JP2001110547A

JP2001110547A - イオン発生器及びそのイオン発生器を備えた静電記録装置

Info

Publication number: JP2001110547A
Application number: JP28512799A
Authority: JP
Inventors: Tasaku Kiyono; 太作清野; Yukio Yamamoto; 幸生山本; Keiji Kamio; 恵司神尾
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】使用寿命を向上したイオン発生器を提供す
る。【解決手段】絶縁体からなる基板３上に形成された誘
導電極５と、基板３上に誘導電極５を覆って形成された
誘電体層７と、この誘電体層７上に形成されたイオン発
生電極９と、少なくともこのイオン発生電極９を覆う保
護層１１とを備えてなり、保護層１１に、除電手段、す
なわち、イオン発生電極よりも幅が狭く、イオン発生電
極の表面中央部を底面とする溝部１９が形成されてい
る。このようにすれば、保護層１１に付着するイオンの
電荷を除電手段１９で吸着し、除去することにより、保
護層１１表面での帯電と電荷の蓄積が起こらず、保護層
１１の絶縁破壊を防止できる。すなわち、イオン発生器
１の使用寿命を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イオン発生器に係
り、特に、静電記録装置用のイオン発生器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の静電気録装置では、イオ
ン発生器で生成したイオンを、制御電極によりイオンの
照射と遮断を選択的に制御し、記録媒体上に照射するこ
とで、この記録媒体上に静電潜像を形成している。この
ような静電記録装置に用いられるイオン発生器として、
絶縁体基板上に形成された誘導電極、誘導電極を覆うよ
うに形成された絶縁性の材料からなる誘電体層、誘電体
層上に形成されたイオン発生電極などからなる固体放電
方式のイオン発生器が知られている。固体放電方式のイ
オン発生器では、誘導電極とイオン発生電極間に高圧交
流電界を印加し、その際イオン発生電極で生じるコロナ
放電により、イオンの生成を行う。

【０００３】ところで、固体放電式のイオン発生器で
は、電界集中部であり大気中に露出しているイオン発生
電極の縁部のコロナ放電領域で、コロナ放電によって電
極が削られイオン発生電極周囲に飛散する。この結果、
イオン発生電極とイオン発生電極周囲に飛散した電極材
料が繋がり、電極の面積が広くなったような状態になる
と、誘導電極とイオン発生電極間の静電容量が増加し、
消費電流がイオン発生用交流電源の駆動能力を超え、コ
ロナ放電、つまりイオンの生成が停止してしまうという
問題がある。このため、イオン発生電極を絶縁性の材料
からなる保護層で被覆し、コロナ放電などによる電極の
飛散を防止したイオン発生器が、特開平１１―８０４２
号公報などに提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、イオン発生電
極を絶縁体からなる保護層で覆った従来のイオン発生器
では、保護層の表面にイオンが蓄積して帯電し、保護層
の絶縁耐圧を越えると、保護層の絶縁破壊が生じ、保護
層表面からイオン発生電極に至る貫通孔が形成される。
このとき、コロナ放電を覆う保護層の部分に絶縁破壊が
生じ、貫通孔が形成されると、コロナ放電によって削ら
れた電極が、この貫通孔を通して保護層表面の貫通孔周
囲部分に飛散する。そして、イオン発生電極と貫通孔周
囲に飛散した電極材料が繋がると、結果として、イオン
発生電極の面積が大きくなった状態となる。したがっ
て、イオン発生電極を保護層で覆ったイオン発生器で
は、保護層を有していないイオン発生器に比べれば使用
寿命は長くなるが、コロナ放電部を覆う保護層の部分に
絶縁破壊が起こることにより、保護層を有していないイ
オン発生器と同様に、イオン発生電極の飛散による誘導
電極とイオン発生電極との間の静電容量の増加が生じ、
イオンの生成が停止してしまうため、十分な使用寿命を
得ることができない。

