JPH0464461A

JPH0464461A - イオン流制御記録装置

Info

Publication number: JPH0464461A
Application number: JP17519690A
Authority: JP
Inventors: Keizo Abe; 敬三阿部; Hiroaki Sato; 博昭佐藤; Tetsuo Kodera; 哲郎小寺; Isao Ito; 功伊藤; Shigeo Ono; 茂雄大野; Daisuke Tsuda; 大介津田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-07-04
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1992-02-28

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、プリンタやファクシミリ等に使用されるイ
オン流制御記録装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のイオン流制御記録装置としては、特開昭
５９−１９０８５４号公報に示すようなものがある。こ
れは、第１３図に示すように、静電潜像受容体１００の
近傍に配設されるイオン発生器１０１と、このイオン発
生器１０１に隣接して設けられるイオン流制御スリット
１０２の一側に配設される複数の制御電極１０３．１０
３・・・と、各制御電極１０３．１０３・・・に画像情
報に応した電圧を印加する制御回路１０４とで構成され
ている。

上記イオン発生器１０１は、放電ワイヤ１０５及びこれ
を取り囲むシールド１０６からなり、放電ワイヤ１０５
に高電圧を印加することによってコロナ放電を生起させ
、このコロナ放電によってイオンを発生させるものであ
る。そして、このコロナ放電によって発生したイオンを
、シールド１０６の上部に開口されたノズル１０７から
導入される圧縮空気によって、シールド１０６の下部に
開口されたイオン流制御スリット１０２から、イオンの
噴流として排出する。

その際、上記イオン流制御スリット１０２には、制御電
極１０３．１０３・・・が図面に垂直な方向に沿って所
定数の画素密度で多数配列されており、これらの制御電
極１０３．１０３・・・に制御回路１０４によって画像
情報に応した電圧を印加する。

そして、上記制御電極１０３とシールド１０６との間に
選択的に形成される電界によって、イオン流の通過を画
像情報に応じて阻止又は許容することにより、静電潜像
受容体１００の表面に画像情報に応じた静電潜像をイオ
ン流によって形成するように構成されている。

しかし、上記技術の場合には、次のような問題点を有し
ている。すなわち、上記イオン流制御記録装置は、イオ
ン流制御スリット１０２に所定数の画素密度で多数配列
された制御電極１０３．１０３・・・に、制御回路１０
４によって画像情報に応じた電圧を印加することにより
、制御電極１０３とンールド１０６との間に選択的に形
成される電界によって、イオン流の通過を画像情報に応
じて阻止又は許容することにより、静電潜像の記録を行
うようになっている。

さらに説明すると、電圧が印加された制御電極１０３か
らは、第１４図に示すように、アースに接続されたシー
ルド１０６に向かう電界に沿って電気力線が発生し、イ
オン流の通過を阻止するとともに、電圧が印加されない
制御電極１０３とシールド１０６との間には電界が形成
されないため、イオン流の通過を許容することによって
、静電潜像の形成を行うように構成されている。

ところで、上記の如く電圧が印加された制御電極１０３
からは、シールド１０６へ向がう１１ｔＪ線が発生する
ばかりでなく、隣接する電圧が印加されない制御電極１
０３すなわち潜像の記録を行う制御電極１０３に向かう
電気力線も発生するため、第１４図に示すように、イオ
ン流を取り出すべき制御電極１０３上におけるイオン流
の通過領域が狭くなり、イオン流を十分取り出すことが
できない。そのため、静電潜像受容体１００上において
、他の横方向に連続して記録した部分に比べ帯電される
電荷密度が小さくなり、図示しない現像手段により現像
した場合、その像の濃度が低下するという問題点があっ
た。

そこで、上記の問題点を解決するために、特開昭６２−
２９２４４９号公報に示すようなものが既に提案されて
いる。これは、第１５図に示すように、イオン流の通過
を阻止又は許容するための電界を形成する電極アレイ１
１０を、主電極Ｉ１１．１１１・・・とガード電極１１
２．１１２・・・とを交互に配列して構成し、主電極１
１１．１１１・・・に画像情報に応じて所定の電圧を印
加するゲート回路１１３．１１３・・・を接続するとと
もに、主電極１１１．１１１・・・がイオン流を取り出
す電位に切り換えられたときに、その両側に隣接するガ
ード電極１１２．１１２・・・にもほぼ同様の電圧を印
加するためのゲート回路１１４．１１４・・・を、各ガ
ード電極１１２．１１２・・・に接続するように構成さ
れている。

