JPH05316316A - 静電記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、データ量の多少にかかわらず記録画
像の濃度むらやブロック濃度むらを少なくする。 【構成】静電記録へッド13に対し与えられる画信号を画
信号回路17により静電記録のためのデータに変換する際
に、このデータ変換に要する時間情報に基づいて速度制
御回路18により静電記録へッド13の群分割されたマルチ
スタイラス記録針および制御電極をドライブするために
順次選択する周期ｔを決定するとともに、この周期ｔに
より静電記録ヘッド13の１ライン分の記録に要する時間
Ｔを決定し、この時間Ｔに反比例した記録速度で記録紙
を静電記録ヘッド13に供給させるように記録紙巻き取り
モータ駆動回路19を制御するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチスタイラスタ静
電記録方法を採用した静電記録装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電記録装置として、複数の記録
針を列状に配列し、この記録針列に沿って記録針に隣接
または対向させて複数の制御電極を配置してなる静電記
録へッドを設け、このような静電記録へッドに記録紙を
対向させ、静電記録へッドの制御電極に記録に必要な電
圧（記録電圧）の約１／２の電圧を順次シーケンシャル
に印加し、記録針に記録電圧の約１／２の画信号電圧を
印加することにより、記録針直下に位置された記録紙に
静電潜像を形成するようにしたマルチスタイラスタ静電
記録方法を採用したものが知られている。

【０００３】図６（ａ）は記録針１が列状に配列され、
この記録列の両サイドに制御電極２、２を配置した静電
記録ヘッド、図６（ｂ）は記録針１に記録紙３を介して
制御電極４を対向配置した静電記録ヘッドをそれぞれ示
している。ここでは、図６（ａ）に示す静電記録ヘッド
を例に説明する。

【０００４】このような静電記録ヘッドでは、図７
（ａ）に示すように主走査ラインを形成する記録針列１
ｎの両サイドに複数の制御電極２、２を対向配置し、各
制御電極２を所定本数の記録針１に対応させている。

【０００５】また、このような配置関係にある記録針１
と制御電極２の配線構造は図７（ｂ）に示すようになっ
ている。なお、同図には、制御電極の片方のみを示して
いる。この場合、記録針列１ｎは所定本数毎にブロック
化され、各ブロックは一つ置きにＡ系列ブロック（Ａ1
，Ａ2 ，…）、Ｂ系列ブロック（Ｂ1 ，Ｂ2 ，…）に
分けられ、各系列ブロック毎に独立して画信号電圧を印
加できるようになっている。また、制御電極２は、各々
独立して電圧印加可能となっていて、記録針列１ｎの各
ブロックに対して隣接する二つの制御電極２が半分づつ
またがるようには配置されている。

【０００６】そして、画像記録を行う場合には、隣り合
った制御電極２を選択する。例えば、制御電極Ｃ−１、
Ｃ−２を選択したとすると、これら制御電極Ｃ−１、Ｃ
−２に対して記録電圧の約半分の電圧（例えば＋３００
Ｖ）を印加し、一方、これら制御電極Ｃ−１、Ｃ−２に
またがるＡ系列ブロックの記録針１部分に記録電圧の約
半分の画信号電圧（例えば−３００Ｖ）を印加する。す
ると、これら電圧が同時に印加された領域では、その電
位差が記録電圧（６００Ｖ）に達することになり、記録
針直下の記録紙上に画信号に応じた静電潜像が形成され
る。勿論、この場合、同時に電圧印加されないために、
記録電圧に達しなかった領域では、記録は行われない。

【０００７】このようにしてシーケンシャルに電圧印加
する制御電極２を選択しながら、Ａ系列ブロックまたは
Ｂ系列ブロックの各記録針１に画信号を与えることによ
り画信号に応じた記録が行われていき、制御電極２の選
択が一巡したところで、１主走査ライン分の記録を終了
するようになる。つまり、このようにして群分割された
マルチスタイラス電極針１と分割された制御電極２を一
定周期ｔで順次選択しながらドライブすることで主走査
ライン分の記録が行われるようになっている。ところ
で、記録紙３に対し記録針１と制御電極２により印加さ
れる電圧は、記録紙３の導電処理層に電荷が誘起されて
始めて有効に作用することになる。

