JPS6227761A - イオン流静電記録式の記録装置 - 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】 技術分野 本発明は、複写機や、情報処理システムの出力袋ことし
て使用されるプリンタもしくはプロフタなどの記録装置
に関し、特に記録部材にイオン流を照射して静電潜像を
形成するイオン流静電記録式の記録装置に関する。

従来技術 イオン流を画素毎に制御して画像の記録を行ういわゆる
イオンプロジェクション記録方式による場合には、記録
すべき画像情報に基づいて中間媒体に照射するイオン流
を制御し、これによって−１その中間媒体に静電潜像を
形成した後、この静電潜像をトナーを用いて現像器によ
り現像し、その後に記録部材たとえば杵通紙にそのトナ
ー像を転写、定着して所望の記録像を得るというもので
ある。

このような記録装置において、イオン流を制御するイオ
ン流制御ヘッドは、イオン流を画素に対応した小孔を通
して記録部材の表面に照射するように構成されている。

そのイオン流を通す小孔（以下通孔と称する）の入側と
出側に一対の電極を配置し、この電極間に電圧を印加し
てイオン流の通過、遮断を選択的に制御可能とし、その
電極間電圧を画像情報に基づいて制御することによって
記録部材に静′ＩｔＬＷｒ像を形成するように構成され
ている。

ところで、一対の電極はフィルム状の絶縁部材により上
下を被覆され、絶縁部材内に埋設されるように形成され
ている。絶縁部材には通常複数の通孔が穿設され、各通
孔の周りの絶縁部材上に一対の電極が形成され、これら
の一対の電極に接続されるリードが絶縁部材上にそれぞ
れ形成されている。このため、リードを形成するために
電極を形成しないフィルム上の部分は、リードが形成さ
れない隙間の部分が導体の形成されない部分となる。

イオン流を発生するコロナ発生電源が直流電源の場合に
は、コロナ発生電源から発生する直流電波は絶縁部材に
より通過を阻止されるから、記録部材には電流が流れな
い、しかしコロナ発生電源が交流電源の場合には、コロ
ナ発生電源から発生する交流が上記の導体の形成されな
い部分において絶縁部材の静電容量を通過して記録部材
に流れる。

このため通孔のない部分においても記録部材に電流が流
れ、これにより、通孔を通過するイオン流を制御して形
成した静電潜像が影響を受けるから、得られる画像のＳ
Ｎ比が悪くなる欠点があった。

目　　　的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、コロナ発
生電源が交流電源の場合に、通孔のない部分において記
録部材に交流電流が流れるのを防ぎ、通孔を通過するイ
オン流による制御を有効に行い、ＳＮ比の高い画像を得
ることのできるイオン流静電記録式の記録装置を提供す
ることを目的とする。

構　　成 本発明は上記の目的を達成させるため、イオン発生源か
ら供給されるイオンが通過する通孔の周囲に距層を隔て
て配置された一対の電極を含むイオン流制御ヘッド手段
と、一対の電極間に画像情報に基づいた電圧を印加して
通孔の軸方向に形成される電界の向きを制御し、電界に
よって通孔を通過させるイオンの極性を選択制御する制
御電源手段とを有し１通孔を通過したイオン流を記録部
材に照射して画像情報に応じた静電潜像を形成するイオ
ン流静電記録式の記録装置において、イオン流制御ヘッ
ド手段が、イオン発生源と記録部材間において少なくと
も一対の電極のいずれもが配置されていない部分に配置
された遮断電極を有することを特徴としたものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図に本発明が適用されてなる一実施例の記録装置の
構成図を示す。

木実流側は普通紙などに直接静電潜像を形成すると同時
にトナー像に現像するように構成した記録装置に本発明
を適用したものであり、記録部材（例えば、普通紙）ｌ
を挟んで、現像部２とイオン流制御部３とが対向配置さ
れた基本構成を有している。

現像部２は円柱状の磁石２０と、この磁石２０の外側に
′Ｍ嵌された円筒状のローラ２２と、このローラ２２の
上部外周面に先端が押接されたドクターブレード２４と
を含んで形成されている。ローラ２２は金属等の円筒外
周面に導電性を有するシリコーンゴム（例えば２体積抵
抗１０５Ω・ｃｍ程度）のスリーブが被着されてなり、
図示していない手段によって矢印Ａの方向に回転される
ようになっている。

