JPS63239471A - コロナ放電装置 - 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】 技術分野 本発明は、コロナ放電によって電荷を付与するコロナ放
電装置に関するものである。

従来技術 一般に、コロナ放電装置においては、その放電時に多量
のオゾンが発生する。このオゾンは、複写機の感光体を
劣化させるのみならず、人体にも有害であることが知ら
れている。このため、特開昭５６−１５４７５９号公報
では、第１図乃至第４図に示すように、コロナ電極（１
）の近傍に発熱部材（５）（６）　、　（８）を複数張
設し、該発熱部材（５）　、　（６）　、　（８）でコ
ロナ７電極（ト）近傍に発生するオゾンを熱分解するコ
ロナ放電装置が提案されている。

ところが、上記装置においては、発熱部材（５）。

（６）　、　（８）の発熱温度を２００℃〜３００℃と
するものであるから、熱によってコロナ［極（１）が膨
張して放電特性の不均一なものとなっていた。、また、
上記装置を電子写真ｉ４機に使用した場合、発熱部材（
５）　、　（６）　、　（８）の発する熱による感光体
の劣化及びトナーの融着が起こり、さらには電力消費量
が増加するという不都合が生じる。

上記多数の問題を解決するため、発熱部材（５）。

（６）　、　（８）の発熱量を押えることが考えられる
。しかしながら、発熱温度を低下させると、コロナ電極
（１）近傍で発生するオゾンの一部は発熱部材（５）　
、　（６）。

（８）によって熱分解されるものの、分解されないまま
発熱部材（５）　、　（６）　、　（ｓ）の間を通過す
るものもあり、オゾン分解効率の低いものとなる。

目　　　　　的 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その
目的は、発生したオゾンを効率よく分解すると共に、感
光体の劣化、トナーの融着、電力の増加等を引き起こす
ことのないコロナ放電装置の提供にある。

要　　　旨 上記目的を達成するため、本発明に係るコロナ放電装置
は、金属板で形成された対向電極と、対向電極の表面を
被覆する耐熱性絶縁部材と、耐熱性絶縁部材を介して対
向電極と対向するようにその表面に固設された細線状の
励起電極と、対向電極と励起電極との間に高圧交流を印
加する電源と、励起電極と微小間隙を隔てて対向するメ
ツシュ状の制御電極とを備えることを要旨とする。

実施例 第５図は本発明の実施例を示し、（１０）はコロナ放電
装置本体で、銅等の金属から形成された対向電極（ｈａ
）をセラミック、ガラス、ポリイミド系樹脂等の耐熱性
絶縁部材（１１ｂ）で被覆すると共に、その外表面に細
線状の励起電極（ＩＩＣ）を固設した帯電パネル（１１
）と、帯電パネル（１１）と隣接１〜で設けられたメツ
シュ状の制御電極（１２）と、コ字型の絶縁部材で形成
され帯電パネル（１１）の３方を覆うと共に制御電極（
１２）を支持する支持部材（１３）と、対向電極（ｈａ
）と励起電極（ｔｌｃ）との間に接続される高圧交流電
源（１４）と、励起電極（ＩＩＣ）と制御電極（１２）
との間に接続される第１直流電源（１５）と、制御電極
（１２）と帯電目的物（１６）の背面電極（１７）との
間に接続される第２直流電源（１８）とから構成されて
いる。

上記構成において、対向電極（１ｘａ）と励起電極（Ｉ
ＩＣ）との間に高圧交流電源（１４）によって高圧交流
電圧が印加されると、励起電極（ＩＩＣ）の近傍でコロ
ナ放電（沿面放電）が起こり、正及び負のイオンが発生
する。これらのイオンは、第１直流電源（１５）及び第
２直流電源（１８）によるノ（イアス印加極性によって
、帯電目的物（１６）を任意の極性及び電位に帯電する
ことができる。例えば、帯電目的物（１６）を正極性に
帯電させる場合には、図示するように、第１直流電源（
１５）の正極を励起電極（ＵＣ）、負極を制御電極（１
２）に接続し、第２直流電源（１８）の正極を制御電極
（１２）、負極を背面電極（ｈａ）に接続することによ
り励起電極（１１（：）から帯電目的物（１６）方向に
向う電界を形成し、励起電極（ＩＩＣ）の近傍で発生し
た正及び負のイオンのうち正のイオンのみを帯電目的物
（１６）方向に加速して電荷付与を行なう。尚、帯電目
的物（１６）は、制御電極（１２）の電位とほぼ同等に
まで帯電される。

