JPS6216162A - 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
ンタもしくはプロフ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ライオンプ
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近し、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。

ところが、従来のイオン流制御装置によれば、イオン発
生源から供給されるイオンが通孔以外の方向にも拡散さ
れるため、通孔を通過するイオン流の密度が低くなる。

すなわち電流密度が低くなるので、従来のイオン流制御
装置を用いた記録装置はＳＮ比が悪く、記録密度を高く
することができず、したがって記録スピードを上げるこ
とができないという問題があった。

目　　　的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、通孔を通
過するイオン流の密度を低下させることの少ないイオン
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てなるイオン流制御ヘッ
ド手段と、一対の電極に印加する電圧を制御し、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、通
孔をイオンが通過するの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、イオン流制御ヘッド手
段とイオン発生源との間に配置され、通孔よりも大きな
開口部を有する収束電極手段と、収束電極手段とイオン
流制御ヘッド手段との間にイオンを収束するための電界
を形成するイオン収束電源手段を有することを特徴とし
たものである。以下、本発明の実施例に基づいて具体的
に説明する。

第１図に本発明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０本実施例は、イオン流制
御へラド１、コロナ放電器２．イオンスイッチ３、イオ
ン収束部４．直流電源Ｖｌ、直流電源Ｖ２．イオン発生
型［Ｖ３　、イオン収束電源ｖ４を含んで形成されてい
る。

イオン流制御ヘッドｌは、イオン流が通過する通孔１０
をそれぞれ有する一対の電極１２．１４を、それら通孔
ｌＯの孔軸を一致させかつ絶縁部材１Ｂ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はイオン流制御ヘッド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
ン流制御ヘッド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は本実施例では正のイオンを
発生するようになっており、正極性のイオン発生電源ｖ
３に接続されている。ケーシング２２は接地されている
。

直流電源Ｖｌは電極１４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１４に接続されるように構成
されている。直流電源ｖ２は電極１４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１４に接続され
るように構成されている。直流電源Ｖｌおよびｖ２の他
方の電極は接地されている。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２ｔ３０および３
２のいずれかを選択的にとる。

電極１２は接地されている。

イオン収束部４は、イオン流制御へラド１とコロナ放電
器２との間に配置され、通孔１０よりも大きい径の開口
部４０を有する収束電極４２とこの収束電極４２を支持
する絶縁部材４４とからなっている。

イオン収束部４およびイオン流制御へラドｌをコロナ放
電器２の側から見た図を第２図（ａ）に、反対側から見
た図を第２図（ｂ）に示す、第２図（ａ）かられかるよ
うに収束電極４２はコロナ放電器２の長手方向に長く配
設され、その開口部４０の幅方向の中・しは通孔４０の
中心と一致するように配置されている。また、電極１２
１を複数の直線状に配列されたすべての通孔４０の周囲
に同一の電圧が印加されるようになっている。一方、電
極１４は第２図（ｂ）かられかるように複数の通孔４０
のそれぞ゛れの周囲に異った電圧が印加されるように通
孔４０ごとに分離されている。なお、電極１４は図のよ
うに直線状に配列する他、千鳥状に配列してもよい。

イオン収束電源ｖ４は収束電極４２に正の電圧を付与す
るものであり、収束電極４２と電極１２とに接続されて
いる。このイオン収束電源ｖ４により収束電極４２は電
極１２に対して正の電位となっている。

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、正極性のイオンがケ
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１４が正極
性の直流電源■１に接続される。そこでイオン流制御へ
ラド１の電ａｉ１４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ａｔ
ｔから電極１２に向う方向の電界が形成されるため、正
極性のイオンは通孔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
；［極１４が負極性の直流電源ｖ２に接続され、イオン
流制御へラド１の電極１４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ｌＯ内には電極１
２から電極１４に向う方向の電界が形成されるため、正
極性のイオンは通孔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
。

