JPH0796627A - 静電記録装置 - Google Patents

静電記録装置

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Publication number
JPH0796627A
JPH0796627A JP24235693A JP24235693A JPH0796627A JP H0796627 A JPH0796627 A JP H0796627A JP 24235693 A JP24235693 A JP 24235693A JP 24235693 A JP24235693 A JP 24235693A JP H0796627 A JPH0796627 A JP H0796627A
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JP
Japan
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recording
electrode
developer
counter electrode
toner
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JP24235693A
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English (en)
Inventor
Kenichiro Asako
健一郎 浅古
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】磁気による対向電極上のトナー像の乱れを防止
し、印字品質の優れた画像を形成する静電記録装置を提
供する。 【構成】静電記録装置の現像ユニット7において、マグ
・ロール21は現像スリーブ22に内蔵され矢印F方向
へ回転しそのN/Sの磁極により現像スリーブ22周面
に回転磁場を形成し現像剤T・Cを矢印M方向へ搬送す
る。記録電極シート23は現像スリーブ22周面に被着
敷設され主走査方向のドット数の針状電極ELを先端に
備え対向電極5間に記録部Wを形成し他端に接続する回
路素子27から印字データに応じた電圧を電極ELに選
択的に印加され対向電極5間に電位差に基づく電界をド
ット毎に形成し搬送されてくる現像剤T・CのトナーT
を対向電極5に転移させてトナー像T′を形成する。ト
ナー像T′は記録電極ELの下流に所定の間隔をもって
配設された磁気遮蔽部材25により形成直後からマグネ
ットロール21の磁力を遮断されて転移配置を乱される
ことなく対向電極5の回転に伴われて図外の転写部Tへ
と搬送され用紙Pに転写される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、感光体を用いずに高解
度なトナー像を記録する静電記録装置に係わり、さらに
詳しくは対向電極上に転移したトナー像の乱れの発生を
防止する静電記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、静電記録方式を用いて画像を
作成する記録装置として、例えばマルチスタイラスプリ
ンタが知られている。このマルチスタイラスプリンタ
は、多数の針状電極(スタイラス)を微小間隔(例え
ば、8〜16本/mm)で併設し、印字データに従って
選択的に針状電極に所定電圧を印加して、これら電圧を
印加された針状電極から用紙へ直接放電を行わせ、これ
によって用紙に静電潜像を形成するものである。しか
し、このマルチスタイラスプリンタに用いられる用紙
(所謂静電記録紙)は、表面に高抵抗剤を塗布されてお
り、このため極めて高価であるばかりでなく、鉛筆、ペ
ン等による追記性が極めて悪い。また、用紙の波打ち等
の変形により針状電極と用紙との間隔が狭くなると、針
状電極の先端が用紙に摺接して摩耗する。
【0003】従来、これらの問題を解決するものとし
て、普通紙に画像形成を行うことができるようにした静
電記録装置が提案されている。この静電記録装置は、円
筒状の中間記録媒体(以下、対向電極という)を配設
し、この対向電極を、現像剤が付着したスリーブ上に配
