JPH0225311B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ この発明は、(1)記録用紙の一方側に沿つて直列
に配置される小さな径を有する印刷針の多数のグ
ループ、および(2)この記録用紙の反対側表面に沿
つて配置される細長い対向電極（相補電極）列を
含む静電記録装置に関する。

［従来の技術］ 静電記録装置においては、対向電極の各々は複
数の記録電極と整列または協働的な関係に配置さ
れる。この種の一般的な型式の装置は過去におい
て知られており、たとえば米国特許第4054885号
のような多くの特許に示されている。先行技術に
おける静電記録方式においては、情報信号はすべ
てのグループにおける選択された記録電極へ同時
に与えられ、そして実際に記録する記録電極は付
勢されている対向電極により選択されている。以
下、簡単に図面を参照して従来の静電記録装置の
構成および動作について説明する。

通常、針状の記録電極がグループに分けられ、
各グループに対向して、対向電極が設けられてい
る構成の場合、記録電極の端部領域において電荷
イメージ（印刷像）にかすれた荷電イメージや影
となる荷電イメージが形成されるなどの印刷品質
の劣化が生じる。このような印刷品質の劣化の原
因は、記録用紙の基紙におけ電位分布である。通
常、静電記録用紙は、少なくとも２層の構造を存
している。第１の層は基紙であり、抵抗が低く良
導電性を有している。第２の層は、この基紙上に
形成された誘電体層であり、ここで荷電イメージ
が形成され保持される。

基紙における電位分布の原因は、この基紙が対
向電極と接触しており、その接触抵抗が均一でな
いことによる。接触圧があまり大きくない場合、
この対向電極と基紙との接触抵抗は、基紙自身が
持つ抵抗率よりもはるかに大きくなる。通常、基
紙は、紙により形成されており、その表面は比較
的粗く、対向電極とは、極端な場合、数点におい
てのみ接触している。このような対向電極と基紙
との間の接触抵抗が一様でない場合、基紙におけ
る電位分布φsが、第４図に示すように生じる。
ここで第４図においては、記録用紙３０は、２つ
の対向電極１００ａ，１００ｂに接触しており、
この２つの対向電極１００ａおよび１００ｂに
は、２つの異なる電位、たとえば＋Ｕと−Ｕがそ
れぞれ与えられている場合の電位φsの分布が概
略的に示される。記録用紙３０は、比較的良導体
である基紙２４と、印刷電荷を保持する絶縁層２
５とから構成される。基紙２４と対向電極１００
ａ，１００ｂとの間に接精抵抗２３が形成され
る。

第４図から明らかに見られるように、２つの対
向電極１００ａ，１００ｂが互いに異なる電位に
保持されている場合、この２つの対向電極１００
ａ，１００ｂの境界領域における電位分布は階段
状の変化を示さず、緩やかな勾配をもつて変化す
る。この電位分布における緩やかな勾配は一方の
対向電極１００ａから他方の対向電極１００ｂに
まで延びて存在している。このような勾配を有す
る非階段状の電位変化が存在する場合、荷電イメ
ージを形成するために比較的小さな電圧が用いら
れた場合、この対向電極端部において充分な電荷
が誘起されず電荷イメージのかすれが生じる。一
方、この対向電極端部領域にまで十分な電荷量を
伝達するに足る高圧を印加する場合、上述のよう
な境界端部における荷電イメージのかすれは生じ
ないものの、この境界領域にも高圧が印加される
ことになり、印刷されるべきでない対向電極にお
いても高電界が印加されることになり、前回また
はそれに続く記録電極グループの印刷する荷電イ
メージが影として残ることになる。上述のよう
な、対向電極境界領域における印刷品質の劣化を
防止することを目的として、第５図に示すような
電極配列が用いられている。

第５図を参照して、記録用紙３０は、図面の紙
面に対し垂直方向に移動する。すなわち、記録用
紙３０は、記録電極２０と対向電極１００との間
を通過し、これにより１列のイメージの印刷の形
成が可能となる。記録電極２０は、グループGr
１ないしGrnを形成するように接続される。この
記録電極への信号電荷の印加はスイツチZνμによ
り行なわれる。ここでνは１または２であり、μ
は１ないしｍである。

