JP2000326546A

JP2000326546A - 静電記録装置

Info

Publication number: JP2000326546A
Application number: JP13694899A
Authority: JP
Inventors: Tasaku Kiyono; 太作清野; Yukio Yamamoto; 幸生山本; Yasushi Kinoshita; 康木下; Keiji Kamio; 恵司神尾
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】静電潜像形成時間を増加させることなく解像
度を向上できる静電記録装置を提供するを提供する。【解決手段】イオン照射制御手段４が、絶縁材料から
なる基板の一方の面に配置され、記録媒体の相対的移動
方向３１に対して垂直な方向３２に延材する複数の第１
の電極１５と、基板の他方の面に、第１の電極１５に交
差する方向に配置された複数の第２の電極１３と、第１
の電極１５と前記第２の電極１３とが交差する位置に、
イオンが透過する複数の透過孔１７とを有する静電記録
装置において、第２の電極１３の各々が記録媒体の相対
的移動方向に４以上の単位電極１３に分割され、各々の
単位電極１３に対応する複数の第１の電極１５が、単位
電極１３が有する透過孔１７の数のグループに分けら
れ、第１の電極１５の印加電圧をグループ毎に順次切り
換えてイオンの照射を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電記録装置に係
り、特に、イオン流により記録媒体上に静電潜像を形成
するイオンフロー方式の静電記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】イオンフロー方式の静電記録装置では、
絶縁材料からなる基板の一方の面に、記録媒体の相対的
移動方向に対して垂直な方向、すなわち主走査方向に延
材する複数の第１の電極が、基板の他方の面に、第１の
電極に交差する方向に複数の第２の電極が形成されてお
り、さらに、第１の電極と第２の電極とが交差する位置
にイオンが透過する複数の透過孔が形成されている。こ
れら第１の電極と第２の電極との間の電位差を変えて透
過孔の電界の方向を変えることで記録媒体へのイオンの
照射と遮断を制御し、記録媒体上に静電潜像を形成して
いる。このような静電記録装置に関して、特開昭６２−
１８１１６０号公報には、第２の電極を２つの単位電極
に分割した静電記録装置が提案されている。このような
静電記録装置では、第２の電極が２つの単位電極に分割
されていることにより、２つの単位電極で同時に静電潜
像の形成ができるため、静電潜像の形成を高速化でき
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、静電記録装
置の解像度を高くするためには、記録媒体の相対的移動
方向に並ぶ透過孔の数を増やすか、または主走査方向に
並ぶ透過孔の数を増やして、記録媒体上のドット数を増
やす必要がある。前述のような従来の静電記録装置で
は、記録媒体の相対的移動方向に並ぶ透過孔の数を増や
した場合、第２の電極の単位電極に交差する第１の電極
の本数が増加する。ここで、静電潜像の形成は、第１の
電極の印加電圧を順に切り換えながら行なっており、静
電潜像の形成に要する時間は、この第１の電極の印加電
圧の切り替えサイクルに依存している。このため、第１
の電極の本数が増えるほど静電潜像の形成に要する時間
が長くなってしまう。したがって、解像度を高くする場
合、記録媒体の相対的移動方向に並ぶ透過孔の数を増や
すと、静電潜像の形成時間が長くなってしまう。

【０００４】一方、主走査方向に並ぶ透過孔の数を増や
した場合、第１の電極の本数が増加しないため、静電潜
像の形成時間は増加しないが、第２の電極の数が増え
る。ところが、第２の電極の数が増えると、第２の電極
の設置間隔が密になり、第２の電極間のスパークなどに
よる短絡が起こり易くなる。このため、第２の電極の設
置間隔、すなわち配線密度には制限があり、第２の電極
の設置間隔を密にすることによる高解像度化には限界が
ある。

【０００５】本発明の課題は、静電潜像形成時間を増加
させることなく解像度を向上できる静電記録装置を提供
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の静電記録装置
は、以下の手段により上記課題を解決する。イオンを発
生するイオン発生手段と、イオン発生手段と記録媒体の
間に位置し、イオン発生手段で発生したイオンの記録媒
体への照射を制御するイオン照射制御手段とを備えてな
り、イオン照射制御手段は、絶縁材料からなる基板の一
方の面に配置され、記録媒体の相対的移動方向に対して
垂直な方向に延材する複数の第１の電極と、基板の他方
の面に、第１の電極に交差する方向に配置された複数の
第２の電極と、第１の電極と第２の電極とが交差する位
置に、基板を通って第１の電極から第２の電極に貫通
し、イオンが透過する複数の透過孔とを有する静電記録
装置において、第２の電極の各々が記録媒体の相対的移
動方向に４以上の単位電極に分割され、各々の単位電極
に対応する複数の第１の電極が、単位電極が有する透過
孔の数のグループに分けられ、第１の電極の印加電圧を
グループ毎に順次切り換えてイオンの照射を制御する。

【０００７】このようにすれば、解像度を上げるため
に、記録媒体の相対的移動方向に並ぶ透過孔の数を増や
す、すなわち第１の電極の本数を増やした場合でも、第
２の電極を４以上の単位電極に分割、つまり単位電極の
数を増やすことにより、第２の電極を分割した単位電極
の有する透過孔の数を、解像度が低い場合に単位電極が
有する透過孔の数と変わらないかまたは少なくできる。
つまり、第１の電極のグループ数が変わらないかまたは
少なくなるため、静電潜像の形成時間は、従来の静電記
録装置と同じかまたは短くなる。すなわち、静電潜像の
形成時間を増加させることなく解像度を向上することが
できる。

【０００８】また、記録媒体上に形成される静電潜像
の、記録媒体の相対的移動方向と垂直な方向に隣接する
ドットは、第２の電極が４以上に分割された単位電極の
内の異なる単位電極が有する透過孔によって形成される
ようにすれば、第２の電極を分割した単位電極を、記録
媒体の相対的移動方向と垂直な方向、つまり主走査方向
の所定幅内により多く形成することができる。このた
め、主走査方向の所定幅内により多くの透過孔が形成さ
れ、主走査方向の静電潜像のドット数を増やすことがで
きるので、解像度を上げることができる。

