JP2609674B2 - Ion generator - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、発生イオン電流が大きく、安定にイオン
供給を行うことのできるイオン発生器に関するものであ
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ion generator capable of stably supplying ions with a large generated ion current.
〔従来の技術〕 第６図は従来のイオン発生器の一例を示す構成図であ
り、１はシールドケース、２はイオン発生用ワイヤ、３
はイオン被照射媒体、4Aは高圧電源、５は保護抵抗器で
ある。これを動作させるには、高圧電源4Aから数KV以上
の高電圧をイオン発生用ワイヤ２に印加し、このイオン
発生用ワイヤ２近傍にコロナ放電領域を形成させること
によりイオン被照射媒体３にイオン流を照射する。[Prior Art] FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of a conventional ion generator, in which 1 is a shield case, 2 is an ion generating wire, and 3 is a wire.
Is an ion irradiation medium, 4A is a high voltage power supply, and 5 is a protection resistor. In order to operate this, a high voltage of several KV or more is applied to the ion generating wire 2 from the high voltage power supply 4A, and a corona discharge region is formed in the vicinity of the ion generating wire 2 so that the ion irradiated medium 3 Irradiate the stream.
（発明が解決しようとする課題〕 このような従来のイオン発生器においては、高圧電源
4Aによる印加電圧を増加させるほど、イオン被照射媒体
３上に大きな照射イオン電流を得ることができるが、印
加電圧を増加させすぎると、イオン発生用ワイヤ２近傍
の安定なコロナ放電がスパーク性の放電に移行しやすく
なり、ひとたびスパーク放電が起きると、イオン発生用
ワイヤ２に大電流が流れ込み、イオン発生用ワイヤ２の
焼損，イオン被照射媒体３の損傷等を引き起こすため、
これを防ぐ目的で、比較的低い印加電圧において使用し
ており、したがって、あまり大きな照射イオン電流は得
られない欠点があった。(Problem to be Solved by the Invention) In such a conventional ion generator, a high-voltage power supply is used.
As the applied voltage by 4 A is increased, a larger irradiation ion current can be obtained on the ion-irradiated medium 3, but if the applied voltage is increased too much, stable corona discharge in the vicinity of the ion generating wire 2 causes sparking. It becomes easy to shift to discharge, and once spark discharge occurs, a large current flows into the ion generating wire 2, causing burnout of the ion generating wire 2 and damage of the ion irradiation medium 3.
In order to prevent this, it is used at a relatively low applied voltage, and therefore there is a drawback that a too large irradiation ion current cannot be obtained.
この発明の目的は、スパーク放電への移行によるイオ
ン発生器やイオン被照射媒体の損傷を起こすことなく、
大きなイオン電流を得ることのできるイオン発生器を提
供することにある。An object of the present invention is to prevent damage to an ion generator or an ion irradiation medium due to transition to spark discharge,
It is to provide an ion generator capable of obtaining a large ion current.
この発明にかかるイオン発生器は、イオン電流を検知
するイオン電流モニタ回路を設け、このイオン電流モニ
タ回路がインパルス電流を検出したとき、定電流高圧電
源の出力電流を所定の値だけ低下させる制御手段を設け
たものである。An ion generator according to the present invention is provided with an ion current monitor circuit for detecting an ion current, and when the ion current monitor circuit detects an impulse current, a control means for reducing an output current of the constant current high voltage power supply by a predetermined value. Is provided.
この発明においては、コロナ放電からスパーク放電に
移行するとき、インパルス電流が発生するので、これを
イオン電流モニタ回路が検出して、制御手段を通して定
電流高電圧源の出力電流を所定の値だけ下げ、スパーク
放電へ移行するのを阻止する。According to the present invention, when the corona discharge is changed to the spark discharge, an impulse current is generated. Therefore, the ion current monitor circuit detects this and reduces the output current of the constant current high voltage source through the control means by a predetermined value. , Prevent the transition to spark discharge.
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であって、
４は定電流高圧電源、６はイオン電流モニタ回路、７は
イオン電流検出用の抵抗器、８は前記イオン電流モニタ
回路６の出力で、定電流高圧電源４の出力を所定値だけ
下げる帰還回路となる制御手段であり、その他は第６図
の従来例と同じである。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention,
4 is a constant current high voltage power supply, 6 is an ion current monitor circuit, 7 is a resistor for detecting ion current, 8 is an output of the ion current monitor circuit 6, and a feedback circuit for lowering the output of the constant current high voltage power supply 4 by a predetermined value. Other control means are the same as those of the conventional example shown in FIG.
