JP2993988B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、コロナイオン流を制御し、静電記録を行
なう記録装置に関する。

（従来の技術） 従来のコロナイオン流を制御して静電潜像を得る固体
コロナイオン流ヘッドを用いた記録装置は、コロナイオ
ン発生器の前方に記録画点に対応するコロナイオン流吐
出孔を有する加速電極を設け、静電潜像コントラストと
同程度の高いバイアス電圧を記録信号に応じてコロナイ
オン発生器に印加し、コロナイオン流をオン・オフ制御
して絶縁性記録媒体上に静電潜像を形成する。固体コロ
ナイオン発生器は、絶縁性基板上にコロナイオン発生電
極と誘導電極とを近接配置して構成されている。固定コ
ロナイオン発生器は、高密度のコロナイオンが発生で
き、レーザプリンタの記録速度以上の高速記録が可能で
ある。第６図は、特開昭61−184562号公報で示されてい
る固体コロナイオン流ヘッドを構成する固体コロナイオ
ン流素子の記録動作を示す断面模式図である。絶縁性基
板（101）の一方の面にコロナイオン発生用のコロナイ
オン発生電極（103）が、他方の面に誘導電極（102）が
設けてある。

コロナイオン発生電極（103）には、コロナイオンを
容易に発生させる電界集中用のスリット孔（104）が設
けてある。コロナイオン発生電極（102）と誘導電極（1
03）間に交流電圧（105）を印加すると、電界集中用の
スリット孔（104）に高い交番電界が発生し、高密度の
正負のコロナイオンが発生する。このようにして発生し
た正負のコロナイオンは、静電潜像と同程度の400〜500
Vの高いバイアス電圧（106）が加えられたコロナイオン
発生電極（103）により負極性のコロナイオンのみが選
択され、記録媒体（107）方向に移動する。このコロナ
イオンは、記録媒体（107）とコロナイオン発生電極（1
03）との間に設けられた400〜500V程度の高電圧（109）
が印加され加速電極（108）により記録媒体方向に加速
される。このようにして、絶縁記録媒体（107）上に達
したコロナイオンにより、静電潜像が形成される。この
様にコロナイオン流の制御は、バイアス電圧（106）を
オン・オフして行なう。固体コロナイオン流ヘッドは、
この様な固体コロナイオン流素子を画点数に応じ多数設
けたものである。

また、従来の電子写真のコロナチャージャーを固体コ
ロナイオン発生器の代わりに使用しているものもある。
しかし、このような従来のコロナイオン発生器を用いた
固体コロナイオン流ヘッドには以下に示す欠点がある。

固体コロナイオン流ヘッドでは、コロナイオン流を制
御するために記録媒体上の静電潜像と同程度の高い電圧
（400〜500V以上）を信号としてコロナイオン発生電極
に加える必要がある。

そのため、この様な固定コロナイオン流ヘッドを用い
た静電記録装置では、一般に高耐圧の駆動ICが必要とな
る。高耐圧駆動ICの実装面積が大きく、高密度実装が必
要な高精細ヘッドには適さない。

一方、この制御電圧を低下させる提案には、コロナイ
オン流の垂直方向に制御電界を与える方法（特開昭61−
255870号公報）が知られている。この方法によれば、30
V程度の低電圧駆動が可能となるが、その反面、電極構
造が複雑で高密度実装には限界がある。以上のような発
生したコロナイオン全てを使用する固体コロナイオン流
ヘッドは、コロナイオン発生電極（103）の表面状態で
コロナイオンの発生臨界電圧が変化し、均一な静電潜像
を形成することが困難であった。

（発明が解決しようとする課題） 従来の固体コロナイオン流ヘッドを用いた記録装置で
は、コロナイオン発生電極を加える制御用信号電圧が、
静電潜像の表面電位と同程度の高電圧（400〜500V以
上）が必要で、そのためコロナイオン制御用の駆動電圧
が高く、駆動用ICは実装面積の大きい高電圧ICが必要と
なり、高密度実装を必要とする高精細ヘッドの製作には
適さなかった。また、固定コロナイオン流ヘッドの制御
は、オン・オフの２値記録しか出来なかった。一方、駆
動電圧が低くでき、かつ多値記録の出来る従来のコロナ
イオン流ヘッドは、その構造が複雑で、高精細ヘッドに
は適さない。さらに、従来の固体コロナイオン流発生器
では、コロナイオン発生電極の表面状態の影響でコロナ
イオンの臨界電圧が変動し、各画点毎に一様なかつ安定
した静電潜像を形成することが困難であった。

