JPS61277462A - イオン流制御装置 - 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】 技術分野 本発明は、一対の電極に加える電界によってイオン流を
制御するイオン流制御装置に関し、より詳細には複写機
や、情報処理システムの出力装置として使用されるプリ
ンタもしくはプロッタなどの記録装置において、記録部
材にイオン流を照射して静電潜像を形成する場合に適用
しうるイオン流制御装置に関する。

従来技術 複写機や、情報処理システムの出力装置として使用され
るプリンタもしくはプロッタなどの記録装置において、
イオン流を画素毎に制御して画像の記録を行うイオンプ
ロジェクション記録方式による場合には、記録すべき画
像情報に基づいて中間媒体に照射するイオン流を制御す
るためイオン流制御装置が用いられる。

このようなイオン流制御装置におけるイオン流制御ヘッ
ドは、一般に、イオン流を画素に対応した小孔を通して
記録部材の表面に照射するように構成されている。その
イオン流を通す小孔（以下、通孔と称する）の入側と出
側に一対の電極を配置し、この電極間に電圧を印加して
イオン流の通過、遮断を選択的に制御可能とし、その電
極間電圧を画像情報に基づいて制御することによって記
録部材に静電潜像を形成するように構成されている。

イオン発生源から供給されるイオンの一部が電極に吸収
され通孔を通過するイオン流の密度が低くなるのを防ぐ
ため、従来のイオン流制ｍ装置は、一対の電極のうちイ
オン発生源に近接する電極のイオン発生源に対向する面
を絶縁部材により被覆していた。

ところがイオン発生源から発生されたイオンがこの絶縁
部材に照射され絶縁部材が帯電するため、イオン発生源
に近接する電極と絶縁部材との間に電界が発生する。こ
の電界と一対の電極間に形成される制御用の電界が同一
の方向の場合には問題がないが、制御用の電界が反対の
方向となる場合には制御用の電界の作用を妨げるため、
制御できるイオンの量が少なく、十分な量のイオン流を
制御するためには電極に印加する電圧を大きくしなけれ
ばならない欠点があった。

また絶縁部材に帯電されるイオンの量は、イオンの照射
時には飽和帯電電位に達するまで増加し、照射が止まる
とリークして減少し、一定でないため、絶縁部材に帯電
されるイオンにより発生する電界が一定せず、この電界
が制御用の電界を妨げる強さも一定でないため、電極に
印加する電圧を一定にしてイオン流を安定的に制御する
ことが困難であった。

目　　　的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、電極に印
加する電圧を大きくすることなく十分な量のイオン流を
制御することのできるイオン流制御装置を提供すること
を目的とする。

構　　成 本発明は上記の目的を達成させるため、イオン発生源か
ら供給されるイオンが通過する通孔をそれぞれ有する一
対の電極を距離を隔てて配置し、前記一対の電極のうち
イオン発生源に近接する電極のイオン発生源に対向する
面を絶縁部材により被覆してなるイオン流制御ヘッド手
段と、前記一対の電極に印加する電圧を制御し、前記通
孔の長手方向に形成される電界を制御することによって
、該通孔のイオンの通過を制御する制御電源手段とを有
するイオン流制御装置において、前記イオン発生源に近
接する電極は、イオン発生源に対向する面が一部露出さ
れていることを特徴としたものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図に本考案が適用されてなる一実施例のイオン流制
御装置の原理的構成図を示す。本実施例は、イオン流制
御へラドｌ、コロナ放電器２、直流電源Ｖｌ、直流電源
Ｖ２．イオン発生電源Ｖ３．スイッチ３を含んで形成さ
れている。

イオン流制御へラド１は、イオン流が通過する通孔ｌＯ
をそれぞれ有する一対の電極１２．１４を、それら通孔
１０の孔軸を一致させかつ絶縁部材１Ｂを介在させるこ
とにより所定の距離を保って保持させて形成されている
。

コロナ放電器２に近接する電極１２のコロナ放電器２に
対向する面には、電極１２のイオン吸収防止のための絶
縁部材１７が配設され、コロナ放電器２から離れた電極
１４のコロナ放電器２と反対の面には電極１４の保護用
の絶縁部材１８が配設されている。電極１２．１４およ
び絶縁部材１６．１７．１８はイオン流制御用の電界の
強度を大きくするため薄く形成することが好ましく、例
えば各層を数十ＪＬｍ以下のフィルム状に形成する。な
お絶縁部材１８は。

