JPS60211789A - 放電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 炎咋豆１ 本発明は静電記録、電子写真装置等において帯°重書除
電を行う放電装置に関する。

【末韮ｌ 従来より、静電記録、電子写真装置においては、線径０
．１ｍｍ程度のワイヤーに高電圧を印加することにより
コロナ放電を行うコロナ放電装置が広く用いられている
。しかしながら、このようなコロナ放電装置では、ワイ
ヤーが細いため破損し易く、さらにはワイヤーの汚れに
より放電ムラが生じるため被帯電体への帯電が不均一・
となるという欠点があった。

また、ワイヤーとこれを包囲している導電性シールド部
材との距離をある程度以上に離す必要があり、コロナ放
電装置の小型化にも限界があった。

これに対して、他の放電装置として誘電体を挾む電極間
に交流電圧を印加し、これにより一方の電極の端面との
誘電体との接合部分に正・負イオンを発生させ、外部電
界により所望の極性のイオンを抽出するもの（特開昭５
４−５３５３７号公報、本件出願人による特願昭５８−
１８７３９９吋）がある。このような装置において、誘
電体の厚みを薄くする（例えば、厚みを５００　ｇｍ以
下、好ましくは２０〜２００　ｇｍ位にする）ことによ
って、従来のコロナ放電装置に比して低い印加電圧（例
えばピーク・ピーク値で約１．５〜２．５ＫＶ）で安定
した放電が得られる。しかも、従来のコロナ放電装置に
比較して小型の放電装置とすることができる。

これは誘電体の厚さを小さくすることにより、この誘電
体を挟む２極間に印加する交互電圧が低くても２極間の
電界強度を高められるからである。このために、一方の
電極（放電電極）の縁の゛ｉＬ界強度が放電するに十分
に高ければ、放電が可能となり、この電極が接する誘電
体の表面に沿って沿面放電が生ずる。

この放電装置では、従来のようなコロナ放電装置のワイ
ヤに空気中の浮遊粒子が伺着することによる、いわゆる
、ワイヤ汚れのような、放電電極の１りれは生しにくい
ので均一帯電に適するとされている。

しかしなから、この放電装置で実際に除・帯電を行なう
と、放電開始電圧伺近で均一な帯電を得るためには放電
電極近傍の環境を無視できない。

すなわち、放電特性が周囲の環境、とくに、湿度に依存
して犬きく変化し、比較的高い湿度Ｃ例えば、相対湿度
４０％以」−）の下では均一で安定した放電を得ること
ができない。さらに、従来のコロナ放電器に比較して、
オゾンの発生量が多いという欠点も有している。　そこ
で、放電電極近傍を加熱することが考えられが、単に加
熱するだけでは放電装置の長手方向全体にわったて均一
な帯電は得られず、しかも、端部においてオゾンの発生
酸が多いことが判明した。

Ｌ且豊上上 未発ＩＪＩＪは、均一な除・りＩＦ電が可能な、放電装
置を提供することを目的とする。

先史夏１１ 本発明によれば、誘電体と、該誘電体の長手方向に該誘
電体を挾んで延びる：Ａ誘導電極よび放電電極と、該誘
導電極と放電電極との間に交互電圧を印加して放電電極
の近傍にイオンを発生させる交互電圧印加手段と、該長
手方向の両端部で加熱量が多く、中央部で加熱量が少な
い加熱手段とを有する放電装置が提供されるので、この
加熱手段の作用によって、端部での除・帯電量の低下を
防止して均一な除・帯電を可能にするとともに、端部で
のオゾン発生量の増加を抑制することができる。

実１例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の帯電方法および装置の基本構成を説明
する概略図である。放電部材ｌは被帯電部材２に対して
配置され、誘電体３、誘導電極４、放電電極５を有して
いる。第２図は放電部材ｌの斜視図を示す。放電電極５
は線状で、誘導電極誘導電極４の１１］方向の中心線に
ほぼ平行に配置されている。

誘導電極４と放電電極５の間には交互電圧印加手段６に
より交τ電圧が印加されている。一方、放電部材ｌに対
して相対的に矢印Ａの方向に移動する被帯電部材２は導
電体基体２ａ上に絶縁体若しくは光導電体２ｂを有して
おり、導電体基体２ａと放電電極５の間にはバイアス電
圧印加手段７によりバイアス電圧が印加されている。

帯電方法としては、誘導電極４と放電電極５との間へ交
互電圧を印加することにより、放電電極５周辺から放電
を起こさせ、十分な正・負イオンを発生させたのち、放
電電極５と導電体基体２ａ間に印加されているバイアス
電圧による電界で、」二記正又は負イオンを選択的に抽
出して被帯電部材２の絶縁体若しくは光導電体２ｂ表面
を特定極性に、かつ所望の値に帯電させるものである。

誘導電極４と放電電極５との間に印加する電圧波形とし
てはサイン波および矩形波のパルス状の波形などのいず
れでもよい。

ここで、誘電体としては、セラミック、雲母、ガラス等
の比較的硬度の高い無機材料や、ポリイミド、四フッ化
エチレン、ポリエステル、アクリル、塩化ビニル、ポリ
エチレン等の柔軟性のある有機高分子材料等が用いられ
る。

誘電体３の、放電電極５と反対側の表面には加熱手段６
が設けられ加熱用電源８からの電力供給により発熱し、
全体として放電部材ｌ（誘電体３、誘導電極４、放電電
極５）を加熱する。

