JPS60258882A - 除・帯電方法および放電装置 - Google Patents
除・帯電方法および放電装置Info
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- JPS60258882A JPS60258882A JP11450084A JP11450084A JPS60258882A JP S60258882 A JPS60258882 A JP S60258882A JP 11450084 A JP11450084 A JP 11450084A JP 11450084 A JP11450084 A JP 11450084A JP S60258882 A JPS60258882 A JP S60258882A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
１亙次」
本発明は静電記録、電子写真装置等において帯電・除電
を行う除・帯電方法および放電装置に関する。
を行う除・帯電方法および放電装置に関する。
【釆教遣
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な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な抽出するもの（米国特許４
１５５０９３、特開ｌｌ１ｌ’１５４−５３５３７号公
報）がある。このような装置においては、誘電体の厚み
を薄くする（例えば、厚みを５００１１．ｍ以下、好ま
しくは２０〜＋ ２００ ｐ−ｍ位にする）ことによっ
て、従来のコロノ） す放電装置に比較して小型な放電装置とすることができ
る。 ところが、」二記のような放電装置においては、被帯電
面を均一に帯電若しくは除電することが困難であった。 先艶匁上聯 本発明の目的は、実質的に均一に帯電・除電が可能とな
る除・帯電方法および放電装置を提供することにある。 本発明の他の目的は小型で、しかも均一な際会帯電が可
能な放電装置を提供することである。 本発明の他の目的は、比較的低い電圧で除命帯電効果の
高い放電装置を提供することである。 本発明の他の目的は、環境変動（温度、湿度等）に対し
て比較的安定で満足できる均一な帯電が可能な除・帯電
方法および放電装置を提供することである。 本発明の他の目的・効果は後述の本発明の実施例の記載
から明らかになろう。 １１立ＩＪ 本件発明者は公知のこの形式の前述の欠点は、誘電体の
片方の面に接する放電電極からこの面に沿って放電電極
に直角な方向に伸びる沿面放電の伸び方が該放電装置の
長手方向で均一に生じにくいからであると考察した。こ
の不均一な伸びの理由としては、誘電体材料の不均一性
、電極表面の微小な傷などが考えられる。 本発明の実施例によれば、除・帯電装置であって、誘電
体と、該誘電体を挾む誘導電極と放電電極と、該誘導電
極と該放電電極との間に交互電圧を印加して前記放電電
極側の前記誘電体表面に沿面放電を生じさせる電源と、
を有し、該交互電圧を、前記沿面放電の領域の幅が前記
誘導電極の幅とほぼ一致するようにした際会帯電装置が
提供されるので、放電電極と直角方向の沿面放電の伸び
はほぼ均一となり、均一な除・帯電が可能となる。 実ｊＥ例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図は本発明の放電装置の基本構成を説明するもので
ある。放電部材ｌは被帯電部材２に対向して配置され、
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は直線状の
１本の細長体であり、誘導電極４の巾方向の中心線に沿
って配置されている。 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
より交互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？ｂ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、放電電極
５と導電体基体２ａ間のバイアス電圧の印加により、−
ヒ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。 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。 第３Ａ図〜第３Ｂ図は、第１図および第２図に示した放
