JPS5954573A - 記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は信１性トナーを記録媒体に選択的に付着ぜＬ２
めて６丁視像を得る記録方法に関する。

信号電気人力に応じて画像を形成する方法としては従来
多くのものが提案されており、すでに来月１化されてい
るものとしては感熱記録方法、転写型静電記録方法等が
挙げられる。

１県熱記録力法は加熱により発色する感熱記録紙を用い
、長尺に亘り抵抗加熱により発熱する発熱素子を並べた
サーマルヘット９ケ記録紙に接触させて行なうものであ
る。

転ｉＺｊ型静電１．１２録方法は、長尺に配しブ、−詔
録電極により誘電体などの中間記録体上に空気放電によ
り静電潜像を形成し、こねな現像・転写１〜て記録画像
を得ろものである。

これらの技術は前者の場合には最終画像担体に直接画像
を形成するので的接型、後者の場合には一世別の担体に
画像を形成して後に酋通紙などに転写するので間接型と
呼ばれる。

これらの技術に共、Ｉ↓ａな重機は１画素に１つの発熱
体或いは電極が対応する為に画像密度を高めた高品位な
画像なイミドるにをよ高密度に素子を配した長尺のヘッ
ドが必要なことである。これな天現きせるために高密度
で長尺に素子を並べる手段とし”Ｃはフォトエツチング
法などが知られていイ）。サーマルヘッドの場合には発
熱素子が直接感熱紙に触れずに適当な熱伝導性を有する
ガラス、セラミックス等の保護層を介しても動作するの
で、接片１（による摩耗等に弱いフォトエツチングによ
る方法でも作成することができる。しかし、感熱記録で
は最終記録４１３．体として、感熱紙を使用している為
に長期保存性、改ざん性、アルコール等に対する化学的
安定性に劣る欠点がある。

一方、転写バハＪｊ′亀記録方法の場付には普通紙に画
像を形成て゛きる長Ｍがあるが、記録電極により空気放
電を牛じさせろ程の高エネルギーが付与されるために、
記録電極間の絶縁等を充分注意する必要があり、ひいて
は記録電極が高価格なものになってしまったり、寿命が
短いなどの欠点を有している。

ところで信号電気人力に対応しムニ記録画像を形成する
方法どして粉体を直接制御して画像を形成する粉体コン
トログラフイーと呼ばれる技術も提案されている。この
技術は直接型２間接型共に普通紙を用いることが可能で
あるとい５利点をイ」するか、前述の記録方法と同じく
発熱素子を高密度に配した長尺電極を要し、又印加電圧
も数百■と比較的高電ｈｔ二ヶ必要とする。

ｉ分体コントログラフイーの一つの変形とじズ磁性体電
極を用いる方法も、例えば！（”４にｌ昭５Ｏ−３ｊ８
２７号および同５０　８１３３８号などに提案されでい
る。この方法は粉体として６Ｒ性トナーを用い、記録部
において′１に極上にｌｉ′θ性トナーの穂立ちを形成
ずろことにより、’ＡＩ２録電極に印加する信号電圧を
数１０■の低電用にするものである。

この方法に於いてはイハ加市圧が小さくなり、従って電
極相互の絶縁等に対」る安求は軽減されるが、磁性体電
極上で（ｌ＋３性トナーの穂立ちを形成させろために、
電極シートブロック状の突起の形をしていなければなら
ず、フォトエツチングなどのエツチング技術や巻線で作
成することが［）、１難である。

更に、従来提案されている磁性体電極を用いる粉体コン
トログラフイーでは第１１閑に示す如く表面に磁性体電
極ろが並べられたシリンダー５を固定し、シリンダー内
部で多数の磁極を有するマグネットロール２を回転し、
磁性体電極上にトナー穂立ら４が形成されたタイミング
に信号６を印加するものである。従って、記録速度を早
めるためにはトナー穂立ち形成を早めにする必要があり
、そのためにマグネットロールな升席に高速に回転させ
る必要があるので装置の大型化、大ｔＩＬ力化。

などを招く欠点を有する。

本発明の目的は上述のようｌよ従来技術の欠点を排除し
、長尺・高密度化が容易に実現できる磁性記録亀ｔメを
用いることができて、かつマグネットロールな高速で回
転する必要がなく低電圧で動作する記録方法を提供する
ことである。

