JPH0585903B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気信号に対応して一成分導電性磁性
粒子（以下トナーと称する）を記録媒体に付着さ
せて画像を記録する画像記録装置に関する。

従来この種の装置としては、米国特許第
3816840号明細書に開示されている。この従来装
置の概要を第１図について説明する。第１図にお
いて、１はトナー搬送部材で、トナー収容容器２
内に設けたステンレスやアルミニウム等の非磁性
円筒を用いている。３は磁石で、トナー搬送部材
１の内部に移動（回転）可能に設けてあり、その
周面には円周上略等間隔に異極性の磁極が交互に
着磁されている。４は記録電極で、上記トナー搬
送部材１上の１部に、該部材の軸線方向に多数本
が各々独立して電気的に絶縁されて配置され、例
えばパーマロイ、ニツケル、鉄等によつて作られ
ている。５は記録媒体で、電極部材４と対峙して
矢示方向に移送され、導電性基板５ａの表面に絶
縁性層５ｂを形成してあるが、図示例の他一般に
市販されている静電記録紙を使用することも可能
である。６は背面電極で、記録媒体５の導電性基
板５ａに接触し、上記電極部材４と対向配置した
導電性ローラを用いている。

本発明を適用する従来の画像記録装置は上記の
構成からなるもので、磁石３は矢印Ａ方向に、そ
して記録媒体５は矢印Ｂ方向に夫々の駆動手段
（図示せず）によつて駆動される。容器２内のト
ナーＴは磁力作用により吸引され、トナー搬送部
材１上に層状に保持されて、磁石３の回転方向と
は反対方向Ｃに搬送される。この搬送されるトナ
ーT₁は容器出口に設けられたドクターブレード
７によつて均一薄層に規制され、記録電極４と背
面電極６とが対向する記録位置８に達すると、信
号電源９から記録電極４に記録する画像に応じた
電圧が印加され、その結果、トナーＴを通して記
録媒体５への電荷が注入され、磁力よりも強いこ
の電荷の力によつてトナーＴは記録媒体５の絶縁
層５ｂに付着してゆき、上記原理により画像が形
成される。

以上の様にして絶縁層５ｂ上のトナー像T₂は
加熱又は加圧等の定着手段（図示せず）により定
着される。

第２図は本発明を適用する画像形成装置の他の
実施例で、特公開昭55−127578号公報にその詳細
は詳述されている。図中、第１図と同一番号は同
一機能を持つ部材で、１０はトナー塗布部材で、
非磁性の円筒で出来ておりその内部には駆動手段
（図示せず）によつて回転している回転磁石１１
を有している。この回転磁石１１が矢示Ｄ方向に
回転するとトナーＴは、トナー収容容器１２より
薄層状に持出され、矢示Ｅ方向に塗布部材１０上
を移動し、記録媒体５に運び出される。このとき
電源１３より記録媒体５とトナー塗布部材１０間
に電圧印加すると、記録媒体５上にはトナーＴが
薄層に塗布される。これは上記第１図装置の記録
電極の全部に電圧を印加するのと同じ現象とみて
良い。

この様にして記録媒体上に塗布されたトナーＴ
は、くし状の記録電極４に到達すると、トナーＴ
はこの記録電極に生じる磁界により、電極４の先
端にトナーＴの穂が出来る。即ち、電極４に取付
けた磁石４ａが、この電極４の先端に磁界を発生
する。

上記記録電極４の位置で、電極４が接地バイア
スのときには、トナーの電荷はトナーＴの穂を通
して電極４へ逃げるので、記録媒体５とトナーＴ
間には静電的な付着する力が働かない状態にな
る。しかし、信号電源９より記録電極４に信号電
圧が印加されると、第１図でも説明した様に穂を
形成するトナーＴに電荷が生じ、トナーＴは記録
媒体５に付着する静電力が働く。この記録電極４
に対する印加電圧はトナーＴが持つていた電圧と
同極性の電圧とする。

次にこの電荷が画像模様に得られた後のトナー
Ｔは、例えば磁界や空気吸引等を用いたトナー除
去装置で付着する力の働かないトナーＴを付着す
る力が働いているトナーＴの付着状態を乱さない
様に取除けば、記録媒体５上には記録像が現われ
る。

ところで、上記従来の記録装置に用いられた記
録電極と信号電源とを結ぶ互いに隣り合う電極
は、記録電極に対して絶縁基板の一方に形成して
いたため、この記録電極と信号電源とを結ぶ電極
パターン幅が極端に小さくなり（例えば16ペルに
おいては約40μm）、不連続になつたり短絡を生じ
易いという問題があつた。更に、上記パターン幅
が小さいため、信号電源との結合が難かしかつ
た。

