JPH09277581A - 記録用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アパチャ電極１のベースフィルム２に絶縁コ
ート層３及び帯電防止コート層４を設けても、アパチャ
電極１が変形しないようにし、記録装置に搭載されたと
きに、記録むらなどの起こらないような良好な記録を達
成できるようにすること。 【解決手段】 アパチャ電極１の絶縁コート層３及び、
帯電防止コート層４のバインダーに使われた高分子樹脂
インクの弾性率は、４０ｋｇ／ｍｍ²であり、ベースフ
ィルム２の弾性率は、９００ｋｇ／ｍｍ²である。従っ
て、アパチャ電極１は、絶縁コート層３及び帯電防止コ
ート層４を設けることによって、反りや曲がりなどの歪
の発生する恐れはない。そしてこの結果、均一な接触圧
力がアパチャ電極１の全域に渡って、トナー層に与えら
れるために、むらの無い記録が得られる効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等に適用される記録装置に用いられる
記録用電極に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の記録用電極の１つとし
て、絶縁性の基板と、この絶縁性基板の表面に設けられ
る複数の制御電極と、この制御電極を覆うように前記絶
縁性基板の表面に設けられる絶縁コート層と、前記絶縁
性の基板の裏面に設けられる帯電防止コート層と、複数
の前記制御電極のそれぞれに設けられ、この絶縁性の基
板と前記絶縁コート層及びコート層とを貫いて設けられ
る開口部とから構成されるアパチャ電極が提案されてい
る。このアパチャ電極の前記帯電防止コート層は、ポリ
イミドなどの樹脂に導電性のカーボンを分散させたもの
である。

【０００３】このような記録用電極の１つであるアパチ
ャ電極の登載された記録装置の一つとして、このアパチ
ャ電極と、このアパチャ電極の前記制御電極に電圧を印
加することによって、前記開口部に電界を発生させる電
界発生手段と、このアパチャ電極の裏面の前記コート層
に、荷電体としてのトナーの層を介して接触配置され、
トナーを帯電させた後、この帯電したトナーを前記アパ
チャ電極の開口部に供給するトナー担持ローラと、この
トナー担持ローラに接触して、トナー担持ローラ上のト
ナー層を横方向に均一な層厚にするトナー層規制ブレー
ドと、そのトナー担持ローラにより供給され、前記アパ
チャ電極の開口部を通過したトナーを、前記アパチャ電
極の表面に所定の距離をおいて配置される支持体に導く
背面電極とを備える記録装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような記録用電極であるアパチャ電極に於て、絶縁コー
ト層あるいは、帯電防止コート層を設けることによっ
て、記録用電極が変形する問題がある。

【０００５】この記録用電極が変形すると、記録装置に
搭載したときに、記録むら等の記録不良が発生する。

【０００６】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、基板にコート層が設けられても
変形しないような記録用電極を提供することにあって、
記録装置に搭載されたときに、記録むらなどの起こらな
いような良好な記録を達成できるような記録用電極を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の記録用電極は、絶縁性の基
板と、この基板に設けられ荷電体が通過するための複数
の荷電体通過部と、この荷電体通過部に対応して設けら
れる制御電極と、基板をコートするように設けられたコ
ート層とを備えた記録用電極において、前記コート層の
弾性率を、前記絶縁性基板の弾性率よりも小さくする。

【０００８】また、請求項２に記載の記録用電極は、前
記コート層の主たるバインダー成分の弾性率を、前記絶
縁性基板の弾性率よりも小さくする。

【０００９】さらに、請求項３に記載の記録用電極は、
前記コート層あるいは、前記コート層の主たるバインダ
ー成分の弾性率を、５０ｋｇ／ｍｍ²以下とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一つの
実施の形態を図面を参照して説明する。

【００１１】図１は、本実施の形態である記録用電極と
してのアパチャ電極１の構成を具体化した斜視図であ
る。このアパチャ電極１は、絶縁材料からなる板状の基
板としてのベースフィルム２と、このベースフィルム２
の表面に設けられる多数の制御電極６と、この制御電極
６を覆うように、このベースフィルム２の表面に設けら
れる絶縁コート層３と、このベースフィルム２の裏面に
設けられる帯電防止コート層４と、前記各制御電極６に
対応して設けられ、更に前記ベースフィルム２と帯電防
止コート層４と絶縁コート層３とを貫くように設けられ
た多数の荷電体通過部としての開口部５とから構成され
ている。

