JPH0437871A - 画像形成装置 - 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〉 本発明は現像剤を記録媒体に静電的に付着させて画像を
形成する画像形成装置に関するものである。

〈従来の技術〉 従来より、画像情報に応して画像形成する装置が種々開
発されており、その中に微粉末現像剤である導電性磁性
トナーを用い、そのトナーを静電的に記録媒体に付着さ
せて画像を形成する画像装置がある。

例えば特公昭５１−４６７０７号公報等に示す方法が提
案されている。第６図に示すにように、非磁性円筒５０
の外周に有する導電性磁性トナー５１を、上記非磁性円
筒５０と同軸に設けられた回転磁石５２の交番磁界によ
って、上記円筒５０の外周面に付着させて搬送する。そ
して、上記トナー５１を非磁性円筒５０の外周面上に軸
方向に沿って密に配列された記録電極５０ａを通過させ
、上記非磁性円筒５０に近接して設けられた内側より導
電層５３ｂ、絶縁層（又は誘電層）５３ａを積層してな
る記録媒体５３に物理的に接触しているときに電源部５
４によって電圧を印加する。この時上記記録電極５０ａ
と記録媒体５３の導電層５３ｂとの間に画像情報に応じ
た電圧を印加することによって、記録媒体５３の絶縁層
５３ａにトナー５１を付着させて画像を形成するもので
ある。

また上記画像形成方法を適用した画像形成装置としては
、第７図に示すように、駆動搬送ローラ５５ａ及び従動
搬送ローラ５５ｂにより搬送される記録媒体５３に対し
、現像器５６内に内蔵された回転磁石５２の回転により
記録電極５０ａ上にトナー５１を搬送し、記録制御部５
７からの信号電圧によりトナー５工が付着したりしなか
ったりして画像を形成する。

例えば、上記記録制御部５７からの信号電圧が＋４０Ｖ
印加されたときは、トナー５１が記録媒体５３に付着し
、０７０時には付着しないという動作を繰り返すことに
より画像形成を行う。

上記記録媒体５３に付着しりトナー５１は、画像表示領
域５８において画像が表示された後、導電性カーボン繊
１導電性樹脂、或いは導電性ゴム等からなるクリーニン
グ部材５９により摺擦されて、前記非磁性円筒５０上に
落下して再度搬送されて次の記録に備える。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前記構成に於いては、記録電極５０ａと
記録媒体５３との間隔ｄが、記録電極５０ａを構成する
各記録素子の輻ａより大きい場合（ｄ＞ａ）には、各記
録素子から記録媒体５３に向かって電界分布が放射状に
広がっているため、全体として記録電極５０ａの面積に
相当する大きさ以上の面積で記録媒体５３にトナー５１
が付着するため、画像がぼけるおそれがあった。

これを解決するために、記録電極５０ａから放射状に分
布している電界を絞り込むため、回転磁石５２の磁束密
度を大きくするか、或いは記録電極５０ａを通過する磁
極と信号電圧との同期をとる等の手段がある。

しかしながら、上記回転磁石５２の磁束密度を大きくす
る場合には回転磁石５２の径を大きくしなければならず
、その回転磁石５２を回転駆動するモーター負荷が大き
くなり、その結果消費電力が大きくなるおそれがある。

また、上記記録電極５０ａを通過する磁極と信号電圧と
の同期をとる場合には、それに対応する制御回路等が必
要となり、コスト高になるおそれがあった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、記録媒
体と記録電極との間隔が、前記記録電極を構成する記録
素子の幅と記録素子間の間隔の和以下とすることによっ
て、電界分布の広がりを抑えた画像形成装置を提供する
ことにある。

〈課題を解決するための手段〉 前記従来技術の課題を解決し、以下に述べる実施例に適
用される代表的な手段は、画像情報に応じて現像剤に電
圧を印加するための複数の記録素子からなる記録電極と
、前記記録電極に画像情報に応した信号電圧を印加する
ための駆動手段と、前記現像剤を付着させて画像を形成
するための記録媒体と、前記記録電極と記録媒体との間
に現像剤を供給するための現像剤供給手段とを有し、前
舵記録媒体と記録電極との間隔が、前舵記録素子の幅と
記録素子間の間隔の和以下であることを順次有する。

〈作用〉 前記構成によれば、記録媒体と記録電極との間隔が、前
記記録電極を構成する記録素子の幅と記録素子間の間隔
の和以下とすることにより、記録電極からの電界分布の
広がりを抑え、記録電極の面積に対応した現像剤を、忠
実に記録媒体に対して静電的に付着することができる。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明を適用した画像形成装置の
一実施例について説明する。

第１図は画像形成装置の概略構成を示す断面説明図、第
２図は記録電極の斜視説明図、第３図は記録媒体の一部
拡大断面図、第４図及び第５図は記録媒体−記録電極間
の電界分布を示す模式説明図説明図である。

先ず第１図乃至第３図を参照して画像形成装置の概略構
成について説明する。

第１図に於いて、１は画像情報に応じて現像剤に電圧を
印加するための記録電極である。この記録電極１は、導
電性磁性現像剤（以下ｒトナー１と言う）２を供給する
ための現像副供給手段である非磁性円筒３の外周面上の
凸部３ａに軸方向に沿うで密に取り付けられている。

