structure of the charging device. Therefore, claim 1
An object of the third invention is to provide an ion generator configured to solve the above-mentioned problem.

【0022】(14)請求項14の発明が解決しようと
する課題. イオン発生器を帯電装置として用いる場合には電子写真
方式の画像形成装置に搭載されることが多く、機種によ
って原稿サイズも多様である。そのため原稿サイズに合
わせた帯電装置ユニットを逐一設計、製作することは不
便である。加えて万が一にも帯電装置の一部がスパーク
等で破損した場合には故障ユニットだけの交換で機能が
修復できるようになれば機器のランニングコストを低減
することが可能であり、このような機械装置が求められ
る傾向が強い。そこで請求項14の発明は、上記の課題
を解決した構成のイオン発生器を提供することを目的と
する。
(14) Problems to be Solved by Claim 14 When an ion generator is used as a charging device, the ion generator is often mounted on an electrophotographic image forming apparatus, and the document size varies depending on the model. Therefore, it is inconvenient to design and manufacture the charging device unit according to the document size one by one. In addition, if a part of the charging device should be damaged by sparks, etc., if the function can be restored by replacing only the failed unit, the running cost of equipment can be reduced. There is a strong tendency to require equipment. Therefore, an object of the present invention is to provide an ion generator having a configuration that solves the above-mentioned problems.

【0023】(15)請求項15,16,17の発明が
解決しようとする課題. 複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の
画像形成装置は、低価格、多機能の他に環境への対応が
求められており、オゾン排出規制など事実上グローバル
な規制がかかっている。したがって帯電装置としての能
力を損なうことなくオゾンを排出しないという二律背反
的な要求の高まりの中で、低コストで環境を汚染しない
帯電装置を供給することが望まれている。一方、上述の
画像形成装置は高いパフォーマンスが望まれており、そ
の要件の一つとして高速記録が挙げられる。高速記録の
ためには帯電速度が速くなければならない。従来技術に
見られるローラー帯電器はオゾン等の放電生成物は少な
いものの、像担持体との接触によって帯電作用を行うも
ので高速化には不向きである。したがって、非接触の状
態で放電生成物を極小化すること、高速記録を行うこと
を満足する必要がある。そこで請求項15,16の発明
では、上記の課題を解決し、非接触の状態で放電生成物
を極小化することができ、且つ、高速帯電も可能とする
帯電方法、帯電装置を提供することを目的とする。また
請求項17の発明では、上記の課題を解決し、オゾン及
びNOX 等の放電生成物の発生を低減し、UL規格、T
UV規格、BAM規格などの規格を満たし、且つ、高速
記録を可能とするす画像形成装置を提供することを目的
とする。
(15) Problems to be Solved by the Inventions of Claims 15, 16, and 17 Electrophotographic image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimile machines are required to be environmentally friendly in addition to being inexpensive, multifunctional, and are subject to virtually global regulations such as ozone emission regulations. Therefore, with the increasing tradeoff that ozone is not emitted without impairing the performance of the charging device, it is desired to supply a charging device that is low in cost and does not pollute the environment. On the other hand, high performance is desired for the above-described image forming apparatus, and one of the requirements is high-speed recording. For high-speed recording, the charging speed must be high. The roller charger found in the prior art has a small amount of discharge products such as ozone, but performs a charging action by contact with an image carrier and is not suitable for high speed operation. Therefore, it is necessary to satisfy minimization of discharge products in a non-contact state and high-speed recording. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a charging method and a charging device that can minimize discharge products in a non-contact state and can perform high-speed charging. With the goal. The invention of claim 17, wherein the foregoing problems, and reduce the occurrence of discharge products such as ozone and NO X, UL standards, T
It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that satisfies the standards such as the UV standard and the BAM standard and enables high-speed recording.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段として、請求項1記載の発明は、導体電極の間
に誘電体を配設し、これらに挟まれた概ね閉空間をなす
微細な放電空間を有した電極構造を備え、前記導体電極
間に交流電圧を印加して放電によって荷電粒子を発生す
るイオン発生器であって、前記誘電体は、高周波誘電特
性のうち誘電正接の値が30×10-4以上の値であるこ
とを特徴とする。
As means for solving the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is to dispose a dielectric between conductor electrodes and form a substantially closed space sandwiched between them. An ion generator comprising an electrode structure having a fine discharge space, and applying an AC voltage between the conductor electrodes to generate charged particles by discharge, wherein the dielectric is a dielectric tangent of a high-frequency dielectric characteristic. The value is 30 × 10 −4 or more.

【0025】請求項2記載の発明は、導体電極の間に誘
電体を配設し、これらに挟まれた概ね閉空間をなす微細
な放電空間を有した電極構造を備え、前記導体電極間に
交流電圧を印加して放電によって荷電粒子を発生するイ
オン発生器であって、誘電正接が大きい部材から成る要
素と誘電正接が小さい部材から成る要素の2種類から成
る要素で構成されたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electrode structure having a fine discharge space which forms a substantially closed space between the conductor electrodes by disposing a dielectric between the conductor electrodes. An ion generator for generating charged particles by discharging by applying an AC voltage, characterized in that the ion generator is composed of an element composed of a member having a large dielectric tangent and an element composed of a member having a small dielectric tangent. And

【0026】請求項3記載の発明は、導体電極の間に誘
電体を配設し、これらに挟まれた概ね閉空間をなす微細
な放電空間を有した電極構造を備え、前記導体電極間に
交流電圧を印加して放電によって荷電粒子を発生するイ
オン発生器であって、前記誘電体の誘電正接の値が、3
0×10-4以上の部材で構成される要素と10×10 -4
以上の部材で構成される要素の2種類から成ることを特
徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
An electric body is arranged, and a fine
An electrode structure having a discharge space between the conductive electrodes.
An AC voltage is applied to generate charged particles by discharging.
An on-generator, wherein the value of the dielectric loss tangent of the dielectric is 3
0x10-FourElements composed of the above members and 10 × 10 -Four
It is characterized that it consists of two types of elements composed of the above members.
Sign.

【0027】請求項4記載の発明は、請求項1記載のイ
オン発生器において、導体電極および誘電体によって構
成される放電空間の空隙が280μmから390μmで
あることを特徴とする。また、請求項5記載の発明は、
請求項1記載のイオン発生器において、印加する交流電
圧の周波数が2.0kHzから5.0kHzの間であ
り、且つ前記交流電圧の先頭値が2.5kVから5.0
kVの間であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the ion generator of the first aspect, a gap of the discharge space formed by the conductor electrode and the dielectric is 280 μm to 390 μm. The invention according to claim 5 is
2. The ion generator according to claim 1, wherein the frequency of the applied AC voltage is between 2.0 kHz and 5.0 kHz, and the leading value of the AC voltage is between 2.5 kV and 5.0 kHz.
kV.

【0028】請求項6記載の発明は、請求項3記載のイ
オン発生器において、導体電極および誘電体によって構
成される放電空間の空隙が280μmから390μmで
あることを特徴とする。また、請求項7記載の発明は、
請求項3記載のイオン発生器において、印加する交流電
圧の周波数が2.0kHzから5.0kHzの間であ
り、且つ前記交流電圧の先頭値が2.5kVから5.0
kVの間であることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the ion generator of the third aspect, the gap of the discharge space formed by the conductor electrode and the dielectric is 280 μm to 390 μm. The invention according to claim 7 is
4. The ion generator according to claim 3, wherein the frequency of the applied AC voltage is between 2.0 kHz and 5.0 kHz, and the head value of the AC voltage is between 2.5 kV and 5.0 kHz.
kV.

【0029】請求項8記載の発明は、請求項2または3
記載のイオン発生器において、誘電正接が大きい部材か
らなる要素においては無声放電によってイオンを発生
し、誘電正接が小さい部材からなる要素においては沿面
放電によってイオンを発生することを特徴とする。ま
た、請求項9記載の発明は、請求項2または3記載のイ
オン発生器において、誘電正接が大きい部材からなる要
素と、誘電正接が小さい部材からなる要素との間には、
第一のイオン引き出し電極が配設され、且つ誘電正接が
小さい部材からなる要素の内部には、第二のイオン引き
出し電極が配設されていることを特徴とする。さらに請
求項10記載の発明は、請求項2または3記載のイオン
発生器において、誘電正接が小さい部材からなる要素と
被帯電体の間には、放電光を遮光する遮蔽板が付設され
ていることを特徴とする。さらにまた、請求項11記載
の発明は、請求項2または3記載のイオン発生器におい
て、誘電正接が小さい部材からなる要素の内部に配設さ
れた第二のイオン引き出し電極は周囲の放電空間よりは
負電位に保たれ、且つ前記イオン引き出し電極の表面は
光触媒物質を含有していることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 2 or 3.
The ion generator described above is characterized in that an element composed of a member having a large dielectric tangent generates ions by silent discharge, and an element composed of a member having a small dielectric tangent generates ions by creeping discharge. According to a ninth aspect of the present invention, in the ion generator according to the second or third aspect, an element formed of a member having a large dielectric tangent and an element formed of a member having a small dielectric tangent are provided.
A first ion extraction electrode is provided, and a second ion extraction electrode is provided inside an element made of a member having a small dielectric loss tangent. According to a tenth aspect of the present invention, in the ion generator according to the second or third aspect, a shield plate for shielding discharge light is provided between the element made of a member having a small dielectric loss tangent and the member to be charged. It is characterized by the following. Still further, according to an eleventh aspect of the present invention, in the ion generator according to the second or third aspect, the second ion extraction electrode disposed inside the element made of a member having a small dielectric loss tangent is higher than the surrounding discharge space. Is maintained at a negative potential, and the surface of the ion extraction electrode contains a photocatalytic substance.

【0030】請求項12記載の発明は、請求項1記載の
イオン発生器において、電極構造は、同軸円筒形を有す
る導体電極並びに誘電体部材から構成されており、前記
電極構造を多数にわたり一線状に配列することを特徴と
する。また、請求項13記載の発明は、請求項2または
3記載のイオン発生器において、誘電正接が大きい部材
からなる要素は同軸円筒形を有する導体電極並びに誘電
体部材で構成されるか、もしくは平行平板形状を有する
導体電極並びに誘電体部材で構成されており、誘電正接
が小さい部材からなる要素は、平行平板形状を有する導
体電極並びに誘電体部材から構成されていることを特徴
とする。さらに請求項14記載の発明は、請求項12ま
たは13記載のイオン発生器において、同軸円筒形を有
する導体電極並びに誘電体部材で構成される要素を複数
配置したものをユニットとするか、あるいは1対の対向
する平行平板状の導体電極並びに誘電体部材で構成され
たものをユニットとして、このユニットごとに接離可能
な構造を有し任意のユニット個数を組み合わせることに
より、任意の帯電幅を自由に設定できることを特徴とす
る。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the ion generator of the first aspect, the electrode structure includes a conductor electrode having a coaxial cylindrical shape and a dielectric member. Are arranged. According to a thirteenth aspect of the present invention, in the ion generator according to the second or third aspect, the element made of a member having a large dielectric loss tangent is formed of a conductor electrode having a coaxial cylindrical shape and a dielectric member, or is formed in parallel. It is characterized by comprising a conductor electrode having a flat plate shape and a dielectric member, and the element comprising a member having a small dielectric loss tangent is constituted by a conductor electrode having a parallel plate shape and a dielectric member. According to a fourteenth aspect of the present invention, in the ion generator according to the twelfth or thirteenth aspect, a unit in which a plurality of elements constituted by a conductor electrode having a coaxial cylindrical shape and a dielectric member are arranged as a unit, or A unit composed of a pair of opposing parallel-plate-shaped conductor electrodes and a dielectric member is used as a unit, and each unit has a structure that can be brought into contact with and separated from the unit. It can be set to.

【0031】請求項15記載の発明は、被帯電体を帯電
させるための帯電方法において、請求項1〜14のうち
の何れか一つに記載のイオン発生器を用い、該イオン発
生器により発生した荷電粒子により被帯電体を帯電させ
ることを特徴とする。また、請求項16記載の発明は、
被帯電体を帯電させるための帯電装置において、請求項
1〜14のうちの何れか一つに記載のイオン発生器を備
え、該イオン発生器により発生した荷電粒子により被帯
電体を帯電させることを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a charging method for charging an object to be charged, wherein the ion generator according to any one of the first to fourteenth aspects is used. The charged object is charged by the charged particles. The invention according to claim 16 is
A charging device for charging an object to be charged, comprising the ion generator according to any one of claims 1 to 14, wherein the object to be charged is charged by charged particles generated by the ion generator. It is characterized by.

【0032】請求項17記載の発明は、被帯電物である
像担持体を帯電し、該像担持体上に潜像を形成し、該潜
像を現像して可視像化した後、像担持体上の可視像を転
写材に転写して画像を形成する画像形成装置において、
被帯電物である像担持体を帯電する手段、もしくは像担
持体上の可視像を転写材に転写する手段、あるいは像担
持体を除電する手段として、請求項1〜14のうちの何
れか一つに記載のイオン発生器、もしくは請求項15に
記載の帯電方法、あるいは請求項16に記載の帯電装置
を搭載したことを特徴とする。
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided an image carrier which is an object to be charged, forms a latent image on the image carrier, develops the latent image into a visible image, In an image forming apparatus that forms an image by transferring a visible image on a carrier to a transfer material,
15. As a means for charging an image carrier which is an object to be charged, a means for transferring a visible image on the image carrier to a transfer material, or a means for discharging the image carrier, any one of claims 1 to 14. An ion generator according to one aspect, a charging method according to claim 15, or a charging device according to claim 16 is mounted.

【0033】ここで、本発明に係るイオン発生器および
そのイオン発生器を用いた帯電方法、帯電装置の原理に
ついて説明する。気体電離を放電により発生させ荷電粒
子(イオン)を得ることは、被帯電体である像担持体
(例えば感光体)を帯電させる上で効率的で有利な手段
である。その代表としてコロナ放電がある。しかし、細
い金属ワイヤ(例えばタングステンワイヤ)とシールド
電極間に高電圧を印加してコロナ放電を発生させるコロ
ナ帯電器では、放電空間が大きくワイヤ近傍でイオンが
形成されるが、好ましくないイオン種としてオゾンが多
量に生成される。これに対して本発明のイオン発生器及
びそのイオン発生器を用いた帯電装置では、導体電極と
誘電体で構成される微細な放電空間に放電生成物を閉じ
込め、放電熱空間でオゾンの分解を図ることが特徴であ
る。
Here, the ion generator according to the present invention, the charging method using the ion generator, and the principle of the charging device will be described. Generating charged particles (ions) by generating gas ionization by discharging is an efficient and advantageous means for charging an image carrier (for example, a photoconductor) as a member to be charged. A representative example is corona discharge. However, in a corona charger that generates a corona discharge by applying a high voltage between a thin metal wire (for example, a tungsten wire) and a shield electrode, the discharge space is large and ions are formed in the vicinity of the wire. Ozone is produced in large quantities. On the other hand, in the ion generator of the present invention and the charging device using the ion generator, the discharge product is confined in a fine discharge space composed of a conductor electrode and a dielectric, and ozone is decomposed in the discharge heat space. It is characterized by

【0034】一般に、放電によるオゾン生成の理論で
は、オゾンの熱分解速度は、過剰酸素下では酸素濃度に
逆比例し、オゾン濃度については二次の関係にあるとし
て説明されている。上記のことは酸素原料によるオゾン
生成について、例えば“「プラズマ材料化学ハンドブッ
ク」(日本学術振興会プラズマ材料科学第153委員会
編、オーム社、平成4年刊行)第III編、第1章、P.
274〜277”に述べられている。本発明者らは空気
原料によるオゾン生成にも同様の効果があると類推し、
以下のような仮説を立てた。
In general, the theory of ozone generation by electric discharge explains that the rate of thermal decomposition of ozone is inversely proportional to the oxygen concentration under excess oxygen, and that the ozone concentration has a quadratic relationship. The above description is about ozone generation by oxygen raw materials, for example, "Plasma Material Chemistry Handbook" (edited by Japan Society for the Promotion of Science, Plasma Material Science 153 Committee, Ohmsha, published in 1992), Chapter III, Chapter 1, P .
274-277 ". The present inventors presume that ozone generation from air raw materials has a similar effect,
I made the following hypothesis.

【0035】オゾンの生成・分解反応速度式を元に整理
すると、図7に示すようになる。尚、図7は熱空間にお
けるオゾンの生成・分解速度と分解反応速度式の説明図
である。また、図7に示す式: −dC/dt=K・C2 は、微細空間の相対的にオゾン濃度が高い系では格段に
オゾン分解速度が促進されることを示している。
FIG. 7 shows an equation based on the reaction rate equation for the generation and decomposition of ozone. FIG. 7 is an explanatory diagram of the rate of generation / decomposition of ozone in a thermal space and the rate of decomposition reaction. The equation shown in FIG. 7: −dC / dt = K · C 2 indicates that the ozone decomposition rate is remarkably accelerated in a system having a relatively high ozone concentration in a fine space.

