JPH05104773A - 静電記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤搬送路における現像剤の不動層の発生
を確実に防止し、高解像度で濃度ムラ等の画像不良のな
い良好な記録画像を長期に亘り安定して形成可能な静電
記録装置を提供する 【構成】 現像剤の搬送路に沿ってＡ，Ｂ２組のコイル
部１６A，１６Bを交互に並設し、記録部Ｗを挟んで上流
側のコイル部１６*A(i-1)，１６*B(i-1)，１６A(i-2)，
…と下流側のコイル部１６Bi，１６Ai，１６*B(i+1)，
…の間に双方のコイル部を夫々形成する導線１６ａA，
１６ａBの接続を切り換えるスイッチ１７を介設する。
非記録時にスイッチを動作させて接続を（ａ）から
（ｂ）に切り換えることにより、記録部Ｗ上流側におけ
る現像剤の搬送方向だけを逆転させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】この発明は、所定経路に沿って搬送
される現像剤を記録情報に応じ記録媒体へ転移させて記
録画像を形成する静電記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術とその問題点】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、多数の針状の記録電
極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な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し
くない。

【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す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、普通紙を用いることができ、且
つ、記録電極先端を摩耗させずに記録媒体に対する微小
間隙を正確に確保できる方式として、ドラム状の中間記
録媒体上にトナー画像を形成した後そのトナー画像を最
終記録媒体の用紙上に転写する方式が用いられている。
この方式による場合、中間記録媒体を用いる為に記録装
置が大型化するという欠点がある。この欠点を解消する
為、現像剤を所定経路に沿って循環搬送しつつ記録情報
に応じてトナーを中間記録媒体上に転移させトナー画像
を形成する方法が提案されている。即ち、記録と現像を
同時に実施する構成とし、記録装置の小型化を図るもの
である。

【０００５】然るに、上述した現像剤の循環搬送経路に
は、通常、現像剤が滞留し易い箇所が幾つか存在し、そ
の箇所に滞留した現像剤が付着して所謂不動層を形成す
ることがある。不動層が現像剤搬送路に形成されると、
現像剤が円滑に搬送されず、又、現像剤の摩擦帯電も不
十分となり、濃度ムラ等の画像不良が発生する原因とな
る。

【０００６】

【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の問題点
に鑑みなされたものであって、普通紙上に濃度ムラ等の
画像不良が無く高解像度の記録画像を安定して形成する
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。

【０００７】

【発明の要点】この発明は、上述した目的を達成するた
めに、表面が現像剤搬送路となる現像剤担持部材と、前
記現像剤担持部材表面に沿って磁性現像剤を搬送する現
像剤搬送手段と、前記現像剤担持部材表面の現像剤搬送
方向と直角の幅方向へ所定の間隔で電気的に絶縁を保っ
て並列配置した複数の記録電極と、該記録電極に入力記
録情報に応じた記録電圧を出力する電極駆動回路とから
成る記録手段と、前記記録電極に対し所定の間隙を保っ
て対向配設した円筒電極とを有し、前記現像剤搬送手段
は、磁性材料で形成した基体を前記現像剤担持部材の裏
面に沿って配設し、該基体の前記現像剤担持部材裏面に
対向する表面に複数個の凹部溝を前記幅方向に延在形成
し、各該凹部溝内に複数の導線を前記幅方向に沿って敷
設して複数個のコイル部を形成し、該コイル部をｍ個の
組に分け、各組のコイル部を（ｍ−１）個おきに配置し
て成り、前記コイル部の内の同じ組に属する各コイル部
には励磁される磁極の方向が交互に逆となる様に繰り返
し波形を備えた電流を通電すると共に、異なる組に属す
る隣設したｍ個のコイル部にはπ／ｍづつ配置順に順次
位相のずれた繰り返し波形を備える電流を通電すること
により、前記現像剤担持部材の表面に沿って進行する進
行波磁界を形成して前記磁性現像剤を所定の順方向に搬
送し、前記記録電極が前記円筒電極周表面に近接する記
録部で搬送されてくる前記磁性現像剤を前記記録電圧に
応じて前記円筒電極周表面へ選択的に転移させて記録画
像を形成する静電記録装置において、前記記録電圧が前
記記録電極に印加される記録時には現像剤を前記順方向
に搬送し、前記記録電圧が前記記録電極に印加されない
非記録時には、前記記録部の前記順方向に対して上流側
では現像剤を前記順方向とは逆方向に搬送し、前記記録
部下流側では現像剤を前記順方向へ搬送する現像剤搬送
制御手段を設けたことを要点とするものである。

