JPH04219762A

JPH04219762A - 静電記録装置

Info

Publication number: JPH04219762A
Application number: JP41199090A
Authority: JP
Inventors: Keizo Abe; 敬三阿部
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1992-08-10

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、潜像担持ベルト上に
イオン流を照射することにより静電潜像を形成し、この
静電潜像をトナー現像するタイプの静電記録装置の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の静電記録装置としては例え
ば特開平１−１６１３７０号所載のものが知られている
。これは、誘電体からなる潜像担持ベルトを循環回転さ
せ、この潜像担持ベルトの内側に潜像形成用のマルチス
タイラスを接触配置する一方、潜像担持ベルトの外側に
は現像器、転写器を配設し、潜像担持ベルト上に形成さ
れた潜像を現像器にてトナー現像した後に、潜像担持ベ
ルト上のトナー像を転写器にて記録シート上へ転写させ
るようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
静電記録装置にあっては、上記マルチスタイラスが潜像
担持ベルトに接触配置されているため、必然的に、マル
チスタイラス及び潜像担持ベルトが磨耗し、その残滓が
マルチスタイラスに付着して潜像形成に悪影響を与える
という虞れがある。このため、上記潜像担持ベルトの内
側にクリーナを設ける等して、潜像担持ベルトを清掃す
ることが必要になり、その分、装置構成が複雑化してし
まうという技術的課題がある。

【０００４】このような技術的課題を解決する手段とし
て、潜像書込みヘッドとして上記マルチスタイラスに代
えて、画像信号に応じてイオン流が照射されるイオン流
記録ヘッドを潜像担持ベルトの内側に非接触状態で配設
するものが挙げられる（例えば特開昭６１−２３０４６
８号公報参照）。

【０００５】このタイプにあっては、現像バイアス印加
方式の現像器を使用した場合において現像バイアスとし
て交流バイアスを重畳印加すると、交流バイアスの変化
に伴って潜像担持ベルト上のイオンがふらつき、その分
、潜像担持ベルト上の潜像が乱れ易くなってしまうため
、現像バイアスとしては通常交流バイアスを使用せずに
、直流バイアスのみを使用せざるを得ない。

【０００６】ところが、現像バイアスとして直流バイア
スのみを使用すると、上記潜像担持ベルト上の潜像が現
像器のトナーにて過剰に現像されてしまう傾向が生じ、
トナー画像の背景部に過剰トナーの一部が転移するとい
う所謂トナーのかぶり現象が見られるという技術的課題
を生ずる。

【０００７】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ためになされたものであって、装置構成の複雑化を回避
しながら、所謂トナーのかぶり現象を有効に防止するよ
うにした静電記録装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
図１に示すように、誘電体からなる潜像担持ベルト１と
、この潜像担持ベルト１に非接触状態で接近配置され且
つ潜像担持ベルト１上に画像信号に応じたイオン流を照
射することによって静電潜像を形成する潜像書込みヘッ
ド２と、潜像担持ベルト１上の潜像をトナー現像する現
像手段３と、上記潜像書込みヘッド２の下流側にて上記
現像手段３に対向した状態で潜像担持ベルト１に接触配
置され、図２に示すように、潜像担持ベルト１上の過剰
トナーＴａを現像手段３側へ回収するトナーかぶり規制
手段４とを備えていることを特徴とするものである。

【０００９】このような技術的手段において、上記潜像
書込みヘッド２としては、イオンを生成させるイオン生
成部（直流コロナ放電、交流コロナ放電等各種）及び生
成されたイオン流を画像信号に応じて照射するイオン流
変調部（イメージ部に対応してイオン流を照射するイメ
ージライティング方式あるいは非イメージ部に対応して
イオン流を照射するバックグラウンドライティング方式
）からなるものであれば、スリット状のイオン流通路中
には制御電極を画素密度毎に配列し、生成されたイオン
を空気流に乗せてイオン流通路中に送出すると共に、制
御電極部での電界に応じてイオン流を遮断・通過するよ
うにしたり、生成されたイオンをスクリーン電極の生成
電界にて遮断・通過するようにする等適宜選択すること
ができる。

