JPS61184566A - 印刷装置 - Google Patents

印刷装置

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JPS61184566A
JPS61184566A JP61022785A JP2278586A JPS61184566A JP S61184566 A JPS61184566 A JP S61184566A JP 61022785 A JP61022785 A JP 61022785A JP 2278586 A JP2278586 A JP 2278586A JP S61184566 A JPS61184566 A JP S61184566A
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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、支持体を有しかつ誘電層によってその表面が
形成された可動の結像媒体と、結像媒体の軌道に沿って
位置する結像区域と、導電性で非磁性の外側スリーブ及
び該スリーブ内に設けた複数の磁石を有する磁気ローラ
と、結像場所である直線状帯域に導電トナーを供給する
ための装置と、各々が電圧源によって作動可能で、結像
場所である帯域の部分を蔽う結像区域において誘電層を
横包含し、該電界が結像媒体に形成するのに必要な像の
７９ターンに相応するような印刷装置に関する。
この種の装置は米国特許明細書筒３．８１６．８４吟よ
り既知であり、特に第９図及び第１０図に図示されてｂ
る。この第９図及び第１０図において、多数の磁石とそ
の周囲に回転可能に取付けた非磁性スリーブで構成され
る磁気現像装置には、磁化可能なトナーが供給される。
トナーブラシの反対側に固定電極を設け、それにかぶさ
るように電極と常時接触する誘電層を搬送可能である。
スリーブと電極との間に高電圧（５００から１ｏｏｏボ
ルト）の短い電圧パルスを加えることＫよって誘電層に
トナーの点像を付着させる。像点の寸法は電極の区域の
寸法にほぼ等しい。かかる電極を多数使用してそれらを
結像信号で作動させることによって誘電層上に像の如き
トナーの点像が得られる。
この既知の種類の装置の欠点は、点のようにしの解像度
は低い。同様に固定列の電極と誘電層との間に要求され
る接触を優れたものにすることは技術的に極めて困難で
ある。
米国特許明細書筒３．９４６．４０２号には、回転ドラ
ムに誘電層を設けるような装置が記載されている。均一
なトナ一層を誘電体に付着させるために従来の磁気現像
ブラシを使用している。非磁性スリーブを有する磁気ロ
ーラによって形成される結像帯域に均一なトナ一層を供
給する。棒型式の磁気導電性の多数の電極が該スリーブ
に載置され、電極は線状にドラムの軸線に対して平行に
延伸する。各電極は電圧源に接続する。電極が通電され
ないこと、磁力によってトナーは誘電層から引き離なさ
れる。像に相応する／Ｑルスを電極に与えると、誘電層
において電界が生じてトナーを点状に誘電層に固定する
。電極は導電体なので、互いに絶縁しなければならない
。
この既知の装置の欠点は、導電性のトナーが各電極を相
互接続する故ｋ、短絡が生じて結像の妨げに々ることで
ある。同様に棒型式の導電性礎気電極列を構成するのは
極めて複雑で経費がかかる。
本発明の目的は、前記及び他の欠点を克服した前記種類
の装置を提供することである。本発明の目的は、電極を
相互に絶縁するように配置し、誘電層で被覆し、結像媒
体の運動方向へ延伸するようにした前記種類の装置を提
供することによって達成される。
本発明の効果は、磁気ローラに対して垂直な結像媒体の
移動方向にて各電極の上方で、連続的に誘電層の現像が
可能なことである。同様に本発明のベースは、現像した
像点の寸法が電極の長さ又は結像場所におけるトナーブ
ラシの幅をはかるに下回わることであり、これに関して
は後文に詳述する。
