JPH09101664A - イオン流記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電荷受像媒体上に短冊状の複数の制御電極を
用いてイオン流を選択的に照射して画像信号に応じた電
荷像を作成するイオン流記録装置において、印字ドット
の形状を真円に近くする。 【構成】 印字ドットを隣合う２つの制御電極対により
定義し、これら２つの制御電極対が取り巻く部分をイオ
ン流の通過孔とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はイオン発生手段により
生成したイオンに所定の電界を付与してイオン流を生成
し、該イオン流を画像信号に応じて受像媒体上に照射し
て電荷像を形成するイオン流記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のイオン流記録装置は、一般にイ
オン発生部と、発生されたイオンに所定の電界を付与し
てイオン流を生成する対向電極部と、この対向電極部に
近接して配置された誘電層を有した受像媒体と、上記対
向電極部（受像媒体）に向かうイオン流を画像信号に応
じて（加速）通過させたり閉じたりするイオン流制御部
と、上記受像媒体を所定速度で移送する移送手段とを有
している。

【０００３】イオン発生部はコロトロンを用いたりある
いは２つの放電電極間で空気を介して放電させてイオン
を発生する。このようにイオン発生部を構成すること
で、一般に正イオンと負イオンとを発生させることがで
きる。対向電極は直流電源または交流電源に接続されて
おり、イオン発生部との間に電位差を付与することで受
像媒体に向かうイオン流を生成する。イオン流制御部
は、画像信号に応じて、このイオン流に順方向の電界を
付与または付与せずに当該イオン流を通過させたり、あ
るいは逆方向の電界を付与してイオン流の通過を妨げた
りする。すなわち、このイオン流制御部は画像信号の黒
画素に応じてイオン流を通過させ、白画素に応じて閉じ
る制御を行う。移送手段により移送される受像媒体は対
向電極に近接して配置されている。したがって、イオン
流制御部を通過したイオンが受像媒体に付着（帯電）
し、電荷像が形成される。なお、この電荷像はこれと逆
の電荷を持つトナーにより現像される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のイ
オン流記録装置では、一般にイオン流制御部は複数の制
御電極１７を含んでいる。図３に示すように、制御電極
１７はスリット１９を挟んで細長く形成された一対の導
電体がその短辺側を向き合わせるようにして対向配置さ
れる構成を有していた。そして、これら対の関係にある
対向制御電極を所定の間隔で並列配置していた。例え
ば、図３の左から３番目の制御電極対に他の電位Ｖ１よ
り高い電位Ｖ３を付与すると、対向する中央部分にイオ
ンの通り道となるホール１７ａが形成される。これは、
図４に示すように、ホール１７ａは高電位部位となり通
過イオン量が増大する部分となる。したがって、これら
の各制御電極１７対は印字信号にともなって印字すべき
各画素を定義するものということができる。これらの各
制御電極１７対を各画素を規定する印字信号にしたがっ
ておのおの動作させることにより所定の画像を形成する
ことができる。ところで、図３に示すように、対応する
１つの制御電極１７対に対して１つのホール１７ａを定
義するこの方法ではホール１７ａの形状が楕円形となっ
てしまう。これは、制御電極１７の各短辺に近接した部
位では通過すべきイオンがこの制御電極に吸収されてし
まうためと考えられる。そのため、印字に関わる画像の
画素が楕円形となるため、印字制御にあたってはこれを
配慮しなければならない欠点があった。この場合、この
点を改善するためスリット１９の幅を大きくすることが
考えられるが、これはイオン流制御のための制御電圧
（制御電極１７に付与する電圧など）を大きくしなけれ
ばならない欠点がある。この発明は、この点を改善する
ために成されたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、この発明で
は、隣合う２つの制御電極対により一つのイオン通過ホ
ールを定義するよう構成した。

【０００６】

【作用】図２に示すように、中央の２つの制御電極対を
他の電位Ｖ１より高い電位であるＶ２としたとする。こ
の時の等電位線１７ｂは図示したように、電位Ｖ２が付
与された４つの制御電極１７のほぼ中央部分をピークと
してしだいに低下していくものとなる。したがって、こ
の方式によって形成されるホール１７ａの形状は真円に
近いものとなる。このためこのホール１７ａに基づく画
素もまた真円に近くなり印字する画像が高品質となると
ともに、従来の楕円形のものに比べてその制御が簡単に
なる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明をその実施例図にしたがい説明
する。まず、図４を参照して本発明に関わるイオン流記
録装置について説明する。図４において、１０は印字ヘ
ッド、１１は絶縁板、１２は一対の放電電極であり、１
２１は右放電電極対、１２２は左放電電極対、１３は交
流電源、１４は誘電体、１５は共通電極、１６は直流電
源、１７は制御電極、１８は切換スイッチ、１９はスリ
ット、２０は電荷受像媒体、２１は交流電源、２２は対
向電極、３１は制御手段、３２は受像媒体２０の移送手
段である。

