JP3395508B2 - 静電記録装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体上に静電
潜像を形成し、この静電潜像を現像して画像を形成する
静電記録装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】記録媒体上にイオンを照射して静電潜像
を形成する技術としては、特開昭６３ー１４７６６０号
公報に記載されたものが知られている。この技術では、
コロトロンシールドケースとコロナワイヤとを有するイ
オン流発生源でイオンを発生する。このイオンはコロナ
ワイヤ、イオン流制御板（制御用電極）及び記録媒体裏
面の導電層の間の電位差を適当な関係にすることによ
り、イオン流を記録媒体上に導く。このとき、イオン流
制御板（制御用電極）の開口部を通過するイオンの量を
変化させて、任意の静電潜像を形成する。そして、この
静電潜像をトナー現像して所望の画像を得る。以上のよ
うに、この技術においては、誘電体層と導電層との積層
構造を有する特殊な記録媒体（静電記録紙）を用いてい
る。 【０００３】また、清水、「イオンフロープリンタ」
（1993年度印刷情報記録研究会講座講演要旨集p7-12）
には、前述のような積層構造を有しない一般の記録紙
（普通紙）を用いて記録を行う技術が記載されている。
この技術では、誘電体の記録保持体を有する誘電体ドラ
ムを第１の記録媒体として備える。そして、この記録保
持体に静電潜像を形成した後に、これを現像してトナー
像を形成する。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、イ
オンを照射して静電潜像を形成する記録媒体として、特
殊な静電記録紙または誘電体ドラムを用いている。イオ
ンを照射されて静電潜像を形成する記録媒体は、イオン
（電荷）を所望の位置に保持する必要がある。前述の静
電記録紙はイオン（電荷）を所望の位置に保持できるよ
うな特性を有する。この特性を説明するために、図１３
に、静電記録紙及び普通紙の周囲の湿度変化に対する表
面抵抗の変化を示す。静電記録紙の場合は湿度が２０％
から８０％まで変化しても、電気的な表面抵抗値は約
（１０の７乗）オームの抵抗を維持して１０倍も変化す
るようなことはない。これに対して普通紙では、約（１
０の８乗）から（１０の６乗）まで変化している。静電
記録紙及び普通紙とも全てがこのような表面抵抗値をも
って変化するとは限らないが、この変化の傾向は静電記
録紙と普通紙とを区別する目安にはなる。 【０００５】記録媒体が静電潜像を形成する面にイオン
（電荷）を保持できるためには、その記録面に、ある程
度の表面抵抗値を有することが必要である。また、常に
一定の画像品質を得るためには、周囲の湿度が変わって
も、つまり記録媒体の湿り具合が変わっても、表面抵抗
値があまり変化しないことが必要である。静電記録紙
は、このような条件を満たすように、使用される誘電体
材料が選択されている。誘電体ローラの記録保持体も同
様である。これに対して普通紙は、前述したように通常
の使用環境内（周囲の湿度：２０％〜９０％）において
表面抵抗値が大きく変化するため、記録媒体として使用
に耐え得るものではなかった。 【０００６】以上のような理由からイオンフロー記録方
式の静電記録装置においては、専用の静電記録紙を使用
する必要があった。あるいはユーザが使用する記録紙を
自由に選択するために、誘電体ローラ等の専用の記録保
持体に静電潜像を形成し、これをトナー現像した画像を
普通紙に転写する記録方法が採る必要があった。しか
し、誘電体ローラ等の専用の記録保持体から普通紙に転
写する場合は、誘電体ローラや、記録保持体と記録媒体
である普通紙との位置合わせのための仕掛が必要にな
り、装置が複雑化あるいは大型化し好ましくない。ま
た、専用の記録保持体からの転写という記録工程が介在
するため高速記録には不向きであった。 【０００７】そこで本発明の第１の目的は、構成が簡便
で、普通紙に直接静電潜像を記録できる静電記録装置を
提供する事にある。 【０００８】さらに本発明の第２の目的は、第１の目的
に加えて、安定した静電潜像を形成することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、記録媒体を供給する供給部と、イオン発
生源及びイオンの流れを制御する制御電極を有して前記
供給部から供給された記録媒体にイオンを照射して静電
潜像を形成する静電潜像形成手段と、静電潜像を現像す
る現像手段と、現像された記録媒体を排出する排出部と
を備える静電記録装置であって、前記静電潜像形成手段
よりも記録媒体の搬送方向上流側に、ヒータによって加
熱される加熱ローラを備え、搬送されてくる記録媒体を
介して前記静電潜像形成手段に設けた開口電極と対向す
る背面電極を備え、前記背面電極を前記開口電極側に凸
形状をなすように、かつ前記加熱ローラが圧接されるよ
うに前記開口電極から前記加熱ローラまで延設して設
け、前記加熱ローラで前記背面電極を加熱することによ
り、前記加熱ローラから前記静電潜像形成手段までの間
の搬送路に記録媒体の加熱手段を配置した。加熱ローラ
によって加熱された背面電極は、その凸面に記録媒体が
密着することにより、加熱ローラから静電潜像形成手段
までの間の搬送路で記録媒体を加熱することができ、記
録媒体の単位体積当たりの水分含有量を低減させ、記録
媒体の表面抵抗値を高める。記録媒体の表面抵抗値を高
めることにより、イオンを記録媒体上の所望の位置に保
持することができるので、にじみを低減して常に一定品
質以上の画質で記録することができる。 【００１０】背面電極を加熱することにより、静電潜像
形成部近傍で効率的に記録媒体を加熱して記録媒体表面
の抵抗値を所定の範囲内にすることができる。 【００１１】また上記第２の目的を達成するために本発
明は、上記の背面電極及び加熱手段に加えて、記録媒体
の帯電性能を表す物理量を検出する手段を備える。この
とき、帯電性能を表す物理量を検出するモードと実際に
印刷を行うモードを備え、検出された物理量に基づいて
イオンの量あるいは現像手段の現像量、またはこれらの
両方を調整する。 【００１２】周囲の湿度あるいはそれ自体の湿り具合に
よって表面抵抗値が大きく変化する「普通紙」等の記録
媒体を用いるときの問題としては、上述した表面抵抗値
の低下により静電潜像を形成できなくなることのほか、
表面抵抗値の確保によって静電潜像の形成を可能とした
後も、記録媒体の湿り具合によって表面抵抗値が大きく
変化するため画質が安定しないことが挙げられる。これ
に対して、潜像形成時のイオンの量あるいは現像手段の
現像量、またはこれらの両方を調整することにより、同
質の記録媒体あるいは異質の記録媒体毎の画像品質を均
一化することができる。 【００１３】帯電性能を表す物理量としては、例えば、
表面電位、表面抵抗等があるが、帯電性能を評価できる
物理量であればこれら以外を用いても良い。 【００１４】 【００１５】 【００１６】 【００１７】 【００１８】 【００１９】 【００２０】 【００２１】 【００２２】 【００２３】 【００２４】 【００２５】精度良く記録紙表面の抵抗値を所定の範囲
内に制御する事ができるため、静電記録紙の （１２）記録媒体を供給する供給部と、前記供給部から
供給された記録媒体にイオンを照射して静電潜像を形成
する静電潜像形成手段と、静電潜像を現像する現像手段
と、現像された記録媒体を排出する排出部とを備える静
電記録装置であって、前記静電潜像形成手段よりも記録
媒体の搬送方向上流側に記録媒体の水分含有量を低減す
る加熱手段を備え、前記静電潜像形成手段は、イオン発
生源と、このイオン発生源と記録媒体との間にイオンの
流れを制御する制御電極と、記録媒体を介して前記イオ
ン発生源と反対側に配置される背面電極とを備え、前記
背面電極にこの電極を加熱する加熱手段を備える。 【００２６】 【００２７】背面電極は静電潜像形成部においても記録
媒体を加熱するので、記録媒体の表面と裏面の双方から
効率的に加熱することができる。 【００２８】 【００２９】 【００３０】 【００３１】背面電極が開口電極側に凸の形状を成すこ
とにより記録媒体は背面電極に密着し、開口電極に対す
る相対位置を背面電極位置により規定できるため、安定
した潜像形成を行うことができる。 【００３２】背面電極に貫通孔を備えたことにより、加
熱により記録媒体から生じた湿気を逃すことができるた
め、水分含有量の低減に効果的である。 【００３３】本発明においては、「普通紙」を次のよう
に考える。「普通紙」とは、通常のコピー用紙、または
図１３の「普通紙」として示したような特性を有する記
録媒体と考えることができる。、つまり、湿度が２０％
と８０％の環境下にそれぞれ放置された状態で、その表
面抵抗値が１０倍以上変化する特性を有する記録媒体で
ある。さらには、湿度が２０％と８０％の環境下にそれ
ぞれ放置された状態で、その表面抵抗値が５×（１０の
７乗）Ω以上から２×（１０の６乗）Ω以下まで変化す
る特性を有する記録媒体と考えても良い。このとき必ず
しも紙である必要はない。 【００３４】また、前述の表面抵抗値は専用の静電記録
紙程度と考えればよく、好ましくは３×（１０の６乗）
Ω以上、好ましくは５×（１０の６乗）Ω以上、さらに
