JPH0643717A - 静電記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写電界を現像剤担持体の長手方向にわたり
均一に形成し良好な記録画像を形成し得る静電記録装置
を提供すること。 【構成】 現像剤担持体１と、この現像剤担持体上の現
像剤薄層に向けて画像信号に応じて変調されたイオン流
を供給するイオン流制御記録ヘッド２と、現像剤担持体
１上のイオン流が供給された現像剤を選択的に記録媒体
６に転写させる転写電極３とを備えた静電記録装置にお
いて、現像剤担持体１の表面と転写電極３とに共通に当
接する転写補助ロール５１ａ，５１ｂを設ける。現像剤
担持体１に対する転写電極３の位置が、転写補助ロール
５１ａ，５１ｂにより規定され、現像剤担持体１と転写
電極との間隙が現像剤担持体長手方向にわたり均一に保
持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像剤担持体上に一様
に形成された現像剤をイオン流により選択的に帯電さ
せ、この帯電部分の現像剤を転写電界により記録媒体に
転写させて画像を形成する静電記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電記録装置は、静電潜像記録体と、画
像信号に応じて変調されたイオン流を前記静電潜像記録
体に向けて供給する変調イオン供給手段と、現像剤担持
体上の現像剤の中のイオン流が供給された部分を選択的
に記録媒体に転写させる転写手段とを有している。

【０００３】この種の静電記録装置としては、例えば特
開昭６１−２０９４６１号公報に示されるものが知られ
ている。図７はその具体的構成を示すものであり、符号
１０１は矢線方向に回動する現像剤担持体、符号１０２
はこの現像剤担持体１０１に当接するコンタクトブレー
ド、符号１０３は画像信号に応じて変調されたイオン流
を供給する変調イオン供給手段、符号１０４は上記現像
剤担持体１０１と所定の間隙を保って配設された転写電
極である。

【０００４】この装置において、先ずブレード１０２に
よって現像剤担持体１０１の表面に現像剤１０５が薄層
化された後に、変調イオン供給手段１０３によって画信
号に応じた静電潜像が現像剤担持体１０１の表面に形成
される。転写電極１０４と現像剤担持体１０１との間に
は特定の電位に帯電した現像剤１０５のみが転写電極側
へ飛翔するように転写電界が形成されており、上記静電
潜像に対応した現像剤１０５は、現像剤担持体１０１と
転写電極１０４との間を通過する記録媒体１０６へ転写
され、記録媒体１０６上に画像情報に応じた可視像が形
成される。この後に記録媒体１０６は定着器１０７へと
送りこまれて可視像の定着がなされ、一連の画像形成動
作が終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
装置では現像剤担持体と転写電極との間に形成した転写
電界によって現像剤を選択的に記録媒体へ転写するた
め、転写電極の手前側を通過する記録媒体と現像剤担持
体との間には所定の間隙（以下、転写ギャップ）を形成
しておくことが要求される。この転写ギャップは約２０
〜１０００μｍ程度であり、このギャップであれば現像
剤担持体側から記録媒体へ飛翔する現像剤の飛散が少な
く、良好な転写像を記録媒体上に形成することができ
る。

【０００６】前記転写電界は、現像剤担持体と転写電極
との最近接点を中心に形成される。したがって、現像剤
担持体と転写電極の一方または両方が曲面により対向し
ている場合、転写電界を長手方向にわたり均一に形成す
るためには、現像剤担持体と転写電極が長手方向にわた
り平行であり、かつねじれを生じさせないように保持す
る必要がある。

【０００７】また、記録媒体の厚さが一定である場合は
問題ないが、この種の記録装置ではハガキ等の厚紙に画
像を形成することも想定され、そのような場合には記録
媒体の厚さに応じて転写ギャップが変動するので、良好
な転写像を形成できないという問題点があった。

【０００８】さらに、この装置では安定した転写効率を
実現する上で上記転写電界の強度を略一定に保持するこ
とが要求されるが、記録媒体の厚さによって転写ギャッ
プが変動すると当然転写電界の強度も変化するので、常
に一定した転写効率で転写をすることができないといっ
た問題点もあった。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とすることは、転写電界を現像剤
担持体の長手方向にわたり均一に形成し、さらに厚さの
異なる複数の記録媒体に対して良好な記録画像を形成し
得る静電記録装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、帯電された現像剤の薄層をその表面に担
持する現像剤担持体と、この現像剤担持体上の現像剤薄
層に向けて画像信号に応じて変調されたイオン流を供給
するイオン流変調手段と、前記現像剤担持体上のイオン
流が供給された現像剤を選択的に記録媒体に転写させる
転写手段とを備えた静電記録装置において、前記現像剤
担持体の表面と前記転写手段とに共通に当接する転写補
助ロールを設けたことを特徴とする。