置された針状電極(以下、記録電極という)と対面さ
せ、これら記録電極に、印字データに基づいて選択的に
電圧を印加することにより対向電極側にトナー画像を静
電記録し、この静電記録されたトナー画像を普通紙に転
写するようにしている。
【0004】ところで、上記の印加電圧の強さは、トナ
ー画像の濃度、解像度、及び地汚れに影響する。印加電
圧が低いと、印字データに従って選択された記録電極に
忠実に対応した状態でトナーの転写が行われるため解像
度が良くよくなるが、その電圧が低過ぎると転写される
トナー量も少なくなるため濃度が低下して画質が落ち
る。一方、印加電圧が高いと、転写されるトナー量が多
くなるため濃度が上がるが、その電圧が高過ぎると記録
電極から放射される電界の広がりも大きくなって転写さ
れるトナーが周囲に拡散し、形成される画像の解像度が
低下して、さらには地汚れが発生する。
【0005】したがって、上記の静電記録装置では、記
録電極と対向電極間に所定の大きさの電界を発生させ且
つ所定の解像度を得るために、記録電極と対向電極間は
極めて狭い間隙(ギャップ)に設定されている。図6
は、上記間隙部の拡大図である。同図に示す記録電極a
は、現像剤の搬送路を構成する現像スリーブb上に敷設
された図外の電極シート先端に構成されており、上記間
隙部で対向電極cと対向して記録部wを形成する。現像
スリーブbと対向電極cは、互いに平行して図の垂直方
向に延在し、現像スリーブbは図の上方に向けて凸面を
形成し、対向電極cは図の下方に向けて凸面を形成する
円筒である。ただ、これらの円周に比較して同図の間隙
部が円周の極めて狭い範囲に形成されるため、模式的拡
大図として同図ではそれぞれの円筒円周面を平面状に示
している。この静電記録装置に使用される現像剤gは磁
性を有し、現像スリーブb内に設置されて回転するマグ
ネットロールcの磁力によって現像スリーブb上に構成
されている搬送路上を上流側(同図では右方)から搬送
される。そして、現像剤gはマグネットロールcの磁力
e−1により記録電極aの先端で穂立ちし、記録電極a
が形成する電界に応じて対向電極cへ選択的に静電転移
し、対向電極c上にトナー像g′を形成する。この後、
トナー像g′は対向電極cの時計回りの回転に伴って下
流側(同図では左方)へ搬送され用紙に転写される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように記録電極aと対向電極c間に形成される間隙が
極めて狭いため、対向電極c上に静電転移(静電記録)
したトナー像g′が、現像スリーブb内に配設されてい
るマグネットロールdの磁力e−2の影響を受けて乱
れ、結果として、印字品質が低下するという問題が発生
した。
【0007】本発明は、上記従来の実情に鑑み、対向電
極上のトナー像の乱れを防止し、印字品質の優れた画像
を形成する静電記録装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】以下に、本発明に係わる
静電記録装置の構成を述べる。本発明は、現像剤担持部
材上の所定の現像剤搬送路に沿って磁性現像剤を磁気力
により搬送する現像剤搬送手段と、前記現像剤担持部材
上に現像剤搬送方向と直角の方向へ間隔を保って併設し
た複数の記録電極と、該記録電極に対向し該対向部にお
いて現像剤の搬送方向と同方向に移動する対向電極とを
有し、入力する記録情報に応じて各前記記録電極に記録
電圧を印加して現像剤搬送路表面に沿って搬送されてく
る現像剤を前記対向電極側へ選択的に転移させる静電記
録装置に適用される。
【0009】本発明の静電記録装置は、上記の対向部の
現像剤搬送方向下流側に記録電極と所定の間隔を保って
配設され現像剤搬送手段の磁力を対向電極上の現像剤に
対し磁気シールドする磁気遮蔽部材を具備する。
【0010】
【作用】この発明の静電記録装置によれば、磁気遮蔽部
材は、上記対向部の現像剤搬送方向下流側に記録電極と
所定の間隔を保って配設されることにより、現像剤搬送
手段の磁力を対向電極上の現像剤に対し磁気シールドす
る。
【0011】これにより、対向電極上のトナー像の乱れ
