JPH01234861A - 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、トナーを直接帯電させ記録を行う画像記録装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来より記録電極と導電性磁性トナーを直接的に接触さ
せて、記録電極に電圧を印加し任意の記録画像を得る方
法が種々提案されている。これらの記録装置に使用する
記＠電極は、例えば特公昭５１−４６７０７号公報記載
のように電極を鉄製の細線ワイヤで構成し、電極側部を
エポキシ樹脂で覆う形状や、特開昭５５−１２７５７８
号公報記載のように絶縁シートに積層された銅箔の一部
を選択的に取除〈従来のフォトエツチング技術により形
成された非磁性電極を、透磁性材料の層と接着し、銅電
極の端面を電極として用いる方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

この種の記録装置は、高品質記録と高い生産性が要求さ
れている。特に高品質記録に関係する印字の分解能につ
いては１ｒａ当り８〜１６本程度は必要であり、この分
解能はより増加する傾向にある。この分解能を増加させ
ると例えば記録用紙幅が２００ｗｎである場合、分解能
を１０本／ｒｍとすると列状に並べる記録電極の数は全
部で２０００・　　個と非常に大きな数となり、量産化
するには生産性を向上させなければならない。

また、高品質記録のためには、導電性磁性トナーと記録
電極の接触が良好な必要がある。

上記従来の技術のうち、電極を鉄製ワイヤで構成するも
のは、鉄製ワイヤを半田付により接続し、更に駆動回路
にまで配線するので、記録電極の数が多くなればなる程
、その作業の困難性が増加し、配線の断線による信頼性
低下、物理的な大きさも増大するという問題について考
慮されていない。

また、複数の電極をエツチングで形成し透磁性材料の層
と接着し電極の端面を電極として用いる方法は電極と導
電性磁性トナーの接触のために電極に必要な磁性を電極
の近傍に磁性体を設ける又は銅電極へ磁性体のコーティ
ングをする等の手段により得ている。そのためエツチン
グする銅箔の厚さを薄くすることにより１０本／＋ｆｆ
１１以上の高分解能化に対応でき、また電極配線のため
の半田付の必要がなく生産性も高い記録電極が実現でき
るが、記録電極として露出し使用しているのは端面のみ
であり、高品質記録に必要な導電性磁性トナーと記録電
極との接触については考慮されていなかった。

本発明の目的は前記従来の問題点を解決することにあり
、生産性が良好で信頼性が高い記録電極を有する画像記
録装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、記録電極が磁性トナーを直接帯電させて記
録を行う画像記録装置において、絶縁性基板上にエツチ
ング又は成膜技術等により複数の導電性電極群を列状に
設け、この導電性電極群上の面に磁束を効率よく集中さ
せる透磁性部材を感電性電極群の端面及び端部を露出さ
せて積層して記録電極を形成し、前記記録電極の露出部
をトナー溜側として配し記録電極と導電性磁性トナーの
接触を良好にすることにより、達成される。

〔作用〕

記録電極は、絶縁基板上にエツチング又は成膜技術等に
より複数の導電性電極群を列状に設けこの導電性電極群
の端面及び端部を露出させて積層し成形している。この
ため、１０本／ＩｗＩ！以上と高分解能な記録電極を実
現する上でも、エツチングする材料の厚さを薄くする又
は成膜の膜厚を薄くすることで対応ができるので、生産
性は良好である。

また、記録電極は、透磁性部材を導電性電極群の端面及
び端部を露出して積層し露出部をトナー溜側にして配置
することにより、記録電極端部に磁束が集中して記録電
極と導電性磁性トナーとの磁気的、電気的な接触を良好
とすることができる。

そのため、記録電極に電圧を印加した際に、確実にトナ
ーに電荷が注入することができ、高品質記録ができる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は１本発明の画像記録装置の構成を示す図であり
、第２図は第１図の記録電極先端部の拡大図である。第
３図は記録電極の構造を示す斜視図である。