そして、電圧か印加された主電極１１１がらは、第１６
図に示すように、シールド１０６へ向かう電気力線ばか
りでなく、隣接する電圧が印加されない主電極１１１す
なわち潜像の記録を行う主電極１１１側にも向かう電気
力線が発生するが、主電極１１１の隣には、潜像の記録
を行う主電極１１１と同しくアースに接続されたガード
電極１１２が存在する。

そのため、電圧が印加された主電極１１１がらは、隣の
ガード電極１１２へ向けて電気力線が発生するので、潜
像の記録を行う主電極１１１側には電気力線が発生せず
、潜像の記録を行う主電極１１１の上部には、イオン流
の通過を阻止する電界によって形成される電気力線が存
在せず、イオン流の通過領域の断面積を大きくすること
ができ、十分なイオン流の取り出しが可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を
有している。すなわち、上記提案の装置の場合には、第
１５図に示すように、駆動回路として、所定の画素密度
に応じて配列される主電極１１１．１１１・・・に画像
情報に応じて電圧を印加するゲート回路１１３．１１３
・・・ばかりでなく、主電極１１１．１１１・・・と交
互に配列されるガード電極１１２．１１２・・・にも電
圧を印加するゲート回路１１４．１１４・・・が必要と
なる。

ところで、上記提案の装置では、所定の記録密度に対応
して配列される主電極１１１．１１１・・・間に、ガー
ド電極１１２．１１２・・・を配列する必要があり、こ
れらの主電極１１１．１１１・・・及びガード電極１１
２．１］２・・・に、ゲート回路１１３．１１３・・・
及びゲート回路１１４．１１４・・・をそれぞれ接続す
る必要がある。そのため、主電極回路１１３．１１３・
・・及びゲート回路１１４．１１４・・・は、主電極１
１１．１１１・・・の記録密度の２倍の密度で非常に高
密度に配列しなければならない。

いま、主電極１１１．１１１・・・を３００ＳＰＩの記
録密度で配列するとした場合、ゲート回路１１３．１１
３・・・及び１１４．１１４・・・は、２倍の６００Ｓ
ＰＩの記録密度で形成する必要かあり、Ａ４サイズの記
録を行うには５１２０個のゲート回路１１３．１１３・
・・及び１１４．１１４・・・が必要となる。よって、
イオン流制御スリット１０２の一側面に形成される主電
極Ｉ１１．１１１・・・及びガード電極１１２．１１２
・・・に接続されるゲート回路１１３．１１３・・・及
び１１４．１１４・・・の製造が困難となり、製品の歩
留り及び信頼性か低下するばかりかコスト高になるとい
う問題点かあった。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、電極
アレイを主電極とガード電極とを交互に配列して構成し
たイオン流制御記録装置において、十分なイオン量を取
り出せることは勿論のこと、主電極及びガード電極を駆
動するための駆動回路の構成を簡略化することができ、
製造が容易で低コストにて供給可能なイオン流制御記録
装置を提供することにある。

すなわち、この発明は、静電潜像受容体の近傍に配設さ
れるイオン発生器と、前記イオン発生器に隣接して設け
られるイオン流制御スリットの一側に多数の電極を配列
して形成される電極アレイと、前記電極アレイに画像情
報に応して電圧を印加する制御回路とを具備し、イオン
流制御スリットから流出するイオン流を電極アレイを用
いて制御し、静電潜像受容体上に前記イオン流によって
静電潜像を形成するイオン流制御記録装置において、前
記電極アレイは、絶縁性の支持体上に主電極とガード電
極とを交互に配列してなり、前記主電極は、制御回路に
より印加電圧が制御されるとともに、前記ガード電極は
、抵抗部材を介して前記主電極に接続するように構成さ
れている。

上記イオン発生器としては、例えば放電ワイヤとこれを
取り囲むシールドとからなるものが用いられる。

また、上記電極アレイとしては、例えばイオン流制御ス
リットの一側面に配置される絶縁性基板の表面に、主電
極とガード電極とを交互に配列して形成される。

さらに、上記抵抗部材としては、例えば主電極及びガー
ド電極か交互に配列される絶縁性基板の表面に薄層形成
された抵抗体層か用いられ、この場合、主電極及びガー
ド電極は、抵抗体層が形成された絶縁性基板の表面に配
列される。しかし、上記抵抗部材としては、これに限定
されるものではなく、絶縁性基板の表面に配列された主
電極とガード電極との間に抵抗体層を充填するようにし
たものや、絶縁性基板の表面に配列された主電極とガー
ド電極との間及び上面に抵抗体層を充填かつ被覆するよ
うにしたものを用いても良い。