電部材１の放電電極５と誘導電極４との間に交互電圧を
印加して、放電電極５の近傍で誘電体３の表面に沿って
沿面放電を発生させているときの状態を放電電極５側か
ら見た図として示す。一点鎖線で示されているのは誘電
体３の裏面に接した誘導電極４でありそのｌ］をＬで示
す。斜線の領域１０は放電電極５の両側で誘電体３の表
面に沿って伸びた沿面放電の伸びの領域である。 ユ 第３Ａ図は、本発明を用いないときの沿面数電の状
態を示す。第３Ａ図で沿面放電の領域ＩＯは放電電極５
を中心に伸びその巾ｌは長手方向で不均一である。この
ために第１図に示したように被帯電部材２を移動して絶
縁体若しくは光導電体２ｂの表面を帯電した場合放電部
材ｌの長手方向に不均一な表面の帯電分布となる。 本件発明者は、沿面放電領域１０のｒｌｌｔｔは誘導電
極４と放電電極５との間に印加される交互電圧のピーク
学ピークの値によって異なることを見い出した。これを
示したのが第４図で、横軸に交互電圧のビーク拳ビーク
の値を、縦軸に沿面放電領域１０の巾ｌをとっである。 ピークφピーク値を上げていくと放電開始電圧Ｂで沿面
放電が開始し、沿面放電領域ｌＯの巾！はピーク・ピー
ク値の増加とともに増加する。そして、やがて飽和しそ
のとき沿面放電領域中ｌは誘導電極４のｆｉ］Ｌに略一
致する。それ以上ピーク・ピーク値を−１−げても沿面
放電領域中ｌは誘導電極４の巾りを越えて増加すること
はない。ここで誘電体３として厚さ２００ ｇｍのアル
ミナセラミックスを使い、放電電極の巾は５００ｐ、ｍ
、誘導電極の巾は６．５ｍｍであった。 本発明は、この現象を利用し、誘電体３材料の不均一性
や電極表面の微小な傷の存在にもかかわらず、沿面放電
領域１０の巾を放電部材１の長手方向全体にわたって均
一にするものである。 第３Ｂ図は本発明を使用した場合の沿面放電領域１０を
示す。本実施例では交互電圧のピーク・ピーク値を、沿
面放電領域１０が放電部材１の長手方向全体にわたって
図示の如く誘導電極４のｌ】と一致するように設定され
ている。図示の如く沿面放電領域中ｌは、放電部材ｌの
長手方向全体にわたって、誘導電極４の巾とほぼ一致し
、したがって、均一である。印加電圧は交互電圧である
から微視的に見れば、沿面放電領域中！は時間に対して
変化し伸縮が繰返されるが、最大に伸びた時の沿面放電
領域中！は誘導電極４の巾とほぼ一致し、放電部材ｌの
長手方向全体にわたって均一である。 このように沿面放電の伸び巾が全体にわたって誘導電極
４の巾近傍まで少なくとも到達する交ｍ電圧の値を放電
電極５と誘導電極４との間に印加すると、沿面放電領域
１０の巾！が長手方向で一定となり、第１図のようにし
て帯電すると均一な帯電が得られる。前述のごとく上記
交互電圧をさらに高めても沿面放電領域ＩＯの巾！は誘
導電極４の１１ Ｌ以上伸びない。沿面放電領域１０内
の電荷密度が増加するだけである。しかも、沿面放電領
域１０内は放電部材１の長手方向全体にわたってほぼ均
一な電荷密度となる。この現象を最大限に利用して帯電
すると環境変動（温度、湿度等）に対しても比較的安定
で、かつ充分に満足できる均一な帯電が可能となる。 実際に、誘電体３として厚みが２００ ｇｍのアルミナ
のセラミックスを使い、放電電極５の巾を５００川ｍ、
誘導電極４の巾を４．５ｍｍにして両電極間にピーク・
ピークの電圧が２ｋＶｐｐの交流電圧を印加したところ
、沿面放電の伸びは誘導電極４の巾まで到達せず、第１
図バイアス電源７の出力を２ｋＶとして帯電したところ
±８％の帯電ムラが生じた。 つぎに、両電極４，５間に印加する交流電圧を４ｋＶｐ
ｐにして充分沿面放電領域ｌＯを伸長させ、誘導電極４
のｌｌまで充分到達させて帯電したところ、測定された
帯電ムラは±３％であった。したがってこの例ではピー
ク番ピーク値を変えるだけで、帯電ムラの６０％強が除
去された。 また、両電極４，５間に印加する電圧を４ｋＶＰＰとし
た場合でも、誘導電極４の巾を変えて３０ｍｍとした場
合は（その他は前記と同一条件）、沿面放電領域ｌＯは
誘導電極４の巾まで到達しておらず、帯電ムラは１７％
であった。 第５図および第６Ａ図は、それぞれ本発明の他の実施例
による放電装置の基本構成および放電部材ｌの刺視図で
ある。本実施例は放電電極５を構成する細長の放電電極
部材が複数列、実質的に等間隔で設けられ、それにとも
なって、誘導電極および誘電体のの幅が大きくなってい
ることを除３ ’ ｒ ’ａ ｂｔ ｌ ｔｔ前Ｅ ’
４ ｍ ｍ ｋｏ−−ｃｈ６（１）Ｔ・”９する部材に