【０００８】

【発明の実施例】以下、この発明を図１乃至図８に示す
実施例に基づいて具体的に説明する。図１は、この発明
の一実施例としての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。挿着した給紙カセット１の先端部上方には、給紙
コロ１ａが矢印方向に駆動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で画定される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
行を一旦停止させて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す
る様に再給送する。

【０００９】待機ロール対３下流側の画像転写部Ｔに
は、転写帯電器４を像担持体を兼ねる円筒電極５に対向
配置してある。本例では、円筒電極５を矢印ａで示す反
時計回り方向に駆動回転させる。この円筒電極５には、
本例の場合、後述する様に負（−）の摩擦帯電極性を備
えた現像剤を使用するからバイアス電圧も負電圧を印加
し、−３０〜−４０Ｖのバイアス電圧を印加可能なバイ
アス電源５ａを接続してある。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、円筒電極５の回転と
共にトナー記録画像が画像転写部Ｔへ搬送され、再給送
されてくる用紙上に転写される。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。

【００１０】画像転写部Ｔの下流側には、分離爪６を先
端を円筒電極周面に圧接させて配設してある。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、記録画像の転写を
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。定着を終えた用紙は、排出
口９から画像面を下にしたフェイスダウン状態で排紙ト
レイ１０上に排出積載される。

【００１１】以上の如く、本例の記録装置においては、
用紙の給紙から排紙に至る全用紙搬送経路が略ストレー
ト状に形成されている為、通紙動作が全般的に滑らかで
あり、画像不良やジャム等の通紙不良が発生し難い。
又、記録装置にとって好ましいページ揃えが不要なフェ
イスダウン排紙状態を上述のストレート通紙経路で得る
ことができるという利点も備えている。

【００１２】ここで、記録画像形成ユニットＵの詳細な
構成について説明する。記録画像形成ユニットＵは、大
略、現像剤を貯留するユニット容器１１内の底部に撹拌
ロール１２と供給ロール１３を駆動回転可能に配設し、
画像記録手段と現像剤搬送手段を一体化した記録ユニッ
トＵwを、円筒電極５周面に向けて開いた容器１１の開
口１１ａにその記録ヘッド部が位置する姿勢で配設して
成る。本例では、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（−）の摩擦帯電特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、磁性体キャリヤと絶
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。

【００１３】図２は、記録ユニットＵwとその周辺構成
を示す模式的断面図である。本例の記録ユニットＵw
は、断面が長円形で紙面垂直方向に延びる柱体をなす基
体１４の外周面の一部を除いた領域に、表面が磁性トナ
ーｄの搬送路となる現像剤担持部材としての外被部材１
５を被覆してなる。基体１４は、鉄、ニッケル、パーマ
ロイ等の高透磁率部材から成り、外被部材１５は非磁性
材料で形成してある。基体１４の外被部材１５で覆った
周表面には、断面がＶ字形をなす多数の凹部溝１４ａ
を、基体長手軸方向（紙面垂直方向）に沿って平行且つ
等間隔に凹設形成してある。各凹部溝１４ａの長さは、
外被部材１５周表面上に設定してある搬送経路の幅より
も長く設定してある。

【００１４】各凹部溝１４ａ内に導線１６ａを埋め込み
敷設し、励磁コイルを構成するコイル部１６を夫々形成
してある。このコイル部１６を、Ａ，Ｂ，…Ｍのｍ組に
分け、同じ組のコイル部は(ｍ−１)個おきに配置してあ
る。図示例では、Ａ組の（ｉ−１）番目のコイル部１６
*A(i-1)とｉ番目のコイル部１６Ai間にＢ組からＭ組の
ｉ番目のコイル部１６Bi…１６Miを配置してある。この
場合、コイル部１６Bi…１６Miを、後述する磁性トナー
の順搬送方向(ロ)に沿って１６M，……１６B，の順序で
配設する。

【００１５】同じ組において他の組の（ｍ−１）個のコ
イル部１６をおいて隣合う一対のコイル部、例えばＡ組
のコイル部１６Aiと１６*A(i-1)は、同一導線１６ａを
（ｍ−１）個おきの一対の凹部溝１４ａ，１４ａに亘っ
て所定方向に多数回巻きつけて形成してある。従って、
同じ組において（ｍ−１）個の他組のコイル部１６を置
いて隣合う一対のコイル部における各導線の走行方向
（巻線方向）は互いに逆方向となる。例えばコイル部１
６Aiの導線走行方向が本例では紙面に垂直で表向きとす
れば、コイル部１６*A(i-1)の導線走行方向は紙面に垂
直で裏向きとなる。尚、コイル部１６*A(i-1)の「*」
は、導線１６ａの走行方向が例えば無印のコイル部１６
Aiの逆であること、即ち本例では紙面に垂直で裏向きで
あることを示している。

