JPS5814675B2 - 潜在的な磁気的画像を含む表面にトナ−粒子を塗布する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来潜在的な磁気的な画像に対し磁気的に引きつけられ
るトナーの粒子を付着させるために種々の方法が用いら
れて来た。

一般にこのことは米国特許第３６９８００５号記載の方
法のように潜在的な磁気的画像の上に磁気的に引きつけ
られるトナーの粒子をカスケード方式で流出させること
により達成される。

別法としては米国特許第３６４０２４７号におけるよう
に棒磁石の廻転する列を含む非磁性材料の管を用いトナ
ー溜めから表面に潜在的な磁気的画像を有するドラムに
隣接した棚へトナー粒子を送り出すようにする。

本発明は、従来得られたよりも遥かに広い潜在的な磁気
的画像を横切り優れた均＝性上像密度をもって非常に広
い範囲の画像表面速度を得ることができるように、磁気
的に引きつげられるトナー粒子を潜在的な磁気的画像に
付着させる装置並びに方法に関するものである。

本発明によれば、磁気的に引きつげられるトナー粒子で
潜在的な磁気的画像に塗布する装置及び方法が提供され
る。

さらに本発明によれば磁性ロール上のトナー粒子の層を
遮断し、トナー粒子を流動させて潜在的磁気的画像を含
む表面と接触するトナー粒子の流動定常波にし、トナー
粒子を該画像に塗布する装置及び方法が提供される。

第１図を参照すれば製図図面のような複写すべき不透明
な文書を棚１１の上に置き、ゲート１２の方へ押しやる
、複写をする人は次にゲート１２を上昇させ供給ロール
１３を下げて文書と接触させる。

供給ロール１３により文書を無端ベルト１４とドラム１
５との間のニツプに供給する。

無端ベルト１４は例えばポリ（エチレンテレフタレート
）のような透明なフイルムからつくられ、ロール１６，
１７及び１８により案内される。

ドラム１５０表面はまた接地された電導性の層で被覆さ
れたこのようなフイルムである。

電導性の層の表面は例えば針状の二酸化クロムをアルキ
ツド又は他の適当な接合剤でかためたようなキューリ一
点が２５〜５００℃の強磁性材料の層により被覆されて
いる。

ドラム１５は反時計方向に廻転する。

ドラム上に被覆された強磁性体は空間的に周期性をもっ
た磁気的パターンを記録した予備磁化器１９により均一
に磁化されている。

適当な作業範囲は１インチ当りの磁性反転が２５０〜１
５００回（１０〜５９／ｍｍ）、好ましくは３００〜６
００回（１２〜２４７ｍｍ）の範囲である。

次に文書と接触した磁化したドラムの表面を一般に２０
で示される露光部へと動かす。

露光部はランプ２１と反射器２２とから成っている。

ドラム１５の表面は文書全体がドラム１５上で潜在的な
磁気的画像として記録されるまで段階的に露光される。

ここで使用される二酸化クロムはギューリ一点が約１１
６℃以上である。

複写すべき鉛筆の線や印刷部のような種々の記号は露光
の時に投影された二酸化クロム上に影を生じ、キューリ
一点に到達するのを防げる。

従って露光された後複写すべき文書の記号のある区域に
対応する二酸化クロムの区域においてドラム１５の表面
は磁化され、他の区域は脱磁される。

露光後複写すべき文書は皿２３の中に落される。

画像の通りに磁化されたドラム１５は廻転してトナー塗
布器２４へと移動する。

トナー塗布器は第２図及び第３図に詳細に示されている
。

トナーは７５°〜１２０℃の比較的低い軟化点をもつ熱
可塑性樹脂で包まれた酸化鉄のような磁性材料の徴粉末
である。

トナーの平均粒径は１０〜３０μである。

真空ナイフ３１を用いドラム１５０表面上の二酸化クロ
ムの脱磁された区域についたトナー粒子を全部除去する
のに真空ナイフ３１を用いる。

複写かつ《もれる紙はロール３３からアイドラー・ロー
ル３４，３５、及び３６の周りを通り供給ロール３７及
び３８に到る。

裏付ロール３９は切断縁部４１が取付けられたロール４
０と共同作用する。

ロール３９及び４０は図示しなし・装置によって動作さ
れ、複写すべき文書と同じ長さに紙を切断する。

次いで紙はロール４２及び４３によりドラムの表面と物
理的に接触させられる。

ドラム１５の表面と接触した紙３２はコロナ放電装置４
４へと供給される。

コロナ放電装置４４は好まし《はコロトロン（Ｃｏｒｏ
ｔｒｏｎ）として知られている型のものであり、紙から
約％インチ（１７．５ｍｍ）離されたコロナ線と、コロ
ナ線に露出された紙３２の周りに約９０°の開口部を残
しコロナ線の約７５％を遮蔽した金属遮蔽とから成って
いる。