全体を通してほぼ同一の幅と厚さを有する前記種類の電
極の製造は極めて簡単である。直線状電極を接近させる
ことによって、もはや点か線か判別がつかないようなト
ナー像を誘電層上に形成可能となる。
本発明の別の実施例において、結像媒体上の電極は結像
媒体の運動方向へエンドレスに延伸し、電極は、整合し
て位置し、各々が電圧源に接続可能な誘導電極によって
作動可能であり、該誘導電極は誘電層と後方で接触する
。
これによる効果は、結像媒体の円周よりも長いプリント
を製造可能なことである。同様に結像媒体及びそれと協
働する現像装置は極めて小型化可能である。
本発明の他の特徴及び利点は、本発明の実施例を示す添
附の図面を参照して以下に詳述する。
第１図は静電式プリンタの原理を示す図面であ回転ドラ
ム型式の結像媒体１０は、銹電層内及び下方にある多数
の作動可能な電極より成る静電層を包含する。磁気現像
ローラ１２を備える結像区域１１には磁気性誘導質のト
ナーを充填する。
回転ドラム１０上の作動可能な電極と現像ローラ１２と
の間に電圧を加えることによって静電層にトナー像を形
成可能である。このトナー像は加熱されたゴム引ローラ
１４によシ移送される。案内トラック２４とローラ２２
及び２３を介してロー２２５によって用紙置場２６から
用紙予熱位置１９へ用紙が一枚づつ送られる。用紙予熱
位置１９には、加熱ローラ２０を中心に巻きつけたベル
ト２１を設ける。用紙とベルト２１とが接触することに
よって用紙は加熱される。このように予熱された用紙は
一枚づつローラ１５及び１４を通過し、口に移転される
。用紙の温度はトナー像が用紙上で融解するような温度
である。用紙はコンベアローラ１７を介して回収皿１８
へ送られる。装置３０はオリジナルの光情報を作動可能
な電極へ送給可能な電気信号に変える電子回路を包含す
る。コンピュータ又はデータプロセッサから発する電気
信号は、装置３０内にて、作動可能な電極へ送給可能な
信号に変換可能である。
第２図は本発明による装置にて、現像ブラシを有する静
電層を示す。静電層は、絶縁支持体４３と、多数の電導
電極通路４２と、それらの上方に設ける誘電層４１で形
成される。該層の上方に位置する結像区域では、誘電層
４１と現像ローラ４０との間の結像帯域４５に電磁誘導
質のトナー粒子を送る。
支持体４３は、例えばカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）等の可
撓性絶縁材料で形成し、約２００μｍの厚さを有する。
この上には、約５μｍの厚さの銅層を載及びエツチング
技術によって食刻し、２０μｍの間隔で６０μｍの幅の
電極通路４２より成るトラックノ？ターンが得られる。
その他の幅（１０μｍから２００．ｕｍ）、厚さ及び間
隔（５μｍから１００μｍ）のものも使用可能である。
各電極通路４２は、切換素子を介して各電極通路弦に電
圧を送給可能な制御装置（図示せず）へリード線４４を
介して接続する。
−ブエナメルを使用した。有機溶剤に該エナメルを溶解
したものを電極に塗布し、加熱後に硬質層を形成する。
例えばチタン酸バリウム、酸化アルミニュウム、二酸化
カシ。
チタン酸鉛等の他の材料を用いて誘電層を形成してもよ
い。
金属ドラム（図示せず）に塗布された静電層はクランプ
機構の手段によってしつか如固定される。損傷した時に
は、新しい層を容易に取付は可能である。ドラムにはス
ロット型式の開口部を設け、該開口部を通過しリード線
４４を制御回路５３と電極通路４２との間を通る。
電極通路がエンドレスではない場合、電極通路４２の長
さは少なくともプリントすべきコピーの長さく等しくな
ければならない。装置のプリンテング能力を高めるため
には、２つのプリント相互間の時間を出来るだけ短かく
しなければならない。これは、電極通路４２の長さを僅
かだけ上回る円周を有するドラムに静電層を固定するこ
とによって達成可能である。各電極通路はドラムの円周
の少なくとも７５％にわたって延長することが望ましい
。
現像ローラ４０には、矢印５３の方向に回転する厚さ約
