JP2003054023A - 静電搬送記録方法及び静電搬送記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、トナーによる孔の目詰まりが避
けがたいという課題を解決しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、帯電した画像形成用の粉末
を静電搬送電極列２で搬送し、前記粉末を静電搬送電極
列２で搬送する途中でトラップする粉末トラップ部３を
設け、この粉末トラップ部３の上方に静電搬送電極列２
と直角に設けられた選択電極列５の各電極５１〜５ｍに
画像信号に応じて画像信号電圧を加え、前記粉末を選択
電極列５の画像信号電圧を加えた電極の部分のみ粉末ト
ラップ部３を越えて搬送させ、この搬送させた粉末を転
写体６に付着させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成用粉末の静
電搬送を利用して記録を行う静電搬送記録方法及び複写
機、ファクシミリ、プリンタ等の静電搬送記録装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成用の粉末（以下トナーという）
を静電搬送して記録を行う静電搬送記録方式としては、
静電搬送電極列基板を２枚向かい合わせてその間で乾式
トナーを静電搬送し、その途中で片側の静電搬送電極列
基板に空いている孔からトナージェットライク方式でト
ナーを選択的に引き出して対向電極上の普通紙に記録す
る記録方式が米国特許第４,７８０,７３３号明細書（特
開平２−２５８２号公報参照）に記載されている。

【０００３】また、この記録方式でカラー記録を行うよ
うにしたカラー記録装置が米国特許第５,１３２,７０８
号明細書（特開平４−２３４０８０号公報参照）に記載
されている。他の静電搬送記録方式としては、通常の３
相交流で静電搬送中の乾式帯電トナーにトナージェット
方式のリング状電極で電界を加え、トナーをリング状電
極中の孔を通して選択的に引き出して対向電極上の普通
紙に付着させる記録方式が米国特許第４,５６８,９５５
号明細書に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した静電搬送記録
方式では、静電搬送用の電極から乾式トナーを狭い孔
（100μm以下）を通して対向電極上の普通紙に飛翔させ
るので、トナーによる孔の目詰まりが避けがたい。その
ため、孔を清掃するクリーニング装置が必須となり、そ
の分だけ装置が大きくなり、コストも高くなり、音もう
るさくなる。

【０００５】本発明は、トナーを孔に通さずに記録を行
うことができ、トナーを孔に通すことによる不具合を解
消することができる静電搬送記録方法及び静電搬送記録
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、帯電した画像形成用の粉末
を静電搬送電極列で搬送し、前記粉末を前記静電搬送電
極列で搬送する途中で滞留させる粉末トラップ部を設
け、この粉末トラップ部の上方に前記静電搬送電極列と
直角に設けられた選択電極列の各電極に画像信号に応じ
て画像信号電圧を加え、前記粉末を前記選択電極列の画
像信号電圧を加えた電極の部分のみ前記粉末トラップ部
を越えて搬送させ、この搬送させた粉末を転写体に付着
させることを特徴とする。

【０００７】請求項２に係る発明は、帯電した画像形成
用の粉末を搬送する静電搬送電極列と、前記粉末を前記
静電搬送電極列で搬送する途中で滞留させる粉末トラッ
プ部と、この粉末トラップ部の上方に前記静電搬送電極
列と直角に設けられ画像信号に応じて画像信号電圧が加
えられる複数の電極を有する選択電極列とを備え、前記
粉末を前記選択電極列の画像信号電圧を加えた電極の部
分のみ前記粉末トラップ部を越えて搬送させ、この搬送
させた粉末を転写体に付着させるものである。

【０００８】請求項３に係る発明は、請求項２記載の静
電搬送記録装置において、前記静電搬送電極列は前記粉
末を搬送する方向に配列された複数の静電搬送電極から
なり、前記粉末トラップ部は前記静電搬送電極列におけ
る前記静電搬送電極の無い部分からなるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態の記
録原理を説明するための模式図であり、（ａ）が平面図
で、（ｂ）が立面図である。図１において、１は静電搬
送電極列２が表面に形成された絶縁基板としてのガラス
基板であり、静電搬送電極列２は複数の静電搬送電極２
１〜２ｉ、２ｊ〜２ｎがトナー搬送方向へ所定の間隔で
配列されたものである。３は、静電搬送電極列２の途中
に設けられた、静電搬送電極が抜けた部分であり、静電
搬送中のトナーを滞留させるトナートラップ部を構成す
る。

