JPS62124568A - 画像記録装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、画像記録方法、特に、記録７１極と現像Ｔｉ
極とが対向する記録領域に記録体を通過せしめつつ、記
録体の背面に記録電極から画像信号電圧を印加し、現像
電極に供給された現像剤にて記録体の記録面に画像信号
に対応するトナー画像を形成する様にした画像記録方法
に関する。

従来技術とその間層点 従来、この種の画像記録方法にて画像を記録する装置と
しては、第５図、第６図に示すものか良く知られている
（特公昭５０−３１８２７号公報参照）。

即ち、現像電極としてアースされた導電性スリーブ（３
）を矢印（ｂ）方向に回転駆動可能に設けると共に、こ
のスリーブ（３）内に磁気ローラ（４）を内蔵固定する
一方、スリーブ（３）の上方に一定の間隔を保持して記
録電極（２）を設けてその間を記録領域（Ｘ）とし、ト
ナーを含む現像剤をスリーブ（３）の外周面上において
その回転方向（矢印ｂ）に循環搬送する様にしたもので
ある。このものでは、記録体（１）（通常、普通紙であ
る）は背面が記録電極（２）に接した状態で前記記録領
域（Ｘ）を矢印（ｃ）方向に搬送され、記録電極（２）
に所定の画像信号電圧を印加することにより、記録体（
１）の記録面に画像信号に対応するトナー画像を形成し
、このトナー、画像は定着器（５）にて加熱定着される
。

ところで、この様′な画像記録装置では、記録領域（Ｘ
）において、記録７ｒＬ極（２）に画像信号電圧が印加
されると、第６図中（Ａ）の領域で記録電極（２）とス
リーブ（３）との間の電界により、トナーにスリーブ（
３）側から電荷が注入され、磁気１１１子先端のトナー
は画像信号とは逆極性に帯電し、記録体（１）の記録面
に付着する。

しかしながら、現象剤は前記領域（Ａ）のみならず領域
（Ａ）の記録体搬送方向下流側にも存在しているため、
記録体（１）が記録面にトナーを付着した状Ｑで次の領
域（Ｊ３）に至っても、磁気刷子の先端は記録体（１）
に接触している。そして、この領域（Ｂ）では記録電極
（２）への電圧印加による電界は存在しない。従って、
帯電したトナーの電荷が接触しているトナ一層を通して
放電されやすく、トナーを記録体（１）の記録面に保持
するツノが弱くなり、現像されたトナーの掻き落としか
生し、記録濃度の低下、記録画像の安定性が悪い等の問
題点を有している。

そこで、特公昭６０−３２１８５号公報に示されている
様に、記録体の記録面と現象電極との間隙を記録１π極
の近傍において池より小さくし、記録体か記録電極を通
過した後はその記録面とトナ一層表面との距離が増大す
る様に記録体の送り方向を変える手段を設けた画像記録
装置が提案されている。

確かに、この装置において、記録体は記録後、即ち１１
ｑ記第６図中電界領域（Ａ）を通過後直ちにトナ一層と
非接触とされるが、それでも非電界領域（Ｂ）において
僅かではあるがトナ一層に接触することは免れない。従
って、前記装置と同様にトナー電荷の放電、磁気刷子に
よる現像されたトナーの掻き落としが生じることとなる
。

問題点を解決するための手段 以上の問題点を解決するため、本発明に係る画像記録方
法は、現像電極が記録体の記録面に対して近接しつつあ
る位置ないしは最近接位置において現像電極表面上に供
給された現像剤の記録体記録面に対する接触を終了什し
めろことを特徴とする。

実奄例 〔第１実施例、第１図、第２図参照〕 まず、第１図、第２図に基づいて本発明に係る画像記録
方法の第１実施例に使用するための画像記録装置につい
て説明し、同時にその画像記録方法についても説明する
。

この装置は、現象電極としてアースされた導電性スリー
ブ（１３）内に、外周部にＮ極、Ｓ極を順次４Ｆ＋、Ｌ
　、ノニ磁気ローラ（Ｉ４）を設け、記録７ｒｉ極（１
，−’＋をスリーブ（１３）の直上に一定の間隔を保持
　で対向すノ３様に設けて記録領域（Ｘ）を形成し、か
つスリーブ（１３：！！こ隣接して現像剤ケーシング（
１６）を設け、スクレーパ（１８）の先端をスリーブ（
１３）の外周面に圧接せしめたものである。前記スリー
ブ（１３）は比較的低速で矢印（ａ）方向に回転駆動さ
れ、前記磁気ローラ（Ｉ４）は比較的高速で同方向（矢
印ａ）に回転駆動される様になっている。また、現像剤
ケーシング（１６）内には現像剤供給羽根（Ｉ９）が矢
印（ｄ）方向に回転駆動可能に設置され、該ケーシング
（１６）の開口端部（Ｉ７）は現像剤の穂高規制板とし
て機能する。

