JPH04251765A - イオン発射装置の静電気除去 - 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】

【０００１】本発明は概して画像を作るためのイオン印
刷システム、より詳しくは移動する電荷受容体シートに
載置される画像電荷の完全性を高める方法および装置に
関する。

【０００２】図１は本発明のイオン発射装置を示す概略
図である。

【０００３】図２は図１のイオン発射装置と併用する電
子写真印刷機を一部断面で示す概略正面図である。

【０００４】図３は調整電極、スイッチ素子およびドラ
イバーを示す図１のマーキングヘッドを概略的に示す図
である。

【０００５】図４は図１のイオン発射装置内のギャップ
の部分拡大断面図であり、該ギャップは電荷受容体とプ
リンタヘッドによって形成されており、さらに同図は本
発明の方法を実行する前の複数の粒子を示している。

【０００６】図５は本発明の方法を実行中、調整電極ま
たは電荷受容体のいずれかに付着したギャップ内の粒子
を示す図４のイオン発射装置のギャップの部分拡大断面
図である。

【０００７】図６は本発明の方法が実行された後、粒子
のなくなったギャップを示す図４のイオン発射装置のギ
ャップの部分拡大断面図である。

【０００８】本発明を好ましい実施例とその実施例を用
いる方法につき説明するが、本発明はこの実施例とその
方法に限定するものではない。それどころか、本発明の
概念の範囲であらゆる変形例を含むものとする。

【０００９】図１を参照して、イオン発生器ハウジング
１０を含むプリンタヘッド５を示す。ハウジング１０は
導電体から成る細長いチャンバ１２およびこのチャンバ
の長さに沿って延長するコロナ放電線１４とを含んでい
る。直流の数１０００ボルト台の高電位源１６が適当な
負荷抵抗１８を介してコロナ放電線１４に接続され、基
準電位線２０（好ましくは接地電位、すなわち、ほぼ０
ボルト）がチャンバ１２の壁に接続されている。高電位
がコロナ放電線１４に印加されると、コロナ放電がコロ
ナ放電線の周囲をとりまき、任意の極性（好ましくは正
）のイオン源が発生し、接地されたチャンバ壁に吸引さ
れチャンバが空間電荷で充満される。

【００１０】インレットチャネル２２がコロナ放電線１
４と実質上平行に延長し、加圧移送流体（好ましくは空
気）がチューブ２４で概略的に示された適当なイオン源
からチャンバ１２に送入される。チャンバ１２からのア
ウトレットチャネル２６もイオンを保有した移送流体を
ハウジング１０の外部に導出するためにインレットチャ
ネル２２の対向位置にコロナ放電線１４と実質上平行に
延長されている。アウトレットチャネル２６は二つの部
分から成り、その第１部はチャンバから実質上半径方向
外方に向けられ、第２部３０は第１部とある角度で配置
されている。第２部３０は絶縁シム３４によってハウジ
ングから間隔をおいてこれに固定されたマーキングヘッ
ド３２の非支持延長部によって形成されている。

【００１１】イオン保有移送流体がアウトレットチャネ
ル２６、さらに流体の流れ方向に各々延長し、マーキン
グヘッド３２に一体的に形成されたイオン画素アレイま
たは調整電極３６への通過を選択的に許容する。

【００１２】プリンタヘッド５を完全に通過されドラム
４３に配置された電荷受容体４２に向けられたイオンが
画像形態で電荷受容体の表面に収集する。イオン保有移
送流体の流れがあらゆる適当な手段によって調整電極の
電位を選択的に制御して明瞭にすることができる。

【００１３】米国特許第４，４６３，３６３号に開示さ
れているように、本発明と密接に関係する部分について
はこの特許を参照するものとする。移送流体の流れ中の
イオンが調整電極３６の影響下に一旦入ると、イオンは
個々の「ビーム」のように見え、このビームが電荷受容
体４２を通過するかまたはアウトレットチャネル内で抑
制される。ラスタラインのシングルスポットまたは画素
を「描く」ことは、調整電極がアウトレットチャネル２
６の対向壁の電極と実質上同電位の電位源に選択的に接
続されたときに達成される。チャネルの両壁がほぼ同電
位にあれば、これら両者間に延長する電界は実質上存在
しないことになる。従って、これらの壁間を通過するイ
オンは電界の影響を受けることなくハウジングから放出
され、電荷受容体に付着される。

