JPH0216064A - デジタル・イオノグラフィック・プリント装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はイオノグラフィツク型プリンタに関し、特に同
期移動するイオン開孔を備えた改良型高速イオノグラフ
インクプリンタに関する。

（従来の技術と課題） Ｆｏｔｌａｎｄ等の米国特許第４，３６５，５４９号に
示されているような電子写真式トランスファーつまリイ
オノグラフィックプリンタは、一般に誘電性の被覆つま
り層を有する導電性ドラムで、その上にプリントすべき
像の静電潜像がイオン付着プロセスによって形成される
誘電性の電荷受容体を用いている。その後、潜像は現像
ステーションで現像され、コピーシートに転写さらに定
着されて、完成プリントを与える。

イオン付着によって静電潜像を形成するため、一般にイ
オン発生器と呼ばれるイオン源が設けられている。イオ
ン源と電荷受容体との間に介設された制御電極が、プリ
ントすべき像を表す像入力信号に応じて、電荷受容体に
向かうイオンの流れを調整する。

しかし、上記したようなイオノグラフィツクプリンタに
おける処理速度は、プリンタの特定現像システム用に、
充分な大きさの電荷を電荷受容体上に付着するイオン付
着サブシステムの能力によって制限される。現在のイオ
ノグラフィツクプリンタでは、イオン付着開孔のサイズ
が固定されている。従って、イオン付着時間はイオン付
着開孔の有効幅とシステムの処理速度との間の関係によ
って制限される。そのため、開孔一定のシステムで処理
速度を高めるのには、イオン電流の密度も同様に高めら
れる必要がある。

イオノグラフィ−の技術分野において、Ａｎｄｏ（７）
米国特許第４．０４６，４６６号は、トランスアースク
リーンを露出するのに光レンズ露出を用いた電子写真シ
ステムを開示している。しかし、このＡｎｄｏ特許のシ
ステムは、第１の基材層、第２の光導電性層、及び第３
の絶縁体層から構成された特別の３層スクリーンを必要
とし、さらにまずスクリーンが帯電された後、コロトロ
ンによって同時に像形成及び除電され、次いで−様な光
放射に露出されて、Ａｎｄｏ特許の電荷受容体上のイオ
ン付着を変調するのに使われる一時的な静電潜像を形成
するという比較的複雑な処理システムを伴っている。

この分野におけるその他の先行特許には、下記のものが
含まれる：　　Ｇｒｅｔｃｈｅｖの米国特許第４．４９
４，１２９号には、オフセットされたイオン付着オリフ
ィスを持つプリントカートリッジが開示されている：　
Ｔａｒｕｍｕｉ等の米国特許第４，４３０，６６１号に
は、並列な像信号入力用に複数のブロックに分割された
イオン電流変調電極を持つイオノグラフィツク装置が開
示されている：　Ａｎｄｏｕの日本出願筒５４−１５７
４７号には、静電像が形成される開光感知スクリーンを
第１の遅い速度で回転し、像受取部材へ向かうイオン電
流が変調される間は第２の速い速度で回転する２速度式
のイオノグラフインク装置が開示されている：　Ｙｏｓ
ｈｉｄａの日本出願筒５４−５４６３７号には、像担持
スクリーンと像受取部材との間に介設されたシールドを
持つイオノグラフィツク装置が開示されている。Ｇ。

１、　ｐｒ６ｓｓｍａｎによる「光制御式イオン流電子
写真」（電子写真に関する第２回国際会議、米国ワシン
トン特別区、１９７３年ｌθ月２４−２７日）では、荷
電粒子の軌道を制御して、イオン流の直径を制御する静
電場を開孔内に形成する方法が論じられている。

