JPH02239262A - コロナイオン発生装置および静電記録装置 - 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】 〔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て像担持体上に静電
荷で記録を行ない、現像によりトナー画像を像担持体上
に形成し，そのトナー画像を普通紙上に転写して画像形
成する静電記録装置に関する。

（従来の技術） このコロナイオン流を用いた記録方式（特開昭５４　−
　５３５３７号公報：　Ｕ　Ｓ　Ｐ４１５５０９３（Ｍ
ａｙｌ５，　１９７９））は、高速性とメンテナンス性
の点で、レーザプリンタ等のような光入力を用いた電子
写真記録よりも優れている．速度の点ではコロナイオン
流を用いた方式は３３０枚／分（Ａ４）の発表（ＳＰＳ
Ｅ，Ｔｈｅｆｏｒｔｈ　ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　
ｃｏｎｇｒｅｓｓ　ｏｎ　ａｄｖａｎｃｅｓｉｎ　ｎｏ
ｎ−ｉｍｐａｃｔ　ｐｒｉｎｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｉｅｓ　Ｍａｒｃｈ２０−２５，　１９８８，　ｐ
．３９４−３９７）もあり、通常の市販レーザプリンタ
（６〜８枚／分（Ａ　４　））の数十倍の速度に達する
。これは，電子写真記録方式が暗中で高い体積抵抗率（
〜１０１４Ωロ）を有し，光照射で４桁から５桁体積抵
抗率が減少する光導電体を記録媒体に使用する必要があ
るため、材料上の制約？よって連続記録時の光疲労によ
る暗中での光導電体の体積抵抗率の減少，コロナイオン
電荷を保持する光導電体表面のオゾンによる劣化、現像
によるトナー表面粘着汚染による光透過率の減少などが
生じ，高感度でかつ長寿命の記録媒体が得がたいこと，
さらに光入力のレーザ走査系である機械的回転鏡の速度
が対応できないために速度限界が生ずることによる．こ
の回転鏡の速度については．　８００ｄｐｉ　（３２本
／ａｍ相当）の解像度で１０枚／分（Ａ４）の記録速度
を持たせるには１０面鏡の回転ミラーによりＬＯＯＯＯ
ｒｐｍ，　　３０枚／分（Ａ４）では３００００ｒｐｍ
の高速回転が必要となる。そのため通常の高精度ベアリ
ング軸受から超高精度でかつ高価な空気ベアリングを使
用した軸受けに移行する必要がある．この空気ベアリン
グも解像度８００ｄｐｉ、４０枚／分（Ａ４）に相当す
る４００００ｒｐｍ回転速度が上限である．一方コロナ
イオン流を用いた記録方式は高い体積抵抗率（〜１０ｌ
■４Ω】）を有する絶縁体を記録媒体に使用でき，その
材料の選択範囲が広い．無機絶縁体では高硬度のＡらＯ
，、有機絶縁体ではコロナイオン発生時に生ずるオゾン
に強い有機絶縁材料を使用でき，感光体のように長期使
用時の体積抵抗率の減少，オゾンによる表面劣化、トナ
ー表面粘着による材質劣化などが少なく，安定した記録
が長時間可能となる。またコロナイオンを記録ドットご
とに制御し絶縁体である記録媒体に直接電荷を与えて記
録するため、記録速度はこのコロナイオンを制御する記
録ヘッドの性能で決まり，レーザプリンタのように記録
媒体特性の影響を受けず高速記録が可能となる。また電
子写真記録では静電潜像形成にコロナイオンチャージャ
ーとレーザの光入力装置が必要であったが、コロナイオ
ン流を用いた記録方式では直接コロナイオンを発生させ
，記録ドットごとにイオン流を制御して記録媒体に静電
潜像を形成するためコロナイオン流ヘッドのみで静電潜
像形成ができ部品点数の減少につながる．このようにコ
ロナイオン流を用いた記録方式は，高速性，記録媒体の
安定性と長寿命化、さらに部品点数の減少等のメリット
を有するが，まだ開発期間が浅く多くの開発必要点が存
在する。その主な点はコロナイオンを制御する制御電圧
が数百Ｖの高電圧であること，高速駆動可能なコロナイ
