JPH08132668A - Ion-radiating apparatus - Google Patents

Ion-radiating apparatus

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JPH08132668A
JPH08132668A JP29381694A JP29381694A JPH08132668A JP H08132668 A JPH08132668 A JP H08132668A JP 29381694 A JP29381694 A JP 29381694A JP 29381694 A JP29381694 A JP 29381694A JP H08132668 A JPH08132668 A JP H08132668A
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JP
Japan
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electrode
ion
ions
opening
voltage
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JP29381694A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Yokoyama
満 横山
Masatoshi Noguchi
雅敏 野口
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Graphtec Corp
Original Assignee
Graphtec Corp
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Abstract

PURPOSE: To provide an ion-radiating apparatus in which a control voltage for radiating generated ions can be lowered and which has a simple structure. CONSTITUTION: The ion-radiating apparatus comprises an ion generator 100 having an ion chamber 130 formed as an electrically insulated closed space and discharge electrodes 111, 113 disposed in the chamber 130, an opening 131 communicating the chamber 130 with the exterior, a control electrode 210 disposed adjacent to the opening 131 at the outer surface of the opening 131, and an opposite electrode 300 for giving an electric field for accelerating the ion to implant the discharged ion to an object.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は放電現象により発生した
イオンを対象物に対して選択的に照射するいわゆるイオ
ン照射装置に関するもので、その制御電圧を低くするこ
とを可能にしたものである。このようなイオン照射装置
はプリンタ等の静電潜像形成装置(記録ヘッド)あるい
はイオナイザ(除電気)に利用される。なお、ここでい
うイオンは、正イオン、負イオン及び電子等のいわゆる
荷電粒子のことを示している。本明細書におけるイオン
は、このような荷電粒子を示しているものとする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called ion irradiation device for selectively irradiating an object with ions generated by a discharge phenomenon, and makes it possible to lower the control voltage thereof. Such an ion irradiation device is used for an electrostatic latent image forming device (recording head) such as a printer or an ionizer (static elimination). The ions referred to here are so-called charged particles such as positive ions, negative ions and electrons. Ions in this specification are assumed to indicate such charged particles.

【0002】[0002]

【従来の技術】図16〜18は、この種のイオン照射装
置を用いた記録ヘッドの従来の構成を例示したものであ
る。以下、これらの図を参照し、従来技術を説明する。
16 to 18 exemplify a conventional structure of a recording head using this type of ion irradiation apparatus. The conventional technique will be described below with reference to these drawings.

【0003】まず図16を参照し、第1の従来装置を説
明する。この記録ヘッド800は、イオン発生部81
0、制御部820からなるイオン発生機構と潜像形成部
830から構成されている。イオン発生部810はイオ
ンを生成する部分で、コロナワイヤ811、シールド電
極812及びイオン発生用電源813から構成され、コ
ロナワイヤ811にはイオン発生用電源813の正極が
接続され、シールド電極812は接地されている。そし
て、コロナワイヤ811とシールド電極812に所定の
電位差が与えられると、その間の空気が電離してイオン
i〔例示した場合においては正(+)イオン〕が発生す
る。
First, the first conventional apparatus will be described with reference to FIG. The recording head 800 includes an ion generating section 81.
0, an ion generating mechanism including a control unit 820, and a latent image forming unit 830. The ion generator 810 is a part that generates ions, and includes a corona wire 811, a shield electrode 812, and an ion generation power supply 813. The positive electrode of the ion generation power supply 813 is connected to the corona wire 811, and the shield electrode 812 is grounded. Has been done. When a predetermined potential difference is applied to the corona wire 811 and the shield electrode 812, the air between them is ionized and ions i (positive (+) ions in the illustrated case) are generated.

【0004】制御部820は上記イオン発生部810で
発生したイオンの移動を制御する部分で、制御電極とし
ての上部電極821及び下部電極822、上部電極用電
源823、切換スイッチ824から構成されている。そ
して上記上部電極821及び下部電極822にはイオン
の通路としての開口部825が設けられている。また上
記第2の電源823は正側電源823aと負側電源82
3bとから構成され、切換スイッチ824によりいずれ
か一方が選択されるようになっている。すなわち、上記
正側電源823aが選択された場合には、上記上部電極
821に正極、下部電極822に負極が接続され、上部
電極821から下部電極822に向かう電界E1(図中
矢印で示す)が生じる。この場合、上記イオン発生部8
10で発生した正イオンiはこの電界E1により開口部
825を通過し、上記潜像形成部830側に移動するこ
とができる。一方、上記負側電極823bが選択された
場合には、上記電界E1とは逆方向の下部電極822か
ら上部電極821に向かう電界(図示せず)が生じる。
この場合、発生した正イオンはこの電界に遮られ、開口
部825を通過することができない。
The control section 820 is a section for controlling the movement of the ions generated in the ion generating section 810, and is composed of an upper electrode 821 and a lower electrode 822 as control electrodes, an upper electrode power source 823, and a changeover switch 824. . The upper electrode 821 and the lower electrode 822 are provided with an opening 825 as a passage for ions. Further, the second power source 823 is the positive power source 823a and the negative power source 82.
3b, and one of them is selected by the changeover switch 824. That is, when the positive power source 823a is selected, a positive electrode is connected to the upper electrode 821 and a negative electrode is connected to the lower electrode 822, and an electric field E1 (indicated by an arrow in the figure) from the upper electrode 821 to the lower electrode 822 is generated. Occurs. In this case, the ion generator 8
The positive ions i generated in 10 pass through the opening 825 by this electric field E1 and can move to the latent image forming part 830 side. On the other hand, when the negative electrode 823b is selected, an electric field (not shown) is generated from the lower electrode 822 to the upper electrode 821 in the opposite direction to the electric field E1.
In this case, the generated positive ions are blocked by this electric field and cannot pass through the opening 825.

【0005】潜像形成部830はイオンを媒体上に付着
させ静電潜像を形成する部分で、対向電極831、媒体
832及び下部電極用電源833から構成されている。
上記媒体832は例えば静電記録紙等の電荷受容媒体で
下部電極822と対向電極831の間に配置されてい
る。そして、この対向電極831と下部電極822の間
には下部電極用電源833により、下部電極822から
対向電極831に向かう電界E2が生じている。従っ
て、上記開口部825を通過した正イオンiは、この電
界E2により加速されて対向電極831に向けて移動
し、上記媒体832上に付着して静電潜像を形成する。
The latent image forming section 830 is a portion for forming an electrostatic latent image by depositing ions on the medium, and is composed of a counter electrode 831, a medium 832 and a lower electrode power source 833.
The medium 832 is a charge receiving medium such as electrostatic recording paper and is arranged between the lower electrode 822 and the counter electrode 831. An electric field E2 from the lower electrode 822 to the counter electrode 831 is generated between the counter electrode 831 and the lower electrode 822 by the power source 833 for the lower electrode. Therefore, the positive ions i that have passed through the opening 825 are accelerated by the electric field E2 and move toward the counter electrode 831 and adhere to the medium 832 to form an electrostatic latent image.

