JPH04363263A - Electrostatic recording head - Google Patents

Electrostatic recording head

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Publication number
JPH04363263A
JPH04363263A JP13780791A JP13780791A JPH04363263A JP H04363263 A JPH04363263 A JP H04363263A JP 13780791 A JP13780791 A JP 13780791A JP 13780791 A JP13780791 A JP 13780791A JP H04363263 A JPH04363263 A JP H04363263A
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JP
Japan
Prior art keywords
ion
recording head
control electrode
electrostatic recording
ion beam
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP13780791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshinao Ariga
俊直 有賀
Fumitaka Ozeki
尾関 文隆
Takuo Nogami
野上 卓生
Shigeru Komiyama
茂 小宮山
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an electrostatic recording head which is high in ion beam density by a method wherein an ion beam dot is prevented from broadening and blurring and decrease of an ion beam quantity passing through an ion outflow opening is reduced by bringing the ion beam passing through the ion outflow opening into convergence effectively. CONSTITUTION:An ion beam converging means provided to control electrodes 25, 42 of an electrostatic recording head generates so-called electric force line of a barrel type to bring an ion beam into convergence by increasing a diameter of an opening of the control electrodes 25, 42 from an ion generating source side toward an ion discharge side. Then, an image is prevented from expanding and blurring and decrease of ion beam density is lessened by decreasing diffusion of the ion beam by the ion beam converging means.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、静電記録ヘッド、詳し
くは像担持体の誘電体表面上に対してコロナイオンを飛
翔させて静電潜像を形成するためのイオンフロー式の静
電記録ヘッドに関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an electrostatic recording head, specifically an ion flow type electrostatic recording head for forming an electrostatic latent image by flying corona ions onto the dielectric surface of an image carrier. Regarding recording heads.

【0002】0002

【従来の技術】一般に、この種の静電記録方式にあって
は、像担持体の誘電体表面上に静電潜像を形成し、その
潜像をトナー現像して画像を得るものである。この場合
の潜像形成方法には種々な方式が提案されているが、そ
の一つとして、コロナ放電を利用してイオンを発生させ
、このイオン流を抽出制御して前記誘電体表面上に潜像
を形成する方法があり、これは例えば特表昭57−50
1348号公報において示されている。
[Prior Art] Generally, in this type of electrostatic recording system, an electrostatic latent image is formed on the dielectric surface of an image carrier, and the latent image is developed with toner to obtain an image. . Various methods have been proposed for forming a latent image in this case, one of which is to generate ions using corona discharge, extract and control the flow of ions, and then immerse them on the surface of the dielectric material. There is a method to form an image, for example,
This is shown in Japanese Patent No. 1348.

【0003】この方式は、誘電部材により分離された2
つの電極間に高周波電圧を印加して放電を生じさせると
ともに、その放電により発生したイオンを、プリント信
号に従って抽出し、制御電極により制御し、像担持体上
に潜像を形成させるものである。
[0003] This method uses two devices separated by a dielectric member.
A high-frequency voltage is applied between two electrodes to generate a discharge, and ions generated by the discharge are extracted in accordance with a print signal and controlled by a control electrode to form a latent image on an image carrier.

【0004】この方式によれば、像担持体上に非接触で
静電潜像を形成することができ、また、高速度での記録
が可能である。このため、最近の記録装置に求められて
いる高速・高信頼性のニーズに応えることができる。
According to this method, an electrostatic latent image can be formed on the image carrier without contact, and recording can be performed at high speed. Therefore, it is possible to meet the needs for high speed and high reliability required of recent recording devices.

【0005】ところが、イオン流によって形成される静
電潜像は、潜像電位が高くなるに従って電界が歪曲し、
静電記録ヘッド1から流れ込むイオン流を拡散するよう
な電界が形成されてしまう。この静電潜像を保持してい
る像担持体2の近傍における電気力線Lと等電位面Eの
状況が図6で示すようになる。
However, in the electrostatic latent image formed by the ion flow, the electric field is distorted as the latent image potential becomes higher.
An electric field is formed that diffuses the ion flow flowing from the electrostatic recording head 1. The situation of the lines of electric force L and the equipotential surface E in the vicinity of the image carrier 2 holding this electrostatic latent image is as shown in FIG.

【0006】このような状況の電界により、後から流れ
込むイオン流が拡散し、記録ドットを拡大させてしまう
。このため、画像が膨張してしまったり、画像にぼけが
生じてしまうことが起きる。また、イオン流の拡散は開
孔以外の方向にも生じるため、その開孔を通過するイオ
ン流の密度が小さくなり、記録密度を上げることができ
ず、したがって、記録スピードを上げることもできない
といった不具合があった。
[0006] Due to the electric field in such a situation, the ion flow flowing later is diffused, and the recorded dots are enlarged. This may cause the image to expand or become blurred. In addition, since the diffusion of the ion flow occurs in directions other than the aperture, the density of the ion flow passing through the aperture becomes small, making it impossible to increase the recording density and, therefore, the recording speed. There was a problem.