オン流ヘッドはアナログ記録ができず階調表現はデジタ
ル記録のディザ法で行なう必要がある．そのため多階調
表現を行なうには、記録ヘッドの高解像度化が必要でヘ
ッド製造技術上の制約が生ずる．またコロナイオンの発
生量が環境温湿度または気圧により変動し記録画像に不
安定性が発生する．前者については本出願人が提案済み
（出願日　昭和６３年１２月２３日）の空間電荷コロナ
イオンを制御する新しいコロナイオン流ヘッドを用い、
低電圧駆動と高速のコロナイオン流アナログ制御を達成
できる．一方コロナイオン発生量の安定化のうち環境温
湿度に依存する不安定性については，コロナイオン発生
装置に抵抗熱体を設け、さらにコロナイオン発生の臨界
電圧以下の高周波電圧を使用前に電極間に与え絶縁体基
板の誘電損失を用いて加熱し，コロナイオン発生装置周
辺の温湿度ａｍを行なう提案（特開昭６３−１８３７２
）と高周波電圧のみを印加して制御する本出願人による
提案（出願日　昭和６３年１１月ｌＯ日）がある．しか
しこれらの提案はいづれもコロナイオン発生電極周辺の
環境条件を加熱によりコントロールするものであり、コ
ロナイオン発生電極製造時の電極表面状態の変動，また
材料の不均一性、さらに環境気圧に対する変動を補償で
きるものではなかった。

（発明が解決しようとする課題） 従来のコロナイオン発生装置では環境温湿度変化に伴な
うコロナイオン発生量の変動を、抵抗発熱体を設けるか
またはコロナイオン発生装置の絶縁性基板を高周波加熱
することでコロナイオン発生電極近傍の温湿度をコント
ロールし，コロナイオン発生量の安定化をはかる方法が
ある。しかし発熱抵抗体の付加とその制御回路または２
κＶ程度の高圧高周波電源のコントロールが必要となり
、制御系のコストが上昇する。さらに気圧の変化，電極
材料の不均一性さらに電極表面状態の変動に伴なうコロ
ナイオン発生量の変動を補償することができなかった．
さらに高速で安定したアナログ変調可能な低電圧駆動の
できるコロナイオン流記録ヘッドがなかった。

この発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところはコロナイオン流を用いた記録ヘ
ッドのコロナイオン発生量の安定化を簡便なコロナイオ
ン電極構造によって可能にしたコロナイオン発生装置を
提供するものである。

さらに他の目的は、本出願人が提案済み（出願日昭和６
３年１２月２３日）の空間電荷コロナイオンを制御し，
低電圧駆動が可能でかつ高速のアナログ制御できるコロ
ナイオン流記録ヘッドに前記コロナイオン発生装置を搭
載し，改良されたコロナイオン流ヘッドを用いた静電記
録装置を提供するものである． 〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段） この発明によるコロナイオン流記録ヘッドは，ガスレー
ザで広く用いられている放電安定化に必要な自続放電で
動作する二重放電方式（ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌ　ｏｆ
　ｑｕａｎｔｕ＋ａ　ａｌｓｃｔｒｏｎｉｃｓ，　Ｆｅ
ｂｒｕａｒｙ　１９７２，ｐｌ６３−１６５）を空気中
のコロナイオン発生を用いた静電記録用のヘッドに応用
したものである．これはコロナイオン発生の引き金とな
る種火の少量のコロナイオンを発生させるコロナイオン
発生装置と，その近傍に置かれた大量のコロナイオンを
発生させるメインコロナイオン発生装置からなる．この
種火のコロナイオンは環境温湿度または気圧により、そ
の発生臨界電圧と発生量が変動するが，必ずコロナイオ
ンが発生する高い電圧を印加しておき，不安定ながらも
常にごく少量の一定量以上のコロナイオンを発生させる
ようにする．このように一定量以上のコロナイオンが存
在するとこのコロナイオンが引き金となりメインコロナ
イオン発生装置からは印加電圧で決まる一定量の安定し
