JPS6319265A - 帯電方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、帯電方法、特に、固体電子線発生装置を用い
た帯電方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、この袖の固体電子線発生装置は、例えば、特公昭
５４−３０２７４号公報、特開昭５４−１１１２７２号
公報（米国特許第４゜２５９．６７８号明細書）、特開
昭５６−１５５２９号公報（米国特許第４，３０３．９
３０号明細書）、あるいは、特開昭５７−３８５２８号
公報等に開示されている。

また、この種の帯電方法として、従来、例えば電子写真
法等において広く実用化されている方法は、コロナ帯電
器を利用する帯電方法であり、電子写真プロセスにおい
ては、例えば感光体等の再帯電部材に−様な表面電位を
与えるような帯電方法が一般的であった。

また、例えば米国特許第４．１５５．０９３号明細占に
開示されている帯電方法は、放電を利用した帯′北方法
を用いて、可帯電部材表面に、遊択的に帯電する方法で
あった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような従来の帯電方法にあっては
、例えば、前記第１例のコロナ帯電器を利用する方法は
、再帯電部材上に−様な表面電位を与えることはできる
が、任意の帯電パターンを形成することができず、また
、面記第２例の放電を利用する帯電方法は、帯電装置の
特性上から、可帯電部材表面の複数の部位に、同■２ｆ
に異なる表面電位を付与することは不可「）シであった
。

本発明は、以上のような局面にかんがみてなされたもの
で、従来にはなかった全く新しい機能を備えた帯電方法
を提供することにより、超高粒細な任意の帯電パターン
が１：すられると共に、各ドツト毎に帯電量を制御可能
とすることを目的としている。

〔問題点を解決−「るための手段〕

このため、本発明においては、複数個の電子線源を備え
た固体電子線発生手段より流出した電子線を、可帯電部
材表面に照射して帯電する帯°１゛ニ方法において、前
記固体電子線発生手段が、電子レンズを構成する複数組
の電極を設け、これら電極に印加する電圧をそれぞれ独
立に変化させるようにすることにより、前記目的を達成
しようとするものである。

〔作用〕

以上のような帯電方法によれば、再帯電部材上の任意の
帯電パターンを形成することができ、また、ドツト単位
で帯電量の制御が可能となる。

（実施例〕 以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図ないし第４図は、本発明の実施例に使用した帯電
装置を示すもので、本発明の実施例に使用した帯電装置
を示すもので、第１図は、基板の平面図、第２図は表面
板の平面図、第３図および第４図はそれぞれ第１図のＸ
−Ｘ線およびＹ−Ｙ線断面矢視図である。

（構成） 第１〜４図において、ＳＵは、各電子線源ＥＢＩ、ＥＢ
２．ＥＢ３．・・・・・・の本体である基板であり、本
実施例においては、ｎ形のシリコン基板を用いてイル。

％Ｘ１．ＥＸ２．ＥＸ３．　・−−−−−は、Ｘ方向の
選択を行う各Ｘ電極であり、これら各Ｘ電極は、それぞ
れ、高ドープｎ影領域ＨＤＩ、ＨＤ２．ＨＤ３．　・・
・・・・に接続されている。また、ＥＹは電極であり、
各Ｘ電極と同様、そわぞれ接点領域を介して、高トープ
ｐ形通路ＰＰに接続されている。各Ｘ電極ＥＸＩ。

ＥＸ２．ＥＸ３．・・・・・・とＹ電極ＥＹとは、Ｘ−
Ｙマトリックスを構成しており、その各交点に各電子線
源ＥＢＩ、ＥＢ２．ＥＢ３．・・・・・・が形成されて
いる。

基板ＳＵ上には、絶縁層ＩＬを介して引出し電Ｊ！ＰＥ
１ａ、ＰＥ１ｂ；ＰＥ２ａ、ＰＥ２ｂ；ＰＥ３ａ、ＰＥ
３ｂ；・・・・・・が配設されている。また、基板ＳＵ
と相対向し、所定の厚さのスペーサを介して、薄板であ
る表面板ＦＰが配設ざね、表面板ＦＰ上には、各加速電
極ＡＥが配設されると共に、各電子線源ＥＢＩ、ＥＢ２
．ＥＢ３．・・・・・・より流出した電子ｅ−（第３図
）が照射される部位は、電子透過性部材が用いられて、
いわゆる“電子窓”を形成している。電子窓の材料とし
ては、Ｎｉ等の金属薄膜や、ＢＮ、ＳｉＣのフィルムが
適当である。

