JPS6264566A - 静電潜像書込み用ヘツド - Google Patents

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、複写機やプリンタ等に利用される静電記録
装置の静電潜像書込み用ヘッドに係り、特に、イオン流
制御方式を採用した静電潜像書込み用ヘッドの改良に関
する。

［従来の技術］ 従来における静電記録装置は、例えば第５図に示すよう
に、ドラム状に形成されたアルミニウム等の導電性基体
の周囲をポリエヂレンテレフタレート等の誘電体で被覆
し且つ所定方向へ回動する誘電体ドラム１と、この誘電
体ドラム１表面を予め所定電位に帯電する前帯電器２と
、上記誘電体ドラム１表面に所定の静電潜像を書込む書
込みヘッドＨと、誘電体ドラム１に書込まれた静電潜像
をトナー現像して可視像化する現像器３と、誘電体ドラ
ム１上のトナー像を転写紙等の転写媒体４に転写させる
転写器５と、転写工程後において誘電体ドラム１の残留
電荷を除去する除電器６と、転写工程後において誘電体
ドラム１上の残留トナーを除去するクリーナ７とで構成
されている。

この種の静電記録装置において用いられる従来の静電潜
像書込み用ヘッドとしては例えば特開昭５９−１９０８
５４号公報所載のものがある。この書込みヘッドＨは、
第６図及び第７図に示すように、放電ワイヤ１１及びこ
の放電ワイヤ１１を囲むシールド１２からなるイオン発
生器１０を記録体としての誘電体ドラム１に対向させて
配設し、上記シールド１２を左右方向に分割可能な二部
材１２ａ　、１２ｂで構成すると共に、各シールド部材
１２ａ　、１２ｂを相互に離間配置し、上記シールド１
２の上部開口を空気導入路１３としてシールド１２内に
圧縮空気を導入するようにする一方、上記シールド１２
の下部開口をイオン排出路１４とし・てシールド１２内
で発生したイオン流を排出できるようにし、また、上記
シールド１２の下部にはガラスやセラミック等の絶縁基
板１５を絶縁性のスペーサ１６を介して離間配置し、上
記シールド１２下面、絶縁基板１５及びスペーサ１６で
画成された部位に上記イオン排出路１４に対して屈曲し
たイオン流制御通路１７を上記誘電体ドラム１側に向け
て設け、更に、上記絶縁基板１５上にはイオン流制御通
路１７から排出されるイオン流を制御する制御２１Ｉ電
極１８を複数設けると共に、各制御電極１８には画像制
御信号発生器１９からの信号を印加するようにしたもの
である。尚、第６図及び第７図中、放電ワイヤ１１には
高電圧の直流電源２０が接続され、上記シールド１２は
接地されている。

このような書込みヘッド１」によれば、上記放電ワイヤ
１１に高電圧を印加すると、この放電ワイヤ１１周囲か
らイオンが発生し、シールド１２内に送り込まれた圧縮
空気によって上記イオンがイオン排出路１４を通じてイ
オン流制御通路１７へ導かれると共に、イオン流制御通
路１１内で制御電極１８に基づく電界によって上記イオ
ン流が制御され、この制御されたイオン流に基づいて誘
電体ドラム１上に静Ｎ潜像が形成されることになるので
ある。また、上記絶縁基板１５に上記制ｍ＋電極１８を
予め貼着しておけば、シールド１２に対してこの絶縁基
板１５を組付けることによりイオン流制御通路１７に制
ｆｌｌｆｆｌ極１８を簡単に配置することが可能になる
ので、制御電極１８の配設作業性が損われるという虞れ
は全くない。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような静電潜像書込みヘッドにあっ
ては、制御電極１８の配設作業性の観点から上記イオン
排出路１４に対してイオン流制御通路１７を屈曲形成せ
ざるを得ないので、通路の屈曲部分において通過イオン
流が損失し易くなってしまう。このような不具合を解消
するために、従来にあっては、イオン排出路１４からイ
オン流制御通路１７へ向かうイオン流を層流状態のまま
導くように設計したものが既に提供されている。これは
、イオン排出路１４及びイオン流制御通路１１の通路幅
を適宜寸法に設定することにより、イオン流の通過速度
に対してイオン流を層流状態に保つようにしたものであ
る。この場合において、上記イオン流制御通路１７の通
路幅は、解＆度と制ｍＪ電極１８に印加する制御電圧と
の兼合いから比較的小さく設定され、イオン排出路１４
の通路幅は上記イオン流制御通路１７の幅寸法に対応し
て設定されるので、流路抵抗自体が大きくなってしまい
、その分、イオン流の損失を防止する手段としては不充
分であった。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、以上の問題点に着目して為されたものであ
って、記録体へ向かうイオン流の損失をより少なく抑え
られるようにした静電溝＠占込み用ヘッドを提供するも
のである。

