JPH0467186B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転不能な円筒形のスリーブの外面
に電子写真スタイラス記録装置の記録スタイラス
アレイを取り付けて、該スリーブの内部で複数の
磁石が回転するようにされた、記録媒体にトナー
像を記録する電子写真スタイラス記録装置に関
し、また前記スリーブから余分で像を形成してい
ないトナーを除去する構造と、スタイラスアレイ
および関連の導電体をトナー分配装置に対して取
り付ける方法に関する。

ルンデ（Lunde）の米国特許第3879737号は、
回転不能な円筒形のスリーブの外面に電子写真ス
タイラス記録装置用の記録スタイラスを取り付け
て前記スリーブの内部で複数の磁石が回転するよ
うにされた、トナー像を記録する電子写真スタイ
ラス記録装置を開示している。前記特許の第３図
は記録スタイラスアレイ用の導電体が、前記スタ
イラスアレイに使用されている励振回路と接続す
るように前記スリーブの端部まで持つてこられ、
かつ該端部を越えて延びる態様を示している。前
記スリーブ内で磁石が回転することによりスリー
ブの周りに運ばれるトナーはスリーブの全周の周
りを動くので、該スタイラス用の導電体はスリー
ブの端部に持つてこられ、かつ該端部を越えて延
びる必要がある。この配置は導電体を形成するた
めの腐食技術を使用することに関し問題がある。
１センチ当り80個のスタイラスがあるような高密
度のスタイラスアレイを使用する場合、ルンデの
特許に開示されている装置における導電体は、先
ずスリーブの長手方向に沿つて延び、次に励振回
路へ接続する必要があるから、導電体の長さが全
体的に大きくなる。したがつて、腐食工程に必要
な導電体の中間製品を形成するのに過度の負担が
かかるので、中間製品を有効なスペースに合う大
きさまで小さくする必要がある。さらに、レンデ
の特許の装置はスタイラスアレイを取り付けたス
リーブに持つてこられるトナー材料の量をほとん
ど制御しない。また、特に高密度のスタイラスア
レイを使用する場合、スタイラスアレイにある記
録領域までトナー材料を運んでくる前記装置は記
録領域へのトナー材料の移動と量を十分に制御し
ないことが判明している。

ルンデ（Lunde）の米国特許第3946402号はル
ンデの前記特許に開示された装置におけるトナー
材料の制御性の欠除を克服するトナー供給装置を
開示している。前記米国特許第3946402号に開示
された装置は、トナー供給源から記録部材へのト
ナー供給の適正レベルを正確に計量し、該記録部
材は該部材とスタイラスアレイの間に提供される
記録領域へトナー材料を提供し、高品質、高解像
性の像を形成させる。余分のトナーと、記録され
なかつたか、または未使用のトナー材料は、スタ
イラスアレイを取り付けた円筒形のスリーブ内で
磁石を回転させることにより、記録部材およびス
タイラスアレイにある記録領域から磁気的に除去
される。除去されたトナーはスリーブの表面上を
ブレードまで運ばれ、該ブレードがスリーブから
トナーをかき落し、重力により落下させてトナー
供給ホツパへ戻る。このような装置により記録部
材はトナーを記録領域へ持つてくるように予めト
ーンがつけられているので、像を形成しない背景
の相当量のトナー材料は記録部材、特に例えば紙
のような比較的粗い面を提供する記録部材上に残
る。さらに前述の装置は、高密度スタイラスアレ
イ用の電気導線の配置に係る問題を解決しない。

本明細書に記載の本発明は、磁気的に引き付け
られるトナー材料に使用するようにされた装置で
あつて、像を形成するスタイラスアレイを備えた
非磁性材料の回転不能な円筒形のスリーブを有
し、該スリーブがその軸線方向に、その外面に位
置した各スタイラス用の絶縁された導電体と、ス
リーブ内で一方向に回転するように配置された回
転可能な磁気装置を有する型式の従来技術の電子
写真スタイラス記録装置の問題と欠点を排除す
る。本発明は、像形成用のスタイラスアレイの導
電体が回転可能な磁気装置の回転方向と同じ方向
に円筒形のスリーブの周囲の一部にわたり該スリ
ーブを囲み、各導電体の端部が円筒形のスリーブ
の両端の間に位置し、かつ全体的に半径方向に延
びて円筒形のスリーブの外面から離れるように像
形成用のスタイラスアレイを位置させる。また、
本発明の装置は前記円筒形のスリーブの外面から
離れて延びる導電体の部分の近くに位置したトナ
ー材料分配装置を含む。トナー材料分配装置はト
ナー材料を受け入れるホツパを含む。回転可能な
磁気装置はトナー分配装置からトナー材料を磁気
的に引き付け、かつ回転可能な磁気装置の回転に
応じて引き付けられたトナー材料を像形成用のス
タイラスアレイへ運ぶ。本発明の装置は、円筒形
のスリーブの外面にらせん状に配置され、かつ円
筒形のスリーブの少なくとも一端部まで延びるフ
ランジ装置、およびホツパとフランジ装置との間
で円筒形のスリーブの一端部に位置する通路装置
をさらに含む。スタイラスアレイを越えて運ばれ
るトナー材料は、回転可能な磁気装置の回転によ
り円筒形のスリーブの外面上をフランジ装置まで
運ばれる。そのようなトナー材料はフランジ装置
に沿つて前記通路装置まで移動し、前記通路装置
に沿つてホツパ内へ重力で落下する。

