JPS60259462A - 記録電極集合体とその製造方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は画像記録装置、特に磁界および画像電気信号に
対応した電界を導電性且つ磁性の現像剤（以下トナーと
略記する）に作用させて該トナーを記録媒体に直接付着
させ、画像を記録するタイプの画像記録装置に用いるに
適する電極集合体とその製造方法に関する。

〔発明の背景〕

前記タイプの従来の装置−例は米国特許第３８１６８４
０号明細書に開示されている。この従来装置の極〈概要
を第４図で説明する。第４図において、１はトナー搬送
部材で、トナー収容容器２内の導電性磁性トナーＴに半
ば浸った静止しているステンレス又はアルミ等の非磁性
円筒である。

３は磁石で、トナー搬送部材１の内部に回転可能に設け
てあシ、その局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け記録電極で、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
、ニッケル、鉄等によって作られている。５は記録媒体
であって電極４と近接して矢印Ｂ方向に移送されるもの
で、導電性基板５ａの表面に絶縁性層５ｂｔ−形成した
ものから成るが、その他、一般に市販されている静電記
録紙を使用する仁とも可能である。６は背面電極で、記
録媒体５の導電性基板５ａに接触し、ギ□記電極４と対
向配置した導電性ローラである。

上記の構成において、磁石３は矢印Ａ方向に、そして記
録媒体５は矢印Ｂ方向に夫々駆動手段（図示せず）によ
って駆動される。容器２内の導電性磁性トナーＴは磁石
３の磁力作用によシ吸引され、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。

この搬送される上ナーＴは、容器出口に設けられｉ　た
ドクターブレード７１Ｃよっ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、電極４と記録媒体５の間に跨るトナーの穂を形成し
、このとき信号電源９から記録電極４に記録すべき画像
に応じた電圧が印加され、その結果トナーの穂を通して
その先端のトナーに％および記録媒体５の導電板５ａに
互に逆極性の電荷が注入され、その静電気力によｊＤ）
ナーの穂の先のトナーは磁石３の磁力に打ち勝って記録
媒体５の絶縁層５ｂに付着する。この原理によ少記録媒
体５上にトナークよる画像記録が形成される。以上の様
にして形成された絶縁層５ｂ上のトナー像Ｔ！は加熱又
は加圧等の定着手段（図示せず）によシ定着される。

第５図は前記タイプの画像記録装置の他の従来例を示し
、これは特開５５−１２７５７８号公報にその詳細が述
べられている。第５図中、第４図と同一番号は同じ機能
を持つ部材を表わしている。

１０はトナー塗布部材で、非磁性の静止円筒で出来てお
シ、内部には磁石１１を有している。磁石１１社駆動手
段（図示せず）によって矢示り方向に回転し、導電性磁
性トナーＴをトナー収容容器１２よシ矢印Ｅ方向に一円
筒１０に沿って薄層状に持出し、記録媒体５と対向する
位置まで運び出すＯ電源１３よ少記録媒体５とトナー塗
布部材１０間に電圧印加されているのでトナーＴは電荷
を得て記録媒体５上に静電気力で薄層状に付着塗布され
る。これは、前記第４図の装置において記録電極の全部
に一様に電圧を印加したと想定したときの現像と同じと
みてよい。この様にして記録媒体上に塗布されたトナー
Ｔは、記録媒体５のＦ方向回転に伴ってアレイ状の記録
電極４に到達すると、該電極を挾持している磁石３ｍ　
、３ｂが記録電極４の先端に生じる磁界により、電極４
の先端にトナーＴの穂を形成する。

この記録電極４の位置忙おいて、電極４が接地バイアス
のときには、前記電圧１３で与えられたトナーの電荷は
トナーの穂を通して電極４へ逃げるので、記録媒体５と
トナーとの間には静電的な付着力は働かない状態になシ
、トナーは磁石３ａの磁力により引かれて磁石３＆の近
傍３ｂに蓄積する。３ｂに蓄積したトナーは、スクリュ
ー等の一４ｇの／ＩＦ笹訃−）ｆヤｈ拳逆六り一　償ち
にトナー収容容器１２に回収され、再び記録用として使
用される。しかし、信号電源９よ少記録電極４に信号電
圧が印加されると、穂を形成しているトナーに第４図で
説明したと同様に電荷が生じ、トナーには記録媒体５に
付着する静電力が働く。この様に記録電極４に画像模様
に対応した印加電圧を加えることによシ、トナーによる
像が記録媒体５上に得られる。次いで、さらに、磁界や
空気吸引等を用いたトナー除去装置１４によシ、前記付
着力の働かないトナーを取除けばカプリのない記録像が
記録媒体５上に得られる。但し、トナー除去装置１４は
、記録電極４の位置で記録電圧を印加されなかったトナ
ーが完全に取り除かれておれば、設ける必要はない。な
お、記録媒体５上のトナー像は転写紙（不図示）に転写
される。

