JPH0732638A - 静電記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、中間記録媒体と転写装置との密着
性と電気的特性を確保し、コロナ放電によることなく、
効率よく且つ高品質なトナー画像を作成することができ
る静電記録装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、円筒電極５が形成された中間記録
媒体として弾性体ロールを用いると共に、金属で構成さ
れた転写ロール４を用い、両ロールを所定の圧力で圧接
し、この間に用紙を搬送させ、円筒電極５に形成された
トナー画像を用紙に転写するものであり、この様にする
ことで転写ロールを簡単な金属性のロールで構成でき、
また一方が弾性体であるので確実な転写処理を行うこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定経路に沿って搬送
される現像剤を記録情報に応じて記録媒体へ転移させて
記録画像を作成する静電記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電記録装置の一つとして、マル
チスタイラスプリンタがよく知られている。このマルチ
スタイラスプリンタは、多数の針状電極（スタイラス）
を主走査方向へ微小等間隔に並べて記録ヘッドを構成
し、記録信号に応じて各針状電極に電圧を選択的に印加
し、用紙上に直接放電を行って静電潜像を形成するもの
である。この場合、用紙上に電荷を容易且つ安定的に保
持できる様に、高電気抵抗剤を塗布した特殊紙を使用す
る。しかし、この様な特殊紙は、鉛筆やペンによる記入
性が悪く、又湿度等の環境条件に依って変質するから保
存性にも問題があり、事務用の用紙としては好まれな
い。

【０００３】又、針状電極先端と用紙表面との間隔が大
きいと放電電界が広がって、形成されるドットが大きく
なり、高解像度の記録画像を得ることが難しい。その
為、用紙表面にギャップ材を設け、そのギャップ材と針
状電極先端を摺接させることにより微小な間隙を確保し
ている。然るに、この方式による場合、針状電極先端が
摩耗するという問題がある。

【０００４】そこで、普通紙を用い、且つ記録媒体と記
録電極先端との微小間隙を正確に確保できる静電記録方
式として、ドラム状の中間記録媒体上にトナー画像を形
成し、そのトナー画像を用紙上に転写する方式が考案さ
れている。この方式による場合、中間記録媒体に形成さ
れたトナー画像は、中間記録媒体に対面する位置に設け
られた転写装置により用紙に転写される。すなわち、中
間記録媒体と転写装置間に所定の電界を印加し、その間
に用紙を通過させ、コロナ放電により中間記録媒体上に
形成されたトナー画像を用紙に転写するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の静電記録装置では、中間記録媒体と転写装
置間に所定の電界を印加しコロナ放電を行う必要があ
る。このコロナ放電は人体に有害なオゾンを形成し、又
ノイズを発生し他の電子機器に悪影響を与える。さら
に、５〜１０ＫＶという高電圧が必要である為、高電圧
出力部や高電圧に対する絶縁処理も必要となる。

【０００６】この為、転写電圧を低電圧化し、コロナ放
電を使用しない構成として、転写装置をロール状に形成
し、中間記録媒体と転写装置を圧接し、トナー画像を用
紙に転写する所謂ロール転写方式も考えられている。し
かし、かかる転写方式の場合、トナー画像を効率良く高
品質に転写する為には、中間記録媒体と転写装置との密
着性と電気的特性が重要である。この点、中間記録媒体
と転写装置を共に金属ロールで構成することも考えられ
るが、両ロールの密着性が問題となる。すなわち、金属
ロール同士を当接した時、金属ロールに偏平があった
り、又は両ロール間に異物が混入するとロール間に隙間
が生じる。また、中間記録媒体と転写装置を共に金属ロ
ールで構成する場合、ロールが傷つき易い。

【０００７】一方、中間記録媒体と転写装置を共に弾性
ロールで構成した場合、電気的特性に問題がある。すな
わち、弾性ロールは金属ロールに比べて電気的に高抵抗
であり、電気的損失が大きく転写電源の電圧を損失なく
印加することができず、高品質なトナー画像を作成する
ことができない。

