JPS5894479A - 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、互いた対向された記録電極と対向電極との間
に記録体を供給するとともに、この記録体と前記記録電
極との間に磁性体を含有するトナーを供給し、かつ前記
記録電極の周囲に磁界を形成して、該磁界により前記ト
ナーに、前記記録電極に接触するトナーチェインを形成
させた状態において、前記両電極間に記録電圧を印加す
ることによシ、前記トナーチェインのトナー粒子をクー
ロン力にて前記記録体に移行させて記録を行なう記録装
置に関するものである。

第１図ないし第３図は従来のこの種の記録装置を示す。

１は固定設置されたスリーブであり、このスリーブ１は
、通常はアルミ合金等の導電性の非強磁性体で構成され
るが、絶縁材料で構成されてもよく、また、磁性体で構
成された円筒体の表面にプラスチック等の絶縁材料を被
覆したものでもよい。

前記スリーブ１内には、外周面に適当数のＮ極およびＳ
極を交互に形成されたロール状の磁石２がスリーブ１と
同軸、かつ回転自在に収容されている。この磁石２は、
図示しない駆動装置により矢印入方向に回転されるよう
になっている。

前記スリーブ１の上部近傍には、ホッパー３が設けられ
、このホッパー３の底部開口の下方には、ドクター４が
形成されている。前記ドクター４の先端部は、ドクター
ギャップ５を介してスリーブ１の外周面に対向されてい
る。前記ホッパー３内には、顔料、磁性体、導電性調整
剤および樹脂等を混錬したものを微粉状にしてなる、い
わゆる１成分トナー６が収容されている。

前記スリーブ１の最下部には、エポキシ樹脂等の絶縁体
からなる記録電極保持部７を介して、強磁性体からなる
多数の記録電極８が取り付けられている。これらの記録
電極８はそれぞれ１個の画素に対応されるものであり、
これらの記録電極８の下端部は、スリーブ１の軸線とほ
ぼ平行な直線上に同一ピッチで一列に整列されている。

なお、前記電極保持部７は、記録電極８を前記位置に保
持できれば、必ずしも必要でない。

前記記録電極８の下方には、同電極８の下端部に対向し
て、対向電極９が設けられており、この対向電極９は接
地されている。１ｏは静電記録紙、普通紙等の記録体で
あり、紙送りローラ１１．１２によりスリーブ１とほぼ
直角な方向（矢印Ｂ方向）に搬送される。

１３は電極駆動回路であり、これらの駆動回路１３の一
方の出力端子は、前記記録電極８の一つにそれぞれ直接
接続されており、他方の出力端子は接地されている。

この従来装置においては、ホッパー３内のトナー６は、
同ホッパー３の底部開口からスリーブ１の外周面上に供
給される。同外周面上に供給されたトナー５は、磁石２
が矢印入方向に回転されるこ、とにより、ドクターギャ
ップ６を経由して、同外周面上を矢印Ａと反対方向に搬
送されて行き、さらに記録電極保持部７を経て、記録電
極８の下端部に至る。

このようにして記録電極８の下端部にまで搬送されてき
たトナー６の粒子（以下、単にトナー粒子と記す）は、
磁石２から発し、記録電極８を通過して記録体１ｏへ向
かって延びる磁力線に沿って、同電極８上にトナーチェ
イン（トナー粒子が鎖状に連なったもの）１６を形成す
る。

このようなトナーチェイン１５が形成されている場合に
おいて、電極駆動回路１３により記録電極８と対向電極
９との間に記録電圧が印加されると、トナーチェイン１
６の先端部に記録電極８の極性と同一極性の電荷（この
第１図ないし第３図の場合はプラスの電荷）が誘導され
る一方、対向電極９には前記電荷と逆極性の電荷が誘導
される。