【0036】一方、本発明は気体電離を空気中で行うも
のであり、大気圧のように圧力が高く、微細な空間では
分子の滞留が起こりやすいことが推論される。このこと
は、例えば“「真空の物理と応用」(熊谷寛夫他著、裳
華房、昭和52年刊)P.93〜94”などに説明され
ている。このことを簡潔にまとめると、以下のようにな
る。判り易くするため図8に示す毛細管のような微細な
内径(管の半径a、管の長さL)をもつ円筒管をモデル
にとると、「モデル細管における気体の流れ」は次のよ
うになる。圧力が高いとき、気体集団は連続体と見なさ
れ粘性が働く。気体分子運動論から、粘性係数ηは圧力
に依存せず次式のように表わされる。 η=0.499ρυλ ρ:気体の密度 υ:気体分子の平均速度 したがって、図8に示すモデル細管を流れる気体の流量
Qは以下のように与えられる。 Q=(π/8ηL)a4・((P1+P2)/2)(P1−P2) 大気圧下では細管においてP1≒P2ゆえ、管内の気体の
流れは小さい。したがって、管の半径aを小さくし、管
の長さLを大きくすることによってQを非常に小さくす
ることができる(Q→0:乱流)。以上の説明のよう
に、大気圧下の気体中では空間を微細化することによっ
てオゾン等の気体分子の滞留が起こりやすい。上記のモ
デル細管のような放電空間を有するイオン発生器を帯電
装置として用いる場合には、放電空間に電界を加え、荷
電粒子の移送を行う。したがってイオンはドリフトしや
すく、オゾン等の中性粒子は放電空間内に滞留しやす
い。すなわち、オゾン等の放電生成物を放電空間内に閉
じ込めることができる。尚、以上のことは、概念的には
図9に示すように説明可能である。
On the other hand, in the present invention, gas ionization is performed in air, and it is inferred that the pressure is high as in the atmospheric pressure, and that molecules tend to stay in a fine space. This is described, for example, in “Physics and Application of Vacuum” (Hirio Kumagai et al., Shokabo, published in 1977), p. 93 to 94 ". This can be briefly summarized as follows. For the sake of clarity, a fine inner diameter such as a capillary tube shown in FIG. Taking a cylindrical tube having L) as a model, the “gas flow in the model thin tube” is as follows. At high pressures, the gas mass is considered a continuum and becomes viscous. From the gas molecule kinetic theory, the viscosity coefficient η is represented by the following equation without depending on the pressure. η = 0.499ρυλ ρ: density of gas υ: average velocity of gas molecules Therefore, the flow rate Q of gas flowing through the model capillary shown in FIG. 8 is given as follows. Q = (π / 8ηL) a 4 · ((P 1 + P 2 ) / 2) (P 1 −P 2 ) Under the atmospheric pressure, the gas flow in the tube is small because P 1 ≒ P 2 in the thin tube. Therefore, Q can be made very small by reducing the radius a of the pipe and increasing the length L of the pipe (Q → 0: turbulent flow). As described above, stagnation of gas molecules such as ozone is likely to occur in a gas under atmospheric pressure by miniaturizing the space. When an ion generator having a discharge space such as the above-mentioned model capillary is used as a charging device, an electric field is applied to the discharge space to transfer charged particles. Therefore, ions easily drift, and neutral particles such as ozone tend to stay in the discharge space. That is, discharge products such as ozone can be confined in the discharge space. The above can be conceptually explained as shown in FIG.

【0037】本発明は、鋭意研究した帰結として以下の
ような特徴を持つ。 (1)本発明では、導体電極と誘電体部材から成る円筒
形もしくは平行平板形で構成される電極構造におけるギ
ャップの微細な空間を放電空間として交流電圧を印加し
て交流(高周波)無声放電や交流(高周波)沿面放電を
利用し、上記で説明したオゾン分解反応の促進や中性分
子の滞留によって放電生成物の除去作用を実現するもの
である。 (2)本発明では、上記(1)の電極構造の一つには誘
電正接:tanδが大きい誘電体部材を使用し、放電エネ
ルギーの一部を熱エネルギーとして電極部材に蓄え放電
空間をオゾン分解を促進するに最適な熱空間としオゾン
の分解を実現している。また、本発明では、放電空間が
微細であることから空間に投入するエネルギーを余分に
消費することなく帯電に必要な荷電粒子を生成させてい
る。 (3)本発明では、上記(1)の電極構造の一つには誘
電正接:tanδが小さい誘電体部材を使用し、この誘電
体の内部に誘導電極を、表面には線状(ストライプ)の
放電電極を具備することによって、電極部材が過度な発
熱をすることなく放電電極の沿面に放電を生起し帯電に
必要なイオン量を確保することができる。
The present invention has the following features as a result of intensive studies. (1) In the present invention, an AC (high frequency) silent discharge is performed by applying an AC voltage by using a space having a small gap in an electrode structure formed of a cylindrical or parallel plate formed of a conductor electrode and a dielectric member as a discharge space. By utilizing alternating current (high frequency) surface discharge, the action of removing the discharge products is realized by promoting the ozonolysis reaction and retaining the neutral molecules as described above. (2) In the present invention, a dielectric member having a large dielectric loss tangent: tan δ is used for one of the electrode structures of the above (1), a part of the discharge energy is stored in the electrode member as heat energy, and the discharge space is decomposed with ozone. The optimal heat space to promote the ozone decomposition is realized. In the present invention, since the discharge space is fine, charged particles required for charging are generated without consuming extra energy input to the space. (3) In the present invention, a dielectric member having a small dielectric loss tangent: tan δ is used for one of the electrode structures of the above (1), an induction electrode is provided inside the dielectric, and a linear (stripe) is provided on the surface. By providing the discharge electrode of the above, it is possible to generate a discharge on the surface of the discharge electrode without excessive heat generation of the electrode member and to secure an amount of ions necessary for charging.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成・動作および
作用を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction, operation and operation of the present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments.

【0039】[実施形態1]まず、請求項1,15,1
6に係る発明の構成・動作について説明する。図1は本
発明に係るイオン発生器を帯電装置として用いた場合の
構成・動作の説明図である。図1において一部を拡大し
て示すように、要素1のイオン発生器を構成する同軸円
筒形放電電極は、誘電体円筒(絶縁筒)8内に微細なギ
ャップを保って細い中心電極6を配置した構成であり、
上記ギャップ部が放電空間となっている。また、誘電体
円筒8の外周には外部誘導電極7が配置されている。こ
のような構成の同軸円筒形放電電極において、中心電極
6と外部誘導電極7の間には図1に示すように交流電源
11が接続されており、この交流電源11により中心電
極6と外部誘導電極7の間に交流電圧を印加して放電を
生起することにより、放電電極内のギャップには交流に
よる無声放電が起こる。図1の例では被帯電体である像
担持体(例えば感光体ドラム)17を帯電させるため、
中心電極6の共通電極であるコモン電極9および外部誘
導電極7の共通電極であるコモン電極10には、それぞ
れバイアス電源12,13による直流電圧が印加されて
いる。同軸円筒形放電電極の誘電体円筒8には誘電正接
の値が大きい部材を使用しており、交流高周波の電気エ
ネルギーの投入によって誘電損失が起こり発熱が起こる
が、交流の周波数が大きくないので電極部材が破損する
までには至らない。
[Embodiment 1] First, claims 1, 15, 1
The configuration and operation of the invention according to No. 6 will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration and operation when the ion generator according to the present invention is used as a charging device. As shown in a partially enlarged manner in FIG. 1, the coaxial cylindrical discharge electrode constituting the ion generator of the element 1 is formed by forming a thin center electrode 6 with a minute gap in a dielectric cylinder (insulating cylinder) 8. It is a configuration that is arranged,
The gap portion serves as a discharge space. An external induction electrode 7 is arranged on the outer periphery of the dielectric cylinder 8. In the coaxial cylindrical discharge electrode having such a configuration, an AC power supply 11 is connected between the center electrode 6 and the external induction electrode 7 as shown in FIG. When an AC voltage is applied between the electrodes 7 to generate a discharge, a silent discharge by an AC is generated in a gap in the discharge electrode. In the example of FIG. 1, an image carrier (eg, a photosensitive drum) 17, which is a member to be charged, is charged.
DC voltages from bias power supplies 12 and 13 are applied to a common electrode 9 which is a common electrode of the center electrode 6 and a common electrode 10 which is a common electrode of the external induction electrode 7, respectively. A member having a large dielectric loss tangent is used for the dielectric cylinder 8 of the coaxial cylindrical discharge electrode. Dielectric loss occurs due to the input of AC high-frequency electric energy, and heat is generated. It does not happen until the member is damaged.

【0040】(請求項1,15,16の発明に係る実施
例)図1は本発明に係るイオン発生器を用いた帯電装置
の代表的な一実施例を示している。中心電極6は直径6
5μmの金属ワイヤであり、タングステン線やステンレ
ス線が用いられる。誘電体円筒8はMHz帯の誘電特性
の一つである誘電正接(tanδ)の値が概ね110×1
-4(1MHz)であるソーダガラスの円筒で、内径が
0.85mm、外径が1.65mmである。また、他の
誘電体材料としては、1MHzでの誘電正接(tanδ)
の値が概略100×10-4であるアルミノホウケイ酸ガ
ラス、概略46×10-4である低膨張ホウケイ酸ガラ
ス、概ね37×10-4であるアルミノケイ酸塩ガラスな
どを用いることもできる。
FIG. 1 shows a representative embodiment of a charging device using an ion generator according to the present invention. The center electrode 6 has a diameter of 6
It is a metal wire of 5 μm, and a tungsten wire or a stainless wire is used. The dielectric cylinder 8 has a dielectric tangent (tan δ) value, which is one of the dielectric characteristics in the MHz band, approximately 110 × 1.
0 -4 cylindrical soda glass which is (1 MHz), an inner diameter of 0.85 mm, an outer diameter is 1.65 mm. Another dielectric material is a dielectric loss tangent (tanδ) at 1 MHz.
Aluminoborosilicate glass having a value of about 100 × 10 −4 , low expansion borosilicate glass having a value of about 46 × 10 −4 , and aluminosilicate glass having a value of about 37 × 10 −4 can also be used.

【0041】外部誘導電極7は誘電体円筒8の外周に密
着して付設され、例えば金属薄膜を真空蒸着、スパッタ
リング、めっき等の手段で数μm〜数10μmの厚さで
形成している。また、簡便には誘電体円筒8の外周に空
隙が生じないようにして金属蒸着テープなどを接着して
も構わない。上記で説明した同軸円筒形放電電極を単位
として、同じものを幅50mmにわたって25本配置し
て図1の「要素1」に見られるようなイオン発生器を構
成した。各中心電極6を保持する絶縁基板5には共通電
極であるコモン電極9が設けられており、各中心電極6
と接続されている。同様に外周に外部誘導電極7が付設
された誘電体円筒8も他の絶縁基板5上に配列され、こ
の絶縁基板5に設けられているコモン電極10が各外部
誘導電極7に接続されている。この「要素1」のイオン
発生器は像担持体17に帯電作用を行うため、バイアス
電源12,13によって負の電位(−1.5kV程度)
にバイアスされている。同軸円筒形放電電極の中心電極
6と外部誘導電極7との間には交流電源11が設けられ
ており、周波数が数kHzの交流高周波電圧(最大電圧
6kV)が印加される。また、絶縁サポート14に保持
されたメッシュ状の第一のイオン引き出し電極15は、
同軸円筒形放電電極の中に生じた荷電粒子のうち負電荷
をもったイオンを円筒外部に引き出す役目を持つ。符号
16で示す電源はそのためのイオン引き出し電源であ
り、同軸円筒形放電電極からみて正に高く、概ね接地か
らみて負の電位(−0.8kV程度)に設定されてい
る。
The external induction electrode 7 is provided in close contact with the outer periphery of the dielectric cylinder 8, and is formed, for example, of a metal thin film with a thickness of several μm to several tens μm by means of vacuum deposition, sputtering, plating or the like. In addition, a metal vapor-deposited tape or the like may be simply adhered so that no void is formed on the outer periphery of the dielectric cylinder 8. Using the above-described coaxial cylindrical discharge electrode as a unit, 25 pieces of the same electrode were arranged over a width of 50 mm to form an ion generator as shown in "Element 1" in FIG. A common electrode 9 serving as a common electrode is provided on the insulating substrate 5 holding each center electrode 6.
Is connected to Similarly, a dielectric cylinder 8 having an external induction electrode 7 attached to the outer periphery is also arranged on another insulating substrate 5, and a common electrode 10 provided on the insulating substrate 5 is connected to each external induction electrode 7. . Since the ion generator of the “element 1” performs a charging action on the image carrier 17, a negative potential (about −1.5 kV) is applied by the bias power supplies 12 and 13.
Biased. An AC power supply 11 is provided between the center electrode 6 and the external induction electrode 7 of the coaxial cylindrical discharge electrode, and an AC high frequency voltage (maximum voltage 6 kV) having a frequency of several kHz is applied. The mesh-like first ion extraction electrode 15 held by the insulating support 14 is
It has a role of extracting negatively charged ions among charged particles generated in the coaxial cylindrical discharge electrode to the outside of the cylinder. The power supply indicated by reference numeral 16 is an ion extraction power supply for this purpose, which is positively high when viewed from the coaxial cylindrical discharge electrode and is set to a negative potential (about -0.8 kV) when viewed from the ground.

【0042】像担持体17である感光体ドラムは「要素
1」のイオン発生器で帯電させることができる。本発明
ではイオン発生器の特性を得る必要があり、イオン流を
イオン電流として計測するために、像担持体17の位置
にアルミドラムなどの導体を置いて得られる電流(以
下、ドラム電流と表記する)をドラム電流計測器18を
用いて評価した。また、像担持体17の帯電電位は、感
光体の誘電率に近い誘電体フィルムを用い、表面電位計
を用いて評価した。
The photosensitive drum serving as the image carrier 17 can be charged by the ion generator of the "element 1". In the present invention, it is necessary to obtain the characteristics of the ion generator. In order to measure the ion current as an ion current, a current obtained by placing a conductor such as an aluminum drum at the position of the image carrier 17 (hereinafter referred to as a drum current) Was evaluated using the drum current measuring device 18. The charging potential of the image carrier 17 was evaluated using a dielectric film having a dielectric constant close to that of the photoconductor and using a surface voltmeter.

【0043】次に図2は請求項1に係るイオン発生器を
構成する同軸円筒形放電電極の別の実施例を示す図であ
る。本発明では図1に示した構成の同軸円筒形放電電極
を同軸タイプAと呼び、図2の実施例に示す構成の同軸
円筒形放電電極を同軸タイプBと呼ぶ。図2において符
号6は金属ワイヤからなる中心電極であり、直径が65
μmである。この中心電極6の外周には、先頭を含む全
面にわたって誘電体材料の薄膜19が形成されている。
この誘電体薄膜19としては、周波数にもよるが誘電特
性の一つである誘電正接(tanδ)の値が概ね50〜2
50×10-4を示すチタン酸バリウム(BaTiO3
の8μm厚さをもつ膜である。誘電体薄膜19の形成は
例えばゾル−ゲル法等の既存の方法が使われる。外部に
誘電体薄膜19が形成された中心電極6は、内径が0.
85mmで、外径が1.65mmの金属円筒(外部誘導
電極)20内に僅かなギャップ21を隔てて配置され
る。尚、イオン発生器としての構成は、図2の同軸円筒
形放電電極を図1と同様に配置したものであり、動作も
図1に示されるものと同様である。
Next, FIG. 2 is a view showing another embodiment of the coaxial cylindrical discharge electrode constituting the ion generator according to the first aspect. In the present invention, the coaxial cylindrical discharge electrode having the configuration shown in FIG. 1 is called a coaxial type A, and the coaxial cylindrical discharge electrode having the configuration shown in the embodiment of FIG. In FIG. 2, reference numeral 6 denotes a center electrode made of a metal wire and has a diameter of 65 mm.
μm. On the outer periphery of the center electrode 6, a thin film 19 of a dielectric material is formed over the entire surface including the top.
The dielectric thin film 19 has a dielectric loss tangent (tan δ), which is one of the dielectric properties, depending on the frequency, but is approximately 50 to 2.
Barium titanate (BaTiO 3 ) exhibiting 50 × 10 -4
Is a film having a thickness of 8 μm. An existing method such as a sol-gel method is used for forming the dielectric thin film 19. The center electrode 6 on which the dielectric thin film 19 is formed outside has an inner diameter of 0.1 mm.
It is arranged with a slight gap 21 in a metal cylinder (external induction electrode) 20 of 85 mm and having an outer diameter of 1.65 mm. The configuration of the ion generator is such that the coaxial cylindrical discharge electrode of FIG. 2 is arranged in the same manner as in FIG. 1, and the operation is also the same as that shown in FIG.

【0044】次に図3は請求項1に係るイオン発生器の
別の実施例を示しており、平行平板形放電電極からなる
イオン発生器の一例を示す構成説明図である。図3
(a)において、絶縁部材22には厚さ0.5mmの導
体電極板からなる3枚の金属導体電極23が所定の間隔
を隔てて挿入・固定されており、中心にある金属導体電
極を除く両側の金属導体電極の表面には、誘電正接(ta
nδ)の値が概ね110×10-4(1MHz)であるガ
ラス質の誘電体部材24が融着されている。また、中心
の金属導体電極と各誘電体部材24の間の空隙幅は、概
略0.3mmである。絶縁部材22には金属導体電極2
3に電源を接続するための導通電極25が付設され、中
心の金属導体電極と、その両側の誘電体部材を含む金属
導体電極の間には、図1に見られる方法と同様に図示し
ない交流電源や直流バイアス電源が接続され、交流高周
波電圧およびバイアス電圧が印加される。この場合、中
心の金属導体電極と両側の金属導体電極間の空隙(放電
空間)には高周波無声放電が起こりイオンを発生する。
このイオンを図1に見られる方法と同様にイオン引き出
し電極を用いて外部に引き出す。尚、図3(b)には、
このイオン発生器から引き出されるイオン流を模式的に
示してある。
Next, FIG. 3 shows another embodiment of the ion generator according to the first aspect, and is a structural explanatory view showing an example of an ion generator comprising parallel plate type discharge electrodes. FIG.
In (a), three metal conductor electrodes 23 made of a conductor electrode plate having a thickness of 0.5 mm are inserted and fixed at a predetermined interval in an insulating member 22 except for a metal conductor electrode at the center. The surface of the metal conductor electrode on both sides has a dielectric tangent (ta
A vitreous dielectric member 24 whose value of nδ) is approximately 110 × 10 −4 (1 MHz) is fused. The gap width between the center metal conductor electrode and each dielectric member 24 is approximately 0.3 mm. The insulating member 22 has a metal conductor electrode 2
3, a conductive electrode 25 for connecting a power source is provided. Between the central metal conductor electrode and the metal conductor electrodes including the dielectric members on both sides thereof, an alternating current (not shown) is provided in the same manner as in the method shown in FIG. A power supply and a DC bias power supply are connected, and an AC high frequency voltage and a bias voltage are applied. In this case, a high-frequency silent discharge occurs in a gap (discharge space) between the central metal conductor electrode and the metal conductor electrodes on both sides to generate ions.
These ions are extracted to the outside using an ion extraction electrode as in the method shown in FIG. In addition, FIG.
The ion flow drawn from this ion generator is shown schematically.

