JPH04278367A - 静電潜像書込みヘッド及びこれを用いた静電記録装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、潜像担持体にイオン
流による静電潜像を書き込む静電潜像書込みヘッド及び
これを用いた静電記録装置に係り、特に、イオン流照射
部が背景部となる静電潜像を書き込むタイプに有効な静
電潜像書込みヘッド及びこれを用いた静電記録装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来における静電記録装置としては、静
電潜像が担持される潜像担持ドラムの周囲に、帯電器、
イオン流照射型の静電潜像書込みヘッド（例えば特開昭
５９−１９０８５４号公報参照）、現像器、転写器を夫
々配設し、帯電器にて潜像担持ドラム表面を予め初期帯
電した後、上記静電潜像書込みヘッドから画素密度毎に
イオンを照射することにより潜像担持ドラム上に静電潜
像を形成し、現像器にて静電潜像をトナー現像した後、
転写器にて前記トナー像を記録シート側へ転写するよう
にしたものが知られている。

【０００３】ここで、上記静電潜像書込みヘッドとして
は、静電潜像の画像部に対応してイオン流を照射するタ
イプや、静電潜像の背景部に対応してイオン流を照射す
るタイプ（特開昭６２−２９３２６１号参照）がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の静
電記録装置において上記静電潜像書込みヘッドの書込み
方式がイオン流照射部を静電潜像の背景部とするタイプ
にあっては、静電潜像書込みヘッドによる静電潜像書込
み領域に隣接する箇所が潜像担持ドラム上で帯状にトナ
ー現像されてしまい、その分、無駄なトナーの消費量が
増大するばかりか、それだけトナーの飛散による機体内
の汚れ度合が大きくなってしまうという懸念も生ずる。

【０００５】すなわち、一般に、記録シートの全面に画
像を記録する必要から、静電潜像書込みヘッドの静電潜
像書込み領域及び現像器による現像幅領域を記録シート
の幅寸法よりも広く設定することが必要であり、また、
潜像担持ドラムの電位を安定させるという観点からすれ
ば、帯電器による帯電幅領域については前記静電潜像書
込み領域及び現像幅領域のいずれよりも広く確保するこ
とが必要である。

【０００６】そして、潜像担持ドラム上の静電潜像書込
み領域内の静電潜像を確実に現像するには、静電潜像書
込み領域の全範囲を現像幅領域で覆うように設定しなけ
ればならないが、静電潜像書込みヘッドや現像器の製造
誤差や取付け誤差等を考慮すると、現像幅領域を静電潜
像書込み領域よりも幾分大きく設定することが好ましい
。

【０００７】このような条件下において、帯電器により
潜像担持ドラム表面を予め帯電した後に静電潜像書込み
ヘッドにてイオン流照射部が背景部となる静電潜像を書
き込むと、帯電幅領域と静電潜像書込み領域との関係か
らして必然的に静電潜像書込み領域外に初期帯電電位の
余剰静電潜像が残存してしまう。この状態で、現像器に
て書き込まれた静電潜像を現像すると、現像幅領域が静
電潜像書込み領域より大きく設定されている関係上、上
記静電潜像書込み領域内の静電潜像に加えて静電潜像書
込み領域外の余剰静電潜像も現像されてしまうのである
。

【０００８】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ために為されたものであって、イオン流による静電記録
方式を前提とし、静電潜像書込み領域外の余剰静電潜像
が現像される事態を確実に回避できるようにした静電潜
像書込みヘッド及びこれを用いた静電記録装置を提供す
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明に係
る静電潜像書込みヘッドは、図１に示すように、静電潜
像が担持される潜像担持体６の幅方向に沿って配設され
、内部にイオン生成空間２ａ及びこのイオン生成空間２
ａから外部に通じるイオン流出路２ｂが形成されるヘッ
ド本体２と、このヘッド本体２のイオン生成空間２ａに
設けられてイオンを生成するイオン生成手段３と、上記
ヘッド本体２のイオン流出路２ｂ中に設けられ、静電潜
像書込み領域Ａ内で生成されたイオン流を画素単位毎に
通過遮断制御するイオン流制御手段４と、上記ヘッド本
体２の静電潜像書込み領域Ａに隣接する箇所に設けられ
、潜像担持体６の静電潜像書込み領域Ａ外に形成される
現像対象となる余剰静電潜像を消去する潜像消去手段５
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１０】このような技術的手段において、ヘッド本
体２のイオン生成空間２ａ及びイオン流出路２ｂについ
ては、所定の領域に亘って連続的に形成してもよいし、
画素密度に対応して個々的に形成するようにしても差し
支えない。

