JPS6150788B2 - - Google Patents

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JPS6150788B2
JPS6150788B2 JP52065559A JP6555977A JPS6150788B2 JP S6150788 B2 JPS6150788 B2 JP S6150788B2 JP 52065559 A JP52065559 A JP 52065559A JP 6555977 A JP6555977 A JP 6555977A JP S6150788 B2 JPS6150788 B2 JP S6150788B2
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JP
Japan
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switch
resistor
power source
connection point
circuit
Prior art date
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JP52065559A
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English (en)
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JPS541030A (en
Inventor
Takashi Ezaki
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS541030A publication Critical patent/JPS541030A/ja
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  • Color, Gradation (AREA)
  • Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、2色の記録が可能な静電記録回路
に関し、特に1色の記録の場合と同程度の低電圧
駆動を可能にして、電源や回路構成の低廉化を達
成するとともに、高解像度の記録画像を得ること
のできる静電記録回路を提案する。
従来、静電記録においては、正負両極性の帯電
が可能であることを利用して、2色による画像の
記録を行なうようにした静電記録装置は公知であ
る。
すなわち、基紙等の表面に誘電体層がコーテイ
ングされている静電記録紙上へ、例えば黒色の画
像信号により正極性の静電潜像を形成させ、また
例えば赤色の画像信号により負極性の静電潜像を
形成させる。そして、負帯電された黒色トナーと
正帯電された赤色トナーとを用いて、現像・定着
等を行なえば、記録紙上に黒と赤の2色による画
像を記録することができる。
このような2色記録のためには、正負別々に帯
電された例えば赤色と黒色のトナーが必要であ
る。このようなトナーは、直径10μm(ミクロ
ン)程度の樹脂からなつており、直径100μm程
度の鉄粉のキヤリアとかき混ぜれば、樹脂の種類
により正または負に帯電される。そこで正帯電す
る樹脂には赤の顔料を入れ、負帯電する樹脂には
黒の顔料を入れて作る。
この2色のトナーは、混合状態で使用されるの
で、両者の静電力により互いに吸引し合い、また
放電も生じるが、キヤリアの鉄粉と常にかき混ぜ
れば、その間に静電気が生じて正または負の帯電
状態が保たれる。
この場合に、トナーと鉄粉との間に働らく静電
力は、トナー同士に働らく静電力よりも大きいの
で、赤トナーと黒トナーとは引離されてひとかた
まりとならず、また静電潜像は正または負の700
〜800V程度の高電圧で形成されるため、トナー
と静電潜像との間に働らく静電力は、他の静電力
よりも大きい。
したがつて、現像工程において、その吸引力も
適当な大きさに選定した電磁石によつてキヤリア
の鉄粉を吸着すれば、残りのトナーはキヤリアと
ともに電磁石へ吸着され、正または負極性の静電
潜像部には黒または赤のトナーが付着されて、2
色の可視像が形成される。
第1図は、このような2色の記録が可能な従来
の静電記録装置である。図面において、1はピン
電極、2は対向電極、3は記録紙、4は磁気ブラ
シ、5はガイドローラー、6と7は駆動ローラ
ー、8は記録紙ドラムを示し、またE1とE2は直
流電源、Rとrは抵抗器、SW1〜SW3はスイ
ツチである。
このような従来の2色記録を行なう装置によ
り、静電記録紙3上へ正負両極性の電荷による静
電潜像を形成するには、ピン電極1と対向電極2
