JPH0579513B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像記録装置に関するものであり、よ
り詳しくは、画像に対応する電気信号により直接
トナーを制御して記録媒体に付着させることによ
り、画像を得る画像記録装置、特にその電極部の
改良に関する。

従来この種の画像記録装置は米国特許第
3914771号に開示されている。

第１図に示した断面図によつてこの従来の画像
記録装置を説明すると、１は記録媒体であつて、
導電性シート材料２に絶縁性材料３を薄く塗布し
たものであり、図中矢印方向に移動する。この記
録媒体１としては一般に市販されている静電記録
紙を使用することも可能である。４は導電性のロ
ーラ状背面電極で、矢印方向に送られる記録媒体
１の導電性材料２に接触されている。５は画像信
号電圧を印加する為の電極部材であつて、下記の
円筒６上に一列に多数並んで互に絶縁されて固定
されている。この電極部材５は導電性の磁性体例
えばパーマロイ、ニツケル、鉄等によつて作られ
ており、先端は屈曲して電極突起をなしている。
６は記録位置へトナーを搬送する手段となる非磁
性の静止円筒であり、トナー容器７内の一成分導
電性磁性トナー８に浸つている。円筒６と電極部
材５とは電気的に絶縁されている。非磁性円筒よ
りなるトナー搬送部材６の内側には回転する磁石
９が設けられ、この磁石９は異極性の磁極が交互
に着磁されている。磁石９の作用によりトナー８
はトナー搬送部材６上を磁石９の回転方向Ａと反
対方向に搬送される。この搬送されるトナーはド
クターブレード１０の作用により均一な薄層とさ
れて記録位置１１へ達する。こゝでトナーは電極
部材５と背面電極（従つてそれと接触している記
録媒体１）との間に信号電源１２より画像に応じ
た信号電圧が印加された時に記録媒体１へ付着し
画像が形成される。記録媒体１上に付着したトナ
ー像は加熱又は加圧等の手段で定着される。

第２図は導電性磁性トナーの挙動を説明する図
である。図中、１３は電極部材５を埋めた、プラ
スチツクであつて、電極上へのトナーの移行を容
易にするために斜面をなしている。トナーは円筒
６上で磁石９の磁力線に沿つたトナー鎖を作り、
磁石９の磁極の真上では円筒６の法線方向に、ま
た磁極と磁極の間では略円周方向に延びた形態と
なる。従つて、同図ａの如く磁極が電極部材５の
電極突起の真下にある時には該電極の磁性により
磁束が集束されトナー鎖は電極突起上に直立した
状態になつて記録媒体１と接触する。ほゞこの状
態の時に前述の信号電圧を電極部材５に印加する
とトナーが記録媒体１に付着し良好な記録画像が
得られる。（トナーが付着するのは、トナーが導
電性であるため各トナー鎖が実質的に一つの導電
体となり、電圧印加時に記録媒体の絶縁材料層背
面側の電荷と逆磁極の電荷がトナー鎖を通してそ
の先端部に誘起され、この両電荷の静電吸引力が
磁石による磁力に打ち勝つて該先端部のトナー粒
子を記録媒体へ吸引付着させるからである。）而
して、磁極９の回転により磁極が移動して同図ｂ
のように電極突起の真下から外れた位置に来た時
には、電極突起上のトナー鎖は磁力線に沿つて倒
れかけた状態となり、記録媒体への接触が不十分
となる等の状態が起る。この状態の時に信号電圧
を印加すると、トナーは記録媒体に付着するとし
ても画像濃度が不十分になつたり画像乱れが生じ
たりして良好な記録画像は得られない。従つて良
好な記録画像を得るためには、磁極が電極突起の
真下にある時に画像信号電圧を印加するのが最適
である。