この発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであ
り、その目的とするところは記録ヘッドの高精細化が可
能で多値記録のできる固体コロナイオン発生器を有する
記録装置を提供することにあり、又他の目的とするとこ
ろは、一様な安定した静電潜像が形成できる記録装置を
提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、上記の目的を達成するために、コロナイ
オンを発生させる空間と、発生したコロナイオンを蓄積
し制御する空間とを独立に設けたものである。この制御
空間には、コロナイオン発生器に印加するコロナイオン
発生用AC高圧電源からの電界を遮断するための遮蔽電極
と、コロナイオンを制御する制御電極が設けてある。こ
の空間に蓄積されたコロナイオンで生ずる空間電荷を低
電圧で制御し、コロナイオン流をオン・オフする。オン
の状態では、記録媒体方向にコロナイオンを移動させる
電圧を制御電極に印加する。コロナイオンの加速には、
コロナイオンの極性と逆極性の電荷をプリチャージャー
により記録媒体に与えておき、この記録媒体の表面電位
を用いる。この記録媒体上に達したコロナイオンによ
り、記録媒体の表面電位が減衰する。オフの状態では、
制御電極にコロナイオン流に対する逆バイアス電圧を加
え、蓄積したコロナイオンを遮蔽電極と制御電極間に留
まらせる。この様にして、静電潜像を得る。この原理
は、真空中の電子を空気中のコロナイオンに置き換えた
三極真空管と同様の原理である。この様に、静電潜像電
位（400〜500V）よりはるかに低い数十Ｖの電圧でコロ
ナイオン流の制御を可能にした。

（作用） この発明によれば、発生したコロナイオンを蓄積し制
御する空間を新たに設け、この蓄積したコロナイオンで
生ずる空間記録媒体を低電圧で制御し、コロナイオンと
は逆極性に一様帯電させた絶縁性記録媒体の表面電位を
利用してコロナイオン流の加速を行なっている。このよ
うにするることで記録媒体とコロナイオン流ヘッド間の
印加電圧を低くし、駆動回路の低電圧化を達成した。こ
の様に実装面積の小さい駆動ICを用いることでヘッドの
IC化を容易にし、記録ヘッドの高精細化を可能とした。

（実施例） 以下に、本発明に係わる固体コロナイオン流ヘッドを
用いた記録装置の画像形成プロセスの原理を第１図
（ａ）を用いて説明する。

まず、導電性基板（１）上に絶縁体層（２）を設けた
記録媒体（３）上に、固体プリチャージャー（４）によ
り、正の電荷（５）を一様に与える。この固体コロナイ
オン発生器（４）は、セラミック等の絶縁性基板（６）
上にコロナイオン発生用の電界を形成させる誘導電極
（７）を２〜４μｍ設け、その上にポリイミド等の絶縁
層（８）を20〜40μｍ塗布し、さらにその上に100μｍ
程度のスリット（９）を有する30μｍの厚さのコロナイ
オン発生電極（10）を構成する。この両電極（７），
（９）間に、ピーク電圧1kVで周波数20kHzのコロナイオ
ン発生用交流電圧（11）を印加し、正負のコロナイオン
を発生させる。

また、コロナイオン発生電極（10）には、記録媒体
（３）に与える表面電位とほぼ等しい正の＋600Vのバイ
アス電圧（12）を与え、正のコロナイオンのみを記録媒
体方向に移動させ、記録媒体（３）上に正の電荷（13）
を蓄積させる。この様にして、記録媒体（３）の表面電
位Vsをほぼ＋600Vに帯電させる。この固体プリチャージ
ャーの代わりに従来のチャージャーを用いても良い。

