JPH09193446A

JPH09193446A - 静電粉体記録方法及び静電粉体記録装置

Info

Publication number: JPH09193446A
Application number: JP1017396A
Authority: JP
Inventors: Takuro Sekiya; 卓朗関谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】制御電極の開口列が複数列の配列であっても、
均一な濃度の高品質画像を得ることができる簡単な構成
の静電粉体記録装置を提供すること。【解決手段】粉体着色材を担持した粉体着色材キャリヤ
１と、この粉体着色材キャリヤ１に対向して配置された
後部電極２と、この後部電極２と前記粉体着色材キャリ
ヤ１との間に配置され、粉体着色材通過開口３ａの列
を、前記被記録体Ｐの進行方向Ｂに複数列設けた制御電
極３０とから成る静電粉体記録装置であって、前記粉体
着色材通過開口３ａの列が存在する印写領域における、
前記粉体着色材キャリヤ１と前記後部電極２の間の距離
の違いが、当該距離の２０％以内となるように構成して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電したトナー粒
子を、制御電極に生じた電界を利用して、被記録体に向
けて飛翔、付着させて記録を行う静電粉体記録方法及び
静電粉体記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、転写紙等の被記録体に画像形
成を行う方法として、カールソン法、いわゆる電子写真
方式が広く普及し知られている。この方法は、例えばＣ
ｄＳ、Ｓｅ等の光導電体を表面に形成した感光体ドラ
ム、あるいは有機感光体材料（ＯＰＣ）を表面に塗布し
た感光体ベルト上に、画像情報に応じた静電潜像を形成
し、その後、トナーと呼ばれる色材を感光体ドラムある
いは感光体ベルトにふりかけて顕象化し、その顕象化し
たトナー画像を転写紙等に転写して記録を行う方法であ
り、普通紙複写機（ＰＰＣ）として広く普及している。

【０００３】しかながら、この方法によって画像を得る
までのプロセスは、高価な感光体ドラムで、帯電、露
光、現像、転写、クリーニング、除電を行い、さらに、
転写紙の搬送系で分離、定着、ベルト除電等を行う必要
があり、大変複雑な構成となる。そのため、装置全体も
大型化、複雑化するため、結果として高コスト化してい
るのが実情である。

【０００４】そこで、このような電子写真方式の画像形
成装置の欠点を解消するために、トナー粒子を直接、前
記被記録体に飛翔させ、記録を行う静電粉体記録装置が
提案されており、例えば、特開昭５９−２１８８７３号
公報、特公平６−３０９０１号公報、特表平４−５０５
８９６号公報等にその技術が開示されている。

【０００５】これらの特許公報に記載されている技術を
細部に渡って検討すると、それぞれに特徴のある技術で
はあるが、基本的な記録原理は略同じである。そこで、
この記録原理について図６により説明する。図６におい
て、ロール状をした粉体着色材キャリヤ１と対向して後
部電極２が配置されている。これら粉体着色キャリア１
と後部電極２との間には制御電極３が設けられている。
なお、ここでは、トナー粒子Ｔはマイナス帯電する磁性
トナーとして説明する。

【０００６】記録に際しては、粉体着色材キャリヤ１と
後部電極２との間にバイアス電源４よりバイアス電圧を
印加しながら、制御電極３に「トナー飛翔する／トナー
飛翔しない」に対応して「オン／オフ」する画像パター
ン形成用のパルス状の信号電圧５を印加することにより
スイッチング制御を行う。一方、制御電極３と後部電極
２との間には被記録体としての記録紙Ｐを矢印Ｂの向き
に移送する。すると、制御電極３に電界が生じ、この電
界によるトナー吸引のクーロン力が粉体着色材キャリア
１によるトナー保持のクーロン力より大きくなったと
き、トナー粒子Ｔは制御電極３に引き付けられる。さら
に、後部電極２には高圧の直流電圧が印加されるので、
トナー粒子Ｔはさらに加速されて制御電極３の開口３ａ
を通過し、記録紙Ｐに付着する。また、制御電極３に信
号電圧５がない場合にはバイアス電源４により逆向きの
電界が形成され、トナー粒子Ｔは制御電極３を通過せず
記録紙Ｐに付着しない。ここで、開口３ａは図６の紙面
に垂直な方向、つまり記録紙Ｐの幅方向に一列に複数形
成されて粉体着色材通過領域列を形成しているものとす
る。このような記録の原理により、記録紙Ｐ上にトナー
粒子Ｔによる画像パターンを形成するのである。

【０００７】しかし、これら静電粉体記録装置では、制
御電極３の開口３ａをトナー粒子Ｔの荷電粒子が通過す
るという構成になっており、開口３ａでトナーが目詰ま
りを起こすことを考慮すると、あまり開口３ａを小さく
することができず、又、この開口３ａを高密度に一列に
配列することが困難である。そこで、近年必要とされて
いる４００〜８００ｄｐｉといった高精細な記録を行う
には、この開口３ａ列を記録紙Ｐの幅方向と直交する図
６に矢印Ｂで示す記録紙の進行方向に複数列、千鳥配列
にして形成し、記録を行う必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の静電粉体記録装置においては、制御電極３の開口３
ａの列が一列では問題にならないが、図６の矢印Ｂで示
す記録紙Ｐの進行方向に複数列設けた場合には、その配
列数に応じて印写幅が大きくなり、特に、粉体着色材キ
ャリア１がロール状をしていることからその印写幅の中
央部と端部とでは、粉体着色材キャリヤ１とそれに対向
配置された後部電極２との間の距離に違いが出るため、
それによって各粉体着色材通過領域列の電界強度に違い
が生じ、この違いが飛翔トナーへの作用力にバラツキ生
じさせ、均一な濃度の画像品質が得られないという問題
点があった。