同一の参照符号を付することによって詳細な説明を省略
する。 第７Ａ図は第５図および第６Ａ図に示す本発明の放電装
置における沿面放電領域を示す。複数の放電電極部材５
ａおよび５ｂはぼ等間隔に配置される。そして、それら
のうち最も外側に配置された放電電極部材５ａの中心線
と誘導電極４の幅方向の端部との距離をＬｌ、隣接する
放電電極の中心線間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１≧
ｌ／２×Ｌ２となるように配されている。本実施例では
内側放電電極部材５ｂは１本、すなわち、全部で３本の
放電電極として示されているが、これはこの内側放電電
極部材５ｂはＯを含めて何本でもよい。交互電圧のピー
ク争ピーク値は、最外側の両数電電極部材５ａから伸び
る沿面放電領域１０ａが放電部材ｌの長手方向全体にわ
たって図示の如く誘導電極４の巾とほぼ一致するように
設定されている。このようにすると、」二記の寸法条件
から、各放電電極間においては、各放電電極の沿面放電
領域が互いに接触もしくは重合し、各放電電極間にも全
面に均一な沿面放電領域１０ｂが形成される。図示の如
く放電部材ｌの長手方向の各点１ における沿面放電領域全体の巾は、該長手方向全体にわ
たって、誘導電極４の巾とほぼ一致し、したがって均一
である。 に記条件を満たすさすに、ＬＬ＜１／２ＸＬ２の場合で
、誘導電極４の幅とほぼ一致するような均一な沿面放電
領域ｌＯを形成させるためには、放電電極部材間に充満
した（したがって均一な）沿面放電領域１０ｂが形成さ
れるように電圧を印加すればよい。また、同じ＜Ｌｌ＜
１／２ＸＬ２の条件で、両最外側の放電電極部材５ａの
外側の沿面放電領域１０ａを誘導電極４の幅にほぼ一致
させる最低のピーク・ピーク値とした場合は、内側にお
いては、一部の放電゛電極からの沿面放電領域がそれと
隣り合う放電電極からの沿面放電領域とたがいに接触ま
たは重合しない場合でも、かなりの均一化が達成できる
。 このように沿面放電・の伸び巾が全体にわたって誘導電
極４の１１まで少なくとも到達する交互電圧の値を放電
電極と誘導電極４との間に印加すると１１．沿面放電領
域ｌＯの巾が長手方向で一定とな２ す、第５図のようにして帯電すると均一な帯電が得られ
る。前述のごとく・上記交互電圧をさらに高めても沿面
放電領域１０の巾は誘導電極４のｌｌ Ｌ以上伸びない
。沿面放電領域ｌＯ内の電荷密度が増加するだけである
。しかも、沿面放電領域１０内は放電部材ｌの長手方向
全体にわたってほぼ均一な電荷密度となる。この現象を
最大限に利用して帯電すると環境変動（温度、湿度等）
に対しても比較的安定で、かつ充分に満足できる均一な
帯電が可能となる。 これら複数列の放電電極は片側端部で電気的に接続され
たくし形としてもよく（第６Ｂ図）、あるいは両端を接
続してもよく（第６Ｃ図）、さらにジグザグ形に接続し
てもよい（第６Ｄ図）。 放電電極５が１本の細長体で形成されている場合は、沿
面放電領域の幅は交互電圧のピーク・ピー値で制限され
てしまうため沿面放電領域幅を増加させるためには、交
互電圧をかなり上昇させる必要があるが、複数本の放電
電極を用いた場合は電圧を大幅にＴＲさせることなく、
その本数により任意に全体の沿面放電領域幅を増加させ
ることができるので、帯電あるいは除電効果を著しく向
−１−させることができる。 第７Ｂ図は、」−記のごとき沿面放電の状態でない場合
を示す。第７Ａ図で沿面放電の領域１０は各放電電極部
材５を中心に伸びその各Ｉｌｌ ｌ、２および３は長手
方向でそれぞれ不均一である。このために第５図に示し
たように被帯電部材２を移動して絶縁体若しくは光導電
体２ｂの表面を帯電した場合、第３Ａ図と同様に放電部
材１の長手方向に不均一な表面の帯電分布となり好まし
くない。 実際に、誘電体３として厚みが２００１Ｌｍのアルミナ
のセラミックスを使い、３本の巾５００Ｉｉ、ｍの放電
電極を間隔（Ｌ２）５ｍｍで配置し１、誘導電極４の巾
を１４ ｍ ｍにして両電極間森 にピーク・ピークの
電圧が２ｋＶＰＰの交流電圧を印加したところ、沿面放
電の伸びは第７Ｂ図と同様であり、第１図のバイアス電
源７の出力を２ｋＶとして帯電したところ±７・５％の
帯電ムラが生じた。 つぎに、両電極４，５間に印加する交流電圧を４ｋＶｐ
ｐにして沿面放電領域１０を伸長させ、誘導電極４の巾
まで充分到達させて帯電したところ、測定された帯電ム
