JPS6262772A - 画像形成装置の記録ヘツド装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、静電プリンター等の画像形成装置における
記録ヘッド装置の改良に関するものである。

〔従来技術〕

画像形成装置の一つである、静電プリンターは、誘電体
表面上に静電潜像を形成し、該潜像をトナー現像して画
像を得るものであるが、その潜像形成方法には種々な方
式が提案されている。その一つとして、放電を利用して
イオンを発生させ、該イオンを抽出して誘電体表面に潜
像を形成する方式は、例えば特公表昭５７−５０１３４
８号公報に示されている。

この方式は、誘電部材により分離された２つの電極間に
高周波交流を印加して放電を生じさせ、その放電により
発生したイオンを、画像信号に従って抽出し、誘電体ド
ラム上に潜像を形成させるものである。

以下かかるイオンヘッド装置の概要及びそれを用いて誘
電体ドラム上に潜像を形成させる方法について説明する
。第４図は、イオンヘッド装置のイオンヘッド基板をイ
オン放出面側から見た平面図で、第５図は、その一部拡
大断面図である０図において、ｌはイオンヘッド支持基
板で、該支持基板１には、その長手方向中央部分に、複
数本（この図示例では６本）のラインｔ８ｉ２，２．・
・・・・が、例えば絶縁層３に埋め込まれ、表面のみが
現れるように設けられている。このライン電極２゜２、
・・・・・上には透明なマイカ板４を介して、該ライン
電極２．２．・０．・・と所定の角度をなして交叉する
多数のフィンガー電極１５．１５．・・・・・が設けら
れている。そして、このライン電極２，２．・・・・・
とフィンガー電極１５．１５．・・・・・の交叉部にお
いて、イオン発生部を形成するように、フィンガー電極
１５、１５．・・・・・のライン電極２．２．・・・・
・との交叉部には、それぞれ所定の径の孔１５′が設け
られている。

フィンガー電極１５．１５．・・・・・上には、該孔１
５′の対応部分に該孔１５′より大径の孔部６′を形成
した合成樹脂等からなる絶縁層６が配置され、該絶縁層
６上に、各フィンガー電極１５の孔１５′に対応した孔
７′が形成された帯状のスクリーン電極７が、ライン電
極２，２．・・・・・とフィンガー電極１５、１５．・
・・・・の全ての交叉部を覆うように配設されている。

なお、ライン電極２，２．・・・・・の各給電ライン２
’、２’、・・・・・は、この構成例では３本づつ支持
基板１の両側面に向けて形成されており、また、フィン
ガー電極１５の各給電ライン１５″。

１５＃、・・・・、は、交互に支持基板１の両側面に向
けて形成されている。

そして、このように構成されたイオンヘッド基板のイオ
ン放出面となるスクリーン電極７に対向して、所定の微
小間隔をおいて、誘電体ドラム８が配置されるようにな
っている。なお誘電体ドラム８はアルミニウム等の円筒
状支持体９上に誘電体１０を設けて形成されていて、一
定速度で回転するように構成されている。

次に静電潜像形成動作について説明すると、まず上記構
成のイオンヘッド基板のライン電極２゜２、・・・・・
とフィンガー電極１５．１５．・・・・・との間に、第
５図に示すように、高周波の高圧交流電源１１により高
圧交流電圧、例えば、ＩＭＨｚで２５００ボルトの電圧
を印加する。また、フィンガー電極１５に番よ切換スイ
ッチ１２を介してアース電位又は負電圧ｖＡが印加され
、また、スクリーン電極７にはフィンガー電極１５に印
加される負電圧ＶＡより絶対値の小さい負電圧Ｖ、が印
加される。

ライン電極２とフィンガー電極１５間への高圧交流電圧
の印加により、フィンガー電極１５の孔１５′部分にお
いて放電が生じ、その近傍の空気がイオン化される。第
５図に示すように、切換スイッチ１２の切換接点がａ側
にある場合には、スクリーン電極７には負電圧ｖ１が印
加されており、フィンガー電極１５はアース電位となっ
ているため、電位勾配はフィンガー電極１５側から、ス
クリーン電極７側へと向かっている。したがって、フィ
ンガー電極１５の近傍に発生したイオン中、負イオンは
フィンガー電極１５の近傍に留まった状態になっている
。

