JPH02141265A - 静電記録装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、静電潜像を形成せず普通紙上に印字が可能な
静電記録装置に関するものである。

〔従来技術〕

耐久性に難のある感光体を用いない記録方法の一つとし
て、マルチスタイラスプリンタが知られている。マルチ
スタイラスプリンタは、多数の針状電極を微小間隔を保
って並べ、用紙上に画像信号に応じて直接放電を行い、
静電潜像を形成するものである。静電潜像はトナーによ
り現像された後に定着器により定着される。

又、特公昭５Ｂ−５４６３１号公報に示されるように、
回転円筒体の表面に螺旋状に設けた電極とセグメント電
極を対向配置してその間に用紙を挟持搬送させ、それら
両電極間に高電圧を印加して静電潜像を形成するものも
ある。この場合も、前記マルチスタイラスプリンタと同
様に、−具用紙上に静電潜像を形成し、その潜像をトナ
ーにより現像した後に定着器により定着する。

〔従来技術の問題点〕

上述のマルチスタイラスプリンタの場合は、針状電極を
ドツト密度（ＤＰＩ）に対応させて０．０８４６ｍｍ　
（３００ＤＰｌ）〜０．ｌ０５８ｍｍ　（２４０ＤＰＩ
）の間隔で主走査方向に並べなければならず、構造が極
めて微細となり針状電極だけでも高価なものとなってし
まう。又、針状電極が微細精密構造である為、僅かな汚
れも画像品質に大きな悪影響を及ぼす。

そして、上述の何れの静電記録装置も、普通紙が使えな
いという大きな問題点を有している。即ち、用紙に直接
静電潜像を形成する為、用紙は高湿度環境下においても
高電気抵抗特性を有する必要があり、この為、用紙表面
に高電気抵抗剤を塗布した特殊紙を用いる必要がある。

このような特殊紙は、その表面性から鉛筆やインク等に
よる記入性が悪く、事務用の用紙としては好ましくない
。

そこで、普通紙を使用できる静電記録装置として、誘電
体ベルトを巡回移動可能に張設し、この誘電体ベルト上
に上述のマルチスタイラス記録ヘッドにより静電潜像を
形成した後トナーで現像し、そのトナー像を普通紙上に
転写する方式が知られている。この方式では、マルチス
タイラスヘッドが微細構造である上に、通常の電子写真
プロセスと同等のプロセスを必要とし、装置全体の構造
が極めて複雑化するという欠点を有している。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あり、簡単な構造で普通紙に鮮明で良好な画像を安定し
て形成することができる安価な静電記録装置を提供する
ことを目的とする。

〔発明の要点〕

上記目的は、本発明によれば、トナーを表面に担持し所
定経路に沿って搬送するトナー搬送体と、前記トナー搬
送体のトナー担持面側に回転可能に対向配設され周表面
に複数の螺旋状電極が設けられた信号電極体と、前記ト
ナー搬送体のトナー担持面と逆側に設けられた共通電極
体とを有し、前記螺旋状電極に印字情報に応じてトナー
の電荷と逆極性の電圧を印加することにより、前記トナ
ー担持面上のトナーを前記トナー搬送体と前記信号電極
体間に給送される記録材上に選択的に転移させることを
特徴とする静電記録装置を提供することにより、達成さ
れる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について第１図乃至第３図に基づ
き詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例としての静電記録装置の全
体構成を示す模式的断面図である。同図において、１は
給紙カセットであり、表面処理されていない普通紙Ｐが
積載収納され、機体下部側方に挿脱自在に設置されてい
る。給紙カセット１の挿入方向先端部上方には、給紙ロ
ール１ａが矢印方向に駆動回転可能に配設されている。

給紙ロール１ａの給紙方向イにおける前方には、待機ロ
ール対２が配設されており、給紙ロール１ａにより繰り
出された用紙Ｐの進行を一旦停止させて搬送姿勢を整え
た後、画像先端と同期をとって再給送する。本例の待機
ロール対２は、下方のロール２ｂ内にヒーター２Ｃを内
蔵し、転接する両ロール２ａ、２ｂ間に用紙を挟持搬送
する際に加熱して乾燥する。これにより、後述する印字
工程においてトナーの転移効率が向上する。尚、ヒータ
ー２ｃは上方のロール２ａ内に内蔵してもよく、更に両
ロールに内蔵してもよい。また、待機ロール対２とは別
個に、乾燥用ロール或いは乾燥用ヒーターを設けてもよ
い。