【０００９】さらに、基板の両端部側に形成された第２
の電極を分割した単位電極は、基板の両端部方向へ配線
された第１の信号線を有し、他の単位電極は、隣り合う
この単位電極の間に配線された第２の信号線を有してお
り、好ましくは、第２の信号線が配線された単位電極の
間に補助基板が取付けられ、この補助基板に第２の信号
線に接続される第３の信号線が形成されていれば、基板
上の信号線の配線密度を高くすることなく単位電極の数
を増やせるので好ましい。

【００１０】また、イオン発生器が補助基板で仕切られ
た２つの電極群毎に複数設けられていれば、透過孔に効
率よくイオンを供給できるので好ましい。

【００１１】また、記録媒体のイオン制御手段が設置さ
れている側と反対側のイオン発生器に対応する位置に、
記録媒体と接触し、イオン照射制御手段に対して平行に
配置された複数のローラーを設ければ、イオン照射制御
手段と記録媒体間のギャップを精密に管理できるため、
静電潜像の形成がより安定するので好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用してなる静電
記録装置の一実施形態を図１乃至図５を参照して説明す
る。図１は、本発明を適用してなる静電記録装置の制御
電極の構成を示す図である。図２は、静電潜像形成部の
概略構成を示す図である。図３は、透過孔の配置を示す
図である。図４は、ヘッド部の概略構成を示す分解図で
ある。図５は、静電記録装置の概略構成を示す図であ
る。なお、本発明を適用してなる静電記録装置は、例え
ば記録紙、誘電体ベルト、感光体などの記録媒体上の印
刷ドットに対応する位置に、電荷の像、すなわち静電潜
像を形成し、その後、現像工程において帯電したトナー
を記録媒体上の静電潜像に付着させることで印刷を行な
う電子写真方式の印刷を行う様々な装置類、例えば、複
写機、レーザープリンタ、写真印画装置、小型印刷機、
版下作成機などの装置類に利用できる。

【００１３】本実施形態の静電記録装置の静電潜像形成
部１は、図２に示すように、静電記録ヘッド部２と対向
電極部３などで構成されている。静電記録ヘッド部２
は、イオン照射制御手段である制御電極４、補助基板で
ある信号線回路基板５、２つのイオン発生器７ａ、７
ｂ、そして保持部材９などで構成されている。制御電極
４は、可撓性を有するフレキシブルプリント回路（以下
ＦＰＣと略称する）として構成されており、絶縁性と可
撓性とを有するフィルム状の基板１１と、基板１１のイ
オン発生器７ａ、７ｂ側の面に形成された裏面電極１
３、基板１１の裏面電極１３が形成された面と反対側の
面に形成された表面電極１５、そして裏面電極１３、基
板１１、そして表面電極１５を貫通して形成されたイオ
ンの透過孔１７などからなる。信号線回路基板５は、制
御電極４と同様にＦＰＣとして構成されており、制御電
極４の中央部に制御電極４と垂直に設置されており、信
号線回路基板５の両面には、信号線１８ａ、１８ｂが形
成されている。イオン発生器７ａ、７ｂは、信号線回路
基板５を挟んで、各々制御電極４の透過孔１７が配列さ
れた領域１９ａ、１９ｂに対応する位置に設置されてい
る。２つのイオン発生器７ａ、７ｂは、図３に示すよう
に、ＦＰＣからなる制御電極４を保持するための保持部
材９の、制御電極４の透過孔１７が配列された領域１９
ａ、１９ｂに対応する位置に設けられた開口２１ａ、２
１ｂ内に設置されている。また、保持部材９の開口２１
ａと開口２１ｂとの間に設けられたスリット状の開口２
３には、信号線回路基板５が挿通される。

【００１４】対向電極部３は、図２に示すように、記録
媒体である無端状の誘電体ベルト２４を支持する２つの
対向電極ローラ２５ａ、２５ｂなどで構成されている。
誘電体ベルト２４は、制御電極４と対向電極ローラ２５
ａ、２５ｂとの間を通り、対向電極ローラ２５ａ、２５
ｂに掛けられるような形で対向電極ローラ２５ａ、２５
ｂに支持され、静電記録ヘッド部２側の誘電体層２４ａ
と、対向電極ローラ２５ａ、２５ｂと接触している導体
層２４ｂとの２層で構成されている。２つの対向電極ロ
ーラ２５ａ、２５ｂは、ほぼ水平に、制御電極４の透過
孔１７が形成されている領域１９ａ、１９ｂにほぼ対応
する位置、すなわち２つのイオン発生器７ａ、７ｂに対
応する位置に設置されており、配線２７により電源２９
を介して表面電極１５と接続されている。

【００１５】制御電極４の裏面電極１３と表面電極１５
とは、図１に示すように、互いに交差する方向に形成さ
れており、その交差位置に透過孔１７が形成されてい
る。なお、図１では、裏面電極１３と表面電極１５との
位置関係を明確にするため、基板１１は図示していな
い。透過孔１７は、誘電体ベルト２４の移動方向３１に
対して垂直な方向、すなわち主走査方向３２に８列に形
成されている。したがって、表面電極１５は、透過孔１
７の列に対応して主走査方向３２に延在している８本の
帯状の表面電極１５−１、１５−２、…１５−８からな
る。なお、本実施形態の静電記録装置は、解像度が６０
０ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）、記録画像サイズがＡ４
（２１０×２９７ｍｍ）用のものであり、透過孔１７の
総数をＮとすると、Ｎ＝４９６０個になっている。した
がって、透過孔１７の列、すなわち表面電極１５の本数
をｍとすると、ｍ＝８であることから、１本の表面電極
１５が有する透過孔１７の数をｎとすると、ｎ＝６２０
個となる。