このように一様に表面電位Vsを与えられた記録媒体
（３）は、矢印（14）方向に搬送され、記録画点ごとに
設けられた素子から構成されている固体コロナイオン流
ヘッド（15）下に達する。この固体コロナイオン流ヘッ
ド（15）は、各素子に共通した固体コロナイオン発生器
（16）と、コロナイオン吐出孔（17）を有する各素子ご
とに設けられた制御電極（18）からなる。この固体コロ
ナイオン発生器（16）は、セラミック等の絶縁性基板
（19）上にコロナイオン発生用の誘導電極（20）が２〜
４μｍの厚さ設けられ、その上にポリイミド等の絶縁層
（21）が10〜40μｍの厚さ塗布される。この絶縁層上に
スリット幅300μｍ程度を有する100μｍ幅のコロナイオ
ン発生電極（22）が、厚さ10〜40μｍ設けられる。また
スリットの中央には幅100〜140μｍ、厚さ２〜４μｍの
遮蔽電極（23）が設けられる。コロナイオンはコロナイ
オン発生電極（22）上のコロナイオン発生空間（24）の
両端から発生する。またコロナイオンを蓄積し制御する
空間（25）には、制御電極（18）中のコロナイオン吐出
孔（17）よりも大きい遮蔽電極（23）を設け、固体コロ
ナイオン発生器の高圧AC電圧で生ずる漏洩電界を効率的
に遮断する。このようにして、コロナイオン発生空間
（24）とコロナイオンの制御空間（25）とを電気的に遮
断する。このときの遮蔽電極は、コロナイオン発生電極
と同電位でも良く、またコロナイオンを効果的に制御空
間（25）に導くため、コロナイオンの極性と逆極性の電
圧（27）を印加しても良い。

この誘導電極（24）とコロナイオン発生電極（22）間
に、ピーク間電圧2kV,周波数10kHzの交流電圧（26）を
加え、コロナイオン発生空間（24）に多量のコロナイオ
ンを発生させる。この交流電圧の周波数は信号に対し十
分大きくし、信号パルス幅内で多数回のコロナイオンを
発生させる。この発生したコロナイオンは、遮蔽電極
（23）に印加した100V程度のバイアス電圧（27）によ
り、制御空間（25）に誘導される。一方、制御電極（1
8）には遮断電極に対し常に−30V程度のカットオフ電圧
（28）を与え、入力信号が無いときにコロナイオン流を
遮断する。また、制御電極（18）にカットオフ電圧の大
きさと等しい＋30Vの信号電圧（29）を引加すると、制
御空間（25）のコロナイオンが、＋600Vの記録媒体の表
面電位（13）により加速されて、記録媒体に達する。そ
の結果、記録媒体の表面電位（13）は＋150V以下に低下
し、反転したら450V以上の高い静電コントラストの静電
潜像が形成される。

つぎに固体プリチャージャーと固体コロナイオン流ヘ
ッドとを一体構造にした記録ヘッドの模式的斜視図を第
１図（ｂ）に示す。固体プリチャージャー（４）と固体
イオン流ヘッド（15）とが500μｍ厚の共通のセラミッ
ク基板（6,19）上に設けてある。この固体プリチャージ
ャーと固体コロナイオン流ヘッドのそれぞれの誘導電極
（７），（20）は、スパッタ等の技術を用いアルミ等の
金属を幅200μｍ、厚さ数千オングストローム程度に間
隔1mmに配置する。これらの電極上に、共通のポリイミ
ド等の絶縁層（８），（21）を10〜40μｍの厚さ塗布す
る。この固体プリチャージャー（４）のポリイミド上に
は、電極幅100μｍ、厚さ18μｍ程度のタングステンま
たはモリブデンの高融点金属をスリット幅100μｍを有
するように貼りつけ、コロナイオン発生電極（10）を構
成する。一方、固体コロナイオン流ヘッド（15）のポリ
イミド上には、あらかじめ幅120μｍ、厚さ２μｍ程度
の遮蔽電極（23）を設ける。さらに、ポリイミド薄層
（30）を有する18μｍ程度のタングステンまたはモリブ
デンの高融点金属を、スリット幅300μｍの貫通孔を有
し、かつ電極幅が100μｍになるようにエッチング等に
より構成し、接着する。このようにしてコロナイオン発
生電極（22）を形成し、さらに、各ドットごとに独立し
た100μｍ径のコロナイオン吐出孔（17）を有する厚さ2
0μｍの制御電極（18）を、厚さ60μｍ程度の絶縁層（3
0）を介して設ける。このようにして、固体プリチャー
ジャーと固体イオン流ヘッドとを一体にしたコロナイオ
ン流ヘッドを作成する。

