JPS61254353A - イオン流静電記録式の記録装置 - 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】 技術分野 本発明は、複写機や、情報外□理システムの出力装置と
して使用されるプリンタもしくはプロフタなどの記録装
置に関し、特に潜像形成部材にイオン流を照射して静電
潜像を形成するイオン流静電記録式の記録装置に関する
。

従来技術 イオン流を画素毎に制御して画像の記録を行なう、いわ
ゆるイオンプロジェクション記録方式それ自体は周知で
ある。（例えば、日経エレクトロニクス、１９８２年７
月５日号、第１３９〜１４０頁参照）。

この従来のイオンプロジェクション記録方式は、記録す
べき画像情報に基づいて中間媒体に照射するイオン流を
制御し、これによってその中間媒体に静電潜像を形成し
た後、この静電潜像をトナーを用いて現像器により現像
し、しかる後に記録部材例えば普通紙にそのトナー像を
転写、定着して所望の記録像を得るというものである。

イオン流を制御するイオン流制御ヘッドは、一般にイオ
ン流を画素に対応した小孔を通して記録部材の表面に照
射するように構成されており、そのイオン流を通す小孔
（以下、通孔と称する）の入側と出側に一対の電極を配
置し、この電極間に電圧を印加してイオン流の通過、遮
断を選択的に制御可能とし、その電極間電圧を画像情報
に基づいて制御することによって記録部材に静電潜像を
形成するように構成されている。

ところが、従来の記録装置によれば、通孔を通過して潜
像形成部材に照射されるイオンの密度（電流密度と同等
）が低いため、現像の際トナーを十分に吸引又は反発す
ることができず、ＳＮ比が悪く記録速度を高くすること
ができないという問題があった。

目　　　的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、ＳＮ比の
高い記録を得ることができるイオン流静電記鎌式の記録
装置を提供することを目的とする。

構成 本発明は上記の目的を達成させるため、イオン流発生手
段に印加する電圧と逆極性の電圧をローラ手段に印加す
る電源手段を含むことを特徴としたものである。以下、
本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図に本発明が適用されてなる一実施例の記録装置の
構成図を示す０本実施例は普通紙などに直接静電潜像を
形成すると同時にトナー像に現像するように構成した記
録装置に、本発明を適用したものであり、同図に示すよ
うに、潜像形成部材である記録部材（例えば、普通紙）
１を挟んで、現像部２とイオン流制御部３とが対向配置
された基本構成を有している。現像部２は円柱状の磁石
２０と、この磁石２０の外側に遊嵌された円筒状のロー
ラ２２と、このローラ２２の上部外周面に先端が押接さ
れたドクターブレード２４とを含んで形成されている。

ローラ２２は金属などの円筒外周面に導電性を有するシ
リコーンゴム（例えば、体積抵抗１０５Ω・ｃｍ、３５
１（Ｓ程度）のスリーブが被着されてなり、図示してい
ない手段によって図示矢印Ａの方向に磁石２０の周りを
回転されるようになっている。

一方、イオン流制御部３はイオン流制御へラド３０、イ
オン発生器３２、記録電源３４、バイアス電源３６、コ
ロナ発生器＄３８を含んで形成されている。

イオン流制御へラド３０は、イオン流が通過される通孔
４０をそれぞれ有する一対の電極４２．４４をそれら通
孔の孔軸を一致させかつ絶縁部材４Ｂにより所定の距離
を保持させて形成されている。そしてイオン流制御へラ
ド３０の一対の電極４２および４４は、一方の電極（図
示の場合は４２）が記録部材１に近接して配置されてい
る。

イオン発生器３２はイオン流制御ヘッド３０の通孔４０
の位置に一致させて設けられたコロナワイヤ４８と、イ
オン流制御へラド３０と相まってコロナワイヤ４８を包
囲するごとく設けられたケーシング５０とを有して形成
されている。記録電源３４は画像情報に基づいた２値（
Ｈ、Ｌ）レベルの電圧を出力するようになっており、電
極４４と地気との間に接続されている。この出力電圧の
Ｌレベルは通常零に、Ｈレベルはバイアス電源３６の出
力電圧以上の正電圧に選定されている。バイアス電源３
８は電極４２に正の直流バイアスを付与するものであり
、電極４２と地気とに接続されている。コロナ発生電源
３８はコロナワイヤ４８とケーシング５０（接地レベ）
Ｌ／、）間に接続されており、本実施例では交流高圧電
源が適用されている。

