JPH1035001A

JPH1035001A - 記録装置

Info

Publication number: JPH1035001A
Application number: JP19033396A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kitamura; 哲弥北村
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】中間画像記録媒体を用いても記録画像にカブ
リがなく明瞭な記録が可能で安価に製造できる記録装置
を提供すること。【解決手段】制御電極３への印加電圧に応じてアパチ
ャ電極体１に設けられたアパチャ４を通過したトナー１
４が中間画像記録媒体２３上に担持され、転写電極２２
に接続した可変電圧源２０によって前記中間画像記録媒
体２３から画像記録媒体Ｐへのトナー１４の転写率を制
御し、カブリのない明瞭な記録を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、プロッタ、ファクシミリ等に利用し得る記録装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録装置の１つとして、本出願人
は、荷電体通過部としての複数の小さな孔（以下、アパ
チャと称する）及び各アパチャに対応する複数の制御電
極を有する電極アレーとしてのアパチャ電極体に、画像
信号に基づいて駆動信号を印加することにより、荷電体
としてのトナー粒子のアパチャ通過を制御し、通過した
トナー粒子により支持体（記録用紙等の画像記録媒体）
上に画像を記録する記録装置を、例えば、特開平６−１
５５７９８号公報等に提案している。

【０００３】この種の記録装置に於いては、例えば、画
像の白地部に対応する部分（以下、ＯＦＦ部と称し、Ｏ
ＦＦ部に対応する時点をＯＦＦ時と称する）には、前記
制御電極に−４０Ｖ、黒地部（以下、ＯＮ部と称し、Ｏ
Ｎ部に対応する時点をＯＮ時と称する）に対応する部分
には、前記制御電極に＋４０Ｖを印加することによっ
て、負帯電のトナーの飛翔を制御できる。このとき、前
記制御電極に印加する電圧（以下、制御電圧と称する）
のＯＮ部とＯＦＦ部との差は、前記の例では８０Ｖであ
るが、これを以下、駆動電圧と称する。

【０００４】本出願人は、また、前記のような記録装置
に於いて、中間画像記録媒体を備えた記録装置について
も、例えば、特開平４−１５２１５４号公報等に提案し
ている。

【０００５】この種の記録装置に於いては、アパチャ電
極体に於いてアパチャを通過したトナーを、直接支持体
上に付着させるのではなく、一旦中間画像記録媒体上に
担持させた後、この中間画像記録媒体上に担持されたト
ナー像を支持体上に転写させる。この種の記録装置は、
複数の記録ユニットを搭載した多色記録装置や、フルカ
ラー記録装置として応用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たような、中間画像記録媒体を用いた従来の記録装置に
於いて、その中間画像記録媒体上のＯＦＦ部には、本来
トナーが付着しないはずであるが、アパチャ電極体を駆
動するための駆動素子として耐電圧の低い安価なものを
使用して低い駆動電圧で印字した場合、ＯＦＦ部にもト
ナーが付着することがあった。この原因としては、ＯＮ
時にアパチャを通過したトナーのうちの一部が前記中間
画像記録媒体に到達せず前記アパチャ周辺に付着し、こ
れがＯＦＦ時に於いて不随意に中間画像記録媒体に飛翔
してしまう場合や、ＯＦＦ時に於いてもアパチャを通過
しようとするトナーの全てを抑えきれずに一部のトナー
が通過してしまい、中間画像記録媒体に飛翔してしまう
場合がある。

【０００７】このような条件でトナー画像を担持した中
間画像記録媒体からトナー画像をそのまま支持体に転写
すると、支持体には、ＯＦＦ部にもトナーが付着する、
いわゆるカブリのある不明瞭な画像が形成されることに
なる。

【０００８】この問題を解決するために、ＯＦＦ時の制
御電圧を高電圧とする（負帯電トナーの場合は負の高電
圧とする。例えば、従来ＯＦＦ時に−４０Ｖであったも
のを−６０Ｖに変更する）と、駆動電圧が大きくなり、
制御電極を駆動するためのＩＣ等の駆動素子として高耐
電圧のものを使用しなければならなくなり、記録装置の
製造コストが上昇した。

【０００９】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、中間画像記録媒体を用いても記
録画像にカブリがなく明瞭な記録が可能で安価に製造で
きる記録装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の記録装置は、複数の荷電
体通過部が形成されると共に各荷電体通過部に対応する
複数の制御電極を有する電極アレーと、その電極アレー
の荷電体通過部に荷電体を供給する荷電体供給手段と、
前記電極アレーに対して前記荷電体供給手段と反対側に
配置された中間画像記録媒体と、前記電極アレーの複数
の前記制御電極を各々独立に制御することにより、前記
荷電体を、前記荷電体供給手段から前記電極アレーの前
記荷電体通過部を介して前記中間画像記録媒体上に選択
的に飛翔させるための制御電極駆動手段と、前記中間画
像記録媒体上の荷電体を支持体に転写させるための転写
手段とを備えた記録装置に於いて、前記転写手段は、前
記中間画像記録媒体から前記支持体に転写する前記荷電
体の量を制御するための転写量制御手段を備えたことを
特徴としている。

