DE69106940T2

DE69106940T2 - Elektrostatisches Aufzeichnungsgerät.

Info

Publication number: DE69106940T2
Application number: DE69106940T
Authority: DE
Inventors: Kenichiro Asako; Toshiro Honda; Hideaki Inoue; Kenji Nakayama; Yasuhito Sato; Shigeru Shimizu; Hideki Takahashi; Eiichi Takeuchi; Tadao Yamamoto
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1991-06-06
Publication date: 1995-09-28
Anticipated expiration: 2011-06-07
Also published as: EP0462457A3; US5210551A; EP0462457B1; DE69106940D1; EP0462457A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontaktloses elektrostatisches Aufzeichnungsgerät, welches ein elektrostatisches Aufzeichnungsbild erzeugt, ohne daß hierbei sein Aufzeichnungskopf mit einem Aufzeichnungsmedium in Kontakt kommt.
Herkömmlicherweise ist ein Mehrstift-Drucker als eine Art von elektrostatischem Aufzeichnungsgerät wohlbekannt. Bei einem Mehrstift-Drucker ist eine große Anzahl nadelförmiger Aufzeichnungselektroden mit sehr geringen, gleichmäßigen Abständen voneinander in der Hauptabtastrichtung angeordnet und bildet somit einen Aufzeichnungskopf. Eine Spannung wird gemäß einem Aufzeichnungssignal selektiv an die nadelförmigen Elektroden angelegt. Eine elektrische Entladung erfolgt direkt auf ein Aufzeichnungsblatt, wodurch ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt wird. In diesem Fall wird ein Blatt eines Spezialpapiers verwendet, das mit einem Mittel mit hohem elektrischen Widerstand beschichtet ist, so daß Ladungen problemlos und stabil auf dem Blatt gehalten werden können. Ein derartiges Spezialpapierblatt eignet sich jedoch nicht zur Beschriftung mit einem Bleistift oder Schreiber. Außerdem kann es durch Umgebungsbedingungen wie Feuchtigkeit beschädigt werden und läßt sich daher nicht langfristig lagern. Aus diesen Gründen ist diese Art von Papier nicht zur Verwendung im Büro geeignet.
Bei einem großen Abstand zwischen den distalen Enden der nadelförmigen Elektroden und der Blattoberfläche wird das elektrische Feld erweitert, um die Größe des zu bildenden Punktes zu erhöhen, was es schwieriger macht, ein Aufzeichnungsbild mit hoher Auflösung zu erhalten. Aus diesem Grund ist ein Abstandsmaterial für die Blattoberfläche vorgesehen. Das Abstandsmaterial und die distalen Enden der nadelförmigen Elektroden werden in Gleitkontakt miteinander gebracht, wodurch ein sehr kleiner Abstand eingehalten werden kann. In diesem Fall nutzen sich jedoch die distalen Enden der nadelförmigen Elektroden ab.
Um die Verwendung von normalem Papier und die korrekte Einhaltung des sehr geringen Abstandes zwischen dem Bildmedium und den distalen Enden der Aufzeichnungselektroden zu ermöglichen, wird ein Verfahren eingesetzt, um zunächst ein Tonerbild auf einem trommelartigen Zwischenaufzeichnungsmedium zu erzeugen und das Tonerbild auf ein Blatt zu übertragen. Bei diesem Verfahren erhöhen sich aufgrund der Verwendung eines Zwischenaufzeichnungsmediums die Dimensionen des gesamten Systems. Um diese Größensteigerung zu vermeiden, wird häufig auf ein Verfahren zur gleichzeitigen Durchführung der Aufzeichnung und Entwicklung zurückgegriffen. In diesem Fall sind die Aufzeichnungselektroden in Richtung der Breite (Hauptabtastrichtung) des Weges der Zuführung des Entwicklungsmittels angeordnet. Das Entwicklungsmittel wird in der Unterabtastrichtung rechtwinklig zur Hauptabtastrichtung zugeführt und selektiv von den Aufzeichnungselektroden auf das Zwischenaufzeichnungsmedium übertragen, wodurch ein Tonerbild entsteht.
Die Aufzeichnungselektroden liegen jedoch in der Zuführrichtung des Entwicklungsmittels. Um zu verhindern, daß die Aufzeichnungselektroden die Zufuhr des Entwicklungsmittels beeinträchtigen, muß eine große Anzahl von Öffnungen für den Durchtritt des Entwicklungsmittels durch sie an Abschnitten eines Dünnschichtsubstrats oder dergleichen, das die Aufzeichnungselektroden bildet, ausschließlich der Abschnitte der Aufzeichnungselektroden, ausgebildet sein, und das Entwicklungsmittel muß durch diese Öffnungen zugeführt werden. Wenn diese Öffnungen ausgebildet sind, schränken sie jedoch den Raum ein, in dem die Aufzeichnungselektroden auf dem Dünnschichtsubstrat angeordnet sind. Als Ergebnis können Aufzeichnungselektroden hoher Dichte nicht angeordnet werden und es läßt sich kein Aufzeichnungsgerät mit hoher Druckauflösung erhalten.
Der gattungsbildende Stand der Technik ist in der U.S.-Patentschrift 4,559,545 offenbart. In dieser Schrift ist ein Aufzeichnungsgerät beschrieben, bei dem ein Aufzeichnungsmedium durch den Abstand zwischen Aufzeichnungselektroden und einer hinteren Elektrode, die einander zugewandt angeordnet sind, geführt wird. Ein Magnettoner wird in den Abstand zwischen dem Aufzeichnungsmedium und den Aufzeichnungselektroden gefüllt. Wenn sich ein Magnetfeld um die Aufzeichnungselektroden herum bildet, um Tonerteilchen auf den Aufzeichnungselektroden festzuhalten, werden Spannungspulse selektiv zwischen die Aufzeichnungselektroden und die hintere Elektrode gelegt, um auf diese Weise die Tonerteilchen auf die Aufzeichnungselektroden zu übertragen, wodurch das Aufzeichnungsmedium aufgrund von Coulombschen Kräften eine Aufzeichnung bildet.
In der EP-A-0 342 798 ist ein Bilderzeugungsgerät und eine Entwicklungsvorrichtung dafür beschrieben, bei dem ein Aufzeichnungsverfahren zum Einsatz kommt, das elektrisch leitenden Entwickler verwendet, und eine Entwicklungsvorrichtung zur Verwendung im Bilderzeugungsgerät. Ein Magnetfeld wird in einein Bereich, dessen Breite die Breite einer Gruppe von Elektroden übersteigt, an der Stelle der Elektrodengruppe erzeugt, um zu verhindern, daß der Entwickler, der über die Elektroden geführt wurde, an der stromabwärts befindlichen Seite der Gruppe von Elektroden über einen Bildbereich hinaus nach außen fließt.
In der US-PS 3,914,771 ist ein elektrographisches Aufzeichnungsverfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung, die synchronisiert Aufzeichnungsimpulse verwendet, beschrieben, bei dem ein Aufzeichnungsmedium zwischen zwei beabstandeten gegenüberliegenden Elektroden angeordnet ist, von denen eine in Kontakt mit einer Seite des Aufzeichnungsmediums ist, und die andere eine Aufzeichnungselektrode ist, die die gegenüberliegende Seite des Aufzeichnungsmediums durch ein elektrisch leitendes, magnetisch anziehbares Tonerpulver kontaktiert. Dieser Toner wird durch ein wechselndes Magnetfeld in einen Aufzeichnungsbereich zwischen der Aufzeichnungselektrode und dem Aufzeichnungsmedium gezogen, und ein kurzes elektrisches Aufzeichnungssignal wird zu einem Zeitpunkt, zu dem die Ausrichtung des Toners im Aufzeichnungsbereich optimal ist, an eine der Elektroden gelegt, um die Aufbringung von Toner auf das Aufzeichnungsmedium zu bewirken.
Der nächstliegende Stand der Technik ist in der EP-A-0 298 195 offenbart, die ein Gerät zur Bildaufzeichnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beschreibt. Toner wird zwischen einer mit einem Isoliermaterial beschichteten, leitenden Aufzeichnungstrommel und Aufzeichnungselektroden, deren vorderes Ende mit geringem Abstand von der Trommel und unter einem großen Winkel zur Drehrichtung der Aufzeichnungstrommel geneigt angeordnet ist, zugeführt. Ein Dauermagnet befindet sich in der Aufzeichnungstrommel und bildet eine Tonerkette, die unter einem großen Winkel stromabwärts von der Aufzeichnungstrommel vom vorderen Ende der Aufzeichnungselektroden geneigt ist. Diejenige Komponente der Magnetkraft des Magneten, die in Richtung der Bewegung der Trommel wirkt, ist mit einer Tonerschlittenkraft ausgewogen, die im Toner erzeugt wird, so daß dieser bei Drehung der Aufzeichnungstrommel ausfließt. Wird in diesem Zustand eine Aufzeichnungsspannung an die Aufzeichnungselektroden gelegt, entwickelt der am weitesten in der Tonerkette, die mit der Trommeloberfläche in Kontakt ist, befindliche Toner eine Adhäsionskraft zur Aufzeichnungstrommel, so daß die Trommel sich stromabwärts dreht, so daß durch den Toner auf der Aufzeichnungstrommel ein Bild erzeugt wird, wenn der Toner an ihr anhaftet.
Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, ein elektrostatisches Aufzeichnungsgerät zur Verfügung zu stellen, das eine kompakte Größe hat und zuverlässig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes elektrostatisches Aufzeichnungsgerät zur Verfügung zu stellen, bei dem eine Treiberschaltung für Aufzeichnungselektroden in einem Zuführweg für Entwicklungsmittel angeordnet ist, wodurch eine hochdichte Anordnung der Aufzeichnungselektroden ermöglicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe umfaßt das elektrostatische Aufzeichnungsgerät folgendes:
ein Glied zum Tragen des Entwicklungsmittels mit einer Oberfläche, auf der ein Entwicklungsmittel getragen wird;
eine Mehrzahl von Aufzeichnungselektroden, die auf der Oberfläche des Tragegliedes für das Entwickungsmittel parallel zueinander mit vorbestimmten Abständen angeordnet sind, während sie gleichzeitig elektrisch voneinander isoliert sind;
einen Elektrodenzylinder, der der Mehrzahl von Aufzeichnungselektroden in einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegt;
eine Zuführvorrichtung für Entwicklungsmittel, um das Entwicklungsmittel zuzuführen, um einen zirkulierenden Förderweg über die Oberfläche des Tragegliedes für das Entwicklungsmittel zu bilden;