ところが従来はこのようなイオン流制御装置において、
本実施例のようなイオン収束部４を設けていなかったの
で、コロナワイヤ２０から発生したイオンは全方向に拡
散し、一部はケーシング２２に吸収され、また一部は電
極１２に吸収されるため、通孔１０に到達するイオンが
少なく、通孔１０を通過するイオン！ｉＬ密度が低かっ
た。

したがって従来のイオン流制御装置を用いた記録装置は
ＳＮ比が悪く記録速度を上げることができなかった。

これに対し本実施例ではイオン収束部４を設け、イオン
収束電源ｖ４により収束電極４２が電極１２に対して正
の電位となるようにしているから、収束電極４２から電
極１２に向う方向の電界が形成され、この電界によりコ
ロナワイヤ２０から発生した正極性のイオンは通孔１０
に向う方向に収束される。この場合に正極性のイオンは
開口部４０の幅方向の中心から通孔１０の中心に向う力
を受けるとともに、開口部４０が通孔１０よりも大きく
形成されているから、開口部４０の周辺部から中心部に
向う力を受けることになり、通孔１０に向って有効に収
束される。したがって従来、イオン収束部４を設けない
場合に、拡散されてケーシング２２および電極１２に吸
収されていたイオンを通孔１０に集めることができるか
ら通孔１０を通過するイオンｆｉｔＶＥ度を高くするこ
とができる。したがって本実施例によるイオン流制ｖ４
装置を用いた記録部δは、記録部材に照射されるイオン
流密度が高くなり、ＳＮ比の高い静電潜像が得られると
いう効果がある。

第５図に本発明が適用されてなる他の実施例のイオン流
制御装置の原理的構成図を示す。

この実施例においては、イオン収束部４は、通孔１０よ
りも大きい幅の開口部４００を有する収束電極４０２と
この収束電極４０２を支持する絶縁部材４０４および開
口部４００よりも大きい幅の開口部４１０を有する収束
電極４１２とこの収束電極４１２を支持する絶縁部材４
１４とからなっている。収束電極４０２および収束電極
４１２は、開口部４００、開口部４１０の幅方向の中心
と通孔１０の孔軸が一致するように配置され、収束電極
４０２と収束電極４１２は接触しないようにされている
。

イオン収束電源ｖ５は収束電極４０２に正の電圧を付与
するものであり、収束電極４０２と電極１２とに接続さ
れている。このイオン収束電源Ｖ５により収束電極４０
２は電極１２に対して正の電位となっている。

またイオン収束電源■８は収束電極４１２に正の電圧を
付与するものであり、収束型８ｉ４１２と収束電極４０
２とに接続されている。このイオン収束電源ｖ８により
収束電極４１２は収束電極４０２に対して正の電位とな
っている。その他の構成は第１図に示す実施例と同様で
ある。

この実施例においては、イオン収束電源Ｖ５により収束
電極４０２が電極１２に対して正の電位となるようにし
ているから、収束電極４０２から電極１２に向う方向の
電界が形成されるとともに、イオン収束電源ｖ８により
収束電極４１２が収束電極４０２に対して正の電位とな
るようにしているから、収束電極４１２から収束電極４
０２に向う方向の電界が形成される。

これらの電界によりコロナワイヤ２０から発生した正極
性のイオンは通孔１０に向う、方向に収束される。すな
わち正極性のイオンは、まず収束電極４１２から収束電
極４０２に向う方向の電界により収束され、次に収束電
極４０２から電極１２に向う方向の電界により収束され
て１通孔ｌＯに集められる。

第６図に本発明が適用されてなる他の実施例のイオン流
制御装置の原理的構成図を示す。

この実施例においては、バイアス電源Ｖ７が設けられ、
直流電源Ｖ１および■２の一方の電極はノ曳イアス電ｓ
ｖ７に接続されている。イオン収束″ＩｒＬ源ｖ４の一
方の電極および電極１２もバイアス電源ｖ７に接続され
ている。その他の構成は第１図に示す実施例と同様であ
る。

