JPH09109442A - イオン流記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電電極対の間で放電を行わせてイオンを発
生し、このイオンを印字ヘッドのスリットを通して電荷
受像媒体に照射して所望の画像を作成するイオン流記録
装置において、スリットの配置精度をラフにする。 【構成】 放電電極対を少なくとも２つ設け、これらを
その生成したイオンの流動方向に平行に対向配置し、さ
らにこれらの放電電極対の間にスリットを配置するよう
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はイオン発生部により生
成したイオンに所定の電界を付与してイオン流を生成
し、該イオン流を画像信号に応じて受像媒体上に照射し
て電荷像を形成するイオン流記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のイオン流記録装置は、一般にイ
オン発生部と、発生されたイオンに所定の電界を付与し
てイオン流を生成する対向電極部と、この対向電極部に
近接して配置された誘電層を有した受像媒体と、上記対
向電極部（受像媒体）に向かうイオン流を画像信号に応
じて所定の電界を付与して（加速）通過させたり閉じた
りするイオン流制御部と、上記受像媒体を所定速度で移
送する移送手段とを有している。

【０００３】イオン発生部は２つの放電電極間で空気を
介して放電させてイオンを発生する。このようにイオン
発生部を構成することで、一般に正イオンと負イオンと
を発生させることができる。対向電極は直流電源または
交流電源に接続されており、イオン発生部との間に所定
の電界を付与することで受像媒体に向かうイオン流を生
成する。イオン流制御部は、画像信号に応じて、このイ
オン流に順方向の電界を付与または付与せずに当該イオ
ン流を通過させたり、あるいは逆方向の電界を付与して
イオン流の通過を妨げたりする。すなわち、このイオン
流制御部は画像信号の黒画素に応じて必要なイオン流を
通過させ、白画素に応じて閉じる制御を行う。移送手段
により移送される受像媒体は対向電極に近接して配置さ
れている。したがって、イオン流制御部を通過したイオ
ンが受像媒体に付着（帯電）し、電荷像が形成される。
なお、この電荷像はこれと逆の電荷を持つトナーにより
現像される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のイ
オン流記録装置では、一般にイオン発生部は、図５に示
される構成を有していた。すなわち、このイオン発生部
は必要な記録幅を確保するため主走査方向（図面に垂直
な方向）に延びる４個の絶縁板１１により細長い方形筒
状のイオン室を有している。上方の絶縁板１１内面側に
は誘電体１４により覆われた一対の放電電極１２が形成
されている。また、下方の絶縁板１１にはその中央にイ
オンの出口となるスリット１９が設けられている。さら
に、この下方の絶縁板１１の内面側にはスリット１９を
挟んで直流電位Ｖ１が付与される共通電極１５が、外面
側には同じくスリット１９を挟んでスイッチ１８により
直流電位Ｖ１とＶ２が画像信号に応じて切換付与される
制御電極１７が形成されている。

【０００５】共通電極１５は主走査方向ほぼ全域に渡っ
て延びる１対の導体金属からなっている。これら各導体
金属がスリット１９を挟んで対向配置されている。いず
れの導体金属にも直流電位Ｖ１が付与されている。制御
電極１７はスリット１９を挟んで一対の短冊状電極が互
いにその短辺部を対向するよう設置され、この短冊状電
極対が主走査方向に複数配置された構成を有している。
一対の短冊状電極が一つの画素を定義する。一つの短冊
状電極対に直流電位Ｖ１をスイッチ１８により付与する
と、当該制御電極対と共通電極１５とは同電位となる。
したがって、スリット１９の下方にイオン流を形成する
ための対向電極を設けることにより必要なイオン流をス
リット１９から取り出すことができる。また、この制御
電極対に直流電位Ｖ２を付与するとこの制御電極対と共
通電極１５との間に所定の電界が生じる。したがって、
先の対向電極が形成する電界と逆方向の電界をこれらの
制御電極対と共通電極１５との間に形成することで、必
要なイオン流をこのイオン制御部で阻止することができ
る。

【０００６】ところで、このような従来のイオン発生部
は、図５に示すように、共通電極１５と制御電極１７か
らなるイオン制御部と平行に配置された放電電極１２を
有していた。すなわち、受像媒体への電荷像の形成を行
うイオン流の方向と直角の位置に設けられていた。放電
電極１２は交流電源に接続され放電する。この放電の向
きは図５の場合水平方向となる。一般に、放電は、２つ
の放電電極１２の互いに近接する頂部で行われる。この
ため、イオンは図５中符号ａ、ｂ間でより多く発生す
る。すなわち、生成されたイオンはａ、ｂで示す放電電
極間ｃの部分に集中して存在することになる。スリット
１９は画像を精密に描くため１００μｍ以下にする必要
がある。また、放電電極１２についても効率的な放電を
行わせるため同じく１００μｍ程度にする必要がある。
したがって、この従来の装置では、上方の絶縁板１１に
形成される放電電極１２の配置間隔と下方の絶縁板１１
に形成されるスリット１９の位置をその上下方向におい
て一致させる必要があった。しかしながら、これら両者
の上下位置を精度良く一致させて製造することは困難で
あった。この発明は、この点を改善するために成された
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、この発明で
は、イオン流の向きと平行に配列された放電電極対を少
なくとも２組設け、これらの各放電電極対を上記スリッ
トを挟んで対向配置した。

