JPH0611971A

JPH0611971A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0611971A
Application number: JP16943992A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Ochiai; 俊彦落合
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-06-26
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1994-01-21

Abstract

(57)【要約】【目的】記録媒体と記録電極間に導電性磁性トナーを
供給し、この電極に信号電圧を印加することで像形成す
る装置の、電極部近傍の条件を提供し、かぶりのない鮮
明な画像を供給する。【構成】マグネットローラの中心と記録媒体案内ロー
ラの中心とを結ぶ線と、電極先端とを結ぶ最短距離をΔ
ａ、電極を支持するスリーブ面と電極までの距離をｈと
したとき、３ｈ−１．２≧Δａ≧０．５ｈ＜１．６（単位はミリメートル）の式を満足させる。【効果】記録位置近傍でのトナーと記録媒体との摩擦
が十分低減でき、画質の向上を可能にした。

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、特に複数の記録電極と記録媒体間に電圧を印加
し、その間に多色の画像形成粒子（トナー）を記録媒体
に付着させるプリンターやディスプレイ装置等の画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような画像形成方法の原理として
は、特公昭５１−４６７０７号公報等で知られる方法が
ある。この方法としては、図６Ａに示すように導電性磁
性トナー１を回転磁石２により、非磁性円筒３上を搬送
して磁性体で構成される記録電極４上を通過させる。そ
して表面に絶縁層６を有する記録媒体５の導電層７と記
録電極間に電圧を印加し記録媒体へトナーを付着させて
画像を形成するものである。

【０００３】さらに、上記発展系として前記記録電極を
利用してディスプレイ装置が考案されている。図６Ｂは
その全体構成図を示す。

【０００４】マグネットローラの回転により非磁性円筒
スリーブ３上のトナー１が搬送され、記録電極４上のト
ナーが記録制御部１３からの信号に追従して、対向する
記録媒体５側に付着し画像を形成する。一画面表示した
後、図中の矢印方向に記録媒体５は移動し、記録媒体上
のトナーはクリーニング部材８により撹き落とされて再
び現像容器１０に回収される。

【０００５】上記に示すような記録原理に基づく画像形
成装置であるプリンターやディスプレイにおいて、記録
電極部周辺においては、図７に示すように記録電極４の
先端部４′は、記録媒体支持ローラ１１と非磁性円筒ス
リーブ３の中心線上にほぼ位置しており、電極先端と中
心線のずれΔａはほぼ±０ｍｍになっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、記録原理に基づき記録媒体搬送方向とト
ナー搬送方向が同方向であり、また記録媒体と記録電極
間の距離（ギャップ）が０．５ｍｍ以下と狭いことか
ら、図７に示すようにトナーが記録媒体と電極間に溜り
トナー自体に圧力が加わるため、トナーがギャップに詰
まってトナー自体の流動性が悪くなる。

【０００７】このような状態において、図７に示すよう
に記録電極近傍において、記録媒体とトナーの摺擦され
る領域が長いと、トナーとシートとの摩擦によりシート
が帯電して画像が乱れるという欠点があった。

【０００８】特に、従来の技術で述べたディスプレイ装
置のように、トナーが繰り返し使用される場合において
は、トナーの流動性が低下してシートとトナーとの摺擦
による帯電がさらに増加するために画像劣化が進む。そ
の結果、画像にぼけが目立つようになり鮮明さに欠ける
結果になる。

【０００９】本発明は上記問題を解決するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、マグネットを内包する非磁性スリーブと、このス
リーブ表面上に多数の記録電極が設けられ、さらにこの
記録電極へは前記マグネットの磁界により現像剤が供給
される画像形成装置であって、前記マグネットの中心と
前記記録媒体を駆動するためのローラとの中心線と前記
記録電極先端との距離をΔａ、および前記スリーブ表面
と記録電極との距離をｈとしたとき、３ｈ−１．２＞Δａ＞０．５ｈ＜１．６（単位はミリメートル）の式が成立するように設定する。これによりトナーと記
録媒体に対して耐久性が向上し、同時に記録媒体にも不
必要な電荷が蓄積することがなくなり、画像ぼけやかぶ
りのない鮮明な画像を得ることができるようになった。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の記録電極部１−１近くの拡大
図を示す。

