JPS6165272A - 多色記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気入力信号に応じた画１象を記録紙上に（
辱る多色記録装置に関し、更に詳しくは、色情報を含む
電気入力信号に応じた多色画像を形成する多色記１ｋｋ
置に関する。

〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕電気入
力信号に応じて粉体画像を形成する装置としては、電気
信号−光像変換し、通常の電子写真プロセスで可視像を
ｉ′−トる装置や、誘電体上に電気信号に応じた帯電パ
ターンを形成し、これを現像−転写一定着して画像形成
する静電記録装置、及び現像剤担体に近接して記録紙を
挟んで、スタイテス電極等の電界印加手段を設け、１咳
電界印加°手段の形成する電界によって、記録紙上に粉
体を付６せしめて可視像を篩るいわゆるコントログラフ
イーが知られている。

電子写真を用いた装置、及び、静電記録装置は、高密度
、高精細な画像を得られる記録装置であるが、潜像を担
持するドラム、又はベルトを要し、月、つ潜像形成−現
像一転写−クリーニング一定着等の多くのサブシステム
を有する為に、装置の大型化、高価格化を生じると共に
、各サブシステムの高い信頼性を必要とするという問題
があった。

特に、多色記録においては、複数個の潜像担体、潜像形
成＋、段、及び、現像器を有する方式では、装置の大型
化が著しく、又、１つの潜像担体で各色で、複数回潜像
形成、現像、転写を行う方式では、画像記録に要する時
間が、単色の場合に比べて色数分余分に必要であり、記
録速度の遅いものになるという問題があった。

一方、コントログラフイーにおいては、潜像を必要とせ
ず、現像剤担体上のトナーを直接記録紙へ転移せしめて
画像を形成する為、クリーニングも不要である等、静電
記録の欠点であったところの装置の大きさ、価格、信頼
性を改善する事が出来、複数個の現像剤担体を用いる方
式によって簡易に小型の装置で多色記録を行い得る。

しかしながら、記録紙を介して電界印加手段と現像剤担
体間に電界を印加する構成であるため、トナーの担体か
ら記録紙への転移に要する電界を得る為には、高電圧を
必要とし、電気的駆動が難しく、結局高価格化してしま
うという問題があった。

又、電界の広がりによって、解像力の限界が悪いという
欠点を有している。

トナーを担体上に保持し、該トナーに画像状に選択的に
電荷を付与し、この電荷を付与したトナーのみを記録紙
へ静電的に転移せしめて画像を形成する方法も提案され
ている。

これは、担体上にトナー薄層を形成し、該トナー？：、
：ｒ層に近接して設けられた多針電極に信号を印加し、
トナーに選択的に電荷を与え、この電荷の付与されたト
ナーのみを一様な電界で記録紙へ転写するものであり、
前述のコントログラフイーに比べ、印加する電流信号が
低電圧で済み、且つ、信号印加部に紙が介在しない為に
電界の広がりが少なく、解像力も侵れている。

しかしながら、かかる構成においては、多針電極が、ト
ナーに接触、あるいは、近接して存在する必要が有り、
このため、電極の汚れを避ける事が出来ず、信頼性の低
いものであった。又信号電圧もコントログラフイーに比
べ低いとはいえ、百〜数百ボルトを要し、駆動素子の集
積化は困難であるという問題があった。

本発明は、かかる問題点にかんがみなされたものであっ
て、その目的は、簡易な構成で電気信号に応じた多色画
像を記録する装置を提供するものである。

又、本発明は、低い信号電圧で駆動でき、信頼性の高い
多色画像記録装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段、作用〕本発明は、現像
剤担体上に保持され単一極性に帯電した所定の色の現像
剤薄層に、イオン流変調手段によって、該現像剤と逆極
性の電荷を、電気入力信号に応じて画像状に与え、該電
気人力１言号に従う現像剤の帯電分布を現像剤担体上に
形成する画像記録装置を異なる色の現像剤毎に複数個配
すると共に、該現像剤を、現像剤担体に近接して配置さ
れ帯電分布に従い選択的に転移′せしめる中間転写体と
、この中間転写体上の現像剤を記録紙に転写させる手段
とを具備することを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明を実施例により詳細に説明
する。

まず、第３Ｍは、本発明による多色記録に用いる各色の
、記録装置のユニットの構成を示す図である。

符号１は、導電性剛体から成る芯体に、弾性体層及び表
面層を積層して成るドナーロール（現像剤担体）である
。

符号２は、弾性を有するブレードであって、ドナーロー
ルｌに圧接するように設けられており、ドナーロール１
の矢印へ方向の回転に伴い、該ブレード２の部分に（至
）送された現像剤としてのトナー３は、ブレード２の当
接部で、薄層にならされ、略一層の均一な薄層を形成す
る。