【００１６】上述の様に構成したコイル部１６に対し、
繰り返し波形を備える電流として、次に示す様にπ／ｍ
づつ位相のずれたｍ種類の正弦波電流を通電する。この
場合、Ａ，Ｂ，…Ｍ組の各コイル部１６に対し、π／ｍ
づつ位相が遅れる方向にづれた正弦波電流を順搬送方向
(ロ)に沿った配置順に通電する。即ち、 コイル部１６Ai…ｉAi＝Ｉsin（ωｔ） コイル部１６Bi…ｉBi＝Ｉsin（ωｔ＋π／ｍ） コイル部１６Ci…ｉCi＝Ｉsin（ωｔ＋２π／ｍ） コイル部１６Mi…ｉMi＝Ｉsin〔ωｔ＋（ｍ−１）π／
ｍ〕 を夫々通電する。これにより、コイル部１６*A(i-1)…
…１６*M(i-1)には、 コイル部１６*A(i-1)…ｉA(i-1)＝−ｉAi＝−Ｉsin（ω
ｔ） コイル部１６*B(i-1)…ｉB(i-1)＝−ｉBi＝−Ｉsin（ω
ｔ＋π／ｍ） コイル部１６*C(i-1)…ｉC(i-1)＝−ｉCi＝−Ｉsin（ω
ｔ＋２π／ｍ） コイル部１６*M(i-1)…ｉM(i-1)＝−ｉMi＝-Ｉsin〔ω
ｔ+(ｍ-１)π/ｍ〕 の様に各逆相電流が夫々通電される。

【００１７】今、ｍ＝２としてコイル部１６を２組に組
分けする場合を考える。この場合、Ａ組のコイル部１６
AとＢ組のコイル部１６Bに対し、図３に示す様にπ／２
だけ位相を遅れる方向にずらせた２種類（２相）の正弦
波電流ｉA，ｉB ｉA＝Ｉsin（ωｔ） …………（１） ｉB＝Ｉsin（ωｔ＋π／２）……（２） を、夫々通電する。

【００１８】２組のコイル部１６へ上述の様に正弦波電
流を通電することにより、基体１４の周表面上には、図
４に示す様な通電電流に対応した磁界が励磁される。図
４は、外被部材１５表面における励磁磁界分布曲線の時
間的変化を示すグラフ図である。同グラフ図では、縦軸
が励磁磁界の基体１４周表面と垂直方向の成分（ラジア
ル成分）Ｈrを表し、横軸が基体１４周表面上の位置を
表している。尚、Ｔは、通電する正弦波電流の周期であ
る。本例では、前述した様に各組の連続する順番の各コ
イル部１６（例えば１６Aiと１６*A(i+1)）における導
線の走行方向が逆になっている。従って、同じ組のコイ
ル部１６に同位相の正弦波電流を流せば、連続する順番
の各コイル部１６により励磁される磁界の方向が互いに
逆方向となる。その結果、基体１４周表面上に形成され
る磁界の分布曲線も、図４に示す様に正弦波電流に対応
した波形を描いている。そして、この磁界は正弦波電流
と同様に周期Ｔで変化するから、結果的に図中(ハ)方向
へ周期Ｔで進行する進行波磁界を形成することになる。
即ち、図２おいて、全コイル部１６により外被部材１５
表面に形成された進行波磁界が、外被部材１５表面に沿
って反時計回り方向(イ)へ所定速度で進行することにな
る。その結果、進行波磁界の進行方向(イ)とは逆の時計
回り方向(ロ)に磁性トナーｄを搬送することができる。
この場合、磁性トナーｄは進行波磁界の磁力線に対応し
たトナーの穂を形成しつつ搬送される。

