JPS6251468B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は静電記録装置に関し、特に、正と負
の電荷像に対して現像作用を有する磁性トナを使
用し、一方の電荷像に対してのみ有効に現像する
ように改良した静電記録装置に関する。

周知のように静電記録方式による静電記録装置
で静電記録するには現像剤が必要となる。従来、
現像剤には鉄粉とトナからなる二成分系現像剤と
トナ自体に磁性を付加した一成分系磁性トナ（い
わゆる磁性トナ）がある。一般に静電記録方式に
よる静電記録装置に使用される現像剤は主に前
者、二成分系現像剤が適用される。これは、磁性
トナが二成分系現像剤に比べ極めて優れた保守性
を有しているにも関わらず、正および負のいずれ
の電荷像に対して現像能力を有しているため静電
記録媒体をくり返し使用する場合に地カブリを生
じるという欠点を持つためである。これは、くり
返し使用時に静電記録媒体の残留電荷の消去が不
完全なため正あるいは負のいずれかに帯電してい
るために生じるものである。

なお、前述の保守性とはトナの記録濃度管理を
いう。すなわち、二成分系現像剤では現像する毎
にトナが消費され鉄粉のみが残留し、記録濃度の
管理が不便であるという欠点を有している。しか
し磁性トナでは二成分系現像剤のように鉄粉が含
まれておらず、記録濃度の管理が容易であるとい
う利点を有している。

一方、静電記録時に静電記録針に印加する記録
電圧は、隣接する静電記録針間の放電の形成を避
けるためにできるだけ低くする方がよい。このた
め、予め記録電圧の極性と逆極性に静電記録媒体
を帯電させておき、低い記録電圧で放電を誘起さ
せるようにすることは公知である。この場合、静
電記録媒体に記録される部分と記録されない部分
とが互に逆極性に帯電されており、磁性トナのよ
うに両方の電荷像に対しても現像能力を持つ現像
剤では記録される部分も記録されない部分も共に
現像される。このため、一方の電荷像のみを選択
的に現像する二成分現像剤が使用されてきたもの
である。

それゆえに、この発明の目的は、磁性トナが使
用でき地カブリが生じない静電記録装置を提供す
ることである。

この発明は、要約すれば、保守性が優れかつ両
方の電荷像に対して現像作用をする磁性トナを使
用し、片方の電荷を中和させ他方の電荷像に対し
てのみ有効に現像できるようにしたものである。

以下に、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。

第１図はこの発明の一実施例の静電記録装置を
図解的に示した図である。構成において、静電記
録媒体の一例の静電記録ドラム１は円筒に形成さ
れたアルミニウム等の金属ドラム２と金属ドラム
２の外周上に形成された誘電体層３とから成る。
金属ドラム２は接地される。第１の帯電手段の一
例の一次帯電器４は静電記録ドラム１を帯電させ
るため、静電記録ドラム１の外周面に対向するあ
る位置に配設される。静電記録ドラム１の配設位
置から静電記録ドラム１の回転方向にある距離だ
け離れた位置には静電記録ヘツド５が設けられ
る。静電記録ヘツド５は一次帯電器４によつて帯
電された静電記録ドラム１を静電記録する。この
静電記録ヘツド５は静電記録ドラム１の軸方向に
多数の静電記録針から構成される。

第２の帯電手段の一例の二次帯電器６は静電記
録ヘツド５によつて記録されなかつた静電記録ド
ラム１の帯電部を中和するため、静電記録ヘツド
５からある間隔をおいて静電記録ヘツド５と磁性
トナ現像機７との間に設けられる。二次帯電器４
は筐体１０と金属エツチングメツシユ電極１１お
よびコロナ線１２より構成される。金属エツチン
グメツシユ電極１１は筐体１０と一体的に網点状
で静電記録ドラム１の外周表面側に形成され、線
密度0.5〜10本／mmおよび光透過率30％以上を有
している。コロナ線１２は筐体１０の内側に構成
される。二次帯電器６に供給されるコロナ電源１
３の一方端はコロナ線１２に接続され、コロナ電
源１３の他方端は筐体１０と金属エツチングメツ
シユ１２に接続されて接地される。