たコロナイオンが常に発生する。さらにこの新しいコロ
ナイオン発生装置を静電記録用コロナイオン流ヘッドに
採用し、コロナイオン流の安定化をはかった。　また本
発明人が提案（出願日昭和６３年１２月２３日）した低
電圧駆動が可能でアナログ変調ができる高速コロナイオ
ン流記録ヘッドに、本発明のコロナイオン発生装置を採
用し，より均一な安定したアナログ変調のできる高速コ
ロナイオン流記録ヘッドを達成することができる．この
コロナイオン流記録ヘッドは、コロナイオン発生装置か
ら生じた大量のコロナイオンにより生じた空間電荷を、
各記録ドットごとの制御電極に印加する低い電圧（〜３
０ｖ）の制御電圧でコントロールするものである．その
方法はコロナイオン発生電極ポテンシャルをアースポテ
ンシャル近くに設定し，記録媒体にあらかじめコロナイ
オン流ヘッドからの電荷とは逆極性の電荷を与えておき
コロンイオン流の加速を行なう．同時にこの記録媒体上
の電荷を消去し、反転した静電潜像を形成するものであ
る。一方記録媒体にあらかじめ高いバイアス電圧を与え
ておき、正規の静電潜像を形成することができる． （作用） この発明による種火となるコロナイオン発生装置からの
コロナイオンを用い、安定したメインコロナイオン放電
を行なわせ、生じたコロナイオンを各記録ドットごとに
制御し、絶縁性記録媒体上に静電潜像を形成するコロナ
イオン流ヘッドを用い、環境変化に対し安定した静電記
録のできる静電記録装置を提供する．また絶縁性記録媒
体をあらかじめコロナイオン流ヘッドのコロナイオン極
性とは逆極性の電荷で一様帯電するか、またはバイアス
電圧を与え、かつコロナイオン流ヘッドのコロナイオン
発生電極のポテンシャルをアースポテンシャル近くにし
、生じたコロナイオンの空間電荷を制御電極で制御する
と，その制御に必要な電圧を低電圧にすることができ，
かつアナログ変調可能なコロナイオン流ヘッドを達成で
きる．この静電記録方式では、光疲労の生ずる感光体を
使用せずに絶縁性記録媒体を使用するため，記録媒体の
径を小さくして高速記録（例えば３０枚／分以上）を行
なっても光疲労により前画像のメモリが発生することが
ない．また絶縁性記録媒体にｌ，　Ｏ，等の強硬度の無
機絶縁体またはコロナイオン発生時に生ずるオゾンに強
いフッ素系樹脂等の有機絶縁体の使用が可能となり，記
録媒体の長寿命化をはかることができる．そのため長期
間使用時の表面劣化または摩耗による画像コントラスト
の低下がなくなり、良好な画像を長期間形成可能となる
．また従来のデジタル入力で２値画像再現しかできない
レーザプリンタと異なり，均一なアナログ画像を形成で
きるため６００ｄｐｉ程度の解像度で９階調程度の画像
再現が容易で、１８００ｄｐｉ相当のレーザプリンタの
階調表現（３×３マトリクス）に匹敵する画像を得るこ
とができる．また，レーザプリンタは記録媒体の送リム
ラ（送リムラの下限値〜１７μｓが限界）のためにフラ
イホイール等の補助機構なしでは８００ｄｐｉ程度の解
像度が均一画像形成の限界である．そのため３×３のデ
イザ法により９階調のとき画素解像度は２５０ｄｐｉが
限界となる。一方，本発明により画素解像度４００ｄｐ
ｉ相当で階調数９階調以上の小型（卓上タイプ），高速
（３０枚／分（Ａ　４　））のアナログ記録装置を達成
できる。　このようにレーザプリンタは電子写真記録技
術を使用しなから２値記録のデジタル表現しかできない
．その理由は帯電チャージャー，感光体，レーザ駆動周
波数にある。従来の帯電チャージャーは帯電の一様性が
悪く±５０ｖ以上の感光体の帯電電位バラツキがあるた
め、６００ｖの感光体表面電位に対し，現像時の１５０
ｖ〜２００　Ｖのバイアス電圧を差し引いた４００ｖ〜
４５０　Ｖの最大電位コントラストのとき電位バラツキ
にるＳ／Ｎを考慮すると４ＷＩ調程度が表面電位からの
限界である．また感光体を高感度にし半導体レーザ出力
（〜１０ｍＷ以内）で十分コントラストが取れるように