【０００５】本発明の課題は、イオン発生器の使用寿命
を向上することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のイオン発生器
は、以下の手段により上記課題を解決する。絶縁体から
なる基板上に形成された誘導電極と、基板上に誘導電極
を覆って形成された誘電体層と、この誘電体層上に形成
されたイオン発生電極と、少なくともこのイオン発生電
極を覆う保護層とを備えてなり、保護層に、イオン発生
電極で発生したイオンを吸引する除電手段が形成されて
いる。

【０００７】このようにすれば、保護層に付着するイオ
ンの電荷を除電手段で吸着し、除去することにより、保
護層表面での帯電と電荷の蓄積が起こらず、保護層の絶
縁破壊を防止できる。すなわち、イオン発生器の使用寿
命を向上することができる。

【０００８】また、除電手段として、保護層に、イオン
発生電極よりも幅が狭く、イオン発生電極の表面中央部
を底面とする溝部が形成されている。このようにすれ
ば、イオンは、保護層の、イオン発生電極よりも幅が狭
く、イオン発生電極の表面中央部を底面とする溝部へ誘
導される。溝部の底面となるイオン発生電極の表面中央
部に電荷が流入することにより、保護層表面での帯電と
電荷の蓄積が起こらず、保護層の絶縁破壊を防止でき
る。すなわち、イオン発生器の使用寿命を向上すること
ができる。

【０００９】さらに、除電手段として、保護層の、イオ
ン発生電極の表面中央部に対応する位置に、イオン発生
電極よりも幅が狭く、イオン発生電極の表面に接する除
電電極とを備える。このようにすれば、イオンは、除電
電極の表面に誘導されて吸着し、その電荷は、イオン発
生電極へ流れてしまう。このように除電電極にイオンが
吸着されることにより、保護層表面での帯電と電荷の蓄
積が起こらず、保護層の絶縁破壊を防止できる。すなわ
ち、イオン発生器の使用寿命を向上することができる。

【００１０】このとき、除電電極がイオン発生電極より
も硬い材料により形成されていれば、イオンの衝突によ
る除電電極の飛散は、イオン発生電極の飛散に比べて少
なくなり、さらにイオン発生器の使用寿命を向上できる
ので好ましい。

【００１１】また、保護層表面のイオン発生電極の中央
部に対応する位置に除電電極を備える。このようにすれ
ば、イオンは、除電電極と制御電極との間の電界によ
り、除電電極の表面に誘導されて吸着し、その電荷は、
除電電極に流れてしまう。このように除電電極にイオン
が吸着されることにより、保護層表面での帯電と電荷の
蓄積が起こらず、保護層の絶縁破壊を防止できる。すな
わち、イオン発生器の使用寿命を向上することができ
る。

【００１２】このとき、除電電極にイオン発生電極より
も低い電圧を印加すれば、除電電極と制御電極との間の
電界強度を、イオン発生電極と制御電極との間の電界強
度よりも小さくすることにより、除電電極へのイオンの
衝突速度を、保護層がない場合のイオン発生電極へのイ
オンの衝突速度よりも遅くすることができる。このた
め、イオンの衝突による除電電極の飛散が少なくなり、
さらにイオン発生器の使用寿命を向上することができる
ので好ましい。

【００１３】一方、イオンの照射を制御する静電記録ヘ
ッドと、この静電記録ヘッドから照射されたイオンによ
り静電潜像が形成される記録媒体と、この記録媒体上の
静電潜像に対してトナーを付着させる現像手段とを備え
てなり、静電ヘッドがイオン源として上記のいずれかの
除電手段を有するイオン発生器を有している静電記録装
置とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
を適用してなるイオン発生器の第１の実施形態を、図１
乃至図４を参照して説明する。図１は、本発明を適用し
てなるイオン発生器の概略構成を示す部分断面図であ
る。図２（ａ）は、本発明を適用してなるイオン発生器
を備えた静電記録ヘッドの概略構成を示すイオン発生面
側からの斜視図、（ｂ）は、（ａ）の反対側の面からの
斜視図である。図３は、本発明を適用してなるイオン発
生器を備えた静電記録装置の概略構成を示す図である。
図４は、従来のイオン発生器の保護層が絶縁破壊に至る
メカニズムを示す図である。

