JPH03231871A - イオン発生装置およびイオンフロー記録ヘッド - 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］ 本発明は、「イオン発生装置」および上記イオン発生装
置を含んで構成される「イオンフロー記録ヘッド」に関
する。

［従来の技術］ イオン発生装置およびイオンフロー記録ヘッドの原理的
な構成は、ＵＳＰ３，６８９，９３５号などによって公
知である。すなわちＵＳＰ３，６８９．９３５号には、
イオン発生手段と静電記録媒体との間に、イオンフロー
制御体を介在させ、このイオンフロー制御体の電極に対
する印加電圧を制御することにより、イオン発生手段に
おけるコロナイオン源からのイオンフローを制御し、静
電記録媒体上に所定の画像を記録するイオンフロー記録
ヘッドが開示されている。

上記イオンフロー制御体は、一般にイオンフロー通過孔
を有する絶縁層と、上記イオンフロー通過孔の周縁に制
御電界を形成する為の電極とによって構成されている。

またコロトロン帯電器の如きイオン源は、イオン発生部
となるワイヤ電極と、シールド電極等の電極と、これら
を支持する絶縁部材とを含んで構成されている。

このような構成のイオンフロー記録ヘッドにあっては、
コロトロン帯電器の如きコロナイオン源からイオンおよ
びオゾンが同時に発生する。イオンフロー制御体がイオ
ンおよびオゾンからなる雰囲気中にさらされると、電極
類がオゾンの酸化作用により酸化したり、コロナ放電に
伴って生成される窒素化合物の沈着によって侵され、電
極の腐食劣化や絶縁耐力の低下等を引き起こす。その結
果、上記構成のイオンフロー記録ヘッドは、比較的短期
間のうちに高湿時における記録特性の劣化等の障害が生
じるようになり、耐久性に乏しく、寿命が短かいという
問題があった。

しかるにこの種のイオンフロー制御体に、オゾンや窒素
化合物が作用するのを確実に防止する手段は、これまで
存在していない。特に塵埃の侵入を防止しながらオゾン
や窒素化合物がイオンフロー制御体に作用するのを有効
に防止するための簡易な手段を備えたものは無かった。

なお機種は異なるが、本出願人の先願に係わる特開昭５
３−７９５５０号公報には、イオン源から発生したオゾ
ンによって感光スクリーンドラムが劣化するのを防止す
るための手段が開示されている。

第１６図は、上記公報から引例した図である。

感光スクリーンドラム１０１の内部には、コロトロン帯
電器１０２が設置されている。コロトロン帯電器１０２
で発生したオゾンが感光スクリーンドラム１０１に作用
するのを防止するために、コロトロン帯電器１０２の後
端部はダクト３を介して中空回転軸１０４に連通してい
る。感光スクリンドラム１０１は、露光窓１０５を有す
る包囲体１０６内に収容されている。記録紙（不図示）
は吸引ベルト搬送装置１０７によって搬送されるものと
なっている。なお記録紙の動きと前記ドラム１０１の回
転とが同期して作動する如く構成されている。オゾンを
含んだ空気を排除すること、および記録紙を吸引保持す
ることを目的として、中空回転軸１０４および吸引ベル
ト搬送装置７の吸引用空洞には、ダクト１０８ａ、１０
８ｂを介して吸引ファン１０９が接続されている。なお
包囲体１０６の中が負圧になると、塵埃を含んだ空気が
外部から侵入してしまう為、ファン１０９で吸引した空
気は、オゾン分解フィルタ１１０を介して再び包囲体１
０６の内部に環流するように構成されている。

第１６図に示した装置は、次のような問題がある。まず
回転する感光スクリーンドラム１０１を包み込むように
包囲体１０６を形成する必要があるため、包囲体６が大
損りなものとなる上、包囲体６を完全密封構造にする事
ができないという問題がある。したがって外気中に混入
している塵埃の侵入を遮断する事ができないという問題
がある。

また不完全気密構造の包囲体６に接近して吸引ベルト搬
送装置７が配置される等の事情から、空気循環装置やオ
ゾン分解フィルタを含む装置などが大型化し、装置全体
が大型化してしまうという問題がある。

第１７図は、特開平１−１９０４６６号公報に開示され
ているイオン流静電記録装置の概略的構成を示す図であ
る。同図において１１１は記録ヘッドを構成するハウジ
ングである。このハウジング１１１の上端開口部にはエ
アダクト１１２が接続されており、このエアダクト１１
２を介して外部から加圧空気１１３が送り込まれる。ハ
ウジング１１１内へ送り込まれた加圧空気はハウジング
１１１のタンク室１１４をバッファとして連通孔１１５
からイオン生成部１１６へ送り込まれる。

イオン生成部１１６には放電ワイヤ１１７が設置されて
おり、この放電ワイヤ１１７に対して直流電源１１８か
ら高電圧が印加される。その結果、イオン１１９が発生
する。このイオン１１９はイオン生成部１１６へ送り込
まれた前記加圧空気１１３により生成される空気流１２
０によって、イオンフロー制御孔１２１へ送り込まれる
。イオンフロー制御孔１２１に臨んで設けられている電
極１２２には、画像制御電源１２３の出力電圧を駆動ス
イッチング素子１２４でオン・オフ制御した電圧が印加
される。これによってイオンフロー制御孔１２１内に働
く電界の作用により、イオンフローが制御され、記録媒
体１２５上に所要の静電潜像を形成される。

なお前記公報には、エアダクト１１２に接続される空気
圧送手段には空気清浄化手段が付設されていること、こ
の空気清浄化手段はアンモニア除去手段や塵埃除去手段
であること、等が記載されている。

第１７図に示す装置は、イオン１１９を空気流１２０に
よって運ぶ構成であるため、イオンフロー制御孔１２１
の孔径に特定の制約がある。このためイオンフロー制御
孔１２１を通る空気流１２０の量を、イオンと共に発生
したオゾンを速やかに除去するのに十分な量にすること
が難しい。またオゾンや窒素化合物等の有害な物質が、
画像記録上重要な部分であるイオンフロー制御孔１２１
を通って外部に排出されるため、その悪影響を免れる事
ができない。