【0045】[実施形態2]次に請求項2,15,16
に係る発明の構成・動作について説明する。図4は本発
明に係るイオン発生器を帯電装置として用いた場合の構
成・動作の説明図である。この例では、誘電正接の値が
異なる2種類の誘電体部材を電極に含む要素1および要
素2のイオン発生器1,2を直列に配置したものであ
る。この構成例では、「要素1」のイオン発生器1で放
電を生起し、イオンを荷電粒子として帯電に用いる。そ
して微細な放電熱空間でのオゾンの分解作用を促進した
手段を用いてオゾン発生を抑制すると同時に、「要素
1」のイオン発生器1に付設される第一のイオン引き出
し電極2で帯電に有効な負のイオンを引き出す。さらに
「要素2」のイオン発生器3では、「要素1」のイオン
発生器1の熱空間から輻射される熱が像担持体(例えば
感光体ドラム)4に及ぶのを避け、かつ「要素2」のイ
オン発生器3の中では帯電に用いられる負の電荷を持つ
イオンを生起する。尚、「要素2」のイオン発生器3の
電極部材には誘電正接の値が小さい誘電体を用いてお
り、放電エネルギー投入時の発熱が軽微である。
[Embodiment 2] Next, claim 2, 15, 16
The configuration and operation of the invention according to the above will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram of the configuration and operation when the ion generator according to the present invention is used as a charging device. In this example, the ion generators 1 and 2 of the element 1 and the element 2 in which two kinds of dielectric members having different values of dielectric loss tangent are included in the electrodes are arranged in series. In this configuration example, a discharge is generated in the ion generator 1 of “element 1”, and the ions are used as charged particles for charging. The generation of ozone is suppressed by using a means that promotes the decomposition of ozone in the fine discharge heat space, and at the same time, the first ion extraction electrode 2 attached to the ion generator 1 of the “element 1” is effective in charging. Draw out negative ions. Further, in the ion generator 3 of “element 2”, heat radiated from the heat space of the ion generator 1 of “element 1” is prevented from reaching the image carrier (for example, the photosensitive drum) 4 and “ion 2” The ion generator 3 generates ions having a negative charge used for charging. Note that a dielectric having a small dielectric loss tangent is used for the electrode member of the ion generator 3 of the “element 2”, and the heat generated when the discharge energy is input is small.

【0046】(請求項2,15,16の発明に係る実施
例)「要素1」のイオン発生器1は誘電正接の値が大き
い誘電部材からなる。この「要素1」のイオン発生器1
は前述の請求項1の実施例(図1〜3の何れか)に示さ
れる部材、構造を持つ。「要素2」のイオン発生器3
は、図5の構成説明図に示されるように、2つの放電電
極26と絶縁サポート31、側壁32、遮光板33、第
二のイオン引き出し電極34等により構成されている。
上記放電電極26は、図5(a)において抜き出して示
すように、誘電正接(tanδ)の値が小さい溶融石英や
アルミナセラミックス等からなる誘電体部材27の内部
に厚さ1mmのタングステン材からなる埋込電極28を
設けた構造の誘導電極と、誘電体部材27の表面に銅な
どの金属を用いて形成された線状電極29から構成され
ている。この放電電極26の埋込電極28と線状電極2
9の距離は約0.9mmである。線状電極29は幅1.
5mm、厚さ80μmであり、隣接する線状電極と線状
電極の間の距離は概ね300μmであり、めっき等の方
法で形成している。絶縁サポート31の中心部には第二
のイオン引き出し電極34が配置されており、それを中
心として対称の位置に、上記の埋込電極28と線状電極
29を配設した放電電極26を2つ配置している。ま
た、第二のイオン引き出し電極34は厚さ0.3mmの
ステンレスメッシュである。このステンレスメッシュか
らなる第二のイオン引き出し電極34と、2つの放電電
極26の線状電極29の間の空隙は0.3mmである。
この空隙に合わせて、例えば図3に示した「要素1」の
イオン発生器を構成する平行平板形放電電極が設置され
るが、図1に見られるような同軸円筒形放電電極を用い
る場合には、図5の空隙に「要素1」のイオン発生器か
らのイオン流が到達するように配置する。そのため同軸
円筒形放電電極をライン状に配置したものを2セットを
用いる。放電電極26の埋込電極28と線状電極29の
間には最大6kV(Vp-p)で周波数が数kHzの交流
電圧が交流電源30により印加される。絶縁サポート3
1を含む系内は側壁32並びに遮光板33で囲まれてお
り、遮光板33にはイオン流が外部に放射される開口3
3aがある。また、第二のイオン引き出し電極34は、
図4に示す第一の引き出し電極2よりは電位が正に高く
設定されている。
(Embodiments according to the second, fifteenth, and sixteenth aspects) The ion generator 1 of the "element 1" is made of a dielectric member having a large dielectric loss tangent. This "element 1" ion generator 1
Has a member and a structure shown in the embodiment of the above-mentioned claim 1 (one of FIGS. 1 to 3). "Element 2" ion generator 3
As shown in the structural explanatory view of FIG. 5, is composed of two discharge electrodes 26, an insulating support 31, a side wall 32, a light shielding plate 33, a second ion extraction electrode 34, and the like.
As shown in FIG. 5A, the discharge electrode 26 is made of a 1 mm-thick tungsten material inside a dielectric member 27 made of fused quartz, alumina ceramic, or the like having a small dielectric loss tangent (tan δ). It comprises an induction electrode having a structure in which an embedded electrode 28 is provided, and a linear electrode 29 formed on a surface of a dielectric member 27 using a metal such as copper. The embedded electrode 28 of the discharge electrode 26 and the linear electrode 2
The distance of 9 is about 0.9 mm. The linear electrode 29 has a width of 1.
5 mm and a thickness of 80 μm. The distance between adjacent linear electrodes is approximately 300 μm, and is formed by a method such as plating. A second ion extraction electrode 34 is disposed at the center of the insulating support 31, and two discharge electrodes 26 each having the embedded electrode 28 and the linear electrode 29 disposed at a symmetrical position with respect to the second ion extraction electrode 34. Are placed. The second ion extraction electrode 34 is a 0.3 mm thick stainless steel mesh. The gap between the second ion extraction electrode 34 made of the stainless mesh and the linear electrodes 29 of the two discharge electrodes 26 is 0.3 mm.
In accordance with this gap, for example, a parallel plate-shaped discharge electrode constituting the ion generator of "element 1" shown in FIG. 3 is installed, but when a coaxial cylindrical discharge electrode as shown in FIG. 1 is used. Are arranged such that the ion flow from the ion generator of "element 1" reaches the gap of FIG. Therefore, two sets of coaxial cylindrical discharge electrodes arranged in a line are used. An AC voltage having a maximum of 6 kV (Vp-p) and a frequency of several kHz is applied by an AC power supply 30 between the embedded electrode 28 and the linear electrode 29 of the discharge electrode 26. Insulation support 3
1 is surrounded by a side wall 32 and a light-shielding plate 33, and the light-shielding plate 33 has an opening 3 through which an ion flow is radiated to the outside.
3a. In addition, the second ion extraction electrode 34
The potential is set to be positively higher than that of the first extraction electrode 2 shown in FIG.

【0047】[実施形態3]次に請求項3,15,16
に係る発明の構成・動作について説明する。本実施形態
の帯電装置では、「要素1」のイオン発生器として、図
1または図2に示した構成の同軸円筒形放電電極、もし
くは図3に示した構成の平行平板形放電電極を用いたも
のであり、放電電極を構成する誘電体部材の誘電正接と
して大きい値を持つので、kHz周波数帯の高周波放電
において誘電損失が発生し、微細な放電空間内をオゾン
分解に有利な熱空間とすると共に、帯電に利用される負
イオンを外部に放出する。この「要素1」のイオン発生
器の後段(像担持体に近い方)には、誘電正接として小
さい値を持つ誘電体部材を用いた構成の放電電極を有す
る図5に示す構成の「要素2」のイオン発生器を配置し
て、誘電損失による放電電極からの輻射熱を抑制し、像
担持体である感光体の物理特性の劣化を解消している。
また、両者のイオン発生器からのイオン流を用いて帯電
作用を行わせるため高速な帯電速度を求められる場合に
対応可能である。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment will be described.
The configuration and operation of the invention according to the above will be described. In the charging device of the present embodiment, a coaxial cylindrical discharge electrode having the configuration shown in FIG. 1 or FIG. 2 or a parallel flat plate discharge electrode having the configuration shown in FIG. 3 was used as the ion generator of “element 1”. It has a large value as a dielectric loss tangent of a dielectric member constituting a discharge electrode, so that a dielectric loss occurs in a high-frequency discharge in a kHz frequency band, and a fine discharge space is made a heat space advantageous for ozone decomposition. At the same time, negative ions used for charging are released to the outside. In the latter part of the ion generator of "element 1" (closer to the image carrier), "element 2" of the structure shown in FIG. 5 having a discharge electrode using a dielectric member having a small value as a dielectric loss tangent is provided. ), Radiation heat from the discharge electrode due to dielectric loss is suppressed, and deterioration of the physical characteristics of the photoconductor as an image carrier is eliminated.
Further, since the charging operation is performed using the ion currents from both ion generators, it is possible to cope with a case where a high charging speed is required.

【0048】(請求項3,15,16の発明に係る実施
例)図1に示した構成のイオン発生器における同軸円筒
形放電電極では、直径65μmの金属ワイヤからなる中
心電極6の外側に誘電体円筒8を配置している。そして
内径が0.85mm、外径が1.65mmである誘電体
円筒8としては、誘電特性の一つである1MHz帯の誘
電正接(tanδ)の値が概ね110×10-4であるソー
ダガラス、概ね100×10-4であるアルミノホウケイ
酸ガラス、概ね46×10-4である低膨張ホウケイ酸ガ
ラス、概ね37×10-4であるアルミノケイ酸塩ガラス
などが用いられる。尚、誘電正接の値が大きい軟質マイ
カ、ゴム系誘電体材料、磁器セラミックスなどの材料
は、耐熱性や電極部材としての加工性に乏しく好ましく
ない。また、図2に示す構成の同軸円筒形放電電極で
は、金属の中心電極6を誘電体薄膜19でコーティング
する。コーティング材料としては、1MHz帯の誘電正
接(tanδ)の値が50〜200×10-4と大きい値を
持つチタン酸バリウムの薄膜やソーダガラスなどのガラ
ス部材を数μm〜20μmの厚さでコーティングしたも
のを用いる。そして上記のようにMHz帯の高周波に置
いて30×10-4以上の誘電正接を具備する誘電体部材
を電極部材として用いたイオン発生器を要素1として用
いる。さらに、「要素1」のイオン発生器の後段(像担
持体に近い方)には、図5に示されるような、MHz高
周波帯の誘電正接の値が概ね5×10-4である溶融石英
やアルミナの誘電体部材27の中に誘導用の埋込電極2
8が設けられ、誘電体部材27の表面に線状電極29が
間隙を有して多数配列されている構成の放電電極が用い
られる。この図5に示す構成の放電電極は、10×10
-4以下の誘電正接を具備する誘電体部材を電極材料とし
て用いたイオン発生器を構成しており、このイオン発生
器を要素2として用いる。
(Embodiments according to Claims 3, 15, and 16) In the coaxial cylindrical discharge electrode of the ion generator having the structure shown in FIG. 1, a dielectric is provided outside the center electrode 6 made of a metal wire having a diameter of 65 μm. The body cylinder 8 is arranged. The dielectric cylinder 8 having an inner diameter of 0.85 mm and an outer diameter of 1.65 mm is a soda glass having a dielectric loss tangent (tan δ) of 1 × 10 MHz, which is one of the dielectric properties, of about 110 × 10 −4. For example, aluminoborosilicate glass of about 100 × 10 −4 , low expansion borosilicate glass of about 46 × 10 −4 , aluminosilicate glass of about 37 × 10 −4 and the like are used. In addition, materials such as soft mica, rubber-based dielectric materials, and porcelain ceramics having large values of dielectric loss tangent are not preferable because of poor heat resistance and workability as an electrode member. In the coaxial cylindrical discharge electrode having the configuration shown in FIG. 2, the metal center electrode 6 is coated with a dielectric thin film 19. As a coating material, a glass member such as a barium titanate thin film or soda glass having a large value of dielectric loss tangent (tan δ) in a 1 MHz band of 50 to 200 × 10 -4 is coated with a thickness of several μm to 20 μm. Use what was done. As described above, the ion generator using the dielectric member having a dielectric loss tangent of 30 × 10 −4 or more at the high frequency in the MHz band as the electrode member is used as the element 1. Further, in the subsequent stage of the ion generator of "element 1" (closer to the image carrier), as shown in FIG. 5, fused quartz whose dielectric loss tangent in the MHz high-frequency band is approximately 5 × 10 -4. Electrode 2 for guiding in dielectric member 27 of aluminum or alumina
8, a discharge electrode having a configuration in which a large number of linear electrodes 29 are arranged on the surface of the dielectric member 27 with a gap therebetween is used. The discharge electrode having the configuration shown in FIG.
An ion generator using a dielectric member having a dielectric loss tangent of −4 or less as an electrode material is configured, and this ion generator is used as the element 2.

【0049】[実施形態4]次に請求項4,15,16
に係る発明の構成・動作について説明する。本実施形態
のイオン発生器では、図1に示す構成のように、中心電
極6と誘導電極である外部誘導電極7の間に空隙を設け
て放電空間とし、その間には誘電体円筒8を配置してい
る。そして中心電極6と外部誘導電極7の間に交流電圧
を印加し放電を生起する。また、図2の構成では、誘電
体円筒を用いずに中心電極6を誘電体薄膜19で被覆し
た例である。さらに、図3の構成は、円筒形放電電極を
用いずに、平板形の電極23および誘電体部材24を使
用したものであり、いずれも交流電圧の印加によって高
周波無声放電を僅かな空隙に発生させるに適した形とな
っている。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth aspect of the present invention will be described.
The configuration and operation of the invention according to the above will be described. In the ion generator of the present embodiment, as in the configuration shown in FIG. 1, a space is provided between the center electrode 6 and the external induction electrode 7 serving as an induction electrode to form a discharge space, and a dielectric cylinder 8 is disposed therebetween. are doing. Then, an AC voltage is applied between the center electrode 6 and the external induction electrode 7 to generate a discharge. 2 is an example in which the center electrode 6 is covered with a dielectric thin film 19 without using a dielectric cylinder. Further, the configuration shown in FIG. 3 uses a flat electrode 23 and a dielectric member 24 without using a cylindrical discharge electrode. In each case, a high-frequency silent discharge is generated in a slight gap by applying an AC voltage. It is in a shape suitable for letting it go.

【0050】(請求項4,15,16の発明に係る実施
例)本実施例のイオン発生器は、図1または図2あるい
は図3に示される構成であり、構成要素の材料、寸法な
どは[実施形態1]の(請求項1,15,16の発明に
係る実施例)に記載されたものと同じである。図1に示
す構成の同軸円筒形放電電極では、中心電極6の外径が
65μmで誘電体円筒(絶縁筒)8の内径が850μm
であるから、その間の空隙は概ね390μmであった。
この図1の電極構造の場合には、中心電極6の外径が3
0μmから350μmの間、すなわち空隙のギャップ長
が410μmから250μmの間では放電生起が可能で
あったが、交流高周波が1kHzから5kHz、印加す
る最大電圧が5kV(Vp-p)以下の条件で安定な放電
を得るには、空隙のギャップ長が280μmから390
μmに設定することが望ましい。一方、図2に示す構成
の同軸円筒形放電電極構造の場合には、外径65μmの
中心電極6の表面に誘電体膜19を8μmほど被覆し
て、空隙を保ち外部電極20との間に図1と同様な電圧
印加方法を適用する。この場合にも上記と同一の電源条
件で空隙のギャップ長が240μmから400μmの間
で放電が生起できたが、安定的な放電の持続は280μ
mから390μmの間で可能であった。また、図3に示
す構成の平行平板形放電電極構造の場合には、厚さ0.
5mmの金属導体電極23の表面にソーダガラス質の誘
電体が0.3mmの厚さをもって融着されている。この
場合、中心にある金属導体電極との空隙ギャップ長が2
00μmから400μmの間で放電生成が可能であった
が、ギャップ長が小さい場合には微小スパークが頻発
し、ギャップ長が概ね270μmから400μmの間で
は安定的な放電が持続できた。
(Embodiments of the Inventions of Claims 4, 15, and 16) The ion generator of this embodiment has the structure shown in FIG. 1, FIG. 2, or FIG. This is the same as that described in (Embodiments of the first, fifteenth, and sixteenth aspects) of [Embodiment 1]. In the coaxial cylindrical discharge electrode having the configuration shown in FIG. 1, the outer diameter of the center electrode 6 is 65 μm and the inner diameter of the dielectric cylinder (insulating cylinder) 8 is 850 μm.
Therefore, the gap between them was approximately 390 μm.
In the case of the electrode structure of FIG. 1, the outer diameter of the center electrode 6 is 3
Discharge generation was possible between 0 μm and 350 μm, that is, when the gap length of the air gap was between 410 μm and 250 μm, but it was stable under the conditions of an AC high frequency of 1 kHz to 5 kHz and a maximum applied voltage of 5 kV (Vp-p) or less. In order to obtain a good discharge, the gap length of the air gap should be 280 μm to 390 μm.
It is desirable to set it to μm. On the other hand, in the case of the coaxial cylindrical discharge electrode structure shown in FIG. 2, the surface of the center electrode 6 having an outer diameter of 65 μm is covered with a dielectric film 19 to a thickness of about 8 μm so as to maintain a gap between the electrode and the external electrode 20. A voltage application method similar to that of FIG. 1 is applied. In this case as well, a discharge could be generated under the same power supply conditions as described above with a gap length of the air gap between 240 μm and 400 μm, but the stable discharge continued for 280 μm.
It was possible between m and 390 μm. Further, in the case of the parallel plate type discharge electrode structure having the configuration shown in FIG.
A soda-glassy dielectric is fused to a surface of a 5 mm metal conductor electrode 23 with a thickness of 0.3 mm. In this case, the gap gap length with the metal conductor electrode at the center is 2
Although discharge generation was possible between 00 μm and 400 μm, small sparks frequently occurred when the gap length was small, and stable discharge could be sustained when the gap length was approximately 270 μm to 400 μm.

【0051】[実施形態5]次に請求項5,15,16
に係る発明の構成・動作について説明する。本実施形態
のイオン発生器では、図1に示す構成のように、中心電
極6と誘導電極である外部誘導電極7の間に空隙を設け
て放電空間とし、その間には誘電体円筒8を配置してい
る。そして中心電極6と外部誘導電極7の間に交流電圧
を印加し放電を生起する。また、図2の構成では、誘電
体円筒を用いずに中心電極6を誘電体膜19で被覆した
場合である。さらに、図3の構成は、同軸円筒形放電電
極を用いずに、平板形の金属導体電極23および誘電体
部材24を使用したものであり、いずれも交流電圧の印
加によって高周波無声放電を僅かな空隙に発生させるに
適した形となっている。
[Embodiment 5] Next, claims 5, 15, and 16 will be described.
The configuration and operation of the invention according to the above will be described. In the ion generator of the present embodiment, as in the configuration shown in FIG. 1, a space is provided between the center electrode 6 and the external induction electrode 7 serving as an induction electrode to form a discharge space, and a dielectric cylinder 8 is disposed therebetween. are doing. Then, an AC voltage is applied between the center electrode 6 and the external induction electrode 7 to generate a discharge. In the configuration of FIG. 2, the center electrode 6 is covered with a dielectric film 19 without using a dielectric cylinder. Further, the configuration shown in FIG. 3 uses a flat metal conductor electrode 23 and a dielectric member 24 without using a coaxial cylindrical discharge electrode. In each case, a high-frequency silent discharge is slightly reduced by applying an AC voltage. The shape is suitable for generating in the void.