５０μｍの銅製スリーブ５１を設ける。スリーブ内部に
設けた多数の磁石５０は、図示しない装置を介してスリ
ーブ５１に塗布される導電磁性トナー粒子を結像帯域４
５まで搬送する役割を果す。
結像帯域の境界部をシャープなものＫするため、スリー
ブ５１の内部で磁石４８と４９との間に軟鉄製ナイフを
設けるが、この場合これら磁石の同−極性極が該ナイフ
と接触する。現像ローラ４ｏを過ぎた￥’［層は矢印５
２の方向へ行く。電極通路の１つ４２とスリーブ５１と
の間に電圧を加えると−とによって誘電層４１Ｖ）、−
）−−４Ｆ砧よ渚針七七ス比較的広いトナーブラシで比
較的狭い帯域を現像可能にする方法を第３３−３ａ図を
参照して以下に説明する。該図面の参照番号は同一個所
には第２図と同一の番号を付記する。
現像ローラ４０には破線５６及び５７で示す区域にわた
って誘電層４１と接触する導電磁性トナーを供給する。
該層の下方に設ける電極通路４１には、例えば、リード
線４４を介して現像ローラ４０の接地スリーブ５１に対
して正電圧を送給可能である。
結像行程を明快にするため、第３ａ−３ｄ図において、
常に現像ローラにおける誘電層の一部を箔面図４５で示
す。侶面図４５の幅は１個の電極通路の幅に相当する。
誘電層は現像ローラ４０を通り過ぎて矢印５９の方向に
到る。
第３ａ図において、電極通路４２はスリーブ５１に対し
て正電圧にある。ブラシ電流は導電トナーされる区域５
５に流れるので、誘電層の頂部が荷電される。かくて部
分的に誘電層４１と接触するトナー粒子に逆鏡電荷（ｏ
ｐｐｏｓｉｔｅ　ｍ１ｒｒｏｒ　ｃｈａｒｇｅ　）が誘
導される。かくて誘電層４１とトナー粒子との間の電気
力は磁気ブラシにトナー粒子を固定している磁力を上回
るようになり、トナー粒子は線５６及び５７によって画
定された区域において誘電層４１によって誘引される。
従って区域５５は現像される。厚さが１μｍの誘電層４
１の場合、区域５５を優れた状態に暗黒化するには約３
０ボルトで充分と思われる。
該層は更に連続して搬送されるが（第３ｂ図）、この場
合電極通路４２にはいぜんとして正電圧が存在する。一
般的に現像は、現像区域６１がブラシ境界線５６及び５
７で示すものよシも広くなるように現像が進行する。次
に（第３ｃ図）電極通路４２がスリーブ５１と電気接続
すると、誘電層４１の電荷は流れ去る。ブラシ境界線５
６及び５７相互間の区域にブラシ電流はもはや存在せず
、トナー粒子が受ける現像ブラシ４０の磁石の磁力は今
や電気力を上回るので、もはやトナーが付着することは
ない。ブラシ境界線５６及び５７の外側（区域６０）に
既に付着したトナーは、該粒子に加えられる磁力が距離
の故に目的を達成するのには小さすぎるようになるため
に、もはや現像ブラシ４０４Ｃよって誘引されることは
ない。層を更に搬送するために（第３ｄ図）トナーブラ
シの幅以下の狭い区域６０に前記方法でトナーを供給す
る。
この狭い線を現像する際に重要なことは、トナー境界線
５７におけるトナーブラシの狭さと、トナーの導電性で
ある。
この導電性は極めて大きいものでなければならない故に
、誘導層に加えられる電荷は電極通路４２とスリーブ５
１とが接続する時に急速に流出する。
もし電極通路に連続して電圧を印加すると長い線が現像
される。６０μｍ幅の電極通路上方における幅の現像は
常に電極通路幅を上回り、また２個の電極の相互間隔は
約２０μｍであるから、複数個の電極が次々に作動する
時には完全なる暗黒区域として現像が可能である。
前記実施例は制限寸法（例えばＡ４）のプリント製造の
ために最適である。電極通路は常にプリントの長さを幾
分上回る長さのものでなければならない。プリントの長
さを更に長くしたい場合、結像ドラムの直径をよう大き
いものに選択可能であるが、これにも限界がある。
これのより優れた解決法は、ドラム周辺の誘電層である
電極通路をエンドレスにすることである。
このために、金属ドラムに絶縁層を設け、該層に、相互
