JPH04166350A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静電記録装置に係り、特にイオン供給源とイ
オン流変調手段を有し、イオン流による現像剤担持体上
の現像剤薄層に形成した静電潜像を記録媒体に転写する
静電記録装置に関する。

〔従来の技術〕

従来から、静電記録に関する技術として、種々の方式が
知られている。

例えば、米国特許第３，６８９，９３５号明細書に開示
されているように、現像剤（トナー）供給源から現像剤
を供給し、絶縁層を介して対向するアレイ状の開口電極
対からなる制御素子で帯電した現像剤の通過量を制御し
、記録媒体（転写紙）上に画像信号に応じた現像剤像を
形成するものがある。

この方式の静電記録装置は、制御素子の開口部に現像剤
が付着して該開口部周辺を汚し、ひどい場合には開口部
の目詰まりを起こして記録がなされなくなたり、また記
録速度が低い等の理由で実用化されていない。

また、例えば、特開昭６１−２０９４８１号公報に記載
のように、イオンにより現像剤に潜像形成を行う方式の
ものも知られている。

第８図はイオン流を用いた従来の静電記録装置の要部構
成の説明図であって、ｌは現像剤担持体、２は誘電体層
、３は導電性円筒、４は薄層形成部材、５は現像剤、６
はイオン供給源、８はバイアス電源、９はイオン流変調
手段、１ｏは画像信号源、１１は転写電極、１３は記録
媒体としての記録紙、１４は現像剤搬送ロール、２１は
ポツパーである。

同図において、現像剤搬送ロール１４によってホッパー
２１内の現像剤５が導電性円筒３上に誘電体２を設けた
現像剤担持体１の表面に供給される。

矢印方向に回転する現像剤担持体１上の現像剤５は、こ
の現像剤担持体１に接触摺動する層形成部材４により一
様な厚さの薄層とされると共に、摩擦によって例えば負
極の電荷が帯電される。

これによって、現像剤担持体１には一様に帯電された現
像剤の薄層が担持される。

この現像剤の薄層に向けて、イオン供給手段６から例え
ば正極のイオン流を供給し、このイオン流を複数の開口
を持つイオン流変調手段９において、画像信号源ｌＯか
らの画像信号に応じて変調する。

イオン供給手段６とイオン流変調手段９は、静電記録装
置の所謂主走査方向に配列され、イオン流変調手段９の
開口は主走査方向の画素密度に応じた数だけ形成されて
いる。

変調されたイオン流は現像剤担持体１の表面に担持され
た現像剤の薄層に衝突し、該現像剤の帯電極性をを画像
信号に応して反転し、正極に帯電された潜像を形成する
。

現像剤担持体１には、バイアス電源８により、この現像
剤担持体１の電位に対して相対的に負にバイアスされた
転写電極１１が近接配置されている。

現像剤担持体１が転写電極１１の位置にきたとき、上記
潜像は転写電極１１方向に剥離され、現像剤担持体ｌと
転写電極１１の間を通過する転写紙１３上に付着して顕
像化される。

転写紙１３上に付着した現像剤は、図示しない定着手段
により転写紙１３に固定される。

なお、この手段の静電記録装置に関する従来技術を開示
したものとして、上記の公報の他、特公昭５８−３３５
５０号公報、特開昭６１−２５１６６号公報１特開昭５
９−１９０８５４号公報がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、記録媒体上に良好な転写画像を得るためには
、記録媒体の被転写面と現像剤担持体との間の間隔を２
０〜１５０ａｍに維持し、かつ記録媒体の被転写面と反
対の面を転写電極に対して安定して接触させることが必
要不可欠である。

これを実現するために従来は、転写電極を挟んで記録媒
体の移動方向前後に、記録媒体に対する張力印加手段を
設けて、記録媒体を転写電極側に押圧するようにしてい
た。

しかし、上記の手段による記録媒体への長刀印加は、長
尺の記録媒体、すなわちロール紙を用いる装置の場合は
有効であるが、記録媒体としてカット紙を用いる装置で
は、該カット紙が転写電極を通過する間に常時張力を印
加することは困難であるという問題がある。