好ましくは１×（１０の７乗）Ω以上と考えればよい。
また本発明のように調湿手段を備え、「普通紙」を乾燥
させて使用すれば、記録媒体の表面抵抗値を専用の静電
記録紙よりも高くすることができる可能性がある。例え
ば、３×（１０の７乗）Ω以上、さらには１×（１０の
８乗）Ω以上に高くすることができ、これによって、さ
らににじみの少ない高品質の画質を得ることができる可
能性がある。 【００３５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。 【００３６】図１は、本発明の一実施例である静電記録
装置をその側方から見た断面図である。本実施例の静電
記録装置１００は、記録媒体が供給されてから排出され
るまでの記録媒体の搬送路上に、記録媒体の供給部、調
湿手段、潜像形成手段、現像手段、排出部を備えて構成
されている。 【００３７】まず、供給部について、その構成を説明す
る。 【００３８】供給部は、記録媒体である記録紙２９が載
せられるトレイ６と、記録紙２９が挿入される記録紙挿
入口７と、記録紙の搬送方向によりガイド角度を変化さ
せることができる可変ガイド９と、この可変ガイド９を
記録紙挿入口７で記録紙の挿入を検知する記録紙挿入検
知器８とを備えている。可変ガイド９については後に詳
述する。 【００３９】次に、調湿手段について、その構成を説明
する。 【００４０】供給部または供給部の次段には調湿手段が
備えられる。この調湿手段は、加熱ローラ３を備える。
また、次段に備えられる潜像形成手段１の背面電極２が
この加熱ローラ３の下部まで延設されている。加熱ロー
ラ３は延設された背面電極２と共に記録紙２９を挟持し
て加熱する構造になっている。また、加熱ローラ３部の
空気を装置外に導くための換気手段（換気口２０、２
４、換気経路２１、２３、ファン４８を内蔵したエルボ
２２、背面電極２に設けられる通気口１２）を備える。
この喚起手段によって、加熱によって生じた湿り気を効
率よく搬送路から除くことができる。換気口２０及び２
４に適当な目の荒さのメッシュを取り付ける事によりゴ
ミの流入、流出を防止することができる。 【００４１】図２は、図１に示す加熱ローラ３のII−II
矢視断面を示す図である。本実施例においては、加熱ロ
ーラ３は記録紙を加熱しながら搬送する耐熱ゴム部４７
と、耐熱ゴム部の温度分布を均一にし、静電記録装置１
００に回転可能に支持される中空の熱伝導軸芯４６と、
熱伝導軸芯内に配されたヒータ４５より構成される。加
熱手段として用いたローラは、記録媒体と直接接触する
ことにより、熱を確実に記録紙に伝えることができる。
また、簡単な構造でかつ記録紙に与えるダメージが少な
く、搬送ローラを兼用できるという特徴がある。加熱ロ
ーラ３においては、長手方向端部での放熱が大きくなる
傾向があるので、長手方向中央部に対して端部における
ヒータ４５の発熱量を大きくしてもよい。これによっ
て、記録紙に加えられる熱量が記録紙幅方向で均一化で
き、表面抵抗の均一化を図ることができる。 【００４２】図３は、図１に示す実施例に用いられる背
面電極２の上面図を示している。本実施例においては、
記録紙２９の搬送方向に対して幅方向に千鳥に通気口１
２を配し、記録紙２９の温度分布が均一になるよう配慮
している。 【００４３】次に、潜像形成手段について、その構成を
説明する。 【００４４】調湿手段の次段には潜像形成手段１が備え
られ、この潜像形成手段１と記録紙２９を介して対向す
るように、背面電極２が備えられている。また、潜像形
成手段１の次段には、記録紙２９の帯電量を測定する帯
電量検出器１３が、そのさらに搬送方向下流側には記録
紙を搬送する一対の搬送ローラ１４が備えられている。
潜像形成手段１については、その動作とともに後で詳細
に説明する。 【００４５】次に、現像手段について、その構成を説明
する。 【００４６】潜像形成手段１の次段には現像手段４が備
えられる。また現像手段４の入り側には記録紙位置セン
サ１５が設けられ、記録紙の到来を検知できるようにな
っている。現像手段４はイエロー、マゼンダ、シアンお
よびブラックの各色に対応した現像器４ａ〜４ｄを備え
ている。各色の順番はこれに限るわけではない。 【００４７】現像器４の下側、つまり記録紙にトナーを
付着させる側には、記録紙を搬送するための上側ガイド
４２ａ及び下側ガイド４２ｂを備えた用紙ガイド４２が
備えられている。このうち下側ガイド４２ｂは、現像器
４の現像背面電極を兼ねる構成になっている。現像器４
については、その動作とともに後で詳細に述べる。 【００４８】次に、排出部について、その構成を説明す
る。 【００４９】現像器４の記録紙搬送方向の下流側は排出
部になっており、この排出部には、記録紙を搬送するた
めの一対の搬送ローラ１６、記録紙排出口１７、排紙ト
レイ１８が備えられている。 【００５０】また、静電記録装置１００は、記録紙挿入
検知器８、帯電量検出器１３、記録紙位置センサ１５等
のセンサ出力を受けて、記録紙の搬送のほか、各手段を
コントロールする制御部５を備えている。この制御部５
については後で詳細に説明する。 【００５１】次に、本発明の静電気録装置の記録動作に
ついて、図１を用いて説明する。 【００５２】記録紙２９がオペレータにより記録紙挿入
口７より静電記録装置１００に挿入されると、記録紙挿
入情報が記録紙挿入検知８により検知され、加熱ローラ
３が所定の温度にまで昇温され、記録可能モードにな
る。この後に記録動作開始の信号がオペパネ１９からオ
ペレータにより与えられると、加熱ローラ３が図中時計
まわりに回転し、記録紙２９が潜像形成手段１の直下ま
で搬送される。この後、潜像形成手段１において、画像
情報に応じてイオン記録紙２９上に照射される。このと
き、画像情報の濃度の高い部分に対応する位置に対して
より多くのイオンが照射される。潜像の形成動作につい
ては、後で詳細に説明する。 【００５３】上述のようにして画像情報に応じて記録紙
２９上に形成された静電潜像は、現像器４において現像
される。この現像は、潜像形成手段１から照射されたイ
オンの極性とは逆極性に帯電されたトナー５３を、イオ
ン流が照射されている部分に選択的に付着させてトナー
像を形成することにより行われる。 【００５４】この様にして１色のトナー像が形成された
後に、記録紙２９を再び潜像形成手段１まで引き戻し、
各色情報に応じて潜像形成部の動作を同様に繰り返し行
う事により、記録紙２９上に４色のトナー像が重ね合わ
され、フルカラー画像を得ることができる。この際、現
像器４は、現像する色に対応して位置決め側の用紙ガイ
ド４２bと所定の間隔をもって位置するように位置決め
がなされ、別の色の現像に移る場合は、現像終了と共に
搬送経路から退避する。 【００５５】このとき、現像器と加熱ローラとの間で記
録紙が往復運動するようにするとよい。これによって、
１つの調湿手段によって各色の画像形成時の印字環境を
ほぼ均一に保つことができる。 【００５６】なお、本実施例においては、記録紙２９に
対して一様帯電は行っていない。しかし、潜像形成手段
１の記録紙挿入方向に対して前段側に一様帯電用の帯電
器を配置し、潜像形成手段１で帯電電荷を中和させるこ
とによって静電潜像を形成し、画像を形成することも可
能である。 【００５７】また、本実施例においては、１つの装置に
対して１つの潜像形成手段１を備える構成としている。
しかし、現像器４の数に対応して潜像形成手段を備えれ
ば、記録紙２９を引き戻し搬送すること無く１方向にだ
け搬送すれば良いので、記録の高速化を図ることができ
る。 【００５８】以下、各部の動作をより詳細に説明する。 【００５９】図４（ａ）及び（ｂ）を用いて、潜像形成
手段の動作について説明する。図４（ａ）はイオン流を
照射する際の潜像形成手段の側方から見た断面図を示し
ている。また図４（ｂ）はイオン流の照射を抑止する際
の潜像形成手段の側方から見た断面図を示している。 【００６０】まず、イオン流を照射する際の動作を図４
（ａ）を用いて説明する。 【００６１】本実施例におけるイオン発生源２７は、記
録媒体である誘電体２９の幅方向（紙面垂直方向）と略
平行に張られたワイヤ３１と、記録媒体方向に開放部を
有し、ワイヤ３１の長手方向にわたり、ワイヤ３１を覆
うようにして形成されたワイヤケース３２により形成さ
れ、イオン発生用高圧電源４０によりワイヤ３１とワイ
ヤケース３２の間に直流高電圧印加され、ワイヤ３１近
傍においてイオン２８が発生する。 【００６２】イオン発生源２７と、記録媒体である誘電
体２９との間に絶縁体３５により所定の間隔を有して第
１開口電極３３及び、第２開口電極３６が設けられ、第
１開口電極３３、第２開口電極３６及び絶縁体３５を貫
通して開口部３７が設けられている。第２開口電極３６
には、バイアス電源３９により、誘電体２９の背面に形
成された背面電極２との間にバイアス電位が印加され、
イオン２８が背面電極２の方向に加速される方向に電界
が形成される。さらに、第１開口電極３３と第２開口電
極３６の間には、制御電源３８により電圧が印加され、
制御電界３４が形成される。 【００６３】図４（ａ）においては、制御電界３４はイ
オン２８を誘電体２９の方向へ加速する加速電界となっ
ているため、イオン発生源２７で発生したイオン８は、
第１開口電極３３、絶縁体３５及び第２開口電極３６を