に絶縁された多数のエンＰレス電極通路を既知の方法で
数カ付けることである。これには、第２図を参照して説
明したと同様の極めて簡単な方ムの直径がより大きい場
合、同じく第２図を参照して説明したように、ドラム内
に設けた制御装置だ電極通路を接続可能である。しかし
ながら、不連続部が存在しないように１７　　ｈｅ線を
電極圧固定する方法に関して問題が生じる。このために
は誘導操作法が適用されるが、これに関しては第４図を
参照して説明する。
第４図において電極４２は誘電層４１で被覆される。誘
導電極６４にも誘電層６５を設ける。誘電層４１は誘電
層６５と接触可能である。一部のみを示した磁気ブラシ
４０の回転スリーブ５１は接地され、その内部には軟鉄
ナイフ４７を設けて狭い磁界を形成する。同様に電極４
２も「高い」抵抗体６８を介して接地される。
今誘導電極６４がスイッチ６６によって例えば正電圧部
６７に接続する場合、この誘導電極６４と電極４２との
間に電界が生じる。電極６４とは原著Ｖ　雷緬Ａ９糾褐
＋７７”茄Ｉ潴シ七２　シ、／イ褪紬スリーブ５１とは
反対に電極４２に正の電荷が形成これる。もし導電トナ
一層が該スリーブ５１上にある場合、該トナーは電極４
２の正電荷によるトナー内の鏡電荷の誘導によって誘電
ｍ４１へ引っばられる。かくて結像される。もし誘導電
極６４がスイッチ６６を介して接地する場合、電界は消
失してブラシの磁力によってトナーがブラシ上に保持さ
れる。
第５図は第４図の装置と同様な回路図である。
コンデンサ７０、及び７１は直列に接続し、片側はスイ
ッチ６６に接続し又他方の側は接地される。
コンデンサ７０は誘導電極６４と電極４２とによって形
成される容量を有する。コンデンサ７１は、電極４２と
現像ブラシの接地スリーブ５１とによって形成される容
量１乞有する。
「高い」抵抗体６８はコンデンサ７０．７１の連結部に
接続可能である。正電位６７がコンデンサ７０の頂板に
与えられると、２個のコンデンサに分電圧が生じる。゛
もしコンデンサ７０及び７１が同一寸法の場合、２個の
コンデンサ相互間の連結部に該電位の半分が生じる。こ
の場合２個のコンデンサ７０及び７１の電界は等しい。
例えば誘電層４１の厚さを変えることによってコンデン
サ７０を変えれば、コンデンサ７１内の電界の強度が変
化可能となシ、従って電極４２とスリーブ５１との間、
゛すなわち結像帯域の電界強度を変えることが出来る。
本発明による装置の該原理を示す実施例を第６図及び第
７図を参照して説明する。
第６図は、矢印７７の方向へ回転可能で、相互に絶縁さ
れて隣接する多数の電極４２をその上に配置した絶縁層
４３を有するドラムチ６型式の結像媒体１０の断面図で
あり、この場合該電極はドラムの運動方向へエンＰレス
に延伸し、誘電層４１の中及び下に配置されるものであ
る。現像装置８４は、トナー搬送用磁石組立体８５の周
囲及び同−極性権の２個の磁石８６及び８７によって包
囲される軟鉄ナイフ８８の周囲を矢印８９の方向へ回転
可能な接地スリーブ９２を包含する。導電磁性トナーは
トレー９１から非常に狭いトナーブラシが形成されてい
る結像帯域９０まで送給される。
軟鉄ナイフ８８の尖端部はスリーブ９２から約１０μｍ
の距離にある。スリーブ９２の厚さは約５０μｍで、そ
の外面には回転軸線に対して平行に延長する直線状のく
ぼみを設ける。約５から１０μｍの深さで、約２０μｍ
から２００μｍの幅の該くぼみは、分配ナイフ（ディス
ペンシングナイフ。
図示せず）と協働してスリーブ９２に極めて薄いトナ一
層を形成する役割を果す。これによって結像帯域９０に
厚くて広いトナーブラシが形成されることがなくなる。
トナーブラシを出来るだけ狭いものにするためにはスリ
ーブ９２の厚さも重要である。この厚さ磁界分散と機械
的強度とが妥協出来る最適な厚さは約５０μｍである。
誘導電極素子８０は、メリネツクス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）
の可撓性絶縁ストリップ８３に載置される多数の導電誘
