JPH01226352A - イオンプリンタ - 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、電子写真式プリンタの一種であるイオンプリ
ンタに関するものである。

従来の技術 近年、レーザプリンタに代表される電子写真式プリンタ
の発達には目覚しいものがあり、特に最近は従来の文字
を印字する機能に加えて絵や図等の画像を印画する能力
に技術の焦点は移っている。

今後は更にカラー化へと進んで行くものと思われるが、
これら画像に関する機能について言えばイオンプリンタ
は最も適した方式のプリンタであると言える。

以下に従来のイオンプリンタについて説明する。

第７図は従来のイオンプリンタの静電潜像形成部の原理
図である。１はイオンを発生させるためのイオン発生部
であり、通常タングステンワイヤ２と金属製の外部電極
３から構成されるコロトロンが使用される。タングステ
ンワイヤ２と外部電極３との間には第１の電源４が電気
的に接続され名。５は制御電極板であり、第８図はその
部分拡大図である。制御電極板５はスリット６を有して
おり、制御電極板５には主走査方向分解能に応じた等ピ
ッチ間隔の櫛歯状パターン電極７がエツチング等の手段
で形成される。パターン電極７は制御電極板５０片面の
みに設けられ、コモン電極８はすべでのパターン電極７
と対向するように制御電極板５のもう一方の面に設けら
れている。パターン電極７とコモン電極８の間には各々
のパターン電極７に独立に電位を与えるドライバ集積回
路（以下ＩＣという）９が接続され、更にドライバＩＣ
９には印画データを出力する制御回路１０が接続される
。１１は制御電極板５を駆動する第２の電源である。１
２は表面に絶縁層を有する誘電体ドラムであり、例えば
アルマイト処理を施したアルミ管より作られ、第１の電
源４と直列接続される第３の電源１３に接続される。こ
の他イオンプリンタを構成するには、現像定着プロセス
、クリーニングプロセス、除電プロセス等にかかわる多
（の構成要素が必要であるが、これらのプロセスは他の
電子写真式プリンタとほとんど同様であり、また本特許
の主題はイオンプリンタの最も特徴的な静電潜像形成プ
ロセスにあるので、本説明では省略する。

以上のように構成されたイオンプリンタについて、以下
にその動作を説明する。第１の電源４はコロトロン１の
外部電極３とタングステンワイヤ２との間に高電圧を供
給し空中放電させる。これによりコロトロン１内には大
量のイオンが発生する。

ドライバＩＣ９と第２の電源１１により、コモン電極８
がパターン電極７より高電位に保たれると、パターン電
極７とコモン電極８間には第９図に示す様な電界が発生
し、イオンはそのほとんどがスリット６を通過すること
が出来ない。よってコロトロン１で発生したイオンが誘
電体ドラム１２に到達することはない。ここで制御回路
１０が所定のデータに従ってドライバＩＣ９を駆動する
と、ドライバＩＣ９はスーツに準じてＯＮすべき７パタ
ーン電極７にのみ第２の電源１１の電位が与えられるよ
うに選択動作する。即ち選択されたパターン電極７とコ
モン電極８間には第１０図に示す様に第２の電源１１に
よる電界が発生し、この電界による電気力線は選択され
たパターン電極７に対応するスリット６ａ部に集中する
。これによりコロトロン１内に発生したイオンはスリッ
ト６ａ内に導かれ、通過したところで更に第３の電源１
３によるコモン電極８と誘電体ドラム１２間の電界によ
って誘電体ドラム１２上へ移動する。以上のようにして
同時に特定のパターン電極を制御してやれば誘電体ドラ
ム１２上にはイオンによる静電潜像が１ライン分形成さ
れることになり、続いて誘電体ドラム１２を回転させ、
同様な動作を行なうことにより所定のデータに従った静
電潜像を完成する。また場合によってはドライバＩＣ９
を制御する際、パターン電極７とコモン電極８間の電圧
を段階的に変化させ、スリット６を通過するイオン量を
制限することにより誘電体ドラム１２の各点毎の帯電量
を変化させることが出来る。これによって階調画像を得
ることができる。以降、現像プロセスで誘電体ドラム１
２上にトナーが載せられ、転写プロセスでそのトナーイ
メージが紙に転写される。更に定着プロセスでトナーが
紙に定着されるとともに誘電体ドラム１２はクリーニン
グ及び除電され一連の動作を完了する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では、制御板に主走査方向
分解能に応じたピッチ間隔でパターン電極を構成しなけ
ればならず、よって現在一般的である分解能３００ｄｐ
　ｉ　（ビット・パー・インチ：１インチ当たりのビッ
ト数）の例で見ると、パターン電極のピッチは８５μｍ
程となり、よってパターン電極幅は５０μｍ程度と非常
に微細なものとなり、さらにはこれがある長さ例えばＪ
Ｉｓに規程するＡ４の用紙に記録する場合であれば２１
０ｍｍ程度必要であるため、このパターン電極をエツチ
ング等で作成することは精度を確保する上や品質管理上
、非常に困難であり歩留まりの悪さと多大のコストアッ
プを招いていた。またパターン電極間隔が狭いため電気
的干渉も無視できないものであった。将来的にはプリン
ターはますます高密度化に向かうことは間違いなく、よ
ってこの問題点は更にクローズドアップされてくること
は疑うべくもない。

