JPS62286073A - 帯電方法 - Google Patents
帯電方法Info
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- JPS62286073A JPS62286073A JP61128170A JP12817086A JPS62286073A JP S62286073 A JPS62286073 A JP S62286073A JP 61128170 A JP61128170 A JP 61128170A JP 12817086 A JP12817086 A JP 12817086A JP S62286073 A JPS62286073 A JP S62286073A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
（産業上の利用分野）
本発明は、電子写真における帯電方法に関し、特に固体
電子線発生手段を用いた帯電方法に関するものである。
電子線発生手段を用いた帯電方法に関するものである。
従来、電子写真法において広範に使用さゎてぃる帯電方
法はコロナ帯電器を利用する帯電方法であり、そのプロ
セスにおいては、可帯電部材に一様な表面電荷を与える
ような帯電方法が一般的であった。
法はコロナ帯電器を利用する帯電方法であり、そのプロ
セスにおいては、可帯電部材に一様な表面電荷を与える
ような帯電方法が一般的であった。
また、ＵＳＰ４，１５５，０９３に開示されている帯電
方法は放電を利用した帯電装置を用いて、可帯電部材表
面に選択的に帯電する方法であるが、帯電装置の特性上
から可帯電部材表面に選択的に与えられた表面電荷密度
は一様なものであり、異なった表面電荷密度は付与され
なかった。
方法は放電を利用した帯電装置を用いて、可帯電部材表
面に選択的に帯電する方法であるが、帯電装置の特性上
から可帯電部材表面に選択的に与えられた表面電荷密度
は一様なものであり、異なった表面電荷密度は付与され
なかった。
−ト記のように従来の帯電方法では、可帯電部材表面に
一様な表面電荷を与えるような帯電方法であり、可帯電
部材表面の複数の部位に同時に異なった表面電荷を付与
することは不可能であった。
一様な表面電荷を与えるような帯電方法であり、可帯電
部材表面の複数の部位に同時に異なった表面電荷を付与
することは不可能であった。
本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、可帯電部
材表面に超高精細な帯電パターンが得られて、かつ、各
ドツトごとに帯電量を制御することができる帯電方法の
提供を目的とするものである。
材表面に超高精細な帯電パターンが得られて、かつ、各
ドツトごとに帯電量を制御することができる帯電方法の
提供を目的とするものである。
この発明に係る帯電方法は、複数個の電子線源を有する
固体電子線発生手段より放出する電子の密度を制御する
だめの複数個の電極に印加する電圧を、それぞれ独立に
時間変調することにより、可帯電部材に電子線を照射し
て、該可帯電部材表面に付与される電荷を制御する方法
としたものである。
固体電子線発生手段より放出する電子の密度を制御する
だめの複数個の電極に印加する電圧を、それぞれ独立に
時間変調することにより、可帯電部材に電子線を照射し
て、該可帯電部材表面に付与される電荷を制御する方法
としたものである。
複数個の電子線源より放出する電子は複数個の電極に印
加する電圧をそれぞれ独立に時間変調することにより、
電子の密度が制御され、所定速度で回転する誘電体ドラ
ム上の可帯電部材表面には時間変調された印加電圧に対
応した電荷密度が得られる。
加する電圧をそれぞれ独立に時間変調することにより、
電子の密度が制御され、所定速度で回転する誘電体ドラ
ム上の可帯電部材表面には時間変調された印加電圧に対
応した電荷密度が得られる。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例に使用した固体電
子線発生手段であって、第１図はその平面図（基板表面
下の各電極は便宜上、斜線で示す）、第２図は第１図の
Ａ−Ａ断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断面図である。
子線発生手段であって、第１図はその平面図（基板表面
下の各電極は便宜上、斜線で示す）、第２図は第１図の
Ａ−Ａ断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断面図である。
図において、１は固体電子線発生手段であって、固体電
子線発生手段１の基板２上には絶縁層３を介して、引き
出し電極４が設けられ、複数個の電子線源５を形成して
いる。ここで基板２は、シリコンのｎ形半導体基板であ
る。６はＸ電極であって、Ｙ電極７とマトリックスを構
成している。Ｘ電極６は所定のＸ方向の選択を行う電極
、即ち、一定方向に選択可能な電極であって、固体電子
線発生手段１の長手方向に配列した複数個のＸ電極６か