【0007】このような問題点を解決するために改良さ
れた方式のものが、特開昭62−3965号公報で示す
ものである。すなわち、前述したイオンフロー式の記録
ヘッドの構造に加えて開孔を有する絶縁性スペーサおよ
び開孔を有する第2の制御電極とを配設し、前記第1お
よび第2の制御電極間に可変バイアス電圧を印加し、イ
オン流を収束させる方式のものである。
An improved system for solving these problems is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-3965. That is, in addition to the structure of the ion flow type recording head described above, an insulating spacer having an opening and a second control electrode having an opening are provided, and a variable distance between the first and second control electrodes is provided. This method applies a bias voltage to focus the ion flow.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この第
2の制御電極を付加する方式はその静電記録ヘッドの構
造や製造工程がかなり複雑になるという欠点がある。構
造や製造工程が複雑になれば、それに伴って形状的な欠
陥や位置ずれが生じる可能性が高くなり、これらが生じ
た場合には放電のばらつきが生じてしまう。また、この
方式では、イオン流の収束は行えるが前記バイアス電圧
を印加した場合、第1の制御電極にイオン流が吸い込ま
れ、イオン電流量が減少する傾向があるという欠点もあ
る。
However, this method of adding the second control electrode has the disadvantage that the structure and manufacturing process of the electrostatic recording head become quite complicated. As the structure and manufacturing process become more complex, there is a higher possibility that geometrical defects and positional deviations will occur, and if these occur, variations in discharge will occur. Further, in this method, although it is possible to converge the ion flow, there is also a drawback that when the bias voltage is applied, the ion flow tends to be sucked into the first control electrode, and the amount of ion current tends to decrease.

【0009】本発明は前記課題に着目してなされたもの
であり、その従来技術の欠点を解消し、イオン流出用開
孔を通過するイオン流を効率よく収束させ、イオン流ド
ットの広がりやぼけを防ぐとともに、イオン流出用開孔
を通過するイオン電流量を低下させることが少なく、イ
オン電流密度の高い精度のよいプリントができる静電記
録ヘッドを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it solves the drawbacks of the prior art, efficiently converges the ion flow passing through the ion outflow aperture, and eliminates the spreading and blurring of the ion flow dots. It is an object of the present invention to provide an electrostatic recording head that can prevent the ion flow, reduce the amount of ion current passing through the ion outflow openings, and perform printing with high precision and high ion current density.

【0010】0010

【課題を解決する手段および作用】前記課題を解決する
ために本発明は、静電記録ヘッドの制御電極はイオン流
の収束手段を有する。その手段の第1の例として、前記
制御電極の開孔形状をイオン発生源側よりイオン放出側
に向かいその径を増大させるものとし、いわゆる樽型の
電界を発生させ、イオン流を収束させる。また、第2の
例として、半導体層を挾んで第2の制御電極を設け、第
1の制御電極と第2の制御電極間にバイアス電圧を印加
し、いわゆる樽型の電界を発生させるとともに、半導体
層内部のイオン発生部側からイオン放出側に電流を流す
通電手段により、筒型の磁界を発生させ、電界と磁界に
より効率よくイオン流を収束させる。そして、前記イオ
ン収束手段により、イオン流の拡散を少なくし、画像の
膨張やぼけを防ぎ、イオン流密度の低下を少なくするの
である。
Means for Solving the Problems and Operations In order to solve the above problems, in the present invention, the control electrode of the electrostatic recording head has an ion flow focusing means. As a first example of this means, the aperture shape of the control electrode is such that its diameter increases from the ion source side toward the ion emission side to generate a so-called barrel-shaped electric field and converge the ion flow. As a second example, a second control electrode is provided sandwiching the semiconductor layer, a bias voltage is applied between the first control electrode and the second control electrode, and a so-called barrel-shaped electric field is generated. A cylindrical magnetic field is generated by a current-carrying means that causes a current to flow from the ion-generating part side to the ion-emitting side inside the semiconductor layer, and the ion flow is efficiently converged by the electric field and the magnetic field. The ion focusing means reduces the diffusion of the ion flow, prevents expansion and blurring of the image, and reduces the decrease in the density of the ion flow.

【0011】[0011]

【実施例】図1および図2は本発明の第1の実施例を示
すものである。図1は本発明のイオン流による電荷ドッ
トを形成する記録ヘッド装置11における一つの電荷ド
ット打込み素子部分を拡大して示しており、図2はその
記録ヘッド装置11を使用したドラム型転写方式の画像
記録装置12の一例の構成を概略的に示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an enlarged view of one charge dot implantation element in a recording head device 11 that forms charge dots using an ion flow according to the present invention, and FIG. 2 shows a drum type transfer method using the recording head device 11. The configuration of an example of an image recording device 12 is schematically shown.