【００１５】本実施形態のイオン発生器１は、図１に示
すように、基板３上に、誘導電極５を、誘導電極５を覆
うように誘電体層７を、誘電体層７上にイオン発生電極
９を順次形成し、最上層にイオン発生電極９を覆うよう
に保護層１１を形成したものである。基板３は、厚さ約
０.７mmの熱伝導性が良好で絶縁耐圧の大きなセラミッ
クス、例えばアルミナセラミックスなどからなり、図２
に示すように、幅約６ｍｍ、長さは、ほぼ静電潜像を形
成する記録媒体の幅に応じた長さを有する略直方体の板
状に形成されている。誘導電極５とイオン発生電極９
は、導電性の高い金属、例えば金（Ａｕ）、もしくは銀
−パラジウム合金（Ａｇ−Ｐｄ合金）などを主成分と
し、ガラスをバインダとした厚膜材料からなり、何れも
厚さ約１０〜５０μｍ、幅約５０〜２００μｍで、基板
３の長手方向に沿って延在する帯状に形成されている。
誘導電極５は、誘導電極５の片側の端部に形成された端
子部１２でイオン発生用の交流電源１３に接続され、イ
オン発生電極９は、イオン発生電極９の片側の端部に形
成された端子部１４で交流電源１３に接続されている。
複数の帯状の誘導電極５間とイオン発生電極９間の間隔
は、各々約４００〜６００μｍで、これはイオン流の制
御を行う制御電極１５に形成されたイオン透過孔１７の
配置に対応するように配置されている。すなわち、イオ
ン透過孔１７に対応する位置に誘導電極５が配置され、
誘導電極５とイオン発生電極９とが交互に並ぶように形
成されている。なお、図２では、誘導電極５とイオン発
生電極９の形状などを分かり易くするため、保護層１１
を除いた状態を示している。

【００１６】誘電体層７は、例えば高耐圧の結晶化ガラ
スを主成分とする膜厚約２０〜７０μｍの絶縁体からな
る層であり、誘導電極５とイオン発生電極９とを絶縁す
るように形成されている。保護層１１は、イオン発生電
極９上で厚さ２〜５μｍの絶縁体材料の膜、例えば高耐
圧の結晶化ガラスを主成分とする膜、二酸化ケイ素（Ｓ
ｉＯ₂）膜、窒化ケイ素（ＳｉＮ）膜、ポリイミドなど
の感光性レジスト材料からなる膜、その他のテフロン
（登録商標）などの合成樹脂膜などからなる。この保護
層１１には、イオン発生電極９の中央部に対応する位置
に、イオン発生電極９の幅より狭い、例えば幅約３０〜
１００μｍで、イオン発生電極９を底面とする溝部１９
が形成されている。すなわち、コロナ放電部２１は保護
層１１によりイオン発生電極９から遮蔽される。

【００１７】このようなイオン発生器１を備えた静電記
録装置は、図３に示すように、静電潜像が形成される記
録媒体である無端状の誘電体ベルト２１、誘電体ベルト
２１が掛け渡され、図示していない駆動手段で駆動され
るほぼ水平に配置された２つの搬送ローラ２３、２５、
搬送ローラ２３、２５よりも上方に設置され、誘電体ベ
ルト２１の上側部分の中央部が掛けられた静電潜像形成
部２７の対向電極２９、誘電体ベルト２１の下側部分の
下方に配設され、イエロー用トナーカートリッジＹ、マ
ゼンタ用トナーカートリッジＭ、シアン用トナーカート
リッジＣ、ブラック用トナーカートリッジＫを有し、こ
れら４色のトナーにより静電潜像の現像を行なう現像ユ
ニット３１、そして、現像ユニット３１の下方に配設さ
れ、記録紙３３を供給するための記録紙カートリッジ３
５などが備えられている。さらに、誘電体ベルト２１の
移動方向３７に対して現像ユニット３１の下流側に位置
する搬送ローラ２３側には、記録紙カートリッジ３５か
ら給紙された記録紙を搬送する２組の記録紙搬送ローラ
対３９が、搬送ローラ２３の上方と下方に設置されてい
る。また、圧着ローラ４１が搬送ローラ２３との間に記
録紙３３と誘電体ベルト２１とを挟むように設置され、
さらに、加熱により記録紙３３に転写されたトナー像を
定着処理するための定着ローラー対４３が搬送ローラ２
３と搬送ローラ２３の上方の記録紙搬送ローラ対３９と
の間に設置されている。