【0006】次いで、図17及び18を参照し、第2の
従来装置について説明する。図17は装置全体の構成を
示す側面図、図18は制御部を示す要部拡大図である。
この記録ヘッド900もまた、イオン発生部910、制
御部920からなるイオン発生機構及び潜像形成部93
0から構成されている。イオン発生部910は、その内
部に円筒状のイオン室912が形成されたシールド部材
911と、上記イオン室912のほぼ中央部に配設され
たコロナワイヤ915と、このコロナワイヤ915に接
続されたイオン発生用電源916と、上記イオン室91
2の上方部に形成されたエア流入口913に対応して配
設されたエアノズル917と、上記イオン室912の下
方部に設けられたイオン出口914とから構成されてい
る。
Next, the second conventional device will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is a side view showing the configuration of the entire apparatus, and FIG. 18 is an enlarged view of a main part showing a control section.
This recording head 900 also has an ion generating mechanism including an ion generating section 910 and a control section 920 and a latent image forming section 93.
It consists of zero. The ion generating part 910 is connected to the shield member 911 in which a cylindrical ion chamber 912 is formed, a corona wire 915 arranged substantially in the center of the ion chamber 912, and the corona wire 915. Ion generation power source 916 and the ion chamber 91
2 is composed of an air nozzle 917 arranged corresponding to an air inlet 913 formed in the upper part of the second chamber 2 and an ion outlet 914 provided in the lower part of the ion chamber 912.

【0007】制御部920は、制御電極923が取り付
けられた基板922と、この基板922と上記シールド
部材911との間に配設された絶縁層921と、制御電
極923に所定の電位を付与する制御電源924と、こ
の制御電源924と制御電極923との間に配設された
切換スイッチ925から構成されている。潜像形成部9
30は、対向電極用電源933により所定電位とされた
対向電極としてのドラム状電極931と、このドラム状
電極931の周面に形成された電荷受容媒体としての誘
電層932と、このドラム931を回転駆動する駆動機
構(図示せず)とから構成されている。この構成では、
上記シールド部材911とコロナワイヤ915の間に所
定の電位差が与えられており、正電位に帯電したイオン
iが発生する。この発生したイオンiは、上記エアノズ
ル917からの空気流(図中矢印にて示す)によってイ
オン出口914から送出される。そして、このイオンi
は制御電極923上を通過するが、このとき制御電極9
23が制御電源924により所定の電位となっている場
合には、この制御電極923とシールド部材911との
間に生じている電界E1によりイオンiは偏向され、シ
ールド部材911に吸収される(図18の状態)。一
方、この制御電極923が接地電位にある場合には、イ
オンiは制御電極923上を通過して外部に放出され
る。そして放出されたイオンiはドラム状電極931と
シールド部材911との間に生じた電界によって加速さ
れて誘電層932上に付着し静電潜像を形成する。
The control unit 920 applies a predetermined potential to the substrate 922 to which the control electrode 923 is attached, the insulating layer 921 disposed between the substrate 922 and the shield member 911, and the control electrode 923. It is composed of a control power source 924 and a changeover switch 925 arranged between the control power source 924 and the control electrode 923. Latent image forming unit 9
Reference numeral 30 denotes a drum-shaped electrode 931 as a counter-electrode which is set to a predetermined potential by a counter-electrode power source 933, a dielectric layer 932 as a charge receiving medium formed on the peripheral surface of the drum-shaped electrode 931 and the drum 931. It is composed of a drive mechanism (not shown) that is rotationally driven. With this configuration,
A predetermined potential difference is applied between the shield member 911 and the corona wire 915, and ions i charged to a positive potential are generated. The generated ions i are sent out from the ion outlet 914 by the air flow (shown by the arrow in the figure) from the air nozzle 917. And this ion i
Passes over the control electrode 923, and at this time, the control electrode 9
When 23 is at a predetermined potential by the control power supply 924, the ion i is deflected by the electric field E1 generated between the control electrode 923 and the shield member 911 and absorbed by the shield member 911 (see FIG. 18 states). On the other hand, when the control electrode 923 is at the ground potential, the ions i pass over the control electrode 923 and are emitted to the outside. Then, the ejected ions i are accelerated by an electric field generated between the drum-shaped electrode 931 and the shield member 911, and are attached to the dielectric layer 932 to form an electrostatic latent image.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記第1及び第2の従
来装置は、いずれもコロナワイヤとシールド電極の間に
直流の高電位差を与えて空気を電離する方式のものであ
る。したがってこれらの方式では、発生したイオンはコ
ロナワイヤとシールド電極の形成する電界によって加速
されるので移動速度が極めて大きくなる。そしてこのイ
オンの移動を制御するためには強い電界が必要となる。
例えば第1の従来装置においては、開口部におけるイオ
ンの通過を制御する電界(電界E1)を大きくするため
に、上部電極と下部電極との間に印加する制御電圧を高
くしなければならないという問題点があった。また第2
の従来装置においては、イオンを空気流によって移動さ
せスリット部においてこのイオンを選択的に偏向させて
いる。この方式では、イオンを偏向させるだけの電界を
与えれば良いので制御電圧を低くすることができるが、
空気流を発生させるための機構が必要となり、装置が複
雑になってしまうといった問題点があった。さらに、以
上の従来装置においてはイオン発生部であるイオン室に
電極がむき出しに設けられてため、電離したイオンがコ
ロナワイヤや制御電極に衝突し、スパッタ劣化が生じや
すく材料の選択等について難しい問題があった。本発明
はこれらの問題点に対してなされたものであり、イオン
照射のための制御電圧を低くすることができ、かつ、構
成部品がスパッタ劣化等を起こさない簡単な構成を有す
るイオン照射装置を提供することを目的とする。
The above-mentioned first and second conventional apparatuses are of the type in which a high DC potential is applied between the corona wire and the shield electrode to ionize air. Therefore, in these methods, the generated ions are accelerated by the electric field formed by the corona wire and the shield electrode, so that the moving speed becomes extremely high. Then, a strong electric field is required to control the movement of the ions.
For example, in the first conventional device, the control voltage applied between the upper electrode and the lower electrode must be increased in order to increase the electric field (electric field E1) that controls the passage of ions through the opening. There was a point. Also the second
In the conventional apparatus, the ions are moved by the air flow to selectively deflect the ions in the slit portion. In this method, since it is sufficient to apply an electric field sufficient to deflect the ions, the control voltage can be lowered.
There is a problem in that a device is complicated because a mechanism for generating an air flow is required. Further, in the above conventional device, the electrode is exposed in the ion chamber that is the ion generating part, so ionized ions collide with the corona wire and the control electrode, and spatter deterioration easily occurs, which makes it difficult to select materials. was there. The present invention has been made to solve these problems, and provides an ion irradiation apparatus which has a simple structure in which the control voltage for ion irradiation can be lowered and which does not cause sputter deterioration or the like of components. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このためこの発明では、
電気的に絶縁された閉空間として構成されたイオン室及
びこのイオン室にイオンを発生させるための誘電層に覆
われた放電電極を備えたイオン発生部と、上記イオン室
と外部とを連通する開口部と、この開口部に配設された
制御電極と、電界発生手段としての対向電極とを有し、
上記放電電極に交流電圧を印加することにより上記イオ
ン室内にイオンを発生させ、この発生したイオンを上記
制御電極により形成される電界により取り出し、さらに
この取り出したイオンを対向電極の発生した電界により
対象物に照射するようにしたイオン照射装置を構成し
た。
Therefore, according to the present invention,
An ion chamber configured as an electrically insulated closed space, and an ion generation unit including a discharge electrode covered with a dielectric layer for generating ions in the ion chamber, and the ion chamber communicates with the outside. An opening, a control electrode arranged in the opening, and a counter electrode as an electric field generating means,
Ions are generated in the ion chamber by applying an AC voltage to the discharge electrode, the generated ions are extracted by the electric field formed by the control electrode, and the extracted ions are targeted by the electric field generated by the counter electrode. An ion irradiation device was configured to irradiate an object.