ら任意のＸ電極６を選択できる構成となっている。それ
ぞれのＸ電極６は接点領域を介して高ドープｎ影領域８
に接続している。またＹ電極７も接点領域を介して、高
ドープＰ形通路９に接続し、Ｘ電極６とマトリックスを
構成している。基板２と相対向した位置には、所定の間
隔を保持するだめのスペーサを介して、表面板１０が配
置され、該表面板１０上には、引き出し電極４に対応す
る位置にそれぞれ加速電極１１が設けられている。また
、表面板１０上の各電子線源５に対応する部位は、窒化
ボロン（ＢＮ）や炭化硅素（Ｓ ｉ Ｃ）等の電子透過
性部材により電子窓が形成されている。なお、表面板１
０は、アルミ（ＡＬＬ）等の金属薄膜により形成して電
子窓とし、加速電極１１を兼ねる方法もある。基板２と
表面板１０との間隙（空間）は電子を所定エネルギーに
加速するために、真空とする必要があるが、通常１ （
１” １０−９Ｔｏｒｒ程度の圧力である。そして、略
真空状態を維持するために、基板２と表面板１０間を気
密状態に封止している。
子線発生手段１の基板２上には絶縁層３を介して、引き
出し電極４が設けられ、複数個の電子線源５を形成して
いる。ここで基板２は、シリコンのｎ形半導体基板であ
る。６はＸ電極であって、Ｙ電極７とマトリックスを構
成している。Ｘ電極６は所定のＸ方向の選択を行う電極
、即ち、一定方向に選択可能な電極であって、固体電子
線発生手段１の長手方向に配列した複数個のＸ電極６か
ら任意のＸ電極６を選択できる構成となっている。それ
ぞれのＸ電極６は接点領域を介して高ドープｎ影領域８
に接続している。またＹ電極７も接点領域を介して、高
ドープＰ形通路９に接続し、Ｘ電極６とマトリックスを
構成している。基板２と相対向した位置には、所定の間
隔を保持するだめのスペーサを介して、表面板１０が配
置され、該表面板１０上には、引き出し電極４に対応す
る位置にそれぞれ加速電極１１が設けられている。また
、表面板１０上の各電子線源５に対応する部位は、窒化
ボロン（ＢＮ）や炭化硅素（Ｓ ｉ Ｃ）等の電子透過
性部材により電子窓が形成されている。なお、表面板１
０は、アルミ（ＡＬＬ）等の金属薄膜により形成して電
子窓とし、加速電極１１を兼ねる方法もある。基板２と
表面板１０との間隙（空間）は電子を所定エネルギーに
加速するために、真空とする必要があるが、通常１ （
１” １０−９Ｔｏｒｒ程度の圧力である。そして、略
真空状態を維持するために、基板２と表面板１０間を気
密状態に封止している。
上記の構成において、それぞわのＸ電極６とＹ電極７と
に、アバランシェ増幅作用がＰｎ接合部で生ずるような
電圧を印加し、それと同時に引き出し電極４に所定の大
きさの電圧を印加することにより、それぞれの電子線源
５から電子を放出させる。この場合、複数個のＸ電極６
から任意のＸ電極６を選択することにより、それに対応
した所定の電子線源５より電子を取り出すことができる
。ここで、電子放出のメカニズム等については、例えば
ＵＳＰ４，２５９，６７８に詳述されているがここでは
省略する。次に、加速電極１１に所定の電圧を印加して
おくことにより、電子線源５から放出した電子は、所定
のエネルギーまで加速されて、表面板１０に設けられた
電子窓を透過させる。例えば電子窓が１ｍｍ厚さの炭化
硅素（ＳｆＣ）により形成されている場合には、加速電
極１１に２５ｋｖを印加することにより、９０％の電子
が表面板１０の電子窓を透過し、固体電子線発生手段１
の外に取り出すことかできる。
に、アバランシェ増幅作用がＰｎ接合部で生ずるような
電圧を印加し、それと同時に引き出し電極４に所定の大
きさの電圧を印加することにより、それぞれの電子線源
５から電子を放出させる。この場合、複数個のＸ電極６
から任意のＸ電極６を選択することにより、それに対応
した所定の電子線源５より電子を取り出すことができる
。ここで、電子放出のメカニズム等については、例えば
ＵＳＰ４，２５９，６７８に詳述されているがここでは
省略する。次に、加速電極１１に所定の電圧を印加して
おくことにより、電子線源５から放出した電子は、所定
のエネルギーまで加速されて、表面板１０に設けられた
電子窓を透過させる。例えば電子窓が１ｍｍ厚さの炭化
硅素（ＳｆＣ）により形成されている場合には、加速電
極１１に２５ｋｖを印加することにより、９０％の電子
が表面板１０の電子窓を透過し、固体電子線発生手段１
の外に取り出すことかできる。
第４図は上記固体電子線発生手段１を用いて、本発明に
よる帯電方法を実施した際の制御に関する概念図である
。各電子線源５に対応して、それぞれ制御スイッチ１２
が設けられている。Ｘ電極６とＹ電極４の間に印加する
電圧なＶｃ、電子線源５から流出する電流をＩとすると
、ＶｃとＩの間には第５図に示す関係があるので、制御
スイッチェ２で所定の印加電圧（Ｖ ｃｃ）をスイッチ
ングすることにより、電子線源５のオン・オフ動作が可
能とする。したがって、制御スイッチ１２を制御するコ
ントロール端子１３に第７図に示すパルス状の電圧を印
加することにより、誘電体ドラム１４の帯電量を制御す