eine Spannungssteuervorrichtung zur Ausgabe eines Steuersignals, das Aufzeichnungsdaten enthält; und
einer Antriebsvorrichtung für die Aufzeichnungselektroden, die in einem Raum, der vom zirkulierenden Förderweg definiert wird, vorgesehen ist, um bei Empfang des Steuersignals von der Spannungssteuervorrichtung eine Aufzeichnungsspannung in Übereinstimmung mit den Aufzeichnungsdaten an die Mehrzahl von Aufzeichnungselektroden zu schicken, wodurch das von der Entwicklungsmittelfördervorrichtung geförderte Entwicklungsmittel selektiv an den Elektrodenzylinder übertragen wird, wodurch ein Aufzeichnungsbild entsteht.
Das erfindungsgemäße elektrostatische Aufzeichnungsgerät zeichnet sich dadurch aus, daß es eine Vorrichtung zum Anlegen einer Vorspannung an den Elektrodenzylinder (5) während einer Zeitperiode (t&sub4;) umfaßt, in der keine Aufzeichnungsspannung an die Aufzeichnungselektroden angelegt wird, um ein vorbestimmtes elektrisches Feld zwischen dem Elektrodenzylinder und den Aufzeichnungselektroden zu erzeugen, um das auf den Aufzeichnungselektroden verbleibende Entwicklungsmittel an den Elektrodenzylinder zu übertragen.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß sie eine sehr dichte Anordnung der Aufzeichnungselektroden ermöglicht.
Des weiteren kann verhindert werden, daß sich eine Entwicklerlösung auf den Aufzeichnungselektroden ansammelt, mit dem Ergebnis, daß ein Spannungsverlust zwischen den Aufzeichnungselektroden verhindert werden kann, wodurch mit Erfolg ein Bild ausgezeichneter Qualität erzeugt werden kann.
Diese Erfindung ist anhand der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, in denen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Gesamtanordnung eines elektrostatischen Aufzeichnungsgerätes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 eine Schnittansicht zeigt, die eine Bilderzeugungseinheit mit seiner peripheren Anordnung des elektrostatischen Aufzeichnungsgerätes aus Fig. 1 darstellt;
Fign. 3A und 3B Ansichten zur Erläuterung der Konfiguration einer Erregerwicklung zeigen;
Fign. 4A und 4B Wellenformdiagramme eines Stroms, der die in Fign. 3A und 3B dargestellte Erregerwicklung durchfließt, zeigen;
Fign. 5A bis 5F Wellenformdiagramme zeigen, die eine Veränderung in der Zeit einer Verteilungskurve eines elektrischen Erregerfeldes, das von einer unter Strom stehenden Erregerwicklung erzeugt wird, darstellen;
Fig. 6 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht einer Aufzeichnungseinheit der Bilderzeugungseinheit darstellt;
Fign. 7A und 7B jeweils Zeitdiagrammen zur Erläuterung der Steuervorgänge der Spannungen zeigen, die an die Aufzeichnungselektroden und einen Elektrodenzylinder gelegt werden;
Fign. 8A und 8B jeweils Zeitdiagramme zeigen, die die Modifikationen der Steuervorgänge aus den Fign. 7A und 7B veranschaulichen;
Fig. 9 eine schematische Schnittansicht der Gesamtanordnung einer elektrostatischen Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 eine schematische Schnittansicht einer Bilderzeugungsprozeßeinheit des in Fig. 9 gezeigten elektrostatischen Aufzeichnungsgeräts darstellt;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Aufbaus von Aufzeichnungselektroden zeigt;
Fig. 12 eine schematische Schnittansicht des Gesamtaufbaus eines elektrostatischen Aufzeichnungsgeräts gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 13 eine Schnittansicht einer Bilderzeugungseinheit mit ihrer peripheren Anordnung des in Fig. 12 gezeigten elektrostatischen Aufzeichnungsgeräts darstellt;
Fig. 14 eine Schnittansicht zeigt, die einen horizontalen Zirkulationsweg des Entwicklungsmittels in der Bilderzeugungseinheit darstellt;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht der Bilderzeugungseinheit darstellt; und
Fig. 16 den Aufbau eines weiteren Beispiels der Entwicklungsmittel-Fördervorrichtung darstellt.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht des Gesamtaufbaus eines Aufzeichnungsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine Papierkassette 1, in der zugeschnittene Bögen P aus Normalpapier gestapelt sind, herausnehmbar an einer Seite des Maschinenrahmens befestigt. Eine Papierzuführwalze 1a ist über dem hinteren Ende der eingeschobenen Papierkassette 1 derart vorgesehen, daß sie zur Drehung in Pfeilrichtung angetrieben werden kann. Ein Papierförderweg, der von einer oberen und einer unteren Förderführungsplatte 2a bzw. 2b aus isolierendem Material definiert wird, ist vor der Papierzuführwalze 1a ausgebildet. Ein Paar Wartewalzen 3 ist auf halber Strecke auf dem Blattförderweg vorgesehen. Wenn ein Blatt P von der Papierzuführwalze 1a zugeführt wird, wird es vom Wartewalzenpaar 3 aufgehalten und in eine richtige Förderposition gebracht. Dann befördert das Wartewalzenpaar 3 das Blatt P zu einem Bildübertragungsabschnitt T, der sich anschließt, und zwar zu einem Zeitpunkt, der synchron mit einem Zeitpunkt abgestimmt ist, zu der ein später beschriebenes Aufzeichnungsbild den Bildübertragungsabschnitt T erreicht.
Im Bildübertragungsabschnitt T hinter dem Wartewalzenpaar 3 ist ein Übertragungsladegerät 4 derart angeordnet, daß es einem Elektrodenzylinder 5 gegenüberliegt, der als Bildträger fungiert. In dieser Ausführungsform wird der Elektrodenzylinder 5 derart angetrieben, daß er entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, wie es von einem Pfeil α' angedeutet wird. Ein Entwicklungsmittel mit einer negativen Reibungspolarität wird für den Elektrodenzylinder 5 verwendet, wie es später beschrieben wird. Daher ist eine Vorspannungsquelle 5a, die eine Aufzeichnungsvorspannung von - 50 V und eine Reinigungsspannung von +200 V erzeugen kann, an den Elektrodenzylinder 5 angeschlossen. Die Vorspannungsguelle 5a ist an einen Signalaufzeichnungsabschnitt C angeschlossen, um den Aufzeichnungsbetrieb des Gesamtaufzeichnungsgeräts zu steuern. Die Ausgangsspannungen von der Vorspannungsquelle 5a können gemäß einem Spannungssteuersignal geschaltet werden, das vom Aufzeichnungssteuerabschnitt C zugeführt wird.
Eine später zu beschreibende Aufzeichnungsbild-Erzeugungseinheit U ist derart angeordnet, daß sie auf der dem Bildübertragungsabschnitt T gegenüberliegenden Seite der Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 gegenüberliegt. Ein Toneraufzeichnungsbild wird von der Aufzeichnungsbild-Erzeugungseinheit U auf der Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 erzeugt. Bei Drehung des Elektrodenzylinders 5 wird das Toneraufzeichnungsbild an den Bildübertragungsabschnitt T befördert und auf ein gerade zugeführtes Blatt übertragen. Der Aufbau der Aufzeichnungsbild-Erzeugungseinheit U wird später im einzelnen beschrieben werden.
Ein Abstreifer 6 befindet sich hinter dem Bildübertragungsabschnitt T, wobei sein hinteres Ende gegen die Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 gedrückt wird. Ein luftansaugendes Förderband 7 verläuft horizontal hinter dem Abstreifer 6. Wird das Aufzeichnungsbild auf ein Blatt P übertragen und das Blatt P vom Abstreifer 6 von der Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 getrennt, befördert das Förderband 7 das Blatt P auf eine Fixiereinheit 8 zu, welche vor dem Band 7 vorgesehen ist, während es die Rückseite des Blattes P durch Luftansaugöffnungen anzieht. Die Fixiereinheit 8 besteht aus einer Wärmewalze 8a und einer Andruckwalze 8b. Die Fixiereinheit 8 fixiert das Tonerbild unter Wärmeeinwirkung auf dem Blatt P, während sie gleichzeitig das Blatt P zwischen diesen Walzen einklemmt und weiterbefördert. Nach dem Fixieren wird das Blatt P (bei 9) ausgestoßen und auf einem Auffangtablett 10 mit dem Bild nach unten gestapelt.
Wie voranstehend beschrieben, ist gemäß dem Aufzeichnungsgerät dieser Ausführungsform der gesamte Papierförderweg, angefangen vom Papiervorschub und abgeschlossen mit der Papierausgabe, im wesentlichen linear ausgebildet. Daher erfolgt der Papiervorschub im allgemeinen reibungslos und ein Bildfehler oder ein Papiervorschubfehler wie Papierstau tritt nicht leicht auf. Zudem läßt sich eine Papierausgabe mit der Druckfläche nach unten, bei der nicht seitenweise nachsortiert werden muß und die somit für ein Aufzeichnungsgerät bevorzugt ist, mit dem linearen Blattförderweg vorteilhafterweise erreichen.
Es wird nunmehr im einzelnen auf den Aufbau der Aufzeichnungsbild-Erzeugungseinheit U eingegangen.
Die Aufzeichnungsbild-Erzeugungseinheit U hat im wesentlichen den folgenden Aufbau. Eine Rührwalze 12 und eine Zuführwalze 13 sind drehbar am Boden eines Magazins 11 der Einheit angeordnet, um das Entwicklungsmittel darin zu lagern. Eine Bildaufzeichnungsvorrichtung und eine Entwicklungsmittel-Förder Vorrichtung sind integral ausgebildet, und bildet eine Aufzeichnungseinheit Uw. Die Aufzeichnungseinheit Uw ist derart angeordnet, daß ihr Aufzeichnungskopfaufbau sich an einer Öffnung 11a des Magazins 11 befindet, das zur Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 hin offen ist. In dieser Ausführungsform wird ein isolierter magnetischer Toner mit negativer Ladung, bei dem es sich um ein Einkomponenten-Entwicklungsmittel handelt, das mindestens ein Isolierharz, ein magnetisches, nichtgreifbares, äußerst feines Pulver sowie Farbstoffteilchen enthält, als Entwicklungsmittei benutzt. Ein Zweikomponenten-Entwicklungsmittel, in dem ein magnetischer Träger und ein isolierender Toner in einem vorbestimmten Verhältnis gemischt sind, kann ebenfalls als Entwicklungsmittel benutzt werden.