第３図に示す絶縁性基板１は、セラミック又はガラスエ
ポキシ板等の非磁性体であり、その表面にエツチング又
は成膜技術等により列状に並べられた複数の独立した導
電性電極群２が設けられている。導電性電極群２の一端
から１０μｍ〜１ｍ程度の距離隔てて導電性電極群２上
の面に接着部材４を介して絶縁性透磁性部材３を積層構
造に設けている。導電性電極群２の他端には図示されて
いない電極駆動用集積回路の出力側と絶縁性基板１上で
接続されている。このように記録電極５は構成されてい
る。第１図に示す現像部材６は、中空状に加工されてお
り、導電部材６ａの表面を鏡面加工した上に２〜１００
μｍ厚程度の絶縁層６ｂをほどこしたものである。記録
電極５は、現像部材６とおよそ２０μｍ〜３００μｍ程
度のギャップを持たせて現像部材６の進行方向の逆側に
導電性電極群２の露出部がくるように設置しである。記
録電極の下方現像部材６の内部には永久磁石７を配置し
ている。トナーの供給手段は、ホッパ８とＮ極Ｓ極交互
に着磁されたマグネットロール９及びスリーブ１０、突
起状になった第２のスリーブ１１からなり、ホッパ８に
は、導電性磁性トナー１２が収納されている。また、現
像画像上の画像の汚れとなる不要トナーの除去手段は、
トナー供給手段に対し記録電極１０を挾んだ場所に配置
され、不要トナー取納容器１３とＮ極Ｓ極交互に着磁さ
れた第２のマグネットロール１４及びスリーブ１５から
なる。現像部材６の下部には記録用紙１６を介して導電
ゴムローラ１７が押圧されている。記＠電極５の図示し
ていない電極駆動用集積回路には図示していない信号並
びに電源の配線がなされており、現像部材６の導電部材
６ａは接地されており、導電ゴムローラ１７にはトナー
を現像部材６より記録用紙１６に転写するための図示さ
れていない転写電圧回路が結線されている。

次に第１図を用いて本画像記録装置の動作を説明する。

ホッパ８に収納された導電性磁性トナー１２がマグネッ
トロール９の回転によりスリーブ１６．１７上を搬送さ
れ、現像部材６の進行方向の上流側のトナー溜Ａに到達
する。永久磁石７による磁界により記録電極５に磁束が
集中して記録電極５と現像部材６の外表面を鎖状に結び
現像部材６の移動方向下流側に傾いたトナーチェーンＢ
が作られる。この時、第２図の拡大図に示すように、透
磁性部材３は、導電性電極群２の端部を露出して、かつ
型出部をトナー溜側としているので。

トナーチェーンＢと導電性電極の接触が良好となる。こ
のトナーチェーンＢが形成された状態で、画像信号に応
じて複数の導電性電極群２に電圧を印加する。これによ
り、導電性磁性トナー１２のトナーチェーン８部に確実
に電荷が注入される。

それと同時に現像部材６の導電部材６ａと絶縁層６ｂと
の境界部にトナー１２に注入された電荷と異極の電荷が
誘導され、この２つの電荷はクーロン力によって引き合
う、更に現像部材６が矢印り方向に回転することにより
、トナーチェーンＢは切断され帯電したトナーにより高
品質な現像画像が形成される０本装置では導電性電極と
トナーチェーンＢの接触が良好なため確実に電荷が注入
されて高品位な現像画像が得られる。この時トナーの一
部は現像部材６の移動による搬送力などの外力によって
画像と関係なく現像部材６上を搬送され記録画像の汚れ
となる。この不必要非画像のトナーはマグネットロール
１４の磁気的吸引力によって選択的に吸引でき、マグネ
ットロール１４の回転によってスリーブ１５上を搬送さ
れ、不要トナー収納容器１３に収納され、現像部材６上
から除去できる。現像部材６上に記録された現像画像は
、導電ゴムローラ１７の作る静電界と機械的な接触によ
り記録用紙１６に転写され図にはない定着装置により記
録用紙１６上に定着される。