本装置のトナー材料分配装置の好適形態は、固
定の磁気装置を内部に配置した回転可能な円筒形
のスリーブを含む。回転可能な円筒形のスリーブ
は、スタイラスアレイを支持した回転不能な円筒
形のスリーブに近接し、かつホツパの開口にも近
接して位置し、そのためホツパ内のトナー材料が
回転可能な円筒形のスリーブへ磁気的に引き付け
られ、回転不能な円筒形のスリーブに向かつて運
ばれ、トナー材料が回転可能な円筒形のスリーブ
から回転不能な円筒形のスリーブまで磁気的に転
送され、回転不能な円筒形のスリーブ内での回転
可能な磁気装置に応じてスタイラスアレイまで運
ばれる。また、回転可能な円筒形のスリーブの外
面に近接して位置したブレード部材を含めてもよ
い。スタイラスアレイ用の回転不能な円筒形のス
リーブに運ばれるトナーの量の制御はそのような
制御に関連する装置にある種々の要因のうちの１
つ以上を調整することにより達成できる。そのよ
うな要因は、回転可能な円筒形のスリーブの速
度、回転する円筒形のスリーブとスタイラスアレ
イ用の回転不能な円筒形のスリーブとの間にある
〓間、回転可能な円筒形のスリーブ内における磁
気装置の角度位置および使用した場合のブレード
部材の回転可能な円筒形のスリーブに対する位置
を含む。

以下の詳細な説明および添付図面を考察すれば
新規な特徴および利点を含む本発明がよく理解さ
れる。

第１図を参照すると、磁気で引きつけ可能な、
導電性のトナー材料に使用する、本発明による電
子写真スタイラス記録装置の好適実施例が示され
ている。この記録装置は、例えばアルミニウムの
ような非磁性材料で作られた回転不能な円筒形の
スリーブ１０を含み、該スリーブの軸線方向に該
スリーブの外面に像形成用のスタイラスアレイ１
２が位置している（第２図参照）。回転可能な磁
気組立体１４がその軸心の周りで一方向に回転す
るように配置され、前記スリーブ１０内に共軸に
位置している。矢印１６で示すように、前記磁気
組立体１４は反時計方向に回転する。回転可能な
磁気組立体はモータ駆動装置（図示せず）により
駆動される。回転可能な磁気組立体１４はスリー
ブ１０の内面に交互の磁極を提供するのに使用さ
れる。より詳しくは、回転可能な磁気組立体１４
は鉄心部材１８と該鉄心部材１８の周囲に交互に
配置され、かつその軸線方向に延びた複数の永久
磁石２０，２２を含む。永久磁石２０，２２は内
面と外面で異なつた磁極を有するように磁性を与
えられている。永久磁石２０については、外面に
Ｎ極があり、内面にＳ極がある。永久磁石２２は
内面にＮ極が、外面にＳ極があるように極性を与
えられている。このように、永久磁石２０と２２
は回転可能な磁気組立体１４の周囲にＮ極とＳ極
を交互に提供する。永久磁石２０，２２の外面と
回転不能な円筒形のスリーブ１０の内面の間には
極く僅かな〓間が設けられている。永久磁石２０
と２２とは鉄心部材１８の軸線に平行に延び、永
久磁石がその長さに沿つて実質的に均一な磁界を
提供する。直径が９センチの円筒形のスリーブ１
０について、回転可能な磁気組立体１４は、合計
約40個の永久磁石２０，２２を用いて構成されて
いる。鉄心部材１８と永久磁石２０，２２により
提供される多極の部分に分かれた磁気組立体１４
は例えば2000rpmのような高速で作動する。回転
不能な円筒形のスリーブ１０は、磁気組立体１４
の高速回転により生じる渦流による熱の発生を排
除するため、非導電性で非磁性の材料で形成する
のが好ましい。