【００１６】裏面電極１３は、２４８０個の単位裏面電
極、すなわち裏面電極１３ａ−１〜１３ａ−ｎ、１３ｂ
−１〜１３ｂ−ｎ、１３ｃ−１〜１３ｃ−ｎ、１３ｄ−
１〜１３ｄ−ｎからなり、これらの裏面電極１３ａ−
１、１３ａ−２、…１３ｄ−ｎは、各々２つの透過孔１
７を有し、２本の隣接する表面電極１５間に跨るよう
に、表面電極１５と交差して形成されている。また、裏
面電極１３は、誘電体ベルト２４の移動方向３１に対し
て垂直な方向、すなわち主走査方向３２に並んだ４つの
裏面電極群３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに分割され
ている。すなわち、４つの裏面電極群３３ａ、３３ｂ、
３３ｃ、３３ｄは、各々、主走査方向３２に６２０本の
裏面電極１３ａ−１、１３ａ−２、…１３ａ−ｎ、裏面
電極１３ｂ−１、１３ｂ−２、…１３ｂ−ｎ、裏面電極
１３ｃ−１、１３ｃ−２、…１３ｃ−ｎ、そして、裏面
電極１３ｄ−１、１３ｄ−２、…１３ｄ−ｎが平行に並
んだものである。基板１１の移動方向３１の両端部側に
位置する裏面電極群３３ａを構成する裏面電極１３ａ−
１、１３ａ−２、…１３ａ−ｎと裏面電極群３３ｄを構
成する裏面電極１３ｄ−１、１３ｄ−２、…１３ｄ−ｎ
は、各々基板１１の両端部に向けて基板１１上に形成さ
れた６２０本づつの信号線３５ａ−１、３５ａ−２、…
３５ａ−ｎと信号線３５ｄ−１、３５ｄ−２、…３５ｄ
−ｎを有しており、信号線３５ａ−１、３５ａ−２、…
３５ａ−ｎは、裏面電極１３ａ−１、１３ａ−２、…１
３ａ−ｎへの印加電圧を切り替えるための、基板１１の
一方の端部に集積化されたスイッチング素子３７ａに接
続されている。同様に、信号線３５ｄ−１、３５ｄ−
２、…３５ｄ−ｎは、基板１１の他方の端部に集積化さ
れたスイッチング素子３７ｄに接続されている。

【００１７】基板１１の中央部に位置する裏面電極群３
３ｂを構成する裏面電極１３ｂ−１、１３ｂ−２、…１
３ｂ−ｎと裏面電極群３３ｃを構成する裏面電極１３ｃ
−１、１３ｃ−２、…１３ｃ−ｎは、各々、基板１１の
中央に向けて基板１１上に形成された６２０本づつの信
号線３５ｂ−１、３５ｂ−２、…３５ｂ−ｎと信号線３
５ｃ−１、３５ｃ−２、…３５ｃ−ｎを有しており、信
号線３５ｂ−１、３５ｂ−２、…３５ｂ−ｎは、裏面電
極群３３ｂと裏面電極群３３ｃとの間にある信号線回路
基板５が取付けられた接続部３７で信号線回路基板５に
形成された信号線１８ａに接続され、信号線１８ａは、
接続部３７と反対側の信号線回路基板５の端部に集積化
された図示していないスイッチング素子に接続されてい
る。同様に、信号線３５ｃ−１、３５ｃ−２、…３５ｃ
−ｎは、接続部３７で信号線回路基板５に形成された信
号線１８ｂに接続され、信号線１８ｂは、図示していな
いスイッチング素子に接続されている。なお、信号線回
路基板５の信号線１８ａ、１８ｂは、各々信号線３５
ｂ、３５ｃの本数に応じた本数、すなわち本実施形態の
場合６２０本づつが形成されている。

【００１８】個々の裏面電極１３ａ−１、１３ａ−２、
…１３ｄ−ｎが有する２つの透過孔１７からのイオンの
照射を個別に制御できるように、裏面電極群３３ａ、３
３ｂ、３３ｃ、３３ｄに対応し、誘電体ベルト２４の移
動方向３１に対して前方から並ぶ各々２本の表面電極１
５−１、１５−２、表面電極１５−３、１５−４、表面
電極１５−５、１５−６、そして表面電極１５−７、１
５−８は、表面電極１５−１、１５−４、１５−５、１
５−８からなるグループと、表面電極１５−２、１５−
３、１５−６、１５−７からなるグループとの２つのグ
ループに分けられている。表面電極１５−１、１５−
４、１５−５、１５−８からなるグループは、信号線３
９ａを介して図示していないスイッチング素子に接続さ
れ、表面電極１５−２、１５−３、１５−６、１５−７
からなるグループは、信号線３９ｂを介して図示してい
ない別のスイッチング素子に接続されている。

【００１９】本実施形態では、静電潜像を形成すると
き、誘電体ベルト２４の移動方向３１に並ぶ４つの裏面
電極１３が有する各々の透過孔１７、例えば、図４に示
すように、裏面電極１３ａ−１、１３ｂ−１、１３ｃ−
１、１３ｄ−１が有する各々の透過孔１７−１、１７−
２、…１７−８が、誘電体ベルト２４上に主走査方向３
２に並ぶ静電潜像のドットを形成する。このとき、裏面
電極１３ａ−１の誘電体ベルト２４の移動方向３１に対
して前側にある透過孔１７−１、裏面電極１３ｃ−１の
誘電体ベルト２４の移動方向３１に対して前側にある透
過孔１７−２、裏面電極１３ｂ−１の誘電体ベルト２４
の移動方向３１に対して前側にある透過孔１７−３、裏
面電極１３ｄ−１の誘電体ベルト２４の移動方向３１に
対して前側にある透過孔１７−４、裏面電極１３ａ−１
の誘電体ベルト２４のの移動方向３１に対して後ろ側に
ある透過孔１７−５、裏面電極１３ｃ−１の誘電体ベル
ト２４の移動方向３１に対して後ろ側にある透過孔１７
−６、裏面電極１３ｂ−１の誘電体ベルト２４の移動方
向３１に対して後ろ側にある透過孔１７−７、裏面電極
１３ｄ−１の誘電体ベルト２４の移動方向３１に対して
後ろ側にある透過孔１７−８の順に、各々の透過孔１７
−１、１７−２、…１７−８が形成した静電潜像のドッ
トが並ぶ。すなわち、隣接する静電潜像のドットは、誘
電体ベルト２４の移動方向３１に並ぶ４つの裏面電極１
３の内の異なる裏面電極１３が有する透過孔１７が形成
する。言い換えれば、１つの裏面電極１３が有する透過
孔１７、例えば裏面電極１３ａ−１が有する透過孔１７
−１と透過孔１７−５とが隣接する静電潜像のドットを
形成しないように透過孔１７−１、１７−２、…１７−
Ｎを有して裏面電極１３ａ−１、１３ａ−２、…１３ｄ
−ｎが配列されている。