ところで、以上説明したこれらの画像記録装置に用いら
れる記録電極は、高解像度で背景部、Ｋかぶりのない画
像を得るためには、記録電極の先端部で約１０００ガウ
ス程度の磁束密度が必要となる。この様な高い磁束密度
を得るには、飽和磁化や透磁率の点から、電極を構成す
る材料として鉄、が優れていることが知られている。し
かしながら、鉄をメッキ等で電極／４′ターン状に盛る
ことによ）記録電極を作成しようとするとメッキ液が酸
化し易い等の問題があることや、また厚さも充分にかせ
げないことから、記録電極として優れたものを得るのが
非常に困難であった。又、ワイヤー等を配列して作成す
ると、電極としては優れたものが得られるが配線が非常
に困難であシ、大量生産が難しいという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、前述のタイプの画像記録装置に用いるに適し
、電極に高い磁束密度の磁界を導くことができ、電極性
能が良く、且つ配線も容易な記録電極集合体およびその
製造方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

９　本発明の記録電極集合体は、信号源まで各々電気的
導通を持つ導電性電極ノリーンと、該導電性電極／ＩＰ
ターンに各々正対して配列された磁性細線と、該導電性
電極パターンおよび磁性細線の正対する６対の先端面を
それら間に跨って覆う導電性被覆とを有することを特徴
とする。

かかる構成の電極集合体は、本発明の製造方法によれば
、絶縁基板上に画像電気信号源まで接続した導電性電極
・母ターンをプリント配線法で形成する工程、該導電性
電極・臂ターンと等しいピッチで並んだ鉄又は鉄を主成
分とする磁性細線同志を絶縁性固着材で固めた板体を作
る工程、上記磁性細線と導電性電極パターンとが正対す
るように上記板体および上記絶縁基板を重ね合せて接着
する工程、および上記導電性電極ノミターンおよび磁性
細線の各正対する対の先端面にメッキ又は蒸着によシそ
れら間に跨る導電性被覆を施す工程によって製造される
。

〔発明の実施例〕

第１図および第２図は、夫々、一本発明の実施例である
記録用電極集合体の先端部の斜視図ゝよび　１縦断面図
であル、第３図は、第１図の構成の組立　ゝ説明図であ
る。本実施例は第５図に示した画像記録装置の記録電極
４として実施したものである。

第１図において１８はガラス基板、１９はガラス基板１
８上に形成された銅電極群、１７は直径２０μｍの純鉄
の線を１ｍ＋当た９１６本の割合で平行に並べて絶縁体
２０で固着した磁性電極群であシ、両電極群１７と１９
は正対して先端をメッキによ多接合２１しである。

本実施例による電極集合体を作成法と共に詳述する。ｙ
！ｉＸに基板１６はガラス基板１８の上に約２μｍ厚の
銅箔を張シ、エツチングによシミ極以外の部分を除去し
、図示の電極先端部１９が５μｍ幅で１ｍ当シ１６本の
割合で並ぶ様にしたものである。この様な銅電極ノリ―
ン１９は、上述のようなプリント配線法以外のプリント
配線法によって基板１６上に形成してもよい。なお信号
電源９に接続する部分は、図示していないが、多層構造
処する等の工夫を施こして配線が簡単になる様にしであ
る。信号電源９は基板１８上に直接実装する・ことも可
能である。

他方、磁性電極群１７は、第５図に示す様に、磁石３ｍ
（第５図の磁石３ａに相当する）の間から記録電極の先
端までの長さにしである。この様な構成にするととによ
シ先端の磁束密度を効率よく上げることが出来る。磁性
電極群！７は、直径２５μｍの純鉄のワイヤを１ｍ＋当
た９１６本の割合で平行に並べ（従ってワイヤ間の距離
は約３７．５μｔｎ）、セメダイン株式会社よシ販売し
ている接着材ノ飄イス−バー（商品名）Ｋて固着するこ
とによって絶縁被覆２０を形成したものである。

この磁性電極群１７Ｉ／ｉ、ガラス基板１８に銅線の・
々ターン１９と正対するように重ね（基板１８がガラス
で透明なのでレジストは容易である）、ハイスーツ母７
を用いて固着する。銅線の・母ターン１９と磁性電極群
１７の距離は絶縁被覆２０を介して約２〜３μｍ程度に
する。ところで磁性電極群１７は先端部を除いて絶縁被
覆２０を施こしであるので、こＣ状態では磁性電極１７
は信号電源部９と接続している銅電極１９と電気的接続
はない。

この状態で記録電極として使用した場合は信号電極部は
銅電極１９だけであシ、他方、トナーの穂立ちは主に磁
性電極１７の先端に形成されるので、電荷の注入が効果
的に行なえず、画像として良質なものは得られない。

そこで、電極１７と１９を電気的に接続させる為、電極
１９に電圧を印加してこれら電極１９と１７の端面に電
界メッキを行なう。最初は銅極１９の端面のみがメッキ
されるが、メッキは厚さ方向に広がると同時に横方向に
も広がるので、最終的に電極１７と電極１９はメッキを
介して導通が生じる。この状態でさらにメッキを続ける
と、今や電極１７にもメッキ用電圧がかかったことにな
るので磁性極１７の端面もメッキされる。この状態でメ
ッキをやめれば図示の様にメッキ部２１が形成される。

