JPS60232571A - 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、放電装置に関する。

〔従来技術〕

複写機の除帯電や転写分離の手段として用いられる放電
器あるいは冷蔵庫内の殺菌等のためのオゾンを発生する
放電器としては、いわゆるコロトロンやスコロトロンが
広く用いられている。

これらのコントロンやスコロトロンでは放電電極として
線径１００μｍ程度の細線が用いられているため、次の
ような不都合があった。

すなわち、放電電極付近が非常な高電界となるため放電
電極の表面が腐食劣化したりトナー０紙粉、がミが付着
しやすいため、放電の均一性が損なわれやすい。また、
放電電極の表面を清掃しようとしても断線しやすいため
その扱いｂＸ′難しい。

そこで従来、このような不都合を除去するために誘電体
をはさんだ１対の電極間に交番電圧を印加して放電を起
こすいわゆるアルトロンが実用されており、その−例を
第１図に示す。

同図において、アルトロンｌは１対の電極２　ｍ　＋２
ｂおよびこれらの電極２ｍ　、２ｂを隔離する誘電体３
からなり、電極２ｍ　、２ｂ間に高周波高圧電源４が印
加されてｂる。

ある時点を見ると、例えば電極２　ｍ　＊　２　ｂにそ
れぞれ高周波高圧電源４のプラス、マイナス側が印加さ
れておシ、電極２ａｓ２ｂ間の静電容量によって電極２
ａに近い誘電体３０表層３ａＫは十電荷が、電極２ｂに
近い誘電体３０表層３ｂには一電荷がそれぞれ高レベル
荷電される。

そして、電極２ａ、２ｂＫ印加される極性が変化すると
、その瞬間においては゛電極２ｍ、２ｂと表層３ａ　、
３ｂの電位差が非常に大きくなり、その周囲が高電界と
なるため、付近の気体を介して放電が起き、当該気体が
イオン化されるいわゆるプラズマ放電を生じる。その後
は、表層３　ａ　ｒ３ｂは電極２ｍ　、２ｂの極性に追
従して前とは逆極性に荷電する。

以上の作用は高周波高圧電源４の極性が変化する毎に生
起し、それによってプラズマ放電が持続する。

なお、バイアス電源６は表層３ａ、３ｂに帯留したイオ
ン粒子を被帯電体５に移動させるものであり、例えば数
１００〜数１０００Ｖ程度の直流電圧ある込は交流を重
畳させた直流電圧を発生′する。また、高周波高圧電源
４としては、数１００ｋＨｚの２〜５　ｋＶ　（実効値
）程度の高周波高電圧を発生する装置が用いられ、その
出力波形は正弦波に限らず矩形波や・母ルス状信号等交
番電界を形成できるものが選ばれる。

第２図（１）〜（・）にアルトロンの他の例を示す。

同図（ａ）は放電部３ｍ、３ｂを増やしたもの、同図（
ｂ）は片側のみに放電部３ｂを形成したもの、同図（ｅ
）は電極２ｂを分割してさらに放電部３ｂを増やしたも
の、同図（ｄ）は電極２１を誘電体３に埋設するととも
に電極２ｂを多数に分割して放電部３ｂを数多く形成し
たもの、同図（、）は電極２ａおよび多数に分割した電
極Ｚｂｉともに誘電体３に埋設したものである。

このように１アルトロンは交番電界によって放電を誘電
体表面で起すことから、トナーやゴミが付着し難く、ま
た付着しても清掃が容易であり保守性が高い。

さらに、アルトロンは電極および誘電体の厚みを薄くす
ることにより、全体の厚みをＩＷ以下に形成できるため
、例えば複写機に用いる場合感光体周囲の設計の自由度
が大きくな）、また省スペース化が実現できる。

しかしながら、この従来のアルトロンは単一機能しか備
えていないため、例えば複写機における転写分離部のよ
うに帯電と除電が短かい間隔で連続する部分では２組の
アルトロンが必要となシ、コスト高になるとｈう不都合
を生じていた。

〔目的〕

本発明は、上述した従来技術の欠点を解消するためＫな
されたものであり、１つのアルトロンを構成する複数電
極に印加するバイアス電圧を変えることで、複数の機能
を持たせることが可能な放電装會を提供することを目的
としてｈる。