コロナ発生電源３８から発生されるコロナ電源電圧１０
０（第２図）は１位相反転回路２６により位相が反転さ
れ、コロナ電源電圧１００と逆極性のイオン吸引電圧１
０２となってローラ２２に印加される。

コロナ発生電源３８および位相反転回路２６は電源手段
を構成する。

コロナ発生電源３８からコロナワイヤ４８に印加される
コロナ電源電圧１００とイオン吸引電圧１０２の波形の
例を第２図に示す。

コロナ電源電圧１００、イオン吸引電圧１０２は、例え
ばそれぞれ波高値的８．５ＫＶ　、約１゜ＯＫＶの交流
電圧とするのが有利である。

このように構成される実施例の動作を次に説明する。

第１図において、ローラ２２とドクターブレード２４に
よって形成されたトナー溜りに供給される高抵抗−成分
磁性トナー（以下単にトナーと称する）は、ローラ２２
の回転にともなってローラ２２とドクターブレード２４
の接触部を通り抜けるときに、一方の極性（図示例では
正極性）に帯電され、ローラ２２の表面には薄い帯電ト
ナ一層１２が形成される。このトナ一層１２はローラ２
２の回転にともなってイオン流制御ヘッド３０の通孔４
０に近接する記録部１４に搬送される。また、記録部材
１はローラ２２の回転に合わせて図示矢印Ｂの方向に、
図示していない搬送手段によって移送される。

一方イオン発生器３２においてはコロナワイヤ４８とケ
ーシング５０との間でコロナ放電が発生し、正極性と負
極性のイオンがケー°シング５０内に放散される。この
とき、イオン流制御ヘッド３０の電極４２と４４には、
記録電源３４の出力状態り又はＨとに応じて、第３図又
は第４図に示す動作状態図のように電圧が印加される。

つまり、電極４４の電位は電極４２の電位を基準として
、画像情報に基づいて上下に振られることになる。

そして電極４４がＬレベルのときは第３図の一点鎖線５
２のように、通孔４０内には電極４２から電極４４に向
う方向の電界が形成されるため、負極性のイオンのみが
通孔４０を通って記録部材ｌの裏面に照射される。逆に
電極４４がＨレベルのときは、第４図の一点鎖線５４の
ように、通孔４０内に形成される電界の向きは逆方向と
なり、正極性イオンのみが記録部材１の裏面に照射され
る。

このようにして、記録部材ｌの裏面に画像情報に応じた
極性のイオンが照射されると、トナ一層１２の極性と逆
の極性のイオンが照射された領域（画素）の記録部材１
の表面にのみトナ一層１２ａが転写され、記録部材１の
表面には画像情報に応じたトナー像が直接形成される。

ところでローラ２２には常に、コロナワイヤ４８に印加
されるコロナ電源電圧ｌＯＯと逆極性のイオン吸引電圧
１０２が位相反転回路２Ｂを通して印加されているので
、イオン発生器３２においてコロナワイヤ４８とケーシ
ング５０との間でのコロナ放電により発生した正極性と
負極性のイオンは常に、ローラ２２に向って吸引される
クーロン力を受ける。すなわちコロナ放電により正極性
のイオンが発生したときにはローラ２２に負極性のイオ
ン吸引電圧１０２が印加されるので正極性のイオンはロ
ーラ２２に向って吸引されるクーロン力を受け、コロナ
放電により負極性のイオンが発生したときにはローラ２
２に正極性のイオン吸引電圧１０２が印加されるので負
極性のイオンはローラ２２に向って吸引されるクーロン
力を受ける。

このように通孔４０を通過したイオンが効率的に吸引さ
れるクーロン力を受ける。したがって電極４２および電
極４４の制御により通孔４０を通って記録部材１の裏面
に照射されるイオンの密度が高くなり、ＳＮ比の高い静
電潜像が得られ、高速の記録が可能である。

本実施例においてコロナ電源電圧１００を波高値８−５
ＫＶの交流電圧とし、イオン吸引電圧１０２を１、ＯＫ
Ｖの交流電圧とした場合に、通孔４０を通過するイオン
流密度（電流密度）は数十％増加した。

