JPS6130911B2

JPS6130911B2 -

Info

Publication number: JPS6130911B2
Application number: JP54099215A
Authority: JP
Inventors: Kosei Tagawa
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1979-08-02
Filing date: 1979-08-02
Publication date: 1986-07-16
Also published as: JPS5522797A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、多針電極を利用した静電記録装置に
関するものである。

この種の静電記録装置は、多数の記録電極を配
列した記録ヘツドと背面電極間に記録紙が介挿さ
れ、記録電極と背面電極間にしきい電圧以上の電
圧が印加されて電荷像の記録が行われる。しかし
上記静電記録装置においては電極間の間隙を高精
度で調整する必要があり、安定した電荷像を得る
ことが困難であつた。これに対して記録電圧とし
て誘導電極による誘導波形を重畳させてしきい電
圧を越えるレベルの電圧を形成し、選択された記
録電極に供給する記録方式も開発が試みられてい
る。このように第１の記録電圧に第２の記録電圧
を重畳させる記録方式では、上記従来方式のよう
に背面電極に対する電極間位置調整の制約がなく
なり、且つ記録特性の改善を図ることができる。
このように誘導波形を利用する静電記録装置にお
いて誘導波形を形成するために、記録電極或いは
記録電極に接続されたリード線を一方の電極と
し、該電極と誘導体層を挾んで誘導電極が設けら
れた静電容量が形成される。しかし静電容量は記
録電極或いはリード線のいずれにおいても導体面
積が非常に狭いため、充分な容量が得られている
とはいい難く、記録媒体の種類等によつては容量
不足のために所期の目的を達成し得ない惧れがあ
つた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、
簡単な構成を付加することによつて低抵抗の記録
媒体にも適用できる静電記録装置を提供するもの
である。

第１図に於て、１８は誘電体板或いは誘電体フ
イルムからなる印刷ヘツド基板で、該基板１８の
表面には規則的な一定の間隔に隔てて一列に配置
された記録電極１８_１，１８_２，１８_３………が
設けられている。該記録電極１８ｉは、上記基板
表面に金属層を設け、該金属層を所定のパターン
のマスクを用いてホトエツチングすることにより
針電極状に作製されるが、その他に細い金属線を
一定の間隔に並べて固定した構造のものでも実施
できる。記録電極は平面的に一列に並べられてあ
つてもまたマトリツクス状に立体的に配置されて
もよい。

記録電極１８ｉには入力信号を供給するための
リード線１７ｉが夫々接続されている。リード線
１７ｉは記録電極１８ｉを作製する際にフオトエ
ツチングされた金属層或いは細い金属線で記録電
極１８ｉと基板１８表面で一体的に作製される。
各リード線１７_１，１７_２………には、例えば抵
抗Z₁，Z₂………が接続されている。該抵抗Ziの代
りにリード線１７ｉに接続することができる回路
素子としては、記録電極１８ｉから後述する第１
高圧スイツチング回路を見た場合に特に高周波成
分に対して高いインピーダンスを示すものが適当
であり、インダクタンス等が用いられる。

上記多数の記録電極１８_１，１８_２………は等
しい数の群に分割され（本実施例では５本を単位
として４群に分割）、各記録電極群から夫々１本
ずつを共通接続して導出し、共通接続された各端
子に第１高圧スイツチ回路１５_１，１５_２………
が接続されている。従つて第１高圧スイツチング
回路のいずれか１個が選択されてオンになり電圧
が印加された動作状態になると、上記抵抗を介し
て各群内のいずれか１本の記録電極に電圧が印加
される。

上記多数個並べられ針状の記録電極１８_１，１
８_２………に対して、１４_１，１４_２………は誘
導電極で印刷ヘツド基板１８面に位置するが、上
記記録電極１８ｉ及びリード線１７ｉとは絶縁さ
れた状態にある。即ち基板１８上の記録電極列上
に数ミクロンから数＋ミクロンの介挿された誘電
体層を設け、この誘電体層上に、例えば金属を蒸
着或いはシルクスクリーン印刷して設けられた電
極である。

上記誘導電極１４_１，１４_２………の夫々は、
分割された記録電極群の各群を単位として設けら
れ、その群に属する記録電極１８ｉとの間で静電
的に結合されて等価的の容量を形成している。静
電的結合を密にするため誘導電極１４ｈと記録電
極１８ｉとの間隔は介挿された誘電体層の耐圧が
許す限り小さいほどよく、また誘電体層として誘
電率が高い物質を利用する。例えばポリイミドフ
イルムやポリエチレンテレフタレート等の薄膜を
利用する。