【0010】[0010]

【作用】放電電極に交流電圧を印加することによりイオ
ン室内に正負両極のイオンが発生する。イオン室を形成
する壁は電気的に絶縁された状態にあり、発生したイオ
ンを吸収する電極が露出していないのでこのイオン室内
に正負イオンが充満し、時間平均すると中和状態となる
と考えられる。そしてイオン室内全体が同電位となり、
その空間内に強い電界がないので、発生したイオンのイ
オン室内における運動量は相対的に小さく、開口部から
イオンを取り出すための制御電圧を小さくすることがで
きる。
Function: By applying an AC voltage to the discharge electrode, positive and negative bipolar ions are generated in the ion chamber. Since the wall forming the ion chamber is electrically insulated and the electrode that absorbs the generated ions is not exposed, it is considered that the ion chamber is filled with positive and negative ions, and is neutralized in time average. . And the whole ion chamber becomes the same potential,
Since there is no strong electric field in the space, the momentum of the generated ions in the ion chamber is relatively small, and the control voltage for extracting the ions from the opening can be reduced.

【0011】[0011]

【実施例】図1及び図2は本発明の第1の実施例装置で
あり、イオン照射装置としての記録ヘッドを示してい
る。図1は本発明に係わるイオン発生機構の分解斜視
図、図2は図1のイオン発生機構を用いた記録ヘッドの
断面図である。この第1実施例装置は、イオンを生成す
るイオン発生部100、生成したイオンを外部に放出す
る制御を行う制御部200及び外部に放出されたイオン
を媒体Mに向けて移動させる対向電極部300から構成
されている。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention, showing a recording head as an ion irradiation device. 1 is an exploded perspective view of an ion generating mechanism according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a recording head using the ion generating mechanism of FIG. The apparatus according to the first embodiment includes an ion generating unit 100 that generates ions, a control unit 200 that controls the generated ions to be discharged to the outside, and a counter electrode unit 300 that moves the ions discharged to the outside toward the medium M. It consists of

【0012】イオン発生部100は、平板状のセラミッ
ク基板110と、ガラス基板120と、このガラス基板
120によって形成されるイオン室130と、イオン発
生用電源部140とから構成されている。セラミック基
板110の表面には、その長手方向に形成された第1の
放電電極111及びこの第1の放電電極111に所定間
隔で隣接して第2の放電電極113が形成されている。
そして第1の放電電極111の端部には第1の接点11
2が、また第2の放電電極113の端部には第2の接点
114が形成されている。これらの電極及び接点は金な
どの導電性を有する材料が用いられており、印刷あるい
は蒸着等により形成されている。なお、この場合第1の
放電電極111と第2の放電電極113の間隔は、イオ
ンが効率良く発生し得る間隔、例えば数100ミクロン
程度に調整されている。そして上記セラミック基板11
0の表面には第1の放電電極111及び第2の放電電極
113を覆う誘電層としてのガラス層115が形成され
ている。
The ion generating section 100 comprises a flat ceramic substrate 110, a glass substrate 120, an ion chamber 130 formed by the glass substrate 120, and an ion generating power source section 140. On the surface of the ceramic substrate 110, a first discharge electrode 111 formed in the longitudinal direction thereof and a second discharge electrode 113 adjacent to the first discharge electrode 111 at a predetermined interval are formed.
The first contact 11 is formed at the end of the first discharge electrode 111.
2 and a second contact 114 is formed at the end of the second discharge electrode 113. These electrodes and contacts are made of a conductive material such as gold and are formed by printing or vapor deposition. In this case, the interval between the first discharge electrode 111 and the second discharge electrode 113 is adjusted to an interval at which ions can be efficiently generated, for example, about several hundreds of microns. And the ceramic substrate 11
On the surface of 0, a glass layer 115 is formed as a dielectric layer that covers the first discharge electrode 111 and the second discharge electrode 113.

【0013】ガラス基板120はセラミック基板110
上にイオン室130を形成するもので、その断面が鍵括
弧状である柱状部材で形成された左側ガラス基板121
と右側ガラス基板122とを開口部131を形成するよ
う所定間隔をおいて対向配置している。そして、これら
左側及び右側ガラス基板121及び122により形成さ
れるイオン室130の両端の開口部を絶縁材料からなる
側板125により塞ぎ、ほぼ閉ざされた空間を形成して
いる。イオン発生用電源部140はガラス層115に埋
め込まれた第1の放電電極111及び第2の放電電極1
13間に所定の電位差を与えるもので、第1の放電電極
111は交流発振部141に接続され、第2の放電電極
113は接地に接続されている。すなわち、第2の放電
電極113の接地電位に対して第1の放電電極111の
電位が正負に変化する構成となっている。
The glass substrate 120 is a ceramic substrate 110.
The left side glass substrate 121, which forms the ion chamber 130 on the upper side and is formed of a columnar member having a cross section of a key bracket shape.
And the right glass substrate 122 are arranged so as to face each other with a predetermined interval so as to form the opening 131. The openings at both ends of the ion chamber 130 formed by the left and right glass substrates 121 and 122 are closed by side plates 125 made of an insulating material to form a substantially closed space. The ion generating power supply unit 140 includes the first discharge electrode 111 and the second discharge electrode 1 embedded in the glass layer 115.
The first discharge electrode 111 is connected to the AC oscillator 141, and the second discharge electrode 113 is connected to the ground. That is, the potential of the first discharge electrode 111 is changed between positive and negative with respect to the ground potential of the second discharge electrode 113.

【0014】制御部200は、制御電極210と制御電
源部220から構成されている。制御電極210は上記
左側及び右側ガラス基板121、122の表面に配設さ
れた電極で、それぞれ左側個別電極群211、右側個別
電極群212として構成されている。この実施例装置で
は、これらの電極群は記録されるべきドット径に対応し
た幅の短冊状に形成されている。そして、左側個別電極
群211に属する各個別電極と右側個別電極群212に
属する各個別電極とは開口部131を挟んでそれぞれ対
向するよう配設され、互いに対をなしている。制御電源
部220は、制御電極210を所定の電位に制御する部
分で、直流の制御電源221とスイッチ222とから構
成されている。そしてこのスイッチ222は各個別電極
対毎に対応して設けられており、上記電極対毎に電位を
設定する。
The control unit 200 comprises a control electrode 210 and a control power supply unit 220. The control electrode 210 is an electrode provided on the surfaces of the left and right glass substrates 121 and 122, and is configured as a left individual electrode group 211 and a right individual electrode group 212, respectively. In the apparatus of this embodiment, these electrode groups are formed in a strip shape having a width corresponding to the dot diameter to be recorded. The individual electrodes belonging to the left individual electrode group 211 and the individual electrodes belonging to the right individual electrode group 212 are arranged so as to face each other across the opening 131, and form a pair. The control power supply unit 220 is a part that controls the control electrode 210 to a predetermined potential, and includes a DC control power supply 221 and a switch 222. The switch 222 is provided for each individual electrode pair and sets the potential for each electrode pair.

【0015】対向電極部300は、対向電極310と、
対向電極用電源部320とから構成されている。対向電
極310は導電性を有する部材により構成され、イオン
照射装置の開口部131に対向して配設されている。対
向電極用電源部320は対向電極310を所定の電位に
設定する部分で、その電圧が可変とされた直流の対向電
極電源321aを有している。
The counter electrode section 300 includes a counter electrode 310,
The counter electrode power supply unit 320 is included. The counter electrode 310 is made of a conductive material and is arranged so as to face the opening 131 of the ion irradiation apparatus. The counter electrode power supply unit 320 is a portion that sets the counter electrode 310 to a predetermined potential, and has a DC counter electrode power supply 321a whose voltage is variable.