即ち、この発明は、記録体に対向させてイオン発生器を
配設し、このイオン発生器には、圧縮空気が導入される
空気導入路を設けると共に発生したイオンを外部に排出
するイオン排出路を設ける一方、このイオン排出路に隣
接した部位にはイオン排出路に対して屈曲し且つ記録体
側に向かうイオン流制御通路を設け、このイオン流制御
通路にはイオン流制御用の制ＷＪ電極を配設し、この制
御電極によって制御されたイオン流で記録体に所定の静
電潜像を形成するようにした静電潜像書込み用ヘッドを
前提とし、イオン排出路の幅をイオン流制御通路の幅よ
り適宜大きく設定したものである。

このような技術的手段において、上記イオン発生器とし
ては、放電ワイヤ及びこれを囲むシールドからなるもの
で、放電ワイヤ近傍でコロナ放電を生じさせるようにし
たものや、二つの電極を接触配置し、両電極間でアーク
放電を生じさけるようにしたもの等適宜設計変更して差
支えない。また、上記イオン発生器には少なくとも空気
導入路とイオン排出路とを設けてイオンを空気流と共に
排出する構造になっていればよいが、イオンの移送効率
を考慮すると、イオン排出路に対向する部位に空気導入
路を設けて圧縮空気を導入し、この空気と共に発生イオ
ンを排出するように設計することが望ましい。更に、上
記イオン排出路とイオン流制御通路との屈曲角度につい
ても、通過イオン流が層流状態を保つことができる範囲
であれば適宜選択して差支えない。更にまた、イオン流
制御通路の幅寸法については、通過イオン流が層流状態
を保つ範囲であれば適宜寸法に設定して差支えないが、
解像度及び制御電極への印加電圧を考慮して設定される
。また、上記イオン排出路の通路幅については、通過イ
オン流を層流状態に保つことができ、しかも、イオン排
出路側に向かうイオン母自体が極端に少なくならない範
囲で、上記イオン流制御通路の幅寸法より大きく設定す
ることが必要であり、好ましくは、１〜７倍程度、より
好ましくは２〜４倍程度に設定することが望ましい。ま
た、上記制御ｉｌＩ電極の構成、配置等についても適宜
設計変更して差支えない。

［作用］ 上述したような技術的手段によれば、イオン排出路の幅
がイオン流制御通路の幅より大きく設定されているので
、イオン排出路の流路抵抗がイオン流制御通路のそれよ
りも小さくなり、その分、通過イオン流の損失が少なく
抑えられる。また、イオン流径は最終的にイオン流制御
通路の幅寸法で決定されるので、仮に、イオン排出路の
幅寸法をイオン流制御通路のそれより大貴り設定したと
しても、イオン流制御通路の幅寸法を最適なものに設定
しておけば、イオン流による潜像の解像度が低下したり
、制御ｉＩＩ電極への印加電圧が不必要に高くなるとい
う事態は生じない。

