JPH06115148A

JPH06115148A - 静電記録装置

Info

Publication number: JPH06115148A
Application number: JP4267501A
Authority: JP
Inventors: Hideki Takahashi; 秀樹高橋; Kazushi Ametani; 一志雨谷; Shigeru Shimizu; 茂清水; Masakazu Inagaki; 雅一稲垣
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1992-10-06
Filing date: 1992-10-06
Publication date: 1994-04-26

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は静電記録装置に係り、特に現像剤を
効率的に対向電極に転移させ、画像濃度不足や、地汚れ
等のない反射濃度が向上した高品質な画像を作成するこ
とを可能とする静電記録装置を提供することを目的とす
る。【構成】記録電極シートの先端の記録電極１９にパー
マロイメッキ２３を施し、パーマロイメッキ２３の層厚
を含めた記録電極１９の高さＨを２０μｍ以上とするこ
とにより、隣り合う記録電極１９、１９と対向電極６間
に囲まれた領域Ｖの断面積を大きくし、この領域Ｖを流
れる現像剤量を増し、反射濃度を向上させることにより
品質の優れた記録画像を作成するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定経路に沿って搬送
される現像剤を記録情報に従って記録媒体へ転移させ、
記録画像を形成する静電記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電記録方式を使用し画像を作成する記
録装置として、例えばマルチスタイラスプリンタが知ら
れている。マルチスタイラスプリンタは多数の針状電極
（スタイラス）を微小間隔（例えば、列状に８〜１６本
／ｍｍ）で配設し、印字データに従って選択的に針状電
極に所定電圧を印加することにより、電圧が印加された
針状電極が用紙との間で直接放電を行い、用紙に静電潛
像を形成するものである。

【０００３】しかし、上述のようなマルチスタイラスプ
リンタでは、使用される用紙は高抵抗剤をコーティング
した所謂静電記録紙であり高価であると共に、鉛筆、ペ
ン等による追記性が悪い。また、用紙の波打ち等により
針状電極と用紙との間隔が狭くなると、針状電極の先端
が用紙に摺接し、針状電極が磨耗する。

【０００４】そこで、従来普通紙に画像形成を行うこと
を可能とする為、ドラム状の中間記録媒体（以下対向電
極という）を配設し、現像剤が付着したスリーブ上の記
録電極と対面させ、印字データに基づいて選択的に記録
電極に電圧を印加し、対向電極側にトナー画像を形成
し、このトナー画像を普通紙に転写する装置が提案され
ている。このような静電記録装置では、記録電極と対向
電極間に所定の大きさの電界を発生させ、且つ所定の解
像度を得る為、記録電極と対向電極間は極めて狭い隙間
（ギャップ）に設定されている。

【０００５】

【従来技術の問題点】しかしながら、上述のような静電
記録装置では、普通紙に画像を記録することはできて
も、高品質の記録画像を作成することは困難である。す
なわち、上述の記録電極と対向電極の間隔は極めて狭く
なければならないが、記録電極と対向電極の隙間を狭く
すると解像力は向上するが現像剤の通過量は減少し、画
像濃度不足が発生してしまう。また逆の場合、画像濃度
は向上するものの非印字部へのトナー付着（白地部の汚
れ）を生じる。さらに、記録画像の印字品質の判断の１
要素である解像力が低下してしまう。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上記従来の問題点に鑑み、画像
濃度不足や地汚れがなく、高解像力の得られる静電記録
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【発明の要点】本発明は上記目的を達成するために、所
定の経路に沿って敷設した現像剤担持部材と、該現像剤
担持部材の表面に沿って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の表面上に間隔を保って並設
した複数の凸状記録電極と、該凸状記録電極に密着して
対向配置した対向電極と、前記凸状記録電極に駆動電圧
を出力する電極駆動回路素子及び該電極駆動回路素子と
各前記凸状記録電極を接続する接続部材から成る電極駆
動手段と、前記電極駆動回路素子の出力電圧を制御する
記録制御手段とを有し、前記凸状記録電極と前記対向電
極が近接する記録部で記録情報に応じて電界を形成し、
搬送されてくる現像剤を前記対向電極側へ選択的に転移
させて記録画像を形成する静電記録装置において、前記
凸状記録電極先端部の表面にパーマロイメッキを施し、
前記凸状記録電極のベース表面から前記パーマロイメッ
キの上面までの高さを２０μｍ以上としたことを特徴と
する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を
参照しながら説明する。図２は本実施例の静電記録装置
の全体構成図である。同図において、２は普通紙Ｐを積
載収納した給紙カセットであり、静電記録装置１の機体
側部に挿脱自在に装着できる構成である。給紙コロ３は
矢印方向に回動可能に構成され、さらに用紙搬送方向下
流側には待機ロール対４が配設されている。待機ロール
対４は給紙コロ３によって搬出された普通紙Ｐの搬送を
一旦停止し、給送姿勢を整えた後、後述するトナー画像
の形成と同期するタイミングで再給送する機能を有す
る。待機ロール対４から再給送された普通紙Ｐはガイド
板５に沿って画像転写部Ｄへ送られ、画像転写部Ｄを構
成する対向電極６と転写ロール７間を搬送させ、その際
対向電極６の周表面に形成されたトナー画像が、普通紙
Ｐに転写される。尚、対向電極６に形成される上記トナ
ー画像は、後述する画像形成部８で作成されたものであ
る。

