JP3362741B2 - Corona discharger - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複写機などの電子写真
の技術に用いる記録装置において、帯電，除電，および
転写等の工程に使用するコロナ放電器に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a corona discharger used in processes such as charging, discharging and transfer in a recording device used in electrophotography such as a copying machine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】コロナ放電器は、電子写真記録技術を適
用した複写機，プリンタ，ファクシミリなどに用いられ
ている。その基本的な構造は、シールド電極として薄い
金属板を湾曲または折り曲げて、断面がコの字またはＣ
の字、またはそれらに似た開口部を持つ枠体と、その中
にこの枠体の軸に平行に張った金属ワイヤの放電電極と
から成る。シールド電極の材質はステンレス鋼などが用
いられ、ワイヤの材質は、引張り強度が高く、延性が低
くてたるみにくいという理由からタングステンが多く用
いられる。これらの両電極に高電圧を印加してコロナ放
電させ、発生したイオン流を帯電，除電あるいは転写等
に用いる。2. Description of the Related Art Corona dischargers are used in copying machines, printers, facsimiles and the like to which electrophotographic recording technology is applied. Its basic structure is to bend or bend a thin metal plate as a shield electrode, and have a U-shaped or C-shaped cross section.
It is composed of a frame body having an opening, or an opening similar thereto, and a discharge electrode of a metal wire stretched in the frame body in parallel with the axis of the frame body. Stainless steel or the like is used as the material of the shield electrode, and tungsten is often used as the material of the wire because it has high tensile strength, low ductility, and is hard to sag. A high voltage is applied to both of these electrodes to cause corona discharge, and the generated ion current is used for charging, discharging or transfer.

【０００３】一方、Trichel G.W.;Phys.Rev.54,1078(19
38) によれば、２本のニードルを対向電極面から等しい
距離に垂直に向けて近接して並べ、高電圧を印加する
と、安定にコロナ放電を行うことが報告されている。こ
のとき２本のニードルの先端で交互に放電を繰り返すこ
とが観察されている。このコロナ放電は、”Trichel Pu
lse Corona”と呼ばれている。本発明は、この現象を安
定で均一な放電を行うコロナ放電器に応用したものであ
る。On the other hand, Trichel GW; Phys. Rev. 54, 1078 (19
38), it has been reported that when two needles are vertically arranged at an equal distance from the opposing electrode surface and closely arranged, and a high voltage is applied, stable corona discharge is performed. At this time, it has been observed that discharge is alternately repeated at the tips of the two needles. This corona discharge is "Trichel Pu
It is called “lse Corona”. The present invention applies this phenomenon to a corona discharger that performs stable and uniform discharge.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のようなワイヤ電
極を用いたコロナ放電器では、まず、軸方向全域にわた
って均一な放電状態が得にくい場合がある。例えば放電
電極をマイナス極にした負放電では、正放電に比較して
不均一な放電を行うことが知られているし、正放電であ
ってもワイヤにトナーや紙粉が付着した場合などは均一
性が悪くなることも知られている。これを防ぐために、
ワイヤを擦って汚れを除去するためのクリーニング機構
がよく設けられる（特開昭６０−９０４６６号公報参
照）。また、ワイヤは振動し易く、それが原因で帯電が
不均一になる場合がある。In the conventional corona discharger using the wire electrode, it may be difficult to obtain a uniform discharge state over the entire axial direction. For example, it is known that negative discharge in which the discharge electrode is a negative electrode causes uneven discharge compared to positive discharge, and even if positive discharge occurs, if toner or paper dust adheres to the wire, It is also known that the uniformity deteriorates. To prevent this
A cleaning mechanism for rubbing the wire to remove dirt is often provided (see JP-A-60-90466). In addition, the wire is likely to vibrate, which may cause uneven charging.

【０００５】ワイヤ放電電極の別の欠点として、強度の
問題がある。ワイヤは細いほど放電し易いが、当然細く
なるほど切れやすく、その取り扱いには大変注意が必要
である。さらに、振動すると、固定部で摺動により断線
することがある。Another drawback of wire discharge electrodes is their strength problem. The thinner the wire, the easier it is to discharge. Naturally, the thinner the wire, the easier it is to break. Further, when vibrating, the fixed part may slide to break the wire.