課題を解決するための手段 本発明は、スリットを通過するイオンの量をそれぞれ独
立して制御する複数の電極をスリットの両側に有する電
極板を備え、スリットの一方に配置された制御電極とス
リットの他方に配置された制御電極とが互に対向しない
ように夫々の電極の延長線を互にずらすように各電極を
配置したものである。

作用 本発明は上記構成により、パターン電極の間隔密度は主
走査方向ドツト密度の半分でよいためパターン電極の形
成も楽になり精度も出し易いため歩留まりもよく、コス
トダウンも期待できる。２また隣り同志のドツトに対応
する電極が制御板の同一面部上にないために、物理的あ
るいは電気的干渉が少なく設計上の自由度が大きい。

実施例 第１図は本発明の一実施例におけるイオンプリンタの静
電潜像形成部の部分斜視図である。１はコロトロン、２
はタングステンワイヤ、３は外部電極、６はスリット、
９はドライバＩＣ，１２は誘電体ドラムであり、これら
は従来例と同様のものであるので説明を省略する。１４
はスリット６を有する制御板であり１５は制御板１４上
に位置し主走査方向のドツト間隔の倍の間隔で並んだパ
ターン電極で、各パターン電極１５はそれぞれ独立して
ドライバＩＣ９より制御され、対向する電極はスリット
６を介して互い違いに位置している。

１６は制御板１４上に位置するコモン電極である。

以上のように構成されたイオンプリンタについて、以下
にその動作を説明する。

第１の電源４はコロトロン１の外部電極３とタングステ
ンワイヤ２との間に高電圧を供給し空中放電させる。こ
れによりコロトロン１内には大量のイオンが発生する。

ドライバＩＣ９により、第２の電源１１がコモ電極１６
およびパターン電極１５に接続されるとコモン電極１６
がパターン電極１５より高電位に保たれるため、パター
ン電極１５とコモン電極１６間には第４図に示す様な電
界が発生する。スリット６内の電界によってコロトロン
１の発生するイオンの通過を防ぐようにパターン電極１
６に加えられる第２の電源１１の電圧を高（設定する。

するとイオンはそのほとんどがスリット６を通過するこ
とが出来ない。よってコロトロン１で発生したイオンは
誘電体ドラム１２へ到達することはない。ここで制御回
路１０が所定のデータに従ってドライバＩＣ９を駆動す
ると、ドライバＩＣ９はデータに準じてＯＮすべきパタ
ーン電極１５ａに第２の電源１１の電位を与えるように
選択動作する。即ち選択されたパターン電極１５ａとコ
モン電極１６間には第２の電源１１による電界が発生し
、第５図に示すようにこの電界による電気力線は選択さ
れたパターン電極１５．ａに対応するスリット６ａに集
中する。これによりコロトロン１内に発生したイオンは
スリット６内に導かれ、通過したところで更に第３の電
源１３によるコモン電極１６と誘電体ドラム１２間の電
界によって誘電体ドラム１２上へ移動する。隣接ドツト
静電潜像形成担当パターン電極は先はどのパターン電極
１５ａとはスリットを介して反対側の制御板１４上の１
５ｂとなり１５ａと全く同様の原理で誘電体ドラム１２
上のドツト潜像のＯＮ、ＯＦＦを行なう。以上のように
して誘電体ドラム１２上にはイオンによる任意の静電潜
像が１ライン分同時に形成されることになる。よって誘
電体ドラム１２を回転させながら、同様な動作を行なう
ことにより所定のデータに従った静電潜像を完成する。