ることができる。ここで、引き出し電極４に印加する電
圧（ｖｐ ）が、Ｘ電極６とＹ電極７間に！ｊえられる
所定の印加電圧（Ｖｃｃ）よりも大（ＶＰ＞Ｖｃｃ）と
なるように設定し、かつ、加速電極１１に印加する電圧
（ＶＡ ）は各電子線源５から放出した電子が固体電子
発生手段１の外に放出されるのに十分なエネルギーが得
られるように設定する必要がある。
よる帯電方法を実施した際の制御に関する概念図である
。各電子線源５に対応して、それぞれ制御スイッチ１２
が設けられている。Ｘ電極６とＹ電極４の間に印加する
電圧なＶｃ、電子線源５から流出する電流をＩとすると
、ＶｃとＩの間には第５図に示す関係があるので、制御
スイッチェ２で所定の印加電圧（Ｖ ｃｃ）をスイッチ
ングすることにより、電子線源５のオン・オフ動作が可
能とする。したがって、制御スイッチ１２を制御するコ
ントロール端子１３に第７図に示すパルス状の電圧を印
加することにより、誘電体ドラム１４の帯電量を制御す
ることができる。ここで、引き出し電極４に印加する電
圧（ｖｐ ）が、Ｘ電極６とＹ電極７間に！ｊえられる
所定の印加電圧（Ｖｃｃ）よりも大（ＶＰ＞Ｖｃｃ）と
なるように設定し、かつ、加速電極１１に印加する電圧
（ＶＡ ）は各電子線源５から放出した電子が固体電子
発生手段１の外に放出されるのに十分なエネルギーが得
られるように設定する必要がある。
第６図に示すように固体電子線発生１段１をアルミ材か
ら成る円筒１５Ｆに、例えばポリエチレンテレフタレー
トを積層した誘電体トラム１４に相対向して設置し、誘
電体ドラム１４を一定速度で回転させながら、コントロ
ール端子１３に第７図に示すような波形のパルス状電圧
（Ｖ（：Ｃ）を印加することによって、誘電体トラム１
４−１−に設けられた可帯電部材表面に第８図に示すよ
うな表面電荷密度の分布が得られる。そして、それぞれ
のコントロール端子１３を個別に制御することにより、
誘電体ドラム１４上の可帯電部材表面に任意の帯電パタ
ーンを形成することができる。
ら成る円筒１５Ｆに、例えばポリエチレンテレフタレー
トを積層した誘電体トラム１４に相対向して設置し、誘
電体ドラム１４を一定速度で回転させながら、コントロ
ール端子１３に第７図に示すような波形のパルス状電圧
（Ｖ（：Ｃ）を印加することによって、誘電体トラム１
４−１−に設けられた可帯電部材表面に第８図に示すよ
うな表面電荷密度の分布が得られる。そして、それぞれ
のコントロール端子１３を個別に制御することにより、
誘電体ドラム１４上の可帯電部材表面に任意の帯電パタ
ーンを形成することができる。
上記のように構成された固体電子線発生手段１において
、基板２上の所定方向に配列された複数個のＸ電極６か
ら、それぞれのコントロール端子１３を個別に制御する
ことにより、任意のＸ電極６を選択し、該選択したＸ電
極６にそれぞれ独立に時間変調した電圧（Ｖｃ ）を印
加する。それと同時に、基板２に設けられた引き出し電
極４に所定の電圧を印加して、基板２上の複数個の電子
線源５のうちそれぞれに対応した電子線源５から電子を
放出させる。次に表面板１０上に設けた加速型８ｉ１１
に所定の電圧を印加し、放出された電子を基板２とそれ
に相対向して設けられた表面板１０との略真空状態とな
っている空間で加速し、電子透過性部材から成る表面板
１０を透過させる。表面板１０を透過した電子は所定の
速度で回転する誘電体ドラム１４に照射され、誘電体ト
ラム１４上に設けられた可帯電部材表面に帯電する。前
記可帯電部材表面には、上記複数個のＸ電極６にそれぞ
れ独立に時間変調して印加された電圧に対応した電荷密
度の分布が得られる。
、基板２上の所定方向に配列された複数個のＸ電極６か
ら、それぞれのコントロール端子１３を個別に制御する
ことにより、任意のＸ電極６を選択し、該選択したＸ電
極６にそれぞれ独立に時間変調した電圧（Ｖｃ ）を印
加する。それと同時に、基板２に設けられた引き出し電
極４に所定の電圧を印加して、基板２上の複数個の電子
線源５のうちそれぞれに対応した電子線源５から電子を
放出させる。次に表面板１０上に設けた加速型８ｉ１１
に所定の電圧を印加し、放出された電子を基板２とそれ
に相対向して設けられた表面板１０との略真空状態とな
っている空間で加速し、電子透過性部材から成る表面板
１０を透過させる。表面板１０を透過した電子は所定の
速度で回転する誘電体ドラム１４に照射され、誘電体ト
ラム１４上に設けられた可帯電部材表面に帯電する。前
記可帯電部材表面には、上記複数個のＸ電極６にそれぞ
れ独立に時間変調して印加された電圧に対応した電荷密
度の分布が得られる。
本実施例では電子線源として、Ｐ０接合のアバランシェ
増幅作用を利用する型のものを用いたが、本実施例の電
子放出機構は木質的なことではなく、したがって、電子
線源として、他に知られているＰｎ接合のネガティブ・
ワーク・ファンクションを用いても、または電界放出型
の固体電子−線源を用いても本実施例と同様な効果を有
する。
増幅作用を利用する型のものを用いたが、本実施例の電
子放出機構は木質的なことではなく、したがって、電子