【０００８】図８および図９を参照して記録紙３の導電
処理層に電荷が誘起される原理、および誘起された電荷
による電位状態を説明する。ここで、図８（ａ）は図６
（ａ）に示す静電記録ヘッドの等価回路、図８（ｂ）は
図６（ｂ）に示す静電ヘッドの等価回路をそれぞれ示
し、図６と同一部分には同符号を付している。また、図
８において、３は記録紙を示し、この記録紙３は、基紙
３ａ上に導電処理層３ｂが形成され、さらにその上に誘
電体層３ｃが形成される構造になっている。

【０００９】この場合、図８（ａ）に示す構造のもの
は、記録針１および制御電極２、２に対して誘電体層３
ｃが静電容量、記録紙導電処理層３ｂが抵抗体として扱
われる。また、図８（ｂ）に示す構造のものは、記録針
１および制御電極４に対して誘電体層３ｃが静電容量、
記録紙導電処理層３ｂが抵抗体、基紙３ａが静電容量と
抵抗の並列回路として扱われる。

【００１０】しかして、図８（ａ）に示す等価回路で示
される静電記録ヘッドに対して図９（ａ）に示す矩形波
電圧ＶC を印加したとすると、記録紙導電処理層３ｂの
電位状態は、図９（ｂ）に示すようになる。すなわち、
電圧印加直後は、容量結合のインピーダンスは０と見做
せるので、記録紙導電処理層３ｂに制御電極２、２に印
加された電圧と同じ電圧ＶC が誘起される。しかし、記
録紙導電処理層３ｂの抵抗要素を通って電荷が注入され
ていくにしたがって、電位は下降する。そして、印加電
圧がＯＦＦになった瞬間に、その下降電圧分ＶCCが残留
電位−ＶCCとして記録紙導電処理層３ｂに残る。この電
位は、記録紙導電処理層３ｂの抵抗要素を通して放電し
所定時間後には消滅する。

【００１１】ところが、この放電が十分に行われないう
ちに同じ制御電極２、２に電圧が印加されると、図９
（ｂ）に示すように記録紙導電処理層３ｂに誘起される
電位は、印加電圧ＶC から残留電位ＶCCを差し引いた電
位Ｖd となる。また、隣接する制御電極Ｃn 、ＣN+1 に
電圧が印加された場合には、図９（ｃ）に示すような電
位状態となり、電圧印加した制御電極の外側まで広がっ
て電位が誘起されることになる。

【００１２】このように制御電極２によって与えられる
電位の実行的な作用が容量結合効果と記録紙導電処理層
３ｂの抵抗によって歪んでしまうと、ある制御電極２、
２を選択してから、この近傍の制御電極を選択するまで
の経過時間や電極間距離によって電位状態が複雑な影響
を受けることになり、このため記録紙３上に形成される
静電潜像が様々に変動し、その結果として記録画像に濃
度むらとして現れる問題があった。なお、図８（ｂ）に
示す等価回路で示される静電記録ヘッドについても同様
なことがいえる。

【００１３】従って、このような静電記録ヘッドにより
全面黒の記録を行うと、これより得られる静電潜像を現
像した記録結果の濃度分布は、図１０（ａ）に示すよう
なものとなり、各系列ブロック内で画像濃度の不均一が
生じる。この時の記録画像のプリントドットを模式的に
示すと図１１のようになる。

【００１４】そして、図９（ｂ）に示すように主走査ラ
インの一列において濃度むらがある場合は、記録紙を順
次副走査方向にシフトさせて、同じ系列ブロック選択順
序で記録を行うと、図１１に示すように濃度むらが副走
査方向に引き延ばされたものとなり、特に、各系列ブロ
ックの境界部分での濃度むらは濃度差が大きくなる。こ
のような濃度むらをブロック濃度むらという。

