JP2555641B2

JP2555641B2 - 帯電除電用の放電装置

Info

Publication number: JP2555641B2
Application number: JP62259396A
Authority: JP
Inventors: 裕治末光; 晃二増田; 和夫浅野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1996-11-20
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: JPH01101568A

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的（１）産業上の利用分野本発明は、電子写真複写機や静電記録装置において、
帯電・除電等を行うために用いられる放電装置に関す
る。

（２）従来の技術従来、電子写真複写機等において、感光体の帯電・除
電や画像の転写に用いられる放電装置として、コロナ放
電現象を利用したコロトロン方式が広く使用されてい
る。

第６図は、このコロトロン方式の原理を示すものであ
る。コロトロン装置は、直径50〜100μｍの金属製ワイ
ヤ01を開口部を有するシールド02中に保持し、このワイ
ヤ01に電源装置03から３〜10KVの高電圧を印加すること
によってコロナ放電を起こさせ、発生したイオンによっ
て帯電・除電を行うようにしたものである。しかしなが
ら、コロトロン装置は、そのワイヤ01にトナーや紙片等
の汚れが付着し易く、そのために放電ムラが生じて帯電
が不均一になるという問題点を有していた。更に、ワイ
ヤ01の直径が微細であるために、これを適当な張力で張
設することが困難であるだけでなく、断線を起こし易く
耐久性に問題を有していた。また、イオンの発生効率を
上げるために高周波を印加すると、ワイヤ01が振動を起
こし、放電が不安定になる場合があった。

上述のようなコロトロン方式の欠点を除去するため
に、例えば、特開昭54−53537号公報に開示された固体
放電方式が近年注目・研究されている。

第７図はこの固体放電方式の原理を示すものである。
固体放電装置は、誘電体04を挟む給電用電極05および放
電用電極06に電源装置07により交流電圧を印加し、これ
によって放電電極06の縁面と誘電体04の間のエアギャッ
プに正・負イオンを発生させ、外部電界によって所望の
極性のイオンを抽出するようにしたものである。

（３）発明が解決しようとする問題点しかしながら、前記従来の固体放電装置は、コロトロ
ン装置と比較してイオンの生成効率が悪く、通常の電子
写真の感光体の帯電や除電に必要なイオンの生成量を得
ようとすると、感光体と放電装置の間の間隙を狭ギャッ
プに維持するか、電源装置を大型化する必要があった。
また、長尺化や大面積化を図ろうとすると、電極間での
損失が大きい為に、同様に電源装置を大型化しなければ
ならないという問題点を有していた。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、固体放電式の帯電除電用の放電装置に
おいてイオンの発生効率を向上させることである。

前記目的に沿って、本発明者等は、種々検討を行っ
た。そして、誘電体を挟んで配置される給電用電極およ
び放電用電極を有する固体放電装置の放電現象が誘電体
と放電電極の縁面との間において起こることに着目し、
放電電極の縁面の周長の総和を長くすることによって、
放電量が増加することを見出した。

また、本発明者等は、放電装置を大型化すると電源の
負担が増大するが、その電源の負担は給電用電極と放電
用電極の重なり面積に依存するので、誘電体を挟んで前
記給電用電極と相対する位置にのみ放電用電極を配置し
て前記重なり面積を減少させれば、必要電力を軽減し得
ることを見出した。

B.発明の構成（１）問題点を解決するための手段前記検討結果に鑑み、本発明による帯電除電用の放電
装置は、誘電体（２）を挟んで配置される給電用電極
（３）と放電用電極（４）とを備える放電装置におい
て、前記給電用電極（３）を平面状電極により構成し、
前記放電用電極（４）を、間隔を置いて電気的にフロー
トの状態で配設された多数の島状電極（41,41,…）から
構成することにより、前記放電用電極（４）の境界部の
周長を増加させたことを特徴とする。

（２）作用前述の構成を備えた本発明の帯電除電用の放電装置
は、島状の放電用電極の形状を小さくするとともにその
数を増加すれば、放電用電極縁面の周長が長くなる。し
たがって、誘電体の一側に配置された給電用電極に交流
電圧を印加すると、誘電体を挟んで給電用電極と反対側
に配置された多数の島状の放電用電極縁面の長い周長に
わたって、誘電体との間に放電が生じて多量のイオンが
生成する。

そして、前述のようにして放電用電極の縁面に沿って
発生したイオンを、給電用電極と他物体間にバイアス電
圧を印加して吸引させることにより、この物体を帯電さ
せたり、逆に除電を行ったりすることができる。

（３）実施例以下、図面に基づいて本発明による帯電除電用の放電
装置を電子複写機の帯電装置として用いた一実施例につ
いて説明する。

第１図は放電装置本体１の分解斜視図であって、誘電
体２はアルミナ等のセラミックやマスコバイト等のマイ
カ又は樹脂等の絶縁性を有する物質よりなる厚さ数十〜
数百μｍの板状体として形成されており、その両面は給
電用電極３と放電用電極４によって挟まれている。給電
用電極３は完全な平板で形成されており、一方放電用電
極４は、縦横に間隔をおいて配設された多数の円形の島
状電極4₁,4₁,…から構成されている。前記両電極3,4の
材質は、金、銀、パラジウム、タングステン、ニッケル
等の単一材のほか、これ等の金属の合金、積層体、メッ
キ物を用いることもできる。そして、誘電体２の表面へ
の前記両電極3,4の形成方法としては、蒸着、印刷、貼
り付け等の任意の方法が採用可能である。