本実施例によれば、絶縁性透磁性部材を使用しているの
で、導電性電極群上に絶縁部材なしに積層できる。なお
、板状の絶縁性透磁性部材を接着するのではなく、ペー
スト状絶縁性透磁性部材を同様の位置に塗布し固化させ
ても同様な効果が得られる。

次に本発明の第２の実施例を第４図により説明する。第
４図は本発明の第２の実施例の記録電極の構成を示す斜
視図である。絶縁性基板１の表面にエツチング又は成膜
技術等により列状に並べられた複数の独立した導電性電
極群が設けられている。この導電性電極群２の一端から
１０μｍ〜１■程度の長さだけ導電性電極群２を露出さ
せ、絶縁フィルム１８を介して接着部材１４で導電性透
磁性部材３を設けている。

本実施例によれば、透磁性部材３として透磁性金属箔を
使用することができるので安価に本発明が実施できる。

なお、第５図に示すように導電性透磁性部材３の表面を
絶縁材１９で覆うと、透磁性部材３の端面とトナーの接
触による電気的なリークを防ぐことができ導電性磁性ト
ナーによるより高品位な画質が得られる。

次に本発明の画像記録装置における記録電極の実施例と
従来の記録電極とを用いて実際に現像した時の現像画像
の比較検討について、第６図により説明する。

第６図は、嵐１〜Ｎα７に示す各電極構造の現像画像の
線の切れ、黒濃度、背景汚れを評価したものである。Ｎ
α１〜Ｎα３が従来の電極構造であり、Ｎｎ４〜Ｎα７
が本発明の画像記録装置における記録電極である。Ｎα
１は、ポリイミイドフイルム上に３５μｍ厚銅箔を貼り
、銅箔を選択的にエツチングして分解能１６本／ｍの電
極群とし先端部分５ｍを露出したフレキシブルプリント
サーキット電極（以下ＦＰＣ電極と略す）を先端を斜め
に切った２ｎｎ厚鉄板に現像部材の進行方向の逆側にＦ
ＰＣ電極の露出部がくるように貼り合せたものである。

この電極を第１図の画像記録装置に搭載して現像した場
合、濃度が低く、線の切れが悪い。また背景の汚れも少
しある。これは、現像部材の進行方向側に鉄板がありこ
の鉄板部分にトナーチェーンが作られ、現像部材上に作
られた現像画像が前記トナーチェーン内を通過する時に
、電荷がリークしてしまうためと考えられる。

Ｎα２は、Ｎα１と同じＦＰＣ電極を１ｎｎ厚鉄板の先
端部を覆うように貼り合せたものである。電極の露出部
は外側になるようにしている。この電極の現像画像は、
濃度は高いが線の切れは悪く背景にも汚れが少しある。

これは、第１図の画像記録装置にＮα２の電極を搭載し
た場合、トナーチェーンの現像部材移動方向の幅が広が
り、特に現像部材移動方向下流側にトナーチェーンが多
くつくためと考えられる。

Ｎα３は、ガラスエポキシ基板上にエツチングで製作し
た５０μｍ厚のパーマロイ電極を貼り合せさらにその表
面にγ−Ｆｅｚ○３を４μｍ塗布したポリエステルフィ
ルムである、ビデオテープのγ−Ｆｅｚｅｓ側をパーマ
ロイ電極と接するように先端部をそろえて貼り合せた電
極である。この電極の現像画像は縦線の切れは良いが横
線は悪い。また黒濃度は高いが背景の汚れが若干ある。

この構造の電極は、トナーと電極との電気的接触が端面
のみとなり接触が悪いため、画像が美しくないばかりか
、現像部材と記録電極のギャップに対してマージンがあ
まりない。以上説明した従来の電極構造では、総合的に
評価するとどれも美しい画像が得られなかった。