【００１１】また、イオン生成手段３としては、放電ワ
イヤとシールド（通常ヘッド本体２の一部を利用）との
間でコロナ放電を生じさせるようにしたものや、一対の
放電電極を絶縁層を介して配置し、この放電電極間でコ
ロナ放電を生じさせるようにしたものや、針状電極の先
端部にてコロナ放電を生じさせるようにする等適宜設計
変更することができる。この場合において、コロナ放電
を生じさせるための電源電圧としては直流、交流を問わ
ない。

【００１２】更に、イオン流制御手段４としては、生成
されたイオン流を画素密度毎に通過・遮断できるもので
あれば、例えばスリット状のイオン流出路２ｂの一側面
に画素密度毎に制御電極を配設し、この制御電極に画像
信号に応じた制御電圧を適宜印加することにより各制御
電極に対応するイオン流出路２ｂ部分にイオン流が通過
できるような電界あるいはイオン流が遮断されるような
電界を生成するようにしたものや、孔状のイオン流出路
２ｂの開口端に一対のスクリーン電極を配設し、このス
クリーン電極へ所定の制御電圧を印加することによりス
クリーン電極間にイオン流が通過できるような電界ある
いはイオン流が遮断されるような電界を生成するように
したもの等適宜設計変更することができる。

【００１３】更にまた、潜像消去手段５としては、少な
くともイオン生成手段３にて生成されたイオン流を余剰
静電潜像部分に照射し得るものであれば、ヘッド本体２
の静電潜像書込み領域Ａに隣接する箇所に余剰イオン流
出路２ｂを形成し、この余剰イオン流出路２ｂに面した
箇所には生成イオン流を通過させるような電界生成用の
マージン電極を設ける等適宜設計変更することができる
。この場合において、例えば上記マージン電極の幅寸法
については潜像消去領域に対応して適宜選定すればよく
、その具体的形状については適宜設計変更して差し支え
ない。

【００１４】また、上述したような静電潜像書込みヘッ
ドを用いた静電記録装置に関する発明は、図１に示すよ
うに、静電潜像が担持される潜像担持体６と、現像幅領
域Ｂよりも広い幅領域Ｃに亘って潜像担持体６の表面を
一様に帯電する帯電手段７と、この帯電手段７にて一様
帯電された潜像担持体６の表面に対し背景部にイオン流
が照射される静電潜像を書き込み且つ静電潜像書込み領
域Ａ外にイオン流が照射される上述した構造の静電潜像
書込みヘッド１と、イオン流が照射されていない画像部
に対応する静電潜像部分を現像する現像手段８とを備え
たことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】上述した静電潜像書込みヘッド１においては、
図１及び図２に示すように、イオン生成手段３がイオン
Ｉｎを生成し、静電潜像書込み領域Ａ内ではイオン流制
御手段４が生成イオンＩｎを画像信号に応じて通過、遮
断制御して静電潜像Ｚを形成すると共に、静電潜像書込
み領域Ａの隣接箇所では潜像消去手段５が生成イオンＩ
ｎを余剰静電潜像ＺＯＵＴへ照射しこの余剰静電潜像Ｚ
ＯＵＴを消去する。