貫通して形成される開口７を通過して誘電体２９に照射
される。以上のようにして、イオン発生源において発生
したイオン流は誘電体２９上に照射され、誘電体２９上
に静電潜像を形成する。 【００６４】次に、イオン流の照射を抑止する際の動作
を図４（ｂ）を用いて説明する。 【００６５】本実施例においては、印字する画像情報に
応じて制御電源の電位を変化させ、第１開口電極３３及
び第２開口電極３６の間に形成される制御電界３４の方
向を変化させる。図４（ｂ）においては、イオン２８が
誘電体２９の方向へ移動する事を抑止する抑止電界とな
っているため、イオン２８は第１開口電極３３、絶縁体
３５及び第２開口電極を貫通して形成される開口７を通
過しない．このため、イオン流は記録媒体である誘電体
２９上に照射されず、誘電体の表面電位は変化しない。 【００６６】以上のようにして、記録すべき画像情報に
応じて、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示したイオン流の
通過及び抑止を制御電源３８の電位によって制御する事
により、記録すべき画像情報に応じた静電潜像を、記録
媒体である誘電体２９上に形成することができる。 【００６７】なお、本実施例においては、開口７はワイ
ヤ３１に沿って誘電体２９の幅方向に所定の間隔をおい
て複数個形成されており、開口７それぞれのイオン流通
過量を制御するように第１開口電極３３及び第２開口電
極３６が形成されている。また、電源の接続回路は、本
実施例に限定するものではなく、上記の動作が行えれ
ば、いかような構成をとることも可能である。 【００６８】また背面電極は、開口電極側に凸形状を成
すようにするとよい。このとき、開口電極の開口部で記
録紙が背面電極に密着するように、加熱ローラ３と搬送
ローラ１４の高さ方向位置及び速度差を設定すれば、開
口電極と記録紙との間隔を確実に所定の値にすることが
できる。これにより、安定した潜像形成を行うことがで
きる。 【００６９】開口電極の形状の例を図５（ａ）及び
（ｂ）に示す。開口電極の形状としては、図５（ａ）及
び（ｂ）に記載したようなマトリクス状の配線経路を形
成し、第１開口電極３３により形成される列マトリクス
と、第２開口電極３６により形成される行マトリクスを
順次選択し、その時選択された開口７に対応する印字す
べき画像情報に応じて図４（ａ）及び（ｂ）に示したよ
うにして制御電界３４の方向を制御する事により、イオ
ン流の通過を制御する。 【００７０】次に、図６（ａ）及び（ｂ）を用いて、記
録紙が挿入（供給）されるとき、及び記録紙が往復動作
のために戻されるときの可変ガイド９の動作を説明す
る。図６（ａ）及び（ｂ）は、本実施例の記録紙の供給
部の側方から見た断面を示す図である。 【００７１】記録紙２９がオペレータにより記録紙挿入
口７より静電記録装置１００に挿入されると、記録紙挿
入情報が記録紙挿入検知８により検知される。これによ
って、加熱ローラ３が所定の温度にまで昇温され、記録
可能モードになる。この後に記録動作開始の信号がオペ
パネ１９からオペレータにより与えられると、加熱ロー
ラ３は図中矢印Ｅに示すように時計まわりに回転し、記
録紙２９が潜像形成手段１の直下まで搬送される。この
際、タイミングプーリ６４によって加熱ローラ３の回転
はトルク発生手段１１に伝達される。 【００７２】上記の回転にともない、トルク発生手段１
１の出力段に取り付けられた出力アーム４３が所定のト
ルクで図中矢印Ｆ方向に引き上げられ、ガイド駆動アー
ム１０を介して可変ガイド９を図中矢印Ｆ方向に引き上
げる。前記トルク発生手段１１は、一定のトルク以上で
は滑りを生じるため、図中に示していない位置拘束手段
を設けておくことにより、可変ガイド９の移動限界を規
定することができる。なおこの際、可変ガイド９は、記
録紙２９の挿入方向先端が背面電極２の加熱ローラ当接
側に当たるように位置決めされている。 【００７３】潜像形成手段１を越えて搬送された記録紙
２９は、加熱ローラ３と同方向に回転する第１搬送ロー
ラ１４a及び１４bに挟持され、搬送される。 【００７４】図６（ｂ）により記録紙の引き戻し持にお
ける動作を説明する。 【００７５】１色の現像が終わると、加熱ローラ３、第
１搬送ローラ１４a、１４b及び第２搬送ローラ１６a、
１６bは図中反時計方向に回転を開始し、記録紙２９を
矢印方向に引き戻し始める。この際、トルク発生手段１
１は給紙時と逆方向に回転し、出力アーム４３を図中矢
印Ｆ′方向に引き下ろし、可変ガイド９を引き下げる。
この様にして、記録紙の給紙方向後端がスムーズに可変
ガイド９に導入される。以上の様にして、記録紙である
カット紙が搬送経路上で紙詰まりすること無く安定して
繰り返しカット紙を往復搬送することができる。 【００７６】上述のようなカット紙の搬送方向に応じて
上下動する可変ガイドを備えることにより、カット紙の
往復運動の際に、紙詰まりが発生することを防ぐことが
できる。 【００７７】次に、図７を用いて現像器４ａ〜４ｄの動
作を説明する。図７は、現像器４ａ〜４ｄのうちの１つ
を側方から見た断面図を示している。 【００７８】本実施例においては、現像器４は液体現像
器であり、現像器カバー５４内に所定の帯電量に帯電さ
れたトナー５３を分散媒５２中に均一に分散させた液体
トナーが封入されている。現像器４内には、前記液体ト
ナーに一部が浸され、別の一部が現像器カバー５４から
突出するように配された現像ローラが保持されている。
前記現像ローラは、記録紙２９の搬送方向に対して幅方
向に回転軸が一致するようにして配置される現像ローラ
回転軸５６と、現像ローラ回転軸５６の周囲に、周上に
前記液体トナーを保持しながら回転するトナー保持部４
９とから構成される。 【００７９】現像動作時には、現像背面電極５５と所定
の間隙を形成するまで現像器４が図中下方に移動する。
さらに、搬送ローラ１４などの回転と同期して現像ロー
ラが回転する。現像ローラの回転にともない、現像ロー
ラの周上には液体トナーが層状に付着する。本実施例に
おいては、現像ローラの液体トナー汲み上げ側に制御ブ
レード５０が配され、現像ローラに付着する液体トナー
層の層厚を制御している。さらに、現像ローラの回転に
ともない再度現像器４内に回収される液体トナーを現像
ローラの周上から掻き落とす掻き落としブレード５１を
設けることにより、常に新しい液体トナーの層をを現像
ローラの周上に形成できるようにしている。 【００８０】現像ローラと現像背面電極５５の間隙部に
おいては、図４において述べたようにして記録紙２９上
に形成された静電潜像により、帯電トナーに対して図中
下向きの電界が形成され、電気泳動によりトナー５３が
記録紙まで移動し、トナー像が形成される。 【００８１】次に、帯電量検出部１３を用いた制御動作
について説明する。 【００８２】記録紙２９上に潜像を形成後、帯電量検出
部１３で記録紙２９上の表面電位を測定し、この表面電
位を与えるために照射したイオン量とを比較することに
より記録紙の特性を把握することができる。この情報を
基に現像器のバイアス電位を制御することによって記録
紙の表面抵抗値を所定の範囲内に制御することができる
ので、常に安定した画像を得ることができる。また、一
度帯電量検出部１３での測定により記録紙の特性を把握
した後（特性検知モード）、記録紙を潜像形成手段まで
引き戻し、上記情報を基にイオン照射量を補正すること
によっても安定した画像を得る（画像形成モード）こと
ができる。さらに、加熱ローラの温度を制御しても同様
の効果を得ることができる。 【００８３】また、静電気録装置に湿度センサを具備
し、湿度情報を組み合わせて記録紙の特性を評価するこ
とによって、上記制御の精度を向上させることができ
る。 【００８４】図８及び図９を用いて、さらに詳細に説明
する。 【００８５】図８は、本発明の静電記録装置の制御信号
ブロックダイアグラムの一例である。 【００８６】潜像形成手段１の下流側に配置された帯電
量検出部１３では、記録紙２９上に形成された基準静電
潜像の電位に応じた出力電圧が出力される。帯電量検出
部１３から出力された出力は、制御部５に取り込まれ、
ヒータ加熱電源出力調整部８６制御電源出力調整部８７
並びに現像バイアス電源出力調整部８８にて出力補正量
が算出され、補正された各電源制御量が電源８１に出力
される。各出力調整部から出力された電源制御量は、そ
れぞれヒータ加熱電源８２、制御電源８３及び現像バイ
アス電源８４に入力され、電源制御量に応じた電圧が出
力される。電源より出力された電圧は、それぞれ、ヒー
タ４５（４６）、第１開口電極３３及び現像器４に入力
され、ヒータの発熱量、イオンの照射量並びに現像バイ
アスが補正された値に制御される。 【００８７】尚、本実施例には、記録紙の特性測定と、
その結果に基づいた印字制御量の制御に関する信号の流
れが示されているが、その他の印字に必要な制御も、こ
の制御部５において行われている。 【００８８】図９は、本発明の静電記録装置の記録紙の
特性検出過程（特性検知モード）のフローチャートの一
例であり、記録紙の調湿工程（加熱工程）、記録媒体で
ある記録紙の特性検出工程及び潜像形成工程について示
している。 【００８９】印字動作がオペパネ１９より指示される
と、ヒータ４５（４６）に通電され加熱ローラ３が発熱