【０００９】一方、トナー画像が転写された普通紙Ｐ
は、下面に転写されたトナー画像に悪影響を与えない
様、エアーサクション方式の搬送ベルト９により定着ロ
ール１０ａ、１０ｂ間に送られる。定着ロール１０ａ、
１０ｂは、搬送される普通紙Ｐ上のトナー画像を熱と圧
力により普通紙Ｐに定着し、排出口１１を通過して排紙
トレイ１２に排出する。

【００１０】図３は上述の対向電極６にトナー画像を形
成する為の画像形成部８の拡大図である。この画像形成
部８はトナー貯留層８ａと現像記録層８ｂで構成されて
いる。トナー貯留層８ａにはトナーＴが収納され、攪拌
部材１３の回動によりトナーＴの固着化を防止してい
る。また、トナー貯留層８ａ内のトナーＴは補給ロール
１４の回転に従って、トナー補給口１４’から現像記録
層８ｂに補給される。

【００１１】現像記録層８ｂ内には、現像ロール１５、
上述の対向電極６、及びオーガロール１６ａ、１６ｂが
配設されている。オーガロール１６ａは矢印イ方向に回
転し、オーガロール１６ｂは矢印ロ方向に回転し、現像
記録層８ｂ内の現像剤（トナーＴ及びキャリアＣ）に所
定の摩擦帯電を行う。

【００１２】現像ロール１５は現像剤搬送手段としての
マグネットロール１５ａと、マグネットロール１５ａの
外周に設けられた現像剤担持部材としての固定スリーブ
１５ｂで構成されている。マグネットロール１５ａには
交互にＮ、Ｓの磁極が設けられ、後述する回転軸の回転
に伴って矢印ハ方向に回転可能に構成されている。ま
た、固定スリーブ１５ｂの周面には電極駆動手段として
の記録電極シート１５ｃが配設されている。

【００１３】図４は上述の現像ロール１５の斜視図であ
り、図３に示す矢印ヘ方向から見た図である。上述の記
録電極シート１５ｃは同図に示すように、後述する記録
部Ｗから固定スリーブ１５ｂを略半周覆って、固定スリ
ーブ１５ｂに貼着されている。この記録電極シート１５
ｃは後述する絶縁性のベースフィルム上に記録電極１９
を形成し、記録電極シート１５ｃの側部には電極駆動回
路素子としてのＬＳＩ１８が配設されている。このＬＳ
Ｉ１８は画像データに従った電圧（記録信号）を記録電
極１９へ出力する大規模集積回路である。また、このＬ
ＳＩ１８は固定スリーブ１５ｂ、及び記録電極シート１
５ｃ上を移動する現像剤に影響されないようカバーフィ
ルム１５ｃ’（図３）で保護されている。

