JPH04241365A - 画像形成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は導電性磁性現像剤を記録
媒体に静電的に付着させて画像を形成する画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像情報に応じて画像形成す
る装置が種々開発されており、その中に微粉末現像剤で
ある導電性磁性トナーを用い、そのトナーを静電的に記
録媒体に付着させて画像を形成する画像装置がある。

【０００３】例えば特公昭５１−４６７０７　号公報等
に示す方法が提案されている。図５に示すにように、非
磁性円筒５０の外周に有する導電性磁性トナー５１を、
上記非磁性円筒５０と同軸に設けられた回転磁石５２の
磁界によって、上記円筒５０の外周面に付着させて搬送
する。そして、上記トナー５１を非磁性円筒５０の外周
面上に軸方向に沿って密に配列された記録電極５０ａを
通過させ、上記非磁性円筒５０に近接して設けられた内
側より導電層５３ｂ，　絶縁層　（又は誘電層）５３　
ａを積層してなる記録媒体５３に物理的に接触している
ときに電源部５４によって電圧を印加する。この時上記
記録電極５０ａと記録媒体５３の導電層５３ｂとの間に
画像情報に応じた電圧を印加することによって、記録媒
体５３の絶縁層５３ａにトナー５１を付着させて画像を
形成するものである。

【０００４】また上記画像形成方法を適用した画像形成
装置としては、図６に示すように、駆動搬送ローラ５５
ａ及び従動搬送ローラ５５ｂにより搬送される記録媒体
５３に対し、回転磁石５２の回転により記録電極５０ａ
上にトナー５１を搬送し、図示しない記録制御部からの
信号電圧によりトナー５１が付着したりしなかったりし
て画像を形成する。例えば、上記記録制御部からの信号
電圧が＋４０Ｖ印加されたときは、トナー５１が記録媒
体５３に付着し、０Ｖの時には付着しないという動作を
繰り返すことにより画像形成を行う。

【０００５】上記記録媒体５３に付着したトナー５１は
、画像表示部５６において画像が表示された後、磁石よ
りなるクリーニング部材５７により記録媒体５３よりト
ナー５１を吸引して引き剥がし、非磁性円筒５０上に落
下して再搬送されて次の記録に備える。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成に於いては、良好な画像を得るためには、記録電極５
０ａと記録媒体５３との間隔を小さくしなければならな
いが、特に大画面の装置においては、幅広い範囲にわた
って精度よく間隔を実現することが難しい場合がある。

【０００７】また画像に回転磁石５２の磁極のピッチに
起因するむらが生ずるため、前記回転磁石５２を速く回
転させなければならず、騒音や振動が発生し易い。

【０００８】更に完全に画像むらを無くすためには、画
像の１ラインの記録と磁極の１極の通過とを同期させる
ことを要する場合がある。

【０００９】本発明の目的は、回転可能な磁石を内包す
る非磁性円筒部材の周面上に線状磁石を介して記録電極
を設けにことにより、前記記録電極と記録媒体との間隔
が変動しても良好が画像が得られる画像形成装置を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記従来技術の課題を解
決し、以下に述べる実施例に適用される代表的な手段は
、画像情報に応じて現像剤に電圧を印加するための記録
電極と、前記現像剤を付着させて画像を形成するための
前記記録電極に近接して相対的に移動する記録媒体と、
前記記録電極と記録媒体との間に現像剤を供給するため
の現像剤供給手段とを有し、前記現像剤供給手段は、回
転可能な磁石を内包する非磁性円筒部材の周面上に線状
磁石を介して前記記録電極を設けたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】前記構成によれば、記録電極と記録媒体との間
に現像剤を供給する現像剤供給手段として、回転可能な
磁石を内包する非磁性円筒部材の周面上に線状磁石を介
して前記記録電極を設けたので、前記記録電極と記録媒
体との間隔が変動しても、前記線状磁石の磁力により現
像剤を溜めることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を適用した画像
形成装置の一実施例について説明する。本実施例では画
像形成装置としてディスプレイ装置について説明する。

