JPH058433A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録電極４と記録媒体５間にトナー１を供給
し、この媒体状にトナー像を形成する記録装置の記録電
極周辺の省スペース化により、画質の向上を図る。 【構成】 記録電極４を剛性基板１７上に構成し、この
基板をトナー搬送用の円筒部材３上に取り付ける。記録
電極周辺の省スペース化のために、基板上に配設する電
気部品１９ｂを、基板と円筒部材とが形成する空間部２
２にも取り付ける。 【効果】 電極の小型化により、トナーを搬送する磁界
を有効に使用し、画像濃度の向上等を可能にし、画質を
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関するも
ので、例えば複数の記録電極と記録媒体の間に現像剤と
して導電性トナーを供給し、記録電極に信号電圧を印加
することにより、記録媒体にこの現像剤を付着させるプ
リンターや、デイスプレイ装置等の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置においては、特公昭
５１ー４６７０７号公報等に記載された方法により画像
を形成するものが知られている。

【０００３】図２はその記録原理を示すための説明図で
ある。現像剤である導電性磁性トナー１を、マグネツト
ローラ２を矢印の向きに回転させることにより、非磁性
円筒３上をマグネツトと逆方向に搬送し、記録制御回路
１３から記録電極４へ記録信号を印加することにより、
記録電荷が導電性磁性トナー中に注入され、記録電極に
近接して設けられた記録媒体５の接地された導電層７と
の間のクーロン力によって、トナーが誘電層６の表面に
付着する。このとき、記録媒体を図の矢印方向に搬送す
ることによって記録信号のＯＮ、ＯＦＦに応じた画像を
記録媒体上に形成し、開口部１２ａから目視することが
できる。

【０００４】図３は上記の記録原理を用いて実際に製品
化された表示装置の断面図である。図３において、図２
と同一番号の部材は同一部材を示し、そのほかに、クリ
ーニング部材８および導電性ブラシ８ａとクリーニング
用磁石９を用いて、一度形成された記録部材上の画像を
消去する機構を有している。さらに、消去後掻き落され
たトナーは下部に設けたトナー容器１０に回収され、再
利用できるよう工夫されている。また、記録媒体はエン
ドレスベルト状シートとし、記録ローラ１１を用いて矢
印方向に搬送する機構になっており、これらの機構を本
体枠１２の中に収めて、薄い奥行きで広い表示画面を表
現できるようになっている。

【０００５】上記の装置において、記録電極を実際に非
磁性円筒上に設ける方法として、図４に示すように、電
極列を形成し先端の金属部を露出させたフレキシブル基
盤１４を非磁性円筒に張り付ける方法がある。このと
き、トナーの搬送を妨げないようにフレキシブル基盤に
は多数のトナー穴１５が設けられている。

【０００６】さらに、記録密度を高めるため、上記フレ
キシブル基盤より高密度の電極列の形成が可能な方法と
して、図５に示すような剛性基盤上に金属薄膜をパター
ンニングして作成された記録ヘツド１６が考えられてい
る。この記録ヘツド１６は記録電極支持部材をセラミツ
ク等の剛性基盤１７とし、記録電極を半導体製造プロセ
スと同様の方法を用いて、この剛性基盤上に形成するこ
とにより、電極ピツチの高密度化を図るもので、剛性基
盤上に金属薄膜を形成した後、レジストを塗布し、露
光、エツチングを経て電極パターンを形成し、各電極と
駆動素子としてのＩＣとの接続をワイヤーボンデイング
等の接続方法を用いて作成するものである。図５では記
録信号印加用ＩＣ１８を剛性基盤上に実装し、このＩＣ
を駆動するためのＩＣ駆動回路１９が回路基盤１９ａ上
にコネクタや抵抗、コンデンサ等の実装部品１９ｂを実
装して作成され、支持板２０の上で剛性基盤と回路基盤
は接続されている。

【０００７】しかしながら、上記記録ヘツドを非磁性円
筒上に固定する場合、ＩＣ駆動回路上の実装部品が原因
となって、トナーの円滑な搬送が妨げられるという問題
が生じていた。

