JPS58132570A - 画像記録装置 - 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】 本発明はノンインパクト記録方法による画像記録装置に
関するものでめシ、特に粉体トナーで直接普通紙等に記
録する記録装置に関する。

従来のノンインパクト直接記録方法は二つの方式に分け
られる。その一つはＨ［ｉ録紙として可視化のための加
工を施こしたものを用いる発色記録方式でるり、この方
式には、ソアゾ紙を用いる化学写真方式、感熱紙を用い
た熱記録方式、電解記録紙を用いた電解記録方式、放電
破壊紙を用いた放電記録方式等が含まれる。

もう一つの方式は記録紙に着色１７て記録する着色記録
方式であシ、この方式にはＺｎＯ等光導電層を表面に有
する電子写真感光紙を用いた電子写真方式、静電記録紙
を用いた静電記録方式、普通紙を用いたインクジェット
方式等が含まれる。

発色記録方式や電子写真方式等のように特別に記録機能
を持たせた記録紙を用いてＡ［１、録する方法は記録紙
が高価になり、又光や熱等による保存性が一般に悪い等
の欠点を有している。史らに電子写真方式や靜を記録方
式は、現像剤を用いて静電潜像を現像し、その後熱等に
よって定着する行程にくわえて、電子写真方式ではコロ
ナ帯電、スキャす、オグチカル・ファイバー・チューブ
等の光学的装置が必要で大型高価なものとなシ、又静電
記録は電極（スタイラス）に印加信号電圧に５００Ｖ〜
５ｏｏｖの大きい電圧を必要とする。

更に近年表面に磁性トナーが塗布されたトナー担持体と
記録電極との間に記録体を挿入し、トナー担持体と記録
電極との間に信号電圧を印加して、トナー担持体上のト
ナーを選択的に該記録体上に転移付着させて可視像を得
る画像記録法が、例えば特開昭５４−３７７３８号、同
５４−１４３２３３号、同５４−１５６６３６号として
開示されている。

しかしこれ等の方法では記録電極とトナー担持体とに印
加された信号電圧のみによって、トナー相持体上に塗布
されたトナーを記録体上に転移させるため、上記信号電
圧は例えば３００〜６００ｖと大きな値が必要である。

この値はトナー担持体と記録電極との間隙長及びトナー
担持体上のトナーの帯電電荷量に依存する。

そこで、信号電圧の値を小さくするには記録電極をトナ
ー担持体に近づけ−ご上記の間隙長を小さくする必要が
あるが、この間隙長を余シ小さくすると記録体がトナー
担持体上のトナ一層に接触し、トナーがかぶりとして不
侠な領域にも付着するような結果を生じて好ましくない
。従って、これを防ぐためには記録体をトナー担持体上
に塗布されたトナ一層の表面より少なくとも５０μは離
す必要があり、好ましくは１００μ〜３００μ離す方が
よシ確実にトナーかぶ９を防ぐことができる。

一方解像力の高い良画質を得るためには、例えば多数の
針状記録電極を高密度で配列する必要があシ、上記のよ
うにトナー担持体と記録電極とに印加する信号電圧が高
いと、隣シ合う記録電極間の電界強度が高くなシ、記録
電極同志間で放電する危険性を生ずる。又これらの方法
では使用する記録体として安価な普通紙を用いると、記
録体に記録される可視像に環境依存性が生ずる。即ち、
高湿環境下では吉己録体である普通紙が吸湿するため、
記録体の誘電率が大きくなるばかシではなく電気抵抗率
も低下する。

このため記録体に記録されるトナー像の解像力は低下す
るばかシでなく、記録される濃度も低下し画像の変動を
伴なうので、実際には耐湿処理をした記録紙を使用せね
ばならない。

本発明は上記の欠点を除去することを目的とし安価な普
通紙を用いても環境依存性の少なく又低い信号入力で安
定した鮮明でかつ高解像力の得られるノンインパクト画
像記録法による画像記録装置を提供するものである。

本発明による記録装置は、トナー担持体の表面に塗布さ
れた絶縁性磁性トナ一層に対して空隙を保って定間隔で
並設された多数の記録針と、該記録針に対向するトナー
担持体表面に磁界を発生させる磁界発生手段と、該記録
針と該トナー担持体の間に該記録針に対応して開口部を
有する導電性制御板と、該制御板と該トナー担持体との
間に交流電界を発生させる手段とを備え、上記記録体を
該記録針の先端に裏面を近接または接触させて送シなが
ら各記録側先端の磁界を選択的に変化させ、その変化に
従ってトナー担持体上の絶縁性磁性ト（５） ナーを記録体上に転移させることにより両開を記録する
ことを特徴とするものである。