するとともに、回転して記録紙２９を静電記録装置１０
０内に搬送する（ｓ１）。記録紙２９が潜像形成手段１
に到達した後、所定の印字条件で基準静電潜像が形成さ
れる（ｓ２）。記録紙２９はさらに搬送され、基準静電
潜像の形成されている部分が帯電量検出部１３に達した
際に、帯電量検出部１３において、基準静電潜像の帯電
量を検出する（ｓ３）。測定された基準静電潜像の帯電
量は基準の帯電量と比較され、偏差が算出される（ｓ
４）。 【００９０】記録紙の加熱搬送時に十分に除湿がなされ
ていないと、記録紙２９の表面抵抗が低くなる。このた
め、記録紙２９の電荷が記録紙２９の幅方向に広がり、
測定される帯電量は記録紙２９の水分含有率が増すとと
もに低くなる。このため、基準の帯電量は、静電潜像の
広がり具合の許容値から定めればよい。 【００９１】基準静電潜像の帯電量が基準の帯電量より
も高い場合、潜像形成条件等の補正に移るが、低い場合
には補正歴を調べた（ｓ６）後に、帯電量の基準値から
の偏差に基づいて温度補正係数を算出（ｓ７）し、ヒー
タの温度を補正する（ｓ８）。この後、記録紙は再び加
熱搬送され、基準静電潜像が形成され、帯電量の検出が
なされる。一方、基準静電潜像の帯電量が基準値以上で
あれば、この時の帯電量からの偏差に基づいて制御電源
補正係数並びに現像バイアス電源補正係数が算出され
（ｓ１０）、制御電圧並びに現像バイアスが補正される
（ｓ１１）。 【００９２】この後に、記録紙２９が引き戻され（ｓ１
２）、潜像を形成する（ｓ１３）。 【００９３】図１０は、本発明の静電記録装置の調湿手
段としての加熱手段の他の実施例を示す図であり、側方
から見た断面を示している。本実施例は、換気経路２３
内に所定の温度に加熱される加熱スリット６５が設けら
れ、さらに、エルボ２２内に強制換気ファン４８を配置
し、図中矢印方向に空気を循環させ記録紙２９を加熱す
るものである。 【００９４】図１１は、本発明の静電記録装置の調湿手
段としての加熱手段のさらに他の実施例を示す図であ
り、側方から見た断面を示している。本実施例は、背面
電極２の記録紙通紙側とは反対の面に加熱ヒータ４６を
埋め込んだ構成にしたもので、記録紙２９を均一に加熱
できる。また、搬送ローラ３０は図４のような複雑な構
成ではなく、一般の事務機器の搬送ローラに用いられて
いるような簡便な中実のゴムローラで構成することがで
き、装置の低価格化を図ることができる。 【００９５】また、本実施例において、背面電極２の材
料として熱伝導性の良いものを使用すれば、潜像形成部
においても記録紙の加熱を行うことができる。これによ
って、記録紙の表面抵抗の所定範囲内への制御をより確
実に行うことができる。 【００９６】図１２は、本発明の静電記録装置の他の実
施例を示す図であり、側方から見た断面を示している。
本実施例においては、記録紙２９が静電記録装置１００
内に挿入され、潜像形成手段１に搬送されるまでの記録
紙搬送経路上に、記録紙２９に誘電体層であるコート層
を塗布するコート層塗布手段４５を配したことを特徴と
している。このコート層を形成するために用いる材料と
しては、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体、スチレン
化アルキッド樹脂、メタクリル樹脂、スチレンとブタジ
エンの共重合体樹脂などを用いることができるであろ
う。 【００９７】図１２では、容器１２１の中のコート材を
ローラ１２２によって記録紙上に薄く塗布していく。こ
のほか、ロールに巻かれたコート層をなすための薄いフ
ィルムを引出しながら、ローラによって普通紙に張り付
けていってもよい。本実施例により、従来の静電記録紙
の誘電体層を形成しているものと絶縁抵抗がほぼ同特性
の誘電性物質を塗布する事により、使用する記録紙の材
質によらず、ほぼ一定の表面特性を得る事ができるた
め、常に良好な印画を行うことができる。 【００９８】なお、前記コート層塗布手段４５で塗布し
たコート層の乾燥を早めるために、図１１などで記載し
たヒ−タを併用することも可能である。 【００９９】 【発明の効果】加熱ローラによって加熱された背面電極
は、その凸面に記録媒体が密着することにより、加熱ロ
ーラから静電潜像形成手段までの間の搬送路で記録媒体
を加熱することができ、記録媒体の単位体積当たりの水
分含有量を低減させ、記録媒体の表面抵抗値を高めるこ
とができる。記録媒体の表面抵抗値を高めることによ
り、イオンを記録媒体上の所望の位置に保持することが
できるので、にじみを低減して常に一定品質以上の画質
で記録することができる。
潜像を形成し、この静電潜像を現像して画像を形成する
静電記録装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】記録媒体上にイオンを照射して静電潜像
を形成する技術としては、特開昭６３ー１４７６６０号
公報に記載されたものが知られている。この技術では、
コロトロンシールドケースとコロナワイヤとを有するイ
オン流発生源でイオンを発生する。このイオンはコロナ
ワイヤ、イオン流制御板（制御用電極）及び記録媒体裏
面の導電層の間の電位差を適当な関係にすることによ
り、イオン流を記録媒体上に導く。このとき、イオン流
制御板（制御用電極）の開口部を通過するイオンの量を
変化させて、任意の静電潜像を形成する。そして、この
静電潜像をトナー現像して所望の画像を得る。以上のよ
うに、この技術においては、誘電体層と導電層との積層
構造を有する特殊な記録媒体（静電記録紙）を用いてい
る。 【０００３】また、清水、「イオンフロープリンタ」
（1993年度印刷情報記録研究会講座講演要旨集p7-12）
には、前述のような積層構造を有しない一般の記録紙
（普通紙）を用いて記録を行う技術が記載されている。
この技術では、誘電体の記録保持体を有する誘電体ドラ
ムを第１の記録媒体として備える。そして、この記録保
持体に静電潜像を形成した後に、これを現像してトナー
像を形成する。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、イ
オンを照射して静電潜像を形成する記録媒体として、特
殊な静電記録紙または誘電体ドラムを用いている。イオ
ンを照射されて静電潜像を形成する記録媒体は、イオン
（電荷）を所望の位置に保持する必要がある。前述の静
電記録紙はイオン（電荷）を所望の位置に保持できるよ
うな特性を有する。この特性を説明するために、図１３
に、静電記録紙及び普通紙の周囲の湿度変化に対する表
面抵抗の変化を示す。静電記録紙の場合は湿度が２０％
から８０％まで変化しても、電気的な表面抵抗値は約
（１０の７乗）オームの抵抗を維持して１０倍も変化す
るようなことはない。これに対して普通紙では、約（１
０の８乗）から（１０の６乗）まで変化している。静電
記録紙及び普通紙とも全てがこのような表面抵抗値をも
って変化するとは限らないが、この変化の傾向は静電記
録紙と普通紙とを区別する目安にはなる。 【０００５】記録媒体が静電潜像を形成する面にイオン
（電荷）を保持できるためには、その記録面に、ある程
度の表面抵抗値を有することが必要である。また、常に
一定の画像品質を得るためには、周囲の湿度が変わって
も、つまり記録媒体の湿り具合が変わっても、表面抵抗
値があまり変化しないことが必要である。静電記録紙
は、このような条件を満たすように、使用される誘電体
材料が選択されている。誘電体ローラの記録保持体も同
様である。これに対して普通紙は、前述したように通常
の使用環境内（周囲の湿度：２０％〜９０％）において
表面抵抗値が大きく変化するため、記録媒体として使用
に耐え得るものではなかった。 【０００６】以上のような理由からイオンフロー記録方
式の静電記録装置においては、専用の静電記録紙を使用
する必要があった。あるいはユーザが使用する記録紙を
自由に選択するために、誘電体ローラ等の専用の記録保
持体に静電潜像を形成し、これをトナー現像した画像を
普通紙に転写する記録方法が採る必要があった。しか
し、誘電体ローラ等の専用の記録保持体から普通紙に転
写する場合は、誘電体ローラや、記録保持体と記録媒体
である普通紙との位置合わせのための仕掛が必要にな
り、装置が複雑化あるいは大型化し好ましくない。ま
た、専用の記録保持体からの転写という記録工程が介在
するため高速記録には不向きであった。 【０００７】そこで本発明の第１の目的は、構成が簡便
で、普通紙に直接静電潜像を記録できる静電記録装置を
提供する事にある。 【０００８】さらに本発明の第２の目的は、第１の目的
に加えて、安定した静電潜像を形成することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、記録媒体を供給する供給部と、イオン発
生源及びイオンの流れを制御する制御電極を有して前記
供給部から供給された記録媒体にイオンを照射して静電
潜像を形成する静電潜像形成手段と、静電潜像を現像す
る現像手段と、現像された記録媒体を排出する排出部と
を備える静電記録装置であって、前記静電潜像形成手段
よりも記録媒体の搬送方向上流側に、ヒータによって加
熱される加熱ローラを備え、搬送されてくる記録媒体を
介して前記静電潜像形成手段に設けた開口電極と対向す
る背面電極を備え、前記背面電極を前記開口電極側に凸