（課題を解決するための手段） 上記の従来技術に対し、本発明は、移動するイオン付着
開孔、単純化されたスクリーン構造、及びデジタル信号
入力を備えた高速のデジタルイオノグラフィツクプリン
ト装置で、導電性基材と、プリントすべきコピーの静電
潜像がイオン付着によってその上に形成される静電的に
帯電可能な外側層とを備えた像形成部材；該像形成部材
に対して予め設定された離間作動関係で位置する複数の
開孔を備えたスクリーンで、光導電性の外側層を持つ導
電性素材のベースを有、するスクリーン；該スクリーン
の光導電性層を−様な電荷レベルに帯電する手段；像形
成部材とスクリーンを相互に同期して移動する駆動手段
；スクリーンに関して像形成部材と反対側に位置した固
定のイオン付着室で、該室が細長いイオン放出スロット
を持ち、イオンが咳室からスロットを通って像形成部材
に至り像形成部材上に静電潜像を作成する；前記室内の
イオン源；高強度の像書込ビーム；プリントすべき像を
表す像信号に応じて書込ビームを変調する手段；及びス
クリーンを横切って書込ビームを走査し、スクリーンを
露出して、像信号で表された像の静電潜像をスクリーン
上に与える手段で、スロットを通るその後のスクリーン
の移動が、スクリーン上の静電潜像の電荷パターンに従
ってスロットを通るイオンの流れを変調し、同じ静電潜
像を像形成部材上に形成する；を備えたプリント装置を
提供するものである。

（実施例） 添付図面の第１−３図を参照すれば、番号１０で全体を
示した本発明のイオノグラフィツク型プリンタが示しで
ある。プリンタ１０は、静電的に帯電可能な誘電性被覆
つまり誘電性層２８を持つ導電性ドラムつまり円筒体２
９の形の誘電性電荷受容体２７で構成された像形成部材
を有する。電荷受容体２７は適切なハウジング（図示せ
ず）内で、実線の矢印で示した方向に回転自在に適切に
支持されている。加圧円筒体つまりローラ３０が、電荷
受容体２７の下方に回転可能に支持され、転写／定着ス
テーション２５において電荷受容体２７と動作関係に入
り、ローラ３０は電荷受容体２７と協働してコピーシー
ト３２が通過するニップ（狭間隙間）を画成する。

転写／定着ステーション２５の上流側にローラ対３４、
転写／定着ステーション２５の下流側にローラ対３６が
それぞれ設けられ、転写／定着ステーション２５におい
てコピーシート３２を電荷受容体２７と転写関係にしま
たそこから離反させる。コピーシート３２は、シート送
り手段を持つ用紙トレイ　（図示してない）等の適切な
供給源から供給され、シート送り手段は、１枚または複
数枚のコピーシートを電荷受容体２７上の像と整合する
タイミングでローラ対３４へと前方に前進させ、転写／
定着ステーション２５へ送るように作動される。

磁気現像ローラ４０が現像ステーション３９に設けられ
、電荷受容体２７上に形成された静電潜像を転写前に現
像する。現像ローラ４０は、電荷受容体２７上に静電像
を現像するのに使われるトナーの供給源を内部に持つ現
像器ハウジング（図示せず）内に、回転自在に装着され
ている。現像ローラ４０は、点線の矢印で示すように、
電荷受容体２７と反対の方向に回転する。電荷受容体２
７、加圧ローラ３０、ローラ対３４．３６、及び磁気現
像ローラ４０は、適切なモータ（図示せず）と駆動連結
され、回転される。

電荷受容体２７の外周から残留つまり使われずに残った
トナー粉末を除去するために、スクレーバブレード４５
が設けられる。ブレード４５が電荷受容体２７の表面と
係合してそこからトナーを拭い取る。ブレード４５の下
流側に適切な消去装置４６が設けられ、電荷受容体２７
上に残っている残留電荷を除電する。

プリンタ１０の電荷受容体２７はドラムの形で図示し説
明したが、ベルトなど他の種類の電荷受容体も考えられ
る。

その後、電荷受容体２７の誘電性層２８に形成された静
電潜像が現像ローラ４０によって現像され、電荷受容体
の外周上にトナー粉末像を形成する。次いで、トナー粉
末像が転写／定着ステーション２５で、円筒体（電荷受
容体）２７とローラ３０との間の加圧係合によってコピ
ーシート３２へ同時に転写及び定着される。電荷受容体
の外周に付着したままの残留トナー粉末は全てスクレー
パブレード４５によって除去され、電荷受容体外周上の
残留静電像の電荷が全て消去装置４６によって中性化さ
れる。