【００１９】ここで、磁性トナーｄの搬送速度は、上記
進行波磁界の進行速度に基づく。その進行波磁界の進行
速度ＳHは、 ＳH＝Ｇ・ｆ 〔ｍ／ｓ〕 但し、Ｇ：コイル部１６Aiと１６*A(i+1)間の外被部材
１５表面上での間隔 ｆ：通電電流の周波数でこれは進行波磁界の周波数と同
一即ち、磁性トナーｄの搬送速度は、コイル部１６に通
電する電流の周波数ｆとコイル部間隔Ｇに比例する。コ
イル部間隔Ｇは、 Ｇ＝π・Ｄs÷（Ｖc／２ｍ） 〔ｍ〕 但し、Ｖc：コイル数 Ｄs：スリーブ直径〔ｍ〕 ｍ：電流の相数 となる。従って、進行波磁界の移動速度ＳHは、 ＳH＝（２π・Ｄs・ｍ・ｆ）／Ｖc 〔ｍ／ｓ〕 となる。本例では、２相の電流を通電するから、進行波
磁界の移動速度ＳHは、 ＳH＝（４π・Ｄs・ｆ）／Ｖc 〔ｍ／ｓ〕 となる。

【００２０】又、搬送される磁性トナーｄの層厚は、先
ず、コイル部１６に通電する電流の大きさ、即ち、上記
（１）式における電流波高値Ｉに或る程度まで比例した
厚さとなるが、最終的には後述するトナー層厚規制部材
１８により所期の厚さに規制される。記録部Ｗにおい
て、充分な濃度で且つ地肌汚れ等の画質不良を発生させ
ない良好な記録画像を安定して形成するには、トナー層
厚規制部材１８により形成したトナー薄層をより均一に
記録位置Ｗへ搬送供給することが必要とされる。トナー
薄層を均一に搬送するには、図４に示した進行波磁界の
波形においてピーク間の間隔（波長に相当する）を短く
すると共に、その波形自体を図３に示す様なｓｉｎ波形
に近づければよい。

【００２１】進行波磁界のピーク間隔を短くするには、
磁極の数を増やせばよい。磁極数Ｐとコイル４の数 Ｖc 及び通電電流の相数ｍとの間には、 Ｐ＝Ｖc／ｍ ・・・・・・・・（３） の関係が成り立つ。従って、電流の相数ｍが一定なら
ば、コイル数Ｖc を増やすことにより、極数Ｐが増加し
て進行波磁界のピーク間隔が短くなる。これに対応し
て、外被部材１５上を搬送されるトナー薄層のピーク間
隔も狭くなり、記録部Ｗへ磁性トナーをより均一に搬送
することができる。

【００２２】而して、トナー搬送路を平面的に示した模
式図の図５に示す様に、記録部Ｗを挟んで、トナー搬送
方向(ロ)に対し下流側に配設したコイル部１６Bi，１６
Ai，１６*B(i+1)，……と、上流側に配設したコイル部
１６*A(i-1)，１６*B(i-1)，１６A(i-2)，……との間
に、Ａ，Ｂ各組のコイル部１６を形成する２本の導線１
６ａA，１６ａBの接続を切換えるスイッチ１７を介設し
てある。この接続切換えスイッチ１７を操作することに
より、各組のコイル部１６の配列を記録部Ｗの上流側と
下流側とで変換することができる。即ち、図８の〔ａ〕
に示す様に導線１６ａを平行接続した場合はトナー搬送
路の全行程を通じて交互に異なる組のコイル部１６A，
１６Bが位置する配列となるが、図８の〔ｂ〕に示す様
にスイッチ１７を交差接続に切換えると、切換え部（記
録部Ｗ）を挟んでその両側に同じＢ組のコイル部１６*B
(i-1)，１６Biが位置し、Ａ組のコイル部１６A*(i-1)と
コイル部１６AiはそれらＢ組の２個のコイル部１６*B(i
-1),１６Biをおいた配置となっている。即ち、上流側の
コイル部１６の組の配列がトナー搬送方向(ロ)に沿って
Ａ，Ｂ，Ａ，Ｂの順序となり、下流側のＢ，Ａ，Ｂ，Ａ
の順序と逆に切り換えられている。

【００２３】図５において、スイッチ１７を分図〔ａ〕
に示す平行接続から分図〔ｂ〕に示す交差接続に切り換
えると、記録部Ｗより上流側のトナー搬送路における進
行波磁界の進行方向だけを選択的に矢印(イ)方向から矢
印（ロ）方向に切り換えることができる。その理由は、
次の通りである。

【００２４】今、記録部Ｗより下流側のコイル部１６A
i，１６Biを流れる各電流ｉAi，ｉBiを、夫々、上記
（１），（２）式より、 ｉAi＝Ｉsin（ωｔ） ｉBi＝Ｉsin（ωｔ＋π／２） と表すと、上流側のコイル部１６*A(i-1)，１６*B(i-1)
には位相が夫々πだけずれた電流が流れるから、電流ｉ
A(i-1)，ｉB(i-1)は、 ｉA(i-1)＝Ｉsin（ωｔ＋π） ｉB(i-1)＝Ｉsin（ωｔ＋３π／２） となる。