【００２０】各々の透過孔１７−１、１７−２、…１７
−Ｎの主走査方向３２の間隔は、静電潜像の形成の行方
向、すなわち主走査方向３２に隣接するドットを形成す
る透過孔１７間の間隔、例えば裏面電極１３ａ−１の透
過孔１７−１と裏面電極１３ｃ−１の透過孔１７−２と
の中心間の間隔をΔＷｈとすると、隣接する裏面電極群
３３、例えば裏面電極群３３ａと裏面電極群３３ｂの裏
面電極１３の誘電体ベルト２４の移動方向３１に対して
前側にある透過孔１７間の間隔Ｗｈ、例えば裏面電極１
３ａ−１の透過孔１７−１と裏面電極１３ｂ−１の透過
孔１７−３との間隔をＷｈとすると、透過孔１７−１と
透過孔１７−３が静電潜像形成の行方向に１つおきに位
置するドットを形成することから、Ｗｈは、２×ΔＷｈ
となる。１つの裏面電極１３が有する２つの透過孔１７
間の間隔、例えば裏面電極１３ａ−１の透過孔１７−１
と透過孔１７−５は、静電潜像形成の行方向に３つおき
に位置するドットを形成することから、２×Ｗｈ、すな
わち４×ΔＷｈとなる。隣接する裏面電極群３３の一方
の裏面電極１３の誘電体ベルト２４の移動方向３１に対
して前側にある透過孔１７と、他方の裏面電極１３の誘
電体ベルト２４の移動方向３１に対して後ろ側にある透
過孔１７との間隔、例えば裏面電極群３３ａの裏面電極
１３ａ−１の透過孔１７−１と裏面電極群３３ｂの裏面
電極１３ｂ−１の透過孔１７−７との間隔は、静電潜像
形成の行方向に５つおきに位置するドットを形成するこ
とから、３×Ｗｈ、すなわち６×ΔＷｈとなる。

【００２１】さらに、隣接する裏面電極１３の同じ表面
電極１５に対応した透過孔１７間の間隔、例えば裏面電
極１３ａ−１の透過孔１７−１と裏面電極１３ａ−２の
透過孔１７−９との間隔は、静電潜像形成の行方向に７
つおきに位置するドットを形成することから、４×Ｗ
ｈ、すなわち８×ΔＷｈとなる。本実施形態では、誘電
体ベルト２４上に形成される静電潜像の隣接するドット
の間隔ΔＷｈは、約４２.３μｍであることから、各裏
面電極１３に接続された信号線３５の間隔は、全て、隣
接する裏面電極１３の同じ表面電極１５に対応する透過
孔１７間の間隔に等しいので、８×ΔＷｈであり、約３
３９μｍとなっている。一方、透過孔１７の誘電体ベル
ト２４の移動方向３１の間隔は、１つの裏面電極１３が
有する２つの透過孔１７間の間隔、例えば裏面電極１３
ａ−１の透過孔１７−１と１７−５との間隔をＷｔとす
ると、Ｗｔは、Ｗｈの整数倍になっている。隣接する裏
面電極群３３の一方の裏面電極１３の誘電体ベルト２４
の移動方向３１に対して前側にある透過孔１７と、他方
の裏面電極１３の誘電体ベルト２４の移動方向３１に対
して後ろ側にある透過孔１７との間隔、例えば裏面電極
群３３ａの裏面電極１３ａ−１の透過孔１７−１と裏面
電極群３３ｂの裏面電極１３ａ−２の透過孔１７−７と
の間隔は、３×Ｗｔになっている。接続部３７を介して
隣接する裏面電極群３３の一方の裏面電極１３の接続部
３７側の透過孔１７と他方の裏面電極１３の接続部３７
側の透過孔１７との間隔、例えば裏面電極群３３ｂの裏
面電極１３ｂ−２の透過孔１７−７と裏面電極群３３ｃ
の裏面電極１３ｃ−１の透過孔１７−２との間隔をＷｔ
ｔとすると、Ｗｔｔは、Ｗｔの整数倍になっている。

【００２２】向に１つおきに位置するドットを形成する
ことから、Ｗｈは、２×ΔＷｈとなる。１つの裏面電極
１３が有する２つの透過孔１７間の間隔、例えば裏面電
極１３ａ−１の透過孔１７−１と透過孔１７−５は、静
電潜像形成の行方向に３つおきに位置するドットを形成
することから、２×Ｗｈ、すなわち４×ΔＷｈとなる。
隣接する裏面電極群３３の一方の裏面電極１３の誘電体
ベルト２４の移動方向３１に対して前側にある透過孔１
７と、他方の裏面電極１３の誘電体ベルト２４の移動方
向３１に対して後ろ側にある透過孔１７との間隔、例え
ば裏面電極群３３ａの裏面電極１３ａ−１の透過孔１７
−１と裏面電極群３３ｂの裏面電極１３ｂ−１の透過孔
１７−７との間隔は、静電潜像形成の行方向に５つおき
に位置するドットを形成することから、３×Ｗｈ、すな
わち６×ΔＷｈとなる。

