JPH0715603B2 - 帯電方法 - Google Patents
帯電方法Info
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- JPH0715603B2 JPH0715603B2 JP61128170A JP12817086A JPH0715603B2 JP H0715603 B2 JPH0715603 B2 JP H0715603B2 JP 61128170 A JP61128170 A JP 61128170A JP 12817086 A JP12817086 A JP 12817086A JP H0715603 B2 JPH0715603 B2 JP H0715603B2
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- electrode
- electron
- electrodes
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Description
【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。
〔従来の技術〕 従来、電子写真法において広範に使用されている帯電方
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。
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。
上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。
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
ドッ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
ドッ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、所定方向に並んだ複数の電
極を用いて複数の電子線源から電子線を引き出す工程
と、被帯電体に付与する電荷を制御するために前記複数
の電子線源より放出する電子密度を制御する工程と、を
有し、前記複数の電極に印加される電圧をそれぞれ独立
に時間変調することにより前記電子密度を制御するよう
にしたものである。
極を用いて複数の電子線源から電子線を引き出す工程
と、被帯電体に付与する電荷を制御するために前記複数
の電子線源より放出する電子密度を制御する工程と、を
有し、前記複数の電極に印加される電圧をそれぞれ独立
に時間変調することにより前記電子密度を制御するよう
にしたものである。
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。
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形領域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
保持するた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（B
N）や炭化硅素（SiC）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10は、アルミ（Al）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10-5−10-9Torr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形領域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
保持するた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（B
N）や炭化硅素（SiC）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10は、アルミ（Al）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10-5−10-9Torr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、それぞれのＸ電極６とＹ電極７と
に、アパ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US
P4,259,678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（SiC）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ができる。
に、アパ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US
P4,259,678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（SiC）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ができる。
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
電圧を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12で所定の印加電圧（Vcc）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間に与えられる所定に印加電圧（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
電圧を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12で所定の印加電圧（Vcc）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間に与えられる所定に印加電圧（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手段１をアルミ材か
ら成る円筒15上に、例えばポリエレンテレフタレートを
積層した誘電体ドラム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（Vcc）を
印加することによって、誘電体ドラム14上に設けられた
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15上に、例えばポリエレンテレフタレートを
積層した誘電体ドラム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（Vcc）を
印加することによって、誘電体ドラム14上に設けられた
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上に設けた加速電極11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、誘電体ドラム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。
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上に設けた加速電極11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、誘電体ドラム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。
このように、所定方向に並んだ複数の電子線源５を有す
る固体電子線発生手段１より放出する電子線を誘電体ド
ラム14等の被帯電体に照射して帯電する帯電方法におい
て、所定方向に並んだ複数の電極を用いて上記電子線源
５から電子線を引き出す工程と、被帯電体に付与する電
荷を制御するために上記複数の電子線源５より放出する
電子密度を制御する工程とを有し、上記複数の電極に印
加される電圧をそれぞれ独立に時間変調することにより
上記電子密度を制御するようにしているので、理想的な
階調記録が得られる。
る固体電子線発生手段１より放出する電子線を誘電体ド
ラム14等の被帯電体に照射して帯電する帯電方法におい
て、所定方向に並んだ複数の電極を用いて上記電子線源
５から電子線を引き出す工程と、被帯電体に付与する電
荷を制御するために上記複数の電子線源５より放出する
電子密度を制御する工程とを有し、上記複数の電極に印
加される電圧をそれぞれ独立に時間変調することにより
上記電子密度を制御するようにしているので、理想的な
階調記録が得られる。
本実施例では電子線源として、Pn接合のアパランシェ増
幅作用を利用する型のものを用いたが、本実施例の電子
放出機構は本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。
幅作用を利用する型のものを用いたが、本実施例の電子
放出機構は本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
ることができる。但し、この場合は引き出し電極４を上
記実施例で示したＸ電極６のように複数個設けて、該複
数個の引き出し電極を個別に制御する必要がある。
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
ることができる。但し、この場合は引き出し電極４を上
記実施例で示したＸ電極６のように複数個設けて、該複
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が一次元アレー状に配
置されたものであるが、二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が、二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。
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。
またドッ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
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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 簡 文隆 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 上里 泰生 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 袴田 勲 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−4048（ＪＰ，Ａ) 米国特許4259678（ＵＳ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】所定方向に並んだ複数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線を被帯電体に照
射し、被帯電体を帯電する帯電方法において、 所定方向に並んだ複数の電極を用いて前記電子線源から
前記電子線を引き出す工程と、被帯電体に付与する電荷
を制御するために前記複数の電子線源より放出する電子
密度を制御する工程と、を有し、前記複数の電極に印加
される電圧をそれぞれ独立に時間変調することにより前
記電子密度を制御することを特徴とする帯電方法。
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 JPS62286073A (ja) | 1987-12-11 |
| JPH0715603B2 true JPH0715603B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=14978133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61128170A Expired - Fee Related JPH0715603B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 帯電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715603B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4484382B2 (ja) * | 2000-04-13 | 2010-06-16 | 株式会社リコー | 帯電器および画像形成装置 |
| JP4823429B2 (ja) * | 2001-03-21 | 2011-11-24 | 株式会社リコー | 電子放出装置、帯電装置および画像形成装置 |
| US7466942B2 (en) * | 2006-04-06 | 2008-12-16 | Xerox Corporation | Direct charging device using nano-structures within a metal coated pore matrix |
| JP6105364B2 (ja) * | 2013-04-19 | 2017-03-29 | シャープ株式会社 | 電源装置及び電子放出装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Family Cites Families (1)
| 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 |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP61128170A patent/JPH0715603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62286073A (ja) | 1987-12-11 |
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