JPS60156074A - 画像形成装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、磁性を有するトナーを磁力により引き付けて
記録電極に付着させた状態において、前記記録電極に電
圧パルス金印加して前記トナーにクーロン力を作用させ
、同トナーを前記磁力に抗して記録媒体に移行させるこ
とにより記録を行う画像形成装置に関する。

従来例の構成とその問題点 第１図は従来のこの種の画像形成装置の断面図を示す。

この図において、１は円筒状の対向電極であり、この対
向電極１の外周面には、誘電体からなる中間記録媒体２
の層が設けられている。そして、前記対向電極１は、そ
の軸１＆ｉ介して、図示しない駆動装置により図上矢印
Ａ方向（時計方向）に中間記録媒体２と二体的に回転さ
れるようになっている。まだ、前記対向電極１は、電気
的には軸１ａｉ介して接地されている。

３は磁性を有するトナー４金収容するホッパーであり、
このホッパー３の底部に開口されたホッバー出口３ａは
、中間記録媒体２に間隙を介して対向されている。また
、このホッパー３の前側の壁板３ｂおよび後側の壁板３
ｃ［接地されている。

前記ホッパー３の前側の壁板３ｂの外面には、電気絶縁
性の基板６が固定されている。この基板６上にＦｉ、多
数の記録電極６が配列されており（図面では、記録電極
６は１本しか表れていないが、実際には、多数の記録電
極６が中間記録媒体２の軸線方向と平行な方向に沿って
配列されている）、これらの記録電極６の先端は間隙を
介して中間記録媒体２に対向されている。

前記記録電極６の側面には、永久磁石７が接着剤等によ
り固定されており、この磁石７は、後述するように中間
記録媒体２の回転に伴ってホッパー３の出口３ａから記
録電極６の方に供給されて来るトナー４を引き付けて記
録電極６の先端に付着させるような磁界を形成している
。

８は記録電源であり、各記録電極６と対向電極１との間
に選択的に電圧パルスを印加するようになっている。９
は転写ローラであり、記録電源８により記録電極６を通
じてトナー４に与えられる電荷と逆極性の電圧を、転写
電源１ｏにより印加されている。そして、この転写ロー
ラ９は被転写紙１１を介して中間記録媒体２に押圧され
るようになっている。１２は圧力定着または熱定着を行
う定着器である。

この従来の画像形成装置においては、前記駆動装置によ
り中間記録媒体２が対向電極１とともに矢印入方向に回
転されると、トナー４は、中間記録媒体２の回転に引き
ずられて、ホツノく−３の出口３ａから記録電極６の先
端の下方付近まで移動して米て、磁石７が形成する磁界
により引き付けられ、記録電極６に付着する。また、こ
れにより。

同トナー４は、中間記録媒体２はその後も回転を続ける
にもかかわらず、後述するように記録電極６と対向電極
１との間に記録電圧ノ（ルスが印加されるまでは、記録
電極θ付近を越えて矢印入方向　Ｉに移動することはで
きない。また、上述のようにして記録電極６に付着した
トナー４は、トナーチェイン（トナーが磁力線に沿って
鎖状に連なったもの）４ａを形成する。

このような状態において、記録電源８から記録電極６と
対向電極１との間に電圧パルスが印加されると、トナー
チェイン４ａには、同トナーチェイン４ａを記録型ｖｊ
！、６側に保持しようとする磁力の他に、同トナーチェ
イン４ｅｈｆ中間記録媒体２に付着させようとするクー
ロン力が新たに作用することになる。そして、前記クー
ロン力の方が前記磁力より太きくなると、トナーチェイ
ン４ａの一部は中間記録媒体２に付着し、同中間記録媒
体２の回転とともに前記磁界から離脱する。

したがって、記録電源８により画信号に応じて各記録電
極６に選択的に所定の大きさの電圧パルスが印加される
と、中間記録媒体２の外周面上に前記画信号に対応する
トナー像が形成されることになる。そして、このように
して得られた中間記録媒体２上のトナー像は、転写ロー
ラ９の作用によって被転写紙１１に転写され、さらに定
着器１２により圧力または熱等によって同被転写紙１１
上に定着される（矢印Ｂ７１被転写紙１１の進行方向を
示す）。この結果、前記画信号に対応した画像のハード
コピーが得られる。

しかしながら、この従来の画像形成装置においては、磁
石７が中間記録媒体２の進行方向（矢印Ａ方向）に関し
て記録電極２６より前方に配置されているため、長時間
記録を行っているうちに。

磁石Ｔ自体にトナー４が符号４ｂで示されるように少し
ずつ付着堆積し、この付着堆積したトナー４ｂが、前記
電圧パルスの印加により記録電極６側から中間記録媒体
２に移行したトナー４に接触し、同トナー４によって形
成されている画像全消去してしまうという不都合を生じ
ていた。

発明の目的 本発明は、前記従来の問題点を解消するもので、長時間
記録を行っても、一旦記録媒体上に形成された画像が、
磁石に付着堆積したトナーにより消去されることがない
画像形成装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明ハ、トナーを記録電極に付着させる磁石金、記録
媒体の進行方向に関してホッパーの出口より前方かつ記
録電極より後方に配置することによって上述の目的全達
成せんとするものである。