【０００８】図６は、上記の問題を生じた記録電極近傍
の具体例で、記録領域周辺の装置断面図である。図６に
おいて、非磁性円筒３の直径は４００ｍｍ、記録ヘツド
１６の幅は２０ｍｍ、厚さは記録ヘツド１６表面の実装
部品を除いて２ｍｍである。また、信号印加用ＩＣ１８
及び実装部品１９ｂは絶縁と保護を兼ねた封止用樹脂２
１でおおわれている。さらに、記録ヘツド１６の固定を
容易にするため、非磁性円筒３表面の一部に１４ｍｍの
幅の平面ができるように加工を施し、この平面部に平面
の端と記録ヘツド先端を一致させて記録ヘツド１６を固
定している。非磁性円筒の厚みが限られているため、こ
の例では平面の幅が１４ｍｍ以上にできず、記録ヘツド
１６の後端は非磁性円筒３表面から浮いた状態で固定さ
れ、記録ヘツド１６と非磁性円筒３の間に隙間を生じて
いる。このような隙間があるとトナー１搬送が妨げられ
るばかりでなく、隙間にトナーが侵入し、トナーが徐々
に堆積して圧縮され、記録ヘツドを押し上げるような作
用をして記録ヘツド１６の固定を弱くし、同時にトナー
の劣化も促進する。この対策として記録ヘツド支持台２
２が設けられ、台の斜面を用いてトナー搬送を滑らかに
行えるようにした。しかし、このような対策を施して
も、記録ヘツド４の後端部はマグネツト表面からもっと
も離れた位置にあるためトナー１を搬送する磁力が弱く
なっており、円筒表面３上では問題にならないようなわ
ずかな障害物でもこの領域に存在するとその障害物を乗
り越えたり、２つ以上の障害物の間を通過する際にトナ
ー１の堆積を生じ、これらが核となってトナーの壁が作
られ、トナー搬送ができなくなった。

【０００９】このような問題は記録ヘツド１６の幅を狭
く、厚みを薄くすることで改善できるが、実際には技術
的に容易ではなく、実現したとしても大幅なコストアツ
プが予想される。さらに、製品化を考えると小型軽量化
のため、マグネツトローラ２および非磁性円筒３の直径
を小さくする必要が生じ、同じ記録ヘツド幅でもより小
さな直径の非磁性円筒と組み合せられるような構成が望
まれていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は非磁性円筒上に設けた記録ヘツド上の実装部品によ
りトナーの搬送が妨げられる点である。

【００１１】

【問題を解決するための手段】本発明は、記録ヘツド上
の駆動回路基盤に必要な実装部品を、この基盤と基板を
支持する円筒部材である非磁性円筒とが構成する間隙部
に収めたことを特徴とする。

【００１２】これにより記録ヘツド表面の障害物をなく
すことで、記録ヘツドの幅や厚みを無理に小さくするこ
となく、円滑なトナーの搬送を実現した。

【００１３】

【実施例】

（実施例１）以下本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００１４】図１は本発明による画像記録装置の第１の
実施例を示すものである。図において各部に付けられた
番号は、図６における番号と同一の部材を示しており、
本実施例では、支持板２０の後端を４ｍｍ短くし、回路
基盤１９ａ裏面のこの４ｍｍの領域に実装部品１９ｂを
実装し、回路基盤１９ａを２層基盤としてスルーホール
２３を介して裏面の実装部品１９ｂと表面の配線を電気
的に接続し、基盤表面上で信号印加用ＩＣ１８との接続
を行っている。裏面に実装された実装部品１９ｂは回路
基盤１９ａと非磁性円筒３の間の隙間に収まり、隙間と
ともに記録ヘツド支持台２２により封止されている。

【００１５】このように実装部品を基盤の裏面に実装す
ることで基盤表面のトナー１の搬送性を向上することが
できた。なお上記実施例の記録電極及びその電装部品に
対しては、図の奥側又は手前側から電力及び信号電圧が
供給される。具体的には、駆動用電源電圧とＩＣ駆動用
の電圧とクロツク信号と記録信号が基板の一端側もしく
は両端から電線やプリンタ配線により供給される。

【００１６】以上の実施例において、記録媒体５は詳細
には図８の記録媒体の断面図に示すような４層構造にな
っており、表面層６ａは、その体積抵抗値が１０⁷〜１
０¹⁶Ωｃｍで、１〜２０μｍの厚みを有するブチラール
樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹
脂、ウレタン樹脂、フエノール樹脂等のプラスチツク樹
脂から成り、抵抗層６ｂは、その体積抵抗値が１０⁰〜
１０⁷Ωｃｍで、５〜３０μｍの厚みを有し、酸化チタ
ンまたは酸化アルミニウムまたは酸化スズまたは酸化イ
ンジウムをプラスチツク樹脂中に分散させたものから成
る。そして、導電層７は、その体積抵抗値が１０⁰〜１
０²Ωｃｍで、８００〜１０００Ａの厚みを有するアル
ミニウム等の導電性蒸着膜から成り、支持層７ａは、７
０〜３００μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレ
ート樹脂、ポリイミド樹脂等のプラスチツク樹脂で構成
されている。