光入力エネルギーに対する感度を上昇させγ特性値を大
きくすると２値画像以外の階調表現が得にくくなる。さ
らに単一のレーザ光走査で光入力すると、４００ｄｐｉ
の解像度で１０枚／分（Ａ４）の記録速度のとき２値の
画点周波数が約３ＭＨｚ，１０階調程度のアナログコン
トロールを行なうと仮定すると３０Ｍ．Ｈｚの高速アナ
ログ変調が必要となる。一方パラレル駆動のコロナイオ
ン流ヘッドでは、記録媒体上での表面電位変動が±５ｖ
程度と少なくなり、４００ｖ程度の電位コントラストで
２０〜３０階調程度は得られ、表面電位による制約がな
くなる。また感光体特有のγ特性を考慮する必要がなく
、パラレル駆動のため４００ｄｐｉ，　１０枚／分，１
０階調表現の場合に高々１０ＫＨｚ程度のアナログ変調
で制御電極を駆動すればよい。

（実施例） 以下図面を用いて本発明を詳細に説明する．第１図は本
発明の構成原理を示すコロナイオン発生装置の一実施例
の模式図である．このコロナイオン発生装置は、絶縁性
誘電体基板ωを埋没して設けられた種火用コロナイオン
を発生させるための誘導電極■とその誘導電極に近接し
て設けられ低い印加電圧でコロナイオンを発生するコロ
ナイオン発生電極■との間に種火用コロナイオン発生の
交流電圧（ニ）を印加する．この種火用コロナイオンの
発生量は環境温湿度および気圧変動によってその発生量
とコロナイオンが発生する臨界電圧が変化する．そのた
めこの種火用のコロナイオン発生装置の駆動電圧はコロ
ナイオンが最も発生しにくい低温，高気圧下でもコロナ
イオンが発生する条件に設定する．またその駆動条件で
コロナイオンの発生しやすい高温，低気圧時に種火用の
コロナイオン発生装置のコロナイオン量がメインコロナ
イオン量に比較し無視できる程度となるよう電極構成を
設計する。またメインコロナイオン発生装置は同一の絶
縁性誘電体基板■に埋没して設けられたコロナイオン発
生用の電極■０で構成する。

この電極間は大量のコロナイオンを発生させるための交
流電圧■を印加する。このメインコロナイオン発生の臨
界電圧は環境温湿度または気圧変動により変化するが、
種火用コロナイオン発生装置から常に微少量のコロナイ
オンが発生しているためこのコロナイオンを核としてメ
インコロナイオン発生装置に印加した駆動電圧で決まる
大量のコロナイオンが発生する。この種火用のコロナイ
オン発生装置からのコロナイオン量と、メインコロナイ
オン発生装置からのコロナイオン量は，コロナイオンが
発生する電界領域の広さ（ハ）■と印加電圧の大きさで
決まる。また種火用のコロナイオン発生装置用駆動電圧
（イ）の周波数はメインコロナイオン発生装置用駆動電
圧■の周波数の整数倍であるとより安定したコロナイオ
ンがメインコロナイオン発生装置から生ずる。このよう
にして生じたメインコロナイオン発生装置からのコロナ
イオンはメインコロナイオン発生装置のコロナイオン発
生電極０に設けられたバイアス電圧（１０）により，記
録媒体（工１）を一様に帯電する． 第２図は種火用コロナイオン発生装置の一方の電極とメ
インコロナイオン発生装置の一方の電極を共通にした他
の実施例である。第２図一ａは第１図と同様の交流コロ
ナイオン発生装置の一例である．このコロナイオン発生
装置ではメインコロナイオン発生電極の一方と電極と種
火用コロナイオン発生装置の誘導電極とを同一電極（１
２）で構成してあり、動作は第１図と全く同様である。

第２図一ｂは直流のコロナイオンを発生する直流コロナ
イオン発生装置の一例である．このコロナイオン発生装
置は種火用コロナイオン発生装置のコロナイオン発生電
極とメインコロナイオン発生装置のコロナイオン発生電
極とが同一電極（１３）からなる．種火用の誘導電極■
とコロナイオン発生電極間には常に交流のコロナイオン
を発生させる交流電圧（イ）が印加され，かつその電極
間距離を／ＩＸさくして強電界を発生させ、環境変動に
対し常に微少量のコロナイオンが生ずるようにする。ま