切換スイッチ１２をｂ側に切り換えると、フィンガー電
極１５には負電圧ｖＡが印加される。負電圧ｖＡとｖ、
は、その絶対値が、　ＩＶＡｌ　　〉ＩＶ、１となって
いるため、電位勾配はスクリーン電極７側からフィンガ
ー電極１５側へと向かう、したがって、フィンガー電極
１５の近傍に留まっていた負イオンは、この電位勾配に
よってスクリーン電極７に向けて加速され、孔７′から
誘電体ドラムａ側へ放出される。放出された負イオンは
誘電体ドラム８上に保持され、画像の１ドツトの潜像を
形成する。すなわち、スクリーン電極７の孔７′からイ
オンを放出するか否かを、スイッチング制御することに
より、画像形成のための１ドツトの単位画素の潜像を形
成するものである。

次に、このようなドツト状の単位画素潜像から所定の画
像に対応する潜像を形成する方法を第６図に基づいて説
明する。第６図は、第４図のスクリーン電極を取り除い
てその一部を拡大して示す図である。この第６図におい
ては、複数の各ライン電極を区別するために添字を付し
て２−０．Ｌ、。

・・・・・・Ｌ、とじて示しており、またフィンガー電
極も１５ａ、１５ｂ、１５ｃと表示し、更ニフィンガー
電極とライン電極の交叉部に形成されているイオン発生
部も、それぞれ添字を付して１３．０．１３ｂ。。

１３ｃｏ、・・・・・・・１３，５．１３ｂ％、１３ｃ
Ｓのように表示している。そして作像方法を簡単に説明
するため、イオンヘッド基板は図示のように３本のフィ
ンガー電極５ａ、５ｂ、５ｃと、５本のライン電極２−
０゜”、”２−ｓで構成されているものとして説明する
。

第６図に示すように構成されているイオンヘッド基板に
おいて、例えばイオン発生部１３ｂ４からだけイオンを
発生させるためには、ライン電極２−４を駆動させ、フ
ィンガー電極１５ｂを、信号を加えて負電圧（−ＶＡ）
が印加されるＯＮ状態にし、他のフィンガー電極１５ａ
、１５ｃは信号を加えずアース電位が印加されたＯＦＦ
状態のままにしておく。

ライン電極２−４が駆動されると、前述のように、イオ
ン発生部１３−４．１３ｈａ、　１３ｃａの内部にイオ
ンが発生する。しかしフィンガー電極）５ａ、１５ｃは
ＯＦＦ状態なので、イオン発生部１３−４．１３ｅ４に
発生したイオンは内部に留まった状態となり、一方フィ
ンガー電極１５ｂは信号によりＯＮ状態になるので、イ
オン発生部１３１で発生し、たイオンは内部から放出さ
れ、誘電体ドラム８上のイオン発生部１３１．に対応し
た位置に１ドツトの潜像が形成される。

イオン発生部１３．。、　１３ｂｏ、・・・・・・・１
３ｃｓはマトリックス状に配列して形成されているため
、ライン電極２−０．Ｌ、、・・・・・・２−１及びフ
ィンガー電極１５ａ、１５ｂ、１５ｃへの給電を、信号
に基づいてそれぞれ切り換え印加することにより、選択
的にイオン発生部よりイオンを放出させ、誘電体ドラム
上に１ドツトの単位画素の潜像を形成し、このような動
作を操り返すことにより、誘電体ドラム上に所定の画像
に対応したドツト状の静電潜像が形成される。

誘電体ドラム上に静電潜像が形成されて行く過程を更に
説明すると、第６図に示すような構成のイオンヘッド基
板を有するイオンヘッド装置において、横方向にライン
状の潜像を形成する場合は、まずライン電極２−０を駆
動させ、フィンガー電極１５ａ、　１５ｂ’、ｔＳＣを
ＯＮ状態にすると、第７図＾に示すように誘電体ドラム
上のイオン発生部１３．。。

１３ｂ＊、　１３−＊に対応する位置に、イオンが放出
されてドツト状の静電潜像１４−＊、　１ｈ＊、　１４
ｃ＊が形成される０次に該潜像が形成されている誘電体
ドラムが、第６図においてＸ方向に回転移動して、該潜
像部分がライン電極２−９に対応する位置に到達したと
き、ライン電極２−１を駆動させ、同様にフィンガー電
極１５ａ、１５ｂ、１５ｃをＯＮ状態にすると、第７図
（Ｂｌに示すように、先にイオン発生部１３．。。

