JPH0452660A - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は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。

〈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。

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。第６図に示すにように、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の交番磁界によ
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５３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５４ｂ、絶縁層（又は誘電層）５４ａを積層してなる
記録媒体５４に物理的に接触しているときに１ｉ源部５
５によって電圧を印加する。この時上記記録電極５３と
記録媒体５４の導電層５４ｂ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５４の絶縁層５
４ａにトナー５１を付着させて画像を形成するものであ
る。

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
、第７図に示すように、駆動搬送ローラ５６ａ及び従動
搬送ローラ５６ｂにより搬送される記録媒体５４に対し
、現像器５７内に内蔵された非磁性円筒５０と同軸に設
けられた回転磁石５２の回転により記録電極５３上にト
ナー５１を搬送し、記録制御部５８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５８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
、ＱＶＯ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。

上記記録媒体５４に付着したトナー５１は、画像表示領
域５９において画像が表示された後、導電性カーボン繊
維、導電性樹脂、或いは導電性ゴム等からなるクリーニ
ング部材６０により摺擦されて、前記非磁性円筒５０上
に落下して再度搬送されて次の記録に備える。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前記構成においては、第８図に示すよう
に、記録電極５３をフレキシブルプリント基板５３ａ上
に銅のエツチングパターンで形成しており、ライン幅０
．１ｍｍ〜０．３　ｍのｖ４電極パターンが０．３■〜
０．５　ｍピンチで並んでいる。

この銅電極パターンが露出したままであると、画像がぼ
けて、鮮明な像が得られないおそれがある。そこで、ポ
リエチレン等の絶縁性フィルム５３ｂでこの銅電極を覆
う必要があり、画像形成に寄与する銅電極パターンの非
磁性円筒スリーブ５０の周方向の露出長ａは、１■以上
あれば十分であることが判明している。

従って、電極露出長ａを１画以上にして、残りの銅電極
パターンを絶縁性フィルム５３ｂで被覆した場合、電極
露出部とフィルム部との段差りにより画像濃度が薄くな
るおそれがあった。

また上記課題を解決するために、電極露出長ａを長くし
ても画像濃度が薄くなりその効果が十分得られないおそ
れがあった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、記録電
極の導体露出部の長さａと、導体露出部と絶縁性フィル
ムとの段差りとの関係が、ｈ≦（８０ａ　−８０）　／
１０００を満たすことにより、均一な画像濃度が得られ
る画像形成装置を提供することにある。

く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、導体を絶縁性フィルムで被覆
し、その一部に導体露出部を形成した、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、前記記録
電極に画像情報に応じた信号電圧を印加するための駆動
手段と、前記現像剤を付着させて画像を形成するための
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、前記記録電極
は、導体露出部の長さａと、導体露出部と絶縁性フィル
ムとの段差りとの関係が、ｈ≦（８０ａ　−８０）　／
１０００を満たすことを順次有する。

〈作用〉 前記構成によれば、記録電極の導体露出部の長さａと導
体露出部と絶縁性フィルムとの段差りとの関係が、ｈ≦
（Ｂｏａ　−８０）　／１０００を満たすことにより、
画像むらのない均一な濃度の画像を形成することができ
る。

〈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。

第１図（ａ）（ｂ）は記録電極の断面説明図、第２図は
導体露出部の長さａと、導体露出部と絶縁性フィルムと
の段差りとの関係を示すグラフ、第３図は画像形成装置
の概略構成を示す断面説明図、第４図は記録電極の斜視
説明図、第５図は記録媒体の一部拡大断面図である。

先ず第３図乃至第５圀を参照して画像形成装置の概略構
成について説明する。

第３図に於いて、１は画像情報に応して現像剤に電圧を
印加するための記録電極である。この記録電極１は、導
電性磁性現像剤（以下ｒトナー」と言う）２を供給する
ための現像剤供給手段である非磁性円筒（以下ｒスリー
ブｊ言う）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。

