JPS60162660A - 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
記録電極に接触させた状態において、記録電極に電圧パ
ルスを印加し、クーロン力にて前記トナーを記録媒体に
付着させることによって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は固定設置されたスリーブ、２は適
当数の磁極を外周面に形成された磁石ロールであシ、前
記磁石ロール２はスリーブ１内に収容さ扛ておシ、かつ
肉示しない駆動装置により矢印入方向に回転されるよう
になっている。

３はスリーブ１の外Ｉｉ！ｉＩ面に固定された記録電極
、４は記録電極３に対向された対向電極、６は記録電極
３と対向電極４との間に電圧パルスを印加する電圧パル
ス印加回路である。６は静電記録紙、普通紙等の記録媒
体であシ、図示しない搬送手段により矢印Ｂ方向に搬送
される。７はホッパー、８はホッパー７からスリーブ１
の外周面上に供給される磁性を有するトナーである。

この従来装置においては、磁石ロール２が前記駆動装置
により矢印入方向に回転されると、同ロール２による伝
場も回転されるため、ホッパー７からトナー８がスリー
ブ１の外周面上に引き出され、同外周面上に沿って矢印
Ｃ方向（ｔｉＩｉ石ロール２の回転方向と反対方向）に
搬送され、記録電極３の先端に至り、同先端上において
トナーチェイン（トナー粒子が磁力線に沿って鎖状に連
なったもの）８ａを形成する。

そして、このような状態において、電圧パルス印加回路
６により記録電極３と対向電極４との間に電圧パルスが
印加されると、トナーチェイン８ａの先端部のトナー粒
子がクーロン力により磁石ロール２の磁力に抗して記録
媒体６へ移行し、同媒体ｅ上にドツト状に付層して記録
が行われる。

しかしながら、この従来装置においては、磁石ロール２
０回転とともに、同ロール２から発する磁力線も回転す
るので、磁石ロール２０回転に連れてトナーチェイン８
の状態が周期的に変化する。

すなわち、第１図のように、磁石ロール２の磁極、記録
電極３の先端、および対向電極４が一直線上に並び、記
録電極ａの先端を通る磁力線が記録媒体６および対向電
極４に対してほぼ垂直方向に延びているときは、トナー
チェイン８ａも記録電極３の先端から記録媒体６および
対向電極４に対してほぼ垂直方向に立っており、この状
態のときに記録電極３と対向電ｌｆＭ４との間に前記電
圧パルスを印加すれば良好な画像が得られる。

ところが、磁石ロール２の磁極が上述の位置よりずれて
いるときは、記録電極３の先端を通過する磁力線の方向
が記録媒体６および対向電極４に対して垂直方向でなく
なるので、トナーチェイン８ａも前記磁力線に従りて記
録媒体６および対向ｆｔ極４に対して傾いた状態となっ
′ｆｃす、実質的に記録電極３の先端上にトナーチェイ
ン８ａが存在しない状態となったりする。そして、この
ような状態において前記電圧パルスの印加を行っても良
好な画像は得られない。

したがって、この従来装置では、磁石ロール２のｔｉｉ
ｉｍの位置を検知する手段を設け、磁石ロール２の磁極
、記録電極３の先端、および対向電極４が一直線上に並
ぶタイミング毎に、前記電圧パルスの印加を行う必要が
あった。そのため、磁石ロール２０回転数および磁極の
数によって記録速度が制限されてしｔｈ１記録速度を高
速にするととができないという不都合があった。

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解消するもので、磁石の
回転数や磁極の数によって記録速度が制限されることが
なく、記録速度を高速にすることができる画像形成装置
を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、記録媒体の記録面の裏面側に磁石を固定設置
し、記録電極付近に供給されたトナーを前記磁石の磁力
により引き付けて記録電極の先端に接触させることによ
って上述の目的を達成せんとするものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を図面とともに説明する。