【０００９】この対策として、特開昭５８−１７８３７
８号公報においては、後部電極２と制御電極３を湾曲さ
せて、各開口３ａ列位置での電極間距離を同一にするこ
とが提案されているが、この構成ではコスト高になり、
現実問題としてこのような電極を製作することは困難で
ある。

【００１０】そこで、この発明は上述した従来の問題点
を解消して、制御電極の開口列が複数列の配列であって
も、均一な濃度の高品質画像を得ることができる簡単な
構成の静電粉体記録方法及び静電粉体記録装置を提供す
ることを課題としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、（１）．粉体着色材を担持した粉体着色材キャリアと、
この粉体着色材キャリアに対向して配置されバイアス電
圧が印加される後部電極と、この後部電極と前記粉体着
色材キャリアとの間に設けられ静電的に開閉可能で被記
録体幅方向に配列された複数の開口を有する粉体着色材
通過領域列を前記被記録体の進行方向に複数列配列した
制御電極とからなり、この制御電極と前記後部電極との
間に前記被記録体を移送させることにより、前記粉体着
色材を前記被記録体に付着させる静電粉体記録装置にお
いて、前記複数の開口のうち、任意の開口に対応する位
置での前記粉体着色材キャリアから前記後部電極までの
離間距離に対する、他の任意の開口に対応する位置での
前記粉体着色材キャリアから前記後部電極までの離間距
離の違いの許容値を、前記粉体着色材通過領域列が存在
する印写領域において前記離間距離の２０％以内とした
（請求項１）。

【００１２】（２）．（１）記載の静電粉体記録装置に
おいて、前記粉体着色材キャリアを、前記印写領域内に
おいて平な領域を形成するベルト状とした（請求項
２）。

【００１３】（３）．粉体着色材を担持した粉体着色材
キャリアと、この粉体着色材キャリアに対向して配置さ
れバイアス電圧が印加される後部電極と、この後部電極
と前記粉体着色材キャリアとの間に設けられ静電的に開
閉可能で被記録体幅方向に配列された複数の開口を有す
る粉体着色材通過領域列を前記被記録体の進行方向に複
数列配列した制御電極とからなり、この制御電極と前記
後部電極との間に前記被記録体を移送させることによ
り、前記粉体着色材を前記被記録体に付着させる静電粉
体記録方法であって、前記複数の開口のうち、任意の開
口に対応する位置での前記粉体着色材キャリアから前記
後部電極までの離間距離に対する、他の任意の開口に対
応する位置での前記粉体着色材キャリアから前記後部電
極までの離間距離の違いが、前記粉体着色材通過領域列
が存在する印写領域において存在する静電粉体記録方法
において、前記任意の開口に対応するそれぞれの位置で
の前記離間距離の違いによる電界強度の違いを前記制御
電極に印加する電圧の操作で補償することとした（請求
項３）。

【００１４】（４）．（３）記載の静電粉体記録方法に
おいて、前記補償は、前記複数の開口のうち、前記任意
の開口に対応する位置での前記粉体着色材キャリアから
前記後部電極までの離間距離に対する、他の任意の開口
に対応する位置での前記粉体着色材キャリアから前記後
部電極までの離間距離の違いが、前記粉体着色材通過領
域列が存在する印写領域において前記離間距離の２０％
以上であるときに、行うこととした（請求項４）。

【００１５】（５）．粉体着色材を担持した粉体着色材
キャリアと、この粉体着色材キャリアに対向して配置さ
れバイアス電圧が印加される後部電極と、この後部電極
と前記粉体着色材キャリアとの間に設けられ静電的に開
閉可能で被記録体幅方向に配列された複数の開口を有す
る粉体着色材通過領域列を前記被記録体の進行方向に複
数列配列した制御電極とからなり、この制御電極と前記
後部電極との間に前記被記録体を移送させることによ
り、前記粉体着色材を前記被記録体に付着させる静電粉
体記録装置であって、前記複数の開口のうち、任意の開
口に対応する位置での前記粉体着色材キャリアから前記
後部電極までの離間距離に対する、他の任意の開口に対
応する位置での前記粉体着色材キャリアから前記後部電
極までの離間距離の違いが、前記粉体着色材通過領域列
が存在する印写領域において存在する静電粉体記録装置
において、前記後部電極に、前記任意の開口に対応する
位置での離間距離の違いによる電界強度の違いを補償す
ることのできる凸部を形成した（請求項５）。