待機ロール対２の用紙搬送方向に対して下流側には、除
電ブラシ３が配設されている。除電ブラシ３は、用紙搬
送経路の幅方向略全域に亘って延在せしめられており、
用紙幅全域にその先端を近接あるいは摺接させて帯電電
荷を除去する。これにより、その帯電電荷による印字の
際の悪影響を防止できる。尚、本例では、用紙の裏面（
画像が印字されない面）に除電ブラシ３を摺接させてい
るが、これに限らず、用紙の表面或いは両面に摺接させ
てもよい。

而して、除電ブラシ３の下流側には、用紙上に印字信号
に応じて画像を形成する印字ヘッド部Ｈが配設されてい
る。印字ヘッド部Ｈでは、信号電極体としてのスクリュ
ーボール４と共通電極体としての対向電極５が対向配置
され、この電極対向部Ｆを通過する様に無端状のトナー
搬送体６が回動自在に張設されている。印字ヘッド部Ｈ
の構成については、後程詳細に説明する。

トナー搬送体６は、誘電体シートから成り、２個のロー
ラ７　ａ　＋　７　ｂ及び対向電極５先端部間に回動自
在に張設され、逆三角状の無端状トナー搬送経路を形成
している。トナー搬送体６は矢印ａで示す方向に巡回駆
動され、その巡回経路周辺の本例では上部水平経路略中
夫に、コロナ放電器８が配設されており、トナー搬送体
６表面を所定極性（本例では＋）に−様帯電させる。コ
ロナ放電器８の下流側には、トナー供給器９が配設され
ている。トナー供給器９は、トナー搬送体ｆ９ａとドナ
ーロール９ｂから成り、本例では一成分磁性トナーｔが
トナーホッパ９ａ内に貯留されている。

磁性トナーｔは、ドナーロール９ｂの矢印す方向の回転
と共に、トナー搬送体６表面の帯電電荷とは逆極性（本
例では−）に摩擦帯電されつつドナ−ロール９ｂ表面に
沿って移動し、トナー搬送体６表面に一様に静電付着せ
しめられる。

トナー搬送体６表面に一様に付着したトナーは、トナー
搬送体６の回動と共に電極対向部Ｆに搬送される。電極
対向部Ｆにおいては、印字信号に応じて電界が形成され
、この電界力によりトナー搬送体６表面に付着したトナ
ーを、同時に搬送されてくる用紙上に選択的に転移させ
て画像を形成する。転移されないトナーを担持したトナ
ー搬送体６表面は、その回動と共に再び帯電工程を経て
トナー供給器９に戻り、新たに磁性トナーｔが一様に付
着される。

印字ヘッド部Ｈの下流側には、搬送ガイド１０が水平方
向に延在設置されており、印字を終えた用紙をその前方
に設けられている定着器１１に案内する。定着器１１は
加熱ロールｌｌａと圧接ロールｆｌｂから成り、両ロー
ル間に用紙を挟持し搬送する際に熱定着する。定着を終
えた用紙は、排出口１２から排紙トレイ１３上に排出さ
れ積載される。

以上の如く、本例の静電記録装置においては、用紙の給
紙から排紙に至る全用紙搬送経路が水平方向に略ストレ
ート状に形成されている為、通紙動作が全般的に滑らか
であり、印字不良やジャム等の通紙不良が発生し難い。

ここで、第２図を用い、印字ヘッド部Ｈの構成について
説明する。

スクリューボール４は、円筒状のベース４ａの周表面上
に、複数の本例では５本の線状電極４ｂ１〜４ｂ５が螺
旋状に敷設されてなり、矢印Ｃ方向（時計回り方向）に
所定速度で回転される。各線状電極４ｂｎは、互いに接
触しない様に平行に敷設され、ベース４ａ周表面に１回
転弱だけ巻回されている。この場合、線状電極４ｂの幅
は可及的に狭い方が、電界形成状態が安定する。