【００１４】尚、上述の固定スリーブ１５ｂの側面に摺
接して設けられた掻き取り部材２４（図３）は、固定ス
リーブ１５ｂに残留する現像剤を除去する為のものであ
る。一方、対向電極６は図３に示すように、上記現像ロ
ール１５の斜め上方に配設され、上述の記録電極１９と
対面する構成であり、この記録電極１９と対向電極６と
の対面部が記録部Ｗを形成する。この対向電極６はアル
ミパイプ等より成り、バイアス電源６’から所定電圧が
印加される。また、対向電極６は不図示の回転軸の回転
によって矢印ニ方向に回動可能に構成されている。

【００１５】次に、上述の構成の静電記録装置１によ
り、対向電極６にトナーＴが静電記録される（現像され
る）処理を説明する。この処理を説明する図が図５であ
る。先ず、マグネットロール１５ａの有する磁力により
固定スリーブ１５ｂ周面に現像剤（トナーＴ及びキャリ
アＣ）が付着し、マグネットロール１５ａの矢印ハ方向
の回転に伴って、現像剤は固定スリーブ１５ｂ及び記録
電極シート１５ｃ上を矢印ホ方向に移動する。その後、
現像剤が記録部Ｗに達すると、対向電極６にはバイアス
電源６’からバイアス電圧が印加されると共に、記録電
極１９に印加される記録信号（電圧）との電位差によ
り、キャリアＣの先端に穂立ちするトナーＴは対向電極
６に静電吸着する。

【００１６】上述の現像処理を画像データに従って連続
して行うことにより、対向電極６に画像データに基づく
トナー画像が形成される。尚、このようにして対向電極
６に形成されたトナー画像は、対向電極６の矢印ニ方向
の回転に伴って前述の画像転写部Ｄに送られ、給紙カセ
ット２から搬出された普通紙Ｐに転写される。

【００１７】このようにして画像データに従った静電記
録を行う場合、良好な記録を行う為には記録部Ｗにおけ
る記録電極シート１５ｃの先端部の構成が重要である。
図１は上述の記録電極シート１５ｃの先端部の構成を示
す図であり、図５に示すＡ部の詳細図である。同図にお
いて、記録電極シート１５ｃの先端部は、バネ部材２０
とベースフィルム２１と前述の記録電極１９で構成され
ている。バネ部材２０は、記録電極シート１５ｃの先端
部に弾性力を保持させる為の構成であり、上述のように
現像剤が対向電極６と記録電極シート１５ｃ間を流れる
時、記録電極シート１５ｃの先端が矢印ト方向にたわむ
ことができる様構成されている。尚、このバネ部材２０
は、接着剤２０’で固定スリーブ１５ｂに貼着されてい
る。また、ベースフィルム２１は可とう性の絶縁部材よ
り成り、接着剤２１’で上述のバネ部材２０に貼着され
ている。さらに、ベースフィルム２１上に形成される記
録電極１９は、後述するようにベースフィルム２１に被
着された銅箔をエッチングして形成され、前述のＬＳＩ
１８から記録信号が供給される。この記録電極１９上に
は、その先端部の幅Ｌ１を残して絶縁コート２２でコー
ティングされている。そして、絶縁コート２２が施され
なかった記録電極１９が前述の対向電極６と対面し、記
録部Ｗを構成する。また、絶縁コート２２が施されなか
った記録電極１９には、後述するようにパーマロイメッ
キが施されている。

【００１８】尚、この記録電極シート１５ｃは、例えば
以下の工程で作成される。すなわち、銅箔が被着された
可とう性絶縁材からなるベースフィルム２１にエッチン
グ加工を施し、多数の記録電極１９をパターン形成し、
記録電極１９の先端から幅Ｌ１を除いた領域に上述の如
く、絶縁コート２２をコーティングし、先端から幅Ｌ１
の領域にはパーマロイメッキを行う。その後、ベースフ
ィルム２１の下面に接着剤２１’によりバネ部材２０を
貼着して記録電極シート１５ｃを作成し、更にこの記録
電極シート１５ｃを接着剤２０’で固定スリーブ１５ｂ
に貼着することにより作成するものである。

【００１９】図６は図１の平面図であり、同図において
Ｌ２は上述のベースフィルム２１の幅を示し、Ｌ３は複
数の記録電極１９が配設された最大幅を示し、Ｌ４は印
字可能な最大領域を示す。尚、Ｌ５は上述の絶縁コート
２２がコーティングされた領域を示す。