実施例の説明 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例による画像形成装置の断面図
である。この図において、２１はアルミニウム合金から
なる円筒状の対向電極であり、この対向電極２１の外周
面には、誘電体からなる中間記録媒体２２０層が設けら
れている。このような中間記録媒体２２の層は、例えば
、対向電極２１の外周面にアルマイト処理を施すことに
よっても得ることができるし、対向電極２１の外周面に
誘電体を被覆することによっても得ることができる。

前記対向電極２１は、その軸２１＆ｉ介して、図示しな
い駆動装置により図上矢印Ａ方向（時計方向）に中間記
録媒体２２と一体的に回転されるようになっている。ま
た、前記対向電極２１は、電気的には軸２１亀を介して
接地されている。

２３は磁性金有するトナー２４を収容するホッパーであ
り、このホッパー２３の底部に開口されたホッパー出口
２３＋ＬＨ，中間記録媒体２２に間隙を介して対向され
ている。また、このホッパー２３の前側の壁板２３ｂお
よび後側の壁板２３０は接地されている。

前記ホッパー２３の前側の壁板２３ｂの外面にば、永久
磁石２７が固定されており、この永久磁石２７の壁板２
３ｂと反対側の面には、電気絶縁性の基板２５が固定さ
れている。この基板２６の磁石２７と反対側の面上には
、多数の記録電極２６が配列されており（図面では、記
録電極２６は１本しか表れていないが、実際には、多数
の記録電極２６が中間記録媒体２２の軸線方向と平行な
方向に涜って配列°されている）、これらの記録電極２
６ｃ′先端は間隙を介し１中間記録媒体２２に対　（向
されている。

ここにおいて、上述のような構成により、前記磁石２７
ば、記録媒体２２の進行方向（矢印入方向）に関してホ
ッパー２３の出口２３ａより前方かつ記録電極２６より
後方に配置されている。また、前記磁石２７ば、前記従
来装置の場合と同様にして、中間記録媒体２２の回転に
伴ってホッパー２３の出口２３！Ｌ側から記録電極２６
の方に供給されて来るトナー２４を引き付けて記録電極
２６の先端に付着させるような磁界を形成している。

前記各記録電極２６Ｖｉ、互いに短絡することのないよ
うに、図示しない絶縁被膜により被覆されている（ただ
し、各記録電極２６の先端付近は。

前記絶縁被膜により覆われておらず、露出されている）
。

なお、前記多数の記録電極２６は、例えば、エツチング
技術で形成することもできるし、静電記録ヘッド等に使
用されている細い導線を並べることによっても形成する
こともできる。

また、記録電極２６は、非磁性体で構成しても。

磁性体で構成してもよいが、磁性体で構成すれば、記録
電極２６を貫く磁力線の密度？大とし、後述するように
各記録電極２６に接して形成されるトナーチェーン２４
　”　ｋ　、それぞれ他の記録電極２６に接して形成さ
れるトナーチェーン２４１Ｌに対し明確に独立させ、各
記録電極２６に電圧パルスが印加されたときに中間記録
媒体２２上に形成されるドラトラ各記録電極２６に明確
に対応させ、記録画像の解像度を向上することができる
。

２８は記録電源であり、各記録電極２６と対向電極２１
との間に選択的に電圧パルスを印加できるようになって
いる。２９１１−ｊ：導電性ゴムからなる転写ローラで
あり、記録電源２８により記録電極２６を通じてトナー
２４に与えられる電荷と逆極性の電圧を、転写電源３ｏ
により印加されている。

そして、この転写ローラ２９は、被転写紙３１を介して
中間記録媒体２２に押圧されるようになっている。３２
は１対のローラによって圧力定着または熱定着を行う定
着器である。

次に、動作を説明する。

前記駆動装置により中間記録媒体２２が対向電極２１と
ともに矢印入方向に回転されると、トナ７２４Ｔｔ１．
中間記録媒体２２の回転に引きずられてホッパー２３の
出口２３１Ｌから記録電極２６の先端の下方付近にまで
移動して米て、磁石２７が形成する磁界により引き付け
られ、記録電極２６に付着する。また、これにより、同
トナー２４は。

中間記録媒体２２はその後も回転を続けるにもかかわら
ず、後述するように記録電極２６と対向電極２１との間
に記録電圧パルスが印加されるまでは、記録電極２６付
近を越えて矢印Ａ方向に移動することはできなくなる。

また、上述のようにして記録電極２６に付着したトナー
２４は、トナーチェイン２４ａ’ｉ形成する（なお、磁
石２７による磁界は、前記トナーチェイン２４１Ｌが記
録電極２６の先端から中間記録媒体２２に向って延びる
こととなるように形成されることが好ましい）。

