JPS593462A - エレクトログラフイツク記録装置 - 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】 技術分野 本発明は、電気信号が選択的に針に加えられるとき針電
極とレセプタ記録部材との間の記録区域にホッパからト
ナー粉末が供給されるエレクトログラフィック針記録装
置に関するものであって、特に、記録区域及びレセプタ
記録部材から余剰トナー粉末を除去して、トナー粉末ホ
ッパに戻す装置に関するものである。

背景技術 １９８１年１月２日付のジー・ダブリュー・ファベル等
（Ｇ、Ｗ、Ｆａｂｅｌ　ｅｔ　ａｌ）による米国特許出
願第５２，３３２号は、１９７９年６月２９日付米国特
許出願第２２，８５９号の継続特許出願でもある（現在
は放棄された）が、この出願中に、エレクトログラフィ
ック記録装置で、針電極配列と接地電極に電子接触して
いるレセプタ記録部材との間に形成される記録区域内に
、磁気的に吸引され、電気的に導電性をもつトナー粉末
を制御される量に維持する装置を開示している。規則的
な、又は比較的均一なトナー粉末の供給は、ホッパ中の
トナー粉末を記録区域に供給することによって実施され
るが、記録区域では、磁気力が加えられてこれがトナー
に作用して、針電極と記録部材間にトナーを介して電気
的導電路を設定される。記録用電圧信号が、接地電極と
関連する針電極に選択的に加えられて、記録部材上に、
トナーをトナー画像として付着させる。この装置は、ま
た、記録間隙から余剰トナー粉末を除去して供給源に戻
している。この特許出願は、針電極に配置する磁気部材
を使用して、前述した磁気力を加えて、記録間隙から、
余剰蓄積トナーを引離す作用をさせることを教示してい
る。磁気部材に引かれたトナーは、輿望引抜き装置によ
って除去されて、再使用に供される。このようなトナー
粉末を磁石から除去して再使用に供するための別の方法
として、機械的なもみ碓とベルトの剥離機構も示しであ
る。

トナーを除去するための、そのような装置は極めて複雑
であり、またトナーに摩擦が加わることも判明した０　
レセプタ記録部材から転写されない非固定的又は非永久
的トナー画像を発生するためにこの装置を使用するとき
、トナーを除去するそのような装置が、トナーの繰返し
使用可能な範囲を限定する。

発明の開示 本発明は、磁気的吸引性をもち、電気的導電性をもつト
ナー粉末を使用する従来のエレクトログラフィック装置
に改良を加えたものであって、レセプタ記録部材と間隔
をおいて対抗関係にある第１を極及び第２電極を含み、
第１電極とレセプタ記録部材との間に記録区域が設定さ
れる。レセプタ記録部材は、第２電極と電子的接触が保
たれて、第１屯極の傍を通過するようになっている。ホ
ッパがトナー粉末の供給を保持するために設げており、
こ＼から規則的、又は比較的均、−なトナー粉末の供給
が、記録区域に行われる。少くとも１個の磁石が、第１
電極に近接して配置されて、第１電極に磁界を加え、ト
ナー粉末を第１′ａ極の方へ吸引し、また、記録区域に
近接して存在するトナー粉末を磁石の方へ吸引する働き
をする。このような装置に加えた改良としては、磁石の
まわりに、非磁性材のスリーブ部材すなわち円筒部材を
配置して、回転するよう例し、またトナー粉末除去装置
を設けて、スリープ部材からトナー粉末を除去するよう
圧している。第１′＃を極をホッパの上方に配置して、
除去されたトナー粉末が重力によって、ホッパに落下で
きるような位置に、トナー粉末除去装置を設けてちる。

１つの実施例では、トナー粉末除去装置は、スリーブ、
スは、スリーブ内の磁石の磁気分路部材に近接して配置
される翼形部材であるか、又は翼形部材と磁気分路部材
の組合せとすることができる。

別の実施例では、トナー粉末除去装置に、磁石のまわり
に配置されるスリープ部材から短距離はなれて配置され
る非磁性材の第２スリーブ部材又は円筒部材を備える。

複数個の磁石を含む磁石構造物を、第２スリーブ部材中
に配置して、回転するようにしておくＤ第２スリー！部
材中の磁石構造物は、第１記載のスリーブ部付かり、第
２スリーブ部材の方へトナー粉末を吸引して、第２スリ
ーブ部材の表面上にトナー粉末を移動させる。フランジ
装置を、第２スリーグ部材の外面にらせん状に配置して
、第２スリーブの少くも一方の終端部まで延ばしておく
。第２スリーブ内の複数個の磁石構造物の回転に応答し
て、トナー粉末は、第２スリーブ上を移動して、フラン
ジの方に回いまた沿って移動する。トナー粉末ホッパと
第２スリーブの一方の終端部にある７ランジ装置との間
に通路装置が配置されていて、７ランゾ装置まで吸引さ
れたトナー粉末に通路を与え、トナー粉末が第２スリー
ブの一方の終端部にあるフランジ装置から、重力によっ
て落下するとき、トナー粉末をホッパへ導く。