本発明の目的は、上記方式に用いられている記
録装置が持つ問題点を解決することにある。更
に、記録密度の向上及び記録画像の鮮明化とトナ
ーの通過の円滑化を可能にする記録装置を提供す
ることを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明は、各々が電気的に
絶縁された記録電極と、この記録電極に対向して
配設された記録媒体と、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を有し、
記録電極に信号電源からの信号電圧を印加するこ
とで、記録媒体に記録電極上の現像剤を静電的に
付着させ記録画像を形成する画像記録装置であつ
て、絶縁基板上に形成された上記記録電極の記録
位置側の先端を、絶縁基板への投影形状が略三角
形となるように形成し、この記録電極を記録位置
で凸状に成し、且つ、この記録電極と信号電源と
を結ぶ電極を、絶縁基板の面に沿つて交互に反対
方向から記録位置に配設して、各記録電極の先端
近傍の頂辺が互いに隣り合うように配設する。

上記記録電極をより効果的に使用する構成とし
ては、絶縁基板の端辺に磁性体による記録電極を
設けてこの端部を折り曲げて記録電極としたり、
または、絶縁基板を折り曲げて凸状とし、その頂
辺に磁性体による記録電極とする。

上記従来技術の問題点を解決するための新たな
記録電極の構成として、次の第３図Ａ及び第３図
Ｂで説明する様な記録電極の提案がある。

第３図Ａは記録電極の平面図で、この様な電極
を第１図のトナー搬送部材１の周面に貼り付けて
用いる。この記録電極の構成は、絶縁性フイルム
１５上にエツチングにより電極１６を形成し、そ
の後、記録電極となるべき位置に相当する電極１
６上に穴が来る様なガラス等に微細な穴加工を施
したマスク部材を重ね合わせ、磁性体をメツキ等
の方法で付着させ、その後マスク部材を取去るこ
とで信号電極４を得たものである。尚第３図Ｂは
第３図ＡのＦ−Ｆ線断面図である。

この様な構成の記録電極の利点は、信号電極４
へのトナー搬入側とトナー搬出側に夫々交互に電
圧印加用の電極を引き出す様にしているので、片
側だけから電極を引き出した場合の半分の密度で
配線が行えることにある。これにより、電圧印加
用の各電極の線幅を広く取ることが出来、電極パ
ターンの不連続や電極間の短絡を防ぐことが出来
ると同時に、電気部品をトナー搬送部材上に実装
した場合の精度の向上が可能となり、記録電極を
より高密度化出来る点にある。

この方式で得た記録電極は第３図Ｂからも明ら
かな様に、信号電極が他の部分に比較してトナー
搬送部材上からそれほど高く構成できない。その
理由は磁性体を多量にメツキ加工により付着でき
ない点にある。このためこの電極をトナー搬送部
材上に直接取付けた場合は、記録電極の高さが十
分でないので、記録電極に磁界を集中しにくいた
め、記録媒体と電極上で穂を形成するトナーの接
触部分が、信号電極４部のトナー搬入、搬出両方
向に広がることになる。従つて、記録された画像
の記録媒体の移動方向の解像が上がらない、もし
くは画像背景にかぶり等の現象を生じることがあ
る。

上記第３図の記録電極が有する長所を生かし、
且つ上記問題点を解決した記録電極例を以下、図
面を用い詳しく説明する。

第４図は絶縁基板の先端を記録電極として用い
る場合の実施例を示す。図の信号電極の形成例と
しては、１５の絶縁フイルムの両側に信号電源９
に継がるくし歯状の電極１６をエツチングにより
鉄や銅やニツケル等で形成する。その後、この電
極１６の先端近傍を特に鉄等の磁性体をメツキ法
により付着して信号電極とする。実際に電極１６
上にのみ磁性体を形成するには、上記例の如くガ
ラスに微細開口を形成して、この開口部を介して
のみ磁性体を電極１６上に付着させたり、この電
極１６の上総てに磁性体をメツキしても良い。こ
の様な磁性体は上記電極１６を先端辺まで延ばす
ことで、フイルム１５上の平面部のみならず先端
辺にも、又は先端辺のみにメツキ法や電鋳法等に
より形成することができる。

上記の如くして形成した第４図の信号電極Ｑ、
第５図のようにその先端辺から所定の位置を折り
曲げ、その前後をトナーの移動の円滑化と電極ど
うしで絶縁化を目的とした樹脂による絶縁部材１
８を図の如く設け、トナー搬送部材１上に固定す
ることで構成する。又は、電極１６を磁性体で構
成し平面状に支持すれば、第２図の装置の信号電
極としても使用できる。