【００１５】ここで、ブロック濃度むらの発生原因を考
えると、図９（ａ）に示す矩形波電圧ＶC を印加する周
期（具体的には０Ｖである時間）を長くすれば濃度むら
は少なくすることができる。しかし、こうすると記録時
間がいたずらに長くなるため、実際にはブロック濃度む
らを解消できるほどの効果は望めない。

【００１６】一方、静電記録は２値記録であるため、予
め画信号を変換しておく必要がある。図１２は、画信号
を変換するための画信号回路５を示している。この画信
号回路５は、ＣＡＤデータなどに用いられるベクトルデ
ータ（どの点からどの点まで線を引くか）をラスタデー
タ（あるラインのあるドットデータが有りか無いかのデ
ータ）に変換するデータ変換回路５１、変換されたラス
タデータを蓄積するメモリ５２からなっている。この場
合、メモリ５２にラスタデータを蓄積しながら、この蓄
積されるラスタデータを画信号としてヘッド駆動回路６
に与えることで、これらデータ蓄積と静電記録ヘッド７
での画信号の記録とを時間的に並行して行うようにして
いる。

【００１７】ところで、１主走査ライン分の記録にかか
る時間Ｔは、シーケンシャルに制御電極を選択しながら
記録針群に画信号を印加して記録を行うため、常に一定
であるが、データ変換回路５１でのベクタデータからラ
スタデータへの変換時間は、データ量に応じて変化する
ため一定とはいえない。例えば、地図等のようにデータ
量が多い場合には、データ変換に時間がかかることにな
る。

【００１８】このため、仮に１主走査ライン分の記録に
かかる時間Ｔよりも、データ変換回路５１でのデータ変
換時間が長くなると、メモリ５２に蓄積されたラスタデ
ータは徐々に減少し、最後はなくなり、静電記録ヘッド
７での記録が止ってしまう。そして、変換回路５１での
データ変換が進み、メモリ５２にラスタデータが蓄積さ
れると、再び静電記録ヘッド７での記録を開始するよう
になる。

【００１９】ところが、このように、静電記録ヘッド７
での記録が止まり、記録紙が現像器の上方に停止してし
まうと、この部分の現像が進み現像器の痕が画像に現れ
てしまうことがある。

【００２０】このため、従来では、このような不都合が
起こらないように、データ変換回路５１のデータ変換に
時間がかかり、メモリ５２に残るラスタデータの量が少
なくなった場合には、静電記録ヘッド７での１主走査ラ
イン分の記録に要する時間Ｔを長くするように制御して
いる。

【００２１】これを実現するのに、図１２に示す速度制
御回路８を接続している。この速度制御回路８は１ライ
ン記録時間Ｔの制御手段８１と１／Ｔで速度を変更する
手段８２を有し、このうちの１／Ｔで速度を変更する手
段８２により１主走査ライン分の記録に要する時間Ｔに
反比例した記録速度で記録紙を走行させるように記録紙
巻き取りモータ駆動回路９を制御するようにしている。
そこで、従来では、通常記録時に図１３（ａ）に示すよ
うに静電記録ヘッド７での１主走査ライン分の記録時間
Ｔの周期を一定にしているものを、データ量の関係で記
録速度を遅くしたい場合は、同図（ｂ）に示すように静
電記録ヘッドの群分割されたマルチスタイラス電極針と
分割された制御電極を順次選択する周期ｔを一定とした
ままで、次ラインに記録が始まるまでの休止時間ＴG を
調整することで実質の記録時間Ｔを長くして静電記録ヘ
ッド７での記録速度を遅らせるようにしている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】このように、データ変
換回路５１でのデータ変換時間に応じて静電記録ヘッド
７での記録速度を変化させるようにすれば、多少データ
量に変動があっても適切な画像出力を得られる。しか
し、厳密には、記録速度が変化すると現像時間も変動す
るため、それにともなって記録濃度も変わってくる。