第２スリーブ部材が、レセプタ記録部材の移動の後段階
にある第１電極の側に配置されるときは、第２スリーブ
部材はまた、レセプタ記録部材へも近いように配置する
ことができて、第２スリーグ内の磁石構造物がレセプタ
記録部材によってゆるやかに運ばれるトナー粉末を第２
スリーブ部材の方に吸引させて、画像を表わすトナー粉
末だけがレセプタ記録部材上に残るようにすることがで
きる。

第６実施例は、好適なもので、第１実施例と第２実施例
を組合せたものでろり、第１実施偽の磁石とスリープ部
材を、レセプタ記録部材の移動に対しては、第１を極の
前段階の位置に配置する。

第６実施例中で、″Ｉｇ２実施例を使用している点は、
第２実施例のスリープ部材とそれに収容された磁石の位
置を、第１に極の後段階側としたことと、第２実施例の
第２スリーゾ部材と磁石構造物に加えて、第２実施例で
説明したようなフランジ装置と通路装置を利用している
ことである。

詳細説明 本発明には、既知のエレクトログラフィック記録装置に
対して行った改良点が含まれるので、本発明の詳細な説
明する前に改良点を説明しておく。

既知装置に関する詳細のほか、既知装置について興味あ
る付加的事項も、さきに述べた、１９８１年１月２日付
の米国特許出願第３２，３２２号に示しであるので、参
考のため、こ＼に掲げておく。

第１図及び第２図に示した装置は一つの好適実施例であ
って、記録構造物から短距離はなれた１部分をもつ針記
録電極１を含み、また記録構造物は、大地に接続されて
いる比較的導電性の電極２と、このよ５な電極九電子接
触しているレセプタ記録部材３とを含む。記録部材３に
は、ドラムのように示しである導電性電極２の外面上を
運搬される誘電体材質の層が取付けである。ドラム２は
、電動機（示してない）のような駆動装置によって、反
時計方向に移動するようになっている。記録構造物は、
可撓性、導電性ベルトの形にして、その上に誘電体材質
の層を取付けることができる。レセプタ記録部材３は記
録ｉｔ極１かも、短距離、離れていて、記録区域を設定
する。装置は、磁気的に吸引性をもち、電気的に導電性
をもつトナーを使用できる。

第２図かられかるように、針電極１は、空間的に離れた
平行電極の一つの配列である。電極は透磁性材料でつく
られる。記録間隙、すなわち、針電極の端末と記録部材
３との間の最短距離は、蝦小限として、使用するトナー
粉末の最大トナー粒子の直径に少くとも等しくなげれば
ならない。実際問題として、間隙は十分大きくして、少
くとも一つの細長いトナーの鎖状集合体を形成する複数
個のトナー粒子が、間隙に収容されることによって、付
記列電極の端末と記録部材３との間に適当な導電通路を
確実にすることが好ましい。針配列の各電極の端末に、
高磁界すなわち尚磁力を与えて、記録区域内の余剰集積
トナー粉末を吸引する磁界すなわち磁力を発生するため
に、少くも１個の磁石が必要である。第１図の構成では
２個の磁石を使用しているが、この方が好ましい。第１
磁石４は針電極の一方の側に隣接して固定した位置にお
かれ、また第２電極５も、針電極の反対側の固定した位
置におかれる。トナー粉末ホッパ６が取付けてあって、
この中に磁気的吸引性をもち、電気的に導電性をもつト
ナー７が収容される。トナー粉末運搬装置８は、ホッパ
６の内部に配ｆされて、トナー７の均−的又は現性的な
層を記録部材３に与える。トナー粉末運搬装置８は、非
磁性材の導電性スリーブすなわち円筒９で、そのスリー
ブ９内部に、複数個の固定磁石１０を取付けた磁気リー
ル型のトナー適用装置とすることができる。スリーブ９
は、第１図圧示すように、反時計方向に回転するよ５に
なっていて、十分な速度でトナー粉末をレセプタ記録部
材３に供給する。トナー粉末７は、スリープ９の外面か
ら短距離の位置にある調節翼１１によって、計量される
。