本発明の目的は、上記従来の技術における問題点を解消
し、記録媒体と現像剤担持体との間の間隔を所定の微小
間隔１例えば２２０−１５０ｔ１に維持し、かつカント
紙を記録媒体とした場合でも該記録媒体の転写面と反対
側の面を転写電極に常時安定して接触させることにより
、記録媒体上に高品質の転写画像を形成できるようにし
た静電記録装置を提供することにある。

「課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、帯電された現像
剤薄層をその表面に担持する現像剤担持体（１）と、 現像剤担持体上の現像剤薄層に画像信号に応じて変調さ
れたイオン流を供給する変調イオン供給手段（６，９）
と、 現像剤担持体上の上記変調されたイオン流により潜像が
形成された現像剤を記録媒体上に転写する転写手段（１
１）と、 を具備した静電記録装置において、 上記転写手段に近接し、上記記録媒体の移動方向前後の
少なくとも一方に、上記転写手段に対して電位差を有す
る導電性の記録媒体案内板（１２）を設けたことを特徴
とする。

［作用１ 変調イオン供給手段（６，９）は、イオン供給源（６）
から供給されるイオン流をイオン流変調手段（９）によ
り画像信号に応じて変調し、変調したイオンを現像剤担
持体（１）の表面に担持された現像剤の薄層に照射する
。

イオンにより照射された現像剤の薄層は、その帯電極性
を反転され、反転した極性に帯電した潜像が形成される
。

潜像が形成された現像剤の薄層は、現像剤担持体（１）
との間に電位差が与えられた転写手段（１１）において
記録媒体（１３）上に転写されて顕像化される。

このとき、転写手段（１１）の転写媒体搬送方向の少な
くとも一方に接地されて、転写手段（１１）に対して電
位差を有する記録媒体案内板（１２）が上記電位差によ
る吸引力によって記録媒体（１３）を吸引する。

この吸引作用により、記録媒体（１３）の被転写面と反
対側の面は転写手段（１１）との接触を保持され、現像
剤担持体（１）との間に所定の安定した微小間隔を維持
する。

これによって、高品質の画像が得られる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例につき、図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明による静電記録装置の基本構成の説明図
である。

同図（ａ）は記録媒体案内板を現像剤担持体と同電位に
した場合、（ｂ）は該記録媒体案内板を接地した場合を
示す。

同図（ａ）（ｂ）において、１は現像剤担持体、４は層
形成手段、５は現像剤、６はイオン供給源、７．８はバ
イアス電源、９はイオン流変調手段、１０は画像信号源
、１１は転写手段としての転写電極、ｉ２　（１２ａ、
１２ｂ）は記録媒体案内板、１３は記録媒体としての転
写紙である。上記イオン供給源（６）とイオン流変調手
段（９）とでイオン供給手段を構成する。

現像剤担持体１の表面に供給された一成分現像剤５は、
現像剤担持体１の矢印Ａ方向の回転に伴い、層形成部材
４により一様な薄層に形成されると共に、該層形成部材
４との摺動摩擦によって正極または負極に一様に帯電さ
れる。ここでは、負極に帯電されるものとする。

これに対して、イオン供給源６は正極または負極のイオ
ン（ここでは、正極のイオン）を発生する。

イオン供給源６から供給されたイオン流はイオン流変調
手段９において、画像信号源１０から与えられる画像信
号に応じて変調される。

変調されたイオン流は現像剤担持体１の表面に形成され
ている現像剤の薄層に達し、その帯電極性（負極）を反
転させ、画像信号に応じた正極に帯電した潜像を形成す
る。

形成された潜像は、転写電極１１の位置に達し、バイア
ス電源７により与えられるバイアス電圧によって現像剤
担持体１と転写電極１１との間に電位差（この場合は、
転写電極１１側が相対的に負電位）が与えられているた
め、潜像を形成している現像剤は転写電極１１側に移動
する。

現像剤担持体１と転写電極１１との間には、転写電極１
１に接触摺動するごとく転写紙１３が矢印Ｂ方向に搬送
されている。

したがって、現像剤担持体１上の潜像は転写紙１３の上
に被着し、顕像化される。

このとき、記録媒体案内板１２　（１２ａ、１２ｂ）は
、（ａ）では現像剤担持体１と同電位に接続されて、転
写電極１１に対してバイアス電源７により電位差が与え
られており、（ｂ）では接地に落とされて、転写電極１
１に対してバイアス電源７とバイアス電源８による電位
差が与えられている。