【０００８】

【作用】放電電極対をイオン流の方向と一致させて構成
し、この放電電極対を少なくとも２組用意し、スリット
を挟んで対向配置するようにしたので、イオン室の幅す
なわち放電電極対の対向間隔を適当な大きさとすること
で、これらによって生成されたイオンをイオン室中央部
に均等に存在させることができる。したがって、スリッ
トはこれらの放電電極対のほぼ中央に設ければ良い。

【０００９】

【実施例】以下、本発明をその実施例図にしたがい説明
する。まず、図１を参照して本発明に関わるイオン流記
録装置について説明する。図１において、１０は印字ヘ
ッド、１１は絶縁板、１２は一対の放電電極であり、１
２１は右放電電極対、１２２は左放電電極対、１３は交
流電源、１４は誘電体、１５は共通電極、１６は直流電
源、１７は制御電極、１８は切換スイッチ、１９はスリ
ット、２０は電荷受像媒体、２１は交流電源、２２は対
向電極、３１は制御手段、３２は受像媒体２０の移送手
段である。

【００１０】印字ヘッド１０はその周囲を図面と垂直な
主走査方向に延びた上下左右の絶縁板１１により覆われ
たイオン室を有している。左右絶縁板１１のそれぞれに
はその内面側に左放電電極対１２２及び右放電電極対１
２１が設けられている。これらの各放電電極対１２１、
１２２は、誘電体１４に覆われている。そして、これら
の各放電電極対１２１、１２２のうち符号１が付された
上方の各放電電極と符号２が付された下方の各放電電極
とがそれぞれ共通の交流電源１３の出力端子に接続され
ている。すなわち、左右の各放電電極対には同時に同一
の電位差が印加されるよう構成されている。なお、これ
らの放電電極対及び誘電体は、絶縁基板状に厚膜印刷法
により印刷形成することができる。

【００１１】下方の絶縁板１１にはイオン室で生成され
たイオンを通過させるためのスリット１９が設けられて
いる。また、この下方の絶縁板１１の内面側には共通電
極１５が、外面側には制御電極１７がそれぞれ設けられ
ている。共通電極１５は図面と垂直な方向すなわち主走
査方向に細長い形状を有した２つの金属板（導電材料を
厚膜印刷法により形成してもよい。）がそれぞれスリッ
ト１９を挟んで対向するよう設けられている。この金属
板からなる共通電極には直流電源１６により電圧Ｖ１が
印加されている。

【００１２】制御電極１７はスリット１９を挟んで対向
するとともに印字に関わる画素に対応して配置される細
長い短冊状の電極を有している。そして、これらの細長
い短冊状の電極がスリット１９を挟んで主走査方向に複
数配列されて必要な印字幅を確保することができるよう
構成されている。これらのそれぞれの電極対は、おのお
の切換スイッチ１８を介して異なる２つの直流電圧Ｖ
１、Ｖ２に選択的に接続可能に構成されている。なお、
この制御電極についても絶縁基板の背面に導電材料を用
いて厚膜印刷法により印刷形成することが望ましい。

【００１３】電荷受像媒体２０は表面に誘電体層が形成
されている。印字ヘッド１０のスリット１９の下方に
は、この電荷受像媒体２０を挟んで交流電源２１に接続
された対向電極２２が設けられている。この対向電極２
２には交流電源２１の交流電圧Ｖ３が印加されている。

【００１４】制御手段３１は、印字ヘッド１０の交流電
源１３のオンオフ、切換スイッチ１８の制御及び電荷受
像媒体２０の移送制御を行う。移送手段３２は制御手段
３１の指令に基づき一定の速度で図示しない媒体移送モ
ータを駆動し、電荷受像媒体２０を一定速度で移送する
構成を有している。また、この移送手段３２は、上記媒
体移送モータの回転角度を検出するエンコーダを有して
おり、電荷受像媒体２０が単位移送量移送される毎に、
制御手段３１に対して信号を出力する構成を有してい
る。

【００１５】今、制御手段３１の指令により交流電源１
３がオン状態にあるとする。印字ヘッド１０の符号１が
付された上方の２つの放電電極と符号２が付された下方
の２つの放電電極には、図３に示すように、それぞれ正
負に変動する交流電圧が同期して順次印加される。すな
わち、上方の２つの放電電極に正の電圧が付与された時
には下方の２つの放電電極に負の電圧が付与され、また
これと逆の場合には上方の２つの放電電極に負の電圧、
下方の２つの放電電極に正の電圧がそれぞれ付与され
る。したがって、印字ヘッド１０の左右絶縁板１１にそ
れぞれ形成された放電電極対１２１、１２２ではそれぞ
れ上下方向に互いの放電方向を同一とした放電が繰り返
し行われる状態となる。