上記記録電極１は、第４図に示すように、フレキソプル
プリント基Ｍｌａには軸方向に沿って密に設けられてい
る。この記録電極１は、支持板１ｂに保持された電極ド
ライバー１０に連結されており、上記記録電極Ｉの先端
部には記録に寄与する導体露出部１ｄが設けられている
。上記電極ドライバー１ｃとしては、例えばＶＦＤドラ
イバー（沖電気製Ｍ　Ｓ　Ｇ１１６３）等が用いられる
。また上記基板１ａには前記スリーブ３の軸方向に沿っ
て複数のトナー通し穴１ｅが穿孔されている。前記スリ
ーブ３の外周上を矢印Ａ方向に搬送されるトナー２は、
上記トナー通し穴１ｅを通過して前記導体露出部１ｄに
到達するように構成されている。

また、１ｆは上記電極ドライバー１ｃに電気的に接続す
るコネクタである。

前記スリーブ３には、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は図示しない駆動モータによ
り回転軸４ａを中心に回転駆動され、この回転磁石４が
形成する交番磁界により前記トナー２を前記スリーブ３
の外周面に沿って搬送するものである。前記スリーブ３
及び回転磁石４は第３図に示す現像器７内に収納されて
いる。

前記記録電極１の近傍には、トナー２を静電的に付着さ
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
て配設された駆動ローラ６ａとテンションローラ６ｂと
の間に掛は渡されている。上記駆動ローラ６ａは図示し
ない駆動モータにより駆動ローラ６ａは回転駆動され、
前記記録シート５を第３図の矢印Ｂ方向に搬送するもの
である。

上記記録ノート５は、第５図に示すように、フチラール
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、プラスチック樹脂ンとカラなる有色１ｉ５ｂ、ｉｔ
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を重合させて
構成されている。

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Ｎ５ｂ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（Ａ
４０．）等の無機物質を用いている。

８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８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ず゛る。

９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、１ｏは装置本体の背板ＩＩ
に支持部材１１ａ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１０は、クリーニン
グ部材本体１０ａと軟質で導電性の刷毛１０ｂとから構
成され、その刷毛１０ｂを適当な角度及び距離をもって
記録ンート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をスターブ３上にがき落とす
ものである。上記クリーニング部材ＩＱ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。

また前記記録シート５を介してクリーニング部材ｌＯ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１２及び磁石１３が配設されている。

１４は前記クリーニング部材１０が記録シート５に摺擦
して生ずる帯電電荷と逆極性の電圧を印加するための電
源である。

前記回転磁石４によりスリーブ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ｌ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、
スリーブ３より落下して、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。

上記記録シート５上に形成された画像は、駆動ローラ６
ｂの回転によってその記録シート５が第３図の矢印Ｂ方
向に搬送され、画像表示部９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９を通過した記録シー
ト５ば、前記クリーニング部材１０より、付着したトナ
ー２が剥ぎ取られて、そのトナー２は前記スリーブ３上
に落下して再度搬送されて次の記録に備える。

次に第１図（ａｌら）を参照して前記記録電極１の構成
について詳細に説明する。

本実施例においては、前記記録電極１は、第１図（ａ）
に示すように、銅パターンによる導体露出部ｌｄの長さ
をａ　＝２．５　ｍとし、そのトナー搬送方向上流側の
銅パターンを厚さｈ＝３０μｍの耐熱ポリエチレンフィ
ルム１ｇで被覆して構成されている。またトナー２はア
クリル樹脂にマグネタイトが３０％〜５０％、カーボン
が２％〜１０％程度含有されており、体積抵抗偵として
は、１×１０ｔ〜１×１０＠（０ｃｍ）を有する。

