JPH09300691A - イオンフローヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】誘電体に覆われた放電電極に高電圧を印加させ
て放電を起こさせ、イオンを発生するイオンフローヘッ
ドにおいて、放電効率を高めもってイオン発生効率を高
める。 【構成】誘電体表面の抵抗を大きくして、放電に至る電
荷蓄積を効率よく行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、イオンフロー記録装
置等に使用されるイオンフローヘッドに関するもので、
イオンの発生効率を高くすることを目的としたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のイオンフローヘッドの一
例を示す構成図である。図中、１１は上部絶縁基板、１
１１は上部誘電体、１２は放電電極、１３１及び１３２
はそれぞれ左右絶縁基板、１４は下部絶縁基板、１４１
は下部誘電体、１５は共通電極、１６は制御電極、１７
はスリット、２０は交流電源である。このイオンフロー
ヘッドは、図５に示すように上下及び左右絶縁基板によ
り囲まれた内部空間（イオン室）を有する。

【０００３】上部絶縁基板１１の下面には交流電源２０
に接続された一対の放電電極１２が例えば圧膜印刷方式
により形成されている。そして、この放電電極対１２の
表面を覆うように上部誘電体１１１が設けられている。
放電電極対１２に印加される高電圧により放電現象が生
じイオン室内の空気を電離してイオンを発生させる。し
たがって、これらはイオン発生部を形成する。

【０００４】下部絶縁基板１４の上面には制御電極１
６、下部誘電体１４１及び共通電極１５がこの順で形成
されている。また、これらはスリット１７を挟んで対向
する形態に設けられている。共通電極１５は通常一連の
ベタ電極として構成され所定の電位Ｖ１に維持される。

【０００５】また、制御電極１６は、例えばこのイオン
フローヘッドを記録ヘッドとして用いる場合、記録単位
となる記録ドットを定義する制御電極対を記録幅方向す
なわち図５の場合には紙面に垂直な方向に複数並列配置
した構成を採る。そして、作用させるべき記録ドットに
対応する制御電極対１６のみに電位Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）
を、他の制御電極対１６に電位Ｖ１を印加する。したが
って、作用させるべき記録ドットに関してはより多くの
負イオンを外方に導く電界が生じ、スリット１７から負
イオンの照射がなされ、図示しない電荷受像媒体にイオ
ン像を描くことができる。

【０００６】さて、この種のイオンフローヘッドで重要
なことの一つは、交流電源２０の電圧を高くすることな
く必要なイオン発生量を確保することにある。すなわ
ち、イオン発生部の効率を向上させることである。イオ
ンの発生は放電電極１２の放電によるので、単位時間当
たりの放電回数を向上させればよい。

【０００７】このような放電電極１２による放電は、一
対の放電電極１２に電位差を与えて、周囲の空気中に絶
縁破壊を起こさせる電界Ｅｃを生成することで起こる。
今、図５の交流電源２０の左側の端子に接続された左側
の放電電極１２の電位をＶ３、右側の電源端子に接続さ
れた右側の放電電極１２の電位をＶ４とすると、これら
の放電電極対１２の電位差は（Ｖ３−Ｖ４）となる。

【０００８】図３はこの放電電極対１２の電位差とこれ
により生じる放電に関わる電界との関係を表わした説明
図である。電位差（Ｖ３−Ｖ４）は、−Ｖ０から＋Ｖ０
まで直線的に変化する。今、電位差（Ｖ３−Ｖ４）が符
号Ａで示しているように０（ゼロ）からしだいに増加し
ていく場合を考える。この状態は、図４の状態Ａで表わ
すことができる。すなわち、放電電極対１２に電位Ｖ３
とＶ４が供給されこれらの両電極１２がつくる電界Ｅ１
が徐々に大きくなっていく状態である。

【０００９】ついで、電位差（Ｖ３−Ｖ４）がさらに大
きくなり、ｔ時間後になると、放電電極対１２が形成す
る電界Ｅ１はＥｃとなる。したがって、放電が起きる。
この放電が起きた直後の状態は、図４の状態Ｂで表わす
ことができる。放電により放電電極１２の周囲の空気が
電離し、正イオン（白丸で表わす）と負イオン（黒丸）
が生じる。これらのイオンは、図５のスリット１７から
外方に飛び出て初期の目的に使用されるものとなる。
が、一部のイオンについては、各放電電極１２に対向す
る誘電体１１１表面に引き付けられる。

【００１０】誘電体１１１表面に引き付けられたイオン
は、その時点での電界Ｅ１の大きさを打ち消すような電
界Ｅ２を生じる。したがって、この放電直後の状態は、
図３下方図に示すように、放電電極対１２の周辺の電界
（Ｅ１＋Ｅ２）はほぼ０（ゼロ）となる。