【００１１】この記録装置に於いて、前記荷電体供給手
段より供給された前記荷電体は、前記電極アレーに備え
られた前記複数の制御電極が各々独立に制御されること
によって、前記荷電体通過部を通過するか否かを制御さ
れ、その通過した荷電体は前記中間画像記録媒体上に担
持され、前記転写量制御手段は前記中間画像記録媒体か
ら前記支持体への前記荷電体の転写量を制御する。ここ
で、転写量の制御とは、前記中間画像記録媒体上に担持
された荷電体のうちのどれだけの量を前記転写手段によ
って前記画像記録媒体に転写するかを制御することに相
当し、すなわち転写率を制御することに他ならない。前
記転写手段は前記転写量制御手段によって制御された転
写率によって前記荷電体を前記中間画像記録媒体から前
記支持体へ転写し、前記支持体上に前記荷電体による画
像が記録される。

【００１２】請求項２に記載の記録装置は、前記電極ア
レー、前記荷電体供給手段、前記中間画像記録媒体、及
び前記転写手段を一組として複数組備え、その各組の転
写手段に、夫々前記転写量制御手段を備えたことを特徴
としている。この記録装置は、前記各組に於いて前記各
中間画像記録媒体上に前記荷電体による像を夫々形成
し、前記各転写量制御手段を個別に制御して各組の転写
率を独立に設定し、前記各転写手段によって前記支持体
上に順次前記荷電体を転写する。

【００１３】請求項３に記載の記録装置は、前記中間画
像記録媒体上の荷電体の量を検知する検知手段と、前記
中間画像記録媒体と前記支持体との間隙に静電界を形成
するための転写電界形成手段と、前記検知手段からの検
知信号に基づいて、前記静電界の強度を調整するための
転写電界調整手段とを少なくとも備えた前記転写量制御
手段を用いていることを特徴としている。この記録装置
に於いて、前記検知手段は前記中間画像記録媒体上の前
記荷電体の量を検知し、前記検知手段からの検知信号に
基づいて、前記転写電界調整手段は、前記転写電界形成
手段によって前記中間画像記録媒体と前記支持体との間
隙に形成された静電界の強度を調整し、この調整された
静電界によって、前記荷電体は前記中間画像記録媒体か
ら前記支持体へ転写される。

【００１４】請求項４に記載の記録装置は、少なくとも
可変電圧源を備えた前記転写量制御手段を用いているこ
とを特徴としている。この記録装置は、前記転写量制御
手段に備えられた前記可変電圧源によって、前記中間画
像記録媒体から前記支持体への前記荷電体の転写量すな
わち転写率を制御する。

【００１５】請求項５に記載の記録装置は、少なくとも
定電圧電源と、その定電圧電源に接続された転写電極
と、その転写電極と前記中間画像記録媒体との間隙を調
節するための調節手段とを備えた前記転写量制御手段を
用いていることを特徴としている。この記録装置は、前
記調節手段によって、前記定電圧電源に接続された前記
転写電極と前記中間画像記録媒体との間隙の距離を調節
してこの間隙に於いて発生する電界強度を調整すること
によって、前記中間画像記録媒体から前記支持体への前
記荷電体の転写量すなわち転写率を制御する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面を参照しながら説明する。

【００１７】図１は、本実施の形態の記録装置５０の構
成の概略を示した図である。

【００１８】記録装置５０は、少なくとも、電極アレー
としてのアパチャ電極体１と、荷電体供給手段としての
トナー供給装置１０と、中間画像記録媒体２３と、制御
電極駆動手段としての制御電圧印加回路５と、転写量制
御手段としての可変電圧源２０と、その可変電圧源２
０、対向ローラ２１及び転写電極２２を備えた転写手段
２５とを備えている。

【００１９】先ず、前記した記録装置５０の各構成要素
の詳細について説明する。

【００２０】前記アパチャ電極体１は、前記画像記録媒
体Ｐの表面上に画像等を記録する荷電体としてのトナー
１４を通過させるために設けられた複数の荷電体通過部
としてのアパチャ４と、そのアパチャ４に対してトナー
１４の通過の可否を制御するために各アパチャ４毎に設
けられた複数の制御電極３とを少なくとも備えており、
図２に示したように、厚さ２５乃至１００μｍのポリイ
ミド等の絶縁シート２に、直径約１００μｍの円形断面
の前記複数のアパチャ４が長手方向に沿って一列に形成
され、前記制御電極３は、厚さ１乃至１５μｍの銅箔か
ら構成され、前記各アパチャ４毎にその開口周縁部に配
設されている。

【００２１】前記制御電圧印加回路５は、前記複数の制
御電極３の各々に接続された図示しないＩＣ等の駆動素
子を少なくとも備えており、図示しないパソコン、スキ
ャナー、モデム等の画像信号を送信し得る装置から、図
示しない記録装置５０全体を制御する制御手段を経由し
て画像信号を受信し、前記駆動素子を駆動して、形成す
べき画像に対応して前記複数の制御電極３への印加電圧
である制御電圧を各制御電極３について独立に制御し
て、前記各アパチャ４に於けるトナー１４の通過の可否
を各々独立に制御する。

【００２２】例えば、トナー１４として負帯電トナーを
用いた場合、ＯＮ時には＋２０Ｖ、ＯＦＦ時には−２０
Ｖの制御電圧が前記制御電極３に印加され、したがっ
て、前記駆動素子の駆動電圧は４０Ｖとなるように構成
される。この制御電圧及び駆動電圧の大きさは、前記Ｉ
Ｃ等の駆動素子の耐電圧によって決定される。現在市販
されている熱転写記録ヘッド用の安価なＩＣのうち、最
も高耐電圧のものは４０Ｖであるが、耐電圧が４０Ｖよ
り高くなるとＩＣは非常に高価となり、したがって、４
０Ｖより高い駆動電圧で駆動するように構成すると装置
製造コストが高くなる問題が生ずる。このような背景か
ら、安価な記録装置５０を提供するためには前記したよ
うに駆動電圧を４０Ｖとし、制御電圧としては、例え
ば、ＯＮ時に＋２０Ｖ、ＯＦＦ時に−２０Ｖ、またはＯ
Ｎ時に＋１０Ｖ、ＯＦＦ時に−３０Ｖ等の組合せを用い
ることが可能である。