【００１３】図１は画像記録部の模式断面図、図２は画
像形成装置の概略構成を示す断面説明図、図３は記録電
極の斜視説明図、図４は記録媒体の一部拡大断面図であ
る。

【００１４】先ず図２乃至図４を参照してディスプレイ
装置の概略構成について説明する。図２において、１は
画像情報に応じて導電性磁性現像剤（以下『トナー』と
言う）２に電圧を印加するための記録電極である。この
記録電極１は、トナー２を供給するための現像剤供給手
段である非磁性円筒３の外周面上に軸方向に沿って密に
取り付けられている。

【００１５】上記記録電極１は、図３に示すように、基
板１ａに設けられた駆動素子１ｂに連結されており、先
端部には記録に寄与する記録部１ｃが設けられている。 また上記基板１ａには前記非磁性円筒３の軸方向に沿っ
て複数の穴１ｄが穿孔されている。これらの穴１ｄは、
前記非磁性円筒３の外周上を搬送されるトナー２が、矢
印Ａ方向に通過して前記記録部１ｃに到達するように構
成されている。また前記基板１ａは可撓性プリント基板
が使用され、更に前記駆動素子１ｂはＶＦＤドライバー
（沖電気製ＭＳＧ１１６３）が使用されている。

【００１６】前記非磁性円筒３内には、図２に示すよう
に、図示しない駆動源により回転駆動される回転磁石４
が同軸状に取り付けられている。この回転磁石４が形成
する磁界により前記トナー２を前記非磁性円筒３の外周
面に付着させて搬送するものである。

【００１７】前記記録電極１の近傍には、トナー２を付
着させて画像を形成するための記録媒体である無端ベル
ト状の記録シート５がその一部を近接させて配置されて
いる。上記記録シート５は、搬送手段である上下に対を
なして配設されたテンションローラ６ａと駆動ローラ６
ｂとの間に掛け渡されている。上記駆動ローラ６ｂは、
図示しない駆動モータにより回転駆動され、前記記録シ
ート５を図２の矢印Ｂ方向に搬送するものである。

【００１８】上記記録シート５は、図４に示すように、
ブチラール樹脂，或いはウレタン樹脂を主成分とする透
明材料からなる表面層５ａ、有色の無機物質と結着剤（
アクリル樹脂，プラスチック樹脂）とからなる有色層５
ｂ、導電性を持たせるためのアルミニウム又はＩＴＯ（
インジウムとスズの酸化物）を蒸着した導電層５ｃ、及
びポリエチレンテレフタレート，ポリエチレン，ポリプ
ロピレン等のプラスチック性樹脂からなる基材５ｄを順
次積層して構成されている。

【００１９】上記表面層５ａ及び有色層５ｂは電気的に
絶縁されており、有色層５ｂとしては画面のベース色と
して白色を出すために酸化チタン（ＴｉＯ２），酸化ア
ルミニウム（ＡｌＯ３　）等の無機物質を用いている。

【００２０】７は前記記録電極１に対して画像情報に応
じた電圧を印加するための記録制御部である。この記録
制御部７は、画像情報に応じた信号電圧を前記記録シー
ト５の導電層５ｃに印加して表面層５ａ上にトナー２を
付着させて画像を形成させるものである。

【００２１】８は前記記録シート５上形成された画像を
外部に表示するための画像表示部であり、９は装置本体
の背板１０に支持部材１０ａを介して取り付けられたク
リーニング部材である。このクリーニング部材９は、ク
リーニング部材本体９ａと軟質で導電性の刷毛９ｂとか
ら構成され、その刷毛９ｂを適当な角度及び距離をもっ
て記録シート５を摺擦することにより、上記記録シート
５上に付着しているトナー２を非磁性円筒３上にかき落
とすものである。上記クリーニング部材９としては、カ
ーボン繊維、複合化により導電性を有する軟質性プラス
チック（ポリエチレン，ポリプロピレン）、ウレタンゴ
ム、或いはシリコン等の材料が用いられる。