［発明が解決しようとする課題］ 前述したように、イオンフロー通過孔を有する絶縁層と
、上記イオンフロー通過孔の周縁に制御電界を形成する
為の電極とによって構成されているイオンフロー制御体
を備えたイオンフロー記録ヘッドにおいては、オゾンや
窒素化合物がイオンフロー制御体に作用するのを防止す
る手段を備えておらず、その改善が強く望まれていた。

なお特開昭５３−７９５５０号公報に開示されている手
段、すなわちオゾンの酸化作用やコロナ放電に伴って生
成される窒素化合物によって侵されるのを防止する手段
は、それ自体に「大型化する」といった欠点がある上、
適用機種を異にしているため、前述した構成のイオンフ
ロー制御体を備えたイオンフロー記録ヘッドには、その
まま適用することができない。

さらに特開平１−１９０４６６号公報に開示されている
手段、すなわち発生したオゾンをイオンと共にイオンフ
ロー制御孔１２１を通して空気流により排出するように
した手段では、オゾンや窒素化合物等の有害な物質が、
画像記録上重要な部分であるイオンフロー制御孔１２１
を通って外部に排出されるため、イオンフロー制御孔１
２１のイオンフロー制御特性が悪化する。

従って本発明の目的は、塵埃の侵入を防止しながら、オ
ゾンや窒素化合物等の有害な物質を有効に排除し得る、
簡易で小型な構造のイオン発生装置、およびこのイオン
発生装置を含んで構成され、イオンフロー通過孔を有す
る絶縁層と、上記イオンフロー通過孔の周縁に制御電界
を形成する為の電極とによって構成されているイオンフ
ロー制御体を備えたイオンフロー記録ヘッドを提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決し目的を達成するために、本発明におい
ては基本的に次のような手段を講じた。

（１）イオン発生装置 イオン源を支持容器で支持してなるイオン発生器と、こ
のイオン発生器を収容保持する中空部を有し且つこの中
空部の周壁の一部に上記イオン発生器のイオン放射口と
一致するスリット状開口部を有し更に上記周壁外周面の
スリット状開口部を含む領域にイオンフロー制御体を装
着するための装着面を有するイオン発生器保持体と、こ
のイオン発生器保持体の外部から前記イオン源を支持し
ている支持容器内に加圧ガスを導入する加圧ガス導入手
段と、この加圧ガス導入手段により前記イオン源支持容
器内に導入された加圧ガスを前記イオン発生器保持体の
外部へ排出する加圧ガス排出手段と、を備えるようにし
た。

（２）イオンフローを己録ヘッド 上記（１）に記載したイオン発生装置と、このイオン発
生装置におけるイオン発生器保持体の周壁外周面に形成
された装着面に対して装着されたイオンフロー制御体と
、を備えるようにした。

なお上記イオンフロー制御体としては、絶縁体層と複数
の電極層とを積層した積層体に、イオンフロー通過孔が
貫通形成されたものを用いる。そして前記装着面に対す
る装着の仕方としては、上記イオンフロー通過孔を上記
イオン発生器保持体の周壁に設けられたスリット状開口
部に一致させた状態で、上記イオンフロー制御体を前記
装着面に対して装着するようにする。

［作用］ 上記の手段を講じた結果次のような作用が生じる。

（１）イオン源を支持容器中に支持したイオン発生器が
、イオン発生器保持体の中空部内に収容保持されている
ため、コンパクトな気密室を形成可能である。しかも加
圧ガスの導入手段および導出手段を備えているため、有
害物質発生部を流れる空気量をイオンフロー通過孔の孔
径とは関係なく設定できる。したがって十分な有害物質
除去能力を確保でき、加圧ガスによる気密室内の良好な
りリーニング効果が期待できる。また上記有害物質をイ
オンフロー通過孔を通さずに外部へ排出可能な経路が作
られるので、イオンフロー制御特性に悪影響を及ぼすお
それがない。かくして塵埃の侵入を防止しながら、オゾ
ンや窒素化合物を有効に排除し得る、簡易で小型な構造
の耐久性に富んだイオン発生装置が得られる。

（２）イオン発生器保持体のスリット状開口部がイオン
フロー制御体によって覆われた状態を呈し、微小孔から
なるイオンフロー通過孔以外には、外気と連通している
個所がない。このため気密度が高く、外部から塵埃等が
侵入するおそれが殆どないものとなる。またイオン発生
器保持体を主体としてコンパクトな気密室が形成され、
その中に所定量の加圧ガスが導入されるため、気密部分
が正圧に保たれ、塵埃の侵入がより効果的に阻止される
。同時にイオン源から発生するオゾンや窒素化合物が、
上記加圧ガスと共に排出されるので、有害なオゾンや窒
素化合物が効果的に排除される事になる。

［実施例コ 第１図は本発明の第１実施例を示す図である。

同図に於て、１０はイオンフロー記録ヘッドであり、１
１は全体が帯状をなすイオンフロー制御体、１１ａは上
記イオンフロー制御体に形成されているイオンフロー通
過孔である。１２はイオン発生器保持体であり、１３は
その周壁の先端部（図中下端部）に設けたスリット状開
口部であり、１４は上記周壁外周面のスリット状開口部
を含む領域に形成した円弧面からなるイオンフロー制御
体装着面である。また、１５は上記イオン発生器保持体
における中空部である。１６は上記中空部内に加圧ガス
を導入するための加圧ガス導入口である。