【００１１】前記現像剤担持体の端部に、前記現像剤担
持体の表面と前記転写手段との間隔を一定に維持するス
ペーサを形成し、前記転写補助ロールを、現像剤担持体
の円周方向に移動可能に支持され前記転写手段を挟んで
対向する一対のロールから形成し、該一対のロールによ
り前記転写手段の移動方向を前記現像剤担持体の法線方
向のみに制限することができる。

【００１２】また、前記転写補助ロールの移動に連動し
て前記転写手段に印加する電圧を調整する機構を設ける
こともできる。

【００１３】

【作用】本発明においては、現像剤担持体に対する転写
手段の位置が、転写補助ロールにより規定され、現像剤
担持体と転写手段との間隙を現像剤担持体長手方向にわ
たり均一に保持できる。これにより、均一な転写電界が
形成され良好な転写画像が記録媒体上に得られる。

【００１４】また、前記現像剤担持体の端部にスペーサ
を設けた場合には、現像剤担持体と転写手段との間隔が
スペーサにより規定される。したがって、記録媒体の厚
さの影響を受けることなく、一定間隔の転写ギャップが
維持され良好な転写画像が記録媒体上に形成される。ま
た、記録媒体の厚さに応じて転写手段は移動するが、そ
の移動方向が転写補助ロールにより規定され、現像剤担
持体の法線方向にのみ移動するので、現像剤担持体と転
写電極が長手方向にわたり平行であり、かつねじれが生
じない。

【００１５】更に、転写補助ロールの移動に連動して転
写手段に印加する電圧を調整する機構を設けた場合に
は、現像剤担持体と記録媒体との間に形成される転写ギ
ャップが一定に保持されると同時に、現像剤担持体と転
写手段との間に形成される転写電界の強度が一定に保持
され、記録媒体の厚さが変化しても転写ギャップ及び転
写電界は常に最良の値に維持され、更に良好な転写画像
が得られる。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の静電記録
装置を詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明が適用された静電記録装置
の構成例を示す概略断面図である。静電記録装置は、大
きく分けて、矢線方向へ所定の速度で回動するアルミニ
ウム製ロールからなる現像剤担持体１と、この現像剤担
持体１の表面に現像剤の薄層を形成する現像器１０と、
上記現像剤担持体１上に画像情報に応じた潜像を形成す
る潜像形成手段としてのイオン流制御記録ヘッド２と、
上記現像剤担持体１と所定の間隔を保って対向する転写
電極３とから構成されている。

【００１８】先ず、上記現像器１０は、現像剤担持体１
の背面側にホッパ１１を配設すると共に、このホッパ１
１に一端が固定された層形成部材１２の他端を現像剤担
持体１に当接させたものであり、現像剤担持体１の回動
に伴ってホッパ１１に収容された現像剤４が連続的に且
つ一様に現像剤担持体１の表面に薄層化されるようにな
っている。上記層形成部材１２は、ステンレス製支持体
１３の先端部にシリコンゴム１４を接着したものであ
り、このシリコムゴム１４が支持体１３の弾性力に基づ
く所定の押圧力で現像剤担持体１に当接し、現像剤４を
一様な厚さに薄層化すると共にこれを摩擦帯電する。

【００１９】ここで上記現像剤４は、絶縁性トナーから
なる非磁性一成分現像剤であり、現像剤担持体１の表面
に薄層化された際には−１０〜−７０Ｖに帯電してい
る。なお、符号５は現像剤担持体１に転写電圧を印加す
る転写電圧源、符号１５はホッパ１１内の現像剤４を現
像剤担持体１へ付着させる搬送ロール、符号１６は現像
剤担持体１とホッパ１１との間を密封するシール部材で
ある。

【００２０】また、上記イオン流制御記録ヘッド２は、
現像剤担持体１の長手方向（紙面垂直方向）に沿って一
様にイオンを噴出するイオン供給源２１と、このイオン
供給源２１から噴出されたイオン流を画像情報に基づい
て各画素毎に選択的に変調するイオン流変調手段２２と
から構成され、変調したイオン流を上記現像剤担持体１
に吹き付けるようにして配設されている。上記イオン供
給源２１は、ステンレス或いはアルミニウム等の導電性
チャンバ２１ａ内にコロナ放電ワイヤ２１ｂを張設した
ものであり、コロナ放電により生じたイオンが上記導電
性チャンバ２１ａ内に導入される空気流に導かれて噴出
するようになっている。また、上記イオン流変調手段２
２は、ガラス等の絶縁基板２２ｂと、この絶縁基板２２
ｂ上に配列された画素密度に応じた複数の制御電極２２
ａとからなり、上記絶縁基板２２ｂが上記チャンバ２１
ａに設けられたイオン噴出口の上方に張り出してイオン
流経路を形成している。イオン流変調手段２２の制御電
極２２ａには、画像情報に応じて上記制御電極２２ａの
通電をオン／オフ制御する制御電源２３が接続されてい
る。