前記スリーブ３と同軸に設けられた回転磁石４の回転に
より、電気抵抗の低いトナー２が矢印Ａ方向に搬送され
て記録電極１に到達する。この状態を第１図（ｂ）に示
す。

記録電極１に設けられたトナー通し穴１ｅを通り抜けた
トナー２は、磁性であることから、耐熱ポリエチレンフ
ィルム１ｇ上に穂を形成しながら搬送される。この穂を
形成した状態で、トナー２はポリエチレンフィルム１ｇ
と導体露出部１ｄとの境界点Ｂに達した時、トナー穂は
０点を支点としてポリエチレンフィルム１ｇと導体露出
部１ｄとの段差を通過する。トナー穂の長さは回！！磁
石４の磁力の強さにも影響されるが、本実施例では回転
磁石４の真上の磁束密度８００〜１２００Ｇａｕｓｓ程
度では、穂の長さは最大１ｍ程度まで長くなる場合があ
る。

上記トナー穂は０点を支点として回転して導体露出部ｌ
ｄ上のＤ点に先端部が落丁する。次にこのＤ点を中心に
してトナー穂を形成して導体露出部１ｄの先端方向に搬
送される。

１１ｒｊ！Ｊ（ｂ）ニ示す、ｂＮ域はトナー２の濃度が
薄くなるため、導体山部１ｄの内で、画像形成に寄与す
る領域は、（ａ−ｂ）の領域となり、実際の導体山部１
ｄの長さａより短くなってしまう。

上記導体露出部１ｄの長さａの内、画像形成に寄与する
領域（ａ−ｂ）は、ポリエチレンフィルム１ｇの厚さｈ
により決まるため、ｈの値が大きい時は、予め導体露出
部１ｄの長さａを大きく設定する必要がある。

以下、ａとｈの値を変化させて画像形成をおこなった場
合の結果を表に示す。

以上の結果をグラフ化したのが第２図である。

第２図において、斜線で示す部分が十分な画像濃度が得
られる領域を示す。

これらを数式化すると ｈ≦（８０ａ　−８０）　／１０００　（ａ　、　　ｈ
の単位は圓）の関係が成り立つことが判明した。

従って、上記関係を満たすようにａ、ｈの値を設定する
ことにより、十分な画像濃度が得られ、画像品位を維持
することができる。

〈発明の効果〉 本発明は前述したように、記録電極の導体露出部の長さ
ａと、導体露出部と絶縁性フィルムとの段差りとの関係
が、ｈ≦（８０ａ　−８０）　／１０００を満たすこと
により、画像むらのない均一な濃度の画像を形成するこ
とができ、画像品位を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）は記録電極の断面説明図、第２図
は導体露出部の長さａと導体露出部と絶縁性フィルムと
の段差りとの関係を示すグラフ、第３図は画像形成装置
の概略構成を示す断面説明図、第４図は記録電極の斜視
説明図、第５図は記録媒体の一部拡大断面図、第６図乃
至第８図は従来例の説明図である。 １は記録電極、１ａはフレキシブルプリントｌ板、１ｂ
は記録素子、ＩＣは駆動素子、１ｄは導体露出部、１ｅ
はトナー通し穴、１「はコネクタ、１ｇはポリエチレン
フィルム、２はトナー、３は非磁性円筒、４は回転磁石
、５は記録シート、５ａは表面層、５ｂは有色層、５Ｃ
は導電層、５ｄは基材、６ａはテンションローラ、６ｂ
は駆動ローラ、７は現像器、８は記録制御部、９は画像
表示部、１０はクリーニング部材、１０ａはクリーニン
グ部材本体、１０ｂは刷毛、１１は背板、ｌｌａは支持
部材、１２は非磁性部材、１３は磁石、１４はｔｆｌで
ある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体を絶縁性フィルムで被覆し、その一部に導体
   露出部を形成した、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、 前記記録電極に画像情報に応じた信号電圧を印加するた
   めの駆動手段と、 前記現像剤を付着させて画像を形成するための記録媒体
   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、 前記記録電極は、導体露出部の長さａと、導体露出部と
   絶縁性フィルムとの段差ｈとの関係が、ｈ≦（８０ａ−
   ８０）／１０００を満たすことを特徴とした画像形成装
   置。
2. （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. （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。