１７はイオン発生器であり、前記イオン発生器保持体１
２の中空部１５の中に、保持部材２８を介して収容保持
されている。このイオン発生器１７は、支持容器１８の
中にイオン源としてのコロナワイヤ１９を支持している
。２０は上記支持容３１８の中間仕切り壁の中心部に設
けた連通開口、２１は上記中間仕切り壁の奥に形成され
ている排気用通路である。２２は上記排気用通路に一端
が連なり、他端が前記イオン発生器保持体１２の外部へ
連通している加圧ガス導出口である。

２３はイオン発生器１７のイオン放射口の周辺部と、イ
オン発生器保持体１２のスリット状開口部の周辺部との
間に形成した微小スリット状のガス通路である。

２４は加圧ガス源、２５は調圧制御弁、２６は連通配管
、２７は記録媒体としての記録紙を各々示している。な
お本実施例においては、加圧ガス源２４として空気や窒
素ガス等を入れたガスボンベが用いられている。

ところで、イオンフロー制御体１１は、ＵＳＰ３．６８
９，９３５号あるいは本出願人の先願に係わる特開平０
１−０５５４８７号等に示される様に、＋３層又は複層
の絶縁層（シート）をはさむ様に配置された電極を有し
、これにイオンフロー通過孔が貫通形成されたものであ
る。上記イオンフロー通過孔は、第１図の紙面に対して
垂直な方向に列状に形成されている。なお高密度記録を
達成する為には、イオンフロー通過孔は帯状の領域に二
次元マトリクス状に配置されることが望ましい。また各
電極は上記マトリクス状に配置されたイオンフロー通過
孔に対応して、Ｘ−Ｙ方向にセグメント化し、駆動の為
のドライバー素子数を少なくするように工夫されること
が望ましい。

第２図はこの種のイオンフロー制御体を備えたイオンフ
ロー記録ヘッドの基本的構成を示す図である。図示の如
くこのイオンフロー記録ヘッド３０は、イオンの流れを
制御するイオンフロー制御体３１と、コロナイオンを発
生させるコロナワイヤ電極３２と、このコロナワイヤ電
極３２に高電圧を供給する高圧電源３３と、イオンフロ
ー制御体３１に所定の電圧パルスを印加するためのパル
ス発生器３４と、このパルス発生器用の直流電源３５と
から構成されている。なお３６は記録媒体である。

イオンフロー制御体３１は、誘電体３７を挾んでその両
側に第１電極３８および第２電極３９を対向配置し、さ
らに第１電極３８から第２１ａ極３９へ貫通するイオン
フロー通過孔Ｈを形成したものとなっている。そして、
第１および第２電極３８．３９にはパルス発生器３４か
ら発せられた記録信号電圧としてのパルス電圧が印加さ
れるものとなっている。

このように構成されたイオンフロー記録ヘッド３０にお
いては、高圧電源３３からコロナワイヤ電極３２に対し
て５ＫＶ〜ｌ０ＫＶの高電圧が印加されると、コロナワ
イヤ電極３２からコロナイオンが発生する。このコロナ
イオンは、電界が印加されているイオンフロー通過孔Ｈ
の中を通過して記録媒体３６に達する。このとき、パル
ス発生器３４から第１電極３８と第２電極３９との間に
所定のパルス電圧を印加すると、イオンフロー通過孔Ｈ
内の電界が変化し、イオンフロー通過孔Ｈを通過するイ
オンの流れが制御される。このようにして制御されたイ
オンフローが記録媒体３６に達すると、記録媒体３６上
には上記制御されたイオンフローに応じた所要の静電潜
像が形成される。この静電潜像に現像剤を付与して現像
を行うことにより所望の画像が形成される。

実際の画像形成を行なうには、上述した第２図に示すよ
うな構成単位が、画像の各画素毎に必要となる。

第３図および第４図は、上記のような構成のイオンフロ
ー制御体を示す図である。第３図は第２図における第１
電極３８側に相当する表面図であり、第４図は第２図に
おける第２電極３９側に相当する裏面図である。第３図
および第４図に示す如く、誘電体である絶縁性基板４０
には、第２図のイオンフロー通過孔Ｈに相当する小孔Ｈ
１（Ｈｌａ、Ｈｌｂ、　〜） Ｈ２（’Ｈ２ａ、Ｈ２ｂ、　〜） Ｈ３（Ｈ３ａ、Ｈ３ｂ、　〜） Ｈ４（Ｈ４ａ、Ｈ４ｂ、　〜） が各画素毎に印字ラインＬｌ、Ｌ２．Ｌ３．Ｌ４と平行
な状態で４列に、しかも千鳥状に形成されている。

絶縁性基板４０の表面には、第３図に示す様に第１電極
４１　（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ。

４１ｅ）が、印字ラインＬ１〜Ｌ４と所定の角度で交差
する如く、かつ各小孔Ｈ１ａ＝Ｈ２ａ〜Ｈ３ａｗＨ４ａ
〜と同位置にイオンフロー通過孔が形成される如く設け
られている。

上記基板４０の裏面側には第４図のように第２電極４２
　（４２ａ　〜４２ｄ）が、印字ラインＬ１〜Ｌ４と平
行に、かつ小孔Ｈ１ａ−Ｈ２ａ〜Ｈ３ａ−Ｈ４ａ〜と同
位置にイオンフロー通過孔が形成される如く設けられて
いる。

上記の如く構成されたイオンフロー記録ヘッド３０の第
２電極４２　（４２ａ　〜４２ｄ）に記録媒体の移動と
同期してパルス電圧を周期的に印加し、第１電極４１　
（４１ａ、　４１　ｂ、　４１　ｃ、　４１　ｄ。

４１ｅ）には、画像信号に応じた信号パルスを印加して
、マトリクス駆動を行なうことにより、イオン流を制御
することができる。

このようなマトリックス構造の記録ヘッドを用いれば、
電極や小孔の面積を特に小さくしなくても記録密度を高
め得、分解能を向上することが可能となる。またスイッ
チング回路を個別に設けなくてもよいので、構成が簡略
化する。