電荷受容体２７の静電的に帯電可能な層２８に対するイ
オン付着の制御は、外側のイオン付着制御スクリーン５
０と、イオン放電スロット６２を含む内側のイオン源６
０との組合せによって行われる。円筒体の形のスクリー
ン５０は、小さい開口つまり穴５３を持つ導電性基材５
２で構成され、その外側に導電性被覆５１が施されてい
る。スクリーン５０の基材５２は接点ブラシ５４を介し
て、電気バイアス５５の適切な発生源に接続されている
。スクリーン５０は電荷受容体２７の表面に対して所定
の離間関係で配置され、適切な手段（図示せず）によっ
て電荷受容体２７の回転軸と平行な軸を中心に回転自在
に支持されている。動作に必要な所定の離間関係をスク
リーン５０と電荷受容体２７の誘電性表面２８との間に
達成しながら、スクリーン５０を電荷受容体２７と同期
駆動するため、スクリーン５０の両端部５６はわずかに
大きい直径を有する。スクリーンの端部５６は、それと
対向して位置した電荷受容体２７の各部分上に載置され
つまりその上に載って移動し、スクリーン５０の残部を
電荷受容体２７の誘電性表面２８から離間させると共に
、電荷受容体２７と同期してスクリーン５０を回転させ
る。

接点または摩擦駆動系はスクリーン５０を電荷受容体２
７と同期して駆動するものとして説明したが、スクリー
ン５０はギヤ、ベルトなど他の種類の駆動機構によって
駆動してもよい。この場合、スクリーン５０は電荷受容
体２７と接触またはタッチしなくてもよい。

イオン源６０は、所定幅の細長いイオン付着スロット６
２を持つ適切な誘電性材料からなる円筒状部材６１を有
する。電荷受容体２７の表面２８と対向して面したスロ
ット６２は、電荷受容体２７の像形成幅と等しいかまた
はそれよりわずかに長い長さを持つ。円筒状部材６１は
スクリーン５０の内径よりわずかに小さい直径を持ち、
部材６１の縦軸がスクリーン５０の縦軸と平行になるよ
うに、適切な支持手段（図示せず）によってスクリーン
５０内の所定の固定位置に支持される。

長さ方向に沿って所定量のイオンを発生するコロノード
（ｃｏｒｏｎｏｄｅ）ワイヤ７０が、部材６１のスロッ
ト６２と所定の離間関係で部材６１内に配設されている
。コロノードワイヤ７０のイオン放射長さはスロット６
２の長さとほぼ等しく、ワイヤ７０の軸はスロット６２
と平行である。ワイヤ７０は適切な電位源７２に接続さ
れている。明らかなように、スクリーン５０が穴５３を
通るイオンの流れを調整及び制御し、ひいてはスロット
６２を通って電荷受容体２７の表面２８に至るイオンの
流れを制御する。コロトロン（帯電器）７６が、露出前
に、スクリーン５０の光導電性層に一様な静電電荷を与
える。

高速のデジタルプリントを与えるため、ラスター出力ス
キャナ８０が設けられている。スキャナ８０は、レーザ
８２など高い強度の光源を備えている。多角形８４の形
をした回転ミラーが設けられ、レーザ８２から出力され
たビーム８３を、スクリーン５０の幅を横切って走査つ
まり掃引する。

音響−光学的（Ａ１０）変調器８８などの適切な変調器
が、例えばメモリ９０から得られる像信号入力に応じて
ビーム８３を変調する。その他の像信号源、例えば原稿
スキャナ、通信チャネルなども考えられる。言うるでも
なく、適切な光学手段（図示せず）がビーム８３を多角
形８４に向かって集束し、スクリーン５０上にスポット
を結ばせる。消去ランプ９８が、コロトロン７６による
再帯電の前に、スクリーン５０上に残っている電荷を消
去する。レーザ８２がレーザダイオードからなる場合、
変調器８８は省け、レーザダイオードを像信号入力によ
って直接制御できることも言うまでもない。