この記録媒体案内板１２と転写電極１１との間に形成さ
れる電位差によって、転写紙１３が転写電極１１に吸引
される。

このように、本発明によれば、記録媒体案内板１２　（
１２ａ、１２ｂ）が転写紙１３を吸引する力によって、
該転写紙１３を常に転写電極１１に接触させることがで
き、カット紙を用いた場合でも鮮明な画像を再現するこ
とができる。

なお、上記の説明では、記録媒体案内板１２ａと１２ｂ
を同電位に設定しているが、例えばその一方を現像剤担
持体１に接続し、他方を接地に落とすような方法で、記
録媒体案内板１２ａと１２ｂを異なった電位で転写紙１
１と電位差を設定してもよく、また記録媒体案内板１２
ａと１２ｂの一方を省略してもよい。

第２図は本発明による静電記録装置の第１実施例の説明
図である。

１は現像剤担持体で導電性のシャフト３上に誘電体層２
が設けである。

４は層形成部材であり、現像剤搬送ロール１４によって
搬送される現像剤５を一様な厚さに薄層化すると共に、
摺動により負極に帯電させる。

この現像剤薄層は、現像剤粒子の単層であることが望ま
しいが、多層であっても一様な厚さであればよい。

６はイオン供給源、９はイオン流変調手段、マ。

８はバイアス電源、１０は画像信号源、１１１ま転写手
段としての転写電極、１２　（１２ａ、１２ｂ）は記録
媒体案内板、１３は記録媒体としての転写紙、１５はヒ
ートローラ、１６はブし・ノシャーローラでこれらヒー
トローラ１５とブレンシャーローラ１６とで定着手段を
構成する。

また、１７ａ、１７ｂは記録媒体搬送ロールである。

転写紙１３は、記録媒体搬送ローフレで現像剤担持体１
と転写電極１１との間に送り込まれ、記録媒体案内板１
２ａと１２ｂとで転写電極１１側に吸引され、現像剤担
持体１上の潜像が顕像として転写された後定着手段方向
に搬送される。

定着手段において、該顕像を形成する転写紙１３上の現
像剤はヒートローラ１５とプレ・ンシャーローラ１６と
で加熱、加圧されて定着される。

転写電極１１と現像剤担持体１との間には、バイアス電
源７によって、転写紙１３に現像剤を移動させるための
電界が印加されている。

また、現像剤担持体１と接地との間には、バイアス電源
８によって現像剤担持体１の表面の現像剤層上にイオン
を照射させるためのバイアス電界が印加されている。

このバイアス電源８から、記録媒体案内板１２（１２ａ
、　　１２　ｂ）にバイアス電圧が印加されている。

現像剤担持体１は、ステンレス鋼製の導電性シャフト３
に熱硬化性フェノール樹脂よりなる誘電体円筒を嵌合し
て接着した構成を有し、転写電極１１は黄銅で構成され
ている。

ホッパー２１に収容された現像剤１５は、表面にゴム層
を持った現像剤搬送ロール１４により現像剤担持体１ま
で搬送されて現像剤担持体１の表面に供給される。

現像剤担持体１上の現像剤は、層形成部材４により一様
な厚さの薄層に規制されると共に、この層形成部材４と
現像剤担持体１との摺動摩擦によって一様に負極に帯電
される。

本実施例では、現像剤の薄層の帯電電位は、−５０Ｖ〜
−７ＯＶである。

また、層形成部材４は、ステンレス鋼部材を支持体とし
、シリコンゴムで現像剤５と摩擦する部分を構成し、こ
のシリコンゴムが支持体の弾性力で現像剤担持体１の表
面に接触するように配置する。

イオン流変調手段９は、例えば特開昭６１−２５１６６
号公報に示されたリング状電極が使用され、トラッキン
グロール等の保持手段で現像剤担持体１から０．０２ｍ
ｍ〜５ｍｍ、好ましくは０゜１ｍｍ〜３ｍｍの間隔をお
いて設けられている。