【００２３】前記トナー供給装置１０は、図１に於いて
アパチャ電極体１の下部に設けられ、前記トナー１４を
備蓄すると共に、そのトナー１４をアパチャ電極体１に
向かって供給するために以下の構成を有する。

【００２４】前記トナー供給装置１０は、そのトナー供
給装置１０のハウジングを兼ね、前記トナー１４を備蓄
するトナーケース１５と、そのトナーケース１５内に回
動可能に支持された円筒形のトナー担持ローラ１１と、
前記トナーケース１５内に回動可能に支持されると共に
トナー担持ローラ１１と圧接した状態で平行に配設され
た円筒形の供給ローラ１２と、その供給ローラ１２の上
方に、その一端がトナー担持ローラ１１の円筒状ローラ
面を押圧するように配設された平板状のトナー層規制ブ
レード１３とから構成されている。

【００２５】前記トナー担持ローラ１１としては、金属
製の芯の周囲に合成ゴムをローラ状に形成したもの等を
用いることができる。また、前記供給ローラ１２として
は、金属製の芯の周囲に発泡スポンジまたは合成ゴム、
ブラシ等をローラ状に形成したもの等を用いることがで
きる。また、前記トナー担持ローラ１１表面は導電体で
被覆されており、その電位が０Ｖとなるように、前記金
属製の芯を介して電気的に接地されている。前記供給ロ
ーラ１２も、金属芯からローラ表面までの電気抵抗値は
目的に応じて任意のものを用いることができ、その抵抗
値が１００ＧΩよりも小さくなる場合は、その金属芯を
接地することが望ましい。

【００２６】なお、前記トナー担持ローラ１１及び前記
供給ローラ１２は、図示しない駆動手段により、所定の
速度で図１に於ける時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回動
するように駆動される。

【００２７】前記のように構成されたトナー供給装置１
０に於いては、前記供給ローラ１２の矢印方向の回動に
より、前記トナーケース１５内に蓄えられていた前記ト
ナー１４は前記供給ローラ１２の表面上に載って前記ト
ナー担持ローラ１１に向けて搬送され、前記供給ローラ
１２と前記トナー担持ローラ１１との圧接部に於いて摺
擦されて所定の帯電量及び極性に帯電すると共に、その
トナー１４自身の帯電電荷によって誘起される、前記ト
ナー担持ローラ１１に対する静電引力（鏡像力）でトナ
ー担持ローラ１１表面上に担持される。

【００２８】前記トナー担持ローラ１１に担持された前
記トナー１４は、前記トナー担持ローラ１１の矢印方向
の回動により、前記アパチャ電極体１に向けて搬送され
る途中、前記トナー層規制ブレード１３によって、前記
トナー担持ローラ１１表面上で均一な密度にトナー１４
が分布するように薄層化された後、前記アパチャ電極体
１に供給される。

【００２９】前記中間画像記録媒体２３は、ポリイミ
ド、アラミド、フッ素系樹脂（デュポン社製テフロン
等）、シリコンゴム等の耐熱性及び離型性の優れた絶縁
性の合成樹脂または合成ゴムのフィルム状素材を、継目
のない無端ベルト状に形成した部材である。

【００３０】なお、いわゆる定着オフセットを防止する
目的で中間画像記録媒体２３の離型性を更に高めるため
に、前記の樹脂フィルムの表面にシリコンオイル等を塗
布あるいは含浸してもよい。また、中間画像記録媒体２
３が帯電して、その中間画像記録媒体２３にほこり等が
付着することによって発生する画像品質の低下を防止す
るために、カーボン粒子等の導電性付与剤を分散させた
帯電防止コート層を前記樹脂フィルムのトナー１４を担
持する側の表面に形成してもよい。更に、前記樹脂フィ
ルムの代わりに、ステンレス、ニッケル等の金属フィル
ムを用いて中間画像記録媒体２３を構成してもよい。こ
の場合、中間画像記録媒体２３は帯電しないために前記
の帯電防止コート層は不要である。

【００３１】前記転写手段２５は、転写量制御手段とし
ての可変電圧源２０と、対向ローラ２１と、転写電極２
２と、背面電極ローラ６とを備えており、その対向ロー
ラ２１と背面電極ローラ６とに、前記無端ベルト状の中
間画像記録媒体２３が架け渡されている。

【００３２】前記背面電極ローラ６は、直流電源７に接
続されつつ回動可能に軸支されており、前記アパチャ４
を通過した前記トナー１４を静電気力で引き付けるため
に前記直流電源７によって前記トナー１４の帯電極性と
逆極性の高電圧が印加され、その電圧によって形成され
た静電界の作用で、前記トナー１４は前記背面電極ロー
ラ６の方向に引き付けられて飛翔し、前記中間画像記録
媒体２３上に担持される。