【００１６】また、上述した静電記録装置においては、
図１及び図２に示すように、帯電手段７が所定の帯電幅
領域Ｃに亘って潜像担持体６表面を予め帯電し、次いで
、静電潜像書込みヘッド１が静電潜像書込み領域Ａ内で
画像信号に応じた生成イオンＩｎを潜像担持体１に照射
し静電潜像Ｚを形成し、また、静電潜像書込み領域Ａの
隣接箇所Ｄに対しても生成イオンＩｎを照射して帯電手
段７にて初期帯電された余剰静電潜像Ｚｏｕｔを消去し
、更に、現像手段８が所定の現像幅領域Ｂ（Ｂ＞Ａ）で
静電潜像Ｚ及び余剰静電潜像ＺｏｕｔをトナーＴにて現
像しようとするが、余剰静電潜像Ｚｏｕｔについては既
に消去されている関係上、静電潜像Ｚのみを現像するこ
とになる。

【００１７】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの
発明を詳細に説明する。図３はこの発明が適用された静
電記録装置の一実施例を示す説明図である。同図におい
て、符号１０はアルミニウム等の導電性基体１０ａの表
面を誘電体層１０ｂで被覆してなる誘電体ドラム、１１
は誘電体ドラム１０の表面を予め初期帯電する帯電コロ
トロン、１２は初期帯電された誘電体ドラム１０上に静
電潜像を書き込むイオン流照射型の静電潜像書込みヘッ
ド、１３は誘電体ドラム１０上に書き込まれた静電潜像
を所定のトナーにて現像する現像器、１４は誘電体ドラ
ム１０上に形成されたトナー像を記録シート１５に転写
させる転写コロトロン、１６はトナー像が転写された記
録シート１５を誘電体ドラム１０から剥離する剥離コロ
トロン、１７は誘電体ドラム１０上の残留トナーを除去
するクリーナ、１８は多数蓄積された記録シート１５を
順次転写部位へ供給するシート供給装置、１９は転写ト
ナー像が保持された記録シート１５を通過させて記録シ
ート１５上にトナー像を定着させる定着器、２０は記録
済みの記録シート１５を排出収容する排出トレイである
。

【００１８】この実施例において用いられる静電潜像書
込みヘッド１２の具体的構成を図４，図５に示す。同図
において、符号３０はヘッド本体であり、内部に円柱状
のイオン生成空間３２を有する導電性のシールド３１と
、このシールド３１の下方に配設される絶縁性の制御基
板３５とで構成されている。この実施例において、上記
シールド３１の上部にはイオン生成空間３２に面してス
リット状の空気導入路３３が形成されると共に、この空
気導入路３３からイオン生成空間３２内に空気流ＡＲが
供給されるようになっており、一方、上記シールド３１
の下部にはイオン生成空間３２に面してスリット状のイ
オン排出路（イオン流出路に相当）３４が形成されてい
る。また、上記制御基板３５は絶縁性のスペーサ３６を
介してシールド３１の下部に離間配置されており、シー
ルド３１と制御基板３５との間に上記イオン排出路３４
に対して屈曲し且つ誘電体ドラム１０の静電潜像書込み
部位に対向するスリット状のイオン流制御通路（イオン
流出路に相当）３７が確保されるようになっている。

【００１９】また、上記シールド３１のイオン生成空間
３２内には放電ワイヤ４０が掛け渡され、この放電ワイ
ヤ４０には直流電圧電源４１が接続されてコロナ放電用
の直流電圧が印加されるようになつている。

【００２０】更に、上記制御基板３５のイオン流制御通
路３７に面した箇所には静電潜像書込み領域Ａに対応し
た範囲に亘って多数の制御電極５１が画素密度毎に配列
されており、各制御電極５１は引き出し電極５２を介し
て夫々駆動スイッチ５３に接続されている。この実施例
において、駆動スイッチ５３は画像信号に応じてオンオ
フするものであり、背景部に相当する画像信号が供給さ
れた場合には駆動スイッチ５３はオフ動作し、対応する
制御電極５１を接地することにより対応する制御電極５
１に面したイオン流制御通路３７にイオン流通過用の電
界（無電界）を確保する一方、画像部に相当する画像信
号が供給された場合には駆動スイッチ５３はオン動作し
、制御電極５１に所定の直流電源電圧Ｖを供給し、対応
する制御電極５１に面したイオン流制御通路３７にイオ
ン遮断用の電界を生成するようになっている。