たメインコロナイオン発生装置であるコロナイオン発生
電極（ｌ３）と直流の強電界発生用の中空に設けられた
シールド電極（１４）との間に直流電圧（１５）を印加
しコロナイオン発生電極に連続した直流のコロナイオン
を発生させる。このようにして生じたコロナイオンはバ
イアス電圧（１０）で加速し、記録媒体（１１）を一様
帯電する． 第３図は種火用コロナイオン発生装置の誘導電極とメイ
ンコロナイオン発生装置の誘導電極とを共通の電ｔ！ｉ
（１６）にし、さらに駆動電源（ｌ７）を共通にした一
例である．第３図一ａはその断面模式図である。セラミ
ック等の絶縁性基板（１７）上にＮｉ，ＡＱ，　Ｃｕ等
の誘導電極（１６）をスパッタ等の方法により数千人の
厚さ設ける．その上にポリイミド等の絶縁性樹脂層（１
８）を数一の厚さ塗布し，その上に種火用コロナイオン
発生電極（１９）を設ける．この電極はＮｉ等の導体を
スパッタにより幅２０−で厚さ数千人設け、その上にＮ
ｉ，　Ａ＋２等の導体をメッキ法により付着させ数μｓ
の厚さにする．このような厚さにすることによりその電
極エッチ部に強電界を生じさせ、容易にコロナイオンを
発生させることが可能となる．またこの電極上にはさら
にＭｏ，Ｗ等の高融点金属を数千人の厚さスパッタによ
り設け、コロナイオン発生時の高温に耐え得るようにす
る．つぎに種火用コロナイオン発生電極を含む幅１００
４の範囲（２０）を除きポリイミド等の絶縁性樹脂層（
２１）を厚さ１０ｔＪＪａ塗布する．この絶縁性樹脂層
上にメインコロナイオン発生電極（２２）を設ける。

この電極は種火用コロナイオン発生電極と同様に、Ｎｉ
，　Ａｎ等の金属をスバッタで数千人設け．その上にメ
ッキ法により同様の金属を数一メッキし，さらにその上
に保護用の高融点金属であるＭａ，Ｗを数千人スバッタ
等で設ける．このような電極構造にすることで，種火用
コロナイオン発生装置とメインコロナイオン発生装置に
同一の駆動電源を用いながら，種火用コロナイオン発生
電極では高電界を発生させ、かつメインコロナイオン発
生電極ではコロナイオン発生領域を広くし大量のコロナ
イオンを発生させることができる。この点について第３
図一ｂを用いて説明する。共通の誘導電極（１６）と種
火用コロナイオン発生電極（ｌ９）とは絶縁性樹脂層（
１８）を介して近接して設けられているため，メインコ
ロナイオン発生電極（２２）の電界に比して１．５〜２
倍程度の高い電界が得られる．そのため環境変動に対し
常にコロナイオンを発生させる！とができるが、電界の
広がり（２３）は小さく、コロナイオンの発生量は少な
い．一方メインコロナイオン発生電極近傍の電界は種火
用コロナイオン発生電極に比較し小さいが、その電界の
広がり（２９）は大きく発生するコロナイオン量は大量
である。またこのメインコロナイオン発生電極近傍には
種火用コロナイオン発生電極で生じたコロナイオンが常
に存在するため、常に安定したコロナイオン量を発生さ
せることができる。以上の種火用コロナイオン発生電極
とメインコロナイオン発生電極の発生電界の大きさは、
絶縁層の厚さ，電極の厚さを変えることにより任意に設
計可能である．このコロナイオン発生装置の駆動は、共
通の誘導電極（ｌ６）と種火用コロナイオン発生電極（
１９）およびメインコロナイオン発生電極（２２）との
間に共通の交流電源（２５）を接続する．この交流電源
は周波数が１０ＫＨｚ〜５００ＫＨｚで２ＫＶの交流電
圧である．このようにして生じた正負のコロナイオンの
うち、正極性のコロナイオンを６００ｖのバイアス電圧
（１０）で記録媒体（１１）方向に加速し、記録媒体を
６００ｖに帯電させることができる．この記録媒体の帯
電電位はバイアス電圧で決定され、コロナチャージャー
では±５０ｖの電位変動があるが±５ｖ程度の範囲にお
さまる一様帯電が可能で，かつ環境に影響されない安定
性を有する． つぎにこのコロナイオン発生装置を用い、本発明人が提