また、第１図に示す装置は、導電性で磁気で引
きつけられるトナー材料２８を受け入れる、壁端
を除去して示すホツパ２６を有するトナー分配装
置２４を含む。トナー分配装置２４はトナー材料
を円筒形のスリーブ１０へ提供し、そのためトナ
ー材料が回転可能な磁気組立体１４により確立さ
れる磁力による円筒形のスリーブ１０へ引きつけ
られるようにする。スリーブ１０に引きつけられ
たトナー材料２８は回転可能な磁気組立体１４の
反時計方向への回転により、矢印３０で指示する
ようにスリーブ１０の周りを時計方向に運ばれ
る。トナー材料はスタイラスアレイ１２を越えて
運ばれ、そこで後述のように、トナー材料の一部
は、誘電性のレセプタ３２の表面に像を形成する
ように堆積され、該レセプタは、トナー材料２８
がスタイラスアレイ１２とレセプタ３２の表面と
の間の空間にまたがるように、位置決めされ、か
つスタイラスアレイ１２を通過し、かつ近接して
運動するようにされている。余分で、かつ像を形
成しないトナー材料はスタイラスアレイ１２を越
えて、かつスリーブ１０の周りを時計方向に運ば
れ、トナー材料を記録装置の一部として提供され
るトナー除去装置まで運ぶ。トナー除去装置はス
リーブ１０を介して該除去装置まで運ばれてきた
トナー材料を除去し、トナー用のホツパ２６へ戻
す。トナー除去装置はスリーブ１０の表面に担持
されたフランジ部材３４を含む。前記フランジ部
材３４の一方の部分はらせん状に取り付けられ、
スリーブ１０の長手方向長さの中心付近からスリ
ーブ１０の一方の縁部に向かつて延び、フランジ
部材３４の他方の部分も同様に配置されスリーブ
１０の他端まで延びる。トナー用のホツパ２６近
くの位置からスリーブ１０の一端のフランジ部分
まで延びるシユート、即ちトラフ３７は、フラン
ジ部材３４によつてスリーブ１０の端部へ導かれ
るトナー材料に対してホツパ２６への通路装置す
なわち戻り通路を提供する。スリーブ１０の他端
まで延びるフランジ部材３４の部分に対しても類
似のシユート３８が設けられ、フランジ部材３４
の前記部分によつて集められるトナーに対してホ
ツパ２６への通路装置すなわち戻り通路を提供す
る。このようにしてトナー除去装置はスタイラス
アレイ１２からスリーブ１０の周りを運ばれるト
ナーを除去するのに必要な装置を提供し、そのよ
うなトナーを再使用するためホツパ２６へ戻す。

トナー除去装置の好適配置ではトナー材料をス
リーブ１０の両端に寄せ通路装置すなわちシユー
ト３７と３８へ導くようにフランジ部材３４を配
設しているが、フランジ部材３４はスリーブ１０
の一端から他端へ延びトナー材料をホツパ２６へ
戻すため１個のみのシユートへトナー材料を運ぶ
ようにらせん状に取り付けてもよい。

スタイラスアレイ１２の各スタイラスに対して
導電体が設けられている。かかる導電体の全ては
４０で指示され、励振回路（図示せず）に接続し
うる区域に集められており、前記励振回路はそれ
ぞれのスタイラスと電極３６との間に選択的に電
圧をかけるのに使用され、該電極３６はトナー材
料が電圧を受取るスタイラスに対向したレセプタ
３２上に堆積するように、誘電レセプタ３２と電
気的に接触する。第１図に示すように、電極３６
はトナー材料を受け取らない誘電レセプタ３２の
側と接触する。本発明は誘電レセプタ３２が第１
図に示すようなシート状で提供される装置に限定
されないことを認めるべきである。誘電部材は電
極３６の表面に形成するか、あるいは固定しても
よい。そのような装置は、像の複写が必要な場
合、トナー像を誘電装置から転写させる必要があ
る。

導電体４０は相互から、かつスリーブ１０から
絶縁され、スリーブ１０の周りにスタイラス１２
からトナー材料の移動とは反対の方向に延び、フ
ランジ部材３４とトナー分配装置２４の間の位置
に持つてこられ、この位置では導電体４０は前述
の励振回路（図示せず）と接続するようにスリー
ブ１０の外面から大体において半径方向の外方へ
延びるように位置している。

前記したものの詳細に説明しなかつたトナー分
配装置２４について、トナー材料の供給装置とし
て機能する回転可能な円筒形のスリーブ４２が含
まれ、かつ円筒形のスリーブ１０に対して長手方
向に、かつ近接して位置している。前記スリーブ
４２の内部には固定の多極の磁気ステータ４４が
共軸に位置している。磁気ステータ４４はホツパ
２６からスリーブ４２へトナー材料２８を引きつ
けるように作用し、スリーブ４２が回転するとト
ナー材料をスリーブ１０の近くまで運び、そこで
は磁石２０と２２により発生する磁力がスリーブ
４２上のトナー材料をスリーブ１０へ移すのに十
分に強力である。第１図における配置では矢印４
６で示す反時計方向へのスリーブ４２の回転によ
りホツパ２６からスリーブ１０へ移されるトナー
材料の量を制御するように、スリーブ４２に対し
て平行かつ近接して位置したドクタブレード４８
を使用できる。