【００１８】静電潜像形成部２７は、図１に示すよう
に、イオン発生器１、制御電極１５などからなる静電記
録ヘッド部４５、そして対向電極２９などで構成されて
いる。制御電極１５は、図２に示すように、制御電極基
板４７と、制御電極基板４７のイオン発生器１側の面に
形成され、イオン発生電極９と交差する方向に延在する
ように形成された略帯状の裏面電極４９、制御電極基板
４７の裏面電極４９と反対側の面に形成され、イオン発
生電極９と平行方向に延在する用に形成された略帯状の
表面電極５１、そして、裏面電極４９と表面電極５０と
が交差する位置に、裏面電極４９、制御電極基板４７、
表面電極５０を貫通して形成されたイオンの透過孔１
７、イオン透過孔１７に電界を形成るために裏面電極４
９と表面電極５０とに電圧印加するイオン透過孔電界印
加電源５１、そして、裏面電極４９と表面電極５０とに
印加する電圧を切り換え、イオン透過孔１７に形成され
た電界の方向を切り換えることでイオンの照射と遮断を
切り換えるための電界方向切り換え回路５２などからな
る。イオン発生器１と制御電極１５とは、イオン発生器
１の誘導電極５に対応する位置に制御電極１５の表面電
極５０がくるように、すなわち、イオン発生器１の隣り
合うイオン発生電極９の間に対応する位置に制御電極１
５の表面電極５０がくるように配置されている。なお、
対向電極２９は、図１では平板形状のものを示し、図２
では一対のローラー形状のものを示しているが、静電記
録装置の用途や構成に応じて適宜選択できる。

【００１９】ここで、静電記録装置とは、例えば記録
紙、誘電体ベルト、感光体などの記録媒体上の印刷ドッ
トに対応する位置に、静電潜像を形成し、その後、現像
工程において帯電したトナーを記録媒体上の静電潜像に
付着させることにより印刷を行う電子写真方式の印刷を
行う様々な装置類、例えば複写機、レーザープリンタ、
写真印画装置、小型印刷機、版下作成機などの装置類で
ある。

【００２０】このような静電記録装置の作動の一例を以
下に説明する。イオン発生器１でイオンを生成する場
合、図１に示すように、イオン発生器１がイオンの生成
効率向上のため、４０℃以上に加熱された状態で、交流
電源１３により、誘導電極５とイオン発生電極９との間
に振幅１ｋＶ以上、周波数１０ｋＨｚ以上の交流電圧が
印加されてイオン発生電極９付近に高電界が形成され、
コロナ放電部位５３でコロナ放電が起きる。このとき、
コロナ放電により大気中のＯ₂、Ｎ₂が電離され、誘導電
極５の極性がイオン発生電極９に対して正にあるとき、
正負のイオンが同時に生成される。生成されたイオンの
うち、負イオンは、制御電極１５の裏面電極４９とイオ
ン発生器１のイオン発生電極９との間で、直流定電圧電
源５５でバイアス電圧Ｖ１を印加して形成される電界の
ため、イオン発生器１の誘導電極５の極性がイオン発生
電極９に対して正の状態から負の状態に変化する過程
で、制御電極１５に誘導され、一部がイオン透過孔１７
を透過すして記録媒体２１に照射され、記録媒体２１の
表面に付着して静電潜像を形成する。またこのとき、正
イオンは、イオン発生電極９側に誘導される。静電潜像
形成の後、帯電したトナーを付着させる現像プロセスを
経てトナー像が記録媒体上に形成される。カラー画像を
印画する場合、例えばイエローの画像に対応した静電潜
像を形成した後、現像ユニット３１のうちのＹによる現
像処理により、イエローのトナーが静電潜像に付着され
てトナー像となる。その後さらに誘電体ベルト２１上で
マジェンタに対応した静電潜像の形成を行い、イエロー
の場合と同じく現像処理が行われる（現像ユニット
Ｍ）。以下Ｃ（シアン画像）、Ｋ（ブラック画像）の画
像の潜像形成−現像処理が行われ、全色の潜像形成−現
像処理の後、記録紙カートリッジ３５から給紙され、記
録紙搬送ローラ３９により搬送される記録紙３３にトナ
ー像を転写し、さらに定着ローラ４３において加熱によ
る定着処理を行って記録紙に対する印画プロセスを完了
する。なお、記録媒体としては、本実施形態のように誘
電体ベルト２１、またはイオンフロー紙などが選択でき
るが、表面が誘電体層で裏面が導体層でありイオンの保
持機能を持つイオンフロー紙を用いた場合、イオンフロ
ー紙上のトナー像がそのまま定着されて印画画像とな
る。また、このとき、静電潜像の形成に関与しなかった
正イオンは、イオン発生電極９側に誘導される。