案済み（出願日　昭和６３年１２月２３日）の低電圧駆
動でかつアナログ制御できるコロナイオン流ヘッドに応
用した例を第４＠を用いて説明する．第４図は記録ドッ
トに対応するヘッド部の断面模式図である．第３図に示
したコロナイオン発生装置に各記録ドットに対応するコ
ロナイオン発生孔（２６）が設けてある．またメインコ
ロナイオン発生電極（２２）上にポリイミド等の絶縁性
樹脂（２７）がコロナイオン発生孔（２６）を除き６０
．の厚さに塗布し，その上に各ドットごとに設けられた
制御電極（２８）をＡＱ，　Ｎｉ等の金属でスバッタと
メッキ法を用い数μｓの厚さに設ける．さらにその上に
１μｓ厚以下の保護用樹脂層（２９）が塗布された構造
である．このようなコロナイオンにより生ずる空間電荷
を制御して低電圧駆動とコロナイオンのアナログ制御を
可能にしたコロナイオン流ヘッドの動作は本発明人提案
済み（出願日　昭和６３年１２月２３日）特許に詳述し
てあるため、ここではその駆動方法については概要のみ
を説明する。コロナイオン発生用の交流電圧の正極性の
電圧で生じたメインコロナイオン発生電極（２２）から
の正極性のコロナイオンにより、メインコロナイオン発
生電極（２２）と制御電極（２８）の間には空間電荷が
生じ、正極性のコロナイオンの走行を阻止する空間電荷
を生ずる．このメインコロナイオン発生電極のポテンシ
ャルはアースポテンシャルに保持してあるため，この空
間電荷で生ずる逆電位は０２０〜３０Ｖの低い電位であ
る．このようにして生じたコロナイオンの流れを阻止す
る空間電荷による電位を制御電極（２８）に０２０〜３
０Ｖの信号電圧（３０）を外部から印加して消去し、コ
ロナイオンの流れを行なわせるものである．このように
して生じたコロナイオン発生孔（２６）からの正極性の
コロナイオンは、あらかじめ負極性に帯電している記録
媒体方向に移動し、記録媒体上の負電荷を消去して反転
した制御電極に印加するアナログ電圧に比例した静電潜
像を形成することができる．このコロナイオン発生装置
からのイオン量の変動による表面電位の変動は高々±５
ｖ程度であるため数十階調の表現が可能である．つぎに
このコロナイオン流ヘッドの第４図の矢印方向から見た
各構成要素の分解斜視図を第５図に示す．セラミック基
板（１７）上に設けられたライン状の誘導電極（１６）
上に絶縁層（１８）を介してライン状の種火用コロナイ
オン発生装１（１９）を設置する．さらにその上に絶縁
層（２１）と１対のライン状のメインコロナイオン発生
装置（２２）が設けられる。この１対の電極間にはコロ
ナイオン発生用の空隙（３１）が存在する．さらにその
上方にコロナイオン発生孔（２６）を有する絶縁層（２
７）と，各記録ドットのコロナイオンを制御する制御電
極（２８）群が設けられる．これらを重ね一体化するこ
とでコロナイオン流ヘッドを構成する．以上の電極配置
ではコロナイオン発生孔間に間隔が生じ．記録した画点
間に空隙が生じ高い解像度が得られない。そのために斜
め方向に配列した多数のドットラインを用い，一つのコ
ロナイオン流ヘッドを構成した例を第６図に示す。この
ような斜め配列の方式は特開昭５４　−　５３５３７号
公報ですでに示されているが、本発明ではコロナイオン
発生装置に印加する２ＫＶの高い交流電圧の制御電極へ
の遮蔽と，コロナイオンを発生するコロナイオン発生電
極以外での誘電損失を減少させる電極配置にしている．
さらに制御電極のリードは両側に設けリード配線の低解
像度化をはかり，Ｉｌ造工程を容易にしている，つぎに
この電極配置について第６図の模式図を用い説明する．
第６図−ａは制御電極（２８）の配置を示してある。こ
の制御電極のコロナイオン発生孔（２６）は斜めに配置
され、この列が多数列存在する．このコロナイオン発生
孔は記録媒体の移動方向（矢印）に対しドット間の空隙
は存在しない．またこの制御電極はコロナイオン流ヘッ
ドの両側（３２）（３３）に引き出し、電極のリード配
