JPH0679860B2 - イオン流制御記録ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、イオン流を制御して静電潜像の形成を行うイ
オン流制御記録ヘッドに関する。

「従来の技術」 従来知られているイオン流制御記録ヘッド（特開昭59−
190854号公報記載）の原理を第３図によって説明する。

このイオン流制御記録ヘッドは、放電ワイヤ10と、これ
をとり囲むシールド11と、そのシールドに設けられたス
リット12の前方に配置されて電極アレイ15を搭載した基
板16とから構成される。

シールド11は、図の下面と上面とにその長手方向に平行
なスリット12、13を有している。これは、導電体例えば
ステンレス等により製造される。

このシールド11の下面に、絶縁板14を介して基板16が固
定されている。

この基板16の上面には、所定ピッチで平行に配列された
多数の電極から成る電極アレイ15が形成されている。

第４図に第３図のヘッドのII−II断面図を示す。

ここで、放電ワイヤ10には所定の電圧の放電用電源17が
接続され、シールド11は接地されている。

また、電極アレイ15には、イオン流制御用の制御回路18
が接続されている。

一方、図示しないコンプレッサ等から、矢印21方向にエ
アがスリット13に送り込まれ、矢印22のように一定量の
エアがスリット12から流出するよう構成されている。

この矢印22の前方に、絶縁体から成る記録媒体23が配置
されている。この記録媒体23の背面には対向電極24が配
置されて、負電源25に接続されている。

ここで、放電ワイヤ10に電源17から所定の電圧が印加さ
れると、正イオン26が発生してシールド11に向かって流
れる。一方、エアの流れが矢印21、22の方向に生じてい
るので、その正イオン26の一部が電極アレイ15とシール
ド11との間を伝って記録媒体23方向に流出しようとす
る。

このとき電極アレイ15の電位を選択的に切り換えると、
高電位になった電極部分からはイオン流が流出せず、低
電位の電極部分からのみイオン流が記録媒体23に向かっ
て流出する。

これによって記録媒体23に選択的にイオンが供給され
る。

記録媒体23は、矢印27方向に所定の速度で副走査され、
記録媒体23に所定の画像に対応する静電潜像が形成され
る。

ここで、上記電極アレイの構成とイオン流との関係を、
第５図を用いて説明する。

この図には、３個の電極E1、E2、E3が示されている。
（第５図ａ）。各電極がすべて低電位とされていると、
先に説明したように、正イオンのイオン流が、第４図の
矢印22の方向に流出する。

この場合、電極E1〜E3の配列ピッチに対応して、ヘッド
の長手方向に沿ってイオン流に一定の変動が生じている
（第５図ｂ）。

ここで、電極E2のみが高電位になった場合、この電極E2
の部分を通るイオン流が遮断され、ここに、イオン流の
ディップが生じる（第５図ｃ）。

ここで、この電極E2のみが一定時間連続的に高電位に保
たれると、記録媒体上にこの幅で直線に相当する静電潜
像が形成される。この直線を、本発明において１ビット
線と呼ぶことにする。

第５図ｃみると、この１ビット線ディップの最小値は、
イオン流が流れないレベルとなっているが、この立下が
り部分５の傾きが十分大きくないと、いわゆるクロスト
ークが生じてしまう。

そこで、例えば第６図のように、電極E1〜E3の先端にス
リット６を設けた櫛形電極によって、この立下がり部分
の傾きを向上させることが考えられる。

この場合、イオン流の平常時の流量の変動ピッチは、よ
り小ピッチとなる（同図ｂ）。

そして、電極E2が高電位となった場合に、大きい傾きで
立下がり５′が生じる効果が得られる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、第６図に示した櫛歯状の電極については、そ
の生産性等を考慮すると、スリット６によって分割され
た電極先端部の配列密度は、１ミリメートルあたり24本
程度が限界である。従って、電極自体の配列密度は１ミ
リメートルあたり８本が限度となり、より高密度の高画
質な静電潜像の形成には適さない。

一方、常時電極によってイオン流を遮断し、特定の電極
に制御電圧を加えて選択的にイオン流を取り出すイオン
流制御方式もある。

第７図はその方式を用いた場合の電極とイオン流の関係
を示している。

すべての電極E1、E2、E3が、イオン流を取り出す状態に
あるときは、第７図ｂに示すように、各電極の配列ピッ
チと同ピッチでイオン流が変動するような特性を示す。
ここで、特定の電極例えばE2のみからイオン流を取り出
すように制御した場合、同図ｃに示すように、電極E2の
中心位置をピークとした同図ｃに示すような分布７でイ
オン流が流出する。