【００１７】また、導電性磁性トナー１は、プラスチツ
ク樹脂に磁性粉を内添した後、カーボンを外添して製造
された粒径約１０μｍの粒子で、その電気抵抗値は、ト
ナーを磁気ブラシによって鎖状に形成したときのトナー
の連結方向の体積抵抗値で１０³〜１０⁸Ωｃｍである。

【００１８】（実施例２）図７は本発明による画像記録
装置の第２の実施例を示すものである。図において各部
に付けられた番号は、図６における番号と同一の部材を
示している。

【００１９】本実施例では実装部品１９ｂの裏面実装に
よって基盤表面にできたスペースに信号印加用ＩＣ１８
を実装することで、記録ヘツド１６全体の幅を小さく
し、トナーの搬送性をさらに向上することができる。ま
た、記録ヘツド１６の後端位置を従来のままとし、記録
ヘツド先端位置を平面中央側へ近づけることでこの先端
部とマグネツト２との距離を縮め、記録電極直下の磁力
を強化することもできる。本発明に用いる記録方法では
記録電極４上の磁力が強いほど記録濃度や解像度が向上
することが知られている。

【００２０】このように実装部品を裏面に実装すること
には、表面の実装スペースに余裕を作り記録ヘツド１６
の幅の制約をゆるくする効果もある。

【００２１】なお、本実施例における記録媒体５及びト
ナー１は実施例１と同一のものを使用した。

【００２２】（実施例３）図８は本発明による画像形成
装置の第３の実施例を示すものである。図において各部
に付けられた番号は、図６における番号と同一の部材を
示している。

【００２３】本実施例では実装部品１９ｂの裏面に実装
することによって基盤表面にできたスペースに信号印加
用ＩＣ１８を実装し、さらに記録電極４をこの回路基盤
１９ａ上に形成し、記録電極形成用の剛性支持体２０を
廃することで記録ヘツド１６の幅と厚みを減らしてい
る。これにより実施例２よりもさらに電極直下の磁力強
化が容易となり、トナーの搬送性も向上する。

【００２４】なお、本実施例における記録媒体５及びト
ナー１は実施例１と同一のものを使用した。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の記録ヘツ
ドを用いた画像形成装置は、記録ヘツド上の駆動回路基
盤に必要な実装部品をこの基盤とこの基板を支持する円
筒部材とが形成する間隙部に実装し、基盤と非磁性円筒
との間にこのような実装部品を収めたことにより、記録
ヘツド表面の障害物を極力減らし、無理に記録ヘツドの
幅や厚みを小さくすることなく滑らかなトナー搬送を実
現できる。また、実装部品をこのように実装することで
基盤表面スペースに余裕を作り、ここに信号印加用素子
を実装することで記録ヘツド全体の幅を縮めることも可
能となる。そしてこれによりトナー搬送性をさらに向上
させたり、電極先端をより磁力の強い位置に設定するこ
とで記録濃度や解像度の向上、または記録電極と記録媒
体間距離の拡大が可能となり、耐久性、性能、量産性及
びコストの面で有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を用いた画像形成装置の
現像領域周辺の断面図。

【図２】本発明に用いる装置の記録原理説明図。

【図３】従来の画像形成装置全体の断面図。

【図４】従来のフレキシブル基盤を用いた記録電極部斜
視図。

【図５】記録ヘツド斜視図。

【図６】従来の記録ヘツドを用いた画像形成装置の現像
領域周辺の断面図。

【図７】本発明の第２の実施例を用いた画像形成装置の
現像領域周辺の断面図。

【図８】本発明の第３の実施例を用いた画像形成装置の
現像領域周辺の断面図。

【図９】本発明の記録媒体断面図。

【符号の説明】

１ 導電性磁性トナー ２ 回転磁石 ３ 非磁性円筒 ４ 記録電極 ５ 記録媒体 ７ 導電層 ７ａ 支持層 １２ 本体枠 １６ 記録ヘツド １７ 電極形成用剛性基盤 １８ 信号印加用ＩＣ １９ ＩＣ駆動回路 １９ａ 回路基盤 １９ｂ 実装部品 ２０ 支持板 ２２ 基盤支持台 ２３ スルーホール

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の記録電極と、この記録電極に記録
   信号を印加する駆動回路と、前記記録電極上へ現像剤を
   供給する手段と、誘電層と導電層を有する記録媒体と、
   前記記録電極と前記記録媒体を相対的に移動させる手段
   を有する画像形成装置において、 前記記録電極と、記録信号印加用素子と、この素子を駆
   動するための駆動回路とを剛性基板上に形成した記録ヘ
   ツドを非磁性円筒形部材上に固定し、駆動回路用実装部
   品を前記剛性基板と前記円筒形部材とが形成する隙間に
   実装したことを特徴とする画像形成装置。