JPS6281659A - 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、画像形成手段として記録電極および中間媒体
を用いる記録装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、記録媒体の裏面に記録電極針を並べて記録すべき
画素点に対応する記録電極針に電圧を印加することによ
シ記録媒体を介して記録１甑と対向した位置に配置した
トナー支持体よりトナーを付着し、記録媒体上にトナー
像を形成する粉体コントグラフィと呼ばれる記録方式が
知られている。

しかし、この記録方式によると、記録媒体として普通紙
を使用した場合、普通紙の体積抵抗率が１０９〜１０１
２Ω−αであるだめに電荷の注入が起りに＜＜、また普
通紙は誘電体層を持たないため解像度が悪くしかも記録
濃度が上らない等の理由で普通紙への記録は実用上困難
であシ、記録媒体が限定されるという問題があった。

この問題を解決する方法として、中間記録媒体として誘
電体よシ成る画像形成フィルムを用いる方法が特開昭５
６−１６１１７５号に示されている。この技術を第５図
の側面図に従つそ以下に説明する。

図において、１は画像形成フィルムであシ、無端状に形
成された誘電体により形成されている。

２はローラであって、上記画像形成フィルム１の搬送駆
動源となって保持している。

３は記録電極であシ、上記画像形成フィルム１の内側面
に先端が接触するように配置されており、多数の電極針
３ａを１列に並べて樹脂で固定したマルチマタイラス電
極である。

４は現像ロールであり、上記記録電極３と画像形成フィ
ルム１を介して対向する位置に設置しである。

５は用紙、６は転写部を形成するコロトロン、７は残留
トナー粒子のクリーニングブレード、８は除電コロトロ
ンである。

以上の構成によると、記録する画素に対応する記録電極
３の電極針３ａに現像ロール４上のトナー粒子の電荷と
逆極性の電圧を印加することによシ、電極針３ａの電界
に応じて誘電体が一時的に分極して誘電体内部に電荷が
誘導され、現像ロール４上のトナー粒子を画像形成フィ
ルム１上に選択的に付着させる。

これによシ形成されたトナー像は画像形成フィルム１の
搬送過程で用紙５に接触してコロトロン６でトナー粒子
の電荷と逆極性の電圧を印加することにより用紙５に転
写される。

その後、画像形成フィルム１上に残留したトナー粒子は
クリーニングブレード７によって回収され、最後に除電
コロトロン８によって上記コロトロン６において画像形
成フィルム１に加わった電荷が中性化されて次工程に備
えることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記の記録装置によると、画像形成フィルムと
して誘電体フィルムを使用し、誘電体内部分極による誘
導電荷を利用しているために画像の解像度がｍ≠索誘電
体フィルム膜厚に依存することになり、そのために高解
像度を得るには５０μｍ以下、理想的には２０μｍ以下
と云う非常に薄い誘電体フィルムを使用する必要がある
。その結果強度が得られないという問題があった。

また、記録に必要な記録電極への印加電圧も非磁性トナ
ーを使用する場合で３００ｖ以上、磁性トナーを使用す
る場合には８００〜１０００　Ｖと高くする必要があり
、記録電極に電圧を印加する回路のドライバーに耐高電
圧の部品を用いなければならず、その結果高価な装置と
なる問題がある。

さらに、ベタ黒を印字する場合、ベタ黒のエツジ部以外
には画像形成フィルム表面に電気力線が発生しないため
に、いわゆるエツジ効果の高い画像になってしまい、ベ
タ黒の中央部が周辺部に比べて濃度が低下するという問
題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

画像形成手段として記録信号に対応する信号電圧を印加
される記録針を有する記録電極と、画像形成用中間媒体
と、該画像形成用中間媒体を介して上記記録電極と対向
する位置に配置したトナー粒子供給手段とを有し、上記
画像形成用中間媒体上にトナー像を形成後印字媒体にト
ナー像を転写。

定着させる記録装置において、 絶縁性・透電体フィルムの一方面から他方面に貫通する
ように微小径の導電性物質をほぼ均一に分散配置した画
像形成フィルムを用いることを特徴とする。