【００２２】また前記記録シート５を介してクリーニン
グ部材９に対向する位置には、前記記録シート５を支持
するための非磁性部材１１、及びトナー２を回収するた
めの磁石１２が配設されている。

【００２３】前記回転磁石４により非磁性円筒３の外周
に付着して搬送されたトナー２は、基板１ａの穴１ｄを
通過して記録電極１上に搬送される。この時上記記録電
極１に画像情報に応じて電圧を印加することにより、ト
ナー２を記録シート５に付着させて画像を形成すること
が出来る。尚、記録電極１上で画像形成に寄与しなかっ
たトナー２は、非磁性円筒３の周面に沿って移動し、記
録シート５に形成された画像に影響を与えることがない
。

【００２４】上記記録シート５上に形成された画像は、
駆動ローラ６ｂの回転によってその記録シート５が図２
の矢印Ｂ方向に搬送され、画像表示部８を通過するとき
外部に表示される。そして、上記画像表示部８を通過し
た記録シート５は、前記クリーニング部材９より、付着
したトナー２が剥ぎ取られて、そのトナー２は前記非磁
性円筒３上に落下して再度搬送されて次の記録に備える
。

【００２５】次に図１を参照して前記装置内の画像記録
部の構成について説明する。図１において、前記非磁性
円筒３の記録電極１が配置される部分には、切欠部３ａ
が形成されている。この切欠部３ａに線状マグネット１
３を軸方向に接着し、この磁石１３の上に前記可撓性プ
リント基板１ａの記録部１ｃが接着されている。

【００２６】上記線状マグネット１３としては、例えば
ゴム，プラスチック等に磁性粉を結合したものが適し、
上記線状マグネット１３の着磁は前記非磁性円筒３の半
径方向に行う。尚、周方向の着磁によっても、本発明の
効果は得られるが半径方向の着磁がより好ましい。

【００２７】上記線状マグネット１３の大きさは前記記
録電極１と記録シート５との間隔によるが、周方向及び
半径方向のいずれにも０．５〜３ｍｍ程度の値が適当で
ある。また上記線状マグネット１３の大きさは、大きい
程トナー２の穂立ちを大きくすることができ、記録電極
１と記録シート５との間隔を広げることが可能となるが
、前記記録電極１の近傍において回転磁石４の回転によ
る磁界の変化が現れなくなると、トナー２の供給が低下
して、画像むらを生ずるおそれがあるため、前記線状マ
グネット１３の周方向の長さは、回転磁石４の磁極の間
隔を越えないことが望ましい。更に上記線状マグネット
１３の大きさが大きすぎると、回転磁石４との相互作用
が増加して、周期的に発生する斥力と引力が大きくなり
、回転磁石４を回転させる駆動トルクが増大したり、振
動が発生するおそれがあるため、留意する必要がある。

【００２８】ここで前記線状マグネット１３を設けるこ
とによる効果について説明する。前記記録電極１と記録
シート５の距離が離れた場合に画像形成が不十分となる
第１の理由は、記録部１ｃにおいてトナー２が不足する
ためである。導電性磁性トナー２の集合体としての抵抗
値は、圧力に大きく依存し、前記記録部１ｃにトナー２
がある程度の圧力で充填された状態で、記録電極１から
速やかに電荷が注入されることが、トナー２が記録シー
ト５へ付着するための必要条件である。前記記録部１ｃ
のトナー２の量は、記録部１ｃを通過するトナー量と非
磁性円筒３の周囲でのトナー搬送力とで決まり、記録部
１ｃを通過するトナー量がトナー搬送能力より小さけれ
ば、記録部１ｃにおいてトナー２の溜まりができて画像
形成可能な状態となる。しかし、前記記録電極１と記録
シート５の距離が離れ、これによって記録部１ｃを通過
するトナー量がトナー搬送能力と等しくなってくると、
トナー２の溜まりができなくなり、画像の記録不良が生
ずるおそれがある。