す１よりち、本発明は、非磁性電気絶縁性基体上に複数
の磁性電極を配置した磁性電極アレイを、記録体及び直
性トナーを担持し内部に山面を有するシリンダーに近接
して設け、このシリンダー上の磁性トナーを磁性電極ア
レイに転移させ、次いでＩ！１性電極電極アレイ気信号
を印加して磁性電極アレイ上の磁性トナーを記録体に選
択的に付着させてトナー像を形成することを特徴とする
記録方法を提供するものである。

以下１本発明を図面に従って説明する。

第２図は本発明の一実施例を説明するための図である。

接地された導電層１ａ上に絶縁層又は誘電層１ｂを有す
る記録体１に対して、固定された永久（１θ石ロール２
の周囲を回転する導体５ａ、表面絶縁層５ｂから成るシ
リンダー５が近接して配置され、シリンダー５の回転に
より１性トナー７が搬送されている。この永久１１６石
ロールと回転するシリンダーからなるトナー搬送装置６
−８と記録体１が近接する位置にｌ性電極アレイ９が配
置汀される。磁性′屯極アレイ９を第６図を用いて説明
する。

第６１勺は第２図の斜視図であり、説明の為にｌｌＢ性
ｌ・ナーを省略しである。ｌ性電極アレイσ）非磁性１
１ｊ４気絶縁性のノ、（体９ｂ上に（ａＡｉｌｌｏなス
トライプ状の出性電１＋９ａが並べられており、９ａは
導線９ｄにより外部電気信号源に接匠売される。一方、
電極？ａ上には電気絶縁層９Ｃが設けられている。この
電気絶縁層は磁性電極９ａ、の先端部が一部露出するよ
うに設けられるのが好ましい。

このようにして構成される記録装置の動作について第４
図を用いて説明する。第４図（Ａ）はトナー搬送装置か
ら発生する６Ｂ束がｌ性電極付近で変化する様子を換式
的に表わしたものである。９ａ−１゜９ａ−２で示され
るＩ極では磁極の長手方向と直交する方向の１８束の変
化を、また９ａ−３では一４１Ｘの長手方向の（−束の
変化を示ｔ、ｆこ。このようブ、Ｃｌ界の乱れが存在す
ると、磁性トナーに対しトナーを０多束の向きに並ばせ
ようとする力の外に、Ｓ束密度のより大きな方向にトナ
ーを動かせようとする力が加わるので、磁極光！；に付
近では第４図（Ｂ）の９ａ−１、９ａ−２のｔａ’ｃ　
ｌ＆−ｃに対して述べたような力が付加され、その結果
同図９ａ−３に示したようなトナーの穂が形成される。

これらの穂は９ａ−１および９ａ−２の１＋極にも形成
されるが図示してはプエい。

第４１ゝン１（Ｃ）はこのような状態をｌ性電極アレイ
９の上刃から眺めた図である。ここで９ａ−２の磁性′
１１．極に（Ｆ４号’ｉ（ｉ、ＪＥ　Ｖが印加されたと
すると、図中に示すように記録体の接地導体１ａに向か
う電界が形成される。トナー穂はこの電界に従い記録体
へ向かい、周囲へ広がっている穂を記録体へ向かうよう
に配列し直すように移動すると共に、記録体１ｂに近接
する位置にあるトナーは静電的に記録体１ｂ−付着する
。このような現象を磁性電極の横面かも模式的に図示し
たものが第４１図（Ｄ）および（Ｅ）であり、それぞれ
信号が印加されている電極およＯ゛印加れていない霜、
極に対応する。この第４図（Ｄ）ｔ、；よひ（Ｅ）はｌ
・ナー搬送装置へ中のシリンダー５の作用を説明する為
のものである。シリンダー５の導体層５ａには磁性電極
に印加されろ信号電圧■と同仏性のバイアス電１］−ｖ
′が印加されていることが好ましい。更に辿邦■′は信
号１ト圧■と同程度の大きさであることが好ましい。