第３図はイオン供給源の構造例を説明する断面図であっ
て、セラミック板２４の中に平板電極２３が埋設された
板状素子であり、一方の表面に放電電極２２が設けらて
いる。

平板電極２４．放電電極２２の延在方向は、静電記録装
置の主走査方向に一致する。

セラミック板２４に埋設された平板電極２３と放電電極
２２は、厚膜印刷を応用して形成され、耐オゾン性の観
点からニッケル、タングステンなどの材料で形成されて
いる。

平板電極２３と放電電極２２との間には、周波数６００
Ｈｚ　〜１０ｋＨｚ、　ピーク電圧Ｖ、−，が３．５ｋ
Ｖ〜８ｋＶの交番電圧を印加し、沿面放電によってイオ
ンを発生させる。なお、このときのイオンの極性は正で
あるとする。

第４図はイオン変調手段とイオン供給源の部分の構成図
であって、イオン変調手段９とイオン供給源８とは樹脂
等の絶縁支持手段２５によって一体化されて両者の間に
チャンバー２８を構成している。

このチャンバー２８には、図示しない空気流供給手段に
連通ずる管２６から加圧空気流２７が供給される。

この空気流２７の静圧は１〜１０００ｍｍ１００Ｏ好ま
しくは１０〜５００ｍｍＨｔＯの範囲にある。

絶縁支持体２５を構成する材料は、上記の樹脂以外にセ
ラミック、ガラス、ゴム等、その他の絶縁性材料を使用
できる。

また、イオン供給源６は、図示したちの以外に例えば第
５図に示したようなものでもよい。

第５図はイオン供給源の他の例の構造を説明する断面図
であって、高圧電源３１に接続する放電ワイヤー２９と
、この放電ワイヤー２９を囲んで接地に落とされている
シールド３０とから構成されている。

上記した構成において、画像信号源１０から画像信号に
応じた電圧をイオン流変調手段９に印加すると、イオン
供給源６がら空気流により流出されるイオン流が、上記
画像信号に応じて現像剤担持体１への通過が許容された
り阻止されたりする形で変調される。

変調されたイオン流は、現像剤担持体１上に負極に帯電
されている現像剤に照射され、照射された部分の現像剤
の電荷を反転させて正極に帯電させる。

これによって、現像剤担持体１上に正極に帯電された画
像の静電潜像が形成される。

静電潜像が形成された現像剤担持体１上の現像剤薄層は
、現像剤担持体１の回転により転写電極設置位置に到達
する。

転写紙１３は搬送ローラ１７ａ、１７ｂによって記録媒
体案内板１２ａ上を接触しながら転写電極１１上に搬送
される。

転写電極１１に、上記転写紙１３の先端が達したときに
バイアス電源７から転写用のバイアス電圧が印加される
。

このとき、同時に転写電極１１と記録媒体案内板１２　
（１２ａ、１２ｂ）との間にもバイアス電源７から電圧
が印加され、転写紙１３を案内板に吸引する力が形成さ
れる。

この吸引力により、転写紙１３は転写電極１１に安定し
て接触摺動され、現像剤担持体１には非接触で転写動作
が行われる。

そのため、カブリのない鮮明な画像が転写紙１３に転写
される。

転写電極１１と記録媒体案内板１２（１２ａ。

１２ｂ）の間の距離は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度に設定され
る。例えば、両者の電位差を２ｋＶとしたときは５ｍｍ
、１ｋＶとしたときは２〜３ｍｍとされる。

次いで、転写紙１３は矢印Ｂ方向に進行して記録媒体案
内板１２ｂから搬送され、ヒートロール１５とプレッシ
ャーロール１６の間で加圧加熱され、画像が定着される
。

なお、転写電極１１は、２０ｍｍφのアルミニウムロー
ルを用いたが、ステンレス鋼、真鍮などの導電体で構成
してもよい。また、図示のようなロール状に限るもので
はなく、角柱、その他の形状のもにでよい。角柱状の転
写電極を用いる場合には、転写紙１３の通過をスムース
に行うために上流側を傾斜させることが望ましい。

