JPH06210892A - 静電記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電された現像剤１の薄層１ａをその表面に
担持する現像剤担持体２と、その現像剤担持体２上の現
像剤薄層１ａに向けて画像信号に応じて変調したイオン
流を投射して静電潜像を形成するイオン流制御記録手段
３と、その現像剤担持体２に対向して近接配置され、該
担持体２との間に印加する転写電圧により現像剤担持体
上の静電潜像に対応する現像剤薄層を記録媒体２４に静
電的に転写させる転写電極４とを具有する静電記録装置
において、有効転写領域外における現像剤の転写現象を
防止できるようにする。 【構成】 上記の静電記録装置において、転写電極４の
有効転写領域Ｗ外である両端部に絶縁材２１を介して端
部電極２２を設け、その端部電極２２の電位を現像剤担
持体２の電位と同電位にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電記録装置に係り、
特にイオン流制御記録手段により画像信号に応じて形成
される静電潜像に対応する現像剤担持体上の現像剤薄層
を、転写電極による静電的作用により記録媒体に転写さ
せる静電記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一様に帯電された現像剤の薄層に対し、
画像信号に応じて変調したイオン流を供給してその現像
剤の帯電性を変化させることにより画像情報に対応した
潜像を形成して画像の書き込みを行うという静電記録方
法に関する技術は、特開昭６１−２５１６６号、特開昭
６１−１６９８５３号等の公報において種々提案されて
いる。この種の静電記録方法の特徴は、感光体にレーザ
ーやＬＥＤ等の光を画像信号に応じて照射することによ
り静電潜像を形成し、その感光体上の静電潜像に対して
現像剤を付着させるという記録方式とは異なり、静電潜
像を直接現像剤の薄層に対して形成するため、感光体が
不要で、そのためその記録装置を小型で簡易な構造にす
ることができ、粉体マーキング技術を容易に実現できる
点にある。

【０００３】そして、その静電潜像となる現像剤薄層を
背面（転写）電極という手段を採用して記録紙に転写さ
せる技術として、例えば、特開昭６１−１６９８５３号
等公報に記載された静電記録装置が知られている。すな
わち、上記静電記録装置は、図７に示すように、供給部
材ｎにより現像剤担持体ａ上に供給された現像剤ｂを、
層形成部材ｃによりプラス又はマイナスに一様に摩擦帯
電させるとともに薄層とし、イオン流制御記録手段ｄに
よる画像書き込み部分へ搬送する。その画像書き込み部
分では、イオン供給源ｅとスリット状制御電極対ｆから
なるイオン流変調手段ｇとを備えたイオン流制御記録手
段ｄにより、イオン供給源ｅと担持体ａとの間にバイア
ス電圧（ｈ）を印加しつつ、イオン供給源ｅで発生させ
たイオン流を、制御電源ｉから印加する画像信号に応じ
た電圧に基づきイオン流変調手段ｇにおいて形成される
静電気力線によって通過或いはせき止めることで画像信
号に応じて変調し、その変調されたイオン流を、担持体
ａ上の帯電された現像剤薄層へ向けて投射する。この
際、イオンを投射した部分の現像剤は、摩擦帯電によっ
て保持した初期の帯電量（又は極性）と異なる任意の帯
電量（又は極性）に変化する。このように現像剤薄層中
に異なった帯電量（又は極性）の現像剤を存在させるこ
とで、静電潜像を形成する。次いで、その静電潜像が形
成された現像剤薄層は、現像剤担持体ａの回転によって
転写部へ搬送される。転写部は、現像剤担持体ａと所定
間隔をあけて対向配置された転写電極ｊと、その電極ｊ
と担持体ａとの間に転写電圧を印加する電源ｋとから構
成されており、現像剤担持体ａと転写電極ｊとの間を通
過するように搬送される記録紙ｍに対し、転写電極ｊに
より記録紙表面の電位を制御することによって帯電量
（又は極性）が異なる現像剤のどちらか一方を記録紙ｍ
上に静電的に転写して付着させ、画像の記録を行うとい
うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな静電記録装置においては、以下に詳述するように、
記録紙の両端部（非画像形成領域）に対しても現像剤が
転写されて付着してしまうという問題がある。すなわ
ち、転写電極ｊは、図８や図９に示すように、有効転写
幅Ｗ₁に対応する幅の導電体からなる電極部ｐと、その
電極部ｐの両側に同一平面になるように設けられた絶縁
部ｑとから構成され、その電極部ｐを記録紙ｍに接触さ
せることにより記録紙の電位を制御し、また絶縁部ｑに
より記録紙ｍの円滑な搬送が行えるよう機能するもので
ある。そして、このような転写電極ｊの転写部ｐの幅
（有効転写幅Ｗ₁）と現像剤薄層ｂの幅Ｗ₂及び記録紙ｍ
の幅Ｗ₃との間には図９に示すような関係が存在する。
すなわち、現像剤薄層の幅Ｗ₂と記録紙ｍの幅Ｗ₃はいず
れも有効転写幅Ｗ₁より大きくなるように設定されてい
る。そのため、転写電極ｊの転写部ｐの幅（有効転写領
域Ｗ₁）を越える両端部、即ち絶縁部ｑにおいても、現
像剤薄層ｂと記録紙ｍが対向する領域が存在する。これ
により、現像剤担持体ａから記録紙ｍへの現像剤ｂの転
写（現像）は、原則的には転写部ｐ（有効転写領域
Ｗ₁）内のみで行われてその領域外（絶縁部ｑ）では全
く行われなことが理想とされているものの、実際には、
図８に示すように転写部ｐと記録紙ｍとが接触していな
い領域（絶縁部ｑ）での現像剤転写（図中、符号Ｘで示
す部分）が発生しているのである。