［実施例］ 以下、添附図面に示す実施例に基づいてこの発明の詳細
な説明する。

◎実施例１ 第１図において、静電潜＠書込み用ヘッドＨの基本的構
成は、従来と同様に、放電ワイヤ１１及びこの放電ワイ
ヤ１１を囲むシールド１２からなるイオン発生器１０を
記録体としての誘電体ドラム１に対向させて配設し、上
記シールド１２の上部にはスリット状の空気導入路１３
を形成すると共に、上記シールド１２の下部にはスリッ
ト状のイオン排出路１４を形成する一方、上記シールド
１２の下方には絶縁基板１５を絶縁性のスペーサ１６を
介して離間配置し、シールド１２と絶縁基板１５との間
に上記イオン排出路１４に対して屈曲したイオン流制御
通路１７を誘電体ドラム１に対向させて設け、更に、上
記絶縁基板１５上には複数の制御電極１８を適宜間隔例
えば８本／ｓで配設すると共に、各制御２Ｉｌ電極１８
には画像制御用の信号器１９からの制御信号を適宜印加
するようになっている。

この実施例において、上記イオン流制御通路１７はイオ
ン排出路１４に対して９０°未渦の角度で屈曲されてお
り、イオン排出路１４の幅寸法Ｂはイオン流制御通路１
７の幅寸法Ａより適宜大きく設定されでいる。

次に、この実施例に係る静電潜＠書込み用ヘッドの性能
を評価する。

今、イオン流速を１×１０〜１　Ｘ　１０’　ｃｍ　／
　ＳｅＣ、イオン流制御通路１７の幅寸法Ａを１００〜
２００μｍとし、イオン排出路１４の幅寸法Ｂを適宜変
更してイオン流量を調べてみると、第２図に示すような
結果が得られた。

第２図に示すグラフによれば、イオン排出路幅Ｂがイオ
ン流制御通路幅へと等しい場合におりる通過イオン流母
を基準流ｍ１とすれば、基本的に、上記イオン排出路幅
Ｂがイオン流制御通路幅Ａに対し１〜７倍程度に設定さ
れているとき通過イオン流吊が上記基準流量１より多く
、上記イオン排出路幅Ｂがイオン流制御通路幅Ａより小
さいとき通過イオン流りが上記基準流量１より少ないこ
とが確認された。

この場合において、上記イオン排出路１４における流路
抵抗はその幅寸法が大きくなるにつれて小さくなるので
、イオン排出路幅Ｂが太き（なるに従ってイオン損失量
が次第に少なくなる筈であるところが、実際に上記イオ
ン排出路幅Ｂを次第に大きくしていくと、イオンＰＥ量
はイオン排出路幅Ｂがイオン流制御通路幅Ａの２〜４倍
程度でピークとなり、イオン排出路幅Ｂがイオン流制御
通路幅Ａの４倍より大きくなるにつれてイオン流ｍは次
第に減少していき、イオン排出路幅Ｂがイオン流υＩｇ
ｏ通路幅Ａの７倍を超えると、イオン流量が上記基準流
過を下回ってしまう。これは、イオン排出路幅Ｂが極端
に大きくなると、イオン排出路１４の流路抵抗によるイ
オン損失量が少な（なるとしても、通過イオン流が乱流
状態に移行し易くなる分イオンの損失２が多くなるほか
、イオン排出路１４に対応した部位にシールド１２壁が
存在しない分、放電ワイヤ１部分からイオン排出路１４
側に向かうイオンｍ自体が低減してしまうことに基因す
るものである。

◎実施例２ 第３図にお番〕る書込みヘッドＨは、実施例１と異なり
、イオン排出路１４に対してイオン流制御通・　路１７
を略９０°に屈曲したものである。

この実施例においても、実施例１と同様な条件で、イオ
ン排出路幅Ｂを適宜変更してイオン流量を調べた結果、
イオン排出路幅Ｂがイオン流制御通路幅Ａより大きい所
定範囲で充分なイオン流量が得られることが判明した。