【００２１】また、上記制御基板３５のイオン流制御通
路３７に面した箇所のうち、静電潜像書込み領域Ａの隣
接箇所には所定幅Ｄのベタ電極からなるマージン電極６
０が一対配設されており、各マージン電極６０は常時接
地され、対応するイオン流制御通路３７部分にイオン流
通過用の電界（無電界）を形成するようになっている。 この実施例において、上記静電潜像書込み領域Ａとマー
ジン電極６０の幅寸法Ｄの２倍、すなわち、Ａ＋２Ｄが
上述した現像器１３の現像幅領域Ｂ以上に選定されるよ
うになっている。

【００２２】尚、この実施例において、帯電器１１の帯
電幅領域は少なくとも現像幅領域Ｂよりも大きく設定さ
れている。

【００２３】次に、この実施例に係る静電記録装置の作
動について説明する。今、図６（ａ）に示すように、ｎ
ビットの制御電極５１（１），５１（２）…５１（ｎ−
１），５１（ｎ）に対し、画像信号に対応した駆動スイ
ッチ５３のオンオフ信号が供給されたとする。図示例で
は、上記制御電極５１（１），５１（２）…５１（ｎ−
２），５１（ｎ−１），５１（ｎ）に駆動スイッチ５３
のオン信号（画像部に対応）が供給されたものとする。

【００２４】このとき、図６（ｂ）に示すように、駆動
スイッチ５３のオフ信号に対応した制御電極５１に面し
たイオン流制御通路３７にはイオン流通過用の電界が形
成され、一方、駆動スイッチ５３のオン信号に対応した
制御電極５１に面したイオン流制御通路３７にはイオン
流遮断用の電界が形成されるため、静電潜像書込みヘッ
ド１２のイオン流制御通路３７のうちイオン流通過用の
電界が形成されている部位からのみイオンＩｎが照射さ
れ、帯電コロトロン１１にて初期帯電（帯電電位レベル
：Ｖ０）された誘電体ドラム１０上の帯電電荷が消去さ
れ、所定の静電電位パターンの静電潜像Ｚ（消去電位レ
ベル：Ｖｉ）が形成される。

【００２５】更に、上記マージン電極６０は接地されて
いる関係上マージン電極６０に対応したイオン流制御通
路３７にはイオン流通過用の電界が形成され、このマー
ジン電極６０に対応したイオン流制御通路３７からはイ
オンＩｎが照射され、静電潜像書込み領域Ａの隣接部位
の余剰静電潜像（帯電コロトロン１１にて初期帯電され
た誘電体ドラム１０上の帯電電荷による静電潜像）ＺＯ
ＵＴが消去される。

【００２６】このような状態において、現像器１３の現
像ロールに所定の現像バイアスＶｂ（｜Ｖ０｜＞｜Ｖｂ
｜＞｜Ｖｉ｜）を印加し、イオン流非照射部を現像する
という現像プロセスを行うと、図６（ｃ）に示すように
、静電潜像書込み領域Ａ内の静電潜像Ｚのイオン流非照
射部にトナーＴが付着し、静電潜像Ｚが可視像化される
。

【００２７】このとき、上記静電潜像書込み領域Ａの隣
接部位に形成されていた余剰静電潜像ＺＯＵＴは消去さ
れていることから、仮に、当該領域が現像幅領域Ｂに包
含されているとしても、静電潜像書込み領域Ａの隣接部
位が帯状に現像されることはない。

【００２８】このように現像されたトナー像は転写コロ
トロン１４にて記録シート１５に転写された後、定着器
１９を経て排出トレイ２０へ排出される。

【００２９】尚、上記実施例にあっては、帯電コロトロ
ン１１にて誘電体ドラム１０を負の電位に初期帯電して
正のイオン（帯電電荷）により電位消去を行っているが
、これに限られるものではなく、初期帯電電位に対して
静電潜像書込みヘッド１２が非画像部に対応する領域の
電位を変化せしめ、イオン流非照射部を現像するプロセ
スであればよい。

