JP2010086790A - イオン発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】放電電極を容易に交換できるようにしたイオン発生器を得る。
【解決手段】絶縁基板１０と、絶縁基板１０の溝部１３に嵌合し、固定用基板２０で押圧固定された複数の放電電極１５と、第２の絶縁基板３０上に形成した共通電極３５及び抵抗体３６とからなるイオン発生器。放電電極１５は第１の絶縁基板１０上に着脱可能に取り付けられており、放電電極１５と抵抗体３６とは互いに圧接、好ましくは弾性的に圧接した状態で、電気的に接続されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、イオン発生器、特に、絶縁基板上に並置した複数の放電電極からイオンを帯状に発生させるイオン発生器に関する。

従来、コピー機などの感光体を所定の電位に帯電させるイオン発生器として、特許文献１に記載のものが知られている。このイオン発生器は、絶縁基板上に複数の歯先を有する放電電極とコモン電極を一定間隔を隔てて配置し、放電電極とコモン電極と抵抗体を介して電気的に接続したものである。

ところで、この種のイオン発生器において、放電電極は放電を重ねることにより劣化するため、放電電極を交換する必要が生じる。しかし、従来のイオン発生器では、放電電極が絶縁基板及び抵抗体にそれぞれはんだなどで固着されているため、放電電極の交換ができず、ユニット（絶縁基板、放電電極、抵抗体）自体を交換する必要があり、メンテナンスコスト上昇の原因となっていた。
特開平７−９８５３３号公報

そこで、本発明の目的は、放電電極を容易に交換できるようにしたイオン発生器を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の一形態であるイオン発生器は、
絶縁基板と、前記絶縁基板上に並置された複数の放電電極と、前記放電電極と一定の間隔を隔てて設けられた共通電極と、前記放電電極と前記共通電極との間に両者を電気的に接続するように設けられた抵抗体と、を備え、
前記放電電極は前記絶縁基板上に着脱可能に取り付けられており、
前記放電電極と前記抵抗体とは互いに圧接されていること、
を特徴とする。

本発明によれば、放電電極は抵抗体との間で互いに圧接した状態で絶縁基板上に着脱可能に取り付けられている。従って、放電電極が劣化した場合、放電電極を単体で交換することができる。

以下、本発明に係るイオン発生器の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において同じ部材、部分には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

（第１実施例、図１〜図４参照）
本発明の第１実施例であるイオン発生器は、図１（Ａ）に示すように、第１の絶縁基板１０と、複数の放電電極１５と、放電電極１５を第１の絶縁基板１０上に押圧する固定用基板２０と、以下に説明する共通電極及び抵抗体を形成した第２の絶縁基板３０とで構成されている。

第１の絶縁基板１０は、例えばアルミナ基板やガラス入りエポキシ基板で、図４（Ａ）に示すように、平面視で直方体形状をなし、段差部１１と凹所１２を有し、段差部１１には放電電極１５を位置決めするための複数の溝部１３が形成されている。

放電電極１５は、タングステン、ステンレス、チタンなどからなり、図２に示すように、前記溝部１３に対応する基部１５ａを有し、先端部はイオンが発生しやすい針状電極１５ｂとされ、後端部分は折り返されて弾性曲げ部１５ｃとされている。

第２の絶縁基板３０は、例えばアルミナを主成分とするもので、図３に示すように、前記第１の絶縁基板１０の凹所１２に嵌め込み可能な大きさからなり、共通電極３５及び抵抗体３６とが形成されている。抵抗体３６はサーメット抵抗を塗布して複数の放電電極１５に対応するように一体的に形成されている。共通電極３５は、銀を主成分とする導電ペーストにて形成され、各放電電極１５と対向する位置に形成された小突部３５ａにて抵抗体３６と複数の点で電気的に接続されている。

さらに、第２の絶縁基板３０上には放電電極１５との接続用電極３７が、共通電極３５と対向する側縁部に設けられている。この接続用電極３７は小突部３７ａにて抵抗体３６と複数の点で電気的に接続されている。

以上の各部品は図４に示す工程によって組み立てられる。まず、第１の絶縁基板１０を用意し（図４（Ａ）参照）、段差部１１に形成した溝部１３のそれぞれに放電電極１５を嵌め込む（図４（Ｂ）参照）。次に、段差部１１上に固定用基板２０を重ね、放電電極１５を第１の絶縁基板１０に押圧固定する（図４（Ｃ）参照）。固定用基板２０は第１の絶縁基板１０に対して図示しない爪状の突起によって結合され、解除も可能である。