【００１６】（６）．粉体着色材を担持した粉体着色材
キャリアと、この粉体着色材キャリアに対向して配置さ
れバイアス電圧が印加される後部電極と、この後部電極
と前記粉体着色材キャリアとの間に設けられ静電的に開
閉可能で被記録体幅方向に配列された複数の開口を有す
る粉体着色材通過領域列を前記被記録体の進行方向に複
数列配列した制御電極とからなり、この制御電極と前記
後部電極との間に前記被記録体を移送させることによ
り、前記粉体着色材を前記被記録体に付着させる静電粉
体記録装置であって、前記複数の開口のうち、任意の開
口に対応する位置での前記粉体着色材キャリアから前記
後部電極までの離間距離に対する、他の任意の開口に対
応する位置での前記粉体着色材キャリアから前記後部電
極までの離間距離の違いが、前記粉体着色材通過領域列
が存在する印写領域において存在する静電粉体記録装置
において、前記後部電極を、前記任意の開口に対応する
位置での離間距離の違いによる電界強度の違いを補償す
ることができるように物理的に分割し、かつ、これら分
割されたそれぞれの後部電極に、独立にバイアス電圧を
印加できるようにした（請求項６）。

【００１７】（７）．（２）記載の静電粉体記録装置に
おいて、前記後部電極の前記粉体着色材キャリアに対す
る対向面を、前記印写領域において前記粉体着色材キャ
リアに平行な平面状で構成した（請求項７）。

【００１８】

【発明の実施の形態】

（一）．請求項１に対応する説明図１、図２により説明する。なお、図１は、図６におけ
る記録部（トナー飛翔部）を拡大して示した図に相当す
る。但し、制御電極に配列された開口３ａの列数が異な
る。他の構成は、図１におけるものに準ずる。つまり、
図６においては従来技術であるので、開口３ａの列が一
列の制御電極３を用いているのに対し、図１では本発明
の実施に適する静電粉体記録装置の構成であるので、開
口３ａの列が複数列、つまり、７列の制御電極３０を使
用している点が異なる。その他、図６におけると同じ部
材については図１においても同じ符号を付している。な
お、粉体着色材キャリア１及び後部電極２は共にローラ
形状をしている図１における構成を再度略記すると、粉
体着色材であるトナー粒子Ｔを担持した粉体着色材キャ
リヤ１の下側位置に対向して後部電極２を配置してい
る。これら粉体着色材キャリア１と後部電極２との間に
バイアス電源４を接続し、後部電極２にバイアス電圧を
印加している。また、粉体着色材キャリア１と後部電極
２との間に制御電極３０を配置している。この制御電極
３０は静電的に開閉可能な複数の開口３ａを有してい
る。これら開口３ａは被記録体である記録紙Ｐの幅方向
Ａ（記録紙Ｐの進行方向Ｂと直交する方向）に配列され
て粉体着色材通過領域列（以後、単に開口列という）を
構成している。また、後部電極２と制御電極３０との間
に、図示しない手段により記録紙Ｐを進行方向Ｂに移送
することができるようになっている。

【００１９】制御電極３０は図２にも示すように、開口
列を、矢印Ｂ方向に〜の番号で示す７列有してい
る。各列相互の開口位置は位相をずらすことにより、記
録紙Ｐの進行方向Ｂからみたときピッチを実質的に細か
くしている。これら列による記録紙Ｐの進行方向Ｂでの
幅を以って印写幅３ｂを構成している。図２において、
一つの○印は一つの開口３ａに対応しており、それぞれ
の○印がφ１２０μｍの物理的な開口３ａを示してい
る。各開口３ａには電極パターンが形成されていてお
り、各開口３ａにそれぞれ独立にパルス状の信号電圧５
をバイアス電圧に重畳するかたちで印加するようにして
いる。この信号電圧５は具体的には、図２において、開
口列〜開口列の各列における任意の開口３ａについ
てパルス１〜パルス７で示している。このように、全て
の開口３ａについてそれぞれ独立に画像情報に従うパル
ス状の信号電圧が印加されることで「オン／オフ」制御
がなされるようになっている。

【００２０】この例では、図１に示すように、粉体着色
材キャリヤ１及び後部電極２共にローラー形状をしてい
る。粉体着色材キャリア１（以後、トナー供給ローラ１
という）にトナー粒子Ｔを担持して回動することで記録
部に該トナー粒子Ｔを搬送し、制御電極３０に画像パタ
ーンに従う信号電圧５（詳細にはパルス１〜パルス７）
を印加すること（パルスの立上り状態）によって、該制
御電極３０に電界によるトナー吸引のクーロン力を生じ
させる。このクーロン力がトナー供給ローラ１によるト
ナー保持のクーロン力により大きくなった時、トナー供
給ローラ１上のトナー粒子Ｔは飛翔して制御電極３０に
引き付けられる。