場合によっては省略してもさしつかえない。

通孔は本実施例では丸い穴の形状に形成されているが、
その他の形状に形成してもよい。

電極１２は、第１図、第２図に示すように、通孔ｌＯに
接する端部１２０がコロナ放電器２に向って突出する断
面略り字形状をなし、端部１２０が大きな厚みになるよ
うに形成されている。端部１２０のコロナ放電器２に対
向する面は絶縁部材により被覆されずに露出している。

コロナ放電器２はイオン流制御へラドｌの通孔１０の位
置に一致させて設けられたコロナワイヤ２０と、イオン
流制御へラドｌと相まってコロナワイヤ２０を包囲する
ごとく設けられたケーシング２２とを有して形成されて
いる。コロナワイヤ２０は本実施例では負のイオンを発
生するようになっており、負極性のイオン発生電源ｖ３
に接続されている。

直流電源ｖ１は電極１２に正の電圧を付与するものであ
り、ス、イッチ３により電極１２に接続されるように構
成されている。直流電源ｖ２は電極１２に負の電圧を付
与するものであり、スイッチ３により電極１２に接続さ
れるように構成されている。直流電源ｖ１およびｖ２の
他方の電極は接地されている。電ａｉ１４は接地されて
いる。

スイッチ３は２つの接続位置３０および３２を有し、画
像情報に応動する駆動回路（図示せず）によってこれら
の接続位置３０および３２のいずれかを選択的にとる。

このように構成される実施例の動作を次に説明する。

コロナ放電器２においてコロナワイヤ２０とケーシング
２２との間でコロナ放電が発生し、負極性のイオン２４
がケーシング２２内に放散される。

画像情報に基、づいてスイッチ３が制御され、スイッチ
３が接続位置３０に接続されているときは電極！２が正
極性の直流電源Ｖ！に接続される。そこでイオン流制御
ヘッド１の電極１２には正の電圧が印加され、第３図の
一点鎖線のように、これによって通孔１０内には電極１
２から電極１４に向う方向の電界４２が形成されるため
、負極性のイオン２４は通孔１０を通過しない。

次にスイッチ３が接続位置３２に接続されているときは
電ＭＩ２が負極性の直流電源ｖ２に接続され、イオン流
制御ヘッド１の電極１２には負の電圧が印加される。そ
こで第４図の一点鎖線のように通孔１０内には電極１４
から電極１２に向う方向の電界４４が形成されるため、
負極性のイオン２４は通孔１０を通過する。

このようにして画像情報に応じてイオン流が制御される
。

ところが第５図に示すような従来のイオン流制御装置に
おいては、例えば第６図に示すように発生した負極性の
イオン２４が絶縁部材１７に照射され、対向する電極１
２にカウンター・チャージを誘起し絶縁部材１７上に帯
電する。この帯電は第６図に示すイオン流阻止時には第
４図に示すイオン流通過時よりも電極１２の電位が高く
カウンター・チャージを発生し易いため特に起こり易い
。

このため第６図のイオン流阻止時においては、電極１２
から絶縁部材１７に向かう電界４Ｂが形成され、この電
界４８はイオン流制御用の電界４２と逆方向であるため
イオン流制御用の電界４２の作用を妨げていた。

のようにして求められる。

絶縁部材の巾位面精当りの静電容量Ｃは、絶縁部材の厚
さをｄ、絶縁部材の比誘電率をｅｒ、真空中の誘電率を
＠０とすれば。

Ｃ＝（０εｒ／ｄ と表される。

したがって電荷ｑが帯電された場合に発生する電位Ｖは Ｖ＝ｑ／Ｃ冨ｑｄ／ε０ε「 と表される。

この電位Ｖは実験値によると例えば約１ｋＶに還してい
る。

したがって発生した負極性のイオン２４は帯電による電
界４６により加速されるから、加速されたイオン流を制
御用の電界４２により阻止するためには制御用の電界４
２を相当大きなものとしなければならず、電極１２およ
び１４に印加する制御用の電圧を高くしなければならな
かった。

またイオン２４の帯電による電界４６はイオン２４が閣
計七餉プいス聞　酌知ボ惜榊り士噛１す１Ｍ射が止まる
とリークし始め下降していくので、これに応じて制御用
の電界４２．４４に対する影響も変化するため、電極１
２および１４に印加する電圧を一定としてイオン流を安
定的に制御することは困難だった。