上記記録電極１は、第２図に示すように、基板１ａの幅
方向に並列して設けられた複数の記録素子１ｂは駆動素
子１ｃに連結されており、上記凸部３ａには記録電極１
のうち記録に寄与する導体露出部１ｄが配置されている
。また上記基板１ａには前記非磁性円筒３の軸方向に沿
って複数の穴１ｅが穿孔されている。これらの穴１ｅは
、前記非磁性円筒３の外周上を搬送されるトナー２が、
矢印Ａ方向に通過して前記導体露出部１ｄに到達するよ
うに構成されている。また前記基板１ａにはフレキシブ
ルプリント基板が使用され、更に前記駆動素子１ｃとし
ては、例えばＶＦＤドライバー（沖電気製Ｍ　Ｓ　Ｇ１
１６３）が使用されている。

前記非磁性円筒３には、第１図に示すように、図示しな
い駆動モータにより回転駆動される回転磁石４が同軸に
取り付けられている。この回転磁石４が形成する交番磁
界により前記トナー２を前記非磁性円筒３の外周面に付
着させて搬送するものである。

前記記録電極１の近傍には、トナー２を付着させて画像
を形成するための記録媒体である無端ベルト状の記録シ
ート５がその一部を近接させて配置されている。上記記
録シート５は、上下に対をなして配設されたテンション
ローラ６ａと駆動ローラ６ｂとの間に掛は渡されている
。上記駆動ローラ６ｂは、図示しない駆動モータにより
回転駆動され、前記記録シート５を第１図の矢印Ｂ方向
に搬送するものである。

上記記録シート５は、第３図に示すように、ブチラール
樹脂、或いはウレタン樹脂を主成分とする透明材料から
なる表面層５ａ、有色の無機物質と結着剤（アクリル樹
脂１プラスチツク樹脂）とからなる有色層５ｂ、導電性
を持たせるためのアルミニウム又はＩＴＯ（インジウム
とスズの酸化物）を蒸着した導電層５ｃ、及びポリエチ
レンテレフタレート、ポリエチレン２ポリプロピレン等
のプラスチック性樹脂からなる基材５ｄを重合させて構
成されている。

上記表面層５ａ及び有色層５ｂは電気的に絶縁されてお
り、有色層５ｂとしては画面のベース色として白色を出
すために酸化チタン（ＴｉＯ□）。

酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ，）等の無機物質を用いて
いる。

７は前記記録電極ｌに対して画像情報に応した電圧を印
加するための記録制御部である。この記録制御部７は、
画像情報に応じた信号電圧を前記記録シート５の導電層
５ｃに印加して表面層５ａ上にトナー２を付着させて画
像を形成させるものである。

８は前記記録シート５上形成された画像を外部に表示す
るための画像表示部であり、９は装置本体の背板１０に
支持部材１０ａを介して取り付けられたクリーニング部
材である。このクリーニング部材９は、クリーニング部
材本体９ａと軟質で導電性の刷毛９ｂとから構成され、
その刷毛９ｂを適当な角度及び距離をもって記録シート
５を摺擦することにより、上記記録シート５上に付着し
ているトナー２を非磁性円筒３上にがき落とすものであ
る。上記クリーニング部材９としては、カーボン繊維、
複合化によりＳ電性を有する軟質性プラスチック（ポリ
エチレン、ポリプロピレン）、ウレタンゴム、或いはシ
リコン等の材料が用いられる。

また前記記録シート５を介してクリーニング部材９に対
向する位置には、前記記録シート５を支持するための非
磁性部材１１及び磁石１２が配設されている。

前記回転磁石４により非磁性円筒３の外周に付着して搬
送されたトナー２は、基板１ａの穴１ｄを通過して記録
電極１上に搬送される。この時上記記録電極１に画像情
報に応じて電圧を印加することにより、トナー２を記録
シート５に付着させて画像を形成することが出来る。尚
、記録電極１上で画像形成に寄与しなかったトナー２は
、非磁性円筒３の凸部３ａより落下して、記録シート５
に形成された画像に影響を与えることがない。

上記記録シート５上に形成された画像は、駆動ローラ６
ｂの回転によってその記録シート５が第１図の矢印Ｂ方
向に搬送され、画像表示部８を通過するとき外部に表示
される。そして、上記画像表示部８を通過した記録シー
ト５は、前記クリーニング部材９より、付着したトナー
２が剥ぎ取られて、そのトナー２は前記非磁性円筒３上
に落下して再度搬送されて次の記録に備える。

次に第４図を参照して前記記録シート５−記録電極１間
の構成について詳細に説明する。

本実施例においては、前記記録電極１を構成する記録素
子１ｂの幅ａ−０，１１ｍｍ、記録素子ｌｂ間の距ｌｌ
ｌ　ｂ　＝０．２５閣、記録電極１（記録素子１ｂ上面
）と記録シート５との間隔Ｅｌ　＝０．３■に設定しで
ある。