第４し」（Ｄ）の如く磁性電極９ａ−２に信号電圧■が
印加されると、磁性トナーには記録体１へ向かう方向の
′電界だけが形成されるので、磁性トナーは記録体へ向
かって移動する。一方第４図（ト））の如く磁性市、極
に信号が印加されていないときには、磁性トナーにかか
る電界が搬送装置のシリンダーへ向かうので磁性電極上
に形成された穂は記録体１へは向かわないために非信号
箇所での磁性トナーの付着が抑えられる。

第２１閑、第６図、第４図（Ａ＞に於いては磁性電極は
搬送装置内の固定マグネットロール２内の磁極に対応す
る部分の直上に配置されている例が図示されているが、
１α上でない位置に配置されていても同様なＨＩｉｌ＋
作が可能である。例えば、第５肉に示した如く、磁性′
電極の先端がマグネットロール２内の磁４ｉｋ２−ａ＋
　２−ｂの間に位置する場合であっても磁束Φは磁性電
極の存在に依り、Φ―Φ“のように変化するので、この
場合には磁性トナーは磁束の方向に沿って配列しようと
するカで並ぶ他に磁性電極９ａ−１のある方へ向かう磁
束により、より磁性電極に近い方へトナーは集まり（９
ａ−２）、第４図（Ｂ）と同じようにトナーの穂が形成
される（９ａ−３）。

トナー搬送装置内に置かれるマグネットロールは以上説
明したｖ１］＜磁性電極へ磁界を作用させてトナー穂を
形成させる働きをする他に５磁性トナーを磁気力に依り
回転するシリンダーに向うように拘束し、そしてシリン
ダーの回転により磁性トナーを移動させる作用もする。

従ってマグネットロールに着磁される磁極パターンとし
ては種々のものが考えられるが、特に好ましいものとし
ては、第６図（Ａ）に図示したように磁性電極先端位置
付近に磁極Ｎ□をイ］し、Ｎ□が他極よりも強い磁束密
）腹な発生するようにしたもの、第６ジ１（Ｂ）に図示
したように磁性型４頃に対応する領域で同極性の磁極Ｎ
２．Ｎ、；か並べられているもの、第６図（Ｃ）に図示
したように磁性電極先端部が隣接する異極Ｎ３．Ｓ３　
の間にあるようなものがあげられろ。これらの磁極パタ
ーンに於いては暗送装置１りと記録体が最も近接する領
域（図中で斜線を施したｖＩ域）に於いてはイ磁極か存
（トシないかまたは存在しても弱い磁束密度を発生する
ような磁極であることが好ましい。

以上説明したマグネットロールは、磁性電極部へ作用す
る磁界を大きくするために対応する磁極から発生する磁
束が遠方迄作用するようにし、一方搬送用シリ゛ンダー
上のトナーが記録体へ付着せぬように近接部での長いト
ナー穂の形成を抑えるように構成される。上記の例では
ロール形状のマグネットを説明したが、棒磁石等で（１
り成することもできる。

次にトナー搬送用のシリンダーについて説明する。該シ
リンダーは同転してトナーを移１ＩＸＪ＋させ、磁性電
極に対しトナーを次々に補給し磁性型制御でのトナー穂
の形成を補助する他に、記録信号のオン・オフに対しト
ナー穂にかかる電界が記録体へ向かうかまたはシリンダ
ーへ回かうかの変調を与える作用もする。第４図（Ｄ）
および（Ｅ）を用いて説明１〜だ例では、シリンダーに
記録イｉｉ−けと同極性２同稈ＪＩｌのバイアス１１１
７圧を与えることにより、この作用が実現されてい４）
。又シリン〃゛−の表向を絶縁性の保護層で覆うことに
より、記録信号のない賜金に磁性電極からシリンダーへ
向かって電流が′ハ；に流れろことを防止し２ている。

回偵）な記（°靜、〒の１１１．界変調ケ実現する方法
として（上ｈｌ−記以夕Ｉにも考えられる。例えば磁性
トナーがシリンダーとのｐ、ｙ　ｌｔ＜帯電などにより
’ｉ’ｉ’、位が生ずるような場合にＱよ、磁性トナ一
層はそれ自身でパイアスクＶ１．圧が印加された効果な
イ１すイ）ので、絶縁層を設けたりせずに動作させるこ
とかできる。