形状をなすように、かつ前記加熱ローラが圧接されるよ
うに前記開口電極から前記加熱ローラまで延設して設
け、前記加熱ローラで前記背面電極を加熱することによ
り、前記加熱ローラから前記静電潜像形成手段までの間
の搬送路に記録媒体の加熱手段を配置した。加熱ローラ
によって加熱された背面電極は、その凸面に記録媒体が
密着することにより、加熱ローラから静電潜像形成手段
までの間の搬送路で記録媒体を加熱することができ、記
録媒体の単位体積当たりの水分含有量を低減させ、記録
媒体の表面抵抗値を高める。記録媒体の表面抵抗値を高
めることにより、イオンを記録媒体上の所望の位置に保
持することができるので、にじみを低減して常に一定品
質以上の画質で記録することができる。 【００１０】背面電極を加熱することにより、静電潜像
形成部近傍で効率的に記録媒体を加熱して記録媒体表面
の抵抗値を所定の範囲内にすることができる。 【００１１】また上記第２の目的を達成するために本発
明は、上記の背面電極及び加熱手段に加えて、記録媒体
の帯電性能を表す物理量を検出する手段を備える。この
とき、帯電性能を表す物理量を検出するモードと実際に
印刷を行うモードを備え、検出された物理量に基づいて
イオンの量あるいは現像手段の現像量、またはこれらの
両方を調整する。 【００１２】周囲の湿度あるいはそれ自体の湿り具合に
よって表面抵抗値が大きく変化する「普通紙」等の記録
媒体を用いるときの問題としては、上述した表面抵抗値
の低下により静電潜像を形成できなくなることのほか、
表面抵抗値の確保によって静電潜像の形成を可能とした
後も、記録媒体の湿り具合によって表面抵抗値が大きく
変化するため画質が安定しないことが挙げられる。これ
に対して、潜像形成時のイオンの量あるいは現像手段の
現像量、またはこれらの両方を調整することにより、同
質の記録媒体あるいは異質の記録媒体毎の画像品質を均
一化することができる。 【００１３】帯電性能を表す物理量としては、例えば、
表面電位、表面抵抗等があるが、帯電性能を評価できる
物理量であればこれら以外を用いても良い。 【００１４】 【００１５】 【００１６】 【００１７】 【００１８】 【００１９】 【００２０】 【００２１】 【００２２】 【００２３】 【００２４】 【００２５】精度良く記録紙表面の抵抗値を所定の範囲
内に制御する事ができるため、静電記録紙の （１２）記録媒体を供給する供給部と、前記供給部から
供給された記録媒体にイオンを照射して静電潜像を形成
する静電潜像形成手段と、静電潜像を現像する現像手段
と、現像された記録媒体を排出する排出部とを備える静
電記録装置であって、前記静電潜像形成手段よりも記録
媒体の搬送方向上流側に記録媒体の水分含有量を低減す
る加熱手段を備え、前記静電潜像形成手段は、イオン発
生源と、このイオン発生源と記録媒体との間にイオンの
流れを制御する制御電極と、記録媒体を介して前記イオ
ン発生源と反対側に配置される背面電極とを備え、前記
背面電極にこの電極を加熱する加熱手段を備える。 【００２６】 【００２７】背面電極は静電潜像形成部においても記録
媒体を加熱するので、記録媒体の表面と裏面の双方から
効率的に加熱することができる。 【００２８】 【００２９】 【００３０】 【００３１】背面電極が開口電極側に凸の形状を成すこ
とにより記録媒体は背面電極に密着し、開口電極に対す
る相対位置を背面電極位置により規定できるため、安定
した潜像形成を行うことができる。 【００３２】背面電極に貫通孔を備えたことにより、加
熱により記録媒体から生じた湿気を逃すことができるた
め、水分含有量の低減に効果的である。 【００３３】本発明においては、「普通紙」を次のよう
に考える。「普通紙」とは、通常のコピー用紙、または
図１３の「普通紙」として示したような特性を有する記
録媒体と考えることができる。、つまり、湿度が２０％
と８０％の環境下にそれぞれ放置された状態で、その表
面抵抗値が１０倍以上変化する特性を有する記録媒体で
ある。さらには、湿度が２０％と８０％の環境下にそれ
ぞれ放置された状態で、その表面抵抗値が５×（１０の
７乗）Ω以上から２×（１０の６乗）Ω以下まで変化す
る特性を有する記録媒体と考えても良い。このとき必ず
しも紙である必要はない。 【００３４】また、前述の表面抵抗値は専用の静電記録
紙程度と考えればよく、好ましくは３×（１０の６乗）
Ω以上、好ましくは５×（１０の６乗）Ω以上、さらに
好ましくは１×（１０の７乗）Ω以上と考えればよい。
また本発明のように調湿手段を備え、「普通紙」を乾燥
させて使用すれば、記録媒体の表面抵抗値を専用の静電
記録紙よりも高くすることができる可能性がある。例え
ば、３×（１０の７乗）Ω以上、さらには１×（１０の
８乗）Ω以上に高くすることができ、これによって、さ
らににじみの少ない高品質の画質を得ることができる可
能性がある。 【００３５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。 【００３６】図１は、本発明の一実施例である静電記録
装置をその側方から見た断面図である。本実施例の静電
記録装置１００は、記録媒体が供給されてから排出され
るまでの記録媒体の搬送路上に、記録媒体の供給部、調
湿手段、潜像形成手段、現像手段、排出部を備えて構成
されている。 【００３７】まず、供給部について、その構成を説明す
る。 【００３８】供給部は、記録媒体である記録紙２９が載
せられるトレイ６と、記録紙２９が挿入される記録紙挿
入口７と、記録紙の搬送方向によりガイド角度を変化さ
せることができる可変ガイド９と、この可変ガイド９を
記録紙挿入口７で記録紙の挿入を検知する記録紙挿入検
知器８とを備えている。可変ガイド９については後に詳
述する。 【００３９】次に、調湿手段について、その構成を説明
する。 【００４０】供給部または供給部の次段には調湿手段が
備えられる。この調湿手段は、加熱ローラ３を備える。
また、次段に備えられる潜像形成手段１の背面電極２が
この加熱ローラ３の下部まで延設されている。加熱ロー
ラ３は延設された背面電極２と共に記録紙２９を挟持し
て加熱する構造になっている。また、加熱ローラ３部の
空気を装置外に導くための換気手段（換気口２０、２
４、換気経路２１、２３、ファン４８を内蔵したエルボ
２２、背面電極２に設けられる通気口１２）を備える。
この喚起手段によって、加熱によって生じた湿り気を効
率よく搬送路から除くことができる。換気口２０及び２
４に適当な目の荒さのメッシュを取り付ける事によりゴ
ミの流入、流出を防止することができる。 【００４１】図２は、図１に示す加熱ローラ３のII−II
矢視断面を示す図である。本実施例においては、加熱ロ
ーラ３は記録紙を加熱しながら搬送する耐熱ゴム部４７
と、耐熱ゴム部の温度分布を均一にし、静電記録装置１
００に回転可能に支持される中空の熱伝導軸芯４６と、
熱伝導軸芯内に配されたヒータ４５より構成される。加
熱手段として用いたローラは、記録媒体と直接接触する
ことにより、熱を確実に記録紙に伝えることができる。
また、簡単な構造でかつ記録紙に与えるダメージが少な
く、搬送ローラを兼用できるという特徴がある。加熱ロ
ーラ３においては、長手方向端部での放熱が大きくなる
傾向があるので、長手方向中央部に対して端部における
ヒータ４５の発熱量を大きくしてもよい。これによっ
て、記録紙に加えられる熱量が記録紙幅方向で均一化で
き、表面抵抗の均一化を図ることができる。 【００４２】図３は、図１に示す実施例に用いられる背
面電極２の上面図を示している。本実施例においては、
記録紙２９の搬送方向に対して幅方向に千鳥に通気口１
２を配し、記録紙２９の温度分布が均一になるよう配慮
している。 【００４３】次に、潜像形成手段について、その構成を
説明する。 【００４４】調湿手段の次段には潜像形成手段１が備え
られ、この潜像形成手段１と記録紙２９を介して対向す
るように、背面電極２が備えられている。また、潜像形
成手段１の次段には、記録紙２９の帯電量を測定する帯
電量検出器１３が、そのさらに搬送方向下流側には記録
紙を搬送する一対の搬送ローラ１４が備えられている。
潜像形成手段１については、その動作とともに後で詳細
に説明する。 【００４５】次に、現像手段について、その構成を説明
する。 【００４６】潜像形成手段１の次段には現像手段４が備
えられる。また現像手段４の入り側には記録紙位置セン
サ１５が設けられ、記録紙の到来を検知できるようにな
っている。現像手段４はイエロー、マゼンダ、シアンお
よびブラックの各色に対応した現像器４ａ〜４ｄを備え
ている。各色の順番はこれに限るわけではない。 【００４７】現像器４の下側、つまり記録紙にトナーを
付着させる側には、記録紙を搬送するための上側ガイド
４２ａ及び下側ガイド４２ｂを備えた用紙ガイド４２が
備えられている。このうち下側ガイド４２ｂは、現像器
４の現像背面電極を兼ねる構成になっている。現像器４
については、その動作とともに後で詳細に述べる。 【００４８】次に、排出部について、その構成を説明す
る。 【００４９】現像器４の記録紙搬送方向の下流側は排出
部になっており、この排出部には、記録紙を搬送するた
めの一対の搬送ローラ１６、記録紙排出口１７、排紙ト
レイ１８が備えられている。 【００５０】また、静電記録装置１００は、記録紙挿入
