JPH0976552A - イオン照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照射するイオンに対して逆極性を有し、イオ
ン室内に残留する余剰電荷を除去し、より効率よくイオ
ンを放出することができるイオン照射装置を提供する。 【解決手段】 イオン室の開口部より放出されたイオン
に対応してイオン室内に残留する逆極性の余剰電荷を除
去する導電性部材よりなるリーク電極を、イオン室内に
設けて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電現象によりイ
オンを発生させ、このイオンを対象物に選択的に照射す
るイオン照射装置に関わり、更に詳しくは、放電電極が
誘電層で覆われた放電器を用いたイオン照射装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】誘電体等の記録媒体上にイオンを照射す
る静電記録方式の記録装置に用いられるイオンフロー型
の静電記録ヘッド、或いはイオン発生装置としてのイオ
ナイザに用いられる除電器としてのイオン照射装置とし
ては、種々の方式のものが提案されている。

【０００３】図３は、この種のイオン照射装置としての
記録ヘッドの断面を示す図であり、図において１は放電
器部、２は制御電極部、３は対向電極部、４は駆動制御
部、５は記録媒体である。イオン発生部としての放電器
部１は、絶縁体である平板状のセラミック基板１０と、
このセラミック基板１０の同一平面上にその長手方向に
延びるように第１および第２の放電電極１２，１３が各
々対向するように形成され、更にこれら第１および第２
の放電電極１２，１３上に、誘電層であるガラス部材１
１がコーティングされて構成されている。また、第１，
第２の放電電極１２，１３には、イオン発生用の交流電
源部１４が接続されている。制御電極部２は、ガラス等
の絶縁部材よりなる柱状の第１，第２の絶縁体２１，２
２と、この絶縁体上に形成される制御電極２０とからな
り、各々断面視Ｌ字状に形成される第１，第２の絶縁体
２１，２２は、上記放電器部１の放電電極と平行となる
ように且つ互いに所定距離だけ離れて対向するようにし
てガラス部材１１上に取り付けられる。これにより放電
器部１の放電電極の直下には、ガラス部材１１および第
１，第２の絶縁体２１，２２により囲まれるイオン室２
３と、開口部２４が形成されている。また、各々短冊状
に形成される一対の個別制御電極２０が、第１および第
２の絶縁体２１，２２の表面上に、開口部２４を挟んで
対向して設けられ、この個別制御電極が、絶縁体２１，
２２の長手方向に所定の間隔で複数個配設されて、個別
制御電極郡を形成している。対向電極部３は、対向電極
３１とこれに接続される対向電極用電源３２とからな
り、導電性部材からなる対向電極３１は、上記制御電極
部２の開口部２４に対向して配置されている。駆動制御
部４は、各個別制御電極毎に接続されるスイッチ４１
と、制御電極用電源４２とからなり、スイッチ４１は各
個別制御電極２０を選択的に制御電極用電源４２或いは
グランドに接続するよう構成されている。

【０００４】この記録ヘッドにおいて、放電器部１の放
電電極１２，１３に対して交流電源部１４から交流の高
電圧を印加すると、各放電電極１２，１３間に電界が生
じ、この放電電極付近の誘電層であるガラス部材１１近
傍の空気が電離して放電する。これにより、正イオンと
負イオンの両極のイオンがイオン室２３内に発生する。
個別制御電極２０がスイッチ４１によりグランドに接続
されている場合、第１および第２の絶縁体２１，２２
内，即ちイオン室２３内の電位と、個別制御電極２０と
は同電位となり、開口部２４に電界が発生しないので、
イオン室２３内のイオンは開口部２４から出ることな
く、イオン室２３内で安定して充満する。

【０００５】記録動作，即ち記録媒体５に対してイオン
を照射する場合は、駆動制御部４のスイッチ４１を駆動
制御して、所望の個別制御電極２０を制御電極用電源４
２に接続する。この時、イオン室２３内と個別制御電極
２０の間に電位差が生じて、開口部２４に電界が生じ
る。この電界よりイオン室２３内のイオンが力を受け、
イオン室２３より放出される。図の装置の場合、放電電
極１２，１３の時間的平均電位が０Ｖ（接地されている
交流電源部１４の電位の振幅中心）の為、イオン室２３
内の電位が０Ｖで且つ個別制御電極２０が電源４２の負
側端子に接続されているので、開口部２４から正イオン
が放出される。イオン室２３より放出されたイオンは、
対向電極３１と個別制御電極２０の電位差により生じる
電界より力を受け、記録媒体５の方向に加速されて移動
し、この記録媒体５の表面に付着する。