【００２１】ところで、図４に示すように、従来のイオ
ン発生電極９全体を覆う保護層５９を備えたイオン発生
器６１では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、誘導電
極５の極性がイオン発生電極９に対して正である状態か
ら、誘導電極５の極性がイオン発生電極９に対して負に
変化する過程で、正イオンは、保護層５９表面の誘導電
極５に対応する部分に誘導される。誘導電極５の極性
が、再び正に変化すると、図４（ｃ）、（ｄ）に示すよ
うに、保護層５９表面の誘導電極５に対応する部分に集
まった正イオンは、保護層５９表面のイオン発生電極９
に対応する部分に移動する。保護層５９表面のイオン発
生電極９に対応する部分に集積した正イオンは、誘導電
極５の極性の正負にかかわらず、この位置に滞留して蓄
積されるため、蓄積された正イオンの電荷が保護層５９
の絶縁耐圧を越えると、保護層５９が破壊される。この
とき、保護層５９のコロナ放電部５３を覆う部分が破壊
されると、破壊された部分に保護層５９表面からイオン
発生電極９に至る貫通孔が形成され、コロナ放電により
イオン発生電極９が削られ、貫通孔を通して保護層５９
表面の貫通孔周囲に飛散する。イオン発生電極９の飛散
が起こり、イオン発生電極９と貫通孔周囲に飛散した電
極材料とが繋がると、イオン発生電極９の面積が増大し
た状態になるため、イオン発生器６１の電気的特性の変
化、特に静電容量の増加が起こり、このイオン発生電極
９と誘導電極５との間の静電容量の増加により、イオン
の生成が停止してしまう。

【００２２】これに対し、本実施形態のイオン発生器１
では、除電手段として、保護層１１のイオン発生電極９
の中央部に対応する部分に、イオン発生電極９よりも幅
が狭い溝部１９が形成されている。このため、正イオン
は、溝部１９からイオン発生電極９の表面中央部へ誘導
される。このように溝部１９により、イオン発生電極９
の表面中央部に電荷が流入することにより、保護層１１
表面での帯電と電荷の蓄積が起こらず、保護層の絶縁破
壊を防止できる。したがって、最も高電界であり、生成
されたイオンの衝突による衝撃が強く、保護層１１がな
い状態でイオン発生電極９の飛散が多く発生するイオン
発生電極９のコロナ放電部５３は、保護層１１によりイ
オン発生電極９から遮蔽される。一方、溝部１９の底面
となるイオン発生電極９の表面中央部でも正イオンの衝
突が起こるが、電界がコロナ放電部５３に比べて弱く、
イオンの衝突によるイオン発生電極９の飛散は少ない。
このため、イオン発生電極９の飛散が起こり難い。した
がって、コロナ放電によるイオン発生器１の電気的特性
の変化、特に、イオン発生電極９と誘導電極５との間の
静電容量の増加を防止でき、使用寿命を向上することが
できる。