奇数グループに属する記録電極の同一番号を付
された対応するものは電気的に接続されてスイツ
チＺ１μ（Ｚ１１，…，Ｚ１ｍ）と接続され、同
様に偶数グループにおける記録電極も対応するも
のは同一のスイツチＺ２μ（Ｚ２１，…，Ｚ２ｍ）
に接続されるように配線される。対向電極１００
はそれぞれ個々独立にスイツチＧ１ないしGn＋
１に接続される。この対向電極の空間的な配置と
しては、記録電極グループGrλがスイツチGλお
よびGλ＋１に接続される１対の対向電極１００
と対向するような配置が選ばれる。このとき、１
対の対向電極の端部領域は記録電極の端部に対向
しないように配置されており、かつ１つの対向電
極１００には、２つのグループにわたる記録電極
が対向して配置され、この１つの対向電極に対向
する記録電極のそれぞれのグループに属する記録
電極の数はほぼ同数とされる。ここで、λは１な
いしｎの整数である。次に第５図に示す記録装置
の動作についてその動作波形図である第６図を参
照しつつ説明する。

記録電極グループGrλの領域に記録を行ないた
い場合には、スイツチＺ１μが奇数のλに対して
導通状態とされ、一方偶数のλに対してはスイツ
チＺ２μが導通状態とされる。このとき対向電極
のスイツチGλおよびGλ＋１を導通状態とする必
要がある。

第１ステツプにおいては、対向電極のスイツチ
Ｇ１およびＧ２が導通状態とされる。記録電極グ
ループGr１に対し記録動作を行なわせる場合に
は、スイツチＺ１μのうち記録信号に対応するス
イツチを導通状態とする。

次に、対向電極のスイツチＧ２とＧ３とを導通
状態とし、記録電極グループGr２による記録を
行なう。このとき、スイツチＺ２μの選択された
ものがオン状態とされる。

第３ステツプにおいては、対向電極グループ
Gr３による記録動作を行なうために、対向電極
のスイツチＧ３およびＧ４が導通状態とされ、一
方再びスイツチＺ１μのうちの選択されたものが
導通状態とされる。したがつて、スイツチグルー
プＺ１μとグループＺ２μは順次交互に導通状態
とされ、一方対向電極のスイツチGλは順次オ
ン・オフが行なわれるが、１つのスイツチは２ス
テツプ間にわたつて導通状態を維持する。

上述の構成によれば対向電極は対をなして付勢
すなわち導通状態とされており、対向電極の境界
領域においては一定の電位が発生している。この
とき、対向の記録電極はこの一様な電位分布を有
する領域においてのみ付勢されているため、前述
のような、対向電極境界領域における印刷像のか
すれや影が生じることはない。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のごとく、従来の静電記録装置において
は、高品質かつ高鮮明な印刷を達成する際に様々
な問題が生じているものの、このような問題を解
決するために様々な手法が行なわれている。１つ
の構成においては、上述のごとく、対向電極が対
をなして順次付勢すなわち導通状態とされてお
り、このとき対向電極の各対は記録電極の複数の
グループと重なり合うようにされている。この作
動方法は印刷において或る改良を与えるものの、
その印刷の品質および鮮明度はまだ所望の域に達
するほど良好ではなかつた。これは、対向電極の
対が順次付勢されるため、記録紙に電荷が蓄積さ
れ、この蓄積電荷が次の印刷に悪影響を及ぼすか
らである。この間の事情について第７図を参照し
て説明する。

前述のごとく、対向電極境界領域において印刷
のかすれを防止するために、高電界を印加する場
合、その高電界は付勢されていない対向電極領域
にまで延在し、その領域に電荷が蓄積され、印刷
における影を形成している。すなわち、通常、、
記録用紙表面に形成される電荷の量は、対向電極
対／記録電極に印加されるパルス信号の時間幅に
依存する。このパルス時間幅が長ければ長いほど
記録紙表面に誘起される電荷量が多くなり、黒い
印刷を行なうことができる。しかしながら、上述
のような構成において対向電極を対をなして順次
付勢する構成の場合、１つの対向電極は２つの印
刷グループの記録に連続して関与することにな
る。したがつて、この対向電極が長時間付勢され
ることになり、その表面に誘起される電荷量は初
めて付勢される対向電極部分よりも多くなる。し
たがつて、この場合従来の対向電極境界領域に生
じていた影部分と同様に記録電極グループの境界
領域において影の部分、印刷濃度の分布（印刷む
ら）が生じやすくなり、印刷品質が劣化するとい
う問題が生じることになる。