通常の場合はイオンフロー記録ヘッドは固定的に配置さ
れる。そしてこのイオンフロー記録ヘッドに対し、記録
紙を相対的に移動させて記録を行うのが一般的である。

第１図に説明を戻す。イオン発生器保持体１２は、帯状
をなすフレキシブルなイオンフロー制御体１１を安定的
に装着するための装着面１４を有しているが、この装着
面１４は図示の如く円弧面となっている。このような形
状であれば、イオン発生器保持体１２の周壁が存在して
ないスリット状開口部１３に於ても、イオンフロー制御
体１１の形状を正しく維持することができ大変好都合で
ある。イオン発生器１７は、イオン発生器保持体１２の
中空部１５内に収容保持されるが、イオン発生器保持体
１２のスリット状開口部１３をイオンフロー制御体１］
で覆ってしまうと、上記中空部１５は、はぼ気密室の状
態を呈する。

イオン発生器１７としては、コロトロン帯電器の如き放
電装置が用いられる。つまりイオン源であるコロナワイ
ヤ１９を、このコロナワイヤ１９を囲む様な形状の支持
容器（シールド電極）１８で支持したものとなっている
。

次に第１図の如く構成された第１実施例のイオンフロー
記録ヘッド１０の作用を説明する。加圧ガス源２４から
の加圧ガスは、矢印ａおよびｂで示すように、加圧ガス
導入口１６からイオン発生器保持体１２の中空部１５内
に導入される。中空部１５内のガス圧力が高まると、加
圧ガスはガス通路２３を通り、一方において、イオン放
射口がらイオン発生器１７内に導入される。そして上記
導入された加圧ガスは、連通孔２０を通り抜けたのち排
気用通路２１を通り、さらに加圧ガス導出口２２から外
部へ導かれる。前記ガス通路２３を通った加圧ガスは、
他方において、イオンフロー制御体１１のイオンフロー
通過孔１１ａｌ！ｉって大気中に放出される。

コロトロン帯電器の如きイオン発生器１７が動作すると
、放電に伴ってオゾンが発生する。また大気中の窒素ガ
スが放電エネルギーによって窒素化合物を作り出し、イ
オン源の附近に高い濃度で滞留する。かくして、このま
まの状態で放置されると、オゾンや窒素化合物がイオン
フロー制御体１１の電極や絶縁部材に作用したり、耐着
したり、あるいはイオン源自体にも同様に作用する。そ
の結果、イオン源の変質を引き起こし、劣化を促進させ
る等の悪影響が生ずる。しかるに本実施例では、これ等
の有害物質（有毒ガス）は加圧ガス気流Ｃによってイオ
ンフロー制御体１１へ向かう事を阻止される。そして、
矢印ｄで示す流れによってイオン発生器保持体１２の外
へ運び去られる。

この為、有毒ガス濃度が高くなる事が有効に防止される
。

また前記加圧ガスは、空洞内の気圧を高め、イオンフロ
ー制御体１１のイオンフロー通過孔１１ａから大気に向
けて気流ｅとして流出する。

このため上記イオンフロー通過孔１１ａの周辺に塵埃が
付着したり、イオンフロー通過孔１１ａから内部へ侵入
したりするのを防止する作用がある。

塵埃がイオンフロー通過孔１１ａの近傍に耐着すると、
イオンフローの制御特性を変化させて画像ムラを引き起
こす。また高湿時等において、電極間の絶縁耐力を低下
させて電極やドライバー素子を焼損させる危険がある。

しかるに本実施例では、上述した様に塵埃の耐着、侵入
が有効に防止されるため、上記危険が回避される。

このように導入される加圧ガスが清浄であれば、空洞内
が清浄に保たれる上、イオンフロー通過孔１１ａから大
気に向けて流れる気流ｅにより、塵埃の付着、侵入が防
止される。

ところで加圧ガス源２４は実用的にはエアーポンプの如
く、連続的に加圧空気を供給し得るものである事が好ま
しい。

第５図はこの様な事情を考慮して成された本発明の第２
実施例を示す図である。本実施例は、加圧ガス源として
エアーポンプ５０を用い、これに防塵フィルタ５１．サ
イレンサー５２を付属させたものである。以上の点を除
けば、第１図と同じ構成となっている。

エアーポンプ５０は各種方式のものを適用可能であるが
、イオン発生器保持体１２の中空部１５を含む空洞や加
圧ガスの流路の体積が小さく、また空洞内の気圧を高く
保ちたいとの要求を満たすためには、ポンプ圧が高く、
流量の少い仕様のものを適用するのが好適である。例え
ばダイヤグラム型ポンプ、ピストン往復動型ポンプ等を
適用するのが好ましい。

防塵フィルタ５１は空気中に含まれる塵埃を除去するも
のであり、多孔質体や繊維を用いたもの、さらには電気
集塵器等が用いられる。サイレンサー５２はエアーポン
プ５０による空気の拍動流を定常流に変えると共に、発
生する騒音を小さくすることに役立つが必須のものでは
ない。

上記した第５図に示す第２実施例は、防塵フィルタ５１
の性能が良く耐久性が高ければ、構成が簡易であるため
に有効に動作させる事ができる。

しかるに、・フィルタ５１の性能が不十分であった場合
には、塵埃の付着防止機能に関して不十分な効果しか得
られなくなってしまう。

第６図は上記事情を考慮して成された第３実施例を示す
図である。すなわち、たとえ防塵フィルタの性能が低く
とも、あるいは防塵フィルタを省略しても、所望の効果
が得られる様に改良した本発明の第３実施例を示す図で
ある。

第６図において、６０はエアーポンプ、６１は防塵フィ
ルタ、６２はサイレンサー、６３は配管。

６４はオゾン分解フィルタ、を各々示している。

本実施例を第５図に示す第２実施例と比較すると、イオ
ン源に連通した加圧ガス導出口２２と防塵フィルタ６１
とを連絡する配管６３が新たに設けられており、エアー
ポンプ６０によって気流が循環するクローズトループが
形成されている点が異なっている。また上記循環経路中
にオゾン分解フィルタ６４を介在させた点が異なってい
る。