【００２３】さらに、保護層１１の破壊によるイオン発
生器１での静電容量の増加を予め見込んで静電記録装置
を設計する必要がないため、静電記録装置に組み込むイ
オン発生器１の駆動用電源１３を大容量化する必要がな
く、静電記録装置の大型化やコストの増加などを防ぐこ
とができる。

【００２４】（第２の実施形態）本発明を適用してなる
イオン発生器の第２の実施形態を、図５を参照して説明
する。図５は、本発明を適用してなるイオン発生器の概
略構成を示す部分断面図である。なお、本実施形態で
は、第１の実施形態と同一のものには同じ符号を付して
説明を省略し、第１の実施形態と相違する構成及び特徴
部などについて説明する。

【００２５】本実施形態のイオン発生器６３では、第１
の実施例のイオン発生器１で形成された保護層１１の溝
部１９の代わりに、図５に示すように、第１の実施形態
の溝部１９に対応する位置に除電電極６５が形成されて
いる。すなわち、除電電極６５は、イオン発生電極９よ
りも幅が狭く、かつ、イオン発生電極９の中央部上に厚
さが保護層１１の厚さ以上になるように形成されてお
り、イオン発生電極９に沿って延在している。除電電極
６５は、イオン発生電極９よりも硬い導電性材料、例え
ば銅（Ｃｕ）などの金属や合金などで形成されている。

【００２６】したがって、本実施形態では、生成された
正イオンは、除電電極６５表面に誘導されて吸着し、そ
の電荷は、イオン発生電極９へ流れてしまう。このよう
に除電電極６５に正イオンが吸着されることにより、保
護層１１表面での帯電と電荷の蓄積が起こらず、保護層
の絶縁破壊を防止できる。したがって、第１の実施形態
と同様、最も高電界であり、生成されたイオンによる衝
撃が強く、保護層１１がない状態でイオン発生電極９を
構成する材料の飛散が多いイオン発生電極９のコロナ放
電部５３は、保護層１１によりイオン発生電極９から遮
蔽される。すなわち、コロナ放電の継続によるイオン発
生器６３の電気的特性の変化、特に、イオン発生電極９
と誘導電極５との間の静電容量の増加を防止でき、使用
寿命を向上することができる。

【００２７】また、本実施形態の除電電極６５は、イオ
ン発生電極９よりも硬い材料で形成されているため、正
イオンの衝突による電極の飛散が多く起こる様な条件下
でも、イオン発生電極９に正イオンが直接衝突した場合
に比べて、除電電極６５の飛散は少ないため、使用寿命
を向上することができる。このように、本実施形態のイ
オン発生器６３は、除電電極６５を形成するための工程
と材料が増加するが、イオンの衝突速度、すなわちイオ
ンの衝突エネルギーが大きくなるような条件下での使用
においては、第１の実施形態のようなイオン発生器１よ
りも、イオンの衝突による電極材料の飛散が低減でき、
さらに使用寿命を向上することができるので好ましい。
ただし、電極の飛散が多く起こる様な条件下でない場合
には、除電電極６５をイオン発生電極９と同様の硬さの
材料で形成してもよい。

【００２８】（第３の実施形態）本発明を適用してなる
イオン発生器の第３の実施形態を、図６を参照して説明
する。図６は、本発明を適用してなるイオン発生器の概
略構成を示す部分断面図である。なお、本実施形態で
は、第１、第２の実施形態と同一のものには同じ符号を
付して説明を省略し、第１の実施形態と相違する構成及
び特徴部などについて説明する。