【０００８】印字ヘッド１０はその周囲を図面と垂直な
主走査方向に延びた上下左右の絶縁板１１により覆われ
たイオン室を有している。左右絶縁板１１のそれぞれに
はその内面側に左放電電極対１２２及び右放電電極対１
２１が設けられている。これらの各放電電極対１２１、
１２２は、誘電体１４に覆われている。

【０００９】そして、これらの各放電電極対１２１、１
２２のうち符号１が付された上方の各放電電極と符号２
が付された下方の各放電電極とがそれぞれ共通の交流電
源１３の出力端子に接続されている。すなわち、左右の
各放電電極対には同時に同一の電位差が印加されるよう
構成されている。なお、これらの放電電極対及び誘電体
は、絶縁基板状に厚膜印刷法により印刷形成することが
できる。

【００１０】下方の絶縁板１１にはイオン室で生成され
たイオンを通過させるためのスリット１９が設けられて
いる。また、この下方の絶縁板１１の内面側には共通電
極１５が、外面側には制御電極１７がそれぞれ設けられ
ている。共通電極１５は図面と垂直な方向すなわち主走
査方向に細長い形状を有した２つの金属板（導電材料を
厚膜印刷法により形成してもよい。）がそれぞれスリッ
ト１９を挟んで対向するよう設けられている。この金属
板からなる共通電極には直流電源１６により電圧Ｖ１が
印加されている。

【００１１】制御電極１７はスリット１９を挟んで対向
するとともに印字に関わる画素に対応して配置される細
長い短冊状の電極を有している。そして、これらの細長
い短冊状の電極がスリット１９を挟んで主走査方向に複
数配列されて必要な印字幅を確保することができるよう
構成されている。これらのそれぞれの電極対は、おのお
の切換スイッチ１８を介して異なる２つの電圧Ｖ１、Ｖ
２が選択的に接続されるものである。なお、この制御電
極についても絶縁基板の背面に導電材料を用いて厚膜印
刷法により印刷形成することが望ましい。

【００１２】電荷受像媒体２０は表面に誘電体層が形成
されている。印字ヘッド１０のスリット１９の下方にこ
の電荷受像媒体２０を挟んで交流電源２１に接続した対
向電極２２が設けられている。なお、この対向電極２２
の印加電圧はＶ３である。

【００１３】制御手段３１は、印字ヘッド１０の交流電
源１３のオンオフ、切換スイッチ１８の制御及び電荷受
像媒体２０の移送制御を行う。移送手段３２は制御手段
３１の指令に基づき一定の速度で図示しない媒体移送モ
ータを駆動し、電荷受像媒体２０を一定速度で移送する
構成を有している。また、この移送手段３２は、上記媒
体移送モータの回転角度を検出するエンコーダを有して
おり、電荷受像媒体２０が単位移送量移送される毎に、
制御手段３１に対して信号を出力する構成を有してい
る。

【００１４】今、制御手段３１の指令により交流電源１
３がオン状態にあるとする。印字ヘッド１０の符号１が
付された上方の２つの放電電極と符号２が付された下方
の２つの放電電極には、それぞれ正負に変動する交流電
圧が同期して順次印加される。すなわち、上方の２つの
放電電極に正の電圧が付与された時には下方の２つの放
電電極に負の電圧が付与され、またこれと逆の場合には
上方の２つの放電電極に負の電圧、下方の２つの放電電
極に正の電圧がそれぞれ付与される。したがって、印字
ヘッド１０の左右絶縁板１１にそれぞれ形成された放電
電極対１２１、１２２ではそれぞれ上下方向に互いの放
電方向を同一とした放電が繰り返し行われる状態にあ
る。

【００１５】以上のような放電動作によりイオン室内に
正負イオンが生成される。この正負イオンはその左右の
放電電極が同時に同一の極性の放電を行うことによりそ
の中央部分を見れば均一なイオン分布となっている。

【００１６】このような状態で、今、交流電源２１に接
続された対向電極２２に正負に変動する交流電圧±Ｖ３
が印加されたとする。この時の共通電極１５の電位Ｖ１
と対向電極２２の電位±Ｖ３の関係を、−Ｖ３＜＜Ｖ１
＜＜＋Ｖ３とする。対向電極２２に＋Ｖ３が印加された
時には主としてイオン室内の負イオンが、また−Ｖ３が
印加された時には主として正イオンが、印字ヘッド１０
のスリット１９から飛び出す。対向電極２２の電位は正
負が周期的に変化するものであるので、実際上は正負等
量のイオンが飛び出すこととなる。

