JPS6054875B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁石により磁性流動体トナーの隆起を生せ
しめ、この隆起した磁性流動体トナーを画信号に応じて
記録面に飛翔させて画像を得る画像形成装置に関するも
ので、特に前記画像形成装置において、非記録時の磁性
流動体トナーの乾燥を防止することにより、記録の際に
、常時安定した高品位の画像が得られる画像形成装置を
提供することを目的とする。

従来、インクジェット法による記録では、インクを飛
翔させる手段としてノズルを用いたヘッドを使用してい
たため、ノズルの精密な加工技術が要求され、またノズ
ルの目づまり防止装置を要していた。

また、記録の高速化、高密度化をはかる為、複数の記録
ヘッドを配列することに対しても、その製作技術、コス
ト等の点から困難な点が多かつた。これらの問題に鑑み
、第１図に示す様に、磁性体から成る記録針（スタイラ
ス）を一列に配列した多針記録部１（以下マルチスタイ
ラスと呼ぶ）と、前記マルチスタイラス１上に設けた磁
石２により、スタイラスとスタイラス間に磁力の差を構
成することにより、磁性流動体トナー５の隆起差Ｓを生
ぜしめ、画像信号と前記隆起とを対応せしめることによ
つて記録面に記録画像を得ることを可能にした記録法と
して特願昭５３−４３９８１号が提案されている。この
方法を用いればノズルを用いたヘッドのような精密な加
工技術や目づまり防止装置を必要とせず、また高速、高
密゛度のヘッドを簡単な構成で提供できるものである。
しかしこの記録方式による記録に際して、画像品質及
ひ記録条件は、磁性流動体トナーの隆起形状に大きく依
存し、例えば第２図のような隆起の状態になるとスタイ
ラス１本１本の区別がつかなくなり、全く記録できなか
つたり、記録状態が大きく乱れていた。

また、第３図のような隆起形状となると、隆起の先端か
ら飛翔する磁性流動体トナーの粒子が小さくなり、記録
濃度が低下すると共に隆起先端部に対する磁性流動体ト
ナーの供給が不十分となり、記録した場合画像のかすれ
や記録ぬけを生じるに至つていた。この様に隆起の形状
は記録品質に大きな影響を与えるため、常時隆起の形状
を適正に保ち、かつスタイラス周辺における磁性流動体
トナーの保持量を一定に保つ必要があつた。

これに対して従来は第４図に示す様に、記録時における
飛翔条件及び隆起条件を常時一定に保つため、マルチス
タイラス１上に隆起用磁石２により隆起を生せしめると
ともに、磁性流動体トナー５を貯蔵するタンク４から、
供給用磁石３によつて磁性流動体トナー５を補給してい
た。

このため、前述の構成においては、記録時にけるマルチ
スタイラス１の先端近傍における磁性流動体トナー５の
隆起形状及び量は、常時一定に保たれていた。磁性流動
体トナー５の消費に対して供給がバランスしているため
、初期記録条件が維持される。しかし、非記録時におい
ても常時上述の隆起状態（第１図に示す隆起状態）に保
たれるため、磁性流動体トナー５がマルチスタイラス１
先端て乾燥蒸発し、磁性流動体トナー５の記録時におけ
る最適隆起形状を保てなくなり、前述した記録の際のぬ
けやかすれの原因となつていた。

また、乾燥した状態においてマルチスタイラス１が第５
図に示す様に露出してしまうため、マルチスタイラス．
１先端に直接ゴミやホコリ、または磁性流動体トナー５
の不純物等が付着しやすく、記録時における磁性流動体
トナー５の隆起形状の不均一部分が発生したり、供給不
足がおこり、記録の際の記録品質の低下を招いていた。
本発明は、上述の様な欠点を改良し非記録時における磁
性流動体トナーの乾燥を防止すると共に、記録時におい
ては磁性流動体トナーの隆起を最適状態に保ち高品位の
記録を得ることのできる画像形成装置を提供するもので
ある。