【００１２】前記ベースフィルム２は、厚さ２５μｍの
高分子樹脂フィルム、望ましくはポリイミド、更に限定
すると宇部興産製のポリイミドフィルム、ユーピレック
スＳによって構成されている。前記絶縁コート層３は、
高分子樹脂インク、望ましくはポリイミドインク、更に
限定すると、宇部興産製の低温硬化型ポリイミドインク
であるユピコートを、スクリーン印刷法などによって塗
布した後、乾燥硬化させたものである。その厚みは、１
０μｍくらいが望ましい。前記帯電防止コート層４は、
高分子樹脂インク、望ましくはポリイミドインク、更に
限定すると、宇部興産製の低温硬化型ポリイミドインク
であるユピコートをバインダーとして、これに導電性粒
子としてのカーボン粒子を分散させたインクを、スクリ
ーン印刷法などによって塗布した後、乾燥硬化させたも
のである。その厚みは、５μｍくらいが望ましい。

【００１３】前記絶縁コート層３は、それぞれの制御電
極６を保護するために設けられたものである。

【００１４】絶縁コート層３及び、帯電防止コート層４
のバインダーに使われた高分子樹脂インクには、ベース
フィルム２に使われるユーピレックスＳに比べて、弾性
率がはるかに小さいユピコートが上述のように選ばれ
た。具体的に、ベースフィルム２に使われるユーピレッ
クスＳの弾性率は、９００ｋｇ／ｍｍ²であり、ユピコ
ートの弾性率は、５０ｋｇ／ｍｍ²以下が望ましく、本
実施の形態においては４０ｋｇ／ｍｍ²である。よっ
て、これら絶縁コート層３及び、帯電防止コート層４が
本発明のコート層を構成している。

【００１５】前記制御電極６は、厚さ８μｍの金属膜、
望ましくは銅によって構成されている。そして、各制御
電極６は制御電圧印加回路７にそれぞれ接続されてい
る。また、前記開口部５は、穴径約８０μｍの貫通穴で
ある。

【００１６】次に、本実施の形態のアパチャ電極１が登
載された記録装置について説明する。

【００１７】図２は、前記アパチャ電極１を登載した記
録装置の構成を具体化した概略図である。装置外装２６
の右側部には、画像を記録すべき支持体Ｐを挿入するた
めの挿入口２１が設けられており、左側部には画像が記
録された支持体Ｐが排出される取り出し口２２が設けら
れている。装置内部には、前記アパチャ電極１と、背面
電極８と、トナー帯電供給装置１０とが設けられてい
る。

【００１８】トナー帯電供給装置１０は、トナーケース
１５と、荷電体担持体としてのトナー担持ローラ１１
と、供給ローラ１２と、トナー層厚規制ブレード１３と
から構成されている。また、前記トナーケース１５の内
部には、荷電体としてのトナー１４が貯蔵されている。

【００１９】前記供給ローラ１２は、前記トナー担持ロ
ーラ１１表面にトナー１４を供給しつつ、このトナー１
４を摩擦して帯電させるように、図２の矢印方向に回転
するように構成されている。更には、前記トナー層厚規
制ブレード１３は、前記供給ローラ１２によってトナー
担持ローラ１１に担持されたトナー１４を掻き取って、
トナー１４の薄い層を形成するように、トナー担持ロー
ラ１１に押し当てられる。

【００２０】このトナー担持ローラ１１は、トナー１４
の薄い層を介して、前記アパチャ電極１の帯電防止コー
ト層４に接触するように配置される。

【００２１】前記アパチャ電極１の上方に、前記背面電
極８が配置されている。更に、この背面電極８とアパチ
ャ電極１との間には支持体Ｐが通過できるような、例え
ば１ミリのスペースが設けられている。そして、この背
面電極８には、電源９によって、プラス１キロボルトの
電圧が印加されるようになっている。

【００２２】支持体Ｐは一対のガイドローラ２３によっ
て、挿入口２１から背面電極８の下方へ向って搬送さ
れ、背面電極８を通過した後、内部に熱源を備えたヒー
トローラ２４とプレスローラ２５との間に搬送されて、
支持体上のトナー１４が熱定着されるように構成されて
いる。

【００２３】次に、上記のように構成された記録装置の
動作を説明する。

【００２４】トナー帯電供給装置１０に於て、トナーケ
ース１５に貯蔵されたトナー１４は、供給ローラ１２が
回転することによって、トナー担持ローラ１１に供給さ
れる。この時、トナー１４は、トナー担持ローラ１１及
び供給ローラ１２と接触しつつ摩擦してマイナスに帯電
する。そして、トナー担持ローラ１１が矢印方向に回転
することにより、マイナス帯電したトナー１４は、トナ
ー層厚規制ブレード１３を通過して、アパチャ電極１の
開口部５に接触しつつ搬送される。