スリープ９は、＋ｆ流電圧源１２に電気的に接続されて
いるが、この電圧源は、スリーブ９と記録部材３との間
に存在するトナー粉末を電気的に帯電させて、記録部材
３のトナー表面に付着させるのに十分な大きさであり、
記録部材３は、ドラム電極２の移動によって、トナーγ
を、針電極１とレセプタ記録部材３ＵｆＪとの間に現わ
れる記録区域まで運搬する。トナー上の電荷は、トナー
が記録区域に移動する時間内に、記録部材３を経由する
制御電荷漏洩によって減少する。記録区域においては、
実質的にすべてのトナーが、記録区域に存在する磁気力
によって、記録部材３０表面から移動して、鎖状のトナ
ー集合体を形成して、記録間隙を橋絡する。針配列の電
極は、適当な振幅及び持続時間の電圧パルスを発生でき
る記録用電圧源（示してない）に、所定のトナー画像に
従って選択的に、個別に接続される。トナー粒子は記録
用′電圧パルスが加えられる針電極の端末に対向した記
録部材３の上に、画像の形にしたがって付着される。

このように記＠された画像トナーは、記録区域における
磁気力を超過する電気力によって、記録部材３の表面に
拘束される。このような意味で、トナーは記録部材３と
結合して、記録区域外に移動して、ドラム′電極の回転
にしたがって１７のよプなトナーとなる。針電極に記録
電圧パルスが加わらないときは、そのような針を極に対
向した記録部材３０区域には、トナーが付着されない。

すなわち、トナーは磁゛気力によってそのような電極の
方に吸引されたま＼である。記録区域に搬入されたトナ
ー粉末の全部が付着して、記録部材３によって記録区域
から搬出されるのではないため、何等かの措置によって
余剰集積トナーを除去しないと、記録区域に余剰トナー
粉末が存在する。

前に述べたように、磁石４と５は、記録間隙に強い磁界
を加える、ほか、それより弱い磁界も発生して、この磁
界によって記録区域に存在する余剰哄種トナー粉末を、
磁石４及び５の方へ吸引する。い才述べた装置ｔで従来
既知の型式のものでは、磁石４及び５で吸引される余剰
トナーを、真空引抜き装置、機械的もみ錐又はベルト剥
離機構によって、除去し、再使用していた。これらのト
ナー除去装置は、非常に複雑であり、またトナーに摩憚
が加わることが判明した。除去装置に対して改良した点
は前に述べたように、余剰トナーを４ｍ石４−及び５の
方に吸引して除去する装置としたものである。そのよう
な装置は、磁石４を囲むスリーブすなわち円筒形部材１
３を含む。スリーブ１３は回転するようになっている。

第１図に示すように、反時計方向への回転が望ましい。

同様なスリーブ、すなわち円筒形部材１４を磁石５の周
囲に配置して、好ましい回！賦方間として時計方間に回
転するようにしておく、磁気分路部材１５は、冷間引抜
鋼のような強磁性材料で製作できるが、これもスリーブ
１３の内部に収容して、４９石４において電極１から遠
い側で、磁石４に結付させる。

部材１５は、トナー除去装置として作用するが、これは
、トナーがスリーブ１３に吸引される程度を減少させる
もので、その程度は、トナーが強磁性部材の反対側の区
域に達するとき、大部分のトナーが重力によってスリー
ブから落下する程度とする。トナー除去具１６は、スリ
ーブ１３からのトナー除去を支援するため、磁石４によ
る４ｉＥｔ界が最小値となる点で、スリーブ１３に接し
て配置する。磁気分路部材１５は、トナー除去具１６と
共にのみ、使用される必要はなく、スリーブ１３からト
ナーを除去するのに使用される。記録区域内における余
剰トナー分は、磁石４の万へ吸引されて、スリーブ１３
の反１・＃針方向の回転によって、記録区域から運び去
られ、トナー除去具１６まで運ばれて、こ＼でトナー粉
末ホッパ６へ落下する。