【0012】図1において示すように、記録ヘッド装置
11の記録ヘッド20は、第1の誘電体層21とこれを
挾む第1の放電電極としてのライン電極22と第2の放
電電極としてのフィンガー電極23とを有してなるイオ
ン発生源を構成してなり、フィンガー電極23には前記
ライン電極22に対向する部分にそれぞれ位置して開孔
23aが設けられている。
As shown in FIG. 1, the recording head 20 of the recording head device 11 includes a first dielectric layer 21, a line electrode 22 as a first discharge electrode sandwiching this, and a line electrode 22 as a second discharge electrode. The finger electrodes 23 are provided with apertures 23a located at portions facing the line electrodes 22, respectively.

【0013】さらに、記録ヘッド20は前記フィンガー
電極23との間に第2の誘電体層24を介在させた制御
電極25を設け、これによりイオン制御部を構成してい
る。この制御電極25には前記フィンガー電極23の開
孔23aにそれぞれ対応して位置する開孔25aが形成
されている。また、第2の誘電体層24には、同じく前
記フィンガー電極23の開孔23aにそれぞれ対応位置
して開口し、前記各開孔23a,25aのいずれよりも
大きい径の開孔24aを形成している。
Furthermore, the recording head 20 is provided with a control electrode 25 with a second dielectric layer 24 interposed between it and the finger electrode 23, thereby forming an ion control section. This control electrode 25 is formed with apertures 25a located corresponding to the apertures 23a of the finger electrode 23, respectively. Further, in the second dielectric layer 24, openings 24a are formed in positions corresponding to the openings 23a of the finger electrodes 23, respectively, and having a diameter larger than each of the openings 23a and 25a. ing.

【0014】そして、この記録ヘッド20は全体として
各電極22,23,25および各誘電体層21,24が
重ね合わされて一体的な積層体を構成しており、フィン
ガー電極23、第2の誘電体層24、制御電極25の開
孔23a,24a,25aは同軸的に一致して貫通する
とともに記録ドットに対応したイオン流通路26を構成
している。
The recording head 20 as a whole has electrodes 22, 23, 25 and dielectric layers 21, 24 stacked on top of each other to form an integral laminate. The openings 23a, 24a, and 25a of the body layer 24 and the control electrode 25 extend coaxially through the body layer 24 and the control electrode 25, and constitute an ion flow path 26 corresponding to the recording dots.

【0015】また、前記ライン電極22とフィンガー電
極23には交流電圧源27が接続され、その電極22,
23間には一定の周期で交流電圧が印加されるようにな
っている。フィンガー電極23には前記交流電圧のタイ
ミングに合わせて動作するスイッチング回路28を通じ
て信号電圧源29より画像情報に応じた信号電圧が印加
されるようになっている。また、制御電極25には制御
電圧源30からイオン流と逆極性で定電圧のバイアス電
圧が印加されている。
Furthermore, an AC voltage source 27 is connected to the line electrode 22 and the finger electrode 23, and the electrodes 22,
23, an alternating current voltage is applied at regular intervals. A signal voltage corresponding to image information is applied to the finger electrode 23 from a signal voltage source 29 through a switching circuit 28 that operates in accordance with the timing of the alternating current voltage. Further, a constant bias voltage with a polarity opposite to that of the ion flow is applied to the control electrode 25 from a control voltage source 30.

【0016】さらに、図1で示すように、静電記録ヘッ
ド20における制御電極25には、前記イオン発生源側
からイオン放出側へ向かうに従って次第に径が大きくな
る開孔25aが形成されている。つまり、この開孔25
aは、イオン発生源側からイオン放出側へ向って広がる
いわゆるラッパ状の内周面を形成してなり、これにより
後述するようにその開孔25aを通るイオン流を収束す
る手段を構成している。
Furthermore, as shown in FIG. 1, the control electrode 25 of the electrostatic recording head 20 is formed with an opening 25a whose diameter gradually increases from the ion generation source side to the ion emission side. In other words, this opening 25
a has a so-called trumpet-shaped inner circumferential surface that expands from the ion source side to the ion emitting side, thereby constituting a means for converging the ion flow passing through the opening 25a, as described later. There is.

【0017】また、この制御電極33aはイオン流を収
束する効果をより上げるため、これまでの制御電極に比
べてイオン流の流れ方向の厚さを大きくしてある。例え
ばライン電極22やフィンガー電極23と同様にその厚
さが、9〜30ミクロンの範囲であるが、それ以上で、
例えば40〜100ミクロンで形成されている。
Furthermore, in order to further improve the effect of converging the ion flow, the control electrode 33a is made thicker in the direction of the ion flow than conventional control electrodes. For example, like the line electrode 22 and finger electrode 23, its thickness is in the range of 9 to 30 microns, but if it is larger than that,
For example, it is formed with a thickness of 40 to 100 microns.

【0018】さらに、制御電極25の像担持体面側には
開孔36bを有する誘電層36を重ねて設ける。開孔3
6bはこれに対応する制御電極25の開孔25aに同軸
的に設けられるとともに、その制御電極25の開孔25
aの最大径に一致またはそれ以上の径で形成されている
Furthermore, a dielectric layer 36 having an opening 36b is provided overlappingly on the image carrier surface side of the control electrode 25. Opening hole 3
6b is provided coaxially with the aperture 25a of the control electrode 25 corresponding to this, and the aperture 25 of the control electrode 25
The diameter is equal to or larger than the maximum diameter of a.