【０００５】このような現象は次のような原因によるも
のと推測される。すなわち、図１０を参照しながら説明
すると、まず、わかり易くする便宜上、同図において層
形成部材ｃにより摩擦帯電されたのみの現像剤ｂの帯電
極性をマイナス、イオンの照射を受けた現像剤ｂの帯電
極性をプラスとし、電極部ｐではマイナスの極性の現像
剤ｂのみが記録紙ｍ上へ転写されるものと想定する。つ
まり、この場合には、電源ｋから転写電圧を印加して転
写電極ｊ（電極部ｐ）の電位を現像剤担持体ａに対して
相対的にプラスになるような電界を形成するにすること
で、有効転写領域Ｗ₁の範囲内に存在するマイナス極性
の現像剤ｂのみが電極部ｐ（記録紙ｍ）側へ静電的に引
き付けられる。一方、電極部ｐ（有効転写幅）の外側の
記録紙ｍなどと対向する領域Ｗｓにおいては本来、絶縁
部ｑであるため有効転写領域のような電界が発生してい
ないはずであるが、実際には、僅かながら弱い電界が存
在している。従って、この電界により、上記の領域Ｗｓ
においてもマイナス極性の現像剤ｂが記録紙ｍ側へ引き
付けられるものと考えられる。さらに、記録紙ｍとして
普通紙を用いた場合には、その普通紙へ電荷が注入さ
れ、領域Ｗｓに相当する紙面にも有効転写領域Ｗ₁とほ
ぼ同じ強度の電界が発生するため、マイナス極性の現像
剤が転写されてしまうものと推測される。そして、この
ような有効転写領域外における現像剤の転写現象は、記
録紙ｍの端部を汚してしまい、出力画像の品質低下を招
くことになるため、この種の静電記録装置においては大
きな問題となっている。

【０００６】本発明は、上記したような問題点を解消す
るためになされたもので、従って有効転写領域外におけ
る現像剤の転写現象を防止することができる静電記録装
置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
め、本発明の静電記録装置は、帯電された現像剤の薄層
をその表面に担持する現像剤担持体と、その現像剤担持
体上の現像剤薄層に向けて画像信号に応じて変調したイ
オン流を投射して静電潜像を形成するイオン流制御記録
手段と、その現像剤担持体に対向して近接配置され、該
担持体との間に印加する転写電圧により現像剤担持体上
の静電潜像に対応する現像剤薄層を記録媒体に静電的に
転写させる転写電極とを具有する静電記録装置におい
て、上記転写電極の有効転写領域外である両端部に絶縁
材を介して端部電極を設け、その端部電極の電位を現像
剤担持体の電位と同電位にしたことを特徴とするもので
ある。

【０００８】上記技術的手段において、端部電極は、ス
テンレス鋼、真鍮等の導電性材料にて形成され、転写電
極の本体の有効転写領域（電極部）外となる両端部に面
一になるように設置されるとともに、現像剤担持体に対
して該担持体と同電位となるように接続されたものであ
れば、その形状や構造などは特に限定されない。

【０００９】

【作用】このような技術的手段によると、転写電極部分
と記録媒体とが接触する有効転写領域では、転写電圧の
印加により現像剤担持体と記録媒体表面との間で電界が
形成されるため、現像剤担持体上の所定の帯電現像剤が
記録媒体へ静電的に転写される。これに対し、転写電極
の有効転写領域外に設けられた端部電極は、転写電極と
電気的に絶縁されて現像剤担持体の電位と同電位にされ
ているため、この端部電極と記録媒体とが接触する範囲
では、その記録媒体表面現像剤担持体と現像剤担持体と
の間に上記有効転写領域のような電界が形成されず、現
像剤が記録媒体へ転写されることがない。