第２図は、この放電装置の使用状態を示す断面図であ
る。この第２図から明らかなように、放電装置本体１は
給電用電極３の外側において剛性を有する平板状の基体
６に結合されており、薄くて変形し易い放電装置本体１
の補強がなされている。感光体７はアルミニウム等の導
電性支持体８上に無定形セレン等の光導電材料の薄膜９
を形成したものであって、この導電性支持体８と給電用
電極３の間には電源装置10が接続されている。この電源
装置10は、イオン発生用の交流電源11と発生したイオン
を感光体７に吸着させるためのバイアス用直流電源12と
から成っており、交流電源11としては、電圧が数百Ｖか
ら数KV_P-P、周波数が数10Hzから数MHzまでのものを用い
ることができる。また、放電用電極４は、電気的にフロ
ートの状態で使用される。

次に、前述の構成を備えた本発明による放電装置の一
実施例の作用について説明する。

前記実施例において、電源装置10の交流電源11によっ
て放電装置本体１の給電用電極３に交流電圧を印加する
と、放電用電極４を構成する多数の島状電極4₁の縁面と
誘電体２の表面との間のエアギャップに沿面コロナ放電
が起こり、正，負のイオンが生成する。そして、このイ
オンは、バイアス用直流電源12の作用によって、感光体
７に吸着され、これを帯電させる。

次に、第３図に基づいて、本発明において放電領域
（放電用電極の縁面の周長）がどの程度増加するかおよ
び給電用電極と放電用電極との重なり面積がどの程度減
少するかを説明する。なお、第３図（Ａ），（Ｂ）およ
び（Ｃ）はいずれも放電装置本体１を示す図で、誘電体
２を挟んで第1,2図と同様の給電用電極３（図示せず）
と形状が異なる放電用電極４とが設けられている。

第３図（Ａ）は、幅ａ、長さ7aの矩形状の放電用電極
４を示しており、この場合の誘電体２と放電用電極４と
の境界部の周長すなわち縁面の長さは16aとなり、給電
用電極３と放電用電極４との重なり面積は7a²となる。

ところが、第３図（Ｂ）に示すように、幅ａ、長さ7a
の矩形状の範囲に直径ａの円形の島状電極4₁を６個形成
すると、その境界部の周長は６π≒19aとなり、第３図
（Ａ）のものと比べて約19％増加する。また、給電用電
極３と放電用電極４との重なり面積は、1.5πa²≒4.7a²
となり、第３図（Ａ）のものと比べて約33％減少する。

さらに、第３図（Ｃ）に示すように、放電用電極４に
直径a/3の円形の島状電極4₁を28個形成すると、その周
長はとなり、第３図（Ａ）のものより約81％増加する。ま
た、給電用電極３と放電用電極４との重なり面積は（7/
9）πa²≒2.4a²となり、第３図（Ａ）のものと比べて約
66％減少する。

このようにして、放電用電極４を多数の島状電極4₁か
ら構成してその縁面の周長を増加させれば、その増加量
に応じてイオンの生成量を増大させることができる。

また、前述の説明から明らかなように、放電用電極４
を多数の島状電極4₁から構成することにより、給電用電
極３と放電用電極４との重なり面積が減少して、電源の
負担を大幅に軽減することが可能となるので、電源の小
型化を図ることができる。

以上、本発明による放電装置の一実施例を詳述した
が、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することな
く、種々の小設計変更を行うことが可能である。

例えば、放電用電極４を構成する島状電極4₁の形状は
円形に限ることなく、第４図（Ａ）に示す正方形や第４
図（Ｂ）に示す菊状に形成することも可能であり、この
島な島状電極を用いることにより、さらにイオンの生成
量を増加させることが可能である。

また、島状電極4₁の配列パターンを、第５図に示すよ
うに、放電装置本体の進行方向Ｘに対して直角方向に各
列毎にずらすことによって、帯電をより均一に行うこと
も可能である。

更に、駆動用電源としては、交流電源と直流電源とを
組合せて用いる代わりに交流電源のみを用いることも可
能である。

C.発明の効果前述の本発明の帯電除電用の放電装置によれば、放電
用電極を多数の島状電極から構成したことにより、誘電
体と放電用電極の境界部の周長すなわち縁面の長さが増
加してイオンの生成効率が向上するので、放電装置と感
光体間を狭ギャップに維持する必要がなくなる。また、
前記多数の島状電極は、電気的にフロートの状態で配設
されているので、島状電極に電気的配線を接沿する必要
がなく、製作も容易であり、製作作業時間、製作コスト
を上昇させることがない。また、放電用電極と給電用電
極との重なり面積が減少するので、放電装置の容量が減
少する。したがって、電源の負担が低減されるので、電
源の小型化が図れる。さらに、コロトロン方式の様にワ
イヤ振動、切断、汚れ等の心配が無いだけでなく、長尺
化が容易であるため、大面積の範囲を一度に帯電、除電
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による放電装置の第１実施例の斜視図、
第２図は同実施例の作動状態を示す断面図、第３図は同
実施例例の作用効果を説明するための平面図、第４図は
島状電極の形状の変形例を示す図、第５図は島状電極の
配列パターンの変形例を示す図、第６図は従来のコロト
ロン装置の概略説明図、第７図は従来の固体放電装置の
概略説明図である。２……誘電体、３……給電用電極、４……放電用電極、
4₁……島状電極

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体（２）を挟んで配置される給電用電
極（３）と放電用電極（４）とを備える放電装置におい
て、前記給電用電極（３）を平面状電極により構成し、
前記放電用電極（４）を、間隔を置いて電気的にフロー
トの状態で配設された多数の島状電極（41,41,…）から
構成することにより、前記放電用電極（４）の境界部の
周長を増加させたことを特徴とする帯電除電用の放電装
置。