ラは上２゜５％であった。したがってこの例ではピーク
・ピーク値を変えるだけで、帯電ムラの６５％強が除去
された。 また、両電極４，５間に印加する電圧を４ｋＶＰＰとし
た場合でも、誘導電極４の１１を変えて６０ ｍ ｍ
、放電電極間の距離を２０ｍｍとした場合は（その他は
前記と同一条件）、沿面放電領域１０は誘導電極４の巾
まで到達しておらず、第３Ａ図と同様の状態となり、帯
電ムラは±７％であった。 」二記いずれの実施例においても、沿面放電領域１０の
巾は誘電体３の材質、誘電率や、表面電気抵抗等によっ
て異なるものであるが、それらの条件に応じてピーク・
ピーク値を決定すればよ５ い。 さらに、沿面放電領域１０の巾は放電装置の使用条件、
例えば、気圧、湿度、温度、誘電体３表面の汚れ等によ
っても異なるものであるが、実際の使用条件に合せて、
これらの変動にかかわりなく、沿面放電領域ＩＯの巾が
誘導電極４の幅とほぼ一致するように交互電圧のピーク
Φピーク値を決定することができるものであり、またそ
のように設定することが望ましい。 誘導電極４と放電電極５との間に印加する交互電圧は必
ずしもいわゆるＡＣ電圧でなくても矩形波電圧でもパル
ス電圧でも良い。 以上の説明では、被帯電部材２を帯電する場合について
説明したが、放電部材ｌを被帯電部材２に近づければ電
１ｉｉ７を必要とせずに被帯電部材２を除電することが
できる。この場合でも、上記本発明は全く同様に適用で
き、その効果も同様に奏される。 電源７は直波でも脈流でも、放電電極５の近傍に発生し
たイオンを被帯電部材２の方向に引張６ れる電圧であれば良い。 」乳立力］ 以」二説明のごとく１本発明によれば、小型の放電装置
で除・帯電の不均一性を大幅に改善することができる。
．１ｍｍ程度のワイヤーに高電圧な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な抽出するもの（米国特許４
１５５０９３、特開ｌｌ１ｌ’１５４−５３５３７号公
報）がある。このような装置においては、誘電体の厚み
を薄くする（例えば、厚みを５００１１．ｍ以下、好ま
しくは２０〜＋ ２００ ｐ−ｍ位にする）ことによっ
て、従来のコロノ） す放電装置に比較して小型な放電装置とすることができ
る。 ところが、」二記のような放電装置においては、被帯電
面を均一に帯電若しくは除電することが困難であった。 先艶匁上聯 本発明の目的は、実質的に均一に帯電・除電が可能とな
る除・帯電方法および放電装置を提供することにある。 本発明の他の目的は小型で、しかも均一な際会帯電が可
能な放電装置を提供することである。 本発明の他の目的は、比較的低い電圧で除命帯電効果の
高い放電装置を提供することである。 本発明の他の目的は、環境変動（温度、湿度等）に対し
て比較的安定で満足できる均一な帯電が可能な除・帯電
方法および放電装置を提供することである。 本発明の他の目的・効果は後述の本発明の実施例の記載
から明らかになろう。 １１立ＩＪ 本件発明者は公知のこの形式の前述の欠点は、誘電体の
片方の面に接する放電電極からこの面に沿って放電電極
に直角な方向に伸びる沿面放電の伸び方が該放電装置の
長手方向で均一に生じにくいからであると考察した。こ
の不均一な伸びの理由としては、誘電体材料の不均一性
、電極表面の微小な傷などが考えられる。 本発明の実施例によれば、除・帯電装置であって、誘電
体と、該誘電体を挾む誘導電極と放電電極と、該誘導電
極と該放電電極との間に交互電圧を印加して前記放電電
極側の前記誘電体表面に沿面放電を生じさせる電源と、
を有し、該交互電圧を、前記沿面放電の領域の幅が前記
誘導電極の幅とほぼ一致するようにした際会帯電装置が
提供されるので、放電電極と直角方向の沿面放電の伸び
はほぼ均一となり、均一な除・帯電が可能となる。 実ｊＥ例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図は本発明の放電装置の基本構成を説明するもので
ある。放電部材ｌは被帯電部材２に対向して配置され、
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は直線状の
１本の細長体であり、誘導電極４の巾方向の中心線に沿
って配置されている。 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