【００１０】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。図１〜図３は、本発明の一実施例に係る静電記録
装置を示すもので、図１はその概略構成図、図２はその
要部斜視図、図３はその要部説明図である。この装置
は、図１に示すように、帯電された現像剤１の薄層１ａ
をその表面に担持する現像剤担持体２と、その現像剤担
持体２上の現像剤薄層１ａに向けて画像信号に応じて変
調したイオン流を投射して静電潜像を形成するイオン流
制御記録手段３と、その現像剤担持体２に対向して近接
配置される転写電極４とから基本的に構成されている。

【００１１】現像剤担持体２は、円筒型もしくは無端ベ
ルト状の形態からなるもので、導電性部材のみ或いは導
電性部材の基体表面に誘電体層を設けて形成されてい
る。現像剤１としては、この現像剤担体体２上に担持さ
れるものであれば特に限定されず、一成分系、二成分系
のいずれのものであっても、また磁性、非磁性のいずれ
のものであっても使用することができる。

【００１２】現像剤として一成分系のものを使用する場
合には、図１に例示するように現像剤供給ロール５によ
り現像剤１を直接現像剤担持体２に供給し、その供給し
た現像剤１を、担持体２に接触するように設置された層
形成部材６により一様に摩擦帯電させるとともに薄層１
ａにすることにより、担持体２表面に担持させる。ま
た、二成分系の現像剤を用いる場合には、電子写真用の
二成分現像器に使用されている現像ロールを現像剤担持
体２に対向配置させ、両者の間にバイアス電圧を印加し
つつ現像剤を現像ロールから現像剤担持体２上に均一に
供給することにより、帯電された現像剤薄層１ａを担持
体２表面に担持させる。

【００１３】イオン流制御記録手段３は、シールド本体
７と、このシールド本体７の放電空間内に張架されたコ
ロナ放電ワイヤ等からなるイオン供給源８と、イオン供
給源８にて発生したイオンを搬送支援するための空気流
を供給する圧縮空気供給手段９と、その空気流により発
生するイオン流を制御するイオン流変調部１０とで構成
されている。

【００１４】このイオン流制御記録手段３においては、
イオン供給源８に電源１１から高圧電圧を印加してイオ
ンを生成し、そのイオンを空気流によりイオン流変調部
１０に搬送する。ついで、複数の電極群が配列された制
御用電極基板１２を、対向電極１３に対して所定間隔を
おいて対向するように絶縁性スペーサ１４を介してシー
ルド本体７に取付けて構成されたイオン流変調部１０で
は、制御用電極基板１２に制御電源１５から画像信号に
応じた制御電圧を印加することにより、制御用電極基板
１２と対向電極３との間に電界を形成してイオン流を通
過させたり又はせき止め、もってイオン流が画像信号に
対応して変調される。そして、変調されたイオン流は、
電源１６から印加される電圧によってイオン流制御記録
手段３と現像剤担持体２の間に形成される電界により、
担持体２上の現像剤薄層１ａに向けて選択的に投射さ
れ、しかるに、その現像剤薄層１ａ上に静電潜像が形成
される。

【００１５】本実施例における転写電極４は、記録媒体
と接触する先端部を楔型に成形加工した全体が厚板形状
からなるものであり、有効転写幅Ｗに相当する電極幅を
有する電極部２０と、その有効転写幅Ｗ外となる両側端
の切欠部に絶縁材２１を介して設けられた端部電極２２
とから構成されている。また、電極部２０は転写電源２
３と接続されており、この電源２３から現像剤担持体２
上の静電潜像に対応する現像剤を静電的に吸引する電界
を転写電極４と担持体２との間に発生させる転写電圧が
印加される。一方の端部電極２２は現像剤担持体２と短
絡接続されており、これにより担持体２と同電位に保た
れている。そして、この転写電極は、担持体２に対して
所定の間隔をおいて非接触状態で設置される。

【００１６】この転写電極４においては、図４に示すよ
うに（本図での転写は図１０の場合と同じ内容で行われ
るものとする）、電極部２０では転写電源２３からの転
写電圧により担持体２の間において電界が形成されるた
め、静電潜像であるマイナス極性の現像剤のみが静電的
に吸引されて記録媒体２４に転写される。また、このと
き端部電極２２では、その電位が担持体２と同電位にな
っているため現像剤を吸引するような電界は発生せず、
この端部電極２２と記録媒体２４とが接触する領域Ｔに
おいては現像剤は一切転写されない。なお、このとき転
写されずに現像剤担持体２上に残った現像剤ｂは、その
担持体２の回転によって搬送されてホッパー２５の内部
へ回収される。