〔作用〕

以上の構成によると、画像信号に対応して記録電極の中
の電極針にトナー粒子と逆極性の電圧を印加することに
より、画像形成フィルム中の導電性物質が上記電極針と
ほぼ同電位となってトナー粒子を静電的に吸着して画像
形成フィルム上にトナー像を形成することができる。こ
のように形成されたトナー像を有する画像形成フィルム
の搬送過程で印字媒体にトナー像を接触させ、トナー粒
子の電荷と逆極性の電圧を印加することにより印字媒体
に転写するかまだはローラ等により圧接や熱を加えて転
写して印字が行なわれることになる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は第１実施例を示す要部側面間、第２図は要部拡
大側面図であシ、歯において、９は記録電極であシ、複
数の電極針９ａを１列または複数列に直線的に配列し、
絶縁材料９ｂによって一体に成形してあり、一般にマル
チスタイテス電極と云われている。

上記それぞれの電極針９ａには図示しない制御装置から
の画像信号に対応した信号電圧を信号発生装置１０よシ
供給印加される。

１１は画像形成フィルムでアシ、誘電体のフィルムによ
る絶縁性物質１２の一方面から他方面に貫通して微小径
の導電性物質１３がほぼ均一に分散配置して構成しであ
る。この導電性物質１３の分散配置状態は第３図（Ｉ）
　、　＠　、（ＩＩＤに平面図で示す如くであシ、第３
図（Ｉ）は縦横整列し、第３図（ＩＩ）は千鳥状に整列
しである。第３図（ＩＩＩ）は不整列に並べた例でアシ
、他にもほぼ均等に分散配列した構造であればどのよう
な配列でもよいが理想的には第３図（１）　、　（ＩＩ
）のような整列状態の方が望ましい。

さらに、導電性部材１３の配置について述べると、記録
電極９の解像度が３００ドツト／インチとすると、画像
を形成する最少単位（１ドツト）の画素の大きさは約８
５μｍとなる。このため第３図（Ｉ）の導電性物質１３
間の距離δａは８５μｍの半分の約４２μｍよシも狭い
間隔で配列されることが望ましい。しかし、隣接した導
電性物質δａの平均間隔が４０μｍ以下であれば第３図
（ＩＩＤのように不整列に配列されていても１画素当シ
少なくとも１本の導電性物質１３が対応することになり
画像形成上問題にならない。

本実施例では導電性物質１３に７〜１０μｍ径の炭素繊
維（ｆｉｆ、積抵抗１×１０　Ω−ｃＩＩＬ）、絶縁性
物質１２としてシリコンゴム（体積抵抗１０　Ω−ｆｉ
比誘電率約３）を用い、炭素繊維を８００〜１０００本
／−程度にほぼ均一に分布させた炭素繊維直立型シート
を用いた。炭素繊維数を９００本／本石−て、第３図（
Ｉ）の様に配列したとき、導電性物質（炭素繊維）間の
距離δａは約３３μｍとなシ、上述した４０μｍより小
さくなって十分に使用可能である。

また、第３図（ｎ）のように千鳥状に配列したときには
導電性物質１３間の距離δｂは約！３８μｍとなシ、こ
れも十分に使用可能である。さらに、第３図（ＴＩＩ）
のように不整列に配列したときでも１画素あたシ少なく
とも１本の導電性物質１３が対応するために画像形成に
問題は無く使用することが可能である。

導電性物質１３としてはカーボンファイバや金属繊維そ
の他導電性有機物質の使用が可能であり、絶縁性物質と
しては例えばシリコンゴム、ポリエチレン、ポリエステ
ル、ポリイミド、ポリアミド。

ポリカーボネートおよびテフロン等の物質が使用可能で
ある。

さらに図において１４は現像ロールであシ、例えばステ
ンレス鋼等の非磁性材料より成るスリーブ１５の中に通
常の磁気ブラシ現像に使用する永久磁石ロール１６が納
められている。

この現像ロール１４の表面には磁性キャリア１７と高抵
抗（体積抵抗か１０　Ω−儂以上）の非磁性のトナー粒
子１８が付着しておシ、その付着は磁性キャリア１７は
永久磁石ロール１６の磁気力により、トナー粒子１８は
磁性キャリア１Ｔとの摩擦帯電による静電気力によシ付
着しており、スリーブ１５または永久磁石ロール１６が
単独、もしくはスリーブ１５と永久磁石ロール１６の相
互回転により矢印Ａ方向にトナー粒子１８が搬送される
構造となっている。