上記従来例の改良として、米国特許3879737に
は、第１図における非磁性円筒６上に長手方向に
磁性の板を配置し、その上に信号電極パターンを
印刷した可撓性印刷回路を配置して、これを第１
図の電極針群５としたものが開示されている。し
かしながら、これでは電極針群が直接磁性を有さ
ないので、細線画像の解像性が充分とは言えず、
又、信号電極間にもトナー鎖が立つためトナーを
介して電極間で信号電圧がリークする場合があ
る。

また従来、このような電極針群を製作するに
は、数十ミクロン程度のパーマロイ細線等の磁性
材線を可撓性の絶縁性フイルムよりなる円筒上に
均等に数十ミクロン間隔で巻き、れを樹脂等で該
円筒に固着した上で該円筒を母線に沿つて切断す
ることにより、電極針群を製作する。しかしなが
らこの方法では電極針群の折り曲げ時に電極が折
れてしまつたり、又、電気回路との結合配線が非
常にむずかしいという問題がある。

別な製作法として、ポリイミドフイルムにニツ
ケル、パーマロイ等の薄箔状磁性体を貼り合せ、
これをホトエツチングし電極パターンにする方
法、又はポリイミドフイルム上に銅等であらかじ
め電極パターンをエツチングにより形成してお
き、これにニツケル等の磁性体をメツキする方法
がある。しかしこれらの方法を用いた場合、信号
電極パターンは電極線が数十ミクロン程度の細さ
で厚さが数十ミクロン程度の厚味でなくてはなら
ないので、エツチング時にパターンが切れてしま
つたり、又メツキ時に隣り同志の電極が接触する
等の不都合が生じ、歩止まりが非常に悪い。

本発明の目は上記の欠点を解消し、画像乱れも
なく、容易に製作することのできる前記画像記録
装置用の改良された電極部を提供するものであ
る。

本発明の構成の特徴は、前述のタイプの画像記
録装置において、トナー搬送面に配設されている
電極群を、多数の電極細線とその各々の先端に結
合された個別の磁性体チツプとで形成し、これら
の磁性体チツプと移動磁極との間に電極群の配列
方向に延びる磁束集中用の磁性体製の条状の部材
を配設したことにある。

以下、本発明の実施例を図をもつて詳細に説明
する。

第３図は本発明による電極部の一実施例の模式
的斜視図であり、第１図と同様６はステンレス、
アルミニウム等の非磁性材料よりなるトナー搬送
用円筒（スリーブと呼ぶ）であり、９はＮ極、Ｓ
極が交互に配置された回転磁石である。１４は可
撓性電極パターン基板でありポリイミドフイルム
等で作られている。１５はこのフイルム１４上に
形成された可撓性の電極パターンである。この電
極パターン１４は厚さ数ミクロンの銅箔からエツ
チングにより電極幅50ミクロン、電極間巾50ミク
ロンに製作されたものである。１６は上記電極パ
ターンの各先端（Ｃ部分）にメツキされた夫々個
別の磁性体チツプであり信号電極の一部を構成し
ている。この磁性体チツプはパーマロイで電極パ
ターンと同幅で厚さ25ミクロン、長さ50ミクロン
に形成されている。１７は磁石９の磁束を磁性体
チツプ１６に集中させる為の磁性板であり、基板
１４及びその面上の電極パターン１５を折曲げた
状態において、磁性体チツプ１６と可撓性電極パ
ターン１５の間に配置される。磁束集中用磁性板
１７は厚さ50ミクロンであり、磁性体チツプ１６
の下面に沿つてスリーブ長手方向に条として延び
ている。１３は、第２図と同様、磁性トナーを電
極に搬送する為の斜面をなす堰であり、エポキシ
系の樹脂よりなる。

第４図は第３図の改良型であり、第３図のもの
と作製方法はほとんど同一であり、同一符号は同
一機能部分を示す。第３図と異なり、本実施例で
は磁性体チツプ１６への磁束集中力を強めるため
に磁束集中用の磁性体１７は図示の如く磁石９に
近接する部分では巾が広く、磁性体チツプ１６に
近接する部分では幅が狭い形状の条としてある。
又信号電極群の製作を容易とする為に、可撓性電
極パターン１５を有する可撓性基板１４は上記磁
束集束用磁性体１７上に沿い曲げて接着すればよ
い構成となつている。