【００２１】さらに、後部電極２にはバイアス電源４に
より高圧の直流電圧が印加されているので、トナー粒子
Ｔはさらに加速されて制御電極３０の開口列を構成する
開口３ａを通過し、記録紙Ｐに付着して記録画像Ｔｐを
形成する。また、制御電極３０に信号電圧５がない場合
（パルスの立ち下がり状態）では、バイアス電源４によ
って制御電極３０にトナー粒子Ｔを引き付ける向きとは
逆向きにトナー粒子Ｔを移動させる電界が形成される。
このため、トナー粒子Ｔは制御電極３０を通過しないた
め、記録紙Ｐにも付着しない。このようにして、記録紙
Ｐの移送に伴い、該記録紙Ｐ上にトナー粒子Ｔによるド
ットを形成し、トナー画像を得る。

【００２２】図１、図２において、トナー供給ローラ１
と制御電極３０との離間距離を中央部３ｃの列に相当
する部位でＬｓとし、端部３ｅの開口列、に相当す
る部位でＬｓ’とし、同様に制御電極３０と後部電極２
との離間距離を中央部３ｃの開口列に相当する部位で
Ｌｐとし、端部３ｅの開口列、に相当する部位でＬ
ｐ’とし、トナー供給ローラ１と後部電極２との離間距
離を中央部３ｃの開口列に相当する部位でＬとし、端
部の開口列、に相当する部位でＬ’とすると、Ｌ＝
Ｌｓ＋Ｌｐとなるが、トナー供給ローラ１及び後部電極
２は共にローラ形状をしているため、Ｌ’＝Ｌｓ’＋Ｌ
ｐ’となり、中央部３ｃと端部３ｅとでは、トナー供給
ローラ１と後部電極２との離間距離が「Ｌｓ＋Ｌｐ」
と、「Ｌｓ′＋Ｌｐ′」というように異なってくる。

【００２３】この例においては、トナー供給ローラ１と
後部電極２がこのようなローラ形状であって離間距離
Ｌ、Ｌ’が、開口列の存在する印写領域の中央部３ｃと
端部３ｅとで異なる場合であっても、その離間距離の違
いがある許容範囲内であれば、不良画像として認識され
ないことから、一定の許容範囲が存在することに着目し
ている。その許容値がどの位あるのかを知るために以下
の実験を行った。

【００２４】この実験は、図６に示す従来例のように、
制御電極３の開口列が一列だけの静電粉体記録装置を用
いた。図６に示す構成の静電粉体記録装置を使用し、制
御電極３０について定義した上記離間距離Ｌｓ、及びＬ
ｐにおけると同様に定義される離間距離Ｌｓ及びＬｐを
種々変えて、記録紙Ｐ上のトナー画像の大きさがどのよ
うに変化するのかを調べた。実験は、以下の通りの条件
で行った。

【００２５】トナー供給ローラ１：リコー製レーザープリンタＬＰ２０００の現像ローラ（マグネットローラ）使用したトナー：１成分磁性ブラックトナー平均粒径φ７.５μｍ体積固有抵抗率１０.６５ｌｏｇΩ・ｃｍ凝集度１０.６％Ｑ／Ｍ −１７.７μｃ／ｇ後部電極２：アルミニウム（Ａｌ）ローラφ４０ｍｍ制御電極３：厚さ５０μｍのポリイミドフィルムにＡｌ蒸着により導電部を形成したもの開口３ａ径φ１２０μｍバイアス電源４：２ｋＶトナー供給ローラ１と制御電極３との離間距離Ｌｓ：可変制御電極３と後部電極２との離間距離Ｌｐ：可変制御信号：−２００Ｖ〜＋１２０Ｖ（レンジで３２０Ｖ）のパルス（パルス幅１ｍｓ）を１パルスのみ加えたこの実験の結果、以下の表１、及び表２に示されるデー
タを得た。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】但し、表１、表２中に記載のドット径は、
記録紙Ｐ面上に印写された１０個のドットの平均値であ
る。表１、表２より、離間距離ＬｓあるいはＬｐが変化
すれば、得られるドット径も変化することがわかる。ま
た、例えば、表１よりＬｓの変動幅が２８５μｍ〜３１
５μｍ程度、つまりレンジで約１０％以内であれば、得
られるドット径が開口３ａの径に略近いφ１２０μｍ前
後になることが分かる。又、表２よりＬｐの変動幅が４
７５〜５２５μｍ程度、つまり、レンジで約１０％以内
であれば、得られるドット径がアパーチャ径に略近いφ
１２０μｍ前後になることがわかる。

【００２９】そして、これらのφ１２０μｍ前後のドッ
ト径は厳密に測定すれば、表１の場合はφ１１５μｍ〜
φ１２２μｍであり、表２の場合はφ１１４μｍ〜φ１
２４μｍであるが、肉眼で明視距離で見た場合、ほとん
ど区別がつかず、バラツキとして認識できない程度のも
のであった。

【００３０】しかし、この範囲を超えたもの、例えば、
表１では、φ９４μｍ以下、及びφ１４０μｍ以上のド
ット、表２では、φ９８μｍ以下、及びφ１３９μｍ以
上のドットは、前述したφ１２０μｍ前後のドットと比
較して、肉眼でその大きさの区別がつけられるものであ
った。このことは何を意味するかというと、離間距離Ｌ
ｓあるいはＬｐの変動幅がある範囲以内であれば、形成
されるドットは、ほとんど区別が付けられない程度に同
じ大きさになるため、この範囲以内での離間距離Ｌの違
いは許容される範囲ということである。