【００１０】また、上記潜像書込みヘッド２の配設箇所
としては、現像手段３による現像工程が可能な部位であ
れば適宜選択して差し支えない。この場合において、現
像部位の手前に潜像書込みヘッド２を配設する場合には
、イオン流を効果的に収束させるという観点からすれば
、潜像書込みヘッド２に対向する部位に対向電極を配設
することが必要であるが、例えば現像手段３に対向する
部位に潜像書込みヘッド２を配設するようにすれば、現
像ロール等を対向電極として兼用することが可能になる
ため、装置構成をより簡略化できる点で好ましい。

【００１１】更に、トナーかぶり規制手段４については
、潜像担持ベルト１に転移した過剰トナーＴａを現像手
段３側へ回収するものであれば、例えば交流バイアスを
印加して過剰トナーＴａ回収用の電界を生成する等適宜
設計変更することができる。この場合において、一旦潜
像担持ベルト１上に形成されたトナー像を破壊しないよ
うに設計することが必要であり、また、トナーかぶり規
制手段４が潜像担持ベルト１に接触するタイプにあって
は、潜像担持ベルト１上の潜像を破壊しないようにする
上で、トナーかぶり規制手段４の表面部に絶縁コーティ
ング処理を施すことが好ましい。

【００１２】更にまた、この発明にあっては、静電記録
サイクルを繰り返し行なうためには、潜像担持ベルト１
上の残留潜像を消去し且つ潜像担持ベルト１を予め所定
レベルに均一帯電する帯電手段を設けることが必要であ
る。この場合において、帯電手段としては上記基本的な
機能を実現し得るものであれば、コロナ放電を利用した
ものを始め適宜選択して差し支えないが、例えば潜像書
込みヘッド２の上流側の現像手段３に対向する部位に帯
電手段５を配設するようにすれば、現像ロール等も帯電
手段として兼用することができるので、装置構成の簡略
化を図ることがてきる。

【００１３】

【作用】上述したような技術的手段によれば、図２に示
すように、例えば帯電手段５は潜像担持ベルト１の表面
を予め所定レベルに帯電した後に、上記潜像書込みヘッ
ド２は潜像担持ベルト１との間で磨耗することなく、画
像信号に応じたイオン流を照射することにより潜像担持
ベルト１上に静電潜像を形成し、更に、現像手段３は潜
像担持ベルト１上の静電潜像をトナーＴにて現像する。

【００１４】このとき、潜像担持ベルト１に対して通常
のトナーＴ画像のほかに過剰トナーＴａ　　（図２中点
線で示す）が画像部領域以外に付着したとしても、トナ
ーかぶり規制手段４が上記過剰トナーＴａを現像手段３
側へ回収する。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの
発明を詳細に説明する。図３はこの発明を適用した静電
記録装置の実施例１を示す。同図において、符号１０は
例えば四つの搬送ロール１１〜１４間に掛け渡されて循
環回転する無端状の潜像担持ベルトであり、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリイミド等の誘電体にて例えば１
５〜１００μｍ程度の厚みに成形されている。

【００１６】また、潜像担持ベルト１０の内側にはイオ
ン流を照射する潜像書込みヘッド２０が潜像担持ベルト
１０に対して非接触状態（この実施例では０．２〜１．
０ｍｍ程度）で接近配置されている。この潜像書込みヘ
ッド２０は、空気流通路が形成される導電性のハウジン
グ２１と、このハウジング２１内の空気流通路の途中部
分に形成されるイオン生成部３０と、上記ハウジング２
１の空気流通路の出口部分に形成されるイオン流変調部
３５とで構成されている。