これにより、トナーチェイン１６の先端部の粒子には、
第２図のように反対方向の２つの力が作用することにな
る。すなわち、１つの力は磁力Ｆｍであり、このＦｍは
記録電極８に向かって作用する。また、もう１つの力は
、前記２種類の電荷の間に働くクーロン力Ｆｑ　であり
、このｙｑは対向電極９に向かって作用する（なお、さ
らに詳しく見ると、前記トナー粒子には、重力、および
トナーチェイン１５が磁力線に従って回転運動している
ことによって生じる遠心力も作用するが、これらの力は
Ｆｍ　、　Ｆｑに比較して微小であるため、ここでは無
視する）。

このだめ、トナーチェイン１６の先端部の粒子は、同粒
子に作用する力ＦｑがＦｍより大きいと、記録体１ｏの
方に引き付けられて同記録体１ｏに付着し、さらに記録
体１ｏの移動とともに、トナ〜チェイン１５から離脱す
る。これにより、記録電極８に対応するドツトが記録体
１ｏ上に印字される。

しだがって、各ラインの画像信号に応じて、各電極駆動
回路１３を通じて各記録電極８に選択的に記録電圧を印
加するとともに、紙送りローラ１１゜１２により記録体
１ｏを記録電極８の列とほぼ直角方向に移動させれば、
画像信号に対応した画像が記録体１ｏ上に記録される。

なお、記録体１ｏに付着されなをったトナー粒子は、記
録電極８上を通過して、さらにスリーブ１の外周面上を
矢印Ａと反対方向に搬送され、ポツパー６の下方に至シ
、同ホッパー６から新だにスリーブ１の外周面上に供給
されるトナー粒子に合流する。

ここで、トナーチェイン１６の先端部の粒子が記録体１
ｏに付着されるか否かは、前記のようにＦｑとＦｍ　　
との大小関係で決まることから、記録体１ｏに付着され
るトナー粒子の量は、記録電圧の印加によりトナーチェ
イン１５に帯電される電荷の量に依存する。

また他方、一般に電極駆動回路１３は、前記記録電圧の
印加を行っていない場合には、記録電極８側の出力端子
も接地される構成となっている。

しかるに、この従来装置では、電極駆動回路１３と記録
電極８とが直接接続されていたので、前記記録電圧の印
加によりトナーチェインに帯電された電荷は、記録電圧
がオフになった瞬間から、記録体１ｏおよびトナーチェ
イン１６の容量成分および抵抗成分等によって定まる時
定数をもって、該トナーチェイン１６、記録電極８およ
び電極駆動回路１３を通じて放電していた。

このようにしてトナーチェイン１５失われる電荷は、当
然記録に寄与しない。しだがって、前記記録電圧の印加
によりトナーチェイン１５に帯電される電荷のうち、記
録に寄与しないものの割合が非常に多かったので、十分
な記録濃度を得るためには、記録電圧を高くするととも
に、記録電圧の印加時間を長くしなければならない欠点
があった。

そこで、本出願人は先に、前記欠点を解消することので
きる記録装置として、第４図のように、前記第１図ない
し第３図の装置における各記録電極８と電極駆動回路１
３との間にダイオード１４等の非線形抵抗素子（ダイオ
ードの他、トランジスタや放電管等でもよい）を挿入し
、記録電極８側の電圧の方が電極駆動回路１３側の電圧
より高くなったときに、前記ダイオード１４等の非線形
抵抗素子の抵抗値が増大するようにした記録装置を提案
した。

このような装置では、電極駆動回路１３と記録電極８と
の間に前記ダイオード１４等の非線形抵抗素子が挿入さ
れていることにより、記録電圧オフ後も前記放電が生ぜ
ず、トナーチェイン１６に電荷が保持され続け、この電
荷により、記録電圧オフ後もさらに記録体１ｏへのトナ
ー粒子の移行が行なわれる。したがって、記録電圧を低
くするとともに、その印加時間を短くしても、十分な記
録濃度を得ることができる。

しかしながら、この種の装置では、第４図のように、隣
接する記録電極８上のトナーチェイン１６が互いに十分
分離されていない場合においては、ある記録電極８−１
に記録電圧が印加されると、隣接する電極８−２や、近
くの電極８−３　、８−４等上のトナーチェイン１５−
２　、１５−３．１５−４等にも電荷が分配されてしま
う。