第２図はイオン電流モニタ回路６の詳細を示すもの
で、OPはオペアンプ、C1,C2はコンデンサ、R1〜R7は抵
抗器であり、シールドケース１からの電流の過渡成分
（パルス成分）をコンデンサC1と抵抗器R1とからなるハ
イパスフィルタで検出する。この信号をオペアンプOPで
増幅し、この増幅された信号をコンデンサC2と抵抗器R7
からなるローパスフィルタで適度な時定数として制御手
段８に加え、制御手段８はこれにより定電流高圧電源４
の出力電流を所定値だけ低下させる。FIG. 2 shows the details of the ion current monitor circuit 6. OP is an operational amplifier, C 1 and C 2 are capacitors, R 1 to R 7 are resistors, and transient components (pulses) of the current from the shield case 1 are shown. the component) detected by the high-pass filter consisting of a capacitor C 1 resistor R 1 Tokyo. This signal is amplified by the operational amplifier OP, and this amplified signal is added to the capacitor C 2 and the resistor R 7
In addition to the control means 8 as a proper time constant with a low-pass filter consisting of
Output current is reduced by a predetermined value.
第３図は制御手段８の一例を示す図で、定電流高圧電
源４に制御手段８を具備させたものである。FIG. 3 is a diagram showing an example of the control means 8, in which the constant current high-voltage power supply 4 is provided with the control means 8.
この図でR8,R9は抵抗器、C3〜C5はコンデンサ、D1〜D
3はダイオード、TRはトランス、L1〜L3は巻線、Ｑはト
ランジスタであり、これらでブロッキング発振器を構成
している。In this figure, R 8 and R 9 are resistors, C 3 to C 5 are capacitors, and D 1 to D
3 is a diode, TR is a transformer, L 1 to L 3 are windings, Q is a transistor, and these constitute a blocking oscillator.
抵抗器R7を通じてイオン電流モニタ回路６から出力信
号が加えられることによりブロッキング発振器の発振周
波数が低下し、定電流高圧電源４の出力が低下するよう
に動作する。Resistor oscillation frequency of the blocking oscillator is reduced by the output signal is applied from the ion current monitoring circuit 6 through R 7, the output of the constant current high voltage power source 4 is operated to decrease.
次に第１図の実施例の動作について説明する。定電流
高圧電源４から数KV以上の高電圧をイオン発生用ワイヤ
２に印加し、イオン発生用ワイヤ２近傍にコロナ放電領
域を形成させ、イオン被照射媒体３にイオン電流を照射
する。この際、シールドケース１およびイオン被照射媒
体３に流れ込むイオン電流の値によって、抵抗器７の両
端の電位差が変化するので、これをイオン電流モニタ回
路６に取込み監視する。定電流高圧電源４によりイオン
発生用ワイヤ２に印加する電圧を次第に高くしていく
と、やがてイオン発生用ワイヤ２の近傍の安定なコロナ
放電がスパーク放電に移行し、イオン発生用ワイヤ２や
イオン被照射媒体３に損傷を引き起こすが、その際、ス
パーク放電に移行する過程を分析した結果、スパーク放
電に移行するよりも低い印加電圧値において、イオン電
流モニタ回路６ではスパーク放電への移行の前駆現象と
して、インパルス性のバースト電流が観測されることが
わかった。定電流高圧電源４は定電流電源であり、イオ
ン電流モニタ回路６においてインパルス性の電流を検知
した際には、イオン電流モニタ回路６より定電流高圧電
源４に対し出力電流を下げるよう制御信号を与える動作
を行わせる。この動作により、定電流高圧電源４の出力
電圧はイオン発生器がスパーク放電を起こす直前の電圧
まで上昇させることができ、したがって、大きなイオン
電流を安定に取り出すことができる。すなわち、その効
果としては、スパーク放電への移行の危険のない状態で
大きなイオン電流を得ることができる。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. A high voltage of several KV or more is applied to the ion generating wire 2 from the constant current high voltage power supply 4 to form a corona discharge region near the ion generating wire 2 and irradiate the ion irradiation medium 3 with an ion current. At this time, the potential difference between both ends of the resistor 7 changes depending on the value of the ion current flowing into the shield case 1 and the ion irradiation medium 3, and this is taken into the ion current monitor circuit 6 and monitored. As the voltage applied to the ion generating wire 2 is gradually increased by the constant-current high-voltage power supply 4, the stable corona discharge near the ion generating wire 2 shifts to a spark discharge, and the ion generating wire 2 and the ion Although the damage to the irradiated medium 3 is caused, the process of transition to the spark discharge is analyzed. As a result, at an applied voltage value lower than that of the transition to the spark discharge, the ion current monitoring circuit 6 detects the precursor of the transition to the spark discharge. It was found that an impulse burst current was observed as a phenomenon. The constant-current high-voltage power supply 4 is a constant-current power supply. When the ion current monitor circuit 6 detects an impulsive current, the ion-current monitor circuit 6 sends a control signal to the constant-current high-voltage power supply 4 to reduce the output current. Give the given action. By this operation, the output voltage of the constant-current high-voltage power supply 4 can be raised to the voltage immediately before the spark discharge of the ion generator, so that a large ion current can be stably taken out. That is, as an effect, a large ion current can be obtained in a state where there is no danger of shifting to spark discharge.