【０００６】この記録媒体５の表面上に付着したイオン
が静電潜像となり、この後、図示しない画像形成装置の
記録部において、この記録媒体５上の静電潜像にトナー
を付着させ、これを記録紙等に転写するか、或いはこの
記録媒体５上の静電潜像を現像することにより記録媒体
上に画像を形成するよう構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】放電電極が誘電層で覆
われた放電器を用いた上述の従来のイオン照射装置にお
いては、イオン室２３内に発生する両極のイオンのう
ち、一方のイオンを選択的に放出させるよう構成されて
いるので、イオン室２３内には放出したイオンの電荷量
に等しい量の逆極性のイオンが余剰電荷として残留する
こととなる。従って、続けてイオンを照射する場合に
は、放出されるべきイオンがこのイオン室２３内に残留
している逆極正のイオンより力を受けて、開口部２４よ
り放出されにくくなる。

【０００８】本発明は、照射するイオンに対して逆極性
を有し、イオン室内に残留する余剰電荷を除去し、より
効率よくイオンを放出することができるイオン照射装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のイオン照射装置においては、イオン室の開
口部より放出されたイオンに対応してイオン室内に残留
する逆極性の余剰電荷を除去する導電性部材よりなるリ
ーク電極を、イオン室内に設けて構成した。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて、本発明のイ
オン照射装置を説明する。図１は、本発明のイオン照射
装置としての記録ヘッドの断面を示す図であり、上述の
従来のイオンフロー型の静電記録ヘッドと同等或いは相
当部分については同一符号で示されている。図におい
て、１５はイオン室の開口部より放出されたイオンに対
応するイオン室内の逆極性の電荷を除去する導電性部材
よりなるリーク電極である。

【００１１】図２は、本発明のイオン照射装置としての
記録ヘッドにおける、放電器部１および制御電極部２の
構成を示す分解斜視図であり、上述の従来のイオンフロ
ー型の静電記録ヘッドと同様に、平板状のセラミック基
板１０上に、その長手方向に延びるように第１の放電電
極１２と第２の放電電極１３が各々対向するように形成
されており、更にこれら第１および第２の放電電極１
２，１３上に、誘電層であるガラス部材１１がコーティ
ングされて構成されている。また、第１，第２の放電電
極１２，１３の端部には、各々接続用ランド（端子）が
設けられ、この接続用ランドを介してイオン発生用の交
流電源部１４に接続されている。

【００１２】リーク電極１５は、上記放電電極１２，１
３と平行となるように、セラミック基板１０上に形成さ
れる誘電層であるガラス部材１１上に形成されている。
また、このリーク電極１５の電位は、放電器部１の交流
電源部１４の振幅中心と等しくなるよう設定されてお
り、図の実施例の場合は、交流電源１４の振幅中心は０
Ｖであるので、リーク電極１５はグランドに接続されて
いる。

【００１３】断面視Ｌ字状に形成される柱状の第１，第
２の絶縁体２１，２２は、セラミック基板１０上のガラ
ス部材１１上の所定位置に取り付けられてイオン室２３
および開口部２４を形成し、リーク電極１５はこの形成
されるイオン室２３に包含される。また、セラミック基
板１０に取り付けられた絶縁体２１，２２の両端部分に
は、各々絶縁部材よりなる側板が取り付けられ、これに
よりイオン室２３は電気的に絶縁された空間となる。

【００１４】次に、本発明のイオン照射装置におけるイ
オン照射動作を説明する。本実施例の記録ヘッドにおい
て、放電器部１の放電電極１２，１３に対して交流電源
部１４から交流の高電圧を印加すると、上述の従来の記
録ヘッドと同様に、各放電電極１２，１３間に電界が生
じ、この放電電極付近の誘電層であるガラス部材１１近
傍の空気が電離して放電し、等しい電荷量の正，負両極
のイオンがそれぞれイオン室２３内に発生する。各個別
制御電極２０がスイッチ４１によりグランドに接続され
ている場合には、開口部２４に電界が発生せず、また、
放電により発生する正，負両極のイオンの数（電荷量）
は各々等しいので、これら発生したイオンはイオン室２
３内において安定して充満する。