第１図（ｃ）は、駆動用ICをも一体にした他のヘッド
の平面構成図である。セラミック基板上に固体プリチャ
ージャー（４）と固体イオン流ヘッド（15）、さらに低
電圧駆動用の駆動用IC部（32）が設けてある。固体プリ
チャージャーのコロナイオン発生電極（５）は、外部の
コロナイオン発生電源と接続するため、引き出し線（3
3）が設けてある。一方、固体コロナイオン流ヘッド
は、各素子ごとに独立した制御電極（18）があり、その
電極の絶縁層下にはコロナイオン発生電極（22）が存在
する。このコロナイオン発生電極を外部のコロナイオン
発生電源に接続する引き出し線（34）と、この電極中央
のスリットに存在する遮蔽電極の引き出し線（35）とが
同様にして設けてある。各素子の制御電極は引き出し線
（36）を介して、低電圧駆動用IC（37）に接続される。
この駆動用ICは、信号線（38）から外部回路の信号を受
け取る。

次に、本発明に用いた固体プリチャージャー（４）の
動作について、図２を用いて説明する。誘導電極（７）
とコロナイオン発生電極（10）間に電圧が引加される
と、絶縁層（８）が充電される。そのため、交流電圧が
引加されると、交流のピーク間電圧が絶縁層とコロナイ
オン発生電極間に加わることになる。ここではコロナイ
オン発生電極をアースポテンシャルにし、誘導電極にピ
ーク間電圧1KVの交流電圧を引加したときのコロナイオ
ン発生電極のスリット内で生ずる電位を算出し、図２−
ｂに示した。スリット幅100μｍと30μｍの場合につい
て、コロナイオン発生電極のスリット中央からコロナイ
オン発生電極方向に向けて、絶縁層上10μｍでの電位を
示してある。

スリット幅が100μｍの場合は、ピーク間電圧1kVの交
流でコロナイオン発生電極近傍の電界が、ほぼコロナイ
オン発生の臨界値（〜120V/10μｍ）となり、コロナイ
オンが発生する。一方、スリット幅が絶縁層の厚さと同
程度になると急激に電圧が減少する。スリット幅が30μ
ｍでは、スリット幅100μｍと比較し電界が1/2以下とな
り、コロナイオンを発生させるには、ピーク間電圧2kV
以上が必要となる。以上のことから十分なコロナイオン
を発生させるには、スリット幅が絶縁層（８）の厚さよ
り厚いことが好ましい。ここでは、スリット幅を絶縁層
の厚さ40μｍの2.5倍の100μｍとした。

次に固体コロナイオン流ヘッドの動作について第３図
を用いて理論的に説明する。固体コロナイオン流ヘッド
のコロナイオン発生空間（24）で生じたコロナイオン
が、コロナイオン発生電極（22）と遮蔽電極（23）間に
加えられた電圧によりコロナイオン制御空間（25）に輸
送される。するとコロナイオンは、この遮蔽電極（23）
を陰極とし、記録媒体（３）上の表面電位Vsと陽極とす
る三極真空管とほぼ同様の動作をする。真空管の場合は
電子を取り扱い、本発明ではコロナイオンを取り扱うこ
とが異なる。そのため、キャリア速度と電圧との関係式
が異なり、その結果コロナイオン電流等の基本方程式が
生ずる。ここでは、基本方程式とそこから導出されるコ
ロナイオン電流の式等を用い、発明の要旨を説明する。

コロナイオンの動作を示す基本方程式は次式で示され
る。

Ｖは遮蔽電極から記録媒体方向へ距離ｙだけ離れた点
の電位、ε_０は真空中の誘電率、ε_ａは空気の比誘電
率、ρは遮蔽電極からの距離ｙにおいて存在するコロナ
イオン流による空間電荷量、νは距離ｙにおけるコロナ
イオンの速度、μはコロナイオンの移動度、ｉは距離ｙ
におけるコロナイオン電流である。

