JPH0329965A - 静電潜像形成装置 - 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、同一而に相互に接近して設けられた針電極お
よび制御電極に異極性の電圧パルスを印加することによ
って、針電極および制御電極に当接した、誘電層または
誘電層および一つ以上の導電層からなる静電潜像記録媒
体に、静電潜像を形成する同一面制御型の静電潜像形戒
装置に関する。

従来の技術 この種の同一面制御型静電潜像形成装置の従来例の概略
断面図を第６図に、その電気的等価回路を第７図にそれ
ぞれ示す。

第６図において、１１は静電潜像記録媒体としての静電
記録紙であって、表面の静電層１、中間導電層２、基紙
３および裏面抵抗層（導電層）４の４層からなっている
。８は針電極（スタイラス）了ａおよび７ｂは制御電極
である。９は針電極８にマイナス極性の記録電圧パルス
を印加する針電極ドライブ回路であり、１ｏは制御電極
７ａ，７ｂにプラス極性の記録電圧パルスを印加する制
御電極ドライブ回路である。６は静電記録紙１１を針電
極８および制御電極７ａ、７ｂに押しつけるためのパッ
ドローラであり、これは絶縁性の材料（例えば発泡性ポ
リウレタン）で作られている。

以上の様に構成された従来の静電潜像形戒装置の動作と
、各構成要素の役割および特性について、第７図を参照
しつつ説明する。

この静電潜像形成装置では、静電潜像な形戒（記録）す
る場合、針電極ドライブ回路９によってマイナス極性の
記録電圧パルスを針電極８に印加し、同時に制御電極ド
ライブ回路１０によってプラス極性の記録電圧パルスを
制御電極７ａ、７１）に印加する。

制御電極７ａ、７ｂへのプラス極性電圧の印加によって
、誘電層１に形成される静電容量Ｃ（による容量性結合
により、制御電極７ａ、７Ｉ）の直下の中間導電層２、
基紙３及び裏面抵抗層４の電位が引き上げられる。この
中間導電層２、基紙３および裏而抵抗層４の電位は、そ
れぞれの層の固有抵抗値Ｒｃ，Ｒｐ，几１〕により針電
極８の直下に伝えられ、針電極８の直下の誘電層１に形
成される静電容量Ｃｐによって誘電層１の表面に現れろ
。

その結果、針電極８と、その直下の誘電層１の電位差が
所定値を越え、針電極８ど誘電層１との間で放電が起こ
り、針電極８より誘電層１にマイナス電荷が移動し蓄積
されることによって、静電記録紙１１に静電潜像が形成
される。

静電記録紙１１の各層の機能もしくは役割は次の通りで
ある。

まず表面の誘電層１は、絶縁性熱可塑性樹脂と絶縁性顔
料の混合体からなり、帯電した電荷を長時間保持するた
めの電荷受容体としての役割と、３ないし６μｍ程度の
径を持つ絶縁性顔料により、針電極８および制御電極７
ａ、７１〕との間に１０７１　ｍ前後の放電ギャノブを
形成ずろ役割を持っている。

中間導電層２の役割は、制御電極７ａ、７１〕に印加さ
れたプラス電圧を効率良く針′屯極８の直下の誘電層１
に集中させることである。また、誘電層１の基紙３への
塗工の際に樹脂および顔料を基紙３の空隙に浸透し、塗
工厚が不均一になることを防止ずるための液剤バリアも
兼ねる。

基紙３は中間層２、誘電層１を形成ずるためのヘースと
なる部分であるが、通常、環境湿度と平衝関係にある水
分を含右し中間導電層２と同じ役割も果たす。

最後に裏面抵抗層４は、中間層２と同様に、針電極８の
直下の電位を上げろ役割のほかに、直接的には静電潜像
形或に関与しないが、静電潜像形成時の中間導電層２お
よび基紙３の電位の上昇による現偉時のバイアス汚れを
防止する役目を持っている。

発明が解決しようとする課題 しかし、上述のような構成によれば、高湿時あるいは低
湿時に安定した静電治像の形成を行うことができないと
いう問題があった。

その原因は、静電記録紙の中間導電層、基紙および裏面
抵抗層の抵抗値が湿度によって変動ずるためである。

すなわち、高湿時には、それらの層の抵抗値が下がり、
裏面抵抗層を通じたリークの増加によって針電極直下の
中間導電層の電位が上がりにくくなって十分な放電が起
こらない。また、複数の針電極と制御電極で７１・リノ
クスを構或している場合には、コース１・が発生ずる。