第４図の例においては、第３図の場合と同様
に、従来の半分の精度で信号電源９に対する配線
が行えるので、第３図の電極が持つ効果を受け継
ぐものである。また、これと同時に第４図のもの
は点状に磁性体を付着するのとは異なり、信号電
極を形成する磁性体の量を多く出来るため、記録
位置での磁界の集中が十分可能となる。また、絶
縁基板の折り曲げ位置により信号電極部をトナー
搬送部材の表面に対して十分に高く出来るので、
上記第３図の電極が持つ欠点を除くことが可能と
なる。

第６図と第７図は本発明の実施例を示すもの
で、絶縁基板を折り曲げて、その頂辺を信号電源
とする実施例を示す。以下、その具体例及び作成
例を各図面に従つて説明する。

第６図Ａは電極部の平面図で、第６図Ｂは第６
図ＡのＧ−Ｇ線の断面を示す。図の如く絶縁フイ
ルム１５上に、信号電源に続く電極１６をエツチ
ング法により銅で形成し、更にその先端部に図の
如く上記同様にして磁性体１７をメツキし信号電
極を形成する。その後、上記絶縁基板１５を折り
曲げるときの精度を出すため、第５図Ｂの如く折
り曲げ位置に凹部を形成する。上記電極のトナー
が通過する側は、トナーによるリークを防止する
ために絶縁物質１８を被覆する。

第７図Ａは上記電極を折り曲げてトナー搬送部
材上固定したときの斜視図で、第７図Ｂは第７図
Ａの信号電極部の断面図を示す。上記各電極上に
設けた絶縁物質１８は、信号電極となる磁性体の
頂部のみ研摩等の手法で除去する。折り曲げた形
状を保持するため、空間２２を磁性体で形成すれ
ば、上記信号電極を通過するトナーに更に強い磁
界を作用することが可能となる。

第７図の電極は第１図の如くトナー搬送部材上
に取付ける様に形成したが、第６図の凹部１９，
２１を入れずに、凹部２０を中心にして２つに折
り曲げれば、第２図の装置の信号電極としても用
いることができる。この場合、電極１６を磁性体
で構成したり、折り曲げた電極を磁性体の板で支
持したりこれら両方を併用する。この様な構成は
第３図の電極に対しても適用でき、第３図のもの
は信号電極の位置を中心にして折り曲げる。

上記構成により信号電極と信号電源を結部電極
の幅を広く構成できるため、各電極間の短絡が防
止できる。更に、本発明の実施例を示す第６図の
電極構成により信号電極の先部近傍の磁性体の量
を多くできるので、記録位置でのトナーの穂立を
十分にすることが可能となり、記録画像の記録密
度を高めることができた。更に、本発明の実施例
を示す第６図の電極構成によれば、トナー搬送部
材面と記録位置との距離を十分にとれるため、ト
ナーの穂立をシヤープに形成できるので、この点
も記録密度の向上効果と、記録電極間を通過する
記録に供さないトナーは、電極の頂辺部に沿つて
移動するため、その移動は妨げられることがな
く、トナーの搬送効果に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明を適用できる記録装置
の要部断面図、第３図Ａは記録電極の作成例を示
す平面図、第３図Ｂは第３図ＡのＦ−Ｆ線断面
図、第４図は電極の他の例の斜視図、第５図は第
４図の電極を用いた完成例の電極の斜視図、第６
図Ａは電極の本発明の実施例の平面図、第６図Ｂ
は第６図ＡのＧ−Ｇ線断面図、第７図Ａは第６図
の電極を用いた完成例の電極斜視図、第７図Ｂは
第７図Ａの断面図を示す。 図において、１はトナー搬送部材、３は回転磁
石、４は記録電極、１５は絶縁基板、１６は信号
電極と信号電源とを結ぶ電極、Ｔはトナーを示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各々が電気的に絶縁された記録電極と、この
   記録電極に対向して配設された記録媒体と、記録
   電極と記録媒体との間に現像剤を供給する現像剤
   供給手段とを有し、記録電極に信号電源からの信
   号電圧を印加することで、記録媒体に記録電極上
   の現像剤を静電的に付着させ記録画像を形成する
   画像記録装置において、 絶縁基板上に形成された上記記録電極の記録位
   置側の先端を、絶縁基板への投影形状が略三角形
   となるように形成し、この記録電極を記録位置で
   凸状に成し、且つ、この記録電極と信号電源とを
   結ぶ電極を、絶縁基板の面に沿つて交互に反対方
   向から記録位置に配設して、各記録電極の先端近
   傍の頂辺が互いに隣り合うように配設したことを
   特徴とする画像記録装置。