上記の構成によれば、循環する空気流は基本的に上記ク
ローズトループ内に存在する空気だけである。したがっ
て外部の空気との置換により、外部から塵埃が持込まれ
るおそれがない。従って防塵フィルタ６１はきわめて性
能の低いものであっても、さらには防塵フィルタ６１を
省略しても、格別には支障が生じないものとなる。なお
オゾン分解フィルタ６４としては、特開昭５３−７９５
５０号公報に開示されている如く、パラジウム・カーボ
ン、白金・カーボン等の分解触媒を種々の形態に加工し
たものを適用可能である。

第６図に示した第３実施例においては、循環する空気流
は基本的には入れ変えない事を想定しているが、エアー
ポンプ６０の始動時の部分的な圧力変動、あるいはエア
ーポンプ６０の運転中の圧力分布の状況によってはクロ
ーズトループ内に負圧部分が生じ、その部分からエアー
リークが生じて外気が取込まれ、若干なりとも塵埃の侵
入を許容してしまう場合がある。

第７図はこの様な塵埃の侵入を積極的に誘導し、その障
害が発生しない様に改良した第４実施例を示す図である
。

第７図に示す第４実施例が、第６図に示す第３実施例と
異なる点は、加圧ガス導出口２２からオゾン分解フィル
タ６４に至る経路、つまりエアーポンプ６０の吸引側の
経路における防塵フィルタ６１よりも上流側の位置に、
微量外気導入用のエアーリーク開口６５を設けた点であ
る。

このように構成する事によって、循環空気流に少量の外
気が導入される。このため、クローズトループ内全体の
圧力が高まり、負圧部分はエアーリーク開口６５の近傍
の流路に限定される。したがってイオンフロー通過孔１
１ａの近傍を正圧に保つ事ができる。また取込まれた少
量の外気は、外気中に含まれる塵埃を防塵フィルタ６１
によつで除塵されたのち循環される構成であるから、除 塵効果は十分である。

次に前述したものとは異なるヘッド構造を有するイオン
フロー記録ヘッドに、本発明を適用した実施例につき、
第８図以下を用いて説明する。

第８図は本発明の第４実施例を示す図である。

同図において、７０はイオンフロー記録ヘッドであり、
７１は全体が帯状をなすイオンフロー制御体、７１ａは
上記イオンフロー制御体に形成されているイオンフロー
通過孔である。７２はイオン発生器保持体であり、紙面
と垂直な方向に樋状に延在している。７３は上記保持体
７２の周壁の先端部（図中下端部）に設けたスリット状
開口部である。７４は上記周壁外周面のスリット状開口
部を含む領域に形成した円弧面からなるイオンフロー制
御体装着面である。７５は上記イオン発生器保持体にお
けるメインの中空部である。７６ａは上記中空部内に加
圧ガスを導入するためのガス導入孔であり、７６ｂは中
空部内の加圧ガスを排出するだめのガス排出孔である。

ガス導入孔７６ａおよびガス排出孔７６ｂは、イオン発
生器保持体７２の図中左右上側壁に対し、それぞれ壁体
の長手方向に沿って離散的に設けられている。

７７はイオン発生器であり、前記イオン発生器保持体７
２の中空部７５の中に収容保持されている。このイオン
発生器７７は、断面コ字状のシールド電極７８の中に、
イオン源としてのコロナワイヤ７９を支持している。８
０ａは上記シールド電極７８の一側壁に設けたガス導入
通路であり、８０ｂは同シールド電極７８の他側壁に設
けたガス排出通路である。

８１ａ、８１ｂは二つのダクト形成部材であり、イオン
発生器保持体７２の上方部位の、前記イオン発生器７７
を中央にして左右二ケ所に分かれた位置に、第１．第２
の中空部すなわち第１．第２のダクト８２ａ、８２ｂが
形成されるように、上記イオン発生器保持体７２の上面
を覆うように設けられている。第１のダクト８２ａおよ
び第２のダクト８２ｂは、紙面と垂直な方向すなわち前
記保持体７２の長手方向に沿って延在している。上記ダ
クト形成部材８１Ｈには加圧ガス導入口８３ａが設けら
れており、上記ダクト形成部材８１ｂには加圧ガス排出
口８３ｂが設けられている。

９０はエアーポンプ、９０ａは空気取入れ口、９２はサ
イレンサーである。

イオンフロー制御体７１は、第１〜第４実施例に示した
イオンフロー制御体１１とほぼ同じ構成のものである。

またエアーポンプ９０は前記第４実施例で示したエアー
ポンプ６０とほぼ同じものであり、サイレンサー９２は
前記第４実施例で示したサイレンサー６２とほぼ同じも
のである。したがってこれらについての説明は省略する
。

なおイオン発生器７８としては、図示構成のものに限ら
ず、中空部７５の周壁内面がシールド電極となっている
ものでもよいし、絶縁体を介して相対向する電極間に高
周波電圧を印加してイオンを発生させる型式のものであ
ってもよい。

本実施例においては、エアーポンプ９０によって作られ
た圧縮空気が、サイレンサー９２によって定常的な圧力
の加圧空気に変えられ、破線で示す通路を通って加圧ガ
ス導入口８３ａから第１ダクト８２ａの中へ送込まれる
。第１ダクト８２ａ内に送込まれた加圧空気は、前記保
持体７２の壁に長手方向に沿って離散的に設けられてい
るガス導入孔７６ａを通ることにより、圧力を均一化さ
れた気流となって前記保持体７２の中空部７５の内部へ
送り込まれる。

中空部７５内に送り込まれた加圧空気の大部分は、ガス
導入通路８０ａ、シールド電極７８の内部、ガス排出通
路８０ｂ、シールド電極７８のイオン放射口とイオンフ
ロー制御体７１の内面との間の間隙、などを通ったのち
、ガス排出孔７６ｂを通って第２ダクト８２ｂの内部へ
送込まれる。