【００２３】このことは、ＣＡＤ画像など濃淡が少な
く、塗り潰し部分の少ない画像においては、濃度変化が
微妙でほとんど気にならないが、塗り潰しの多い画像や
多階調の画像を記録する場合は、微小な濃度変化も段差
となり目立つようになり、濃度変化は避けなければなら
ない。

【００２４】ところが、一般に、塗り潰しの多い画像や
多階調の画像はデータ量が多くデータ変換に時間がかか
るため、速度制御回路８により記録速度を変化させるこ
とは、必至であり、このため、濃度変化が生じ、画像の
美観が損なわれてしまうという問題がある。

【００２５】さらに、塗り潰しの多い画像や多階調の画
像を記録する場合、低速の一定速度で記録されたとして
も、周期ｔは一定であるため、ブロック濃度むらを抑制
させるようなことにもならない。

【００２６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、データ量の多少にかかわらず、現像濃度むらやブロ
ック濃度むらの少ない良質の記録画像を得ることができ
る静電記録装置を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、群分割された
マルチスタイラス電極針および制御電極から構成される
静電記録へッド、この静電記録へッドに対し与えられる
画信号を静電記録のためのデータに変換する手段、この
手段でのデータ変換に要する時間情報に基づいて前記静
電記録へッドの群分割されたマルチスタイラス記録針お
よび制御電極をドライブするために順次選択する周期ｔ
を決定する手段、この手段で決定された周期ｔにより前
記静電記録ヘッドの１ライン分の記録に要する時間Ｔを
制御するとともに該時間Ｔに反比例した記録速度で前記
静電記録ヘッドに記録紙が供給されるように制御する手
段により構成されている。

【００２８】

【作用】この結果、本発明によれば静電記録へッドに対
し与えられる画信号を静電記録のためのデータ変換する
に要する時間情報に基づいて静電記録へッドの群分割さ
れたマルチスタイラス記録針および制御電極をドライブ
するために順次選択する周期ｔが決定され、この周期ｔ
により静電記録ヘッドの１ライン分の記録に要する時間
Ｔが決定され、この時間Ｔに反比例して静電記録ヘッド
に対する記録紙の記録速度が決定されるようになる。従
って、データ変換時間に応じて静電記録ヘッドでの記録
速度を変化させるとともに、周期ｔを変化させるように
できることから、データ量の多少にかかわらず、濃度む
ら、ブロック濃度むらを少なくすることができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従い説明す
る。図１は静電記録装置の概略構成を示している。図に
おいて、１１は記録紙ロールで、この記録紙ロール１１
には記録紙１２が巻装されている。

【００３０】記録紙ロール１１に巻装された記録紙１２
は、静電記録へッド１３上に供給され、ここで画信号に
応じた静電潜像を形成されるようになっている。この場
合、静電記録へッド１３に対向してゴムローラ１４を配
置していて、記録紙１２を静電記録へッド１３上に所定
の力で押圧するようにしている。そして、画信号に応じ
た静電潜像を形成された記録紙１２は、現像器１５に送
られ現像されるようにしている。

【００３１】静電記録へッド１３は、上述した図７
（ａ）に示すよう群分割されたマルチスタイラス電極針
と分割された制御電極から構成されている。また、静電
記録へッド１３は、上述した図７（ｂ）に示すような構
成したヘッド駆動回路１６によりマルチスタイラス電極
針と制御電極を一定周期で順次選択されながらドライブ
され１主走査ラインの記録を行うようになっている。

【００３２】ヘッド駆動回路１６には、画信号回路１７
と速度制御回路１８を接続している。この場合、画信号
回路１７は、図２に示すように画信号として与えられる
ベクトルデータを静電記録のためのラスタデータに変換
するデータ変換回路１７１、この変換されたラスタデー
タを蓄積するメモリ１７２からなっている。ここで、デ
ータ変換回路１７１は、ベクトルデータをラスタデータ
に変換するに要する変換時間ＴD の情報を速度制御回路
１８に与えるようにしている。