１ところで、本発明における磁性流動体トナ
ーとは、（７１固体磁性粒子と（イ）磁性微粒子と液体
分散媒とのコロイド液を包含するものである。（７１の
固体磁性粒子とは、マグネタイトやフェライトなどを含
む粒子であつて、静電記録用の一成分系マグネトナーも
これに属する。この粒子は黒色度や導電性を増すために
、カーボンブラックや他の導電剤（金属粉、高分子電解
質等）が加えられ、結着剤を用いて造粒されたものが使
用できる。（イ）のコロイド液は一般に磁性流体と呼ば
れるもので、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ，）の微粒子（粒
径約１００Ａ）が界面活性剤とともに分散媒中に懸濁さ
れた液体てあり、黒色を呈し、長期間安定て沈降も凝集
も起らノない液体である。この磁性流体の分散媒として
はパラフィン、水、エステルオイル、シリコンオイル等
があり、界面活性剤としてはオレイン酸、リノール酸等
のカルボン酸のほか、カチオン系活性剤、ノニオン系活
性剤等が使用される。（７１のトナ・−が強磁性を示す
のに対し、（イ）の磁性流体は超常磁性を示すと言われ
、磁気ヒステリシスをもたない磁性体である。本発明に
おいては、上記（イ）の磁性流体を主としてトナー（イ
ンク）として用いる。以下本発明の装置の一実施例を図
面に基ついて説明する。

第６図及び第７図は本発明にかかる画像形成装置の概略
構成を示すものである。

記録部は、記録面６と対向して配列された磁性体から成
る複数の針線（マルチスタイラス）７と、前記マルチス
タイラス７面上に当接して設けられた隆起用磁石８と、
前記マルチスタイラス７および、隆起用磁石８を固定す
る固定板９とにより構成されている。供給用磁石１０は
、前記録部に磁性流動体トナー１１を供給するもので、
その一端は隆起用磁石８に固定され、他端は磁性流動体
トナー１１を貯蔵するサブタンク１２内に設けられてい
る。サブタンク１２にはメインタンク（図示せず）から
ポンプ１３及びバイブ１４を通して磁性流動体トナー１
１が送られてくる。サブタンク１２の液面は、ホール素
子等の検出手段１５及び、液面位検出信号に応じて駆動
されるポンプ１３によつて常時一定液位に保たれている
。マルチスタイラス７には、スタイラス先端部に隆起用
磁石８によつて隆起せしめた磁性流動体トナー１１を画
信号に対応して記録面６に飛翔または泳動させる駆動手
段１６が連結されている。

また、駆動手段１６と背面電極プラテン１７との間には
バイアス電圧が電源１８によつて印加されている。前記
背面電極プラテン１７は、電極部分１９と前記電極部分
１９の後方に設けたマルチスタイラス幅方向長さと同等
の長さを有するバイアス磁石２０と、該バイアス磁石２
０を回動せしめる回動＝手段２１から構成されている。

前記バイアス磁石２０は、隆起用磁石８によつて磁化さ
れたマルチスタイラス７の磁極と異なる磁極部分２２が
、前記マルチスタイラス７と対向する様な位置に配設さ
れる。

またバイアス磁石２０は支持体２３に取付けられており
、前記支持体２３はピン２４によつて回動自在にプラテ
ン本体１７に取付けられている。回動手段２１は前記バ
イアス磁石２０及び支持体２３を図中矢印Ａ方向に回動
させるものである。

（第７図、第１２図ではロータリーソレノイドを示して
いるが、回動手段、方法は他の機掛的又は電気的手段を
用いても良いことはいうまでもない。）なお、前記回動
手段２１によつて回動させられるバイアス磁石２０の回
動位置関係は、記録時には第８図に示す様に前記バイア
ス磁石２０の磁極部分２２がマルチスタイラス７から離
れた位置に保たれ、非記録時には第９図に示す様にバイ
アス磁石２０の磁極部分２２がマルチスタイラス７と対
向する位置にくる様になつている。ピン２５及び２６は
、位置規制用のストッパーピンである。以下本発明の実
施例において、記録面６に磁性流動体トナー１１を飛翔
又は泳動させて画像の記録を行なう場合、及び記録を行
なわない場合の磁性流動体の動き（または流れ）を説明
する。

第６図及び第７図において、磁性流動体トナー１１は、
トナー自体のもつ磁石に付着し流動するという特性を利
用して、供給磁石１０によりサブタンク１２から吸い上
げられ、隆起用磁石８に供給される。このとき磁性流動
体トナー１は第１１図に示す様な供給用磁石１０の供給
面２７上に交互に着磁された磁極の磁極変化部分を流動
していく。また、供給用磁石１０により隆起用磁石８に
供給された磁性流動体トナー１１は、隆起用磁石８のみ
ぞ部や稜、斜面を通つてマルチスタイラス７に供給され
ると共に、隆起用磁石８によつて保持される。