〔作用〕

この発明においては、電極アレイは、絶縁性の支持体上
に主電極とガード電極とを交互に配列してなり、主電極
は、制御回路により印加電圧が制御されるとともに、ガ
ード電極は、抵抗部材を介して主電極に接続するように
構成されているので、イオン流の通過を阻止するため電
圧が印加される主電極の隣に、ガード電極を介してイオ
ン流の通過を許容するため電圧が印加されない主電極が
存在すると、電圧が印加された主電極から抵抗部材を介
して隣接するガード電極に電流が流れ、ガード電極は、
ＯＶの電位よりは高いが電圧が印加された主電極の電位
よりは低い電位となる。そのため、電圧が印加された主
電極からは、隣接するガード電極に向けて形成される電
界に伴って電気力線が発生するのみで、電圧が印加され
た主電極から、隣接するガード電極を介して隣合う電圧
が印加されない主電極へは、イオン流の通過を阻止する
電界が形成されないので、電圧が印加されず、静電潜像
の記録を行う主電極上には、イオン流が通過する大きな
空間領域が確保される。

〔実施例〕

以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第５図はこの発明に係るイオン流制御記録装置の一実施
例を示すものである。

図において、■はイオン流制御記録装置としての記録ヘ
ッドを示すものであり、この記録ヘッド１は、静電潜像
受容体２の近傍に配設されるイオン発生器３と、このイ
オン発生器３に隣接して設けられるイオン流制御スリッ
ト４の一側に多数の電極を配列した電極アレイ５と、電
極アレイ５に画像情報に応じて電圧を印加する制御回路
６とで構成されている。

上記イオン発生器３は、放電ワイヤ７及びこれを取り囲
むシールド８とからなり、上記シールド８は、左右に分
割可能な一対のシールド部材９．９を相互に離間配置し
、その両端を図示しない側板で固定してなるものであり
、上記シールド８の上部開口１０は、ノズル１１から圧
縮空気が導入される空気導入用スリットとして形成され
るとともに、上記シールド８の下部開口１２は、発生イ
オンが排出されるイオン排出スリットとして形成される
。なお、上記放電ワイヤ７には、静電潜像受容体２の導
電体に印加される電圧と逆極性の高電圧が、高圧電源１
３によって印加されるようになっているとともに、シー
ルド８は、アースに接続されている。

また、上記シールド８の下部には、絶縁性のスペーサ１
４を介してガラス等からなる絶縁性基板１５が離間配設
されており、上記シールド８の下部、スペーサ１４及び
絶縁性基板１５で画成される部位が前記イオン排出スリ
ット１２に連通ずるイオン流制御スリット４として静電
潜像受容体２に向かって形成されている。

そしてまた、上記電極アレイ５は、第１図及び第２図に
示すように、絶縁性基板１５上に主電極１６．１６・・
・とガード電極１７．１７・・・とを交互に配列して構
成されており、主電極１６．１６・・・は、幅の広い帯
状に形成されているとともに、ガード電極１７．１７・
・・は、幅が狭く直線状に形成されている。これらの主
電極１６．１６・・・及びガード電極１７．１７・・・
は、所定の解像度に応じたピッチで絶縁性基板１５上に
貼着や蒸着等の手段によって形成され、絶縁性基板１５
をシールド８側へ組付ける際にイオン流制御スリット４
の一側面に配置されるようになっている。

ところで、この実施例では、主電極は、制御回路により
印加電圧が制御されるとともに、前記ガード電極は、抵
抗部材を介して前記主電極に接続するように構成されて
いる。

すなわち、上記主電極１６．１６・・・は、第３図に示
すように、スイッチング素子１８．１８・・・を介して
所定の電圧を印加する電源１９．１９・・・又はアース
に、画像情報に応じて選択的に接続されるようになって
いる。

また、上記絶縁性基板１５の表面には、第１図及び第２
図に示すように、帯状の抵抗体層２０が主電極１６．１
６・・・及びガード電極１７．１７・・・と直交するよ
うに、しかも主電極１６．１６・・・及びガード電極１
７．１７・・・の先端から所定の位置だけ基端側に所定
の幅Ｗにわたって形成されている。この抵抗体層２０は
、例えばチッ化シリコン等の抵抗体によって数１０人〜
１μｍ程度の厚さに絶縁性基板１５上に形成され、主電
極１６．１６・・・及びガード電極１７．１７・・・は
、この抵抗体層２０が設けられた絶縁性基板１５の表面
に形成されている。上記抵抗体層２０の厚さ及び幅は、
設定すべき抵抗値と抵抗体の固有抵抗率によって決定゛
され、抵抗体層２０の抵抗値は、主電極１６．１６・・
・に接続される駆動回路の能力によっても異なるが、数
１０ＯＫΩ〜数ＧΩに設定される。