【0016】以上の構成を有した実施例装置の動作につ
いて説明する。まず、イオン発生部100の交流発振部
141を動作させ、第1の放電電極111に交流の高電
圧を印加する。これによりこれらの放電電極近傍部にお
いて空気が電離し、正イオンと負イオンの両極のイオン
がイオン室130内に発生する。発生したイオンは再結
合及び電離を繰り返しながらイオン室130内にたま
る。このとき、このイオン室130内は電気的に絶縁さ
れた閉空間であるので、イオンはこれらの放電電極11
1及び113に吸収されることや外部に漏れ出ることな
く、このイオン室130に充満、あるいはイオン室13
0の壁部に付着するものと考えられる。このとき、イオ
ン室130内の各正負イオンは互いにクーロン力を及ぼ
し合うので、その運動量は小さなものとなると考えられ
る。このようにしてイオン室130内に満たされたイオ
ンを取り出す場合には、制御電極210(左側個別電極
群211及び右側個別電極群212)に制御電源221
を接続し、この制御電極210の電位を所定の電位とす
る。これにより上記開口部131において、その内部
(イオン室130側)と外部(制御電極210側)に電
位差が与えられ開口部131に電界が生じる。そしてイ
オン室130内のイオンは、この電界によって外部に放
出される。例示した場合においては制御電極210に負
電圧が印加されており、これにより正イオンが外部に放
出される。放出されたイオンは、対向電極310が発生
する電界によりこの対向電極310に向けて移動する。
このとき放出されたイオンは、上記対向電極310が発
生する電界すなわち対向電極310の電位に応じた力を
受ける。そして、移動してきたイオンは媒体M上に付着
して静電潜像を形成する。なお上述したように、制御電
極210は記録すべきドットに対応した複数対の個別電
極対から構成され、各個別電極対に対応してそれぞれ設
けられたスイッチ222によりその電位を個別に設定で
きる構成となっている。従って画像信号に応じてこのス
イッチ222を制御することにより任意の静電潜像を形
成することができる。
The operation of the embodiment apparatus having the above configuration will be described. First, the AC oscillator 141 of the ion generator 100 is operated to apply a high AC voltage to the first discharge electrode 111. As a result, the air is ionized in the vicinity of these discharge electrodes, and ions of both positive and negative ions are generated in the ion chamber 130. The generated ions accumulate in the ion chamber 130 while repeating recombination and ionization. At this time, since the inside of the ion chamber 130 is a closed space that is electrically insulated, ions are generated in these discharge electrodes 11
The ion chamber 130 is filled with the ion chamber 130 or the ion chamber 13 without being absorbed by the ion chambers 1 and 113 or leaking to the outside.
It is considered that it adheres to the 0 wall portion. At this time, since the positive and negative ions in the ion chamber 130 exert Coulomb force on each other, it is considered that the momentum is small. When taking out the ions filled in the ion chamber 130 in this way, the control power source 221 is applied to the control electrode 210 (the left individual electrode group 211 and the right individual electrode group 212).
And the potential of the control electrode 210 is set to a predetermined potential. As a result, in the opening 131, a potential difference is applied between the inside (on the side of the ion chamber 130) and the outside (on the side of the control electrode 210), and an electric field is generated in the opening 131. Then, the ions in the ion chamber 130 are emitted to the outside by this electric field. In the illustrated case, a negative voltage is applied to the control electrode 210, which causes positive ions to be emitted to the outside. The ejected ions move toward the counter electrode 310 due to the electric field generated by the counter electrode 310.
The ions released at this time are subjected to an electric field generated by the counter electrode 310, that is, a force corresponding to the potential of the counter electrode 310. Then, the ions that have moved adhere to the medium M to form an electrostatic latent image. As described above, the control electrode 210 is composed of a plurality of pairs of individual electrodes corresponding to the dots to be recorded, and its potential can be individually set by the switches 222 provided respectively corresponding to the individual electrode pairs. Has become. Therefore, an arbitrary electrostatic latent image can be formed by controlling the switch 222 according to the image signal.

【0017】次に、図5を参照してこの第1実施例装置
におけるイオンの取り出し量と制御電極の関係について
説明する。図において縦軸はイオン発生機構から取り出
されるイオン量Iを示し、横軸は制御電極210の電位
Vcを示している。そして点線は対向電極310の電位
が低すぎる状態(未調整の状態)を示しており、実線は
対向電極310の電位が最適な電位に調整された状態を
示している。ここでは、点線が対向電極用電源321a
がない状態すなわち対向電極310が接地された状態を
示し、実線が対向電極用電源321aにより対向電極3
10を最適な電位とした状態を示している。図中点線に
て示す、対向電極310の電位が未調整の状態での正イ
オンの取り出し量は、制御電極210の電位を高電位か
ら段階的に低電位に変化させた場合において、最初は緩
やかに増加し、ある時点(図中電位0付近)から急激に
増加する。この場合、制御電位が0以上にて取り出され
る少量のイオンも潜像形成に十分なイオン量であるの
で、イオンの取り出しを制御するために必要な電位差は
符号Vc2で示すように比較的大きいものとなる。そし
て、対向電極用電源321aを作用させ対向電極310
の電位を最適な状態に調整(この場合は正側の電位を与
えている。)することにより、イオン取り出し量は、図
中実線にて示すように、ある電位から急激に増加する特
性になる。これにより、イオンの取り出しを制御するた
めに必要な電位差は符号Vc1にて示すように比較的小
さいものとなる。このように、この第1実施例装置にお
いては、制御電極210の電位を制御することによりイ
オン室130内に発生したイオンを取り出して対象物に
照射することができ、そして対向電極310の電位を最
適値に調整することにより制御電極210の制御電圧す
なわち電位差を低くすることができる。
Next, referring to FIG. 5, the relationship between the amount of extracted ions and the control electrode in this first embodiment will be described. In the figure, the vertical axis represents the amount of ions I extracted from the ion generating mechanism, and the horizontal axis represents the potential Vc of the control electrode 210. The dotted line shows the state where the potential of the counter electrode 310 is too low (unadjusted state), and the solid line shows the state where the potential of the counter electrode 310 is adjusted to the optimum potential. Here, the dotted line is the counter electrode power supply 321a.
Shows a state in which the counter electrode 310 is not grounded, that is, the counter electrode 310 is grounded.
It shows a state in which 10 is set to the optimum potential. The amount of positive ions taken out in the state where the potential of the counter electrode 310 is not adjusted, which is shown by the dotted line in the figure, is initially gentle when the potential of the control electrode 210 is gradually changed from a high potential to a low potential. , And increases sharply from a certain point (potential near 0 in the figure). In this case, since a small amount of ions taken out when the control potential is 0 or more has a sufficient amount of ions for latent image formation, the potential difference required for controlling the extraction of ions is relatively large as indicated by symbol Vc2. Becomes Then, the counter electrode power source 321a is actuated to operate the counter electrode 310.
By adjusting the electric potential of No. 2 to the optimum state (in this case, the positive electric potential is given), the amount of extracted ions has a characteristic of rapidly increasing from a certain electric potential, as shown by the solid line in the figure. . As a result, the potential difference required to control the extraction of ions becomes relatively small as indicated by the symbol Vc1. As described above, in the device of the first embodiment, by controlling the potential of the control electrode 210, the ions generated in the ion chamber 130 can be taken out and applied to the object, and the potential of the counter electrode 310 can be changed. By adjusting to the optimum value, the control voltage of the control electrode 210, that is, the potential difference can be lowered.