【0019】図2において、31は矢示方向に所定の周
波数で回転駆動される像担持体としての固体誘電体ドラ
ム(以下、単にドラムと記す)であり、これは導電体基
体31a上に誘電体層31bを形成してなるものである
。ドラム31の周囲には、そのドラム31の回転方向に
沿って前記記録ヘッド20の後に続けて、現像器32、
転写帯電器33、クリーナ34、除電器35が、順次配
置されている。
In FIG. 2, reference numeral 31 denotes a solid dielectric drum (hereinafter simply referred to as a drum) as an image carrier which is rotationally driven at a predetermined frequency in the direction of the arrow. It is formed by forming a body layer 31b. Around the drum 31, following the recording head 20 along the rotational direction of the drum 31, a developing device 32,
A transfer charger 33, a cleaner 34, and a static eliminator 35 are arranged in this order.

【0020】次に、この実施例における静電記録の動作
について順次説明する。まず、除電器35により除電さ
れたドラム31の像担持面に対する記録ヘッド20の静
電潜像形成動作は次のようにして行われる。ライン電極
22とフィンガー電極23との間には、交流電圧源27
によって一定の周期での交流電圧、例えば周波数1MH
Z 、ピーク・ピーク間電圧2.5KVP−P の交流
電圧を印加すると開孔23aの近傍には、正・負のイオ
ンが発生する。このとき、制御電極25には−600V
の電圧が印加されている。
Next, the electrostatic recording operation in this embodiment will be sequentially explained. First, the electrostatic latent image forming operation of the recording head 20 on the image bearing surface of the drum 31 whose charge has been removed by the charge remover 35 is performed as follows. An AC voltage source 27 is connected between the line electrode 22 and the finger electrode 23.
AC voltage with a constant period, for example, frequency 1 MH
When an AC voltage with a peak-to-peak voltage of 2.5 KVP-P is applied, positive and negative ions are generated in the vicinity of the aperture 23a. At this time, -600V is applied to the control electrode 25.
voltage is applied.

【0021】今、前記交流電圧のタイミングに合わせて
スイッチング回路28を通じて信号電圧源29より画像
情報に応じた信号電圧、例えば−620Vの電圧をフィ
ンガー電極23に印加すると、その開孔23aの部分に
ある負のイオンが、フィンガー電極23と制御電極25
との間の電位差により、制御電極25の開孔25aを通
過して像担持体としてのドラム31の像担持表面上に向
けてイオン流が放出され、その負イオンが画素として像
担持体面上に潜像として記録される。これがフィンガー
電圧オンの状態である。
Now, when a signal voltage corresponding to the image information, for example a voltage of -620V, is applied to the finger electrode 23 from the signal voltage source 29 through the switching circuit 28 in synchronization with the timing of the alternating current voltage, a voltage of -620 V, for example, is applied to the finger electrode 23 at the opening 23a. A certain negative ion is connected to the finger electrode 23 and the control electrode 25.
Because of the potential difference between recorded as a latent image. This is the finger voltage on state.

【0022】一方、記録を行なわないときは、フィンガ
ー電極23に対して接地(0V)するか、もしくは少な
くとも制御電極25に印加される電圧よりも高い電圧(
例えば−420V)を印加する。これにより、イオンの
放出はなされない。これがフィンガー電圧オフの状態で
ある。
On the other hand, when recording is not performed, the finger electrode 23 is grounded (0V) or at least a voltage higher than the voltage applied to the control electrode 25 (
For example, -420V) is applied. As a result, ions are not released. This is the finger voltage off state.

【0023】したがって、画像情報に応じてフィンガー
電極25に印加する信号電圧を選択することで、ドラム
31の像担持体面に画像情報に応じた電荷パターン(潜
像)を形成することができる。
Therefore, by selecting the signal voltage to be applied to the finger electrodes 25 according to the image information, it is possible to form a charge pattern (latent image) on the image carrier surface of the drum 31 according to the image information.

【0024】しかして、記録ヘッド20の長手方向に沿
って配列された個々の電荷ドット打込み素子部のフィン
ガー電極25に対する電圧印加を、形成すべき目的画像
の時系列画素信号に対応させて図示しない制御回路で選
択的に主走査制御し、その主走査方向と直角の方向に記
録ヘッド20とドラム31とを相対的に副走査移動させ
ることにより、ドラム31の像担持体面に目的画像の静
電潜像が電荷ドットを画素とする電荷パターンとして順
次に形成される。
Therefore, the voltages applied to the finger electrodes 25 of the individual charge dot implanting elements arranged along the longitudinal direction of the recording head 20 are not shown in correspondence with the time-series pixel signals of the target image to be formed. The control circuit selectively performs main scanning control, and by relatively moving the recording head 20 and drum 31 in the sub-scanning direction in a direction perpendicular to the main scanning direction, the electrostatic charge of the target image is applied to the image carrier surface of the drum 31. A latent image is sequentially formed as a charge pattern using charge dots as pixels.