この場合、本来流出すべき理想的分布８に比較してピー
ク値は低くなっており、また、イオン流全体の流量も少
ない。

これによって、現像後、１ビット線が細くなったり、と
ぎれてしまうという難点があった。もちろん、第５図に
示した例についても同様の難点があった。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、電極密度
の高密度化が可能で、電極間のクロストークを減少させ
ることができ、さらに１ビット線の再現性をよくするこ
とができるイオン流制御記録ヘッドを提供することを目
的とするものである。

「問題点を解決するための手段」 本発明では、スリットから流出するイオン流を多数の電
極を一列に配列した電極アレイを用いて制御し、記録媒
体上にイオンによる静電潜像を形成するイオン流制御記
録ヘッドにおいて、電極アレイは、主電極とガード電極
とを交互にそれぞれ一定の間隔を置いて配列した構成と
され、主電極がイオン流を取り出す電位に切り換えられ
たとき、その両側に隣接するガード電極についてはこれ
とほぼ同電位に切り換え、これ以外のガード電極につい
てはイオン流を取り出す電位に切り換えられる前のイオ
ン流を取り出さない電位に保持するよう制御電圧を供給
する制御回路を設けたことを特徴としている。

すなわち本発明では、電極アレイを、主電極とガード電
極とを交互にそれぞれ一定の間隔を置いて配列し構成と
し、主電極の電位が切り換えられる場合には、それに隣
接したガード電極もこれとほぼ同一の電位に切り換える
ように制御回路を制御して、主電極の幅以上にこれとほ
ぼ同一の電位が出現するようにしている。このように主
電極の電位が切り換えられた部分に隣接するガード電極
部分によってクロストークが十分に改善されるので、十
分な量のイオン流が確保することができる。しかもこれ
以外のガード電極についてはイオン流を取り出す電位に
切り換えられる前のイオン流を取り出さない電位に保持
されているので、ノイズが発生することもなく、１ビッ
ト線を途切れなく明瞭に再現することができる。

しかも本発明では電極アレイを主電極とガード電極のみ
の構成としたので、その構成が単純化され、その配列ピ
ッチも比較的高密度にすることが可能である。

「実施例」 第１図は本発明のイオン流制御記録ヘッドの実施例を示
す電極アレイの構成と、イオン流量との関係の説明図で
ある。

この実施例の電極アレイは、主電極E1〜E4と、その主電
極の数分の１の幅のガード電極G1〜G4とが交互に配列さ
れた構成のものである。もちろん、この電極アレイは、
このような主電極とガード電極とが、図の左右方向に連
続的に多数配列された構成のものであることはいうまで
もない。

この主電極E1〜E4がそれぞれ、静電潜像の画素１ビット
分の記録制御を行う。

ガード電極G1〜G4は、その主電極相互間の電界を整えて
イオン流を適正化するために使用する。

第２図には、このような電極アレイに信号電圧を印加す
るための回路の結線例を示した。

各主電極E1〜E4は、これらに供給する信号電圧をオンオ
フするためのスイッチ回路40に対して、バッファ回路51
を介して接続されている。このバッファ回路51は、既知
のTTL（トランジスタ・トランジスタ・ロジック）回路
から構成される。

また、各ガード電極G1からG4は、その両側に隣接する主
電極E1からE4への制御電圧を、アンドゲート52を介して
受け入れるように結線されている。

スイッチ回路40には、各主電極E1〜E4に対応する数のス
イッチ41が設けられている。これらのスイッチ41は、そ
れぞれ所定の画像信号に応じて、高電位側と低電位側と
に投入されるように結線されている。

このスイッチ回路40の高電位側には、正電源42が接続さ
れ、低電位側は接地されている。

また、このイオン流制御記録ヘッドは、主電極E1〜E4が
低電位にされたとき、そこからイオン流が流出して記録
媒体上に、静電潜像が形成されるものとする。

さて、第１図にもどって、この電極アレイのすべての主
電極とガード電極とが低電位とされ、イオン流が全面的
に流出する状態になった場合を第１図ｂに示した。この
場合、主電極E1〜E4とガード電極G1〜G4のそれぞれの幅
と配列ピッチに対応して、イオン流にその電極アレイの
その長手方向に沿って変動が生じていることがわかる。

