JPS59827B2 - セイデンキロクソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 一般に記録情報に対応した静電潜像を形成する静電潜像
形成装置と、この潜像を可視像化する現像装置とを有す
る静電記録装置としては、誘導体層を有する静電潜像記
録材の誘電体層面に記録情報（文字、記号、図形等）を
ドットで表示するに必要な数の針状電極を有する記録ヘ
ッドを用いて文字、記号、図形等の記録情報に対応した
電荷を付与して静電潜像を形成し、この潜像に潜像電荷
と逆極性（目的によつては同極性の場合もある）の電荷
を有する現像材（トナー）を接触させ、トナー電荷と潜
像電荷の静電引力でトナーを静電潜像に付着させて可視
像化し、この可視像を被記録媒体（〒般には記録紙）に
静電的手段で転写し、定着を行つて印写する間接静電記
録方式。

あるいは静電潜像記録材と被記録媒体を兼ねた静電記録
紙（以下本発明では、これも含めて単に静電潜像記録材
と称する）に前記手段で静電潜像を形成し、前記手段で
可視像化し、定着する、転写工程を必要としない直接静
電記録方式がある。このような静電記録装置は、ファク
シミリ装置やラインプリンタ等情報処理装置の端末装置
に応用されている。本発明はこの種の静電記録装置に関
するものである。近年、情報量の増大と、情報処理装置
本体の高速化に伴い、これら端末装置も高速化が要求さ
れている。前述の針状電極による静電潜像形成の際、針
状電極は静電潜像記録体の誘電体層面に接触させた状態
で王に接触帯電で静電荷を付与して潜像を形成する場合
が多い。

然し、高速で記録を行う場合、前記静電潜像記録材は針
状電極に接触しつつ高速で移動させることになる。従つ
て針状電極の摩耗及び静電潜像記録材の針状電極との接
触に起因する機械的損傷も著るしく、特に静電潜像記録
材をくり返し使用する転写工程を有する間接静電記録の
場合は、この点が高速記録を制限する一要因となる。こ
のため高速静電記録装置では前記針状電極と静電潜像記
録材の誘電体層面に微少ギヤツプを有する非接触方法が
採用されている。非接触での静電潜像の形成は、前記針
状電極先端と前記記録材の誘電体層面間の空気層を放電
させ、この放電電荷を誘電体層面に付与して行う。空気
層の放電にはある一定値以上の電界が必要であり、この
電界は針状電極に高電圧を印加することにより発生させ
ている。然し、非接触帯電は接触帯電に比べて針状電極
に印加する電圧はより高電圧が必要となり、１針状電極
に高電圧パルスを供給する回路の回路素子には高耐圧の
ものが必要となり、回路素子の価格も高くなり、又形状
も一般には大きくなり、装置の小型化を阻害する。

２針状電極相互間の耐圧の点で針状電極の高密度配列が
困難となり、記録密度が上げられず高品質の印写が困難
となる。

３針状電極に印加する電圧が高くなると近接電極への誘
導電圧の影響が大きくなり高品質印写を阻害する。

等の点で好しくない。

以上の理由で針状電極に印加する電圧を低減することは
針状電極を用いた高速度、高品質の静電記録装置を実現
する上で非常に重要である。

本発明の目的は簡便な方法でこれを実現させることにあ
る。本発明の静電記録装置は針状電極によつて静電潜像
を形成するための前工程として静電潜像記録材の誘電体
層面にコロナ放電等の手段で電荷を帯電させ、この帯電
電荷により誘電体表面に電圧を発生させ、次にこの帯電
した記録材を針状電極先端面から微小ギャツプを保持し
た状態で移動させ、文字、記号、図形等の記録情報の潜
像を形成すべき場所と針状電極位置が一致した時点で、
文字、記号、図形の可視化すべきドットに対応する針状
電極に帯電電荷と逆極性のパルス電圧を印加し放電を起
し、この放電電荷で可視化すべき点の電荷を中和除去す
ることを特徴としている。

以下本発明を詳細に説明する。

従来は針状電極と静電潜像記録材を非接触で相対移動さ
せ放電により記録情報に応じて帯電させて静電潜像を形
成し、この静電潜像の帯電電荷と逆極性に帯電したトナ
ーを静電的に吸引して可視像化し、これを転写する方法
（静電潜像記録材と被記録媒体を兼用させ転写工程を省
略する方法もある）がとられている。