より交互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？ｂ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、放電電極
５と導電体基体２ａ間のバイアス電圧の印加により、−
ヒ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。 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。 第３Ａ図〜第３Ｂ図は、第１図および第２図に示した放
電部材１の放電電極５と誘導電極４との間に交互電圧を
印加して、放電電極５の近傍で誘電体３の表面に沿って
沿面放電を発生させているときの状態を放電電極５側か
ら見た図として示す。一点鎖線で示されているのは誘電
体３の裏面に接した誘導電極４でありそのｌ］をＬで示
す。斜線の領域１０は放電電極５の両側で誘電体３の表
面に沿って伸びた沿面放電の伸びの領域である。 ユ 第３Ａ図は、本発明を用いないときの沿面数電の状
態を示す。第３Ａ図で沿面放電の領域ＩＯは放電電極５
を中心に伸びその巾ｌは長手方向で不均一である。この
ために第１図に示したように被帯電部材２を移動して絶
縁体若しくは光導電体２ｂの表面を帯電した場合放電部
材ｌの長手方向に不均一な表面の帯電分布となる。 本件発明者は、沿面放電領域１０のｒｌｌｔｔは誘導電
極４と放電電極５との間に印加される交互電圧のピーク
学ピークの値によって異なることを見い出した。これを
示したのが第４図で、横軸に交互電圧のビーク拳ビーク
の値を、縦軸に沿面放電領域１０の巾ｌをとっである。 ピークφピーク値を上げていくと放電開始電圧Ｂで沿面
放電が開始し、沿面放電領域ｌＯの巾！はピーク・ピー
ク値の増加とともに増加する。そして、やがて飽和しそ
のとき沿面放電領域中ｌは誘導電極４のｆｉ］Ｌに略一
致する。それ以上ピーク・ピーク値を−１−げても沿面
放電領域中ｌは誘導電極４の巾りを越えて増加すること
はない。ここで誘電体３として厚さ２００ ｇｍのアル
ミナセラミックスを使い、放電電極の巾は５００ｐ、ｍ
、誘導電極の巾は６．５ｍｍであった。 本発明は、この現象を利用し、誘電体３材料の不均一性
や電極表面の微小な傷の存在にもかかわらず、沿面放電
領域１０の巾を放電部材１の長手方向全体にわたって均
一にするものである。 第３Ｂ図は本発明を使用した場合の沿面放電領域１０を
示す。本実施例では交互電圧のピーク・ピーク値を、沿
面放電領域１０が放電部材１の長手方向全体にわたって
図示の如く誘導電極４のｌ】と一致するように設定され
ている。図示の如く沿面放電領域中ｌは、放電部材ｌの
長手方向全体にわたって、誘導電極４の巾とほぼ一致し
、したがって、均一である。印加電圧は交互電圧である
から微視的に見れば、沿面放電領域中！は時間に対して
変化し伸縮が繰返されるが、最大に伸びた時の沿面放電
領域中！は誘導電極４の巾とほぼ一致し、放電部材ｌの
長手方向全体にわたって均一である。 このように沿面放電の伸び巾が全体にわたって誘導電極
４の巾近傍まで少なくとも到達する交ｍ電圧の値を放電
電極５と誘導電極４との間に印加すると、沿面放電領域
１０の巾！が長手方向で一定となり、第１図のようにし
て帯電すると均一な帯電が得られる。前述のごとく上記
交互電圧をさらに高めても沿面放電領域ＩＯの巾！は誘
導電極４の１１ Ｌ以上伸びない。沿面放電領域１０内
の電荷密度が増加するだけである。しかも、沿面放電領
域１０内は放電部材１の長手方向全体にわたってほぼ均
一な電荷密度となる。この現象を最大限に利用して帯電
すると環境変動（温度、湿度等）に対しても比較的安定
で、かつ充分に満足できる均一な帯電が可能となる。 実際に、誘電体３として厚みが２００ ｇｍのアルミナ
のセラミックスを使い、放電電極５の巾を５００川ｍ、
誘導電極４の巾を４．５ｍｍにして両電極間にピーク・
ピークの電圧が２ｋＶｐｐの交流電圧を印加したところ
、沿面放電の伸びは誘導電極４の巾まで到達せず、第１
図バイアス電源７の出力を２ｋＶとして帯電したところ
±８％の帯電ムラが生じた。 つぎに、両電極４，５間に印加する交流電圧を４ｋＶｐ
ｐにして充分沿面放電領域ｌＯを伸長させ、誘導電極４
のｌｌまで充分到達させて帯電したところ、測定された
帯電ムラは±３％であった。したがってこの例ではピー
ク番ピーク値を変えるだけで、帯電ムラの６０％強が除
去された。 また、両電極４，５間に印加する電圧を４ｋＶＰＰとし
た場合でも、誘導電極４の巾を変えて３０ｍｍとした場