【０００８】本発明は上述のような従来の問題に鑑み、
中間記録媒体と転写装置との密着性と電気的特性を確保
し、コロナ放電によることなく、効率よく且つ高品質な
トナー画像を作成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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の現像剤
搬送路に沿って現像剤を搬送する現像剤搬送手段と、前
記現像剤搬送路上に現像剤搬送方向と直角の方向へ間隔
を保って並設した複数の記録電極と、該記録電極に対向
配置され、表面が弾性体の円筒状の対向電極とを有し、
各前記記録電極に記録情報に応じて記録電圧を印加し、
前記現像剤搬送路表面に沿って搬送されてくる現像剤を
前記対向電極側へ選択的に転移させた後、前記現像剤を
転写手段により用紙に転写する静電記録装置に適用さ
れ、前記転写手段は前記対向電極に接触する金属性の剛
体ロールより成る構成である。

【００１０】

【作用】本発明は対向電極が形成された中間記録媒体と
して弾性体ロールを用いると共に、転写手段として金属
性のロールを用い、所定の圧力で圧接する対向電極と転
写手段間に用紙を搬送させ、対向電極上に形成されたト
ナー画像を用紙に転写する構成であり、転写手段は簡単
な構成の金属ロールで実現でき、しかも中間記録媒体は
弾性体であるので、金属性のロールを転写手段として使
用しても転写部で弾性体がひずみ、密着性を確保して確
実な転写処理を行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って具体
的に説明する。図１は本実施例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は普通
紙Ｐを積載収納した給紙カセットであり、機体側方に挿
脱自在に装着してある。装着した給紙カセット１の先端
部上方には、給紙コロ１ａが矢印方向に回転可能に配設
してある。給紙コロ１ａの前方には、絶縁部材よりなる
上、下搬送ガイド板２ａ，２ｂを敷設して用紙搬入経路
を形成してある。この用紙搬入経路中には、待機ロール
対３を配設してあり、給紙コロ１ａにより繰り出された
用紙Ｐの進行を一旦停止させ搬送姿勢を整えた後、下流
側の画像転写部Ｔへ後述する記録画像の到達タイミング
と同期して給送する。

【００１２】画像転写部Ｔは、転写手段としての転写ロ
ール４と、対向電極としての円筒電極５が所定の圧力で
圧接している。本実施例では、円筒電極５は矢印“イ”
で示す反時計回り方向に回転可能であり、転写ロール４
は矢印“イ’”で示す時計回り方向に回転可能である。

【００１３】円筒電極５の反対側の周面には、後述する
記録画像形成ユニットＵを対向設置してある。この記録
画像形成ユニットＵにより円筒電極５表面にトナー記録
画像が形成され、転写ロール４と円筒電極５間を用紙が
挾持されつつ搬送されることにより、トナー画像が用紙
に転写される。尚、転写ロール４、及び記録画像形成ユ
ニットＵの構成については、後程詳細に説明する。

【００１４】画像転写部Ｔの下流側には、分離爪６の先
端が円筒電極５の周面に接して配設されている。そし
て、分離爪６の下流側には、エアーサクション方式の搬
送ベルト７が水平方向に張設されており、トナー画像の
転写を終え分離爪６により円筒電極５周面から分離され
た用紙の裏面を吸引しつつその前方に設けられている定
着器８に向けて用紙を搬送する。定着器８は加熱ロール
８ａと圧接ロール８ｂから成り、両ロール間に用紙を挾
持し搬送する際にトナー像を熱定着する。熱定着を終え
た用紙は、排出口９から画像面を下にした所謂フェイス
ダウン状態で排紙トレイ１０上に排出される。