金属遮蔽はコロナ線から絶縁され、且つ接地されている
。

一般にコロナ線の直径は０．０２５〜０．２５ｍｍであ
り、３０００〜ｉｏｏｏｏボルトに保たれろ。

コロナ線には負又は正の電圧をかけられるが、負の電圧
が好適である。

コロナ線からコロナ放電を行なわせ紙の裏側に電荷をつ
げる。

これによって飽和磁化においても、ドラム１５０表面上
にある磁化された二酸化クロムに対する磁気的引力に打
克つのに適した力がトナー粒子にかけられ、該トナー粒
子ぱ紙３２に移され、移送区域から取出される。

紙３２とドラム１５の表面の間には僅かしか圧力がかか
つていない（即ち互いに隣接して保持するに十分なだけ
の圧力）。

紙３２とドラム１５との間の圧力は実質的にコロナ放電
装置４４によって生じる静電的引力だけにより生じる。

紙３２は真空ベルト５０、及びローラ５１及び５２によ
って駆動される無端真空ベルト５００表面に紙を押しつ
ける吹飛し器４５の作用によりドラム１５０表面から離
される。

次いで紙３２は熔融器５３，５４及び５５へと供給され
、トナー粒子の強磁性材料を包んでいる熱可塑性樹脂を
加熱しビこれを熔融し、紙３２に融着させる。

次いで複写紙は皿５６へ供給される。

第２図を参照すれば、塗布器２４は塗布皿７１から成り
、これはトナー粒子７２が半分位満たされトナー溜め７
３となっている。

磁気ロール７４は部分的に溜め７３の中に浸漬され、矢
印の方向に廻転する。

これによって公知方法でトナーの層７２′を持上げ、ト
ナーの層７２′を通常ドラム上に取付けられた画像面７
６上で運ばれた潜在的な画像７５へと近接させて前進さ
せる。

刃、又はドクター・ナイフは磁気ロール７４０表向から
トナーの層７２′を持上げ、これを流動化して流動化し
たトナー７８の定常波かつ《られ、これが潜在的画像７
５と接触してこれを塗布する。

即ち画像面７６−トにトナー粒子の像をつくる。

この操作は１個又はそれ以上の平行な磁気的ロールを用
いて繰返される。

５インチ（１２．７ｃｍ）幅の装置に対しては１個のロ
ールが適当であり、優れた密度な与える。

塗布に用いられなかったトナーはトナー溜め７３に戻さ
れ、攪拌機７９によって攪拌状態に保たれる。

これは、固まりのない且つ過度の塵埃化のない良《攪拌
された溜めを維持する速度で、操作される。

若し、磁気ロールが全外周磁化されている型式のもので
あるならば、ストリッパー・ブレード（図示せず）が溜
めへ戻るトナーの助けとなる。

画像に塗布する場合トナー粒子が十分に規定された形を
とるが過度の塵埃化を起すことな＜ １−ナーを流動化
させる速度で磁気ロール７４を動作させる。

この速度は約６０フイート／分（３０ｃｍ／秒）である
。

トナーの流動波を用いると、画像表面の広い範囲の速度
〔即ち３０〜１５０フィート／分（１５〜７６ｃｍ／秒
）〕に適合させることができる。

本発明でつくられる流動波は安定で一定の断面を有し、
高さが均一であり、過度の振動又は波動がないことを特
徴としている。

この波は定常波であって、波頭におけるトナー材料は潜
在的画像をもつ表面と実質的に同時に流れる。

波頭におけるこの区域においてトナー粒子は高度に流動
化しているが、運動エネルギーは小さく、磁気的ロール
の影響が除去され、磁気的潜在像によって影響される。

このような好適な波動波をつ《るのに重要なパラメータ
は次の通りである。

ロール 磁気の強さ 表面速度 トナ一層の深さ 刃 湿潤長 磁気ロールへの角度 磁気ロールの位置 クリアランス トナー 流動性 磁気ロール７４は任意の公知方法で構成することができ
る。