【００２５】このアパチャ電極１とトナー担持ローラ１
１との接触部分において、図３に示されるように、トナ
ー担持ローラ１１上に担持されたトナー１４の上層部の
トナー１４は、アパチャ電極１の帯電防止コート層４と
接触する部分の摩擦力によって、トナー搬送方向と逆方
向の力を受ける。一方、トナー担持ローラ１１上に担持
されたトナー１４の下層部のトナー１４は、鏡像力やフ
ァンデルワールス力によってトナー担持ローラ１１に付
着していることによってトナー搬送方向と同方向に受け
る。つまり、トナー担持ローラ１１上に担持されたトナ
ー１４の層は、上層部と下層部とで相反する力すなわち
せん断力を受ける。従って、トナー担持ローラ１１上の
トナー１４は、がさがさと動きながらアパチャ電極との
接触部分を移動する。

【００２６】トナー担持ローラ１１上のトナー１４は、
鏡像力及びファンデルワールス力によってトナー担持ロ
ーラ１１表面に付着しながら搬送される。そして、前述
したように、トナー担持ローラ１１上のトナー１４は、
がさがさと動くことによって、トナー担持ローラ１１と
の付着力から解放される。トナー担持ローラ１１との付
着力から解放されたトナー１４は、アパチャ電極１の開
口部５にまで搬送されて、前記制御電圧印加回路７から
制御電極６に印加される電圧によって、この制御電極６
に対応して設けられた開口部５の通過が制御される。こ
の際、開口部５に搬送されたトナー１４は、トナー担持
ローラ１１との付着力から解放されているので、アパチ
ャ電極１の制御電極６によって形成される制御電界によ
って受けるクーロン力が支配的になる。従って、小さな
制御電界で、大量のトナー１４が開口部５を通過でき
る。この結果、記録濃度が上がると共に、制御電圧印加
時間を短くできるので、記録スピードも向上させること
ができる。

【００２７】具体的に述べると、画像データに基づいて
制御電圧印加回路７からトナー通過電圧として、プラス
３０ボルトの電圧が制御電極６に印加されるとき、接地
されたトナー担持ローラ１１と制御電極６との間に、す
なわち制御電極に対応する開口部５の内部において、マ
イナス帯電したトナー１４が開口部５を通過できるよう
な電界が発生し、トナー１４は開口部５を通過する。

【００２８】また制御電圧印加回路７からトナー遮蔽電
圧として、マイナス１０ボルトの電圧が制御電極６に印
加されると、接地されたトナー担持ローラ１１と制御電
極６との間に、すなわちその開口部５内部において、マ
イナス帯電したトナー１４が、開口部５の通過を阻止さ
れる電界が発生し、トナー１４は開口部５を通過しな
い。

【００２９】一般に、摩擦力は、垂直方向の接触圧力に
比例するので、上述したアパチャ電極１とトナーとの摩
擦力は、アパチャ電極１とトナーとの垂直方向の接触圧
力に比例する。アパチャ電極１に反りや曲がりなどの歪
が存在すると、前記接触圧力も反りや曲がりに応じて変
動する。

【００３０】例えば、アパチャ電極１の反りや曲がりな
どの歪によって、接触圧力が理想値よりも小さくなった
ときは、その分トナー層に与えられるせん断力が小さく
なる。従って、トナー層には、トナー担持ローラ１１と
の付着力から開放されるに十分なせん断力が与えられな
いために、帯電したトナーは、アパチャ電極１の制御電
極６によって形成される制御電界によるクーロン力だけ
では、開口部６を通過できなくなる。逆に、アパチャ電
極１の反りや曲がりなどの歪によって、接触圧力が理想
値よりも大きくなったときは、その分トナー層に与えら
れるせん断力が大きくなる。従って、トナー層には、ト
ナー担持ローラ１１との付着力から開放されるに以上の
過剰なせん断力が与えられるために、帯電したトナー
は、アパチャ電極１の制御電極６によって形成される制
御電界によるクーロン力だけでは、開口部６の通過を阻
止できなくなる。以上述べたような現象が、１つのアパ
チャ電極で発生すると、記録むらのある見苦しい記録結
果が得られることとなる。