【００２３】さらに、隣接する裏面電極１３の同じ表面
電極１５に対応した透過孔１７間の間隔、例えば裏面電
極１３ａ−１の透過孔１７−１と裏面電極１３ａ−２の
透過孔１７−９との間隔は、静電潜像形成の行方向に７
つおきに位置するドットを形成することから、４×Ｗ
ｈ、すなわち８×ΔＷｈとなる。本実施形態では、誘電
体ベルト２４上に形成される静電潜像の隣接するドット
の間隔ΔＷｈは、約４２.３μｍであることから、各裏
面電極１３に接続された信号線３５の間隔は、全て、隣
接する裏面電極１３の同じ表面電極１５に対応する透過
孔１７間の間隔に等しいので、８×ΔＷｈであり、約３
３９μｍとなっている。一方、透過孔１７の誘電体ベル
ト２４の移動方向３１の間隔は、１つの裏面電極１３が
有する２つの透過孔１７間の間隔、例えば裏面電極１３
ａ−１の透過孔１７−１と１７−５との間隔をＷｔとす
ると、Ｗｔは、Ｗｈの整数倍になっている。隣接する裏
面電極群３３の一方の裏面電極１３の誘電体ベルト２４
の移動方向３１に対して前側にある透過孔１７と、他方
の裏面電極１３の誘電体ベルト２４の移動方向３１に対
して後ろ側にある透過孔１７との間隔、例えば裏面電極
群３３ａの裏面電極１３ａ−１の透過孔１７−１と裏面
電極群３３ｂの裏面電極１３ａ−２の透過孔１７−７と
の間隔は、３×Ｗｔになっている。接続部３７を介して
隣接する裏面電極群３３の一方の裏面電極１３の接続部
３７側の透過孔１７と他方の裏面電極１３の接続部３７
側の透過孔１７との間隔、例えば裏面電極群３３ｂの裏
面電極１３ｂ−２の透過孔１７−７と裏面電極群３３ｃ
の裏面電極１３ｃ−１の透過孔１７−２との間隔をＷｔ
ｔとすると、Ｗｔｔは、Ｗｔの整数倍になっている。

【００２４】このような静電潜像形成部１を備えた本実
施形態の静電記録装置は、図５に示すように、無端状の
誘電体ベルト２４が、ほぼ水平に配置され、図示してい
ない駆動手段で駆動される２つの搬送ローラ４１ａ、４
１ｂに掛け渡され、誘電体ベルト２４の上側部分の中央
部が搬送ローラ４１ａ、４１ｂよりも上方に設置された
静電潜像形成部１の２つ対向電極ローラ２５ａ、２５ｂ
に掛けられている。誘電体ベルト２４の下側部分の下方
には、イエロー用トナーカートリッジＹ、マゼンタ用ト
ナーカートリッジＭ、シアン用トナーカートリッジＣ、
ブラック用トナーカートリッジＫを有し、４色のトナー
により静電潜像の現像を行なう現像ユニット４３が、さ
らにその下方には、記録紙４５を供給するための記録紙
カートリッジ４７が設置されている。誘電体ベルト２４
の移動方向３１に対して現像ユニット４３の下流側に位
置する搬送ローラ４１ａ側には、記録紙カートリッジ４
７から給紙された記録紙を搬送する２組の記録紙搬送ロ
ーラ対４９が、搬送ローラ４１ａの上方と下方に設置さ
れ、圧着ローラ５１が搬送ローラ４１ａとの間に記録紙
４５と誘電体ベルト２４とを挟むように設置され、そし
て、加熱により記録紙に転写されたトナー像を定着処理
するための定着ローラー対５３が搬送ローラ４１ａと搬
送ローラ４１ａの上方の記録紙搬送ローラ対４９との間
に設置されている。なお、誘電体ベルト２４と表面電極
１５の間のギャップの変化は、両者の間に形成される電
界の変動を招くため、安定した静電潜像の形成には、誘
電体ベルト２４の撓みなどによりギャップが変化しない
ことが要求される。このため、誘電体ベルト２４に一定
の張力を持たせ、対向電極ローラ２５ａ、２５ｂと制御
電極４との位置を精密に管理することにより、ギャップ
の変化を抑制している。

【００２５】このような構成の本発明に係る静電記録装
置の動作と特徴部について説明する。本実施形態の静電
記録装置では、図２に示すように、制御電極４の透過孔
１７のイオン透過及び遮断を切り替えることにより、透
過孔１７を通してイオン発生器７ａ、７ｂにより生成さ
れたイオンのイオン流を誘電体ベルト２４に対して照射
し、誘電体ベルト２４の表面に静電潜像を形成してい
る。このとき、対向電極ローラ２５ａ、２５ｂは、電源
２９によりバイアス電圧が印加され、制御電極４の表面
電極１５に対してプラス電位に保持されているため、対
向電極ローラ２５ａ、２５ｂに接触している誘電体ベル
ト２４も表面電極１５に対してプラス電位になってい
る。これにより、透過孔１７の表面と誘電体ベルト２４
の表面との間に電界が形成され、制御電極４の透過孔１
７から照射されたマイナスイオンが、誘電体ベルト２４
の誘電体層２４ａの表面に吸引されることで、誘電体ベ
ルト２４上での静電潜像の形成を安定化させている。