【００１７】この実施例において、上記ハウジング２１
は、図中左壁部の一部に図示外のダクトが接続される空
気導入口２２を有し、この空気導入口２２に面した箇所
には導入空気が一時的に貯溜されるタンク室２３を形成
し、このタンク室２３の図中右側の区画壁にはタンク室
２３の長手方向に沿ってスリット状の連通口２４を開設
すると共に、この連通口２４に面した箇所には円柱状空
間部２５を形成し、更に、この円柱状空間部２５の図中
右側の区画壁にはスリット状のイオン排出口２６を開設
したものである。

【００１８】そして、上記イオン生成部３０は、上記円
柱状空間部２５の略中心部分に放電ワイヤ３１を設ける
と共に、この放電ワイヤ３１に例えば直流電源３２から
の直流高電圧を記録動作時において印加する一方、上記
ハウジング２１を接地するようにしたものである。

【００１９】そしてまた、上記イオン流変調部３５は、
特に図４に示すように、ハウジング２１のイオン排出口
２６を挟んだ一方側に絶縁性基板３６を配設すると共に
、他方側には導電性基板３７（後述する制御電極の対向
電極として機能）を配設し、両基板３６，３７間にイオ
ン排出口２６に通ずるスリット状の制御通路３８を形成
し、上記制御通路３８に面した絶縁性基板３６の壁面に
は画素密度に応じた制御電極３９を配設すると共に、各
制御電極３９に接続される通電電極４０を絶縁性基板３
６とハウジング２１の図中右側の絶縁層４１との間から
外部へ引出し、各通電電極４０には画像信号に応じて画
像制御電圧が印加される駆動素子４２を設けたものであ
る。このタイプによれば、駆動素子４２が接点４３ａと
導通した状態においては、制御電極３９へ画像制御電圧
を印加し、制御電極３９及び制御電極３９の対向電極と
して機能する導電性基板３７との間にイオン流遮断用の
電界を生成し、駆動素子４２が接点４３ｂと導通した状
態においては、制御電極３９及び制御電極３９の対向電
極として機能する導電性基板３７との間に電界を生成せ
ずにイオン流を通過させるようにしたものである。

【００２０】更に、上記潜像担持ベルト１０を挟んで潜
像書込みヘッド２０に対向する部位には現像器５０が配
設されている。この現像器５０は一成分トナー（この実
施例では絶縁性トナー）現像方式を採用したもので、例
えば直径２０〜３０ｍｍの現像ロール５１を有すると共
に、この現像ロール５１に例えば−５００〜−１５００
Ｖの現像バイアスＶｂを印加するようにしたものである
。尚、現像ロール５１に印加するバイアスの代わりに、
潜像書込みヘッド２０側に逆極性のバイアスを印加する
ようにしてもよい。

【００２１】更にまた、上記潜像書込みヘッド２０の上
流側に位置する搬送ロール１１は潜像担持ベルト１０を
挟んで現像ロール５１に対向配置され、潜像担持ベルト
１０を予め帯電する前帯電ロール６０としても機能する
。この前帯電ロール６０は例えば直径が１０〜１５ｍｍ
程度で且つ体積抵抗率が１０３〜１０９Ωｃｍ程度の抵
抗性ロールであり、この実施例では現像バイアスＶｂに
等しい直流バイアスを印加したものになっている。

【００２２】また、上記潜像書込みヘッド２０の下流側
に位置する搬送ロール１２は潜像担持ベルト１０を挟ん
で現像ロール５１に対向配置され、背景部に付着するト
ナーを現像器５０側へ回収するトナーかぶり規制ロール
７０としても機能する。このトナーかぶり規制ロール７
０は例えば直径が１０〜１５ｍｍ程度で且つ表面が１０
〜５０μｍ程度の厚みの絶縁層でコーティングされた金
属ロールであり、現像バイアスＶｂに比べて絶対値で低
く且つ現像バイアスＶｂと逆極性の直流成分Ｖｄに、所
定の交流成分Ｖａが重畳されたバイアス、例えば５０〜
１００Ｖ程度の直流成分に１〜３ＫＨｚ，１〜３ＫＶＰ
Ｐ（ピーク間電圧）の交流成分が重畳されたバイアスを
印加したものになっている。