【００２９】本実施形態のイオン発生器６７では、第１
の実施形態のような溝部１９を有する保護層１１を形成
しておらず、図４に示す従来のイオン発生器６１と同様
に、イオン発生電極９全体を覆う保護層５９が形成され
ている。そして、この保護層５９上のイオン発生電極９
の中央部に対応する位置に、厚さ約１０〜５０μｍで、
イオン発生電極９よりも幅が狭く、イオン発生電極９に
沿って延在する除電電極６９が形成されている。この除
電電極６９は、第２の実施形態の除電電極６５と相違
し、イオン発生電極９と接していない。除電電極６９
は、直流定電圧電源７１に接続されており、除電電極６
９と制御電極１５の裏面電極４９との間の電位差をＶ３
に保持している。このとき、Ｖ３は、０以上でＶ１より
も低い電圧となっている。本実施形態では、イオン発生
電極９と制御電極１５の裏面電極４９との間の間隙は、
約０.８ｍｍであるため、そのバイアス電圧Ｖ１は、約
８００Ｖになっている。したがって、除電電極６９と制
御電極１５の裏面電極４９との間の電圧Ｖ３は、８００
Ｖよりも低い電圧となっている。

【００３０】このように、本実施形態のイオン発生器６
７では、生成された正イオンは、除電電極６９と制御電
極１５の裏面電極４９との間の電界により、除電電極６
９表面に誘導されて吸着し、その電荷は、除電電極６９
に流れてしまう。このように除電電極６９に正イオンが
吸着されることにより、保護層１１表面での帯電と電荷
の蓄積が起こらず、保護層の絶縁破壊を防止できる。し
たがって、第１、第２の実施形態と同様、最も高電界で
あり、生成されたイオンによる衝撃が強く、保護層１１
がない状態でイオン発生電極９を構成する材料の飛散が
多いイオン発生電極９のコロナ放電部５３は、保護層１
１により被覆された状態に保たれる。すなわち、コロナ
放電の継続によるイオン発生器６７の電気的特性の変
化、特に、イオン発生電極９と誘導電極５との間の静電
容量の増加を防止でき、使用寿命を向上することができ
る。このように、本実施形態のイオン発生器６７は、除
電電極６９を形成するための工程と材料、さらに直流定
電圧電源７１が増加するが、除電電極６９と制御電極１
５の裏面電極４９との間の電界により、生成されたイオ
ンを除電電極６９表面に効率よく誘導するため、保護層
５９の絶縁破壊を防ぐ効果が、第１、第２の実施形態よ
りも大きいので好ましい。

【００３１】また、本実施形態の除電電極６９は、直流
定電圧電源７１の電圧を調整し、除電電極６９と制御電
極１５の裏面電極４９との間の電界強度を、イオン発生
電極９と制御電極１５の裏面電極４９との間の電界強度
よりも小さくするようなバイアス電圧Ｖ３が印加されて
いる。このため、正イオンの衝突による電極の飛散が多
く起こる様な条件下でも、除電電極６９へのイオンの衝
突速度を保護層がない場合のイオン発生電極９へのイオ
ンの衝突速度よりも遅くすることができ、除電電極６９
の飛散が少ないため、使用寿命を向上することができ
る。ただし、電極の飛散が多く起こる様な条件下でない
場合には、除電電極６９と制御電極１５の裏面電極４９
との間の電位差Ｖ３を、イオン発生電極９と制御電極１
５の裏面電極４９との間の電位差Ｖ１とほぼ同じ値とし
てもよい。すなわち、除電電極６９と制御電極１５の裏
面電極４９との間の電位差Ｖ３と、イオン発生電極９と
制御電極１５の裏面電極４９との間の電位差Ｖ１との関
係は、０≦Ｖ３≦Ｖ１の範囲で、使用条件などに応じて
適宜選択すればよい。

【００３２】また、第１、第２、及び第３の実施形態で
は、誘電体層７の隣り合うイオン発生電極９間の表面上
にも保護層１１、５９を形成したが、誘電体層７の隣り
合うイオン発生電極９間の表面上に保護層を形成する必
要はなく、少なくともイオン発生電極９のコロナ放電部
５３が保護層で覆われていればよい。