【００３１】例えば、図１において、任意の開口３ａに
対応する位置でのトナー供給ローラ１から制御電極３０
までの離間距離Ｌｓと、他の任意の開口３ａに対応する
位置でのトナー供給ローラ１から制御電極３０までの離
間距離Ｌｓ’との違い、及び任意の開口３ａに対応する
位置での制御電極３０から後部電極２までの離間距離Ｌ
ｐと、他の任意の開口３ａに対応する位置での制御電極
３０から後部電極２までの離間距離Ｌｐ’の違いを、そ
れぞれ離間距離Ｌｓ、離間距離Ｌｐの１０％以内とす
る。いいかえれば、印写領域内における全ての任意の２
つの開口３ａに対応するトナー供給ローラ１と後部電極
２とのそれぞれの離間距離の違いの許容値がこの離間距
離の２０％以内となるようにしておけば、形成されるド
ット径はほとんど肉眼で識別できない程度のバラツキの
中におさまり、画像品質の低下として認められないとい
うことである。

【００３２】以上の例では、トナー供給ローラ１或いは
後部電極２のいずれもがローラ状である場合について説
明したが、何れか一方が平面状で、他の一方がローラ状
の組み合わせてにおいても、この許容値内である限り、
離間距離の違いに起因する画像品質の低下は生じないは
ずである。一方、逆に、この許容値を超えて、任意の２
つの開口３ａに対応するトナー供給ローラ１と後部電極
２とのそれぞれの離間距離が違ってくると画像品質の低
下を招くため、何らかの対策を考慮しなければならな
い。その点については後述する。

【００３３】（二）．請求項２、７に対応する説明図３により説明する。前記（一）において図１に示した
ローラ形状のトナー供給ローラ１に代えて、ベルト搬送
ローラ７ａ，７ｂにより支持されることでこれらローラ
間の印写領域では平面状をなすベルト状のトナー供給ベ
ルト７を粉体着色材キャリアとして用い、後部電極８も
少なくともトナー供給ベルト７の印写領域に対向する面
は、これに平行で平らになっているブロック状、又はプ
レート状のものを用いている。他の構成は図１、図６に
おけると同様であり、同一のものには同一の符号を付し
ている。

【００３４】このような構成にすれば、前記離間距離Ｌ
ｓ、Ｌｐ、あるいはＬｓ＋Ｌｐ＝Ｌは、制御電極３の開
口列の中央部、つまり、図２における列の部位と
列、列の部位とで等しくなり、前述したトナー供給ロ
ーラ１と後部電極２との離間距離に違いが出ることはな
く、（一）で述べたトナー供給ローラ１に相当するトナ
ー供給ベルト７と後部電極２に相当する後部電極８との
それぞれの離間距離の違いの許容値がこの離間距離の２
０％以内とすることはきわめて簡単に達成することがで
き、印写領域においてドット径にバラツキは生じないの
でので画像品質の低下を招くことはない（請求項７）。

【００３５】なお、後部電極８のように、平な面を有す
る後部電極を使用することは、必ずしもひつようではな
く、図１に示したようにローラ状の後部電極２をトナー
供給ベルト７と組み合わせて使用する場合であっても、
トナー供給ベルト７と後部電極２とのそれぞれの離間距
離の違いの許容値がこの離間距離の２０％以内であれば
印写領域においてドット径にバラツキは生じないので画
像品質の低下を招くことはない（請求項２）。

【００３６】（三）．請求項３、４に対応する説明前述のように、粉体着色材キャリヤ１と後部電極２との
離間距離の違いが、ある許容値内であれば、画像品質の
低下は起こらないが、この例では、その許容値を超えた
場合でも画像品質の低下を招かないようにする方法にか
かる。

【００３７】表１、及び表２に示した実験結果では、制
御電極３に加えるパルス信号の電圧は−２００Ｖ〜＋１
２０Ｖとし、すべて一定としていた。これに対し、この
例では図６に示す構成において、パルス信号５の電圧を
変えて、ドット径の変化を調べた。その結果を表３に示
す。

【００３８】

【表３】

【００３９】この表３から明らかなように、制御電極３
に加えるパルス信号の電圧を−２００Ｖから＋１４０Ｖ
の範囲で適宜変化させることにより、ある電圧値で記録
紙Ｐ上にφ１２０μｍ前後（φ１１７μｍ〜φ１２２μ
ｍ）のドット径を得ることができる。このように、任意
の２つの開口３ａに対応するトナー供給ローラ１と後部
電極２とのそれぞれの離間距離の違いが画像品質の低下
を生じさせないある許容値を超えた場合でも、それに対
応して制御電極３に加えるパルス信号の電圧を、図示し
ない補正手段により適切に変化させることにより、飛翔
するトナー粒子Ｔに与える電界の作用力をコントロール
し、それによって、画像品質の低下を招かない程度のド
ット径のバラツキの範囲内におさめることができる。