【００１５】次に、上述の記録画像形成ユニットＵ、及
び転写ロール４の詳しい構成について説明する。先ず、
記録画像形成ユニットＵは、図２に示す様に、補給用現
像剤を貯留する現像剤貯留槽１１と、大略記録電極と現
像剤搬送手段を備えた現像記録槽１２とから成る。現像
剤貯留槽１１内には、攪拌羽根１１ａを回動可能に配設
してある。本実施例では、現像剤として、少なくとも絶
縁性樹脂、磁性微粉末及び着色剤粒子を含有する一成分
現像剤で、負（−）の摩擦帯電極性を備えた絶縁性磁性
トナーを使用する。尚、現像剤としては、磁性体キャリ
アと絶縁性トナーを所定の割合で混合した二成分現像剤
も使用できる。

【００１６】現像記録槽１２の底部には、水平循環経路
１３ａ，１３ｂが形成され、水平循環経路１３ａ，１３
ｂ内には、それぞれオーガロール１４ａ，１４ｂが回転
自在に設置されている。オーガロール１４ａ，１４ｂ
は、各シャフト１４ａ１，１４ｂ１の周面に複数の螺施
羽根１４ａ２，１４ｂ２、及び不図示の逆送り羽根を立
設し、これら羽根を同図に示す矢印“ロ”、“ハ”に示
す様に互いに反対方向に回転駆動し、磁性トナーを攪拌
しつつ循環流動し、磁性トナーを充分に摩擦帯電する。
また、上述の様に構成した水平循環経路１３ａ，１３ｂ
の中央部には、循環する現像剤が侵入しない様に周囲を
壁Ｓｗで囲繞した空間Ｓが形成されている。

【００１７】また、同図に示す様に、現像剤貯留槽１１
に近い方のオーガロール１４ａの上方には、補給用磁性
トナーｄ_O の補給口１１ｂがオーガロール１４ａの軸方
向に沿って穿設されている。また、他方のオーガロール
１４ｂの上方には、現像剤を垂直方向に搬送する現像ス
リーブ１５を水平方向に設置してある。現像スリーブ１
５は、内部にマグネットロール１６を回転自在に内蔵
し、前述した円筒電極５に対向設置してある。マグネッ
トロール１６の周表面には異なる磁極を交互に着磁して
あり、このマグネットロール１６は矢印“ホ”で示す反
時計回り方向に回転可能に構成されている。

【００１８】現像剤搬送路となる現像スリーブ１５周表
面近傍で現像剤搬送方向“ヘ”に対して上流側には、磁
性トナーｄの層厚を適正な厚さに規制するドクタブレー
ド１２ａが形成されている。また、ドクタブレード１２
ａの上方には、トナー飛散防止板１２ｂが配設してあ
る。

【００１９】図３はさらに円筒電極５、及び現像スリー
ブ１５の構成を説明する図である。同図に示す様に、現
像スリーブ１５周部の円筒電極５周表面に近接する部分
は水平に切除され、平面部１５ａを現像スリーブ１５の
幅方向（図３の紙面垂直方向）全域に亘って形成してあ
る。また、現像スリーブ１５の上流側周表面には、記録
電極シート１７が被着してある。記録電極シート１７は
可撓性印刷回路基板（ＦＰＣ）で構成され、この記録電
極シート１７内には印字データが印加される記録電極線
が配設されている。この記録電極線の数は、主走査１ラ
イン分の最大データ数に対応した数である。また、記録
電極シート１７の表面には、記録電極線が記録電極ＥＬ
として使用される記録電極シート１７の先端から所定の
微小領域を除いて、絶縁コートが被着されている。この
記録電極シート１７は前述の図２に示す水平循環経路１
３ａ、１３ｂの中央空間Ｓを囲繞する壁Ｓｗ内のＬＳＩ
２２まで延設されている。

【００２０】一方、円筒電極５は図３に示す様に、金属
等の導電性材料から成る素管５ａの周表面上に弾性材料
から成る導電性の表面層５ｂを数層被着して構成されて
いる。本実施例では素管５ａとして、例えばステンレス
製の素管が使用され、表面層５ｂとして、所定の弾性力
を有する弾性材料（例えばウレタンゴム）が使用されて
いる。この様に、円筒電極５は表面層５ｂを外圧に応じ
て柔軟に撓む弾性体で構成し、電極間距離Ｌを常に必要
微小距離で一定に保ち、高解像度の記録画像を安定して
形成することができる構成である。