なお、上記抵抗体層２０としては、第４図に示すように
、主電極１６．１６・・・及びガード電極１７．１７・
・・の先端部までにわたって形成するようにしても良い
。

以上の構成において、この実施例に係るイオン流制御記
録装置の場合には、次のようにしてイオン流によって静
電潜像の記録か行われる。すなわち、イオン流によって
静電潜像の記録を行うには、第５図に示すように、イオ
ン発生器３の放電ワイヤ７に高電圧を印加することによ
ってコロナ放電を生起させ、このコロナ放電によってイ
オンを発生させる。そして、このコロナ放電によって発
生したイオンを、シールド８の上部に開口されたノズル
１１から導入される圧縮空気によって、シールド８の下
部に開口されたイオン流制御スリット４から、イオンの
噴流として排出する。

その際、上記イオン流制御スリット４の一側面には、第
３図に示すように、主電極１６．１６・・・とカード電
極１７．１７・・・とからなる電極アレイ５か配列され
ており、この電極アレイ５の主電極１６．１６・・・に
制御回路６によって画像情報に応じた電圧が印加される
。そして、上記主電極１６．１６・・・とシールド８と
の間に選択的に形成される電界によって、イオン流の通
過を画像情報に応じて阻止又は許容することにより、静
電潜像受容体２の表面に画像情報に応じた静電潜像がイ
オン流によって形成される。

さらに、詳述すると、静電潜像の記録を行わない主電極
１６．１６・・・には、第３図に示すように、所定の電
圧が電源１９によって印加されるとともに、静電潜像の
記録を行う主電極１６．１６・・・は、アースに接続さ
れる。そのため、電圧が印加された主電極１６からは、
シールド８に向かう電界が発生し、この電界によってシ
ールド８に向かう電気力線が生じる。

ところで、主電極１６の間に設けられたガード電極１７
は、第６図に示すように、抵抗体層２０を介して主電極
１６に接続されているため、このガード電極１７には、
電圧が印加された主電極１６からアースに接続された主
電極１６に向けて抵抗体層２０を介して微小ではあるが
電流が流れる。

そのため、上記ガード電極１７は、第７図に示すように
、アースに接続された主電極１６の電位すなわちアース
電位よりは高いが、電圧が印加された主電極１６の電位
よりも低くアース電位に近い所定の電位となる。

したがって、電圧が印加された主電極１６からは、第６
図に示すように、隣のアース電位に近い所定の電位とな
ったガード電極１７に向けて電気力線が発生し、このガ
ード電極１７を介して隣接する静電潜像の記録を行う主
電極１６側には電気力線が発生しない。そのため、静電
潜像の記録を行う主電極１６の上部には、イオン流の通
過を阻止するような電界は発生せず電気力線が形成され
ないので、イオン流の通過領域の断面積を大きくするこ
とができ、十分なイオン流の取り出しか可能となる。

このように、静電潜像の記録を行う主電極１６の上部に
は、イオン流の通過を阻止する電気力線が発生せず、イ
オン流領域の断面積を大きくとることができ、十分なイ
オン流の取り出しか可能となる。そのため、静電潜像受
容体２の表面の電荷密度が他の連続した記録部と同等と
なり、現像したときの像濃度の低下を防ぐことができる
。

しかも、主電極１６、Ｉ６・・・と交互に配列されるガ
ード電極１７．１７・・・には、駆動回路を独自に接続
して所定の電圧を印加する必要がないので、主電極１６
．１６・・・と交互にガード電極１７．１７・・・を配
列した場合でも、駆動回路は、主電極１６．１６・・・
のみを駆動するもので済み、制御回路６の配列を高密度
にする必要がないので、製造が容易となり低コストにて
製造が可能となる。

第８図はこの発明に係るイオン流制御記録装置の他の実
施例を示すものであり、前記実施例と同一の部分には同
一の符号を付して説明すると、この実施例では、抵抗体
層２０が主電極１６．１６・・・及びガード電極１７．
１７・・・の下側に形成されているのではなく、絶縁性
基板１５の表面上であってしかも主電極１６．１６・・
・とガード電極１７．１７・・・との間に形成するよう
になっている。