〔構成〕

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に
説明する。

第３図は、本発明の一実施例に係るアルトロン１０を示
している。同図において、１１は板状の誘電体、１２．
１３は放電電極であり、放電電極１２．１３は誘電体１
１の放電側の端面よシも後退した位置に配設されている
。

第４図は、このアルトロン１ｏを用いて複写機の転写分
離部を構成した例を示す。同図において、高周波高圧電
源１４の一方の出力は放電電極１３に印加され、他方の
出力はバイパスコンデンサ１５ｉ介して放電電極１２に
印加されている。

また、放電電極１２と矢印方向に移動する被帯電体（こ
の場合は複写用紙）１７の間にはバイアス電源１６が印
加されている。なお、バイアス電源１６はノタイ／ぐス
コンデンサ１５によって阻止されるため、放′＃Ｌｔ極
１３には印加されない。

したがって、放電電極１２側の放電部Ｐ１に発生したプ
ラス。マイナス電荷のうち例えばグラス電荷が被帯電体
１７に移動し、これＫよって被帯電体１７が帯電される
。

この放電部ｐｉで帯電された被帯電体１７の表面が放電
電極１３側の放電部Ｐｌｔで移動したとき、放電部Ｐ２
に帯留して込るマイナス電荷が表面のプラス電荷と結合
し、その結果、被帯電体１７の表面が除電される。

また、ドラム状の感光体を備えた複写機では、第５図に
示したように感光体５１が接地されるので、バイアス電
源１６は直接被帯電体すなわち複写用紙ＰＰに接続され
ずに接地される。

なお、同図におりで５２は複写用紙ＰＰを転写部に案内
するガイド板、５３は分離した複写用紙ＰＰ’ｔ一定着
部（図示略）Ｋ搬送する搬送部である。

また、除電側で光照射を伴う場合には、誘電体１１の突
出部によって帯電部が遮光される効果もある。

第６図は、本発明の他の実施例を示してお）、この実施
例では除電用の・々イアスミ源１６ｍを追加して除電効
果を高めている。なお、バイアス電源１６ｍはバイアス
電源１６と逆極性の電圧を出力する。

第７図は、本発明のさらに他の実施例を示している。こ
の実施例では放電電極１２の誘電体１１が接触していな
い面にさらに誘電体１１ａｋはさんで放電電極１３ｍを
配設したアルトロンＩＯＡを用いている。

上述したように、被帯電体１７は複写用紙ＰＰであり、
この複写用紙ＰＰのアルトロンＩＯＡと反対側の面は感
光体５１に接触する。このとき、複写用紙ＰＰｆ：感光
体５１まで搬送する給紙系中で摩擦によって複写用紙Ｐ
ＰＫ不要な電荷が発しており、この不要な電荷は放電電
極１３ｍによって形成される放電雰囲気中で中和される
ため、この後の放電電極１２による帯電が適正になされ
る。

ところで、アルトロンとしてＦｉ第３図に示したものと
は別の構造をもつものでも用いることができる。その例
を第８図、第９図および第１０図に示す。

第８図におけるアルトロン２０は、板状に成形された誘
電体２１、誘電体２１の一方の面に配設された幅広な電
極２２、誘電体２１の他方の面に配設された２つの電極
２３．２４からなル、電極２１には高周波高圧電源１４
の一方の出力が印加され、電極２３．２４には高周波高
圧電源１４の他方の出力が印加されている。また、電極
２４にバイアス電源１６が印加されてお）、１５はパイ
ノ４スコンデンサでアル。

第９図におけるアルトロン３０は、誘電体３１内に電極
３２．３３．３４を平行にかつ同一レベルに埋設し、誘
電体３１の放電面に、電極３２と３３にまたがるように
電極３５を、電極３３と３４にまたがるように電極３６
をそれぞれ配設した構成をもつ。

電極３２．３４に高周波高圧電源１４の一方の出力を印
加し、電極３３に高周波高圧電源１４の他方の出力全印
加すると、電極３２と３５、電極３３と３５、電極３３
と３６、電極３４と３６のそれぞれの間の静電容量によ
って、おのおの対応する電極３５．３６の端部における
誘電体３１０表面にプラズマ放電が発生する。