【0025】イオン流の収束を高めるためには制御電極
25と像担持体としての固体誘電体ドラム31の像担持
面との空隙距離は小さい方がよいが、一方、その空隙距
離が小さくなるに従い、開孔25aの周辺部に異物が付
着した場合や開孔25aに形状的な欠陥がある場合には
制御電極25と像担持体面の間での放電が生じ易くなる
。例えば制御電極25の電圧を−600Vとすれば、前
記空隙距離が150μm以下では制御電極25と像担持
体面の間での放電が生じることがある。
In order to improve the convergence of the ion flow, it is better to have a smaller gap distance between the control electrode 25 and the image bearing surface of the solid dielectric drum 31 as an image carrier, but on the other hand, as the gap distance becomes smaller, If foreign matter adheres to the periphery of the aperture 25a or if the aperture 25a has a shape defect, electric discharge is likely to occur between the control electrode 25 and the surface of the image carrier. For example, if the voltage of the control electrode 25 is -600V, discharge may occur between the control electrode 25 and the surface of the image carrier when the gap distance is 150 μm or less.

【0026】そこで、この実施例ではその空隙での放電
を防ぐために制御電極25の像担持体面側に開孔36b
を有する誘電層36を重ねて設けたのである。これによ
り開孔25aの周辺部に異物が付着した場合や開孔25
aに形状的な欠陥がある場合の放電を防止できる。
Therefore, in this embodiment, an opening 36b is formed on the image carrier surface side of the control electrode 25 in order to prevent discharge in the gap.
The dielectric layers 36 having . This may cause foreign matter to adhere to the periphery of the opening 25a or
Discharge can be prevented when there is a shape defect in a.

【0027】図1で示すように、フィンガー電圧がオン
の状態において、イオン発生源の発生端からの電気力線
のうち、その中心部の電気力線はフィンガー電極23と
制御電極25の開孔中心に沿っている。周辺部に位置す
る電気力線はフィンガー電極23と制御電極25との間
の空隙で一旦広がるが、その電気力線が制御電極25の
開孔25aの開口周面に対して垂直に交わろうとするこ
とから、制御電極25の開孔25a内でいわゆる樽型に
絞り込まれたのち、ドラム31の像担持体面側へ向かう
。イオンはその電気力線に沿って流れる。なお、Eは等
電位線を示す。
As shown in FIG. 1, when the finger voltage is on, among the lines of electric force from the generation end of the ion generation source, the line of electric force at the center is connected to the opening of the finger electrode 23 and the control electrode 25. along the center. The lines of electric force located at the periphery expand once in the gap between the finger electrode 23 and the control electrode 25, but the lines of electric force tend to intersect perpendicularly to the opening circumferential surface of the aperture 25a of the control electrode 25. Therefore, after being narrowed down into a so-called barrel shape within the aperture 25a of the control electrode 25, it heads toward the image carrier surface of the drum 31. Ions flow along the electric field lines. Note that E indicates an equipotential line.

【0028】ところで、大気中のイオンは熱運動による
衝突を繰り返しているが、ここに電界が印加された場合
、巨視的に電界方向へドリフトする。そして、像担持体
面でのドットの広がりを生じるイオン流の拡散の大きさ
は電界方向へのドリフト速度と熱速度の比によって決ま
る。この実施例においてはイオンのドリフト速度と熱速
度が大きく異ならず、荷電粒子の運動は電界の拘束を強
く受けている。そのため、図1で示すように、前記樽型
に絞り込まれた電気力線を生じさせれば、イオン流をそ
の樽型の電気力線に応じて収束させることができ、像担
持面上の静電潜像による電界の歪曲が生じた場合にも、
イオン流の拡散を少なくすることができるのである。
Incidentally, ions in the atmosphere repeatedly collide due to thermal motion, but when an electric field is applied thereto, they drift macroscopically in the direction of the electric field. The magnitude of the diffusion of the ion current that causes the spread of dots on the image carrier surface is determined by the ratio of the drift velocity in the direction of the electric field and the thermal velocity. In this example, the ion drift velocity and thermal velocity are not significantly different, and the motion of the charged particles is strongly constrained by the electric field. Therefore, as shown in FIG. 1, if the electric lines of force are narrowed into the barrel shape, the ion flow can be focused according to the barrel-shaped electric lines of force, and the static Even when the electric field is distorted due to the electric latent image,
This makes it possible to reduce the diffusion of ion currents.

【0029】この実施例においては、特に、放電のばら
つきを発生させる構成部品を追加せずにイオン流の収束
が可能であり、また、イオン電流量の減少も少ない。ま
た、開孔の形状的な欠陥や開孔周辺部に異物の付着を充
分に取り除くことができる。さらに、前記放電が防げる
場合には、前記誘電層24がなくてもイオン流の収束は
可能である。
In this embodiment, it is possible to converge the ion flow without adding any components that cause variations in discharge, and the amount of ion current decreases little. In addition, it is possible to sufficiently remove defects in the shape of the opening and foreign matter attached to the periphery of the opening. Furthermore, if the discharge can be prevented, the ion flow can be focused even without the dielectric layer 24.