【００３３】また、第１、第２、及び第３の実施形態で
は、生成したイオンのうち、負イオンを記録媒体に照射
する場合について示したが、本発明はこれに限らず、極
性を替えれば、正イオンを記録媒体に照射する場合にも
適用できる。

【００３４】また、本発明は、第１、第２、及び第３の
実施形態で示した形状や構成のイオン発生器や静電記録
装置に限らず、様々な形状や構成のイオン発生器や静電
記録装置に適用できる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、イオン発生器の使用寿
命を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用してなるイオン発生器の第１の実
施形態の概略構成を示す部分断面図である。

【図２】（ａ）は、本発明を適用してなるイオン発生器
を備えた静電記録ヘッドの一実施形態の概略構成を示す
イオン発生面側からの斜視図、（ｂ）は、（ａ）の反対
側の面からの斜視図である。

【図３】本発明を適用してなるイオン発生器を備えた静
電記録装置の一実施形態の概略構成を示す図である。

【図４】従来のイオン発生器の保護層が絶縁破壊に至る
までのメカニズムを示す図である。

【図５】本発明を適用してなるイオン発生器の第２の実
施形態の概略構成を示す部分断面図である。

【図６】本発明を適用してなるイオン発生器の第３の実
施形態の概略構成を示す部分断面図である。

【符号の説明】１，６３，６７イオン発生器３基板５誘導電極７誘電体層９イオン発生電極１１，５９保護層１９溝部５３コロナ放電部６５，６９除電電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神尾恵司茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所オフィス情報機器事業部内Ｆターム(参考） 2C162 AE10 AE12 AE21 AE29 AE47 AE69 AH57 DA02 DA10 2H029 DA04 DB04 DB05 DB06 DB08 5G067 AA65 DA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体からなる基板上に形成された誘導
電極と、前記基板上に前記誘導電極を覆って形成された
誘電体層と、該誘電体層上に形成されたイオン発生電極
と、少なくとも該イオン発生電極を覆う保護層とを備え
てなり、前記保護層への前記イオン発生電極で発生した
イオンの帯電を防ぐ除電手段が前記保護層に形成された
イオン発生器。
【請求項２】絶縁体からなる基板上に形成された誘導
電極と、前記基板上に前記誘導電極を覆って形成された
誘電体層と、該誘電体層上に形成されたイオン発生電極
と、少なくとも該イオン発生電極を覆う保護層とを備え
てなり、前記保護層に、前記イオン発生電極よりも幅が
狭く、前記イオン発生電極の表面中央部を底面とする溝
部が形成されたイオン発生器。
【請求項３】絶縁体からなる基板上に形成された誘導
電極と、前記基板上に前記誘導電極を覆って形成された
誘電体層と、該誘電体層上に形成されたイオン発生電極
と、少なくとも該イオン発生電極を覆う保護層と、該保
護層の前記イオン発生電極の表面中央部に対応する位置
に、前記イオン発生電極よりも幅が狭く、前記イオン発
生電極の表面に接する除電電極とを備えてなるイオン発
生器。
【請求項４】前記除電電極が、前記イオン発生電極よ
りも硬い材料により形成されていることを特徴とする請
求項３に記載のイオン発生器。
【請求項５】絶縁体からなる基板上に延在する誘導電
極と、該誘導電極を覆う誘電体層と、該誘電体層上に前
記誘導電極と平行に延在するイオン発生電極と、前記イ
オン発生電極を覆う絶縁体からなる保護層と、該保護層
表面の前記イオン発生電極の中央部に対応する位置に除
電電極とを備えてなるイオン発生器。
【請求項６】前記除電電極に前記イオン発生電極より
も低い電圧を印加したことを特徴とする請求項５に記載
のイオン発生器。【請求請７】イオンの照射を制御する静電記録ヘッド
と、該静電記録ヘッドから照射されたイオンにより静電
潜像が形成される記録媒体と、該記録媒体上の静電潜像
に対してトナーを付着させる現像手段とを備えてなり、
前記静電ヘッドがイオン源として請求項１乃至６のいず
れかに記載のイオン発生器を有している静電記録装置。