上記抵抗体層２０は、前記実施例と同様に、絶縁性基板
１５の表面に主電極１６．１６・・・及びガード電極１
７．１７・・・と直交するように、しかも主電極１６．
１６・・・及びガード電極１７．１７・・・の先端から
所定の位置だけ基端側に形成されているが、第４図に示
すように、主電極１６．１６・・・及びガード電極１７
．１７・・・の先端部までにわたって形成するようにし
ても良い。

その他の構成及び作用については前記実施例と同様であ
るので、その説明を省略する。

第９図はこの発明に係るイオン流制御記録装置のさらに
他の実施例を示すものであり、前記実施例と同一の部分
には同一の符号を付して説明すると、この実施例では、
抵抗体層２０が主電極１６．１６・・・及びガード電極
１７．１７・・・の下側に形成されているのではなく、
絶縁性基板１５の表面上であってしかも主電極Ｉ６．１
６・・・とガート電極１７．１７・・・との間及びその
上面を被覆するように形成するようになっている。

上記抵抗体層２０は、前記実施例と同様に、絶縁性基板
１５の表面に主電極１６．１６・・・及びガード電極１
７．１７・・・と直交するように、しかも主電極１６．
１６・・・及びカード電極１７．１７・・・の先端から
所定の位置だけ基端側に形成されている。

第１０図はこの発明に係るイオン流制御記録装置のまた
更に他の実施例を示すものであり、前記実施例と同一の
部分には同一の符号を付して説明すると、この実施例で
は、主電極１６．１６・・・が幅が狭く直線状に形成さ
れているとともに、ガード電極１７．１７・・・が幅の
広い帯状に形成されている。そして、上記主電極１６．
１６・・・は、第１１図に示すように、スイッチング素
子１８．１８・・・を介して所定の電圧を印加する電源
１９．１９・・又はアースに、画像情報に応して選択的
に接続されるようになっている。

こうした場合には、静電潜像受容体２の表面を予め一様
に帯電した後に、記録ヘッド１によってイオン流を照射
することにより、静電潜像を記録する場合に有効である
。すなわち、幅か狭く形成された主電極１６．１６・・
・を用いて静電潜像の記録を行う場合には、第１２図に
示すように、静電潜像受容体２上に照射されるイオン流
を細く絞ることかでき、鮮明な静電潜像の形成が可能と
なる。

〔発明の効果〕

この発明は以上の構成及び作用よりなるもので、電極ア
レイを主電極とガード電極とを交互に配列して構成した
イオン流制御記録装置において、十分なイオン量を取り
出せることは勿論のこと、主電極及びガード電極を駆動
するための駆動回路の構成を簡略化することができ、製
造が容易で低コストにて供給可能なイオン流制御記録装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るイオン流制御記録装置の一実施
例を示す要部の断面図、第２図は同要部の平面図、第３
図は電極アレイの駆動回路を示す構成図、第４図は電極
アレイの変形例を示す平面図、第５図はイオン流制御記
録装置の一実施例を示す構成図、第６図は電極アレイの
動作を示す説明図、第７図は第６図の電位の状態を示す
グラフ、第８図は他の実施例に係る電極アレイを示す断
面図、第９図はさらに他の実施例に係る電極アレイを示
す断面図、第１θ図はまた更に他の実施例に係る電極ア
レイを示す断面図、第１１図は第１０図の実施例の駆動
回路を示す構成図、第１２図は電極アレイの動作を示す
説明図、第１３図は従来のイオン流制御記録装置の一実
施例を示す断面図、第１４図は第１３図の装置の動作を
示す説明図、第１５図は従来の他の提案に係るイオン流
制御記録装置の一実施例を示す構成図、第１６図は第１
５図の装置の動作を示す説明図である。〔符号の説明〕 ■・・・記録ヘラ２・・・静電潜像受容体３・・・イオン発生器４・・・イオン流制御スリッ５・・・電極アレイ６・・・制御回路６・・・主電極７・・・ガード電極０・・・抵抗体層富士ゼロックス株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

静電潜像受容体の近傍に配設されるイオン発生器と、前
記イオン発生器に隣接して設けられるイオン流制御スリ
ットの一側に多数の電極を配列して形成される電極アレ
イと、前記電極アレイに画像情報に応じて電圧を印加す
る制御回路とを具備し、イオン流制御スリットから流出
するイオン流を電極アレイを用いて制御し、静電潜像受
容体上に前記イオン流によって静電潜像を形成するイオ
ン流制御記録装置において、前記電極アレイは、絶縁性
の支持体上に主電極とガード電極とを交互に配列してな
り、前記主電極は、制御回路により印加電圧が制御され
るとともに、前記ガード電極は、抵抗部材を介して前記
主電極に接続したことを特徴とするイオン流制御記録装
置。