電極１２．１４および収束電極４２にはイオンを吸収す
る作用があるため１本実施例のようにバイアス電源ｖ７
を設けないと、開口部４０および通孔１０を通過するイ
オンの一部が電極１２．１４および収束電極４２に吸収
され、通孔１０を通過するイオン流密度が低下する欠点
があった６本実施例においてはバイアス電源ｖ７が設け
られ、電極１２、】４および収束電極４２に正のバイア
ス電圧が印加されているから、電極１２、■４および収
束電極４２のイオン吸収を防止でき、通孔ｌＯを通過す
るイオン流密度を第１図に示す実施例の場合よりもさら
に高くすることができる。

第７図に本発明が適用されてなる他の実施例のイオン流
制御装置の原理的構成図を示す。

この実施例は、イオン収束電源ｖ４の電圧を可変とした
ものであり、その他の構成は第６図に示す実施例と同様
である。

この実施例によれば、イオン収束電源ｖ４の電圧を変化
させることができるから、イオン収束のための電界の強
度を変化させることができ、この結果、通孔１０を通過
するイオン流密度を変化させることができる。したがっ
て本実施例によるイオン流制御装置を用いた記録装置は
、記録部材に照射されるイオン流密度を変化させること
により静電潜像の強度を変え、画像全体の濃度の調整を
行うことができる。

また上記実施例ではコロナワイヤ２０は、正のイオン発
生電源■３に接続され、正のイオンを発生するようにな
っているが、負のイオン発生電源に接続し、負のイオン
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負とする場合には、使用する各直
流電源の極性を逆にすればよい。

効　　果 本発明によれば、イオン収束部を設けてイオンを収束さ
せる電界を形成するから、イオン流の密度を高くするこ
とができる。

したがって記録装置に用いることによってＳＮ比ノ高い
高コントラストな画像を得ることができ、また静電潜像
形成に必要な時間を短縮できるから、記録スピードを上
げることができる。

【図面の簡単な説明】

７ＦＳ１図は本発明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、 第２図（ａ）はコロナ放電器側から見たイオン流制御へ
一／　Ｆおよびイオン収束部の一実施例を示す平面図、 第２図（ｂ）は第２図（ａ）と反対側から見たイオン流
制御ヘッドおよびイオン収束部の一実施例を示す底面図 第３図、第４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、 第５図、第６図、第７図は本発明が適用されてなる他の
実施例のイオン流制御装置の原理的構成図である。 主要部分の符号の説明 １、、、、、イオン流制御ヘッド ２　、、、、、コロナ放電器 ３、、、、、スイッチ ４　　、、、、、イオン収束部 １０、、、、、通孔 １２、、、、、電極 １４、、、、、電極 ２０、、、、、コロナワイヤ ２２、、、、、ケーシング ４０、、、、、開口部 ４２・・・・・収束電極 ４００　、４１０　、開口部 ４０２　、４１２　、収束電極 Ｖｌ、　Ｖ２．　、　、直流電源 Ｖ３．、、、、イオン発生電源 ｖ４、ｖ５、ＶＢ、イオン収束電源 Ｖ７．．．．．バイアス電源

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、該通孔をイオンが通過するの
   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、 前記イオン流制御ヘッド手段とイオン発生源との間に配
   置され、前記通孔よりも大きな開口部を有する収束電極
   手段と、 該収束電極手段と前記イオン流制御ヘッド手段との間に
   イオンを収束するための電界を形成するイオン収束電源
   手段を有す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、前記収
   束電極手段は開口部を有する１つの収束電極であること
   を特徴とするイオン流制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記収
   束電極手段は開口部を有する複数の収束電極をイオンの
   通過方向に積層して構成され、該複数の収束電極の開口
   部は前記イオン流制御ヘッド手段から遠いものほど大き
   く形成されるとともに、前記イオン収束電源手段が該複
   数の収束電極間にもイオンを収束するための電界を形成
   するものであることを特徴とするイオン流制御装置。 ４、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
   載の装置において、前記イオン収束電源手段は可変電源
   手段であることを特徴とするイオン流制御装置。 ５、特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
   載の装置において、前記一対の電極および収束電極手段
   はバイアス電源手段によりバイアス電圧を印加されてい
   ることを特徴とするイオン流制御装置。