磁石５の方に吸引される余剰トナー分は、スリーブ１４
０時計方向回転によって、記録区域から、スリーブ１４
０面に沿って運び去られる。記録部材３が、記録区域な
通過したとき、記録部材３０面上に、極めて少量の非画
像トナー、又は背景トナーが残ることがある。そのよう
な非画像トナーは、画像トナー１７よりも、はるかに弱
い力で記録部材３に保持される。そのような非画像トナ
ー又は背景トナーを除去するために、追加トナー除去装
置１８を取付けておく。追加トナー除去装置１８は、記
録部材から短距離で、またスリーブ１４からも短距離の
位置に取付ける。この装置には、固定スリーブ部材１９
とこのスリーブ１９内で回転できるようになっている多
数区分の磁石２０が含まれる。磁石２００発生する磁界
によって、スリーブ１９へ吸引されるトナーを、磁石２
００時計方向の回転によって、スリーブ１９０面上を反
時計方向に移動させる。磁石２００発生する磁界は、ま
た、スリーブ１４の上に運ばれているトナーを、スリー
ブ１９−Ｐで吸引する。トナー除去装＃１８には、また
スリーブ１９の面上に運ばれる７ランジ部材２１を含む
。フランジ部材２１の一部分は、らせん状に取付けてあ
って、スリーブ１９の縦方向長さのほぼ中心から、スリ
ーブ１９の一方の末端まで延びており、また、フランジ
部材の他方の部分は、同様にスリーブ１９の他方の末端
まで延びるようになっている。シュート２２がトナー・
ホッパ６に近い位１１配から、スリーブ１９の一方の終
端にある７ランジ部分まで延びており、フランジ部材２
１によって、スリーブ１９の終端まで導かれるトナーに
対し、ホッパ６までの帰還通路を提供する。同様なシュ
ート２３が、スリーブ１９の他の終端まで延びるフラン
ジ構造物２１の一部分に対して設けられており、フラン
ジ構造物２１のその部分によって集められたトナーに対
して、ホッパ６までの帰還通路を提供しているｏ　トナ
ー除去装置１８は、このようにして、記録部材３から背
景トナーを除去するために必要な装置であるが、ほかに
、スリーブ１４に集められたトナーを除去し、さらにシ
ュート２２及び２３とともに、そのようなトナーを装置
で再使用するために、ホッパ６への帰還を可能にしてい
る。

いままでに説明した装置の一つの使用法は、他のレセプ
タへは転写されない画像を記録部材３に形成することで
ある。トナー画像は、通常、ホッパ６におけるトナー粉
末運搬装置８によってレセプタ３かも除去される。さぎ
に述べたように、記録部材３の誘電体材料は、ドラム電
極２が回転を続けるとき、トナー上に現われている電荷
を放電させるように、選択されている。これまで述べて
きた装置は、極めて高速度で動作するので、トナー上の
電荷又はレセプタ部材３上の電荷は、トナー運搬装置８
に到着する時間までに消失しなり・ものがある。そこで
用心のために、レセプタ部材３かもトナー及び電荷を除
去し、トナーをホツノ々６に戻す付加的装置を備えるこ
とができる。この付加的トナー除去構造物を取付けるた
めに必要となる、第１図の変形を第６図に示す。この構
造物は、トナー運搬機構８と類似しており、レセプタ部
材３に隣接して、ホッパ６の上方に配置するスリーブ２
４を含む。トナー運搬機構８用の磁石１０に類似した複
数個の磁石２５をスリーブ２４０内部に配置する。スリ
ーブ２４は大地に接続する。トナー除去具２６をスリー
ブ２４に隣接して配置する。シュート２７を、トナー除
去具２６の下に設けて、トナー除去具２６によって除去
されたトナーを収容するもので、これはトナー・ホッパ
６まで延びている。この装置を動作させるときは、スリ
ーブ２４が磁石２５によって、トナーを吸引して、その
トナーをトナー除去具２６まで運搬するので、こ＼でト
ナーは除去されて、シュート２７によってホッパ６に戻
される。

第１図及び第２図には、好適形式の装置を示しであるが
、装置はもつと簡略化することができる。

酒石４及び５のうちの１１ＩＩ！ｉｌだけを使用するこ
とも可能であるので、別の構造又は実施例としては、第
１図及び第２図による構造で、砥石５及びスリーブ１４
を省略したものが可能である。トナー除去装置１８はそ
のま＼残して、レセプタ３の非画像トナーがスリーブ部
材１９の側をＪＩｌｉ遇するとぎ、非画像トナーを除去
するために使用する。そのほかの有用な実施例は、第１
図及び第２図による構造物で一磁石４とスリーブ部材１
３及び関連するトナー除去装置を省略したもので必る。

これまでに説明した詳細は、単に説明用のものであって
、こ＼に開示した新規教示から逸脱しないで、かなりの
範囲の変形が可能である。従って、本発明の範囲は、特
許請求の範囲に定めたように限定すべきと考えられ、そ
れは、本明細書と両立する解釈の幅と一致すべきである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置を示す図；第２図は第１図の
装置の斜視図；第６図は第１図の装置の変形を示す図で
ある。 １・・・・・・針記録電極 ２・・・・・・導電性電極 ３・・・・・・レセプタ記録部材 ４・・・・・・第１磁石 ５・・・・・・第２磁石 ６・・・・・・トナー粉末ホッパ ７・・・・・・トナー １３．１４・・・・・・スリーブ １５・・・・・・磁気分路部材 １６・・・・・・トナー除去具 １９・・・・・・固定スリーブ部材 ２０・・・・・・多数区分磁石 ２１・・・・・・フランジ部材 ２２・・・・・・シュート 代理人　浅　村　　　　皓