を防止し、印字品質の優れた画像を形成することができ
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら詳述する。図2は、一実施例に係わる静電記録
装置の全体構成を示す模式的断面図である。同図におい
て、給紙カセット1は、普通紙Pを積載収納し、本体装
置の側部に着脱自在に挿着される。挿着された給紙カセ
ット1の先端部上方には、給紙コロ2が矢印Aで示す反
時計回り方向に駆動回転可能に配設される。給紙コロ2
の前方には、待機ロール対3が配設され、給紙コロ2に
より給送される用紙Pの進行を一旦停止させ、その搬送
姿勢を整え、その用紙Pを記録画像の転写タイミングに
同期して下流に向けて搬送する。待機ロール対3の下流
には、待機ロール対3から斜め下方に延びる用紙搬送経
路4が配設され、この用紙搬送経路4前方に、対向電極
5と転写ロール6とで形成される画像転写部Tが配置さ
れる。上記対向電極5は、記録画像形成ユニットUの図
に示す上方右側に配設されており、その上部は上述した
ように転写ロール6に対向して画像転写部Tを形成し、
下部は現像ユニット7の記録電極ELと対向して記録部
Wを形成する。画像転写部Tは、記録部Wにおいて記録
電極ELから対向電極5周面上に転移されて上方に搬送
されてくるトナー像を用紙Pの下面に転写する。画像転
写部Tの下流側には、エアサクシヨン方式の搬送ベルト
8がほぼ水平方向に張設され、用紙Pを吸い上げながら
搬送する。この搬送ベルト8の下流側前方には定着器9
が配設されている。定着器9は、加熱ロール9aと圧接
ロール9bとからなり、両ロール9a、9b間に用紙P
を挟持して搬送しながら、用紙下面に転写されているト
ナー像を熱定着させる。トナー像を熱定着された用紙P
は、排出口10から画像面を下にしたフェイスダウン状
態で排紙トレイ11上に順次積載される。
【0013】次に、図3に、上記記録画像形成ユニット
Uの拡大断面図を示す。同図に示すように、記録画像形
成ユニットUは、トナー貯留槽14及び現像記録槽15
を備える。トナー貯留槽14内には補給用のトナーT0
が貯留され、このトナーT0の凝集を防止するための攪
拌羽根14aが回動可能に配設されている。トナー貯留
槽14と現像記録槽15との境界部にトナー補給口Os
が形成され、このトナー補給口Os にトナー補給ロール
16が設置されている。トナー補給ロール16は、現像
記録槽15中を流動する現像剤T・Cのトナー濃度に応
じて回転され、補給用トナーT0 を現像記録槽15中に
適量づつ補給してトナー濃度を適性範囲内に制御する。
なお、この例では、現像剤に、二成分現像剤を用いてい
るが、現像剤は二成分現像剤に限らず、絶縁性樹脂、磁
性微粉末及び着色剤粒子からなる磁性トナー等の一成分
現像剤でもよく、この場合は、上述したトナー濃度の制
御は不用である。
【0014】上記現像記録槽15内には、2本のオーガ
ロール15a、15bが互いに平行に図の紙面垂直方向
へ延在して配設されている。これらオーガロール15
a、15bは、それぞれ複数の攪拌羽根を備え、それぞ
れ同図の矢印B、Dで示す反対方向へ駆動回転され、現
像剤T・Cを攪拌しつつ水平方向へ循環させる。
【0015】そして、オーガロール15bの上方には現
像ユニット7が配設されている。この現像ユニット7
は、マグネットロール21、このマグネットロール21
を内蔵した現像スリーブ22、現像スリーブ22表面上
に敷設された記録電極シート23、掻き取り板24、及
び対向電極5と記録電極ELとの対向部からなる記録部
Wの直ぐ下流に、記録電極ELの先端からその下流方向
へ所定の間隔をもって配設された磁気遮蔽部材25を備
えている。
【0016】図4は、上記記録電極シート23と現像ス
リーブ22との構成を示す斜視図である。同図に示すよ
うに、記録電極シート23は、可撓性絶縁材料からなる
ベースフィルム23a上に非磁性導電材料からなる多数
の記録電極線26が所定の微細ピッチでフィルム幅方向
に並設されており、現像スリーブ22の円筒周面上に周
表面のほぼ4分の1を被って敷設されている。記録電極
線26は、シートの一方の端部において記録電極ELを