イオン流制御部３はイオン流制御へラド４、イオン発生
器５、記録電源８．バイアス電源７、イオン発生電源８
を含んで形成されている。イオン流制御ヘッド４は、第
１図においては省略されて示されているが、第２図、第
３図に示すようにフィルム状の絶縁部材４０に通孔４１
を穿設し、各通孔４１の周囲の絶縁部材４０内に一対の
電極４２．４３を所定の距離を保持させて埋設し、一対
の電極４２．４３にはリード４４．４５がそれぞれ接続
され、リード４４．４５は絶縁部材４０内にそれぞれ埋
設された部分を通してドライバ（図示せず）に接続され
ている。さらに絶縁部材４０内には遮断電極４６が通孔
４１を除き一様に埋設されている。遮断電極４６は一対
の電極４２．４３から所定の距離を保持して配置、され
る。

イオン流制御へラド４は、遮断電極４６を記録部材１に
近接させて、かつその通孔４１をローラ２２と記録部材
１との接触（又は最接近）位置に一致させて配置されて
いる。イオン発生器５はイオン流制御ヘッド４の通孔４
１の位ｔに一致させて設けられたコロナワイヤ５０と、
イオン流制御ヘッド４と相まってコロナワイヤ５０を包
囲するように設けられたケーシング５１とを有して形成
されている。

記録電源６は画像情報に基づいた２値（Ｈ。

Ｌ）レベルの電圧を出力するようになっており、電極４
３のリード４５と地気との間に接続されている。この出
力電圧のＬレベルは通常Ｏに、Ｈレベルはバイアス電源
７の出力電圧以上の正電圧に選定されている。バイアス
電源７は電極４２および４６に正の直流バイアスを付与
するものであり、電極４２のリード４４および電極４Ｂ
と地気とに接続されている。コロナ発生電源８はコロナ
ワイヤ５０とケーシング（接地レベル）５１間に接続さ
れており、交流高圧電源が適用されている。

このように構成される実施例の動作を次に説明する。

＠１図において、ローラ２２とドクターブレード２４に
よって形成されたトナー溜りに供給される高抵抗−成分
磁性トナー（以下単にトナーと称する）１０は、ローラ
２２の回転にともなってローラ２２とドクターブレード
２４の接触部を通り抜けるときに、一方の極性（図示例
では正極性）に帯電され、ローラ２２の表面には薄い帯
電トナ一層１２が形成される。このトナ一層１２はロー
ラ２２の回転にともなって記録部材１に近接する記録部
に搬送される。また、記録部材ｌはローラ２２の回転に
合わせて矢印Ｂの方向に１図示しない搬送手段によって
移送される。

一方、イオン発生器５においてはコロナワイヤ５０とケ
ーシング５１との間でコロナ放電が発生し、正極性と負
極性のイオンがケーシング５１内に放散される。このと
き、イオン流制御へラド′４の電極４２と′電極４３に
は、記録電源Ｓの出力状態り又はＨとに応じて、第４図
または第５図に示す動作状１５図のように゛電圧が印加
される。つまり、電極４３の電位は電極４２の電位を基
準として画像情報に基づいて上下に振られる。

そして、電極４３がＬレベルのときは第４図の一点鎖線
のように１通孔４１内には電極４２から電極４３へ向う
方向の電界が形成されるため、負極性のイオンのみが通
孔４１を通って記録部材１の裏面に照射される。逆に電
極４３がＨレベルのときは、第５図の一点鎖線のように
、通孔４１内に形成される電界の向きは逆方向となり、
正極性イオンのみが記録部材ｌの裏面に照射される。

このようにして、記録部材ｌの裏面に画像情報に応じた
極性のイオンが照射されると、トナ一層１２の極性と逆
の極性のイオンが照射された領域の記録部材１の表面に
のみトナ一層１２が転写され、記録部材１の表面には画
像情報に応じたトナー像１４が直接形成される。