次に、第１の絶縁基板１０の凹所１２に第２の絶縁基板３０を嵌め込む（図４（Ｄ）及び図１（Ａ）参照）。このとき、抵抗体３６の一側縁部に設けた接続用電極３７が放電電極１５の弾性曲げ部１５ｃに圧接し、電気的な接続が図られる。第２の絶縁基板３０は第１の絶縁基板１０に対して図示しない爪状の突起によって結合され、解除も可能である。

本イオン発生器は図示しないシールドケースに収容され、共通電極３５に高電圧を印加することにより、各放電電極１５の針状電極１５ｂからコロナ放電を生じ、イオンが発生する。この場合、各放電電極１５と共通電極３５との間に両者を電気的に接続する抵抗体３６が一体的に設けられているので、各放電電極１５と共通電極３５との間の抵抗値のばらつきが小さくなる。

しかも、共通電極３５と抵抗体３６とが小突部３５ａにて複数の点で接続されているため、接続点（小突部３５ａ）の周囲での電流密度が高くなり、ひいては各放電電極１５と共通電極３５との間の抵抗値が大きくなる。その結果、複数の放電電極１５の放電量が針状電極１５ｂの先端近傍の空気のインピーダンスのばらつきなどに左右されなくなり、針状電極１５ｂからの放電量のばらつきを抑えることができる。

また、本第１実施例において、放電電極１５は第１の絶縁基板１０の溝部１３に嵌め込まれ、固定用基板２０で押圧固定されている。従って、放電電極１５が劣化した場合など、固定用基板２０を外すだけで容易に放電電極１５を交換することができ、メンテナンスコストが低減する。さらに、第２の絶縁基板３０も第１の絶縁基板１０に対して着脱可能であり、共通電極３５や抵抗体３６が劣化した場合などは第２の絶縁基板３０を交換することができる。

なお、抵抗体３６としては、サーメット抵抗以外に、カーボン抵抗などを用いることができる。サーメット抵抗を用いれば抵抗値を高くすることができる。抵抗体３６の表面にシリコーンやガラスグレーズなどでガラスコートを施してもよい。これにて、抵抗体３６の表面が汚れることを防止し、放電量のばらつきを抑制することができる。

（第２実施例、図５〜図８参照）
本発明の第２実施例であるイオン発生器は、図５に示すように、第１の絶縁基板１０と、複数の放電電極１５と、放電電極１５を第１の絶縁基板１０上に押圧する固定用基板２０と、以下に説明する共通電極及び抵抗体を形成した第２の絶縁基板３０とで構成されている。

第１の絶縁基板１０は、基本的には第１実施例と同様であり、放電電極１５を位置決めするために、溝部１３に代えて複数の突部１４が形成されている。放電電極１５には、図６に示すように、前記突部１４に嵌合可能な穴１５ｄが形成されている。

第２の絶縁基板３０及びその表面に形成された共通電極３５、抵抗体３６は、基本的には第１実施例と同様である。各放電電極１５との接続用電極３８は円形状に形成され、図７（Ａ）に示す円形状の下半分が抵抗体３６と複数の点で電気的に接続されている。また、接続用電極３８上には導電性弾性部材である導電性ゴム３９が設置され、放電電極１５と電気的に接続されている。

以上の各部品は図８に示す工程によって組み立てられる。まず、第１の絶縁基板１０を用意し（図８（Ａ）参照）、突部１４にそれぞれ放電電極１５の穴１５ｄを嵌め込む（図８（Ｂ）参照）。このとき、放電電極１５は段差部１１と突部１４によって位置決め保持される。次に、放電電極１５上に固定用基板２０を重ね、放電電極１５を第１の絶縁基板１０に押圧固定する（図８（Ｃ）参照）。固定用基板２０には前記突部１４に対応する穴２１が形成されている（図５参照）。固定用基板２０は第１の絶縁基板１０に対して図示しない爪状の突起によって結合され、解除も可能である。

次に、第１の絶縁基板１０の凹所１２に第２の絶縁基板３０を嵌め込む（図８（Ｄ）参照）。このとき、抵抗体３６の一側縁部に設けた接続用電極３８上の導電性ゴム３９が放電電極１５の後端部分に圧接し、電気的な接続が図られる。第２の絶縁基板３０は第１の絶縁基板１０に対して図示しない爪状の突起によって結合され、解除も可能である。

本イオン発生器によるイオンの発生は第１実施例で説明したとおりであり、各放電電極１５と共通電極３５との間の抵抗値のばらつきが小さく、針状電極１５ｂからの放電量のばらつきを抑えられるなどの作用効果も第１実施例と同様である。