【００２６】カラー印刷を行なう場合は、図５に示すよ
うに、まず、イエローの画像に対応した静電潜像を誘電
体ベルト２４の表面に形成した後、現像ユニット４３の
イエロー用トナーカートリッジＹを用いた現像処理によ
り、イエローのトナーが静電潜像に付着されてイエロー
のトナー像となる。その後順次、誘電体ベルト２４上に
マゼンタに対応した静電潜像の形成と、現像ユニット４
３のマゼンタ用トナーカートリッジＭを用いた現像処
理、シアンに対応した静電潜像の形成と、現像ユニット
４３のシアン用トナーカートリッジＣを用いた現像処
理、そしてブラックに対応した静電潜像の形成と、現像
ユニット４３のブラック用トナーカートリッジＫを用い
た現像処理が行われる。誘電体ベルト２４上での全色の
現像処理の後、記録紙カートリッジ４７から給紙され、
記録紙搬送ローラ対４９により搬送される記録紙４５
が、搬送ローラ４１ａと圧着ローラ５１との間を通過す
ることにより誘電体ベルト２４上のトナー像を記録紙４
５に転写し、さらに定着ローラ対５３で加熱定着処理が
行なわれることで、記録紙４５への印刷工程を完了す
る。

【００２７】誘電体ベルト２４の表面での静電潜像の形
成における各透過孔１７のイオンの透過及び遮断の切り
替えは、透過孔１７内、すなわち表面電極１３と裏面電
極１５との間に形成される電界の方向の変換によりなさ
れ、イオンを透過させる場合は、誘電体ベルト２４側に
ある表面電極１５の電位をイオン発生器７側の裏面電極
１３の電位より高い状態に、イオン流を遮断する場合
は、表面電極１５の電位を裏面電極１３の電位より低い
状態にすることにより行う。さらに、印刷する文字また
は画像に対応した静電潜像を形成するためには、任意の
１つの透過孔１７のイオン透過及び遮断を制御できる必
要がある。このため、図１に示すように、１つの裏面電
極群３３に対応する２本の表面電極１５の内、イオンを
透過させたい透過孔１７を有する表面電極１５を基準電
位よりも高い電位に、他方の表面電極１５は、基準電位
のままにし、一方、イオンを透過させたい透過孔１７を
有する裏面電極１３のみを基準電位よりも低い電位にす
ることで、任意のイオン透過孔のみを透過状態とするこ
とが可能となる。

【００２８】例えば、透過孔１７−１を透過状態にする
ためには、図示していないスイッチング素子により透過
孔１７−１を有する表面電極１５−１を基準電位ＶＬ０
に対してプラス電位ＶＬ０＋Ｖ１に、表面電極１５−２
を基準電位ＶＬ０にし、一方、信号線３５のうち信号線
３５ａ−１のみを、すなわち透過孔１７−１を有する裏
面電極１３ａ−１のみを基準電位ＶＦ０に対してマイナ
ス電位ＶＦ０−Ｖ２に、他の裏面電極１３ａ−２〜１３
ａ−ｎを基準電位ＶＦ０に設定する。このときＶＬ０、
ＶＦ０、Ｖ１、及びＶ２の値はＶＬ０＋Ｖ１＞ＶＦ０−
Ｖ２、ＶＬ０＜ＶＦ０−Ｖ２、かつＶＬ０＋Ｖ１＜ＶＦ
の関係を見たすものであり、例えば、ＶＬ０＝１ｋＶ、
ＶＦ０＝１.２ｋＶ、Ｖ１＝１５０Ｖ、Ｖ２＝１５０Ｖ
とすれば、上記関係を満たし、表面電極１５−１の電圧
がＶＬ０＋Ｖ１すなわち１.１５ｋＶ、裏面電極１３ａ
−１の電圧がＶＦ０−Ｖ２すなわち１.０５ｋＶとな
り、裏面電極１３ａ−１よりも表面電極１５−１の電位
が高くなるので、イオン発生器７ａから供給されるマイ
ナスイオンは、透過孔１７−１を透過して誘電体ベルト
２４に照射される。他の裏面電極１３ａ−２、１３ａ−
３、…１３ｄ−ｎは、ＶＦ０すなわち１.２ｋＶ、他の
表面電極１５−２、１５−３、…１５−８は、ＶＬ０す
なわち１ｋＶとなっており、裏面電極１３ａ−１よりも
表面電極１５−１の電位が低くなるので、他の透過孔１
７は透過孔１７−１とは逆方向に電界が形成されるため
にイオンは遮断される。

【００２９】このとき、もし、１つの裏面電極群３３に
対応する２本の表面電極１５を同時に基準電位ＶＬ０に
対してプラス電位ＶＬ０＋Ｖ１にすれば、選択された裏
面電極１３の有する２つの透過孔１７がイオンを照射し
てしまう事から、１つの裏面電極群３３に対応する２本
の表面電極１５を２つのグループ、すなわち表面電極１
５−１、１５−４、１５−５、１５−８からなるグルー
プと、表面電極１５−２、１５−３、１５−６、１５−
７からなるグループに分け、各々のグループの印加電圧
を図示していない個別のスイッチング素子で交互に切り
替えることにより、任意の１つの透過孔１７のイオン透
過及び遮断の選択がなされる。静電潜像の形成におい
て、表面電極１５の一方のグループがＶＬ０＋Ｖ１にな
っているとき、形成しなければならない静電潜像のドッ
トに対応する透過孔１７を有する１つまたは複数の裏面
電極１３が同時にＶＦ０−Ｖ２にされ、イオンを照射す
る。したがって、１つの透過孔１７をイオン照射状態に
しなければならない時間をＴｏｎ、表面電極１５の本数
をｍ、裏面電極群３３の数をｘとすると、ｍ／ｘは、表
面電極のグループ数となり、記録媒体に垂直な方向のｉ
行のドットの集合で形成されている記録の静電潜像を形
成する場合、静電潜像の形成時間は、１行分でｍ／ｘ×
Ｔｏｎとなり、ｉ行ではｉ×ｍ／ｘ×Ｔｏｎとなる。こ
こで、Ｔｏｎは、記録媒体の誘電率などの電気的特性、
現像に必要な電位、そしてイオン発生手段のイオン供給
量などにより決定される固定値である。本実施形態で
は、ｍ＝８、ｘ＝４であるので、表面電極１５のグルー
プ数ｍ／ｘ＝２となり、静電潜像の形成時間は、１行分
で２×Ｔｏｎとなり、ｉ行ではｉ×２×Ｔｏｎとなる。