【００２０】一方、図７は記録電極シート１５ｃを図６
に示す矢印チ方向から見た場合の拡大図である。上述の
記録電極１９は断面台形状（凸状）に形成され、その側
辺と上辺は所定の層厚、例えば５μｍを有するパーマロ
イメッキ２３が施されている。このパーマロイメッキ２
３はニッケル（Ｎｉ）に所定比率の鉄（Ｆｅ）を含有さ
せたものであり、その含有率については後述する。尚、
断面台形状の記録電極１９の底辺の幅はＭｂで構成さ
れ、上辺の幅はｌで構成されている。また、記録電極１
９は一定のピッチＭｂ＋Ｍｇを保持して形成され、隣合
う各記録電極１９、１９と対向電極６で囲まれた領域Ｖ
に前述の現像剤が流れる。尚、記録電極１９の上辺と対
向電極６間は通常密着しているが、記録動作時、上述の
バネ部材２０を下方にたわませ、その隙間に現像剤が流
れる。

【００２１】ここで、記録画像の品質を決定する要素と
して、上述の領域Ｖの断面積Ｖ’が問題となる。ここ
で、具体的数値を用いて上記領域Ｖの断面積Ｖ’を計算
すると、図７から領域Ｖの断面積Ｖ’は、Ｈ・（Ｓ＋Ｍｇ）／２で表せ、上述の断面積Ｖ’は記録電極１９の高さ（Ｈ）
が高ければ高いほど大きくなることが分かる。

【００２２】そこで次に、上述の静電記録装置１におい
て、断面台形状の記録電極１９の高さＨを変化させ、形
成される記録画像の反射濃度を測定した。図８はその結
果を示す図である。

【００２３】先ず、同図に示す比較例から説明する。こ
の比較例は、記録電極１９上に鉄分（Ｆｅ成分）２０％
を含むパーマロイメッキ２３を厚さ５μｍ形成し、記録
電極１９の高さ（Ｈ）がこのメッキの厚さを含めて１
６．７μｍとなるように形成したものである。尚、他の
構成、例えば記録電極シート１５ｃの配設構成等は上述
の構成である。この結果反射濃度は同図に示す如く、
０．９０の値となった。しかし、反射濃度は通常１．０
０以上が印字品質の良／不良の目安と考えられているの
で、比較例の場合反射濃度が低く良好な画像とはいえな
いものである。

【００２４】この比較例を基礎として、以下に実測例を
検討した。先ず、実測例Ａは記録電極１９上に鉄分（Ｆ
ｅ成分）２０％を含むパーマロイメッキ２３を厚さ５μ
ｍとし、記録電極１９の高さ（Ｈ）は２０．８μｍと高
くした。この結果、同図に示す如く作成された記録画像
の反射濃度は１．０７と向上し、１．００以上の反射濃
度が得られた。したがってこの実測例Ａの場合、反射濃
度が略良好であり、記録画像の品質は向上した。

【００２５】次に、実測例Ｂでは、上述の実測例Ａと同
様、記録電極１９上に鉄分（Ｆｅ成分）２０％を含むパ
ーマロイメッキ２３を５μｍ施し、更に記録電極１９の
高さ（Ｈ）を２５．０μｍと高くした。この結果は同図
に示す如く、反射濃度が１．１６となり、更に反射濃度
が良好な記録画像を得ることができた。

【００２６】上記実測例Ａ、Ｂの結果から記録電極１９
の高さＨを高くすると作成される記録画像の反射濃度が
向上することが分った。そこで更に記録電極１９の高さ
（Ｈ）を高くして実測を行った。

【００２７】すなわち、次の実測例Ｃにおいて、パーマ
ロイメッキ２３の成分と層厚は同一とし、記録電極１９
の高さ（Ｈ）を更に３１．４μｍと高くした。この結果
予想通り、反射濃度は１．３７まで向上し良好な記録画
像であった。以上、比較例と実測例の結果をグラフに示
した図が図９である。