【００３０】また、上記実施例においては、マージン電
極６０としてベタ電極を用いているが、これに限られる
ものではなく、例えば図７（ａ）に示すように、全体と
して所定の幅領域が確保される櫛歯状電極６１で構成す
るようにしてもよいし、また、図７（ｂ）に示すように
、制御電極５１と同一構成の電極６２を所定幅分まとめ
て接地し、これをマージン電極６０として機能させるよ
うにする等適宜設計変更することができる。

【００３１】更に、上記実施例では、静電潜像書込みヘ
ッド１２から誘電体ドラム１０へイオンを運ぶ電界を形
成する手法として、ヘッド本体３０を接地し、誘電体ド
ラム１０の表面を帯電するようにしているが、これに限
られるものではなく、例えば、ヘッド本体３０に所定の
バイアスを印加すると共に、導電性基体１０ａを接地す
ることにより誘電体ドラム１０の表面を０Ｖにしたり、
あるいは、ヘッド本体３０を接地すると共に、導電性基
体１０ａに所定のバイアスを印加することにより誘電体
ドラム１０の表面電位を所定レベルにする等適宜設計変
更して差し支えない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１，２
記載の発明によれば、静電潜像書込みヘッドを工夫する
ことにより、静電潜像書込み領域の隣接部位の余剰静電
潜像を確実に消去するようにしたので、現像器の現像幅
領域が静電潜像書込み領域よりも広いとしても、静電潜
像書込み領域の隣接部位が帯状にトナー現像される事態
を確実に回避することができ、その分、無駄なトナー消
費量の増大及びこれに伴う機体内のトナー汚れの増大を
有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　この発明に係る静電潜像書込みヘッド及び
これを用いた静電記録装置の構成を示す説明図である。

【図２】　　この発明に係る静電潜像書込みヘッド及び
これを用いた静電記録装置の作用を示す説明図である。

【図３】　　この発明が適用された静電記録装置の一実
施例を示す説明図である。

【図４】　　実施例で用いられる静電潜像書込みヘッド
の詳細を示す断面説明図である。

【図５】　　実施例で用いられる静電潜像書込みヘッド
の制御基板を示す説明図である。

【図６】　　実施例に係る静電記録装置の作動を示す説
明図である。

【図７】　　マージン電極の変形例を示す説明図である
。

【符号の説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　静電潜像が担持される潜像担持体（６
   ）の幅方向に沿って配設され、内部にイオン生成空間（
   ２ａ）及びこのイオン生成空間（２ａ）から外部に通じ
   るイオン流出路（２ｂ）が形成されるヘッド本体（２）
   と、このヘッド本体（２）のイオン生成空間（２ａ）に
   設けられてイオンを生成するイオン生成手段（３）と、
   上記ヘッド本体（２）のイオン流出路（２ｂ）中に設け
   られ、静電潜像書込み領域（Ａ）内で生成されたイオン
   流を画素単位毎に通過遮断制御するイオン流制御手段（
   ４）と、上記ヘッド本体（２）の静電潜像書込み領域（
   Ａ）に隣接する箇所に設けられ、潜像担持体（６）の静
   電潜像書込み領域（Ａ）外に形成される現像対象となる
   余剰静電潜像を消去する潜像消去手段（５）とを備えた
   ことを特徴とする静電潜像書込みヘッド。
2. 【請求項２】　　静電潜像が担持される潜像担持体（６
   ）と、現像幅領域（Ｂ）よりも広い幅領域に亘って潜像
   担持体（６）の表面を一様に帯電する帯電手段（７）と
   、この帯電手段（７）にて一様帯電された潜像担持体（
   ６）の表面に対し背景部にイオン流が照射される静電潜
   像を書き込み且つ静電潜像書込み領域（Ａ）外にイオン
   流が照射される請求項１記載の静電潜像書込みヘッド（
   １）と、イオン流が照射されていない画像部に対応する
   静電潜像部分を現像する現像手段（８）とを備えたこと
   を特徴とする静電記録装置。