肱−立 プリンタ１０の動作時には、電荷受容体２７、加圧ロー
ラ３０、及び現像ローラ４０がそれぞれ図示の方向に駆
動される。コピーシート送りローラ対３４．３６がこれ
らと同期して動作され、電荷受容体２７上に形成された
現像後の像と整合するように、コピーシート３２を転写
／定着ステーション２５へと前進させる。スクリーン５
０は電荷受容体２７と同じ速度で、その両端部５６が電
荷受容体２７の誘電性表面２８と係合しながら回転され
る。スクリーン５０上の光導電性被覆５１はコロトロン
７６によって一様に帯電された後、ビーム８３が多角形
８４によりスクリーン５ｏの幅を横切って掃引されるに
つれ、像形成ビーム８３によってライン毎に露出される
。この際ビーム８３は、メモリ９０からの像信号入力に
応じ変調器８８によって変調されている。また、スクリ
ーン５０の基材５２は電位源５５によって予め設定され
たバイアス値にバイアスされている。電位源７２から通
電されるイオン発生ワイヤ７０が、ワイヤの長さに沿っ
て部材６１の内部にイオンを放射し、イオンはスロット
６２を通り、電荷受容体２７の誘電性表面２８のうちそ
の時点で対向している部分へと至る。図示しここで論じ
ている例では、スクリーン５０の光導電性被覆５１がコ
ロトロン７６によってそこに置かれた所定の正の電荷を
持ち、またその基材５２が予め設定された正のバイアス
にセットされている。ワイヤ７０によって発生されるイ
オンも正である。

スクリーン５０の先に帯電された光導電性表面５１を像
形成ビーム８８で露出することによって、静電潜像がス
クリーン５０の表面５１上にライン毎に形成つまり書き
込まれる。スクリーン５０の回転が、その上に形成され
た静電像の電荷パターンを、部材６１のスロット６２を
通って移動させる。このとき、スクリーン５０の表面５
１上の像電荷パターンが、スクリーン５０の穴５３を通
るイオンの流れを制限及び制御し、ひいてはイオン付着
スロット６２を通り、その下方の電荷受容体２７の誘電
性表面２８に至るイオンの流れを制御する。例えば、像
形成ビーム８３が“オフ”状態に変調されているときの
ように、スクリーン５０の光導電性表面５１上に置かれ
た最初の電荷が実質上そのままの場合、スクリーン５０
上の比較的高い電荷によって形成されるフリンジ電場が
同じ極性に帯電されたイオンを反発し、スクリーン５０
の穴５３を通るイオンの流れ、従ってスロット６２を通
って電荷受容体２７に至るイオンの放出を防止または少
なくともほぼ禁止する。

一方、コロトロン７６によってスクリーン５０上に置か
れた最初の電荷が、像形成ビーム８３による露出の結実
現像または消失された場合、スクリーン５０の穴５３を
通るイオンの流れはより少なく制限され、イオンが実質
上邪魔されずにスロット６２を通過し、電荷受容体２７
の誘電性表面２８上に付着可能となる。

この結果、メモリ９０からの像信号入力の像内容に対応
した静電潜像が、電荷受容体２７上に形成される。その
後、静電潜像が現像ローラ４０によって現像され、これ
とタイミングを合わせて送られてきたコピーシート３２
に転写されて完成プリントを与える。

尚、スクリーン５０は、スクリーン５０の穴５３を通る
イオンの流れを変調すると共に、イオン付着期間の全体
を通じて変調情報をバッファする２つの機能を果たして
いることが理解されよう。

前者の場合、イオンの流れは、スクリーン５０の光導電
性層５１上に保持された電荷パターンに基づくフリンジ
電場の大きさに応じて変調される。

また後者のバッファ機能は、イオン付着ゾーンの全体に
わたってイオン付着が同時に生じるのを可能とし、像形
成ビーム８３での露出によって形成された入力情報パタ
ーンを電荷受容体２７への転移するまで保持する。

正（＋）のイオン付着を図示し説明したが、その代わり
に負（＝）のイオン付着も使える。また、円筒体の形で
図示し説明したスクリーン５０は、ベルトの形にしても
よい。さらに、イオン源６゜は図示した円筒形状に限ら
れず、任意の適切な形状を取り得る。