【0052】(請求項5,15,16の発明に係る実施
例)本実施例は図1または図2あるいは図3に示される
構成であり、構成要素の材料、寸法などは[実施形態
1]の(請求項1,15,16の発明に係る実施例)に
記載されたものと同じである。本実施例では、小さなギ
ャップ長を持つ空隙において、1kHz以上の交流周波
数をもつ高周波電圧を加えることによって図1または図
2あるいは図3に示される構成の電極構造で高周波無声
放電を発生させることができる。一般的に高周波の周波
数が高いほど投入エネルギーが効率的に放電空間に注入
され放電の効率が高まり放電電流が増大する(放電電流
とは本発明の定義では、導体および誘電体から成る放電
回路系に、放電の生起によって流れる電流を指す。そし
て放電系に流れる電流をイオン流として一部を外部に取
り出す電流をコレクター電流もしくはドラム電流と呼
ぶ)。しかし、放電電極の電極間に印加する交流電圧の
周波数が不必要に大きいとオゾンの発生が増大し、それ
以上に窒素酸化物(NOX)の発生も急速に増加する傾
向にあるため、帯電作用に必要十分でかつ熱の発生に対
しても電極部材が耐えられる周波数としては、2kHz
から5kHzが最も望ましいという結果となった。ま
た、交流電圧の先頭値Vp-pの値についても請求項1に
係る発明の構成では1kVから放電電流を得ることは可
能であったが、Vp-pが大きすぎるとスパークが発生し
易くなり、電力の消費が大きくなり電源容量や形が大き
いものが必要である。また、異常放電が発生せず安定的
に放電を行うには2.5kV以上5kVまでのVp-pの
値が適当であった。
(Embodiments of the Inventions of Claims 5, 15, and 16) This embodiment has the structure shown in FIG. 1, FIG. 2, or FIG. 3, and the materials and dimensions of the components are [Embodiment 1]. (Embodiments according to the first, fifteenth, and sixteenth aspects of the invention). In the present embodiment, a high-frequency silent discharge can be generated in the electrode structure having the configuration shown in FIG. 1, FIG. 2, or FIG. it can. In general, as the frequency of the high frequency is higher, the input energy is more efficiently injected into the discharge space, the discharge efficiency is increased, and the discharge current is increased. The current flowing in the discharge system is referred to as a current, and the current flowing in the discharge system is referred to as a collector current or a drum current. However, since the frequency of the AC voltage applied between the electrodes of the discharge electrodes is increased unnecessarily large and the generation of ozone, also tends to increase rapidly the generation of nitrogen oxides more to (NO X), charging The frequency that is necessary and sufficient for the operation and that the electrode member can withstand heat generation is 2 kHz.
To 5 kHz is most desirable. Also, with the configuration of the first aspect of the present invention, it is possible to obtain a discharge current from 1 kV for the value of the leading value Vp-p of the AC voltage. However, the power consumption is large and the power supply capacity and shape must be large. In addition, a value of Vp-p from 2.5 kV to 5 kV was appropriate for stable discharge without abnormal discharge.

【0053】[実施形態6]次に請求項6,15,16
に係る発明の構成・動作および実施例について説明す
る。誘電正接の値が大きい部材から成る「要素1」のイ
オン発生器1の構成・動作は前述の[実施形態1]の説
明に示される通りである。また、「要素1」のイオン発
生器の放電空間の空隙は、[実施形態4]の(請求項
4,15,16の発明に係る実施例)に示されるように
280μmから390μmの間で安定な放電が持続でき
た。誘電正接の値が小さい部材から成る「要素2」のイ
オン発生器3の構成は、図5に示されるように、誘電正
接の値が小さい溶融石英やアルミナセラミックスの誘電
体部材27の内部に厚さ1mmのタングステン材の埋込
電極28が設けられ誘導電極をなしている。誘電体部材
27の表面には銅などの金属を用いた線状電極29が形
成されており放電電極をなしている。埋込電極28と線
状電極29の距離は約0.9mmである。線状電極29
は幅1.5mm、厚さ80μmであり、隣接する線状電
極と線状電極の間の距離は概ね300μmであり、めっ
き等の方法で形成している。埋込電極28と線状電極2
9の間には最大6kV(Vp-p)で周波数が数kHzの
交流電圧が交流電源30により印加される。上記の構成
で線状電極間の距離を250μm、280μm、300
μm、350μm、400μmと変えて放電生成の特性
を調べたところ、250μmの間隔では放電破壊が発生
することが度々起こり、400μmでは放電が途中で停
止したが390μmでは安定して放電を行うことができ
た。また、放電は線状電極の端部から電極沿面に沿って
延びた。
[Embodiment 6] Next, claims 6, 15, and 16 will be described.
The configuration, operation and embodiment of the invention according to the present invention will be described. The configuration and operation of the “element 1” ion generator 1 made of a member having a large value of the dielectric loss tangent are as described in the above [Embodiment 1]. Further, the gap of the discharge space of the ion generator of “Element 1” is stable between 280 μm and 390 μm as shown in (Embodiment 4). Discharge was sustained. As shown in FIG. 5, the configuration of the ion generator 3 of the "element 2" made of a member having a small dielectric tangent value is such that the thickness of the ion generator 3 is small inside a dielectric member 27 of fused quartz or alumina ceramic having a small dielectric tangent value. An embedded electrode 28 of 1 mm in tungsten material is provided to form an induction electrode. On the surface of the dielectric member 27, a linear electrode 29 using a metal such as copper is formed to form a discharge electrode. The distance between the embedded electrode 28 and the linear electrode 29 is about 0.9 mm. Linear electrode 29
Has a width of 1.5 mm and a thickness of 80 μm, the distance between adjacent linear electrodes is approximately 300 μm, and is formed by a method such as plating. Embedded electrode 28 and linear electrode 2
During the period 9, an AC voltage having a maximum of 6 kV (Vp-p) and a frequency of several kHz is applied by the AC power supply 30. With the above configuration, the distance between the linear electrodes is set to 250 μm, 280 μm, 300 μm.
When the characteristics of discharge generation were examined by changing to μm, 350 μm, and 400 μm, discharge breakdown frequently occurred at intervals of 250 μm. At 400 μm, discharge stopped, but at 390 μm, stable discharge was performed. did it. The discharge extended from the end of the linear electrode along the surface of the electrode.

【0054】[実施形態7]次に請求項7,15,16
に係る発明の構成・動作および実施例について説明す
る。誘電正接の値が大きい部材から成る「要素1」のイ
オン発生器1の構成・動作は前述の[実施形態1]の説
明に示される通りである。また、「要素1」のイオン発
生器で帯電作用を行う場合の電源条件は、[実施形態
5]の(請求項5,15,16の発明に係る実施例)に
示されるように、周波数として2kHzから5kHz、
電圧が2.5kV以上5kVまでのVp-pの値で放電を
発生させることが望ましい。誘電正接の値が小さい部材
から成る「要素2」のイオン発生器の構成は、図5に示
されるような構成であり、その説明は前述の[実施形態
6]に記載される通りである。そして交流周波数を1k
Hzから6kHzまで変化させたところ、6kHzでは
オゾン等の放電生成物が大きく増加した。また、1kH
zの周波数では線状電極に沿った放電の形態が確認でき
なかった。また、2kHzでは放電によって帯電に十分
なイオン流を確保することができなかった。
[Embodiment 7] Next, a seventh embodiment will be described.
The configuration, operation and embodiment of the invention according to the present invention will be described. The configuration and operation of the “element 1” ion generator 1 made of a member having a large value of the dielectric loss tangent are as described in the above [Embodiment 1]. Further, the power supply condition when the ion generator of “Element 1” performs the charging operation is, as shown in (Embodiment 5 according to the fifth, fifteenth, and sixteenth inventions), a frequency. 2kHz to 5kHz,
It is desirable to generate a discharge at a voltage of Vp-p from 2.5 kV to 5 kV. The configuration of the ion generator of “element 2” made of a member having a small dielectric loss tangent is as shown in FIG. 5, and the description is as described in the above [Embodiment 6]. And the AC frequency is 1k
When the frequency was changed from Hz to 6 kHz, discharge products such as ozone greatly increased at 6 kHz. Also, 1 kHz
At the frequency of z, the form of discharge along the linear electrode could not be confirmed. At 2 kHz, a sufficient ion current for charging could not be secured by discharging.

【0055】[実施形態8]次に請求項8,15,16
に係る発明の構成・動作および実施例について説明す
る。図4に示されるように、誘電正接の値が30×10
-4以上の誘電体部材を持つ「要素1」のイオン発生器1
と、誘電正接の値が10×10-4以下の誘電体部材を持
つ「要素2」のイオン発生器3の2つの要素からなるイ
オン発生器全体を帯電装置として用いた。イオン発生器
1の構成・動作例は[実施形態4]の(請求項4,1
5,16の発明に係る実施例)に記載された構成・動作
と同じである。誘電体部材を含む放電電極を空隙ギャッ
プ長が280μmから390μmとし、交流電圧として
2.5kV以上5kVまでのVp-pの値、2kHzから
5kHzの周波数の条件で印加すると、微小な空隙内全
域で放電が確認され高周波無声放電が生じ、オゾンの発
生がオゾン濃度計により確認された。しかし、オゾンの
大量生成を目的とする通常のオゾナイザと比較して放電
の空隙が小さいこと、加えてオゾン熱解離反応が進み、
検出量は0.09ppm以下であり極めて小さかった。
放電中にイオン発生器1の中心部から下方に3mm離れ
た場所で温度測定した結果、約96℃を示した。
[Embodiment 8] Next, claims 8, 15, and 16 will be described.
The configuration, operation and embodiment of the invention according to the present invention will be described. As shown in FIG. 4, the value of the dielectric loss tangent is 30 × 10
"Element 1" ion generator 1 with -4 or more dielectric members
And the entire ion generator consisting of two elements of the "element 2" ion generator 3 having a dielectric member having a dielectric loss tangent of 10 × 10 −4 or less was used as the charging device. The configuration and operation example of the ion generator 1 is described in [Embodiment 4].
This is the same as the configuration and operation described in (Embodiments 5 and 16). When the discharge electrode including the dielectric member has a gap gap length of 280 μm to 390 μm and an AC voltage of Vp-p from 2.5 kV to 5 kV under a condition of a frequency of 2 kHz to 5 kHz, the entire gap within the minute gap is applied. Discharge was confirmed, high-frequency silent discharge occurred, and generation of ozone was confirmed by an ozone densitometer. However, compared to a normal ozonizer for the purpose of mass production of ozone, the discharge gap is small, and in addition, the ozone thermal dissociation reaction proceeds,
The detection amount was 0.09 ppm or less, which was extremely small.
During the discharge, the temperature was measured at a position 3 mm below the center of the ion generator 1, and as a result, it was found to be about 96 ° C.

【0056】「要素2」のイオン発生器3の構成・動作
例は[実施形態6]などの実施例に記載される通りであ
る。放電電極26の線状電極間の距離を280μmから
390μmとし、交流電圧として2.5kV以上5kV
までのVp-pの値、2kHzから5kHzの周波数の条
件で印加すると、線状電極に沿って誘電体表面に薄い放
電光が確認された。この場合はイオン発生器3の中心部
には放電が確認されず誘電体を含む電極面に集中してお
り沿面放電と確認された。また、イオン発生器3の中心
部から下方に3mm離れた場所で温度測定した結果、約
58℃を示した。これは放電空間内の温度が「要素1」
のイオン発生器1に比較してかなり低くなっていること
を示している。
The configuration and operation example of the ion generator 3 of “element 2” are as described in Examples such as [Embodiment 6]. The distance between the linear electrodes of the discharge electrode 26 is 280 μm to 390 μm, and the AC voltage is 2.5 kV or more and 5 kV.
When Vp-p was applied under conditions of a frequency of 2 kHz to 5 kHz, thin discharge light was observed on the dielectric surface along the linear electrodes. In this case, no discharge was confirmed at the center of the ion generator 3 but concentrated on the electrode surface including the dielectric, and a creeping discharge was confirmed. The temperature was measured at a position 3 mm below the center of the ion generator 3, and as a result, the temperature was about 58 ° C. This is because the temperature in the discharge space is "element 1"
It is considerably lower than that of the ion generator 1 of FIG.

【0057】[実施形態9]次に請求項9,15,16
に係る発明の構成・動作および実施例について説明す
る。本実施例では図4に示されるように、誘電正接が大
きい誘電体部材を持つ「要素1」のイオン発生器1と、
誘電正接が小さい誘電体部材を持つ「要素2」のイオン
発生器3の2つの要素からなるイオン発生器全体を帯電
装置として用いた。図4に示されるように、誘電正接の
値が30×10-4以上の誘電体部材をもつ「要素1」の
イオン発生器1には厚さ0.5mmのステンレスメッシ
ュからなる第一のイオン引き出し電極2が付設されてお
り、この第一のイオン引き出し電極2は、図1に示す
「要素1」のイオン発生器の第一のイオン引き出し電極
15のような構成になっている。この第一のイオン引き
出し電極15の電位はイオン発生器1から見て正の電位
となるように、イオン引き出し電源16によって接地よ
り負電位で例えば−0.8kVの電圧が印加されてい
る。このイオン発生器1の長さを50mmとし、イオン
発生器1の放電電流が550μA得られた場合に、第一
のイオン引き出し電極15がない場合に、10mm離れ
た場所にあるアルミドラムに流入するドラム電流は1.
5μA程度であったが、第一のイオン引き出し電極15
を付設した場合には、同じ50mm幅のイオン発生器で
8.5μAのドラム電流を確保できた。一方、誘電正接
の値が小さい部材から成る「要素2」のイオン発生器3
の構成は、図5に示されるような[実施形態2]の実施
例で説明した構成と同様であり、このイオン発生器の第
二のイオン引き出し電極34は厚さ0.3mmのステン
レスメッシュである。この第二のイオン引き出し電極3
4に印加される電位は、イオン発生器1,3のバイアス
電位から見て正に高く、接地に対して概ね負電位で例え
ば−0.55kVに保たれている。この第二のイオン引
き出し電極34は、イオン発生器1から出てくる負イオ
ン流をイオン発生器3の方向に引き出すと共に、イオン
発生器3内に放電によって発生した負イオンを外部に追
い出すリペラーの役割を果たしている。
[Embodiment 9] Next, the ninth, fifteenth and sixteenth aspects will be described.
The configuration, operation and embodiment of the invention according to the present invention will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, an ion generator 1 of "element 1" having a dielectric member having a large dielectric loss tangent;
The entire ion generator including the two elements of the "element 2" ion generator 3 having a dielectric member having a small dielectric loss tangent was used as a charging device. As shown in FIG. 4, the ion generator 1 of “element 1” having a dielectric member having a dielectric loss tangent of 30 × 10 −4 or more has a first ion made of a 0.5 mm thick stainless steel mesh. An extraction electrode 2 is provided, and the first ion extraction electrode 2 has a configuration similar to the first ion extraction electrode 15 of the ion generator of “element 1” shown in FIG. A voltage of, for example, -0.8 kV, which is a negative potential from the ground, is applied by the ion extraction power supply 16 so that the potential of the first ion extraction electrode 15 becomes a positive potential when viewed from the ion generator 1. When the length of the ion generator 1 is set to 50 mm and the discharge current of the ion generator 1 is 550 μA, if the first ion extraction electrode 15 is not provided, the ion generator 1 flows into an aluminum drum 10 mm away. The drum current is 1.
Although it was about 5 μA, the first ion extraction electrode 15
In the case of the addition, the drum current of 8.5 μA could be secured with the same ion generator having a width of 50 mm. On the other hand, the ion generator 3 of “element 2” composed of a member having a small dielectric loss tangent
Is similar to the configuration described in the example of [Embodiment 2] as shown in FIG. 5, and the second ion extraction electrode 34 of this ion generator is a stainless mesh having a thickness of 0.3 mm. is there. This second ion extraction electrode 3
The potential applied to 4 is positively high when viewed from the bias potential of the ion generators 1 and 3, and is maintained at, for example, -0.55 kV as a substantially negative potential with respect to the ground. The second ion extracting electrode 34 extracts a negative ion current coming out of the ion generator 1 in the direction of the ion generator 3 and also drives a negative ion generated by discharge in the ion generator 3 to the outside of the repeller. Plays a role.

【0058】上記の構成の「要素1」のイオン発生器1
と「要素2」のイオン発生器3を像担持体4に対して図
4のように配置して50mm幅をもつ帯電装置を構成し
たもので、像担持体4の代わりにアルミドラムを配置
し、アルミドラムに流れるドラム電流を調べた。イオン
発生器1の放電電流が550μAで、第一のイオン引き
出し電極15を作用させた場合に、イオン発生器3の中
心から直下へ10mm離れた場所にあるアルミドラムへ
流入する電流を調べたところ、イオン発生器3の放電電
流が320μAの場合、ドラム電流は2.2μAであっ
た。この値は第二のイオン引き出し電極34が無い場合
である。また、第二のイオン引き出し電極34を付設し
上述の電位を与えると、ドラム電流は11.7μAであ
った。
The “element 1” ion generator 1 having the above configuration
And the ion generator 3 of the "element 2" is arranged with respect to the image carrier 4 as shown in FIG. 4 to constitute a charging device having a width of 50 mm. The drum current flowing through the aluminum drum was examined. When the discharge current of the ion generator 1 was 550 μA and the first ion extraction electrode 15 was operated, the current flowing into the aluminum drum 10 mm away from the center of the ion generator 3 was examined. When the discharge current of the ion generator 3 was 320 μA, the drum current was 2.2 μA. This value is when the second ion extraction electrode 34 is not provided. When the above-mentioned potential was applied by attaching the second ion extraction electrode 34, the drum current was 11.7 μA.

