JPH02196670A - 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〕 本発明は記録装置に係り、特に普通紙にトナー像を直接
印字する静電記録装置に関する。

（従来の技術） 感光体を用いない記録装置の１つとして高速で回転する
スリーブ表面に螺旋状に形成した線状電極を設け、この
線状電極に対向した位置に固定配設されたセグメント電
極を設け、その間に用紙を挟持搬送させ更に両電極間に
高電圧を印加してスリーブ表面に付着させたトナーによ
り用紙へ直接トナー像を印字することによって記録画像
を得る静電記録装置が考案されている。

上述のような静電記録装置において、用紙へトナーを印
字する印字部は例えば第８図に示す如く構成されている
。すなわち、第８図に示す如くセグメント電極１５に高
圧電Ｂ１７を接続し、線状電極１６を接地し、用紙Ｐへ
の印字タイミングに従って高圧電源１７からセグメント
電極１５へ高圧を印加することにより画電極１５と１６
間（印字部Ｆ）に電界Ｅ（電気力線）を形成させる。そ
して、スリーブ１８表面に付着するトナーＴをセグメン
ト電極１５と線状電極１６間を給送される用紙Ｐ上に電
界已によるクーロン力によって付着させるものである。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、上記のような従来の静電記録装置ではセ
グメント電極１５と線状電極１６はその印字部Ｆで第９
図に示す如く交差対向し、第８図、第９図に示す如くセ
グメント電極１５と線状電極１６間に形成される電界Ｅ
は綿状電極１６の延設方向に沿って広がり、この為用紙
Ｐへ付着するトナー像も上記電界Ｅの形成状態に従って
線状電極１６の延設方向に沿って針状のドツトに形成さ
れてしまう。従って、用紙Ｐ上に形成される画像は全体
として線状電極１６の延設方向に沿った傾きを有する不
良画像となる。

また、高圧電源１７からセグメント電極１５に高圧を印
加しない期間にはトナーが用紙Ｐに付着しないはずであ
るが、現実にはスリーブ１８の回転による遠心力等によ
りスリーブ１８からトナーが飛散し、飛散したトナーに
より用紙Ｐの非印字領域がよごれ用紙の地よごれの原因
となっている。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の欠点に鑑み、画像品質を向上し、し
かも用紙の地よごれを防止することを可能とした静電記
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、トナー層を表面に担持しト
ナーを所定経路に沿って搬送するトナー搬送体と、該ト
ナー搬送体のトナー担持面と逆側に回転可能に配設され
周表面に螺旋状電極が設けられた共通電極体と、前記ト
ナー搬送体のトナー担持面側に対向配設され複数のセグ
メント電極からなる信号電極体と、前記トナー層と共通
電極間に設けられた制御電極とを有し、前記セグメント
電極に印字情報に応じた第１の電圧を印加し、前記制御
電極に前記第１の電圧よりパルス幅の広い第２の電圧を
印加することにより、前記トナー搬送体上のトナーを前
記トナー搬送体と信号電極体間に給送される記録材上に
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。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら詳
述する。

第２図は一実施例の静電記録装置の模式的断面図である
。同図において、静電記録装置１は現像器２、記録ヘッ
ド３、除電ブラシ４、待機ロール５、定着ロール６、搬
送ガイド板７ａ、７ｂ、７ＣＳＩＩ送ベルト７ｂ′で構
成されている。待機ロール５は内部に不図示のヒータを
有し、所定のタイミングで用紙を矢印“イ”方向に搬送
すると共に用紙に含まれる湿気を除去するロールである
。

除電ブラシ４は、搬送中用紙に発生する帯電電荷を除去
するブラシである。搬送ガイド板７ａ、７ｂ、７ｃは各
々用紙の矢印“°イ”方向へ搬送をガイドする部材であ
り絶縁材料よりなる。搬送ベルト７ｂ′は矢印“ハ゛方
向に回転し後述するように上面にトナーが付着する用紙
を搬送ガイド板７ｂ側に接触しないように下方へ吸引し
ながら搬送する為の所謂エアーサクション式のベル、ト
である。

定着ロール６はヒータ５　ａ　Ｉが内蔵された加熱ロー
ル６ａと加熱ロール６ａに圧接する加圧ロール６ｂで構
成され熱と圧力により、未定着トナー像を用紙に定着さ
せるロールである。