しかるに、第４図のような装置では、前記トナーチェイ
ン１５−２　、１５−３　、１５−４等に分配された電
荷は、記録電極８−２　、８−３　、８−４等と、電極
駆動回路１３−２　、１３−３　、１３−４等との間に
ダイオード１４−２　、１４−３　。

１４−４等の非線形抵抗素子が挿入されているため、電
極駆動回路１３−２　、１３−３　、１３−４等を通じ
ては放電されない。

したがって、前記分配された電荷により、トナーチェイ
ン１５−２　、１５−３　、１５−４等の先端部のトナ
ー粒子も記録体１ｏに移行してしまう。

その結果、記録体１ｏ上の本来印字されるべきでない部
分にも、トナーが付着し、ゴーストとなり、画質が劣化
するという欠点が生じた。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、記録電圧を低くシ、かつその印加時間を短くしても
、十分な記録濃度を得ることができ、しかも前記ゴース
トが発生することのない記録装置を提供することを目的
とする。

本発明による記録装置は、多数の記録電極と、これらの
記録電極に対向された対向電極と、前記記録電極と前記
対向電極との間に記録体を供給する記録体供給手段と、
前記記録電極と前記記録体との間に、磁性体を含有する
トナーを供給するトナー供給手段と、前記トナーに、前
記各記録電極に接触したトナーチェインを形成させる磁
石と、複数の電極駆動回路とを有してなり、前記各電極
駆動回路は、前記多数の記録電極のうちの該駆動回路に
対応する電極と前記対向電極との間に記録電圧を印加可
能とされており、かつ前記記録電圧を印加していないと
きには前記対応する記録電極に対して放電路を形成する
記録装置において、少なくとも前記複数の電極駆動回路
のうちの選択された駆動回路が該駆動回路に対応する前
記記録電極に前記記録電圧を印加している期間は、該駆
動回路と該駆動回路に対応する前記記録電極との間のイ
ンピーダンスを低くするとともに、少なくとも前記選択
された駆動回路が前記記録電圧の印加を終了した時点か
らある時間は、前記インピーダンスを逆に高くし、かつ
、少なくとも前記選択された駆動回路が該駆動回路に対
応する前記記録電極に前記記録電圧を印加している期間
および該期間に続くある時間の間、前記複数の電極駆動
回路のうちの前記選択された駆動回路以外の前記記録電
圧の印加を行わない駆動回路と該駆動回路に対応する前
記記録電極との間のインピーダンスを小さくするか、ま
たは前記記録電圧の印加を行わない駆動回路に対応する
前記記録電極に、前記記録電圧の印加を行わない駆動回
路以外の放電路を接続する回路を有することを特徴とす
るものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基づいてさらに詳しく
説明する。

第６図は本発明の一実施例を示し、前記第１図ないし第
４図の装置と同一部品は同一符号をもって示しである。

本実施例においては、各記録電極８とダイオード１４と
の接続点に、それぞれ抵抗１６の一端が接続されており
、これらの抵抗１６の他端はそれぞれスイッチング手段
１７を介して接地されている。前記各スイッチング手段
１７は、その開閉を図示しない制御回路により制御され
るようになっている。他の構成は、前記第１図ないし第
４図の装置と同様である。

次に、本実施例の動作を、第６図に示す信号波形図に基
づいて説明する。なお、第６図におけるクロックパルス
は、図示しないクロックパルス発生源から出力されるも
のであり、このクロックパルスが出力される毎に、記録
するべき画素に対応する電極駆動回路１３から対応する
記録電極８に記録電圧が印加されるようになっている。