【００１２】図示の記録電極はフレキシブルプリント基
板により構成されており、電極の露出部の長さｌは２．
４〜３．０ｍｍであり、それ以外の箇所はポリイミド樹
脂等の絶縁性部材で構成されている（厚さは１０ミクロ
ン〜５ミクロン）。表面に長手方向に多数の磁極を配設
した回転自在のマグネットローラを内包する非磁性円筒
スリーブ１−３の回転中心と、電極と対向するところに
最近接距離で０．１〜０．５ｍｍ離れたところに記録媒
体１−４が矢印方向に移動しており、それを支持するた
めの円筒型ローラ１−５の中心とを結ぶ中心線が、電極
先端部１−１′に対してΔａが１．２ｍｍだけ離れてお
り、さらに前記フレキシブルプリント基板で構成された
電極を支持するための支持板１−６が、非磁性金属や樹
脂等で構成されており、非磁性円筒スリーブから電極表
面までの高さｈが１．０ｍｍとなるように設定してあ
る。

【００１３】このような構成においては、トナーの流動
性を低下させることなく、記録媒体（シート）とトナー
との摺擦によりシートに余分な帯電がなく、かぶりやぼ
やけが少ない画像を得ることができる。

【００１４】このような効果の生じる理由を図２Ａ・図
２Ｂに示す。

【００１５】図２Ａでは本発明における前記構成でのト
ナー溜りの様子を示す。

【００１６】このときのΔａ（中心線と電極先端のず
れ）は１．２ｍｍであり、電極と記録シート間に溜るト
ナーの形状を見ると、図示のように山のような形状とな
っており、この山のピークの値をｍ，電極先端からピー
クまでのスリーブ周方向に沿った距離をｎとすると、ｍ＝４．５〜６．０ｍｍｎ＝３〜４ｍｍ… となる。

【００１７】一方、図２Ｂでは、従来の構成図を示し、
Δａが０のときのトナーの溜りの様子を示すものであ
る。このときのｍ，ｎ値はそれぞれｍ＝４．５〜６ｍｍｎ＝６〜８ｍｍ… であった。この図２Ｂのトナー量は、非磁性スリーブ長
手方向に沿って０．８ｇ〜１．０ｇ／ｃｍであり、電極
とシート間最短距離は０．１〜０．５ｍｍ、また、非磁
性円筒内回転マグネットローラの回転数は１０００〜１
８００ｒ．ｐ．ｍ（ｒｏｔａｔｉｏｎｐｅｒｍｉｎ
ｕｉｔｅｓ）、磁極数は周面で１０〜２０極、電極上最
大磁束密度は２００〜３５０ガウス、また、記録媒体移
動速度は４０ｍｍ／ｓｅｃ〜１３０ｍｍ／ｓｅｃ、そし
て、記録電極間ピッチは８０ミクロン〜４００ミクロン
という条件で行った。

【００１８】本発明の従来例とで最も異なる点は、上記
式と式のｎ値によく表されており、電極先端がトナ
ーの搬送される上流側にずれている程（Δａの値が大き
い程）ｎの値は小さくなる。

【００１９】即ち、ｎ値が小さい程、記録シートとトナ
ーとの摺擦される時間または面積が少ない程、シートへ
の余分な帯電は少ないことになり、画像への悪影響も少
ないことになる。

【００２０】次に、このように画像への悪影響が少なく
鮮明な画像を得るための条件をΔａとｈの値について求
めたので記す。

【００２１】図３の○印は鮮明画像、△印はかぶり、ま
たはぼけが若干生じている、そして、×印はかぶりとぼ
けが多い、または画像が欠落して画質が悪いことを示
す。

【００２２】図から明らかなように、Δａが大きい値を
示す程、即ち電極先端と中心線とのずれが大きい程、鮮
明な画像が得られるが、例えば、Δａが３．０ｍｍでｈ
が１．２ｍｍの場合は、図４に示すように、ｈの値が小
さいため、一度記録電極で印字されても、スリーブと記
録媒体が近接しているので、スリーブ上のトナーでシー
トが摺擦されて印字が消えてしまう。そのため、Δａが
３．０ｍｍでは、シートとスリーブとの距離を離すため
には、ｈをより大きくしなければならず、ｈが１．４ｍ
ｍ以上で鮮明な画像を得られることが検討の結果わかっ
た。