【００２１】このイオン流制御記録ヘッド２では、上記
制御電源２３が画像情報に応じて特定の制御電極２２ａ
の通電をオンすると導電性チャンバ２１ａと当該制御電
極２２ａとの間に電界が形成され、この電界中を通過す
るイオンはチャンバ２１ａ或いは制御電極２２ａに流れ
込むので、オン状態にある制御電極２２ａに対応した画
素からはイオン流が噴出されず、結果的にオフ状態にあ
る制御電極２２ａに対応した画素からのみイオン流が噴
出される。従って、現像剤担持体１に吹き付けられるイ
オン流は画像情報に応じて変調されたものとなり、現像
剤担持体１上ではイオン流が吹き付けられた領域の現像
剤４の電荷量が変化して静電潜像が形成される。なお、
上記イオン流制御記録ヘッド２は、上記イオン流変調手
段２２が現像剤担持体１から０．０２〜５ｍｍの間隔を
おいて、更に望ましくは０．１〜３ｍｍの間隔をおいて
配設されている。

【００２２】一方、上記転写電極３は、現像剤担持体１
の長手方向に沿って配設された黄銅或いはステンレス製
の棒状電極であり、後述する転写補助ロールによって現
像剤担持体１と所定の間隔を保って対向している。ま
た、転写電極３と現像剤担持体１との間には特定の電位
に帯電した現像剤４のみを現像剤担持体１側から転写電
極３側へ誘引するように転写電界が形成されており、誘
引された現像剤４は現像剤担持体１と所定の転写ギャッ
プを保って転写電極３と現像剤担持体１の表面との間を
通過する記録媒体６へ転写されるようになっている。

【００２３】従って、現像剤担持体１上の現像剤薄層に
形成された静電潜像の電位に応じて上記転写電界の強度
や方向を調整選択することにより、静電潜像に対応した
領域の現像剤４のみが現像剤担持体１から記録媒体６へ
転写され、画像情報に応じたトナー像が記録媒体６上に
形成される。

【００２４】なお、符号７は定着器であり、トナー像が
転写された記録媒体６はこの定着器７へと送り込まれて
トナー像の定着処理がなされた後、排出トレー（図示せ
ず）に排出される。

【００２５】上述した静電記録装置においては、転写位
置において現像剤担持体１の表面に一様に現像剤４が付
着しているので、現像剤担持体１を記録媒体６と直接接
触させることはできず、現像剤担持体１と記録媒体６を
離間させて転写電界のみで転写を行わなければならな
い。したがって、転写電界を正確に一定に維持しなけれ
ばならない。この転写電界を一定に維持するために、以
下に説明する補助転写ロールが設けられている。

【００２６】図２，図３は、静電記録装置において使用
される転写補助ロールの第１の実施例を示すものであ
る。この図において、転写補助ロール５１ａ，５１ｂ
は、ポリアセタール等の絶縁性樹脂からなり、現像剤担
持体１に転写補助ロール幅Ｗをもって当接させられてお
り、現像剤担持体１の回転に伴って連れ回りする。さら
に、転写電極３の両端部（図においては一端部のみ示
す）には、転写電極支持部材５３がベアリング等 (図示
せず) を介して転写電極３に対して回転自在に設けられ
ており、この転写電極支持部材５３が転写補助ロール５
１ａ，５１ｂに転写補助ロール幅Ｗをもって接する様に
配置されている。図に示されていない現像剤担持体１の
他端にも同様な構成が施されている。なお、図３におい
て左右両端の転写補助ロール（左端の転写補助ロールは
図示されていない）は、それぞれ左右独立に回転するよ
うになっている。

