JPS63153162A - 静電記録ヘツド - 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】 交亙皇１ 零発呪は静電記録などを行うために用いる静電記録ヘッ
ドに関する。

ｉ１韮」 誘電体を挟む第１の電極と第２の電極との間に交互電圧
を印加し、これにより第２の電極の端面と誘電体との接
合部分に正・負イオンを発生させる放電原理を利用した
静電記録ヘッドは公知である。例えば、特開昭５４−７
８１３４号公報には、所定の方向に延びる複数の第１電
極と、第１の方向と異なる方向に延びて該第１電極とと
もにマトリックスを構成する第２電極と、該第２電極に
対し、前記第１電極とは反対側に設けられ前記マトリッ
クスに対応した開口を有する第３電極と、第１電極と第
２電極との間の第１誘電体と、第２電極と第３電極との
間に設けられ、マトリックスに対応した複数の開口を有
する第２誘電体とを有し、第１電極を時分割的に選択し
、選択された第１Ｎ、極と第２電極間に交互電圧を印加
し、前記第２電極と第１誘電体の表面との間の放電によ
ってイオンを発生させ、このイオンを前記第２ＴＬ極と
前記第３電極の間の電位差によって第３電極の開口から
引出し、該イオンによって記録部材表面にデジタル電荷
パターンを形成する静電記録ヘッドが開示されている。

これらにおける放電機構においては、誘電体を介して電
圧が印加されるため、大電流が流れることがないので、
電極の損傷が比較的軽いという利点があるが、第２電極
については、これが露出しているため、この部分で発生
する高エネルギーの電子および正・負イオンの影響で第
２電極が酸化、腐食あるいは消耗して放電が不安定にな
る欠点があり、その結果均一なイオンの抽出ができず、
画質を損ねることになる。

ｌ豆旦１よ したがって、本発明は電極の消耗、腐食あるいは酸化の
問題を解決し、安定かつ均一なイオンの抽出を行なうこ
とのできる静電記録ヘッドを提供することを目的とする
。

発」Ｌの」Ｌ果 本発明によれば、被記録面にほぼ平行な面内で第１の方
向に実質的に平行に延び、第１誘電体によって被覆され
た第１および第２の電極で構成された複数の電極対と、
第１の方向と異なる方向に延びて該電極対とともにマト
リックスを構成する複数の第３電極と、該電極対と第３
電極との間の第１誘電体と、該第３電極の前記電極対と
は反対側に設けられ前記マトリックスに対応した開口を
有する第４電極と、該第４電極と前記第３電極との間の
第３誘電体とを有し、前記第１、第２電極間に交互電圧
を印加してこれら電極間にそれぞれを被覆する誘電体お
よび空気領域を介して延びる電界を形成させ、その空気
領域にイオンを発生させ、該イオンを被記録面に選択的
に与えて静電記録を行う静電記録ヘッドが提供されるの
で、空気領域に放電を発生させるとともに、前記誘電体
の放電発生面に対向して第３の電極を設け、第３の電極
と被除帯電体間にバイアス電圧を印加する事によって放
電イオンが抽出されるので電極の消耗、腐食あるいは酸
化の問題を解決する事かできる。

実施例 第１図に示すように本発明の静電記録ヘッドは言ス電体
３に埋設された第１、第２の電極１．２を有し、これら
は図面と直角方向に延在する。第１、第２電極は互いに
平行に設置され、後述の被記録面７とほぼ平行な平面内
にある。記録体は曲面を形成する場合もあるが、そのと
きは記録部の接面とほぼ平行な面内に配設される。これ
ら電極は誘電体３に埋設されることによってパー材料で
被覆されている。第１、第２電極は電極対を構成し、第
２図に示すように、複数の電極対が複数、平行に配列さ
れる。

該電極対の下方には第２誘電体１７を挟んで第３電極１
４が設けられる。第２誘電体１７は、前記電極対の延在
方向と直角よりもやや傾斜した方向に延びる複数の開口
を有し、第３電極１４は該開口に整列したフィンガー状
である。第３電極１４は電極対とほぼ直角方向に配列さ
れているので、それらによってマトリックスが形成され
る。