【００２８】上述のように、記録電極１９の高さ（Ｈ）
を高くすると反射濃度が向上し、画像品質が向上する理
由は、予想通り記録電極１９の高さを高くすることによ
り、前述の記録電極１９間と対向電極６で囲まれた領域
Ｖの断面積Ｖ’が大きくなり、この領域Ｖを流れる現像
剤量も増加するので、記録部Ｗへの現像剤搬送量が相対
的に多くなり反射濃度が改善されるものと考えられる。

【００２９】ここで、例えば記録密度３００ＤＰＩの場
合の具体的数値を示すと、ｌ＋Ｓ、及びＭｂ＋Ｍｇは各
々８４．６μｍであり、ＳとＭｂは略等しく５０〜６０
μｍであり、このような条件のもとに記録電極１９の高
さ（Ｈ）は２０μｍ以上であれば問題はない。

【００３０】以上から、本実施例の静電記録装置１の記
録電極１９の高さ（Ｈ）を２０μｍ以上に形成し、前述
の如く記録電極１９と対向電極６間で現像処理を行うこ
とで、反射濃度が向上した品質の高い記録画像を作成す
ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、記録部を形成する記録電極にパーマロイメッキを施
し、このパーマロイメッキの層厚を含めた記録電極の高
さを２０μｍ以上にすることで、反射濃度が向上し印字
品質の優れた記録画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の静電記録装置の記録電極シート先端
部の断面図である。

【図２】一実施例の静電記録装置の全体構成図である。

【図３】上記静電記録装置の画像形成部の拡大図であ
る。

【図４】上記画像形成部の一部を構成する現像ロールの
斜視図である。

【図５】記録部Ｗ近傍の拡大図である。

【図６】記録電極シート先端部の平面図である。

【図７】記録電極の形状、及びパーマロイメッキの層厚
を説明する断面図である。

【図８】記録電極の高さを変えた場合の反射濃度との関
係を説明する図である。

【図９】図８の関係をグラフに示した特性図である。

【符号の説明】

１静電記録装置２給紙カセット３給紙コロ４待機ロール対６対向電極７転写ロール８画像形成部８ａトナー貯留層８ｂ現像記録層１０ａ、１０ｂ定着ロール１２排紙トレー１５現像ロール１５ａマグネットロール１５ｂ固定スリーブ１５ｃ記録電極シート１８ＬＳＩ１９記録電極２０バネ部材２１ベースフィルム２２絶縁コート２３パーマロイメッキ

【手続補正書】

【提出日】平成５年１０月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】上述のように、記録電極１９の高さ（Ｈ）
を高くすると反射濃度が向上し、画像品質が向上する理
由は、予想通り記録電極１９の高さを高くすることによ
り、前述の記録電極１９間と対向電極６で囲まれた領域
Ｖの断面積Ｖ’が大きくなり、この領域Ｖを流れる現像
剤量も増加するので、記録部Ｗへの現像剤搬送量が相対
的に多くなり反射濃度が改善されるものと考えられる。
ここで記録電極１９の高さ（Ｈ）の２０．８μｍはトナ
ー粒子約５個分に相当し、トナー粒子５個分以上の高さ
があれば充分な量の現像剤が搬送されると考えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者稲垣雅一東京都青梅市今井３丁目10番地６カシオ計算機株式会社青梅事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の経路に沿って敷設した現像剤担持
部材と、該現像剤担持部材の表面に沿って現像剤を搬送
する現像剤搬送手段と、前記現像剤担持部材の表面上に
間隔を保って並設した複数の凸状記録電極と、該凸状記
録電極に密着して対向配置した対向電極と、各前記凸状
記録電極に駆動電圧を出力する電極駆動回路素子及び該
電極駆動回路素子と各前記凸状記録電極を接続する接続
部材から成る電極駆動手段と、前記電極駆動回路素子の
出力電圧を制御する記録制御手段とを有し、前記凸状記
録電極と前記対向電極が近接する記録部で記録情報に応
じて電界を形成し、搬送されてくる現像剤を前記対向電
極側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、前記凸状記録電極先端部の表面にパーマロイメッキを施
し、前記凸状記録電極のベース表面から前記パーマロイ
メッキの上面までの高さを２０μｍ以上としたことを特
徴とする静電記録装置。