（発明の効果） 本発明は、ここに述べたようなイオノグラフィツクプリ
ンタの動作速度を大幅に上昇可能とする。

さらに、電荷受容体２７の表面に垂直なフリンジ電場に
よって達成されるイオン流の変調が、イオン付着サイズ
を制御可能とし、ひいては像密度またはグレイスケール
の制御を許容する。スポットサイズを制御し、小さいス
ポットを生じる能力は、少なくとも部分的に、必要な低
いイオン電流密度の結果として発生される空間電荷によ
るイオンビームの広がりの現像に基づくものと考えられ
る。

この結果、ここに提案するプリンタは、使用される高い
投射電場を達成するのに電荷受容体をプリ帯電する必要
が除かれるという利点を持つ。

本発明によって達成される別の重要な利点は、スクリー
ンの穴の幾何的中心からずれた斜めのスポットであるの
が望ましい開孔を取り囲む露出光導電性層の表面電位で
達成される非対称性と関連している。これが、見かけの
段が人為的影響を生じるとしても、それがわずかである
対角線を生じることが認められるという驚くべき能力に
寄与するものと考えられる。

本質上、本発明によって達成されるスポットサイズ及び
スポット配置（プレースメント）制御の組合せが協働し
て、単位面積当りのスクリーン開孔の数よりアドレス可
能なスポットの数を増加させる。この結果、本発明では
かなり粗い、従って頑丈な光導電性スクリーンの構造で
、高いコピー品質のレベルを達成可能である。

以上開示の構造を参照して本発明を説明したが、本発明
は上記の詳細に制限されず、特許請求の範囲内に入るい
かなる変更または変形を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は同時移動する開孔を備えた本発明の高速デジタ
ルイオノグラフィツクプリンタを示す等角図で、開孔は
単純で安価な２層のイオン付着制御スクリーンの形状を
なし、内部のイオン室及びイオン放電スロットと協働す
る；第２図は拡大断面図で、第１図に示したプリンタの
イオン付着制御スクリーン、イオン室及び電荷受容体間
の動作関係を示す；及び第３図は本発明によって達成さ
れる制御イオン流を示す図である。 １０・・・プリント装置、２７・・・電荷受容体、２８
・・・同表面層、２９・・・同コア（ドラム）、５０・
・・スクリーン、５１・・・同光導電性層、５２・・・
同導電性ベース、６０・・・イオン室、６１・・・固定
部材、６２・・・スロット、７０・・・イオン発生手段
、７６・・・スクリーン帯電手段、８０・・・像形成ビ
ーム走査手段、８３・・・像形成ビーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 デジタルイオノグラフィックプリント装置において： ａ）導電性のコアと電気的に帯電可能な表面層とを持つ
   移動可能な電荷受容体： ｂ）前記電荷受容体に対して予め設定された離間関係で
   配置されたイオン室を形成する固定部材で、該固定部材
   の軸が前記電荷受容体の軸と平行であり； ｃ）前記固定部材が前記電荷受容体と対面するスロット
   を持つと共に、イオン付着ゾーンを与え、該スロットの
   軸が前記電荷受容体の軸と平行であり； ｄ）前記固定部材内のイオン発生手段で、該イオン発生
   手段が前記スロットに対して所定の離間した作動関係で
   位置し、前記スロットを通ってスロットと対向した前記
   電荷受容体部分へと至るイオンの放出を可能とし； ｅ）前記固定部材と前記電荷受容体との間に介設された
   スクリーンで、該スクリーンが外側に光導電性を備えた
   導電性ベースからなり； ｆ）前記スクリーンを移動自在に支持する手段； ｇ）前記電荷受容体と同期して前記スクリーンを移動す
   る駆動手段； ｈ）前記スクリーンの光導電性層を帯電する手段；及び ｉ）前記スロットの上流地点で前記スクリーンを横切っ
   て像形成ビームを走査し、前記スクリーンを露出してス
   クリーン上に静電潜像を形成する手段で、前記スクリー
   ンの移動がスクリーン上の静電潜像を前記スロットを通
   って移動させることによって、前記イオン発生手段から
   前記スロットを通り前記電荷受容体へ至るイオンの流れ
   を変調し、前記静電潜像を前記電荷受容体上に再生する
   ：上記ａ）〜ｉ）の組合せからなるプリント装置。