【００１０】４はガラス基板１の上方にガラス基板１と
所定の間隔おいて対向して配置された絶縁基板としての
ガラス基板であり、５はトナートラップ部３の上方にお
けるガラス基板４下面に形成された選択電極列である。
この選択電極列５は静電搬送電極２１〜２ｉ、２ｊ〜２
ｎの配列方向（トナー搬送方向）と直交する方向に配列
された複数の選択電極５１〜５ｍからなる。６は転写体
としての記録紙、例えば普通紙であり、７はガラス基板
１の右端部側に所定の間隔をおいてトナー搬送方向と直
交する方向に向けて配置された対向電極としてのローラ
である。

【００１１】静電搬送電極２１〜２ｉ、２ｊ〜２ｎは、
幅（配列方向の長さ）が１０μmで、トナー搬送方向と
直交する方向の長さが２１０mmである。静電搬送電極２
１〜２ｉ、２ｊ〜２ｎの間隔（静電搬送電極２ｉ、２ｊ
間の間隔を除く間隔）は２０μmである。静電搬送電極
２１〜２ｉ、２ｊ〜２ｎは、トナー搬送方向に連続する
３本ごとに同一の電源につなげることで３つの電源Ａ、
Ｂ、Ｃにつなげた。

【００１２】図示しない現像器は、平均帯電量−１５μ
C／gに帯電させた平均粒径８．０μmの画像形成用トナ
ーとしての電子写真用乾式トナーをガラス基板１の図示
左側の一端部に静電搬送電極列２の一部を覆うように置
き、電源Ａ、Ｂ、Ｃの電圧は、１００μsecごとに３０
０μsecの周期で、それぞれ、（＋１００V、＋１００
V、０V）、（＋１００V、０V、＋１００V）、（０V、＋
１００V、＋１００V）と切替えられる。

【００１３】ここで、選択電極５１〜５ｍに−５０Vの
電圧を共通に印加した場合には、現像器によりガラス基
板１の一端部に静電搬送電極列２の一部を覆うように置
かれたトナーは、２００mm／sの速度でガラス基板１上
を矢印ａの向きに移動した。しかし、このトナーは、静
電搬送電極列２における2本の静電搬送電極が抜けて隣
り合う静電搬送電極２ｉ、２ｊの間隔が７０μmである
トナートラップ部３でせき止められられた。

【００１４】選択電極列５は、トナートラップ部３の５
０μm上方の位置にトナートラップ部３の両側の静電搬
送電極２ｉ、２ｊを覆うように静電搬送電極列２と直角
な方向に配置されている。選択電極５１〜５ｍは、幅
（配列方向の長さ）が６０μm、トナー搬送方向の長さ
が１３０μm、間隔が６７μmである。

【００１５】本実施形態では、選択電極列５の各選択電
極５１〜５ｍは、図示しない駆動手段にて画像信号に応
じて選択されて該選択された選択電極に＋１００Vの画
像信号電圧が印加される。選択電極に画像信号電圧が印
加されると、その選択電極の直下のトナーは選択電極に
静電的に吸引されて浮き上がってトナートラップ部３を
乗り越え、その先の静電搬送電極列２ｊ〜２ｎに乗り、
矢印ｂのように更に右に静電搬送されて最後にガラス基
板１とローラ７との間の２００μmの空間を飛翔して普
通紙６上に付着することでトナー画像を形成する。ここ
に、ローラ７は図示しない電源から＋４００Vの電圧が
印加されている。

【００１６】上記のように普通紙６上にトナー画像を形
成する装置は、図示しないが、副走査方向（普通紙６の
進行方向）に同じものが副走査方向と直角な主走査方向
に４２．２μmずつずらせて３段に重ねられ、この３段
に重ねられた装置は互いに異なる画像信号に応じて選択
電極を選択して画像信号電圧をその選択された選択電極
に印加する。これにより、普通紙６は６００ｄｐｉの記
録がなされる。普通紙６は、図示しない給紙装置からロ
ーラ７へ給紙されて上述のようにトナー画像が形成さ
れ、このトナー画像が図示しない定着装置により普通紙
６に定着される。