一方、Ｉ１腎通紙である記録体（１１）は右方から矢印
（ｃ）方向に搬送され、その背面が記録電極（１２）の
Ｆ面に接した状態で前記記録領域（Ｘ）を通過する（、
ηになっている。

ここで、この画像記録装置の具体的数値について本発明
者らか行った実験に基づいて説明する。

スリーブ。

直径：３１ｍｍ 回転数　６０ｒｐｍ 磁気ローラ 極数：　８ 磁カニ　　７５０Ｇ（スリーブ表面」二）回転数・　１
２０Ｏｒｐｍ 最近接位置間隔（ｄυ：　　０．４ｍｍ穂高規制間隔（
ｄ３）　　：　　１．５ｍｍ現像剤；　導電性磁性トナ
ーからなる一成分系現像剤 次に、以上の画像記録装置における現像剤の動きについ
て説明する。

現像剤は供給羽根（１９）の矢印（ｄ）方向の回転にて
スリーブ（１３）の外周面に供給される。本実施例の様
に、スリーブ（１３）と磁気ローラ（１４）とを同方向
に回転駆動する場合、現象剤は全体的に見て磁気ローラ
（１４）の回転方向とは逆方向（矢印ｂ）にスリーブ（
１３）の外周面上を、穂高規制部（１７）で穂高を規制
されつつ搬送される。このとき、現像剤の穂高（ｄ３）
は穂高規制部（１７）とスリーブ（Ｉ３）との間隔に等
しい。

この様な搬送状態を詳細に検討すると、スリーブと磁気
ローラとを同方向に回転駆動するいわゆるＦＲ方式にお
いて、磁気刷子の上層部分は磁気ローラ（１４）の回転
に基づく磁界の移動にてその回転方向とは逆方向に搬送
され、スリーブ（Ｉ３）の外周面に近接した下層部分は
スリーブ（１３）の回転に基づいてその回転方向に、即
ち全体としての搬送方向とは逆方向に搬送される。但し
、その搬送速度は磁気刷子の上層部分における搬送速度
より低速である。

ところで、本発明に係る画像記録方法では、スリーブ（
１３）が記録体（１１）の記録面に対して近接しつつあ
る位置ないしは最近接位置において現像剤の該記録面に
対する接触を終了せしめる。そのためには、記録領域（
Ｘ）においてスリーブ（１３）による現像剤搬送速度（
Ｖｓｌ）を磁気ローラ（１４）による現像剤搬送速度（
Ｖｍｇ）よりも大きくして、記録領域（Ｘ）下流側、即
ち後記の最近接位置（Ｘ、）のスリーブ（１３）外周面
上には現像剤を存在させない様にすれば良い。

具体的には、磁気ローラ（１４）の回転に基つく搬送速
度（Ｖ　ｍｇ（ｍｍ／　ｓｅｃ　）は、Ｖｍｇ＝ｈ−ｐ
・（Ｗｍｇ／６０）　　　−・・−■但し、ｈ　：穂高
（ｍｍ） ｐ　：磁極数 Ｗｍｇ：　６！ｉ気ロ一ラ回転数（ｒｐｍ）なる式で表
される。

スリーブ（１３）の回転に基づく搬送速度［Ｖｓ！（ｍ
ｍ／　５ｅｃ）　）は、 Ｖｓｌ＝Ｄ・π・（ＷＳＩ／６０）　　　・・・・　■
但し、Ｄ　ニスリーブ直径（ｍｍ） Ｗｓｌニスリーブ回転数（ｒｐｍ） なる式で表される。

従って、全体としての現像剤搬送速度（Ｖｄｃｖ（ｍｍ
／　５ｅｅ）　）は、 Ｖ　ｄｅｖ＝　Ｖ　ｍｇ　−Ｖ　５ｌ ＝（ｈ”ｐ”ｗｍｇ−Ｄ・π・Ｗｓｌ）／６０・・・■
なる式で表される。