現像器２は現像容器２′の下方に設けられた現像ロール
８を有し、現像容器２′内には一極性の一成分高磁性の
トナーＴが収納されている。また、現像容器２の一端は
後述するフィルム（絶縁フィルム）に付着するトナー層
の厚さを規制するブレード２ａを形成する。現像ロール
８は回転軸８ａに固着されたマグネットロール８ｂとマ
グネットロール８ｂの外周に形成されたスリーブ（スク
リューボール）８ｃで構成され、現像ロール８の周囲は
固定スリーブ１９と、詳しく構成を後述するフィルム（
絶縁フィルム）１２で覆設されている。

回転軸８ａは不図示の駆動機構により同図に矢印で示す
“口”方向に高速で回転する。また、スリーブ８Ｃの周
面には後述するように螺旋状の線状電極が埋設されてい
る。

記録ヘッド３は上記現像ロール８の直下で搬送ガイド板
７ａと７ｂの隙間を介してスリーブ８Ｃと対面する位置
に配設されている。第３図は記録ヘッド３と上記現像ロ
ール８の斜視図を示す。

記録ヘッド３は絶縁板３ａを挟んで多数のセグメント電
極３ｂ−１，３ｂ−２，・・・を有し、用紙の搬送方向
（“′イ”方向）と直交する方向（主走査方向）にセグ
メント電極３ｂ−１，３ｂ−２，・・・が順次配設され
ている。各セグメント電極３ｂ−１，３ｂ−２，・・・
はそれぞれ対応するスイッチ３Ｃ−１，３Ｃ−２，・・
・を介して高圧電源３ｄに接続され、スイッチ３ｃｍ１
゜３ｃｍ２．　　・・・の閉時に対応するセグメント電
極３ｂ−１，３ｂ−２，・・に高圧電源３ｄより高電圧
を印加する。尚、セグメント電極３ｂ−１゜３　ｂ−２
，・・・への高電圧印加は詳しく後述するタイミングで
行われる。

一方、同図に示すように上記スリーブ８Ｃの周面には線
状電極９が螺旋状に形成され、線状電極９は互いに接触
することな（、所定間隔を有して埋設されている。また
、線状電極９は接地されている。

また、現像ロール８の下部を覆って配設されたフィルム
１２は固定スリーブ１９にその両端を張設され、フィル
ム１２内でスリーブ８Ｃの直下には制御電極１３ａ〜１
３ｃが主走査方向に沿って平行に形成されている。この
制御電極１３ａ〜１３ｃの一端はスイッチ１０を介して
制御電圧出力回路１１に接続されている。

第１図はさらに記録へラド３と現像ロール８とフィルム
１２の詳しい構成を示す模式的断面図である。上記スリ
ーブ８Ｃの下面には厚さ数μｍのポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）で構成されたフィルム１２が上記の如
く覆設されている。

また、このフィルム１２内には制御電極１３ａ〜１３ｃ
が形成され、制御電極１３ａと１３ｂ及び１３ｂと１３
ｃ間は所定幅（例えば本実施例では０．１ｎｍ）の隙間
を有している。

また、同図に示すフィルム１２の下面に付着するトナー
Ｔは現像ロール８の“口”方向への回転に従って、現像
容器２′内のトナーＴがマグネットロール８ｂの有する
磁力により固定スリーブ１９に付着し、さらにフィルム
１２の下面を印字部Ｆまで移動してきたものである。

ここで、本実施例では印字部Ｆでの各部材やトナー層等
の寸法や厚さを以下のように設定する。

まず、セグメント電極３ｂ−１，３ｂ−２，・・・の先
端から線状電極９までの距離りは２００μｍである。ト
ナーＴの厚さとフィルム１２の厚さを加えた幅ｌは６５
μｍである。セグメント電極３ｂ−１，３ｂ−２，・・
・の先端幅Ｗ、及び線状電極幅Ｗ２は共に０．１ｍｍで
ある。また、用紙Ｐは厚さｔが８６μｍの用紙を使用す
る。

尚、上記のように各寸法を設定すると搬送ガイド板７ａ
、７ｂを搬送される用紙Ｐの上面Ｐｏとトナー層の下面
ｔ０までの間隔Ｇは４９μｍに設定される。

第４図はセグメント電極３ｂ−１，３ｂ−２゜・・・に
対して移動する線状電極９の位置関係を示す図である。

同図において、線状電極９は矢印ニ”方向に移動する。

すなわち、スリーブ８ｃが“口”方向に回転すると線状
電極９は同図の紙面力から右へ向けて（矢印°二”方向
）へ移動する。

尚、同図に示すり、ｓｔはセグメント電極３ｂ−１゜３
　ｂ−２，・・・の有効長を示し、ＬＬｓｔは実際に記
録電極３に配設されるセグメント電極３ｂ−１，３ｂ−
２，・・・の長さを示し、Ｉ（ｓｔはセグメント電極３
ｂ−１，３ｂ−２，・・・の副走査方向の配設間隔を示
す。また、ＬＳＦは線状電極９の主走査方向の幅を示す
。