また、この例では電極３６にノ々イアス電源１６を印加
し、電極３６の周囲に帯留しているプラス電荷を被帯電
体１７に移動させている。

なお、このアルトロン３０の電極３５と３６の距離よシ
もアルトロン３０の放電面と被帯電体１７の表面との距
離が格段に小さく、例えば役者が１〜３簡に対し狛者が
１０鱈程度であるので、・電極３５と３６間の相互作用
は放電現象には太きな影響を及ぼさない。同様なことは
、他の例についても込うことができる。

第１０図におけるアルトロン４０は、誘電体４１の放電
面と隣接した面に電極４２．４３’ｔ、放電面に電極４
４を設けて構成され、上述したアルトロン３０と同様に
して電極４４の端部の誘電体表面にプラズマ放電が発生
する。

なお、電極４２．４３は誘電体４１内に埋設してもよい
。

以上説明した各実施例は、複写機の転写分離部のみなら
ず除帯電部に用いることができる。その場合は被帯電体
１７となる感光体５１上に乗っている前歴の静電荷・譬
ターンを、バイアス電源１６が印加されない電極による
放電雰囲気中で中和したのち、帯電電極による帯電が起
きるようにする。

また、特に第６図に示した実施例では放電電極１２によ
って帯電された感光体５１０表面を放電電極１３で所定
レベルまで除電することで、感光体５１の帯電レベルを
均一にすることもできる。

第１１図は、本発明の別な実施例を示してｂる。

この実施例におけるアルトロン１００は、断面路くし形
の枠形電極１０１の各凹部を誘電体１０２で埋めるとと
もにこの誘電体内に電極１０３゜１０４．１０５をそれ
ぞれ埋設した構成をもつ。

両局波高圧電源１４の一方の出力は枠形電極１０１に、
他方の出力はパイノ４’スコンデンサ１５を介して電極
１０３に、さらにパイ・ぐスコンデンサ１０８を介して
電極１０４に、さらにパイ・９スコンデンサ１０９を介
して電極１０５にそれぞれ加えられている。また、バイ
アス電源１６の出力は電極１０３に、抵抗１０６を介し
て電極１０４に、さらに抵抗１０７を介して電極１０５
にそれぞれ加えられてｂる。

したがって、各電極１０３．１０４．１０５と枠形電極
１０１間の誘電体表面にプラズマ放電を生じるとともに
、バイアス電界は電極１０３゜１０４．１０５の順に弱
くなる。

矢印方向に移動する被帯電体１７の表面は、アルトロン
１００に到着する前は電荷の力い電位ゼロの状態であり
、電極１０３の放電部で電荷が移動して表面に乗るので
表面電位が上昇する。次に電極１０４まで移動したとき
、この部分のバイアス電位よりも表面電位が低い場合は
さらに電荷が乗シ、表面電位がさらに上昇する。そして
、電極１０５４で移動したとき、この部分のノ９イアス
電位よシも表面電位が低い場合はさらに電荷が乗り、高
い場合にはその高い分に相当する電荷がこの放電部の逆
極性の電荷で中和されて、結果的に帯電レベルが均一に
なる。

このようにして、被帯電体１７′ｔ−電極１０５におけ
るバイアス電位に対応した電位に均一に帯電することが
できる。また、このアルトロン１００に移動する前の段
階で被帯電体１７が帯電されている場合や、電極１０３
で過帯電された部分が生じた場合でも、上述と同様にし
て最終的に均一な帯電がなされる。

第１２図は、本発明のさらに別な実施例を示している。

この実施例におけるアルトロン１１０は、誘電体１１１
の一面に幅広の電極１１２が、放電面に電極１１３，１
１４，１１５．１１６がそれぞれ付設された構成をもつ
。高周波高圧電源１４の一方の出力が電極１１２に印加
され、他方の出力が電極１１３，１１４に、抵抗１１７
を介して電極１１５に、さらに抵抗１１８を介して電極
１１６に印加されている。また、バイアス電源１６は電
極１１３，１１４に、抵抗１１７を介して電極１１５に
、さらに抵抗１１８を介して電極１１６に加えられてい
る。