検知器８、帯電量検出器１３、記録紙位置センサ１５等
のセンサ出力を受けて、記録紙の搬送のほか、各手段を
コントロールする制御部５を備えている。この制御部５
については後で詳細に説明する。 【００５１】次に、本発明の静電気録装置の記録動作に
ついて、図１を用いて説明する。 【００５２】記録紙２９がオペレータにより記録紙挿入
口７より静電記録装置１００に挿入されると、記録紙挿
入情報が記録紙挿入検知８により検知され、加熱ローラ
３が所定の温度にまで昇温され、記録可能モードにな
る。この後に記録動作開始の信号がオペパネ１９からオ
ペレータにより与えられると、加熱ローラ３が図中時計
まわりに回転し、記録紙２９が潜像形成手段１の直下ま
で搬送される。この後、潜像形成手段１において、画像
情報に応じてイオン記録紙２９上に照射される。このと
き、画像情報の濃度の高い部分に対応する位置に対して
より多くのイオンが照射される。潜像の形成動作につい
ては、後で詳細に説明する。 【００５３】上述のようにして画像情報に応じて記録紙
２９上に形成された静電潜像は、現像器４において現像
される。この現像は、潜像形成手段１から照射されたイ
オンの極性とは逆極性に帯電されたトナー５３を、イオ
ン流が照射されている部分に選択的に付着させてトナー
像を形成することにより行われる。 【００５４】この様にして１色のトナー像が形成された
後に、記録紙２９を再び潜像形成手段１まで引き戻し、
各色情報に応じて潜像形成部の動作を同様に繰り返し行
う事により、記録紙２９上に４色のトナー像が重ね合わ
され、フルカラー画像を得ることができる。この際、現
像器４は、現像する色に対応して位置決め側の用紙ガイ
ド４２bと所定の間隔をもって位置するように位置決め
がなされ、別の色の現像に移る場合は、現像終了と共に
搬送経路から退避する。 【００５５】このとき、現像器と加熱ローラとの間で記
録紙が往復運動するようにするとよい。これによって、
１つの調湿手段によって各色の画像形成時の印字環境を
ほぼ均一に保つことができる。 【００５６】なお、本実施例においては、記録紙２９に
対して一様帯電は行っていない。しかし、潜像形成手段
１の記録紙挿入方向に対して前段側に一様帯電用の帯電
器を配置し、潜像形成手段１で帯電電荷を中和させるこ
とによって静電潜像を形成し、画像を形成することも可
能である。 【００５７】また、本実施例においては、１つの装置に
対して１つの潜像形成手段１を備える構成としている。
しかし、現像器４の数に対応して潜像形成手段を備えれ
ば、記録紙２９を引き戻し搬送すること無く１方向にだ
け搬送すれば良いので、記録の高速化を図ることができ
る。 【００５８】以下、各部の動作をより詳細に説明する。 【００５９】図４（ａ）及び（ｂ）を用いて、潜像形成
手段の動作について説明する。図４（ａ）はイオン流を
照射する際の潜像形成手段の側方から見た断面図を示し
ている。また図４（ｂ）はイオン流の照射を抑止する際
の潜像形成手段の側方から見た断面図を示している。 【００６０】まず、イオン流を照射する際の動作を図４
（ａ）を用いて説明する。 【００６１】本実施例におけるイオン発生源２７は、記
録媒体である誘電体２９の幅方向（紙面垂直方向）と略
平行に張られたワイヤ３１と、記録媒体方向に開放部を
有し、ワイヤ３１の長手方向にわたり、ワイヤ３１を覆
うようにして形成されたワイヤケース３２により形成さ
れ、イオン発生用高圧電源４０によりワイヤ３１とワイ
ヤケース３２の間に直流高電圧印加され、ワイヤ３１近
傍においてイオン２８が発生する。 【００６２】イオン発生源２７と、記録媒体である誘電
体２９との間に絶縁体３５により所定の間隔を有して第
１開口電極３３及び、第２開口電極３６が設けられ、第
１開口電極３３、第２開口電極３６及び絶縁体３５を貫
通して開口部３７が設けられている。第２開口電極３６
には、バイアス電源３９により、誘電体２９の背面に形
成された背面電極２との間にバイアス電位が印加され、
イオン２８が背面電極２の方向に加速される方向に電界
が形成される。さらに、第１開口電極３３と第２開口電
極３６の間には、制御電源３８により電圧が印加され、
制御電界３４が形成される。 【００６３】図４（ａ）においては、制御電界３４はイ
オン２８を誘電体２９の方向へ加速する加速電界となっ
ているため、イオン発生源２７で発生したイオン８は、
第１開口電極３３、絶縁体３５及び第２開口電極３６を
貫通して形成される開口７を通過して誘電体２９に照射
される。以上のようにして、イオン発生源において発生
したイオン流は誘電体２９上に照射され、誘電体２９上
に静電潜像を形成する。 【００６４】次に、イオン流の照射を抑止する際の動作
を図４（ｂ）を用いて説明する。 【００６５】本実施例においては、印字する画像情報に
応じて制御電源の電位を変化させ、第１開口電極３３及
び第２開口電極３６の間に形成される制御電界３４の方
向を変化させる。図４（ｂ）においては、イオン２８が
誘電体２９の方向へ移動する事を抑止する抑止電界とな
っているため、イオン２８は第１開口電極３３、絶縁体
３５及び第２開口電極を貫通して形成される開口７を通
過しない．このため、イオン流は記録媒体である誘電体
２９上に照射されず、誘電体の表面電位は変化しない。 【００６６】以上のようにして、記録すべき画像情報に
応じて、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示したイオン流の
通過及び抑止を制御電源３８の電位によって制御する事
により、記録すべき画像情報に応じた静電潜像を、記録
媒体である誘電体２９上に形成することができる。 【００６７】なお、本実施例においては、開口７はワイ
ヤ３１に沿って誘電体２９の幅方向に所定の間隔をおい
て複数個形成されており、開口７それぞれのイオン流通
過量を制御するように第１開口電極３３及び第２開口電
極３６が形成されている。また、電源の接続回路は、本
実施例に限定するものではなく、上記の動作が行えれ
ば、いかような構成をとることも可能である。 【００６８】また背面電極は、開口電極側に凸形状を成
すようにするとよい。このとき、開口電極の開口部で記
録紙が背面電極に密着するように、加熱ローラ３と搬送
ローラ１４の高さ方向位置及び速度差を設定すれば、開
口電極と記録紙との間隔を確実に所定の値にすることが
できる。これにより、安定した潜像形成を行うことがで
きる。 【００６９】開口電極の形状の例を図５（ａ）及び
（ｂ）に示す。開口電極の形状としては、図５（ａ）及
び（ｂ）に記載したようなマトリクス状の配線経路を形
成し、第１開口電極３３により形成される列マトリクス
と、第２開口電極３６により形成される行マトリクスを
順次選択し、その時選択された開口７に対応する印字す
べき画像情報に応じて図４（ａ）及び（ｂ）に示したよ
うにして制御電界３４の方向を制御する事により、イオ
ン流の通過を制御する。 【００７０】次に、図６（ａ）及び（ｂ）を用いて、記
録紙が挿入（供給）されるとき、及び記録紙が往復動作
のために戻されるときの可変ガイド９の動作を説明す
る。図６（ａ）及び（ｂ）は、本実施例の記録紙の供給
部の側方から見た断面を示す図である。 【００７１】記録紙２９がオペレータにより記録紙挿入
口７より静電記録装置１００に挿入されると、記録紙挿
入情報が記録紙挿入検知８により検知される。これによ
って、加熱ローラ３が所定の温度にまで昇温され、記録
可能モードになる。この後に記録動作開始の信号がオペ
パネ１９からオペレータにより与えられると、加熱ロー
ラ３は図中矢印Ｅに示すように時計まわりに回転し、記
録紙２９が潜像形成手段１の直下まで搬送される。この
際、タイミングプーリ６４によって加熱ローラ３の回転
はトルク発生手段１１に伝達される。 【００７２】上記の回転にともない、トルク発生手段１
１の出力段に取り付けられた出力アーム４３が所定のト
ルクで図中矢印Ｆ方向に引き上げられ、ガイド駆動アー
ム１０を介して可変ガイド９を図中矢印Ｆ方向に引き上
げる。前記トルク発生手段１１は、一定のトルク以上で
は滑りを生じるため、図中に示していない位置拘束手段
を設けておくことにより、可変ガイド９の移動限界を規
定することができる。なおこの際、可変ガイド９は、記
録紙２９の挿入方向先端が背面電極２の加熱ローラ当接
側に当たるように位置決めされている。 【００７３】潜像形成手段１を越えて搬送された記録紙
２９は、加熱ローラ３と同方向に回転する第１搬送ロー
ラ１４a及び１４bに挟持され、搬送される。 【００７４】図６（ｂ）により記録紙の引き戻し持にお
ける動作を説明する。 【００７５】１色の現像が終わると、加熱ローラ３、第
１搬送ローラ１４a、１４b及び第２搬送ローラ１６a、
１６bは図中反時計方向に回転を開始し、記録紙２９を
矢印方向に引き戻し始める。この際、トルク発生手段１
１は給紙時と逆方向に回転し、出力アーム４３を図中矢
印Ｆ′方向に引き下ろし、可変ガイド９を引き下げる。
この様にして、記録紙の給紙方向後端がスムーズに可変
ガイド９に導入される。以上の様にして、記録紙である
カット紙が搬送経路上で紙詰まりすること無く安定して
繰り返しカット紙を往復搬送することができる。 【００７６】上述のようなカット紙の搬送方向に応じて