合は（その他は前記と同一条件）、沿面放電領域ｌＯは
誘導電極４の巾まで到達しておらず、帯電ムラは１７％
であった。 第５図および第６Ａ図は、それぞれ本発明の他の実施例
による放電装置の基本構成および放電部材ｌの刺視図で
ある。本実施例は放電電極５を構成する細長の放電電極
部材が複数列、実質的に等間隔で設けられ、それにとも
なって、誘導電極および誘電体のの幅が大きくなってい
ることを除３ ’ ｒ ’ａ ｂｔ ｌ ｔｔ前Ｅ ’
４ ｍ ｍ ｋｏ−−ｃｈ６（１）Ｔ・”９する部材に
同一の参照符号を付することによって詳細な説明を省略
する。 第７Ａ図は第５図および第６Ａ図に示す本発明の放電装
置における沿面放電領域を示す。複数の放電電極部材５
ａおよび５ｂはぼ等間隔に配置される。そして、それら
のうち最も外側に配置された放電電極部材５ａの中心線
と誘導電極４の幅方向の端部との距離をＬｌ、隣接する
放電電極の中心線間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１≧
ｌ／２×Ｌ２となるように配されている。本実施例では
内側放電電極部材５ｂは１本、すなわち、全部で３本の
放電電極として示されているが、これはこの内側放電電
極部材５ｂはＯを含めて何本でもよい。交互電圧のピー
ク争ピーク値は、最外側の両数電電極部材５ａから伸び
る沿面放電領域１０ａが放電部材ｌの長手方向全体にわ
たって図示の如く誘導電極４の巾とほぼ一致するように
設定されている。このようにすると、」二記の寸法条件
から、各放電電極間においては、各放電電極の沿面放電
領域が互いに接触もしくは重合し、各放電電極間にも全
面に均一な沿面放電領域１０ｂが形成される。図示の如
く放電部材ｌの長手方向の各点１ における沿面放電領域全体の巾は、該長手方向全体にわ
たって、誘導電極４の巾とほぼ一致し、したがって均一
である。 に記条件を満たすさすに、ＬＬ＜１／２ＸＬ２の場合で
、誘導電極４の幅とほぼ一致するような均一な沿面放電
領域ｌＯを形成させるためには、放電電極部材間に充満
した（したがって均一な）沿面放電領域１０ｂが形成さ
れるように電圧を印加すればよい。また、同じ＜Ｌｌ＜
１／２ＸＬ２の条件で、両最外側の放電電極部材５ａの
外側の沿面放電領域１０ａを誘導電極４の幅にほぼ一致
させる最低のピーク・ピーク値とした場合は、内側にお
いては、一部の放電゛電極からの沿面放電領域がそれと
隣り合う放電電極からの沿面放電領域とたがいに接触ま
たは重合しない場合でも、かなりの均一化が達成できる
。 このように沿面放電・の伸び巾が全体にわたって誘導電
極４の１１まで少なくとも到達する交互電圧の値を放電
電極と誘導電極４との間に印加すると１１．沿面放電領
域ｌＯの巾が長手方向で一定とな２ す、第５図のようにして帯電すると均一な帯電が得られ
る。前述のごとく・上記交互電圧をさらに高めても沿面
放電領域１０の巾は誘導電極４のｌｌ Ｌ以上伸びない
。沿面放電領域ｌＯ内の電荷密度が増加するだけである
。しかも、沿面放電領域１０内は放電部材ｌの長手方向
全体にわたってほぼ均一な電荷密度となる。この現象を
最大限に利用して帯電すると環境変動（温度、湿度等）
に対しても比較的安定で、かつ充分に満足できる均一な
帯電が可能となる。 これら複数列の放電電極は片側端部で電気的に接続され
たくし形としてもよく（第６Ｂ図）、あるいは両端を接
続してもよく（第６Ｃ図）、さらにジグザグ形に接続し
てもよい（第６Ｄ図）。 放電電極５が１本の細長体で形成されている場合は、沿
面放電領域の幅は交互電圧のピーク・ピー値で制限され
てしまうため沿面放電領域幅を増加させるためには、交
互電圧をかなり上昇させる必要があるが、複数本の放電
電極を用いた場合は電圧を大幅にＴＲさせることなく、
その本数により任意に全体の沿面放電領域幅を増加させ
ることができるので、帯電あるいは除電効果を著しく向
−１−させることができる。 第７Ｂ図は、」−記のごとき沿面放電の状態でない場合
を示す。第７Ａ図で沿面放電の領域１０は各放電電極部
材５を中心に伸びその各Ｉｌｌ ｌ、２および３は長手
方向でそれぞれ不均一である。このために第５図に示し
たように被帯電部材２を移動して絶縁体若しくは光導電
体２ｂの表面を帯電した場合、第３Ａ図と同様に放電部
材１の長手方向に不均一な表面の帯電分布となり好まし
くない。 実際に、誘電体３として厚みが２００１Ｌｍのアルミナ
のセラミックスを使い、３本の巾５００Ｉｉ、ｍの放電
