JP2654071B2 - 交流コロナ放電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は交流コロナ放電装置に関し、より詳細に静電
気を利用した記録装置、プリンタ、ファクシミリ、電子
写真複写機等の除・帯電手段に適用しうる交流コロナ放
電装置に関するものである。

（従来技術） 誘電体を間に介在させて放電電極と対応電極とを互い
に対向させて配置し、上記放電電極は放電電極の維持手
段により上記誘電体と微小間隙を維持するように設定
し、上記放電電極と上記対応電極間には交流電圧を印加
しうるようにした交流コロナ放電装置に関する技術が特
公昭42−23919号公報及び実開昭61−94846号公報等によ
り知られている。

上記交流コロナ放電装置において放電電極としてワイ
ヤが用いられるが、これを誘電体面から数百μｍに正確
に間隙距離を維持させることが誘電体や放電電極の劣化
防止上、有効である。

そこで、上記間隙を維持する手段として誘電体面を基
準面にして絶縁性の支持台をスペーサとして用いること
が行われる。

しかし、上記構成で帯電させると初期には帯電むらは
生じないが、時間の経過と共に上記支持台部分で激しい
帯電むらが生じることが判った。

特に、支持台がワイヤ全域にわたり間隔をおいて複数
設けられる構成では放電域での均一帯電に支障を生ずる
ばかりでなく、支持台部でのワイヤの劣化も激しく、断
線等の事故となる場合もある。

（目的） 従って、本発明の目的は帯電むらや放電電極の異常な
劣化を回避することのできる交流コロナ放電装置を提供
することにある。

（構成） 本発明は上記の目的を達成させるため、放電電極の支
持手段を絶縁体で構成するとともに、対応電極との対向
領域外に設けたことを特徴としたものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明す
る。

従来の交流コロナ放電装置における放電現象を観察す
るに、放電電極の支持台部分は特に強い異常な交流コロ
ナ放電を生じていて、多量の異物の付着がみられ、これ
が帯電むらの原因と考えられる。すなわち、放電電極た
るワイヤの周辺において、略比誘電率１の空気よりも支
持台の比誘電率が数倍も大きいことに異常放電の原因が
あると考えられる。

そこで本例では、対応電極との対向領域外に支持台を
設けることとした。

第１図乃至第３図において符号１は誘電体を示す。

この誘電体１の裏面には対応電極（以下励起電極と称
する）２が誘電体の長手方向両端にそれぞれ余白を残し
て帯状に形成されている。

さらに、励起電極２及び誘電体１を覆うようにして絶
縁コート３が施されている。

誘電体１の表面であって、励起電極２の直上から外れ
た部位、つまり対向領域外である上記余白部にはそれぞ
れ放電電極の支持手段たる柱状の支持台４が固定されて
いる。

そして、これら支持台４に架け渡して放電電極たるワ
イヤ５が設けてある。このワイヤ５の一端はばね６で引
かれ、他端は固定されているので、ワイヤ５と誘電体１
との間に所定の微小間隔が維持されることになる。

励起電極２とワイヤ５との間には交流電圧印加用の電
源７が接続され、さらに直流バイアス電源８が接続され
た上、接地されている。

かかる構成において、支持台４を励起電極との対向領
域外に置くべく設定されたところの、励起電極２と支持
台４間のワイヤ長手方向での距離ａは、印加電圧波形、
周波数、被帯電体の静電容量、被帯電体とワイヤ間の距
離、所要帯電電位などに対応して個々に定める。

このように距離ａを設ければ比誘電率に関し、支持台
４の方が空気より大きいことに起因して支持台にワイヤ
５と励起電極２間の交流高電圧による電気力線が集中
し、劣化を促す異常放電を生じると考えられている異常
放電の発生は防止される。

前記した如く、従来技術において支持台部分で劣化の
度合が大きかったのは、当該部で強放電が生じ、それは
ワイヤ周辺が略比誘電率１の空気よりも支持台の比誘電
率が空気の数倍より大きいことによるものと考えられ
る。

そこで、誘電体１として、比誘電率約7.0,厚さ1.6mm
のガラスを用い、ワイヤ５と誘電体１間の間隙を400μ
ｍに設定し、かつ、被帯電体とワイヤ５間の間隔を12mm
とし、支持台４として比誘電率約3.0の材料を使用し、
ａ＞2.5mmの下、周波数2.5KHzの条件で所要の帯電をさ
せたところ、支持台４上では異常に強い交流コロナ発光
は観察されなかった。

同一条件の下、ａ＝2.5mmの場合（第４図参照）で
は、支持台４の端部で異常に強いコロナ発光が、それよ
り中央寄りには普通のコロナ発光Ｂがそれぞれ現れた。

さらに、支持台４を励起電極２の内側に配した場合
（第５図参照）には、支持台４の全面に異常な強発光Ｃ
が観察された。そしてこのような異常発光はワイヤ５や
誘電体１の経時劣化を促進して片端で30mm程度の帯電む
らを生じた。

上記各例において、好ましくはａ＞2.5mmであるがａ
＝2.5mでも耐久性に関し一応の効果が認められるといえ
る。

なお、異常発光の程度は支持台の誘電率に大きく影響
され、ａの最適条件つまり、異常発光を生じさせないａ
の最小寸法も変化する。

支持台の位置を励起電極上から避ける構成、例えばａ
≧2.5mmとする本例においては、交流コロナ放電装置の
全長は支持台が励起動電極上からはみ出す分だけ長くな
るが、耐久性を増し、断線事故を防止するには止むを得
ない方策である。

因みに、本例を適用しない場合には、経時的に均一帯
電部が60mm程度も両端部で減少した。

本発明の実施にあたり留意すべき点は、放電領域の中
間に支持部材を設けず正確にワイヤを位置決めすること
であり、さらに、均一帯電機能を確保するために、誘電
体１を反らさないように注意して組み込むことである。

本発明に係る交流コロナ放電装置はオゾン生成装置、
空気清浄装置、クリールームのイオン生成装置等につい
ても広く適用できる。

（効果） 本発明によれば、ワイヤ支持部での異常放電を軽減、
回避することにより、帯電むらや放電電極の異常な劣化
を防止することができ、好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る交流コロナ放電装置の斜視図、第
２図は同上図の縦断面図、第３図は同上図の横断面図、
第４図、第５図はそれぞれ支持台部分での放電の態様を
説明した図である。 ２……対応電極、４……支持台。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体を間に介在させて放電電極と対応電
   極とを互いに対向させて配置し、上記放電電極は該放電
   電極の支持手段により上記誘電体と微小間隙を維持する
   よう設定し、上記放電電極と上記対応電極間には交流電
   圧を印加しうるようにした交流コロナ放電装置におい
   て、 上記支持手段を絶縁体で構成するとともに、上記対応電
   極との対向領域外に設けたことを特徴とする交流コロナ
   放電装置。