１３、。、　Ｌ３ｃｏからの放出イオンにより形成され
た静電潜像１４．。、１４．。、　１４ｃｏに一部重な
った４ｉ′態で、イオン発生部１３□、１３□、　１３
ｃ、から放出されたイオンによる潜像１４□、　１４ｂ
＋、　１４ｃ＋が形成される。

以下同様にして誘電体ドラムの回転と同期してライン電
極２−ｚ、　　２−ｓ、・・・・・・・２−ｓを順次駆
動して、次々にイオン放出による潜像を形成すると、第
７図Ｃ１に示すようにライン状の静電潜像が形成される
。またライン電極とフィンガー電極の選択駆動により、
例えば第７図の）に示すように、文字Ａもドツト状の潜
像で形成することができる。

なお、このようにして形成された誘電体ドラム上の静電
潜像には、所定の現像、転写５定着の各プロセスが実行
され、記録紙上に画像が形成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、かかる構成のイオンヘッド基板を有するイオ
ンヘッド装置で静電潜像を形成する場合に、故障あるい
は接触不良などのために、一部のフィンガー電極、例え
ば第８図＾においてフィンガー電極５ｂがＯＮ状態にな
らなくなると、該フィンガー電極５ｂによって形成され
ているイオン発生部１３ｂｏ、　１３１．・・・・・・
・１３ｂｓからイオンが放出されず、それらのイオン発
生部に対応する誘電体ドラム上には、静電潜像が形成さ
れなくなる。

このようなフィンガー電極の故障あるいは接触不良等の
状態で、横方向にライン状に静電潜像を形成しようとす
ると、イオン発生部Ｌ３ｂｏ、　１３ｂＩ。

・・・・・・１３ｂｓからはイオンが放出されないので
、静電潜像はライン電極２１．２相、・・・・・・２−
ｓが順次駆動されるにしたがって、第８図（８１，（Ｃ
１，■）に示すように形成され、最終的には直線が中間
において切れた状態に形成される。また文字Ａの潜像を
形成しようとする場合も、第８図［Ｆ］に示すような状
態に潜像が形成され、これを現像して記録紙に転写を行
っても解読不能な画像になってしまう。

これは、第９図に示すように、かかるイオンヘラド基板
において横軸方向の潜像を形成しうる範囲は、各フィン
ガー電極１５ａ、１５ｂ、１５ｃにより、それぞれ独立
して１５．、、１５ｂｗ、　１５−で示すように定めさ
れており、横軸方向の任意の位置にドツト状の潜像を形
成するフィンガー電極は１つしか存在しないようになっ
ているからである。したがって、上記のように故障など
により、例えばフィンガー電極１５ｂに信号が印加され
なくなると、該フィンガー電極１５ｂの潜像形成範囲１
５−の部分には潜像は形成されなくなる。このように従
来のイオンヘッド装置には、１本のフィンガー電極へで
も記録信号の入力不良が発生すると、画像形成に大きな
障害を与えてしまうという問題点があった。

またこのような問題点は、イオンヘッド装置のみならず
、マトリックス状に配列されている画素形成部を選択駆
動して画像を形成する、例えば感熱方式、インクジェッ
ト方式、あるいはドツトインパクト方式の記録ヘッド装
置においても同様に発生するものである。

本発明は、従来の画像形成装置のイオンヘッド装置など
の記録ヘッド装置における上記問題点を解消するために
なされたもので、部分的に記録信号の入力不良が発生し
ても、画質に影響を与えないようにした画像形成装置の
記録ヘッド装置を提供することを目的とするものである
。

〔問題点を解決する手段及び作用〕

本発明は、かかる問題点を解決するために、それぞれ別
個の作動部材により駆動される複数の画像形成部を、画
素担持体上の同一位置又は画質上問題とならない程度に
接近した位置に、画素を形成できるように配置させるも
のである０例えば、イオンヘッド装置の場合には、第１
図に示すように、各フィンガー電極５ａ、５ｂ、５ｃに
より潜像が形成される各潜像形成範囲が、それぞれ隣接
するフィンガー電極の潜像形成範囲と互いにオーバーラ
ンプするように、各フィンガー電極５ａ。