ベース４ａの一方の側端面には、各線状電極４ｂｎに給
電する為の５個の側端電極４ｃｌ〜４ｃ５が同心円状に
敷設され、各側端電極４ｃｎは夫々対応する線状電極４
ｂｎに電気接続されている。各側端電極４ｃｎには、５
本のシュー（不図示）を有する給電子４ｄが摺動接触せ
しめられている。給電子４ｄ　には、５個のスイッチ４
ｅｌ〜４ｅ５を介して、トナーの帯電電荷と逆極性（本
例では＋）の高電圧を印加可能な高圧電源４ｆが接続さ
れており、印字信号に応じて５個のスイッチ４ｅｌ〜４
ｅ５が開閉制御され、各線状電極４ｂｎに対し高圧電源
４ｆにより十極性の出力電圧が選択的に印加される。

一方、対向電極５は、細長平板状の固定電極５ａを中央
にして、その両側部に夫々絶縁板５　ｂ。

５ｂを介して補助電極５Ｃ＋５ｃが固着されて成り、長
手方向がスクリューボール４の軸方向に平行に延在する
姿勢に支持され、各電極の端面がトナー搬送体６を介し
てスクリューボール４周面に対向した状態の電極対向部
Ｆが形成されている。

そして、固定電極５ａは接地され、補助電極５　ｃ。

５ｃは、共に上記線状電極印加用高圧電源４ｆの＋側端
子に接続されている。

従って、印字信号に応じて各スイッチ４ｅｎを開閉制御
することにより、各線状電極４ｂｎと固定電極５ａとの
対向部（交点）に電界が形成され、その電気力線（第１
図に破線で示す）に沿って、トナー搬送体６表面上の一
極性に帯電したトナーが、矢印口方向に搬送される用紙
Ｐ上に転移し、１ドツトが印字される。この場合、固定
電極５ａの両側に補助電極５ｃ、５．ｃが並設され夫々
に線状電極４ｂと同一の高電圧が印加されるから、各線
状電極４ｂｎと固定電極５ａ間に形成される電気力線が
絞り込まれ略直線状となる。その結果、ドツトをシャー
プに形成でき、より鮮明な画像を得ることが可能となる
。又、誘電体（トナー搬送体６を介して電圧を印加する
から、従来のマルチスタイラスプリンタの様に記録紙の
電気抵抗値によって電界の強さが変化する度合いが少な
く、高湿度環境下においても常に良好な印字品質を安定
的に得ることができる。加えて、除電ブラシ３により記
録紙上の不要な電荷も除去されているから、印字品質が
より安定する。

尚、固定電極５ａを接地する代りに、これにトナーの帯
電電荷と同極性（−）のバイアス電圧を印加可能なバイ
アス電源を接続してもよい。これにより、線状電極４ｂ
に高電圧を印加するだけの場合に比べてより強い電界力
が得られ、トナーを用紙Ｐ上により迅速且つ強力に転移
させることができる。又、そのバイアス電圧を大きく設
定することにより、その分、高圧電源４ｆの印加電圧を
低く設定でき、高圧電源４ｆとして簡易で安価なものを
用いることができる。

ここで、線状電極４ｂと固定電極５ａの位置関係につい
て第３図に基づき説明する。第３図は、線状電極４ｂを
展開した状態にて電極対向部Ｆを対向電極５の上方より
視た透視図である。固定電極５ａの全長Ｌｓは、有効印
字幅Ｌｓｕよりも若干長く形成され、本例では有効印字
領域ＲＵの両端に夫々同じ大きさの非印字領域Ｒ１，Ｒ
ｒが設定されている。この様に非印字領域Ｒ１を設けれ
ば、その領域の走査時間を印字信号の送信基準タイミン
グ等に利用できる。固定電極５ａに対し、各線状電極４
ｂｌ〜４ｂ５が夫々角度θｓｐで交差している。この場
合、前述した様に各線状電極４ｂｌ〜４ｂ５は夫々１回
転弱巻回されているから、有効印字幅Ｌｓｕ内で固定電
極５ａと１点でのみ交差し、１本の各線状電極４ｂｎで
主走査１ラインを印字する。図中矢印Ｃ方向にスクリュ
ーボールが回転されるから、各線状電極４ｂｌ〜４ｂ５
は図中左から右へ移動し、夫々併行して各主走査ライン
を印字する。本例では、３木の線状電極４ｂが同時に固
定電極５ａと交差し、３本のラインを併行して印字でき
る。尚、右下がりの平行線は、各印字ラインを示すもの
であり、各ラインＬｎ及びＬｎ’は、各線状電極４ｂｎ
による印字ラインを表わしている。