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht der Aufzeichnungseinheit Uw mit ihren Peripherieelementen. Die Aufzeichnungseinheit Uw dieser Ausführungsform ist ein säulenförmiges Teil mit ovalem Querschnitt und erstreckt sich in eine Richtung rechtwinklig zur Blattoberfläche. Ein äußeres Abdeckteil 15 aus nichtmagnetischem Material deckt einen Bereich der Oberfläche eines Substrats 14 ab, wobei es einen Abschnitt ausspart. Das Substrat 14 besteht aus hochgradig durchdringbarem Material wie Eisen, Nickel und Permalloy. Die Oberfläche des äußeren Abdeckteils 15 dient als Förderweg für einen magnetischen Toner d. Eine große Anzahl von vertieften Nuten 14a mit V-förmigem Profil sind parallel zueinander auf der Oberfläche des Substrats 14 ausgebildet, welche durch das äußere Abdeckteil 15 abgedeckt ist. Die vertieften Nuten 14a verlaufen in gleichem Abstand voneinander in Längsrichtung des Substrates (Richtung rechtwinklig zur Blattoberfläche). In Fig. 2 sind insgesamt nur 12 vertiefte Nuten 14a dargestellt. Tatsächlich jedoch ist eine größere Anzahl vertiefter Nuten 14a als diese dicht zueinander ausgebildet. Die Länge einer jeden vertieften Nut 14a ist so gewählt, daß sie die Breite des auf der Oberfläche des äußeren Abdeckteils 15 definierten Förderwegs übersteigt.
In jeder vertieften Nut 14a ist ein leitender Draht 16a eingebettet, der ein Wicklungselement 16 als Teil einer Erregerspule bildet. Bei dieser Ausführungsform sind die Wicklungselemente 16 in zwei Typen unterteilt, d.h. A und B, wie sie in Fig. 3A dargestellt sind. Die Wicklungselemente 16A und 16B sind abwechselnd angeordnet. In diesem Fall wird, wie es in Fig. 3B dargestellt ist, ein Paar benachbarter Wicklungselemente 16, unter sandwichartiger Zwischenfügung eines anderen Typs von Wicklungselement 16 gebildet (d.h. ein Wicklungselement 16A1 einer ungeraden Zahl und ein Wicklungselement 16 einer geraden Zahl mit einem Wicklungselement 16B1 dazwischen, wobei die ungeraden und die geraden Zahlen aufeinanderfolgende Zahlen sind), indem ein einzelner leitender Draht 16a derart gewickelt ist, daß er mehrfach in vorbestimmter Richtung in einem Paar abwechselnd vertiefter Nuten 14a verläuft. Als Ergebnis verlaufen die leitenden Drähte 16a eines Paares abwechselnd benachbarter Wicklungselemente 16 desselben Typs in entgegengesetzte Richtungen. Sollen die Wicklungselemente 16 in m Typen mehr als drei unterteilt werden, sind die Wicklungselemente desselben Typs an jeder (m-1)ten Stelle angeordnet. Ein leitender Draht 16a ist derart gewickelt, daß er in einem Paar abwechselnd vertiefter Nuten 14a an jeder (m-1)ten Stelle verläuft, wodurch ein Paar Wicklungselemente desselben Typs entsteht.
Zwei Typen (zwei Phasen) von Wechselstrom iA und iB:
iA = I . sin(ωt) (1)
iB = I . sin(ωt + π/2) (2)
deren Phasen um π/2 voneinander verschoben sind, wie es in den Fign. 4A und 4B gezeigt ist, werden an die Wicklungselemente 16A bzw. die Wicklungselemente 16B gelegt.
Wird der Wechselstrom wie oben beschrieben an jedes Wicklungselement 16 gelegt, wird in jedem Teilabschnitt 14b zwischen benachbarten vertieften Nuten 14a im Substrat 14 ein Magnetfeld erregt, das in den Fign. 5A bis 5F gezeigt ist und dem zugeführten Strom entspricht. Fign. 5A bis 5F sind Graphen, die eine auf die Zeit bezogene Veränderung der Verteilung des erregten Magnetfeldes auf der Oberfläche eines Elementes 2 darstellen. In den Fign. 5A bis 5F stellt die Achse der Ordinate eine Komponente Hr des erregten Magnetfeldes in radialer Richtung des Elementes dar, und die Achse der Abszisse ein Position auf der Oberfläche des Elementes 2. Das Bezugssymbol T kennzeichnet die Periode des zugeführten Wechselstroms. Bei dieser Ausführungsform sind, wie oben beschrieben, die Verlaufsrichtung des leitenden Drahtes des Wicklungselementes 16 einer ungeraden Zahl und die eines mit gerader Zahl, die beide vom selben Typ sind, entgegengesetzt. Daher wird bei Anlegen von phasengleichen Wechselströmen an die Wicklungselemente 16 desselben Typs die Richtung des von den geradzahligen Wicklungselementen 16 und des von den ungeradzahligen erregten Magnetfeldes entgegengesetzt. Als Ergebnis hat die Verteilungskurve des auf der Oberfläche des Elementes 2 gebildeten Magnetfeldes die Wellenform, die dem Wechselstrom entspricht, wie in Fign. 5A bis 5F gezeigt. Das wellenförmige Magnetfeld verändert sich über die Periode T hinweg auf dieselbe Weise wie der Wechselstrom. Als Ergebnis entsteht ein Wanderwellen- Magnetfeld, das in Fign. 5A bis 5F in Richtung τ verläuft. Insbesondere, wie in Fig. 3A gezeigt, verläuft das auf der Oberfläche des Elementes 2 von allen Wicklungselementen 16 erzeugte wellenförmige Magnetfeld über die Oberfläche des äußeren Abdeckteils 15 mit vorbestimmter Geschwindigkeit in einer Richtung α gegen den Uhrzeigersinn. Als Ergebnis wird der magnetische Toner in einer Richtung β im Uhrzeigersinn entgegengesetzt zur Richtung α des Wanderwellen-Magnetfelds geführt. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird in diesem Fall der magnetische Toner d geführt, während der Toner gleichzeitig eine strangförmige und aufgerichtete Anordnung einnimmt, die den magnetischen Feldlinien des Wanderwellen-Magnetfeldes entspricht.
Wieder zurück zu Fig. 2: Bei dieser Ausführungsform ist das Substrat 14 in Hälften aufgeteilt, und ein Innenraum S bildet sich, wenn die geteilten Substrate 14A und 14B zusammengefügt werden. Äußere Abdeckelemente 15A und 15B decken die geteilten Substrate 14A bzw. 14B ab. Ein Brückenelement 17 verläuft über der Verbindung der äußeren Abdeckteile 15A und 15B und bildet somit einen flachen Tonerförderweg.
Ein Rakel oder Schaber 18 ist auf der stromaufwärts gerichteten Seite des Tonerförderweges vorgesehen und reguliert die strangförmige, aufgerichtete Toneranordnung auf geeignete Längen, wodurch eine Tonerschicht entsteht. Bei dieser Ausführungsform ist das Rakel 18 derart an der Seitenwand des Magazins 11 der Einheit befestigt, daß sich sein hinteres Ende in der Nähe der Oberfläche des äußeren Abdeckteils 15B befindet. Auf der stromabwärts gerichteten Seite des Rakels 18 dient eine Stelle, an der sich die Oberfläche des äußeren Abdeckteils 15A am nächsten zur Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 - mit nur einer kleinen Lücke dazwischen - befindet, als Aufzeichnungsabschnitt W. Der magnetische Toner d wird selektiv am Aufzeichnungsabschnitt W auf die Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 übertragen, um ein Toneraufzeichnungsbild zu erzeugen. Auf der stromabwärts gerichteten Seite des Aufzeichnungsabschnittes W ist eine Schabeplatte 19 derart vorgesehen, daß ihr hinteres Ende gegen die Oberfläche des äußeren Abdeckteils 15A drückt. Restlicher magnetischer Toner d', der am Aufzeichnungsabschnitt W nicht verbraucht und zugeführt wurde, wird von der Schabeplatte 19 heruntergeschabt.
Ein Aufzeichnungselektrodenblatt 20 wird in einem Bereich stromaufwärts vom Aufzeichnungsabschnitt W bezüglich der Tonerförderrichtung β auf die Oberfläche des äußeren Abdeckteils 15A aufgebracht. Das Aufzeichnungselektrodenblatt 20 dieser Ausführungsform wird von einer flexiblen Leiterplatte (FPC) gebildet, wie in Fig. 6 gezeigt. Eine Mehrzahl von Elektrodendrähten 20a ist in vorbestimmtem, äußerst geringen Zwischenabstand auf einem Grundlagenfilm 20b in Richtung der Breite des Blattes ausgebildet (Breitenrichtung des Tonerförderwegs: Hauptabtastrichtung). Die Elektrodendrähte 20a verlaufen parallel zueinander in Längsrichtung des Blattes 20. Die Anzahl der Aufzeichnungselektrodendrähte 20a entspricht der maximalen Anzahl von Daten pro Hauptabtastzeile. Bei dieser Ausführungsform wird eine große Anzahl von Aufzeichnungselektrodendrähten 20a durch Ätzen mit einer Dichte von 86 um Pitch (300 DPI) aufgebracht, während eine Lücke von 40 um dazwischen beibehalten wird.
Das Aufzeichnungselektrodenblatt 20 mit dem oben bezeichneten Aufbau verläuft unter dem Brückenelement 17 nach unten, wie in Fig. 6 gezeigt, und erreicht den Innenraum S über eine Verbindungsfläche der geteilten Substrate 14A und 14B. Eine Mehrzahl von Treiberschaltungselementen 21 zum Treiben der Aufzeichnungselektrodendrähte 20a ist im Innenraum S vorgesehen. Die Aufzeichnungselektrodendrähte 20a des Aufzeichnungselektrodenblattes 20 sind in Gruppen aufgeteilt, von denen jede eine passende Anzahl von Drähten hat, und die Drähte 20a jeder Gruppe sind mit dem entsprechenden Treiberschaltungselement 21 verbunden. Eine Eingangsverdrahtungsschaltung 22 ist aus den Treiberschaltungselementen 21 abgeleitet und verläuft außerhalb der Aufzeichnungseinheit Uw durch die andere Verbindungsfläche der geteilten Substrate 14A und 14B. Die Eingangsverdrahtungsschaltung 22 ist mit dem Aufzeichnungssteuerabschnitt C verbunden. Somit legen die Treiberschaltungselemente 21 Aufzeichnungssteuerspannungen an die entsprechenden Aufzeichnungselektrodendrähte 20a gemäß verschiedener Arten von Aufzeichnungssteuersignalen einschließlich Aufzeichnungsdaten, die vom Aufzeichnungssteuerabschnitt C geschickt werden.
Es wird nunmehr der Vorgang der Erzeugung eines Aufzeichnungsbildes des Aufzeichnungsgerätes dieser Ausführungsform beschrieben.