【００１７】今、この記録装置がその電荷受像媒体２０
上に負電荷（負イオン）により電荷像を形成するものと
する。この場合には、受像媒体２０上に電荷像を形成す
るため、黒画素とする部分では負イオンの飛び出し量を
多くし、白画素とする部分では正負各イオンの飛び出し
量を等量とすればよい。

【００１８】制御手段３１を介して切換スイッチ１８を
動作させて白画素に対応する制御電極対を電位Ｖ１に接
続したとする。この時には、この制御電極１７と共通電
極１５とは同電位となり正負各イオンに対して何ら影響
しない。対向電極２２は正負電圧が高速（数十ＫＨｚ）
で変動する交流電源に接続されているので、制御電極１
７を切換スイッチ１８によりＶ１に接続することで、正
イオン及び負イオンとも等量とすることができ受像媒体
２０上には何の電荷像も形成されない。

【００１９】切換スイッチ１８が制御手段によりＶ１よ
り高い直流電位Ｖ２に接続されると、共通電極１５と制
御電極１７との間に電位勾配が生じて負イオンをより多
く飛び出させることができる。したがって、黒画素に対
応した制御電極１７を電位Ｖ２に接続することにより受
像媒体２０上に所望の電荷像を形成することができる。

【００２０】図１は、このイオン流記録装置の制御電極
部を示したものである。各制御電極１７１、１７２、１
７３、１７４、・・・はスリット１９を挟んで２列に主
走査方向に複数配置されている。そして、これらのそれ
ぞれの制御電極は、図５の制御手段の指令の下に、対応
する各スイッチ１８１、１８２、１８３、１８４、・・
・により電位Ｖ２と電位Ｖ１（ここでは接地電位であ
る。）とに切換可能に構成されている。そして、これら
の各制御電極は隣合う２つの制御電極対毎に同電位に選
択制御される。

【００２１】例えば、今、制御電極１７１、１７２、１
７３及び１７４が左側の画素イを定義するものとし、次
の４つの制御電極が画素ロを定義し、以下同様に順次画
素を定義するものとすると、黒画素とすべき画素を定義
する４つの制御電極を電位Ｖ２に接続し白画素とするも
のについてはいずれか一対または全てを電位Ｖ１に接続
する。

【００２２】このように制御手段３１により制御するこ
とにより、黒画素は図２に示すように真円に近いものと
することができ高品質の印字が可能となる。なお、この
場合において、図１に示した例ではすべての画素を一回
の駆動動作により印字する構成としたが、例えば画素ロ
と画素ハのように白画素と黒画素とが隣合う状態が出現
する。このような場合、互いに影響しあい階調表現があ
いまいになる恐れがある。このため、このような制御の
代わりに隣合う画素を同時に駆動する代わりに二個おき
に時分割して３回の駆動により１ラインの印字を行わせ
るようにしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上、この発明では隣合う２対の制御電
極を用いて１つの画素を定義するよう構成したので、印
字ドットを真円に近くすることができ高品位の印字を行
うことができる。また、この発明では印字ヘッドの放電
器として、一対の放電電極を絶縁板上に厚膜印刷方式で
形成するようにしたので、製造工程を簡単にできるとと
もに印字密度を大きくすることができる。さらに、この
発明では印字ヘッドの放電器として方形状の印字ヘッド
の左右側壁内面にそれぞれ放電電極対を設けるとともに
これらの放電電極対を互いに同極の放電が行われるよう
構成したので、発生したイオンをイオン室内で均一にす
ることができスリット１９の幅及び設置位置にマージン
をもたせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかわる記録装置の制御電極
部の構成説明図である。

【図２】図２は、本発明の印字動作の模式図である。

【図３】図３は、従来の印字動作の模式図である。

【図４】図４は、図３の電位と通過イオン量の関係を示
す説明図である。

【図５】図５は、本発明に関わるイオン流記録装置の要
部構成図である。

【符号の説明】

１０：印字ヘッド ２０：電荷受像媒体 ３０：制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受像媒体上に選択的にイオンを照射するこ
   とにより電荷像を形成するイオン流記録装置であって、
   該電荷像の各画素に対応するホールを定義するため一対
   の制御電極が所定の間隔を隔てて複数並列配置された制
   御電極を有し、該制御電極に印字信号に応じて所定の電
   位を付与して上記イオンの上記ホールの通過を制御し
   て、印字信号に応じて上記イオンを上記受像媒体に照射
   するイオン流記録装置において、 少なくとも隣合う２対の制御電極を同時に駆動すること
   により該４つの制御電極のほぼ中央に上記ホールを定義
   するよう構成したことを特徴とするイオン流記録装置。