【0018】次に、図3及び図4を参照して第2の実施
例装置について説明する。図3はイオン発生機構の分解
斜視図、図4はこのイオン発生機構を用いた記録ヘッド
の構成を示す断面図である。これらの図において先に説
明したものと同一部には同一符号を以て示しその説明を
省略する。この第2実施例装置の第1実施例装置との相
違は次の点にある。 第1の放電電極及び第2の放電電極に関し、これら各
電極を櫛状に形成するとともにこれらの電極を交互に配
設した点。 第1の放電電極のみならず、第2の放電電極にも交流
電圧を印加する構成とし、第1の放電電極に印加する交
流電圧と第2の放電電極に印加する交流電圧の位相を1
80度シフトするようにした点。 対向電極に交流電源を接続し交流電圧を印加するよう
にした点。 イオン発生用電源にイオン室内の空間電位を調節する
ための直流バイアス電源を付設した点。 対向電極に付与される交流電圧に直流電源によりバイ
アス電源を印加する構成とした点。 制御電極に接続する電源に関し、その電圧極性を切換
可能とし、正イオンと負イオンをそれぞれ選択的に取り
出すことができるように構成した点。 開口部のイオン室側の面に、この開口部に隣接してフ
ロート電極を配設した点。
Next, the apparatus of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is an exploded perspective view of the ion generating mechanism, and FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a recording head using this ion generating mechanism. In these figures, the same parts as those described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The difference between the second embodiment device and the first embodiment device is in the following points. Regarding the first discharge electrode and the second discharge electrode, each of these electrodes is formed in a comb shape and these electrodes are arranged alternately. The AC voltage is applied not only to the first discharge electrode but also to the second discharge electrode, and the phase of the AC voltage applied to the first discharge electrode and the AC voltage applied to the second discharge electrode is 1
The point that was shifted by 80 degrees. The point where an AC power source was connected to the counter electrode to apply an AC voltage. A DC bias power supply for adjusting the space potential in the ion chamber is attached to the ion generation power supply. A point in which a bias power source is applied from a DC power source to the AC voltage applied to the counter electrode. Regarding the power supply connected to the control electrode, its voltage polarity can be switched, and positive ions and negative ions can be selectively taken out. On the surface of the opening on the ion chamber side, a float electrode is arranged adjacent to the opening.

【0019】第1の相違点(上記)について 第1の放電電極111及び第2の放電電極113は、櫛
状(図では2本)に形成され、そしてその櫛部が図4に
示すように、左から第1の放電電極111、第2の放電
電極113、第1の放電電極111、第2の放電電極1
13の順で交互に配置されている。このように構成する
ことで、放電を効率良く起こさせることができる。
Regarding the First Difference (above) The first discharge electrode 111 and the second discharge electrode 113 are formed in a comb shape (two in the figure), and the comb portion is as shown in FIG. From the left, the first discharge electrode 111, the second discharge electrode 113, the first discharge electrode 111, and the second discharge electrode 1
They are arranged alternately in the order of 13. With this structure, discharge can be efficiently generated.

【0020】第2の相違点(上記)について 第1の放電電極111および第2の放電電極113には
イオン発生用の電源部140が接続されている。このイ
オン発生用電源部140は、交流発振部141と、この
発振部141に接続された1次側コイル142と、この
1次側コイルに関連して配置されたセンタータップ方式
の2次側コイル143を有している。この2次側コイル
143の一方の端子は接点112を介して上記第1の放
電電極111に接続され、他方の端子は接点114を介
して上記第2の放電電極113に接続されている。この
ように構成することにより、第1の放電電極111と第
2の放電電極113には180度位相がシフトした交流
電圧すなわち逆位相の交流電圧が付与される。これによ
り、これらの放電電極間の放電の向き(電界の向き)が
交互に変化するので、イオン室内の空間電位の偏りを抑
え安定させることができる。
Second Difference (above) The first discharge electrode 111 and the second discharge electrode 113 are connected to a power supply section 140 for ion generation. The ion generating power supply section 140 includes an AC oscillating section 141, a primary side coil 142 connected to the oscillating section 141, and a center tap type secondary side coil arranged in association with the primary side coil. It has 143. One terminal of the secondary coil 143 is connected to the first discharge electrode 111 via a contact 112, and the other terminal is connected to the second discharge electrode 113 via a contact 114. With this configuration, an AC voltage having a 180 ° phase shift, that is, an AC voltage having an opposite phase is applied to the first discharge electrode 111 and the second discharge electrode 113. As a result, the direction of discharge (the direction of the electric field) between these discharge electrodes changes alternately, so that the bias of the spatial potential in the ion chamber can be suppressed and stabilized.

【0021】第3の相違点(上記)について 対向電極部300の対向電極310に交流電源322を
接続した。図8はこの構成の作用を説明する図で、対向
電極310に所定の交流電圧を付与した状態でのイオン
室130の開口部131から取り出されるイオン量I
と、制御電極210の1つの個別電極対に付与される電
位Vcとの関係をある一定の放電時間について示した図
である。図において、符号Aは正イオンの取り出し量を
示す曲線、符号Bは負イオンの取り出し量を示す曲線で
ある。制御電極210の1つの個別電極対に付与する電
圧を例えば+10Vに設定したとすると、所定時間にお
いて正イオンがA10、負イオンがB10だけ取り出さ
れる。これにより正味(A10−B10)分の電荷が記
録媒体上に残ることを示している。同図から理解される
ように、取り出されるイオンの総量(A−B)は制御電
圧が零電位の時0となり、そして制御電圧が正領域の時
に負イオンが、制御電圧が負領域の時に正イオンが有効
なイオンとして取り出され、その傾きも急激に変化して
いる。このことは、制御の基準電位を0Vに設定できる
ことすなわち0Vと所定電圧の間でスイッチングを行う
ことができること、そして小さな制御電圧で大きなイオ
ン量の変化が得られることを意味している。従ってこの
構成により、個別電極の制御電圧を容易に且つさらに低
いものとすることができる。
Regarding the Third Difference (above) The AC power source 322 was connected to the counter electrode 310 of the counter electrode section 300. FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of this configuration, in which the amount I of ions extracted from the opening 131 of the ion chamber 130 in the state where a predetermined AC voltage is applied to the counter electrode 310.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the electric potential Vc applied to one individual electrode pair of the control electrode 210 and a certain discharge time. In the figure, symbol A is a curve showing the amount of positive ions taken out, and symbol B is a curve showing the amount of negative ions taken out. If the voltage applied to one individual electrode pair of the control electrode 210 is set to, for example, +10 V, positive ions A10 and negative ions B10 are extracted in a predetermined time. This indicates that a net (A10-B10) charge remains on the recording medium. As can be seen from the figure, the total amount of extracted ions (A−B) is 0 when the control voltage is at zero potential, and negative ions are positive when the control voltage is in the positive region and positive when the control voltage is in the negative region. Ions are extracted as effective ions, and their slopes are also changing rapidly. This means that the control reference potential can be set to 0 V, that is, switching can be performed between 0 V and a predetermined voltage, and a large change in the ion amount can be obtained with a small control voltage. Therefore, with this configuration, the control voltage of the individual electrode can be easily and further lowered.