第２ダクト８２ｂの内部へ送込まれた加圧空気は、加圧
ガス排出口８３ｂを通って大気中に放出される。

なお中空部７５内に送り込まれた加圧空気の一部は、イ
オンフロー通過孔７１ａを介して大気中へ流れる。ただ
し、その空気量はイオンフロー通過孔７１ａの孔径は微
小であるから、全体の加圧空気量に比べると十分に少な
い。したがって中空部７５の内部は、常に正の圧力に保
たれており、外部からの塵埃等の侵入を防止できる作用
がある。

ところでイオン発生器７７においては、イオンの発生と
同時にオゾンが発生する。したがって中空部７５の内部
の空気の入れ替えがないと、高い濃度のオゾンが中空部
７５の内部に充満してしまう。また空気中あるいは塵埃
中に含まれているアンモニアとコロナ放電に伴って生成
される酸化窒素によって硝酸アンモニウムがつくられ、
これが中空部７５内の各部材上に付着する。硝酸アンモ
ニウムがコロナワイヤ７９に付着すると、イオンの発生
ムラを引起こす。また他の部材上に付着した場合は、吸
湿によって導電性が増加し、絶縁不良や記録濃度ムラを
引起こす。

しかるに本実施例においては、第８図のように、中空部
７５内に加圧空気が存在するので、発生したオゾンは速
やかに外部に放出され、中空部７５内での濃度を著しく
低下させる。また硝酸アンモニウムの生成原因物質とな
る酸化窒素も、速やかに大気中に運び去られてしまう。

この為、硝酸アンモニウムが中空部７５における各部材
へ付着するのが防止される。しかも加圧空気の大部分は
、ガス排出孔７６ｂへ向かって流れ、イオンフロー通過
孔７１ａを通して外部へ流れる空気量はごく僅かである
。したがってイオンフロー通過孔７１ａへの放電生成物
の影響を極めて少なくすることができる。

この様に、本実施例ではイオンフロー通過孔７１ａとは
別に、ガス導入孔７６ａ、ガス排出孔７６ｂ、ガス導入
通路８０ａ、ガス排出通路８０ｂ、等を設けたので、中
空部７５の内部に放電生成物の濃度を低く押さえるのに
十分な量の空気流を作り出すことができた。

またイオンフロー制御体７１とイオン発生器保持体７２
とでつくられる空洞や関連する空気流通路の全体積は極
めて小さく、気密度も高いので、エアーポンプ９０の能
力も小さいもので十分な効果が得られる。さらに、全体
として小型で簡易な構造を有し、かつ必要な機能を備え
たイオンフロー記録ヘッド７０が得ることができる。

ところで第８図に示す装置は、イオンフロー通過孔７１
ａからの塵埃の侵入が防止されて好都合であるが、エア
ーポンプ９０の空気取り込み口９０ａから取り込まれた
塵埃が、イオン発生器７７において帯電し、印加電界の
作用によりイオンフロー通過孔７１ａの方向へ運ばれて
その近傍に付着する場合がある。

第９図は、かかる不具合を解消するように構成された本
発明の第６実施例を示す図である。本実施例が第５実施
例と異なる点は、エアーポンプ９０の空気取り込み口に
除塵フィルタ９１を設けた点である。この意思外は第５
実施例と同じである。

なお除塵フィルタ９１としては、連続気泡を有する発泡
体、繊維フィルタ、電気集じん機、などを適用できる。

また除塵フィルタ９１の取り付は位置は、図示の位置に
限らずエアーポンプ９０の吐出口から前記保持体７２の
中空部７５に至る空気流路の任意な位置でよい。

本実施例によれば、外部から取り込まれた空気の塵埃が
除去されるので、塵埃の帯電、電界の作用によるイオン
フロー通過孔７１ａの近傍への付着を未然に防止できる
。

第１０図は、第９図の除塵フィルタ９１に代えてアンモ
ニア除去フィルタ９３を取り付けた本発明の第７実施例
を示す図である。アンモニア除去フィルタ９３としては
、活性炭に燐酸を含浸させたものや、活性炭に硫酸第１
鉄とＬ−アスコルビン酸とを加えたものを含浸させたも
の、等を適用できる。

本実施例によれば、取り込まれた外気からアンモニアが
除去されるので、硝酸アンモニウムの生成をさらに減少
させ得るものとなる。

なお第９図に示した除塵フィルタ９１と第１０図に示し
たアンモニア除去フィルタ９３とを併用するようにして
もよい。

第９図および第１０図に示した空気浄化用のフィルタ９
１や９３等は、長期間使用するとその能力が低下してく
るため、適時交換する必要が生じる。したがって、かか
るフィルタは使用しないか、使用しても極めて耐久性に
富んだものである事が望ましい。

第１１図はこの様な事情に基づいて成された本発明の第
８実施例を示す図である。本実施例は第１１図に示すよ
うに、エアーポンプ９０の吐出口側からイオンフロー記
録ヘッド７０の加圧ガス導入口８３ａに至る配管９４と
、イオンフロー記録ヘッド７０の加圧ガス導出口８３ｂ
からエアーポンプ９０の吸込み口側に至る配管９５とを
設け、エアーポンプ９０によって気流が循環するクロー
ズトループを形成したものである。

上記の構成によれば、循環する空気流は基本的には上記
クローズトループ内に存在する空気だけである。したが
って外部の空気との置換により、外部から塵埃やアンモ
ニアが持込まれるおそれがない。従って防塵フィルタ９
１やアンモニア除去フィルタ９３を省略することが可能
である。

しかるに上記第１１図の装置では、オゾンの生成による
弊害が発生するおそれがある。特にマイナス極性のコロ
ナを発生させる場合や、高い電圧を印加して大量のコロ
ナイオンを作り出す場合には、循環気流中のオゾン濃度
が高まって、障害を引き起こすおそれがある。