尚、上記誘導電極１４_１，１４_２………の設置
場所は、上記実施例の如く基板先端の記録電極部
であつてもよいがまた記録電極１８_１，１８_２…
……と一体的に設けられたリード線１７_１，１７
_２………上の適当な位置を選んで設けても実施す
ることができる。リード線１７_１，１７_２………
上に設ける場合にも、上記実施例と同様に薄い誘
電体層を介挿し、静電的に密に結合させる。また
静電的結合を良好にするため、各リード線１７
_１，１７_２………の途中にリード線と同じ金属層
でリード線の巾よりわずかに太くなつた面積の広
い領域を設け、この領域に誘電体層を介して誘導
電極を設けて実施することもできる。

上記誘導電極１４_１，１４_２………には夫々第
２高圧スイツチング回路１６_１，１６_２………が
接続されている。該第２高圧スイツチング回路１
６_１，１６_２………は上記第１高圧スイツチング
回路１５_１，１５_２………と共に異なる２つの電
圧レベルを切換えるスイツチング回路で、オン、
オフ動作によつて異なる２つの電圧レベルを各電
極に供給する回路素子で構成することもできる
し、またパルストランス等を使用して低電圧（例
えば５〜6V程度）で入力された信号を記録に必
要な高電圧（例えば300V程度）に昇圧し、低電
圧高電圧のパルス切換えによつてスイツチング
制御する回路で構成することもできる。

２０は上記印刷ヘツド基板の記録電極に対して
記録紙７を介して設けられた他方の電極となる背
面電極でアース電位に保持されている。

次に上記静電記録電極の記録動作について電圧
波形図を用いて説明する。

尚、記録紙７における静電記録は、閾電圧Ｖ_S
（約350〜400V程度）以上の電圧が印加された状
態で行われ、閾電圧Ｖ_S以下の電圧であればたと
え印加されていても記録像は形成されない。閾電
圧Ｖ_Sは正・負極性いずれであつても記録動作は
変らない。このような静電記録特性を利用して以
下のように各印加電圧を選んで動作させる。

まず入力信号に基いて選択された第１高圧スイ
ツチング回路１５ｋが動作して第２図Ａに示すよ
うに０ボルトと−V₁₅ボルトの間で変化するパル
ス波形の出力電圧が得られると、記録電極１８
ｋ，１８ｋ＋５，１８ｋ＋１０，………には
Zk，Zk＋５，Zk＋１０，………を介して電圧が
供給される。記録電極１８ｋに印加される電圧
は、記録電極とアース間及び誘導電極間の静電容
量により高周波成分が取り除かれて積分された波
形Ｂのようになる。ただし立上り、立下りが変化
するだけで波形Ｂの高さは波形Ａと比べてほとん
ど変化していないと考えられ、−V₁₅ボルトが保持
されている。−V₁₅ボルトは静電記録に必要な閾電
圧−Ｖ_Sと｜−V₁₅｜＜｜−Ｖ_S｜の関係になる値
を予め設定されている。

次に第２高圧スイツチング回路１６ｌに動作す
るための入力信号が与えられると、入力信号に基
いてスイツチング動作を開始し、第２図Ｃに示す
ような０ボルトと−V₁₆ボルトで変化するパルス
波形の信号が誘導電極１４ｌに供給される。ただ
し記録動作を確実にするため上記第２高圧スイツ
チング回路１６ｌから得られる出力電圧はパルス
波形Ａに比べて立上り、立下りの速い信号が得ら
るように各入力信号は予め制御されている場合に
ついて説明する。

第２高圧スイツチング回路１６ｌから出力され
た電圧は、誘導電極１４ｌと記録電極及びリード
線との間で静電的に密に結合され、またリード線
には抵抗が接続されているため、静電誘導により
誘導電極１４ｌと対向した記録電極群には微分さ
れたパルス波形Ｃの変化だけをとり出した波形Ｄ
の信号が供給される。波形Ｄの波高値は、波形Ｃ
の立上りによつて変化するが、ほぼＣの波高値に
近い値±V₁₆ボルトが得られる。−V₁₆ボルトにつ
いても閾電圧−Ｖ_Sと｜−V₁₆｜＜｜−Ｖ_S｜とな
る値に予め設定されている。

尚、入力信号が与えられた誘導電極１４ｌに属
する群の記録電極には夫々上記波形Ｄの信号が供
給されることになる。しかしその他の群に属する
記録電極に於ては、抵抗、高圧スイツチング回路
及びリード線とアース間に生じる容量等にフイル
ター回路が形成されるため上記波形Ｄの信号は阻
止される。

上記の如く第１高圧スイツチング回路１５ｋ及
び第２高圧スイツチング回路１６ｌが夫々単独で
動作した状態で記録電極にかかる電圧は−V₁₅ボ
ルト或いは−V₁₆ボルトとなり記録に必要な閾電
圧−Ｖ_Sを越えることできず、たとえ入力信号が
与えられても単独で動作する状態であれば記録は
行われない。