【００２７】現像剤担持体１の周面と転写補助ロール５
１ａ，５１ｂの周面は当接しているので、現像剤担持体
１の周面と転写補助ロール５１ａ，５１ｂの各中心軸と
の距離は一定に維持される。また、転写補助ロール５１
ａ，５１ｂの各中心軸と転写電極支持部材５３との距離
は、転写補助ロール５１ａ，５１ｂの半径寸法により一
義的に決まる。したがって、現像剤担持体１の表面に対
する転写電極支持部材５３の位置が決まり、転写電極支
持部材５３に取り付けられている転写電極３の位置も決
まる。また、転写電極支持部材５３の、現像剤担持体１
の円周方向の位置も転写補助ロール５１ａ，５１ｂによ
り規制されるので、現像剤担持体１の両端における円周
方向の位置が一致する。これにより、現像剤担持体１と
転写電極３は平行に保たれ、かつねじれが生じない位置
関係が保たれる。

【００２８】図４，図５は、本発明の静電記録装置の第
２の実施例であり、前記第１の実施例に、記録媒体の厚
みに拘わらず現像剤担持体１と転写電極３との距離を一
定に維持するための機構を加えたものである。なお、図
２，図３に示す第１の実施例と対応する部材には同一符
号を付している。

【００２９】図４，図５（ａ），（ｂ）に示す第２の実
施例において、現像剤担持体１の軸方向両端部には環状
の転写スペーサ５４が嵌合されている。転写スペーサ５
４は、ポリアセタール等の絶縁性樹脂からなり、この転
写スペーサ５４と転写電極３の間に搬送されくる記録媒
体の厚さだけ転写電極３を押す働きをする。また、転写
補助ロール５１ａ，５１ｂの軸を支持する転写補助ロー
ル保持ブラケット５５が設けられており、この転写補助
ロール保持ブラケット５５には、転写補助ロール５１
ａ，５１ｂの軸５２ａ，５２ｂを現像剤担持体１の同心
円方向にのみ移動可能とする様に円弧状の転写補助ロー
ル軸受穴５５ａが開いている。

【００３０】図５（ｂ）に示すように、記録媒体６が現
像剤担持体１と転写電極３の間を通過するとき、記録媒
体６の側端部は、転写スペーサ５４と転写電極３との間
に挟持される。したがって、現像剤担持体１の表面と転
写電極３との間隔、すなわち、転写ギャップは、記録媒
体６の厚みに拘わらず転写スペーサ５４の厚みで決定さ
れる一定の間隔となる。

【００３１】また、転写電極３は、記録媒体６の厚みの
分だけ現像剤担持体１から離れる方向に押され、転写電
極３の転写電極支持部材５３も転写補助ロール５１ａ，
５１ｂを押し開きながら外側に移動する。転写電極支持
部材５３により押された転写補助ロール５１ａ，５１ｂ
は円弧状の転写補助ロール軸受穴５５ａに沿って互いに
離れる方向に移動する。従って、転写スペーサ５４と転
写電極３の間に搬送されくる任意の厚さをもった記録媒
体６が、転写電極３を移動させるのは現像剤担持体１の
法線方向のみとなり、現像剤担持体１と転写電極３は平
行に保たれ、かつ、転写補助ロール保持ブラケット５５
の取り付け等により決まる機械的位置精度によってねじ
れが生じない位置関係が保たれる。

【００３２】第２の実施例においては、第１の実施例が
有する機能に加えて、記録媒体の厚さに影響を受けるこ
となく転写ギャップを略一定に保持することができるの
で、記録媒体の厚さに拘わらず良好な転写画像が記録媒
体上に形成される。

【００３３】上記第２の実施例によれば、転写ギャップ
を常に一定に保つことができるが、転写ギャップを一定
にしただけでは、必ずしも最適な転写が行われるとは限
らない。すなわち、記録媒体は導電性ではないので、記
録媒体の表面電位は転写電極３の電位とは同一になら
ず、記録媒体の厚さに影響を受ける。すなわち、記録媒
体が厚いほど、記録媒体の両面間の電位差は大きくな
る。したがって、より良好に転写を行わせるためには、
記録媒体の厚さに応じて現像剤担持体１と転写電極３と
の間の印加電圧を調整し、これによって転写電界の強度
を略一定に保持することが望ましい。

【００３４】図６は、記録媒体の厚さに応じて転写電極
３への印加電圧を調整するようにした第３の実施例であ
る。なお、図４，図５に示す第２の実施例と対応する部
材には同一符号を付している。

【００３５】第３の実施例においては、一端の固定端子
５７ａに転写電圧源５６が接続され他端の固定端子５７
ｂが接地された可変抵抗素子５７が設けられており、こ
の可変抵抗素子５７の可動端子５７ｃと転写補助ロール
５１ａの軸５２ａとが機械的に連結されている。

