(57)【要約】【課題】絶縁層を介して対峙する放電電極と発熱用電極との間に生じる電界の強度を微弱化させることによって、絶縁層の絶縁破壊を防止し得る画像形成方法及び画像形成装置を提供する。【解決手段】絶縁層１５の表面側に配設された放電電極５ａと、前記絶縁層１５の裏面側に配設された加熱手段１３とを備えたイオン発生装置１の、その放電電極５ａを接地する一方、静電潜像方式の記録媒体２０の裏面側に配設されて、前記イオン発生装置１の放電電極５ａに対向配置される対向電極２１に放電制御電圧Ｅを印加するようにした。これにより、絶縁層１５を介して対峙する放電電極５ａと加熱手段１３を構成する発熱用電極３との間には、該加熱手段１３に印加される低電圧の電圧によって極めて微弱な電界が生じるだけであるため、絶縁層１５の絶縁破壊を防止することができる。【選択図】図３
2009128631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱放電型のイオン発生装置の放電電極と、静電潜像方式の記録媒体の裏面側で前記放電電極に対向する対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成し、前記放電電極の各被加熱部位を選択的に加熱して前記対向電極との間で放電を発生させ、この放電により生成されるイオンを前記電界によって前記記録媒体の記録面に移動させることにより、静電潜像を構成する電荷を付与して画像の形成を行う画像形成方法において、
前記放電電極を接地し、かつ前記対向電極に放電制御電圧を印加することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
絶縁層の表面側に配設された放電電極と、前記絶縁層の裏面側に配設された加熱手段とを備えた加熱放電型のイオン発生装置と、
静電潜像方式の記録媒体の裏面側に配設されて、前記イオン発生装置の放電電極に対向配置される対向電極とを備えてなり、
前記放電電極と前記対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成し、前記加熱手段により前記放電電極の各被加熱部位を選択的に加熱して前記対向電極との間で放電を発生させ、この放電により生成されるイオンを前記電界によって前記記録媒体の記録面に移動させることにより、静電潜像を構成する電荷を付与して画像の形成を行う画像形成装置において、
前記放電電極を接地し、かつ前記対向電極に放電制御電圧を印加するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱放電型のイオン発生装置を用いた画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電電極に所定の放電制御電圧（印加しただけでは放電が起こらないが、放電電極を加熱することにより放電が起こる電圧域の電圧）を印加した状態で、放電電極の各被加熱部位への加熱の有無を制御することにより、放電によるイオンの発生制御を行う加熱放電型のイオン発生装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる加熱放電型のイオン発生装置は、放電電極に印加する電圧の制御が不要であり、発熱素子による放電電極の加熱制御に使用する５Ｖ駆動のような低耐電圧対応のドライバＩＣでイオンの発生を制御することができるため、低価格化及び小型化し得る利点がある。
【０００３】
このような加熱放電型のイオン発生装置ａにあっては、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、誘電体ｂの表面側に放電電極ｃが配設され、誘電体ｂの裏面側に誘導電極ｄが配設されるとともに、該誘電体ｂの裏面側に絶縁体ｅを介して放電電極ｃの各被加熱部位ｆに対応させて発熱素子ｇが夫々配設されており、さらに各発熱素子ｇには共通電極ｈと個別電極ｊとが接続されている。そして、前記放電電極ｃには、2.0〜2.5ｋＶ程度の高電圧の交流電圧に直流バイアス電圧を重畳して生成される放電制御電圧（印加しただけでは放電が起こらないが、放電電極を加熱することにより放電が起こる電圧域の電圧）を印加し、前記共通電極ｈには２４Ｖ程度の低電圧の直流電圧を印加した状態で、各個別電極ｊを画像データに従って共通電極ｈと導通させ、放電電極ｃの各被加熱部位ｆに対応する所定の発熱素子ｇを発熱させて、放電電極ｃの任意の被加熱部位ｆを選択的に加熱することにより、この任意の被加熱部位ｆと、接地された誘導電極ｄとの間で放電を発生させ、この放電により生じる電離によってイオンを生成するようにしている。