次に磁セＩ−’ｉＬ極アレイについて説明する。磁性電
極アレイを１〜非（Ｑ性かつ１１Ｌ気絶縁性の基板−［
−にｉ′、Ｊ！細な導１１１Ｌ４牛のイｉＩ：１１生電
極を並べて４１”４成、されている。このような’ｔｆ
ｉ＆プレイは１・）１々の方法で作ることができる。例
えばセラミックやガシスノよとの基体上に適当／工接７
ｆｊ層υ介し磁性薄板を接小し、これをフォトエツヂン
グで微細なストライプに−する等の方法が用いられ、ろ
。使用され７．）　Ｋ：、（性（・」旧としては・ミ一
一−アレイなとの）賄透率磁性）１１４料ン３［どが挙
げられる、フィーのイ１（桟ｒ、　（・装（’ｌの高分
子何１１￥Ｉ′フィルムを円筒状に１１７成（〜、その
周囲にニックＡ−等の磁性ワイーヤを適当メよ１ツチ゛
−Ｃ巻線１〜た俵・、こねり：　ｌｔ’ｉ分子（モ１）
旨等で保護、固定１−イこ後に裁断して＋ｂ性霜、４ツ
、アレ、イとすることもでさる。

不（（性箱肩アレ・イ（・上先端部かＬ）、ｌ・ナーへ
電流なｒ注入させるために’ｃの先！）１日１１へは注
入′ｉ’ｊ＋、４へとしてむき出しにされる。先☆；旧
１１′１以外は保護Ｃノ）ために絶縁層で破物すること
か好ましい。

以上流明したように、本発明に於いては磁性電極アレ仁
ｌ二に形成される穂を１搬送用装置内の磁石から発生す
る磁界と磁＋１−市４極プルイとで形成されろが、従来
技術のように磁界を変化させることにより穂の形成、消
滅を繰り返さないで記録を行なうので、高速で磁界ケ変
化させる必−要がない。

記録体へのトナー伺着は次のように制ｔＩＩＩされる。

すなわち前述の（＊　１９−電極アレイ旧遊での磁束密
度分布によりｌ・ナー穂が形成されるが、磁性電極アレ
イ記録体、およびトナー搬送装置の６者で形成Ｊ）れる
電界をイ餓ｔ１゜１ｂ１極アレイへ人力する信号電圧に
より変ａ”Ｊ　を−信号が印加された場合には、磁気的
／９（トナ・−イぬが記録体へ向かう電界で更に強調さ
れて記録体にＬＩ宅気的に＋−ｙｊｔ１され静ｊｉ、的
付着を生ずるのに対し゛Ｃ１信号が印加されない１易合
にはイ丑気的なトナー穂にばトナー１般送装置へ向か５
電界が形成されてトナ・−の記録体への付Ｘｒが阻止さ
れる。

磁性′＋’＋１．帷−〕゛レイのｆ１＋′、置をか１ε
）５２〜４図には、トナー（般送装置ｉ’？と逆の側に
イヒ５ζ性′１（Ｌ憧アレイを配置する例が示されてい
るが、トナーが搬送されている側に磁性電極アレイを設
けてもよく、そのような例を第７図に示す。

本Ｖ１２明によればマグネットロールを高速で回転する
ことなく良好な記’ｊＪＫな行うことができ、また製造
の容易な平板状の磁性１ＥＬ極アレイを使用することが
できるので経済的にも極めて自利な複写物がイυられる
。

以下の実力１４例によって本発明を史に具体的に説明す
る。

実施例 直径８０μｍ０′）Ｎｉ製（Ｂ、　ｆｌ−フィーＹ　”
ｔｔ　１　ｒｎｍ当り６本の照度で巻線な形成しブこも
のを磁性電極アレイとした。１なわち磁性風＋（ｋアレ
イの基体と１〜ては厚さｉ　ｍｍのベークライト板を用
い、誇訪）法により厚さ１００μｍのマイラー円筒−上
に１市当り６本のピッチで巻かれムニ磁性ワイヤ円’＋
’、’：１令・ｌＩ＆￥１１、［長さに切断（〜、［］
］筒内にベークライト板な通し、ベークライト板にマイ
ラー而を接ノｉ′イしｊ、ｘ０切１１チ［の片ρ１１．
ｉ部から信号人力用の導線をひきだし、他端には先端を
５００μｍ残し、磁性電極面ｌｌ１ｌｌをポリウレタン
で厚さ約２０μｍ板物して磁性電極゛アレイとした。