Ｍ２図は本発明の一実施例による画像形成装置の断面図
を示す、この図において、９は非磁性かつ導電性の材料
であるところのアルミ合金からなる円筒状の対向電極で
あり、この対向電極９には、同回転軸９ａは対向電極９
０軸融に沿って延びている。そして、前記対向電極９は
、回転軸９ａを介して図示しない装置本体に回転可能に
支持されており、かつ図示しない駆動装置により矢印り
方向（反時計方向）に回転されるようになっている。

また、前記対向電極９の外絢面には、誘電体からなる記
録媒体１０の層が設けられている。なお、本実抱例では
、上述のような構成の対向電＃！、ｅおよび記録媒体１
０を、鏡面仕上けしたアルミパイプの外周面にアルマイ
ト処理を施すことにより得ているが、対向電極９に誘電
体を塗布して記録媒体１０としてもよい。

１１は導電性の材料からなるホッパーであり、大きな開
口１１ａを有しておシ、前記対向電極９はこの開口１１
ａからホッパー１１に対して半ば侵入した状態となるよ
うに配置されている。そして、このホッパー１１の上流
側壁板１１ｂの下端側は対向電極９にほぼ沿って湾曲さ
れている。また、ホッパー１１の下流側壁板１１ｃの下
端は、（社）Ｉ＃′Ｉ曽浴Ｑの訳踏ｍｌｆ朋貼１ウシ心
ｉイ始而七引ている。また、前記ホッパー１１内には、
磁性を有するトナー１３が収容されている。

前記ホッパー１１の上流側壁板１１ｂの先端部には、記
録ヘッド１４が固定されており、この記録ヘッド１４に
は、記録電極１６が設けられている。ここで、図面では
、記録電極１６は１本しか現われていないが、実際には
この記録電極１５は対向電極９の軸線方向と平行な方向
（紙面と垂直な方向）に沿って多数釜べて設けられてい
る。そして、これらの多数の記録電極１６は、それぞれ
その先端を記録媒体１０の記録面（外周面）に例えば０
．０６〜０．２ｍｍ程度の間隙１６ｔ−介して対向され
ている。前記対向電極ｅ内には、永久磁石１７が固定設
置されており、この磁石１７は対向電極９および記録媒
体１０を介して記録電極１６の先端に対向されており、
記録電極１６の先端付近に供給されるトナー１３を引き
付けて、記録電極１６の先端に接しかつ記録媒体１０に
対しほぼその法線方向に延びるトナーチェイン１３ａ’
ｉ形成させるようになっている。

１８は導電性ゴムからなる転写ローラであシ、前記装置
本体に回転可能に支持されており、かつ普通紙等の被転
写紙１９を介して記録媒体１０に押圧されるようになっ
ている。

２０は電圧パルス印加回路であり、各記録電極１６に選
択的に電圧パルスを印加できるようになっている。２１
は転写電源であシ、電圧パルス印加回路２０から記録電
極１６に印加される電圧パルスの極性と逆極性の電圧を
転写ローラ１８に印加するようになっている。なお、前
記対向電極９およびホッパー１１は接地されている。

次に、動作を説明する。

前記駆動装置により対向電極９が記録媒体１０と一体的
に矢印り方向に回転されると、ホッパー１１内のトナー
１３は間隙１６よりホッパー１１外に出ようとするが、
磁石１７のＭ場により記録電極１５付近に引き止められ
、一定位置においてトナーチェイン１３ａを形成する。

ここにおいて、このトナーチェイン１３ａは記録媒体１
０に対しはほその法線方向に立ち、かつ記録電極１６の
先端に接触している。なお、トナー１３と記録媒体１０
との間の摩擦係数μが大きいと、トナー１３と記録媒体
１０との間に働く阜擦力が大きくなり、トナー１３が記
録媒体１ｏとともに移動しようとする傾向が強くなシ、
トナーチェイン１３ａを一定位置に安定に形成すること
が困難となるので、前記摩擦係数μはなるべく小さいこ
とが好ましい。