【００１７】このような構成からなる本実施例の記録装
置において、転写電極４を下記ように具体的に構成し
た。先端を楔型に加工した高さ２０ｍｍ、厚さ５ｍｍ、
全幅２３０ｍｍのステンレス鋼板を電極本体とし、その
上部中央の有効転写領域Ｗ＝２００ｍｍに相当する部分
を電極部２０とし、その領域外の両端部の各１５ｍｍ幅
の領域には、電極部２０と同一断面形状になるように、
厚さ１ｍｍのポリカーボネイト樹脂製の絶縁材料２１を
介在させてステンレス鋼製の端部電極２２を埋設して構
成した。また、電極部２０及び端部電極２２の記録媒体
２４との接触幅は共に１ｍｍ幅になるようにした。

【００１８】そして、この転写電極４を、現像剤担持体
２と０．１５ｍｍの距離をおいて対向させるとともに、
電源２３から電極部２０に現像剤担持体２に対して１ｋ
Ｖの電位差となる転写電圧を印加するように設定し、こ
の担持体２と転写電極４の間に、Ａ４サイズで厚さ９０
μｍの普通紙をその長辺方向に搬送して出力画像の印字
状態を調べた。その結果、得られた普通紙の有効転写領
域の両端には現像剤の付着はなく、また有効転写領域内
における画像に関しても特に異常は認められず、良好な
画像形成を行うことができた。

【００１９】また、転写電極４は上記実施例のものに限
定されず、その他にも、例えば図５に例示すようなもの
であってもよい。すなわち、同図の転写電極４は、その
全体がステンレス鋼製の円柱形状をなすものであり、図
６に示すように直径８ｍｍの有効転写幅Ｗに相当する幅
をもつ電極部２０と、その両端に１５ｍｍ幅で突設する
直径４ｍｍの軸部２０ａに嵌合される、顎部を有する厚
さ１ｍｍの円筒形状からなるポリカーボネイト樹脂製絶
縁体２１と、その絶縁体２１上にさらに嵌合される、外
径８ｍｍ、内径６ｍｍのステンレス鋼製リング形状から
なる端部電極２２とから構成されている以外は、上記実
施例のものと同じ構成からなるものである。このように
全体が円柱形状をなす転写電極の場合には、上記実施例
のものと同様の効果が得られるのに加え、上記実施例の
ものと比べると転写電極の作製や各部品の設定が容易と
なり、搬送される記録紙が転写電極において紙詰まりを
起こしにくくなるという利点がある。

【００２０】

【発明の効果】本発明の静電記録装置は、転写電極の有
効転写領域外の領域に、現像剤担持体と同電位に設定さ
れる端部電極を絶縁材を介して設けているため、その転
写に際し、有効転写領域内における画像形成に何ら悪影
響を与えることなく、記録媒体の端部（有効転写領域外
領域）への現像剤の転写を確実に防止することができ
る。これにより、より高品質の画像形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る静電記録装置を示す
概略構成図である。

【図２】 図１の静電記録装置の要部斜視図である。

【図３】 図１の静電記録装置の要部説明図である。

【図４】 転写電極による作用効果を示す説明図であ
る。

【図５】 本発明の他の実施例に係る静電記録装置を示
す要部斜視図である。

【図６】 図５の転写電極を示す断面図である。

【図７】 従来の静電記録装置を示す概略構成図であ
る。

【図８】 図７の従来装置の要部斜視図である。

【図９】 図７の従来装置の要部説明図である。

【図１０】 従来装置において発生する現像剤転写現象
を説明するための説明図である。

【符号の説明】 １…現像剤、１ａ…現像剤薄層、２…現像剤担持体、３
…イオン流制御記録手段、４…転写電極、２１…絶縁
材、２２…端部電極、２４…記録媒体、Ｗ…有効転写領
域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 圭一 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電された現像剤の薄層をその表面に担
   持する現像剤担持体と、その現像剤担持体上の現像剤薄
   層に向けて画像信号に応じて変調したイオン流を投射し
   て静電潜像を形成するイオン流制御記録手段と、その現
   像剤担持体に対向して近接配置され、該担持体との間に
   印加する転写電圧により現像剤担持体上の静電潜像に対
   応する現像剤薄層を記録媒体に静電的に転写させる転写
   電極とを具有する静電記録装置において、 上記転写電極の有効転写領域外である両端部に絶縁材を
   介して端部電極を設け、その端部電極の電位を現像剤担
   持体の電位と同電位にしたことを特徴とする静電記録装
   置。