【0030】除電されたドラム31の像担持面に対し、
前述の記録ヘッド20によって画像信号に応じた静電潜
像が、例えば負極性の電荷ドットによる電荷パターンと
して順次に形成されていく。ドラム31上に記録された
電荷パターンは現像器32の正極性を有するトナーによ
り現像される。
With respect to the image bearing surface of the drum 31 from which static electricity has been removed,
The recording head 20 described above sequentially forms an electrostatic latent image according to an image signal, for example, as a charge pattern of charge dots of negative polarity. The charge pattern recorded on the drum 31 is developed with toner having positive polarity from a developing device 32.

【0031】次いで、ドラム31上のトナー像は転写帯
電器33により、図示しない給紙部からその像転写帯電
器33とドラム31との間に給送された転写材37上に
順次に転写される。
Next, the toner image on the drum 31 is sequentially transferred by a transfer charger 33 onto a transfer material 37 fed between the image transfer charger 33 and the drum 31 from a paper feed section (not shown). Ru.

【0032】この転写後、ドラム31はクリーナ34に
よる転写残りトナーの除去を受けてクリーニングされた
後、除電器35で除電され、繰り返して上述したような
像形成に使用される。一方、トナー像の転写材37は定
着器38により像定着されて機外へ排出される。
After this transfer, the drum 31 is cleaned by removing the residual toner after transfer by a cleaner 34, and is then neutralized by a static eliminator 35 and used repeatedly for image formation as described above. On the other hand, the toner image on the transfer material 37 is fixed by the fixing device 38 and is discharged outside the machine.

【0033】図3は本発明の第2の実施例を示すもので
ある。なお、図1において示した第1の実施例と同一の
構成部分については同一の符号を付す。この図3におい
て、開孔25aを有する第1の制御電極25の像担持体
面側には、開孔41aを有する半導体層41を重ねて設
けてある。この半導体層41の像担持体面側には開孔4
2aを有する第2の制御電極42を重ねて設けている。 フィンガー電極23、第2の誘電体層24、第1の制御
電極25、半導体層41および第2の制御電極42の各
開孔23a,24a,25a,41a,42aは、同軸
的に連通する状態で設けられている。
FIG. 3 shows a second embodiment of the invention. Note that the same components as in the first embodiment shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. In FIG. 3, a semiconductor layer 41 having an opening 41a is provided on the image carrier surface side of the first control electrode 25 having an opening 25a. An opening 4 is provided on the image carrier surface side of this semiconductor layer 41.
A second control electrode 42 having a diameter of 2a is provided in an overlapping manner. The openings 23a, 24a, 25a, 41a, and 42a of the finger electrode 23, the second dielectric layer 24, the first control electrode 25, the semiconductor layer 41, and the second control electrode 42 are in coaxial communication with each other. It is set in.

【0034】さらに、第2の制御電極42には、イオン
流と逆極性の定電圧を印加する制御電圧源30が接続さ
れている。また、第1の制御電極25と第2の制御電極
42には、第2のスイッチング回路43を介してバイア
ス電圧源44が接続され、第1の制御電極25に対して
第2の制御電極42に負のバイアス電圧が選択的に印加
されるようになっている。この第2のスイッチング回路
43は、図で示すように、第1の制御電極25に対して
第2の制御電極42に負のバイアス電圧を印加する状態
と、第1の制御電極25と第2の制御電極42を導通す
る状態とのいずれかに選択することができる。
Furthermore, a control voltage source 30 is connected to the second control electrode 42 for applying a constant voltage having a polarity opposite to that of the ion flow. Further, a bias voltage source 44 is connected to the first control electrode 25 and the second control electrode 42 via a second switching circuit 43, and the second control electrode 42 is connected to the first control electrode 25. A negative bias voltage is selectively applied to. As shown in the figure, this second switching circuit 43 has two states: a state where a negative bias voltage is applied to the second control electrode 42 with respect to the first control electrode 25, and a state where a negative bias voltage is applied to the second control electrode 42 with respect to the first control electrode The state in which the control electrode 42 is electrically conductive can be selected.

【0035】したがって、第2の制御電極42には制御
電圧源30によりイオン流と逆極性の定電圧が印加され
、第2のスイッチング回路43が第1の制御電極25に
対して第2の制御電極42に負のバイアス電圧を印加す
る状態に切り換えた状態においては、バイアス電圧源4
4により第1の制御電極25の電位に対して負のバイア
ス電圧が第2の制御電極42に印加される。また、第2
のスイッチング回路43が第1の制御電極25と第2の
制御電極42とを導通する状態においては、バイアス電
圧源44により第1の制御電極25と第2の制御電極4
2にイオン流と逆極性の定電圧が同電位で印加される。
Therefore, a constant voltage having a polarity opposite to that of the ion flow is applied to the second control electrode 42 by the control voltage source 30, and the second switching circuit 43 applies a second control voltage to the first control electrode 25. In the state in which a negative bias voltage is applied to the electrode 42, the bias voltage source 4
4 applies a negative bias voltage to the second control electrode 42 with respect to the potential of the first control electrode 25 . Also, the second
When the switching circuit 43 conducts the first control electrode 25 and the second control electrode 42 , the bias voltage source 44 causes the first control electrode 25 and the second control electrode 4 to be connected to each other.
2, a constant voltage of opposite polarity to the ion flow is applied at the same potential.