５ｂ、５ｃを、隣接する電極同志を横方向に互いにオー
バーラツプさせて配設するものである。すなわち、例え
ばフィンガー電極５ｂが受は持っている潜像形成範囲５
ｂｗは、隣接フィンガー電極５ａ、５ｃがそれぞれ受は
持っている潜像形成範囲５□＋５ＣＷとオーバーラツプ
させ、全ての潜像形成範囲をそれぞれ２つのフィンガー
電極で重複させて受は持たせるように構成するものであ
る。

このように構成することにより、一部のフィンガー電極
、例えばフィンガー電極５ｂに記録信号が入力されなく
なった場合でも、このフィンガー電極５ｂの潜像形成範
囲には、隣接するフィンガー電極５ａ及び５ｃ上に配置
されているイオン発生部により潜像が形成されることに
なり、著しい画質劣化の発生を阻止することが可能とな
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。第２図＾は本
発明をイオンヘッド装置に適用した実施例のイオンヘッ
ド基板部分を示す０図において、２−・＋２−１１・・
・・・・・２−Ｓは高周波高電圧を印加するライン電極
、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、・・・・・・・はイオン流
を制御するフィンガー電極、１３．。、１３ｈａ＋・・
・・・・・１３−＋、　１３ｂ＋、・・・・・・・１３
−ｓ、　１３ｂｓ、・・・・・・・は、ライン電極とフ
ィンガー電極の交叉部に形成されるイオン発生部を示す
。このイオンヘッド基板においては、それぞれのフィン
ガー電極がドツト状潜像を形成する範囲は、そのフィン
ガー電極の両側に隣接する他のフィンガー電極の潜像形
成範囲と、それぞれ一部づつ重なるように構成されてお
り、ある特定のイオン発生部においてイオンを発生しな
くても、そのイオン発生部が潜像を形成する位置に対し
て十分接近した位置に、潜像を形成できるイオン発生部
が配設されているようになっている。

このように構成されているイオンヘッド基板において、
いま例えばフィンガー電極５ｂにイオン発生部をＯＮ動
作する記録信号が、故障などにより印加されない状態に
なっている場合に、ライン電極２−０が駆動されると、
第２図■）に示すように、誘電体ドラム上に静電潜像は
形成され、イオン発生部１３ｂ。に対応する点線で示す
位置には潜像は形成されない。

横方向に直線状の潜像を形成する場合には、次のライン
電極り、、１．、・・・・・・・２−ｓを順次駆動する
ことにより、第２図り、　（ＤＪ、［Ｆ］に示す如く、
潜像が形成され、第２図０かられかるように、フィンガ
ー電極５ｂ上のイオン発生部１３１゜、　１３ｂ＋。

・・・・・・１３ｂｓが作動しないにも拘らず、静電潜
像は直線状に途中で中断されることなく形成され、画質
上着しい劣化は認められない状態になっている。

この際、ドツト状の静電潜像がオーバーランプする部分
が多くても、ｌドツトのみによる静電潜像の電位と、２
ドツトあるいはそれ以上のドツトが重なって形成されて
いる静電潜像の電位による現像後の濃度に著しい差が生
じない場合、すなわち１ドツトの静電潜像の電位が、電
位−濃度特性曲線における飽和電位以上であれば、画質
上の劣化は殆ど認められない。

以上のように、フィンガー電極の一部に記録信号が伝送
されず、したがって該フィンガー電極上のイオン発生部
がイオンを発生せず、誘電体ドラム上にドツト状の静電
潜像を形成しなくても、隣接するフィンガー電極のイオ
ン発生部によりカバーされ、画質の劣化を防止すること
ができる。

第３図は、本発明の第２実施例を示す概略図である。図
において、２−０＋２−１１・・・・・・・２−ｓは高
周波電圧を印加するライン電極、５ａ＃、５ｂｌ。

・・・・・・５ｆ’はイオン流を制御するフィンガー電
極、１３．。＋　１３ｈａ　’　＋・・・・・・・１３
ｆｏ　’　＋・・・・・・・１３１１ｓ′。

１３ｂｓ　’　＋・・・・・・・１３ｒｓ　’はライン
電極とフィンガー電極の交点上に存在するイオン発生部
を示す。この実施例のイオンヘッド基板においては、１
つのフィンガー電極でドツト状潜像を形成する範囲が、
その両側に隣接する２つずつのフィンガー電極、すなわ
ち合計４つのフィンガー電極のそれぞれの潜像形成範囲
と、それぞれ一部づつ重なるように各フィンガー電極が
配設されている。そして仮に任意のイオン発生部におい
てイオンの発生が行われなくても、該イオン発生部が潜
像を形成する位置と同じ位置に潜像を形成することがで
きるイオン発生部が他に２つ配置されるように構成され
ている。