線の解像度を記録ドット解像度の１／２に低下させてい
る．第６図−ｂはメインコロナイオン発生電極を示して
おり，コロナイオン発生孔に沿ってコロナイオン発生用
の溝（３４）が設けてある．この電極はアースポテンシ
ャルに接地してある。またこの溝の幅は誘導電極（３５
）の幅より小さい．第６図一〇は誘導電ｆｆｆｉ　（３
５）と種火用コロナイオン発生電極（３６）との配置を
示す．点線で示した背面の誘導電極（３５）上に種火用
コロナイオン発生電極（３６）が設けてあり，かつそれ
らの電極間のリード（３７）は、誘導電極（３５）間の
りード（３８）とは重ならないように配置し、コロナイ
オン発生時の誘導損失を小さくし、コロナイオン発生電
源の負荷の減少をはかっている．つぎに第７図を用い、
本発明のコロナイオン発生装置とコロナイオン流ヘッド
を用いた静電記録装置について説明する。記録ドラム（
３９）はＡ℃ドラム上に２０一厚のフッ素系樹脂からな
る絶縁性誘電体を被覆したものである。この記録ドラム
周辺に一様帯電を行なう本発明による負極性のコロナイ
オン発生装置（４０）を配置し，記録ドラムをｅ６００
Ｖに一様に帯電する。つぎに本発明による低電圧駆動可
能なコロナイオン流ヘッド（４１）を用い、各記録ドッ
トごとにアナログ的に制御された正極性のコロナイオン
流による記録ドラム上に反転した静電潜像を形成する．
つぎに負極性トナーを有する一成分接触現像器（４２）
を用い６　ｓｏｏ　ｖのバイアス電圧で反転現像を行な
いトナー像（４３）を記録ドラム上に形成する６このト
ナー像を本発明人が提案（特願昭６３−１４０４２３）
　Ｌ，た環境変動にも安定で高い転写効率を与える機能
分離型ソフトローラ転写装置（４４）を用いて普通紙（
４５）上トナー像（４６）を転写する．この転写紙上の
トナー像はヒートローラ（４７）により定着され固定さ
れる。一方記録ドラム上に残った残留トナー（４８）は
クリーニング装ＩＩ（４９）により拭き取られ，清掃さ
れた記録ドラム（３９）は再び使用される．このような
コロナイオン流ヘッドを用い，かつ一成分接触現像器と
ローラ転写を導入した静電記録方式は、ラインプリンタ
で全く行なわれていなかった新しい概念のステップ送り
が可能となる。この方式を用いるとＦ．ＡＸ等の信号圧
縮により伝送された信号をリアルタイムに記録できる．
ステップ送りが可能になる理由はコロナイオン流ヘッド
がレーザプリンタのような回転光学系を使用していない
ため、任意の信号に対応できること、一成分接触現像器
により現像される画像濃度は主に記録ドラムの表面電位
に依存し、記録ドラムの周速に依存しないこと、ローラ
転写効率は転写用印加電圧が加わる転写時間に依存する
が，この転写時間はローラに加える転写電圧が８００ｖ
と低く（従来のチャージャー転写では６　ＫＶ）、パル
ス的に制御パルス幅を変えることで任意に設定できるた
めである． つぎに本発明のコロナイオン発生装置とコロナイオン流
ヘッドを、本発明人が提案（出願日昭和６３年１０月７
日）したクリーナレスの静電記録に搭載した実施例につ
いて第８図を用いて説明する．残留トナー（４８）の存
在する記録ドラムはコロナイオン発生装［（４０）によ
り　ｅ　６００　Ｖに残留トナー上から帯電が行なわれ
る。この残留トナー量は本発明人により提案した前記機
能分離型ソフトローラ転写により８５％以上のトナーが
普通紙（４５）上に転写しているため１５％程度の量で
あり、記録ドラム上の帯電が残留トナーで阻止されるこ
とはない。このようにして帯電された記録媒体上にコロ
ナイオン流ヘッドからの正極性のコロナイオンにより記
録ドット対応部分の電位が消去され，一成分接触器（４
２）で現像される。このとき非画像部の残留トナーはコ
ロナイオン発生装置（４０）で負の電荷量が多くなり，
負バイアスを加えられた現像器（４２）の拭き取り作用
により容易に拭き取られる．一方画像部のコロナイオン
発生装置で正極性になったトナーは、その画像部の電位