Es wird wieder auf die Fig. 2 Bezug genommen. Wenn der Wechselstrom wie voranstehend beschrieben den Erregerwicklungen zugeführt wird, bildet sich ein Wanderwellen-Magnetfeld, das in Richtung des Pfeils Q verläuft, auf der Oberfläche der Aufzeichnungseinheit Uw in einem Bereich, wo die Erregerwicklungen vorgesehen sind. Der Toner d wird in Richtung des Pfeiles β entgegengesetzt zur Verlaufsrichtung des Magnetfeldes zugeführt und lagert sich strangartig aufgestellt übereinander. Die strangartige, aufgestellte Anordnung des zugeführten magnetischen Toners d wird vom Rakel 18 auf eine vorbestimmte Dicke gestutzt und der magnetische Toner d wird dann an den Aufzeichnungsabschnitt W geführt. Zu diesem Zeitpunkt wird der magnetische Toner d aufgrund von Reibung negativ geladen.
Am Aufzeichnungsabschnitt W werden die an die Drähte 20a der Aufzeichnungselektrode und den Elektrodenzylinder 5 anzulegenden Spannungen gesteuert, wie in den Fign. 7A und 7B gezeigt, und der magnetische Toner d auf den Drähten 20a der Aufzeichnungselektrode wird selektiv auf die Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 übertragen.
Insbesondere legen bei dieser Ausführungsform, wie in Fig. 7A gezeigt, während einer vorbestimmten Aufzeichnungszeit t1 die Treiberschaltungselemente 21 bezüglich der Drähte 20a der Aufzeichnungselektrode eine Aufzeichnungsspannung V1 gemäß eingehenden Aufzeichnungsdaten an diese, die sich zwischen -200 V (EIN-Spannung) und 0 V (AUS-Spannung) ändert. In diesem Fall ist die Aufzeichnungszeit t1 eine Zeitperiode, die zur Erzeugung eines Aufzeichnungsbildes auf einem einzelnen geschnittenen Bogen P erforderlich ist. Eine Nichtaufzeichnungszeit t2 zum Anlegen einer Spannung von 0 V (AUS-Spannung) in dieser Ausführungsform wird zwischen der Aufzeichnungszeit t1 und einer anschließenden Aufzeichnungsperiode t1 bewahrt. Die Nichtaufzeichnungsperiode t2 dient als Zeitintervall zur konsekutiven Zubringung geschnittener Bögen P. Somit stellt eine Zeitperiode, die die Summe der Aufzeichnungszeit t1 und der Nichtaufzeichnungszeit t2 ist, eine Bilderzeugungsperiode t3 für einen einzelnen geschnittenen Bogen P dar.
Zwischenzeitlich legt bezüglich des Elektrodenzylinders 5 wie in Fig. 7B gezeigt die Vorspannungsguelle 5a intermittierend an diesen eine Reinigungsspannung V3 (+200 V bei dieser Ausführungsform), um die oben beschriebenen Drähte 20a der Aufzeichnungselektrode über eine Zeit t4 während jeder Nichtaufzeichnungszeit t2 zu reinigen. Die Reinigungszeit t4 ist kürzer eingestellt als die Nichtaufzeichnungszeit t2. Mit Ausnahme der Reinigungszeit t4 ist bei dieser Ausführungsform eine Vorspannung V2 von -50 V angelegt.
Während der Aufzeichnungszeit t1, wenn Ein-Bit-Aufzeichnungsdaten, die jedem Treiberschaltungselement 21 eingegeben werden, "H" sind, wird die EIN-Spannung von -200 V an entsprechende Aufzeichnungselektrodendrähte 20a gelegt. Dann entsteht, da die Vorspannung von -50 V an den Elektrodenzylinder 5 gelegt ist, eine Potentialdifferenz von +150 V zwischen dem Elektrodenzylinder 5 und dem Aufzeichnungselektrodendraht 20a in der genannten Richtung. Negativ geladener Toner d verlagert sich an eine Stelle mit hohem Potential. Daher wird am Aufzeichnungsabschnitt W, wo die Lücke am kleinsten ist und das elektrische Feld am größten, nur der magnetische Toner d auf dem Aufzeichnungselektrodendraht 20a, an den eine Spannung von -200 V angelegt ist, selektiv auf die Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 übertragen, um einen schwarzen Punkt zu bilden.
Andererseits wird, wenn die Ein-Bit-Aufzeichnungsdaten "L" sind, eine AUS-Spannung von 0 V bei dieser Ausführungsform an den entsprechenden Aufzeichnungselektrodendraht 20a gelegt. Als Ergebnis wird die Potentialdifferenz zwischen dem Elektrodenzylinder 5 und dem entsprechenden Aufzeichnungselektrodendraht 20a in dieser Richtung zu -50 V. Der negativ geladene magnetische Toner d wird auf dem Aufzeichnungselektrodendraht 20a gehalten und nicht übertragen.
Auf diese Weise wird während der Aufzeichnungszeit t1 das Potential der Aufzeichnungselektrodendrähte 20a gemäß eingehenden Aufzeichnungsdaten selektiv auf entweder -200 V oder 0 V gesteuert, und ein Toneraufzeichnungsbild entsprechend den Aufzeichnungsdaten wird auf einem Teil der Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 gegenüber den Aufzeichnungselektrodendrähten 20a gebildet. Die Dichte des Toneraufzeichnungsbildes läßt sich durch Verändern der Vorspannung V2 der Vorspannungsquelle 5a einstellen. In diesem Fall liegt ein geeigneter Einstellungsbereich zwischen ca. 0 bis ca. -50 V. Je näher der Wert bei 0 V liegt, desto höher ist die Bilddichte.
Dann wird während der Reinigungszeit t4 in der Nichtaufzeichnungszeit t2 die Reinigungsspannung von +200 V an den Elektrodenzylinder 5 angelegt, und die AUS-Spannung von 0 V wird an alle Aufzeichnungselektrodendrähte 20a gelegt. Als Ergebnis entsteht eine Potentialdifferenz von +200 V zwischen dem Elektrodenzylinder 5 und den Aufzeichnungselektrodendrähten 20a in der genannten Richtung, und der magnetische Toner d auf allen Aufzeichnungselektrodendrähten 20a wird auf die Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 übertragen. Die Potentialdifferenz ist in diesem Fall größer als die Potentialdifferenz von +150 V, die beim Anlegen der EIN-Aufzeichnungsspannung während der oben beschriebenen Aufzeichnungszeit t1 gebildet wird. Dementsprechend kann sogar der magnetische Toner, der nicht während der Anlegung der EIN-Aufzeichnungsspannung übertragen wird und auf den Aufzeichnungselektrodendrähten 20a verbleibt, zwangsweise auf die Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 übertragen werden. Dies verhindert, daß sich der magnetische Toner auf den Aufzeichnungselektrodendrähten 20a ablagert. Als Ergebnis wird zuverlässig vermieden, daß sich der Bildkontrast vermindert oder aufgrund eines Spannungslecks unter den Aufzeichnungselektrodendrähten 20a durch den aufgebrachten magnetischen Toner ein fehlerhaftes Bild entsteht.
Während der Nichtaufzeichnungszeit t2, mit Ausnahme der Reinigungszeit t4, wird eine Vorspannung von -50 V an den Elektrodenzylinder 5 und eine AUS-Spannung von 0 V an die Aufzeichnungselektrodendrähte 20a angelegt. Daher wird der magnetische Toner d auf den Aufzeichnungselektrodendrähten 20a gehalten und nicht übertragen, wie in dem Fall, wenn die Daten während der Aufzeichnungszeit t1 "L" sind.
Der magnetische Toner d', der am Aufzeichnungsabschnitt W verbleibt und nicht an den Elektrodenzylinder 5 übertragen wird, verlagert sich im Verlauf des Wanderwellen-Magnetfeldes stromabwärts, wird durch die Schabeplatte 19 von der Oberfläche des äußeren Abdeckteils 15A abgeschabt und durch Rühren mit dem gespeicherten magnetischen Toner vermischt.
Das auf der Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 gebildete Toneraufzeichnungsbild wird bei Drehung des Elektrodenzylinders 5 gegen den Uhrzeigersinnn in der Richtung α', wie in Fig. 1 gezeigt, zum Bildübertragungsabschnitt T befördert. Dann wird das Toneraufzeichnungsbild auf ein Blatt übertragen, welches zu einem passenden Zeitpunkt vom Wartewalzenpaar 3 zugeführt wird. Der Reinigungstoner, der während der Reinigungszeit t4 zwangsweise übertragen wurde, verlagert sich über den Bildübertragungsabschnitt T während einer Zeitperiode, die dem Zuführintervall der geschnittenen Blätter P entspricht. Daher wird der Reinigungstoner nicht auf ein geschnittenes Blatt P übertragen und kann das Bild nicht verunreinigen.
Ein vor-übertragener Toner (einschließlich des Reinigungstoners), der nicht übertragen wurde und auf der Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 verbleibt, wird rückgewonnen und bei Drehung des Elektrodenzylinders 5 zum Aufzeichnungsabschnitt W geführt. Eine Tonermasse Rt, bei der es sich um den magnetischen Toner handelt, der zwischen dem Elektrodenzylinder 5 und den Aufzeichnungselektrodendrähten 20a fließt und verbleibt, wird auf der stromaufwärts gerichteten Seite des Aufzeichnungsabschnittes W gebildet. Wenn EIN/AUS-Spannungen an die Aufzeichnungselektrodendrähte 20a gelegt werden, entstehen ebenfalls entsprechende bidirektionale elektrische Felder auf der stromaufwärts gerichteten Seite des Aufzeichnungsabschnittes W, und der magnetische Toner d wandert zwischen den beiden Elektrodenanordnungen hin und her und bildet so die Tonermasse Rt. Die Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 wird durch die Tonerabkratzwirkung der Tonermasse Rt gereinigt, und die gereinigte Oberfläche erreicht den Aufzeichnungsabschnitt W. Am Aufzeichnungsabschnitt W können wiederholt klare Toneraufzeichnungsbilder von der gereinigten Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 und den Aufzeichnungselektrodendrähten 20a gebildet werden, die während der Reinigung t4 gereinigt werden.
Während der Reinigungszeit t4 kann ein Fördervorgang des magnetischen Toners d durch die Wicklungselemente 16 unterbrochen werden. Dann wird eine Tonermenge, die quasi zwangsweise auf die Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 während der Reinigungszeit t4 übertragen wird, verringert, was zu einer Einsparung des magnetischen Toners d führt.