【０００６】また、前述のようにワイヤの材質は固くて
延性が小さいタングステンがもっとも多く用いられてい
るが、特に、負放電の場合は腐食によって劣化し、しば
しば交換することが必要になる。また、ワイヤ材質とし
てステンレス鋼が用いられることがあるが、この材質は
腐食に強いが延性がタングステンに較べて大きく、使用
しているうちに伸びてきて不具合が生じる。As described above, tungsten is most often used as the wire material because it is hard and has low ductility. Especially, in the case of negative discharge, it deteriorates due to corrosion and often requires replacement. Further, although stainless steel is sometimes used as a wire material, this material is more resistant to corrosion, but has a greater ductility than tungsten, and it grows during use and causes a problem.

【０００７】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、コロナ放電器の放電の均一性，強度，
耐久性，取り扱いの容易さを向上させることを目的とす
る。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has the uniformity, strength, and discharge of a corona discharger.
The purpose is to improve durability and ease of handling.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明にかかるコロナ放
電器は、帯状の放電電極を設け、そのシールド電極の開
口面に向けた側縁を、隣り合う先端部の間が円弧である
複数の歯から形成し、かつこれらの歯の先端部が一直線
上で等間隔で並ぶようにしたものである。A corona discharger according to the present invention is provided with a strip-shaped discharge electrode, and a side edge of the shield electrode facing the opening surface is an arc between adjacent tip parts. /> form a plurality of teeth or et form, and in which the tip portions of the teeth to be aligned at regular intervals in a straight line.

【０００９】また、複数の歯の先端部の間隔を３ｍｍ以
下にしたものである。Further, the intervals between the tips of the plurality of teeth are set to 3 mm or less.

【００１０】[0010]

【作用】本発明においては、放電電極に高電圧を印加す
ると、各歯から放電が均一に発生する。また、複数の歯
の先端部の間隔を３ｍｍ以下としたものは、さらに均一
性が向上する。In the present invention, when a high voltage is applied to the discharge electrode, discharge is uniformly generated from each tooth. Further, if the distance between the tips of the plurality of teeth is 3 mm or less, the uniformity is further improved.

【００１１】[0011]

【実施例】本発明と技術分野が同じである関連技術を図
１に示す。１は帯状の放電電極、２はシールド電極であ
り、放電電極１はシールド電極２の開口面に向った側縁
３を複数の歯４で構成した鋸歯状に形成したものであ
る。幅はシールド電極２の開口面に向かった側縁３と反
対側の側縁３Ａがシールド電極２の底部に近接しすぎな
ければ問題はなく、通常の寸法，構造で設計されたシー
ルド電極２であれば６ｍｍ以下でよく、通常は３ｍｍか
ら６ｍｍ位とする。そして、各歯４の先端部は一直線上
にあるように配列される。一般に放電は放電部の曲率が
大きいほど効率よく行われる。帯状の放電電極１の厚さ
は０．０５ｍｍから使用できるが、０．１ｍｍ以上の厚
さであれば、利用する側縁にテーパをかけるなどして歯
の先端を突鋭にし、良好な放電状態で使用できる。５は
前記歯４の先端部、６は対向電極で、放電電極１で発生
したイオン流の制御を行う。放電電極１に高電圧を印加
すると、歯４の列を一方から数えて奇数番の組と偶数番
の組とに分けられる２組の歯４は、高速に交互に放電を
繰り返す。低い電圧では不規則であるが、高電圧を印加
すると安定に規則正しく放電を繰り返す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a related technique having the same technical field as the present invention . Reference numeral 1 is a strip-shaped discharge electrode, 2 is a shield electrode, and the discharge electrode 1 is formed by forming a side edge 3 facing the opening surface of the shield electrode 2 into a sawtooth shape composed of a plurality of teeth 4. As for the width, there is no problem unless the side edge 3A facing the opening surface of the shield electrode 2 and the side edge 3A on the opposite side are too close to the bottom of the shield electrode 2. If it is present, it may be 6 mm or less, and usually it is about 3 mm to 6 mm. The tips of the teeth 4 are arranged so as to be aligned with each other. In general, discharge is carried out Ku'll efficiency as the curvature of the discharge part is large. The thickness of the strip-shaped discharge electrode 1 can be used from 0.05 mm, but if the thickness is 0.1 mm or more, the tip of the tooth is made sharp by tapering the side edge to be used and a good discharge is obtained. Can be used in any condition. Reference numeral 5 is a tip portion of the tooth 4, and reference numeral 6 is an opposing electrode, which controls an ion flow generated in the discharge electrode 1. When a high voltage is applied to the discharge electrode 1, two rows of teeth 4, which are divided into an odd numbered group and an even numbered group by counting the rows of the teeth 4 from one side, repeatedly discharge at high speed. It is irregular at a low voltage, but when a high voltage is applied, it discharges stably and regularly.