ところで、帯電パネル（１１）で起こる沿面放電には、
かなりの発熱が伴うものである。上記コロナ放電装置は
その発熱を巧みに利用することによって、沿面放電時に
発生するオゾンを分解する機能を有している。

詳しくは、帯電パネル（１１）に隣接する制御′！！を
極（１２）は沿面放電に伴う発熱によって加熱され、制
御電極（１２）、帯電パネル（１１）、支持部材（１３
）によって取り囲まれた空間（Ａ）内においてオゾンを
熱分解する。

また、コロナ放電装置の３方を取り囲む支持部材（１３
）をアクリル等の断熱性の良好な部材で形成することに
より、沿面放電に伴う発熱を外部に逃すことなく、効率
よく空間（Ａ）を加熱することができる。尚、空間（Ａ
）をオゾン分解に充分な温度に加熱するためには、支持
部材（１３）の厚さくｄｔ）は５ｗ程度、帯電パネル（
１１）と制御電極（１２）との間隙は１〜５ｍ＋程度に
設定することが好ましい。

上記コロナ放電装置（１０）を用い、高圧交流電源（１
４）の出力を７．５　ＫＶ　ｒｍｓ　、　ｌ　Ｑ　ＫＨ
２、第１直流電源（１５）の出力を５　ＫＶ、第２直流
電源（１８）の出力を９ＫＶ、支持部材（１３）の巾（
ｄｌ）を２ｍｍ、帯電パネル（１１）と制御電極（１２
）との間隙（ｄｌ）を３博としたところ、帯電パネル（
１１）の温度は６２℃、また制御電極（１２）の温度は
５０℃に上昇していた。このとき、制御電極（１２）の
外側においてオゾン濃度を測定したところ、０．２　ｐ
ｐｍであった。尚、制御電極を散り外した以外はすべて
同じ条件でオゾン濃度を測定したところ２〜３　ＰＰｍ
であった。

上記実験で明らかなように、上記コロナ放電装置（１０
）のオゾン発生量は制御電極（１２）の無いものに比べ
て１／１０以下にすることができた。これは、オゾンフ
ィルターを用いてオゾンを除去したときとほぼ同等の結
果であることも確認された。さらに、０．２　ＰＰｍの
オゾン濃度及び５０℃の制御電極（１２）温度は感光体
に実質的に何ら悪影響を及ぼすものでないことも確認さ
れた。

第６図は第２実施例を示し、制御電極（工２）をニクロ
ム等の電熱部材で形成すると共に、ヒータ用電源（１９
）を備えたもので、その他は第５図と同様の構成である
。

上記ヒータ用電源（１９）は、沿面放電の開始から一定
時間だけオンされ制御電極（１２）を加熱するものであ
る。即ち、沿面放電に伴−て発生した熱によって制御電
極（１２）が充分加熱されるまでの立上り時間だけ補助
的に加熱するものであり、沿面放電の立上り時に発生す
るオゾンも効率よく分解することができる。

第７図は、本発明に係るコロナ放電装Ｒ（１０）を交流
コロナ放電を行う除電チャージャに応用した第３実施例
を示すものであり、第５図の実施例における第１直流電
源（１５）を第２交流電源（２０）、第２直流電源（１
８）を第２交流電源（２１）としたものである。

上記構成において、励起電極（ＩＩＣ）の近傍で起こる
沿面放電に伴って発生する正及び負のイオンは、第２交
流電源（２０）によって形成される励起電極（ＩＩＣ）
と制御電極（１２）との間の交番電界によって制御電極
（１２）方向に周期的に加速され、さらに、第３交流電
源（２１）によって形成される制御電極（１２）と背面
電極（１７）との間の交番電界によるで帯電目的物（１
６）方向に周期的に加速される。このようにして、帯電
目的物（１６）上に正及び負のイオンが付与され、帯電
目的物（１６）上の電荷を除電する。