【００４０】したがって、図１に示したような構成の静
電粉体記録装置で、トナー供給ローラ１と後部電極２と
の離間距離Ｌが印写領域の中央部と端部とで異なる場
合、つまり、任意の２つの開口３ａに対応するトナー供
給ローラ１と後部電極２とのそれぞれの離間距離の違い
の許容値がこの離間距離の２０％以内である場合には、
制御電極３に加えるパルス信号の電圧を何ら制御する必
要はなく、制御電極３に加えるパルス信号は一定とし、
離間距離の違いが２０％を超える静電粉体記録装置の場
合には、前記補正手段によって、制御電極３に加えるパ
ルス信号の電圧を印写領域の中央部の開口列と、端部の
開口列とで列単位に適宜変化させることにより、得られ
るドット径を印写領域の中央部と端部とで略同じ径にす
ることができる。

【００４１】これを図１で説明する。トナー供給ローラ
１と後部電極２との離間距離Ｌ、Ｌ’が、中央部３ｃの
開口列、、、、と端部３ｅの開口列、と
で異なり、飛翔するトナー粒子Ｔに作用する電界強度が
異なり、これによって記録紙Ｐ上でのドット径が揃わな
くなるとき、これら離間距離Ｌ，Ｌ’の違いはそのまま
で、飛翔するトナー粒子Ｔに作用する電界強度を中央部
３ｃの開口列、、、、と端部３ｅの開口列
、とで異ならせて、これら電界強度の違いを補償す
るために、中央部３ｃの開口と、端部３ｅの開口列
、とで、加えられるパルス信号の電圧値を上記実験
結果に基づいて変化させるという制御を行う。なお、電
圧値でなく、パルス幅を電圧値の大小に対応して変えて
もよい。

【００４２】実際に使用する制御電極２０のおおよその
寸法を以下に示す。但し、この例は、一例であって必ず
しもこの寸法のものに限定されるものではない。図２に
示す制御電極３０はＡ４サイズの記録紙Ｐをカバーする
ため記録紙Ｐの幅方向Ａの寸法は約２２０ｍｍのものを
使用している。記録紙Ｐの進行方向Ｂについては前記し
たように、φ１２０μｍの開口３ａによる開口列が１ｍ
ｍピッチで〜までの７列設けられているので、印写
幅は実質的に６ｍｍであり、制御電極構造体としては電
極のリード線接続部も含めて約２０ｍｍとされる。

【００４３】（四）．請求項５に対応する説明図４により説明する。この例における静電粉体記録装置
の構成は図１に示した構成における後部電極２に代えて
後部電極９を設けている点が異なる。これ以外の構成
は、図１におけるものに準じている。従って、粉体着色
材キャリアは、ローラ状のトナー供給ローラ１を使用し
ている。図４では、図１におけると同一のものには同一
の符号を付している。後部電極９は、全体として平板状
をなし、開口３ａと対応する印写領域の両端部付近に、
凸部９ａを設けている。

【００４４】この構成において、トナー供給ローラ１と
制御電極３０との離間距離を、記録紙Ｐの進行方向Ｂ上
での印写領域の中央部であって凸部９ａのない開口列
の部位でＬｓ、端部であって凸部９ａのある開口列、
の部位でＬｓ’’とし、制御電極３０と後部電極２と
の離間距離を中央部であって凸部９ａのない開口列の
部位でＬｐ、端部であって凸部９ａのある開口列、
の部位でＬｐ’’、トナー供給ローラ１と後部電極９と
の離間距離を印写領域の上記中央部であって凸部９ａの
ない開口列の部位でＬ，端部であって凸部９ａのある
開口列、の部位でＬ’’、端部であって凸部９ａの
ない部位でＬ’とする。

【００４５】すると、印写領域の端部での凸部９ａのあ
る部位での離間距離Ｌ’’は凸部９ａがない部位での離
間距離Ｌ’よりは若干短くなって、中央の印写領域付近
の離間距離Ｌと略同じか近似した距離にすることができ
る。前記（一）で説明したように、トナー供給ローラ１
が曲率を有することによって引き起こされる離間距離の
違いが２０％の許容値以内であれば、画像品質の低下が
生じないので、このような凸部９ａを設けるという簡単
な対応で、トナー供給ローラ１と後部電極９との離間距
離を前記２０％の許容値内におさめることができ、よっ
て、粉体着色材キャリアが曲率を有するトナー供給ロー
ラ１であっても、画像品質の低下を回避することができ
る。

【００４６】（五）．請求項６に対応する説明図５により説明する。この例における静電粉体記録装置
の構成は図１に示した構成における後部電極２に代えて
平板状の後部電極８を設けている点が異なる。さらに、
この後部電極８は物理的に複数に分割されていて、これ
ら分割されたそれぞれの後部電極に独立にバイアス電圧
を印加することができるようになっている。これ以外の
構成は、図１におけるものに準じている。よって、図５
において、図１におけると同じものには、同じ符号を付
している。この例では、３つに分割して、後部電極８
１、後部電極８２、後部電極８３とし、それぞれ独立に
バイアス電圧Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃を印加することができるよ
うにしている。