Wie es in Fig. 8B dargestellt ist, kann eine Spannung angelegt werden, die pulsierend zwischen der Reinigungsspannung V3 und der vorspannung V2 dieser Ausführungsform schwankt. In diesem Fall wird die Reinigungsspannung V3 während der in Fig. 8A dargestellten Nichtaufzeichnungszeit t2 angelegt. Der Bilderzeugungsvorgang dieses Falls ist ähnlich demjenigen, der unter Bezugnahme auf die Fign. 7A und 7B beschrieben wurde, aus welchem Grund auf dessen detaillierte Beschreibung hier verzichtet wurde. In diesem Fall ist die Frequenz höher eingestellt als eine übliche Netzfrequenz. In dieser Ausführungsform wird das Entwicklungsmittel, das an den Aufzeichnungselektroden anhaftet, durch die Spannungsfrequenz in Vibration versetzt, was die Reinigungswirkung für die Aufzeichnungselektroden weiter verbessert.
Es wird nunmehr die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieselben Bauelemente wie diejenigen in der ersten Ausführungsform tragen hierbei aus dieselben Bezugszeichen, aus welchem Grund auf deren detaillierte Beschreibung verzichtet wurde.
In der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform wird ein Paar magnetischer Walzen 23 und 24 als Entwicklungsmittel-Fördervorrichtung in der Aufzeichnungseinheit Uw der Bilderzeugungseinheit U verwendet. Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittansicht, in der im Detail ein Abschnitt des Bilderzeugungsvorgangs zu sehen ist, der die Aufzeichnungseinheit Uw und den Elektrodenzylinder 5 umfaßt. Wie in Fig. 10 gezeigt, hat die Aufzeichnungseinheit Uw dieser Ausführungsform den folgenden Aufbau. Ein Entwicklungsmittel-Tragglied 27 aus nichtmagnetischem Material ist brückenartig zwischen einem Paar magnetischer Förderwalzen 25 bzw. 26 angeordnet, in denen sich jeweils magnetische Walzen 23 bzw. 24 befinden. Ein Aufzeichnungselektrodenaufbau 28 als Aufzeichnungsvorrichtung ist zwischen den magnetischen Förderwalzen 25 und 26 vorgesehen. Wenn die magnetischen Walzen 23 und 24 in derselben Richtung gedreht werden, wie sie durch einen Pfeil b angedeutet ist, und mit gleicher Geschwindigkeit, entsteht ein synthetisch drehendes Magnetfeld, das von der zusammengesetzten Kraft der Magnetkraft der Magnetwalzen 23 und 24 gebildet wird, auf der Oberfläche des Entwicklungsmittel-Trageglieds 27. Der magnetische Toner d wird vom synthetisch drehenden Magnetfeld über die Oberfläche des Entwicklungsmittel-Förderglieds 27 in Richtung eines Pfeils c befördert.
Die distale Endfläche des Aufzeichnungselektrodenaufbaus 28 ragt zu einem Aufzeichnungsabschnitt W hin, wo der Entwicklungsmittel-Förderweg über die Oberfläche des Entwicklungsmittel-Trageglieds 27 am nächsten zur Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 ist. Der Aufzeichnungselektrodenaufbau 28 wird erhalten, indem ein Aufzeichnungselektrodenblatt 20, welches gleich dem der ersten Ausführungsform ist, auf die Oberfläche eines plattenartigen Elektrodenstützgliedes 28a aufgebracht wird. Treiberschaltungselemente 29 sind direkt auf dem Aufzeichnungselektrodenblatt 20 angeordnet. Wie aus Fig. 10 zu sehen ist, sind die Treiberschaltungselemente 29 im Inneren des von Förderweg des zirkulierenden Entwicklungsmittels definierten Raumes angeordnet.
In dieser Ausführungsform sind eine Vorspannungsquelle 5a zum Anlegen einer Vorspannung an den Elektrodenzylinder 5, und die Treiberschaltungselemente 29 zum Treiben der Aufzeichnungselektrodendrähte 20a mit einem Aufzeichnungssteuerabschnitt C auf dieselbe Art und Weise verbunden wie in der ersten Ausführungsform. Der Treibersteuerabschnitt C steuert die von der Vorspannungsquelle 5a an den Elektrodenzylinder 5 anzulegende Spannung und die von den Treiberschaltungselementen 29 an die Aufzeichnungselektrodendrähte 20a anzulegende Spannung auf die Art und Weise, wie sie in den Zeitdiagrammen der Fign. 7A und 7B dargestellt ist. Dann wird auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform der an den Aufzeichnungselektrodendrähten 20a anhaftende magnetische Toner entfernt, wodurch zuverlässig verhindert wird, daß er sich auf den Aufzeichnungselektrodendrähten 20a ablagert. Als Ergebnis läßt sich ein sauberes gutes Aufzeichnungsbild ohne jegliche Bildfehler erzeugen.
Da der Aufzeichnungselektrodenaufbau 28 als Aufzeichnungsvorrichtung in der Aufzeichnungseinheit Uw untergebracht ist, läßt sich die mit äußerst dicht gepackten Aufzeichnungselektroden versehene Aufzeichnungseinheit Uw kompakt ausführen. Daher kann der Abschnitt des Bilderzeugungsvorganges mit dem Elektrodenzylinder 5 mit seinem peripheren Aufbau und der Aufzeichnungseinheit Uw weiterhin in seiner Größe verringert werden. Kurz gesagt wird die Größenverringerung eines kontaktlosen elektrostatischen Aufzeichnungsgerätes mit einem Zwischen- Aufzeichnungsmedium (Elektrodenzylinder 5) erheblich gefördert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Änderungen und Modifikationen können vorgenommen werden und liegen im Gedanken und Umfang der Erfindung.
Zum Beispiel sind die Aufzeichnungselektroden nicht auf die Drahtelektroden beschränkt, wie in den voranstehenden Ausführungsformen. Die vorliegende Erfindung läßt sich ähnlich anwenden, wenn Aufzeichnungselektroden punktartig angeordnet sind, zum Beispiel die nadelartigen Elektroden eines sogenannten Mehrstiftdruckers.
Des weiteren ist die vorliegende Erfindung ebenfalls anwendbar, wenn ein nichtmagnetisches Entwicklungsmittel als Entwicklungsmittel anstelle eines magnetischen Entwicklungsmittels verwendet wird.
Wie im einzelnen beschrieben wurde, sind gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Treiberschaltungen für die Aufzeichnungselektroden im Inneren des von der Fördervorrichtung für das zirkulierende Entwicklungsmittel definierten Raumes angeordnet. Daher lassen sich eine Aufzeichnungsvorrichtung, in der eine große Anzahl von Aufzeichnungselektroden und deren Treiberschaltungen mit hoher Dichte gepackt angeordnet sind, und eine Entwicklungsmittel- Fördervorrichtung integral in einer kompakten Einheit ausbilden. Da das Aufzeichnen und das Entwickeln gleichzeitig stattfinden, läßt sich ein elektrostatisches Aufzeichnungsgerät, das ein Zwischenaufzeichnungsmedium verwendet und somit eher zu größeren Dimensionen neigt, kompakt ausführen.
Die auf dem Entwicklungsmittel-Trageglied angeordneten Aufzeichnungselektroden und der Elektrodenzylinder, der auch als Zwischenaufzeichnungsmedium dient, liegen einander in nur sehr geringem Abstand gegenüber. Die Reinigungsspannung wird an einige der Aufzeichnungselektroden gegenüber dem Elektroden- Zylinder angelegt, so daß das Entwicklungsmittel auf den Aufzeichnungselektroden während der Nichtaufzeichnungszeit, zu der kein Aufzeichnungsbild erzeugt wird, zwangsweise auf den Elektrodenzylinder übertragen wird. Daher kann verhindert werden, daß sich das Entwicklungsmittel auf den Aufzeichnungselektroden ablagert. Als Ergebnis läßt sich ein Spannungslekken zwischen den Aufzeichnungselektroden oder ein Bilddefekt, die beide aufgrund von abgelagertem Entwicklungsmittel auftreten können, zuverlässig verhindern. Ein klares Aufzeichnungsbild mit hohem Kontrast und hoher Auflösung kann zuverlässig auf einem normalen Papierblatt gebildet werden.
Somit läßt sich ein kontaktfreies elektrostatisches Aufzeichnungsgerät, das, wie voranstehend beschrieben, zuverlässig ein Aufzeichnungsbild hoher Qualität auf einem normalen Papierblatt erzeugen kann, kompakt und kostengünstig herstellen.
Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fign. 12 bis 16 beschrieben. In Fig. 12 ist der gesamte Betrieb mit Ausnahme desjenigen einer Aufzeichnungsbild-Erzeugungseinheit U der gleiche wie in der ersten Ausführungsform, weshalb auf dessen detaillierte Beschreibung hier verzichtet wurde.
Kurz gesagt hat die Aufzeichnungsbild-Erzeugungseinheit U einen Entwicklungs-/Aufzeichnungstank 112 mit einer Aufzeichnungsvorrichtung und einer Entwicklungsmittel-Fördervorrichtung, und einen Entwicklungsmitteltank 111 zur Aufbewahrung einer Reserve eines zusätzlichen Entwicklungsmittels, wie in Fig. 13 gezeigt. Ein Rührmesser ist schwenkbar im Entwicklungsmitteltank 111 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform wird ein isolierender magnetischer Toner d, der ein Einkomponenten-Entwicklungsmittel mit mindestens einem isolierenden Harz, magnetisches, äußerst feines Pulver und Farbstoffteilchen enthält, und der eine negative Reibungsladepolarität hat, als Entwicklungsmittel benutzt. Ein Zweikomponenten-Entwicklungsmittel, das durch Mischen eines magnetischen Trägers und eines isolierenden Toners in einem vorbestimmten Verhältnis erhalten wird, kann ebenfalls als Entwicklungsmittel verwendet werden. Die Reibungsladepolarität ist nicht auf negativ beschränkt, und ein Entwicklungsmittel mit einer positiven Reibungsladepolarität kann verwendet werden.