第１２図は上記障害を生じさせないように工夫した本発
明の第９実施例を示す図である。図示のごとく、本実施
例においては、前記循環経路中にオゾン分解フィルタ９
６を介在させている。オゾン分解フィルタ９６としては
、特開昭５３−７９５５０号公報に開示されている如く
、パラジウム・カーボン、白金・カーボン等の分解触媒
を種々の形態例えば粒状に加工したものを適用可能であ
る。なお触媒である粉末をスポンジ状物質にまぶしたも
の等を用いるようにしてもよい。

前記第１１図に示した装置では、循環する空気流は基本
的には入れ変えない事を想定している。

しかし、エアーポンプ９０の始動時の部分的な圧力変動
、あるいはエアーポンプ９０の運転中の圧力分布の状況
が不安定になると、クローズトループ内に負圧部分が生
じ、メカニカルシール部分からエアーリークが生じて外
気が取込まれ、若干なりとも外気が侵入してしまう場合
がある。侵入した外気が僅かであつあも、長期間の使用
においては、上記侵入した外気に含まれる塵埃ヤアンモ
ニウムにより種々の障害が引き起こされるおそれがある
。

第１３図は侵入した外気に含まれている塵埃による障害
を取り除くべく、前記循環経路中に前述した除塵フィル
タ９１を介在させた本発明の第１０実施例を示す図であ
る。この場合の除塵フィルタ９１は、除去すべき塵埃の
量が僅かであるから、小型の簡略化されたフィルタで十
分である。

第１４図は侵入した外気に含まれているアンモニアによ
る障害を取り除くべく、前記循環経路中に前述したアン
モニア除去フィルタ９３を介在させた本発明の第１１実
施例を示す図である。この場合のアンモニア除去フィル
タ９３は、除去すべきアンモニアの量が僅かであるから
、小型の簡略化されたフィルタで十分である。

前記第１１図に示した装置では、前記循環経路が密閉さ
れた構造を有している。この為、動作時においては、エ
アーポンプ９０の吸込み側は負圧であり、吐出側は正圧
である。また中間に位置するイオンフロー通過孔７１ａ
は正負相半ばの大気圧に近い圧力となっている。したが
って始動時や停止時等において、イオンフロー通過孔７
１ａを通して外気が流入することがあるため、画像記録
上最も重要な部位に塵埃が多量に付着するという事態を
招き兼ねない。

第１５図はイオンフロー通過孔７１ａが負圧にならない
ようにした本発明の第１２実施例を示すである。図示の
ごとく本実施例では、エアーポンプ９０の吸引口に、外
気に連通した微量外気導入用のエアーリーク開口９７を
有する口金９８を取付けている。

このように構成する事によって、負圧となるエアーリー
ク開口９７から循環空気流に少量の外気が導入される。

このため、クローズトループ内全体の圧力が高まり、イ
オンフロー通過孔１１ａの近傍を正圧に保つ事ができる
。したがってイオンフロー通過孔に外部の塵埃が付着す
るのを防止できる。なおエアーリーク開口９７を設ける
位置は、上記実施例で示した個所に限られるものではな
く、加圧ガス排出口８３ｂからエアーポンプ９０の吸込
み口に至る配管９５の途中の任意の個所でよい。

なお本実施例においても、流入する外気の塵埃およびア
ンモニアを除去するための除塵フィルタ９１やアンモニ
ア除去フィルタ９３を設ける事が望ましい。フィルタを
設ける位置は、エアーリーク開口９７から加圧ガス導入
口８３ａに至る経路の途中にすることが望ましい。

なお本発明は上述した各実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能
であるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば次のような作用効果が期待てきる。

（１）イオン源を支持容器中に支持したイオン発生器が
、イオン発生器保持体の中空部内に収容保持されている
ため、コンパクトな気密室を形成可能である。しかも加
圧ガスの導入手段および導出手段を備えているため、有
害物質発生部を流れる空気量をイオンフロー通過孔の孔
径とは関係なく設定できる。したがって十分な有害物質
除去能力を確保でき、加圧ガスによる気密室内の良好な
りリーニング効果が期待できる。また上記有害物質をイ
オンフロー通過孔を通さずに外部へ排出可能な経路が作
られるので、イオンフロー制御特性に悪影響を及ぼすお
それがない。かくして塵埃の侵入を防止しながら、オゾ
ンや窒素化合物を有効に排除し得る、簡易で小型な構造
の耐久性に富んだイオン発生装置が得られる。