線源として、他に知られているＰｎ接合のネガティブ・
ワーク・ファンクションを用いても、または電界放出型
の固体電子−線源を用いても本実施例と同様な効果を有
する。
また、本実施例では、Ｐｎ接合に印加する電圧（Ｖｃ）
を時間変調することによって、電子線源５から放出する
電子の密度を制御したが、引き出し電極４に印加する電
圧（Ｖｐ ）を時間変調することによっても、同様の効
果を得ることかできる。但し、この場合は引き出し電極
４を１−記実施例で示したＸ電極６のように複数個設け
て、註複数個の引き出し電極を個別に制御する必要があ
る。
を時間変調することによって、電子線源５から放出する
電子の密度を制御したが、引き出し電極４に印加する電
圧（Ｖｐ ）を時間変調することによっても、同様の効
果を得ることかできる。但し、この場合は引き出し電極
４を１−記実施例で示したＸ電極６のように複数個設け
て、註複数個の引き出し電極を個別に制御する必要があ
る。
さらに、本実施例では電子線源５か 次元アレー状に配
置されたものであるか、 次元に配置された電子線源を
ブロックに分割し、ブロック単位で制御電極を設けた固
体電子線発生手段を用いても本実施例と同様な帯電方法
の実施が可能である。
置されたものであるか、 次元に配置された電子線源を
ブロックに分割し、ブロック単位で制御電極を設けた固
体電子線発生手段を用いても本実施例と同様な帯電方法
の実施が可能である。
（発明の効果）
上記のように、本発明の帯電方法によれば、コントロー
ル端子を個別に制御することにより、可帯電部材表面に
任意の帯電パターンを形成することができる。また、こ
のようにして形成された帯電パターンを静電潜像とし、
トナーなどを融着させて調色し、普通紙に転写すればハ
ードコピーが得られる。
ル端子を個別に制御することにより、可帯電部材表面に
任意の帯電パターンを形成することができる。また、こ
のようにして形成された帯電パターンを静電潜像とし、
トナーなどを融着させて調色し、普通紙に転写すればハ
ードコピーが得られる。
またドツト単位で帯電量の制御ができるので理想的な階
調記録が得られる。
調記録が得られる。
さらに、本発明に用いる固体電子線発生手段は半導体プ
ロセスによって製造されるので、電子線源を高密度に集
積することができ、超高精細記録を得ることができる。
ロセスによって製造されるので、電子線源を高密度に集
積することができ、超高精細記録を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例に使用した固体電子線発生手
段の平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は
第１図のＢ−Ｂ断面図、第４図は本発明の制御に関する
概念図、第５図は電子線源の特性曲線図、第６図は実施
例形態図、第７図は制御信号の波形図、第８図は可帯電
部材表面の表面電荷密度分布図である。 １・・・・・・固体電子線発生手段 ２・・・・・・基板 ４・・・・・・引き出し電極 ５・・・・・・電子線源 ６・・・・・・Ｘ電極 ７・・・・−Ｙ電極 １０−・・・・・表面板 １１・・・・・・加速電極 １４・・・・・・誘電体ドラム 里ＪｔＰＩこ関す５概危図 第４図 実罰庸駒腹図 第６図 Ｉ＠手線；原の特性曲騰図 第５図 第７図 第８図
段の平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は
第１図のＢ−Ｂ断面図、第４図は本発明の制御に関する
概念図、第５図は電子線源の特性曲線図、第６図は実施
例形態図、第７図は制御信号の波形図、第８図は可帯電
部材表面の表面電荷密度分布図である。 １・・・・・・固体電子線発生手段 ２・・・・・・基板 ４・・・・・・引き出し電極 ５・・・・・・電子線源 ６・・・・・・Ｘ電極 ７・・・・−Ｙ電極 １０−・・・・・表面板 １１・・・・・・加速電極 １４・・・・・・誘電体ドラム 里ＪｔＰＩこ関す５概危図 第４図 実罰庸駒腹図 第６図 Ｉ＠手線；原の特性曲騰図 第５図 第７図 第８図
Claims (4)
- （１）複数個の電子線源を有する固体電子線発生手段よ
り放出する電子を可帯電部材に照射し、該可帯電部材表
面を帯電する帯電方法において、前記固体電子線発生手
段の前記複数個の電子線源より放出する電子の密度を制
御するための複数個の電極に印加する電圧をそれぞれ独
立に時間変調することにより、前記可帯電部材表面に付
与される電荷を制御することを特徴とする帯電方法。 - （２）複数個の電極は、一定方向に選択可能な電極であ
って、該複数個の一定方向に選択可能な電極に印加する
電圧をそれぞれ独立に時間変調することにより、可帯電
部材表面に付与される電荷を制御することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の帯電方法。 - （３）複数個の電極は、複数個の電子線源より電子を放
出させる複数個の引き出し電極であって、該複数個の引
き出し電極に印加する電圧をそれぞれ独立に時間変調す