本実施例によれば、電極１２のコロナ放電器２に向って
突出する端部１２０は絶縁部材１７により被覆されずに
露出しているから、絶縁部材１７にイオン２４が帯電さ
れた場合に、帯電されたイオン２４による電界４８は、
第７図に示すように電極１２の端部１２０から帯電され
たイオン２４に向かう方向の電界４８となり、イオン流
制御用の電界４２と垂直な方向となる。

したがってイオン流制御用の電界４２を妨げることがな
いから、電極１２．１４に印加する電圧を高くすること
なく十分な量のイオン流を制御することができる。また
電極１２．１４に印加する電圧を一定として、イオン流
を安定的に制御できる。

上記実施例では、電極１２は、第１図、第２図に示すよ
うに、通孔１０に接する端部１２０がコロナ放電器２に
向って突出する形状をなし１通孔１０に接する端部１２
０が大きな厚みになるように形成され、この端部１２０
のコロナ放電器２に対向する面が絶縁部材１７により被
覆されず露出しているが。

電極１２の厚みを均一に形成して通孔１０に接する端部
のみ、コロナ放電器２に対向する面を絶縁部材１７によ
り被覆せずに露出させてもよい。

また１通孔１０に接する端部の近傍を大きな厚みになる
ように形成し、この部分のコロナ放電器２に対向する面
を露出させてもよい。

上記のような通孔１Ｇを多数設けてそれぞれ対応する画
素の記録を行う記録装置とする場合には、例えば電極１
４を他の画素の通孔ｌＯと共通の電極とし、電極１２を
各画素の制御用電極としてもよい。

なお上記実施例ではコロナワイヤ２０は、負のイオン発
生電源ｖ３に接続され、負のイオン２４を発生するよう
になっているが、正のイオン発生電源に接続し、正のイ
オンを発生するようにしてもよい、コロナ放電器２から
発生させるイオンの極性を正とする場合には、使用する
各直流電源の極性を逆にすればよい。

級−」 本発明によれば、帯電されたイオンによる電界はイオン
流制御用の電界と垂直な方向となるから、イオン流制御
用の電界は帯電されたイオンにより妨げられることがな
い。

したがってイオン流制御用の電極に印加する電圧を高く
することなく十分な量のイオン流を制御できる。また電
極に印加する電圧を一定にして、イオン流を安定的に制
御できる。

したがって記録装置に使用すればＳＮ比が高く高コント
ラストで正確な画像が得られ、記録速度を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるイオン流制御装置の一実施例の原
理的構成図。 第２図は第１図のイオン流制御ヘッドの一部を示す斜視
図、 餠りＭ　憤Ａ　５ＥＡ　ｌ↓蛸１１ＬＪＩ−二漆巾抜−
＾ノふす流制御ヘッドの動作を説明するための動作状態
図、 第５図は従来のイオン流制御装置の原理的構成図。 第６図は従来のイオン流制御装置のイオン流制御ヘッド
の動作を説明するための動作状態図、第７図は第１図に
示す実施例のイオン流制御ヘッドの動作を説明するため
の動作状態図である。 部分の　　の説１ １　　、、、、、イオン流制御ヘッド ２　、、、、、コロナ放電器 １０、、、、、通孔 １２．１４．、、電極 １６．１７．１８．絶縁部材 ２０、、、、、コロナワイヤ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、イオン発生源から供給されるイオンが通過する通孔
   をそれぞれ有する一対の電極を距離を隔てて配置し、前
   記一対の電極のうちイオン発生源に近接する電極のイオ
   ン発生源に対向する面を絶縁部材により被覆してなるイ
   オン流制御ヘッド手段と、 前記一対の電極に印加する電圧を制御し、前記通孔の長
   手方向に形成される電界を制御することによって、該通
   孔のイオンの通過を制御する制御電源手段とを有するイ
   オン流制御装置において、 前記イオン発生源に近接する電極は、イオン発生源に対
   向する面が一部露出されていることを特徴とするイオン
   流制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記イ
   オン発生源に近接する電極は、前記通孔に接する端部が
   大きな厚みに形成され、該端部のイオン発生源に対向す
   る面が露出されていることを特徴とするイオン流制御装
   置。