上下動する可変ガイドを備えることにより、カット紙の
往復運動の際に、紙詰まりが発生することを防ぐことが
できる。 【００７７】次に、図７を用いて現像器４ａ〜４ｄの動
作を説明する。図７は、現像器４ａ〜４ｄのうちの１つ
を側方から見た断面図を示している。 【００７８】本実施例においては、現像器４は液体現像
器であり、現像器カバー５４内に所定の帯電量に帯電さ
れたトナー５３を分散媒５２中に均一に分散させた液体
トナーが封入されている。現像器４内には、前記液体ト
ナーに一部が浸され、別の一部が現像器カバー５４から
突出するように配された現像ローラが保持されている。
前記現像ローラは、記録紙２９の搬送方向に対して幅方
向に回転軸が一致するようにして配置される現像ローラ
回転軸５６と、現像ローラ回転軸５６の周囲に、周上に
前記液体トナーを保持しながら回転するトナー保持部４
９とから構成される。 【００７９】現像動作時には、現像背面電極５５と所定
の間隙を形成するまで現像器４が図中下方に移動する。
さらに、搬送ローラ１４などの回転と同期して現像ロー
ラが回転する。現像ローラの回転にともない、現像ロー
ラの周上には液体トナーが層状に付着する。本実施例に
おいては、現像ローラの液体トナー汲み上げ側に制御ブ
レード５０が配され、現像ローラに付着する液体トナー
層の層厚を制御している。さらに、現像ローラの回転に
ともない再度現像器４内に回収される液体トナーを現像
ローラの周上から掻き落とす掻き落としブレード５１を
設けることにより、常に新しい液体トナーの層をを現像
ローラの周上に形成できるようにしている。 【００８０】現像ローラと現像背面電極５５の間隙部に
おいては、図４において述べたようにして記録紙２９上
に形成された静電潜像により、帯電トナーに対して図中
下向きの電界が形成され、電気泳動によりトナー５３が
記録紙まで移動し、トナー像が形成される。 【００８１】次に、帯電量検出部１３を用いた制御動作
について説明する。 【００８２】記録紙２９上に潜像を形成後、帯電量検出
部１３で記録紙２９上の表面電位を測定し、この表面電
位を与えるために照射したイオン量とを比較することに
より記録紙の特性を把握することができる。この情報を
基に現像器のバイアス電位を制御することによって記録
紙の表面抵抗値を所定の範囲内に制御することができる
ので、常に安定した画像を得ることができる。また、一
度帯電量検出部１３での測定により記録紙の特性を把握
した後（特性検知モード）、記録紙を潜像形成手段まで
引き戻し、上記情報を基にイオン照射量を補正すること
によっても安定した画像を得る（画像形成モード）こと
ができる。さらに、加熱ローラの温度を制御しても同様
の効果を得ることができる。 【００８３】また、静電気録装置に湿度センサを具備
し、湿度情報を組み合わせて記録紙の特性を評価するこ
とによって、上記制御の精度を向上させることができ
る。 【００８４】図８及び図９を用いて、さらに詳細に説明
する。 【００８５】図８は、本発明の静電記録装置の制御信号
ブロックダイアグラムの一例である。 【００８６】潜像形成手段１の下流側に配置された帯電
量検出部１３では、記録紙２９上に形成された基準静電
潜像の電位に応じた出力電圧が出力される。帯電量検出
部１３から出力された出力は、制御部５に取り込まれ、
ヒータ加熱電源出力調整部８６制御電源出力調整部８７
並びに現像バイアス電源出力調整部８８にて出力補正量
が算出され、補正された各電源制御量が電源８１に出力
される。各出力調整部から出力された電源制御量は、そ
れぞれヒータ加熱電源８２、制御電源８３及び現像バイ
アス電源８４に入力され、電源制御量に応じた電圧が出
力される。電源より出力された電圧は、それぞれ、ヒー
タ４５（４６）、第１開口電極３３及び現像器４に入力
され、ヒータの発熱量、イオンの照射量並びに現像バイ
アスが補正された値に制御される。 【００８７】尚、本実施例には、記録紙の特性測定と、
その結果に基づいた印字制御量の制御に関する信号の流
れが示されているが、その他の印字に必要な制御も、こ
の制御部５において行われている。 【００８８】図９は、本発明の静電記録装置の記録紙の
特性検出過程（特性検知モード）のフローチャートの一
例であり、記録紙の調湿工程（加熱工程）、記録媒体で
ある記録紙の特性検出工程及び潜像形成工程について示
している。 【００８９】印字動作がオペパネ１９より指示される
と、ヒータ４５（４６）に通電され加熱ローラ３が発熱
するとともに、回転して記録紙２９を静電記録装置１０
０内に搬送する（ｓ１）。記録紙２９が潜像形成手段１
に到達した後、所定の印字条件で基準静電潜像が形成さ
れる（ｓ２）。記録紙２９はさらに搬送され、基準静電
潜像の形成されている部分が帯電量検出部１３に達した
際に、帯電量検出部１３において、基準静電潜像の帯電
量を検出する（ｓ３）。測定された基準静電潜像の帯電
量は基準の帯電量と比較され、偏差が算出される（ｓ
４）。 【００９０】記録紙の加熱搬送時に十分に除湿がなされ
ていないと、記録紙２９の表面抵抗が低くなる。このた
め、記録紙２９の電荷が記録紙２９の幅方向に広がり、
測定される帯電量は記録紙２９の水分含有率が増すとと
もに低くなる。このため、基準の帯電量は、静電潜像の
広がり具合の許容値から定めればよい。 【００９１】基準静電潜像の帯電量が基準の帯電量より
も高い場合、潜像形成条件等の補正に移るが、低い場合
には補正歴を調べた（ｓ６）後に、帯電量の基準値から
の偏差に基づいて温度補正係数を算出（ｓ７）し、ヒー
タの温度を補正する（ｓ８）。この後、記録紙は再び加
熱搬送され、基準静電潜像が形成され、帯電量の検出が
なされる。一方、基準静電潜像の帯電量が基準値以上で
あれば、この時の帯電量からの偏差に基づいて制御電源
補正係数並びに現像バイアス電源補正係数が算出され
（ｓ１０）、制御電圧並びに現像バイアスが補正される
（ｓ１１）。 【００９２】この後に、記録紙２９が引き戻され（ｓ１
２）、潜像を形成する（ｓ１３）。 【００９３】図１０は、本発明の静電記録装置の調湿手
段としての加熱手段の他の実施例を示す図であり、側方
から見た断面を示している。本実施例は、換気経路２３
内に所定の温度に加熱される加熱スリット６５が設けら
れ、さらに、エルボ２２内に強制換気ファン４８を配置
し、図中矢印方向に空気を循環させ記録紙２９を加熱す
るものである。 【００９４】図１１は、本発明の静電記録装置の調湿手
段としての加熱手段のさらに他の実施例を示す図であ
り、側方から見た断面を示している。本実施例は、背面
電極２の記録紙通紙側とは反対の面に加熱ヒータ４６を
埋め込んだ構成にしたもので、記録紙２９を均一に加熱
できる。また、搬送ローラ３０は図４のような複雑な構
成ではなく、一般の事務機器の搬送ローラに用いられて
いるような簡便な中実のゴムローラで構成することがで
き、装置の低価格化を図ることができる。 【００９５】また、本実施例において、背面電極２の材
料として熱伝導性の良いものを使用すれば、潜像形成部
においても記録紙の加熱を行うことができる。これによ
って、記録紙の表面抵抗の所定範囲内への制御をより確
実に行うことができる。 【００９６】図１２は、本発明の静電記録装置の他の実
施例を示す図であり、側方から見た断面を示している。
本実施例においては、記録紙２９が静電記録装置１００
内に挿入され、潜像形成手段１に搬送されるまでの記録
紙搬送経路上に、記録紙２９に誘電体層であるコート層
を塗布するコート層塗布手段４５を配したことを特徴と
している。このコート層を形成するために用いる材料と
しては、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体、スチレン
化アルキッド樹脂、メタクリル樹脂、スチレンとブタジ
エンの共重合体樹脂などを用いることができるであろ
う。 【００９７】図１２では、容器１２１の中のコート材を
ローラ１２２によって記録紙上に薄く塗布していく。こ
のほか、ロールに巻かれたコート層をなすための薄いフ
ィルムを引出しながら、ローラによって普通紙に張り付
けていってもよい。本実施例により、従来の静電記録紙
の誘電体層を形成しているものと絶縁抵抗がほぼ同特性
の誘電性物質を塗布する事により、使用する記録紙の材
質によらず、ほぼ一定の表面特性を得る事ができるた
め、常に良好な印画を行うことができる。 【００９８】なお、前記コート層塗布手段４５で塗布し
たコート層の乾燥を早めるために、図１１などで記載し
たヒ−タを併用することも可能である。 【００９９】 【発明の効果】加熱ローラによって加熱された背面電極
は、その凸面に記録媒体が密着することにより、加熱ロ
ーラから静電潜像形成手段までの間の搬送路で記録媒体
を加熱することができ、記録媒体の単位体積当たりの水
分含有量を低減させ、記録媒体の表面抵抗値を高めるこ
とができる。記録媒体の表面抵抗値を高めることによ
り、イオンを記録媒体上の所望の位置に保持することが
できるので、にじみを低減して常に一定品質以上の画質
で記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である静電記録装置をその側
方から見た断面図である。 【図２】図１に示す加熱ローラ３のII−II矢視断面を示
す図である。 【図３】図１に示す実施例に用いられる背面電極の上面
