JPS6126662B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、静電記録装置において記録画像の
解像度を高めるための手段に関するものである。

一般に従来の静電記録方式は大別して間接記録
方式と直接記録方式に分けることができる。間接
記録方式とは、例えば金属または導電性物質でド
ラム域いはベルトを形成し、その上に樹脂等の誘
電体を塗布して誘電体層を形成し、該誘電体層に
対置した記録電極から、前記ドラム或いはベルト
を対向電極として、記録すべき画像に応じた信号
電圧を印加し、誘電体層上に静電潜像を作成し、
これを現像後、普通紙に転写し定着させて記録画
像を得る方式である。この方式では、記録紙とし
て安価な普通紙が使用できるのでランニング・コ
ストが低下するという大きな利点があるが、一
方、導電性のドラムまたはベルト上に誘電体層を
形成して成る記録媒体を、繰り返し使用するた
め、かかる記録媒体を記録電極に対し10乃至30μ
ｍ程度の空隙を置いて対向させ、両者が直接々触
した場合に起きる摩耗劣化を防止するようにして
おり、この空隙長が大になれば、記録電極を記録
媒体に対して保持する機構が簡単になる代りに、
記録媒体上の画像解像度が低下し、また空隙長が
小になれば、解像度は上昇する代りに、記録電極
保持機構が極度に複雑高価になり、またそればか
りでなく、空隙に、現像に使用するトナーの残留
分が付着堆積し、画質劣化を招くという欠点があ
つた。

直接記録方式では、上述のような記録媒体を使
用せず、直接静電記録紙上に静電潜像を作成した
後、現像、定着させるもので高速フアクシミリな
どに使用されている。この直接記録方式の利点
は、間接記録方式に比較して装置の構成が簡単に
なる点であるが、一方欠点としては、静電記録紙
の価格が普通紙の数倍乃至10数倍と高価なため、
ランニング・コストが高い点である。特に近時の
如く、記録が高速になり、記録紙の使用量が増加
すると益々この点で不利となる。

第１図は、記録電極と記録媒体の間の空隙長と
得られる静電潜像の大きさとの関係を示す模式図
である。同図において、記録電極（例えばスタイ
ラス電極）１は絶縁物２に取り囲まれ、その端面
が空隙３を介して、導電体６上の誘電体５と対向
している。導電体６を対向電極として記録電極１
に記録電圧を印加することにより、誘電体５上に
静電潜像４が形成される。空隙３が大きくなれば
なるほど、静電潜像４の大きさも拡がつて大きく
なる。１本の記録電極１により得られる静電潜像
４が画素に相当するが、その大きさが大になる
と、記録画像の解像度に限界が生じる。この場
合、解像度を上げる方法として普通は次の二つが
考えられる。一つは、記録電極１の径を小さくす
ることである。電極径の限界は、製造容易で断線
等の発生しないことを条件にすると、60μｍφ程
度であり、空隙長を大にして潜像が電極径の２倍
に太つたとすると、120μｍφが画素の大きさに
なり、これでは８ドツト／mmが解像度の限界とな
る。解像度を上げる第２の方法は、空隙長を出来
る限り小さくすることであるが、その限界は10乃
至30μｍ程度である。こうすれば潜像の太りは電
極径に比較して少なくなるが、一方、空隙長の保
持機構が極端に複雑高価になり、その耐久性、信
頼性が低下する。また現像剤であるトナーの粒径
分布は、１成分系のもので10乃至30μｍφ程度、
２成分系のものでも５乃至25μｍφ程度であるか
ら記録電極と誘電体の間に残留トナー（そのほか
ゴミも）が付着して堆積することがあり、画質を
冷化させることになる。以上、検討したとおり、
通常考えられる方法によつては解像度を上げるこ
とは困難であることが理解されたであろう。

この発明は、上述のような従来の技術的背景に
かんがみなされたものであり、従つてこの発明の
目的は、記録電極と記録媒体の間の空隙長を小に
するとか、記録電極の径を小にするなどの通常の
手段によることなく、記録画像の解像度を高め得
るようにした一つの新規な静電記録装置を提供す
ることにある。

この発明の構成の要点は、上述のような間接記
録方式の静電記録装置において、記録媒体とし
て、導電性物質上に光導電性物質を配置し、その
上に画素間隔で光不透過層を形成し、その上を誘
電体物質で被覆して成る記録層を用い、記録電極
により誘電体物質上に静電潜像を形成した後、光
を照射することにより該潜像における画素間の電
荷を光導電性物質を経由して消失させ、それによ
り、解像度を高めるようにした点にある。