以上のように構成された静電記録装置ｌにおいて、本実
施例では高圧電源３ｄからセグメント電極３ｂ−１，３
ｂ−２，・・・へ出力される高電圧の出力タイミングに
対して制御電圧出力回路１１から制御電極１３ａ〜１３
ｃへ出力される制御電圧の出力を所定のタイミングで行
うことにより良好な印字を行うものである。

ここで、本実施例で制御電圧出力回路１１から出力する
制御電圧の出力タイミングを説明する為、発明者が行っ
た測定例を第５図（ａ）〜（ｆ）に示す。同図（ａ）〜
げ）に実線で示す期間Ｐｓは高圧電源３ｄからセグメン
ト電極３ｂ−１，３ｂ−２，・・・へ高電圧を印加する
期間を示し、点線は制御電圧印加期間Ｐｃを示す。但し
、高圧電源３ｄから高電圧が印加されるのは印字データ
に従ってスイッチ３ｃｍ１，３ｃｍ２．　　・・・が開
閉制御され選択されたセグメント電極３ｂ−１，３ｂ−
２，・・・のみであることは勿論である。

先ず、同図（ａ）は上記セグメント電極３ｂ−１゜３ｂ
−２，・・・への高電圧印加期間Ｐ、に対して点線で示
す如く高電圧印加前の極めて早い時点で（例えば１５Ｉ
ｍｓ以上早く）制御電極１３ａ−１３０へ制御電圧を印
加した場合を示す。また、同図（ｂ）は高電圧印加期間
ＰＳより少し早（（例えば１０お以下）制御電極１３ａ
〜１３ｃへ制御電圧を印加し、期間Ｐｓの出力終了と同
時又は若干遅く制御電圧の出力を終了した場合を示す、
また、同図（Ｃ）の場合は高電圧印加期間Ｐｓの出力開
始より遅れて制御電圧を印加し、高電圧の出力終了より
遅れて制御電圧の出力を終了した場合を示す。また、同
図（ｄ）の場合は、高電圧印加期間Ｐｓの出力開始より
若干早く制御電圧を印加し、高電圧の出力終了より早く
制御電圧の出力を終了した場合を示す。

さらに、同図（ｅ）の場合は、高電圧印加期間Ｐｓより
若干早めに制御電極１３ａ〜１３ｃへ制御電圧を印加し
、期間Ｐｓの出力終了より遅れて（例えば１０ｍ５以内
）制御電圧の出力を終了した場合を示し、同図（ｅ）は
期間Ｐｓの出力終了から更に相当遅れて（例えば１５ｆ
ｆＩＳ以上遅れて）制御電圧の出力を終了した場合を示
す。

以上の各出力タイミングで制御電圧を制御電極１３ａ−
１３ｃへ出力し印字動作を行わせたところ、以下のよう
な結果を得た。すなわち、同図（ａ）の場合、用紙には
画像がほとんど印字されず印字不良となった。また、同
図（Ｃ）、　（ｄ）の場合制御電極１３ａ、１３ｂ又は
１３ｂ、１３ｃ間の隙間と同じ幅の黒線が画像に表われ
印字不良となった。この原因は同図（Ｃ）、　（ｄ）に
斜線で示す期間Ａ又はＢは極めて短く、この間において
セグメント電極３ｂ−１，３ｂ−２，−・−と制御電極
１３ａ〜１３Ｃとの間でトナーＴを用紙Ｐに強引に誘引
する電界を生じさせ用紙Ｐ上にバンド状の黒線を生じさ
せてしまうものと考えられる。

一方、同図（ｂ）、　（ｅ）、げ）の場合、鮮明で円形
ドツト形状の良好な印字が得られた。

以上の結果から、良好な印字画像を得るためには高電圧
印字期間Ｐ、と制御電圧印字期間Ｐｃとの関係にはＰｃ
≧Ｐｓであり、しかも高電圧印加期間Ｐｓの開始゛時期
より若干前に制御電圧を制御電極１３ａ〜１３ｃへ印加
するのが最良であるとの結果を得た。

そこで、本実施例では第６図の（ａ）に示すようにクロ
ック信号を用いてセグメント電極３ｂ−１゜３ｂ−２，
・・・へ印加する高電圧印加期間Ｐｓを同図のら）に示
すタイミングで高圧電源３ｄより出力し、制御電極１３
ａ〜１３ｃへ印加する制御電圧を同図の（Ｃ）に示す制
御電圧印加期間Ｐｃのタイミングで出力するものである
。