【００１２】図２に本発明の実施例を示す。この例では
隣りあう歯４の先端部５の間を円弧で構成している。こ
の例では図１に示した例に較べ、歯４の先端部５の角度
をより鋭角にすることができ、先端部５の電界強度を高
めることが容易であるから、少ない電力で放電を行わせ
ることができる。もちろん、直線を組み合わせれば、こ
の例と同じ先端部５の角度を得ることは可能である。し
かし、少ない数の直線で構成するよりも、円弧の方が歯
４の曲げ強度からは合理的である。多くの数の直線で構
成するならば、円弧で構成するほうが設計，製造が容易
である。[0012] A real施例of the present invention in FIG. In this example, arcs are formed between the tips 5 of the adjacent teeth 4. In this example, as compared with the example shown in FIG. 1, the angle of the tip 5 of the tooth 4 can be made more acute, and the electric field strength of the tip 5 can be easily increased. Can be made. Of course, if straight lines are combined, it is possible to obtain the same angle of the tip portion 5 as in this example. However, an arc is more rational from the bending strength of the tooth 4 than a straight line with a small number of straight lines. If it is composed of a large number of straight lines, it is easier to design and manufacture it if it is composed of arcs.

【００１３】この実施例で、放電電極１が普通の寸法精
度に作られ、曲がりや歪がなければ、その均一性は歯４
のピッチに依存する。特に、均一性が良好なのは、歯４
のピッチが３ｍｍ以下のときである。図３（ａ），
（ｂ）に２つの異なる歯４のピッチについて、対向電極
６の面上の放電電流密度７をそれぞれの放電電極１の下
に図示してある。図３（ａ）のようにピッチが大きいと
きは、放電電流密度７は対向電極６の面上の位置によっ
て変化が大きく、ピッチが小さいと変化が小さく均一性
が良好である。これはピッチが小さいほど均一性が向上
する。In this embodiment, if the discharge electrode 1 is made with normal dimensional accuracy and there is no bending or distortion, its uniformity is determined by the teeth 4.
Depends on the pitch. In particular, the tooth 4 has good uniformity.
When the pitch is 3 mm or less. Figure 3 (a),
The discharge current density 7 on the surface of the counter electrode 6 for two different tooth pitches 4 is shown below each discharge electrode 1 in (b). When the pitch is large as shown in FIG. 3A, the discharge current density 7 greatly changes depending on the position on the surface of the counter electrode 6, and when the pitch is small, the change is small and the uniformity is good. The smaller the pitch, the better the uniformity.

【００１４】また、歯４のピッチが２ｍｍ程度より大き
いときは、奇数番の組と、偶数番の組とが交互に放電を
繰り返すが、ピッチが２ｍｍ程度より小さいときは、奇
数番の組か、偶数番の組の何れかが放電を続け、他方の
組は放電をしない。しかし、放電現象そのものは安定で
あり、図３の放電電流密度７はほとんど平坦な特性を示
す。Further, when the pitch of the teeth 4 is larger than about 2 mm, the odd-numbered groups and the even-numbered groups alternately discharge, but when the pitch is smaller than about 2 mm, the odd-numbered groups are odd-numbered groups. , One of the even-numbered pairs continues to discharge, and the other pair does not discharge. However, the discharge phenomenon itself is stable, and the discharge current density 7 in FIG. 3 shows almost flat characteristics.

【００１５】帯状の放電電極１はワイヤの場合に比して
その断面積が大きいから、多少の張力をかけても簡単に
は伸びないので、負放電に対しても腐食に強いステンレ
ス鋼が使用できるのが利点の一つである。また、同じく
腐食に強く丈夫な金属であるチタンも、ワイヤでは加工
が難しく利用しにくいが、帯の形状の方が加工が容易で
あるから利用できる。Since the strip-shaped discharge electrode 1 has a larger cross-sectional area than that of a wire, it cannot easily be stretched even if some tension is applied. Therefore, stainless steel, which is resistant to corrosion even against negative discharge, is used. One of the advantages is that you can do it. Titanium, which is also a metal that is also strong against corrosion, is difficult to process with a wire and difficult to use, but the band shape is easier to process and can be used.

