JPH0281650A - イオン流制御記録ヘッド - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明はイオン流制御記録ヘッドに関するもので、更
に詳細には、イオン発生部にて生成されたイオン流をイ
オン制御部にて画素情報に応じて制御しつつ静電記録等
を行うイオン流制御記録ヘッドに関するものである。

［従来の技術］ 一般に、この種の記録ヘッドは、例えばプリンタやファ
クシミリ等の記録装置に使用されている。

従来のこの種の記録ヘッドとして、出願人が先に開発し
たものが知られている（特開昭６２−９７８６２号公報
参照）。この従来の記録ヘッドは、例えば第７図に示す
ように、半円筒状の室すを有する合成樹脂製の筐体ａと
、セラミック基板Ｃとを互いに対向配置すると共に、セ
ラミック基板Ｃの筐体ａと対向する面に厚膜技術あるい
は薄膜技術によって絶縁ＷＩｄを挟持して族ＮＮ極ｆと
誘導電極ｅとを重合配置してイオン発生部ｑを形成し、
このイオン発生部Ｑの放電電極ｆと誘導電極０間に交流
高電圧を印加する交流電源りを接続し、また、筐体ａと
セラミック基板Ｃの各上部の間に入口スリットｉを設け
ると共に、各下部の間には画素情報に応じてイオン流を
制御する制御電極ｊを有するイオン制御部ｋが内面に形
成された出ロスリツトｌを設けた構造となっている。

上記のように構成される記録ヘッドにおいで、イオン発
生部９の放電電極ｆと誘導電極°ｅとの間に交流Ｍｉｈ
から交流高電圧を印加すると、放電電極ｆ端部近傍の空
気が放電により絶縁破壊を起こして条理の十及び−のイ
オンが発生する。このイオン発生領域に存在するイオン
の一部は入口スリットｉから供給されるイオン移送用空
気ｍによってイオン制御部ｋまで搬送される。そして、
イオン制御部ｋにおいて制ｍ＋電極ｊと対向する共通制
ｉ電極ｑが共にＯ■であると、制御電極間に電界が作用
しないため、イオンは空気流によってスリット出口！ま
で搬送される。一方、スイッチング素子ｎが制御電源０
側に接続して制御電極ｊに＋Ｖが印加されると、スリッ
ト出口ｐ内に電界が発生して、イオンはこの電界によっ
て偏向され、スリット壁又は制御電極ｊに衝突して電荷
を失い、このとき記録ヘッドからイオンは出力されない
。

このように、スイッチング素子ｎの選択動作によって記
録ヘッドからの出力をコントロールして誘電記録体等の
対象物ｐにイオンを照射することができるようになって
いる。

上記のように機能するこの種の記録ヘッドにおいては、
イオンの効率的な発生と搬送により必要な出力イオン量
を確保しつつ消費電力を抑え、更に長期間の使用に耐え
る性能を持つことが重質とされている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のこの種の記録ヘッドにおいては、
放電電極ｆと誘導電極８間の交流高電圧を常時印加して
いたため、イオン発生儂は長句となるが、その反面これ
らイオンは両電極間の電界の影響を強く受けることにな
り、空気流によって十分な聞のイオンをイオン制御部ｋ
まで移送することが困難となると共に、イオン利用効率
の低下をきたす。また、常時放電する関係上、消費電力
の増大及び電極等の劣化の促進を招くという問題もあっ
た。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、イオンの利用効率を向上し、出力イオ
ン量を犠牲にすることなく消費電力を下げ、長期間の使
用に耐えるイオン流制御記録ヘッドを提供しようとする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明のイオン流制御記
録ヘッドは、絶縁層を挾持して重合配置される放電電極
と誘導電極とから成るイオン発生部と、上記イオン発生
部の放′Ｆｉ電極と誘導′Ｒ電極間高電圧を印加する電
圧印加部と、上記イオン発生部において発生したイオン
を移送するイオン移送手段と、上記イオン移送手段によ
り移送されるイオン流を画素情報に応じて制御するイオ
ン制御部とで構成されるイオン流制御記録ヘッドにおい
て、上記電圧印加部に上記放電電極と誘導電極間に交流
高電圧を間欠的に印加する間欠電圧印加手段を具備して
成るものである。

この発明において、上記間欠電圧印加手段は、イオン発
生部の放電電極と誘導電極間への高電圧の印加によって
発生するイオンの量が減少しない範囲内であればその間
欠のタイミングは任意のものでよい。この場合、イオン
が照射される誘電記録体等の対象物の要求特性に応じて
その間欠のタイミングを設定することができ、例えば発
振器からの電気的持続振動を対象物の要求特性に応じた
出力制御信号により変調すると共に、増幅して間欠的な
高周波高電圧としてイオン発生部へ印加することができ
る。