【００２５】図５の〔ｂ〕に示す交差接続の場合、記録
部Ｗを挟む４個のコイル部１６は、上流側から１６*A(i
-1)，１６*B(i-1)，１６Bi，１６Aiの配列順序となる。
これら４個のコイル部１６*A(i-1)，１６*B(i-1)，１６
Bi，１６Aiを流れる各電流ｉA(i-1)，ｉB(i-1)，ｉBi，
ｉAiは、 ｉA(i-1)＝Ｉsin（ωｔ＋π） ｉB(i-1)＝Ｉsin（ωｔ＋３π／２） ｉBi ＝Ｉsin（ωｔ＋π／２） ｉAi ＝Ｉsin（ωｔ） となる。これに対して、図５の〔ａ〕に示す平行接続の
場合は、それら４個のコイル部が１６*B(i-1)，１６*A
(i-1)，１６Bi，１６Aiの順序で並び、それらに流れる
各電流ｉB(i-1)，ｉA(i-1)，ｉBi，ｉAiは、 ｉB(i-1)＝Ｉsin（ωｔ＋３π／２） ｉA(i-1)＝Ｉsin（ωｔ＋π） ｉBi ＝Ｉsin（ωｔ＋π／２） ｉAi ＝Ｉsin（ωｔ） となる。これから分かる様に、平行接続の場合は各コイ
ル部を流れる電流の位相がトナー搬送方向(ロ)と逆方向
にπ／２づつ進んでいるのに対し、交差接続の場合は、
記録部Ｗの下流側と上流側で位相の進む方向が互いに逆
になっている。

【００２６】各コイル部１６により励磁される進行波磁
界は電流の位相の進行方向と同方向に進行するから、平
行接続の場合は、図６の〔ａ〕に示す様に、トナー搬送
路の全行程に亘り進行波磁界が矢印(イ)方向に進行し、
磁性トナーを矢印(ロ)方向に搬送する。一方、交差接続
の場合は、図６の〔ｂ〕に示す様に、下流側のコイル部
１６Bi，１６Ai，……により励磁される進行波磁界は矢
印（イ）方向に進行し、磁性トナーが矢印（ロ）方向に
搬送されるが、上流側ではコイル部１６*A(i-1)，１６*
B(i-1)，……により励磁される進行波磁界は矢印（ロ）
方向に進行し、磁性トナーを矢印（イ）方向に搬送す
る。尚、３組以上のｍ組のコイル部を配設した場合に同
様にトナー搬送方向を記録部Ｗの上流側と下流側とで切
り換えるには、トナー搬送方向に沿ってＡ，Ｂ，Ｃ，…
…，Ｍ，記録部Ｗ，Ｍ，……，Ｃ，Ｂ，Ａ組の順序でコ
イル部が並ぶ様にｍ本の導線接続を切り換え可能なスイ
ッチを設ければよい。

【００２７】図２に戻って、本例では、基体１４を２個
に接離可能に分割し、分割基体１４A，１４Bを接合した
状態で内部空間Ｓが形成される構成となっている。各分
割基体１４A，１４Bには、個々に外被部材１５A，１５B
を被設してある。そして、平坦なトナー搬送路を形成す
る為、両外被部材１５A，１５Bの接合部にブリッジ部材
１５ａを架設してある。

【００２８】トナー搬送路の上流側には、トナーの穂を
適正な長さに規制してトナー層を形成するためのドクタ
ブレード１８を配設してある。本例のドクタブレード１
８は、先端を外被部材１５B表面に近接させた姿勢で、
ユニット容器１１の側壁に固着してある。ドクタブレー
ド１８の下流側で外被部材１５Aの周表面が円筒電極５
周表面に微小間隙を保って最近接する位置が記録部Ｗと
なり、ここで磁性トナーｄを入力記録データに応じて円
筒電極５表面へ選択的に転移させ、トナー記録画像を形
成する。記録部Ｗより下流側には、掻取り板１９を、先
端を外被部材１５A表面に圧接させた姿勢で配設してあ
る。この掻取り板１９により、記録部Ｗで使用されずに
搬送されてきた残留磁性トナーｄ′を掻き落とす。