トナー分配装置２４の前記好適構造は、スタイ
ラスアレイへ移動するためスリーブ１０に達する
トナー材料の量を制御するようにできる多数の調
整を提供する。そのような調整の１つはスリーブ
１０とスリーブ４２の間の〓間の調整である。ト
ナー材料の流れに影響する別な要因は、トナー材
料がスリーブ４２から除去され、スリーブ１０に
引き付けられる区域でのスリーブ４２の表面に存
在する磁界の大きさである。磁気ステータ４４が
僅かに回転しても前記区域の磁界の大きさが増減
する。スリーブ４２の回転速度はスリーブ１０に
到達するトナー材料の量に影響し、トナーの流量
を制御するように変動可能である。ドクタブレー
ド４８とスリーブ４２の間の〓間がスリーブ１０
に達するトナーの量を制御する。この〓間はドク
タブレード４８を動かすことによつて変えること
ができる。

前記の装置は、スタイラスアレイ１２へのトナ
ー材料の流量に影響する前記の可能な調整要素の
１つ以上を自動調整することにより、スタイラス
アレイ１２への計量されたトナーの量を制御して
最適な供給量を確実にできるため、誘電レセプタ
３２の表面速度が可変であるような応用例に対し
ても使用可能なことが認められる。

上記説明の特徴は単に例示のためであつて、本
明細書で開示した新規な教示から逸脱することな
く著しく修正可能である。したがつて、本発明の
範囲は特許請求の範囲によつてのみ限定されるべ
きであつて、特許請求の範囲は本明細書に一致す
る広義の解釈が与えられるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図はいくつかの部分を省いて本発明の好適
実施例の装置を示す斜視図、および第２図は第１
図の装置の端面図である。 図において、１０……スリーブ、１２……スタ
イラスアレイ、１４……磁気組立体、１８……鉄
心部材、２４……トナー分配装置、２６……ホツ
パ、２８……トナー材料、３２……誘電レセプ
タ、３４……フランジ部材、３６……電極、３
７，３８……シユート、４０……導電体、４２…
…スリーブ、４４……磁気ステータ、４８……ド
クタプレード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非磁性材料で作られた回転不能な円筒形のス
   リーブ１０と、前記回転不能な円筒形のスリーブ
   １０の内部でその軸心の周りを一方向に回転する
   ように配設された回転可能な磁気装置１４と、前
   記回転不能な円筒形のスリーブ１０の軸線方向
   に、かつその外面に位置決めされた像形成用のス
   タイラスアレイ１２であつて、該スタイラスアレ
   イから延びる該スタイラスアレイの各スタイラス
   用の絶縁された導電体４０を含む像形成用のスタ
   イラスアレイ１２と、磁気で引きつけるトナー材
   料を受け入れるホツパ２６を含むトナー材料分配
   装置２４とを含み、前記磁気装置１４が前記トナ
   ー分配装置２４から前記回転不能な円筒形のスリ
   ーブ１０へトナー材料を引きつけ、かくして引き
   つけられたトナー材料を該回転可能な磁気装置１
   ４の回転に応じて前記像形成用のスタイラスアレ
   イ１２へ運ぶ電子写真スタイラス記録装置におい
   て、 前記絶縁された導電体は、前記回転不能な円筒
   形とスリーブの周囲の一部にわたり該円筒形のス
   リーブ１０の外面の周りに配置され、各々の導電
   体４０の端部が該回転不能な円筒形のスリーブの
   両端の間に位置し、かつ前記回転不能な円筒形の
   スリーブ１０の外面から離れて大体において半径
   方向に延びており、 前記導電体の一部分の近くに位置した該トナー
   材料分配装置２４は、前記回転不能な円筒形のス
   リーブ１０の周りで、かつ前記像形成用のスタイ
   ラスアレイ１２と前記回転不能な円筒形のスリー
   ブの外面から離れて延びる前記各導電体の端部と
   の間に位置しており、 さらに、前記回転不能な円筒形のスリーブ１０
   の外面にらせん状に配置され、かつ前記回転不能
   な円筒形のスリーブの少なくとも一端部まで延び
   ていて、前記回転可能な磁気装置１４が回転する
   時に、前記像形成用のスタイラスアレイ１２を越
   え、かつ前記回転不能な円筒形のスリーブ１０の
   外面上を運ばれるトナー材料を受け止めるフラン
   ジ装置３４と、 前記ホツパ２６とフランジ装置３４の間に位置
   し、前記フランジ装置に受け止められたトナー材
   料を重力によつて前記フランジから前記ホツパへ
   落下させる通路を提供する通路装置を含むことを
   特徴とする電子写真スタイラス記録装置。