以上の実施例から明らかなように、電極部を、
磁石９からの磁束集束部１７、信号電源からの信
号伝達部１５、電極各先端部に磁性トナーを集中
させる為の夫々個別の磁性チツプ１６の組合せと
することにより、その構成及び製作を容易にする
ことができ、そして、磁束集中用磁性体１７及び
磁性チツプ１６よりなる磁路を通じて電極先端ま
で磁束がよく導かれると共に、磁性チツプが電極
毎に個別になつていることにより磁束が電極毎に
分れるので、電極間にトナー鎖が立つたり電極間
にトナーを介してリークが起きたりすることは殆
んどなく、常に安定した解像力の良い鮮明な画像
が得られる。

第５図は上記可撓性基板及びその上に形成され
た可撓性電極パターン（これらを総称して電極集
合体１８という）の展開平面図の一例であり、先
端部Ｄが信号電極部となる部分であり、それ連な
る部分は漸次広がつて長さの異るリード部Ｅを構
成し、信号電源からの回路と接続すべくなされて
いる。第６図は第５図に示す可撓性の電極集合体
１８を第１図に示す如きトナー搬送円筒（スリー
ブ）６に実装する態様を例示したものであつて、
第５図に示す如き電極集合体１８の何枚かを夫々
の先端部Ｄが一列になるようにスリーブ６に貼着
し、そのリード部Ｅを折曲げ線Ｆの所で折曲げて
スリーブ６の長手方向に沿つて延在させてある。
これにより直径の比較的小さいスリーブへの実装
が容易になる。この場合、電極集合体１８の厚味
によりスリーブ上のトナー搬送面は段差のあるも
のになるが、該厚味は極く薄いので段差は僅かな
ものであるから、そのまゝでもトナー搬送に差し
支えないけれども、所望ならば上記のように貼着
された電極集合体の全体をＤ部を除いて樹脂でモ
ールドして滑らかなトナー搬送面を形成するよう
にしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、電極の
各々の先端への磁束集中作用が良好で解像度が優
れ、トナーを介しての電極間リークが起らず、且
つ電極パターン切れや相互接触の恐れが少く、製
作の容易な電極部が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基体となる画像記録装置の従
来例を示す概要断面図、第２図ａ，ｂは第１図に
おけるトナーの挙動の説明図、第３図は本発明の
一実施例を示す部分斜視図、第４図は本発明の更
に他の実施例を示す部分斜視図、第５図は本発明
の実施例になる電極集合体の展開平面図、第６図
は第５図の電極集合体をトナー搬送用円筒に装着
した態用を示す斜視図である。 １……記録媒体、４……背面電極、５……電
極、６……トナー搬送用円筒、８……トナー、９
……回転磁石、１０……ドクターブレード、１１
……記録位置、１２……画像信号電圧源、１３…
…合成樹脂堰、１４……基板、１５……電極パタ
ーン、１６……磁性体チツプ、１７……磁束集中
用磁性条、１８……電極集合体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 移動磁極から発する磁界で貫かれる静止した
   トナー搬送面に電極群を配設すると共に、該電極
   群に対向して記録媒体を近接対向させ、トナー搬
   送面上を上記磁界により運ばれて該電極群に達し
   た導電性磁性トナーを該電極群のうちの選択され
   た電極と記録媒体間へ電圧印加することで記録媒
   体と付着させ画像を記録する画像記録装置におい
   て、上記電極群における各電極の画像記録部位が
   磁性体チツプとなつており、該電極群の上記磁性
   体チツプと前記移動磁極との間に磁束集中用の磁
   性体の条状部材を配設したことを特徴とする画像
   記録装置。