次に図を参照してこの発明を詳しく説明する。
第２図はこの発明の一実施例の構成要部を示す断
面図である。同図において、金属導電体などから
成る記録電極１が絶縁物２で囲まれて成る記録ヘ
ツドと記録媒体が間隙を置いて対向しているが、
記録媒体は、導電体６上に光導電体７を蒸着また
はエツチング等の方法で形成し、そ上に画素間隔
で光不透過層８を配置し、その後デイツピング法
等で全体に誘導体５を塗布、被覆することにより
構成されている。従つて記録媒体における光不透
過層８が記録ヘツドにおける電極１とおおむね対
向し、光不透過層８と８の間の光導電体部分７
が、電極１と１の間の絶縁物部分２と対向するよ
うになつている。寸法関係の一例を述べると、１
本の電極１により１ドツトの静電潜像が形成され
るわけであるから、10ドツト／mm程度の解像度を
得るには、電極径が60μｍφの電極１を、100μ
ｍピツチで並べ、一方、光導電体部分７もそれに
対応させて50μｍ位の幅で100μｍピツチで形成
し、光導電体部分７と７の間に光不透過層８を配
置すればよい。

第３図は、この発明の動作原理を示す原理図で
あつて、イは光照射前、ロは光照射後の静電潜像
ドツトの状況を示す。

第３図イにおいては、記録電極１と導電体６と
の間に、図示せざる手段によつてパルス電圧を印
加することにより放電を起こし、誘電体５上に負
電荷から成る潜像ドツトを形成した様子が示され
ている。この潜像ドツトは、図示の如く、多数の
負電荷から成るもので、電極１と誘電体５の間に
空隙が存在するため、電極１の径よりも拡がりを
もつて誘電体５上に形成されている。第３図ロ
は、第３図イの状況において図示せざる手段によ
り光を照射することにより、光不透過層８におお
われない光導電体部分７が導電性を帯び、それに
より負電荷の一部が誘導体５の薄膜部分を通り抜
けて光導電体７から導電体６へと消失してしまつ
た後の様子を示している。その結果、第３図ロに
みられるように、光不透過層８上の誘導体５上に
存在する負電荷から成る潜像ドツトの大きさは、
ほゞ記録電極１の径と同じか、それ以上にするこ
とができる。すなわち潜像ドツトの太りが修正さ
れたので、それだけ記録画像の解像度を高め得る
わけである。この場合、記録電極１が光不透過層
８の位置に対向するように、記録電極１の位置合
わせを行なうことが必要となるが、製造時におい
て記録ヘツドにおける記録電極１のビツチ寸法ま
たは導電体６上における光不透過層８のピツチ寸
法を正確に制御することが可能であるから、端部
で位置合わせをすればそれで充分である。

なお第２図に戻つて、記録電極１と記録媒体に
おける導電体６との間の放電パス９は図示のとお
り、記録電極１の直下に位置する光不透過層８を
含むものである。Ｖは印加電圧である。光不透過
層８の導電率を高めると、記録電極１と導電体６
との間で起こる放電現象を穏やかにするのに役立
ち、その結果、従来、場合により異常な激しい放
電が起きて、誘電体５上に乱雑な静電潜像ドツト
が形成されることがあつたのを防止しうるという
効果が生じる。この場合、光不透過層８の固有抵
抗値は10⁶乃至10¹⁰Ωcm程度が適当である。また
光不透過層としては、樹脂にカーボン等の導電性
物質を混入して、導電率を樹脂単体に比較して増
したものを用いるとよい。

第４図はこの発明の他の実施例の構成要部を示
す断面図である。第２図の実施例と相違するとこ
ろは、記録媒体において、導電体６上に光導電体
７を平らな層状に形成し、その上に光不透過層８
を設けた点であり、第２図の場合は、光導電体７
と７の間の谷部に光不透過層８を設けているか
ら、第２図の場合に比し、第４図の実施例は製造
が容易になる点が特徴である。その他の動作は第
２図の場合と変わるところはない。

第５図は、この発明の実施例に用いるドラム電
極の斜視図であり、第６図は同じくベルト状電極
の一部を示す斜視図である。

第５図イにおいては、ドラム状の金属から成る
導電体６の周囲に連続した帯状に光導電体７と光
不透過層８をほどこし、その上に誘電体５がほど
こされているが誘電体５は図示していない。光導
電体７および光不透過層８は、元来帯状に形成す
る必要はなく、ドツト形状のものとして、第５図
ロに示す如く形成してもよいわけであるが、第５
図ロの如く形成すると、副走査方向に沿つての記
録電極との位置合わせが一般には困難であるの
で、第５図イに示す如く帯状に形成する。主走査
方向における潜像ドツトの太りは、光導電体７お
よび光不透過層８の作用により除去できるが、副
走査方向における潜像ドツトの太りは、電極１の
副走査方向の寸法を出来る限り小さくすること
（つまり電極としては主走査方向の横寸法は長く
てもよいが、副走査方向の縦寸法は短くなければ
ならないので、結局、偏平な形になる）により解
決するのがよい。第６図についても、第５図イ，
ロについて説明したのと全く同様のことがあては
まることは容易に理解されるであろう。