ところで、スリーブ（１３）と記録体（ＩＩ）との最近
接位置（Ｘυにおいて、前記穂高（ｈ）は必然的に最近
接位置間隔（ｄυとなる。従って、現象剤を記録領域（
Ｘ）よりも下流側、即ち最近接位置（Ｘυよりも下流側
のスリーブ（１３）の外周面には存在させないためには
、 Ｄ　・ｙｒ　・Ｗｓｌ　＞　ｄ、　・ｐ−Ｗｍｇ　　　
−＝　　■なる式を満足すれば良い。即ち、スリーブ（
１３）の直径、磁気ローラ（１４）の磁極数、それらの
回転数や間隔（ｄｌ）等を前記０式を満足する様に設定
すれば良い。

勿論、本実施例における前述の具体的数値は前記０式を
満足している。

一方、記録体（１１）はその背面が記録電極（１２）に
接した状態で矢印（Ｃ）方向に搬送され、記録領域（Ｘ
）で記録面に現像剤か接触する。同時に、記録電極（１
２）には画像信号電圧が印加され、現像剤（トナー）は
記録電極（１２）とスリーブ（１３）との間の電界によ
り電荷を注入され、磁気刷子先端のトナーは画像信号と
は逆極性に帯電し、画像信号に対応するトナー画像とし
て記録体（ｌ　１）の記録面に付着する。

この場合、現像剤が記録体（１■）の記録面に対する接
触を終了する位置（Ｘ、）は、スリーブ（１３）か記録
体（１１）の記録面に対して近接しつつある位置であり
、両者の最近接位置（ｘ、）よりも僅かに上流側である
。この最近接位置（ｘｌ）は記録電極（１２）の図中左
端に対応する（Ｍ置であり、記録電極（！２）の右端に
対応する位置（ｘ３）から最近接位置（Ｘｌ）にかけて
、記録電極（１２）とスリーブ（１３）との間で電界か
形成される領域（Ａ）は徐々に狭まっている。そして、
現像剤が記録体（１１）の記録面に対する接触を終了す
る位置（Ｘ、）は、電界領域（Ａ）内に位置している。

従って、記録体（１１）が矢印（ｃ）方向に搬送されて
記録電極（１２）への電圧印加による電界の影響を受け
ない領域（Ｂ）に至ったとき、記録体（１１）の記録面
に現像剤が接触することはない。

以上の画像記録方法によって画像記録の実験を行ったと
ころ、トナーの電荷の放電がなく、良好な記録画像を得
ることができた。この様な効果は、記録体（１１）か非
電界領域（Ｉ３）に至って記録電極（１２）への電圧印
加による電界の影響を受けなくなったとき、現像剤が記
録体（！■）の記録面に対して接触することはないから
である。即ち、帯電したトナーの電荷がトナ一層を通し
て放電されることがなく、トナーを記録体（１１）の記
録面に保持する力か弱くならず、しかも現像されたトナ
ーの磁気刷子による掻き落としが生じることもなく、記
Ｄａ度の低下や不安定化を招来することがないのである
。また、電界領域（Ａ）においては現像剤が記録体（１
１）の記録面に接触状態で現像が行われるため、非接触
方式の現像に比べて、画像信号電圧はそれほど高くなく
て乙十分な記録濃度を得られ、トナーが空間を飛翔ずろ
こともないので、細線再現性が損イつれることらないの
は勿論である。

〔第２実施例、第３図、第４図参照〕 次に、第３図、第４図に基ついて本発明に係る画像記録
方法の第２実施例に使用するための画像記録装置につい
て説明し、同時にその画像記録方法についても説明する
。

この装置は、磁性キャリアとトナーとの混合物からなる
二成分系の現像剤を使用し、現像剤搬送案内部材（Ｉ５
）をスリーブ（１３）の外周面に一定の間隔を保持して
設置し、かつ電源（２１）を備えた電極（２０）を記録
電極（１２）に隣接した記録体搬送方向下流側に設け、
トナーの帯電電荷と同極性の電圧を印加する様にした乙
のである。現像剤搬送案内部材（１５）は絶縁材もしく
は絶縁的に支持された導電材からなり、現像剤ケーシン
グ（２２）の上部開口から記録領域（Ｘ）にわたってス
リーブ（１３）と同心円状に設置されている。