【００２３】また、トナーかぶり規制ロール７０の下流
側に位置する搬送ロール１３に対向する部位には転写コ
ロトロン１５が配設されており、この転写コロトロン１
５は記録シート１６をトナー像と逆極性に帯電し、潜像
担持ベルト１０上のトナー像を記録シート１６側へ静電
転写させるようにしたものである。

【００２４】次に、この実施例に係る静電記録装置の作
動について説明する。先ず、潜像担持ベルト１０が前帯
電ロール６０部分を通過すると、潜像担持ベルト１０上
の残留潜像（前の静電記録サイクル）が消去されると共
に、潜像担持ベルト１０が均一帯電される。

【００２５】次いで、潜像書込みヘッド２０が潜像担持
ベルト１０の内側にイオン流を照射し、潜像担持ベルト
１０に静電潜像を形成する。これと同時に、現像器５０
が静電潜像をネガ現像する。このとき、潜像担持ベルト
１０上では過現像状態になっており、しかも、トナーは
粘着性をも有するものであるため、背景部に過剰トナー
が付着した状態にある。

【００２６】この後、潜像担持ベルト１０上のトナー像
部分がトナーかぶり規制ロール７０部分を通過すると、
特にトナーかぶり規制ロール７０への交流バイアスＶａ
により、現像ロール５１側へ向かう静電界が周期的に形
成され、背景部に付着したトナーが現像器５０側へ回収
される。尚、イメージ部のトナー像は、潜像担持ベルト
１０上に充分な静電力により静電吸着されているため、
上記交流バイアスＶａによる静電界の変化に影響されず
、現像器５０側へ回収されることはない。

【００２７】更に、潜像担持ベルト１０上のトナー像が
転写コロトロン１５に対応した箇所に到達すると、潜像
担持ベルト１０上のトナー像が記録シート１６側へ静電
転写され、転写されたトナー像は図示外の定着器にて記
録シート１６上に確実に定着される。

【００２８】この実施例に係る静電記録装置の性能を評
価するに際し、上記トナーかぶり規制ロール７０のない
ものを比較例とし、実施例、比較例との間の記録画像品
質を目視にて比較したところ、比較例のものにあっては
、背景部にトナーのかぶりが見られるのに対し、実施例
のものにあっては、背景部にトナーのかぶりは全く見ら
れず、実施例のものが比較例に比べて優れていることが
確認された。

【００２９】次に、カラープリンタにこの発明を適用し
た実施例２を図５に示す。同図において、符号８０は記
録シート１６を搬送するシート搬送ベルト、８１〜８４
はシアン、マゼンタ、イエロ、ブラック系の画像記録ユ
ニットであり、各画像記録ユニット８１〜８４は実施例
１と同様の構成要素からなり、現像器５０内に夫々シア
ン、マゼンタ、イエロ、ブラック系統のトナーを収容す
ると共に、搬送ロール１３に対応した箇所をシート搬送
ベルト８０に対向配置するようにしたものである。そし
て、上記各画像記録ユニット８１〜８４に対応するシー
ト搬送ベルト８０の裏面側には夫々転写コロトロン１５
が配設されると共に、シート搬送ベルト８０の一端側に
は定着器１７が配設されている。

【００３０】この実施例によれば、各画像記録ユニット
８１〜８４が潜像担持ベルト１０上に夫々の色系統のト
ナー像を形成し、各トナー像は各転写コロトロン１５に
よる転写工程にてシート搬送ベルト８０に沿って搬送さ
れる記録シート１６上に順次重ね転写され、各トナー像
が転写された記録シート１６は定着器１７を通過した段
階で一連のカラープリント動作が終了する。このときの
記録画像品質を調べたところ、トナーのかぶりのない良
好なカラープリントが得られた。