形成し、この記録電極EL部分を除いて不図示の絶縁保
護材により被覆されている。シートの他方の端部には、
記録電極ELを駆動するための複数個の回路素子27が
搭載されている。これらの回路素子27には、それぞれ
適数本づつに分割された記録電極線26が接続されてい
る。これらの記録電極線25つまり記録電極ELの本数
は、画像の主走査1ライン分の最大データ数に対応して
いる。
【0017】このように記録電極ELを駆動する回路素
子27を、現像スリーブ22周表面上に配置すると、記
録電極ELと回路素子27を接続する記録電極線26の
長さが、回路素子27を他のいかなる場所に配設したと
きよりも短くなり、この短くなった分、記録電極シート
23が小型且つ安価になり、また、記録電極線26によ
る所謂アンテナ効果が低減して雑音が減少する。この結
果、印字データに正しく対応した記録電圧が記録電極E
Lに印加される。
【0018】図1は、上記のような構成の現像スリーブ
23及び記録電極シート23を有する図2及び図3に示
した現像ユニット7の部分拡大図である。同図を用い
て、現像ユニット7について更に詳細に説明する。上述
したように、円筒状の現像スリーブ22周面上には、記
録電極シート23が被着敷設されている。そして、現像
スリーブ22の円筒内部には同軸にマグネットロール2
1が駆動回転可能に配設・内蔵されたている。マグネッ
トロール21は、その周表面に異なる磁極を交互に着磁
されており印字時には同図の矢印Fで示す時計回りに駆
動されて回転する。また、現像スリーブ22の記録電極
シート23が被着敷設されている反対側の周表面下部に
は、掻き取り板24が先端を当接させた状態で垂直に立
設されている。
【0019】現像スリーブ22上部の周表面には平面部
22aが形成され、その上流ほぼ半分の領域の上方に、
記録電極シート23の先端部に形成されている記録電極
ELが配置される。この記録電極ELは、現像スリーブ
22の周表面とほぼ同一曲率に湾曲させたバネ板材(不
図示)上に敷設され湾曲状に突出して配置される。これ
により、記録電極ELは中空に弾性支持された状態とな
り、そして上記対向電極5周表面との間に微小間隙から
なる上述した記録部Wを形成する。
【0020】上記現像スリーブ22の平面部22aの下
流ほぼ半分の領域には、記録電極ELの先端からその下
流方向へ所定の間隔をもって磁気遮蔽部材25が配設さ
れている。
【0021】また、平面部22aの上流側には、平面部
22bが形成されており、この平面部22b上には記録
電極シート23の回路素子27を搭載した端部が敷設さ
れる。この平面部22bは記録電極シート23への回路
素子27の設置を容易にするために形成されている。こ
の平面部22bに敷設された記録電極シート23及び回
路素子27を覆って、非磁性材料からなるカバーフィル
ム(保護被膜)28が、現像スリーブ22周表面とほぼ
同一曲率に湾曲させて配設される。このカバーフィルム
28は、その表面が同図の矢印Mで示す反時計回りに記
録部W方向へ現像剤搬送路を形成して現像剤T・Cが直
接回路素子27に接触するのを防止し、回路素子27が
現像剤T・Cとの摩擦等により損傷するのを予防する。
【0022】図5は、上記記録電極ELとその先端から
下流方向へ所定の間隔をもって配設された磁気遮蔽部材
25とを有する記録部Wの拡大図である。同図に示す記
録部Wの構成は、図6と同様の構成であるが、磁気遮蔽
部材25を配置したところが異なる。即ち、通常マグネ
ットロール21の磁力が、終始、図6の磁界e−1、e
−2で示すように対向電極c(本例の対向電極5)の周
表面に到達する強さで形成されるものであるのに対し
て、本実施例では、図5に示すように、記録電極ELの
直ぐ下流に所定間隔で磁気遮蔽部材25が配置されてい
るため、記録部Wにおいては記録電極ELの先端より下
流側の磁界e−2′は、磁気遮蔽部材25によって遮ら
れ、対向電極5の周表面に到達しない構成となってい
る。
【0023】続いて、上述した構成の静電記録装置にお
ける画像記録処理の動作を、再び図1を用いて説明す
る。尚、同図では記録電極から対向電極への転移に際す