第４図はイオン電流モニタ回路６において検知される
イオン発生器の、スパーク放電移行の前駆現象であると
ころのインパルス電流を模式的に表したものであり、具
体的には、このようなインパルス波形を検知すると同時
に、定電流高圧電源４の出力電流を所定の値または比率
だけ、例えば５％低下させることにより、破壊的なスパ
ーク放電への移行を未然に防ぐことができる。FIG. 4 schematically shows an impulse current which is a precursor of spark discharge transition of the ion generator detected by the ion current monitor circuit 6. Specifically, such an impulse waveform is shown in FIG. And at the same time, by lowering the output current of the constant current high voltage power supply 4 by a predetermined value or ratio, for example, 5%, it is possible to prevent a destructive shift to spark discharge.
イオン電流値IOは、安定なコロナ放電によるイオン電
流の定常値を示し、IPはスパーク放電への移行の前駆現
象であるイオンパルス電流を示す。The ion current value I O indicates a steady value of the ion current due to stable corona discharge, and I P indicates the ion pulse current which is a precursor phenomenon of the transition to spark discharge.
なお、定電流高圧電源４とイオン発生用ワイヤ２との
間には、1MΩ程度の保護抵抗器５を入れておくことによ
り、スパーク放電またはその前駆現象に伴ってイオン発
生用ワイヤ２に流れ込む電流の急激な増加の際には保護
抵抗器５での電圧効果によりワイヤ印加電圧を低下させ
る効果を持たせることができ、イオン発生器のスパーク
防止性をさらに高めることができる。In addition, by inserting a protective resistor 5 of about 1 MΩ between the constant current high voltage power source 4 and the ion generation wire 2, the current flowing into the ion generation wire 2 due to spark discharge or its precursor phenomenon. In the case of a rapid increase in the voltage, the effect of reducing the voltage applied to the wire can be provided by the voltage effect in the protective resistor 5, and the spark preventing property of the ion generator can be further enhanced.
第５図はこの発明の代表的な適用分野であるイオンフ
ロー記録方式における実施例を示すものであり、９はイ
オン流制御板、9Aはその開口部、10は記録媒体、11〜13
は電源である。これを動作するには、イオン流通過用の
開口部9Aを持つ２枚の電極により構成されるイオン流制
御板９に印加する電圧を、電源11,12を切替えてその極
性を変化させることにより、イオン発生用ワイヤ２近傍
で発生したイオン流通過用の開口部9Aを通しての記録媒
体10への照射を制御し、これにより記録媒体10上に任意
の表面電荷像を形成し、これを別に用意した現像器によ
りトナー現像することにより所望の画像を得ることがで
きる。この際、定電流高圧電源４から高電圧をイオン発
生用ワイヤ２に供給し、イオン電流を大きくすることが
記録速度の向上に有効であるが、例えばシールドケース
１に流れ込むイオン電流をイオン電流モニタ回路６によ
り監視し、インパルス電流を検知した際に定電流高圧電
源４の出力電流を所定の値または比率だけ減少させる構
成にしておくことにより、イオン発生用ワイヤ２の印加
電圧をスパーク移行直前の高い値まで高めて使用し、結
果的に大きな記録速度を安定に得ることができる。FIG. 5 shows an embodiment of an ion flow recording system which is a typical application field of the present invention, wherein 9 is an ion flow control plate, 9A is an opening thereof, 10 is a recording medium, 11 to 13
Is the power supply. To operate this, the voltage applied to the ion flow control plate 9 composed of two electrodes having an opening 9A for passing the ion flow is changed by switching the power supplies 11 and 12 to change the polarity. By controlling the irradiation of the recording medium 10 through the opening 9A for passing the ion current generated near the ion generating wire 2, an arbitrary surface charge image is formed on the recording medium 10 and prepared separately. A desired image can be obtained by developing the toner with the developed developing device. At this time, it is effective to increase the ion current by supplying a high voltage from the constant-current high-voltage power supply 4 to the ion generating wire 2 to increase the recording speed. For example, the ion current flowing into the shield case 1 is monitored by the ion current monitor. The output current of the constant-current high-voltage power supply 4 is monitored by the circuit 6 and when the impulse current is detected, the output current of the constant-current high-voltage power supply 4 is reduced by a predetermined value or ratio. It is possible to stably obtain a high recording speed by using the recording medium at a high value.