【００４７】この構成において、制御電極２の７つの開
口列〜のうち、記録紙Ｐの進行方向Ｂでの印写領域
の両端部の開口列、、、と、該印写領域の中央
部での開口列とで、トナー供給ローラ１から後部電極
８までの離間距離が、Ｌ’とＬと異なり、これら両端部
と中央部とでトナー粒子Ｔの飛翔に寄与する電界強度に
差が出るため、記録紙Ｐ上でのドット径にバラツキを生
じて、画像品質の低下のおそれがある。

【００４８】そこで、これら離間距離Ｌ，Ｌ’の違いに
よる電界強度の違いを補償することができるように、上
記中央部と上記両端部に対応して後部電極８を分割して
いる。さらに、各分割された後部電極８１、８２、８３
トナー粒子Ｔの飛翔に与える影響が異なるように、そし
て、結果的に記録紙Ｐ上でのドット径にバラツキが発生
しないように、各後部電極８１、８２、８３に独立にバ
イアス電圧を印加するようにしている。

【００４９】例えば、後部電極８に印加する全体のバイ
アス電圧は２ｋｖであるが、それに重畳させる形で、後
部電極８１、後部電極８３にはバイアス電圧Ｖ₁＝Ｖ₃＝
５０Ｖを、後部電極８２にはＶ₂＝０Ｖを印加する。こ
れにより、前記表１、表２に示した程度の離間距離Ｌ
ｐ、Ｌｓによるドット径のバラツキを画像品質のを生じ
ない範囲に十分に補正することができる。つまり、離間
距離が比較的長い制御電極３０の両端部の開口列，
、、に対応する部位では、中央部の開口列の部
位よりも強い電界が作用することとなり、トナー粒子Ｔ
が十分に加速されるため、離間距離の違いによるドット
径の不均一がなくなるのである。したがって、前述した
離間距離Ｌ、Ｌ’の違いが許容値である２０％を超える
部位であっても、これに起因する電界強度の違いを補償
して画像品質の低下を回避することができることとな
る。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、粉体着色材キ
ャリアと後部電極との間の距離の違いの許容値を２０％
以内にすることで、前記距離の違いによって引き起こさ
れる電界強度の違いが、画像品質にほとんど影響を及ぼ
さない範囲となるので、記録紙上のドットのバラツキが
少なくなり、高品位な画質の像を得ることができる。

【００５１】請求項２記載の発明では、粉体着色材キャ
リアをベルト状に構成するという簡単な構成により、請
求項１記載の発明で要求される許容値を容易に満足し
て、高品位な画質の像を得ることができる。

【００５２】請求項３記載の発明では、印写領域で、粉
体着色材キャリアと後部電極との間の距離の違いが生じ
るような構成であっても、制御電極に印加する電圧の操
作により、前記距離の違いに起因する電界強度の違いを
補償して、電気的に簡単な制御で、高品位な画質の像を
得ることができる。

【００５３】請求項４記載の発明では、粉体着色材キャ
リヤと前記後部電極の間の距離の違いが、当該距離の２
０％より大きい時、電気的な簡単な制御で、高品質の画
像を得ることができるので、粉体着色材キャリアや後部
電極の形状や精度に対する拘束が緩和される。

【００５４】請求項５記載の発明では、後部電極は平板
状であって、その転写領域の両端部に簡単な加工で形成
することのできる凸部を設けて、粉体着色材キャリアと
後部電極との間の距離の違いが、画質の劣化を引き起こ
さないように補償するようにしているので、電気的な制
御を必要とすることなく、また、後部電極も簡単に加工
することができ、非常に低コスト、簡単な構成にて高品
質の画像を得ることができる。

【００５５】請求項６記載の発明では、分割した後部電
極のそれぞれに対して独立にバイアス電圧の印加を行う
ので分割のしかたにより、電気的な制御を行うことがで
きるのできめ細かな制御を行うことができ、高品質の画
像を得ることができる。

【００５６】請求項７記載の発明では、後部電極につい
ても平面状部を有する構成としたので、請求項１記載の
発明で要求される許容値をより一層容易に満たすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１、３、４記載の発明を実施するのに適
した静電粉体記録装置の概略構成図である。

【図２】図１における静電粉体記録装置のうち、制御電
極をとりだして示した斜視図である。

【図３】請求項２、請求項７記載の発明を実施するのに
適した静電粉体記録装置の概略構成図である。

【図４】請求項５記載の発明を実施するのに適した静電
粉体記録装置の概略構成図ある。

【図５】請求項６記載の発明を実施するのに適した静電
粉体記録装置の概略構成図である。

【図６】従来技術にかかる静電粉体記録装置の概略構成
図である。

【符号の説明】

１粉体着色材キャリア（トナー供給ローラ）２後部電極３ａ開口７粉体着色材キャリアとしての（トナー供給ベル
ト）８後部電極９後部電極９ａ凸部３０制御電極８１後部電極８２後部電極８３後部電極粉体着色材通過領域列粉体着色材通過領域列粉体着色材通過領域列粉体着色材通過領域列粉体着色材通過領域列粉体着色材通過領域列粉体着色材通過領域列