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　磁気的吸引性をもち、峨気的に導電性をもつ
   トナー粉末を使用するエレクトログラフィック記録装置
   において二間隔をおいて対向関係にある第１を極（１）
   と第２電極（２）；前記第１電極から間隔をおいである
   レセプタ記録部材（３）であって、前記第１電極との間
   に記録区域を定め、また前記第２胤極と電子的接触を保
   ちながら、前記第１を極の傍を通過する前記レセプタ記
   録部材；前記記録区域へ規則的又は比較的均一なトナー
   粉末（１）の供給を続けるホッパ（６）；前記第１電極
   の片側に隣接して配置される第１磁石（４）；前記第１
   磁石に対向しまた前記第１嵯極の反対側に近接して配置
   される第２磁石（５）：前記第１磁石と第２磁石は前記
   第１″ｅｔ極に磁界を設定してトナー粉末を前記第１電
   極側に吸引しまた前記記録区域に近接して存在するトナ
   ー粉末を前記第１磁石及び第２磁石の・方へ吸引する前
   記の第１磁石及び第２磁石を包含するものであって；前
   記第１磁石（４）のまわりに配置され、前記記録区域か
   ら前記第１磁石の方へ吸引されるトナー粉末を運ぶため
   に回転するようになっている非磁性材の第１スリーブ（
   １３）； 前記第１スリーブ部材からトナー粉末を取除くためのト
   ナー粉末除去装置（１６）； 前記第２ａ石（５）のまわりに配置され、前記記録区域
   から前記第２磁石の方へ吸引されるトナー粉末を運ぶた
   めに回転するようになっている非磁性材の第２スリー！
   （１４）　； 前記第２スリーブ部材から短距離の位置に配置される第
   ６スリーブ部！（１９）； 前記第６スリーブ部；＄１１９）の内部に配置されて、
   回転するようになっている磁界発生装置（２０）で、前
   記第２スリーグ部材によって、前記第６スリーゾ部材に
   運ばれるトナー粉末を吸引し、かつ前記スリーブ部材の
   表面上にトナー粉末を移動させる前記磁界発生装置（２
   ０）：及び前記第６スリーグ部材からトナー粉末を除去
   するためのトナー粉末除去装置（２１ン を備えることを特徴とする前記エレクトログラフィック
   記録装置。
2. （２）　　特許請求の範囲第１項において、前記第６ス
   リーブ部材（１９）が、前記レセプタ記録部材にも近接
   して配置されて、前記レセプタ記録部材（３）によって
   前記第６スリーブ部材までゆるやかに運ばれるトナー粉
   末を前記磁界発生装置（２０）に吸引させることを特徴
   とするエレクトログラフィック記録装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項にお℃・て、前記最初に記
   載したトナー粉末除去装置が、前記第１スリーブ部材近
   くに配置される異形部材であることを特徴とするエレク
   トログラフィック記録装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項において、前記最初に記載
   したトナー粉末除去装置が、前記第１スリーブ近くに配
   置される翼形部材（１６）と、前記第１＠石のための磁
   気分路部材とを含むことを特徴トスルエレクトログラフ
   ィック記録装置。
5. （５）特許請求の範囲第１項において、前記最初に記載
   したトナー粉末除去装置が前記第１砥石のために磁気分
   路（１５）を含むことを特徴とするエレクトログラフィ
   ック記録装置。
6. （６）　　特許請求の範囲第１項において、２番目に記
   載したトナー粉末除去装置に、前記第３スリーブ部材（
   １９）の外面上にらせん状に配置されて、少くとも前記
   第６スリーブ部材の一方の終端部まで延びて、前記第６
   スリーブ部材の表面上を移動するトナー粉末を受取る７
   ランジ装置（２１）を含み、また前記最初に記載したト
   ナー粉末除去装置が前記ホッパ（６）と前記第６スリー
   ！部材の一方の終端部にある前記７ランゾ装置（２１）
   との間に設けられる通過装置を含んで、前記フランジ装
   置まで運ばれるトナー粉末が、前記第６スリーブの一方
   の終端部で前記７ランジ装置から重力によって前記ホッ
   パまで降下する通路を設けていることを特徴とするエレ
   クトログラフィック記録装置。