【0022】第4の相違点(上記)について イオン発生用の電源部140の2次側コイル143の中
央部に直流バイアス電源144を接続した。これによ
り、第1の放電電極111、第2の放電電極113に
は、図6に示すように直流バイアス電源144によって
規定されるバイアス電圧Vsbを基準としその位相が互
いに180度シフトした電圧Vs1(第1の放電電極1
11)、Vs2(第2の放電電極113)がそれぞれ印
加される。これは、図8の各イオン取り出し曲線A,B
(実線)をA’,B’(破線)へと水平方向にシフトす
る作用をなす。これにより、イオン室130内の状態が
温度,湿度等の周囲環境により変化した場合、直流バイ
アス電源144の電圧を可変させることでこの変化を打
ち消し、上記制御電極210に付与すべき電圧(電位)
を常に一定にする。これにより、記録に関わるスイッチ
ング制御を容易にすることができる。
Fourth Difference (above) A DC bias power supply 144 is connected to the center of the secondary coil 143 of the power supply 140 for ion generation. As a result, the first discharge electrode 111 and the second discharge electrode 113 have a voltage Vs1 (the phase of which is shifted by 180 degrees with respect to the bias voltage Vsb regulated by the DC bias power source 144 as shown in FIG. 6). First discharge electrode 1
11) and Vs2 (second discharge electrode 113) are applied respectively. This is the ion extraction curves A and B in FIG.
The function of horizontally shifting the (solid line) to A ', B' (broken line). As a result, when the state in the ion chamber 130 changes due to the ambient environment such as temperature and humidity, the voltage of the DC bias power source 144 is varied to cancel this change and the voltage (potential) to be applied to the control electrode 210.
Is always constant. As a result, switching control related to recording can be facilitated.

【0023】第5の相違点(上記)について 対向電極310に直流電源321bによりバイアス電圧
を付与した。この構成において対向電極310に印加さ
れる電圧は、図7に示すようにバイアス電圧Vbbを基
準とした交流電圧となる。これは、図9に示すように各
イオン取り出し曲線A,B(実線)をA’’,B’’
(一点鎖線)へと垂直方向にシフトする作用をなす。す
なわち、図7に示すように、直流電源321bにより正
の電圧がバイアスとして対向電極310に付与されたと
すると、負イオン取り出し曲線Aは増加する方向に、正
イオン取り出し曲線Bは減少する方向(いずれも下方
向)にそれぞれシフトする。これにより、イオン室13
0の開口部131のイオン取出量を調整することができ
る。なお、この対向電極310にバイアス電圧Vbbを
付与することも、先に説明した放電電極111、113
にバイアス電圧Vsbを付与することも、いずれも図8
及び図9に示したイオン取り出し量Iを調整するための
ものである。この実施例装置では2つ設けたが、いずれ
か1つでも調整が可能である。特に、対向電極310に
バイアス電圧を付与することは、特定のイオンを実質的
に増減するもので、記録ヘッドに用いた場合には濃度調
整を容易に行える利点がある。
Fifth Difference (above) A bias voltage was applied to the counter electrode 310 by the DC power supply 321b. In this configuration, the voltage applied to the counter electrode 310 is an AC voltage based on the bias voltage Vbb as shown in FIG. This is because the ion extraction curves A and B (solid lines) are A ″ and B ″ as shown in FIG.
It acts to vertically shift to (dashed line). That is, as shown in FIG. 7, if a positive voltage is applied to the counter electrode 310 as a bias by the DC power supply 321b, the negative ion extraction curve A increases and the positive ion extraction curve B decreases (whichever Also down) respectively. As a result, the ion chamber 13
The amount of extracted ions in the zero opening 131 can be adjusted. It should be noted that applying the bias voltage Vbb to the counter electrode 310 also applies to the discharge electrodes 111 and 113 described above.
The bias voltage Vsb can be applied to each of FIG.
And for adjusting the ion extraction amount I shown in FIG. Two devices are provided in this embodiment, but any one can be adjusted. In particular, applying a bias voltage to the counter electrode 310 substantially increases or decreases specific ions, and has the advantage of easily adjusting the concentration when used in a recording head.

【0024】第6の相違点(上記)について 制御電極210に電圧を付与する制御電源部220は、
正側電源221、負側電源223及び切換スイッチ22
2を有し、制御電極210に印加する制御電圧の極正を
切換可能に構成している。これにより図8及び図9に示
す正側領域または負側領域を選択することができ、イオ
ン室130から正イオン、負イオンを選択的に取り出す
ことができる。
Regarding the sixth difference (above), the control power supply section 220 for applying a voltage to the control electrode 210 is
Positive power supply 221, negative power supply 223, and changeover switch 22
2 is provided so that the polarity of the control voltage applied to the control electrode 210 can be switched. Thereby, the positive side region or the negative side region shown in FIGS. 8 and 9 can be selected, and the positive ions and the negative ions can be selectively taken out from the ion chamber 130.

【0025】第7の相違点(上記)について この第2実施例装置においては、イオン室130の制御
電極210に対向する内壁にフロート電極132を設け
た。このフロート電極132は導電性を有する金属膜で
構成されてはいるが、電気的には他の導体に接続されず
電気的に浮いた状態になっている。このフロート電極1
32は開口部131付近の電位を均一にするもので、イ
オン室130の開口部131付近の不均一な帯電を防ぐ
ために設けている。このフロート電極132の作用を図
10及び図11を参照して説明する。これらの図は、対
向電極310に交流電圧を印加した状態において、制御
電極210の電位を零電位(a点)から段階的に上昇さ
せ正電位(b点)とした後に段階的に下降させて負電位
(c点)とし、再び正電位(d点)まで上昇させた場合
のイオン取り出し量Iと制御電極210の電位の関係を
示している。なお両図において、縦軸の上側にいけばい
くほど正イオンの取り出し量が増加し、下側にいけばい
くほど負イオンの取り出し量が増加することを意味して
いる。そして図11は、フロート電極132を設けた場
合の図、図10はフロート電極132が無い場合の図で
ある。
Regarding the Seventh Difference (above) In the device of the second embodiment, the float electrode 132 is provided on the inner wall of the ion chamber 130 facing the control electrode 210. Although the float electrode 132 is made of a conductive metal film, it is not electrically connected to another conductor and is in an electrically floating state. This float electrode 1
Reference numeral 32 is for making the potential near the opening 131 uniform, and is provided to prevent uneven charging near the opening 131 of the ion chamber 130. The operation of the float electrode 132 will be described with reference to FIGS. In these figures, the potential of the control electrode 210 is gradually increased from the zero potential (point a) to the positive potential (point b) and then gradually decreased in the state where the alternating voltage is applied to the counter electrode 310. The relationship between the ion extraction amount I and the potential of the control electrode 210 when the negative potential (point c) is raised to the positive potential (point d) again is shown. In both figures, it means that the amount of positive ions taken out increases as the position goes up in the vertical axis, and the amount of negative ions taken out increases as the position goes down. 11 is a diagram when the float electrode 132 is provided, and FIG. 10 is a diagram when the float electrode 132 is not provided.