【００３３】前記転写電極２２は、前記中間画像記録媒
体２３上に担持されたトナー１４を静電気力で引き付け
て、支持体としての画像記録媒体Ｐ上に転写するための
部材であり、回動可能な金属ローラで構成され、前記可
変電圧源２０に接続されている。また、前記対向ローラ
２１は接地された金属ローラ部材であり、回動可能に軸
支されている。

【００３４】ここで、前記背面電極ローラ６と、前記中
間画像記録媒体２３と、前記対向ローラ２１とは互いに
電気的に絶縁されている必要がある。その理由は、例え
ば、ステンレス等の金属フィルムで構成された前記中間
画像記録媒体２３を用いた場合、その中間画像記録媒体
２３と、前記背面電極ローラ６と、前記対向ローラ２１
とは通電可能に接続されるために、前記背面電極ローラ
６と接地された前記対向ローラ２１との間に短絡が起こ
り、前記背面電極ローラ６に電圧が印加できなくなるか
らである。この場合、前記背面電極ローラ８または前記
中間画像記録媒体２３の前記背面電極ローラ８に接する
側の面のうちのいずれかを絶縁性の樹脂等でコーティン
グすればよい。

【００３５】なお、前記転写ローラ２２、対向ローラ２
１、背面電極ローラ６及び中間画像記録媒体２３は、図
示しない駆動手段によって図１に於ける矢印方向に回転
若しくは搬送される。

【００３６】次に、以上に詳述した記録装置５０の各構
成要素の相対的な配置について説明する。

【００３７】前記アパチャ電極体１は、図１に示すよう
に、制御電極３が配設されている面を上面として中間画
像記録媒体２３に対向させ、反対側である下面にトナー
担持ローラ１１の上部を圧接するように配置されてい
る。

【００３８】このため、前記トナー担持ローラ１１上に
担持されたトナー１４は前記アパチャ電極体１を構成す
る絶縁シート２の表面に擦られつつアパチャ４の下に供
給される。

【００３９】ここで、アパチャ電極体１のアパチャ４と
トナー担持ローラ１１との位置関係をさらに詳細に説明
する。

【００４０】図３に示すように、各アパチャ４は夫々の
中心線Ａが、トナー担持ローラ１１の周面の最上部分及
びトナー担持ローラ１１の中心軸Ｂを通過するように配
設されている。この構成によれば、前記トナー担持ロー
ラ１１の周面の最上部分を基準として各アパチャ４をト
ナー１４の搬送方向、すなわち図３に於ける左右方向に
対して均等に配置することができ、各アパチャ４を通過
するトナー１４の分布をアパチャ４内の全域で均一にす
ることができる。また、アパチャ４の壁面とトナー１４
の飛翔方向とが平行になるため、トナー１４の飛翔に対
して障害物がなく、安定したトナー１４の飛翔が可能と
なる。

【００４１】また、アパチャ電極体１は、トナー担持ロ
ーラ１１に対して、アパチャ４を中心として左右に同じ
角度だけたわむように圧接されている。したがって、ア
パチャ電極体１とトナー担持ローラ１１との接触面積が
大きくなり、アパチャ４の下部周辺を均一に圧接するの
で、アパチャ４の列の長手方向にトナー１４の飛翔量の
むらが発生せず、記録画像に画像記録媒体Ｐの搬送方向
と垂直の方向に濃度むらが発生しない。

【００４２】前記背面電極ローラ６は、図１に於けるア
パチャ電極体１の上方に配置されており、更にその上方
には、接地された前記対向ローラ２１が回動可能に軸支
されている。また、前記中間画像記録媒体２３の搬送方
向であって、前記対向ローラ２１の下流側にはクリーナ
ー２４が配置されている。そのクリーナー２４は、円筒
状の外形をもつローラ部材によって前記中間画像記録媒
体２３に残留したトナー１４を回収すると共に、この回
収トナーを前記ローラ部材から掻き落とし、回収トナー
溜めに廃棄するように構成されている。前記ローラ部材
としては、ブラシローラや、ゴムローラ等を用いること
ができ、電気的には接地されていてもよいし、所定の高
電圧によってトナー１４を引きつけながら前記中間画像
記録媒体２３より剥離するように構成してもよい。ただ
し、前記ローラ部材に電圧を印加する場合、前記中間画
像記録媒体２３から絶縁される。

【００４３】画像記録媒体Ｐは、図示しない給紙手段及
び搬送手段によって、図１に於いて前記対向ローラ２１
の上方に、前記中間画像記録媒体２３と所定の間隙を保
持しながら矢印Ｄの方向に搬送され、さらに、その上方
には前記転写電極２２が回動可能に軸支されていると共
に、前記画像記録媒体Ｐは前記転写電極２２に接触する
ように搬送される。また、前記転写電極２２には、前記
可変電圧源２０が接続されている。

【００４４】前記中間画像記録媒体２３は、図１に示し
たように、アパチャ電極体１の上方に所定の間隔（例え
ば０．５ｍｍ）を設け、且つ画像記録媒体Ｐに対して所
定の間隔（例えば０．５ｍｍ）を設けた状態で対向する
ように配置されており、前記背面電極ローラ６と前記対
向ローラ２１とに張設されている。また、前記転写電極
２２と、前記背面電極ローラ１２には所定の高電圧（例
えば５００Ｖ）が印加されている。

【００４５】前記転写電極２２には前記可変電圧源２０
が接続されており、その転写電極２２と接地された前記
対向ローラ２１との間の電位差を変更することにより、
前記中間画像記録媒体２３上に担持されたトナー１４の
うち前記画像記録媒体Ｐに転写されるトナー１４の量、
すなわち転写率を制御することができる。