電極を間隔（Ｌ２）５ｍｍで配置し１、誘導電極４の巾
を１４ ｍ ｍにして両電極間森 にピーク・ピークの
電圧が２ｋＶＰＰの交流電圧を印加したところ、沿面放
電の伸びは第７Ｂ図と同様であり、第１図のバイアス電
源７の出力を２ｋＶとして帯電したところ±７・５％の
帯電ムラが生じた。 つぎに、両電極４，５間に印加する交流電圧を４ｋＶｐ
ｐにして沿面放電領域１０を伸長させ、誘導電極４の巾
まで充分到達させて帯電したところ、測定された帯電ム
ラは上２゜５％であった。したがってこの例ではピーク
・ピーク値を変えるだけで、帯電ムラの６５％強が除去
された。 また、両電極４，５間に印加する電圧を４ｋＶＰＰとし
た場合でも、誘導電極４の１１を変えて６０ ｍ ｍ
、放電電極間の距離を２０ｍｍとした場合は（その他は
前記と同一条件）、沿面放電領域１０は誘導電極４の巾
まで到達しておらず、第３Ａ図と同様の状態となり、帯
電ムラは±７％であった。 」二記いずれの実施例においても、沿面放電領域１０の
巾は誘電体３の材質、誘電率や、表面電気抵抗等によっ
て異なるものであるが、それらの条件に応じてピーク・
ピーク値を決定すればよ５ い。 さらに、沿面放電領域１０の巾は放電装置の使用条件、
例えば、気圧、湿度、温度、誘電体３表面の汚れ等によ
っても異なるものであるが、実際の使用条件に合せて、
これらの変動にかかわりなく、沿面放電領域ＩＯの巾が
誘導電極４の幅とほぼ一致するように交互電圧のピーク
Φピーク値を決定することができるものであり、またそ
のように設定することが望ましい。 誘導電極４と放電電極５との間に印加する交互電圧は必
ずしもいわゆるＡＣ電圧でなくても矩形波電圧でもパル
ス電圧でも良い。 以上の説明では、被帯電部材２を帯電する場合について
説明したが、放電部材ｌを被帯電部材２に近づければ電
１ｉｉ７を必要とせずに被帯電部材２を除電することが
できる。この場合でも、上記本発明は全く同様に適用で
き、その効果も同様に奏される。 電源７は直波でも脈流でも、放電電極５の近傍に発生し
たイオンを被帯電部材２の方向に引張６ れる電圧であれば良い。 」乳立力］ 以」二説明のごとく１本発明によれば、小型の放電装置
で除・帯電の不均一性を大幅に改善することができる。
第１図は、本発明による除・帯電方法を用いる放電装置
の実施例の基本的構成を示し、第２図は、第１図に示す
放電装置に用いる放電部材の斜視図であり、 第３Ａ図は本発明を用いない場合の沿面放電状態を示し
、 第３Ｂ図は本発明の実施例の除・帯電方法および放電装
置における沿面放電状態を示し、第４図は印加交τ電圧
のピーク・ピーク値と沿面放電状態巾の関係を示すグラ
フである。 第５図は、本発明による除・帯電方法を用いる放電装置
の他の実施例の基本的構成を示し、第６Ａ図は、第５図
に示す放電装置に用いる放電部材の斜視図であり、 第６Ｂ、第６０、第６Ｄ図は複数列の放電電極の接続の
例を示し、 第７Ａ図は第５図および第６図の放電装置における沿面
放電状態を示し、 第７Ｂ図は沿面放電が不十分な状態かを示す。 符号の説明 １：放電部材 ２：被帯電部材 ３：誘電体 ４：誘導電極 ５：放電電極 ５ａ、５ｂ：複数の放電電極部材 ６：交互電圧印加手段 第 １ 口 第２図 ９ 第４図 ２ ４ ６ ｔｏ−７・ 仁’−’ｙａｔｉ （ｋ’ｒｌ）第７Ａ図 第７８図
の実施例の基本的構成を示し、第２図は、第１図に示す
放電装置に用いる放電部材の斜視図であり、 第３Ａ図は本発明を用いない場合の沿面放電状態を示し
、 第３Ｂ図は本発明の実施例の除・帯電方法および放電装
置における沿面放電状態を示し、第４図は印加交τ電圧
のピーク・ピーク値と沿面放電状態巾の関係を示すグラ
フである。 第５図は、本発明による除・帯電方法を用いる放電装置
の他の実施例の基本的構成を示し、第６Ａ図は、第５図
に示す放電装置に用いる放電部材の斜視図であり、 第６Ｂ、第６０、第６Ｄ図は複数列の放電電極の接続の
例を示し、 第７Ａ図は第５図および第６図の放電装置における沿面
放電状態を示し、 第７Ｂ図は沿面放電が不十分な状態かを示す。 符号の説明 １：放電部材 ２：被帯電部材 ３：誘電体 ４：誘導電極 ５：放電電極 ５ａ、５ｂ：複数の放電電極部材 ６：交互電圧印加手段 第 １ 口 第２図 ９ 第４図 ２ ４ ６ ｔｏ−７・ 仁’−’ｙａｔｉ （ｋ’ｒｌ）第７Ａ図 第７８図
Claims (4)
- （１）誘電体を挾む誘導電極と放電電極とを有する放電