たとえば対向電極Ｇ１，Ｇ２を付勢し、導通状
態とし、かつ記録完了後遮断状態とした後再び印
刷を行なうために対向電極Ｇ２，Ｇ３の対を付勢
して導通状態とすれば上述のような問題は、電荷
が記録用紙内に分散されるため、少しは印刷品質
の劣化を防止することはできるものの、今度は、
印刷動作が遅くなり、高速で印刷記録を行なうこ
とができなくなるという問題が発生する。

それゆえ、この発明の目的は上述のような従来
の静電記録装置の有する問題点を除去し、高速性
を損なわず高品質かつ高鮮明な印刷を実現するこ
とのできる静電記録装置を提供することである。

［発明の概要］ この発明に係る静電記録装置は、記録用紙の一
方側に設けられる記録電極の複数のグループと静
電印刷記録用紙の他方側に設けられる対向電極の
複数個とを含む。記録電極の各グループの対応す
る、すなわち同一番号を付されるべき電極は互い
に接続されて記録電極グループのサブグループ
（アレイ）を形成する。印刷されるべきデータ信
号は記録電極のサブグループが属するすべてのサ
ブグループ（すなわち同一名称を付されたサブグ
ループ）の記録電極へ同時に与えられる。一方同
時にこのとき、選択された対向電極が付勢され
て、実際に印刷動作を行なう関連の記録電極を選
択する。対向電極は対をなして作動され、かつ隣
接する２つの対向電極は任意の時刻に付勢され
る。しかしながら、対向電極は対をなして順次連
続的に作動されるものではなく、順次作動する、
すなわち付勢された対向電極と次に付勢される対
向電極対との間に適当な物理的距離が存在するよ
うな条件を満足しながら対向電極列においていわ
ゆるランダムなシーケンスで対が形成される。

この発明に従えば、マルチスタイラス方式の静
電印刷における品質および鮮明度を改良すること
ができる。なぜならば、対向電極は対をなすよう
に作動されるが、各対向電極は、各対が順次動作
するとき、各対との間に、或る選択された物理的
空間を有するという条件を満足しながらランダム
なシーケンスで付勢されているため、１つの対向
電極が連続して付勢されることはなく、かつ１つ
の対向電極が隣接対向電極へ電荷の蓄積の影響を
及ぼしたとしても、その影響は隣接する対向電極
に対してのみ及ぼされるため、次に付勢される対
向電極対は、既に不必要な誘起電荷が分散された
後に付勢されるため、記録用紙内に電荷の蓄積や
残留が発生することはなく、次の対向電極対によ
る印刷への悪影響を防止することが可能となる。

［発明の実施例］ 第１図に概略的にこの発明に従うフアクシミリ
システム１０が例示される。このフアクシミリシ
ステム１０は、比較的大多数の線状またはピン状
の印刷針または記録電極２０を含む。この記録電
極２０は、それらの印刷点が記録用紙３０の一方
表面と接触するように列状に配列される。記録用
紙３０上に静電的に次いで可視的に情報が形成さ
れる。これらは当該技術分野においてよく知られ
ている。記録電極２０はグループ分けして配列さ
れる。回路の経済性の観点からこれらは２つのグ
ループＡおよびＢにグループ分けして接続され
る。グループＡとグループＢは互いに交互に配列
される。便宜上、４個の記録電極２０のみが各グ
ループにおいて示される。各グループは、Ａ１，
Ｂ１，Ａ２，Ｂ２，Ａ３，Ｂ３，…，An，Bnと
して示される。

２つのグループＡ，Ｂに属する各々のグループ
における対応の記録電極２０は互いに接続され
る。グループＡにおいては、リード線４０が各グ
ループにおける第１の電極を互いに接続し、リー
ド線４１が各グループにおける第２の電極を互い
に接続する。グループＢにおける電極は同様に、
リード線５０，５１，５２および５３によりそれ
ぞれ互いに接続される。便宜上、すべての記録電
極２０は適当な絶縁部材に埋設される。しかしな
がら、それらの記録部分はその端部において動作
可能すなわち電荷誘起が可能なように露出されて
いる。