ることにより、可帯電部材表面に付与される電荷を制御
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の帯電
方法。 - （４）固体電子線発生手段が、基板上に複数個の電子線
源を有し、該基板に相対向して所定間隔に表面板を設け
、該表面板と前記基板の間隙を略真空状態に封止し、か
つ、前記表面板の一部を電子透過性の部材から構成する
とともに、該表面板上に設けた電極と、前記電子線源間
に所定の電圧を印加し、該電子線源より放出した電子を
加速して、電子を取り出すことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の帯電方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61128170A JPH0715603B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 帯電方法 |
| US07/183,517 US4858062A (en) | 1986-06-04 | 1988-04-14 | Charging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61128170A JPH0715603B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 帯電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62286073A true JPS62286073A (ja) | 1987-12-11 |
| JPH0715603B2 JPH0715603B2 (ja) | 1995-02-22 |
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|---|---|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007279722A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Xerox Corp | 金属被覆付有孔マトリクス内にナノストラクチャを設けた直接帯電装置 |
| JP2014211558A (ja) * | 2013-04-19 | 2014-11-13 | シャープ株式会社 | 電源装置及び電子放出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS554048A (en) * | 1978-06-23 | 1980-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | Electronic control method of electrostatic recording |
| US4259678A (en) * | 1978-01-27 | 1981-03-31 | U.S. Philips Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing same, as well as a pick-up device and a display device having such a semiconductor device |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP61128170A patent/JPH0715603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4259678A (en) * | 1978-01-27 | 1981-03-31 | U.S. Philips Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing same, as well as a pick-up device and a display device having such a semiconductor device |
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| JP4699416B2 (ja) * | 2006-04-06 | 2011-06-08 | ゼロックス コーポレイション | 金属被覆付有孔マトリクス内にナノストラクチャを設けた直接帯電装置 |
| JP2014211558A (ja) * | 2013-04-19 | 2014-11-13 | シャープ株式会社 | 電源装置及び電子放出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0715603B2 (ja) | 1995-02-22 |
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