さて、第６図における第１番目のクロックパルスが出力
された場合において、８−１のみが記録を行なうべき記
録電極であるとすると、電極駆動回路１３−１からダイ
オード１４−１を介して記録電極８−１に記録電圧が、
記録に必要な量の電荷をトナーチェイン１５−１に生じ
させるに十分な所定時間だけ印加される。また、前記制
御回路は、それまでオンしていたスイッチング手段１７
−１を、前記記録電極８−１への記録電圧の印加開始か
ら、同記録電圧印加停止後、所定時間Ｓ経過するまでの
間オフする。

他方、８−１以外の記録電極８は、対応する電極駆動回
路１３から記録電圧を印加されない。また、１７−１以
外のスイッチング手段は、前記記録電極８−１への記録
電圧印加時にもオンされ続けている。

したがって、トナーチェイン１５−１から１６−２　、
１５−３　、１６−４等のトナーチェインにリークして
くる電荷は、１６−１以外の抵抗１６および１７−１以
外のスイッチング手段１７を通じて放電される。前記１
６−１以外のトナーチェイン１６にリークしてくぬ電荷
は、もともとトナーチェイン１６−１に帯電する電荷よ
り少なく、しかも上記のように放電されるので、１５−
１以外のトナーチェイン１５についてはＦｑ　（Ｆｍと
なり、これらのトナーチェインからはトナー粒子が記録
体１０に移行しない。

この結果、本来記録を行うべき記録電極８−１によって
のみ記録が行われ、他の記録電極８によっては記録が行
われないので、前記ゴーストを生じることがない。

また、記録電極８−１への記録電圧の印加と同時にスイ
ッチング手段１７−１がオフされるので、抵抗１６−１
およびスイッチング手段１７−１の存在が記録電極８−
１への記録電圧の印加に支障を与えることはない。

また、スイッチング手段１７−１は、電極駆動回路１３
−１からの記録電極８−１への記録電圧の印加終了後、
なお時間Ｓだけオフしているので、トナーチェイン１５
−１に生じた電荷が前記記録電圧印加の終了後、直ちに
記録電極８〜１、抵抗１６−１およびスイッチング手段
１７−１を通じて放電するごとがなく、前記記録電圧の
印加終了後もさらにトナーチェイン−１６−１に電荷が
保持され続け、同チェインがら記録体１０−、）ナー粒
子の移゛行が行なわれる。したがって、前記第１ないし
４図の装置の場合と同様に、記録電圧を低くし、かつそ
の印加時間を短くしても十分な記録濃度を得ることがで
きる。

次に、第６図における第２番目のクロックパルスが出力
された場合において、今度は記録電極８−２のみが記録
を行うべきであるとすると、電極駆動回路１３−２から
ダイオード１４−２を介して記録電極８−２に記録電圧
が印加されるが、他の記録電極８には対応する電極駆動
回路１３から記録電圧が印加されない。また、記録電極
８−２への記録電圧の印加と同時に、前記制御回路は、
スイッチング手段１７−２をオフし、そのまま、前記記
録電圧の印加終了から時間Ｓが経過するまでオフし続け
る一方、他のスイッチング手段１７はオンのままにして
おく。

これにより、前記同様にして、記録を行うべき記録電極
８−２によってのみ記録が行われ、前記ゴーストは生じ
ない。

なお、前記実施例では、各スイッチング手段１７の一端
を接地しているが、各スイッチング手段１７を各ダイオ
ード１４に並列に接続し、抵抗１６は除去した構成とし
ても、記録を行うべきでない記録電極８上のトナーチェ
イン１６にリークしてきた電荷は、対応するスイッチン
グ手段１７および対応する電極駆動回路１３を通じて放
電されるので、前記同様の効果を得ることができる。

また、第７図のように、電極駆動回路１３と記録電極８
との間に、外部からその抵抗値を制御できる例えばサイ
リスタ、ホトカプラ等の可変抵抗手段１８を挿入し、か
つ第８図のように、記録を行うべき記録電極８に対応す
る可変抵抗手段１８の抵抗値を、少なくとも前記記録を
行うべき記録電極８への記録電圧印加期間は小さくする
一方、少なくとも前記記録電圧印加終了時からある時間
先は、逆に大きくシ、他の記録電極８に対応する可変抵
抗手段１８の抵抗値は、少なくとも前記記録を行なうべ
き記録電極８への記録電圧印加期間−および該期間に続
くある時間の間、小さくするようにしても、前記同様の
効果を得ることができる（なお、第８図では、前記抵抗
値の低い状態をオン、高い状態をオフとして表示してい
る）。