ここで、記録電極２０が、絶縁部材中にその先
端部のみが露出するように絶縁部材中に埋設され
るのは、各記録電極２０の物理的固定および各電
極間の電気的絶縁性を確保するためである。この
各記録電極間の電気的絶縁性か悪ければ、１つの
記録電極が誘起する電界が隣接する記録電極部分
へまで延在することになり、印刷における“ぼ
け”や“にじみ”など生じる。

リード線４０，４１，４２および４３はブロツ
ク６０により表わされるドライブ回路に接続され
る。ドライブ回路６０は、情報信号をグループＡ
内の１個またはすべての記録電極２０へ同時に印
加する。リード５０，５１，５２，５３は、ブロ
ツク７０により表わされるドライブ回路へ接続さ
れる。ドライブ回路７０は、同様に、情報信号を
グループＢ内の記録電極へ与える。データシーケ
ンス制御回路８０は、イネーブル（能動化）回路
９０とともにドライブ回路６０および７０へ結合
される。データ供給源８０は、コンピユータまた
は他の適当なデータおよび制御信号供給源に結合
されれる。

静電電荷を形成することができ、かつ可視メツ
セージを生成するように色調を与えることができ
る任意の適当な記録用紙３０が用いられる。この
こととは当該技術分野においてよく知られてい
る。

この発明に従えば、一連の対向電極１００が用
紙３０の反対側表面と接触するように設けられ
る。第１図において、対向電極１００は１ないし
ｎの番号が順次付されている。対向電極は、各対
向電極が記録電極の１つのグループの約１／２お
よび隣接するグループの記録電極の１／２と対向
するように記録電極の一連のグループ整列して配
列される。さらに、対向電極は、シーケンス制御
回路１１０に接続される。このシーケンス制御回
路１１０は、隣接する対向電極が対をなして付勢
されるが、但し、付勢される対の各々はその前に
先に付勢された対向電極対から予め定められた距
離だけ離されているように対向電極対を形成する
ように設計されている。したがつて、たとえば、
付勢される対向電極の各対は、少なくとも１個の
対向電極だけ、先に付勢された対向電極対から分
離されるべきであり、１つの動作シーケンスにお
いて、すべての記録電極およびこれらの対向電極
が付勢されてしまうまで、対向電極の付勢の順序
は、たとえば第２図に示すように、１＋２、４＋
５、７＋８、２＋３、５＋６、８＋９などであ
る。適当な同期回路１２０が、記録電極と対向電
極１００の動作を適切に同期させるために設けら
れる。

実際の印刷または記録動作時においては、入力
データ信号が回路８０を動作させ、ドライブ回路
６０および７０を駆動してすべてのグループＡお
よびＢにおける選択された記録電極に印加または
記録信号を与える。同時に、シーケンス制御回路
１１０へ与えられたデータ信号は、そのシーケン
スにおける第１および第２の対向電極を付勢し、
この結果、付勢されたグループＡおよびＢの記録
電極が記録用紙３０に静電電荷を生じさせる。次
に、データ信号が他の選択された記録電極へ印加
され、第４および第５の対向電極が付勢され、選
択された記録電極に印刷を行なわせる。次に、デ
ータ信号がさらに別の記録電極へ印加され、第７
および第８番目の対向電極が付勢される。この動
作が、すべての記録電極が付勢されかつ静電ドツ
トの１行が情報信号に従つて記録用紙３０上に形
成されるまで続けられる。この動作は完全なメツ
セージが受けられ、印刷され、かつ可視状態とな
るまで１行ごとに繰返される。