磁性トナ現像手段の一例の磁性トナ現像機７は
二次帯電器４によつて中和されなかつた部分の静
電記録ドラム１を現像化するため、二次帯電器６
からある間隔をおいて二次帯電器６と転写帯電器
８との間に設けられる。磁性トナ現像機７は磁性
トナを収納する収納ケース７ａを含み、収納ケー
ス７ａ内に磁石ロール７ｂを回転自在に軸支して
構成される。この磁石ロール７ｂはその外周方向
に磁石が配列され円柱状に形成される。静電転写
手段の一例の転写帯電器８は磁性トナ現像機７に
よつて磁性トナ現像された静電記録ドラム１を被
転写媒体の一例の記録紙１４に転写するため、磁
性トナ現像機７からある間隔をおいて静電記録ヘ
ツド５と同様の条件で設けられる。転写帯電器８
は筐体８ａとコロナ線８ｂから構成される。転写
帯電器８に供給される電源（図示せず）の一方端
はコロナ線８ｂに接続され、電源の他方端は筐体
８ａに接続される。

記録紙１４は転写帯電器８と静電記録ドラム１
の外周上との間に設けられたすき間を通つて給送
される。

加熱あるいは圧力定着器１５は記録紙１４の移
送経路に対向して設けられる。

クリーナ９は転写帯電器８によつて転写処理さ
れた静電記録ドラム１の残留トナを除去するた
め、転写帯電器８と一次帯電器４との間に静電記
録ドラム１の外周表面上に設けられる。

次に、図面を参照してこの実施例の動作を説明
する。第２図は第１図の実施例の静電記録ドラム
１における表面電位の時間的変化を図示したもの
である。なおここでは、説明の便宜上静電記録ド
ラム１が一次帯電器４により正の電荷に帯電され
た場合について説明する。静電記録ドラム１は多
数の静電記録針の放電形成を避けるため、予め一
次帯電器４によつて静電記録ヘツド５の放電開始
電圧より低い電圧V₊（通常350V以下の電圧）が
印加される。このときの静電記録ドラム１の表面
電位が第２図イに対応する。すなわち、静電記録
ドラム１の表面電位は一次帯電器４により正の電
位V₊に帯電され、静電記録ドラム１が矢印方向
に静電記録ヘツド５の位置まで回転する間正の電
位V₊に保持される。静電記録ヘツド５は正の電
荷に帯電された静電記録ドラム１と逆極性の負の
記録電圧Ｖ_Rが被写体の印写部に対応して印加さ
れる。このときの静電記録ドラム１の表面電位が
第２図ロで示される。すなわち、第２図ロの点線
部は被写体の非印字部に相当する。このため、負
の記録電圧Ｖ_Rが静電記録ドラム１に印加されな
い。また、第２図ロの実線部は被写体の印字部に
相当する。このため、負の記録電圧Ｖ_Rが静電記
録ドラム１に印加される。それゆえ、静電記録ド
ラム１の表面電位は静電記録ドラム１に記録され
ない部分に応じて正の電位に、また静電記録ドラ
ム１に記録される部分に応じて負の電位に帯電さ
れ、静電記録ドラム１が矢印方向に二次帯電器６
の位置まで回転する間、それぞれの表面電位が保
持される。次に、二次帯電器６に形成されるコロ
ナ線１２はコロナ電源１３の一方端より負のコロ
ナ電圧Vdが印加され、筐体１０および金属エツ
チングメツシユ１１はコロナ電源１３の他方端と
接続し接地される。これに応じて二次帯電器６の
中はコロナ放電を誘起し負のコロナイオンを発生
させる。二次帯電器６の中で発生したコロナイオ
ンは金属エツチングメツシユ電極１１の網目を通
して外部に引き出すことが可能である。また、二
次帯電器６の中のコロナ電界は完全にシールドさ
れているため帯電能力を持たない。この状態にお
いて、負の電荷で記録された部分および正の電荷
で記録された部分および正の電荷で記録されなか
つた部分を含む静電記録ドラム１が金属エツチン
グメツシユ電極１１の下を通過すると、記録さら
なかつた部分の正の電位部のみが二次帯電器６に
より中和される。中和が完了すると同時に、二次
帯電器６の中に発生している負のコロナイオンを
引き出す電界が消失する。このため、中和が自動
的にに停止し、静電記録ドラムに記録されない部
分の表面電位はゼロ電位の状態となる。このとき
の静電記録ドラム１の表面電位の時間的変化が第
２図ハの点線部に相当する。一方、静電記録ドラ
ム１に記録された部分は負の電位であり、二次帯
電器６の中には負のコロナイオンしか発生してい
ないので静電記録ドラム１の表面電位は何ら変化
せず保持される。このときの静電磁気ドラム１の
表面電位が第２図ハの実線部に相当する。このよ
うに、二次帯電器６の下を通過した静電記録ドラ
ム１は記録された部分に負の電位、また記録され
なかつた部分はゼロ電位に保持される。その後、
静電記録ドラム１は磁性トナ現像機１１により負
の電荷像に記録さた部分のみを現像する。すなわ
ち、磁石ロール７ｂが回転することによつて収納
ケース７ａに収納されている磁性トナが静電記録
ドラム１の外周表面にもたらされる。そして、転
写帯電器８のコロナ線８ｂはコロナ電圧が印加さ
れ、転写帯電器８内にコロナ放電を誘起させる。
転写帯電器８の中に発生したコロナ放電は現像さ
れた静電記録ドラム１の磁性トナを記録紙１４の
誘引しトナ転写させる。トナ転写を終えた記録紙
１４は定着器１５にもたらされ複写が完了する。
一方、静電記録ドラム１はさらに回転し、クリー
ナ９で残留磁性トナが除去され、再び以上の記録
工程をくり返す。