また、前記実施例では、記録電極と電極駆動回路とを１
対１に対応させているが、本発明は、マトリクス化する
ことによって記録電極より少数の電極駆動回路で記録電
極を駆動する場合にも適用することができる。

さらに、前記実施例においては、記録電極と記録体との
間にトナーを供給するトナー供給手段として、ホッパー
、スリーブおよび磁石の組み合わせを使用している（な
お、前記磁石は、トナーに、記録電極に接触したトナー
チェインを形成させる機能をも果たしている）が、本発
明におけるトナー供給手段は、前記実施例のような構成
に限定されるものではない。

また、本実施例では乾式現像機構を用いて説明したが、
液体現像機構を用いた場合にも同様の効果を得ることが
できる。

以上のように本発明によれば、記録電圧を低くし、かつ
その印加時間を短くしても十分な記録濃度を得ることが
でき、しかもゴーストを生じることがないという優れた
効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の記録装置の機械的構成の横断面および電
気回路構成を示す図、第２図は第１図の要部を示す拡大
図、第３図は前記従来装置の要部の縦断面および電気回
路構成を示す図、第４図は他の従来装置の要部の縦断面
および電気回路構成を示す図、第５図は本発明の一実施
例による記録装置の要部の縦断面および電気回路構成を
示す図、第６図は前記実施例の動作を示す信号波形図、
第７図は本発明の他の実施例の回路構成図、第８図は同
実施例の動作を示す信号波形図である。 １・・０・・スリーブ、２＃・・・ｌ磁石、３・・・・
・・ホッパー、８・・・Ｉ・・記録電極、９・・・・・
・対向電極、１ｏ・・・・・・記録体、１１．１２・・
・・・・紙送りローラ、１３・・・・・・電極駆動回路
、１４・・・・・・ダイオード、１６・・・拳・・トナ
ーチェイン、１６・・・・・拳抵抗、１７１１・・・拳
・スイッチング手段、１　Ｂ　−＠雫″″ＩＩ可変抵抗
手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ＃！２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の記録電極と、これらの記録電極に対向された対向
   電極と、前記記録電極と前記対向電極との間に記録体を
   供給する記録体供給手段と、前記記録電極と前記記録体
   との間に、磁性体を含有するトナーを供給するトナー供
   給手段と、前記トナーに、前記各記録電極に接触したト
   ナーチェインを形成させる磁石と、前記多数の記録電極
   のうち、対応する電極と前記対向電極との間に記録電圧
   を印加可能とされ、前記記録電圧を印加していないとき
   には前記対応する記録電極に対して放電路を形成させる
   複数の電極駆動回路とを備え、少なくとも前記複数の電
   極駆動回路のうちの選択された駆動回路がその駆動回路
   に対応する前記記録電極に前記記録電圧を印加している
   期間は、前記駆動“回路と前記駆動回路に対応する前記
   記録電極との間のインピーダンスを低くするとともに、
   少なくとも前記選択された駆動回路が前記記録電圧の印
   加を終了した時点からある時間は、前記インピーダンス
   を逆に高くし、かつ、少なくとも前記選択された駆動回
   路が対応する前記記録電極に前記記録電圧を印加してい
   る期間およびその期間に続くある時間の間、前記複数の
   電極駆動回路のうちの前記選択された駆動回路以外の前
   記記録電圧の印加を行わない駆動回路とこの駆動回路に
   対応する前記記録電極との間のインピーダンスを小さく
   するか、または前記記録電圧の印加を行わ々い駆動回路
   に対応する前記記録電極に、前記記録電圧の印加を行わ
   ない駆動回路以外の放電路を接続する回路を設けたこと
   を特徴とする記録装置。