【００１４】電荷受容体４２に付着されたイオンが最終
的にアウトプットコピーシート上の対応する位置に永久
的に定着されるべき転写パウダ量になりコピーシート上
に黒いスポット（黒いパウダが使用されたと仮定した場
合）を作る。この結果、ラスタライン中のすべての調整
電極がアウトレットチャネル２６の内壁の電圧電位に関
して実質上同じである電圧源に電気的に接続される。対
向する調整電極３６はラスタに沿った全ての点でイオン
の流れをプリンタヘッドから放出可能であり、従って調
整電極のアウトプット画素状態が黒に設定される。

【００１５】これとは逆に、適当な電位が調整電極に印
加されると、電界がアウトレットチャネル２６を越えて
、電気的に接地されている対向壁に延びることになる。 調整電極に印加される電位がイオンの極性と同じであれ
ば、イオン「ビーム」が調整電極から対向壁に反発され
、この対向壁の所で、イオンが帯電されていない、すな
わち、中性の空気分子に再結合される。調整電極に印加
される電位がイオンの極性と逆であれば、イオン「ビー
ム」は調整電極に吸引され、この電極の所で、イオンは
帯電されていない、すなわち、中性の空気分子に再結合
される。従って、調整電極の付近でハウジングから放出
される移送流体の「ビーム」は実質上「描き」イオンを
担っていないことになる。

【００１６】「描き」イオンが電荷受容体の一定個所に
付着しなければ、電荷受容体のこの電荷のない状態が後
に、転写パウダーをアウトプットコピーシートの対応す
る個所に永久的に定着させることはなく、これによって
コピーシート（白いコピーシートが使用された場合）上
に白いスポットが残ることに注意しなければならない。 従って、ラスタラインの全ての調整電極がこの電極と対
向するアウトレットチャネルの内壁の電位に対して実質
上異なる電圧源に電気的に接続されると、ラスタライン
に沿う全てのポイントでプリンタヘッドから放出されよ
うとする全てのイオン流が抑制され、調整電極のアウト
プット画素状態が白に設定されることになる。

【００１７】情報の画像に関するパターンがアレイ状の
調整電極の選択的な制御によって形成できるので、これ
に関連するイオンビームが再生されるべき画像の明暗ス
ポットのパターンおよび強弱に応じてハウジングから放
出されるかまたはその放出が抑制される。電荷受容体上
に記録されるべき画像は概してデジタル画像であり、各
明暗スポットは概して一つまたはそれ以上の同様の２進
値のストリングによって表わされることを理解すべきで
ある。

【００１８】図２を参照して、本発明の印刷機を概略的
に示す。まず、あらゆる適当な静電材料を支持する基材
である電荷受容体４２が適切なバックグラウンド電圧（
好ましくは１５００ボルト）まで充電される。電荷受容
体４２の１点がプリンタヘッド５のアウトプットチャネ
ル２６を通過するように矢印方向に回転される。再生さ
れるべき画像に対応する電荷パターンが、潜像を保有し
ている電荷受容体４２の表面に照射される。電荷受容体
の先ほどの１点が現像手段（概して４４で示す）に向っ
てさらに回転されると、磁気現像ローラ等の適当な現像
ローラ４６が現像剤を静電潜像と接触するように進行さ
れる。潜像が現像剤のキャリヤ微粒子からトナー粒子を
吸引し、電荷受容体４２の表面上にトナーパウダ画像を
形成する。

【００１９】電荷受容体４２の１点が転写手段４８に進
行され、そこにコピーシートがパウダ画像と接触するよ
うに移動される。転写手段４８はコピーシートの裏面に
イオンをスプレーするための転写コロトロン５０を含ん
でおり、さらに転写バッフル５２も含んでいる。コピー
シートが選択されたトレイ、例えばトレイ５４から供給
され、適当なコピーシートペーパーパスを介して移送さ
れ、ローラ５６および５８のような適当なローラによっ
て転写手段の方へ駆動される。

【００２０】転写工程後、コピーシートは定着ローラを
含む定着手段６０の方へ駆動され、転写パウダ画像がコ
ピーシートに定着される。定着手段は加熱定着ローラ６
１およびバックアップまたは圧力ローラを含んでおり、
これら両ローラ間にコピーシートが通過させられるのが
好ましい。定着工程後、コピーシートが例えばアウトプ
ットトレイ６４のような適当なトレイに移送される。さ
らに、電荷受容体の表面に接触する例えばブレードクリ
ーナ等の適当なクリーナ６６が該表面から残留粒子を除
去する。最後に、消去スコロトロン６８が電荷受容体４
２上の電荷を中和させ、電荷受容体をバックグラウンド
電圧に再充電する。