【００３０】このように、本実施形態の静電記録装置で
は、誘電体ベルト２４の移動方向３１に対して垂直な方
向、すなわち主走査方向３２に並んだ裏面電極１３ａ−
１…１３ａ−ｎ、１３ｂ−１…１３ｂ−ｎ、１３ｃ−１
…１３ｃ−ｎ、１３ｄ−１…１３ｄ−ｎを各々１つの電
極群３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄとして構成し、各
々の電極群３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに対応する
各々２本の表面電極１５−１と１５−２、１５−３と１
５−４、１５−５と１５−６、１５−７と１５−８を表
面電極１５−１、１５−４、１５−５、１５−８からな
るグループと、表面電極１５−２、１５−３、１５−
６、１５−７からなるグループとの２つのグループに分
けている。これら表面電極１５−１、１５−２、…１５
−８の印加電圧をグループ毎に順次切り換えることで、
４つの電極群３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄで同時に
静電潜像の形成が行なえる。したがって、解像度を上げ
るために、誘電体ベルト２４の移動方向３１に並ぶ透過
孔１７の数を増やす、すなわち表面電極１５の数を増や
した場合でも、個々の裏面電極１３ａ−１、１３ａ−
２、…１３ｄ−ｎの有する透過孔１７の数が、解像度が
低い静電記録装置の各々の裏面電極の有する透過孔の数
と変わらないかまたは少なくなるように、形成する裏面
電極群３３の数を増やせば、静電潜像の形成時間を解像
度が低い静電記録装置と同じかまたは短くすることがで
きる。すなわち、静電潜像形成時間を増加させることな
く解像度を向上することができる。

【００３１】また、従来の静電記録装置で、本実施形態
と同じ静電潜像の形成時間、例えば１行分で２×Ｔｏｎ
で静電潜像を形成しようとした場合、４本の表面電極、
すなわち４列の透過孔列しか有することができない。し
かし、前述のように本実施形態の静電記録装置では、８
列の透過孔１７の列を有することができる。したがっ
て、従来の静電記録装置よりも解像度を高くすることが
できる。逆に、本発明を適用してなる静電記録装置と従
来の静電記録装置を同じ解像度で構成した場合、本発明
を適用してなる静電記録装置のほうが静電潜像形成を高
速化できる。

【００３２】また、本実施形態では、誘電体ベルト２４
の移動方向３１に並ぶ異なる裏面電極１３が有する透過
孔１７、例えば裏面電極１３ａ−１の透過孔１７−１と
裏面電極１３ｃ−１の透過孔１７−２が、誘電体ベルト
２４上で形成される静電潜像の主走査方向３２に隣接す
るドットを形成するようにすれば、誘電体ベルト２４の
移動方向３１に並ぶ裏面電極１３を、主走査方向３２の
所定の幅内により多く形成できる。すなわち、主走査方
向３２の所定の幅内により多くの透過孔１７が形成でき
るので、解像度を上げることができる。

【００３３】さらに、基板１１の中央部に位置する裏面
電極群３３ｂ、３３ｃを構成する裏面電極１３ｂ−１〜
１３ｂ−ｎ、１３ｃ−１〜１３ｃ−ｎの信号線３５ｂ−
１〜３５ｂ−ｎ、３５ｃ−１〜３５ｃ−ｎは、各々、裏
面電極群３３ｂと裏面電極群３３ｃとの間、すなわち基
板１１の中央部にある接続部３７を介して信号線回路基
板５に形成された信号線１８ａ、１８ｂに接続されてい
るため、同一の基板１１内に配線する場合と比較して、
配線密度を半分にすることが出来る。したがって、主走
査方向３２の透過孔１７の数を増やすことができるた
め、従来の静電記録装置では配線密度が高くなり過ぎ、
達成することができないような高い解像度を有する静電
記録装置を構成することができる。なお、裏面電極群３
３ｂ、３３ｃを構成する裏面電極１３ｂ−１〜１３ｂ−
ｎ、１３ｃ−１〜１３ｃ−ｎの信号線３５ｂ−１〜３５
ｂ−ｎ、３５ｃ−１〜３５ｃ−ｎは、絶縁性の樹脂など
で被覆された被覆信号線とすれば、裏面電極群３３ａ、
３３ｄの信号線３５ａ−１〜３５ａ−ｎ、３５ｄ−１〜
３５ｄ−ｎと同じように、基板１１の両端部側に配線し
てもよいが、制御電極４の製造が複雑化し、生産効率が
悪くなる場合がある。また、本実施形態では、信号線回
路基盤５を設けているが、信号線回路基盤５を設けず、
裏面電極１３ｂ−１〜１３ｂ−ｎ、１３ｃ−１〜１３ｃ
−ｎの信号線３５ｂ−１〜３５ｂ−ｎ、３５ｃ−１〜３
５ｃ−ｎに各々信号線となるワイヤ−を接続し他所に設
けられた基板やスイッチング装置などに配線するように
してもよい。但し、信号線回路基盤５を設けた方が、装
置の構成を簡略化できる。

【００３４】また、本実施形態は、解像度が６００ｄｐ
ｉ、記録サイズがＡ４用の静電記録装置であり、表面電
極１５の本数が８本、裏面電極群３３が４つ、１つの裏
面電極が有する透過孔１７の数が２となっているが、本
発明は、これに限らず、６００ｄｐｉよりも高い解像度
や、６００ｄｐｉよりも低い解像度を有する静電記録装
置、さらに様々な記録サイズを有する静電記録装置に適
用できる。６００ｄｐｉよりも高い解像度を得る場合に
は、例えば、透過孔１７の列、すなわち表面電極１５の
本数を増やし、裏面電極群３３の数、または、１つの裏
面電極が有する透過孔１７の数を増やすなどすればよ
い。６００ｄｐｉよりも低い解像度を得る場合には、例
えば１本の表面電極１５の有する透過孔の数を減らすな
どすればよい。