本実施例では電極１９の幅を５ｔＩＷＬ。

電極１９と電極１７の距離を３μｍ程度にしである為に
、電極１９に電圧を印加して電極１７と導通が生じるま
でメッキを行なっても、図示の電極間距離ａが狭まる事
は々い。さらに磁性極１７の端ｊ　□８，２ヤ、ゎｔ、
え□、２ヤ□アオゎイ電極間の距離は少しも狭まらない
。

以上の様に電極集合体の主たる部分を鉄製のワイヤーで
作成したことは先端の磁束密度を上げるのに極めて効果
的である。又、配線は、エツチング基板１８上で行なえ
るので複雑にならない。又、鉄電極１７と、エツチング
による銅電極１９とのメッキによる電気接続はメッキ条
件を一旦つかめばそれ程複雑なものではなく、むしろ、
鉄電極の表面保護メッキとしても役も兼ねるという利点
もある。

端面にメッキする金属としては耐腐食性の金属が望まし
く、例えばニッケルメッキ、又は合金メッキとしてＮ−
Ｃｏにッケルーコバルト）　、　Ｎ１−Ｆｅにッケルー
鉄）　、　Ｆｅ−Ｎｔ−ｃｏ（鉄−ニッケルーコパル）
　）　、　Ｃｏ−Ｐにッケルーリン）の合金等のメ、キ
が使用可能である。

前記実施例では、メッキ法によシミ極端面を電気的に接
続したが、メッキ法の他に、第６図に示す様に、まず前
述の導電性電極・母ターンを形成した基板１８と磁性細
線を固めた絶縁材２０の板と・　２０を貼夛合わせ（ａ
）、その後、先端面全体に、メ、キに使用可能であった
前述金緘を一様に一蒸着しくｂ）、レーザー加工法によ
シミ極端面取外の蒸着部を切断する（ｃ）ことにより、
電極端面電気接続を形成する方法もある。

ピッチは１■／１６本＝６３μｍなので先端導電性部分
の幅は２０〜２８μ、各々の間隔は４３〜３５μが好ま
しい。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、鉄を主成分とした
ワイヤーと信号電源まで配線が行なわれている基板上の
導体電極ツヤターンとが正対密接しその画像記録側先端
にて電気的に両者が接続されていることＫよシ、鉄ワイ
ヤーの持つ磁性電極としての優れた磁束集束性と基板上
形成電極パターンの持つ配線や実装の容易性の両方が共
に活かされ、且つ両者が電気的には一体であるのでトナ
ーの−に対する電荷注入が効果的になシ画質が良好とな
る。また、エツチング等によるプリント配線法、接着材
による固化、および電極先端面のメ。

キ又は蒸着によ）製造が容易であると共に、電極先端面
のメッキ又は蒸着被覆は、電気的結線と同時に鉄電極の
保護の機能も兼ね備える利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は夫々本発明の記録電極集合体の一実施
例の部分拡大斜視図、および断面側面図、第３図はその
組立説明図、第４図、第５図は本発明の電極が適用可能
な画像記録装置の要部断面図、第６図（ａ）　（ｂ）　
（ｅ）は本発明の他の実施例の製造〒程を示す図である
。 １・・・トナー搬送部材、　３・・・回転磁石、３ａ・
・・磁石、　４・・・記録電極、５・・・記録媒体１、
　９・・・記録信号電圧源、１０・・・トナー塗布スリ
ーブ、 １１・・・回転磁石、　１３・・・トナー塗布電圧源、
１４・・・トナー除去装置、１７・・・鉄ワイヤー、１
８・・・絶絶基板、　１９・・・銅電極ノリーン、２０
・・・絶縁固着材、　２１・・・端面メッキ被覆。 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板上に形成され且つ画像電気信号源まで各
   々電気的導通を持つ導電性電極ツクターンと、該導電性
   電極ノＪ？ターンに各々正対して配列された磁性細線と
   、該導電性電極・臂ターンおよび磁性細線の正対する各
   対の先端面をそれら間に跨って覆う導電性被覆とを有す
   ることを特徴とする記録電極集合体。
2. （２）絶縁基板上に画像電気信号源まで接続した導電性
   電極・ぐターンをプリント配線法で形成する工程、該導
   電性電極パターンと等しいピッチで並んだ鉄又は鉄を主
   成分とする磁性細線同志を絶縁性固着材で固めた板体を
   作る工程、上記磁性細線と導電性電極パターンとが正対
   するように上記板体および上記絶縁基板を重ね合せて接
   着する工程、および上記導電性電極・母ターンおよび磁
   性細線の各正対する対の先端面にメッキ又は蒸着により
   それら間に跨る導電性被覆を施す工程、からなることを
   特徴とする記録電極集合体の製造方法。