この現像ロール１４は上記記録電極９に対して画像形成
フィルム１１を介して対向する位置に設置されておシ、
スリーブ１５は印字かぶシ防止のために接地されていた
り図示する如くバイアス電源１９によシ一定の電圧が印
加されている。

以下に上記構成の作用を説明する。

画像信号に対応して記録電極９中の電極針９ａにトナー
粒子１８と逆極性の電圧を信号電圧発生装置１０よシ印
加することによシ、画像形成フィルム１１にほぼ均一に
分散された導電性物質１３が電極針９ａとほぼ同電位と
なり、トナー粒子１８を静電気的に吸着してトナー像を
形成する。

このトナー像の形成原理を第２図によって以下に詳述す
る。

説明のためにトナー粒子１８は正に帯電しているものと
する。

導電性物質１３は電極針９ａと接触することによシ書込
みのための信号と同電位の負電位となる。

トナー粒子１８は磁性キャリア１７に静電的に吸着され
ていて画像形成フィルム１１に接触するように搬送され
ているために導電性物質１３にトナー粒子１８が接触し
、その静電気的な吸引力がトナー粒子１８と磁性キャリ
ア１７との静電気力よシも強い場合にはトナー粒子１８
は導電性物質１３に付着する。

このとき、絶縁性物質１２のうち電極針９ａに対応して
いる個所１２ｍは内部電荷が図示する如く電極針９ａに
対向しない側つまシトナー粒子１８側の表面に負の電荷
が表われ、これもトナー粒子１８を磁性キャリア１Ｔか
ら引離して画像形成フィルム１１上にトナー像を形成す
ることとなる。

また、導電性物質１３のトナー粒子１８側に露出してい
る表面の電位と絶縁性物質１２のトナー粒子１８側の表
面の電位は誘電体と良導体の差、誘電率の差によシ同一
とはならず微少な電気力線２０が発生する。この電気力
線２０は導電性物質１３のトナー側に露出している表面
の周囲に均一に発生するため、この電気力線２０の分布
は非常に細かくしかも均一（導電性物質は８００〜１０
００本／ｗ？の密度で分布している。）なものとなυ、
その結果従来の記録方式で問題となったエツジ効果の発
生がなくなり均一な面状のトナー像を得ることになる。

画像形成フィルム１１が移動してトナー粒子１８が電極
針９ａの位置から離れてもトナー粒子１８には絶縁性物
質１２とファンデルワールス力のような静電気力以外の
吸引力が働くために落下することは無い。

なお、以上述べた例ではトナー粒子は正に帯電している
として説明したが、逆の極性の場合でも電極針に印加す
る電圧の極性を逆にすることにょシ同様にトナー像を画
像形成フィルタ上に形成することができる。

以上の如くして画像形成フィルム上に形成されたトナー
像は、上記した従来技術と同様に記録媒体に接触して転
写帯電器（コロトロン）でトナー粒子の電荷と逆極性の
電圧を印加することによって記録媒体に転写することが
できる。

また、この静電気力による転写でなくて画像形成フィル
ムと記録媒体とを重ねてローラ等によシ圧接や熱を加え
ながら圧接することによ、Ｄ）ナー像を転写することも
できる。

本発明の第２実施例を第４図に従って説明する。

１１は画像形成フィルムであり、誘電体のフィルムによ
る絶縁性物質１２にその一方面から他方面に貫通し、し
かも表面より微小量Ｓだけ突出させて導電性物質１３を
ほぼ均一に分散配置した構造であ夛、その分散状態は上
記第１実施例と同様である。

この微小量Ｓは２〜２０μｍ程度であシ、これによシ導
電性物質１３と電極針９ａの接触が確実となシ、また絶
縁性物質１２と電極針９ａとの空間は気体放電（パッシ
ェン（Ｐａｓｃｈｅｎ）の法則）による充放電が行なわ
れるために第１実施例と同様に均一なトナー像を形成す
ることができる。