【００１７】この実施形態によれば、帯電した画像形成
用のトナーを静電搬送電極列２で搬送し、トナーを静電
搬送電極列２で搬送する途中で滞留させるトナートラッ
プ部３を設け、このトナートラップ部３の上方に静電搬
送電極列２と直角に設けられた選択電極列５の各電極５
１〜５ｍに画像信号に応じて画像信号電圧を加え、トナ
ーを選択電極列５の画像信号電圧を加えた電極の部分の
みトナートラップ部３を越えて搬送させ、この搬送させ
たトナーを転写体としての普通紙６に付着させるので、
トナーを孔に通さずに記録を行うことができ、トナーを
孔に通すことによる不具合を解消することができる。つ
まり、トナーによる孔の目詰まりが避けがたくて孔を清
掃するクリーニング装置が必須となり、その分だけ装置
が大きくなり、コストも高くなり、音もうるさくなると
いう不具合を解消することができ、トナーの目詰まりが
生じることがなく、孔を清掃するクリーニング手段が不
要になる。

【００１８】上記実施形態は単色の画像を記録する形態
であるが、上記実施形態においてトナー画像を普通紙６
上に形成する装置を３つ又は４つ並べて設けてこれらの
装置で互いに異なる色のトナーで普通紙６上にトナー画
像を重ねて形成することによりフルカラー画像を形成す
ることも可能である。また、上記実施形態において、選
択電極列５の各電極５１〜５ｍに印加する画像信号パル
スの時間（パルス）を変えることで、１ドット多値記録
も可能になる。

【００１９】当然のことながら、選択電極列５の各電極
５１〜５ｍに印加する画像信号パルスの高さが高く、画
像信号パルスの幅が広いほど、トナーの流量が増加して
画像濃度が高くなるが、選択電極５１〜５ｍに飛来して
付着するトナーも多くなる。そこで、上記実施形態にお
いて、選択電極５１〜５ｍに付着するトナーがほとんど
発生せず、かつトナートラップ３で滞留したままとなる
トナーがほとんどなくなる条件を探したところ、この条
件は画像信号パルスの高さが＋８０V、画像信号パルス
の幅が３０μsecの時に得られた。

【００２０】さらに、上記条件が得られるタイミングと
しては、トナートラップ部３の両側の静電搬送電極２
ｉ、２ｊのうちの片方の電位が＋１００V、もう片方の
電位が０Vのときが好ましかった。特に、トナートラッ
プ部３で滞留したままとなるトナーを解消してトナート
ラップ部３で滞留したトナーを搬送させるためには、静
電搬送電極２ｉ、２ｊのうちトナー搬送方向の電極２ｊ
の電位が＋１００Vのときが好ましかった。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、トナーの
目詰まりが生じることがなく、孔を清掃するクリーニン
グ手段が不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の記録原理を説明するため
の模式図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ 静電搬送電極列 ２１〜２ｉ、２ｊ〜２ｎ 静電搬送電極 ３ トナートラップ部 ４ ガラス基板 ５ 選択電極列 ５１〜５ｍ 選択電極 ６ 普通紙 ７ 対向電極としてのローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C162 AE25 AE31 AE74 AE84 CA02 CA12 CA13 CA25 2H029 DB00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯電した画像形成用の粉末を静電搬送電極
   列で搬送し、前記粉末を前記静電搬送電極列で搬送する
   途中で滞留させる粉末トラップ部を設け、この粉末トラ
   ップ部の上方に前記静電搬送電極列と直角に設けられた
   選択電極列の各電極に画像信号に応じて画像信号電圧を
   加え、前記粉末を前記選択電極列の画像信号電圧を加え
   た電極の部分のみ前記粉末トラップ部を越えて搬送さ
   せ、この搬送させた粉末を転写体に付着させることを特
   徴とする静電搬送記録方法。
2. 【請求項２】帯電した画像形成用の粉末を搬送する静電
   搬送電極列と、前記粉末を前記静電搬送電極列で搬送す
   る途中で滞留させる粉末トラップ部と、この粉末トラッ
   プ部の上方に前記静電搬送電極列と直角に設けられ画像
   信号に応じて画像信号電圧が加えられる複数の電極を有
   する選択電極列とを備え、前記粉末を前記選択電極列の
   画像信号電圧を加えた電極の部分のみ前記粉末トラップ
   部を越えて搬送させ、この搬送させた粉末を転写体に付
   着させることを特徴とする静電搬送記録装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の静電搬送記録装置におい
   て、前記静電搬送電極列は前記粉末を搬送する方向に配
   列された複数の静電搬送電極からなり、前記粉末トラッ
   プ部は前記静電搬送電極列における前記静電搬送電極の
   無い部分からなることを特徴とする静電搬送記録装置。