【0059】[実施形態10]次に請求項10,15,
16に係る発明の構成・動作および実施例について説明
する。本実施例では図4に示されるように、誘電正接が
大きい誘電体部材を持つ「要素1」のイオン発生器1
と、誘電正接が小さい誘電体部材を持つ「要素2」のイ
オン発生器3の2つの要素からなるイオン発生器全体を
帯電装置として用いた。誘電正接の値が大きい部材から
成る「要素1」のイオン発生器1の構成・動作は前述の
[実施形態1]の説明に示される通りである。誘電正接
の値が小さい部材から成る「要素2」のイオン発生器3
の構成は、図5に示されるような[実施形態2]の実施
例で説明した構成と同様であり、図5において、放電電
極の要素は厚さ1.0mmの黒色アルマイト板からなる
側壁32と、厚さ0.3mmの黒色アルマイト板からな
る遮光板33で囲まれており、イオン流の出口33aの
み外部に対して開放されている。その開放部33aの幅
は概ね1mm程度であり誘電体27に沿った沿面放電は
遮光板33に対して開放部から内側にあるため、外部に
設置される像担持体(例えば感光体ドラム)に直接放電
光が照射されることがない。この効果を遮光板33の有
り無しで帯電装置として図4の構成で像担持体(例えば
感光体ドラム)4に帯電作用を行ったところ、遮光板3
3が無い場合には帯電電位が300Vに達しなかった
が、遮光板33を有する場合には所望の700V以上の
帯電電位を得ることができた。
[Tenth Embodiment] Next, the tenth, fifteenth,
The configuration and operation of the invention according to the sixteenth embodiment and an embodiment will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the ion generator 1 of "element 1" having a dielectric member having a large dielectric loss tangent is used.
The entire ion generator including the ion generator 3 of "element 2" having a dielectric member having a small dielectric loss tangent was used as a charging device. The configuration and operation of the “element 1” ion generator 1 made of a member having a large value of the dielectric loss tangent are as described in the above [Embodiment 1]. “Ion generator 2” ion generator 3 made of a member having a small dielectric loss tangent
Is similar to the configuration described in the example of [Embodiment 2] as shown in FIG. 5, and in FIG. 5, the elements of the discharge electrode are side walls 32 made of a black alumite plate having a thickness of 1.0 mm. And a light shielding plate 33 made of a black alumite plate having a thickness of 0.3 mm, and only the outlet 33a of the ion flow is opened to the outside. The width of the open portion 33a is approximately 1 mm, and the creeping discharge along the dielectric 27 is inside the open portion with respect to the light shielding plate 33. There is no direct discharge light irradiation. This effect was obtained by charging the image carrier (for example, the photosensitive drum) 4 with the configuration shown in FIG. 4 as a charging device with or without the light shielding plate 33.
In the case where there was no 3, the charging potential did not reach 300 V, but in the case where the light shielding plate 33 was provided, a desired charging potential of 700 V or more could be obtained.

【0060】[実施形態11]次に請求項11,15,
16に係る発明の構成・動作および実施例について説明
する。本実施例では図4に示されるように、誘電正接が
大きい誘電体部材を持つ「要素1」のイオン発生器1
と、誘電正接が小さい誘電体部材を持つ「要素2」のイ
オン発生器3の2つの要素からなるイオン発生器全体を
帯電装置として用いた。誘電正接の値が大きい部材から
成る「要素1」のイオン発生器1の構成・動作は前述の
[実施形態1]の説明に示される通りである。誘電正接
の値が小さい部材から成る「要素2」のイオン発生器3
の構成は、図5に示されるような[実施形態2]の実施
例で説明した構成と同様であり、図5に示される第二の
イオン引き出し電極34はステンレスメッシュの両面に
光触媒をコーティングしたものである。この第二のイオ
ン引き出し電極34は厚さ0.3mmのステンレスメッ
シュであり、印加される電位はイオン発生器1,3のバ
イアス電位から見て正に高く、接地に対して概ね負電位
で例えば−0.55kVに保たれている。電極にコーテ
ィングする材料としては、例えば日立金属(株)の「T
iO MET」シリーズの素材を用いた。これはSUS
メッシュ材にSUS粉末を積層し、かつその表面にアナ
ターゼ型の二酸化チタン(TiO2)を成膜したもので
ある。放電光に含まれる紫外光が光触媒物質に当たると
強い酸化作用のためオゾンが酸素分子に分解される。
[Embodiment 11]
The configuration and operation of the invention according to the sixteenth embodiment and an embodiment will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the ion generator 1 of "element 1" having a dielectric member having a large dielectric loss tangent is used.
The entire ion generator including the ion generator 3 of "element 2" having a dielectric member having a small dielectric loss tangent was used as a charging device. The configuration and operation of the “element 1” ion generator 1 made of a member having a large value of the dielectric loss tangent are as described in the above [Embodiment 1]. “Ion generator 2” ion generator 3 made of a member having a small dielectric loss tangent
Is similar to the configuration described in the example of [Embodiment 2] as shown in FIG. 5, and the second ion extraction electrode 34 shown in FIG. 5 has both surfaces of a stainless steel mesh coated with a photocatalyst. Things. The second ion extraction electrode 34 is a stainless mesh having a thickness of 0.3 mm, and the applied potential is positively high when viewed from the bias potential of the ion generators 1 and 3, and is substantially negative with respect to the ground, for example. It is kept at -0.55 kV. As a material for coating the electrode, for example, “T
iO MET "series materials were used. This is SUS
SUS powder is laminated on a mesh material, and anatase-type titanium dioxide (TiO 2 ) is formed on the surface of the SUS powder. When ultraviolet light included in the discharge light hits the photocatalytic substance, ozone is decomposed into oxygen molecules due to strong oxidizing action.

【0061】イオン発生器3の第二のイオン引き出し電
極34は、負イオンの引き出しおよび追い出し(リペラ
ー)の役割をすると同時に、イオン発生器1およびイオ
ン発生器3内に発生したオゾン等の放電生成物を触媒作
用を活性化させて分解する作用を持つ。この効果を確認
するため第二のイオン引き出し電極34として、光触媒
がコーティングされている場合とコーティングされてい
ない場合とで最終的に図4の構成をもつ帯電装置から発
生するオゾン濃度を評価した結果、光触媒のコーティン
グが無い電極を用いた場合のオゾン濃度は0.08pp
mであったのに対し、光触媒のコーティングを施した電
極を用いた場合にはオゾン濃度は0.03ppmまで減
少していた。
The second ion extraction electrode 34 of the ion generator 3 functions to extract and drive out (repeller) negative ions, and at the same time, generate discharges such as ozone generated in the ion generator 1 and the ion generator 3. It has the effect of decomposing substances by activating the catalytic action. In order to confirm this effect, the result of evaluating the ozone concentration finally generated from the charging device having the configuration of FIG. The ozone concentration when using an electrode without a photocatalyst coating is 0.08 pp
In contrast, when the electrode coated with the photocatalyst was used, the ozone concentration was reduced to 0.03 ppm.

【0062】[実施形態12]次に請求項12,15,
16に係る発明の構成・動作および実施例について説明
する。誘電正接の値が大きい誘電体部材を用いて高周波
電圧印加時の放電と部材の熱保持を両立する図1または
図2に示される同軸円筒形放電電極を用いたイオン発生
器の構造は[実施形態1]の(請求項1,15,16の
発明に係る実施例)に記載された構成・動作と同じであ
る。本発明の実施例では図1に示されるごとく同軸円筒
形放電電極を一線上に50mmの長さに25本配置して
いる。このように微細でほぼ同一の放電形態を具備する
放電単位が複数個一線上に配置されることにより、実際
には複写機等で用紙幅を必要とする場合の帯電装置の形
状にできるか調べたところ、同軸円筒形放電電極の電極
ユニットを多数配置することが簡単にできた。一例とし
て、A4版用紙の幅296mmに対応するには帯電装置
の幅として350mmの長さを持つ帯電装置を構成する
ために、図1もしくは図2の同軸円筒形放電電極を17
5本配置した。イオン引き出し電極を具備する左記の帯
電装置を用いて帯電装置の単位長さ当たりのドラム電流
を評価したところ、帯電装置の単位長さ10mm当たり
1.78μAのドラム電流が得られた。
[Embodiment 12]
The configuration and operation of the invention according to the sixteenth embodiment and an embodiment will be described. The structure of the ion generator using the coaxial cylindrical discharge electrode shown in FIG. 1 or FIG. 2 that achieves both discharge when applying a high frequency voltage and heat retention of the member by using a dielectric member having a large dielectric loss tangent is shown in FIG. Embodiment 1] has the same configuration and operation as those described in (embodiments according to the first, fifteenth, and sixteenth inventions). In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, 25 coaxial cylindrical discharge electrodes are arranged at a length of 50 mm on one line. By arranging a plurality of fine discharge units having substantially the same discharge form in a line, it is examined whether or not the charging device can be actually formed into a shape in a case where a sheet width is required in a copying machine or the like. As a result, it was easy to arrange a large number of electrode units for the coaxial cylindrical discharge electrode. As an example, in order to configure a charging device having a length of 350 mm as the width of the charging device to correspond to the width of 296 mm of the A4 size paper, the coaxial cylindrical discharge electrode of FIG. 1 or FIG.
Five were arranged. When the drum current per unit length of the charging device was evaluated using the charging device provided with the ion extraction electrode on the left, a drum current of 1.78 μA was obtained per 10 mm of unit length of the charging device.

【0063】[実施形態13]次に請求項13,15,
16に係る発明の構成・動作および実施例について説明
する。本実施例では図4に示されるような、誘電正接が
大きい誘電体部材を持つ「要素1」のイオン発生器1
と、誘電正接が小さい誘電体部材を持つ「要素2」のイ
オン発生器3の2つの要素からなるイオン発生器全体を
帯電装置として用いた構成において、誘電正接が大きい
部材を持つ「要素1」のイオン発生器1は同軸円筒形を
有する導体電極並びに誘電体部材で構成されるか、もし
くは平行平板形状を有する導体電極並びに誘電体部材で
構成されており、誘電正接が小さい部材を持つ「要素
2」のイオン発生器3は、平行平板形状を有する導体電
極並びに誘電体部材から構成されている。
[Thirteenth Embodiment]
The configuration and operation of the invention according to the sixteenth embodiment and an embodiment will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, an ion generator 1 of "element 1" having a dielectric member having a large dielectric loss tangent
In a configuration in which the entire ion generator composed of the two elements of the "element 2" having a dielectric member having a small dielectric tangent is used as a charging device, "element 1" having a member having a large dielectric tangent is used. Is composed of a conductor electrode having a coaxial cylindrical shape and a dielectric member, or a conductor electrode having a parallel plate shape and a dielectric member, and has a member having a small dielectric loss tangent. The ion generator 3 of "2" is composed of a conductor electrode having a parallel plate shape and a dielectric member.

【0064】誘電正接が大きい誘電体部材を持つ「要素
1」のイオン発生器1の構成として、図1または図2に
示される同軸円筒形放電電極の電極ユニットを有する実
施例は、前述の[実施形態12]に記載された実施例と
同様である。同軸円筒形放電電極の代わりに図3に示さ
れる平行平板形放電ユニットを用いて、帯電装置として
350mmの長さに形成し、イオン発生器としての特性
を調べたところ、放電電流が880μA得られ、ドラム
電流は帯電装置の単位長さ10mm当たりのドラム電流
として2.1μAを得ることができた。同軸円筒形放電
電極および平行平板形放電電極とも任意の長さの帯電装
置の要素として作り込むことが容易にでき、且つ誘電正
接の値が大きい誘電体部材を利用しているので、kHz
帯の高周波を印加しても適度の誘電損失に因む発熱があ
るため、本発明の特徴を損なうことなく帯電装置の要素
として用いることができた。一方、誘電正接の値が小さ
い誘電体部材を利用したイオン発生器3の放電電極の構
造は図5に示される通りであるが、これも実際の帯電装
置の幅に作り込むことは容易で、前項と同様に350m
mの長さに構成したものを評価した。この場合は、沿面
放電の利点を積極的に使う理由から平行平板形の構造が
最も適しており、先に詳述した高周波電源印加条件で
は、放電電流360μAが得られ、帯電装置として用い
る場合の帯電装置の単位長さ10mm当たりのドラム電
流は1.32μAを得ることができた。
As the structure of the ion generator 1 of “element 1” having a dielectric member having a large dielectric loss tangent, the embodiment having the electrode unit of the coaxial cylindrical discharge electrode shown in FIG. 1 or FIG. Embodiment 12] is the same as the embodiment described in [Embodiment 12]. Using a parallel plate type discharge unit shown in FIG. 3 instead of the coaxial cylindrical discharge electrode, a charging device was formed to have a length of 350 mm, and the characteristics as an ion generator were examined. As a result, a discharge current of 880 μA was obtained. As a result, a drum current of 2.1 μA was obtained as a drum current per unit length of 10 mm of the charging device. Both the coaxial cylindrical discharge electrode and the parallel plate type discharge electrode can be easily formed as an element of a charging device of an arbitrary length, and use a dielectric member having a large value of a dielectric loss tangent.
Even when a high frequency band was applied, heat was generated due to an appropriate dielectric loss, so that it could be used as an element of the charging device without impairing the features of the present invention. On the other hand, the structure of the discharge electrode of the ion generator 3 using a dielectric member having a small value of the dielectric loss tangent is as shown in FIG. 5, but it is easy to make it into the width of the actual charging device. 350m as before
Those having a length of m were evaluated. In this case, a parallel plate type structure is most suitable because the advantage of the creeping discharge is positively used. Under the high-frequency power supply conditions described in detail above, a discharge current of 360 μA is obtained, and the structure is suitable for use as a charging device. A drum current per unit length of 10 mm of the charging device was 1.32 μA.

【0065】上記の2つのイオン発生器1,3を図4の
ような配置・構成として、帯電装置としての評価を行っ
た場合の長さ10mm当たりのドラム電流は2.8μA
であった。このドラム電流の値が個々のイオン発生器が
有するドラム電流の和にならないのは、負イオンがドリ
フト空間で中和や散逸を繰り返す結果ではないかと本発
明者らは考察している。また、帯電装置の単位長さ10
mm当たり2.8μAというドラム電流の量は、毎分2
5枚の複写スピードを有する複写機などの帯電装置とし
て使うには十分すぎるくらいのイオン電流量である。
When the above two ion generators 1 and 3 are arranged and configured as shown in FIG. 4, the drum current per 10 mm length when the charging device is evaluated is 2.8 μA.
Met. The present inventors consider that the reason why the value of the drum current is not the sum of the drum currents of the individual ion generators may be the result of repeated neutralization and dissipation of the negative ions in the drift space. The unit length of the charging device is 10 units.
The amount of drum current of 2.8 μA per mm is 2 per minute.
The amount of ion current is too large to be used as a charging device such as a copying machine having a copying speed of five sheets.

【0066】[実施形態14]次に請求項14,15,
16に係る発明の構成・動作について説明する。図1ま
たは図2に示されるような同軸円筒形の放電電極構造を
用いたイオン発生器は、例えば[実施形態1]の(請求
項1,15,16の発明に係る実施例)に記載された構
成・動作と同様に、同軸円筒形放電電極を25本一線状
に並べて50mm幅のイオン発生器として単位を構成
し、コモン電極9,10が接続可能な構造を作ればよ
い。また、他の実施例としては、図6に示されるよう
に、一定の長さを持つ平行平板形放電電極からなるイオ
ン発生器をユニット(平行平板形放電電極ユニット)3
5として、このユニット35を複数個、直列または並列
に接続する。ここで、図6(a)は50mmの長さを有
する平行平板形放電電極ユニット35を直列に接続した
例であり、図6(b)は、平行平板形放電電極ユニット
35を固定接続端子36などを用いて並列に接続した例
を示す。固定接続端子36は個々の電極に印加する極性
や条件をすべてのユニットにおいて共通にする役割とホ
ルダーの役割を持ち、例えば高絶縁性で加工性のよいマ
シナブルセラミックスなどが用いられる。また、並列接
続と直列接続を併用することによって、大きい帯電幅と
高速処理が要求される場合に対応可能であり、本発明者
らが幅350mm、3列並列に接続したものを、図4に
示される「要素1」のイオン発生器1として帯電装置を
試作したところ、帯電装置の単位長さ10mm当たり
6.8μAというドラム電流が得られ、感光体ドラムへ
帯電させる場合のイオン流の散逸を見込んでも高速機と
いわれる複写機等の処理スピードにも対応可能なことが
判明した。
[Embodiment 14]
The configuration and operation of the sixteenth invention will be described. An ion generator using a coaxial cylindrical discharge electrode structure as shown in FIG. 1 or FIG. 2 is described, for example, in [Embodiment 1] (Examples according to claims 1, 15, and 16). Similar to the configuration and operation described above, 25 units of coaxial cylindrical discharge electrodes may be arranged in a line to form a unit as an ion generator having a width of 50 mm, and a structure capable of connecting the common electrodes 9 and 10 may be made. Further, as another embodiment, as shown in FIG. 6, an ion generator composed of parallel plate type discharge electrodes having a fixed length is provided as a unit (parallel plate type discharge electrode unit) 3.
5, a plurality of the units 35 are connected in series or in parallel. Here, FIG. 6A shows an example in which parallel plate type discharge electrode units 35 having a length of 50 mm are connected in series, and FIG. 6B shows a case where the parallel plate type discharge electrode unit 35 is connected to fixed connection terminals 36. An example is shown in which the connection is made in parallel by using such a method. The fixed connection terminal 36 has a role of making the polarity and conditions applied to the individual electrodes common to all the units and a role of a holder, and is made of, for example, machinable ceramics having high insulation and good workability. In addition, by using both parallel connection and series connection, it is possible to cope with a case where a large charging width and high-speed processing are required. FIG. When a charging device was prototyped as the ion generator 1 of the “element 1” shown, a drum current of 6.8 μA was obtained per unit length of 10 mm of the charging device, and the dissipation of the ion current when charging the photosensitive drum was reduced. It has been found that it is possible to cope with the processing speed of a copying machine or the like, which is said to be a high-speed machine.