以上の式では、コロナイオン発生空間（24）から常に
十分なコロナイオンを供給でき、信号電圧によりコロナ
イオン吐出孔からコロナイオン流が流出している状態で
も、コロナイオンの蓄積電荷に十分なコロナイオンが存
在するものとして取り扱っている。

本発明では、この蓄積空間中のコロナイオンによる空
間電荷を積極的に作成し、制御することで低電圧駆動を
可能にしており、コロナイオンの発生自身を高い電圧で
制御する従来の方式とは基本的に異なる。このようにし
て発生した負のコロナイオンは、制御電極（18）と遮蔽
電極（23）に電圧Vgが加わると、コロナイオンは記録媒
体の表面電位Vsで加速され、次式で示すコロナイオン電
流Ipを生ずる。

ここで、ａは記録媒体（３）と制御電極（18）間の距
離、ｂは制御電極（18）と遮蔽電極（23）間距離であ
る。ｋは、制御電極と遮蔽電極、制御電極および記録媒
体間の仮想上の容量で決まる三極真空管と同様の電圧増
幅率である。そのため、この値は電極の大きさで決ま
る。計算では真空管のグリッドと同様に、制御電極が周
期的に存在するものとして近似している。電圧増幅率ｋ
は制御電極のコロナイオン吐出孔中心からの距離により
変化し、その中心で値が小となり、コロナイオン電流は
その中心で最大となる。制御電圧Vgを変えることによ
り、上式で与えるコロナイオン電流を記録媒体に流すこ
とができる。一方、制御電圧が増加し、コロナイオン電
流が制御空間（25）中のコロナイオン量を越えると、蓄
積された全てのコロナイオンが流出し、一定の飽和電流
に達する。そのため、コロナイオン発生量を多くし、こ
の範囲内でコロナイオン電流を制御する場合は、固体コ
ロナイオン発生器（22）の電極バラツキによるコロナイ
オン発生量の変動を防止できる。

また、コロナイオン流を遮断する制御電圧は遮蔽電極
を基準にして次式で示される。制御電極のコロナイオン
吐出孔中心では、増幅率ｋが最小となるため、遮断電圧
Vgが最大となる。そのため、制御電極（18）は遮断電圧
以上の電圧を引加することで、コロナイオン電流を遮断
できる。

Vg＝−Vs/k …（３） また、制御電極（18）に加える信号電圧は、この遮断
電圧よりも小さい値が良い。遮断電圧よりも大きくなる
と、発生した負のコロナイオンの一部が制御電極（18）
に直接流れ込み、コロナイオンの使用効率が低下する。
そのため、制御電極に引加する信号電圧の最大値が遮断
電圧に等しくなるように設定することが好ましい。

次に、本発明による固体コロナイオン流ヘッドを用い
た記録装置の応答速度について説明する。記録媒体
（３）の初期の表面電位Vsは、固体コロナイオン流ヘッ
ドからの負のコロナイオン電流により時間と共に減少す
る。この表面電位が減少すると、コロナイオン流の加速
電圧が低下し、コロナイオン電流が減少する。そのた
め、時間と共に表面電位減少割合が少なくなり、次式で
示す値となる。ここでは、信号電圧が遮断電圧と等しい
場合を示した。

尚、上式において、Cpは記録媒体（３）のキャパシタ
ンスである。

次に、以上の理論的考察をもとに、固体コロナイオン
流ヘッドを用いた静電潜像形成について、具体的に第１
図（ａ）と第３図（ａ）を用いて説明する。固体プリチ
ャージャー（４）の誘導電極（７）とコロナイオン発生
電極（10）間に、振幅間電圧2kV、周波数50kHzの交流電
圧（または矩形波）を加え、記録媒体（３）から500ミ
クロン隔てて設置する。このコロナイオン発生電極（1
0）にバイアス電圧−600Vを与えると、コロナイオン発
生電極から2.8×10^-4A/cm程度の大量の正負のコロナイ
オンが発生し、100μｓ程度の短時間で記録媒体はバイ
アス電圧に等しい＋600Vの初期表面電位となる。この記
録媒体（３）は、50ミクロン厚のフッ化ビニリデン等の
樹脂系絶縁層（２）を導電層（１）上に設けたものであ
る。次に、この帯電した記録媒体（３）は固体コロナイ
オン流ヘッド（15）下に搬送され、コロナイオン吐出孔
（17）から記録信号に応じて生じた負のコロナイオン流
により、記録媒体の＋600Vの表面電位が消去され、反転
した静電潜像が形成される。