との間に700〜800Vの高電圧を反転して印加する
必要がある。
そのためには、700〜800Vの高圧電源が必要と
なり、これに伴ない機器や回路の各部に絶縁耐圧
の高いものが要求される。
さらに、駆動部に使用される数百程度の多数個
のスイツチング用トランジスタにも高耐圧のもの
が必要となる。
これらはすべてコストの上昇要因であり、しか
もその過程は、指数関数的に増大する。
また、このような高電圧による正負両極性の静
電潜像では、記録画像の解像度にも限界があり、
例えばドツト密度は1mm当り4ドツト程度とな
る。
第2図Aは、この第1図の装置における帯電方
法を設明するもので、電極各部の数値例とスイツ
チ動作の関係を示している。なお、ここでは、第
1図の直流電源E1=E2=800Vとし、またR=
4.7MΩで、R≫rの関係にあるものとする。
この第1図の装置においては、スイツチSW3
によりピン電極電源E1の基準電位を上下にレベ
ルシフトさせて帯電の極性を切替え、スイツチ
SW1とSW2で印字の制御を行なうようにして
いる。
まず、正極性の静電潜像を形成する場合には、
スイツチSW1とSW2をオフ状態に保ち、スイ
ツチSW3をオン状態にして、ピン電極1が+
800V、対向電極2がアース電位GNDとなるよう
にする。
次に、負極性の静電潜像の場合には、スイツチ
SW1とSW2をオン状態とし、スイツチSW3を
オフ状態にして、ピン電極1が−800V、対向電
極2がアース電位GNDとなるようにする。
このようなスイツチ動作は、各ピン電極を独立
に駆動させる場合には、各ピン電極毎に行なうこ
とになるが、ピン電極を適当にブロツク化すれ
ば、各ブロツク毎に行なうことが可能となる。そ
して、ブロツク化する場合には、赤と黒とを同時
に記録することはできないので、例えば1主走査
毎に交互に赤と黒とを記録するという方式で動作
させる。
このようにして、ピン電極1と対向電極2との
間へ反対極性の800Vの電位差を与えれば、記録
紙3上へ正負両極性の静電潜像を形成させること
ができ、2色による画像の記録が行なわれる。
しかしながら、この第1図の装置では、800V
の高圧電源を必要とし、これに伴ない耐圧電圧も
1000V程度のトランジスタ等のスイツチング素子
や、絶縁耐圧の高い周辺回路を使用しなければな
らない。さらに、ドツト密度も余り高くすること
はできないので、解像度にも限界がある等の難点
がある。
そこで、この発明の静電記録回路では、ピン電
極と対向電極との間の電位差の半分程度の電源を
使用して、2色の記録画像を得るようにすること
を目的とする。
この発明の静電記録回路によれば、直流電源が
従来の1色記録と同程度の400V程度でよいか
ら、スイツチング素子の耐圧電圧もそれに応じて
軽減され、駆動回路のコストを著しく低廉化する
ことが可能となる。さらに、このような低圧駆動
によつて記録画像の解像度を高めることができ
る、という効果も併せて達成される。
第2図Bは、この発明の静電記録回路の帯電方
法を説明するための数値例とスイツチ動作の関係
を示している。
この第2図Bを、先の第2図Aと対比すれば明
らかなように、この発明の静電記録回路では、ピ
ン電極と対向電極との電位差を、それぞれの電極
が半分ずつ負担するようになつている。
第3図は、この発明の静電記録回路の一実施例
の要部を示す回路図である。図面における符号は
第1図と同様であり、またV1〜V4は直流電源、
R1〜R3とr1〜r2は抵抗器、Cはコンデンサ、SW
1〜SW4はスイツチ、EsとEs′は基準レベルを
示す。
また、第4図Aはこの発明の静電記録回路の要
点である基本回路図、第4図Bはそのタイムチヤ
ートを示す。図面における符号は第3図と同様で
あり、またvはピン電極1の出力端子電圧を示
す。
そこで、まずこの第4図Aの基本回路について
説明する。
図示のようなスイツチSW3がオフ状態のとき
は、ピン電極1は基準レベルEsすなわちアース
電位GNDとなつており、第4図Bのようにピン
電極1の出力vの波形はGNDを保つ。そして、
コンデンサCには電源+V3の正極から抵抗器R2
を通つて充電電流が流れ、Cの両端には電源V3
の電圧と等しい電圧が発生する。
次に、スイツチSW3がオン状態となると、
SW3−C−R3で閉回路が構成され、コンデンサ
Cの電荷は抵抗器R3を通して放電される。この
コンデンサCの両端は当初V3の電位差を有して
いるので、コンデンサCのピン電極1側は、その
反対極性の−V3となる。コンデンサCに充電さ
れた電流は、C,R3の時定数で定められる特性
で徐々に放電される。したがつて、スイツチSW
3がオン状態におけるピン電極1の出力vは、第
4図Bのように変化される。
このようなオンオフ動作が繰返えされれば、ピ