【0067】[実施形態15]次に請求項17に係る発
明の構成・動作および実施例について説明する。図10
は画像形成装置の一構成例を示す図であり、符号41は
像担持体である感光体ドラムであり、この感光体ドラム
41の周囲には、感光体ドラム41の表面を均一に帯電
する帯電装置42、帯電された感光体ドラム41にレー
ザー光等の書込み光(LB:レーザービーム)を照射し
て静電画像を形成する光書込み装置43、感光体ドラム
41上の静電画像をトナーで現像して顕像化する現像装
置44、感光体ドラム41上のトナー画像を転写紙等の
転写材Sに転写する転写装置47、転写後の感光体ドラ
ム41上の残留トナーや紙粉等を除去するクリーニング
装置48、感光体ドラム41上の残留電荷を除電する除
電装置49等が配設されている。また、この画像形成装
置には、感光体ドラム41と転写装置47の間の転写部
に転写材Sを給紙・搬送するための給紙部45とレジス
トローラ46や、転写材Sに転写されたトナー画像を定
着する定着装置50等が設けられている。本実施形態で
は、図10に示すような構成の画像形成装置において、
被帯電物である感光体ドラム41を帯電する帯電装置4
2、もしくは感光体ドラム41上の可視像を転写材Sに
転写する転写装置47、あるいは感光体ドラム41を除
電する除電装置49として、前述の[実施形態1]〜
[実施形態14]のうちの何れか一つに記載のイオン発
生器(帯電装置)を搭載したものである。尚、画像形成
装置の構成に関しては図10に限定されるものではな
く、中間転写体を備えた多色画像形成装置等も本発明に
含まれるものであり、帯電装置や転写装置、除電装置を
備えた画像形成装置であれば本発明のイオン発生器(帯
電装置)を適用することができる。
[Embodiment 15] Next, the structure and operation of the invention according to claim 17 and an embodiment thereof will be described. FIG.
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an image forming apparatus. Reference numeral 41 denotes a photosensitive drum serving as an image carrier. Around the photosensitive drum 41, charging is performed to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 41. A device 42, an optical writing device 43 for irradiating the charged photosensitive drum 41 with writing light (LB: laser beam) such as a laser beam to form an electrostatic image, and an electrostatic image on the photosensitive drum 41 with toner. A developing device 44 for developing and visualizing the image, a transfer device 47 for transferring the toner image on the photosensitive drum 41 to a transfer material S such as transfer paper, and a residual toner and paper dust on the photosensitive drum 41 after the transfer. A cleaning device 48 for removing, a charge removing device 49 for removing charge remaining on the photosensitive drum 41, and the like are provided. Further, in this image forming apparatus, a sheet feeding section 45 for feeding and transporting the transfer material S to a transfer section between the photosensitive drum 41 and the transfer device 47 and a registration roller 46, and the image is transferred to the transfer material S. A fixing device 50 for fixing the toner image is provided. In the present embodiment, in an image forming apparatus having a configuration as shown in FIG.
Charging device 4 for charging photoreceptor drum 41 to be charged
2, or as the transfer device 47 for transferring the visible image on the photosensitive drum 41 to the transfer material S or the charge removing device 49 for removing charge from the photosensitive drum 41 as described in the above [Embodiment 1] to
An ion generator (charging device) according to any one of [Embodiment 14] is mounted. Note that the configuration of the image forming apparatus is not limited to FIG. 10, and a multicolor image forming apparatus having an intermediate transfer body is also included in the present invention. The ion generator (charging device) of the present invention can be applied to an image forming apparatus provided with the image forming apparatus.

【0068】(請求項17の発明に係る実施例)次によ
り具体的な実施例について述べる。前述の実施形態1,
4,5,12に示される構成でイオン発生器を作製し、
帯電装置として350mm幅のものを試作して実際の画
像形成装置、例えばリコー製複写機:IMAGIO M
F530に搭載した。ここでは、リコー製複写機:IM
AGIO MF530の感光体ドラムを帯電する帯電装
置として本発明の帯電装置を用いて評価した。帯電装置
本体からのオゾン濃度は0.09ppm以下であり、機
外へのオゾン排出量はオゾン濃度計によって検知されな
かった。また、感光体ドラムの寿命は用紙20万枚に相
当する連続帯電/除電ランニングテストでも初期の物性
を保持できており、解析によって35万枚に相当する稼
働でも支障が生じないと判定された。
(Embodiment of the Seventeenth Invention) Next, a specific embodiment will be described. Embodiment 1 described above
An ion generator is manufactured with the configuration shown in 4, 5, and 12,
A prototype of a charging device having a width of 350 mm is manufactured as an actual image forming apparatus, for example, a copying machine manufactured by Ricoh: IMAGIO M
Mounted on F530. Here, Ricoh's copier: IM
Evaluation was made using the charging device of the present invention as a charging device for charging the photosensitive drum of AGIO MF530. The ozone concentration from the charging device main body was not more than 0.09 ppm, and the amount of ozone discharged outside the apparatus was not detected by the ozone concentration meter. In addition, the life of the photosensitive drum was able to maintain the initial physical properties even in a continuous charging / discharging running test corresponding to 200,000 sheets, and it was determined by analysis that no trouble occurred even in an operation corresponding to 350,000 sheets.

【0069】次に実施形態2,3,6〜11,13に示
される構成でイオン発生器を作製し、帯電装置として3
50mm幅のものを試作して実際の画像形成装置、例え
ばリコー製複写機:IMAGIO MF530に搭載し
た。ここでは、リコー製複写機:IMAGIO MF5
30の感光体ドラムを帯電する帯電装置として本発明の
帯電装置を用いて評価した。帯電装置本体からのオゾン
濃度は0.03ppm以下であり、機外へのオゾン排出
量はオゾン濃度計によって検知されなかった。また、感
光体ドラムの寿命は用紙28万枚に相当する連続帯電/
除電ランニングテストでも初期の物性を保持できてお
り、解析によって40万枚に相当する稼働でも支障が生
じないと判定された。以上の結果から、オゾンおよび感
光体表面への影響が懸念された窒素酸化物の影響をこと
ごとく除去できたと結論できた。
Next, an ion generator was manufactured with the configuration shown in Embodiments 2, 3, 6 to 11, and 13, and the ion generator was used as a charging device.
A prototype having a width of 50 mm was prototyped and mounted on an actual image forming apparatus, for example, a Ricoh copier: IMAGIO MF530. Here, a Ricoh copier: IMAGIO MF5
Evaluation was made using the charging device of the present invention as a charging device for charging 30 photosensitive drums. The ozone concentration from the charging device main body was 0.03 ppm or less, and the amount of ozone discharged to the outside of the device was not detected by the ozone concentration meter. In addition, the life of the photoconductor drum is continuously charged / equivalent to 280,000 sheets.
The initial properties were maintained in the static elimination running test, and it was determined by analysis that no problem would occur even when the operation was equivalent to 400,000 sheets. From the above results, it was concluded that all the effects of ozone and nitrogen oxides, which had a concern on the surface of the photoreceptor, could be removed.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明においては、導体電極の間に誘電体を配設し、これら
に挟まれた概ね閉空間をなす微細な放電空間を有した電
極構造を備え、前記導体電極間に交流電圧を印加して放
電によって荷電粒子を発生するイオン発生器であって、
前記誘電体は、高周波誘電特性のうち誘電正接の値が3
0×10-4以上の値であることを特徴としており、微細
な放電空間を形成し、誘電正接の値が大きい誘電体部材
を放電電極部材に用いたことにより、kHz帯の交流高
周波電圧で放電することでも放電空間を熱空間の場にで
きるため、オゾンの分解に最適の場に持って行くことが
可能になった。また、本発明のごとく微細な放電空間を
多数集積することで容易に像担持体等の被帯電体の帯電
を起こすことが可能になった。また、加熱によってオゾ
ンの分解は促進されるが、本発明を用いることによっ
て、特別な加熱装置を帯電装置に具備することなくオゾ
ンの除去が可能になり、帯電装置周辺でも0.09pp
m以下であり、実質的にはオゾン除去フィルター等の除
去手段を具備せずとも機外へのオゾン排出を無くすこと
が可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a dielectric is disposed between conductor electrodes, and an electrode having a fine discharge space which is a substantially closed space sandwiched therebetween. An ion generator comprising a structure, applying an AC voltage between the conductor electrodes to generate charged particles by discharging,
The dielectric has a dielectric loss tangent of 3 among high-frequency dielectric properties.
It is characterized by having a value of 0 × 10 −4 or more, forming a fine discharge space, and using a dielectric member having a large dielectric loss tangent value for the discharge electrode member, so that a high-frequency voltage in the kHz band can be obtained. Since the discharge space can be turned into a heat space field by discharging, it is possible to bring the discharge space to an optimum place for decomposing ozone. In addition, by accumulating a large number of fine discharge spaces as in the present invention, it becomes possible to easily cause charging of a member to be charged such as an image carrier. In addition, the decomposition of ozone is promoted by heating, but by using the present invention, ozone can be removed without providing a special heating device in the charging device, and 0.09 pp around the charging device.
m or less, and it is possible to substantially eliminate ozone discharge to the outside of the apparatus without providing a removing means such as an ozone removing filter.

【0071】請求項2に係る発明においては、導体電極
の間に誘電体を配設し、これらに挟まれた概ね閉空間を
なす微細な放電空間を有した電極構造を備え、前記導体
電極間に交流電圧を印加して放電によって荷電粒子を発
生するイオン発生器であって、誘電正接が大きい部材か
ら成る要素と誘電正接が小さい部材から成る要素の2種
類から成る要素で構成されたことを特徴としており、微
細な放電空間を持ち帯電に十分なイオンを発生しながら
オゾン分解に適した熱空間を確保する要素と、微細な放
電空間を持ち像担持体等の被帯電体への熱的影響を回避
しながら帯電に供するイオンを発生する要素を持つた
め、一辺が数ミリメートル程度の大きさを持つ単一の放
電空間に大きな電気エネルギーを投入して帯電に供する
イオンを発生する場合に比べて、周波数5kHz、最高
電圧(先頭値)5kVというレベルの交流電圧を印加す
るだけで帯電に必要なイオン量が確保できる。また、2
つのイオン発生器を用いるため放電生成物を除去する手
段と、イオン量を大きく得る手段の両方の機能が利用で
きるため高速帯電を実現することができる。また、放電
空間においては、放電のための投入エネルギー散逸が少
なく、低電圧、低消費電力で帯電に必要なイオン量が確
保でき、オゾンや窒素酸化物の生成が少ない。尚、オゾ
ン分解を促進する熱空間からの熱輻射は直接には像担持
体等の被帯電体に影響しない。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electrode structure having a fine discharge space which forms a substantially closed space between the conductor electrodes by disposing a dielectric between the conductor electrodes. An ion generator that generates charged particles by discharging by applying an AC voltage to the element, the element comprising two elements, an element composed of a member having a large dielectric tangent and an element composed of a member having a small dielectric tangent. It has a fine discharge space and an element that secures a heat space suitable for ozone decomposition while generating enough ions for charging, and a thermal discharge material that has a fine discharge space and Because it has an element that generates ions to be used for charging while avoiding the effects, it is necessary to apply large electric energy to a single discharge space with a side of several millimeters to generate ions to be used for charging. Compared to a frequency 5 kHz, ion amount required for just charging applying a level of the AC voltage of the highest voltage (top value) 5 kV can be secured to. Also, 2
Since one ion generator is used, both functions of a means for removing a discharge product and a means for obtaining a large amount of ions can be used, so that high-speed charging can be realized. Further, in the discharge space, the input energy for discharge is less dissipated, the amount of ions required for charging can be secured at low voltage and low power consumption, and the generation of ozone and nitrogen oxides is small. Note that heat radiation from the heat space that promotes ozone decomposition does not directly affect a charged object such as an image carrier.

【0072】請求項3に係る発明においては、導体電極
の間に誘電体を配設し、これらに挟まれた概ね閉空間を
なす微細な放電空間を有した電極構造を備え、前記導体
電極間に交流電圧を印加して放電によって荷電粒子を発
生するイオン発生器であって、前記誘電体の誘電正接の
値が、30×10-4以上の部材で構成される要素と10
×10-4以上の部材で構成される要素の2種類から成る
ことを特徴としているので、請求項2と同様の効果に加
えて、誘電正接の値が30×10-4以上の誘電体部材は
kHzの周波数帯において適度な発熱を伴うためオゾン
分解に適する熱空間を保持する作用を持ち、微細な放電
空間内ではオゾンの分解が顕著となる。また、10×1
-4以下の誘電正接の値を有する誘電体部材では発熱は
軽微であり、これを含む要素を像担持体等の被帯電体側
に配置することによりオゾン分解に適した熱空間の熱影
響を遮断して回避することができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electrode structure having a fine discharge space which forms a substantially closed space between the conductor electrodes by disposing a dielectric between the conductor electrodes. An ion generator that generates charged particles by discharging by applying an AC voltage to the element, wherein the dielectric tangent of the dielectric is 30 × 10 −4 or more.
Since it is characterized by being composed of two types of elements constituted by members of × 10 -4 or more, in addition to the same effect as in claim 2, a dielectric member having a dielectric loss tangent value of 30 × 10 -4 or more Has a function of maintaining a heat space suitable for ozone decomposition because of moderate heat generation in a frequency band of kHz, and decomposition of ozone becomes remarkable in a fine discharge space. Also, 10 × 1
Heat generation is small in a dielectric member having a dielectric loss tangent value of 0 -4 or less, and by arranging an element including the element on the side of a member to be charged such as an image carrier, the heat effect of a heat space suitable for ozone decomposition is reduced. It can be cut off and avoided.

【0073】従来技術では、一辺が数ミリメートル程度
の大きさを持つ単一の放電空間に大きな電気エネルギー
を投入して帯電に供するイオンを発生する方法が一般的
である。これに対し請求項4に係る発明においては、請
求項1記載のイオン発生器において、導体電極および誘
電体によって構成される放電空間の空隙が280μmか
ら390μmであることを特徴としているので、請求項
1の効果に加えて、微細な放電空間を多数配置すること
によって、イオン発生部分に集中的に生じるオゾンを閉
じ込め拡散を防止すると共に放電場の熱空間内で分解が
可能となり、有害物質が効率的に除去できる。尚、放電
空間の空隙が極端に小さく280μmに達しない場合に
はパッシェン則によって放電開始電圧の低下をきたし短
絡等の放電異常が起こりやすく、空隙が大きく400μ
mを越えるようになると放電生成物の拡散が起こりやす
く、且つ放電開始電圧が大きくなりすぎ低電圧では放電
が生起されず、また、高電圧印加によるスパークが頻発
する。この場合には投入したエネルギーの割にはイオン
発生量が少ないという効率の低下が顕著になってくる。
In the prior art, a method is generally used in which large electric energy is applied to a single discharge space having a side of several millimeters to generate ions to be used for charging. On the other hand, the invention according to claim 4 is characterized in that, in the ion generator according to claim 1, the gap of the discharge space formed by the conductor electrode and the dielectric is 280 μm to 390 μm. In addition to the effect of 1 above, by arranging a large number of fine discharge spaces, ozone generated intensively in the ion generating portion is prevented, diffusion can be prevented, and decomposition can be performed in the heat space of the discharge field. Can be removed. When the gap in the discharge space is extremely small and does not reach 280 μm, the discharge starting voltage is lowered by Paschen's law, and discharge abnormalities such as short-circuiting are likely to occur.
If m is exceeded, the diffusion of discharge products is likely to occur, and the discharge starting voltage is too high, so that discharge is not generated at a low voltage and sparks frequently occur due to application of a high voltage. In this case, the reduction in efficiency, in which the amount of generated ions is small relative to the input energy, becomes remarkable.

【0074】請求項5に係る発明においては、請求項1
記載のイオン発生器において、印加する交流電圧の周波
数が2.0kHzから5.0kHzの間であり、且つ前
記交流電圧の先頭値が2.5kVから5.0kVの間で
あることを特徴としているので、請求項1の効果に加え
て、5kHz以下の周波数、5kV以下の最大電圧を有
する交流電圧を印加することで、低電圧、低消費電力、
高効率なイオン発生が得られる。従来技術では帯電に必
要なイオン量を確保するため高い周波数(6kHz以
上)の場合が多かったが、窒素酸化物が発生しやすくな
ることがわかっていた。本発明では、空気中の水分など
と関連して像担持体等の被帯電物の劣化を来す窒素酸化
物を抑制し、放電電源の容量、形状を小型化できる効率
的なイオン生成が可能である。
In the invention according to claim 5, claim 1 is
In the ion generator described above, the frequency of the applied AC voltage is between 2.0 kHz and 5.0 kHz, and the leading value of the AC voltage is between 2.5 kV and 5.0 kV. Therefore, in addition to the effect of claim 1, by applying an AC voltage having a frequency of 5 kHz or less and a maximum voltage of 5 kV or less, low voltage, low power consumption,
Highly efficient ion generation is obtained. In the prior art, a high frequency (6 kHz or more) was often used to secure the amount of ions required for charging, but it was found that nitrogen oxides were likely to be generated. According to the present invention, it is possible to suppress nitrogen oxides that cause deterioration of a charged object such as an image carrier in association with moisture in the air and to efficiently generate ions that can reduce the capacity and shape of a discharge power supply. It is.

【0075】請求項6に係る発明においては、請求項3
記載のイオン発生器において、導体電極および誘電体に
よって構成される放電空間の空隙が280μmから39
0μmであることを特徴としているので、請求項3の効
果に加え、イオン発生部分に集中的に生じるオゾンを閉
じ込め拡散を防止すると共に放電場の熱空間内で分解が
可能となり、有害物質が効率的に除去できる。尚、放電
空間の空隙が極端に小さく280μmに達しない場合に
はパッシェン則によって放電開始電圧の低下を来たし短
絡等の放電異常が起こりやすく、空隙が大きく400μ
mを越えるようになると放電生成物の拡散が起こりやす
く、且つ放電開始電圧が大きくなりすぎ低電圧では放電
が生起されず、また、高電圧印加によるスパークが頻発
する。この場合には投入したエネルギーの割にはイオン
発生量が少ないという効率の低下が顕著になってくる。
In the invention according to claim 6, claim 3
In the ion generator described above, the gap of the discharge space formed by the conductor electrode and the dielectric is 280 μm to 39
Since the thickness is 0 μm, in addition to the effect of claim 3, ozone intensively generated in the ion generating portion is prevented, diffusion is prevented, and decomposition is possible in the heat space of the discharge field. Can be removed. If the gap in the discharge space is extremely small and does not reach 280 μm, the discharge starting voltage is reduced by Paschen's law, and discharge abnormalities such as short circuits are likely to occur.
If m is exceeded, the diffusion of discharge products is likely to occur, and the discharge starting voltage is too high, so that discharge is not generated at a low voltage and sparks frequently occur due to application of a high voltage. In this case, the reduction in efficiency, in which the amount of generated ions is small relative to the input energy, becomes remarkable.