［作　用］ 上記のように構成されるこの発明の記録ヘッドによれば
、イオン発生部の放電電極と誘導電極間に間欠電圧印加
手段を具備する電圧印加部を接続して成るため、放電電
極と誘導電極間に電圧印加部からの交流高電圧が間欠的
に印加されてイオンが発生し、発生したイオンはその直
後に放電電極と誘導電極間の印加電圧が零の状態におい
てイオン移送手段により有効にイオン制御部へ移送され
る。したがって、ヘッド出力イオン０を犠牲にすること
なく、イオン利用効率を上げ、同時に駆動時間の短縮に
よる低消費電力化とイオン発生部の長寿命化が可能とな
る。

［実施例］ 以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する
。

◎に１薯１ 第１図はこの発明の記録ヘッドの第一実施例の使用例の
断面図、第２図はその要部拡大断面図が示されている。

この発明の記録ヘッドは、室１１を有する合成樹脂製の
ヘッド本体１０とセラミック基板１２とを対向配置させ
て、その上部にイオン導入用スリット１３を形成すると
共に、その下部にイオン排出用スリット１４を形成して
成る。また、セラミック基板１２のヘッド本体１０と対
向する面には絶縁層１５を挾持して重合配置される放電
電極１８と誘導電極１６とから成るイオン発生部２０が
形成されると共に、これら放電電極１８と誘導電極１６
には後述する間欠電圧印加手段２２を具備する交流電源
２４が接続されている。

また、上記イオン排出用スリット１４の対向するスリッ
ト壁にはイオン制御部３０を構成すべく制御電極３１．
３２が対向配置されている。すなわち、イオン制御部３
０は、上記ヘッド本体１０の下部面に装着されるガラス
製の回路基板３３の上面に設けられる変調用制御′ｌｌ
電極３１とセラミック基板１２の下端面に設けられる共
通制御電極３２とで構成されており、これら制御電極３
１．３２のうちの変調用制御電極３１は制御電源３４に
接続され、また、共通ｌｌ１１御電極３２はアース３５
側に接続されている。

上記イオン発生部２０において、上記セラミック基板１
２のヘッド本体１０側面に白金ペーストをスクリーン印
刷して焼成することにより厚さが０．５〜５μｍの誘導
電極１６が形成され、この誘導電極１６の上面にガラス
ペーストをスクリーン印刷して焼成することにより、厚
さが数十〜数千μｍの絶縁層１５が形成され、そして、
絶縁層１５の上面に白金ペーストをスクリーン印刷して
焼成することにより厚さが０．５〜５μｍの放電電極１
８が形成されている。

なお、上記イオン制御部３０の下流側には誘電記録体４
０が回転自在に配置されている。この誘電記録体４０は
、導電層４１の上面に誘電層４２を設けた構造となって
いる。

一方、上記交流電源２４に具備される０間欠電圧印加手
段２２は、第３図に示すように、所定の電気信号を受け
て電気的持続振動発生する発振器２５と、この発振器２
５からの電気的持続振動を対象物である誘電記録体４０
の要求特性に応じた出力＄り御信号２６によって変調す
る変調器２７と、直流電源２８により駆動されて変調さ
れた間欠振動波形を増幅する電力増幅器２９と、電力増
幅器２９にて増幅された間欠撮動波形を所定の高周波高
電圧に変圧する変圧器２３とで構成されている。

上記のように構成されるこの発明の記録ヘッドにおいて
、交流電源２４の間欠電圧印加手段２２により間欠交流
高電圧をイオン発生部の放電Ｎ極１８と誘導電極１６間
に印加すると、従来の常時交流電圧を印加する場合に比
較して（第４図（ａ）参照）、間欠的にイオンが発生し
く第４図（ｂ）参照）、かつ、イオンが発生した直後で
は放電電極１８と誘導電極１６間の印加電界が零になる
ので、イオン発生部２０にて発生したイオンはイオン移
送用空気導入用スリット１３から供給される空気流Ａに
よってイオン制御部３０へ移送される。そして、画素情
報に応じて制御電源３４からの制御電圧が制御電極３１
゜３２間に印加されることによりイオン流がｖｌｌｌｌ
されて誘電記録体４０の上面に照射され、誘電記録体４
０の上面に静電潜像が形成されるのである。

この場合、上記イオン発生部２０において生成されてイ
オン制御部３０へ移送されるイオン搬送過程において、
イオンは記録ヘッドから出るまでの間に＋イオンと一イ
オンの再結合やブラウン運動等によりある時定数をもっ
てその量は減少する。この減少速度はイオン密度が高い
ときには高く、また、低いときには低い。この結果、ヘ
ッドからの出力イオン量はイオン発生領域であるイオン
発生部２０から離脱して制御領域であるイオン制御部３
０に向うイオン数の変化に対して鈍感となるため、イオ
ン発生部２０の放電電極１８と７Ｉｇ導電極１６間に常
時交流電圧を印加する従来の交流電圧印加方式であって
もこの発明の間欠電圧印加方式であっても殆ど変化はな
い。したがって、ヘッド出カイオン屋を犠牲にすること
な（イオン利用効率を上げることができる。