【００２９】本実施例の構成によれば、記録部１ｃに設
けた線状マグネット１３により前記記録部１ｃにトナー
２が拘束されて、これによって記録電極１と記録シート
５の距離が離れた場合でも、前記記録部１ｃを通過する
トナー量は少なく、トナー溜まりが形成され易い。また
前記トナー２の拘束は、主として線状マグネット１３の
磁力によるものなので、前記記録電極１と記録シート５
の距離が近づいた場合でも画像記録は可能であり、前記
記録電極１と記録シート５との距離の変動に対する許容
度を大幅に広げることが可能となる。

【００３０】また従来は、例えば特公昭５７−３８８９
９号公報に示すように、トナー溜まりを形成するために
記録電極１の下部に透磁率の高い磁性体を設けることが
知られている。この従来技術においては、磁性体の磁力
線を集中させる効果により、回転磁石の磁極が記録電極
の下に位置した時には、記録電極上でのトナーの穂立ち
が若干高くなるが、回転磁石の磁極間が記録電極の下に
位置した時は穂立ちは全く無くなり、トナーの拘束力は
なくなって、記録部におけるトナーの通過量を大幅に減
らすことができない。

【００３１】これに対し、本実施例では、また前記記録
部１ｃを通過するトナー量が少なくなるため、前記記録
部１ｃにトナー溜まりを形成するのに必要なトナー搬送
量が少なくてたりるため、回転磁石４の回転数を下げて
省エネルギー化を図ることが可能である。

【００３２】前記実施例では、線状マグネット１３を非
磁性円筒３に切欠部３ａを形成して接着したが、上記切
欠部３ａは必ずしも設ける必要がない。また前記線状マ
グネット１３の断面形状は図１に示す四角形に限らず、
円形，三角形，台形等であっても同様な効果を得ること
ができる。

【００３３】また前記線状マグネット１３の取り付け位
置は、図１に示すように記録電極１の真下に限らず、ト
ナー２の流れからみて前記記録電極１より若干下流方向
にずらせて配置することも可能である。

【００３４】更に本実施例は画像形成装置としてディス
プレイ装置について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、トナー画像を記録媒体へ転写，定着するプリ
ンタ等に応用することも可能である。

【発明の効果】本発明は前述したように、記録電極と記
録媒体との間に現像剤を供給する現像剤供給手段として
、回転可能な磁石を内包する非磁性円筒部材の周面上に
線状磁石を介して前記記録電極を設けたので、前記記録
電極と記録媒体との間隔が変動しても、前記線状磁石の
磁力により現像剤を溜めることができ、従って良好な画
像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像記録部の模式断面図である。

【図２】画像形成装置の概略構成を示す断面説明図であ
る。

【図３】記録電極の斜視説明図である。

【図４】記録媒体の一部拡大断面図である。

【図５】従来例の説明図である。

【図６】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１は記録電極、１ａは基板、１ｂは駆動素子、１ｃは記
録部、１ｄは穴、２はトナー、３は非磁性円筒、３ａは
切欠部、４は回転磁石、５は記録シート、６ａはテンシ
ョンローラ、６ｂは駆動ローラ、７は記録制御部、８は
画像表示部、９はクリーニング部材、９ａはクリーニン
グ部材本体、９ｂは刷毛、１０は背板、１０ａは支持部
材、１１は非磁性部材、１２は磁石、１３は線状マグネ
ットである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　画像情報に応じて現像剤に電圧を印加
   するための記録電極と、前記現像剤を付着させて画像を
   形成するための前記記録電極に近接して相対的に移動す
   る記録媒体と、前記記録電極と記録媒体との間に現像剤
   を供給するための現像剤供給手段とを有し、前記現像剤
   供給手段は、回転可能な磁石を内包する非磁性円筒部材
   の周面上に線状磁石を介して前記記録電極を設けたこと
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】　　前記記録媒体は表面透明樹脂層と、有
   色の無機物質と、導電層を順次有する請求項１記載の画
   像形成装置。
3. 【請求項３】　　前記記録媒体に形成した画像は、表示
   部にて表示して用いるディスプレイ装置である請求項２
   記載の画像形成装置。