もゼロ電位方向に高くなるため逆にこの正極性のトナー
も現像器に静電力で引きつけられ、拭き取られる（この
メカニズムの詳細は出願日昭和６３年１０月７日に記述
）．　このように現像されたトナー像（４３）は普通紙
（４５）に転送され、定着される．転写後の記録ドラム
（３９）は残留トナー（４８）を残したまま再度使用さ
れる．〔発明の効果〕 以上説明で明らかなように，本発明によるコロナイオン
発生装置を用いることにより環境温湿度の変化や大気圧
の変動があっても常に安定したコロナイオン量を発生さ
せることができる。また、コロナイオン発生装置の長手
方向のコロナイオン発生量を均一にでき，このコロナイ
オン発生装置を用い電子写真記録装置の帯電を行なうと
静電潜像の帯電ムラが減少し、均一な安定な画像を得る
ことができる．さらにこのコロナイオン発生装置を搭載
したコロナイオン流ヘッドを用いると、低電圧駆動が可
能でかつアナログ記録のできる安定したムラのない高品
位画像を達成しうる静電記録装置が実現可能である。さ
らにこの静電記録装置に一成分接触現像装置と機能分離
型ソフト口ーラ転写装置を導入するとラインプリンタで
は始めての任意の速度でステップ送り可能な静電記録装
置を達成できる。またクリーニング装置を除去したメン
テナンスの容易なクリーナレス静電記録装置も可能であ
る．従来レーザプリンタで画素解像度４００ｄｐｉで３
×３のディザにより９階調を再現にするには１２００ｄ
ｐｉの高解像度が必要であったが、　コロナイオン流ヘ
ッドのアナログ記録を用いると４００ｄｐｉの解像度で
十分な階調を達成できる。またコロナイオン流ヘッドの
パラレル駆動が可能なため．　４００ｄｐｉ，　１０枚
／分（Ａ４）の１０階調記録を行なっても高々ｌＯＫＨ
ｚのアナログ駆動周波数で達成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコロナイオン発生装置の基本概念図、
第２図はその変形例、第３図はコロナイオン流ヘッドに
搭載するコロナイオン発生装置の他の実施例，第４図は
本発明のコロナイオン流ヘッドの断面模式図，第５図は
コロナイオン流ヘッドの分解斜視図，第６図は記録ドッ
トの高密度化のだめの電極配置図、第７図は本発明のコ
ロナイオン発生装置とコロナイオン流ヘッドを搭載した
静電記録装置，第８図はクリーニング装置を除去した本
発明のコロナイオン発生装置とコロナイオン流ヘッドを
搭載した静電記録装置である。 ２，１２・・・誘導電極 ３，１９・・・種火用コロナイオン発生装置５，　６，
　１２．　２２・・・メインコロナイオン発生電極ｌ１
・・・記録媒体　　　２０．　２６・・・コロナイオン
発生孔２８・・・制御電極　　　　　３９・・・記録ド
ラム４０・・・コロナイオン発生装置 ４】・・・コロナイオン流ヘッド ４２・・・一成分接触現像器　４４・・・ソフトローラ
転写装置４５・・・普通紙　　　　　　４９・・・クリ
ーニング装置代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　松山允之 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の種火用コロナイオン発生手段と、前記第１
   の種火用コロナイオン発生手段の近傍に設けられた第２
   のメインコロナイオン発生手段と、第２のメインコロナ
   イオン発生手段から発生したコロナイオンを加速する手
   段とを有することを特徴とするコロナイオン発生装置。
2. （２）種火用コロナイオン発生手段と、この種火用コロ
   ナイオン発生手段の近傍に設けられたメインコロナイオ
   ン発生手段と、このメインコロナイオン発生手段から発
   生したコロナイオンを信号に応じて制御する手段と、記
   録媒体に前記コロナイオンを用いて静電潜像を形成する
   手段とを備えたことを特徴とする静電記録装置。