図である。 【図４】図１に示す潜像形成手段の動作を説明する図で
ある。 【図５】潜像形成手段の開口電極の形状の例を示す図で
ある。 【図６】図１の記録媒体供給部の動作を説明する図であ
る。 【図７】図１の現像器の１つを側方から見た断面図であ
る。 【図８】本発明の静電記録装置の制御信号ブロックダイ
アグラムの一例である。 【図９】本発明の静電記録装置の記録紙の特性検出過程
（特性検知モード）のフローチャートの一例である。 【図１０】本発明の静電記録装置の調湿手段としての加
熱手段の他の実施例を示す図である。 【図１１】本発明の静電記録装置の調湿手段としての加
熱手段の他の実施例を示す図である。 【図１２】本発明の静電記録装置の他の実施例を示す図
である。 【図１３】静電記録紙及び普通紙の表面抵抗の湿度特性
を示す図である。 【符号の説明】 １…潜像形成手段、２…背面電極、３…加熱ローラ、４
…現像器、５…制御部、６…給紙トレイ、７…記録紙挿
入口、８…記録紙挿入検知、９…可変ガイド、１０…ガ
イド駆動アーム、１１…トルク発生手段、１２…通気
口、１３…帯電量検出部、１４…第１搬送ローラ、１５
…用紙位置センサ、１６…第２搬送ローラ、１７…記録
紙排出口、１８…排紙トレイ、１９…オペパネ、２０…
換気口、２１…換気経路、２２…エルボ、２３…換気経
路、２４…換気口、２５…オペパネカバー回転軸、２６
…制御基板、２７…イオン発生源、２８…イオン、２９
…記録紙、３０…搬送ローラ、３１…ワイヤ、３２…ワ
イヤケース、３３…第１開口電極、３４…制御電界、３
５…絶縁体、３６…第２開口電極、３７…開口部、３８
…制御電源、３９…バイアス電源、４０…イオン発生用
高圧電源、４１…アース、４２…用紙ガイド、４３…出
力アーム、４５…ヒータ、４６…熱伝導軸芯、４７…耐
熱ゴム部、４８…強制換気ファン、４９…トナー保持
部、５０…制御ブレード、５１…掻き落としブレード、
５２…分散媒、５３…トナー、５４…現像器カバー、５
６…現像ローラ回転軸、６５…加熱スリット、１００…
静電記録装置。
方から見た断面図である。 【図２】図１に示す加熱ローラ３のII−II矢視断面を示
す図である。 【図３】図１に示す実施例に用いられる背面電極の上面
図である。 【図４】図１に示す潜像形成手段の動作を説明する図で
ある。 【図５】潜像形成手段の開口電極の形状の例を示す図で
ある。 【図６】図１の記録媒体供給部の動作を説明する図であ
る。 【図７】図１の現像器の１つを側方から見た断面図であ
る。 【図８】本発明の静電記録装置の制御信号ブロックダイ
アグラムの一例である。 【図９】本発明の静電記録装置の記録紙の特性検出過程
（特性検知モード）のフローチャートの一例である。 【図１０】本発明の静電記録装置の調湿手段としての加
熱手段の他の実施例を示す図である。 【図１１】本発明の静電記録装置の調湿手段としての加
熱手段の他の実施例を示す図である。 【図１２】本発明の静電記録装置の他の実施例を示す図
である。 【図１３】静電記録紙及び普通紙の表面抵抗の湿度特性
を示す図である。 【符号の説明】 １…潜像形成手段、２…背面電極、３…加熱ローラ、４
…現像器、５…制御部、６…給紙トレイ、７…記録紙挿
入口、８…記録紙挿入検知、９…可変ガイド、１０…ガ
イド駆動アーム、１１…トルク発生手段、１２…通気
口、１３…帯電量検出部、１４…第１搬送ローラ、１５
…用紙位置センサ、１６…第２搬送ローラ、１７…記録
紙排出口、１８…排紙トレイ、１９…オペパネ、２０…
換気口、２１…換気経路、２２…エルボ、２３…換気経
路、２４…換気口、２５…オペパネカバー回転軸、２６
…制御基板、２７…イオン発生源、２８…イオン、２９
…記録紙、３０…搬送ローラ、３１…ワイヤ、３２…ワ
イヤケース、３３…第１開口電極、３４…制御電界、３
５…絶縁体、３６…第２開口電極、３７…開口部、３８
…制御電源、３９…バイアス電源、４０…イオン発生用
高圧電源、４１…アース、４２…用紙ガイド、４３…出
力アーム、４５…ヒータ、４６…熱伝導軸芯、４７…耐
熱ゴム部、４８…強制換気ファン、４９…トナー保持
部、５０…制御ブレード、５１…掻き落としブレード、
５２…分散媒、５３…トナー、５４…現像器カバー、５
６…現像ローラ回転軸、６５…加熱スリット、１００…
静電記録装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭55−55353（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03G 15/05
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】記録媒体を供給する供給部と、イオン発生
源及びイオンの流れを制御する制御電極を有して前記供
給部から供給された記録媒体にイオンを照射して静電潜
像を形成する静電潜像形成手段と、静電潜像を現像する
現像手段と、現像された記録媒体を排出する排出部とを
備える静電記録装置であって、前記静電潜像形成手段よりも記録媒体の搬送方向上流側
に、ヒータによって加熱される加熱ローラを備え、搬送
されてくる 記録媒体を介して前記静電潜像形成手段に設
けた開口電極と対向する背面電極を備え、前記背面電極
を前記開口電極側に凸形状をなすように、かつ前記加熱
ローラが圧接されるように前記開口電極から前記加熱ロ
ーラまで延設して設け、前記加熱ローラで前記背面電極
を加熱することにより、前記加熱ローラから前記静電潜
像形成手段までの間の搬送路に記録媒体の加熱手段を配
置したことを特徴とする静電記録装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06248596A JP3395508B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 静電記録装置 |
| US08/828,171 US5828930A (en) | 1996-03-19 | 1997-03-18 | Electrostatic recording apparatus and its recording method |
| DE19711513A DE19711513C2 (de) | 1996-03-19 | 1997-03-19 | Vorrichtung und Verfahren für elektrostatische Aufzeichnungen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06248596A JP3395508B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 静電記録装置 |
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|---|---|
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| JP3395508B2 true JP3395508B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=13201538
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06248596A Expired - Fee Related JP3395508B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 静電記録装置 |
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|---|---|
| US (1) | US5828930A (ja) |
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| DE (1) | DE19711513C2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002046912A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-12 | Hitachi Koki Co Ltd | 印刷装置および印刷方法 |
| JP6306797B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2018-04-04 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． | 加熱機能を有するイオン書き込みユニット |
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|---|---|---|---|---|
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| GB1480844A (en) * | 1973-06-19 | 1977-07-27 | Canon Kk | Electrophotography |
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