【００３６】先に第２の実施例で説明したように、記録
媒体の厚みが厚い場合には、転写電極支持部材５３は大
きく押し下げされ、これに伴って転写補助ロール５１ａ
は左方向に移動する。転写補助ロール５１ａの軸５２ａ
と可動端子５７ｃとは連動しているので、可動端子５７
ｃは転写電圧源５６側へ移動し、現像剤担持体１へはよ
り高い転写電圧が印加される。したがって、記録媒体の
厚みに起因する転写ギャップにおける転写電界の低下が
補償され、現像剤担持体１と転写電極３との間に形成さ
れる転写電界の強度が略一定となり、記録媒体の厚さが
変化しても転写ギャップ及び転写電界は常に最良の値に
維持され常に良好な転写画像が得られる。なお、現像剤
担持体１に印加すべき転写電圧は、各部材の幾何学的な
関係から求めることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、転写補助ロールの作用により転写ギャップを現像剤
担持体長手方向に対し均一に形成することができ、現像
剤担持体長手方向に対し均一な転写画像を得ることがで
きる。

【００３８】また、現像剤担持体に転写スペーサを設け
ることにより、現像剤担持体と記録媒体との間に形成さ
れる転写ギャップが一定に保持されるので、記録媒体の
厚さに影響を受けることなく良好な転写画像を記録媒体
上に形成することができ、各種厚さの記録媒体を取り扱
うことが可能となる。

【００３９】更に、記録媒体の厚さに応じて転写電圧を
制御するようにしたので、記録媒体の厚さに拘わらず転
写電界の強度を一定に保持することができ、簡単な装置
構成で各種厚さの記録媒体に良好な転写画像を形成する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用された静電記録装置の構成例を
示す概略断面図である。

【図２】 静電記録装置において使用される転写補助ロ
ールの第１の実施例の要部を示す正面図である。

【図３】 静電記録装置において使用される転写補助ロ
ールの第１の実施例の要部を示す側面図である。

【図４】 静電記録装置において使用される転写補助ロ
ールの第２の実施例の要部を示す正面図である。

【図５】 静電記録装置において使用される転写補助ロ
ールの第２の実施例の要部を示す側面図である。

【図６】 静電記録装置において使用される転写補助ロ
ールの第３の実施例の要部を示す正面図である。

【図７】 静電記録装置の原理を説明するための模式図
である。

【符号の説明】

１ 現像剤担持体、２ イオン流制御記録ヘッド、３
転写電極、４ 現像剤、５ 転写電圧源、６ 記録媒
体、１０ 現像器、１１ ホッパ、１２ 層形成部材、
１３ 支持体、１４ シリコンゴム、１５ 搬送ロー
ル、１６ シール部材、２１ イオン供給源、２１ａ
導電性チャンバ、２１ｂ コロナ放電ワイヤ、２２ イ
オン流変調手段、２２ａ 制御電極、２２ｂ 絶縁基
板、２３ 制御電源、５１ａ，５１ｂ 転写補助ロー
ル、５３ 転写電極支持部材、５４ 転写スペーサ、５
５ 転写補助ロール保持ブラケット、５６ 転写電圧
源、５７ 可変抵抗素子、１０１ 現像剤担持体、１０
２ コンタクトブレード、１０３ 変調イオン供給手
段、１０４ 転写電極、１０５ 現像剤、１０６ 記録
媒体、１０７ 定着器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 諏訪部 恭史 神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロッ クス株式会社海老名事業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電された現像剤の薄層をその表面に担
   持する現像剤担持体と、この現像剤担持体上の現像剤薄
   層に向けて画像信号に応じて変調されたイオン流を供給
   するイオン流変調手段と、前記現像剤担持体上のイオン
   流が供給された現像剤を選択的に記録媒体に転写させる
   転写手段とを備えた静電記録装置において、前記現像剤
   担持体の表面と前記転写手段とに共通に当接する転写補
   助ロールを設けたことを特徴とする静電記録装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤担持体の端部には、前記現像
   剤担持体の表面と前記転写手段との間隔を一定に維持す
   るスペーサが形成され、前記転写補助ロールは、現像剤
   担持体の円周方向に移動可能に支持され前記転写手段を
   挟んで対向する一対のロールからなり、該一対のロール
   により前記転写手段の移動方向を前記現像剤担持体の法
   線方向のみに制限することを特徴とする請求項１記載の
   静電記録装置。
3. 【請求項３】 前記転写補助ロールの移動に連動して前
   記転写手段に印加する電圧を調整する機構を設けたこと
   を特徴とする請求項２記載の静電記録装置。