部材の放電電極側を被除・帯電部材に対面させ、 前記誘導電極と前記放電電極との間に交互電圧を印加し
て該放電電極側の前記誘電体表面に沿面放電を生じさせ
、前記交互電圧を、前記沿面放電の領域の巾が前記誘導
電極の巾とほぼ一致するように設定し、 これにより生じた沿面放電によって、被除・帯電部材を
除・帯電することを特徴とする除・帯電方法。 - （２）除・帯電装置であって、 誘電体と 該誘電体を挾む誘導電極と放電電極と、該誘導電極と該
放電電極との間に交互電圧を印加して前記放電電極側の
前記誘電体表面に沿面放電を生じさせる電源と、 を有し、該交互電圧を、前記沿面放電の領域の幅が前記
誘導電極の幅とほぼ一致するようにした除・帯電装置。 - （３） 特許請求の範囲第２項に記載の除・帯電装置で
あって、前記放電電極は等間隔の複数列の放電電極部材
を有する。 - （４） 特許請求の範囲第３項に記載の除・帯電装置で
あって、前記複数列の放電電極部材のうち最も外側の放
電電極部材と前記誘導電極の幅の端部との距離は放電電
極部材間の距離の１７２以上である。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11450084A JPS60258882A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 除・帯電方法および放電装置 |
| DE19843422401 DE3422401A1 (de) | 1984-03-26 | 1984-06-15 | Verfahren und vorrichtung zur ladung oder entladung eines bauteils |
| GB08415278A GB2156597B (en) | 1984-03-26 | 1984-06-15 | Charging or discharging a member |
| FR848411105A FR2561829B1 (fr) | 1984-03-26 | 1984-07-12 | Procede et dispositif pour charger et decharger electriquement un element |
| US06/882,206 US4709298A (en) | 1984-03-26 | 1986-07-03 | Method and device for charging or discharging a member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11450084A JPS60258882A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 除・帯電方法および放電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60258882A true JPS60258882A (ja) | 1985-12-20 |
Family
ID=14639304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11450084A Pending JPS60258882A (ja) | 1984-03-26 | 1984-06-06 | 除・帯電方法および放電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60258882A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63167382A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-07-11 | ゼロックス コーポレーション | 帯電装置 |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP11450084A patent/JPS60258882A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63167382A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-07-11 | ゼロックス コーポレーション | 帯電装置 |
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