このときマルチスタイラス７は前記隆起用磁石８によつ
て磁化されているため、第１図に ９ ′示す様に
マルチスタイラス７の先端部付近を頂点とする隆起を形
成する。

記録面６に磁性流動体トナー１１を飛翔させ記録を行な
う場合は、上述の様な隆起の状態で、駆動手段１６と背
面電極１７との間に５００■〜２．５Ｋ■の直流バイア
ス電圧を与えると共に、画信号に対応した５００Ｖ〜１
ＫＶのパルス電圧を駆動手段１６によりマルチスタイラ
ス７に印加すると、マルチスタイラス７の先端から磁性
流動体トナー１１がクーロンカにより飛翔する。

飛翔した磁性流動体トナー１１は記録面６に付着し所望
の画像を形成する。磁性流動体トナー１１の消費に伴つ
て、供給磁石１０を通じて、タンク１２から新しい磁性
流動体トナー１１が隆起用磁石８に供給される。

従つて磁性流動体トナー１１の隆起形状は第１図に示さ
れる様な状態に常時保たれる。なお記録時におけるバイ
アス磁石２０の磁極部分２２の位置は第８図に示す様に
回動手段２１によつて回動させられ、マルチスタイラス
７から離れた位置にあり、従つてマルチスタイラス７上
の隆起に何らの磁気的影響を与えない。

従つて、記録時及び記録の終了した直後の時点において
は、第１図のような隆起を保つている。

記録の終了した時点で回動手段２１によつて第９図に示
すようにバ１゛アス磁石２０を図中矢印Ｂ方向に回動せ
しめると、バイアス磁石２０の磁極部分２２は、マルチ
スタイラス７と対向する位置にノ降下し、第７図、第１
２図に示すようにピン２５によつて停止固定される。こ
のとき前記バイアス磁石２０の磁極部分２２の磁極は、
マルチスタイラス７の磁化磁極に対して吸引力をおよぼ
す磁極であるため、前記マルチスタイラス７上の磁性流
７動体トナー１１は、バイアス磁石２０方向に吸引され
、第１０図に示す様な状態となる。このとき、マルチス
タイラス７上の磁性流動体トナー１１の量は、記録時に
比較して大幅に増加する。また、スタイラス先端部分て
乾燥があつても、常時吸引方向の力が働いているため供
給磁石１０を通じて新しい磁性流動体トナー１１が供給
される。従つて非記録時のマルチスタイラス７の先端部
は、十分な量の磁性流動体トナー１１におおわれている
ため乾燥しにくくなると共に、乾燥があつても常時新し
い磁性流動体トナー１１が供給されるため、乾燥に対し
て極めて安定な状態に保たれている。再度、記録を行な
う場合は、回動手段２１にてバイアス磁石２０を矢印Ａ
方向に回動させ、第８図のように磁気バイアスを解除す
ると、マルチスタイラス７上の隆起形状は、第１図に示
す様な状態に復帰し記録を行なうことができる。

第１３図は本発明の第２の実施例を示すものである。

第１３図において、カバーケース２８はマルチスタイラ
ス７とプラテン電極１７との空間を遮蔽するもので、駆
動手段（図示せず）によつて矢印Ａ及び矢印Ｂ方向にス
ライドされる。該カバーケース２８の先端にはバイアス
磁石２９が設けられている。前記バイアス磁石２８の磁
極部分３０の磁極は、隆起用磁石８によつて磁化された
マルチスタイラス７の磁極に対して吸引力をおよぼす磁
極である。記録を行う際には、前記カバーケース２８を
駆動手段によつて矢印Ａ方向に移動させることにより、
前記カバーケース２８上に設けたバイアス磁石２９の磁
力が、マルチスタイラス７上の隆起に影響を与えること
なく記録を行なうことができる。

また非記録時には、第１４図に示す様に前記カバーケー
ス２８を駆動手段によつて矢印Ｂ方向に移動させること
によつて、マルチスタイラス７とプラテン電極１７との
空間を遮蔽すると共に、前記カバーケース２８上に設け
たバイアス磁石２９を、マルチスタイラス７先端近傍ま
で近づけた位、置まで移動させる。