【００２１】この様な円筒電極５の構成において、所定
の圧力で円筒電極５に圧接し、コロナ放電を使用するこ
となく低電圧で転写処理を行うべく、転写装置として本
実施例では転写ロール４を使用する（図２参照）。しか
も、円筒電極５の上層は弾性体で構成されているので、
転写ロール４は、例えばアルミニューム（Ａｌ）、銅
（Ｃｕ）等より成る金属性の剛体ロールを使用できる。

【００２２】この様に、転写装置として本実施例で金属
性の転写ロール４を使用できる理由は、従来例でも述べ
た様に、ロール転写の場合、転写ロール４と円筒電極５
との密着性と電気的特性が重要であり、本実施例では円
筒電極５として、上述の様に、表面層５ｂを外圧に対し
て柔軟に撓む弾性体で構成するので、転写ロール４を金
属ロール（又は金属剛体ロール）で構成しても、円筒電
極５との間で密着性に問題がないからである。また、円
筒電極５の上層は導電性の弾性体で構成されているが、
転写ロール４が金属ロールで構成されるので電気的に高
抵抗となることもなく、電気的損失も小さくできるから
である。

【００２３】次に、本実施例の静電記録装置におけるト
ナー画像形成動作を説明する。図２において、マグネッ
トロール１６を矢印“ホ”方向に回転駆動すると、現像
スリーブ１５の外周面上には、磁性トナーｄの粒子を自
転させる回転磁場が形成され、磁性トナーｄが穂を形成
しつつマグネットロール１６の回転方向とは逆の矢印
“ヘ”方向に搬送される。この搬送される磁性トナーｄ
は、ドクタブレード１２ａにより所定の厚さに穂切り規
制された後記録部Ｗに至る。この際、磁性トナーｄが磁
性トナー同士や現像スリーブ１５周表面との摩擦により
負極性に帯電される。記録部Ｗには、前述の図３に示す
様に記録電極ＥＬが並列敷設してあり、この記録電極Ｅ
Ｌに対し、ＬＳＩ２２が記録データに応じて記録電圧を
選択的に印加する。この場合、図３において、１ビット
の記録データが例えば“Ｈ”のときに、対応する記録電
極ＥＬに−２００Ｖの電圧が印加され、記録電極ＥＬに
対抗する円筒電極５にはバイアス電源５ｃにより−５０
Ｖの電圧が印加されているので、円筒電極５から記録電
極ＥＬに向けて１５０Ｖの電位差が生じる。負極性に帯
電した磁性トナーｄは電位の高い方へ移動するから、−
２００Ｖの電圧が印加されている記録電極ＥＬ上の磁性
トナーｄだけが選択的に円筒電極５表面に転移し、１つ
の黒ドットを形成する。

【００２４】一方、１ビットの記録データが“Ｌ”のと
きは記録電極ＥＬが接地電位となる。その結果、円筒電
極５からその対応記録電極ＥＬを見た電位差は−５０Ｖ
となり、負極性の磁性トナーｄは記録電極ＥＬ側に保持
されたままで転移しない。この様にして、記録データに
従って各記録電極ＥＬの電位が−２００Ｖと接地電位に
選択的に制御され、対応する円筒電極５表面に記録デー
タに応じたトナー画像が形成される。