【００４６】また、前記中間画像記録媒体２３の搬送速
度と、前記画像記録媒体Ｐの搬送速度とは等しくなるよ
うに設定されている。

【００４７】次に、記録装置５０の記録動作について説
明する。なお、トナー１４としては、負帯電性として以
下の記録動作例を記述する。

【００４８】記録装置５０に対して外部から画像信号が
入力されると、制御電圧印加回路５は前記画像信号に応
じて、ＯＮ部に相当するトナー１４を通過させるべきア
パチャ４に対応する制御電極３には＋２０Ｖの制御電圧
を、ＯＦＦ部に相当するトナー１４を通過させないアパ
チャ４に対応する制御電極３には−２０Ｖの制御電圧を
夫々印加し、前記の制御電圧が印加された制御電極３
と、接地されたトナー担持ローラ１１表面との電位差に
よって各アパチャ４内には夫々に対応する制御電極３に
印加された制御電圧に応じた電界が形成され、その電界
によって負帯電したトナー１４は電位の高い側に向かう
静電気力を受ける。

【００４９】例えば、制御電極３に＋２０Ｖの制御電圧
が印加されたアパチャ４では、制御電極３側の電位が高
くなるため、トナー１４は制御電極３に向かう静電気力
を受け、トナー担持ローラ１１表面から飛翔してアパチ
ャ４を通過し、アパチャ電極体１の制御電極３側に引き
出される。ここで、背面電極ローラ６には直流電源７に
より＋５００Ｖの電圧が印加されており、制御電極３側
に引き出されたトナー１４は、背面電極ローラ６と制御
電極３との間の電位差により形成された電界により、静
電気力を受けて更に電位の高い背面電極ローラ６に向け
て飛翔し、アパチャ電極体１と背面電極ローラ６の間に
配置された中間画像記録媒体２３上に担持される。

【００５０】一方、制御電極３に−２０Ｖの制御電圧が
印加されたアパチャ４では、トナー担持ローラ１１側の
電位が高くなり、トナー１４はトナー担持ローラ１１に
向かう静電気力を受け、トナー担持ローラ１１の表面か
ら飛翔することなく、トナー担持ローラ１１上に保持さ
れたまま矢印Ｙの方向に搬送されてアパチャ４の下部を
通過する。

【００５１】この結果、中間画像記録媒体２３上に於い
て、制御電極３に＋２０Ｖが印加されたアパチャ４に対
向した部分（ＯＮ部）にはトナー１４によるドットが形
成され、制御電極３に−２０Ｖが印加されたアパチャ４
に対向した部分（ＯＦＦ部）には前記ドットが形成され
ず、このように１列分のトナー像が形成される。

【００５２】しかしながら、実際には−２０Ｖの制御電
圧ではトナー１４のアパチャ通過を完全に阻止すること
はできず、僅かながら前記中間画像記録媒体２３側に飛
翔する。ＯＦＦ時のトナー１４の飛翔を完全に抑えるた
めには、トナー担持ローラ１１上のトナー１４の量にも
よるが、大体−４０Ｖ程度が必要になり、前記したよう
に装置製造コストが上がるので通常は行われない。

【００５３】このようなＯＦＦ時に於けるトナー１４の
前記中間画像記録媒体上への飛翔は、ＯＮ時にアパチャ
４を通過したトナー１４のうちの一部が前記中間画像記
録媒体２３に到達せず前記アパチャ４周辺に付着し、こ
れがＯＦＦ時に於いて不随意に中間画像記録媒体２３に
飛翔してしまう場合や、ＯＦＦ時に於いてもアパチャ４
を通過しようとするトナー１４の全てを抑えきれずに一
部のトナー１４が通過してしまい、中間画像記録媒体２
３に飛翔してしまう場合の２種類の原因がある。

【００５４】前者の場合、トナー１４の帯電量や帯電極
性は正常であるが、前記トナー担持ローラ１１と前記ア
パチャ電極１との接触部に於いてトナー１４が受ける機
械的な力によって不随意にトナー１４がアパチャ４から
飛び出して通過してしまうため、トナー担持ローラ１１
上のトナー１４の量が多い場合は避けることが困難であ
る。

【００５５】これに対し、後者の場合は、帯電量が極め
て低いか、帯電されていないか、あるいは帯電極性が逆
（本動作例に於いては正帯電）であるトナー１４によっ
て引き起こされる現象で、このようなトナー１４が生じ
てしまうのは、前記トナー担持ローラ１１と前記供給ロ
ーラ１２との間でトナー１４が摩擦帯電され、トナー層
規制ブレード１３に於いて層規制される段階で、トナー
１４の帯電量に分布が生じるからであり、従来のトナー
帯電方法では避けることが困難である。

【００５６】したがって、前記中間画像記録媒体２３上
のＯＦＦ部にも僅かながらトナー１４が飛翔し、付着す
るのが通常であり、これを全て画像記録媒体Ｐに転写す
る（転写率１００％）と、この画像記録媒体Ｐ上のＯＦ
Ｆ部にまでトナー１４が付着する（カブリ）。このよう
な場合、特に面積の大きな白地部に於けるカブリは非常
に目につきやすく、使用者は不快感を抱くことが多い。