なお、上述では一次帯電器４の極性を正として
説明したが、負の極性でもよくこの場合には他の
工程の印加電圧極性を各々前述の説明と逆の極性
に選択すればよい。

また、トナの被転写媒体として記録紙を用いる
場合について説明したが、例えばブラスチツク等
他の被転写媒体を用いる場合にも同様に適用可能
なものである。さらに、静電記録媒体として金属
ドラム外周上に誘電体層を設けた静電記録ドラム
を用いたが、静電記録媒体を特定の構造に限定す
るものでなく、例えばプラスチツクフイルム上に
形成された金属電極と誘電体層から成る静電記録
フイルムあるいは静電記録ベルトを用いてもよ
い。すなわち、この発明は印字のための電荷像形
成後、一方の極性の電荷像のみを選択的に消去で
きるシールド型の二次帯電器を新たに設けること
により磁性トナを使用することを可能にしたもの
であり、この条件を満たす限り特定の他の構成要
素により制限されるものではない。

以上のように、この発明によれば、一方の電荷
像のみを選択的に消去できるシールド型の二次帯
電器を設けることにより、現像剤として磁性トナ
を使用できかつ保守性の優れた磁性トナを用いて
静電記録媒体を繰り返し使用した際地カブリを防
止できるという特有の効果が得られる。

なお、この発明は静電記録装置に限らず、フア
クシミリおよびプリンタ等の記録手段に広く適用
できることを指摘しておく。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の静電記録装置の
図解図である。第２図は第１図の動作を説明する
ための静電記録媒体の表面電位と時間的変化を示
した図である。 図において、１は静電記録ドラム、２は金属ド
ラム、３は誘電体層、４は一次帯電器、５は静電
記録ヘツド、６は二次帯電器、７は磁性トナ現像
機、８は転写帯電器、９はクリーナ、１０は筐
体、１１は金属エツチングメツシユ電極、８ｂお
よび１２はコロナ線、１３はコロナ線、１４は記
録紙、１５は定着器を示する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ その表面が絶縁体層で形成されかつ回転自在
   に設けられる静電記録媒体、 第１の極性の電圧絶対値が所定の値より低い表
   面電位になるように、前記静電記録媒体を第１の
   極性に帯電させる帯電手段、 複数の針状電極を含み、前記帯電手段により帯
   電された前記静電記録媒体の帯電電位と逆極性の
   第２の極性に静電潜像を形成するための記録電圧
   を印加する静電記録ヘツド、 第２の極性に静電潜像が形成された前記静電記
   録媒体において第１の極性の電荷像のみを選択的
   に中和する中和手段、 前記中和手段によつて残存した、第２の極性に
   帯電した静電潜像を磁性トナで現像化するための
   磁性トナ現像手段、および 前記磁性トナ現像手段により現像された前記静
   電記録媒体を被転写媒体上に転写するための静電
   転写手段を備え、前記中和手段は前記静電記録ヘ
   ツドと前記磁性トナ現像手段との間に位置する、
   静電記録装置。 ２ 前記中和手段は、コロナ放電によつて前記第
   １の極性の電荷像を中和させる、特許請求の範囲
   第１項記載の静電記録装置。 ３ 前記中和手段は、 前記静電記録媒体に相対する網目状電極と、 電圧の印加に応じて前記網目状電極との間でコ
   ロナ放電をするコロナ線と、 前記網目状電極とコロナ線に電圧を供給する電
   源手段とを含む、特許請求の範囲第２項記載の静
   電記録装置。