【００３３】また、速度制御回路１８は、図３に示すよ
うにｔの制御手段１８１、１ライン記録時間Ｔの制御手
段１８２、１／Ｔで速度を変更する手段１８３からなっ
ている。ここで、ｔの制御手段１８１は、静電記録ヘッ
ド１３の群分割されたマルチスタイラス記録針と分割さ
れた制御電極をドライブするため順次選択する周期ｔを
上記データ変換回路１７１の変換時間ＴD の情報に基づ
いて決定するものである。１ライン記録時間Ｔの制御手
段１８２は、周期ｔの決定により静電記録ヘッド１３の
１主走査ライン分の記録に要する時間Ｔを制御するもの
である。そして、１／Ｔで速度を変更する手段１８３
は、１主走査ライン分の記録に要する時間Ｔに反比例し
た記録速度で記録紙を静電記録ヘッド１３に供給させる
ように記録紙巻き取りモータ駆動回路１９を制御するよ
うにしている。次に、以上のように構成した実施例の動
作を説明する。

【００３４】いま、ベクトルデータからなる画信号が画
信号回路１７に与えられると、画信号回路１７では、図
２に示すようにデータ変換回路１７１によりベクトルデ
ータをラスタデータに変換し、ここで変換したラスタデ
ータをメモリ１７２に蓄積し、これと同時に、メモリ１
７２に蓄積されるラスタデータを画信号としてヘッド駆
動回路１６に与えるようにする。また、このデータ変換
回路１７１は、ベクトルデータをラスタデータに変換す
るのに要する変換時間ＴD の情報を速度制御回路１８に
与える。

【００３５】すると、速度制御回路１８では、ｔの制御
手段１８１にてデータ変換回路１７１の変換時間ＴD の
情報に基づいて静電記録へッド１３のマルチスタイラス
記録針と制御電極を順次選択する周期ｔを決定し、次い
で、１ライン記録時間Ｔの制御手段１８２にて静電記録
ヘッドの１主走査ライン分の記録に要する時間Ｔを決定
し、さらに１／Ｔで速度を変更する手段１８３にて主走
査ライン分の記録に要する時間Ｔに反比例した記録速度
で記録紙を静電記録ヘッド１３に供給させるように記録
紙巻き取りモータ駆動回路１９を制御するようになる。

【００３６】これにより、静電記録へッド１３上に供給
された記録紙１２に画信号に応じた静電潜像が形成さ
れ、そして、この静電潜像を形成した記録紙１２が現像
器１５上に送られ現像されることにより画像出力が得ら
れることになる。

【００３７】この場合、画信号回路１７のデータ変換回
路１７１でベクトルデータをラスタデータに変換するの
に要する変換時間ＴD が１主走査ライン分の記録に要す
る最短時間ＴN より短い場合は、データ変換回路１７１
によりデータ変換したラスタデータをメモリ１７２に蓄
積しながら、このメモリ１７２に蓄積されるラスタデー
タをヘッド駆動回路１６に与え記録するような動作が同
時に進行することになる。図４（ａ）は、この時の様子
を示すもので、周期ｔは所定の値に設定され、１主走査
ライン分の記録に要する時間Ｔは、通常記録状態に維持
される。

【００３８】一方、画像中に塗り潰し部分などが現れ、
データ量が多くなってデータ変換回路１７１でのデータ
変換に要する変換時間ＴD が１主走査ライン分の記録に
要する最短時間ＴN より長くなると、速度制御回路１８
のｔの制御手段１８１では、図４（ｂ）に示すように変
換時間ＴD に応じて周期ｔを長くするように決定する。
これにより、静電記録へッド１３の群分割されたマルチ
スタイラス電極針と分割された制御電極を順次選択して
ドライブするタイミングの周期が長く設定されるように
なる。