第２図は放電電極５に抵抗体を用いた例で、放電電極５
に加熱用電源８から電力を供給して、この放電電極５自
身で発熱するようにしたものである。また１図示しない
が、誘導電極４に抵抗体を用いてこれを発熱させてもよ
い。

ここで、説明の都合」−１加熱手段６が放電部材ｌの長
手方向全体にわたって均一な発熱を行なうものと仮定す
る。このような放電装置を使って被帯電部材２を帯電し
、導電体基体２ａを基準とした被帯電部材２の表面の電
位Ｖｓの分布を放電電極の長手方向について測定したと
ころ、第４図に示すように両端部において電位が低く、
均一な帯電となっておらず（第４図）、士約７％の帯電
電位むらが認められた。しかも両端部において、オゾン
の発生量が多いことが判明した。オゾンの発生量が多い
と、例えば電子写真などにこの種の除・帯電装置を用い
た場合は、画像に悪影響を与える。

端部におけるこれらの問題の原因を解明するために種々
の実験を行なったが、放電電極５の近傍の温度Ｔの分布
を測定したところ、長手方向両端部において、温度が低
いことが確認された（第３図）。これは、中央部に比較
して、両端部では発熱酸に比して相対的に放熱量が大き
いためと考えられる。放電電極５近傍での放電量はこの
温度に関係し、温度が高いほど良く放電するため、上記
帯電量の不均一は、この温度分布の不均一が原因と考え
られる。

本発明においては、この原因を除くために、放電装置の
長手方向の両端部で加熱量が多く、中央部で加熱量が少
ない加熱手段６を用いた。

第５図は第１図の放電部材ｌの平面図を示−す。

ここに示されているように加熱手段６は中央部でｉ＋が
広く、電気抵抗が小さいが、両端部に向ってＩｌｌが狭
く電気抵抗が大きくなっているので、両端部における発
熱量が大きく、したがって、両端部における温度低下を
防止することができる。加熱手段６には端子ｌＯおよび
１１を介して電圧が印加される。

第６図は本発明の他の実施例を示す。この場合は、加熱
手段６の加熱素子自体は均一な線状であるか、その配設
の密度を変えて、両端部において密にし、これによって
、端部の温度低下を防止した。

第７図は本発明のさらに他の実施例を示し、ここでは放
電電極５自身を発熱体として用いるとともに、誘導電極
４に対向する領域内ではｒｌを両端に向けてて小さくす
る構成とし、しかも誘導電極４から外れた部分では、波
型に配して、放電部材１の温度分布をその長手方向に均
一化したものである。

第８図に示すように、上記実施例によって被帯電部材２
を帯電したところ、帯電された表面の電（＜ｉは、実用
−にはぼ均一で、帯電電位むらは±３％以内であった。

第１図の装置を除電装置として用いる場合は、放電部材
ｌを被除電部材に近すけ、バイアス電圧印加手段９を使
用しないことによって除電作用を行なうことができるが
、この場合でも本発明によれば、均一な除電などの効果
が奏されることが確認された。

なお、実施例で用いた放電部材ｌは誘電体３としてアル
ミナΦセラミックを、誘導電極４、放電電極５および加
熱手段６としてはタングステン・ペイントを誘電体３の
シート２枚に印刷して、これら２枚をはり合せ、これを
高温で焼固め、しかも、それによって、印刷されたタン
グステン・ペイントをメタルライズして作成したものを
用いた。

図示の実施例では放電部材ｌは１本の線状として示した
が、誘電体３の長手方向に往復させて（両端折返し）、
複数列の放電電極５としてもよい。

さらに、図示の実施例では、加熱手段６として、抵抗体
を使用し、これに電７４１．を流し、ジュール損による
発熱を利用する方法としたが、本発明はこれに限られる
ものでなく、例えば、赤外線ランプ、誘電損失などの他
の発熱方法を用いてもよい。

１り」Ｌ釆 以」二説明したごとく、本発明によれば、端部における
除・帯電量の低下および端部におけるオゾン発生量の増
加を同時に抑制して、均一な除・帯電を防止するととも
に、電子写真などに用いた場合には発生したオゾンによ
る画像流れの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放電装置の基本構成を示し、 第２図は本発明の他の実施例の放電装置の長手方向断面
図を示し、 第３図は本発明を用いない場合の放電電極近傍の温度分
布を示し。 第４図は第３図の温度分布の放電部材を用いて帯電を行
なった場合の被帯電部材の表面電位分布を示し、 第５図は第１図の装置の放電部材の平面図であり、 第６図は本発明の他の実施例を示し、 第７図は第２図の実施例の装置の放電部材の底面図を示
し、 第８図は本発明による放電装置によって、被帯電部材を
帯電した場合の被帯電部材の表面電位分布を示す。 符号の説明 ｌ：放電部材 ２：被帯電部材 ３：誘電体 ４：誘導電極 ５：放電電極 ６：加熱手段 ｍｌ　図 第２　図 第３図 Ｉ　第４図　１ １ 放ｇ電１ルの長す方勾Ｅ戸高鍾 第５図 １１１Ｕ 第７　図 第８０ 族９！？五−の晶子方旬距高茫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 誘電体と、 該誘電体の長手方向に該誘電体を挾んで延びる誘導電極
   および放電電極と、 該誘導電極と放電電極との間に交互電圧を印加して放電
   電極の近傍にイオンを発生させる交互電圧印加手段と、 該長手方向の両端部で゛加熱量が多く、中央部で加熱ｊ
   ＩＸが少ない加熱手段とを有することを特徴とする放電
   装置。