【００３１】本発明の記録電極の１つの実施の形態であ
るアパチャ電極１においては、そのベースフィルム２と
して使われるユーピレックスＳの弾性率は、９００ｋｇ
／ｍｍ²で、絶縁コート層３及び、帯電防止コート層４
のバインダーに使われるユピコートの乾燥硬化後の弾性
率は、４０ｋｇ／ｍｍ²である。すなわち、絶縁コート
層３及び帯電防止コート層４は、ベースフィルム２に比
べて、はるかに弾性率が小さい。更に、厚みに関して
も、ベースフィルム２の２５μｍに対して、絶縁コート
層３及び帯電防止コート層は、それぞれ１０μｍ及び５
μｍと、小さい。従って、アパチャ電極１は、絶縁コー
ト層３及び帯電防止コート層４を設けることによって、
反りや曲がりなどの歪の発生する恐れはない。そしてこ
の結果、均一な接触圧力がアパチャ電極１の全域に渡っ
て、トナー層に与えられるために、むらの無い記録が得
られる効果がある。

【００３２】次に、アパチャ電極１の開口部５を通過し
たトナー１４について説明する。

【００３３】背面電極８には電源９によってプラス１キ
ロボルトの電圧が印加されている。この電圧印加によっ
て背面電極８とアパチャ電極１との間に電界が形成さ
れ、この電界に沿ってアパチャ電極１の開口部５を通過
してきたトナー１４が背面電極８へ吸引される。そし
て、搬送されてきた支持体Ｐにトナー１４が塗布され
る。そして、順次支持体が搬送されることによって、ト
ナー画像が支持体Ｐ上に形成される。

【００３４】その後、支持体Ｐは取り出し口２２の方向
に搬送され、ヒートローラ２４とプレスローラ２５とに
よって挟み込まれ、支持体Ｐ上のトナー画像は熱定着さ
れる。

【００３５】以上説明したように本発明の実施の形態に
よれば、アパチャ電極にコート層が設けられても変形し
ないようなアパチャ電極が供給されることが可能とな
る。従って、このアパチャ電極が記録装置に搭載された
ときに、記録むらなどの起こらないような良好な記録を
達成できる。

【００３６】本発明は、以上詳述した実施の形態に限定
されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲におい
て種々の変更を加えることができる。

【００３７】例えば、本発明の１つに実施の形態におい
ては、上述したようなアパチャ電極を用いたが、特表平
１−５０３２２１号公報に記載されたメッシュ状の記録
用電極を用いることや、特開平６−２５５１６３公報に
記載された記録エッジ部を有するエッジ電極体について
も適用可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の請求項１記載の記録用電極においては、コート層
が設けられていても、このコート層の弾性率が基板の弾
性率よりも小さいため、記録用電極の歪が抑えられて、
記録装置に搭載したときにむらの無い記録の達成できる
という効果がある。

【００３９】また、請求項２記載の記録用電極において
は、帯電防止コート層等が設けられていても、そのコー
ト層の主たるバインダー成分の弾性率が基板の弾性率よ
りも小さいため、記録用電極の歪が抑えられて、記録装
置に搭載したときにむらの無い記録の達成できるという
効果がある。

【００４０】そして、請求項３記載の記録装置において
は、より歪の少ない記録用電極が提供されて、記録装置
に搭載したときに記録むらの無い高精細の記録が達成さ
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録用電極の１つの実施の形態である
アパチャ電極の構成を示す斜視図である。

【図２】上記アパチャ電極を登載した記録装置の構成を
示す概略構成図である。

【図３】上記アパチャ電極の作用を説明する作用説明図
である。

【符号の説明】

１ アパチャ電極 ２ ベースフィルム ３ 絶縁コート層 ４ 帯電防止コート層 ５ 開口部 ６ 制御電極 １４ トナー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性の基板と、この基板に設けられ荷
   電体が通過するための複数の荷電体通過部と、この荷電
   体通過部に対応して設けられる制御電極と、基板をコー
   トするように設けられたコート層とを備えた記録用電極
   において、 前記コート層の弾性率が、前記絶縁性基板の弾性率より
   も小さいことを特徴とする記録用電極。
2. 【請求項２】 前記コート層の主たるバインダー成分の
   弾性率が、前記絶縁性基板の弾性率よりも小さいことを
   特徴とする請求項１に記載の記録用電極。
3. 【請求項３】 前記コート層あるいは、そのコート層の
   主たるバインダー成分の弾性率が、５０ｋｇ／ｍｍ²以
   下であることを特徴とする請求項１または２記録用電
   極。