る現像剤の状態を簡略に示してあり、図5及び図6に示
す現像剤の穂立ちについては図示していない。
【0024】先ず、現像スリーブ22に内蔵されている
マグネットロール21が、同図の矢印Fで示す時計回り
に駆動されて回転する。この回転により、マグネットロ
ール21の周表面に交互に着磁されたN、Sの磁極が、
現像スリーブ22の外周面上に現像剤T・C中の磁性キ
ャリア粒子Cを自転させる回転磁場を形成する。この磁
場により、図3に示した現像記録槽15内を水平方向に
循環流動している現像剤T・Cが現像スリーブ22底部
の周表面に引き付けられ、カバーフィルム28上をマグ
ネットロール21の矢印Fで示す回転方向とは反対に矢
印Mで示す反時計回りに搬送される。
【0025】回路素子27は、本体装置の画像記録動作
全体を制御する図外の中央制御部に接続されており、こ
の中央制御部は、画像記録時には記録情報に応じた信号
を回路素子27に送出し、非記録時には、選択的に、未
転写トナーの清掃(現像剤の溜まり除去)を実施させる
信号を機構駆動部等に送出する。そして、上記回路素子
27は中央制御部から受け取った信号に基づいて、記録
電極ELに対し記録データ(印字データ)に応じた記録
電圧を選択的に印加する。
【0026】この場合、1ビットの記録データが例えば
“H”のとき、対応する記録電極ELに本例では−20
0Vの電圧(オン電圧)が印加される。記録電極ELに
対向する対向電極5には、バイアス電源5aにより本例
では−50Vのバイアスが印加されている。したがっ
て、対向電極5から記録電極ELに向けて150Vの電
位差に基づく電界が形成されている。このような電界が
形成されている記録部Wを現像剤T・Cが対向電極5周
表面と接触しつつ通過するとき、負極性に帯電している
トナー粒子Tは電位の高い方へ移動する。したがって、
−200Vのオン電圧が印加されている記録電極EL上
のトナー粒子Tのみが選択的に対向電極5周面上に転移
して1ドットのトナー記録画像T′を形成する。
【0027】他方、1ビットの記録データが“L”のと
きは、対応する記録電極ELに接地電圧(オフ電圧)が
印加される。その結果、この場合は対向電極5から記録
電極ELに向けて−50Vの電位差に基づく上記とは逆
向きの電界が形成され、負極性のトナー粒子Tは記録電
極ELに保持されたまま転移しない。
【0028】以上のように、入力記録データに応じて各
記録電極ELの電位が−200Vと接地電圧とに選択的
に制御され、記録部Wにおいて対向電極5表面にトナー
記録画像T′が形成される。尚、トナー記録画像T′の
濃度調節は、バイアス電源5aの電圧を変化させること
により行う。このバイアスの適切な調節範囲は0〜−5
0Vであり、0Vに近い程、画像濃度が高い。
【0029】上記カバーフィルム28の表面に沿って上
方に搬送される現像剤T・Cは、対向電極5が近接して
搬送路が狭くなる記録部W上流で搬送量が規制され、現
像剤溜まりRt を形成する。そして、この現像剤溜まり
Rt 内で搬送路(記録電極シート23表面)から遠くへ
移動した現像剤粒子が、マグネットロール21の磁界か
ら遊離して自然落下し、下方で水平に流動している現像
剤T・Cに合流する。上記の自然落下により、現像剤溜
まりRt を形成する現像剤が適性量に自動的に制御され
ると共に記録部Wに搬入される現像剤が適性量に制御さ
れ、弾性支持された記録電極ELと対向電極5周表面間
の記録部Wの微小間隙に現像剤粒子が適量づつ円滑に搬
入され柔軟に狭持される。
【0030】また、現像スリーブ22の平面部22aの
すぐ下流側には平面部22cが形成されている。この平
面部22cは、記録部Wで対向電極5に転移されずに搬
出されてくる残留現像剤T・C′を速やかに下流側へ搬
送するために形成されている。このように、現像スリー
ブ22周表面を切除して平面部22cを形成すると、切
除しない場合に比べて現像剤搬送路(平面部22c表
面)がマグネットロール21に、より近接し、この、よ
り近接した分マグネットロール21の磁力が強く作用す
る。この強力な磁力で対向電極5に転移されずに搬出さ
れてくる残留現像剤T・C′を一旦吸着すれば、残留現