特に、本第２実施例において、放電電極１５は第１の絶縁基板１０の突部１４に嵌合され、固定用基板２０で押圧固定されている。従って、放電電極１５が劣化した場合など、固定用基板２０を外すだけで容易に放電電極１５を交換することができ、メンテナンスコストが低減する。さらに、第２の絶縁基板３０も第１の絶縁基板１０に対して着脱可能であり、共通電極３５や抵抗体３６が劣化した場合などは第２の絶縁基板３０を交換することができる。

なお、放電電極１５を位置決めするための突部１４は、第１の絶縁基板１０に一体に形成してもよく、あるいは、樹脂や金属などで形成して絶縁基板１０に固定するようにしてもよい。

（第２の絶縁基板の変形例、図９参照）
第２の絶縁基板に関しては、図９に示すように、長辺方向に２分割した基板３０ａ，３０ｂとしてもよい。勿論、２以上の複数に分割してもよい。図９に示す基板３０ａ，３０ｂは第２実施例で用いたものである。第２の絶縁基板を複数に分割することで、劣化した抵抗体３６及び／又は共通電極３５を部分的に交換することができる。

（他の実施例）
なお、本発明に係るイオン発生器は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

例えば、前記実施例で示した電極や抵抗体の材料や形成方法はあくまで例示である。放電電極や絶縁基板の構造、形状などの細部は任意であり、放電電極を絶縁基板に着脱可能に位置決めする態様も任意である。

特に、抵抗体は、前記実施例に示したように、各放電電極に対して一体的な広面積なものであってもよく、あるいは、各放電電極に一対一で対応する個別のものであってもよい。また、抵抗体及び共通電極は、前記実施例に示したように第２の絶縁基板に形成する以外に、第１の絶縁基板上に形成してもよい。抵抗体及び共通電極を第１の絶縁基板上に形成すれば、第２の絶縁基板は不要である。

また、放電電極１５と抵抗体３６の間にばね部を形成すると、放電電極１５と抵抗体３６とを容易に圧接することができる。前記第１及び第２実施例では、放電電極１５の折り返された弾性曲げ部１５ｃと、導電性ゴム３９が例として挙げられているが、コイルばねなどを用いてもよい。

本発明の第１実施例であるイオン発生器の説明図であり、（Ａ）は分解状態を示し、（Ｂ）は組み立てた状態を示す。 前記イオン発生器を構成する放電電極を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 前記イオン発生器を構成する第２の絶縁基板を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＹ１−Ｙ１断面図である。 前記イオン発生器の組立て工程を示す平面図である。 本発明の第２実施例であるイオン発生器を示す断面図である。 前記イオン発生器を構成する放電電極を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。 前記イオン発生器を構成する第２の絶縁基板を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＹ２−Ｙ２断面図である。 前記イオン発生器の組立て工程を示す平面図である。 第２の絶縁基板の変形例を示す平面図である。

符号の説明

１０…第１の絶縁基板
１３…溝部
１４…突部
１５…放電電極
１５ｃ…弾性曲げ部
２０…固定用基板
３０，３０ａ，３０ｂ…第２の絶縁基板
３５…共通電極
３６…抵抗体
３９…導電性ゴム

Claims (9)

1. 絶縁基板と、前記絶縁基板上に並置された複数の放電電極と、前記放電電極と一定の間隔を隔てて設けられた共通電極と、前記放電電極と前記共通電極との間に両者を電気的に接続するように設けられた抵抗体と、を備え、
   前記放電電極は前記絶縁基板上に着脱可能に取り付けられており、
   前記放電電極と前記抵抗体とは互いに圧接されていること、
   を特徴とするイオン発生器。
2. 前記放電電極の後端部分は折り返された弾性曲げ部とされ、該弾性曲げ部が前記抵抗体に圧接していること、を特徴とする請求項１に記載のイオン発生器。
3. 前記放電電極と前記抵抗体との間に導電性弾性部材が介在されていることを特徴とする請求項１に記載のイオン発生器。
4. 前記絶縁基板には前記放電電極を位置決めするための溝部を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のイオン発生器。
5. 前記絶縁基板には前記放電電極を位置決めするための突部を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のイオン発生器。
6. 前記放電電極は前記絶縁基板上に位置決めされた状態で固定用基板にて押圧されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のイオン発生器。
7. 前記抵抗体は複数の前記放電電極に対応するように一体的に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のイオン発生器。
8. 前記抵抗体及び前記共通電極は前記絶縁基板上に着脱可能な第２の絶縁基板上に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のイオン発生器。
9. 前記第２の絶縁基板は複数に分割されていることを特徴とする請求項８に記載のイオン発生器。

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