ン電極1の出力vとしては、第4図Bのように、
GNDと約−V3の間を交互に変化する電位が得ら
れる。
すなわち、この第4図Aの回路を用いれば、ピ
ン電極1の出力端子電圧vとして、基準レベル
Esよりも約電源電圧V3分だけ降下した電圧レベ
ル差が得られることになる。
第3図に示したこの発明の記録回路では、この
ような第4図Aの基本回路を用いており、また基
準レベルEsも、直流電源+V4とスイツチSW4と
により、GNDと+V4とに変化されるように構成
されている。なお、対向電極2には、直流電源+
V1と−V2およびスイツチSW1とSW2が設けら
れている。このような基本回路は、対向電極2側
へ設けるようにしてもよい。ここで、V1=V2
V3=V4=400Vであるとする。
まず、正帯電による静電潜像を形成する場合に
は、第2図Bに示すようにスイツチSW3とSW
4はともにオフ状態である。そのため、基準レベ
ルEsは+400V(=+V4)となり、これらが抵抗
器R3によつてそのままピン電極1へ与えられる
ので、その電圧は+400Vとなる。
また対向電極2側は、スイツチSW1がオン状
態で、スイツチSW2はオフ状態であるから、基
準レベルEs′は直流電源−V2によつて−400Vとな
り、これがそのまま対向電極2へ与えられて−
400Vとなる。
次に、負帯電による静電潜像の場合には、ピン
電極1側のスイツチSW3とSW4はともにオン
状態となる。したがつて基準レベルEsはアース
電位となり、またピン電極1側のコンデンサCは
先に第4図AとBについて説明したように−V3
(=−400V)となるので、結局ピン電極1は−
400Vとなる。
これに対して、対向電極2は、スイツチSW1
がオフ状態で、SW2はオン状態であるから、基
準レベルEs′はアース電位となり、直流電源+V1
がそのまま与えられて、+400Vとなる。
このようにして、この発明の静電記録回路によ
れば、正負両極性の静電潜像の形成に必要な例え
ば800Vの電位差を、その半分の400Vの電流電源
によつて発生させることができる。
なお、この場合に、スイツチSW3は記録情報
により制御され、負帯電時の記録情報有りの場合
にはオン状態となるが、正帯電時の記録情報有り
の場合にはオフ状態とされる。
したがつて、正帯電時に記録情報無しの状態が
長く続く場合には、スイツチSW3はオン状態を
保つことになり、コンデンサCの放電によつてピ
ン電極1の電位は上昇される。
第5図はこの状態を示しており、記録情報無し
の状態が長く続くと、ピン電極1の電位はコンデ
ンサCの放電により点線のように上昇される。そ
して、対向電極2との電位差が、スレツシヨルド
eを越えると、記録情報無しのときでも、両電極
間に放電が生じて正帯電が行なわれてしまう。
このような不都合を防止するために、記録情報
無しの状態が長く続く場合には、対向電極2の休
止タイミングに合わせて、スイツチSW3をオン
状態にさせ、コンデンサCを充電させる。このよ
うにすれば、コンデンサCの放電によるミス記録
を防止することができる。
なお、時定数C,R3の選定を適当に行なうこ
とによつて、このような不都合が防止できるよう
な記録回路である場合には、その必要はない。
以上に詳細に説明したとおり、この発明の静電
記録回路は、ピン電極1と対向電極2とへそれぞ
れ印加される電圧を選択するスイツチ回路と、こ
れらの印加電圧の基準レベルEsとEsをそれぞれ
選択するスイツチ回路、およびピン電極1あるい
は対向電極2と電圧源とへ直列に挿入されたコン
デンサ等の非線形素子とから構成されることを特
徴としている。そして、これらのスイツチ回路を
制御することにより、正負両極性の静電潜像の形
成に必要な例えば800Vの電位差を、その半分程
度の電圧源から発生することができるようにして
いる。
このように、従来の2色記録を行なう装置に比
べて、半分程度の電圧源を使用することが可能と
なるから、装置や回路等の各部の絶縁耐圧も半分
程度に軽減される。また、スイツチ回路を構成す
る数百程度に多数個のトランジスタ等のスイツチ
ング素子の耐圧も半分程度となる。
したがつて、従来の1色記録の場合と同程度の
特性の部品を使用することが可能となり、そのコ
ストも著しく低廉化される。
さらに、ピン電極自体の必要耐圧も、従来の1
色記録の場合と同程度であるから、記録密度も1
mm当り8〜16本のような高解像度の2色記録も可
能となる等の多くの優れた効果が達成される。
なお、上述の実施例では、静電潜像を記録媒体
上へ直接形成するいわゆる直接記録方式について
説明したが、普通紙等へ転写するいわゆる間接記
録方式の場合にも実施可能であることは説明する
までもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は2色の記録が可能な従来の静電記録装
置の概略図、第2図Aは第1図の装置における電
極各部の数値例とスイツチ動作の関係図、第2図
Bはこの発明の静電記録回路における電極各部の
数値例とスイツチ動作の関係図、第3図はこの発
明の静電記録回路の一実施例の要部を示す回路
図、第4図Aはこの発明の静電記録回路の要点で
ある基本回路図、第4図Bはそのタイムチヤー
ト、第5図は正帯電時に記録情報無しの状態が長
く続く場合におけるピン電極1と対向電極2の電
位変化を示すタイムチヤートである。 図面において、1はピン電極、2は対向電極、
3は記録紙、4は磁気ブラシ、5はガイドローラ
ー、6と7は駆動ローラー、8は記録紙ドラム、
V1〜V4は電源、SW1〜SW4はスイツチ、Cは
コンデンサ、RとR1〜R3は抵抗器、EsとEs′は基
準レベルを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電源とスイツチと抵抗器とコンデンサとを具
    備し、ピン電極と対向電極とへ静電潜像を形成す
    る正負両極性の印加電圧を発生する静電記録回路
    において、 第1の電源と、その正端子に接続された第1
    の抵抗器と、該第1の抵抗器と前記第1の電源
    の負端子とにそれぞれ接続された第1のスイツ
    チとからなり、前記第1の抵抗器と第1のスイ
    ツチとの接続点が対向電極へ接続されている第
    1のスイツチ回路、 第2の電源と、その負端子に接続された第2
    の抵抗器と、該第2の抵抗器と前記第2の電源
    の正端子とにそれぞれ接続された第2のスイツ
    チとからなり、前記第2の電源の正端子と第2
    のスイツチとの接続点が接地され、かつ、前記
    第2の抵抗器と第2のスイツチとの接続点が前
    記第1のスイツチと前記第1の電源との接続点
    に接続された第2のスイツチ回路、 第3の電源と、その正端子に接続された第3
    の抵抗器と、該第3の抵抗器に接続されたコン
    デンサと、該コンデンサに一端が接続され、他
    端が前記第3の電源の負端子に接続された第4
    の抵抗器と、該第4の抵抗器と前記第3の電源
    の負端子との接続点にその一端が共通接続さ
    れ、その他端が前記第3の抵抗器とコンデンサ
    との接続点に共通接続された第3のスイツチと
    からなり、前記コンデンサと第4の抵抗器との
    接続点がピン電極へ接続されている第3のスイ
    ツチ回路、 第4の電源と、その正端子に接続された第5
    の抵抗器と、該第5の抵抗器と前記第4の電源
    の負端子とにそれぞれ接続された第4のスイツ
    チとからなり、前記第4の電源の負端子と第4
    のスイツチとの接続点が接地され、かつ、前記
    第5の抵抗器と第4のスイツチとの接続点が前
    記第3のスイツチと第2の電源と第4の抵抗器
    との接続点に接続された第4のスイツチ回路、 の〜のスイツチ回路を備え、正極性の静電潜
    像の形成時には、前記第1のスイツチ回路のみを
    オン状態にするとともに、残りの3つのスイツチ
    回路はすべてオフ状態に保持し、負極性の静電潜
    像の形成時には、前記第1のスイツチ回路のみを
    オフ状態にするとともに、残りの3つのスイツチ
    回路はすべてオン状態に切換えることを特徴とす
    る静電記録回路。
JP6555977A 1977-06-03 1977-06-03 Electrostatic recording curcuit Granted JPS541030A (en)

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JPS541030A JPS541030A (en) 1979-01-06
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4219366A (en) * 1978-07-27 1980-08-26 Westinghouse Electric Corp. Adherent coating for entrapping contamination particles in gas-insulated electrical apparatus

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JPS541030A (en) 1979-01-06

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