次にＮα４〜Ｎα７の本発明の画像記録装置における記
録電極について説明する。

Ｎα４は、アクリル基板上に５０μｍ厚のパーマロイ電
極を貼り合せその表面に絶縁フィルムを介して５０μｍ
のパーマロイ板を電極の端部から２００μｍ程度電極を
露出させて貼ったものである。線の切れは縦線が良好で
あり横線も縦線に比べ少し劣るが縦線に近い切れをもつ
、黒濃度、背景も良好である。

＆５は、アクリル基板上に５０μｍ厚のパーマロイ電極
を貼り合せ、その表面にビデオテープをγ−Ｆｅｚｅｓ
塗布側を接着面として、電極端部から２００μｍ程度電
極を露出させるように貼り合せている。線の切れは縦線
が良好で横線も良い。

黒濃度も高く、背景の汚れも少ない。

＆６は、セラミック基板上に２μｍ厚の金の厚膜電極を
設け、その表面に絶縁フィルムを介して５０μｍのパー
マロイ板を電極の端部から２００μｍ程度、電極を露出
させて貼り合せたものである。線の切れはほぼ良好であ
り、黒濃度も高く、背景の汚れも少ない。

Ｎα７は、ガラスエポキシ基板にＦＰＣ電極を貼り合せ
、その面に絶縁フィルムを介して５０μｍのパーマロイ
板を電極の端部から２００μｍ程度電極を露出させて貼
り合せた電極である。線の切れはほぼ良好で、黒濃度、
背景の汚れについても良好である。

上記Ｎα４，５は、磁性電極に磁性板、Ｎα６，７は非
磁性電極に磁性板の組合せである。どちらの場合も電極
の一端を露出することによりトナーと電極の電気的接触
が良好となるので、トナーチェーンに確実に電荷を注入
することができ高画質な現像画像が得られる。また、Ｎ
α６に示した金の厚膜電極であれば、現状の技術におい
ても１６本／■の高分解能化した電極も生産性が良好で
信頼性が高く実現できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、絶縁性基板上にエツチング又は成膜技
術により複数の導電性電極群を列状に設け、この導電性
電極群上の面に透磁性部材を導電性電極群の端面及び端
部を露出させて積層して記録電極を形成し、前記記録電
極の露出部をトナー溜側として配しているので、記録電
極と導電性磁性トナーの接触が良好となり、トナーチェ
ーンに確実に電荷を注入することができ高品質な画像が
得られる。また、エツチング又は成膜技術により電極を
形成することができるので生産性、信頼性が高い効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の画像記録装置の構成を示す
図、第２図は第１図の記録電極先端部の拡大図、第３図
は、第１図の記録電極の構造を示す斜視図、第４図は本
発明の第２の実施例の記録電極の構造を示す斜視図、第
５図は本発明の第３の実施例の記録電極の構造を示す斜
視図、第６図は従来の記録電極と本発明の画像記録装置
における記録電極の実施例との現像画像の比較検討を示
す図である。 １・・・絶縁性基板、２・・・導電性電極群、３・・・
透磁性部材、４・・・接着部材、５・・・記＃ｉ電極、
６・・・現像部材、７・・・永久磁石、１２・・・導電
性磁性トナー、１８・・・絶縁フィルム。 弄　１　図 晃　３図 尋　４　図 茅　タロ ／　Ｌ氷信

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、記録電極と、該記録電極側が絶縁層となつている導
   電性現像部材と、該記録電極と該導電性現像部材との間
   に形成される記録領域に導電性磁性トナーを供給するト
   ナー供給手段と、該記録領域内の該記録電極と該導電性
   現像部材の絶縁層表面との間に該導電性磁性トナーによ
   るトナーチェーンを形成する磁界付与手段と、該記録電
   極と該トナーチェーンと該導電性現像部材との間に形成
   された電気導通回路に記録画像に対応した電圧を印加す
   る記録駆動部と、該導電性現像部材の前記記録領域を順
   次移動させる移動手段とを有する画像記録装置において
   、該記録電極は、絶縁性基板上に列状に設けた複数の独
   立した導電性電極群を設け、該導電性電極群の端面及び
   端部を露出するように透磁性部材を積層した構造である
   ことを特徴とする画像記録装置。