導電極８２を包含し、各誘導電極８２はブロック８１を
介して制御ブロック（図示せず）に接続する。ブロック
８１によってストリップを回わすことによって誘電層４
１と誘導電極８２間とが優れた状態で接触する。既に記
載したストーブエナメルの如き薄い誘電層７９を誘導電
極８２の全体疋載置して、誘導電極素子８０の摩耗抵抗
を増加させることが出来る。
第７図は結像素子１０の一部と誘導電極素子８０の平面
図である。結像素子１０上の電極４２と同じ中心に誘導
電極８２を配置する。電極８２及び４２が整合するよう
に調節装置（図示せず）によって素子８０を位置決めす
る。電極８２と４２とが相互間にて最大容量を得るため
には一誘導を極８２の幅を電極４２の幅と同じか又は幾
分大きくすることが望ましい。同じ理由で、誘電層７９
の厚さは薄く約１から５μｍである。誘導電極８２の厚
さは約５μｍで幅は６０から７９Ａｍである。
約５０ボルトの電圧を誘導電極８２に与えることによっ
て、プリントすべき偉を良好に暗黒化するのに充分なト
ナーを、結像帯域９０の誘電層４１に前文に記載した方
法で付着させることが出来る。
誘導電極８２が再度接地されると結像作業が中断きれる
。前記装置によって、結像素子１００円周を上回わる長
さのプリントが得られる。従って結像素子１０は例えば
５ｃｒｎ等の極めて小さな直径にすることが可能であり
、従ってコンパクトな結像装置が得られる。
当然のことながら本発明は、前記実施例のみに限定され
るものではない。例えば、先ず結像媒体は、トナ一層を
均一なものにして次に結像区域から離れるようにしても
よい。もし電極通路に電圧を加えれば、ブラシ電流が流
れてトナーの粒子は誘電層に固定されたままである。
電極通路がスリーブと電気的に接続すれば、磁気ブラシ
は該層からトナー粒子を引き離し、回転スリーブを介し
て結像帯域から該粒子を排出する。
スリーブからトナー粒子をこすり取るためにスクレーノ
ぐ装置を使用してもよい。
誘導作動方法によれば、結像媒体上に極めて多くの狭い
電極通路を使用し、一方多くの場合電極通路よりも広い
誘導電極を使用することも可能である。このようＫする
ことによってオフ−ライン又は整合問題が激減する。
当業者には明らかな如く、本発明の範囲を逸脱すること
なく多種多様な別型実施例が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は静電式プリンタの原理を示す図、第２法を示す
概略図、第４図は電極通路用の誘導作動方法を示す概略
図、第５図は第４図と同等な回路図、紀６図は本発明に
よる装置の別型実施例を示す断面図、また第７図はＭ６
図の断面を示す平面図である。 １０・・・結像媒体、　１１・・・結像区域、１２、４
０．８４−・・磁気ＣＩ−，Ｆ、２６−・・用紙置場、
３０・・・光電気信号回路、４１．７９・・・誘電層、
４２・・・電　極、　　４５・・・直線状帯域、４７．
８８・・・軟鉄ナイフ、４８．４９．５０・・・磁　石
、５１．９２・・・スリーブ、　８２・・・誘導電極、
８３・・・絶縁可撓性ス）　ＩＪツブ。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）支持体を有しかつ誘電層によつてその表面が形成
    された可動の結像媒体と、結像媒体の軌道に沿つて位置
    する結像区域と、導電性で非磁性の外側スリーブ及び該
    スリーブ内に設けた複数の磁石を有する磁気ローラと、
    結像場所である直線状帯域に導電トナーを供給するため
    の装置と、各々が電圧源によつて作動可能でかつ結像場
    所である帯域の部分を蔽う結像区域において誘電層を横
    切つて電界をそれぞれ発生可能な多数の電極とを包含し
    、該電界が結像媒体上に形成するのに必要な像のパター
    ンに相応し、該電極が、相互に絶縁されかつ誘電層によ
    つて被覆され、また結像媒体の運動方向へ延伸すること
    を特徴とする印刷装置。