ところが第６図に示すように通孔４１以外の全面を被覆
する遮断電極４６を設けていないものの場合には、電極
４２および４３が配置されていない部分でリード４４お
よび４５が配置されていない部分は、コロナワイヤ５０
と記録部材１の間が導体により遮断されておらず、フィ
ルム状の絶縁部材４０により遮蔽されているのみである
から、コロナワイヤ５０から発生する電流が交流の場合
には絶縁部材４０の静電８敬を通過して記録部材ｌおよ
びローラ２２に流れる。

第６図に示すように電極を設けない場合に、コロナワイ
ヤ５０からケーシング５１までの等価抵抗をＲｃ、コロ
ナワイヤ５０から電極４２および４３までの等価抵抗を
Ｒａ、電極４２および４３間の等価容量をＣｆ、記録部
材１の等価抵抗をＲＬとすれば、絶縁部材４０の導体に
より遮断されていない部分を流れる電流を示す等価回路
は：！Ｓ７１；Ｗに示すようになる。

この等価回路が示すように、コロナ発生電源８により発
生する’１ｆｆｌ　Ｒはコロナワイヤ５０からケーシン
グ５１までの等価抵抗Ｒｃを通ってケーシング５１から
地気に流れるとともに、これと並列に、コロナワイヤ５
０から電極４２および４３までの等価抵抗Ｒａ、電極４
２および４３間の等価容量（絶縁部材４０の静電容量）
Ｃｆ、記録部材１　（ローラ２２を含む）の等価抵抗Ｒ
Ｌを通ってＪ′Ｉ！！気に流れる。

したがってこの等価回路かられかるように、コロナ発生
型１１Ａ８により発生する交流が、電極４２および４３
間の等価容量（絶縁部材４０の静電容量〕Ｃｆを通過す
ることができるから、コロナ発生電源８により発生する
交流は、コロナワイヤ５０から電極４２および４３まで
の等価抵抗Ｒａ、電極４２および４３間の等価容量（絶
縁部材４０の静電容ｔＹ）Ｃｆ、記録部材１　（ローラ
２２を含む）の等価抵抗ＲＬを通って地気に流れる。

このように、コロナワイヤ５０から発生する交流が絶縁
部材４０の静電容量を通過して記録部材１およびローラ
２２に流れる。

したがって通孔４１以外の部分においても記録部材１に
電流が流れるため、通孔４１を通過するイオン流の制御
により形成する画像のＳＮ比が悪くなる。

これに対して第１図〜第３図に示す本実施例では、通孔
４１以外の全面を被覆する遮断電極４６を設けているか
ら、電極４２および４３が配とされていない部分でリー
ド４４および４５が配置されていない部分においても、
コロナワイヤ５０と記録部材ｌの間が導体である遮断電
極４６により遮断されている。

したがって、コロナワイヤ５０から発生する交流がこの
遮断電極４６を通して地気に流れ、絶縁部材４０の静電
容量Ｃｆを通過して記録部材ｌおよびローラ２２に流れ
ることはない。

第１図〜第３図に示す本発明の実施例における等価回路
を第８図に示す、Ｒｈはコロナワイヤ５０から通孔４１
までの等価抵抗を示す。

この等価回路が示すように、コロナ発生電源８により発
生する電源はコロナワイヤ５０からケーシング５１まで
の等価抵抗Ｒｃを通ってケーシング５１から地気に流れ
るとともに、これと並列に、コロナワイヤ５０から、［
極４２および４３までの等価抵抗Ｒａ、電極４２および
４３間の等価容量（絶縁部材４゜の静電容量）　Ｃｆを
通って地気に流れ、さらに並列に通孔４１部におけるコ
ロナワイヤ５０から通孔４１までの等価抵抗Ｒｈ、記録
部材１　（ローラ２２を含む）の等価抵抗ＲＬを通って
地気に流れる。

したがってこの等価回路かられかるように、コロナ発生
７ｔｔ　１７．８により発生する交流は、電極４２およ
び４３間の等価容量（絶縁部材４ｏの静電容量）Ｃｆを
通過することができるから、コロナ発生電源８により発
生する交流はその大部分が、コロナワイヤ５０から′ｉ
江極４２および４３までの等価抵抗Ｒａ、電極４２およ
び４３間の等価容最（絶縁部材４０の静電容量）Ｃｆを
通って地気に流れ、通孔４１部におけるコロナワイヤ５
０から通孔４１までの等価抵抗Ｒｂ、記録部材１　（ロ
ーラ２２を含む）の等価抵抗ＲＬを通って流れる電流は
僅かである。