この固体コロナイオン流ヘッド（15）の動作を第３図
（ｂ），（ｃ）を用いて、つぎに説明する。この固体コ
ロナイオン流ヘッドのコロナイオン発生器（16）を構成
しているコロナイオン発生電極（22）と誘導電極（20）
間は、振幅間電圧2kV,周波数50kHzの交流電圧（または
矩形波）が引加すると、正負の2.8×10^-4A/cm程度のコ
ロナイオン電流が生ずる。このコロナイオン発生電極
（22）と遮断電極（23）間には、発生した正負のコロナ
イオンの内、負のコロナイオンのみが効率よく制御空間
（25）に導かれるように＋50V程度のバイアス電圧（2
7）を加える。このようにして生じた蓄積空間中の負の
コロナイオンは制御電極（18）の信号電圧（29）により
制御され、コロナイオン吐出孔（17）から吐出し、記録
媒体上の表面電位で加速されて記録媒体に達する。この
固体コロナイオン流ヘッド（15）の増幅率ｋは、三極真
空管と同様の計算から第３図（ｂ）に示すように、コロ
ナイオン吐出孔中央からの距離によって変化し、吐出孔
中心部で最小値「35」となり、周辺では大きい値「15
0」となる。そのため遮断電圧は、式（３）で示すよう
に吐出孔中心部で最大となる。また信号電圧がゼロＶの
とき、制御電極（18）が遮蔽電極（23）に対し−30Vの
逆バイアス電圧となり、負コロナイオン電流を遮断す
る。また信号電圧が＋30Vになると、制御電極は遮蔽電
極と同電位となり、コロナイオン電流が流れる。このよ
うにして、コロナイオン電流のオン・オフが可能とな
る。このときに流れるコロナイオン電流の最大値は、式
（２）より1.5×10^-5A/cm程度となり、コロナイオン発
生器（16）から生じるコロナイオン電流（2.8×10^-4A/c
m）より十分小さい。そのため、コロナイオン発生電極
から生ずるコロナイオン発生量のバラツキはコロナイオ
ン電流に影響することなく、安定した静電潜像を得るこ
とができる。

つぎに式（５）を用い、信号に応じたコロナイオン電
流を＋600Vに予め帯電された記録媒体（３）に与え、時
間経過に対する記録画点中心の表面電位減衰特性を計算
し、図５に示す。100μｓ後に、画点中心で記録媒体上
の電位は＋150Vに低下し、450Vの静電コントラストが得
られる。一方、画点周辺部では250V程度の表面電位が低
下し、350Vの静電コントラストとなる。このように画点
中心部との電位が制御電極の周辺効果により異なるた
め、隣接画点が重なるようにコロナイオン吐出孔を千鳥
配置し、均一電位が得られるようにしても良い。印字速
度を200μｓと設定すると、解像度240dpiのとき90枚／
分（A4相当）の高速印字が可能となる。制御電極とコロ
ナイオン発生電極間距離、制御電極の厚さが変化すると
変動率ｋが変化し、コロナイオン吐出孔からのコロナイ
オン流量が変わる。そのために印字速度が変化する。こ
こでは、240dpiの解像度について、450v以上の静電コン
トラストが得られ、かつ30枚／分の印字速度が実現でき
る制御電極とコロナイオン発生電極間距離、および制御
電極厚の範囲を計算から設定し、図５に示した。前記の
例で示した固体コロナイオン流ヘッドは、第５図（ａ）
中の◎印で示す解像度240dpi、制御電極とコロナイオン
発生電極間距離60ミクロン、および制御電極厚18ミクロ
ンである。