◎実施例３ 第４図に示す実施例に係るイオン発生器１ｏは、上記各
実施例と異なり、導電性のハウジング２１に空気流通路
２２を設け、この空気流通路２２の上流側にイオン発生
部２３を設ける一方、空気流通路２２の上流側、下流側
を夫々空気導入路１３、イオン排出路１４として機能さ
せるようにしたものである。そして、上記イオン排出路
１４に面した部位にはイオン流υＪｆｌ１通路１７が設
けられると共に、このイオン流制御通路１７には制ｔ！
Ｄｉｍ極１８が配設されている。

この実施例において、上記イオン発生部２３は、交流電
源３１に接続される一方の電極３２を空気流通路２２に
面したハウジング２１内に埋設し、直流Ｎ源３３に接続
される他方の電極３４をハウジング２１外壁に設け、両
Ｍ極３２．３４Ｂでアーク放電を生ぜしめ、上記空気流
通路２２中に正負のイオンを発生させ、この発生イオン
をイオン排出路１４及びイオン流制御通路１７を通じて
誘電体ドラム１側に適宜導き、誘電体ドラム側のバイア
スとの相互関係に基づいて正負いずれかのイオン流で誘
電体ドラム１上に潜像を形成するようにしたものである
。

そして、この実施例においても、上記各実施例と同様な
条件で、イオン排出路幅Ｂを適宜変更してイオン流量を
調べてみた結果、上記各実施例と同様に、イオン排出路
幅Ｂがイオン流制御通路幅へより大きい所定範囲で充分
なイオン流量が得られることが判明した。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明に係る静電潜像書込
み用ヘッドによれば、記録体側へ排出するイオン流通路
の構造を改良し、イオン流の損失量をより少なく抑える
ようにしたので、イオン流による静電潜像の書込み効率
を更に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る静電潜像書込み用ヘッドの実施
例１を示す断面説明図、第２図は実施例１に係る静電潜
像書込み用ヘッドにおいてイオン排出路幅とイオン流量
との関係を示すグラフ図、第３図及び第４図はこの発明
に係る静電潜像書込み用ヘッドの実施例２及び実施例３
を示ず断面説明図、第５図は静電記録装置の概略を示す
斜視説明図、第６図は従来におけるｒｉｐ電潜像書込み
用ヘッドの一例を示す断面説明図、第７図は第６図に示
す制御電極の配設構造例を示す説明図である。 ［符号の説明］ （Ｈ）・・・書込みヘッド （１）・・・誘電体ドラム（記録体） （１０）・・・イオン発生器 （１１）・・・放電ワイヤ （１２）・・・シールド （１３）・・・空気導入路 （１４）・・・イオン排出路 （１５）・・・絶縁基板 （１７）・・・イオン流制御通路 （１８）・・・制御電橋 （２３）・・・イオン発生部 特許出願人　　　富士ゼロックス株式会社代　理　人　
　　　中村　智廣（外２名）第２図 Ｕ　”　３４５５７　８Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録体に対向させてイオン発生器を配設し、このイ
   オン発生器には、圧縮空気が導入される空気導入路を設
   けると共に発生したイオンを外部に排出するイオン排出
   路を設ける一方、このイオン排出路に隣接した部位には
   イオン排出路に対して屈曲し且つ記録体側に向かうイオ
   ン流制御通路を設け、このイオン流制御通路にはイオン
   流制御用の制御電極を配設し、この制御電極によって制
   御されたイオン流で記録体に所定の静電潜像を形成する
   ようにした静電潜像書込み用ヘッドにおいて、イオン排
   出路の幅がイオン流制御通路の幅より適宜大きく設定さ
   れていることを特徴とする静電潜像書込み用ヘッド。 ２）イオン排出路の幅がイオン流制御通路の幅の２乃至
   ４倍に設定されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の静電潜像書込み用ヘッド。