【0026】実験によれば、フロート電極132が無い
場合には、イオン取り出し量Iは図10に示すようなヒ
ステリシス特性を示す。すなわち、制御電極210の電
位を高めた後に低くすると、制御電極の電位に対する負
イオンの取り出し量は相対的に少なく、正イオンの取り
出し量は相対的に多くなる。一方、制御電極210の電
位を低くした後に高めると、制御電極の電位に対する負
イオンの発生量は相対的に多く、正イオンの発生量は相
対的に少なくなってしまい同じ経路を通らない。これ
は、イオン室130の開口部131付近が帯電したため
と考えられる。一方、このフロート電極132を設けた
場合には、図11に示すように、イオン取り出し量Iは
同一の経路をとる。これは、このフロート電極132の
電位がその全域に渡って等しいので、イオン室130内
の開口部131付近の帯電が一様且つ安定化されるため
と考えられる。
According to the experiment, when the float electrode 132 is not provided, the ion extraction amount I shows a hysteresis characteristic as shown in FIG. That is, when the potential of the control electrode 210 is increased and then lowered, the amount of negative ions taken out is relatively small and the amount of positive ions taken out is relatively large with respect to the potential of the control electrode. On the other hand, if the potential of the control electrode 210 is lowered and then increased, the amount of negative ions generated is relatively large and the amount of positive ions generated is relatively small with respect to the potential of the control electrode, and the same path is not passed. It is considered that this is because the vicinity of the opening 131 of the ion chamber 130 was charged. On the other hand, when the float electrode 132 is provided, the ion extraction amount I takes the same route as shown in FIG. It is considered that this is because the electric potential of the float electrode 132 is equal over the entire area, so that the charge in the vicinity of the opening 131 in the ion chamber 130 is uniform and stabilized.

【0027】なお図12に示すように、フロート電極1
32は開口部131の壁部まで延設してもよい。この場
合、このフロート電極132と制御電極210の間隔p
は制御電極210に電圧を印加した際に放電が発生しな
い程度の距離とされる。このように構成することによ
り、均一電位の領域を増やすことができ、イオンの取り
出しをより安定させることができる。本実施例における
上記フロート電極132にはクロム膜が用いられている
が、導電性を有するものであればこれに限らない。但
し、イオン発生に伴ってオゾンが発生するので、このオ
ゾンによって酸化されにくい物質が望ましい。また、イ
オン室内におけるイオンの運動量は上述した理由により
小さいものとなっているので、このフロート電極132
に対するスパッタ劣化は生じない。
As shown in FIG. 12, the float electrode 1
32 may be extended to the wall of the opening 131. In this case, the distance p between the float electrode 132 and the control electrode 210 is
Is a distance that does not cause discharge when a voltage is applied to the control electrode 210. With this configuration, the region of uniform potential can be increased, and the extraction of ions can be made more stable. Although a chromium film is used for the float electrode 132 in the present embodiment, it is not limited to this as long as it has conductivity. However, since ozone is generated with the generation of ions, a substance that is not easily oxidized by this ozone is desirable. Further, since the momentum of the ions in the ion chamber is smaller for the reason described above, the float electrode 132
Spatter deterioration does not occur.

【0028】なお、以上説明した第1及び第2実施例装
置において、制御電極210は左側個別電極211と右
側個別電極212とから構成されているが、これを図1
3に示すように右側個別電極211と、直流電源214
によって所定電位に調整された帯状の共通電極213と
から構成するように構成してもよい。このように構成す
ることにより、制御電極210の電位を制御するドライ
バ回路を左側個別電極211側にのみ設ければよく、構
成を簡素化することができる。また以上の実施例装置に
おいては、開口部131をスリット状に構成したが、こ
れを図14に示すように孔133とこの孔133に対応
した個別電極215及びフロート電極134から構成し
てもよい。さらにイオン室130を構成するガラス基板
120に関しては、平面を平滑にし易いこと、加工が容
易であることからガラス部材あるいはセラミック基板上
にガラスコーティングした部材を例示したが、これに限
らずプラスチック等、他の絶縁性材料も使用可能であ
る。
In the devices of the first and second embodiments described above, the control electrode 210 is composed of the left individual electrode 211 and the right individual electrode 212.
As shown in FIG. 3, the right individual electrode 211 and the DC power source 214
It may be configured so as to include the strip-shaped common electrode 213 adjusted to a predetermined potential by. With this configuration, the driver circuit for controlling the potential of the control electrode 210 may be provided only on the left individual electrode 211 side, and the configuration can be simplified. Further, in the above-described apparatus of the embodiment, the opening 131 is formed in a slit shape, but it may be formed of the hole 133 and the individual electrode 215 and the float electrode 134 corresponding to the hole 133 as shown in FIG. . Further, regarding the glass substrate 120 forming the ion chamber 130, a glass member or a member coated with glass on a ceramic substrate is exemplified because it is easy to smooth a flat surface and is easy to process. However, the present invention is not limited to this. Other insulating materials can also be used.

【0029】次に図15を参照し、本発明の第3実施例
装置について説明する。この第3実施例装置は、本発明
のイオン照射装置を用いた除電器について示している。
この除電器はICの製造工程等で使用されるもので、帯
電したウェハやIC等を除電する装置のことで、イオン
発生部100と搬送部400とから構成されている。イ
オン発生部100は、基本的に第2実施例装置のものと
同等であり、一対の放電電極111、113及びガラス
層115が配設されたセラミック基板110と、イオン
室130を構成するガラス基板120と、交流発振部1
41、一次側コイル142及び二次側コイル143から
なるイオン発生用の電源部140とから構成され、さら
にスリット状の開口部131に隣接して制御電極210
が配設されるとともに、この制御電極210に電圧を印
加する交流電源224が配設されている。このイオン発
生部100に関し先の第2実施例装置と大きく異なって
いる点は、制御電極210を一対の個別電極構成とはせ
ず一対の共通電極構成とした点、すなわち開口部131
の電位を一括して変化させるようにした点である。搬送
部400は、帯電した部材を搬送するベルト410と、
ウェハやIC等の被除電体421〜423とを有してい
る。この第3実施例装置においては、これらの被除電体
421〜423が対向電極に相当するものである。
Next, referring to FIG. 15, a third embodiment of the present invention will be described. This third embodiment device shows a static eliminator using the ion irradiation device of the present invention.
This static eliminator is used in the IC manufacturing process and the like, and is a device for static erasing charged wafers, ICs, etc., and is composed of an ion generating section 100 and a transport section 400. The ion generating unit 100 is basically the same as that of the second embodiment device, and the ceramic substrate 110 on which the pair of discharge electrodes 111, 113 and the glass layer 115 are arranged, and the glass substrate forming the ion chamber 130. 120 and AC oscillator 1
41, a primary side coil 142 and a secondary side coil 143, and a power source section 140 for ion generation, and further adjacent to the slit-shaped opening 131, the control electrode 210.
And an AC power supply 224 for applying a voltage to the control electrode 210. A major difference between the ion generator 100 and the second embodiment device is that the control electrode 210 is not a pair of individual electrodes but a pair of common electrodes, that is, the opening 131.
The point is that the potential of is changed all at once. The transport unit 400 includes a belt 410 that transports a charged member,
It has charge-removed bodies 421 to 423 such as wafers and ICs. In the device of the third embodiment, these charge-removed bodies 421 to 423 correspond to counter electrodes.