【００２１】図１のマーキングヘッド３２がプラナ基板
４１（鎖線で示す）上に支持された素子（図３に概略示
する）を含んでいる。これらの素子は調整電極（Ｅ）３
６アレイおよび、小数のアドレスバスライン（Ａ）４３
とデータバスライン（Ｄ）４５から成る多段データエン
トリまたは負荷回路を含んでいる。アレイの各調整電極
はそれぞれ切換可能であると同時に、調整電極を外部ド
ライバー５５および５７にインターフェイスするのに必
要とする多数のワイヤボンドを少なくできる。フィルム
スイッチ４７が調整電極３６とデータバスライン４５間
のマーキングヘッド上に直接作られ、短いトレースで直
列に接続されているのでワイヤボンドを必要としない。

【００２２】図４、図５および図６を参照して、電荷受
容体４２とプリンタヘッド５（一部のみを示す）によっ
て規定された図１のイオン発射装置のギャップ３７の部
分拡大断面図を示す。ギャップ３７内にはペーパーファ
イバー等の多数の微粒子３５が存在している。本発明の
一つの方法によるギャップ３７からこれらの汚染微粒子
を除去する方法は次の通りである。オペレータがイオン
印刷機を回転させ、インレットチャネル２２からチャン
バ１２への加圧移送流体（好ましくは空気）源を作動さ
せ、イオン保有空気をアウトレットチャネルへ移動させ
る。外部ドライバー５５および５７が調整電極のアウト
プット画素状態を白に設定する。上述したように、この
操作がラスタラインの全ての調整電極３６をこの電極と
対向するアウトレットチャネル２６の内壁の電位に関し
実質上異なる電圧電位源に電気的に接続されることにな
る。これによって、ラスタラインに沿う全てのポイント
でプリンタヘッド５から放出されようとする全てのイオ
ン流が抑制される。さらに、上述したようにこの操作は
ラスタラインの全ての調整電極３６をこの電極と対向す
るアウトレットチャネル２６の内壁の電位に関し実質上
同じ電圧電位源に電気的に接続することを含んでいる。 これによって、イオン流のプリントヘッド５からの放出
が可能になる。イオン印刷機がプリントできない状態の
ときに、上述の二つの設定工程がシーケンスで、かつ、
交互に多数回反復される。さらに、空気移動工程が設定
工程と同時に実行される。

【００２３】図４において、本発明の方法を実行する前
に微粒子３５がギャップ３７内に存在している様子を示
している。図５は調整電極のアウトプット画素状態を白
に設定する工程と、調整電極の画素状態を黒に設定する
工程をシーケンスで、かつ、交互に実行中、発生された
変化する電界に対する微粒子３５の反応を示す。微粒子
３５は変化する電界のためにダイポールとなって、結果
的に電荷受容体４２または調整電極３６に付着する。変
化する電界が微粒子に機械的動作を付与する。アウトプ
ットチャネル２６を通過する空気流による微粒子３５に
作用する力に加えて前述の機械的動作が微粒子３５をギ
ャップ３７から除去させる結果となる。図６は二つの設
定工程の一回の反復後、微粒子３５がギャップ３７から
除去された状態を示す。全ての汚染微粒子のギャップ３
７からの除去を補償するために、設定工程が多数回実行
される。一旦、微粒子３５がギャップ３７から除去され
ると、新しいデシタル画像が電荷受容体４２に記録され
、その後、上述したように印刷機の機能を発揮するよう
に、定着手段４４、転写手段４８および定着手段６０が
作動され使用される。

【００２４】変化する電界による微粒子３５に作用する
機械的動作が重要であれば、調整電極３６に対向するア
ウトレットチャネル２６の内壁がほぼ０ボルトまたは１
２００ボルトのいずれかの電圧電位となり、比較的大き
い機械力が微粒子３５に作用し、内壁は０ボルトの電圧
となる。この点は微粒子３５に作用する電界のパーセン
ト変化がより大きいために、この内壁はほぼ０ボルトに
なることは事実である。

【００２５】要約すると、本発明の微粒子を除去する方
法では、空気がプリンタヘッドのアウトレットチャネル
から移動され、調整電極のアウトプット画素状態が白に
設定され、かつ、調整電極のアウトプット画素状態が黒
に設定される必要がある。上述の二つの設定工程はシー
ケンス的に、かつ、交互に多数回の反復で実行され、空
気移動工程がこれら二つの設定工程と同時に実行される
。加うるに、本発明の方法はイオン印刷機が印刷できな
い状態で実行される。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明のイオン発射装置を示す概略図であ
る。

【図２】　　図１のイオン発射装置と併用する電子写真
印刷機を一部断面で示す概略正面図である。

【図３】　　調整電極、スイッチ素子およびドライバー
を示す図１のマーキングヘッドを概略的に示す図である
。

【図４】　　図１のイオン発射装置内のギャップの部分
拡大断面図であり、該ギャップは電荷受容体とプリンタ
ヘッドによって形成されており、さらに同図は本発明の
方法を実行する前の複数の粒子を示している。