【００３１】また、実施例２の変形例として、図６に示
すように、中間転写ベルト９０に対してシアン、マゼン
タ、イエロ、ブラック系の各画像記録ユニット８１〜８
４を対向配置し、中間転写ベルト９０上に転写された各
色系のトナー像を転写ロール９１（この中間転写ベルト
９０の搬送ロールを兼用）を介して記録シート１６に一
括転写するようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１〜２
記載の発明によれば、潜像担持ベルトに対してイオン流
照射型の潜像書込みヘッドを非接触状態で配設したので
、潜像担持ベルト及び潜像書込みヘッドが磨耗する事態
を有効に回避することができることは勿論、イオン流照
射型の潜像書込みヘッドにて潜像担持ベルト上に静電潜
像を形成し、この静電潜像を現像手段にてトナー現像し
た後に、潜像担持ベルト上に付着したかぶりトナーを現
像手段側へ回収するようにしたので、潜像担持ベルト上
のかぶりトナーが除去された状態で記録画像を再現する
ことができ、その分、記録画像品質を極めて良好に保つ
ことができる。

【００３３】また、請求項１記載の発明において、潜像
担持ベルトの内側に潜像書込みヘッドを配設し、潜像担
持ベルトを挟んで潜像書込みヘッドに対向する部位に現
像手段を配設するようにすれば、現像手段の現像ロール
等を潜像書込みヘッドの対向電極として利用することが
可能になり、その分、装置構成の簡略化を図ることがで
きる。

【００３４】更に、請求項１記載の発明において、トナ
ーかぶり規制手段として少なくとも交流バイアスが印加
されたロール状電極を使用するようにすれば、潜像担持
ベルトの搬送ロールの一部をトナーかぶり規制手段とし
て構成することが可能になり、その分、配設スペースを
特に考慮することなく、しかも、装置構成を複雑にする
ことなく、かぶりトナーを確実に除去することができる
。

【００３５】更にまた、請求項２記載の発明によれば、
現像手段の現像ロール等を帯電手段の一部として利用す
るようにしたので、帯電手段の構成を簡略化することが
でき、その分、装置自体の構成のより簡略化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る静電記録装置の概要を示す説明
図である。

【図２】この発明に係る静電記録装置の作用を示す説明
図である。

【図３】この発明に係る静電記録装置の実施例１を示す
説明図である。

【図４】図３中の一部拡大図である。

【図５】この発明に係る静電記録装置の実施例２を示す
説明図である。

【図６】実施例２の変形例を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　潜像担持ベルト２　　潜像書込みヘッド３　　現像手段４　　トナーかぶり規制手段５　　帯電手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　誘電体からなる無端状の潜像担持ベル
ト（１）と、この潜像担持ベルト（１）に非接触状態で
接近配置され且つ潜像担持ベルト（１）上に画像信号に
応じたイオン流を照射することによって静電潜像を形成
する潜像書込みヘッド（２）と、潜像担持ベルト（１）
上の潜像をトナー現像する現像手段（３）と、上記潜像
書込みヘッド（２）の下流側にて上記現像手段（３）に
対向した状態で潜像担持ベルト（１）に接触配置され、
潜像担持ベルト（１）上の過剰トナー（Ｔａ）を現像手
段（３）側へ回収するトナーかぶり規制手段（４）とを
備えていることを特徴とする静電記録装置。
【請求項２】　　請求項１記載のものにおいて、上記潜
像形成手段（２）の上流側にて上記現像手段（３）に対
向した状態で潜像担持ベルト（１）に接触配置され、潜
像担持ベルト（１）上の残留潜像を消去し且つ潜像担持
ベルトを均一帯電する帯電手段（５）を備えたことを特
徴とする静電記録装置。