【００２９】外被部材１５Aの表面上で、記録部Ｗから
トナー搬送方向ロに対して上流側の領域には、記録電極
シート２０を被着敷設してある。本例の記録電極シート
２０は、図７に示す様に、可撓性印刷回路基板（ＦＰ
Ｃ）で構成してあり、シート長手方向に互いに平行に延
びる複数の記録電極線２０ａを、ベースフィルム２０ｂ
上にシート幅方向（トナー搬送路幅方向：主走査方向）
へ所定の微細ピッチで並列に延在形成してある。この記
録電極線２０ａの数は、主走査１ライン分の最大データ
数に対応させてある。本例では、多数の記録電極線２０
ａを、４０μｍの間隔を保って８６μｍピッチ（３００
ＤＰＩ）の密度で、エッチング加工によりパターン形成
してある。そして、これら記録電極線２０ａ上には先端
部を除いて絶縁材料からなる保護コート２０ｃを被着
し、各記録電極線２０ａの露出先端部を記録電極ＥＬと
してある。保護コート２０ｃは、各記録電極線２０ａが
磁性トナーとの摩擦により摩耗するのを防止すると共
に、各記録電極線２０ａ間の絶縁性を確保する為に被着
してある。

【００３０】上述の様に構成した記録電極シート２０
は、ブリッジ部材１５ａの下方に潜らせ、分割基体１４
A，１４Bの接合面を通って内部空間Ｓまで敷設してあ
る。内部空間Ｓ内には、記録データに応じて記録電極線
を駆動する為の複数個の電極駆動回路素子２１を配設し
てある。これら電極駆動回路素子２１に、上述した記録
電極シート２０の記録電極線を適切な本数づつに分けて
夫々接続してある。各電極駆動回路素子２１からは、入
力配線回路２２を分割基体１４A，１４Bの他方の接合面
から記録ユニットＵw外へ引き出してある。入力配線回
路２２は、図外の記録制御部に接続してある。

【００３１】又、図２に示す様に、内部空間Ｓ内には、
上述したコイル部の導線接続を切り換えるスイッチ１７
（図５参照）と接続したトナー搬送制御回路素子２３も
配設してある。このトナー搬送制御回路素子２３と図５
に示すスイッチ１７とで現像剤搬送制御手段を構成す
る。トナー搬送制御回路素子２３により、非記録時に選
択的に導線１６ａの接続切換えスイッチを平行接続から
交差接続に切り換え、記録部Ｗ上流側のトナー搬送方向
を切り換える。但し、非記録時とは、図外の記録制御部
から電極駆動回路素子２１に記録データが入力されない
時のことである。

【００３２】ここで、上述の様に構成した静電記録装置
における記録画像形成動作について説明する。図２にお
いて、励磁コイルに前述した様な正弦波電流を通電する
と、記録ユニットＵwの励磁コイルを配設した領域の外
周面上には、矢印(イ)方向に移動する進行波磁界が形成
され、磁性トナーｄが穂を形成しつつその反対の矢印
(ロ)方向に搬送される。搬送される磁性トナーｄは、ド
クタブレード１８により所定の厚さに穂切り規制された
後、記録部Ｗへ搬送される。この際に、磁性トナーｄは
負極性に摩擦帯電される。

【００３３】記録部Ｗでは、各記録電極ＥＬに対し駆動
回路素子２１が記録データに応じて記録電圧を選択的に
印加し、記録電極ＥＬと円筒電極５周表面間に電界を形
成し、磁性トナーｄを円筒電極５周表面へ選択的に転移
させる。本例では、１ビットの記録データが“Ｈ”のと
き、対応する記録電極ＥＬに−１８０Ｖの電圧を印加す
る。このとき、記録電極ＥＬに対向する円筒電極５に
は、バイアス電源５ａにより、トナーの帯電極性と同極
性のバイアス電圧が印加されている。本例ではトナーの
摩擦帯電極性が負（−）であるから、マイナスのバイア
ス電圧が印加され、電圧は−３０Ｖに設定されている。
従って、円筒電極５から記録電極ＥＬに向けて１５０Ｖ
の電位差に基づく電界が形成されている。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、間隔
が最も狭く電界が最大となる記録部Ｗにおいて、−１８
０Ｖ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、黒ドット
を形成する。

【００３４】一方、１ビットの記録データが“Ｌ”の場
合、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に見た電位差は−３０Ｖ
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。

【００３５】上述の様に、入力記録データに応じて記録
電極ＥＬの電位が−１８０Ｖと接地電位に選択的に制御
され、円筒電極５周表面の対向部に記録データに応じた
トナー記録画像が形成される。このトナー記録画像の濃
度は、バイアス電源５ａのバイアス電圧を変化させるこ
とにより調節できる。その場合、適切な調節範囲は０〜
−４０Ｖ程度であり、０Ｖに近い程、画像濃度が高くな
る。