第３図では、線状電極４ｂｌによりラインＬｌの最終ド
ラ）ＤＩの印字が終了し、同時に、線状電極４ｂ２及び
４ｂ３により、夫々ラインＬ２及びＬ３上の途中のドラ
）Ｄ２及びＤｓの印字が終了した状態が示されている。

ラインＬｌ’〜Ｌ５’及びラインＬ　１−　Ｌ　３の実
線部は、夫々印字が終了した部分であり、ラインＬｌ−
Ｌ３の破線部はこれから印字される部分を表している。

ラインＬｌ’では、Ｄｓが第１ドツトでＤ８が最終ドツ
トである。

尚、本発明は上記の好適実施例に限定されるべきもので
はなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が可能
であることは勿論である。例えば、補助電極５ｃを高圧
電源４ｒに共通接続せず、別個に十極性のバイアス電源
を設け、これに補助電極５ｃを接続してもよい。又、線
状電極４ｂは５本に限らず、２乃至４本成るいは６本以
上を設けてもよい。この場合、線状電極４ｂの数を増す
程、スクリューボールの回転速度を上げないで印字速度
をアップでき、高速印字に有利となる。更に、現像剤と
しては、磁性トナーに限らず非磁性トナーも使用できる
。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した如く、本発明によれば、単一の共
通電極に対し印字信号が入力される複数の螺旋信号電極
を併行して交差対向させ、この電極対向部にトナー搬送
体を通過させると共にトナー搬送体と螺旋信号電極間に
記録紙を搬送することにより、静電潜像を形成しない簡
単な画像形成プロセスにより普通紙上に良好な画像を安
定して直接記録が可能な静電記録装置を、容易に実現で
きる。この場合、マルチスタイラスの様な複雑な構造の
印字ヘッドを必要とせす且つ現像器やクリーナ等の個々
の画像形成プロセス部材を必要としないから、静電記録
装置を安価に提供することができる。又、必要最少限の
トナーを用紙に転移させるだけであるから、トナーの消
費効率が向上し、ランニングコスト低減に寄与する

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例として・の静電記録装置の全
体構成を示した模式的断面図、第２図は上記静電記録装
置の印字ヘッド部を示した斜視図、第３図は上記静電記
録装置における固定電極と線状電極の位置関係を示す展
開平面図である。 １・・・給紙カセット ２・・・待機ロール対 ３・・・除電ブラシ ４・・・スクリューボール ４ｂ（４ｂｎ）・・・線状電極（各線状電極）４ｃ（４
ｃｎ）・・・側端電極（各側端電極）４ｄ・・・給電子 ４ｅ（４ｅｎ）・・・スイッチ（各スイッチ）４ｆ・・
・高圧電源 ５・・・対向電極 ５ａ・・・固定電極 ５ｃ・・・補助電極 ６・・・トナー搬送体 ８・・・帯電器 ９・・・トナー供給器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　トナーを表面に担持し所定経路に沿って搬送するトナ
   ー搬送体と、前記トナー搬送体のトナー担持面側に回転
   可能に対向配設され周表面に複数の螺旋状電極が設けら
   れた信号電極体と、前記トナー搬送体のトナー担持面と
   逆側に設けられた共通電極体とを有し、前記螺旋状電極
   に印字情報に応じてトナーの電荷と逆極性の電圧を印加
   することにより、前記トナー担持面上のトナーを前記ト
   ナー搬送体と前記信号電極体間に給送される記録材上に
   選択的に転移させることを特徴とする静電記録装置。