即ち永久磁石は廻転表而上に取付げられるか、又は廻転
表向は非磁性であって、固定された磁石を有する心の周
りに廻転することもできる。

ドクター・ナイフ７７の形及び配置は本発明を最適の方
法で実施するようにコントロールされなげればならない
。

第３図を参照すれば、ナイフの刃の形は断面が縁の角度
α、楔面の長さし及び刃の長さｄをもつ楔形をしている
。

この形の刃は刃と塗布ロールとの間でトナーが動かない
区域を除去する。

３０〜１５０フィート／分（１５〜７６Ｃｍ／秒）の画
像画（ドラム）７６の速度を用い、磁場の強さ約４８０
ガウス、直径約２インチ（５ｃｍ）の表面をもつロール
８４を使用した場合、角度αは３０°〜４５°に変える
ことができる。

画像の表向速度が好適な６０フィート／分（３０ｃｍ／
秒）に対しては３０°が好適である。

楔而Ｌは磁気口−ルの表向速度とトナーの流動特性に依
存するが、磁場の強さに制限されて約１／１６〜約１／
４インチ（１６〜６．４ｍｍ）であり、１／８インチ（
３．２ｍｍ）が好ましい。

面Ｌは平而として示されているが、凸而又は凹面である
ことができる。

刃の長さｄは約％〜約％インチ（３．２〜９．６ｍｍ）
であることができ、１／４インチ（５．４．ｍｍ）が好
適である。

刃は張力下に保たれる。

刃とロールとのクリアランスは最小にしなげればならな
い。

ランアウ｝（Ｒｕｎｏｕｔ）は約２〜約５ミル（５０〜
１２７μ）の実用的な値に制限される。

再び第３図を参照すれば、刃７７の好適な位置は磁気的
オーガの表面速度、トナーの流動特性に依存するが、図
では位置の角度へと姿勢角度Ｂにより描かれている。

位置角度は好適な磁気的オーガ表面速度６０フィート／
分（３０ｃｍ／秒）で操作した場合、第３図に示すその
表面の運動方向に磁気ロールのトップ・デッド・センタ
ー（ＴｏｐＤｅａｄ Ｃｅｎｔｅｒ）から１５°に設定
する。

磁気ロールの表面速度が犬である場合、過度の塵埃化が
起ることなく流動トナーの安定な定常波をつくるために
は、角度△を最大−１５°だけ移動させることが必要で
ある。

△とＢとの設定値はトナーの特性に敏感であるから、画
像表面７６のトナーの流動波７８への透過量と同様に実
験的に決定するのが最も良い。

後者の場合、０．０２５インチ（０．６２５ｍｍ）以下
の透過はまばらで不均一な塗布を与え、０．１００イン
チ（２．５４ｍｍ）以上の透過は許容できない程バック
グラウンドを増加させる。

約６０フィート／分（３０Ｃｍ／秒）の好適な画像表面
速度に対し、透過量は約０．０５０インチ（１．２７ｍ
ｍ）であるコトが好マシイ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塗布器を用いるプリンターの一具体化
例の模式図であり、第２図は本発明の塗布器の断面立面
図であり、第３図は第２図の一部の拡大図であって、ド
クター・ナイフを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気的に引きつげられるトナー粒子を廻転する磁気
   ロールに供給し、該磁気ロールと潜在的な磁気的画像を
   含む表面との間に配置されたナイフの刃の上で流動波が
   できるようにトナー粒子を流動させ、該磁気的に引きつ
   けられるトナー粒子の＝部を潜在的な磁気的画像を含む
   表面と接触させその表面に磁気的に保持させることを特
   徴とする潜在的な磁気的画像を含む表面に磁気的に引き
   つげられるトナー粒子を塗布する方法。 ２ ナイフの刃の幅は３．２〜９．６ｍｍである特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ３ トナー粒子と接触するナイフの刃の縁の角度は約３
   ００〜約４５°である特許請求の範囲第２項記載の方法
   。 ４ トナー粒子と接触のナイフの縁は磁気ロールのトッ
   プ・デッド・センターの前で約１５°、後で約３００で
   ある特許請求の範囲第３項記載の方法。