本発明はこれに対して静電潜像記録材を予じめ一様に帯
電させ、この帯電された静電潜像記録材と針状電極を非
接触で相対移動させ、記録情報に応じて放電によりこの
帯電電荷を除去して静電潜像を形成し、帯電電荷と同極
性に帯電したトナーをこの静電潜像に供給して可視像化
するものである。

すなわち、従来方式は可視化すべき点に電荷を付与する
ので静電潜像形成に関して電荷供給方式と言え、本発明
の場合は電荷除去方式と言える。この電荷除去方式が針
状電極に印加する電圧値を低減する上で有利な点及び電
荷除去方式に付髄する有利な点を以下に述べる。非接触
で記録材誘電体層面への潜像の形成は針状電極と誘電体
層面とを非接触とし、針状電極先端下の空気層の放電で
行う。

空気層の放電にはある一定値以上の電圧（電界）が必要
であり、この電界を作るのが針状電極に印加するパルス
電圧値（Ｖｐ）と記録材誘電体表面電圧値（Ｖｓ）の電
圧差（Ｖｐ−Ｖｓ）である。従来の電荷供給方式に於い
ては静電潜像形成前に誘電体表面への帯電程がないため
、誘電体表面電圧（Ｖｓ）はほぼ零である。従つて放電
に寄与する電圧は〔（Ｖｐ）−０〕一（Ｖｐ）で全て針
状電極に印加するパルス電圧値となる。然し、電荷除去
方式では帯電電荷による表面電圧（Ｖｓ）があるため、
（Ｖｐ）を低減することが出来る。即ち放電に必要な電
圧を針状電極印加電圧と誘電体表面電圧とに分担させる
ことが出来る。第１図は静電潜像を可視化するための現
像材（トナー）の付着限界条件、即ちトナーが付着する
ための電荷量を確保するための誘電体層面と針状電極間
ギヤツプ（縦軸Ｍｍ）に対する誘電体表面電圧値と針状
電極に加えるパルス電圧値（横軸Ｖ）の関係を求めた実
験結果である。実際の静電記録装置を考慮するならば静
電潜像記録材のうねり、針状電極を多数配列した記録ヘ
ツドの製造精度、保持の機械的精度から、ギャツプは数
十ミクロンから占ミクロン程度である。第１図に於いて
ギヤツプ酊ミクロンの場合、従来の電荷供給方式では１
に示されるように静電潜像形成のための誘電体層と針状
電極間電圧は１１００ボルト以上必要であるが、電荷除
去方式では２に示されるように帯電電荷により誘電体表
面近傍の空気層が放電しやすい条件にあるので７００ボ
ルト以上で良い。更にこの電圧値を誘電体表面電圧（Ｖ
ｓ）と針状電極に分担させ、仮に等分とするとして考え
る。この場合針状電極に印加する電圧は３５０ボルト以
上で静電潜像の形成が可能となり、針状電極印加電圧値
を大巾に低減させることが出来、従来方式の欠点が改善
出来る。第２図は本発明方式を採用した静電記録装置の
１実施例であり、以下に第２図の説明を行う。

第２図において、３は静電潜像記録材であり誘電体層１
と導電性基材からなり導電性ドラム１９の表面に巻付け
あるいは蒸着等により形成される。４はコロナ放電器５
に放電電圧を与えるための電源、６は針状電極７の駆動
回路、９は磁気ブラシ現像器、２０はトナー、８は現像
バイアス電源、１０は被記録媒体（一般には記録紙）、
１２は導電性転写ローラ、１１は転写ローラに対する電
源、１３は定着装置、１４は記録紙剥離用ノズル、１５
は記録紙剥離用空気流、１６は除電用コロナ放電器、１
７は除電コロナ放電器のための電源、１８はクリーニン
グ装置である。

コロナ放電器５は本発明に係るプレチャージを行ない、
針状電極７及びその付属回路とともに導電性ドラム１９
に静電潜像を形成するための静電潜像形成装置を構成す
る。

また、磁気ブラシ現像器９は静電潜像を可視像化する現
像装置である。次にこの静電記録装置の動作を説明する
。４工程は本発明方式を実現する重要な工程である。

即ち静電潜像記録材３の誘電体層１面を帯電して、その
帯電電荷により、前述したような理由で針状電極印加電
圧を低減するためのプレチャージ工程であり、コロナ放
電器５に電源４より高電圧を印加し、コロナ放電を起し
、この放電電荷を誘電体層１面に帯電させる。８工程は
静電潜像形成工程で前述したように針状電極７に駆動回
路６より文字、記号、図形に対応した、前記６工程での
帯電電荷と逆極性のパルス電圧を印加し、可視化部分の
電荷を除去する。