ドナーロールｌとブレード２とは、この均一なトナ一層
を形成する為に、当接部の全面にわたり均一な圧力で圧
接している必要があり、ドナーロール１とブレード２の
うち少なくとも一方は、適度な弾性を有していることが
望ましい。

更に、ドナーロールｌ上のトナー３の保持力を強め、搬
送性を向上する為に、トナー３は、十分な電荷を有する
事が望ましく、ドナーロール１１ブレード２、共にトナ
ー３を所望する極性に１ヤ擦帯電する帯電能の高い材質
で表面が形成されていることが望ましい。

具体的には、ニッケル、リン錆銅、アルミニウム、等の
金属、ポリカーボナイト、フッ素樹脂、テフロン樹脂、
シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタンゴム、クロ
ロプレンゴム、カーボン分散樹脂、金属酸化物を分散し
た樹脂、等が適している。

トナー３は、樹脂、ワックス、中に、着色顔料を分散し
てなる体積抵抗率１０′３ΩＣｍ以上の絶縁性−成分非
磁性トナーを用いている。

該トナー３は、ブレード２部において、攪拌、摺擦され
、十分に帯電されて、ドナーロール１に静電的に強く付
着して、薄層を形成しており、このときのトナーの帯電
電荷量は、１０μｃ／ｇないし３０μｃ／ｇ程である。

このトナ一層は、電荷付与手段４へ搬送され、画像状に
トナー３に電荷が付与される。

トナー３に付与する電荷は、摩擦帯電によってトナー３
があらかじめ保持していた電荷と逆の極性であって、ド
ナーロール１上のトナー３は、画像部と背景部で異なる
極性の電荷を有する様に帯電される。

本発明の実施例に用いる電荷付与手段は、イオン流変調
による帯電手段４であって、その特徴とする所は、第４
図に示す如く、イオン発生手段たるコロナ放電器（コロ
ナワイヤ）６と、１；亥コロナ放電器６で発生したイオ
ンを強制的に輸送する空気流Ｂとを有し、空気流の出口
近傍に設けられた制御電極７ａに電気信号を印加するこ
とによって、イオンの通過量を制御する事ができる。な
お、Ｈ１■、は、印加される高電圧を示す。

かかる方式においては、制御電極７ａで必要とする印加
電圧が、数〜数十ボルトと十分に低い為に、電荷付与手
段４自体に薄膜駆動素子を組み込み、咳手役、及び、装
置全体の小型化を達成する事が可能である。又、イオン
の搬送に空気流を補助として用いる為に、該空気流を有
さないイオン流変調手段に比べ、電荷の利用効率が、格
段に没れており、同一の電荷量を付与するのに要する時
間が短く、高速化を達成するものである。

かかる電荷付与手段４によって、トナ一層に画像状に電
荷を付与する事により、多針電極による接触帯電、及び
空気流を有さないイオン流変調による帯電の問題点であ
った電極の汚れを完全に回避する事が出来る。電極とト
ナ一層の接触がないのはもちろんの事、たとえ、イオン
流によってドナーロールｌ上のトナー３、及び異物の飛
び敗りが生じた場合であっても、電荷付与手段の制御電
極７ａ部から、常に空気流が流出している為に、これら
の飛散したトナーや異物が電極部及びイオン流の出口部
に付着する事はなく、イオン流の変調及びトナー３への
電荷付与は極めて安定に行われる。

電荷付与手段によって画像状に電荷を付与されたトナ一
層は、次に、ドラム状の中間転写体５とドナーロール１
とが形成するニップ邪へ搬送される。

ドナーロール１と中間転写体５とは、微小な間隔を保ち
、又は、圧接して、同一方向へ同一速度で移動している
。なお、矢印Ｃは、中間転写体５の移動方向を示す。ま
た、■は、印加される電圧を示す。

中間転写体５は、本実施例では、金属芯体上に、高抵抗
層を有したドラム形状をしており、トナー３が摩擦帯電
によって有する電荷と同一極性の電圧が印加されている
。高抵抗層は、ドナーロール１との中間転写体５とが接
触した際に１カ所に多大な電荷が流れる事によってドナ
ーロールｌと中間転写体５間の電界が低下するのを防止
しており、金属酸化層や導電性粒子を分散した樹脂層が
好適である。