【0076】請求項7に係る発明においては、請求項3
記載のイオン発生器において、印加する交流電圧の周波
数が2.0kHzから5.0kHzの間であり、且つ前
記交流電圧の先頭値が2.5kVから5.0kVの間で
あることを特徴としているので、請求項3の効果に加
え、5kHz以下の周波数、5kV以下の最大電圧を有
する交流電圧を印加することで、低電圧、低消費電力、
高効率なイオン発生が得られる。また、従来技術では帯
電に必要なイオン量を確保するため高い周波数(6kH
z以上)の交流電圧を印加する場合が多かったが、この
ような高い周波数では窒素酸化物が発生しやすくなるこ
とがわかっていた。これに対して本発明では、5kHz
以下の周波数、5kV以下の最大電圧を有する交流電圧
を印加するので、空気中の水分などと関連して像担持体
等の被帯電体の劣化を来す窒素酸化物を抑制し、且つ放
電電源の容量、形状を小型化でき、効率的なイオン生成
が可能となる。
In the invention according to claim 7, claim 3
In the ion generator described above, the frequency of the applied AC voltage is between 2.0 kHz and 5.0 kHz, and the leading value of the AC voltage is between 2.5 kV and 5.0 kV. Therefore, in addition to the effect of claim 3, by applying an AC voltage having a frequency of 5 kHz or less and a maximum voltage of 5 kV or less, low voltage, low power consumption,
Highly efficient ion generation is obtained. Further, in the prior art, a high frequency (6 kHz) is used to secure an ion amount necessary for charging.
z or more) was applied in many cases, but it was found that nitrogen oxides were easily generated at such a high frequency. On the other hand, in the present invention, 5 kHz
Since an AC voltage having a frequency below 5 kV and a maximum voltage of 5 kV or less is applied, it is possible to suppress nitrogen oxides which may cause deterioration of a member to be charged such as an image carrier in association with moisture in the air, and to provide a discharge power source. Can be reduced in size and shape, and efficient ion generation can be achieved.

【0077】請求項8に係る発明においては、請求項2
または3記載のイオン発生器において、誘電正接が大き
い部材からなる要素においては無声放電によってイオン
を発生し、誘電正接が小さい部材からなる要素において
は沿面放電によってイオンを発生することを特徴として
いるので、請求項2または3の効果に加え、誘電正接の
値が大きい部材からなる放電電極には交流高周波を印加
して放電空間全体で無声放電を生起するので、放電空間
内に生じるオゾンを熱空間で分解除去できる。この場合
は熱の作用が放電空間全体に及ぼされ効率よくオゾンを
分解すると共に、帯電に必要なイオンを放電空間いっぱ
いに確保できる。一方、上記の熱空間からの熱輻射は、
誘電正接の値が小さい部材からなる放電電極で遮断され
像担持体等の被帯電体には届かない。また、誘電正接の
値が小さい放電電極では電極構造によって沿面放電が起
こり電極表面に沿った放電が生起されるため、像担持体
等の被帯電体への熱及び放電光の影響が避けられる。
In the invention according to claim 8, claim 2
Or the ion generator according to item 3, characterized in that an element composed of a member having a large dielectric tangent generates ions by silent discharge, and an element composed of a member having a small dielectric tangent generates ions by creeping discharge. In addition to the effect of claim 2 or 3, in addition to applying an AC high frequency to a discharge electrode made of a member having a large value of dielectric loss tangent, a silent discharge is generated in the entire discharge space. Can be decomposed and removed. In this case, the action of heat is exerted on the entire discharge space to efficiently decompose ozone, and ions necessary for charging can be secured in the entire discharge space. On the other hand, the heat radiation from the heat space is
It is cut off by a discharge electrode made of a member having a small dielectric loss tangent and does not reach a member to be charged such as an image carrier. Further, in a discharge electrode having a small dielectric loss tangent, a creeping discharge is generated by the electrode structure and a discharge is generated along the electrode surface, so that the influence of heat and discharge light on a member to be charged such as an image carrier is avoided.

【0078】前述の請求項2または3の構成では、誘電
正接の値が大きい誘電体部材を用いた要素からなるイオ
ン発生器は、接地に対して負の電位が与えられて負の電
荷を持ったイオンはイオン発生器から放出されるが、そ
れだけでは放出の力とはならず、放電電流に対して負イ
オン電流としてイオン発生器の外にある電極に得られる
電流は少ない。そこで請求項9に係る発明においては、
請求項2または3の構成に加えて、イオン発生器に対し
て正に高い電位を与えた第一のイオン引出し電極を付設
することにより、帯電に十分な電流量の負イオン流を得
ることができる。同様に、誘電正接の値が小さい誘電体
部材を用いた要素からなるイオン発生器に対しては、正
に高く、且つ第一のイオン引き出し電極よりもさらに正
に高い電位を与えた第二のイオン引き出し電極を付設す
ることで大量の負イオンをドリフトできる。従って2つ
のイオン発生器から効率よく帯電のためのイオン流を引
き出すことができ、低消費電力化と放電生成物の低減を
同時に行うことが可能となる。
According to the second or third aspect of the present invention, an ion generator including an element using a dielectric member having a large dielectric loss tangent has a negative electric charge given a negative potential with respect to the ground. The discharged ions are released from the ion generator, but the ion alone does not act as a discharging force, and a small amount of current is obtained as a negative ion current with respect to the discharge current at the electrode outside the ion generator. Therefore, in the invention according to claim 9,
In addition to the configuration of the second or third aspect, by providing a first ion extraction electrode that gives a positively high potential to the ion generator, it is possible to obtain a negative ion current having a sufficient current amount for charging. it can. Similarly, for an ion generator composed of an element using a dielectric member having a small dielectric loss tangent, a second positive electrode having a higher positive potential and a higher positive potential than the first ion extraction electrode. By providing an ion extraction electrode, a large amount of negative ions can be drifted. Therefore, it is possible to efficiently extract an ion flow for charging from the two ion generators, and it is possible to simultaneously reduce power consumption and reduce discharge products.

【0079】電子写真方式の画像形成装置では、像担持
体として光を感じて電荷を生成する感光体が用いられる
が、このような場合、特に光や熱の影響が感光体の特性
劣化や寿命に直接及ぶ。そこで請求項10に係る発明に
おいては、請求項2または3の構成に加えて、誘電正接
が小さい部材からなる要素と被帯電体(感光体等)の間
には、放電光を遮光する遮蔽板が付設されていることに
より、感光体等への帯電中に不必要な光が当たることが
避けられるので、帯電特性への影響を回避することがで
きる。また、沿面放電はとりわけ電極表面に沿って放電
が行き渡るため、イオン発生器からイオンが放出される
中心部では放電光が集中することがない上に、遮光板を
付設することで感光体等への不要な光照射を完全に防ぐ
ことができる。
In an electrophotographic image forming apparatus, a photoreceptor which generates light by sensing light is used as an image carrier. In such a case, the effects of light and heat degrade characteristics and life of the photoreceptor. Directly. Therefore, in a tenth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second or third aspect, a shielding plate for shielding discharge light is provided between an element made of a member having a small dielectric loss tangent and a member to be charged (photosensitive member or the like). Since unnecessary light is prevented from shining during charging of the photoreceptor or the like, the influence on the charging characteristics can be avoided. In addition, since surface discharge is particularly spread along the electrode surface, the discharge light is not concentrated at the center where the ions are emitted from the ion generator, and the light shielding plate is attached to the photosensitive member, etc. Unnecessary light irradiation can be completely prevented.

【0080】前述の請求項2または3の構成では、誘電
正接の値が大きい誘電体部材を用いた要素からなるイオ
ン発生器では、オゾンを熱空間で分解し大部分を除去す
る効果があるが、除去されずに残ったオゾンや窒素酸化
物はイオンと共に誘電正接の値が小さい誘電体部材から
なる要素のイオン発生器に到達する。そこで、請求項1
1に係る発明においては、請求項2または3の構成に加
えて、誘電正接が小さい部材からなる要素の内部に配設
された第二のイオン引き出し電極は周囲の放電空間より
は負電位に保たれ、且つ前記イオン引き出し電極の表面
は光触媒物質を含有していることにより、イオンのドリ
フトを速く行い且つ放電生成物を光触媒によって効率よ
く分解することができる。すなわち、第二のイオン引き
出し電極は第一のイオン引き出し電極よりは正に高い電
位に保たれているので負イオンはドリフトが速く起こり
引き出しと共に負イオンを追い出す作用をする。また、
オゾンや窒素酸化物は光触媒によって容易に分解され
る。尚、放電光には波長が短い紫外光成分を多く含んで
おり光触媒をたやすく活性化することができるため、オ
ゾンや窒素酸化物の分解除去が効率的に行われる。
In the configuration of the second or third aspect, an ion generator composed of an element using a dielectric member having a large dielectric loss tangent has the effect of decomposing ozone in a heat space and removing most of it. The ozone and nitrogen oxides remaining without being removed together with the ions reach the ion generator, which is an element made of a dielectric member having a small dielectric loss tangent. Therefore, claim 1
In the invention according to the first aspect, in addition to the configuration of the second or third aspect, the second ion extraction electrode provided inside the element made of a member having a small dielectric loss tangent is maintained at a negative potential more than the surrounding discharge space. Since the surface of the ion extraction electrode contains a photocatalytic substance, the ions can be quickly drifted and the discharge products can be efficiently decomposed by the photocatalyst. That is, since the second ion extraction electrode is maintained at a positively higher potential than the first ion extraction electrode, the negative ions drift quickly and act to drive out the negative ions together with the extraction. Also,
Ozone and nitrogen oxides are easily decomposed by the photocatalyst. Since the discharge light contains many ultraviolet light components having a short wavelength and can easily activate the photocatalyst, the decomposition and removal of ozone and nitrogen oxides are efficiently performed.

【0081】請求項12に係る発明においては、請求項
1の構成に加えて、電極構造は、同軸円筒形を有する導
体電極並びに誘電体部材から構成されており、前記電極
構造を多数にわたり一線状に配列することを特徴として
おり、放電空間を個別化かつ微細化することで、放電空
間における放電エネルギーロスが非常に小さく均一性を
大きい帯電幅に対しても保証することができる。また、
放電生成物の放散、拡散を防止し、低電圧、低い周波数
の交流を印加することでイオン発生ができるため、放電
生成物量自体も小さく抑えることが可能になる。さらに
本発明では、微細化された放電電極の集積が可能である
ため、任意の帯電幅にわたって構成することが可能であ
り、ユニット化すれば長尺な長さを持つ帯電装置を作る
ことが容易である。また、帯電装置の一部が汚染や異常
放電で故障した場合でも故障ユニットの交換だけで済む
ためコスト面でのメリットも大きい。
According to a twelfth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the electrode structure is composed of a conductor electrode having a coaxial cylindrical shape and a dielectric member. It is characterized in that the discharge space is individualized and miniaturized, so that the discharge energy loss in the discharge space is very small and uniformity can be ensured even for a large charging width. Also,
Since the discharge products can be prevented from being diffused and diffused and ions can be generated by applying a low-voltage, low-frequency alternating current, the amount of the discharge products themselves can be reduced. Further, according to the present invention, since it is possible to integrate a miniaturized discharge electrode, it is possible to form the charging device over an arbitrary charging width. It is. Further, even if a part of the charging device fails due to contamination or abnormal discharge, only the replacement of the failed unit is sufficient, so that there is a great merit in cost.

【0082】請求項13に係る発明においては、請求項
2または3の構成に加えて、誘電正接が大きい部材から
なる要素は同軸円筒形を有する導体電極並びに誘電体部
材で構成されるか、もしくは平行平板形状を有する導体
電極並びに誘電体部材で構成されており、誘電正接が小
さい部材からなる要素は、平行平板形状を有する導体電
極並びに誘電体部材から構成されていることを特徴とし
ており、誘電正接の値が大きい誘電体部材を用いた要素
(イオン発生器)および誘電正接の値が小さい誘電体部
材からなる要素(イオン発生器)がユニット化できるた
め、請求項12と同様の効果が得られる。特に誘電正接
の値が小さい誘電体部材からなるイオン発生器は、熱お
よび放電光の影響を回避する機構をユニット化するのが
容易であるため、イオン発生器の2つの機能を組み合わ
せて高帯電能(高速帯電)を実現できる帯電装置の制作
が可能となる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in addition to the constitution of the second or third aspect, the element made of a member having a large dielectric loss tangent is constituted by a conductor electrode having a coaxial cylindrical shape and a dielectric member, or It is constituted by a conductor electrode having a parallel plate shape and a dielectric member, and the element made of a member having a small dielectric loss tangent is characterized by being constituted by a conductor electrode having a parallel plate shape and a dielectric member, Since an element using a dielectric member having a large tangent value (ion generator) and an element including a dielectric member having a small dielectric tangent value (ion generator) can be unitized, the same effect as that of the twelfth aspect is obtained. Can be In particular, an ion generator made of a dielectric member having a small dielectric loss tangent is easy to unitize a mechanism for avoiding the effects of heat and discharge light. It is possible to produce a charging device capable of realizing high performance (high-speed charging).

【0083】請求項14に係る発明においては、請求項
12または13記載のイオン発生器において、同軸円筒
形を有する導体電極並びに誘電体部材で構成される要素
を複数配置したものをユニットとするか、あるいは1対
の対向する平行平板状の導体電極並びに誘電体部材で構
成されたものをユニットとして、このユニットごとに接
離可能な構造を有し、任意のユニット個数を組み合わせ
ることにより、任意の帯電幅を自由に設定できることを
特徴としており、帯電装置として請求項2に記載される
ような2種類の要素(イオン発生器)からなる構成を採
ると、オゾンなどの放電生成物が極めて少ない反面、低
消費電力の効率がよい帯電装置を構成できる。また、本
発明のような機能を持ったイオン発生器の基本ユニット
を設計、製作しておけば、これらの複数の組み合わせで
長尺なサイズを持つ帯電幅の大きい帯電装置が容易に構
成できる。加えて、要求される帯電速度に応じた設計製
作も容易にできるため製造コスト面での利点が大きい。
また、万が一何らかの原因で帯電装置の一部に故障が生
じた場合でも該当する部分だけの交換でよく、稼働時の
ランニングコスト、部品交換コストが低減できる。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the ion generator according to the twelfth or thirteenth aspect, a unit in which a plurality of elements constituted by a conductor electrode having a coaxial cylindrical shape and a dielectric member are arranged is referred to as a unit. Or a unit composed of a pair of opposing parallel-plate-shaped conductor electrodes and a dielectric member, as a unit, having a structure that can be separated from and connected to each unit. It is characterized in that the charging width can be freely set, and when the charging device is configured with two types of elements (ion generators) as described in claim 2, discharge products such as ozone are extremely small. Thus, a charging device with low power consumption and high efficiency can be constructed. Further, if a basic unit of the ion generator having the function as in the present invention is designed and manufactured, a charging device having a long size and a large charging width can be easily configured by combining a plurality of these units. In addition, it is easy to design and manufacture according to the required charging speed, so that there is a great advantage in terms of manufacturing cost.
Further, even if a failure occurs in a part of the charging device for some reason, only the corresponding portion needs to be replaced, and the running cost and the component replacement cost during operation can be reduced.

【0084】請求項15に係る発明においては、被帯電
体を帯電させるための帯電方法において、請求項1〜1
4のうちの何れか一つに記載のイオン発生器を用い、該
イオン発生器により発生した荷電粒子により被帯電体を
帯電させることを特徴としているので、請求項1〜14
のうちの何れか一つと同様の効果が得られ、非接触の状
態で放電生成物を極小化することができ、且つ高速帯電
も可能とする帯電方法を実現することができる。また、
請求項16に係る発明においては、被帯電体を帯電させ
るための帯電装置において、請求項1〜14のうちの何
れか一つに記載のイオン発生器を備え、該イオン発生器
により発生した荷電粒子により被帯電体を帯電させるこ
とを特徴としているので、請求項1〜14のうちの何れ
か一つと同様の効果が得られ、非接触の状態で放電生成
物を極小化することができ、且つ高速帯電も可能とする
帯電装置を実現することができる。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a charging method for charging a member to be charged.
The charged object generated by the ion generator is charged by using the ion generator according to any one of the items (4) to (5), so that the charged object is charged.
The same effect as any one of the above is obtained, a discharge method can be minimized in a non-contact state, and a charging method capable of high-speed charging can be realized. Also,
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a charging device for charging an object to be charged, comprising the ion generator according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein a charge generated by the ion generator is provided. Since the object to be charged is characterized by being charged with particles, the same effect as any one of claims 1 to 14 can be obtained, and a discharge product can be minimized in a non-contact state, In addition, a charging device capable of high-speed charging can be realized.

【0085】請求項17に係る発明においては、被帯電
物である像担持体を帯電し、該像担持体上に潜像を形成
し、該潜像を現像して可視像化した後、像担持体上の可
視像を転写材に転写して画像を形成する画像形成装置に
おいて、被帯電物である像担持体を帯電する手段、もし
くは像担持体上の可視像を転写材に転写する手段、ある
いは像担持体を除電する手段として、請求項1〜14の
うちの何れか一つに記載のイオン発生器、もしくは請求
項15に記載の帯電方法、あるいは請求項16に記載の
帯電装置を搭載したことを特徴としているので、請求項
1〜16のうちの何れか一つと同様の効果が得られ、画
像形成装置として必要な高速帯電まで対応できるうえ、
従来技術では解決できなかった高速化とオゾン排出の低
減化の両者が一挙に解決可能である。従って、オゾン及
びNOX 等の放電生成物の発生を低減し、UL規格、T
UV規格、BAM規格などの規格を満たし、且つ、高速
記録を可能とするす画像形成装置を実現することができ
る。さらに請求項17に係る発明においては、放電生成
物が極小であるため帯電装置周辺の部品、例えば感光体
の寿命が従来技術と比較して向上する。また、帯電装置
のユニット化が容易にできるため、帯電装置の製造、ラ
ンニング、故障交換に関わる費用が大幅に削減できる。
According to the seventeenth aspect of the present invention, the image carrier as an object to be charged is charged, a latent image is formed on the image carrier, and the latent image is developed into a visible image. In an image forming apparatus for forming an image by transferring a visible image on an image carrier to a transfer material, a means for charging the image carrier as an object to be charged, or a visible image on the image carrier on a transfer material. The ion generator according to any one of claims 1 to 14, or the charging method according to claim 15, or the charging method according to claim 16, as a means for transferring or a means for removing charge from the image carrier. Since it is characterized by having a charging device, the same effect as any one of claims 1 to 16 can be obtained, and it can cope with high-speed charging required as an image forming apparatus.
Both high speed and reduction of ozone emission, which could not be solved by the prior art, can be solved at once. Therefore, to reduce the generation of discharge products such as ozone and NO X, UL standards, T
An image forming apparatus that satisfies standards such as the UV standard and the BAM standard and enables high-speed recording can be realized. Further, in the invention according to the seventeenth aspect, since the discharge products are extremely small, the life of components around the charging device, for example, the photoreceptor is improved as compared with the prior art. Further, since the charging device can be easily made into a unit, costs related to manufacturing, running, and replacement of the charging device can be significantly reduced.