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉体着色材を担持した粉体着色材キャリア
と、この粉体着色材キャリアに対向して配置されバイア
ス電圧が印加される後部電極と、この後部電極と前記粉
体着色材キャリアとの間に設けられ静電的に開閉可能で
被記録体幅方向に配列された複数の開口を有する粉体着
色材通過領域列を前記被記録体の進行方向に複数列配列
した制御電極とからなり、この制御電極と前記後部電極
との間に前記被記録体を移送させることにより、前記粉
体着色材を前記被記録体に付着させる静電粉体記録装置
において、前記複数の開口のうち、任意の開口に対応する位置での
前記粉体着色材キャリアから前記後部電極までの離間距
離に対する、他の任意の開口に対応する位置での前記粉
体着色材キャリアから前記後部電極までの離間距離の違
いの許容値を、前記粉体着色材通過領域列が存在する印
写領域において前記離間距離の２０％以内としたことを
特徴とする静電粉体記録装置。
【請求項２】請求項１記載の静電粉体記録装置におい
て、前記粉体着色材キャリアを、前記印写領域内において平
な領域を形成するベルト状としたことを特徴とする静電
粉体記録装置。
【請求項３】粉体着色材を担持した粉体着色材キャリア
と、この粉体着色材キャリアに対向して配置されバイア
ス電圧が印加される後部電極と、この後部電極と前記粉
体着色材キャリアとの間に設けられ静電的に開閉可能で
被記録体幅方向に配列された複数の開口を有する粉体着
色材通過領域列を前記被記録体の進行方向に複数列配列
した制御電極とからなり、この制御電極と前記後部電極
との間に前記被記録体を移送させることにより、前記粉
体着色材を前記被記録体に付着させる静電粉体記録方法
であって、前記複数の開口のうち、任意の開口に対応する位置での
前記粉体着色材キャリアから前記後部電極までの離間距
離に対する、他の任意の開口に対応する位置での前記粉
体着色材キャリアから前記後部電極までの離間距離の違
いが、前記粉体着色材通過領域列が存在する印写領域に
おいて存在する静電粉体記録方法において、前記任意の開口に対応するそれぞれの位置での前記離間
距離の違いによる電界強度の違いを前記制御電極に印加
する電圧の操作で補償することを特徴とする静電粉体記
録方法。
【請求項４】請求項３記載の静電粉体記録方法におい
て、前記補償は、前記複数の開口のうち、前記任意の開口に
対応する位置での前記粉体着色材キャリアから前記後部
電極までの離間距離に対する、他の任意の開口に対応す
る位置での前記粉体着色材キャリアから前記後部電極ま
での離間距離の違いが、前記粉体着色材通過領域列が存
在する印写領域において前記離間距離の２０％以上であ
るときに、行うことを特徴とする静電粉体記録方法。
【請求項５】粉体着色材を担持した粉体着色材キャリア
と、この粉体着色材キャリアに対向して配置されバイア
ス電圧が印加される後部電極と、この後部電極と前記粉
体着色材キャリアとの間に設けられ静電的に開閉可能で
被記録体幅方向に配列された複数の開口を有する粉体着
色材通過領域列を前記被記録体の進行方向に複数列配列
した制御電極とからなり、この制御電極と前記後部電極
との間に前記被記録体を移送させることにより、前記粉
体着色材を前記被記録体に付着させる静電粉体記録装置
であって、前記複数の開口のうち、任意の開口に対応する位置での
前記粉体着色材キャリアから前記後部電極までの離間距
離に対する、他の任意の開口に対応する位置での前記粉
体着色材キャリアから前記後部電極までの離間距離の違
いが、前記粉体着色材通過領域列が存在する印写領域に
おいて存在する静電粉体記録装置において、前記後部電極に、前記任意の開口に対応する位置での離
間距離の違いによる電界強度の違いを補償することので
きる凸部を形成したことを特徴とする静電粉体記録装
置。
【請求項６】粉体着色材を担持した粉体着色材キャリア
と、この粉体着色材キャリアに対向して配置されバイア
ス電圧が印加される後部電極と、この後部電極と前記粉
体着色材キャリアとの間に設けられ静電的に開閉可能で
被記録体幅方向に配列された複数の開口を有する粉体着
色材通過領域列を前記被記録体の進行方向に複数列配列
した制御電極とからなり、この制御電極と前記後部電極
との間に前記被記録体を移送させることにより、前記粉
体着色材を前記被記録体に付着させる静電粉体記録装置
であって、前記複数の開口のうち、任意の開口に対応する位置での
前記粉体着色材キャリアから前記後部電極までの離間距
離に対する、他の任意の開口に対応する位置での前記粉
体着色材キャリアから前記後部電極までの離間距離の違
いが、前記粉体着色材通過領域列が存在する印写領域に
おいて存在する静電粉体記録装置において、前記後部電極を、前記任意の開口に対応する位置での離
間距離の違いによる電界強度の違いを補償することがで
きるように物理的に分割し、かつ、これら分割されたそ
れぞれの後部電極に、独立にバイアス電圧を印加できる
ようにしたことを特徴とする静電粉体記録装置。
【請求項７】請求項２記載の静電粉体記録装置におい
て、前記後部電極の前記粉体着色材キャリアに対する対向面
を、前記印写領域において前記粉体着色材キャリアに平
行な平面状で構成したことを特徴とする静電粉体記録装
置。