【0030】このように構成された除電器の動作につい
て説明する。まず第1の放電電極111及び第2の放電
電極113に所定の交流電圧を印加しイオンを発生さ
せ、このイオンをイオン室130内に充満させる。同時
に制御電極210に交流電圧を印加し、開口部131付
近に外方からイオン室130へ向かう方向の電界E3と
この電界E3と反対方向の電界E4を交互に発生させ
る。これにより、電界E3が生じている時には負イオン
が、電界E4が生じているときには正イオンが開口部1
31から放出される。従って、例えば正(+)電位に帯
電した被除電体421がこのイオン発生部100(開口
部131)の下方に位置付けられた時には、上記開口部
131からの負イオンがこの被除電体421の帯電特性
によって生じた電界によってこの被除電体421に向け
て移動する。そしてこの負イオンは被除電体に付着する
ことにより中和されその電位を零にする。また負(−)
電位に帯電した被除電体422の場合は正イオンが移動
することにより被除電体422の電位を零にする。
The operation of the static eliminator thus configured will be described. First, a predetermined AC voltage is applied to the first discharge electrode 111 and the second discharge electrode 113 to generate ions, and the ions are filled in the ion chamber 130. At the same time, an AC voltage is applied to the control electrode 210 to alternately generate an electric field E3 in the direction toward the ion chamber 130 from the outside and an electric field E4 in the direction opposite to the electric field E3 in the vicinity of the opening 131. As a result, negative ions are generated when the electric field E3 is generated, and positive ions are generated when the electric field E4 is generated.
Emitted from 31. Therefore, for example, when the discharged object 421 charged to a positive (+) potential is positioned below the ion generating part 100 (opening 131), the negative ions from the opening 131 charge the discharged object 421. The electric field generated by the characteristics moves toward the object 421 to be discharged. Then, the negative ions are neutralized by adhering to the object to be neutralized and the potential thereof is made zero. Also negative (-)
In the case of the discharged object 422 charged to the electric potential, the positive ions move to set the electric potential of the discharged object 422 to zero.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のイオン発
生装置及び記録ヘッドによれば、制御電圧を低くするこ
とができるとともに、構成を簡単にすることができる。
さらに、イオン発生部としてのイオン室を電気的に絶縁
したものとしたため発生したイオンにより電極等を劣化
することがない。
As described above, according to the ion generator and the recording head of the present invention, the control voltage can be lowered and the structure can be simplified.
Furthermore, since the ion chamber serving as the ion generator is electrically insulated, the generated ions do not deteriorate the electrodes and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例装置の要部を示す分解斜視図であ
る。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a main part of a first embodiment device.

【図2】第1実施例装置の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the first embodiment device.

【図3】第2実施例装置の要部を示す分解斜視図であ
る。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a main part of a second embodiment device.

【図4】第2実施例装置の構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the second embodiment device.

【図5】第1実施例装置における制御電極の電位とイオ
ン取り出し量を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the potential of the control electrode and the amount of extracted ions in the device of the first embodiment.

【図6】第2実施例装置における放電電極に印加する電
圧を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a voltage applied to a discharge electrode in the second embodiment device.

【図7】第2実施例装置における対向電極に印加する電
圧を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a voltage applied to a counter electrode in the device of the second embodiment.

【図8】第2実施例装置における制御電極の電位とイオ
ン取り出し量を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating the potential of the control electrode and the amount of extracted ions in the apparatus of the second embodiment.

【図9】第2実施例装置における制御電極の電位とイオ
ン取り出し量を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating the potential of the control electrode and the amount of extracted ions in the device of the second embodiment.

【図10】フロート電極の作用を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an operation of a float electrode.

【図11】フロート電極の作用を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the action of the float electrode.

【図12】フロート電極の他の構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing another configuration of the float electrode.

【図13】制御電極の他の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing another configuration of the control electrode.

【図14】開口部の他の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing another configuration of the opening.

【図15】第3実施例装置の構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the configuration of a third example device.

【図16】第1の従来装置を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a first conventional device.

【図17】第2の従来装置を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a second conventional device.

【図18】第2の従来装置を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a second conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 イオン発生部 110 セラミック基板 111,113 放電電極 120 ガラス基板 130 イオン室 131,133 開口部 132,134 フロート電極 140 イオン発生用電源部 200 制御部 210 制御電極 220 制御電源部 300 対向電極部 310 対向電極 320 対向電極用電源部 400 搬送部 100 Ion generation part 110 Ceramic substrate 111, 113 Discharge electrode 120 Glass substrate 130 Ion chamber 131, 133 Opening part 132,134 Float electrode 140 Ion generation power supply part 200 Control part 210 Control electrode 220 Control power supply part 300 Counter electrode part 310 Opposition Electrode 320 Power supply unit for counter electrode 400 Transport unit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電気的に絶縁された部材により閉空間とし
て構成されたイオン室、このイオン室に設けられたイオ
ン放出口としての開口部、及び、上記イオン室または該
イオン室近傍に配設され放電することにより該イオン室
内にイオンを発生させるものであってその表面が誘電層
で覆われた放電電極を備えたイオン発生部と、 上記開口部または該開口部に近接して配設され上記開口
部に所定の向きの電界を付与し該開口部からのイオンの
放出を制御する制御電極と、 放出されたイオンを対象物に照射するため、該イオンを
加速する電界を付与する対向電極とを有し、 上記放電電極に所定の交流電圧を印加することにより上
記イオン室内にイオンを発生させ、この発生したイオン
を上記制御電極により選択的に取り出すとともに対向電
極の発生する電界により対象物に照射するよう構成した
ことを特徴とするイオン照射装置。
1. An ion chamber configured as a closed space by an electrically insulated member, an opening as an ion emission port provided in the ion chamber, and the ion chamber or the vicinity of the ion chamber. And a discharge generating electrode for generating ions in the ion chamber, the surface of which is covered with a dielectric layer, and the ion generating portion, which is disposed in the opening or in the vicinity of the opening. A control electrode that applies an electric field in a predetermined direction to the opening to control the emission of ions from the opening, and a counter electrode that applies an electric field that accelerates the emitted ions to irradiate an object. By applying a predetermined AC voltage to the discharge electrode, ions are generated in the ion chamber, and the generated ions are selectively taken out by the control electrode and generated by the counter electrode. Ion irradiation apparatus characterized by being configured so as to irradiate the object by an electric field.
【請求項2】上記放電電極に印加する交流電圧に直流電
圧を付与したことを特徴とする請求項1記載のイオン照
射装置。
2. The ion irradiation apparatus according to claim 1, wherein a DC voltage is applied to the AC voltage applied to the discharge electrode.
【請求項3】上記放電電極を2組の電極構成とするとと
もに各組間の電位を対称に制御することを特徴とする請
求項1〜2記載のイオン照射装置。
3. The ion irradiation apparatus according to claim 1, wherein the discharge electrode is composed of two sets of electrodes and the potential between the sets is controlled symmetrically.
【請求項4】上記開口部のイオン室側にこの開口部に隣
接して他に接続されない導体を配設したことを特徴とす
る請求項1記載のイオン照射装置。
4. The ion irradiation apparatus according to claim 1, wherein a conductor which is not connected to the other is disposed adjacent to the opening on the ion chamber side of the opening.
【請求項5】上記開口部をスリット形状に構成し、この
スリットの外側の一方に個別電極を配設し、他方に所定
電位に設定された共通電極を配設したことを特徴とする
請求項1記載のイオン照射装置。
5. The opening is formed in a slit shape, an individual electrode is provided on one side of the slit, and a common electrode set to a predetermined potential is provided on the other side. 1. The ion irradiation device according to 1.
【請求項6】上記対向電極に交流電圧を印加し、その発
生する電界の向きを交互に変化させることを特徴とする
請求項1記載のイオン照射装置。
6. The ion irradiation apparatus according to claim 1, wherein an alternating voltage is applied to the counter electrode to alternately change the direction of the electric field generated by the alternating voltage.
【請求項7】対向電極に印加する交流電圧に直流電圧を
付与することを特徴とする請求項6記載のイオン照射装
置。
7. The ion irradiation apparatus according to claim 6, wherein a DC voltage is applied to the AC voltage applied to the counter electrode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006039395A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Ricoh Co Ltd Charging member, charging device having charging member, and image forming apparatus having charging device

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