しかし第１高圧スイツチング回路１５ｋ及び第
２高圧スイツチング回路１６ｌが同時に選択され
て入力信号が与えられると、選択された１本の記
録電極１８ｍには波形Ｂと波形Ｄを重畳させて得
られる波形Ｅの電圧が印加される。波形Ｅに於て
記録に必要な動作電圧−Ｖ_Sは、V₁₅，V₁₆＜Ｖ_Sで
あつてV₁₅＋V₁₆＞Ｖ_Sなる関係が得られるように
設定されているため、静電記録動作は閾電圧Ｖ_S
を越えた電圧が印加される点e₁，e₂………に於て
のみ行われる。

記録電極に与えられる印加電圧は、閾電圧以上
であればその印加時間が極めて短かくとも記録動
作は行われる。

上記第１高圧スイツチング回路群１５_１，１５
_２………を記録パターン決定用とし、第２高圧ス
イツチング回路群１６_１，１６_２………を記録電
極群決定用とすれば多数の記録電極列から１本の
記録電極を選択するのに極めて少ない高圧スイツ
チング回路で構成することができる。

第３図は上記動作原理に基いて実際的に静電記
録を行わせる場合の電圧波形図で、第１高圧スイ
ツチング回路１５ｋ及び第２高圧スイツチング回
路１６ｌ波形A₀及び波拡形B₀で示す如く同期さ
せて動作させる。ただし第１高圧スイツチング回
路に入力されたパルス波形は、記録電極には積分
された時間遅れを伴う出力電圧となるため、第２
高圧スイツチング回路に入力するパルス波形はτ
時間だけ遅らせたパルス信号を供給する。（τ：
第２図波Ｂの立上り遅れ時間）第３図に於て波形A₀と波形B₀が重ね合された
波形C₀のC₁部分はτ時間だけ遅らせた場合に記
録電極に印加される電圧変化を示し、C₂部分は
時間遅れを伴わずに同時に立下る電圧を供給した
場合の電圧変化を示している。τ時間遅らせるこ
とによつて記録電極には確実に閾電圧Ｖ_Sを越え
る動作電圧を供給することができる。

尚、第２高圧スイツチング回路から得られるパ
ルス電圧は負極性に限らず、波形D₀の如く正極
性であつても、誘導電圧は波形E₀の如く立下り
立下りが逆になるだけで記録動作は行われる。ま
た波形D₁の如く変化するパルス電圧であつても
動作させることができる。

上記実施例はいずれも誘導電極に単発パルス電
圧を印加して動作させる場合について述べたが、
同一点の記録時間内に複数のパルス電圧、例えば
波形Ｆの如く３発のパルス電圧を供給して実施す
ることもできる。複数パルス電圧や高周波の電圧
信号を印加すると記録電極には波形Ｇで示すよう
な出力電圧変化が得られ、静電記録に寄与する閾
電圧−Ｖ_Sを越える繁度が増して記録像の濃度が
改善される。またこのように複数パルス電圧で動
作させれば前記実施例の如くτの時間遅れを特に
設ける必要はなくなる。

以上本発明によれば、記録電極に記録信号を供
給するリード線の一部に上記リード線の巾より広
い導電部領域を設けて、この導電部領域に対向し
て誘電体薄層を介して誘導電極を設け、この誘導
電極と導電部領域との間に形成される容量を大き
くすることにより、簡単な構成で充分な容量を得
ることができ、記録電極に充分な高さをもつ誘導
波形を確実に重畳させることができ、品質の優れ
た静電画像を安定して形成することができる。ま
た、それぞれの記録電極に静電容量素子を個々に
接続する必要もなく、そのための構成が非常に簡
単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例を示す模型図、第
２図及び第３図は本発明の動作を説明するための
信号波形図である。１４_１，１４_２………；誘導電極、１５_１，１
５_２………；第１高圧スイツチング回路、１６
_１，１６_２………；第２高圧スイツチング回路、
１７_１，１７_２………；リード線、１８_１，１８
_２………；記録電極、１８；印刷ヘツド基板。

Claims

【特許請求の範囲】

１多数の記録電極を設けた記録ヘツドに、静電
記録紙あるいは誘電体フイルム等の記録媒体を対
向させて帯電によつて入力される情報を記録する
静電記録装置において、ヘツド基板面に一定ピツ
チで配列された記録電極と、該記録電極に入力さ
れる情報に応じた記録信号を供給するための記録
信号供給手段と、該記録信号供給手段にて供給さ
れる記録信号を高インピーダンス素子を介して上
記記録電極に導くリード線と、上記記録電極に入
力される情報に応じた記録信号を導くための上記
リード線の途中に上記リード線の巾より広く形成
された導電部領域と、該導電部領域に誘電体薄層
を介して対向被着された誘導電極と、上記記録信
号が供給された記録電極に対応する上記誘導電極
に信号を供給する手段とを備えたことを特徴とす
る静電記録装置。