Ein horizontaler Zirkulationsweg 113 für das Entwicklungsmittel ist auf dem Boden des Entwicklungs-/Aufzeichnungstanks 112 ausgebildet, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Einzugswalzen 114a bzw. 114b sind drehbar in einem Paar paralleler Längswege 113a bzw. 113b des horizontalen Zirkulierweges 113 vorgesehen. Die Einzugswalzen 114a und 114b haben die folgende Anordnung. Wie es in der perspektivischen Ansicht aus Fig. 14 dargestellt ist, ist eine Mehrzahl spiralförmiger Schneiden 114a2 und 114b2 um Wellen 114a1 und 114b1 herum angeordnet. Eine Schneide 114a3 mit umgekehrter Zuführung ist an einem Ende der Welle 114a1 ausgebildet, und eine Schneide 114b3 mit umgekehrter Zuführung ist an einem Ende der Welle 114b1 gegenüber dem Ende der Welle 114a1 ausgebildet, auf dem die Schneide 114a3 vorgesehen ist. Die spiralförmigen Richtungen der Schneiden 114a3 und 114b3 sind entgegengesetzt. Die Einzugswalzen 114a und 114b sind parallel zueinander vorgesehen, so daß sich ihre Schneiden mit umgekehrter Zuführung 114a3 und 114b3 an entgegengesetzten Stellungen befinden. Das Paar Einzugswellen 114a und 114b wird in entgegengesetzten Richtungen der Pfeile I und J gedreht, so daß das Entwicklungsmittel in Richtung auf die Schneiden 114a3 bzw. 114b3 befördert wird, wie in Fig. 14 gezeigt. Dann treffen die umgekehrten, entgegengesetzten Förderkräfte an den Eckabschnitten zusammen, wo die Schneiden 114a3 und 114b3 vorgesehen sind, und der magnetische Toner wird in vertikaler Richtung herausgeschoben und fließt zum anderen Längsweg. Auf diese Weise wird in dieser Ausführungsform der magnetische Toner zirkuliert, während er gleichzeitig in der von einem gestrichelten Pfeil K angedeuteten Richtung bewegt wird. Der magnetische Toner kann während dieser Zirkulation durch Reibung ausreichend aufgeladen werden. Wenn das Material und die Form der Einzugswalzen 114a und 114b verändert wird, läßt sich eine ausreichende Aufladungsmenge erhalten, wie sie für ein Entwicklungsmittel benötigt wird.
Ein Mittelraum S ist am mittleren Abschnitt des horizontalen Zirkulationsweges 113 vorgesehen, der den oben beschriebenen Aufbau hat. Der Mittelraum S ist von einer Wand Sw umgeben, so daß das zirkulierende Entwicklungsmittel nicht in diesen eindringt. Wie es in Fig. 13 dargestellt ist, ist ein Zuführschlitz 111b für einen zusätzlichen magnetischen Toner d0 im Entwicklungsmitteltank 111 in einer axialen Richtung zur und über der Einzugswalze 114a, die näher am Entwicklungsmitteltank 111 liegt, vorgesehen.
Eine Entwicklermanschette 115 ist über der anderen Einzugswalze 114b vorgesehen, damit sie parallel mit der Einzugswalze 114b verläuft, um das Entwicklungsmittel in vertikaler Richtung zu befördern. In der Entwicklermanschette 115 ist drehend eine Magnetwalze 116 gelagert und diese ist so angeordnet, daß sie dem Elektrodenzylinder 5 gegenüberliegt, wie bereits beschrieben. Differenzmagnetpole sind abwechselnd auf der Oberfläche der Magnetwalze 116 ausgebildet. Die Magnetwalze 116 wird gegen den Uhrzeigersinn in der durch einen Pfeil L angezeigten Richtung angetrieben, so daß der magnetische Toner d über die Oberfläche der Entwicklermanschette 115 gegen den Uhrzeigersinn in der von einem gestrichelten Pfeil M angedeuteten Richtung befördert wird.
Ein Rakel 112a zum Regulieren des beförderten Entwicklungsmittels auf eine passende Dicke ist auf der Oberfläche der Entwicklermanschette 115 vorgesehen, die als Entwicklungsmittel-Förderweg dient, auf der stromaufwärts gerichteten Seite in der Entwicklungsmittel-Förderrichtung. Die Oberfläche der Entwicklermanschette 115 kommt durch einen sehr geringen Abstand auf der stromabwärts gerichteten Seite des Rakels 112a an einer Stelle W der Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 am nächsten. Diese Stelle W ist die Aufzeichnungsposition. Wie später noch beschrieben werden wird, wird der magnetische Toner d der an die Stelle W befördert wird, gemäß Aufzeichnungsdaten selektiv auf die Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 übertragen, wodurch ein Toneraufzeichnungsbild entsteht. Der sehr geringe Abstand an der Aufzeichnungsposition W ist vorzugsweise auf 100 um oder weniger eingestellt, um den Toner effektiv zu übertragen.
Eine Wand Sw1 der den Mittelraum S des horizontalen Zirkulationsweges umgebenden Wand, der voranstehend beschrieben ist, verläuft auf der stromabwärts gerichteten Seite der Aufzeichnungsposition W. Das distale Ende der Wand Sw1 stößt an die Oberfläche der Entwicklermanschette 115. Als Ergebnis wird magnetischer Toner d', der nicht an der Aufzeichnungsposition W übertragen wurde, auf der Oberfläche der Entwicklermanschette 115 verblieben ist und durch Drehung der Magnetwalze 116 befördert wurde, auf den Längsweg 113a des horizontalen Zirkulationsweges auf der Seite des Nachfülltanks heruntergeschabt. Somit wird verhindert, daß der magnetische Toner d' in den Mittelraum S eindringt oder direkt zur stromaufwärts gerichteten Seite entlang der Oberfläche der Entwicklermanschette 115 zurückbefördert wird, ohne den horizontalen Zirkulationsweg zu durchlaufen. Ein Schaber kann unabhängig von der Umgebungswand des Mittelraumes S vorhanden sein, um nur den restlichen magnetischen Toner d', der an der Entwicklermanschette 115 anhaftet, abzuschaben. In diesem Fall kann dieser Schaber in vertikaler Richtung gelagert sein, so daß sein distales Ende gegen die Oberfläche der Entwicklermanschette 115 drückt und sein proximales Ende zum Boden des Mittelraumes S verläuft. Ist der Schaber aus einem magnetischen Material, dann kann die Magnetkraft der Magnetwalze 116 abgeschirmt werden, was einen gleichförmigeren Tonerabschabe/Rückgewinn-Effekt ergibt.
Eine Aufzeichnungselektrodenplatte 117 befindet sich auf der Oberfläche der Entwicklermanschette 115 in einem Bereich stromaufwärts von der Aufzeichnungsposition W in der Tonerförderrichtung. Die Aufzeichnungselektrodenplatte 117 dieser Ausführungsform wird von einer flexiblen Leiterplatte (FPC) gebildet. Wie in Fig. 15 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Aufzeichnungselektrodendrähten 117a auf einem Grundlagenfilm 117b ausgebildet, so daß sie parallel zueinander unter einem vorbestimmten, äußerst geringen Abstand in der Breitenrichtung der Platte liegen (Tonerförderwegrichtung: Hauptabtastrichtung). Die Aufzeichnungselektrodendrähte 117a verlaufen parallel zueinander in der Längsrichtung der Platte 117. Die Anzahl von Aufzeichnungselektrodendrähten 117a ist gleich der maximalen Anzahl von Daten pro Hauptabtastzeile. In dieser Ausführungsform ist eine große Anzahl von Aufzeichnungselektrodendrähten 117a in einem Muster mit einer Dichte von 84,6 um Pitch (300 DPI) aufgebracht, während ein Abstand von 40 um zwischen den benachbarten Drähten 117a eingehalten wird.
Wie in Fig. 13 gezeigt, wird die Aufzeichnungselektrodenplatte 117 mit der oben beschriebenen Anordnung auf ungefähr die Hälfte der Oberfläche der Entwicklermanschette 115 aufgebracht. Dann verläuft die Aufzeichnungselektrodenplatte 117 in horizontaler Richtung und danach in vertikaler Richtung, so daß sie nach innen in den Mittelraum S des voranstehend beschriebenen horizontalen Zirkulationsweg reicht. Der vertikale Verlauf der Aufzeichnungselektrodenplatte 117 ist mit einer Mehrzahl von Treiberschaltungselementen 118 zum Anlegen einer Aufzeichnungsspannung an die Aufzeichnungselektrodendrähte gemäß eingehender Aufzeichnungsdaten versehen. Wie in Fig. 15 gezeigt, sind die Aufzeichnungselektrodendrähte 117a der Aufzeichnungselektrodenplatte 117 in Gruppen unterteilt, von denen jede eine passende Anzahl von Drähten hat, und die Drähtegruppen sind mit den entsprechenden Treiberschaltungselementen 118 verbunden. Wenn der mit den Treiberschaltungselementen 118 versehene Abschnitt der Aufzeichnungselektrodenplatte 117 im Mittelraum S untergebracht ist, können auf diese Weise die Treiberschaltungselemente 118 vor Staub wie dem Entwicklungsmittel geschützt werden, und der innere Aufbau des Entwicklungs/Aufzeichnungstanks 112 kann kompakt ausgeführt werden.
Die Treiberschaltungselemente 118 sind mit dem Aufzeichnungssteuerabschnitt C verbunden. Somit legen die Treiberschaltungselemente 118 Aufzeichnungsspannungen an die Aufzeichnungselektrodendrähte 117a gemäß verschiedener Aufzeichnungssteuersignale, einschließlich Aufzeichnungsdaten, die vom Aufzeichnungssteuerabschnitt C übertragen werden.
Es wird nunmehr der Vorgang der Erzeugung eines Aufzeichnungsbildes des elektrostatischen Aufzeichnungsgerätes dieser Ausführungsform beschrieben.
Wie in Fig. 13 gezeigt, bildet sich bei Drehung der Magnetwalze 116 in Richtung eines Pfeiles L ein drehendes Magnetfeld zum Schwenken der Teilchen des magnetischen Toners d auf der Oberfläche der Entwicklermanschette 115, und der magnetische Toner d wird in der Richtung des gestrichelten Pfeiles M entgegengesetzt zur Drehrichtung der Magnetwalze 116 befördert, während er sich gleichzeitig strangartig übereinanderlegt. Der beförderte magnetische Toner d wird vom Rakel 112a auf eine vorbestimmte Dicke gestutzt und erreicht die Aufzeichnungsposition W. Zu diesem Zeitpunkt ist der in dieser Ausführungsform verwendete magnetische Toner d durch die Reibung zwischen den Tonerteilchen und die Reibung zwischen dem Toner und der Oberfläche der Entwicklermanschette 115 ausreichend negativ aufgeladen.
An der Aufzeichnungsposition W werden die an die Aufzeichnungselektrodendrähte und an den Elektrodenzylinder 5 anzulegenden Spannungen so gesteuert, wie es in den Fign. 7A und 7B gezeigt ist, um ein vorbestimmtes elektrisches Feld zu erzeugen, und somit den Vorgang der Erzeugung eines Toneraufzeichnungsbildes durchzuführen. Dieser Vorgang ist derselbe wie der in der ersten Ausführungsform beschriebene und daher wurde auf dessen detaillierte Beschreibung verzichtet.