【００３５】また、本実施形態では、誘電体ベルト２４
が移動するが、静電潜像形成部１が移動するようにして
もよい。

【００３６】また、本実施形態では、表面電極１５を誘
電体ベルト２４側に、裏面電極１３をイオン発生器７
ａ、７ｂ側にして制御電極４を設置しているが、これを
表裏を逆にして、すなわち表面電極１５をイオン発生器
７ａ、７ｂ側に、裏面電極１３を誘電体ベルト２４側に
して配置してもよい。この場合、信号線３５ａ−１、３
５ａ−２、…３５ｄ−ｎが、誘電体ベルト２４側に来る
ため、イオン発生器７ａ、７ｂの電気的ノイズの影響を
受けにくくできる。

【００３７】さらに、本実施形態では、２つの対向電極
ローラ２５ａ、２５ｂを設けたが、制御電極４が４以上
の裏面電極群３３を有する場合には、これに応じて対向
電極ローラを３以上の設けてもよいし、また、１つにし
てもよい。但し、制限電極４の接続部３７で仕切られる
透過孔１７が形成された領域の数に応じた数のローラー
を、その領域に対応する位置に配置することにより、誘
電体ベルト２４と静電記録ヘッド部２のギャップの管
理、及び誘電体ベルト２４の導電体層２４ｂに対する電
圧の印加を効率良く行うことができる。

【００３８】同様に、本実施形態では、２つのイオン発
生器７ａ、７ｂを設置しているが、制御電極４が４以上
の裏面電極群３３を有する場合には、これに応じてイオ
ン発生器を３以上の設けてもよいし、また、１つにして
もよい。但し、制限電極４の信号線回路基板５で仕切ら
れる透過孔１７が形成された領域の数に応じた数のイオ
ン発生器を、その領域に対応する位置に配置することに
より、透過孔１７に効率よくイオンを供給することがで
きる。

【００３９】また、本実施形態では、誘電体ベルト２４
に静電潜像を形成しているが、他の記録媒体、たとえば
記録紙や感光体などに静電潜像を形成するようにしても
よい。

【００４０】また、本実施形態では、イオン発生器７
ａ、７ｂは、マイナスイオンを発生しているが、プラス
イオンを発生するイオン発生器を用いてもよく、その場
合には、本実施形態の説明と逆に裏面電極１３と表面電
極１５に電圧を印加すればよい。

【００４１】また、本発明は、本実施形態の構成の静電
記録装置に限らず、制御電極を備えた様々な構成の静電
記録装置に適用できる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、静電記録装置の静電潜
像形成時間を増加させることなく解像度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用してなる静電記録装置の一実施形
態の制御電極の構成を示す図である。

【図２】静電潜像形成部の概略構成を示す図である。

【図３】透過孔の配置を示す図である。

【図４】静電記録ヘッド部の概略構成を示す分解図であ
る。

【図５】本発明を適用してなる静電記録装置の一実施形
態の概略構成を示す図である。

【符号の説明】

１静電潜像形成部２静電記録ヘッド部３対向電極部５信号線回路基板７ａ、７ｂイオン発生器１１基板１３裏面電極１５表面電極１７透過孔２４誘電体ベルト３１誘電体ベルト移動方向３２主走査方向３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ電極群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木下康茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者神尾恵司茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部内Ｆターム(参考） 2C162 AE02 AE12 AE21 AE29 AE47 AF06 AF07 AF59 AG01 AH06 AH14 AH30 AH40 DA02 DA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオンを発生するイオン発生手段と、前
記イオン発生手段と記録媒体の間に位置し、前記イオン
発生手段で発生した前記イオンの前記記録媒体への照射
を制御するイオン照射制御手段とを備えてなり、前記イ
オン照射制御手段は、絶縁材料からなる基板の一方の面
に配置され、前記記録媒体の相対的移動方向に対して垂
直な方向に延材する複数の第１の電極と、前記基板の他
方の面に、前記第１の電極に交差する方向に配置された
複数の第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極
とが交差する位置に、基板を通って前記第１の電極から
前記第２の電極に貫通し、前記イオンが透過する複数の
透過孔とを有する静電記録装置において、前記第２の電極の各々が前記記録媒体の前記相対的移動
方向に４以上の単位電極に分割され、各々の該単位電極
に対応する前記複数の第１の電極が、前記単位電極が有
する前記透過孔の数のグループに分けられ、前記第１の
電極の印加電圧をグループ毎に順次切り換えて前記イオ
ンの照射を制御することを特徴とする静電記録装置。
【請求項２】前記記録媒体上に形成される静電潜像
の、前記記録媒体の前記相対的移動方向と垂直な方向に
隣接するドットは、前記第２の電極が４以上に分割され
た前記単位電極の内の異なる該単位電極が有する透過孔
によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の
静電記録装置。
【請求項３】前記基板の両端部側に形成された前記第
２の電極の前記単位電極は、前記基板の両端部方向へ配
線された第１の信号線を有し、他の前記単位電極は、隣
り合う該単位電極の間に配線された第２の信号線を有し
ていることを特徴とする請求項１及び２に記載の静電記
録装置。
【請求項４】前記第２の信号線が配線された前記単位
電極の間に補助基板が取付けられ、該補助基板に前記第
２の信号線に接続される第３の信号線が形成されいるこ
とを特徴とする請求項３に記載の静電記録装置。
【請求項５】前記イオン発生器が前記補助基板で仕切
られた２つの前記電極群毎に複数設けられていることを
特徴とする請求項４に記載の静電記録装置。
【請求項６】前記記録媒体の前記イオン制御手段が設
置されている側と反対側の前記イオン発生器に対応する
位置に、前記記録媒体と接触し、前記イオン照射制御手
段に対して平行に配置された複数のローラーを設けたこ
とを特徴とする請求項１乃至５に記載の静電記録装置。