上述のようにトナーチェイン１３ａが形成されている状
態において、電圧パルス印加回路２０により記録電極１
６に電圧パルスが印加されると、トナーチェイン１３ａ
が帯電される。これにより、前記トナーチェイン１３ａ
は、磁石１７による磁力に加えてクーロン力により前記
記録媒体に付層する。そして、前記電圧パルスのレベル
およびパルス幅を適当に選択することにより、前記クー
ロン力を十分な大きさとすれば、上述のようにして記録
媒体１０に付着したトナー１３の粒子は、さらに記録媒
体１０が回転したときにそのまま記録媒体１０と一体的
に移動して磁石１７による磁場を脱出する（このような
ことを実現するために必要な前記電圧パルスのレベルは
、例えば３０〜６゜Ｖ程度で十分である）。

したがって、電圧パルス印加回路２０により各記録電極
１６に選択的に電圧パルスを印加すれば記録媒体１ｏの
うちの、電圧パルスを印加された記録電極に対応する位
置にトナー１３によるドツトが印字されることとなる。

このため、画信号に応じて電圧パルス印加回路２ｏから
各記録電極１６に電圧パルスを選択的に印加すれば、記
録媒体１０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、このトナー像は転写ロー２１
８の作用によって被転写紙１９に転写された後、図示し
ない定着器により被転写紙１９上に定着される（矢印Ｅ
は転写ローラ１８の回転方向、矢印Ｆは被転写紙１９の
進行方向を示す）、これによって前記画信号に対応する
ハードコピーが得られる。

なお、転写ロー２１６による転写が行われた後も、記録
媒体１０上に残留している残留トナーは中間記録媒体１
０がさらに回転することにより間隙１２を経てホッパー
１１内に戻る。そして、前記残留トナーに帯′屯してい
る電荷は、ホッパー１１内のトナー１３およびホッパー
１１を経てアースに放電するので、前記残留トナー１３
は最初の帯電していない状態に戻り、記録媒体１０の回
転に伴って、ホッパー１１内の他のトナーと混合して再
び記録電極１５の方へ供給されて行く。

ここにおいて、この画像形成装置では、磁石１７は固定
されており、ひいてはこの磁石１７による磁場も固定さ
れているので、常にトナーチェイン１３ａの状態を、良
好な画像を記録できる状態に維持できるので、前記従来
装置の場合のように磁石ロールの回転に同期して記録電
極に電圧パルスを印加する必要がなく、記録速度が磁石
ロールの回転数や磁極の数によって制限されてしまうこ
とがないので、記録速度を高速にすることができる。

なお、前記実施例では、記録媒体１０と対向電極９とが
一体かつ円筒状とされているが、本発明曹峡ヤいては、
記録媒体と対向電極とは必ずしも一体でなくてもよいし
、また円筒状でなくてもよく例えば記録媒体をエンドレ
スベルト状として循環回転させる一方、対向電極を前記
記録媒体と分離して固定設置してもよい。

また、前記実施例では、転写ローラ１８等の転写手段を
設けているが、ハードコピーを必要としない装置である
場合は転写手段は必要でない。

発明の効果 本発明によれば、記録媒体の記録面の裏面側に磁石を固
定設置するので、磁石の回転部や磁極の数によって記録
速度が制限されることがなく、記録速度を高速にするこ
とができるという浸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である。 ９・・・・・・対向電極、１０・・・・・・記録媒体、
１１・・・・・・ホッパー、１３・・・・・・トナー、
１５・・・・・・記録電極、ベア・・・・・・磁石、２
０・・・・・・電圧パルス印加回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録媒体の記録面に間隙を介して対向された記録電極と
   、前記記録媒体の前記記録面の裏面側において前記記録
   電極に対向される対向電極と、前記記録電極付近に、磁
   性を有するトナーを供給する手段と、前記記録媒体の前
   記記録面の裏面側に固定設置され、前記トナーを磁力に
   よシ引き付けて前記記録電極の先端に接触させる磁石と
   、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。