【図５】　　本発明の方法を実行中、調整電極または電
荷受容体のいずれかに付着したギャップ内の粒子の示す
図４のイオン発射装置のギャップの部分拡大断面図であ
る。

【図６】　　本発明の方法が実行された後、粒子のなく
なったギャップを示す図４のイオン発射装置のギャップ
の部分拡大断面図である。

【符号の説明】

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　イオン発射装置が印刷可能状態でない
   時に、該イオン発射装置のギャップから微粒子を除去す
   る方法であって、該ギャップが電荷受容体及び複数の調
   整電極と、インレットチャネルと、アウトレットチャネ
   ルと、イオン発生器と、前記インレットチャネルと連通
   し流体を前記アウトレットチャネルに移動させる流体源
   とを有するプリンタヘッドによって形成されている、次
   の工程を有する方法：前記アウトレットチャネルに流体
   を移動させる；前記調整電極のアウトプット画素状態を
   白に設定する；そして前記調整電極のアウトプット画素
   状態を黒に設定する；ここで、前記二つの画素状態を設
   定する工程が反復する間継続的、かつ、交互に行なわれ
   、前記流体移動工程が前記二つの設定工程と並行して行
   なわれる。
2. 【請求項２】　　前記流体が空気から成る請求項１に記
   載の方法。
3. 【請求項３】　　その内壁の一方に配置された複数の調
   整電極を備えたアウトレットチャネルを有するタイプの
   プリンタヘッドによって行なわれ、前記調整電極のアウ
   トプット画素状態を白に設定する前記工程が複数の前記
   調整電極を前記調整電極と反対側のアウトレットチャネ
   ルの内壁の電位の電圧に対して実質上異なる電位の電圧
   源に電気的に接続し、プリンタヘッドから流出しようと
   するイオン流を阻止することから成り；前記調整電極の
   アウトプット画素状態を黒に設定する前記工程が複数の
   前記調整電極を前記調整電極と反対側のアウトレットチ
   ャネルの内壁の電位の電圧と実質上同じ電位の電圧源に
   電気的に接続し、プリンタヘッドからのイオン流の流出
   を可能にすることから成る請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】　　前記調整電極のアウトプット画素状態
   を白に設定する前記工程が、前記調整電極と反対側のア
   ウトレットチャネルの内壁の電圧電位を約０ボルトに設
   定することから成り；前記調整電極のアウトプット画素
   状態を黒に設定する前記工程が、前記調整電極と反対側
   のアウトレットチャネルの内壁の電圧電位を約０ボルト
   に設定することから成る請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】　　現像手段を有するタイプのイオン発射
   装置に対して行なわれ、前記二つの設定工程が実行され
   た後、前記現像手段を作動させる工程をさらに含む請求
   項１に記載の方法。
6. 【請求項６】　　次のものを含むイオン印刷装置：電荷
   受容体；前記電荷受容体に実質上近接配置され、前記電
   荷受容体にイオン流を発射する手段；装置が印刷機とし
   て使われていないときに、前記イオン発射手段からの前
   記イオンの阻止と前記イオン発射手段からの前記イオン
   流の許容とを継続的、かつ交互に少なくとも一回の反復
   を実行する手段。
7. 【請求項７】　　イオン流を発射する手段が、アウトレ
   ットチャネルと；インレットチャネルと；イオンを発生
   する手段と；前記インレットチャネルに連絡され、前記
   アウトレットチャネルを介して前記電荷受容体にイオン
   を発射する流体源と；から成る請求項６に記載のイオン
   印刷機。
8. 【請求項８】　　前記アウトレットチャネルが複数の電
   極を有する第１内壁から成る請求項７に記載のイオン印
   刷機。
9. 【請求項９】　　前記アウトレットチャネルが約０ボル
   トの電圧電位を有し、前記電極と対向し、かつ、間隔を
   おいた第２内壁をさらに含む請求項８に記載のイオン印
   刷機。
10. 【請求項１０】　　前記電極が、前記アウトレットチャ
    ネルの前記第２壁の電圧電位に対して実質上異なる電圧
    電位と、前記アウトレットチャネルの前記第２壁の電圧
    電位に対して実質上同じ電圧電位との間を変化可能な電
    圧電位源に電気的に接続されている請求項９に記載のイ
    オン印刷機。
11. 【請求項１１】　　前記流体源が空気源から成る請求項
    ７に記載のイオン印刷機。