すなわち、上記の期間Ｐｓの間、印字データにより選択
されたセグメント電極３ｂ−１，３ｂ−２、・・・に高
電圧を印加し、制御電極１３ａ〜１３ｃに期間Ｐｃの量
制御電圧を出力することにより、セグメント電極３ｂ−
１，３ｂ−２，・・・と線状電極９間には制御電極１３
ａと１３ｂ、１３ｂと１３ｃの隙間を介して第１図に点
線で示す電界Ｅ′が形成される。また、用紙Ｐは待機ロ
ール５により除電ブラシ４→搬送ガイド板７ａを介して
印字部Ｆへ給送される。また、フィルム１２の下面には
現像容器２内のトナーＴをブレード２ａにより所定厚に
規制されたトナーＴが付着し印字部Ｆに搬送される。従
って、フィルム１２下面に付着しているトナーＴは上記
電界Ｅ′によるクーロン力によって用紙Ｐ上面へ付着す
る。しかも、この時セグメント電極３ｂ−１，３ｂ−２
゜・・・へ印加される高電圧の出力される期間Ｐｓと制
御電極１３ａ−１３ｃへ出力される制御電圧出力の期間
Ｐｃは上記の関係にありトナーＴは用紙Ｐに確実に付着
し、またバンド状に付着することがない。また、第７図
に示す如く、セグメント電極３ｂ−１，３ｂ−２，・・
・と線状電極９間に配設された制御電極１３ａと１３ｂ
、１３ｂと１３ｃの隙間は極めて狭く、上記の如くセグ
メント電極３ｂ−１，３ｂ−２，・・・の幅（０，１Ｍ
）と同じである。この為、従来例の第９図に示した如く
電界Ｅが線状電極１６の延設方向に沿って形成されると
いうことがなく、第１図及び第７図に示す如く、電界Ｅ
′はセグメント電極３ｂ−１，３ｂ−２，・・・と線状
電極９の交差対向部のみに直線状に形成される。

したがって、用紙Ｐ上に印字されるトナーもこの電界Ｅ
′の形成状態に従って上記の如く不良印字となることが
なく、かつ用紙Ｐ上に円形状で、かつ鮮明に印字される
。

尚、上記実施例で用いた具体的数値は、−例であり、本
発明は上記−例に限られるものではないことは勿論であ
る。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、印字画像が
鮮明となり、しかも地よごれがなく高コントラストを有
する優れた印字品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の静電記録装置の要部の模式第２図は
一実施例の静電記録装置の模式的断面図、 第３図はセグメント電極と現像ロールの斜視図、第４図
はセグメント電極と線状電極の配設関係を示す図、 第５図（ａ）〜げ）は制御電圧の出力タイミングを測定
したタイムチャート、 第６図は本実施例のセグメント電極と制御電極への出力
電圧の印加タイミングを示すタイムチャート、 第７図は制御電極とセグメント電極との配設関係を示す
図、 第８図は従来の静電記録装置の一部を示す構成図、 第９図は従来の静電記録装置による電界Ｅの形成説明図
である。 １・・・静電記録装置、 ２・・・現像器、 ３・・・記録ヘッド、 ３ｂ−１，３ｂ−２，・・・・ ・・・セグメント電極、 ３ｃｍ１，３ｃｍ２．　　・・・スイッチ、３ｄ・・・
高圧電源、 ４・　・・除電ブラシ、 ５・・・待機ロール、 ６・・・定着ロール、 ７ａ〜７ｃ・・・搬送ロール、 ７ｂ’　　・・・搬送ベルト、 ８・・・現像ロール、 ８ｃ・・・スリーブ、 ９・・・線状電極、 １１・・・制御電圧出力回路、 １２・・・フィルム、 １３ａ〜１３ｃ・・・制御電極。 第１図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナー層を表面に担持しトナーを所定経路に沿って搬送
   するトナー搬送体と、該トナー搬送体のトナー担持面と
   逆側に回転可能に配設され周表面に螺旋状電極が設けら
   れた共通電極体と、前記トナー搬送体のトナー担持面側
   に対向配設され複数のセグメント電極からなる信号電極
   体と、前記トナー層と共通電極間に設けられた制御電極
   とを有し、前記セグメント電極に印字情報に応じた第１
   の電圧を印加し、前記制御電極に前記第１の電圧よりパ
   ルス幅の広い第２の電圧を印加することにより、前記ト
   ナー搬送体上のトナーを前記トナー搬送体と信号電極体
   間に給送される記録材上に転移させることを特徴とする
   静電記録装置。