【特許文献１】特開２００３−３２６７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような加熱放電型のイオン発生装置ａにあっては、放電電極ｃに高電圧の放電制御電圧が印加されるため、該放電電極ｃと、絶縁層（誘電体ｂ及び絶縁体ｅ）を介して対峙している発熱用電極（共通電極ｈ及び個別電極ｊ）との間に強い電界が発生し、この強い電界によって絶縁層の絶縁破壊が生じ易く、この絶縁破壊に起因してイオン発生装置ａが故障するという問題点があった。また、このような絶縁層の絶縁破壊を防止するために、絶縁層を厚くしたり、絶縁層を高耐電圧性の素材で形成したりする絶縁破壊の防止手段を講じなければならないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであり、絶縁層を介して対峙する放電電極と発熱用電極との間に形成される電界の強度を微弱化させることによって、絶縁層の絶縁破壊を防止し得る画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、加熱放電型のイオン発生装置の放電電極と、静電潜像方式の記録媒体の裏面側で前記放電電極に対向する対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成し、前記放電電極の各被加熱部位を選択的に加熱して前記対向電極との間で放電を発生させ、この放電により生成されるイオンを前記電界によって前記記録媒体の記録面に移動させることにより、静電潜像を構成する電荷を付与して画像の形成を行う画像形成方法において、前記放電電極を接地し、かつ前記対向電極に放電制御電圧を印加することを特徴とする画像形成方法である。
【０００７】
ここで、加熱放電型のイオン発生装置は、絶縁層の表面側に放電電極が配設され、該絶縁層の裏面側に加熱手段が配設されている。この加熱手段は、通電により発熱する発熱素子と、該発熱素子に通電するための発熱用共通電極及び発熱用個別電極からなる発熱用電極とによって構成され得る。従って、放電電極と発熱用電極は絶縁層を介して対峙している。そして、記録媒体の裏面側で放電電極に対向する対向電極に高電圧の放電制御電圧を印加すると、対向電極と放電電極との間に電界が形成され、この状態で加熱手段の発熱用電極に通電して発熱素子を発熱させて放電電極の各被加熱部位を選択的に加熱することにより、前記対向電極との間で放電が発生することとなる。
【０００８】
また、本発明は、絶縁層の表面側に配設された放電電極と、前記絶縁層の裏面側に配設された加熱手段とを備えた加熱放電型のイオン発生装置と、静電潜像方式の記録媒体の裏面側に配設されて、前記イオン発生装置の放電電極に対向配置される対向電極とを備えてなり、前記放電電極と前記対向電極との間に放電制御電圧に相当する電位差を設定して電界を形成し、前記加熱手段により前記放電電極の各被加熱部位を選択的に加熱して前記対向電極との間で放電を発生させ、この放電により生成されるイオンを前記電界によって前記記録媒体の記録面に移動させることにより、静電潜像を構成する電荷を付与して画像の形成を行う画像形成装置において、前記放電電極を接地し、かつ前記対向電極に放電制御電圧を印加するようにしたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
ここで、絶縁層の裏面側に配設されている加熱手段は、上記と同様に、通電により発熱する発熱素子と、該発熱素子に通電するための発熱用共通電極及び発熱用個別電極からなる発熱用電極とによって構成され得る。従って、放電電極と発熱用電極は絶縁層を介して対峙している。そして、記録媒体の裏面側で放電電極に対向する対向電極に高電圧の放電制御電圧を印加すると、対向電極と放電電極との間に電界が形成され、この状態で加熱手段の発熱用電極に通電して発熱素子を発熱させて放電電極の各被加熱部位を選択的に加熱することにより、前記対向電極との間で放電が発生することとなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる画像形成方法によれば、対向電極に高電圧の放電制御電圧を印加することにより、対向電極と放電電極との間に電界を形成し、この状態で加熱手段の発熱用電極に対する通電によって発熱素子を発熱させて、放電電極の各被加熱部位を選択的に加熱することにより、前記対向電極との間で放電を発生させることができる。そして、放電電極が接地されていることにより、絶縁層を介して対峙する放電電極と発熱用電極との間には、発熱用電極に印加される低電圧（２４Ｖ程度）の電圧によって極めて微弱な電界が生じるだけであるため、絶縁層の絶縁破壊を防止することができる。
【００１１】