このように構成することにより、例えば障害などにより
フィンガー電極５ｃ／に記録信号が印加されない状態に
なったとすると、ライン電極２−０の駆動時には、誘電
体ドラム上にはイオン発生部１３ｃ、　’による静電潜
像は形成されない、しかしイオン発生部１３ｃ、　’が
潜像を形成すべき位置が、誘電体ドラムの回転により、
イオン発生部１３□′の直下に到達したときに、ライン
電極２４とフィンガー電極５ｂ’が駆動され、イオン発
生部１３１′からイオンを発生させて上記位置に静電潜
像が形成されるようになっており、更に上記誘電体ドラ
ム上の該位置がイオン発生部１３．４’の直下に到達し
たときにも、イオン発生部１３．．　’からイオンが発
生され、重ねて静電潜像が形成されるようになっている
。すなわち、このように構成したイオンヘッド基板では
、同一位置に１ドツト状の静電潜像を形成できるイオン
発生部が３つ配設されており、何らかの原因でイオンを
発生しないイオン発生部が存在しても、画質には影響を
一層及ぼさないようになっている。

上記各実施例は、イオンヘッド装置に本発明を通用した
ものを示したが、本発明は、同様にマトリックス状に配
列されている画素形成部を選択駆動して画像を形成する
、例えば悪熱方式、インクジェット方式あるいはドツト
インパクト方式の記録ヘッド装置にも適用できるもので
あり、同様な効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、画像形成装置の記録ヘッド装置を、それぞれ別個の作
動部材により駆動される複数の画素形成部を、画素担持
体上の同一位置又は画質上問題とならない程度に接近し
た位１に、画素を記録できるように配置して構成したの
で、任意の作動部材の動作停止によっても画素形成の不
能範囲がなくなり、画像の著しい画質劣化を阻止するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本構成を説明するための概略説明
図、第２図＾は、本発明の第１実施例を示す概略図、第
２図（Ｅｌｌ、　ｆＣ）、　［０１，Ｅ）は、それぞれ
第２図＾に示した実施例による潜像形成状態を示す図、
第３図は、第２実施例を示す概略図、第４図は、従来の
イオンヘッド装置のイオンヘッド基板の平面図、第５図
は、その一部拡大断面図、第６図は、第４図に示したイ
オンヘッド基板の一部拡大平面図、第７図＾、　（８１
，（Ｃ）、■）は、それぞれ第６図に示したイオンヘッ
ド基板による潜像形成態様を示す図、第８図八は、第６
図に示したものと同様なイオンヘッド基板の一部拡大平
面図、第８図■）、（口、■）、０は、第８凹入に示し
たイオンヘッド基板において一部のフィンガー電極の作
動停止時における潜像形成態様を示す図、第９図は、第
６図に示したイオンヘッド基板における各フィンガー電
極の潜像形成範囲を示す図である。 図において、２−０，２−０・・・・・・・２−ｓはラ
イン電極、５ａ、ｓｂ、５ｃ、５ｄはフィンガー電極、
１３．０．１３−０．　”・”４３−ｓ、　１３ｂｓ、
””・はイオン発生部、５１１１１＋　　５　ｂＭ＋　
　５　ＣＭｒ　　５４ｗは潜像形成範囲を示す。 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社第１図 １３ａｓ’　　１３ｂｓ°　　　　　１３ｔ５゜第２図 ＣＢ）○　Ｃ）　　　○　○ （Ｃ）　　　ＣＯＣχ］二＞ＣＯＣχ＝）（Ｅ） 第６図 第７図 第８図 ＣＢ）　　○　　　　○ （Ｃ）　　■　　　　０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マトリックス状に配設された画素形成部と、行及び列方
   向に配列された各画素形成部に共通に接続された作動部
   材により該画素形成部を選択的に駆動する駆動制御部と
   からなる画像形成装置における記録ヘッド装置において
   、それぞれ別個の作動部材により駆動される複数の画素
   形成部を、画素担持体上の同一位置又は接近した位置に
   、画素を記録できるように配置したことを特徴とする記
   録ヘッド装置。