現像剤ケーシング（２２）内には外周部にとゆ状のハケ
１ツト（２４ａ）を汀するパケットローラ（２４）か矢
印（ｅ）方向に回転駆動可能に設置され、その上部には
Ｎｌｉ給用トナーを収容したトナーホッパ（２６）が取
付けられている。また、現像剤ケーシング（２２）の上
部は現像剤搬送領域を覆う様に上方に立ち上がり、その
上端には弾性材からなるシール材（２５）が取付けられ
、該シール材（２５）の先端は記録体（１１）の記録面
に摺接する様になっている。前記ホッパ（２６）内のト
ナーは周知の自動トナー濃度制御装置にてトナー補給ロ
ーラ（２７）か所定時間回転駆動されることにより現像
剤ケーシング（２２）内に補給される様に構成されてい
る。

なお、本画像記録装置の具体的数値は前記第１実施例の
場合と同様であり、新たに設置された現像剤搬送案内部
材（１５）の先端と記録体（１１）の記録面との間隔（
ｄ、）は１．２ｍｍとされている。そして、この装置に
あっても現像剤を最近接位置（ｘｌ）よりも下流側のス
リーブ（１３）の外周部に存在させないための前記０式
を満足することは勿論である。

ここで、本画像記録装置における現像剤の動きについて
説明する。

現像剤はパケットローラ（２４）の矢印（ｅ）方向の回
転にて現像剤搬送案内部材（１５）の下端外周部に供給
され、磁気ローラ（１４）の矢印（ａ）方向の回転に基
づいて該部材（１５）上を矢印（ｂ）方向に、穂高規制
部（２３）で穂高を規制されつつ搬送されろ。このとき
、現像剤の穂高（ｄ３）は穂高規制部（２３）と現像剤
搬送案内部材（１５）との間隔に等しい。そして、現像
剤は部材（Ｉ５）の先端からスリーブ（Ｉ３）の外周面
に移るのとほぼ同時に矢印（Ｃ）方向に搬送されてくる
記録体（ｌ　１）の記録面に接触する。記録電極（１２
）には前記第１実施例と同様に画像信号電圧が印加され
、帯電したトナーが画像信号に対応するトナー画像とし
て記録体（１１）の記録面に付着ｒる。同時に、電極（
２０）にはトナーの帯１荷と同極性の電圧が印加される
。その後、現像剤はスリーブ（Ｉ３）の矢印（ａ）方向
への回転に従って該スリーブ（１３）と現像剤搬送案内
部材（１５）との間を矢印（ａ）方向搬送され、ス、ク
レーパ（１８）にて掻き落とされ、現像剤ケーシング（
２２）内に戻される。

この場合、現像剤が記録体（１１）の記録面に対する接
触を終了する位置（ｘ、）は、前記第１実施例と同様に
、スリーブ（Ｉ３）が記録体（１１）の記録面に対して
近接しつつある位置であり、雨音の最近接位置（Ｘ、）
よりも僅かに上流側である。即ち、前述の如く、記録電
極（１２）の右端に対応する位置（Ｘ３）から最近接位
置（Ｘ、）にかけて、記録電極（１２）とスリーブ（１
３）との間で電界が形成される領域（Ａ）は徐々に挟ま
っている。そして、現像剤が記録体（１１）の記録面に
対する接触を終了する位置（Ｘ２）は、電界領域（Ａ）
内に位置している。

従って、記録体（１１）が矢印（ｃ）方向に搬送されて
記録電極（１２）への電圧印加による電界の影響を受け
ない領域（Ｂ）に至ったとき、記録体（Ｉりの記録面に
現象剤が接触することはない。

従って、以上の画像記録方法によれば、前記第１実施例
と同様に、トナーの電荷の放電がなく、良好な記録画像
を得ることができた。しかも、現象後に最近接位置（Ｘ
ｌ）が存在し、かつその箇所から記録体搬送方向下流側
には電極（２０）への電圧印加にてトナーをスリーブ（
１３）側へ移動させる電界が生じていることから、二成
分系の現像剤を用いることによるトナーの飛散が発生し
たとしても、浮遊トナーはこの電界にてスリーブ（１３
）側に吸引、付着化で現像剤ケーシング（２２）内に戻
される。従って、浮遊トナーが記録体（１１）に付着し
てカブリを生じることはないし、装置内が汚染されろこ
ともない。