この図の斜線で示した領域が30枚／分以上の高速記録
を可能とする。第５図（ｂ）は、400dpiの高精細の場合
である。

本発明による電極構成は、本実施例に限定されること
なく、コロナイオン発生空間と、コロナイオン蓄積空間
を有し、かつコロナイオン蓄積空間中のコロナイオンに
よる空間電荷を低電圧で制御する考えに基づく固体コロ
ナイオン流ヘッドは、すべて本発明に含まれるものであ
る。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく固
体コロナイオン流ヘッド（15）を第７図のように構成し
てよい。第７図（ａ）の場合ポリイミド薄層（30）の形
状をコロナイオン発生電極（22）と端部をそろえるよう
に構成されている。又第７図（ｂ）の場合はポリイミド
薄層（30）がＬ字形状を成して、コロナイオン発生電極
（２）と端部をそろえている。このようにすることでイ
オンの発生が一層安定かつ高精度に制御できる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、この発明によれば信
号電圧で制御されたコロナイオン流の照射に先立ち、絶
縁記録媒体の表面をコロナイオン流の極性とは逆極性で
一様帯電しておき、該記録媒体の表面電位を利用してコ
ロナイオン流の加速をし、制御電圧の低電圧化を行な
う。このようにしてチップ面積の小さな低電圧駆動用IC
の使用が可能となる。このことにより、駆動ICを搭載し
た記録ヘッドの高精細化が達成できる。また、この方式
では、制御電極に印加する信号電圧を変えることで、コ
ロナイオン流量を制御でき、多値記録が可能となる。ま
た、本発明によるヘッド構造にすることで、コロナイオ
ンの発生空間と制御空間を分離し、コロナイオン発生電
極を固体コロナイオン流ヘッドの解像度とは独立して決
定できる。そのため、低電圧駆動を可能にするコロナイ
オン制御空間および制御電極とを、コロナイオン発生電
極とは独立に設計出来るようになる。このようにしてコ
ロナイオン発生効率の良いコロナイオン発生電極を設計
し、大量のコロナイオン量を発生させ、かつ該発生量以
下のコロナイオン流を記録に用いることで、コロナイオ
ン発生電極のバラツキの影響を受けない安定した静電潜
像の形成を可能にした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による固体コロナイオン流ヘッドを用い
た記録プロセスの概念図とヘッドの分解図と駆動ICを搭
載したヘッドの平面図、第２図はプリチャージ用固体コ
ロナイオン発生装置の断面模式図と種々のコロナイオン
発生用スリット幅に対するスリット内の電位分布を示す
図、第３図は固体コロナイオン流ヘッドの断面模式図と
その増幅率およびコロナイオン電流値を示す図、第４図
は記録媒体表面電位のコロナイオン流による減衰特性を
示す図、第５図は種々の解像度に対し30枚／分以上の記
録速度を与える制御電極とコロナイオン発生電極間距離
および制御電極厚との関係を示す図、第６図は従来の固
体コロナイオン流ヘッドを用いた記録装置を示す図、第
７図は本発明の他の実施例を示す図である。 ３……記録媒体 ４……プリチャージ用固体コロナイオン発生装置 15……固体コロナイオン流ヘッド 16……固体コロナイオン装置、18……制御電極 22……コロナイオン発生電極 23……遮蔽電極、24……コロナイオン発生空間 25……コロナイオン制御空間 26……コロンイオン発生用交流電源 27……バイアス電圧、28……遮断電圧 29……信号電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−32872（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−167560（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−169853（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−94353（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/415

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の帯電電位に帯電された絶縁性記録媒
   体にコロナイオン発生器から選択的にコロナイオンを照
   射することで前記絶縁性記録媒体に静電潜像を形成する
   記録装置において、 前記コロナイオン発生器は、 絶縁性基板と、 前記絶縁性基板上に設けられた誘導電極と、 前記絶縁基板の前記誘導電極が形成された面と対向する
   面に、コロナイオンを発生させる第１の空間を設けて形
   成されたコロナイオン発生電極と、 前記絶縁基板上の前記第１の空間内に設けられた遮蔽電
   極と、 前記第１の空間から発生するコロナイオンを通過させる
   吐出孔を有する制御電極と を有することを特徴とする記録装置。