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

【図1】本発明に係るイオン発生器を用いた帯電装置の
一例を示す構成説明図である。
FIG. 1 is a configuration explanatory view showing an example of a charging device using an ion generator according to the present invention.

【図2】本発明に係るイオン発生器に用いられる同軸円
筒形放電電極の別の構成例を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another configuration example of the coaxial cylindrical discharge electrode used in the ion generator according to the present invention.

【図3】本発明に係るイオン発生器に用いられる平行平
板形放電電極の一例を示す構成説明図であり、(a)は
平行平板形放電電極の上面図と側面図、(b)は平行平
板形放電電極の斜視図である。
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams showing an example of a parallel plate type discharge electrode used in the ion generator according to the present invention, wherein FIG. FIG. 2 is a perspective view of a flat discharge electrode.

【図4】本発明に係るイオン発生器を帯電装置として用
いた場合の構成・動作の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a configuration and operation when the ion generator according to the present invention is used as a charging device.

【図5】本発明に係るイオン発生器の別の例を示す構成
説明図であり、(a)はイオン発生器と放電電極の断面
構造を示す図、(b)は(a)のA−A’線部分の断面
図である。
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams illustrating a configuration of another example of the ion generator according to the present invention, in which FIG. It is sectional drawing of the A 'line part.

【図6】本発明に係るイオン発生器のさらに別の例を示
す構成説明図であり、(a)は平行平板形放電電極ユニ
ットを直列接続して構成したイオン発生器の外観と接続
部の構造を示す図、(b)は平行平板形放電電極ユニッ
トを並列接続して構成したイオン発生器の外観と接続部
の構造を示す図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing the configuration of still another example of the ion generator according to the present invention, wherein FIG. 6 (a) shows the external appearance of an ion generator configured by connecting parallel plate type discharge electrode units in series and the connection part. FIG. 2B is a diagram showing the structure, and FIG. 2B is a diagram showing the external appearance of an ion generator configured by connecting parallel plate-shaped discharge electrode units in parallel and the structure of a connection portion.

【図7】熱空間におけるオゾンの生成・分解速度と分解
反応速度式の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an ozone generation / decomposition rate and a decomposition reaction rate equation in a heat space.

【図8】モデル細管における気体の流れの説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a gas flow in a model capillary.

【図9】本発明による帯電方法の概念の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a concept of a charging method according to the present invention.

【図10】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略
構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:要素1のイオン発生器 2:第一のイオン引き出し電極 3:要素2のイオン発生器 4:像担持体(感光体ドラム等) 6:中心電極 7:外部誘導電極 8:誘電体円筒(絶縁筒) 9:中心電極のコモン電極 10:外部誘導電極のコモン電極 11:交流電源 12:バイアス電源 13:バイアス電源 14:絶縁サポート 15:第一のイオン引き出し電極 16:イオン引き出し電源 17:像担持体(感光体ドラム等) 18:ドラム電流計測器 19:誘電体薄膜 20:金属円筒 21:僅かなギャップ 22:絶縁体 23:金属導体電極 24:誘電正接が大きい誘電体 25:導通電極 26:放電電極 27:誘電正接が小さい誘電体 28:埋込電極 29:線状電極 30:交流高周波電源 31:絶縁サポート 32:側壁 33:遮光板 34:第二のイオン引き出し電極 35:平行平板形放電電極ユニット 36:固定接続端子 41:像担持体(感光体ドラム) 42:帯電装置 43:光書き込み装置 44:現像装置 45:給紙部 46:レジストローラ 47:転写装置 48:クリーニング装置 49:除電装置 50:定着装置 1: Element 1 ion generator 2: First ion extraction electrode 3: Element 2 ion generator 4: Image carrier (photosensitive drum, etc.) 6: Central electrode 7: External induction electrode 8: Dielectric cylinder ( 9: Common electrode of center electrode 10: Common electrode of external induction electrode 11: AC power supply 12: Bias power supply 13: Bias power supply 14: Insulation support 15: First ion extraction electrode 16: Ion extraction power supply 17: Image Carrier (photosensitive drum etc.) 18: Drum current measuring device 19: Dielectric thin film 20: Metal cylinder 21: Slight gap 22: Insulator 23: Metal conductor electrode 24: Dielectric material having large dielectric loss tangent 25: Conductive electrode 26 : Discharge electrode 27: Dielectric material having small dielectric loss tangent 28: Embedded electrode 29: Linear electrode 30: AC high frequency power supply 31: Insulation support 32: Side wall 33: Light shielding plate 34 Second ion extraction electrode 35: parallel plate type discharge electrode unit 36: fixed connection terminal 41: image carrier (photosensitive drum) 42: charging device 43: optical writing device 44: developing device 45: paper feed unit 46: resist Roller 47: Transfer device 48: Cleaning device 49: Static elimination device 50: Fixing device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 達哉 東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株式 会社リコー内 (72)発明者 近藤 浩 東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H003 AA18 BB11 BB14 BB16 CC01 EE08 EE12 2H032 AA02 BA23 2H035 AA02 AA03 AA04 AA05 AB03 CA07 CB01 5G067 AA65 DA19  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Tatsuya Sato, Inventor 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo, Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Kondo 1-3-6, Nakamagome, Ota-ku, Tokyo・ F-term in Ricoh Co., Ltd. (reference) 2H003 AA18 BB11 BB14 BB16 CC01 EE08 EE12 2H032 AA02 BA23 2H035 AA02 AA03 AA04 AA05 AB03 CA07 CB01 5G067 AA65 DA19

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】導体電極の間に誘電体を配設し、これらに
挟まれた概ね閉空間をなす微細な放電空間を有した電極
構造を備え、前記導体電極間に交流電圧を印加して放電
によって荷電粒子を発生するイオン発生器であって、 前記誘電体は、高周波誘電特性のうち誘電正接の値が3
0×10-4以上の値であることを特徴とするイオン発生
器。
An electrode structure having a fine discharge space defining a substantially closed space interposed between the conductor electrodes, and applying an AC voltage between the conductor electrodes. An ion generator for generating charged particles by discharge, wherein the dielectric has a dielectric loss tangent of 3 among high-frequency dielectric characteristics.
An ion generator having a value of 0 × 10 −4 or more.
【請求項2】導体電極の間に誘電体を配設し、これらに
挟まれた概ね閉空間をなす微細な放電空間を有した電極
構造を備え、前記導体電極間に交流電圧を印加して放電
によって荷電粒子を発生するイオン発生器であって、 誘電正接が大きい部材から成る要素と誘電正接が小さい
部材から成る要素の2種類から成る要素で構成されたこ
とを特徴とするイオン発生器。
2. An electrode structure comprising a dielectric material disposed between conductor electrodes and having a fine discharge space defining a substantially closed space interposed therebetween, and applying an AC voltage between the conductor electrodes. An ion generator for generating charged particles by discharging, comprising: an element composed of a member having a large dielectric tangent and an element composed of a member having a small dielectric tangent.
【請求項3】導体電極の間に誘電体を配設し、これらに
挟まれた概ね閉空間をなす微細な放電空間を有した電極
構造を備え、前記導体電極間に交流電圧を印加して放電
によって荷電粒子を発生するイオン発生器であって、 前記誘電体の誘電正接の値が、30×10-4以上の部材
で構成される要素と10×10-4以上の部材で構成され
る要素の2種類から成ることを特徴とするイオン発生
器。
3. An electrode structure having a fine discharge space defining a substantially closed space sandwiched between the conductor electrodes by providing a dielectric between the conductor electrodes, and applying an AC voltage between the conductor electrodes. An ion generator for generating charged particles by discharge, wherein a value of a dielectric loss tangent of the dielectric is 30 × 10 −4 or more and 10 × 10 −4 or more. An ion generator comprising two types of elements.
【請求項4】請求項1記載のイオン発生器において、 導体電極および誘電体によって構成される放電空間の空
隙が280μmから390μmであることを特徴とする
イオン発生器。
4. The ion generator according to claim 1, wherein the gap of the discharge space defined by the conductor electrode and the dielectric is 280 μm to 390 μm.
【請求項5】請求項1記載のイオン発生器において、 印加する交流電圧の周波数が2.0kHzから5.0k
Hzの間であり、且つ前記交流電圧の先頭値が2.5k
Vから5.0kVの間であることを特徴とするイオン発
生器。
5. The ion generator according to claim 1, wherein the frequency of the applied AC voltage is from 2.0 kHz to 5.0 kHz.
Hz, and the leading value of the AC voltage is 2.5 k
An ion generator characterized by being between V and 5.0 kV.
【請求項6】請求項3記載のイオン発生器において、 導体電極および誘電体によって構成される放電空間の空
隙が280μmから390μmであることを特徴とする
イオン発生器。
6. The ion generator according to claim 3, wherein the gap of the discharge space defined by the conductor electrode and the dielectric is 280 μm to 390 μm.
【請求項7】請求項3記載のイオン発生器において、 印加する交流電圧の周波数が2.0kHzから5.0k
Hzの間であり、且つ前記交流電圧の先頭値が2.5k
Vから5.0kVの間であることを特徴とするイオン発
生器。
7. The ion generator according to claim 3, wherein the frequency of the applied AC voltage is 2.0 kHz to 5.0 kHz.
Hz, and the leading value of the AC voltage is 2.5 k
An ion generator characterized by being between V and 5.0 kV.
【請求項8】請求項2または3記載のイオン発生器にお
いて、 誘電正接が大きい部材からなる要素においては無声放電
によってイオンを発生し、誘電正接が小さい部材からな
る要素においては沿面放電によってイオンを発生するこ
とを特徴とするイオン発生器。
8. The ion generator according to claim 2 or 3, wherein an element composed of a member having a large dielectric tangent generates ions by silent discharge, and an element composed of a member having a small dielectric tangent generates ions by creeping discharge. An ion generator characterized by being generated.
【請求項9】請求項2または3記載のイオン発生器にお
いて、 誘電正接が大きい部材からなる要素と、誘電正接が小さ
い部材からなる要素との間には、第一のイオン引き出し
電極が配設され、且つ誘電正接が小さい部材からなる要
素の内部には、第二のイオン引き出し電極が配設されて
いることを特徴とするイオン発生器。
9. The ion generator according to claim 2, wherein a first ion extraction electrode is provided between an element made of a member having a large dielectric tangent and an element made of a member having a small dielectric tangent. An ion generator, wherein a second ion extraction electrode is provided inside an element made of a member having a small dielectric loss tangent.
【請求項10】請求項2または3記載のイオン発生器に
おいて、 誘電正接が小さい部材からなる要素と被帯電体の間に
は、放電光を遮光する遮蔽板が付設されていることを特
徴とするイオン発生器。
10. The ion generator according to claim 2, wherein a shield plate for shielding discharge light is provided between an element made of a member having a small dielectric loss tangent and the member to be charged. Ion generator.
【請求項11】請求項2または3記載のイオン発生器に
おいて、 誘電正接が小さい部材からなる要素の内部に配設された
第二のイオン引き出し電極は周囲の放電空間よりは負電
位に保たれ、且つ前記イオン引き出し電極の表面は光触
媒物質を含有していることを特徴とするイオン発生器。
11. The ion generator according to claim 2, wherein the second ion extraction electrode disposed inside the element made of a member having a small dielectric loss tangent is kept at a negative potential more than the surrounding discharge space. An ion generator, wherein the surface of the ion extraction electrode contains a photocatalytic substance.
【請求項12】請求項1記載のイオン発生器において、 電極構造は、同軸円筒形を有する導体電極並びに誘電体
部材から構成されており、前記電極構造を多数にわたり
一線状に配列することを特徴とするイオン発生器。
12. The ion generator according to claim 1, wherein the electrode structure is composed of a conductor electrode having a coaxial cylindrical shape and a dielectric member, and a large number of said electrode structures are linearly arranged. And an ion generator.
【請求項13】請求項2または3記載のイオン発生器に
おいて、 誘電正接が大きい部材からなる要素は同軸円筒形を有す
る導体電極並びに誘電体部材で構成されるか、もしくは
平行平板形状を有する導体電極並びに誘電体部材で構成
されており、誘電正接が小さい部材からなる要素は、平
行平板形状を有する導体電極並びに誘電体部材から構成
されていることを特徴とするイオン発生器。
13. The ion generator according to claim 2, wherein the element made of a member having a large dielectric loss tangent is made up of a conductor electrode having a coaxial cylindrical shape and a dielectric member, or a conductor having a parallel plate shape. An ion generator comprising an electrode and a dielectric member, wherein the element made of a member having a small dielectric loss tangent is composed of a conductor electrode and a dielectric member having a parallel plate shape.
【請求項14】請求項12または13記載のイオン発生
器において、 同軸円筒形を有する導体電極並びに誘電体部材で構成さ
れる要素を複数配置したものをユニットとするか、ある
いは1対の対向する平行平板状の導体電極並びに誘電体
部材で構成されたものをユニットとして、このユニット
ごとに接離可能な構造を有し任意のユニット個数を組み
合わせることにより、任意の帯電幅を自由に設定できる
ことを特徴とするイオン発生器。
14. An ion generator according to claim 12, wherein a plurality of elements each comprising a conductor electrode having a coaxial cylindrical shape and a dielectric member are disposed as a unit, or a pair of opposing elements is provided. As a unit composed of a parallel plate-shaped conductor electrode and a dielectric member, each unit has a structure that can be separated and brought into contact with each other, and it is possible to freely set an arbitrary charging width by combining an arbitrary number of units. Characterized ion generator.
【請求項15】被帯電体を帯電させるための帯電方法に
おいて、 請求項1〜14のうちの何れか一つに記載のイオン発生
器を用い、該イオン発生器により発生した荷電粒子によ
り被帯電体を帯電させることを特徴とする帯電方法。
15. A charging method for charging an object to be charged, wherein the ion generator according to any one of claims 1 to 14 is used, and is charged by charged particles generated by the ion generator. A charging method characterized by charging a body.
【請求項16】被帯電体を帯電させるための帯電装置に
おいて、 請求項1〜14のうちの何れか一つに記載のイオン発生
器を備え、該イオン発生器により発生した荷電粒子によ
り被帯電体を帯電させることを特徴とする帯電装置。
16. A charging device for charging an object to be charged, comprising: the ion generator according to claim 1; A charging device for charging a body.
【請求項17】被帯電物である像担持体を帯電し、該像
担持体上に潜像を形成し、該潜像を現像して可視像化し
た後、像担持体上の可視像を転写材に転写して画像を形
成する画像形成装置において、 被帯電物である像担持体を帯電する手段、もしくは像担
持体上の可視像を転写材に転写する手段、あるいは像担
持体を除電する手段として、請求項1〜14のうちの何
れか一つに記載のイオン発生器、もしくは請求項15に
記載の帯電方法、あるいは請求項16に記載の帯電装置
を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
17. An image bearing member to be charged is charged, a latent image is formed on the image bearing member, and the latent image is developed into a visible image. In an image forming apparatus for transferring an image to a transfer material to form an image, a means for charging an image carrier as an object to be charged, or a means for transferring a visible image on the image carrier to a transfer material, or an image carrier As means for neutralizing a body, the ion generator according to any one of claims 1 to 14, the charging method according to claim 15, or the charging device according to claim 16 is mounted. Characteristic image forming apparatus.
JP2000224137A 2000-07-25 2000-07-25 Ion generator, method and device for electrifying, and image forming device Pending JP2002040757A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000224137A JP2002040757A (en) 2000-07-25 2000-07-25 Ion generator, method and device for electrifying, and image forming device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000224137A JP2002040757A (en) 2000-07-25 2000-07-25 Ion generator, method and device for electrifying, and image forming device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002040757A true JP2002040757A (en) 2002-02-06

Family

ID=18718148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000224137A Pending JP2002040757A (en) 2000-07-25 2000-07-25 Ion generator, method and device for electrifying, and image forming device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002040757A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004019462A1 (en) * 2002-08-23 2004-03-04 Daito Co., Ltd. Ion generator
JPWO2003098759A1 (en) * 2002-05-15 2005-09-22 アレイプロトテック株式会社 Ion generator, electrode and remote control
US7885561B2 (en) 2007-06-20 2011-02-08 Sharp Kabushiki Kaisha Electric charging device, image forming apparatus, electric charging method, and manufacturing method of electric charging device
JP2013057937A (en) * 2011-09-07 2013-03-28 Xerox Corp Active ozone scrubber

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2003098759A1 (en) * 2002-05-15 2005-09-22 アレイプロトテック株式会社 Ion generator, electrode and remote control
WO2004019462A1 (en) * 2002-08-23 2004-03-04 Daito Co., Ltd. Ion generator
US7885561B2 (en) 2007-06-20 2011-02-08 Sharp Kabushiki Kaisha Electric charging device, image forming apparatus, electric charging method, and manufacturing method of electric charging device
JP2013057937A (en) * 2011-09-07 2013-03-28 Xerox Corp Active ozone scrubber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4611361B2 (en) Ozone removing apparatus, image forming apparatus equipped with the same, and ozone removing method
US7973291B2 (en) Electronic apparatus
US6493529B1 (en) Charging device with walls surrounding the electrodes which reduce ozone emissions
CN101334606B (en) Ion generating element, charging device and image forming apparatus
JP4764370B2 (en) High-performance solid-state charging device with nanostructure coating
JP4141617B2 (en) Charge generation device, charging device, and image forming apparatus
CN101364711B (en) Ion generating device, method for producing ion generating device, charging device, and image forming apparatus
JP4838637B2 (en) Ion generator
JP2002237368A (en) Ion generator and manufacturing method of the same
JP2002040757A (en) Ion generator, method and device for electrifying, and image forming device
JP4890906B2 (en) Charge applying device and image forming apparatus using the same
JP2007264429A (en) Electron emission element, charging device, process cartridge, and image forming apparatus
JP2002231415A (en) Electric charge generator and method of its manufacture and electrifying method and electrifier and image forming device
US9201332B2 (en) Charger, ion generator, image forming apparatus, and process cartridge
JP4176927B2 (en) Image forming apparatus
US5995781A (en) Image formation apparatus
JP2006143522A (en) Ozone generator
JP2001075336A (en) Electrifying method and device therefor
JP2003140444A (en) Charging device and image forming apparatus using charging device
JP2011069879A (en) Charging device, cartridge for image forming apparatus, and the image forming apparatus
JP4114840B2 (en) Image forming apparatus
JP2006047642A (en) Ion generator and image forming apparatus having ion generator
JP2001176639A (en) Corona discharge device and image forming device
JP2001143849A (en) Electric charge apparatus, electric charge method, and image forming apparatus
JP2007233068A (en) Charge generating device, charging device, image forming apparatus, charge generating method, charging method, and image forming method