なお、以上の各実施例において説明したトナー粒子は磁
性キャリアとの２成分系トナーであるが、静電気的に画
像形成フィルムにトナー粒子が付着し、トナ〒像が形成
されるのであるから１成分系の磁気ブラシ現像方式を用
いても同様の記録を行なうことができる。

また、現像ロール上のトナー粒子が画像形成フィルムに
接触することによシトナー像を形成するようにして説明
したが、電極針に印加する電圧を上げることによりトナ
ー粒子と画像形成フィルムを非接触の状態に保ちながら
トナー粒子を飛ばすことによシトナー像を形成すること
も可能である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した本発明によると、誘電体のフィルム
による絶縁性物質の一方面から他方面に貫通させて微小
径の導電性物質をほぼ均一に分布配置して画像形成フィ
ルムとしたことにより、まず第１に分解能が非常に高く
なる利点がある。すなわち、導電性物質の密度（８００
〜１０００本／−）が非常に高いために画像形成フィル
ムの厚みを従来では困難であった０、１〜０．５器程度
まで厚くしても２０　ＤＯＴ／闘程度の分解能を得るこ
とができ、耐久性が向上することになる。

次に、導電性物質が絶縁性物質を貫通しているため、電
極針に印加した電圧が直接画像形成フィルムの表面に表
われるだめ２成分系トナーを使用した場合で条件によっ
ては１００Ｖ程度の電圧によって画像形成を行なうこと
ができる。

さらに、画像形成フィルムのトナー粒子面側に微少な電
気力線を均一に発生させるためにトナー粒子の付着がト
ナー像内で均一となり、エツジ効果による濃度むらを無
くすことができる。

また、導電性物質が画像形成フィルム表面に露出してい
るため現像電極に対してシャープな電界を発生させるこ
とが容易であシ、トナー粒子をジャンプさせて画像形成
することもできることになる。

以上のような種々の利点を有するために従来では得られ
なかった高印字品位を実現する記録装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す要部側面図、第２図
は要部拡大側面図、第３図は導電性物質の分布状態を示
す画像形成フィルムの部分拡大平面図、第４図は第２実
施例を示す要部拡大側面図ぐ・第５阻は従来例を示す側
面図である。 ９・・・記録電極　９ａ・・記録針　１１・・・画像形
成フィルム　１２・・・絶縁性物質　１３・・・導電性
物質１４・・・現像ロール　１８・・・トナ〒粒子特許
出願人　沖電気工業株式会社 代理人弁理士　金　　倉　　喬　　二 第２実施例の要部側面図 ＠　４　ｌ 従来例の側面図 輔　５［ｉｉｌ 手続補正書（自発） 昭和６１年１月１６６ ＝許庁長官　宇　賀　道　部　殿 事件の表示 昭和６０年特　許　願　第　２２１９３７　　号発明の
名称　記録装置 補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　　東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名　称
　　（０２９）沖電気工業株式会社代表者　　橋　本　
南　海　男 代　　理　　人 補正命令の日付　　輸発） ７、補正の内容 １．明細書第２頁第８行目の「ントグラＺイ・・・・」
ヲ「ントログラフイ・・・」と補正する。 ２　明細書第３頁第８行目の「マルチスタイラス」を「
マルチスタイラス」と補正する。 ３、明細書第５頁第１９行目の「透電体フィルム」を「
誘電体フィルム」と補正する。 ４、明細書第７頁第１行目の「マルチスタイラス」を「
セルチスタイラス」と補正する。 ５、図面第３図（■）、αＤを別紙の通９補正する。 （Ｉ） δｂ （ＩＩ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像形成手段として記録信号に対応する信号電圧を
   印加される記録針を有する記録電極と、画像形成用中間
   媒体と、 この画像形成用中間媒体を介して上記記録電極と対向す
   る位置に配置したトナー粒子供給手段とを有し、 上記画像形成用中間媒体上にトナー像を形成後印字媒体
   にトナー像を転写・定着させる記録装置において、画像
   形成用中間媒体として、絶縁性の誘電体フィルムにその
   一方面から他方面に貫通するように微小径の導電性物質
   をほぼ均一に分散配置して構成したことを特徴とする記
   録装置。