また、本実施例によれば、記録部材１の一方の面に、そ
れに近接して配置されたローラ２２により帯電トナ一層
１２を供給し、他方の面から画像情報に応じて画素ごと
に選択制御されたイオン流を記録部材１に照射し、イオ
ンと帯電トナ一層１２とのクーロン力を利用して直接ト
ナー像を記録部材１上に形成するようにしていることか
ら、従来必要とされた複雑な工程を簡単化することがで
きる。

つまり、従来は記録部材１に画像等を記録するまでに、
一旦中間媒体に静電潜像を形成した後、それを現像して
トナー像を形成し、このトナー像を所望の記録部材ｌに
転写して定着するといった多くの工程を有していた。し
かし本実施例によれば、工程簡単化にともなって装置の
構成が簡素化され、安価、小型で、信頼性が向上される
という効果がある。

なお、上記実施例ではコロナ発生電源３８として正弦波
の交流を用いたものを示したが、矩形波の交流を用いた
ものでもよく、直流を用いたものでもよい、直流を用い
る場合は正又は負のいずれかの極性のイオンのみを発生
させ、イオン流制御ヘッド３０の電極４２および４４に
印加する電圧を制御してそのイオンが通孔４０を通過す
るのを制御すればよく、ローラ２２には位相反転回路２
６を通してコロナ発生電源３８に印加する直流電圧と逆
極性の直流電圧が印加される。

また上記実施例では記録部材ｌの一方の面に、それに近
接して配置され九ローラ２２により帯電トナ一層１２を
供給し、他方の面から画像情報に応じて画素ごとに選択
制御されたイオン流を記録部材１に照射し、イオンと帯
電トナ一層１２とのクーロン力を利用して直接トナー像
を記録部材１上に形成するようにしているが、中間媒体
としての誘電体ベルトにイオン流を照射して静電潜像を
形成した後、それを現像してトナー像を形成し、このト
ナー像を所望の記録部材に転写して定着する場合にも適
用できる。

また、ローラ２２に代えて、電圧を印加する手段（例え
ば平面状の電極）を記録部材１を挟んで通孔４０と対向
して配置し、この電圧印加手段にイオン吸引電圧１０２
を印加して、前記のように記録部材ｌに静電潜像を形成
し、その後の工程で現像を行うようにしてもよい。

さらに上記実施例ではコロナワイヤ４８を１本設けたも
のを示したが、複数本設けたものでもよい。

幼−一釆 本発明によれば、イオン流発生手段に印加する電圧と逆
極性の電圧をローラ手段に印加する電源手段を含むから
、記録部材に照射されるイオン流の密度が高くなり、こ
れによってＳＮ比の高い、高コントラストな画像を得る
ことができ、高速記録が可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるイオン流静電記録式の記録装置の
一実施例の構成図、 第２図は第１図の実施例のコロナ電源電圧とイオン吸引
電圧の電圧波形図、 第３図、第４図は第１図に示す実施例のイオン流制御ヘ
ッド部の動作を説明するための動作状態図である。 部分の符号の説 ｌ・・・・・・記録部材 ２・・・・・・現像部 ３・・・・・・イオン流制御部 ２２・・・・・・ローラ ２８・・・・・・位相反転回路 ３４・・・・・・記録電源 ３Ｂ・・・・・・バイアス電源 ３８・・・・・・コロナ発生電源 ４０・・・・・・通孔 ４２．４４・・・・・・電極 ４８・・・・・・コロナワイヤ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、イオン流を発生するイオン流発生手段と、イオン流
   発生手段から供給されるイオンが通過する通孔に電界を
   形成する電極手段と、 潜像形成部材を挟んで電極手段と対向配置されたローラ
   手段とを有し、 前記電極手段に印加する電圧を制御して前記電界を制御
   することによって、前記通孔におけるイオン流の通過を
   制御し、これによって前記潜像形成部材に前記通孔を通
   過したイオン流を照射するイオン流静電記録式の記録装
   置において、 前記イオン流発生手段に印加する電圧と逆極性の電圧を
   前記ローラ手段に印加する電源手段を含むことを特徴と
   するイオン流静電記録式の記録装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記イ
   オン流発生手段に印加する電圧が交流であり、前記電源
   手段は前記交流と逆位相を有する交流電源であることを
   特徴とするイオン流静電記録式の記録装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置にお
   いて、前記ローラ手段は前記イオン流が照射される位置
   の前記潜像形成部材の他面に、一方極性に帯電されたト
   ナーを保持するものであることを特徴とするイオン流静
   電記録式の記録装置。