Ｏ工程は潜像を可視像化する現像工程で、潜像部分がこ
の点に来ると磁気ブラシ現像器９（第２図では磁気ブラ
シ現像としたが他の公知の方法でもよい）より、誘電体
層１面の帯電電荷と同極性の電荷を有するトナー２０を
潜像面に供給して可視化部分（８工程で除電した部分）
にトナー２０を静電引力で付着させて可視像化する。

この場合前記帯電電荷と同極性のバイアス電圧（１００
〜３００Ｖ）を現像バイアス電源８より磁気ブラシに印
加することにより記録濃度（トナーの付着量）を増すこ
とが出来る。これは帯電電荷を除電した可視化部分に電
界（電気力線）がより集中し、強力にトナー２０を付着
させるためで、ドラム１９が高速で回転する高速記録に
於いて現像時間短縮に伴う記録濃度の低下を防ぐことが
出来る。又電荷除去方式によれば非可視化部分へのトナ
ーの付着が従来０砥荷供給方式に比べて著るしく少く、
コントラストの明瞭な可視像を得ることが出来る。

これは非可視化部分の帯電電荷により、同極性の電荷を
有するトナー２０は反発され付着しないためである。Ｏ
工程は前記０工程で形成した可視像を被記録媒体１０（
一般には記録紙）に移す転写工程で可視像に記録紙１０
を接触させた状態で記録紙１０の背面より導電性転写ロ
ーラ１２に前記帯電電荷及びトナー２０の持つ電荷と逆
極性の電圧を電源１１より印加して静電引力で記録紙１
０面に転写する。

［Ｆ］ 工程は転写された像を記録紙１０面に固定する
定着工程、［Ｆ］ 工程は記録紙剥離工程で、記録紙剥
離ノズル１４により空気流１５を吹き出し記録紙１０を
剥離し、定着装置１３によりトナー表面を覆うように付
けられている樹脂を熱又は溶剤あるいはガスで溶してト
ナーに含まれる顔料を記録紙１０にゆう着させる。

０工程は誘電体層面残留電荷の除電工程、８工程は残留
トナーを除去するクリーニング工程でありそれぞれ公知
の除電用コロナ放電器１６、電源１７、クリーニング１
８により後処理を行なう。

しかしながらこの工程は発明と直接関係しないので省略
する。以上の様に本発明は針状電極に印加する電圧の低
減を静電潜像記録材誘電体層表面のプレチヤージによる
簡便な方法で実現出来、更に静電潜像形成が電荷除去方
式なるがために１現像バイアスによる記録濃度の制御効
果が大きい。

２潜像強度即ち可視化部分と非可視化部分の電位差を大
きく出来る。

等の付髄した利点を有し、高速静電記録装置を実現する
上で有効な方法である。なお第２図実施例においては静
電ドラム上から記録紙に転写する間接静電記録装置を例
にとつて説明したが、転写工程を必要とせず、直接被記
録媒体上に記録する直接静電記録装置にも適用可能であ
ることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するための図、第２図は本発明の
一実施例を示す図であり、図中１は誘電体層、２は導電
体層、３は静電潜像記録材、４はコロナ放電用電源、５
はコロナ放電器、６は針状電極７の駆動回路、８は現像
バイアス電源、９は磁気ブラシ現像器、２０はトナー、
１０は被記録媒体、１１は転写ローラ用電源、１２は導
電性転写ローラ、１３は定着装置、１４は記録紙剥離用
ノズル、１５は剥離用空気流、１６は除電用コロナ放電
器、１７は除電コロナ放電器用電源、１８はクリーニン
グ装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 記録情報に対応した静電潜像を形成する静電潜像形
   成装置と、潜像を可視像化する現像装置とを具備する静
   電記録装置に於いて、誘電体層と導電性基材から成る静
   電潜像記録材の誘電体層面を一様に帯電させ、該誘電体
   層面と非接触状態で保持した針状電極に電圧を印加し、
   針状電極先端と誘電体層面間の気体を放電させ、この放
   電により該誘電体層面の帯電電荷を除去して該誘電体層
   面に静電潜像を形成するようにし、前記放電に必要な電
   界強度を前記帯電電荷に起因する誘電体層自身の表面電
   圧と前記針状電極に印加する電圧とに分担させたことを
   特徴とする静電記録装置。