なお、前記現像剤搬送案内部材（１５）を設置した目的
は、キャリアを使用する現像剤に関し、記録領域（Ｘ）
での現像剤中のトナー濃度の低下を除去することにある
。即ち、磁気ローラ（１４）の回転に基づいて矢印（ｂ
）方向に搬送される現象面の現像剤と、スリーブ（１３
）の回転に基づいて矢印（ａ）方向に搬送される現像後
のトナー濃度の低下した現像剤とが現像剤搬送案内部材
（１５）にて仕切られ、両搬送経路での現像剤の入れ替
わりがないからである。そこで、現像剤搬送案内部材（
１５）の先端蛾記録領域（Ｘ）に近いことが望ましい。

但し、トナー濃度の低下をある程度防止できれば良い。

従って、現像剤搬送案内部材（１５）の先端と記録体（
１１）との間隔（ｄ、）は穂高規制間隔（ｄ３）よりも
狭く設定されているが、ｄ、≧ｄ３の条件で設定されて
も良い。要は、現像剤が少なくとも最近接位置（Ｘ、）
において記録体（１１）の記録面に対する接触を終了す
る条件であれば良い。

また、現像剤搬送案内部材（１５）は現像剤の搬送をス
ムーズなものとする作用をも有している。

そこで、この作用を発揮させるため、−成分系の現像剤
を使用する前記第１実施例にあってもこの部材（Ｉ５）
を設置しても良い。

ところで、現像剤搬送案内部Ｈ（１５）とスリーブ（１
３）との間隔は最近接位置間隔（ｄυよりはかなり広く
、この様なＦ１１方式によれば、スリーブ（１３）の外
周面上を矢印（ａ）方向に搬送される現像剤は、厳密に
は、部材（１５）とスリーブ（１３）との間隔に相当す
る穂高を有するため、その上層部分は前記０式に表され
る矢印（ｂ）方向への搬送力を磁気ローラ（１４）の回
転に基づいて受１する。

しかし、実験結果によれば、スリーブ（１３）と部材（
１５）との間の現像剤はスリーブ（１３）の回転にて矢
印（ａ）方向に搬送されていた。これは、次の理由によ
ると考えられる。磁気ローラ（１４）の回転による現像
剤の自転に伴う搬送力は、現像剤の密度によって変化し
、現像剤は密度が高くなると動きにくくなるため、自転
に伴う搬送力は弱くなる。スリーブ（１３）と部材（１
５）との間では現像剤の密度は比較的高く、それ故現像
剤は全体として矢印（ａ）方向へ移動すると考えられろ
。

一方、前記各実施例において、現像剤が記録体（１１）
の記録而に対する接触を終了する位置は、前述の如く、
近接しつつある位置（ｘ２）ではなく、最近接位置（ｘ
ｌ）であっても良く、この場合でも前述の効果を奏する
。

発明の効果 以上の説明で明らかな様に、本発明は、現像電極が記録
体の記録而に対して近接しつつある位置ないしは最近接
位置において現象電極表面上に供給された現像〜］の記
録体記録面に対する接触を終了せしめろ様にしたため、
記録体が記録電極からの電界の影響を受けなくなってか
ら、現像剤か記録体の記録面に接触することはない。従
って、帯電したトナーのＴＬ問がトナ一層を通して放電
されること、現像されたトナーか磁気刷子で掻き落とさ
れることはなく、十分な濃度で安定性の良い記録画像を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に使用するための画像記録
装置の概略断面図、第２図はその要部の断面図である。 第３図は本発明の第２実施例に使用するための画像記録
装置の概略断面図、第４図はその要部の断面図である。 第５図は従来の画像記録装置の概略断面図、第６図はそ
の要部の断面図である。 （１１）・・・記録体、（１２）・・・記録電極、（１
３）・・・スリーブ、（Ｉ４）・・磁気ローラ、（Ｉ５
）・・・現像剤搬送案内部材、（１６）、（２２）・・
・現像剤ケーシング、（１７）、（２３）・・・穂高規
制部、（Ｘ）・・・記録領域、（Ｘｌ）・・最近接（１
γ置、（Ｘ２ル現像剤接触終了位置。 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社 代　理　人　弁理士　青白　葆　ばか２名第１図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録電極と現像電極とを対向せしめて記録領域を
   形成し、現像電極の表面に現像剤を供給すると共に記録
   体をその背面が前記記録電極に接した状態で記録領域を
   通過せしめつつ、記録電極に画像信号電圧を印加するこ
   とにより、記録体の記録面に画像信号に対応するトナー
   画像を形成する様にした画像記録方法において、 前記現像電極が記録体の記録面に対して近接しつつある
   位置ないしは最近接位置において前記現像剤の記録面に
   対する接触を終了せしめること、を特徴とする画像記録
   方法。