逆に低湿時においては、抵抗値が高くなることにより、
針電極直下の中間導電層の電位が上からなくなる結果、
やはり十分な放電か起こらなくな６　・＼一冫 る。

こうした問題に対し、静電記録紙の中間導電層や裏面抵
抗層として電子伝導性イＪ利を用い湿度（水分量）に影
饗されにくくすることも考えられる。しかし、静電記録
紙のコスト上昇を招くという別の問題が生じる。

本発明は、」二述の問題点に鑑みてなされたもので、従
来と同様の静電記録紙を用いても、湿度に影響されずに
安定した静電潜像形成が可能な同一面制御型の静電潜保
形成装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するため、同一面制御型静電
潜像形成装置において、静電潜像記録媒体の裏面の、針
電極および制御電極との対向部分に押接する導電性部材
を設けるという構成を備えたものである。

作用 本発明は上述の構成によって、静電潜像記録媒体自体の
抵抗に導電性部１４の抵抗が並列的に接続７　・・　２ することになり、針電極と制御電極との間の部分の静電
潜像記録媒体のみかけの抵抗値が下がり、かつ湿度によ
る変動も小さくフヨる結果、高湿時または低湿時におい
ても針電極直下の電位が十分に上昇するようになり、安
定な静電潜像の形成が可能となる。

実施例 第１図は本発ｊ刃の第１の尖飽例による同一！／ＩＩ　
：ｌｊｌＪ御型静電潜伶形成装置の概略断面図であり、
第２図はその電気的等価回路図である。なお、第１図お
よび第２図において、第６図および第７図と同一の符号
は同等部を示すので、その説明を省略する。

第１図において、１２は静電記録紙１１を針電極８およ
び制御電極７ａ、７１）Ｋ押しつりろためのパノドロー
ラであり、発泡性ポリウレタン等の絶縁性材料のローラ
部イオ１３の表面に、本発明により導入された導電性部
４′Ａとして、表面固有抵抗か１０Ωから１０Ω程度の
導電性ゴム利１４を貼り付けた構成である。この導電性
ゴム洞１４は、第１図に示されるように、静電記録紙１
１の裏面の針電極８および制御電極７ａ、７ｂと対向す
る部分に一定の圧力で押接する。また、導電性ゴム洞１
４は、他の導電性部利とは直接的に接触しない。

これ以外の構成は第１図に示した従来例と同様である。

なお、導電性ゴム利１４の表面固右抵抗の測定は、例え
ば横川ヒー−レソトバノカ一ド■製の高抵抗メータ４３
２９Ａおよびレジスティビティセル１６００８Ａを用い
て行うことができる。

次に、第２図に示す電気的等価回路図を参照しつつ、本
実施例の静電１ｉ形成装置における静電潜像形成過程お
よび導電性ゴム材１４の作用について説明ずろ。

適当な放電ギャノプを保って静電記録紙１１に対向して
いる針電極８および制御電極７ａ、７１３にそれぞれ、
針電極ドライブ回路９および制御電極ドライブ回路１０
により、マイナス極性の記録電圧パルスおよびプラス極
性の記録電圧パルスが９　，、 同時に印加される。

制御電極７ａ、７１）に印加されたプラス極性の記録電
圧パルスによって、誘電層１に形成された静電容量Ｏｃ
により容量性結合された、？ｌｉ！Ｉ　ａｌ　＋屯極７
ａ、７１〕の直下の中間導電層２、基紙３、裏面抵抗層
４および導電性ゴム利１４の電位を引き上げる。この電
位の上昇は中間導電層２、基紙３、裏面抵抗層４および
導電性ゴム！Ａ１４の固有抵抗凡ｃ　１Ｒｐ　，　Ｒ．
Ｉ）、１もＳにより針電極８の直下に伝えられ、さらに
静電容量ｃｐを通じて針電極８の直下の誘電層１の表面
に現れる。その結果、針電極８とその直下の誘電層１と
の電位差が十分に大きくなって放電が起こり、針電極８
よりマイナス電荷が誘電層１に移動し蓄積され、静電Ｉ
１４＠が形或されることになる。