Wie in Fig. 12 dargestellt, werden ein Toneraufzeichnungsbild und ein Reinigungstoner auf der Oberfläche des Elektrodenzylinders 5, wie oben beschrieben, geführt und bei Drehung des Elektrodenzylinders 5 gegen den Uhrzeigersinn dem Bildübertragungsabschnitt T zugeführt. Das Toneraufzeichnungsbild wird dann auf ein Papierblatt übertragen, welches wieder zu einem passenden Zeitpunkt von einem Wartewalzenpaar 3 am Bildübertragungsabschnitt T zugeführt wird. Andernfalls wird der Reinigungstoner nicht übertragen und stromabwärts befördert. In diesem Fall verläuft während des Zuführintervalles eines geschnittenen Blattes P der Reinigungstoner durch den Bildübertragungsabschnitt T. Daher haftet der Reinigungstoner nicht am geschnittenen Blatt P an und verschmutzt nicht das Bild.
Wie in Fig. 13 gezeigt ist, werden ein vor-übertragener Toner und der Reinigungstoner, die auf der Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 geführt werden, bei Drehung des Elektrodenzylinders 5 zur Aufzeichnungsposition W rückgewonnen. Eine Tonermasse Rt wird stromaufwärts der Aufzeichnungsposition W gebildet, in der der magnetische Toner d zwischen dem Elektrodenzylinder 5 und den Aufzeichnungselektrodendrähten schwimmt und bleibt. Wenn die EIN/AUS-Spannungen an die Aufzeichnungselektrodendrähte angelegt werden, verändern sich die Richtungen des elektrischen Feldes, das stromaufwärts von der Aufzeichnungsposition W gebildet wird, entsprechend, und der magnetische Toner d bewegt sich zwischen den beiden Elektrodenanordnungen hin und her und bildet somit die Tonermasse Rt. Die Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 wird durch den Tonerschabeffekt der Tonermasse Rt gereinigt. Dann erreicht die gereinigte Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 die Aufzeichnungsposition W. Daher werden an der Aufzeichnungsposition W klare Toneraufzeichnungsbilder mit hoher Auflösung stabil und wiederholt von der Oberfläche des Elektrodenzylinders 5, die von der Tonermasse Rt gereinigt wird, und den Aufzeichnungselektrodendrähten, die von dem reinigenden elektrischen Feld während der Zeit t4 gereinigt werden, erzeugt.
Der Fördervorgang des magnetischen Toners d durch die Magnetwalze 116 kann während der Reinigungszeit t4 unterbrochen werden. Dann verringert sich die Tonermenge, die zwangsweise auf die Oberfläche des Elektrodenzylinders 5 während der Reinigungszeit t4 aufgebracht wird, wodurch magnetischer Toner d eingespart wird.
Restlicher magnetischer Toner d', der nicht auf die Seite des Elektrodenzylinders 5 an der Aufzeichnungsposition W übertragen wurde und stromabwärts befördert wurde, wird durch die Schabewand Sw1 von der Oberfläche der Entwicklermanschette 115 abgeschabt und fällt auf die Nachfüll-Einzugswalze 114a des horizontalen Zirkulationswegs. Bei Drehung der Einzugswalze 114a werden der restliche magnetische Toner d', der abgeschabt und rückgewonnen wurde, und der magnetische Toner d0, der über den Zuführschlitz 111b des Entwicklungsmitteltanks 111 nachgefüllt wird, durch Rühren vermischt und kreisförmig im horizontalen Zirkulationsweg 113 in der Richtung K einer gestrichelten Linie durch Betrieb der Einzugswalzen befördert. Wie in Fig. 13 zu sehen ist, wird, wenn der zirkulierte magnetische Toner d entlang eines Längsweges 113b auf der nicht nachfüllbaren Seite befördert wird, der Toner d wieder durch das drehende Magnetfeld der Magnetwalze 116, die über dem Längsweg 113b verläuft, in vertikaler Richtung befördert.
Auf die voranstehend beschriebene Art und Weise werden der restliche magnetische Toner d', der nicht auf die Seite des Elektrodenzylinders 5 an die Aufzeichnungsposition W übertragen wurde und nach unten befördert wurde, und der magnetische Nachfülltoner d0, vorsichtig nach oben rückgewonnen, während sie gleichzeitig durch Bewegung gemischt werden, wenn sie entlang dem horizontalen Zirkulationsweg strömen. Die Toner werden dann zur Erzeugung eines Toneraufzeichnungsbildes wiederverwendet. In diesem Fall wird der magnetische Toner d, ehe er in vertikaler Richtung befördert wird, auf Längsweg 113b auf der nicht-nachfüllbaren Seite in axialer Richtung der Entwicklermanschette 115 befördert (Breitenrichtung des vertikalen Tönerbeförderungswegs: Hauptabtastrichtung), während er gerührt wird. Daher wird der Toner d ständig an die Oberfläche der Entwicklermanschette 115 geführt, und zwar gleichmäßig über die Breite deren Oberfläche. Als Ergebnis wird der magnetische Toner d auf der Oberfläche der Entwicklermanschette 115 geführt, damit er ständig gleichmäßig über deren Breite verteilt ist, und ein gleichmäßiges Aufzeichnungsbild mit einer guten Bilddichte läßt sich stabil erhalten. Des weiteren werden bei der Zirkulation des magnetischen Toners d und dessen Beförderung auf dem horizontalen Förderweg unter gleichzeitigem Rühren, die magnetischen Tonerteilchen in Reibung miteinander versetzt, wodurch der magnetische Toner durch Reibung aufgeladen wird.
Es kann zum Beispiel die Reinigungsspannung zum Bilden des reinigenden elektrischen Feldes an die Aufzeichnungselektroden angelegt werden. In diesem Fall ist das Potential der Reinigungsspannung so eingestellt, daß ein reinigendes elektrisches Feld mit einer Intensität erhalten wird, die höher ist als diejenige des aufzeichnenden elektrischen Feldes. Wenn die Spannungssteuerangaben der Fign. 8A und 8B verändert werden sollen, kann eine Reinigungsspannung von ca. -250 V während der Zeit t4 an die Aufzeichnungselektrodendrähte angelegt bleiben. In diesem Fall liegt während der gesamten Periode ständig eine Vorspannung V2 von -50 V am Elektrodenzylinder an.
Ferner kann die zirkulierende Fördervorrichtung für das Entwicklungsmittel einen Federriemen 124 aufweisen, wie er in Fig. 16 gezeigt ist. In diesem Fall sind Riemenscheiben 125 an den beiden Enden des Zirkulationswegs 113 des Entwicklungsmittels angeordnet, der denselben Aufbau wie derjenige der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform hat, und der Federriemen 124 ist schlaufenförmig um die Riemenscheiben 125 herumgeführt, um zwischen diesen zu verlaufen. Wenn die Riemenscheiben 125 angetrieben werden und in Richtung der Pfeile drehen und der Federriemen 124 in Richtung des Pfeils N geneigt ist, fließt der magnetische Toner in dieselbe Richtung wie der Federriemen 124 entsprechend. Ein gewöhnlicher Endlosriemen kann ebenfalls anstelle des Federriemens 124 verwendet werden. Die zirkulierende Fördervorrichtung des Riementyps gemäß dieser Ausführungsform kann kleiner ausgeführt werden als diejenige des Typs mit Einzugswalzen, wie sie voranstehend beschrieben ist, was sich somit äußerst vorteilhaft auf die Größenverringerung des gesamten Geräts auswirkt.
Wie oben beschrieben, sind gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Treiberschaltungen für die Aufzeichnungselektroden im Inneren des vom Förderweg des zirkulierenden Entwicklungsmittels definierten Raumes vorgesehen. Somit läßt sich derselbe Vorteil der Größenverringerung wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform erzielen.
Die Magnetkraft wird so verwendet, daß das Entwicklungsmittel nach oben in vertikaler Richtung vom unteren Zirkulationsweg befördert wird und anschließend herunterfällt und zur Zurückleitung rückgewonnen wird. Eine Mehrzahl von Rückleitungselektroden ist entlang des vertikalen Förderweges vorgesehen, und die gegenüberliegende Elektrode ist mit sehr geringem Abstand bezüglich der Aufzeichnungselektroden angeordnet. Ein reinigendes elektrisches Feld ist auf der gegenüberliegenden Elektrode gebildet, um das Entwicklungsmittel zwangsweise während der Nichtaufzeichnungsperiode, in der kein Aufzeichnungsbild erzeugt wird, auf der Seite der Aufzeichnungselektrode zur gegenüberliegenden Elektrode zu übertragen. Somit kann zuverlässig verhindert werden, daß das Entwicklungsmittel sich auf den Aufzeichnungselektroden ablagert. Als Ergebnis kann das Auftreten eines Spannungslecks zwischen Aufzeichnungselektroden oder ein Bilddefekt, die beide auf Ablagerung von Entwicklungsmittel zurückzuführen sind, zuverlässig verhindert werden, wodurch eine stabile Bildung eines klaren Aufzeichnungsbildes mit hoher Auflösung auf einem gewöhnlichen Blatt ermöglicht wird.
Da die Signalerzeugungsvorrichtung für die Aufzeichnungselektroden im Mittelraum des unteren Zirkulationswegs vorgesehen ist, läßt sich der Aufbau des Entwicklungs-/Aufzeichnungsabschnittes, in dem gleichzeitig die Entwicklung und die Aufzeichnung erfolgen, erheblich vereinfachen. Als Ergebnis läßt sich ein elektrostatisches Aufzeichnungsgerät geringer Größe, das in der Lage ist, ein Aufzeichnungsbild mit hoher Auflösung auf einem gewöhnlichen Blatt zu erzeugen, unter geringen Kosten herstellen.
Des weiteren wird aufgrund der Tatsache, daß das Entwicklungsmittel gleichförmig in Breitenrichtung des vertikalen Förderwegs zugeführt wird und gleichzeitig gerührt wird, um entlang dem unteren Zirkulationsweg befördert zu werden, eine Ungleichmäßigkeit in der Bilddichte, bedingt durch eine ungleichmäßig Zuführung von Entwicklungsmittel, verhindert.
Außerdem verbessert sich durch Verwendung des kontaktlosen Aufzeichnungsverfahrens die Lebensdauer des elektrostatischen Aufzeichnungsgerätes und ein klares Bild mit hoher Auflösung und frei von Unregelmäßigkeiten in der Bilddichte kann stabil über eine lange Zeitperiode hinweg erzeugt werden.