前記バイアス磁石２９の磁極部分３０の磁性は、マルチ
スタイラス７の磁化磁極に対して吸引方向に働くため、
マルチスタイラス７上の磁性流動体トナー１１をプラテ
ン電極１７方向に吸引する。従つて本発明の第１の実施
例一で述べたのと同様の動き及び効果を有するものであ
る。また、非記録時にはマルチスタイラス７とプラテン
電極１７との空間を、カバーケー２８にて遮蔽するため
、磁性流動体トナー１１の乾燥、蒸発およびほこりの付
着を、本発明第１の実施例４よりもさらに押えることが
できるものである。また、本発明第３の実施例として、
マルチスタイラス７と対向するプラテン電極１７中に、
マルチスタイラス７幅方向長さと同等の長さを有する電
磁石を設け、記録時には通電を切り、非記録時には通電
するようにしても、本発明の第、１及び第２の実施例と
同等の働き及び効果を有するものである。従来の様に、
記録時及び非記録時においても常時同一の隆起を保つて
いる方法においては、非記録時に磁性流動体トナーの乾
燥、蒸発によりマルチスタイラス上の磁性流動体トナー
の隆起が変化したり、ごみやほこり等の付着による供給
不足等フのため再記録時に良好な記録が行えなかつたが
、本発明による記録装置においては、（１）非記録時に
、マルチスタイラス上に多量の磁性流動体トナーを保持
させることができるため、スタイラス先端が乾燥、露出
しにくい。

（２）非記録時に、マルチスタイラス上の磁性流動体ト
ナーに常時吸引力が作用しており、マルチスタイラス先
端て乾燥があつても、速やかに磁性流動体トナーが供給
される。従つて、本発明による装置においては、記録時
には、最適隆起形状による磁性流動体トナーの飛翔が行
えると同時に、非記録時においても、磁性流動体トナー
の乾燥、蒸発をおさえ、マルチスタイラスの露出を防止
し、スタイラスへのごみやほこりの付着をなくすことに
より、非記録時から再度記録を行なう場合においても良
好な飛翔条件を確保することができ高品位の記録を行な
えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は磁性流動体トナーの隆起状態
を示す平面図、第４図及び第５図はそれぞれ従来例にお
ける装置構成概略図及ひ乾燥時のトナー隆起状態を示す
平面図、第６図は本発明の第１の実施例の構成を示す側
面図、第７図は本発明第１の実施例におけるプラテン電
極の部分断面図、第８図及び第９図は動作説明のための
要部側面図、第１０図はバイアス磁石位置が第８図に示
す位置にあるときのトナー隆起状態を示す平面図、第１
１図はヘッド部の斜視図、第１２図はバイアス磁石回動
手段の斜視図、第１３図及び第１４図は本発明第２の実
施例における構成と動作を説明するための側面図である
。 ７・・・・・・マルチスタイラス、８・・・・・・隆起
用磁石、１０・・・・・・供給用磁石、１１・・・・・
・磁性流動体トナー、１６・・・・・・駆動手段、１７
・・・・・・背面電極プラテン、１８・・・・・・電源
、１９・・・・・・電極部分、２０・・・・・・バイア
ス磁石、２１・・・・・・回動手段、２２・・・・・・
磁極部分、２３・・・・・・支持体、２５，２６・・・
・・・ストツパニピン、２８Ｉ０Ｉ０１カバごケこス、
２９・・・・・・バイアス磁石、３０・・・・・・磁極
部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録面に対向して設けたマルチスタイラスと該マル
   チスタイラスを磁化せしめる隆起用磁石と、前記マルチ
   スタイラス上に磁性流動体トナーを供給する供給手段と
   、クーロン力によつて前記磁性流動体トナーを記録面に
   飛翔させる駆動手段と、前記隆起用磁石によつて磁化さ
   れたマルチスタイラス先端の磁極性に引力に及ぼす磁石
   と、前記磁石を非記録時のみ前記マルチスタイラス先端
   の磁極性に磁気引力を及ぼす位置に移動せしめる移動手
   段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 ２ マルチスタイラス先端の磁極性に磁気引力を及ぼす
   磁石を、記録面及びマルチスタイラス部を密閉する枠体
   から成る移動可能なカバーケースに配設したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。