トナーロール１と中間転写体５との間に印加された電界
によって、ドナーロール１上の電荷を付すされたトナー
３は選択的に中間転写体５へ転移し、可視像を形成する
。

第１図は、以上説明して来た画像記録装置を複数個配置
した多色画像記録装置の実施例の構成を示す図である。

中間転写体５の送り方向Ｃに沿って複数個の記ｉｉ　装
置ユニッ）９ａ、９ｂ、９Ｃが設けられており、各々異
なる色のトナー３を用いている。各ユニット９ａ、９ｂ
、９Ｃには、各々の色に応じた画像信号が、中間転写体
５の移動の遅れ分だけ、時間差を与えて印加されており
、中間転写体５上には、各色の画像信号に応じたトナー
像が積層して形Ｊ戊される。

この様にして中間転写体５上に形成された多色画像は、
転写手段８によって、記録紙ｌＯへ転写される。

実施例中では、転写手段８としてコロナ放電器を用いた
場合を示しているが、これに限定されるものではなく、
バイアス電圧を印加した転写ロールや転写ブラシであっ
ても良く、又、加熱ロールによって転写と定着を同時に
行う方式であっても、良い。

かかる中間転写体５を用い、一度中間転写体５上に多色
画像を形成し、次に記録紙１０へ該多色画像を転移せし
める事によって、記録紙１０上へ直接トナー３を積、リ
シて行く方式と比較して、記録紙１０の搬送のむらによ
って生じ易い各色の位置のずれ、いわゆる色ずれを生じ
る事がなく、鮮明かつ良好な多色画像を得る事が出来る
。

又、かかる構成においては、電荷付与手段４ａ。

４ｂ、４Ｃのための空気流発生源（図示せず）は、各ユ
ニットに対し共通で良く、単色に比べて増加した色の数
だけ、記録装置ユニットを付加すれば良く、装置全体を
小型に形成する事が出来る。

なお、符号ｌａ、ｌｂ、ｌｃはドナーロール、４ａ、４
ｂ、４Ｃは電荷付与手段、１１はクリーニング手段であ
り、矢印ＡａＳＡｂＳＡｃは、それぞれドナーロールｌ
ａ、１ｂ、ＩＣの回転方向を示し、矢印りは記録紙１０
の送給方向を示す。

第２図は、中間転写体５として無端ベルト状のものを用
いた他の実施例であって、装置の基本的構成は上記第３
図に示すものと同様である。中間転写体５は、駆動ロー
ル１２及びロール１３に取り付けられており、駆動ロー
ル１２の矢印Ｅ方向の回転により、中間転写体５は、矢
印Ｆ方向に移動し、ベルト状の中間転写体５により、上
記実施例と同様の作用をする。

なあ、上記２つの実施例では、３つの記録装置ユニット
を有する場合を図示して説明して来たが、ユニット数は
３つに限定されるものではなく、２つ以上であればいく
つでも良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で電
気信号に応じた画像を記録でき、更に、低い信号電圧で
駆動でき、信頼性の高い多色記録装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多色記録装置の実施例の構成を示
す図、 第２図は本発明による多色記録装置の池の実施例の構成
を示す図、 第３図は本発明に用いる各色の画像記録装置の構成を示
す図、 第４図は本発明に用いる電荷付与手段の構成を示す図で
ある。 １．１ａ１１ｂＳ　ＩＣ・・・・−・・ドナーロール２
・・・・・ブレード ３・・・・・・トナー ４．４ａ、４ｂ、４Ｃ・・・・・・電荷付与手段５・・
・・・・中間転写体 ６・・・・・・コロナワイヤ ７ａ・・・・・・制御電極 ７ｂ・・・・・・対向電極 ８・・・・・・転写手段 ９ａ、９ｂ、９ｃ・・・・・・記録装置ユニットｌＯ・
・・・・・記録紙 １１・・・・・・クリーニング手段 １２・・・・・・駆動ロール １３・・・・・・ロール 第１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤担体上に保持され単一極性に帯電した所定
   の色の現像剤薄層に、イオン流変調手段によって、該現
   像剤と逆極性の電荷を、電気入力信号に応じて画像状に
   与え、該電気入力信号に従う現像剤の帯電分布を現像剤
   担体上に形成する画像記録装置を異なる色の現像剤毎に
   複数個配すると共に、 該現像剤を、現像剤担体に近接して配置され帯電分布に
   従い選択的に転移せしめる中間転写体と、この中間転写
   体上の現像剤を記録紙に転写させる手段とを具備するこ
   とを特徴とする多色記録装置。
2. （２）前記中間転写体はドラム状から成る特許請求の範
   囲第（１）項記載の装置。
3. （３）前記中間転写体はベルト状から成る特許請求の範
   囲第（１）項記載の装置。
4. （４）前記イオン流変調手段は、イオン発生手段と、イ
   オンを強制的に搬送する空気流と、各画素に対応した制
   御電極と、を有し、該制御電極に電気信号を印加し、イ
   オン流を変調する特許請求の範囲第（１）又は（２）又
   は（３）項記載の装置。