像剤T・C′が再び対向電極5周表面に無用に転移して
対向電極5周表面に形成されたトナー記録画像T′を乱
すということがなく、残留現像剤T・C′は速やかに下
流に搬出され、掻き取り板24によって掻き取られてマ
グネットロール21の磁界から遊離し、自然落下して下
方の現像剤T・Cに合流する。
【0031】そして、上記対向電極5周表面に形成され
たトナー記録画像T′は、ほぼ形成直後から、記録部W
の直ぐ下流に配設された磁気遮蔽部材25によってマグ
ネットロール21の下流側の磁力e−2′を遮断され
る。したがって、対向電極5周表面に記録データに基づ
いて形成されたトナー記録画像T′は、その後その転移
配置をマグネットロール21の磁力によって乱されるこ
となく同図の矢印Hで示す時計回りに回転する対向電極
5周面により、図2及び図3に示した画像転写部Tへと
搬送され、転写ロール5によって用紙Pの下面に転写さ
れ、記録データに忠実に対応した乱れのない記録画像を
形成する。
【0032】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、記録電極と対向電極との対向部で形成される記録
部の現像剤搬送方向下流側に、記録電極と所定の間隔を
保って配設した磁気遮蔽部材を設けたので、対向電極上
に転移した現像剤が現像剤搬送手段であるマグネットロ
ールの磁力から磁気シールドされる。したがって、対向
電極の周表面に記録データに基づいて形成されたトナー
記録画像は、その後その転移配置をマグネットロールの
磁力によって乱されることなく画像転写部へ搬送され、
記録データに忠実に対応した乱れのない記録画像を用紙
上に形成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例に係わる静電記録装置の現像ユニット
の部分拡大図である。
【図2】静電記録装置の全体構成を示す模式的断面図で
ある。
【図3】静電記録装置の記録画像形成ユニットの拡大断
面図である。
【図4】記録電極シートと現像スリーブとの構成を示す
斜視図である。
【図5】記録電極と磁気遮蔽部材とを備えた記録部の拡
大図である。
【図6】従来の記録電極と対向電極との間隙部の拡大図
である。
【符号の説明】
1 給紙カセット 2 給紙コロ 3 待機ロール対 4 用紙搬送経路 5 対向電極 6 転写ロール 7 現像ユニット 8 搬送ベルト 9 定着器 9a 加熱ロール 9b 圧接ロール 10 排出口 11 排紙トレイ 14 トナー貯留槽 14a 攪拌羽根 15 現像記録槽 15a、15b オーガロール 16 トナー補給ロール 21 マグネットロール 22 現像スリーブ 22a、22b、22c 平面部 23 記録電極シート 23a ベースフィルム 24 掻き取り板 25 磁気遮蔽部材 26 記録電極線 27 回路素子 28 カバーフィルム(保護被膜) EL 記録電極 P 用紙 T 画像転写部 U 記録画像形成ユニット W 記録部 T0 補給用トナー Os トナー補給口 T・C 現像剤 T′ トナー記録画像 T・C′ 残留現像剤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤担持部材上の所定の現像剤搬送路
    に沿って磁性現像剤を磁気力により搬送する現像剤搬送
    手段と、 前記現像剤担持部材上に現像剤搬送方向と直角の方向へ
    間隔を保って併設された複数の記録電極と、 該記録電極に対向し該対向部において現像剤の搬送方向
    と同方向に移動する対向電極と、 を有し、入力する記録情報に応じて各前記記録電極に記
    録電圧を印加して、現像剤搬送路表面に沿って搬送され
    てくる現像剤を前記対向電極側へ選択的に転移させる静
    電記録装置において、 前記対向部の前記現像剤搬送方向下流側に前記記録電極
    と所定の間隔を保って配設され前記現像剤搬送手段の磁
    力を前記対向電極上の現像剤に対し磁気シールドする磁
    気遮蔽部材を備えたことを特徴とする静電記録装置。
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