磁性トナー搬送装置８は外径４０朋、肉厚２ｙｍで、表
面がシリコン樹力旨で約２０μｒｎ−破覆されたステン
レス５つのシリンダー５の１．ｆ：かに直径５４鼎のマ
グネットロール２を挿入して構成し７た。ｉ；１２録体
１はＭ’ｉ１１５０　ｍｍのアルミニウム製パイプの表
面Ｋ　３　ｈ　２０３做イ分を、ｉｒリウレタン位・１
）財中に分散した記録層を厚き５μｍに設けて（１゛４
成した（第８図参照）。

次にこれらの摸ｊ！：：７．’の作用な第８図により説
明する。マグネツ）　Ｅ、］−ル２は４５間隔でＮ、Ｓ
　交互に着磁され［ｚｊ中のＮ１極の表向磁束密度を１
４０００．８１極を４００Ｇどし、それ以外の磁極は８
００Ｇに１よるようにした。ぞしてＳからＮ１側へ１５
回転した位ｂ’：（が記録体ドラム１の中ＩＬ・どマグ
ネットロール２の中心・を、詰ぷ、線」二にくるように
マグネットを国定し２、記録体表面と搬送用シリンダ表
面の距１％ｆｔ＋　’　１７Ｊ）５　ｉｎになるように
し７た。次に磁性型４ヘアレイの先Ｖｊ、ｉ　ＩＪ’　
Ｎ　１（ｉｔの中心に来るようにし、マグネットロール
の中ＩしとＮｌＡ４の中心を結ぶ線に直交する方向に磁
性電極プレイを設置し、磁性を昆（；衣アレイのベーク
ライト１山とシリンダー表面と間の距ｔ’：ｆｆｔｄ２
を２ｍｍになるように設定１〜だ。

このよ５／、ｃトナー・搬送装置１１に一成分磁性トナ
ーを供給し７、シリンダーを１１Ｍ′計方向に回転（−
７だ。

Ｎｌ　＊　Ｓ□以外の磁極でのトナー・層厚は約３市で
ある。

磁性′１［を他アレイにろＱＶ、　１ｍ、ｓｅｃの信号
電圧を印加し、シリンダーのステンレスＦ？ｌＬにろＯ
■の定常バイアス電圧る一＋−］Ｉ加したところ記録体
上に良好な画像をイ４ｉることができ゛た。

【図面の簡単な説明】

第１図ｆ、１．ｔ＋Ｅ米の磁性型・１叡コント！〕グラ
フイーなｉ湿間−ｆ　４）ための概略［メ１で、らり、
第２１ン；ｊおよび第６図は本発明を１況ψ１するだめ
の図であり、第４図（Ａ）。 （Ｉ３１．（Ｃ）、（１））、（Ｉバ）および第５［ン
１は本発明の用！ｊ里の説明図であり、第６図はマグネ
ットロールの構成の一例を示す図であり、第１１ン１は
他の例を示す図であり、第８図は本発明の詳細な説明す
７．、）ための図１である。 図中符号：１・・・記録体、２・・・マグネットロール
、６・・・記録電極、４・・・トナー穂立ら、５・・・
シリンダー、６・・・信号、７・・・磁性）・ナー、８
・−・トナー・搬送装置、９・・・磁性’１ｌｆｉ極ア
レイ。 第　　１　　図 第　　　２　　問 第　　７　　図 第　　８　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非化性′、（Ｌ気絶縁性基体」二に桟数のｌ性電極を配
   置した硅げＬ電極アレイを、記録体及び直性トナーを」
   １１持ｔ２内部にＩｈを有するシリンダーに近接して設
   け、このシリンダー上の化性トナーをｌ性電イ・シアレ
   イに転移させ、次いでｌ性′屯極アレイに電気仁兄るｒ
   印加して磁性重臣アレイ上のＩｉＢ　（’−１トナーを
   記録体に選択的に付着させてトナー像を・形成するごど
   を４．４ｒ徴どする記録方法。