【００３９】また、周期ｔを長くすると、１ライン記録
時間Ｔの制御手段１８２で１主走査ライン分の記録に要
する時間Ｔを長くなるように決定するので、１／Ｔで速
度を変更する手段１８３により時間Ｔに反比例して制御
される記録紙巻き取りモータ駆動回路１９は記録紙１２
に対する静電記録ヘッド１３での記録速度を遅らせるよ
うになる。

【００４０】従って、このようにすればデータ変換回路
１７１でのデータ変換時間に応じて静電記録ヘッド１３
での記録速度を変化させるとともに、周期ｔを変化させ
るようにできることから、特にデータ量の多い記録速度
の低速時において静電記録へッド１３の群分割されたマ
ルチスタイラス電極針と分割された制御電極を順次選択
してドライブするタイミングの周期を長く設定すること
ができるので、データ量の多小にかかわらず、濃度むら
を少なくできるとともに、ブロック濃度むらも少なくす
ることが可能となり、これにより良質の記録画像を得ら
れることになる。次に、図５は、本発明の他の実施例の
概略構成を示すものである。

【００４１】この場合、濃淡の塗り潰しが多い画像のよ
うに、そのデータ量が多くラスタデータへの変換時間が
長くかかることが事前に分かっているようなものについ
ては、予め記録速度を遅くしておけばよいわけで、これ
には図５に示すように速度制御回路１８に対して速度切
り替えスイッチ２０を設け、このスイッチ２０の操作に
より記録速度を強制的に遅らせるように決定すればよ
い。

【００４２】こうすれば、簡単に図４（ｂ）に示すよう
な周期ｔが得られ、安定した低速で記録が行われ、現像
濃度むら、ブロック濃度をなくした画像が得られるよう
になる。また、多階調の画像を扱う場合、画信号回路１
７のデータ変換回路１７１に疑似多階調変換回路１７１
１を設けるようにすることもできる。なお、図５は、図
２と同一部分には、同符号を付して示している。その
他、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を変更
しない範囲で適宜変形して実施できる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、データ量の多少にかか
わらず、現像濃度むらやブロック濃度むらの少ない良質
の記録画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略構成を示す図。

【図２】実施例の画信号回路の概略構成を示す図。

【図３】実施例の速度制御回路の概略構成を示す図。

【図４】実施例の動作を説明するための図。

【図５】本発明の他の実施例の概略構成を示す図。

【図６】静電記録ヘッドの構成を示す図。

【図７】静電記録ヘッドの制御電極と記録針との関係お
よび配線構造を示す図。

【図８】静電記録ヘッドと記録紙の等価回路を示す図。

【図９】濃度むら発生原理を説明するための図。

【図１０】従来の静電記録方法および記録された画像の
濃度分布を示す図。

【図１１】従来の静電記録方法による記録画像の濃度状
態を示す図。

【図１２】従来の静電記録装置の一例の概略構成を示す
図。

【図１３】従来の静電記録装置の動作を説明するための
図。

【符号の説明】

１１…記録紙ロール、１２…記録紙、１３…静電記録へ
ッド、１４…ゴムローラ、１５…現像器、１６…ヘッド
駆動回路、１７…画信号回路、１７１…データ変換回
路、１７２…メモリ、１８…速度制御回路、１８１…ｔ
の制御手段、１８２…１ライン記録時間Ｔの制御手段、
１８３…１／Ｔで速度を変更する手段、１９…記録紙巻
き取りモータ駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 群分割されたマルチスタイラス電極針お
   よび制御電極から構成される静電記録へッドと、 この静電記録へッドに対し与えられる画信号を静電記録
   のためのデータに変換する手段と、 この手段でのデータ変換に要する時間情報に基づいて前
   記静電記録へッドの群分割されたマルチスタイラス記録
   針および制御電極をドライブするために順次選択する周
   期ｔを決定する手段と、 この手段で決定された周期ｔにより前記静電記録ヘッド
   の１ライン分の記録に要する時間Ｔを制御するとともに
   該時間Ｔに反比例した記録速度で前記静電記録ヘッドに
   記録紙が供給されるように制御する手段とを具備したこ
   とを特徴とする静電記録装置。