上述のような動作シーケンスに従えば、たとえ
ば第２図にその一例を示すように、先に付勢され
た対向電極と次に付勢される対向電極との間には
少なくとも１個の対向電極が存在している。した
がつて、先に付勢された対向電極が誘起した電荷
が次に付勢される対向電極へ悪影響を及ぼすこと
は防止される。すなわち、第３図に一例を示すよ
うに、ステツプ１において実線Ｉで示すような電
位分布が記録用紙３０に存在し、この対向電極
、により印刷が行なわれたとしても、次に付
勢される対向電極対はとであり、実線Ｉで示
す電位分布は対向電極３の領域で初期状態に復
帰、減衰しており、次に生じる電位分布（破線
）に対する蓄積電荷の影響は何ら存在しない。
また、このときたとえ対向電極端部で電位分布の
勾配が生じていたとしても、そのとき記録電極は
１つのサブグループのみにより行なわれ、電位分
布の均一な領域においてのみ行なわれておれば、
付勢されている対向電極と付勢されていない対向
電極との間に電位勾配が生じていたとしても、記
録はこの電位分布の均一な領域においてのみ行な
われているため、この境界における印刷の品質劣
化を防止することはできる。また、電位分布Ｉの
影響はたとえば第３図において対向電極におい
てのみ生じており、対向電極にはその影響は及
んでいないため、次に付勢される対向電極、
に対しては、何ら電荷蓄積が生じていない状態で
記録電極に印加されるパルス幅に応じた電荷量を
記録用紙上に発生させることが可能となり、鮮明
な、“ぼけ”や“にじみ”が生じることのない高
品質の印刷を行なうことが可能となる。これは、
グループＡ、Ｂの記録電極が同時に付勢される場
合でも同様である。

当業者は、実質的に任意の数の記録電極を用い
て本発明を実用化することができることがわかる
であろう。１つの実用化された実施例において
は、1728個の記録電極針が用いられていた。さら
に、記録用紙３０上に静電イメージまたはメツセ
ージが形成された後、そのメツセージは色調が与
えられるか、またはそうでない場合には、静電メ
ツセージを可視状態とするように処理されること
が理解されるであろう。記録電極２０と対向電極
１００との間の関係に対し寸法精度を確実にする
試みは行なわれていない。これらの電極間のこの
ような適切な関係は容易に当業者によつて決定す
ることができる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、静電記録装置
において、対向電極を対をなすように付勢し、か
つこの対向電極対の付勢順序を、少なくとも１個
の対向電極だけ、先に付勢された対向電極から分
離されるように各対向電極対を付勢し、かつその
付勢順序をランダム、すなわち不規則的なものと
したので、記録用紙へ印刷静電電荷を与える際
に、先に付勢された対向電極による静電電荷の記
録用紙内における蓄積が次の印刷に悪影響を及ぼ
すことがなく、高品質かつ高鮮明の印刷を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるフアクシミ
リ装置の一部分および静電記録電極を作動させる
ためのシステムを概略的に示す図である。第２図
はこの発明における対向電極の付勢シーケンスの
一例をその対応の付勢される印刷電極グループと
ともに示す図である。第３図は、この発明におけ
る対向電極の付勢シーケンスにおける記録用紙上
に形成される電位分布を概略的に示す図である。
第４図は従来の静電記録装置における対向電極間
の電位分布を概略的に示す図である。第５図は従
来の静電記録装置の構成を概略的に示す図であ
る。第６図は第５図に示す従来の静電記録装置の
記録電極および対向電極の付勢シーケンスの一例
を示す図である。第７図は従来の静電記録装置に
おいて記録用紙に形成される電位分布を概略的に
示す図であり、従来の静電記録装置の問題点を説
明するための図である。 図において、２０は記録電極、３０は記録用
紙、４０ないし４３および５０ないし５３はリー
ド線、６０および７０は印刷電極ドライブ回路、
８０はデータ送信端末装置、９０はドライバイネ
ーブル回路、１００は対向電極、１１０はシーケ
ンス制御回路、１２０は同期回路を示す。なお、
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録媒体に静電的に記録を行なうための装置
   であつて、 前記記録媒体と接触して列状に配列され、複数
   のブロツクに分割される複数の記録電極と、 少なくとも１つおきのブロツクの各々に含まれ
   る対応の記録電極をそれぞれ相互接続して、少な
   くとも２個の互いに電気的に独立な記録電極グル
   ープを形成する回路手段と、 各々が、１つのブロツクに含まれる記録電極の
   一部と、前記１つのブロツクに隣接する記録電極
   の一部とに対向するように、前記記録媒体に沿つ
   て列状に配列される複数の対向電極と、 記録信号を連続的に前記複数の記録電極へ印加
   する手段と、 前記記録信号の印加に同期して、付勢しない少
   なくとも１つの対向電極を介在させて、２つの連
   続する対向電極からなる対を同時にかつ対順序で
   付勢する対向電極対付勢信号を印加する手段を備
   える、静電記録装置。