【００５７】中間画像記録媒体２３は、アパチャ４の１
列分トナー像が形成されると、アパチャ４の配列方向に
対して垂直方向に１画素分だけ搬送され、以後同様のプ
ロセスを繰り返すことによって中間画像記録媒体２３上
に１画面分のトナー像が形成され、その中間画像記録媒
体２３上に担持されたトナー１４は、その中間画像記録
媒体２３の図１に於ける矢印方向の搬送と共に順次画像
記録媒体Ｐに対向する位置まで搬送され、可変電圧源２
０に接続された転写電極２２と接地された対向ローラ２
１との間に形成された電界によって、前記中間画像記録
媒体２３上に担持されたトナー１４は画像記録媒体Ｐに
向かって飛翔する。

【００５８】ここで、前記中間画像記録媒体２３と前記
画像記録媒体Ｐとの間隙を、以下、転写間隙と称し、ま
た、前記中間画像記録媒体２３からトナー１４を飛翔さ
せて、前記画像記録媒体Ｐ上にトナー１４を転写させる
ための静電界を、以下、転写電界と称する。

【００５９】前記転写間隙に於いて形成された前記転写
電界の強度は、前記転写間隙が一定であるので、前記転
写電極２２に印加される電圧の大きさによって調整可能
である。このように前記転写電界を調整すれば、前記中
間画像記録媒体２３から画像記録媒体Ｐに転写されるト
ナー１４の量、すなわち転写率が制御される。

【００６０】例えば、前記転写間隙が０．５ｍｍの場合
に転写電極２２に１ｋＶの電圧が印加されると、中間画
像記録媒体２３に担持されたトナー１４の全てが転写さ
れる（転写率１００％）。この場合、前記したように、
中間画像記録媒体２３のＯＦＦ部に付着したトナー１４
も、そのまま画像記録媒体Ｐに転写され、カブリのある
不明瞭な記録が形成され不都合を来すことになる。

【００６１】しかしながら、本実施の形態に於いては、
可変電圧源２０によって、転写電極２２に印加する電圧
を適宜調整することによって、前記転写電界を弱め、前
記中間画像記録媒体２３上に担持されたトナー１４の転
写率を１００％未満、例えば９０％程度にすることによ
り、画像記録媒体Ｐ上にカブリのない画像記録を達成す
ることが可能となる。例えば、可変電圧源２０より転写
電極２２に印加する電圧を約５００Ｖにまで下げると、
転写率が約９０％となる。これは、クーロンの法則によ
りトナー１４の帯電量が一定のとき転写電界を弱めると
トナー１４に加わる静電気力は弱まるので転写率が下が
るためである。

【００６２】前記のように、可変電圧源２０によって転
写電極２２の印加電圧を下げることによって、前記中間
画像記録媒体２３のＯＦＦ部に付着したトナー１４の画
像記録媒体Ｐ上への転写がなくなるか、または使用者の
目につかないレベルにまで少なくすることができ、画像
記録媒体Ｐ上にはカブリのない明瞭な画像の記録が可能
となる。

【００６３】前記のような転写電界の調整による転写率
の制御は、トナー１４の種類に応じて転写電界と転写率
との相関を予め実験しておき、さらに、ある一定のテス
トチャートパターン印字に於ける転写率と大面積白地部
のカブリ濃度との相関を実験によって求めれば、前記カ
ブリ濃度を一定値（例えばマクベス反射濃度測定器ＲＤ
９１４を用い、ゼロックス社４０２４用紙上で濃度値
０．０７）以下にするための転写電界強度が一義的に求
められ、この電界強度値と前記転写間隙の距離との積に
よって、前記転写電極２２に印加すべき電圧が求められ
る。

【００６４】その後、画像記録媒体Ｐ上に形成されたト
ナー１４による像は、その画像記録媒体Ｐの搬送経路の
下流にある定着装置３０によって定着される。また、中
間画像記録媒体２３上に残留したトナーは、その搬送経
路の下流にあるクリーナ２４によって剥ぎ取られる。

【００６５】以上に説明したように、本実施の形態の記
録装置によれば、中間画像記録媒体２３上のＯＦＦ部に
付着したトナーが画像記録媒体Ｐに転写されないか、さ
れても使用者の目につかないレベルまで非常に少なくで
きるために、画像記録媒体Ｐ上には、カブリのない明瞭
な記録が達成される。

【００６６】なお、本発明は、前記の実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲に
於いて種々の変更が可能である。なお、以下に説明する
同一の作用効果を示す部材、手段、及び構成要素につい
ては同一の数字を引用する。例えば、前記実施の形態に
於いては、単色の記録装置の例を示したが、多色記録、
更にはフルカラー記録装置に適用することも可能であ
る。しかしながら、前記したように、トナー種類が異な
ると帯電量やその分布も異なり、したがって転写電界が
同一でもトナー種類が異なれば中間画像記録媒体から画
像記録媒体への転写率が異なることが多いため、各色の
トナー供給装置に対応して、夫々中間画像記録媒体、転
写手段、転写量制御手段が別々に備えられ、且つそれら
が個別に制御されながら記録動作を行うことが好まし
い。

【００６７】図４は、このような構成を有する、イエロ
ー、マゼンタ、シアンの３色のトナーを用いたフルカラ
ー記録可能な記録装置４０の構成を示す概略図である。

【００６８】記録装置４０は、前記実施の形態の記録装
置５０を、画像記録媒体Ｐの搬送経路に沿ってシアン、
マゼンタ、イエローの順に３つ並べ、前記実施の形態の
各部材、手段、及び構成要素に付した符号にトナー種類
を示す添え字Ｃ、Ｍ、Ｙを付したものである。