この時にＹＬｃ　ｓ　Ｒｌ）、Ｒｂ、Ｉｔ，ｓは並列接
続となるため、針電極８の直下と制御電極７ａ、７１〕
の直下との間の抵抗値は、上記４個の固有抵抗中の最も
小さい抵抗値によって主に決まる。すなわち、導電性ゴ
ム拐１４の表面固有抵抗Ｒｓを几Ｃ、ＪＬ　＋）、１（
１、　＞ Ｒｂより小さな値に設定したならば、針電極８の直下と
制御電極７ａ、７１〕の直下との間の抵抗値はＲ，ｓに
主に支配され、几Ｓの値を越えることがなくなる（一般
に常温常湿時の几ｃ，Ｒｌ）は約１０７Ω程度に設定さ
れている）。

したがって、几Ｃの値をＲ，ｃ，几ｐ，几ｂより小さい
適切な値に設定するならば、Ｒｃ，几ｐ，Ｒ，ｌ）が減
少する高湿時においても、Ｒｅ，Ｒｐ、凡ｂが増大する
低湿時においても、針電極８の直下と制御電極７ａ、了
ｌ）の直下との間の抵抗値の変動を小さく抑え、針電極
８と静電記録紙１１との間に安定ブよ放電が起こるよう
な条件を維持することができる。かくして、環境湿度に
影響されず安定な静電潜像の形或が可能となる。

第３図は本発明の第２の実施例による、より実際的な同
一面制御型静電潜像形成装置の概略斜視図である。第３
図において、１６はマルチスタイラス静電記録ヘノドで
あり、静電記録紙１１と対向する側の面に、針電極８が
等間隔で一列に並べられ、また針電極８を両側から挾む
ように制御電１　１　．、　　， 極７ａ、了ｂ（７ｂは不図示）が二列に並べられている
。

第４図にマルチスタイラス静電記録ヘソド１４の詳細構
成を示す。図示のように、針電極８は２ｍ本（第４図の
例ではｍ−５）毎にブロック化され、また各ブロックは
交互にＡチャネルと１３チャネルとに分けられる。そし
て、Ａチャネルのブロックに属する針電極８の対応する
ものは共通の信号線によってＡチャネル用のｎ］個の針
電極ドライブ回路９ａに接続され、Ｂチャネルのブロソ
クに属する針電極８の対応するものは共通の信号線によ
ってＢチャネル用のｍ個の針電極ドライブ回路９ｂに接
続される。

他方、制御電極７ａ，７ｂは１ブロックの針電極８の配
列幅にほぼ等しい幅を持ち、図示のように隣合う二つの
プロノクの針電極８０半数を挾むように配置されている
。制御電極了１、７１）の各ベアは、共通の信号線を介
し対応した制御電極１・ライブ回路１０に接続される。

各電極の駆動方法は次の通りである。まず、Ａチャネル
用の針電極ドライブ回路９ａにより、Ａチャネル・ブロ
ックに属する針電極８にマイナス極性の記録電圧パルス
が印加され、同時にＡチャネルの１番目のブロノク（第
４図のＡ−１番ブロック）の針電極８を挾む制御電極７
ａ、７ｂの二つのペアに、制御電極ドライブ回路１０に
よりプラス極性の記録電圧パルスが印加され、Ａ．−１
番プロソクの針電極８の直下に静電潜像が形成される。

次にＢチャネル用の針電極ドライブ回路９ｂにより、Ｂ
チャネル・ブロックに属する針電極８に記録電圧パルス
が印加され、同時にＢ−１番ブロックの針電極８を挾む
制御電極７ａ、７１〕の二つのペアに記録電圧パルスが
印加され、Ｂ−１番ブロノクの釧電極８の直下に静電潜
像が形成される。同様に、１ブロンクを単位として、Ａ
チャネルとｎチャネルのブロノクにより交互に静電潜像
が形成される。

さて第３図において、１６は静電記録紙１１を針電極８
および制御電極７ａ、７ｂに押しつけるためのパノドロ
ーラであり、絶縁性材料（例えば１３　．、　， 発泡性ポリウレタン）のローラ部拐１７の表面に、導電
性部利１８を分割して設けた構造である。分割された各
導電性部材１８は表面固有抵抗がほぼ○Ωの完全導体と
みなせる材料よりなり、相互に電気的に絶縁されていろ
。当然のことながら、各導電性部材１８は他の導電性部
利とも直接的に接触しない。

分割された各導電性部材１８は制御電極７ａ、７ｂの幅
とほぼ等しい幅を持ち、特定の制御電極７ａ、７ｂのペ
アとそれに挾まれた針電極８に対向した部分においての
み、静電記録紙１１の裏面に押接するように位置付けら
れている。