【００１６】[0016]

【発明の効果】本発明は以上詳細に述べたように、帯状
の放電電極がシールド電極の開口面に対して、その一方
の側縁を向けるように設置され、かつ、前記側縁が、隣
り合う先端部の間を円弧とする複数の歯にて形成され、
これら複数の歯の先端部が一直線上にあって、かつ等間
隔に形成されているので、負放電の場合でも放電範囲の
全域で均一な放電状態が得られ、強度，耐久性も格段に
向上し、製造も容易なコロナ放電器が安価に供給でき
る。すなわち、本発明は、鋸歯の先端部の先鋭角度が小
さいほど電界強度分布状態から、放電が生じやすいこと
から、放電現象が安定的となるとともに、放電強度（放
電電流）が一定化する。また、印加電圧がより低くても
放電が生じやすくなる。また、本発明は、同じ鋸歯の先
端部の先鋭角度、および同じ鋸歯のピッチにおいて比較
すると、鋸歯形状を直線で構成するよりも、円弧で構成
する方が鋸歯の幅が根本に行くに従って幅広になること
から、歯の曲げ強度が高くなる。 さらに、それぞれの鋸
歯について強度が向上することにより、加工や製造が従
来の形状と比較して容易となる。 As described in detail above, according to the present invention, a strip-shaped discharge electrode is installed so that one side edge of the discharge electrode faces the opening surface of the shield electrode, and the side edge is adjacent to the shield electrode.
Ri fit between the distal end portion is formed by a plurality of teeth that arc,
Since the tips of these teeth are aligned and formed at equal intervals, a uniform discharge state can be obtained over the entire discharge range even in the case of negative discharge, and the strength and durability are significantly improved. However, a corona discharger that is easy to manufacture can be supplied at low cost. That is, in the present invention, the sharp angle of the tip of the saw tooth is small.
The easier it is, the easier the electric discharge is from the distribution of electric field strength.
Therefore, the discharge phenomenon becomes stable and the discharge intensity (discharge
(Electric current) becomes constant. Also, even if the applied voltage is lower
Discharge tends to occur. In addition, the present invention has the same saw tooth tip.
Comparison at the sharp edge angle and the same sawtooth pitch
Then, the sawtooth shape is composed of arcs rather than straight lines.
The width of the sawtooth becomes wider toward the root
Therefore, the bending strength of the tooth is increased. In addition, each saw
Due to the increased strength of the teeth, processing and manufacturing are
It becomes easier than the conventional shape.

【００１７】また、歯の先端部の間隔を３ｍｍ以下にし
たので、さらに均一性が向上できる利点がある。Further, since the distance between the tips of the teeth is set to 3 mm or less, there is an advantage that the uniformity can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明と技術分野が同じある関連技術の構成を
示す一部を破断した斜視図である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a configuration of a related art having the same technical field as that of the present invention .

【図２】本発明の実施例の構成を示す一部を破断した斜
視図である。Is a perspective view of a partially cutaway showing a configuration of a real施例of the invention; FIG.

【図３】２つの異なる歯の間隔について、対向電極の面
上の放電電流密度を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing discharge current densities on a surface of a counter electrode for two different tooth intervals.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 放電電極 ２ シールド電極 ３ 放電電極の放電する側縁 ４ 放電電極の歯 ５ 放電電極の歯の先端部 ６ 対向電極 ７ 放電電流密度 1 discharge electrode 2 Shield electrode 3 Side edges of discharge electrodes 4 Discharge electrode teeth 5 Discharge electrode teeth tips 6 Counter electrode 7 Discharge current density

フロントページの続き (72)発明者 藤田 政志 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 星野 坦之 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−41787（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−125758（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−136542（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−168988（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01T 19/00 Front page continuation (72) Inventor Masashi Fujita 1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Tanno Hoshino 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Incorporated (56) References JP-A-60-41787 (JP, A) JP-A-59-125758 (JP, A) Actually opened 62-136542 (JP, U) Actually opened 59-168988 (JP, A) U) (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) H01T 19/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 帯状の放電電極がシールド電極の開口面
に対して、その一方の側縁を向けるように設置され、か
つ前記側縁が、隣り合う歯の先端部の間を円弧とする複
数の歯にて形成され、これら複数の歯の先端部が一直線
上にあって、かつ等間隔に形成されていることを特徴と
するコロナ放電器。1. A strip-shaped discharge electrode is installed such that one side edge of the discharge electrode faces the opening surface of the shield electrode, and the side edge forms a circular arc between the tips of adjacent teeth. It is formed by <br/> number of teeth, a corona discharger, wherein a distal end portion of the plurality of teeth is in the on line, and are formed at equal intervals. 【請求項２】 請求項１に記載のコロナ放電器におい
て、複数の歯の各先端部の間隔が３ｍｍ以下であること
を特徴とするコロナ放電器。2. The corona discharger according to claim 1, wherein the distance between the tips of the plurality of teeth is 3 mm or less.