第３電極のさらに下方には、第３誘電体１６を挟んで、
さらに第４電極が設けられる。第４電極は前記マトリッ
クスの交点に対応する部分に円状の開口を有する。

第１電極１、第２電極２及び第３電極１４の材料は同一
でも異なっていてもよく、ニッケル、ステンレス鋼、金
、クロム、チタン、およびニッケルメッキされた鋼など
が使用可能である。さらに本発明においては第１電極１
および第２電極２は誘電体で被覆されているので、銅あ
るいはアルミニウムを用いることも可能である。

第１誘電体３、第２誘電体４、及び第３誘電体１７の材
料としては、セラミック、マイカ、ガラスなどの無機材
料あるいはポリイミド、テフロン、ポリエステル、ポリ
アミドなどの有機高分子材料があるが、無機材料が誘電
体の寿命の点て好ましい。

図示のごとく、第１電極１と第２電極２とは近接して配
置され、該近接位置において第１電極と第２電極との間
には誘電体が存在する。

第１電極と第２電極間距離は約５μｍ〜２００μｍであ
り小さい程印加電圧９は低くなる。又第１電極１を被覆
する誘電体３の厚み３は５μｍ〜１００μｍ好ましくは
１０〜３０μｍであり、第２電極２を被覆する誘電体４
の厚みは５μｍ〜１００μｍ程度である。

一方、第３電極１４を保持する第３誘電体１７の厚みは
約１０μｍ〜２００μｍである。

記録ヘッドに対向して被記録部材６が第１図に示すごと
く配置され、この被記録材６は絶縁層７と接地された導
電層８とを有する。放電装置と被記録材６とは相対的に
（第１図の左右方向）移動し順次記録が行われる。

第１電極１と第２電極２との間には交互電圧電源９によ
って交互電圧が印加される。ここで交互電圧とは正弦波
に限られず矩形波、パルス波、三角波などでもよい。

作動においては、交互電圧電源９により、選択された電
極対の第１電極１と第２電極２との間に交互電圧が印加
されると、これらの電極が近接する部分の両電極間に存
在する誘電体の表面近傍で沿面放電が発生する。すなわ
ち、交互電圧の印加によってこれら電極間にそれぞれを
被覆する誘電体３、空気領域５および誘電体４を介して
延びる電界が形成され、その空気領域５に放電が発生す
る。

一方選択された第３電極１４と被記録材６の背面電極た
る導電層８との間にはバイアス電源１０によって直流バ
イアス電圧が印加されているので、この電圧によって形
成される電界によって放電により発生した正負イオンの
うちの一方の極性のイオンが被記録部材６側に移動する
。移動するイオンの極性は上記バイアス電圧の極性によ
って決定される。これによって、被記録部材６の絶縁層
７表面がその極性に帯電され、トッド静像が形成される
。

第４電極１４には常時バイアス電圧が直流電源１８によ
り印加されそいる。第４電極へのバイアス電圧はその絶
対値がバイアス電源１０による電圧の絶対値よりも小さ
い。この第４電極１５によってイオン流の制御が確実と
なる。

第４電極１５の電位に対して第３電極１４の電位が絶対
値で高いか低いかによって、特定極性（本実施例では負
）のイオン流の抽出を行なう。

この記録ヘッドに対向して、即ち第４電極１５に対向し
て円筒状の静電記録媒体６が設置される。

作動においては外部からコンピュータあるいは画像読取
装置の出力として画像信号が印加されるとそれにしたが
って記録すべき点に当るマトリックスの交点を形成する
第１電極１および第２電極２の間に交互電圧９が印加さ
れ、同時に第３電極１４にパルス状のバイアス電圧が電
源１０により与えられる。ここで、マルチプレクサ−６
１，６２は、前記交互電圧、及びバイアス電圧を切換え
る手段として作動する。上述のごとく第４電極１５には
常時バイアス電圧が直流電源１１により印加されている
。

さきに説明した原理によって発生した正・負イオンは第
４電極１５によって制御される。すなわち、第４電極１
５には本実施例においては、負の直流電圧が印加されて
いるので、上記発生の正・負イオンのうち負のイオンの
みが開口を通過して静電記録材６に到達し、正のイオン
１８は確実に通過が阻止される。さらに、上述のごとく
第３電極１４に印加するバイアス電圧は第４電極１５と
同極性であり、かつ絶対値で、第４電極１５への印加電
圧よりも大きいので、負イオン流を加速できる。したが
って、一旦形成された静電像が逆極性のイオンによって
除電消去される可能性を防止することができる。