前記回転磁石４の回転により、記録電極１と記録シート
５の間に搬送されるトナー２の記録シート５に対する付
着は、回転磁石４により形成される磁界より記録電極１
からの電界分布に依存している。また上記トナー２はア
クリル樹脂にマグネタイトが３０％〜５０％、カーボン
が２％〜１０％程度含有されており、体積抵抗値として
は、ｌＸｌ０”〜１×１０−　（０ｃｍ）を有する。

また記録シート５は、第３図に示す表面層５ａと有色層
５ｂを合わせた１体積抵抗値は、ｌＸｌ０’〜Ｉ　ＸＩ
Ｏ”　（Ωｅｌｌ）を有するものとする。

上記構成条件下において、記録電極１より記録シート５
に対して放射状に形成される電界分布について、第４図
及び第５図を参照して説明する。

電界分布は、記録素子１ｂの幅がａ■である場合、その
配録素子１ｂよりａＩＩＩｌ！ＩＩれた場所での電界の
広がりは実験によるとほぼ２ａｍになることが判明した
。

例えば記録素子１ｂの幅ａ＝０．２　ｗａ、記録素子１
ｂ間の間隔ｂ−０．２ｍ、記録素子１ｂと記録シート５
間の間隔ｊ！、　＝０．５　ｗｒに設定した場合には、
第５図に示すように、隣同士の記録素子１ｂからの電界
の干渉が強くなり、画像が不鮮明になるおそれがある。

これに対し、第４図に示す記録電極１の記録素子１ｂに
より形成される電界分布は、■ａ　ｘｏ、１１閣　ｂ−
０，２５閣、ｉ、−０，３閣の場合には、隣合う記録素
子１ｂからの電界による干渉が少なく、鮮明な画像を得
ることができる。

上記ａ、ｂ、Ｌの各数値を変えて実験した結果得られた
数値を例示すると、■ａ−２閣、ｂ＝１ｍ　　ｉ、＋　
−０，５ｗｍ、■ａ＝０．２鴫、ｂ＝０．１ｍｊ！＋　
−０，２ｗｍ、■ａ　＝０．５ｍ、　　ｂ　＝０．３閣
、　　ｌ　＋＝０．８　ｗｍの場合にも同様な結果が得
られた。

上述の結果より、ｄ≦ａ＋ｂを満たすように各数値を設
定すると、磁界の強さに左右されることなく、しかも隣
合う記録素子１ｂからの電界による干渉をうけることを
低減することができる。

従って、記録電極１の面積に対応したトナー２を忠実に
記録シート５に対して静電的に付着することができ、鮮
明な画像を形成することができる。

また記録電極１からの電界を絞り込むために、回転磁石
４の磁極に同期した信号電圧を印加する制御等は不要で
あるので、低コストで画像品位を向上させることができ
る。

〈発明の効果〉 本発明は前述したように、記録媒体と記録電極との間隔
が、前記記録電極を構成する記録素子の幅と記録素子間
の間隔の和以下とすることにより、記録電極からの電界
分布の広がりを抑え、記録電極の面積に対応した現像剤
を、忠実に記録媒体に対して静電的に付着することがで
きる。

従って、低コストで画像品位を向上させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像形成装置の概略構成を示す断面説明図、第
２図は記録電極の斜視説明図、第３図は記録媒体の一部
拡大断面図、第４図及び第５図は記録媒体−記録電極間
の電界分布を示す模式説明図説明図、第６図及び第７図
は従来例の説明図である。 ａは記録素子の幅、ｂは記録素子間の間隔、１１．ｌ、
は記録電極と記録媒体間の間隔、ｌは記録電極、ｌａは
基板、１ｂは記録素子、１ｃは駆動素子、１ｄは導体露
出部、１ｅは穴、２はトナ、３は非磁性円筒、３ａは凸
部、４は回転磁石、５は記録シート、５ａは表面層、５
ｂは有色層、５ｃは導電層、５ｄは基材、６ａはテンシ
ランローラ、６ｂは駆動ローラ、７は記録制御部、８は
画像表示部、９はクリーニング部材、９ａはクリーニン
グ部材本体、９ｂは刷毛、１０は背板、１０ａは支持部
材、１１は非磁性部材、１２は磁石である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像情報に応じて現像剤に電圧を印加するための
   複数の記録素子からなる記録電極と、 前記記録電極に画像情報に応じた信号電圧を印加するた
   めの駆動手段と、 前記現像剤を付着させて画像を形成するための記録媒体
   と、 前記記録電極と記録媒体との間に現像剤を供給するため
   の現像剤供給手段とを有し、 前記記録媒体と記録電極との間隔が、前記記録素子の幅
   と記録素子間の間隔の和以下であることを特徴とした画
   像形成装置。
2. （２）前記記録媒体は表面透明樹脂層と、有色の無機物
   質と、導電層を順次有する請求項（１）記載の画像形成
   装置。
3. （３）前記記録媒体に形成した画像は、表示部にて表示
   して用いるディスプレイ装置である請求項（２）記載の
   画像形成装置。