Claims

1. Elektrostatisches Aufzeichnungsgerät mit:

einem ein Entwicklungsmittel tragendes Element (15), das eine Oberfläche zum Tragen eines Entwicklungsmittels aufweist;

einer Vielzahl von Aufzeichnungselektroden (20a), die auf der Oberfläche des das Entwicklungsmittel tragenden Elements (15) parallel zueinander mit vorbestimmten Abstandslücken unter gleichzeitiger elektrischer Isolierung voneinander angeordnet sind;

einem Elektrodenzylinder (5), der in einer vorbestimmten Abstandslücke gegenüber der Vielzahl von Aufzeichnungselektroden (20a) angeordnet ist;

einer Entwicklungsmittel-Zuführvorrichtung (14) zum Zuführen des Entwicklungsmittel, um einen zirkulierenden Förderweg entlang der Oberfläche des das Entwicklungsmittel tragenden Elementes (15) zu bilden;

einer Spannungssteuervorrichtung (C) zum Ausgeben eines Steuersignals einschließlich Aufzeichnungsdaten; und

einer Treibvorrichtung (21) für die Aufzeichnungselektroden, die im Inneren eines Raumes vorgesehen ist, der durch den zirkulierenden Förderweg definiert ist, um bei Empfang des Steuersignals von der Spannungssteuervorrichtung (C) eine Aufzeichnungsspannung entsprechend den Aufzeichnungsdaten an die Vielzahl von Aufzeichnungselektroden (20a) anzulegen, wodurch das von der Entwicklungsmittel-Zuführvorrichtung (14) zugeführte Entwicklungsmittel selektiv an den Elektrodenzylinder (5) übertragen wird und dadurch ein Aufzeichnungsbild entsteht; weiterhin gekennzeichnet durch

eine Vorrichtung (5a) zum Anlegen einer Vorspannung an den Elektrodenzylinder (5) während einer Zeitperiode (t4), in der keine Aufzeichnungsspannung an die Aufzeichnungselektroden (20a) angelegt ist, um ein vorbestimmtes elektrisches Feld zwischen dem Elektrodenzylinder (5) und den Aufzeichnungselektroden (20a) zu erzeugen, um das auf den Aufzeichnungselektroden (20a) verbleibende Entwicklungsmittel an den Elektrodenzylinder (5) zu übertragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld eine Impuls-Wellenform hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin gekennzeichnet durch

einen Schaber (19) zum Trennen des Entwicklungsmittels von dem das Entwicklungsmittel tragenden Element (15);

eine horizontale Zuführvorrichtung (113) zum Zuführen des Entwicklungsmittels in einer Richtung, in der die Aufzeichnungselektroden (20a) angeordnet sind, wobei

die Treibvorrichtung (21) der Aufzeichnungselektroden in einem Bereich angeordnet ist, der von der Entwicklungsmittel-Fördervorrichtung (14), dem Schaber (19) und der horizontalen Zuführvorrichtung umgeben ist.