（２）イオン発生器保持体のスリット状開口部がイオン
フロー制御体によって覆われた状態を呈し、微小孔から
なるイオンフロー通過孔以外には、外気と連通している
個所がない。このため気密度が高く、外部から塵埃等が
侵入するおそれが殆どないものとなる。またイオン発生
器保持体を主体としてコンパクトな気密室が形成され、
その中に所定量の加圧ガスが導入されるため、気密部分
が正圧に保たれ、塵埃の侵入がより効果的に阻止される
。同時にイオン源から発生するオゾンや窒素化合物が、
上記加圧ガスと共に排出されるので、有害なオゾンや窒
素化合物が効果的に排除される事になる。かくして優れ
た諸機能および特性を備えたイオンフロー記録ヘッドが
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す図、第２図は同実施
例におけるイオンフロー記録ヘッドの基本的構成例を示
す図、第３図は第２図のイオンフロー制御体の表面図、
第４図は同じイオンフロー制御体の裏面図である。 第５図は本発明の第２実施例を示す図、第６図は本発明
の第３実施例を示す図、第７図は本発明の第４実施例を
示す図である。 第８図は本発明の第５実施例を示す図、第９図は本発明
の第６実施例を示す図、第１０図は本発明の第７実施例
を示す図、第１１図は本発明の第８実施例を示す図、第
１２図は本発明の第９実施例を示す図、第１３図は本発
明の第１０実施例を示す図、第１４図は本発明の第１１
実施例を示す図、第１５図は本発明の第１２実施例を示
す図である。 第１６図および第１７図はいずれも従来技術を説明する
ための図である。 １０．７０・・・イオンフロー５己録ヘツド、１１゜７
１・・・イオンフロー制御体、ｌｌａ、７１ａ・・・イ
オンフロー通過孔、１２．７２・・・イオン発生器保持
体、１３．７３・・・スリット状開口部、１４，７４・
・・イオンフロー制御体装着面、１５．７５２０．中空
部、１６．８３ａ・・・加圧ガス導入口、１７，７７・
・・イオン発生器、１８．７８・・・支持容器（シール
ド電極）、１９．７９・・・コロナワイヤ（イオン源）
、２０・・・連通開口、２１・・・排気用通路、２２８
３ｂ・・・加圧ガス導出口、２３・・・ガス通路、２４
・・・加圧ガス源、２５・・・調圧制御弁、２６・・・
連通配管、２７・・・記録紙、２８・・・保持部材、８
２ａ、８２ｂ・・・第１．第２の中空部（第１第２のダ
クト）、９０・・・エアーポンプ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）イオン源を支持容器で支持してなるイオン発生器
   と、 このイオン発生器を収容保持する中空部を有し、かつこ
   の中空部の周壁の一部に上記イオン発生器のイオン放射
   口と一致するスリット状開口部を有し、さらに上記周壁
   外周面のスリット状開口部を含む領域に、イオンフロー
   制御体を装着するための装着面を有するイオン発生器保
   持体と、 このイオン発生器保持体の外部から前記イオン源を支持
   している支持容器内に加圧ガスを導入する加圧ガス導入
   手段と、 この加圧ガス導入手段により前記イオン源支持容器内に
   導入された加圧ガスを、前記イオン発生器保持体の外部
   へ排出する加圧ガス排出手段と、を具備したことを特徴
   とするイオン発生装置。
2. （２）イオン源を支持容器で支持してなるイオン発生器
   と、 このイオン発生器を収容保持する中空部を有し、かつこ
   の中空部の周壁の一部に上記イオン発生器のイオン放射
   口と一致するスリット状開口部を有し、さらに上記周壁
   外周面のスリット状開口部を含む領域に、イオンフロー
   制御体を装着するための装着面を有するイオン発生器保
   持体と、 このイオン発生器保持体の外部から同イオン発生器保持
   体の中空部内に加圧ガスを導入する加圧ガス導入手段と
   、 この加圧ガス導入手段により導入された加圧ガスを、前
   記イオン源を支持している支持容器内へ導くように、上
   記支持容器に形成した一つまたは複数のガス導入通路と
   、 このガス導入通路を通して前記支持容器内に導入された
   加圧ガスを、前記イオン発生器保持体の外部へ排出する
   加圧ガス排出手段と、 を具備したことを特徴とするイオン発生装置。
3. （３）イオン源を支持容器で支持してなるイオン発生器
   と、 このイオン発生器を収容保持する中空部を有し、かつこ
   の中空部は前記イオン発生器を収容することによりこの
   イオン発生器を挟んで第１の中空部と第２の中空部とに
   分割されるように形成されており、また上記中空部の周
   壁の一部に上記イオン発生器のイオン放射口と一致する
   スリット状開口部を有し、さらに上記周壁外周面のスリ
   ット状開口部を含む領域に、イオンフロー制御体を装着
   するための装着面を有するイオン発生器保持体と、この
   イオン発生器保持体の外部から同イオン発生器保持体の
   前記第１の中空部内に加圧ガスを導入する加圧ガス導入
   手段と、 この加圧ガス導入手段により導入された加圧ガスを、前
   記イオン源を支持している支持容器内へ導くように、上
   記支持容器に形成した一つまたは複数のガス導入通路と
   、 このガス導入通路を通して前記支持容器内に導入された
   加圧ガスを、前記第２の中空部内へ排出するように、上
   記支持容器に形成した一つまたは複数のガス排出通路と
   、 このガス排出通路を通して導入された第２中空部内の加
   圧ガスを、前記イオン発生器保持体の外部へ排出する加
   圧ガス排出手段と、 を具備したことを特徴とするイオン発生装置。
4. （４）請求項１、２、３、のいずれか一つに記載のイオ
   ン発生装置と、 このイオン発生装置におけるイオン発生器保持体の周壁
   外周面に形成された装着面に対して装着されたイオンフ
   ロー制御体と、 を具備し、上記イオンフロー制御体は、絶縁体層と複数
   の電極層とを積層した積層体に、イオンフロー通過孔が
   貫通形成されており、上記イオンフロー通過孔を上記イ
   オン発生器保持体の周壁に設けられたスリット状開口部
   に一致させた状態で、前記装着面に対して装着されてい
   ることを特徴とするイオンフロー記録ヘッド。
5. （５）請求項１または２に記載のイオン発生装置と、 絶縁体層と複数の電極層とを積層した積層体に、イオン
   フロー通過孔が貫通形成されており、上記イオンフロー
   通過孔を上記イオン発生器保持体の周壁に設けられたス
   リット状開口部に一致させた状態で、前記イオン発生装
   置におけるイオン発生器保持体の周壁外周面に形成され
   た装着面に対して装着されたイオンフロー制御体と、 を具備し、イオン源支持容器のイオン放射口の周辺部と
   前記イオン発生器保持体のスリット状開口部の周辺部と
   の間に形成したガス通路を通過した加圧ガスが、上記イ
   オン放射口から前記イオン源を支持している支持容器内
   へ向かう第１の気流と、イオンフロー制御体のイオンフ
   ロー通過孔を通して外部へ向かう第２の気流となるよう
   に、少なくとも、加圧ガス導入口、イオン放射口、イオ
   ンフロー通過孔、加圧ガス排出口が、イオン放射方向に
   沿って配設されていることを特徴とする請求項２に記載
   のイオンフロー記録ヘッド。