このようにコロナワイヤ５０から発生する交流は通孔４
１以外の部分においては電極４６を通して魔れ、記録部
材１には流れない、また通孔４１部において記録部材ｌ
に流れる電流も僅かである。

したがって記録部材１に電流が殆ど流れないため、通孔
４１を通過するイオン流の制御により形成する画像のＳ
Ｎ比が良くなる。

なお、電極４６は本実施例のように通孔４１以外の全面
を被覆するものとする他、第９図に示すように電極４２
または４３の配置されていない部分のみを被覆するよう
に設けてもよい、第９図に示すものは時分割（群選択）
駆動を行う電極の配置を示し、電極４２が複数の電極４
３に対応して配置されている０ｇ断主電極４Ｂ電極４２
と同様に複数の電極４３に対応して配置され１図に示す
ように電極４２の面方向に電極４２の隙間および幅ｄだ
け電極４２とずらして配置されている。このようにして
電極４２または４３の配置されていない部分でリード４
４．４５の配置δされていない部分に遮断電極４６を設
けてコロナワイヤ５０と記録部材１の間を遮断しておけ
ば、記録部材１にコロナワイヤ５０から交流が流れるの
を防止できる。したがって電極４２．４３または遮断電
極４６のいずれかにより絶縁部材４０のすべての面を遮
断できるように構成すればよい。

また、交流通過防止のための遮断電極４６を複数設けて
もよい。

効　　果 本発明によれば、通孔以外でイオン流制御ヘッドの１対
の電極が配器されていない部分に遮断用の電極を配置し
ているから、イオン発生器から発生する電流が記録部材
に流れるのを防ぐことができ、これによってＳＮ比の高
い、高コントラストな画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるイオン流静電記録式の記録装置の
一実施例の概略構成図、 第２図は第１図に示すイオン流制御ヘッド部の縦断面図
、 第３図は第２図における■−■線断面図、第４図、第５
図は第１図に示す実施例のイオン流制御ヘッド部の動作
を説明するための動作状態図、 第６図は従来の記録装置のイオン流制御ヘッド部の縦断
面図、 第７図は従来の記録装置におけるイオン発生器からの交
流の流れを示す等価回路図。 第８図は第１図におけるイオン発生器からの交流の流れ
を示す等価回路図、 第９図は本発明の他の実施例のイオン流制御ヘッド部の
縦断面図である。 要部外の符号の説明 ｌ　１４．記録部材 ２９．、現像部 ３０６．イオン流制御部 ４１０．イオン流制御ヘッド ６０６．記録電源 ７２８．バイアス電源 ８２１．コロナ発生電源 ４０、、、絶縁部材 ４１、、、通孔 ４２．４３．電極 ４４、４５．リード ４１、、遮断電極 ５０、、、コロナワイヤ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、イオン発生源から供給されるイオンが通過する通孔
   の周囲に距離を隔てて配置された一対の電極を含むイオ
   ン流制御ヘッド手段と、 前記一対の電極間に画像情報に基づいた電圧を印加して
   前記通孔の軸方向に形成される電界の向きを制御し、該
   電界によって該通孔を通過させるイオンの極性を選択制
   御する制御電源手段とを有し、 前記通孔を通過したイオン流を記録部材に照射して前記
   画像情報に応じた静電潜像を形成するイオン流静電記録
   式の記録装置において、該装置は、 前記イオン流制御ヘッド手段が、前記イオン発生源と前
   記記録部材間において少なくとも前記一対の電極のいず
   れもが配置されていない部分に配置された遮断電極を有
   することを特徴とするイオン流静電記録式の記録装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記イ
   オン流が照射される位置の前記記録部材の他面に、一方
   極性に帯電されたトナーを保持するローラ手段が配置さ
   れてなることを特徴とするイオン流静電記録式の記録装
   置。