ここで、例えば、主電極E2のみを低電位にすると、同図
ｃの曲線31に示したような分布でイオン流が流出する。

これは、第７図で説明した通りである。その１ビット線
が薄れたりとぎれたりする問題があることも先に説明し
たとおりである。

これに対して、本発明では主電極Ｅのみが低電位になっ
た場合、必ずその両側のガード電極G1およびG2もほぼ同
電位になるよう制御される。これによって主電極E2の両
側の電界が、より低電位となり、第１図ｃの曲線32に示
すように、その立上がり部分の傾きが大きく、また、そ
のピーク値も高くなる。すなわち、十分な量のイオン流
量を流出させることができる。

このように、この実施例においては、一つの主電極が低
電位に切り換えられた場合に、必ずその両側のガード電
極が同電位になる。また、例えば２つの隣り合う主電極
E2、E3が低電位になった場合には、その２つの主電極に
はさまれたガード電極G2とこれらの主電極を挟む２つの
ガード電極G1、G3とが同電位になる。

このような、制御は第２図の回路によって、実現され
る。

第２図の回路は、主電極E2が低電位とされ、これを挟む
２つのガード電極G1、G2も低電位とされる場合を示して
いる。

図中、各配線の電位を高電位の場合には、“H"、低電位
の場合は、“L"と表示した。

まず、主電極E2につながるスイッチ41が低電位側に投入
されると、バッファ51を通じて、その主電極E2にこの信
号が伝達される。すなわち、この主電極E2が低電位とな
る。これと同時に、そのバッファ51の出力が、２つの隣
り合うアンドゲート52に入力し、その一方の端子を低電
位にする。これによって、いずれのアンドゲート52もそ
の出力が低電位となり、これらのアンドゲート52に接続
されたガード電極G1とG2が低電位となる。

このようにして、主電極E2による良好な１ビット線を再
生することができる。

なお、先に説明したように例えば主電極E2とE3とが、低
電位にされる場合には、ガード電極G1、G2、G3が低電位
となるよう動作する。

「変形例」 本発明のイオン流制御記録ヘッドは以上の実施例に限定
されない。

主電極の電位がイオン流を遮断するように切り換えられ
る方式においても、同様のことを行うことができる。

主電極と、ガード電極の電位は必ずしも完全に等しく制
御される必要はなく、ほぼ同程度とされればよい。ま
た、これらの電極の電位制御のための回路は、実施例に
示したものに限らず、自由に選択し変更してさしつかえ
ない。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、電極アレイを、主
電極とガード電極とを交互にそれぞれ一定の間隔を置い
て配列し構成としたので、電極の配列密度を高くするこ
とができ、またその構造が単純なので、高密度の記録を
行うことができる。また、主電極の間にガード電極を配
置したので、クロストークを有効に防止し高画質の静電
潜像の形成を行うことができる。更に本発明では主電極
の電位が切り換えらえる場合には、それに隣接したガー
ド電極もこれとほぼ同一の電位に切り換えられるように
制御回路を制御して、主電極の幅以上にこれとほぼ同一
の電位が出現するようにすると共に、これ以外のガード
電極についてはイオン流を取り出す電位に切り換えられ
る前のイオン流を取り出さない電位に保持したので、細
線や細かな部分が必要以上に細められたり途切れること
がなく、画像情報を正確に再現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のイオン流制御記録ヘッドの実施例を示
す電極アレイの構成とイオン流量との関係の説明図、第
２図はその制御回路の結線図、第３図は従来のイオン流
制御記録ヘッドの斜視図、第４図はそのII−II線に沿う
断面図、第５図は従来の電極アレイの構成とイオン流量
との関係の説明図、第６図と第７図は従来の他の電極ア
レイの構成とイオン流量との関係の説明図である。 E1〜E4……主電極、 G1〜G4……ガード電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スリットから流出するイオン流を多数の電
   極を一列に配列した電極アレイを用いて制御し、記録媒
   体上に前記イオンによる静電潜像を形成するものにおい
   て、前記電極アレイは、主電極とガード電極とを交互に
   それぞれ一定の間隔を置いて配列した構成とされ、前記
   主電極が前記イオン流を取り出す電位に切り換えられた
   とき、その両側に隣接する前記ガード電極についてはこ
   れとほぼ同電位に切り換え、これ以外のガード電極につ
   いては前記イオン流を取り出す電位に切り換えられる前
   のイオン流を取り出さない電位に保持するよう制御電圧
   を供給する制御回路を設けたことを特徴とするイオン流
   制御記録ヘッド。