第７図イはこの発明の実施例に用いる記録電極
の形状の一例の斜視図であり、第７図ロはそれに
よる記録ドツト画像を示す上面図である。第７図
は、記録電極１として、偏平度が比較的小である
楕円形のものを用い、かつ記録時間を短くした場
合である。潜像ドツト１１は図示の如く、比較的
横長になるが、光導電体の作用により、最終的な
記録ドツト画像１０は、図示の如く解像度の高い
ものが得られる。

第８図イは、同じく記録電極の形状の他の例を
示す斜視図であり、第８図ロはそれによる記録ド
ツト画像を示す上面図である。第８図は、記録電
極１として偏平度の大きい短形状のものを用い、
かつ記録時間を長くすると共に、記録電極を主走
査方向へ走査するのと同時に記録媒体を副走査方
向へも少しづつ移動させて引きずり記録を行なつ
た場合で、記録ドツト画像１０の縦寸法（副走査
方向の長さ）は電極１の縦寸法より大きいものが
得られている。このように、電極形状およぴ記録
速度の大小などにより、適宜の形状のドツト画像
を得ることができる。

第９図はこの発明の一実施例を示す概念図であ
る。同図において、ドラム状の導電体６が矢印方
向に回転すると、誘電体５（既に詳述したよう
に、光導電体７および光不透過層８が例えば帯状
に第５図イの如くほどこされている）上に記録電
極１が静電潜像を形成する。該潜像は、光照射手
段１２により光を投射されることによつて、解像
度を高められた後、現像器１３にて現像され、次
いで転写装置１４において普通紙へ転写されるよ
うになつている。なお、１５は除電装置であり、
１６は付着している現像剤などのクリーニング装
置である。この例では、光照射手段１２として光
源を用いる場合を示しているが、特に光源を設け
ないで、自然光を利用する方法もある。また、最
初に誘電体上に全面的に帯電しておき、電極によ
り、記録画像に応じて除電を行なう方式の静電記
録装置にもこの発明を適用できることは勿論であ
る。

以上説明した通りであるから、この発明によれ
ば、従来の通常の手段（記録電極の太さを細くす
るとか、記録電極と記録媒体の間の空隙長を小に
するなど）によらないで記録画像の解像度を高め
得るので、その効果が著しいという利点がある。
また、光不透過層の存在のため、記録電極と対向
電極の間の放電が穏やかとなり放電々流も制限さ
れるので、従来、起きることのあつた異常放電が
起こり難くなり、異常放電が起きた場合の画質の
劣化を未然に防止し得るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、記録電極と記録媒体の間の空隙長と
得られる静電潜像の大きさとの関係を示す模式図
である。第２図は、この発明の一実施例の構成要
部を示す断面図、第３図はこの発明の動作原理を
示す原理図、第４図は、この発明の他の実施例の
構成要部を示す断面図、第５図はこの発明の実施
例に用いるドラム電極の斜視図であり、第６図は
同じくベルト状電極の一部を示す斜視図である。
第７図は、この発明の実施例に用いる記録電極形
状の一例を示す斜視図とそれによる記録ドツト画
像を示す上面図、第８図は同じく記録電極の形状
の他の例を示す斜視図とそれによる記録ドツト画
像を示す上面図である。第９図はこの発明の一実
施例を示す概念図である。 図において、１は記録電極、２は絶縁物、３は
空隙、４は静電潜像、５は誘電体、６は導電体、
７は光導電体、８は光不透過層、９は放電パス、
１０は記録ドツト画像、１１はドツト画像、１２
は光照射手段、１３は現像器、１４は転写装置、
１５は除電装置、１６はクリーニング装置、を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録電極と対向電極の間に位置した記録媒体
   に、記録すべき画像の静電潜像を形成するように
   した静電記録装置において、記録媒体として、導
   電性物質上に光導電性物質を配置し、その上に画
   素間隔で光不透過層を形成し、その上を誘電体物
   質で被覆して成る記録層を用い、記録電極により
   誘電体物質上に静電潜像を形成した後、光を照射
   することにより該潜像における画素間の電荷を光
   不透過層におおわれない光導電物質を経由して消
   失させるようにしたことを特徴とする静電記録装
   置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の静電記録装置
   であつて、光不透過層の導電率が、該層を通じる
   放電を穏やかならしめる程度に高いことを特徴と
   する静電記録装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の静電記録装置
   であつて、記録電極の電極面の形状が主走査方向
   に長く副走査方向に短い偏平状であるようにした
   静電記録装置。