基板ＳＵと表面板ＦＰとの間の空間は、電子を所望のエ
ネルギーに加速するために真空とする必要があるが、こ
の圧力は、通常１０−Ｓ〜１０−９Ｔｏｒｒ程度である
ことが望ましい。このような圧力を維持し得るよう、基
板ＳＵと表面板ＦＰとを気密封止すると共に、通常、電
子管は使用されるバリウムゲッタを封入すると、さらに
真空気密性が向上する。

（動作） つぎに、以上のような構成において、各Ｘ電極ＥＸ１．
ＥＸ２．ＥＸ３．−−−・−と、Ｙ電極ＥＹとの間に、
各電子線源ＥＢＩ、ＥＢ２．ＥＢ３．−・・・・・のｐ
−ｎ接合部で、電子なだれ増倍作用（アバランシェ・マ
ルチプリケーション）が生ずるような電圧ＶＣを印加し
、引出し電極ＰＥ　１　ａ。

ＰＥＩ　ｂ’；　ＰＥ２ａ、ＰＥ２ｂ　；　ＰＥ３ａ。

Ｐ　Ｅ　３　ｂ　；−−−−−−ニ、ある大きさく７）
　？？Ｅ圧Ｖ、（ただしＶｐ＞Ｖｃ）を与えることによ
り、各電子線源。

ＥＢＩ、ＥＢ２．ＥＢ３．・・・・・・と各Ｙ電極ＥＹ
とはＸ−Ｙマトリックスを構成しているため、上記各Ｘ
電極と各Ｙ電極とを、それぞｔ′Ｌ適当に選択すること
により、任意の電子線源ＥＢ１．ＥＢ２゜ＥＢ３．・・
・・・・より電子を取出すことができる。

例えば、Ｘ電極ＥＸとＹ電極ＥＹとの間に電圧ＶＣを印
加すれば、電子線源ＥＢ２より電子が流出する。つぎに
、加速電極ＡＥに所定の電圧を印加しておくことにより
、各電子線源ＥＢより流出した電子は、所望のエネルギ
ーまで加速され、表面板ＦＰの各′ζ電子窓透過する。

例えば、電子窓として、厚さｌμｌのＳｉＣを用いた場
合、各加速電極ＡＥに２５ｋｖの電圧を印加することに
より、９０％の電子をこの帯電装置の外に取出すことが
できる。

本実施例においては、引出し電極Ｐεが、電子レンズを
構成している。すなわち、各引出し電極ＰＥ１ａとＰＥ
１ｂ；ＰＥ２ａとＰＥ２ｂ：ＰＥ３ａとＰＥ３ｂ、・・
・・・・は、それぞれ対を成しており、各組の対の７に
極に電位勾配を持たせることにより、各゛電子線ｆｉＥ
Ｂより円形状に流出する電子線を、ある範囲内で歪ませ
たり、偏向させたり、あるいはそれらの双方を行い、所
望通りに、はぼ−点に収束させることができる。

第５図は、上述のような各引出し電極ＰＥ対のレンズ作
用を、模式的に示した説明図である。引出し電極ＰＥ１
ａに印加する電圧を■Ｐ　ｌ　＋電極ＰＥ１ｂに印加す
る電圧を（■２．＋△Ｖ）とすると、△ｖ＝Ｏｖの場合
は、（八）図に示すように、電子線源ＦＢＩより流出す
る電子線は、はぼ平行となる。また、△■の値を適当に
設定することにより、ＣＢ）図に示すように、誘電体ド
ラムＤＲ（後述第６図）上の実質的に一点に収束させる
ことができる。すなわち、△■の値を変えることにより
、ドラムＤＲ上に照射される電子線のスポット径が変る
ので、ドラムＤＲ上の表面電荷密度を制御することがで
きる。

（応用例） 第６図に、前述の帯電装置ＭＥＢを、ＡＩの円筒Ｅ　Ｄ
上に、例え４’ｚｐＥＴ（ポリエチレンテレフタート）
等の誘電体層を積層した誘電体ドラムＤＲに、Ｘ方向軸
を円筒釉線に平行にドラムＤＲに対向して配設して、ド
ラムＤＲ表面を帯電させる場合の、例えば電子写真プロ
セス応用の斜視図を示す。