このような状態において、記録電源２８から記録電極２
６と対向電極２１との間に電圧パルスが印加されると、
トナーチェイン２４ａＫＵｂ　同トナーチェイン２４１
Ｌｉ記録電極２６側に保持しようとする磁力の他に、同
トナーチェイン２４＆を中間記録媒体２２に付着させよ
うとするクーロン力が新たに作用することになる。そし
て、前記クーロン力の方が前記磁力より大きくなると、
トナーチェイン２４ａの一部は中間記録媒体２２に付着
し、回申間記録媒体２２０回転とともに、前記磁界から
離脱する。

したがって、記録電源２８により画信号に応じて各記録
電極２６に所定の大きさの電圧パルスが印加されると、
中間記録媒体２２の外周面上に前記画信号に対応するト
ナー像が形成されることになる。そして、このようにし
て得られた中間記録媒体２２上のトナー像は、転写ロー
２２９の作用によって被転写紙３１に転写され、さらに
定着器３２により、圧力または熱等によって同被転写紙
３１上に定着される（矢印Ｂは被転写紙３１の進行方向
を示す）。この結果、前記画信号に対応した画像のバ−
ド°ビー力”得られる・　：ここにおいて、この画像形
成装置では、磁石２７が、記録媒体２２の進行方向に関
してホッパー２３の出口２３＆より前方かつ記録電極２
６より後方に配置されているため、仮に磁石２７にトナ
ー２４が少しずつ堆積しても、この付着堆積したトナー
２４が、前記電圧パルスの印加により記録電極２６側か
ら中間記録媒体２２に移行したトナー２４に接触し、同
トナー２４によって形成された画像を消去してしまうこ
とがない。

なお、上述のようにして記録が行われることにより、記
録電極２６先端付近のトナー２４が消費されるが、その
消費量に相当する量だけの新たなトナー２４が、中間記
録媒体２２の回転に伴ってホッパー２３から記録電極２
６の先端付近に補充される。

また、前記転写ローラ２９による転写が行われた後も中
間記録媒体２２上に残留したトナー２４ｃば、中間記録
媒体２２がさらに回転することにより、ホンパー２３の
後側の壁板２３Ｑの下方に至り、そこでホンパー２３か
ら中間記録媒体２２上に供給されて来る新たなトナー２
４に接触する。

ここにおいて、前記新たなトナー２４は、ホッパー２３
の前側の壁板２３ｂおよび後側の壁板２３０を通じて接
地されているので、前記残留トナー２４０は前記新たな
トナー２４と接触することにより、それまで保持してい
た電荷を放電するだめ。

同残留トナー２４０．　’ｉ中間記録媒体２２に付着さ
せていた前記クーロン力が消失し、同残留トナー２４０
は中間記録媒体２２から離脱可能となり、中間記録媒体
２２０回転とともに前記新たなトナー２４と混合し、再
び記録電極２６の先端部付近へ供給される。

また、前記実施例では、記録電極２６で直接記録を行う
対象は、対向電極２１上に設けらｎた誘電体の層（すな
わち、中間記録媒体２２）とされているが、本発明にお
いては、記録電極により静電記録紙や普通紙等のシート
状の記録媒体に直接記録することもできる。言い換えれ
ば１本発明においては、前記実施例におけるような転写
方式を用いず、記録電極によって静電記録紙や普通紙等
のシート状の記録媒体に直接記録を行うことも可能であ
る（この場合、もちろん対向電極は静電記録紙や普通紙
等の記録媒体と別体とすることになる）。

第３図は本発明の他の実施例による画像形成装置の断面
図であり、本実施例においては、磁石２７がホッパー２
３の前側の壁の一部を構成している。

本実施例のような構成によっても、前記実施例と同様の
効果を得ることができる。

発明の効果 本発明によれば、長時間記録を行っても、一旦記録媒体
上に形成された画像が、磁石に付着堆積したトナーによ
り消去されるのを防止することができるという優れた効
果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の画像形成装置の断面図、第２図は本発明
の一実施例による画像形成装置の断面図、第３図は本発
明の他の実施例による画像形成装置の断面図である。 ２１・・・・・・対向電極、２２・・・・・・中間記録
媒体、２３・・・・・・ホッパー、２３ａ・・・・・・
ホッパーの出口、２４・・・・・・トナー、２６・・・
・・・記録電極、２７・・・・・・磁石、２８・・・・
・・記録電源。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
７！１ ３図 ２／ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録媒体を所定方向に動かす駆動装置と、磁性を有する
   トナー全収容し、かつ出口を前記記録媒体に間隙を介し
   て対向されるホッパーと、このホッパーの出口付近、か
   つ前記記録媒体の進行方向に関して前記ホッパーの前方
   において、前記記録媒体に間隙を介して対向される記録
   電極と、この記録電極付近に設けられ、前記ホッパー側
   から前記記録電極の方へ供給されて来る前記トナーを前
   記記録電極の先端に付着させるような磁界を形成する磁
   石と、前記記録媒体を介して前記記録電極に対向された
   対向電極と、前記記録電極と前記対向電極との間に電圧
   パルスを印加する手段とを有してなる画像形成装置であ
   って、前記磁石を、前記記録媒体の進行方向に関して前
   記ホッパーの出、　口より前方かつ前記記録電極より後
   方に配置した画像形成装置。