以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。

第１図は本発明画像記録装置の一実施例を示すもので、
図中、１はトナー担持体を示す。トナー担持体１は非磁
性体からなる円筒状のもので、絶縁性磁性トナー２を収
容するホッパ３内に矢印αで示す方向に回転自在にとシ
っけられている。ホッパー３にはトナー担持体１の表面
から１００〜３００μの間隙をあけて鉄等の磁性ドクタ
ーブレード４がとシつけられている。非磁性円筒状のト
ナー担持体１の中に固定マグネットローラ５が配置され
ていて、該ドクターブレード４に対向して該固定マグネ
ットローラ５上に磁石５ａがとυっけられ、該磁石５ａ
から出る磁力線がドクターブレード４の先端に集中し、
トナー担持体１が回転することによりホッパ３内の絶縁
性磁性トナー２はトナー相持体１の表面に薄層にコート
され又コートされたトナー２ａは一定の極性のトリボ電
荷（，６） を帯びる。

上記のようにトナー担持体１の表面に塗布された絶縁性
磁性トナー２ａに対して空隙を保って、記録針のアレー
が配置される。記録針のアレーは、第２図に示すように
、定間隔で並設された多数の記録針６よｐ成シ、該記録
針６は軟鉄等の磁性体から成り、記録体ガイド７の中に
保持され、各記録針の端には信号コイル６ａが設けられ
、これに信号発生装置８から信号電流が供給される。

上記の記録針６に対向するトナー担持体表面に磁界を発
生させるように、トナー担持体１の中で該固定マグネッ
トローラ５上に磁石５ｂ（以下、主極と称する）がとシ
つけられる。前記のように、帯電した絶縁性磁性トナー
２ａの層はトナー担持体１０表面に保持され、矢印αの
方向に回転するトナー担持体１によって記録部に運ばれ
、主極５ｂの磁力線によって短い磁気ブラシを形成する
。

これによって帯電した絶縁性磁性トナーは静電力によっ
て容易にトナー担持体１から飛び上ることが可能となる
。

上記の記録針６と該トナー担持体１との間に導電性の制
御板９が配置され、この制御板９には、記録針６に対応
してトナー担持体１の軸方向にのびるスリッ）９ａが設
けられる。制御板９は第３図に示すように、金属製基板
９ｂの上に絶縁層９ｃを設けたものとなるのが好ましく
、これにょシ制御板９とトナー担持体１との電気的絶縁
性が高まシ、信頼性を向上することが出来る。又制御板
９には、上記の実施例におけるスリッ）９ｍの代シに、
記録針６に対応した穴を設けてもよいし、あるいは制御
板９をメツシュ状としてもよい。

上記の制御板９とトナー担持体１の間には、交流電源１
０および直流バイアス電源１１が接続されて、制御板９
とトナー担持体１の間に偏倚された交流電界が印加され
る。この交流電界の作用で、トナー担持体１上の帯電し
た絶縁性トナー２ａはトナー担持体１と制御板９との間
を飛翔してクラウドを形成する。上記の電源１１によっ
てトナー担持体１に印加される直流バイアスは記録レベ
ルのシュレッジ−・ホールドレベルを調整ｆルｌｌ、（
７）であるが、その代りに制御板９に直流ペイアスを印
加しても良いし、また記録針６の背後に固定磁石を配［
して、シーレッジ−・ホールドレベルを調整しても良い
。

上記の画像記録装置においては、ホッパ３内の絶縁性磁
性トナー２はドクターグレード４の作用でトナー担持体
１の表面に薄層をなしてコートされ、このコートされた
トナー２ａは一定の極性のトリボ電荷を帯びる。トナー
２ａはトナー担持体ｌによって記録部に運ばれて主極５
ｂの磁力線によって短い磁気ブラシを形成し、この帯電
された絶縁性磁性トナーは静電力によって容易にトナー
担持体から飛び上がることが可能となる。然して、ここ
でトナー担持体１と制御板９との間に印加された偏倚し
た交流電界の作用で、帯電した絶縁性磁性トナーは制御
板とトナー担持体の間を飛翔する。

記録体１２は、記録体ガイド７の表面に沿って、該記録
針６の先端に裏面を近接または接触させた状態で、第１
図の上方から下方に向けて送られる。

（９） 然して、信号発生装置８によって、上記の多数の記録針
６に選択的に信号電流が供給され、これによって記録針
６が磁化して、各記録針の先端の磁界が選択的に変化さ
れる。これによって、記録針６は上記の制御板９のスリ
ット９ａから絶縁性磁性トナーを吸引し記録体１２上に
トナーを選択的に付着せしめて、記録体上に可視画＠　
１３を形成する。この可視画像１３は、圧力あるいは熱
の作用で記録体１２上に定着される。

