JPS6321621B2 - - 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
を生ぜしめ、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に得る画像
形成装置に関するもので、特に頻度の高い記録に
対しても磁性流動体トナーを適正隆起部分まで速
やかに供給し、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、インクジエツ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ツド
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、複数の記録ヘツ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、
磁性体からなる記録計（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
用いたヘツ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・高密度のヘツ
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
品質および記録条件は、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
記録に伴うスタイラス周辺における磁性流動体ト
ナーの消費に対して適正な量の磁性流動体トナー
を速やかに供給することができる供給手段が必要
であつた。

これに対して従来は、第４図及び第５図に示す
様に、磁性流動体トナー５を貯蔵するタンク４か
ら、マルチスタイラス１上に磁性流動体トナー５
の隆起を生ぜしめる隆起用磁石２に、磁性流動体
トナー５を補給するために、一本又は複数本の短
冊形状の供給用磁石３を用いていた。ここで磁性
流動体トナーは、液体であるが、磁石に付着する
特性を持つているため、タンク４から隆起用磁石
２まで供給用磁石３の磁力によつて自動的に供給
される。しかし上記の構成では、高速度の記録を
行う場合において、磁性流動体トナー５の高速消
費に対する高速供給を実現するためには、一本の
供給用磁石３で磁性流動体トナー５を供給するこ
とには能力的に限界がある上、供給用磁石３の本
数を増して供給能力を確保しようとしても、磁石
の本数は取付スペースまたは形状寸法等の点から
制約を受け、おのずと本数は限られてきていた。

このため、高速記録時のインク供給に限界があ
り、記録装置，機器の高速化（高速印字）に限界
があつた。また複数本の供給磁石３の隆起用磁石
２に取付けたり、固定する為の作業が複雑である
ばかりでなく、一本一本を固定するための複雑な
取付部材が必要であつた。

本発明は、上述の様な欠点を改良し、記録が高
速で行なわれる場合の、磁性流動体の高速消費に
対する高速供給を行なわせしめ、かつ複雑な取付
部材等を必要としない供給手段を備えた画像形成
装置を提供するものである。

ところで、本発明における磁性流動体トナーと
は、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。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（Fe₃O₄）の微
粒子（粒径約100Å）が界面活性剤とともに分散
媒中に懸濁された液体であり、黒色を呈し、長期
間安定で沈降も凝集も起らない液体である。この
磁性流体の分散媒としてはパラフイン、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。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づいて
説明する。

第６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及び隆起用磁石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及びパイプ１４を通して磁性流動
体トナー１１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。

隆起用磁石８は、磁性流動体トナー１１を供給
する供給用磁石１０は第７図に要部斜視図を示す
様に、１枚の板状の磁石から成つており、面に沿
つてＮ極及びＳ極を交互に複数組構成する様に着
磁されている。

このため第７図に示す様に、磁力線の各磁極へ
の出入りは各条片の表面で行なわれる。従つてこ
の供給磁石１０の供給面１９の磁性流動体トナー
１１を付着させると、磁性流動体トナー１１は供
給面１９に構成された多数の磁極変化部分２０に
沿つて流動していく。このとき磁極変化部分２０
には磁束が集中している為、磁性流動体トナー１
１の流れはきわめて速い状態で流動する。なお供
給用磁石１０の供給面１９におけるＮ極，Ｓ極の
交互着磁は、最底でも供給磁石１０の厚みの２倍
の間隔で行うことができるため、必要に応じた供
給路（磁極）数を選択することが可能である。

また、供給用磁石１０の隆起用磁石８との接続
部分は例えば第８図に示す様な構成になつてい
る。供給用磁石１０の供給面１９において交互に
着磁された磁極部分２１のうち、隆起用磁石８の
接続面の磁極と同一磁極部分は、異極部分より突
出した形状（凸形形状）となつている。隆起用磁
石８との接続は、前述の凸部分を機械的に、押圧
部材（図示せず）によつて当接または接着するこ
とによつて行なわれている。すなわち、隆起用磁
石８の接続磁極がＮ極の場合、供給磁石１０の凸
形状部分はＮ極で接続する。なお供給用磁石１０
を隆起用磁石８に接続する際、供給用磁石１０の
磁気的影響が隆起用磁石８に及ばない様に、第１
図に示すごとく供給用磁石１０を軟磁性体２３を
介して接続しても良い。

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
行なう際の磁性流動体トナー１１の供給動作及び
記録について以下に説明する。