また、本発明にかかる画像形成装置によれば、対向電極に高電圧の放電制御電圧を印加することにより、対向電極と放電電極との間に電界が形成され、この状態で加熱手段の発熱用電極に対する通電によって発熱素子を発熱させて、放電電極の各被加熱部位を選択的に加熱することにより、前記対向電極との間で放電を発生させることができる。そして、放電電極が接地されていることにより、絶縁層を介して対峙する放電電極と発熱用電極との間には、発熱用電極に印加される低電圧（２４Ｖ程度）の電圧によって極めて微弱な電界が生じるだけであるため、絶縁層の絶縁破壊を防止することができる。また、このように、放電電極と発熱用電極との間に強い電界が生じないため、イオン発生装置の耐久性を向上させることができ、さらに絶縁層を薄くすることが可能であり、発熱素子による放電電極の加熱時の熱効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
先ず、本発明が適用可能な加熱放電型のイオン発生装置について説明する。
イオン発生装置１は、図１，図２に示すように、薄板状の担持基板１０を備えている。この担持基板１０は、耐熱性及び絶縁性を有するポリイミド，アラミド，ポリエーテルイミド等の薄膜樹脂で形成されている。
【００１３】
前記担持基板１０の上面には、一定間隔で並列する複数の狭幅の発熱用櫛歯電極１１ａと、各発熱用櫛歯電極１１ａの基端が接続された広幅のコ字形電極１１ｂとを備えた発熱用共通電極１１が配設されており、さらに、各発熱用櫛歯電極１１ａの間には、細帯状の発熱用個別電極１２が各発熱用櫛歯電極１１ａと平行でかつ互い違い状となるようにして配設されている。そして、この発熱用個別電極１２と、前記発熱用櫛歯電極１１ａ及びコ字形電極１１ｂからなる発熱用共通電極１１とによって発熱用電極３（図２（Ｂ）参照）が構成されている。尚、隣接する各発熱用櫛歯電極１１ａ間のピッチ幅が、一画素（１ドット）を構成する領域となっている。この発熱用櫛歯電極１１ａ，コ字形電極１１ｂ，及び発熱用個別電極１２は、平面状に形成された担持基板１０の表面に金ペースト等の導体を印刷した後、エッチングすることにより形成され得る。
【００１４】
前記発熱用櫛歯電極１１ａ及び発熱用個別電極１２上には、該発熱用櫛歯電極１１ａ及び発熱用個別電極１２と電気的に接続された帯状の発熱素子１４が配設されている。そして、該発熱素子１４と、前記発熱用電極３とにより加熱手段１３が構成されている。発熱素子１４は、発熱用櫛歯電極１１ａ及び発熱用個別電極１２の上部にＴａＳｉＯ２、ＲｕＯ２等を印刷する等して形成され得る。
【００１５】
また、担持基板１０上には、前記コ字形電極１１ｂ及び発熱用個別電極１２の端部を除いて絶縁層１５が覆設されている。該絶縁層１５は、耐熱性及び絶縁性を有するポリイミド，アラミド，ポリエーテルイミド等の薄膜樹脂を印刷する等して形成され得る。
【００１６】
前記絶縁層１５上には放電体５が配設されており、該放電体５は絶縁層１５により前記加熱手段１３と絶縁されている。該放電体５は、図１に示すように、担持基板１０の横幅方向に沿って並列する細幅帯状の複数の放電電極５ａと、各放電電極５ａの両端部に連成された広幅帯状の共通電極５ｂ，５ｂとで構成されている。この放電体５の各放電電極５ａは、前記各発熱用個別電極１２と上下方向で夫々一致する位置に配設されている。従って、各放電電極５ａと前記発熱用電極３は絶縁層１５を介して上下位置で対峙することとなる。また、前記発熱素子１４に対応する各放電電極５ａの部位が各放電電極５ａの被加熱部位１６となっている。この放電電極５ａ及び共通電極５ｂ，５ｂは、金，銀，銅，アルミニウム等の金属層を、蒸着，スパッタ，印刷，又はメッキで形成した後、エッチングすることにより形成され得る。尚、後述するように、各放電電極５ａの被加熱部位１６からは、所定条件下でそれぞれイオンが照射されることとなる。
【００１７】
また、担持基板１０上には、前記発熱素子１４の発熱を制御するドライバＩＣ６が実装されている。このドライバＩＣ６は、コ字形電極１１ｂ及び発熱用個別電極１２から伸びるリードパターンに金線でワイヤボンディングされた状態で、エポキシ樹脂等のＩＣ保護用の樹脂で封止されている。
【００１８】
前記発熱素子１４は、ドライバＩＣ６がストローブ信号を発信して発熱用櫛歯電極１１ａと発熱用個別電極１２とに対してストローブ電圧を印加して通電することにより発熱する。即ち、交互に配設された発熱用櫛歯電極１１ａ及び発熱用個別電極１２にあって、一本の発熱用個別電極１２とその両側の発熱用櫛歯電極１１ａ，１１ａとの間にストローブ電圧を印加して通電することにより、放電電極５ａの各被加熱部位１６に対応する発熱素子１４の任意の部位を発熱させて、任意の被加熱部位１６を加熱する。尚、加熱手段１３は、このような方式に限定されるものではなく、夫々の被加熱部位１６を選択的に加熱できるものであればよい。
【００１９】
次に、本発明の要部である画像形成装置について説明する。