また場合によってはドライバＩＣ９を制御する際、パタ
ーン電極７とコモン電極１６間の電圧を段階的に変化さ
せ、スリット６を通過するイオン量を制限することによ
り誘電体ドラム１２の各点毎の帯電量を変化させること
が出来る。これによって階調画像を得ることができる。

もちろん制御電極への電圧印加時間を制御することによ
っても階調制御が可能なことは言うまでもない。以降、
現像プロセスで誘電体ドラム１２上にトナーが載せられ
、転写プロセスでそのトナーイメージが紙に転写される
。更に定着プロセスでトナーが紙に定着されるとともに
誘電体ドラム１２はクリーニング及び除電され一連の動
作を完了する。なお以上の実施例ではパターン電極１５
は制御電極板１４の片面に設けられているが第２図に示
すように両面に設けても実現化可能であるし、また第３
図に示すように一方の制御電極板１４の上面に設けたパ
ターン電極１５と他方の制御電極板１４の下面に設けた
コモン電極１６を対向させている場合でも第６図に示す
ような電気力線が発生するため実現可能である。

さらには本発明ではタングステンワイヤー２と外部電極
３との間でイオンを発生させる方式であるがもちろんタ
ングステンワイヤ２とパターン電極もしくはコモン電極
間の放電でイオンを発生させても効果が変わらないこと
は明かである。

発明の効果 本発明は、スリットを通過するイオンの量を制御するそ
れぞれ独立して制御電圧の与えられる複数の電極をスリ
ットの両側に有する電極板を備え、スリットの一方に配
置された制御電極とスリットの他方に配置された制御電
極とが互に対向しないように夫々の電極の延長線を互に
ずらすように各電極を配置にしたものであり、主走査方
向のドツトピッチに対して制御板上に形成するパターン
電極のピッチを半分の密度にすることができるためエツ
チング等で楽に電極を形成することができ、各電極のピ
ッチを粗くできるため精度も出し易い。

また歩留まりもよ（、コストダウンも期待できる。

逆の見方をすればほぼ同一精度で倍の分解能のヘッドが
製作可能となる。さらには、となり同志のドツトに対応
する電極がスリット片側の電極上にないため、１ドツト
当りのパターン電極の幅がドツトピッチと同一か、望め
ばそれ以上も可能であるため設計上の自由度が太き（、
がっ電気的にも電気力線の干渉が少なく隣接ドツト間の
クロストークが非常に少ない優れたイオンプリンターで
ある。尚、本明細書においてはイオンプリンタの現像プ
ロセス以降の説明を省略したが、現像プロセス以降につ
いてはトナーを使う方式、あるいは静電記録紙を使う方
式など色々な方式があるものの、本発明は何れの方式に
ついても利用可能であることは明かである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるイオンプリンタの要
部斜視図、第２図は本発明の他の実施例の制御板の拡大
斜視図、第３図は本発明のさらに他の実施例の制御板の
拡大斜視図、第４図および第５図は本発明のイオンプリ
ンタの制御電極板の拡大側断面図、第６図は本発明のイ
オンプリンタの他の実施例の制御電極板の側断面図、第
７図は従来のイオンプリンタの要部側面図、第８図は同
１・・・コロトロン　　　２・・・タングステンワイヤ
３・・・外部電極　　　　　　　　４・・・第１の電源
５．１４・・・制御板　　　　　　　６・・・スリット
７．１５．１５ａ・・・パターン電極 ８．１６・・・コモン電極 ９・・・ドライバＩＣ１０・・・制御回路１１・・・第
２の電源　　　　　１２・・・誘電体ドラム１３・・・
第３の電源 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図 第　３！！Ｉ ｆ、り 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. イオンの発生手段と、前記イオンの発生手段より発生し
   たイオンを通過させるスリットを有するとともにそれぞ
   れ独立して与えられる電圧によって前記スリットを通過
   するイオンの量を各々制御する複数の電極を前記スリッ
   トの両側に有する電極板を備え、前記スリットの一方に
   配置された制御電極と前記スリットの他方に配置された
   制御電極とが互に対向しないように夫々の電極の延長線
   を互にずらして各電極を配置したことを特徴とするイオ
   ンプリンタ。