【００１１】一方、電位差（Ｖ３−Ｖ４）は引き続き増
加しているので、放電電極対１２による電界Ｅ１はさら
に大きくなる。したがって、放電電極対１２の周囲の全
体の電界（Ｅ１＋Ｅ２）は次の放電のために徐々に上昇
していく。この状態は、図４の状態Ｃで表わすことがで
きる。

【００１２】すなわち、この方式のものでは、放電電極
対１２がつくる電界が大きくなり放電が起こされると、
この放電の結果により生じたイオンの一部が該電界を打
ち消すように働き、再度の電界の上昇により繰り返し放
電が行われる。この放電の繰り返しにより必要なイオン
を供給するものである。なお、以上の説明では放電電極
対１２の電位差（Ｖ３−Ｖ４）が増加していく領域につ
いて述べたが、減少していく領域であっても各要素の符
号が反転するのみで同様にふるまう。したがって、図３
に示すように放電電極対１２の周囲の合成電界（Ｅ１＋
Ｅ２）の大きさが−Ｅｃとなる毎に繰り返し放電が生じ
ここでもイオンを供給する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
イオンフローヘッドのイオン発生部が例えば図４に示す
状態すなわち放電電極対１２の電位差（Ｖ３−Ｖ４）が
上昇状態にあるとすると、放電電極対１２が形成する電
界Ｅ１はしだいに大きくなる。このため、誘電体１１１
表面の浮遊電荷がそれぞれ対応する電極近傍に移動して
くる。したがって、この場合においては電界Ｅ２がしだ
いに大きくなってその付近の合成電界（Ｅ１＋Ｅ２）を
低下させる。

【００１４】このことは、図３に示すように、放電を起
こさせる合成電界の大きさ＋Ｅｃまたは−Ｅｃに到達す
る時間を遅らせることとなり結果的に放電回数が少なく
なることを意味し、必要なイオン量を確保するためには
図５の交流電源２０を高電圧化するなどの処置が必要で
あった。この発明は、この点を改善するためになされた
ものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このため、この発明で
は、誘電体１１１に覆われた放電電極１２を放電させて
イオンを発生するイオン発生部と、該イオン発生部で発
生したイオンに所定の電界を付与して所定のイオン流を
生成するイオン制御部１５、１６とを有したイオンフロ
ーヘッドにおいて、上記放電電極１２を覆う誘電体１１
１の表面抵抗値を高くした。

【００１６】

【作用】放電電極に対応する誘電体の表面抵抗値を大き
くしたので、不要な電荷が移動して来たりあるいは必要
なイオンが逃げることが少なくなり、短時間で必要な合
成電界に至ることができる。したがって、単位時間の放
電回数を大きくすることができイオンの発生量を相対的
に大きくすることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図１はこの発明の第１実施例を示す構成説明図で、
イオン発生部のみを取り出して示したものである。絶縁
基板１１上に放電電極１２を形成し、さらにこの放電電
極１２を覆うように誘電体１１１を設ける点までは従来
と同様である。

【００１８】この第１実施例では、ガラス誘電体１１１
表面にテフロン（登録商標）コーティングしたものであ
る。テフロンは表面抵抗が大きく電荷またはイオンの移
動を妨げる。

【００１９】図４はこの発明の第２実施例を示す構成説
明図である。この第２実施例では、誘電体１１１の表面
を粗面とした。このように粗面化処理することにより、
放電電極１２間の沿面距離を大きくすることができるの
で、実質的に表面抵抗を大きくしたことと等価となる。

【００２０】なお、図示してはいないが、誘電体１１１
そのものを表面抵抗の大きい材料で形成してもよい。こ
のような材料としては石英やテフロンが適している。

【００２１】

【発明の効果】以上、この発明によれば放電電極を覆う
誘電体の表面抵抗を大きくしたので、単位時間当たりの
放電回数を増加することができ、比較的低い駆動電位で
あっても十分なイオンを発生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す構成説明図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す構成説明図である。

【図３】放電電極の電位差と放電を起こさせる電界との
関係を示す説明図である。

【図４】イオン発生部の放電に関わる状態を示す模式図
である。

【図５】従来のイオンフローヘッドを示す構成説明図で
ある。

【符号の説明】

１１：絶縁基板 １１１：誘電体 １１２：高抵抗
処理 １１３：粗面化処理 ２０：交流電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体１１１に覆われた放電電極１２を放
   電させてイオンを発生するイオン発生部と、該イオン発
   生部で発生したイオンに所定の電界を付与して所定のイ
   オン流を生成するイオン制御部１５、１６とを有したイ
   オンフローヘッドにおいて、 上記放電電極１２を覆う誘電体１１１の表面抵抗値を高
   くしたことことを特徴とするイオンフローヘッド。