第６図及び第８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、供給用磁石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１１
は、供給磁石１０の供給面１９上に交互に着磁さ
れた磁極の磁極変化部分２０を流動してゆくが、
その流動速度は従来例に示す様な、短冊状に切つ
た磁石単体のエツヂ部分を流動するインク流動速
度よりも速い。これは第９図ａ〜ｅに示す様に条
片形状で交互に着磁された磁石１０から出る磁力
線は、単体磁石３から出る磁力線の密度よりも密
になり、もれ磁束も少ないからである。従つて磁
性流動体トナー１１が流動する部分（磁極変化部
分２０）の磁力が単体磁石３の場合よりも強くな
り流動速度が速くなるのである。なお、図中の矢
印は磁力スピンの方向を示す。

また、供給用磁石１０の磁極変化部分２０を流
動してきた磁性流動体トナー１１は、供給用磁石
１０の先端の凸形状部分２１から隆起用磁石８に
供給される。

このとき、供給用磁石１０の凸形状部分２１の
磁極と隆起用磁石８の接続面２２の磁極は、同一
磁極Ｎである。隆起用磁石と供給用磁石が同一磁
極面で接続されているため、第１０図のａに示す
異極同志の接続に比較して、同図ｂでは接続面で
の磁力線の密度が密になる為、供給用磁石１０か
ら隆起用磁石８への磁性流動体トナー１１の移動
（流動）を確実にしかも速く行なうことができる。

隆起用磁石８に供給された磁性流動体トナー１
１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１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。

上述の様な状態で、駆動手段１６と背面電極１
７との間に500V〜2.5KVの直流バイアス電圧を
与えると共に、画信号に対応した500〜1KVのパ
ルス電圧を駆動手段１６によりマルチスタイラス
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がクーロン力により飛翔する。
飛翔した磁性流動体トナー１１は記録面６に付着
して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、上記の
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。

従来用いられていた短冊状の供給磁石を用いて
磁性流動体トナーをタンクから隆起用磁石に供給
する場合に比較して、 (1) 一枚の板状（条片）磁石を面に沿つたＮ極，
Ｓ極を交互に着磁しているため、磁極変化部分
の磁力が大きくなり、従来例に示す短冊状の単
体磁石のエツヂを利用して磁性流動体トナーを
供給する場合よりも、磁性流動体トナーの供給
速度を速くすることが可能となる。従つて高速
印字時における磁性流動体トナーの高速消費に
対して高速供給ができ記録装置の高速化をはか
ることができる。

(2) 一枚の板状磁石を供給磁石として使用するた
め従来の様な複数の短冊状供給磁石を取付ける
作業も簡単に行なえると共に、複雑な供給路取
付部材などが不必要である。

(3) 供給路の本数や、供給量の制御が供給磁石の
磁化する間隔によつて容易に調整可能である。

(4) 供給用磁石と隆起用磁石の接続が同極面で行
なわれているため、供給用磁石から隆起用磁石
への磁性流動体の供給を確実にしかも速かに行
なうことができる。

以上の様に、本発明によれば印字の高速化に伴
う磁性流動体トナーの高速供給が可能でかつ、構
成及び取付も簡単な磁性流動体トナー供給手段を
備えた優れた画像形成装置を提供できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はマルチスタイラス上
での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図は従来の要部を示す斜視図、第
６図は本発明の構成を示す要部の側面図、第７図
及び第８図は供給用磁石の構成の要部および取付
状態を示す斜視図、第９図ａは本実施例を用いた
供給用磁石の磁力線の状態を示す正面図、ｂは磁
極の状態を示す特性図、ｃは磁性流動体トナーの
着状態を示す正面図、ｄは従来例における供給用
磁石の磁力線の状態を示す正面図、ｅ及びｆは、
従来例における磁極の状態を示す特性図及び磁性
流動体トナーの付着状態を示す正面図、第１０図
ａは、供給用磁石と隆起用磁石を異極で接続した
場合の磁力線の状態を、またｂは同極で接続した
場合の磁力線の状態を示す正面図、第１１図は、
供給用磁石と隆起用磁石を軟磁性体を介して接続
したヘツドの断面図である。 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、１９
……供給面、２０……磁極変化部分、２１……磁
極部分、２２……接続面、２３……軟磁性体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 記録面に対向しかつ一定の間隔を保つて固定
   板上に複数の磁性スタイラスを配列したマルチス
   タイラスと、前記マルチスタイラス上に配した磁
   性流動体トナーをマルチスタイラス上に隆起せし
   める隆起用磁石と、前記マルチスタイラス上の磁
   性流動体トナーを画信号に対応して飛翔させる駆
   動手段と、前記隆起用磁石と落差を保つて配設し
   た磁性流動体トナー供給源と、前記磁性流動体ト
   ナー供給源から隆起用磁石に磁性流動体トナーを
   供給する供給手段とを備え、前記供給手段を供給
   面で供給方向と直角方向に沿つてＮ極及びＳ極を
   交互に着磁せしめた板状の磁石で構成したことを
   特徴とする画像形成装置。