第４図は本発明による静電記録ヘットを用いた画像形成
装置を示す。

該装置は記録材たる固体誘電体ドラム（以下単にドラム
という）３０を有し、該ドラム３０の回りに静電記録ヘ
ッド３１、現像装置３２、転写装！３３、クリーニング
装置３４、ＡＣ除電装置３５が設けられている。ドラム
３０は除電器３５により約Ｏｖの電位まで除電される。

ついで、除電されたドラム面上に静電記録ヘッド３１に
よっ゛Ｃ画像形成される。この実施例においては、静電
像は負極性の電荷ドツトを画素としてその集合からなる
デジタル電荷パターンである。静電潜像はついで正極性
の１成分絶縁性トナーを有する現像器によって順次現像
される。現像方法としては、特公昭５８−３２３７５の
ものを用いることができる。

ここで、現像器３２の現像スリーブ３６とドラム３０表
面との間隔は約３００μｍであり、またスリーブ３６に
は不図示の電源にてバイアス電圧が印加されている。そ
のバイアス電圧は例えば、交流分として２〜３　ＫＨｚ
、ピーク・ピーク電圧で１０００〜１５００Ｖで、これ
に、直流分として−１０〜−５０Ｖを重畳したものであ
る。他の現像方法としては、特開昭５６−１１６０６０
を使用することができる。この方法はドラムと現像スリ
ーブ間にグリッドを設け、グリッド現像スリーブ間に交
番電界を印加することにより生じたトナーのパウダーク
ラウドがドラム上の潜像による電界でドラムに吸着する
ものであるが、この場合にもトナーのパウダークラウド
ハメッシュに到達しない程度のものである。パウダーク
ラウドを形成する方法としては、超音波によってもよい
。さらに周知の２成分現像方法も適用可能である。

ついで、ドラム３０上のトナー画像（現像画像）は転写
帯電器３３により、不図示の給紙部から該帯電器３３と
ドラム３０との間に給送された転写材上に転写される。

転写後のドラム３０表面はブレードクリーナー３４によ
って転写残りのトナー除去作用を受で、クリーニングさ
れたのちＡＣ除電器３５で除電され、繰返し画像形成に
備える。一方トナー画像の転写を受けた転写材は、定着
器３７によって、画像定着され、ハードコピーとして機
外に排出される。

圧力ローラによって転写と同時に定着を受けた場合は、
転写！電器はドラムに圧接する圧力ローラに置代る。

及ｓｌ　ａど弧Σ 以上説明のごとく本発明によれば、第１電極および第２
電極が被覆され露出されていないので、電極の消耗、腐
食あるいは酸化を防止することができ、安定かつ均一な
イオンの抽出を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による静電気録ヘッドの横断面
図である。 第２図は第１図の実施例による静電気録ヘッドの斜視図
である。 第３図は同実施例の静電気録ヘッドの平面図である。 第４図は本発明による静電記録ヘッドを使用した画像形
成装置の断面図である。 符号の説明 １：第１電極 ２：第２電極 １４：第３電極 １５：第４電極 １６：第１誘電体 １７：第２誘電体 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被記録面にほぼ平行な面内で第１の方向に実質的に平行
   に延び、第１誘電体によって被覆された第１および第２
   の電極で構成された複数の電極対と、第１の方向と異な
   る方向に延びて該電極対とともにマトリックスを構成す
   る複数の第３電極と、該電極対と第３電極との間の第１
   誘電体と、該第３電極の前記電極対とは反対側に設けら
   れ前記マトリックスに対応した開口を有する第４電極と
   、該第４電極と前記第３電極との間の第３誘電体とを有
   し、前記第１、第２電極間に交互電圧を印加してこれら
   電極間にそれぞれを被覆する誘電体および空気領域を介
   して延びる電界を形成させ、その空気領域にイオンを発
   生させ、該イオンを被記録面に選択的に与えて静電記録
   を行う静電記録ヘッド。