具体的に、第２交流電源（２０）の出力は３〜１０ＫＶ
　ｒｍｓ　４０〜５０００　Ｈｚで、好ましくは７　Ｋ
Ｖ　ｒｍｓ　。

４００Ｈ２であり、また第３交流電極（２１）の出力は
３〜１０　ＫＶ　ｒｍ５．４０〜５ｏｏｏ［■ｚで好ま
しくは５ＫＶ　ｒｍｓ　、　４００　Ｈｚである。

第８図は第３実施例の変形例であり、第３交流電源（２
１）を取り除き、制御電極（１２）と背面電極（１７）
とを同電位にしたものである。

上記構成において制御電極（１２）と背面電極（１７）
とは同電位であるため、帯電目的物（１６）に電荷が存
在しないときは制御電極（１２）と帯電目的物（１６）
間には電界は形成されず、従って、沿面放電によって発
生した正及び負イオンは帯電目的物に供給されない。

ところが、帯電目的物（１６）が部分的にでも何がしか
の電荷を有していると、帯電目的物（１６）と制御電極
（１２）との間に電界が形成され、沿面放電によって発
生した正乃至は負イオンが帯電目的物（１６）に付与さ
れる。

例えば図示の如く帯電目的物（１６）が正に構成してい
ると、帯電目的物（１６）から制御電極（１２）に向う
電界が形成され、沿面放電によって発生した正及び負イ
オンのうち、負イオンのみがこの電界の作用によって帯
電目的物（１６）に付与される。この電荷付与によって
帯電目的物（１６）の電荷が中和されると帯電目的物（
１６）と制御電極（１２）との間の電界は消滅し、電荷
付与も停止する。このようにして帯電目的物（１６）の
電荷は除電される。

上記第３実施例及びその変形例において、沿面放電によ
って発生する熱の作用により、第１実施例と同様にオゾ
ンを分解することは勿論である。

効　　　果 以上の説明で明らかなように、本発明に係るコロナ放電
装置は、沿面放電に伴う発熱を効率よく利用してオゾン
を分解するものであるから、オゾン分解のために電力を
消費することなく、また、電極を発熱体と１２、沿面放
電の立上り時のみ加熱することにより、多量の電力を消
費することなく放電立上り時のオゾン分解を効率よく行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はオゾン分解機能を有するコロナ放電
装置の従来技術を示す図、第５図は本発明に係るコロナ
放電装置の断面図、第６図は第２実施例を示す断面図、
第７図は第３実施例を示す断面図並びに第８図は第３実
施例の変形例を示す図である。 １０・・・コロナ放電装置本体　１１ａ・・・対向を極
１１ｂ・・・耐熱性絶縁部材　　　１１Ｃ・・・励起電
極１２・・・制御電極　　　　　　　１３・・・支持部
材１４・・・高圧交流電源　　　　　１９・・・ヒータ
用電源出願人　：　　ミノルタカメラ株式会社第５図 第６図 第７　図 第Ｓ　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属板で形成された対向電極と、対向電極の表面を
   被覆する耐熱性絶縁部材と、耐熱性絶縁部材を介して対
   向電極と対向するようにその表面に固設された細線状の
   励起電極と、対向電極と励起電極との間に高圧交流を印
   加する電源と、励起電極と微小間隙を隔てて対向するメ
   ッシュ状の制御電極とを備えたことを特徴とするコロナ
   放電装置。 ２、前記制御電極は絶縁断熱部材で支持されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコロナ放電装
   置。 ３、前記絶縁断熱部材は、コロナ放電装置の励起電極が
   設けられている方向より他の３方向をコ字状に覆うこと
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のコロナ放電装
   置。 ４、前記制御電極は発熱手段を備え、コロナ放電の開始
   と共に一定時間発熱することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のコロナ放電装置。