【0036】しかして、電圧源30により第1の制御電
極25と第2の制御電極42の間にバイアス電圧を印加
し、フィンガー電極23に電圧を印加したオンの状態に
すると、図3で示すような樽型の電気力線が形成される
。また、半導体層41の内部には第1の制御電極25か
ら第2の制御電極42へ向かうの向きに電流iが流れ、
この通電手段による電流iにより制御磁界Bが発生する
。図4は像担持体側が見た開孔41aおよびその周囲の
制御磁界Bの状態を模式的に表している。すなわち、半
導体層41の内部を流れる電流により、開孔41aには
像担持体側から見て右回りの円筒形の磁界Bが形成され
る。開孔41aを通過する負のイオンはその磁界Bによ
り、開孔41aの中心方向へ向かう向きのローレンツ力
を受ける。このローレンツ力によりイオン流の収束が得
られる。
When a bias voltage is applied between the first control electrode 25 and the second control electrode 42 by the voltage source 30, and a voltage is applied to the finger electrode 23 to turn it on, as shown in FIG. Barrel-shaped lines of electric force are formed. Further, a current i flows inside the semiconductor layer 41 in a direction from the first control electrode 25 to the second control electrode 42.
A control magnetic field B is generated by the current i caused by this energizing means. FIG. 4 schematically shows the state of the aperture 41a and the control magnetic field B around it as seen from the image carrier side. That is, due to the current flowing inside the semiconductor layer 41, a clockwise cylindrical magnetic field B is formed in the opening 41a when viewed from the image carrier side. Negative ions passing through the aperture 41a are subjected to a Lorentz force directed toward the center of the aperture 41a due to the magnetic field B. This Lorentz force provides convergence of the ion flow.

【0037】このように負のイオンは、電界、磁界によ
り収束方向の力を受け、イオン流の収束が効率よく行わ
れる。これにより電荷ドットのぼけや、広がりを防ぐこ
とができ、イオン流の電流密度が高められる。また、こ
の第2の実施例においては、電界に加え、磁界Bによっ
てもイオン流の制御を行なっているため、電界のみでイ
オン流を制御する手段に比べ、第1および第2の制御電
極25,42の間のバイアス電圧を小さく設定できる。 このため、イオン流の収束を行なっても、イオン電流量
の減少を小さくすることができる。
[0037] In this way, the negative ions are subjected to a force in the direction of convergence due to the electric field and magnetic field, and the ion flow is efficiently converged. This can prevent the charge dots from blurring and spreading, and the current density of the ion flow can be increased. In addition, in this second embodiment, since the ion flow is controlled by the magnetic field B in addition to the electric field, the ion flow is controlled by the first and second control electrodes 25, compared to a means that controls the ion flow by only the electric field. , 42 can be set small. Therefore, even if the ion flow is focused, the decrease in the amount of ion current can be reduced.

【0038】前記第1および第2の実施例において、イ
オン発生源を誘電体層21を挾んでマトリックス状に配
置されたライン電極22(第1の放電電極)および制御
電極25,42側に位置するフィンガー電極23(第2
の放電電極)により構成されるものとしたが、イオン発
生源は制御電極25,42の全開孔に共通した一つのコ
ロトロンであっても、前記第1および第2の実施例と同
様なイオン流制御部を設けることによって、イオン流の
収束が可能である。
In the first and second embodiments, the ion source is located on the side of the line electrode 22 (first discharge electrode) and control electrodes 25 and 42 arranged in a matrix with the dielectric layer 21 in between. finger electrode 23 (second
However, even if the ion source is one corotron common to all the openings of the control electrodes 25 and 42, the same ion flow as in the first and second embodiments can be achieved. By providing a control unit, the ion flow can be focused.