  2. （２）各電極が電圧源に接続し得ることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項に記載の印刷装置。
  3. （３）各電極が結像媒体の円周の少なくとも７０％にわ
    たつて延伸することを特徴とする特許請求の範囲第１項
    又は第２項に記載の印刷装置。
  4. （４）電極と一体の誘電層が、該支持体に取外し可能に
    固定した薄い絶縁ホイルに載置されることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載
    の印刷装置。
  5. （５）結像媒体上の電極が該結像媒体の運動方向へエン
    ドレスに延伸し、電極が、整合して配置されて各々が電
    圧源に接続可能な誘導電極によつて作動可能であり、該
    誘導電極が誘電層と後方接触することを特徴とする特許
    請求の範囲第１項に記載の印刷装置。
  6. （６）誘導電極にかぶせて、及び周囲に誘電層を載置す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の印刷
    装置。
  7. （７）誘電層の厚さが１μｍから５μｍであることを特
    徴とする特許請求の範囲第６項に記載の印刷装置。
  8. （８）誘導電極を絶縁可撓性ストリップに載置すること
    を特徴とする特許請求の範囲第５項から第７項までのい
    ずれかに記載の印刷装置。
  9. （９）各誘導電極の幅が実質的に電極の幅に等しいかま
    たは以上であることを特徴とする特許請求の範囲第５項
    から第８項までのいずれかに記載の印刷装置。
  10. （１０）電極の幅が１０μｍから２００μｍであること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項から第９項までのい
    ずれかに記載の印刷装置。
  11. （１１）電極の幅が約６０μｍであることを特徴とする
    特許請求の範囲第４項に記載の印刷装置。
  12. （１２）電極相互間の距離が５μｍから１００μｍであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１１項
    までのいずれかに記載の印刷装置。
  13. （１３）電極相互間の距離が２０μｍであることを特徴
    とする特許請求の範囲第６項に記載の印刷装置。
  14. （１４）ストーブエナメルを誘電層として使用すること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項から第１３項までの
    いずれかに記載の印刷装置。
  15. （１５）尖端部を有する軟鉄製ナイフを磁気ローラ内部
    にて２個の磁石の同一極電極相互間に配置し、該ナイフ
    の該尖端部が非磁性外側スリーブ付近に位置することを
    特徴とする特許請求の範囲第１項から第１４項までのい
    ずれかに記載の印刷装置。
  16. （１６）スリーブの厚さが１０μｍから１００μｍであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１５項に記載の印
    刷装置。
  17. （１７）スリーブの厚さが約５０μｍであることを特徴
    とする特許請求の範囲第１６項に記載の印刷装置。
  18. （１８）スリーブの外側には、回転軸線に対して平行に
    位置する直線状へこみを設けることを特徴とする特許請
    求の範囲第１５項から第１７項までのいずれかに記載の
    印刷装置。
  19. （１９）該へこみの深さが５μｍから１０μｍで、幅が
    ２０μｍから２００μｍであることを特徴とする特許請
    求の範囲第１８項に記載の印刷装置。
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