したがって、各電極１１３，１１４，１１５゜１１６の
端部の誘電体表面でプラズマ放電を生じるとと・もに、
バイアス電界は電極１１３と１１４゜１１５．１１６の
順に弱くなシ、その結果第１１図に示した装置と同様の
作用効果をなす。

第１３図は、本発明のまたさらに別な実施例を示してい
る。この実施例におけるアルトロン１２０は、誘電体１
２１に電極１２２，１２３，１２４゜１２５を平行にか
つ同一レベルに埋設するとともに、その放電面に、電極
１２２と１２３Ｋまたがるように電極１２６を、電極１
２３と１２４にまたがるように電極１２７’ｋ、電極１
２４と１２５にまたがるように電極１２８をそれぞれ配
設した構造をもつ。

高周波高圧電源１４の一方の出力は電極１２２と１２４
に、他方の出力は電極１２３と１２５にそれぞれ加えら
れる。また、バイアス電源１６は電極１２６に、抵抗１
３１とコイル１３２を介して電極１２７に、さらに抵抗
１３３とコイル１３４を介して電極１２８に加えられて
いる。なお、コイル１３２．１３４は高周波信号をカッ
トするものである。

したがって、電極１２２と１２６、電極１２３と１２６
、電極１２３と１２７、電極１２４と１２７、電極１２
４と１２８、電極１２５と１２８のそれぞれの間の誘電
体表面でプラズマ放′酸を生じるとともに、バイアス電
界は電極１２６　、１２７゜１２８の順に弱くなり、そ
の結果第１１図に示した装置と同様の作用効果をなす。

なお、以上説明した実施例の各アルトロン以外の形状の
アルトロンでも本発明を実施できる。

〔効果〕

以上説明したように、本発明によれば放電電極に印加す
るバイアス電圧を変化させているので、被帯電体の帯電
と除電を１つの放電器によって実現できるという利点が
ある。また、被帯電体の帯電状態を均一に制御すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、放電装置の従来例を示した構成図、第２図（
ａ）〜（ｅ）は、アルトロンをそれぞれ例示した構成図
、第３図は、本発明の一実施例に係るアルトロンを示し
た斜視図、第４図は、本発明の一実施例を示した構成図
、第５図は、第４図に示した装置を複写機の転写分離部
に適用した例を示す構成図、第６図は、本発明の他の実
施例を示した構成図、第７図は、本発明のさらに他の実
施例を示した構成図、第８図は、本発明のまたさらに他
の実施例を示した構成図、第９図は、本発明のさらに他
の実施例を示した構成図、第１０図は、本発明のまたさ
らに他の実施例を示した構成図、第１１図は、本発明の
別な実施例を示した構成図、第１２図は、本発明のさら
に別な実施例を示した構成図、第１３図は、本発明のま
たさらに別々実施例を示した構成図である。 １０．１ＯＡ、２０．３０．４０，１００゜１１０　、
１２０　・・・アルドロア、１１．１１ｍ。 ２１．３１．４１，１０２，１１１．１２１・・・誘電
体、１２．１３・・・放電電極、１４・・・高周波高圧
電ｍ、１５，１０８．１０９・・・パイ・臂スコンデン
サ、１６．１６ｍ・・・バイアス電源、１７・・・被帯
電体、２２．２３．２４．３２，３３，３４．３５゜３
６．４２．４３，４４，１０３，１０４，１０５゜１１
２　、１１３　、１１４　、１１５　、１１６　、１２
２　。 １２３．１２４，１２５，１２６，１２７．１２８・・
・電極、１０１・・・枠形電極、１０６，１０７゜１１
７．１１８，１３１．１３２・・・抵抗、１３２゜１３
４・・・コイル。 代理人　弁理士　紋　１）　誠　□

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体を介して隔てた複数の放電電極と、これら
   の放電電極に漸次電界が変化するべくバイアス電圧を供
   給するバイアス電源供給手段を備えたことを特徴とする
   放電装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載において、前記放電電
   極は１対の電極からなシ、前記バイアス電源供給手段は
   この１対の電極の一方のみにバイアス電圧を供給するこ
   とを特徴とした放電装置。