【００３６】記録部Ｗで円筒電極５側へ転移せずに残留
する磁性トナーｄ′は下流側へ移動し、掻取り板１９に
より外被部材１５A表面から掻き落とされ、貯留磁性ト
ナーと撹拌混合される。

【００３７】円筒電極５周表面に形成されたトナー記録
画像は、図１に示す様に円筒電極５の反時計回り方向ａ
の回転と共に画像転写部Ｔへ搬送され、ここで待機ロー
ル対３によりタイミングを測って再給送されてくる用紙
上に転写される。転写されずに円筒電極５周表面に残留
する未転写トナーｄrは、円筒電極５の回転と共に再度
記録部Ｗに搬送されてくる。

【００３８】記録部Ｗに返送されてきた未転写トナーｄ
rは、記録部Ｗの上流側領域において、入力記録データ
が“Ｌ”で記録電極線が接地電位になったときに記録電
極側に引かれ、一旦円筒電極５表面から離脱する。又、
この領域では、記録ユニットＵw側のトナー搬送路が円
筒電極５と対向して急激に狭くなっている為、搬送され
てくる磁性トナーｄが一時的に滞留し、これに円筒電極
５側から離脱した未転写トナーｄrが加わって、磁性ト
ナーが比較的高密度に溜るトナー溜りＲtが形成されて
いる。このトナー溜りＲtで成長したトナーチェーンに
よる掻き取り効果によっても、未転写トナーｄrが円筒
電極５表面から除去される。この様にして円筒電極５周
表面から未転写トナーｄrがクリーニング除去された
後、記録部Ｗにおいて再度記録動作が実施されるから、
専用のクリーニング手段を設けなくても、残像等の画像
欠陥のない高解像度の記録画像が安定的に形成される。

【００３９】然るに、上述のトナー溜りＲtにおいて
は、長く滞留する磁性トナーｄが外被部材１５A表面上
に堆積してトナーの不動層を形成する傾向がある。トナ
ー不動層が形成されると、トナーの搬送や摩擦帯電に支
障を来し、記録画像の画像品質を低下させる。この不動
層の発生を防止する為、この発明においては、図５に示
すコイル部の導線接続を切り換えるスイッチ１７を動作
させ、記録部Ｗ上流側のトナー搬送方向を非記録時に選
択的に順方向（ロ）から逆方向（イ）へ切り換える。即
ち、記録制御部が非記録時になったことを判断してトナ
ー搬送制御回路素子２３に搬送方向を切り換える旨の信
号を送り、この信号を受けたトナー搬送制御回路素子２
３が図５の切換えスイッチ１７を分図〔ａ〕に示す平行
接続から分図〔ｂ〕に示す交差接続に切り換える。これ
により、記録部Ｗ上流側の磁性トナーだけが矢印(ロ)で
示す順方向と逆方向の上流側へ搬送される。下流側の磁
性トナーはスイッチ切換え前と同様に順方向（ロ）に沿
って下流側へ搬送される。その結果、トナー溜りＲtが
解消されて不動層の発生が確実に防止される。よって、
十分に帯電した磁性トナーを適量つづ円滑に記録部Ｗへ
搬送でき、濃度ムラや残像等の画像不良の無い良好な画
質の記録画像を安定して形成することが可能となる。

【００４０】尚、この発明は、上記の特定の実施例に限
定されるものではなく、この発明の技術的範囲において
種々の変形が可能である。例えば、現像剤搬送手段のコ
イル部に通電する繰返し波形を有する電流としては、図
８に示す様なＰＷＭ（パルス幅変調）電流も適用可能で
ある。図８に示した例は、コイル部を２組に分けた場合
に通電するＰＷＭ電流を示している。この場合、 ｉA＝ＰＷＭ〔Ｉsin（ωｔ）〕 で示すＰＷＭ電流は、 ｉA＝Ｉsin（ωｔ） で定義される上述の正弦波電流を通電したときと同様な
積分電流を得られる。即ち、破線で示す様な２種類の正
弦波電流を通電した場合と同様の結果となる。