図３に示すように、画像形成装置は、電荷の作用により繰返し画像の印字や消去が可能な静電潜像方式のリライタブルペーパーからなる記録媒体２０の裏面側に配設される電極ローラからなる対向電極２１と、記録媒体２０の上面側に所定間隔を置いて配置されるイオン発生装置１とを備えており、該イオン発生装置１の放電電極５ａに、前記記録媒体２０の裏面側の対向電極２１が対向配置されている。そして、該対向電極２１には、放電制御電圧Ｅの高電位側の電極が接続されており、該放電制御電圧Ｅの低電位側の電極及び放電電極５ａは接地されている。尚、図示した例では、放電制御電圧Ｅの低電位側の電極及び放電電極５ａが共通する導線により接地されているが、両者の接地は個別に行ってもよい。
【００２０】
前記記録媒体２０は、ツイストボール方式やマイクロカプセル電気泳動方式等のシート状のリライタブルペーパーが適用され、図示しない搬送ローラによって矢印Ｆの方向に搬送される。
【００２１】
前記放電制御電圧Ｅは、１ｋＶの高電圧の交流電圧に直流バイアス電圧を重畳して生成されるが、交流電圧に正の直流バイアス電圧を重畳して対向電極２１に印加することにより、放電電極５ａの加熱時にマイナスイオンを発生させることができる。
【００２２】
次に、図３に示す画像形成装置の作動態様を説明する。
図示しない搬送ローラによって記録媒体２０を搬送し、イオン発生装置１に所定間隔を置いて記録媒体２０の記録面（表面）を対向させ、かつ該記録媒体２０の裏面に対向電極２１を接触させた状態において、該対向電極２１に放電制御電圧Ｅを印加すると、該対向電極２１とイオン発生装置１の放電体５との間に電界が形成される。ここで、放電制御電圧Ｅは、対向電極２１に対して印加しただけでは放電体５との間で放電の発生はないが、放電体５が加熱されることにより放電が発生する電圧域の電圧となっている。
【００２３】
次に、前記放電制御電圧Ｅを対向電極２１に印加した状態で、加熱手段１３をドライバＩＣ６で制御する。即ち、任意の発熱用個別電極１２（図１，図２（Ｂ）参照）とその両側の発熱用櫛歯電極１１ａ，１１ａとに２４Ｖのストローブ電圧を印加して通電し、各放電電極５ａの被加熱部位１６に対応する発熱素子１４の任意の部位を発熱させて、任意の放電電極５ａの被加熱部位１６を選択的に所定温度（200〜300℃）に加熱することにより、任意の放電電極５ａの被加熱部位１６と対向電極２１との間で放電を発生させる。そして、この放電により生じる電離によって生成されるイオンを、放電体５と対向電極２１との間に形成された電界によって記録媒体２０の記録面（表面）に移動させ、該記録媒体２０に画像データに基づく所定パターンの電荷を付与する。これにより記録媒体２０の記録面（表面）に所定パターンの静電潜像が形成され、画像の印字を行うことができる。
【００２４】
尚、本発明にかかる画像形成方法は、上述した画像形成装置に基づいて構成される。
【００２５】
このように、本発明にあっては、放電電極５ａを接地し、かつ対向電極２１に高電圧の放電制御電圧Ｅを印加するようにしたので、対向電極２１への放電制御電圧Ｅの印加により、対向電極２１と放電電極５ａとの間に電界が形成され、この状態で加熱手段１３の発熱用電極３に対する通電によって発熱素子１４を発熱させて、放電電極５ａの被加熱部位１６を選択的に加熱することにより、前記対向電極２１との間で放電を発生させることができる。そして、放電電極５ａが接地されていることにより、絶縁層１５を介して対峙する放電電極５ａと発熱用電極３との間には、発熱用電極３に印加される低電圧（２４Ｖ程度）の電圧によって極めて微弱な電界が生じるだけであるため、絶縁層１５の絶縁破壊を防止することができる。また、このように、放電電極５ａと発熱用電極３との間に強い電界が生じないため、イオン発生装置１の耐久性を向上させることができ、さらに絶縁層１５を薄くすることが可能であり、発熱素子１４による放電電極５ａの加熱時の熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】イオン発生装置１の平面図である。
【図２】（Ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】画像形成装置を示す模式側面図である。
【図４】（Ａ）は従来構成のイオン発生装置ａの平面図、（Ｂ）は（Ａ）図におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
２  イオン発生装置
５ａ  放電電極
１３  加熱手段
１４  発熱素子
１５  絶縁層
１６  被加熱部位
２０  記録媒体
２１  対向電極
【図１】
2009128631.tif 000003
【図２】
2009128631.tif 000004
【図３】
2009128631.tif 000005
【図４】
2009128631.tif 000006