【００１５】記録動作の際、駆動制御部４のスイッチ４
１が駆動制御されて、個別制御電極２０が制御電極用電
源４２に接続されると、この接続された個別制御電極２
０とイオン室２３内の間に電位差が生じ、開口部２４に
電界が生じる。この電界よりイオン室２３内のイオンが
力を受け、イオン室２３より放出される。本実施例の記
録ヘッドにおいても、個別制御電極２０は電源４２の負
側端子に接続されるので、開口部２４より正イオンが放
出される。個別制御電極２０が制御電極用電源４２に接
続されて、開口部２４より正イオンが放出されると、そ
れまでイオン室２３において平衡していた電荷量のバラ
ンスが崩れ、放出した正イオンに等しい量の負イオンが
イオン室２３内における余剰電荷となり、イオン室２３
内の負の電荷量の割合が増加する。この時、イオン室２
３内とリーク電極１５の間に電位差が生じ、図に示され
るように、イオン室２３内で余剰電荷となる負イオン
は、このリーク電極１５により接地されて除去される。
これにより、開口部２４より放出された正イオンの電荷
量に等しい量の負イオンが、リーク電極１５によりイオ
ン室２３内より除去され、イオン室２３内においては
正，負両極正のイオンの数が等しくなって、電気的に安
定する。このリーク電極１５により、照射するイオンの
量に関わらず、イオン室２３における正，不両極正のイ
オンの数（電荷量）を常に等しくすることができ、イオ
ンの照射を効率よく行うことができる。

【００１６】本発明のイオン照射装置におけるリーク電
極１５としては、金等の酸化しにくい材料や、或いは酸
化することによりその表面部分に導電性の保護膜を形成
するアルミニウム等の材料を用いるとよい。

【００１７】上述の実施例においては、リーク電極１５
を放電器部の絶縁部材上に形成しているが、第１，第２
の絶縁部材上等イオン室内であればどこに設けても良
い。また、上述の実施例においては、放電器として、一
対の直線状の放電電極が各々平行となるように配設され
たものを用い、制御電極として、各々短冊状に形成され
る一対の個別制御電極を所定の間隔で複数個配設したも
のを用いているが、これに限定されるものではなく、放
電器部の放電電極を誘電層で覆うとともにこの放電電極
により発生されるイオンをイオン室内に充満させ、イオ
ン室の開口部に設けた制御電極よりイオンを選択的に放
出させるイオン照射装置であれば、放電器部および制御
電極部の構成として種々の方式のものを適用することが
できる。

【００１８】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のイオン照射
装置においては、イオン室の開口部より放出されたイオ
ンに対応してイオン室内に残留する逆極性の余剰電荷を
除去する導電性部材よりなるリーク電極を、イオン室内
に設けて構成したので、照射するイオンの量に関わら
ず、イオン室内における正，不両極正のイオンの数（電
荷量）を常に等しくすることができ、イオンの照射を効
率よく行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のイオン照射装置としての記録ヘッド
を示す断面図である。

【図２】 本発明のイオン照射装置としての記録ヘッド
における放電器部および制御電極部２構成を示す分解斜
視図である。

【図３】 従来のイオン照射装置としての記録ヘッドを
示す断面図である。

【符号の説明】

１ 放電器部 ２ 制御電極部 ３ 対向電極部 ４ 駆動制御部 ５ 記録媒体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的に絶縁された部材により閉空間と
   して構成されるイオン室と、このイオン室に設けられる
   イオン放出口としての開口部と、上記イオン室またはこ
   のイオン室近傍に配置され所定の交流電圧が印加される
   ことにより放電して上記イオン室内にイオンを発生させ
   る表面が誘電層で覆われた放電電極とを備えたイオン発
   生部と、 上記開口部またはこの開口部に近接して配設され上記開
   口部に電界を付与して開口部から選択的にイオンを放出
   させる制御電極と、 上記放出されたイオンを加速して対象物に照射する電界
   を付与する対向電極とを有するイオン照射装置におい
   て、 上記開口部より放出されたイオンに対応して上記イオン
   室内に残留する逆極性の余剰電荷を除去する導電性部材
   よりなるリーク電極を、上記イオン室内に設けたことを
   特徴とするイオン照射装置。