【００６９】このような記録装置４０に於いては、中間
画像記録媒体２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ上に担持されたト
ナー１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃの帯電量、及び単位面積当
りの質量（以下、担持密度と称する）に応じて、転写電
極２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃに夫々接続された可変電圧源
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃの出力電圧が各々独立に制御さ
れることによって、各色共に画像記録媒体Ｐ上のカブリ
のない明瞭な記録が可能となる。例えば、シアントナー
１４Ｃの担持密度が非常に高くて帯電量が低く、カブリ
が多い場合は、可変電圧源２０Ｃの出力電圧を下げた
り、イエロートナー１４Ｙの担持密度及び帯電量が適切
で中間画像記録媒体２３Ｙ上に全くカブリは生じない
が、印字濃度が薄く、中間画像記録媒体２３Ｙ上にトナ
ー１４Ｙが残留している量が多い場合は、可変電圧源２
０Ｙの出力電圧を転写間隙に放電が生じない範囲で最大
限に高くして転写率を１００％にする等、夫々の転写量
制御手段が個別に制御される。

【００７０】また、前記実施の形態に於いては、転写量
制御手段として、可変電圧源を使用し、その電圧値を前
記のようにトナー種類に応じて転写電界とカブリ濃度の
関係から設定したが、現実問題として、例えば記録装置
５０を使用する環境（温度、湿度）や、トナー供給装置
１０内のトナー１４の残量によって、前記制御電圧が一
定であっても前記中間画像記録媒体２３上のＯＮ部及び
ＯＦＦ部に担持されるトナーの量や帯電量が変動するこ
とが多く、これによって転写率が変動してカブリが発生
する等の問題が生じた。したがって、前記中間画像記録
媒体２３上のトナー１４の担持量を検知する検知手段を
設け、この検知信号に応じて転写電界を調整する構成の
転写量制御手段を用いれば、使用環境や使用履歴に拘ら
ず適切な転写率を維持するように制御することができ、
カブリのない良好な画像記録が可能となる。

【００７１】図５乃至図７は、前記の検知手段を用いた
記録装置の例を示した概略図である。

【００７２】図５に示した記録装置５０ａは、検知手段
３５と、転写電界調整手段としての可変電圧源２０及び
コントローラ３６と、転写電界形成手段としての対向ロ
ーラ２１及び転写電極２２とを備えている。

【００７３】記録装置５０ａに於いては、前記検知手段
３５からの検知信号に応じて、前記コントローラ３６が
可変電圧源２０の出力電圧を調整し、転写電界が制御さ
れる。ここで、前記検知手段３５としては、例えばレー
ザー光を照射してその反射率や表面変位を測定できる手
段等を用いればよく、例えば、光反射率測定系を用いた
場合、ＯＦＦ部の中間画像記録媒体２３に於いては出射
したレーザー光のうちトナー１４に吸収されずに中間画
像記録媒体２３表面で反射する割合が大きいため、この
部分に於いては反射率が最高となるのに対し、ドット部
に対応する位置では、出射光はトナー１４に吸収され、
反射率が最低となる。この反射率の最高値が一定となる
ように、前記可変電圧源２０の出力電圧を制御すれば、
使用環境や印字履歴に拘らず、安定してカブリのない良
好な画像の記録が可能となる。

【００７４】また、前記検知手段としてレーザー光を照
射して被照射物の位置をリアルタイムに検知できる、い
わゆるレーザー変位計を用いた場合、中間画像記録媒体
２３の表面を変位量の基準とすれば、検出した変位量に
よってトナー１４の有無及びその量が検知される。

【００７５】ところで、図５に示した前記記録装置５０
ａに於いては、検知手段３５からの検知信号に応じて転
写電界を調整するために、コントローラ３６によって可
変電圧源２０の出力電圧を制御して前記転写電極２２の
印加電圧を制御したが、代わりに転写電極２２の印加電
圧を一定として前記転写間隙の距離を調節手段によって
調節しても、転写電界を調整することが可能である。転
写電極２２の印加電圧を制御しても、また、前記転写間
隙の距離を制御しても、クーロンの法則により電界強度
はこれらと単純な比例若しくは反比例の関係を有してい
るので、転写電界強度を調整することが非常に容易であ
る。

【００７６】図６に示した記録装置５０ｂは、検知手段
３５と、転写電界形成手段としての定電圧電源３７、対
向ローラ２１、及び転写電極２２とを備え、さらに、転
写電界調整手段として、コントローラ３６及び前記転写
間隙を調節するための調節手段としての転写電極移動手
段３８とを備えている。

【００７７】図７に示した記録装置５０ｃは、検知手段
３５と、転写電界形成手段としての定電圧電源３７、対
向ローラ２１、及び転写電極２２とを備え、さらに、転
写電界調整手段として、コントローラ３６及び前記転写
間隙を調節するための調節手段としての対向ローラ移動
手段３９とを備えている。

【００７８】前記転写電極移動手段３８、及び対向ロー
ラ移動手段３９は、例えば静電アクチュエータや電動ス
テージ等を用いることができる。前記記録装置５０ｃに
於いては、前記中間画像記録媒体２３として、表面の離
型性が良好で伸縮性のあるゴム素材（シリコンゴム等）
を用いるのが好適である。

【００７９】前記の記録装置５０ｂ及び５０ｃに於いて
も、前記の記録装置５０ａに於ける説明と同様に、前記
検知手段３５からの検知信号に応じて、適宜前記の各調
節手段により前記転写間隙を調節して転写電界を調整す
ることによって転写率を制御し、使用環境や印字履歴に
拘らず、安定してカブリのない良好な画像の記録が可能
となる。