【００１６】以上のような放電動作によりイオン室内に
正負イオンが生成される。この正負イオンはその左右の
放電電極対が上下方向に配置されているので、発生した
イオンは左右から中央部分に供給され、この中央部分を
見れば均等なイオン分布となっている。

【００１７】このような状態で、今、交流電源２１に接
続された対向電極２２に正負に変動する交流電圧±Ｖ３
が印加されたとする。この時の共通電極１５の電位Ｖ１
と対向電極２２の電位±Ｖ３の関係を、−Ｖ３＜＜Ｖ１
＜＜＋Ｖ３とする。対向電極２２に＋Ｖ３が印加された
時には主としてイオン室内の負イオンが、また−Ｖ３が
印加された時には主として正イオンが、印字ヘッド１０
のスリット１９から飛び出す。

【００１８】今、この記録装置がその電荷受像媒体２０
上に負電荷（負イオン）により電荷像を形成するものと
する。この場合には、受像媒体２０上に電荷像を形成す
るため、黒画素とする部分では負イオンの飛び出し量を
多くし、白画素とする部分では正負各イオンの飛び出し
量を等量とすればよい。

【００１９】制御手段３１を介して切換スイッチ１８を
動作させて白画素に対応する制御電極対を電位Ｖ１に接
続したとする。この時には、この制御電極１７と共通電
極１５とは同電位となり正負各イオンに対して何ら影響
しない。対向電極２２は正負電圧が高速（数十ＫＨｚ）
で変動する交流電源に接続されているので、制御電極１
７を切換スイッチ１８によりＶ１（直流電源）に接続す
ることで、正イオン及び負イオンとも等量とすることが
でき受像媒体２０上には何の電荷像も形成されない。

【００２０】切換スイッチ１８が制御手段によりＶ１よ
り高い電位のＶ２（直流電源）に接続されると、共通電
極１５と制御電極１７との間に電位勾配が生じて負イオ
ンをより多く飛び出させることができる。したがって、
黒画素に対応した制御電極１７を電位Ｖ２に接続するこ
とにより受像媒体２０上に所望の電荷像を形成すること
ができる。

【００２１】図２は、このイオン流記録装置の左右放電
電極対１２１、１２２の放電タイミングを示したタイミ
ングチャートである。上段の単位移送パルスは、図１の
移送手段３２の電荷受像媒体２０の単位量の移送毎に出
力されるものである。この単位移送パルスの出力に呼応
して左右放電電極対１２１、１２２を動作させる。そし
て、これら放電器の放電が安定した段階で制御電極１７
を画像信号に応じて制御する。この実施例装置では、画
像の濃淡情報に応じて制御電極１７の作用時間を異なら
せている。

【００２２】このように、放電器を記録のタイミングに
応じて動作させることで放電器の総合的な動作時間を低
下させることができ、その寿命を長くすることができる
とともにオゾンの発生量を少なくすることができる。

【００２３】以上の実施例においては、左右放電電極対
の放電を同時に同一方向として行うよう構成したが、図
４に示すように、これと逆の放電動作を行わせるように
してもよい。すなわち、図４に示すように、左放電電極
対１２２の上方の電極（図１符号１が付された左上方電
極）に正の電圧、下方の電極（図１符号２が付された左
下方電極）に負の電圧が印加されたときには、右放電電
極対１２１の上方電極に負の電圧、その下方電極に正の
電圧を付与し、逆の場合にはそれぞれ逆の電圧を印加す
るようにしてもよい。図１の放電動作と同様に生成され
たイオンは左右から中央に供給され、中央付近において
ほぼ均一になる。

【００２４】

【発明の効果】以上、この発明では放電電極対をその生
成したイオンの流動方向に平行となるように形成し、こ
れら放電電極対を少なくとも２つ設けて対向配置して生
成したイオンがその中央において均等な分布となるよう
構成したので、イオン流として取り出すスリットはこれ
ら対向配置された放電電極対の中央付近に設ければよく
従来の方法に比べてその設置位置の精度をラフにするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかわる記録装置の印字ヘッ
ドの構成説明図である。

【図２】図２は、図１の印字ヘッドの動作を示すタイミ
ング図である。

【図３】図３は、図１の印字ヘッドの放電動作を示す説
明図である。

【図４】図４は、図１の印字ヘッドの他の放電動作を示
す説明図である。

【図５】図５は、従来の印字ヘッドの構成説明図であ
る。

【符号の説明】

１０：印字ヘッド ２０：電荷受像媒体 ３０：制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極間で放電させることによりイオンを発
   生するイオン発生部と、このイオン発生部で生成された
   イオンに対し必要に応じて電界を付与して該イオンを通
   過させたり阻止するイオン流制御部と、該イオン流制御
   部を通過したイオンに電界を付与してイオン流を発生す
   るイオン流発生手段と、このイオン流発生手段で発生し
   たイオン流を受像媒体に照射して所望の電荷像を形成す
   るイオン流記録装置において、 上記イオン発生部は上記イオン流の向きと平行に配列さ
   れた放電電極対を少なくとも２組有し、上記イオン流制
   御部を挟んで上記それぞれの放電電極対を対向配置した
   ものであることを特徴とするイオン流記録装置。