【0039】図5はイオン発生源をコロトロンとし、第
1の実施例と同様なイオン制御部を設けた例である。直
流電源51によって直流電圧が印加されたコロナワイヤ
52から発生したイオンは全方向に拡散し、一部はケー
シング53に吸収され、制御電極25の開孔25aに向
かうイオン流は、第1の実施例と同様にして収束される
。本発明は前記実施例のものに限定されるものではなく
、その他の種々の変形例が考えられるものである。
FIG. 5 shows an example in which a corotron is used as the ion source and an ion control section similar to that of the first embodiment is provided. Ions generated from the corona wire 52 to which a DC voltage is applied by the DC power supply 51 are diffused in all directions, some of which are absorbed by the casing 53, and the ion flow toward the opening 25a of the control electrode 25 is similar to that in the first embodiment. Converges as in the example. The present invention is not limited to the embodiments described above, and various other modifications are possible.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明の静電記録ヘ
ッドによれば、イオン流出用開孔を通過するイオン流を
効率よく収束させ、イオン流ドットの広がりやぼけを防
ぐとともに、イオン流出用開孔を通過するイオン電流量
を低下させることが少なく、イオン電流密度を高めるこ
とができる。
As explained above, according to the electrostatic recording head of the present invention, the ion flow passing through the ion outflow aperture is efficiently converged, the ion flow dots are prevented from spreading and blurring, and the ion outflow is prevented. The amount of ion current passing through the aperture is less likely to decrease, and the ion current density can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の第1の実施例を示す記録ヘッド装置の
断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a recording head device showing a first embodiment of the present invention.

【図2】前記記録ヘッド装置を使用したドラム型転写方
式の画像記録装置の一例の構成を概略的に示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of an example of a drum-type transfer type image recording apparatus using the recording head device.

【図3】本発明の第2の実施例を示す記録ヘッド装置の
断面図。
FIG. 3 is a sectional view of a recording head device showing a second embodiment of the present invention.

【図4】同じく本発明の第2の実施例を示す記録ヘッド
の開孔を下から見て制御磁界の状態を模式的に表した説
明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the state of a control magnetic field when the aperture of a recording head is viewed from below, also showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の記録ヘッド装置の変形例を示す断面図
FIG. 5 is a sectional view showing a modification of the recording head device of the present invention.

【図6】従来のものにおける記録ヘッドから像担持体の
近傍における電気力線と等電位面の状況を示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the state of electric lines of force and equipotential surfaces in the vicinity of an image carrier from a recording head in a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…記録ヘッド装置、12…画像記録装置、20…記
録ヘッド、21…第1の誘電体層、22…ライン電極、
23…フィンガー電極、25…制御電極、26…イオン
流通路、27…交流電圧源、28…スイッチング回路、
29…信号電圧源、36…誘電層。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Recording head device, 12... Image recording device, 20... Recording head, 21... First dielectric layer, 22... Line electrode,
23... Finger electrode, 25... Control electrode, 26... Ion flow path, 27... AC voltage source, 28... Switching circuit,
29... Signal voltage source, 36... Dielectric layer.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  イオン発生源とイオン制御部とを有し
た静電記録ヘッドにおいて、イオン発生源のイオン放出
側に記録ドットに対応した開孔を有する制御電極を設け
るとともに、前記制御電極が放出するイオンを収束する
手段を有することを特徴とする静電記録ヘッド。
1. In an electrostatic recording head having an ion generation source and an ion control section, a control electrode having an opening corresponding to a recording dot is provided on the ion emission side of the ion generation source, and the control electrode has an ion emission side. An electrostatic recording head comprising means for converging ions.
【請求項2】  前記イオン収束手段が、イオン発生源
側よりイオン放出側に向かいその径を増大させる制御電
極の開孔形状であることを特徴とする請求項1に記載の
静電記録ヘッド。
2. The electrostatic recording head according to claim 1, wherein the ion focusing means is in the form of an opening in a control electrode whose diameter increases from the ion source side toward the ion emitting side.
【請求項3】  前記イオン収束手段が、イオン制御部
においてイオン発生部側からイオン放出側に電流を流す
ことにより生じる電磁界でイオン収束作用を起す通電手
段であることを特徴とする請求項1に記載の静電記録ヘ
ッド。
3. The ion focusing means is an energizing means that causes an ion focusing effect using an electromagnetic field generated by passing a current from the ion generating section side to the ion emitting side in the ion control section. The electrostatic recording head described in .
【請求項4】  イオン発生源が誘電体を挾んでマトリ
ックス状に配置された第1および前記制御電極側に位置
する第2の放電電極により構成されるとともに前記第2
の電極のマトリックス交点部にイオン発生のための開孔
を有することを特徴とする請求項2または請求項3に記
載の静電記録ヘッド。
4. An ion generation source is constituted by a first discharge electrode arranged in a matrix with a dielectric material in between and a second discharge electrode located on the control electrode side;
4. The electrostatic recording head according to claim 2, further comprising apertures for generating ions at matrix intersections of the electrodes.
【請求項5】  イオン発生源が制御電極の全開孔に共
通した一つのコロトロンであることを特徴とする請求項
2または請求項3に記載の静電記録ヘッド。
5. The electrostatic recording head according to claim 2, wherein the ion source is one corotron common to all the apertures of the control electrode.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08276612A (en) * 1995-04-04 1996-10-22 Nec Corp Developing device
JP2009251160A (en) * 2008-04-03 2009-10-29 Kobayashi Create Co Ltd Method of manufacturing color filter
JP2010535114A (en) * 2007-07-30 2010-11-18 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. An electrophotographic apparatus for forming a latent image on an imaging surface
JP2013099901A (en) * 2011-11-09 2013-05-23 Sharp Corp Ion flow type electrostatic drawing device

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