【００８０】また、前記図５乃至図７の記録装置５０
ａ、５０ｂ及び５０ｃを、画像記録媒体Ｐの搬送経路に
沿って複数個並べることによって、図４に示したよう
な、各色の転写率を個別に制御できる多色記録可能な記
録装置を構成することが可能である。

【００８１】また、前記の各実施形態に於いては、アパ
チャが一列に形成されたアパチャ電極体を用いたが、例
えば、米国特許第５０３６３４１号の明細書及び図面に
記載されているように、アパチャが二次元的に形成され
たアパチャ電極体を用いることも可能である。

【００８２】

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明の請求項
１に記載の記録装置は、転写手段に転写量制御手段を備
えており、その転写量制御手段によって、中間画像記録
媒体上の画像白地部に対応する位置に付着した荷電体が
支持体の画像白地部に転写されないように転写率を制御
することができ、支持体上にカブリのない明瞭な記録が
達成される。

【００８３】請求項２に記載の記録装置は、電極アレ
ー、荷電体供給手段、中間画像記録媒体、及び転写手段
を一組として複数組備え、その各組の前記転写手段に夫
々前記転写量制御手段を備えたので、その各組の前記転
写量制御手段を独立に制御して各組の転写率が個別に制
御できるため、各組に備えられた荷電体の特徴や各組の
中間画像記録媒体上の荷電体の量に応じた最適な転写率
を夫々設定でき、多色画像記録時に於いても支持体上に
カブリのない明瞭な記録が達成される。

【００８４】請求項３に記載の記録装置は、前記転写量
制御手段に、前記中間画像記録媒体上の荷電体の量を検
知する検知手段を設け、転写電界形成手段によって前記
中間画像記録媒体と前記支持体との間隙である転写間隙
に形成された転写電界を、転写電界調整手段によって前
記検知手段の検知結果に応じて調整することによって転
写率を制御するため、使用環境や使用履歴に拘らず安定
してカブリのない明瞭な記録が達成される。

【００８５】請求項４に記載の記録装置は、前記転写量
制御手段を、可変電圧源を用いて前記転写電界を調整す
る構成としたので、簡易な方法で前記転写率を制御して
カブリのない明瞭な記録を得ることができる。

【００８６】請求項５に記載の記録装置は、前記転写量
制御手段を、定電圧電源に接続された転写電極と前記中
間画像記録媒体との間隙を調節手段によって調節して前
記転写電界を調整する構成としたので、安価な定電圧電
源を使用するために記録装置の製造コストが下がり、簡
易な方法で前記転写率を制御してカブリのない明瞭な記
録を得ることが可能な記録装置を安価に提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態の記録装置の構成を
示した概略図である。

【図２】前記実施の形態の記録装置に用いられるアパチ
ャ電極体の構成を示す斜視図である。

【図３】前記実施の形態の記録装置に用いられるアパチ
ャ電極体とトナー担持ローラとの位置関係を示す図であ
る。

【図４】本発明の他の実施の形態である多色記録可能な
記録装置の構成を示した概略図である。

【図５】本発明の他の実施の形態の記録装置の構成を示
した概略図である。

【図６】本発明の他の実施の形態の記録装置の構成を示
した概略図である。

【図７】本発明の他の実施の形態の記録装置の構成を示
した概略図である。

【符号の説明】

１アパチャ電極体３制御電極４アパチャ５制御電圧印加回路１０トナー供給装置１４トナー２０可変電圧源２１対向ローラ２２転写電極２３中間画像記録媒体２５転写手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の荷電体通過部が形成されると共に
各荷電体通過部に対応する複数の制御電極を有する電極
アレーと、その電極アレーの荷電体通過部に荷電体を供給する荷電
体供給手段と、前記電極アレーに対して前記荷電体供給手段と反対側に
配置された中間画像記録媒体と、前記電極アレーの複数の前記制御電極を各々独立に制御
することにより、前記荷電体を、前記荷電体供給手段か
ら前記電極アレーの前記荷電体通過部を介して前記中間
画像記録媒体上に選択的に飛翔させるための制御電極駆
動手段と、前記中間画像記録媒体上の荷電体を支持体に転写させる
ための転写手段とを備えた記録装置に於いて、前記転写手段は、前記中間画像記録媒体から前記支持体
に転写する前記荷電体の量を制御するための転写量制御
手段を備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項２】前記電極アレー、前記荷電体供給手段、
前記中間画像記録媒体、及び前記転写手段を一組として
複数組備え、その各組の転写手段に、夫々前記転写量制
御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録
装置。
【請求項３】前記転写量制御手段は、前記中間画像記
録媒体上の荷電体の量を検知する検知手段と、前記中間
画像記録媒体と前記支持体との間隙に静電界を形成する
ための転写電界形成手段と、前記検知手段からの検知信
号に基づいて、前記静電界の強度を調整するための転写
電界調整手段とを備えていることを特徴とする請求項１
または２に記載の記録装置。
【請求項４】前記転写量制御手段は、少なくとも可変
電圧源を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の記録装置。
【請求項５】前記転写量制御手段は、少なくとも定電
圧電源と、その定電圧電源に接続された転写電極と、そ
の転写電極と前記中間画像記録媒体との間隙を調節する
ための調節手段とを備えていることを特徴とする請求項
１乃至３のいずれかに記載の記録装置。