第６図は本発明による静電記録装置の第２実施例の説明
図であって、前記第２図と同一符号は同一部分に対応す
る。

この実施例においては、転写電極１１は接地に落とされ
、現像剤担持体１および記録媒体案内板１２　（１２ａ
、１２ｂ）にはバイアス電源８からバイアス電圧が印加
されている。

この構成は、イオン流供給のためのバイアス電圧、転写
紙１３を転写電極１１に接触させるために記録媒体案内
板１２　（１２ａ、１２ｂ）に印加するバイアス電圧を
、バイアス電源８のみで供給するため、前記第２図に示
した実施例に比べてバイアス電源を１つ減らすことがで
きる。

第７図は本発明による静電記録装置の第３実施例の説明
図であって、３２は現像剤を撹拌するアジテータ、前記
第２図、第３図と同一符号は同一部分に対応する。

この実施例では、現像剤担持体１の上方を転写紙１３が
通過するように構成したものである。

このように、転写紙１３を現像剤担持体１の上方に通過
させることによって、現像剤担持体１からこぼれた現像
剤が転写紙１３上に付着して画像を汚染するようなこと
がない。

なお、上記第２実施例、第３実施例においても、前記第
１実施例と同様に、転写電極の形状は図示したものにか
ぎるものではない。

また、本発明の各実施例において、記録媒体案内板１２
は１２ａ、１２ｂの一方のみとしても所期の効果を奏す
ることができる。

さらに、転写電極１１や記録媒体案内板１２に与える電
圧あるいは電位差を、常時印加しておくこともできる。

上記本発明の各実施例によれば、転写紙を転写電極に吸
引させて安定な接触状態を保持できるため、転写紙の被
転写面と現像剤担持体との間の間隔を適正距離１例えば
２０〜１５０μｍに維持することができ、鮮明な画像を
形成可能な静電記録装置を提供することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、画像信号によっ
て変調したイオン流を現像剤担持体上の現像剤薄層に照
射し、このイオン流で照射された部分の現像剤の薄層の
電荷の極性を反転させて潜像を形成し、これを記録媒体
上に転写する静電記録装置において、 転写手段の記録媒体搬送方向前後の少なくとも一方に、
該転写手段に対して電位差を与えた記録媒体案内板を設
け、搬送される記録媒体を転写手段に安定して接触させ
ることにより、 記録媒体の被転写面と現像剤担持体との間の距離を所定
の微小間隔に維持して、現像剤担持体から記録媒体に対
して現像剤を正確に移転させ、高品質の画像を形成する
ことができる。

また、記録媒体案内板と転写手段の間に設定する電位差
を供給するために、特別の電源を必要としないため、構
成の複雑化、コストアップを招くことなく、優れた機能
の静電記録装置を提供ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による静電記録装置の基本構成の説明図
、第２図は本発明による静電記録装置の第１実施例の説
明図、第３図はイオン供給源の構造例を説明する断面図
、第４図はイオン変調手段とイオン供給源の部分の構成
図、第５図はイオン供給源の他の例の構造を説明する断
面図、第６図は本発明による静電記録装置の第２実施例
の説明図、第７図は本発明による静電記録装置の第３実
施例の説明図、第８図はイオン流を用いた従来の静電記
録装置の要部構成の説明図である。 ｌ・・・・現像剤担持体、４・・・・層形成手段、５・
・・・現像剤、６・・・・イオン供給源、７．８・・・
・バイアス電源、９・・・・イオン流変調手段、１０・
・・・画像信号源、１１・・・・転写手段、１２　（１
２ａ、１２ｂ）−・記録媒体案内板、１３・・・・記録
媒体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 帯電された現像剤薄層をその表面に担持する現像剤担持
   体と、 現像剤担持体上の現像剤薄層に画像信号に応じて変調さ
   れたイオン流を供給する変調イオン供給手段と、 現像剤担持体上の上記変調されたイオン流により潜像が
   形成された現像剤を記録媒体上に転写する転写手段と、 を具備した静電記録装置において、 上記転写手段に近接し、上記記録媒体の移動方向前後の
   少なくとも一方に、上記転写手段に対して電位差を有す
   る導電性の記録媒体案内板を設けたことを特徴とする静
   電記録装置。