ここで使用されているトナーは絶縁性荷電トナーの為、
コロナ転写等、電界によって容易に記録体１２から別の
記録体に転写可能である。この可視画像形成に当）、上
記のように主極５ｂの磁界及び制御板９とトナー担持体
１との交流電界により絶縁性トナー２ＩＬがクラウド状
態で、又荷電しているため、わずかな吸引力で安定した
鮮明な画質の画像を得ることが出来る。

記録部で画像形成後トナー担持体１上に残った絶縁性磁
性トナーは固定マグネットローラ５の上に配置された磁
石５ｂ＋　５　ｃ　１５　ｄの磁力及び絶（１０） 縁性磁性トナーの静電力によってトナー担持体の表面上
に保持され、ホラ・９３にもどされる。なお、磁石５ｄ
に対向してホッパの壁に設けた凸部５ａはトナー２の下
部への落下を防止するものである。

第１図は、磁性ドクターブレード４および磁石５ａの作
用で、非磁性円筒状トナー担持体１の表面に、帯電した
絶縁性磁性トナー２ａの層を形成する方法を示すもので
あるが、これは帯電した絶縁性磁性トナ一層をトナー担
持体表面上に形成する方法の１つを示すにすぎず、この
ようなトナ一層はその他の種々の手段で形成することが
できる。

第４図は他の手段の一例を示す。

第４図に示す実施例においては、トナー担持体上に帯電
した絶縁性磁性トナーの層を形成する構成以外は、第１
図に示すものと同様であるので、第１図と同じ数字によ
って指示して、その説明は省略する。第４図においては
、トナー相持体１４は回転する非磁性体の円筒より成シ
、その内部に第１図における磁石５ｂおよび５Ｃにそれ
ぞれ相当する磁石１５ｂ（主極）および磁石１５ｃが配
置される。トナー相持体上にトナ一層を形成するために
、トナー担持体１４に近接して、固定マグネットロー２
１６の回りを回転する非磁性円筒１７が配置され、この
円筒１７は絶縁性磁性トナー１８を収容するホラ・千１
９内に配置される。然して、非磁性ドクターブレード２
ｏがこのホッパ１９にとりつけられる。

上記の円筒１７は矢印γの方向に回転して、その上にト
ナ一層を形成する。この円筒１７上に形成される絶縁性
磁性トナ一層は非磁性のドクターフレード２０によって
一定の旨さに規制ざｔＬｌ　この絶縁性磁性トナーでト
ナー担持体１４を摺擦することによシトナー担持体１４
−Ｆに帯電した絶縁性磁性トナーの層が形成される。ト
ナー担持体上の磁性トナーを記録体１２０表面上に転移
はせる行程は前記の実施例と同じである。

以上説明したように本発明は絶縁性磁性ト丈−を磁力と
又流電界でトナー担持体と制御板との間で力起翔させ制
御板の一部分から信号による磁力によシ吸引し、記録体
に可視像を形成するものであシ、わずかな大刀信号で安
定して安価な普通紙等に直接顕画像を得ることが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は第
１図に示す記録針のアレーを示す平面図、第３図は第１
図に示す制御板の変型を示す断面図、第４図は本発明の
他の実施例を示す側断面図である。 １・・・トナー担持体　　２・・・絶縁性磁性トナー３
・・・ホッノ千　　　　　　４・・・磁性ドクターブレ
ード５・・・固定マグネットローラ ５ａ　Ｈ５ｂ　＋　５ｃ　＋　ｓ−ａ＋＋−磁石６・・
・記録針　　　　　７・・・記録体ガイド８・・・信号
発生装置　　９・・・制御板１０・・・交流電源　　　
１１・・・直流バイアス電源１２・・・記録体　　　　
１３・・・画像１４・・・トナー担持体　１５ｂ、１５
ｃ・・・磁石１６・・・固定マグネットローラ １７・・・非磁性円筒　　１８・・・絶縁性磁性トナー
１９・・・ホッパ　　　　　　２ｏ・・・非磁性ドクタ
ーグレード（１３） 第１図 単４図 篤３図 ９人■　　　　　　９／４ １了：　’　１５Ａ１５ｔ、　、。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナー担持体の表面に塗布された絶縁性磁性トナ一層に
   対して窒隙を保って短間隔で並設された多数の記録針と
   、該記録針に対向するトナー担持体表面に磁界を発生さ
   せる磁界発生手段と、該記録針と該トナー担持体との間
   に配置され該記韓針に対応して開口部を有する導電性制
   御板と、該制御板と該トナー担持体の間に父流電界を発
   生させる手段を備え、記録体全該記録針の先端に裏面を
   近接まだは接触させて送シながら各記録針先端の磁界を
   選択的に変化さぞ、その変化に従ってトナー担持体上の
   磁性トナーを記録体に転移させることにより画像を記録
   することを特徴とする画像記録装置。