【００２５】このようにして、円筒電極５の周表面に記
録データに応じたトナー画像が形成されるわけである
が、本実施例の静電記録装置は円筒電極５の表面層５ｂ
が所要の表面硬度と電気抵抗値を備えた弾性材料で形成
されている。したがって、この構成により、記録部Ｗに
おける記録電極ＥＬ上面と円筒電極５周表面間の電極間
距離Ｌが、常に必要微小距離で一定に保持される。すな
わち、図４に示す様に何らかの原因により記録電極シー
ト１７に突部Ａが形成され、記録電極ＥＬと円筒電極５
間の電極間距離Ｌが部分的に狭くなっても（同図の例で
は、記録電極ＥＬが円筒電極５周表面へ例えば数μｍ〜
数十μｍ程度近づいた場合）円筒電極５の表面層５ｂが
内側に撓み、記録部Ｗにおける記録電極ＥＬ上面と円筒
電極５周表面間の電極間距離Ｌを、常に必要微小距離で
一定に保持できる。この結果、磁性トナーｄが円滑に記
録部Ｗを搬送されると共に、圧密された磁性トナーに過
剰なリーク電流が流れて電極が破損したり磁性トナーが
溶融して電極に付着する不具合が防止される。

【００２６】上述の処理により、円筒電極５表面に形成
されたトナー画像は、同図に示す様に円筒電極５の反時
計回り方向“イ”の回転と共に画像転写部Ｔへ送られ、
待機ロール対３によりタイミングを測って給送される用
紙上に転写される。この時、転写ロール４と円筒電極５
は前述の様に所定の圧力で接しており、円筒電極５上に
形成されたトナー画像は用紙の裏面に転写される。すな
わち、転写ロール４は前述の様に金属で構成され、電気
的抵抗が小さいので不図示の転写用電源から転写ロール
４へ供給される電圧は比較的低電圧でも磁性トナーｄを
転写ロール４側へ充分に転移することができる。また、
この時、転写ロール４と円筒電極５間を用紙が所定の圧
力で峡持されつつ搬送されるので、用紙の裏面には円筒
電極５に形成されたトナー画像がそのまま転写される。

【００２７】また、この時、金属性である転写ロール４
に対して円筒電極５は弾性体で構成されているので、画
像転写部Ｔにおいて一定のニップ幅を確保でき、転写ロ
ール４又は円筒電極５が例え少々振れても確実に双方が
一定の圧力で圧接し、転写不良が生じることもない。

【００２８】また、転写ロール４は金属より成るので簡
単に構成でき、金属シャフトに弾性体層を設ける等の複
雑な構成とする必要がなく、転写装置自体を小型化する
ことができる。また、紙粉やゴミ等が画像転写部Ｔに侵
入した場合でも円筒電極５の上層が弾性体で形成されて
いる為、紙粉やゴミ等に対して円筒電極５の表面が凹
み、転写ロール４や円筒電極５を損傷することもない。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上述の様に、転写装置に金属ロ
ールを用いるので簡単な構成で転写装置を構成でき、装
置のコストダウンを図ることができる。

【００３０】また、中間記録媒体として弾性部材が使用
されているので、金属性の転写ロールを使用しても確実
な転写処理が行え、画像品質の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の静電記録装置の全体構成図である。

【図２】記録画像形成ユニットＵの構成図である。

【図３】円筒電極と現像スリーブの構成図である。

【図４】記録部Ｗの一状態を説明する図である。

【符号の説明】

１ 給紙カセット ４ 転写ロール ５ 円筒電極 ５ａ 素管 ５ｂ 弾性体層 ８ 定着器 １１ 現像剤貯留槽 １２ 現像剤記録槽 １５ 現像スリーブ １６ マグネットロール １７ 記録電極シート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の現像剤搬送路に沿って現像剤を搬
   送する現像剤搬送手段と、前記現像剤搬送路上に現像剤
   搬送方向と直角の方向へ間隔を保って並設した複数の記
   録電極と、該記録電極に対向配置され、表面が弾性体の
   円筒状の対向電極とを有し、各前記記録電極に記録情報
   に応じて記録電圧を印加し、前記現像剤搬送路表面に沿
   って搬送されてくる現像剤を前記対向電極側へ選択的に
   転移させた後、前記現像剤を転写手段により用紙に転写
   する静電記録装置において、 前記転写手段は前記対向電極に接触する金属性剛体ロー
   ルであることを特徴とする静電記録装置。