【００２３】また他の例として、Δａが３．０ｍｍ、ｈ
が１．８ｍｍの場合では、記録電極部がスリーブ面より
離れすぎるため、トナー（磁性低抵抗トナー）がマグネ
ットローラの磁力の影響を受けることがなくなるため、
トナーが飛散しやすくなったり、トナーへ電荷が十分に
供給されることがなくなる。このため、画像濃度が薄く
なったり、ぼけたりするという問題が生じる。本発明に
おいて、トナーに磁力の拘束力を持たせ、鮮明な画像を
得るための条件は、記録電極上においては、磁束密度で
２００ガウス以上必要であった。このときのｈの値（電
極面のスリーブからの距離）は１．６ｍｍ以下が適切で
あった。

【００２４】さらに、Δａが０．４ｍｍでｈが０．８ｍ
ｍの場合においては、前記に示すようにシートと電極間
に詰まるトナーの山形の見ると、ｍが６ｍｍ、ｎが６ｍ
ｍという結果であり、ｎの値が大きい傾向にあり、シー
トとトナーとの摺擦される時間および面積がより大きい
ことになり、前記理由で画像がぼけたり背景がかぶる傾
向になった。ここで鮮明な画像を得るために、Δａの値
を詳細に調べたところ、図３にも示すように、Δａは
０．５ｍｍ以上が適切であった。

【００２５】以上説明したことをまとめた結果が図３の
グラフであり、図中斜線部箇所において、鮮明な画像が
得られることがわかった。

【００２６】即ち、３ｈ−１．２＞Δａ＞０．５ｈ＜１．６（単位はミリメートル）の式を満足することが条件となる。

【００２７】記録電極をフレキシブルプリント基板の代
わりに、ガラスエポキシ樹脂や、ガラスまたはセラミッ
クス基板等の剛性基板で構成しても同様の効果があるこ
とが認められた。

【００２８】図５は、スリーブを平坦にカットしてその
上に上記剛性基板を載せた場合を示す。条件および効果
は上記と全く同様であった。

【００２９】本発明に用いられる記録媒体（シート）の
構成および材料は、下記の表１とおりである。また、表
２はトナーとクリーニング兼除電ブラシの条件を示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、電極部先端と、非
磁性スリーブまたはマグネットの中心と記録媒体支持部
材との中心線とのずれ量Δａが、トナー搬送方向に対し
て上流側にずれている程、鮮明な画像が得られることに
なる。

【００３３】即ち、３ｈ−１．２＞Δａ＞０．５かつｈ
＜１．６（単位はミリメートル）を満足するよう設定す
ることで、シートとトナーとの余分な摺擦さけられるの
で、画像のかぶりやぼけが防止でき、高品位の画像が得
られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の説明図。

【図２】Ａは本発明の実施例の説明図。Ｂは従来例の説
明図。

【図３】本発明の実施例による実験結果を示すグラフ。

【図４】形成像を記録部のトナーが摺擦する状態を示す
説明図。

【図５】他実施例の記録部の説明図。

【図６】Ａは従来の記録原理を示す説明図。Ｂは本発明
が適用可能な装置図全体の説明図。

【図７】記録部の現象を示す説明図。

【符号の説明】１−１記録電極１−１′ 電極先端部１−２カバーフィルム１−３非磁性円筒スリーブ１−４記録媒体１−５記録媒体支持ローラ１−６記録電極支持部材１トナー２回転マグネットローラ３非磁性円筒スリーブ４記録電極５記録媒体６誘電層７導電層８クリーニング部材１０現像容器１１記録媒体支持ローラ１２本体枠１３記録制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マグネットを内包する非磁性スリーブ
と、このスリーブ表面上に多数の記録電極が設けられ、
さらにこの記録電極へは前記マグネットの磁界により現
像剤が供給される画像形成装置において、前記マグネットの中心部と前記記録媒体を駆動するため
のローラとの中心線と前記記録電極先端との最短距離Δ
ａ、および前記スリーブ表面と記録電極との距離ｈとの
関係を、３ｈ−１．２＞Δａ＞０．５ｈ＜１．６（単位はミリメートル）とすることを特徴とする画像形成装置。