誘電体ドラムＤＲを回転させながら、各Ｘ電極ＥＸＩ、
ＥＸ２．ＥＸ３．−−・−・を、任意に選択することに
より、ドラムＤ、Ｒ上に所望の帯電パターンを形成する
ことができる。また、各電子線源ＥＢごとに、各引出し
電ｉＰＥに印加する電圧を設定するための：し制御手段
を設けて、ドツト単位で帯電量を制御することができる
。

（他の実施例） 前記実施例においては、電子線源ＥＢとして、ｐ−ｎ接
合の電子なだれ増倍作用を利用する形式の素子を用いた
か、本発明原理においては、電子流出機構自体は本質的
なものではなく、したがって、電子線源として、他の公
知のｐ−ｎ接合の負仕事関数（ネガティブ・ワーク・フ
ァンクション）を用いたものや電界放出（フィールド・
エミッション）形等の固体電子線源を用いても、同様の
効果が１：ンらねる。

また、面記実施例において用いた帯電装置は、各引出し
電極ＰＥにレンズ機能を持たせているが、各加速電極Ａ
Ｅに電子レンズの機能を持たせても、本発明原理の帯電
方法を実現することができる。

（実施例の効果） 以上の各実施例による帯電方法においては、再帯電部材
上に任意の帯電パターンを形成することができ、また、
このように形成された帯電パターンを電子写真プロセス
における静電潜像とし、トナー等の現像剤を融着させる
ことによって調色し、占通紙に転写することによりハー
ドコピーも可能となる。また、特に、ドツト単位で帯電
量の制御が可能なため、理想的な画像階調記録が得られ
る。

さらにまた、各実施例の固定電子線発生装置は、いわゆ
る半導体プロセスによって製造されるので、各電子線源
を高密度に集積することができるため、電子写真プロセ
スに応用すれば、従来にない超高精密記録が実現できる
。

（発明の効果） 以上、説明してきたように、本発明の帯電方法によれば
、再帯電部材上に、任意の帯電パターンを形成すること
ができ、かつ、ドツト単位で帯電量のルＪ御が可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は、本発明の実施例に使用した帯電装置に係
り、第１図は基板の平面図、第２図は表面板の平面図、
第３図および第４図は、それぞれ第１図のＸ−Ｘ線およ
びＹ−Ｙ線断面矢視図、第５図（Ａ）　、　ＣＢ）は、
本実施例の引出し電極のレンズ作用説明図、第６図は、
本発明の一実施形悪斜視図である。 ｓｕ　：２！板 ＥＢＩ、ＣＢ２．ＣＢ３．−＝・＝：電子線源ＥＸＩ、
ＥＸ２．ＥＸ３．−−−・−：　ｘ電極ＥＹ：Ｙ電極 ＰＥｆａ、ＰＥｌ’ｂ；ＰＥ２ａ、ＰＥ２ｂ；ＰＥ３ａ
、ＰＥ３ｂ　：−−−−：引出し電極ＡＥ＝加速電極 ＦＰ：表面板（８板） ＤＲ：誘電体ドラム（再帯電部材χ 第　２　図 Ａε 埠１国のＸ−Ｘ！！断面処視図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の電子線源を備えた固体電子線発生手段よ
   り流出する電子線を、可帯電部材表面に照射して該表面
   を帯電する帯電方法であって、前記固体電子線発生手段
   が、電子レンズを構成する複数組の電極を備え、該複数
   組の電極に印加する電圧をそれぞれ独立に変化させるこ
   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. （２）前記固体電子線発生手段は、複数個の電子線源を
   その上に配設した基板と対向して所定間隔で薄板を設け
   、かつ、該薄板と前記基板との間の空間が実質的に真空
   となるよう封止された固体電子線発生手段であって、前
   記薄板の一部を電子透過性部材により構成すると共に、
   該薄板上に電極を配設し、前記電子線源と該電極間に所
   定値の電圧を印加し、該電子線源より流出した電子を加
   速して前記固体電子線発生装置外に取出すようにしたも
   のであ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。