以上説明したように、この発明は、イオン電流を検知
するイオン電流モニタ回路を設け、このイオン電流モニ
タ回路がインパルス電流を検知したとき、定電流高圧電
源の出力電流を所定の値だけ低下させる制御手段を設け
たので、イオン発生器のイオン発生用ワイヤの印加電圧
を、破壊的なスパーク放電が起きる直前の電圧まで高め
て使用することができるから、大きなイオン電流を安定
して得ることができる利点がある。したがって、この発
明のイオン発生器を静電記録の一種である、イオンフロ
ー記録方式のイオン流照射部に取り入れることにより、
高い記録速度を高い信頼性のもとで得ることができ、有
効性を発揮することができる。As described above, the present invention is provided with an ion current monitor circuit for detecting an ion current, and when the ion current monitor circuit detects an impulse current, the output current of the constant current high voltage power supply is reduced by a predetermined value. Since the means is provided, it is possible to increase the applied voltage of the ion generating wire of the ion generator to the voltage immediately before the destructive spark discharge occurs, so that a large ion current can be stably obtained. There are advantages. Therefore, by incorporating the ion generator of the present invention into the ion flow irradiation unit of the ion flow recording system, which is a type of electrostatic recording,
High recording speed can be obtained with high reliability, and effectiveness can be exhibited.
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はイ
ンパルス電流を検知するイオン電流モニタ回路の回路例
を示す図、第３図は定電流高圧電源の出力電流を所定の
値だけ低下させる制御手段を示す回路図、第４図はイオ
ン電流モニタ回路に検知されるスパーク放電前駆現象を
示す電流波形図、第５図はこの発明をイオンフロー記録
方式のイオン発生部として用いた応用例を示す図、第６
図は従来のイオン発生器の構成例を示す図である。 図中、１はシールドケース、２はイオン発生用ワイヤ、
３はイオン被照射媒体、４は定電流高圧電源、５は保護
抵抗器、６はイオン電流モニタ回路、７はイオン電流検
出用の抵抗器、８は制御手段である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a circuit example of an ion current monitor circuit for detecting an impulse current, and FIG. 3 is a constant current high voltage power supply output current of a predetermined value. FIG. 4 is a circuit diagram showing a control means for lowering it by a certain amount, FIG. 4 is a current waveform diagram showing a spark discharge precursory phenomenon detected by an ion current monitor circuit, and FIG. Diagram showing application example, sixth
The figure is a diagram showing a configuration example of a conventional ion generator. In the figure, 1 is a shield case, 2 is a wire for ion generation,
3 is an ion irradiation medium, 4 is a constant current high voltage power supply, 5 is a protection resistor, 6 is an ion current monitoring circuit, 7 is a resistor for detecting ion current, and 8 is control means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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63−116173（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−232063（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−105754（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−205247（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−10846（ＪＰ，Ｕ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tanyuki Hoshino Nippon Telegraph and Telephone Corporation 1-6-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo (56) References JP-A-63-116173 (JP, A) Hei 1-232063 (JP, A) JP-A-1-105754 (JP, A) JP-A-63-205247 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 61-10846 (JP, U)
Claims (1)
高電圧を印加し、前記イオン発生用ワイヤの近傍にコロ
ナ放電領域を形成させることによりイオン電流を取り出
すイオン発生器において、前記イオン電流を検知するイ
オン電流モニタ回路を設け、このイオン電流モニタ回路
がインパルス電流を検出したとき前記定電流高圧電源の
出力電流を所定の値だけ低下させる制御手段を設けたこ
とを特徴とするイオン発生器。1. An ion generator for extracting an ion current by applying a high voltage from a constant-current high-voltage power supply to the ion generation wire to form a corona discharge region in the vicinity of the ion generation wire. An ion generator, comprising: an ion current monitor circuit for detecting; and a control means for decreasing the output current of the constant current high-voltage power supply by a predetermined value when the ion current monitor circuit detects an impulse current.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63093486A JP2609674B2 (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | Ion generator |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP63093486A JP2609674B2 (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | Ion generator |
Publications (2)
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| JPH01265438A JPH01265438A (en) | 1989-10-23 |
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Families Citing this family (2)
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1988
- 1988-04-18 JP JP63093486A patent/JP2609674B2/en not_active Expired - Fee Related
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