上記のように構成されるこの発明の記録ヘッドを第５図
に示すような寸法に設定して交流電源２４からの交流高
周波電圧（ＩＭ）−１ｚ　、２ＫＶｐ−１））を５μｓ
ｅｃ、毎ＯＮ、０ＦＦｔ、てイオン発生部２０の放雷電
極１８と誘導Ｍ極１６間に印加電圧を間欠的に印加し、
イオン移送用空気圧を１００ＩＭ１００Ｉとして、イオ
ンを導電層４１と誘Ｎｌ　４２とから成る誘電記録体４
０に照射したところ、従来の常時交流電圧印加方式〈本
発明の記録ヘッドと周一条件のもの〉に比べてヘッドか
らの出カイオン通は減ることなく、消費電力は１／２と
なり、イオン発生部２０の寿命は約２倍となった。

◎ｌ二叉濾１ 第６図はこの発明の第二実施例の記録ヘッドの要部拡大
断面図を示すもので、更に電極の劣化を防止すると共に
、記録ヘッドの長寿命化を図れるようにした場合である
。すなわち、イオン発生部２０の放％ｆｌ極１８の上面
に厚さ約１５μｍのガラス１１を′ａ覆して、イオンに
より放電電極１８がダメージを受けるのを防止するよう
に考慮した場合である。なお、第６図においてその他の
部分は上記第一実施例と同様であるので、同一部分には
同一符号を付してその説明は省略する。

上記のように構成される第二実施例において、イオン発
生部２０の放電電極１８と誘導電極１６間に交流高周波
電圧を１ＭＨｚ　、３．５ｔ＜ｖｐ−ｐとして上記実施
例と同様の条件で、誘電記録体４０にイオンを照射した
ところ、上記第一実施例と同様の結果が得られた。

なお、上記第−及び第二実施例において、交流電源２４
の間欠電圧印加手段２２の間欠のタイミングは上記の場
合に限定されるものではなく、イオンが照射される誘電
記録体等の対象物の要求特性に応じて間欠のタイミング
を種々選定できることは勿論である。

［発明の効果コ 以りに説明したように、この発明の記録ヘッドによれば
イオン発生部の放電電極と誘導電極間に交流高電圧を間
欠的印加するため、以下のような効果が得られる。

１）イオン発生部で間欠的に発生したイオンを、発生直
接イオン移送手段にて効率的に移送することができるの
で、イオンの利用効率の向上が図れる。

２）イオンの発生量を必要最小限にすることができるの
で、消費電力の削減を図ることができ、かつ、イオンに
よる電極等のヘッド構成部材の劣化を防止することがで
きると共に、ヘッドの寿命の増大を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の記録ヘッドの第一実施例の断面図、
第２図はその記録ヘッドの要部拡大断面図、第３図はこ
の発明における間欠電圧印加手段の回路図、第４図（ａ
）、（ｂ）は従来の記録ヘッドとこの発明の記録ヘッド
のイオン発生部への電圧印加方式にお（ブる電圧印加状
態を示す波形曲線図、第５図はこの発明の記録ヘッドの
使用例の一例を示す拡大断面図、第６図はこの発明の第
二実施例の記録ヘッドの要部拡大断面図、第７図は従来
の記録ヘッドの断面図である。 符号説明 （１５）・・・絶縁層　（１６）・・・誘導電極（１８
）・・・放電電極　（２０）・・・イオン発生部（２２
）・・・間欠電圧印加手段 （２３）・・・変圧器　（２４）・・・交流電源（２５
）・・・発振器　（２６）・・・出力制御信号（２７・
・・変調器　（２９）・・・電力増幅器（３０・・・イ
オン制御部 （３１・・・変調用制御電極 （３２・・・共通！ＩＪ　ｍ電極 （３４・・・制御Ｉｌ電源 特　許　出　願　人　富士ゼロックス株式会社代　　理
　　人　　弁理士　　中　　村　　智　　廣　（外３名
）第３ 図 第 図 第４ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁層を挾持して重合配置される放電電極と誘導電極と
   から成るイオン発生部と、上記イオン発生部の放電電極
   と誘導電極間に高電圧を印加する電圧印加部と、上記イ
   オン発生部において発生したイオンを移送するイオン移
   送手段と、上記イオン移送手段により移送されるイオン
   流を画素情報に応じて制御するイオン制御部とで構成さ
   れるイオン流制御記録ヘッドにおいて、上記電圧印加部
   に上記放電電極と誘導電極間に交流高電圧を間欠的に印
   加する間欠電圧印加手段を具備して成ることを特徴とす
   るイオン流制御記録ヘッド。