【００４１】又、トナー搬送方向を切り換える為には、
図５に示す様にスイッチ１７を用いて導線１６ａの接続
を切り換える方法に限らず、記録部の上流側と下流側の
各コイル部に送電する電流を個々に制御し、上流側と下
流側で独自にコイル部に流れる電流の位相の進行方向を
切り換える構成としてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳細に説明した様に、この発明に
よれば、現像剤搬送路に沿ってｍ組のコイル部を並設す
ると共にコイル部を形成するｍ本の導線の接続を記録部
を挟んで上流側と下流側のコイル部の間で切り換え可能
な構成とし、これらコイル部に繰返し波形を備えた電流
を配置順にπ／ｍづつ位相をずらして通電し、各組コイ
ル部の配列順序が記録部を境に上流側と下流側とで逆と
なるようにｍ本の導線の接続を非記録時に選択的に切り
換えることにより、記録部Ｗ上流側だけの現像剤の搬送
方向を非記録時に逆転させることができる。これによ
り、記録部の上流側に形成される現像剤溜りを解消して
現像剤の不動層の発生を確実に防止することができる。
従って、現像剤を十分に摩擦帯電させて適量づつ円滑に
記録部に搬送でき、画像ムラ等の画像不良が無く高解像
度の記録画像を長期に亘り安定して得ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例としての静電記録装置の全
体構成を示す模式的断面図である。

【図２】上記静電記録装置における記録画像形成ユニッ
トとその周辺部の構成を示す模式的拡大断面図である。

【図３】上記静電記録装置に通電する正弦波電流を示す
グラフ図である。

【図４】上記静電記録装置において形成される進行波磁
界の順搬送方向に進行する波形を示すグラフ図である。

【図５】上記記録画像形成ユニットにおけるコイル部の
導線接続構成とその接続切換え動作を示す説明図であ
る。

【図６】上記コイル部の配列と導線接続の切換えに伴う
トナー搬送方向の変換動作を示す模式的断面図である。

【図７】上記記録画像形成ユニットの構成を示す一部破
断斜視図である。

【図８】この発明の他の実施例として通電するＰＷＭ電
流を示すグラフ図である。

【符号の説明】

５ 円筒電極 １４ 基体 １４A，１４B 分割基体 １５，１５A，１５B 外被部材 １６，１６Ai…１６Mi コイル部 １６ａ 導線 １７ スイッチ（導線接続切換え） １８ ドクタブレード １９ 掻き取り板 ２０ 記録電極シート ２１ 電極駆動回路素子 ２３ トナー搬送制御回路素子 Ｒt 現像剤溜り Ｗ 記録部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面が現像剤搬送路となる現像剤担持部
   材と、 前記現像剤担持部材表面に沿って磁性現像剤を搬送する
   現像剤搬送手段と、 前記現像剤担持部材表面の現像剤搬送方向と直角の幅方
   向へ所定の間隔で電気的に絶縁を保って並列配置した複
   数の記録電極と、該記録電極に入力記録情報に応じた記
   録電圧を出力する電極駆動回路とから成る記録手段と、 前記記録電極に対し所定の間隙を保って対向配設した円
   筒電極とを有し、 前記現像剤搬送手段は、磁性材料で形成した基体を前記
   現像剤担持部材の裏面に沿って配設し、該基体の前記現
   像剤担持部材裏面に対向する表面に複数個の凹部溝を前
   記幅方向に延在形成し、各該凹部溝内に複数の導線を前
   記幅方向に沿って敷設して複数個のコイル部を形成し、
   該コイル部をｍ個の組に分け、各組のコイル部を（ｍ−
   １）個おきに配置して成り、 前記コイル部の内の同じ組に属する各コイル部には励磁
   される磁極の方向が交互に逆となる様に繰り返し波形を
   備えた電流を通電すると共に、異なる組に属する隣設し
   たｍ個のコイル部にはπ／ｍづつ配置順に順次位相のず
   れた繰り返し波形を備える電流を通電することにより、
   前記現像剤担持部材の表面に沿って進行する進行波磁界
   を形成して前記磁性現像剤を所定の順方向に搬送し、前
   記記録電極が前記円筒電極周表面に近接する記録部で搬
   送されてくる前記磁性現像剤を前記記録電圧に応じて前
   記円筒電極周表面へ選択的に転移させて記録画像を形成
   する静電記録装置において、 前記記録電圧が前記記録電極に印加される記録時には現
   像剤を前記順方向に搬送し、前記記録電圧が前記記録電
   極に印加されない非記録時には、前記記録部の前記順方
   向に対して上流側では現像剤を前記順方向とは逆方向に
   搬送し、前記記録部下流側では現像剤を前記順方向へ搬
   送する現像剤搬送制御手段を設けたことを特徴とする静
   電記録装置。