本実施例装置の電気的等価回路は、導電性部材１８がほ
ぼ完全導体であるので、第６図のように示すことができ
る。すなわち、針電極８の直下と制御電極７１、７１）
の直下との間の抵抗値がゼロに近く、針電極８の直下と
制御電極７２、７１）の直下の誘電層１の電位がほぼ等
しくなる。

本実施例における静電潜像形成過程は前記第１実施例と
同様であるが、上述のように導電性部材１４ノ＼一７ １８の押接によって、針電極８の直下の電位が制御電極
７ａ、７１〕の直下の電位にほぼ等しい電位まで上碧す
るので、釧電極８と．涛徂層１との問の／Ａ　’．−Ｉ
Ｎをより効率的に行わせることができる。この条件は環
境湿度の変化によって静電記録紙１１のＲｃ、几ｐ、Ｒ
ｂが変動しても変わらない。したがって、低湿時でも高
湿時でも安定な静電潜像の形或が可能である。

また、導電性部材１８は分割されているため、プラス極
性の記録電圧パルスが印加されている二つの制御電極ペ
アに対応する導電性部材１８だけの電位が上昇し、他の
導電性部材１８の電位は殆ど上がらない。したがって、
余分な部分への電位の広がりによるゴーストが発生しな
い。

因みに、完全導体とみなせる導電性部材１８を分割しな
い場合、導電性部材１８の全体の電位が上昇し、ゴース
トが発生してしまうので、導電性部材１８の材料として
完全導体を用いることは許されず、ある程度の表面固有
抵抗を持つ導電性ゴムのような材料を用いる必要がある
。

なお、高湿時における几ｃ，Ｒｐ、］％　ｌ）の減少に
１　６　　、 よるゴーストの発生を確実に防止するために、これらの
抵抗値を高めに設定するとよい。

前記各実施例においては、導電性部拐をバノドローラ」
二に設け、静電記録紙とともに回転するように構或した
が、導電性部材な暉力性を持った例えばシート状部材と
することもできる。ただし、導電性部材を固定部材とし
た場合、ｆｉｅｆ，電記録紙との摩擦係数を減らし、静
電記録紙の搬送時の負荷にならないようにすべきである
。

前記第２実施例において、分割構造の導電性部材の材料
として、導電性ゴムのようなある程度の表面固有抵抗を
持つ材料を用いることも可能である。

静電潜像記録媒体は、各実施例に示した静電記録紙に限
られるものではない。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、静電潜像記
録媒体の裏面に導電性部材を押接することにより、針電
極と制御電極との間の静電潜ｆ象記録媒体のみかけの抵
抗値を環境湿度の変化に対して安定化し、高湿時でも低
湿時でも安定な静電潜像の形成が可能となり、また導電
性部材の分割により、ゴーストを確実に防止することが
可能となり、さらに、導電性部利の作用により、静電潜
像記録媒体そのものの抵抗値を増加させても良好な静電
潜像の形戒が可能であるため、静電潜像記録媒体のコス
ト上昇の一因である導電層を薄くして（結果として、そ
の抵抗値が増加する）、静電潜像記録媒体のコスト引き
下げも可能となる、等の効果を右ずるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の第１実施例によ
る静電潜像形成装置の概略断面図および電気的等価回路
図、第３図ないし第５図はそれぞれ本発明の第２実施例
に関するもので、第３図は静電潜像形成装置の概略斜視
図、第４図はマルチスタイラス静電記録ヘッドの詳細構
成図、第６図は電気的等価回路図、第６図および第７図
はそれぞれ従来の静電潜像形成装置の概略断面図および
電気的等価回路図である。 １了・＼−／ １・・・誘電層、２・・・中間導電層、３・・基紙、４
・裏面抵抗層、７ａ、７ｂ・・・制御電極、８・針電極
、１１・・・静電記録紙（静電冶偉記録媒体）、１２・
パソドローラ、１４・・・導電性ゴム拐（導電性部相）
、１６・・・パノドローラ、１８・・・導電性部材（完
全導体）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　同一面に相互に接近して設けられた針電極および制御
   電極に異極性の電圧パルスをそれぞれ印加することによ
   り、前記針電極および前記制御電極に表面が当接した静
   電潜像記録媒体に静電潜像を形成する静電潜像形成装置
   であつて、前記静電潜像記録媒体の裏面の前記針電極お
   よび前記制御電極との対向部分に押接する導電性部材を
   有することを特徴とする静電潜像形成装置。