JPS6032185B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、画信号電圧を印加して可視像を形成する電
子記録（Ｅｌｅｃｔｒｏｇねｐｈｙ）の分野に関するも
のであり、より詳しくは簡易な装置により晋０通紙（ｐ
ｌａｉｎｐａｐｅｒ）に記録を行う記録装贋に係るもの
である。

従来、この種の装置例としては持関昭５０−３１８２７
号公報に述べられているものがある。

これを第１図により簡単に説明する。１は記録体、２は
第１に電極である記録電極、３は磁気ブラシ、４は導電
性磁性トナー（以下単にトナ−という）である。

トナー４は電気的に導体であり、かつ磁気的に吸引され
る性質を有している。５は固定磁気ローラでその外側に
第２の竃極である導電性のスリーブ６が矢印Ａ方向に回
転するように設けられる。

７は画信号電圧で記録電極２と接地間に印加される。

８は前記トナー４によって形成された可視像である。

９は記録領域を示す。

その動作について説明すると、近接させて配置された記
録電極２とスリーブ６の間で記録領域９が形成されてお
り、トナ−４は固定磁気ローラ５のまわりで回転するス
リーブ６によって記録領域９に供給される。

記録体１は記録電極２に接触させながら矢印Ｂの方向に
送られ、記録電極２と接触する他方の面においてトナー
層４′と接触する。記録電極２に画信号電圧７を印加す
ることにより、帯電電荷による記録体１への静電吸引力
が磁気ローラ５による第２の電極であるスリーブ６の側
への力、すなわち記録体１からトナー４を取り除こうと
する力より大きいとき、トナー４が記録体１に選択的に
付着し、可視像８が形成される。ところで前記特関昭５
０一３１８２７号公報では記録電極２として銅ワイヤ製
のピンの列を使用する実施例が述べられている。

このようなマルチワイヤによる多針電極は通常第２図の
ように形成される。第２図において、２Ａは電極素子で
多数配置され、これらの電極群が構成される。各電極素
子２Ａは互いに絶縁されて樹脂２Ｂに埋め込まれ、記録
体に接触する面２Ｃと反対側の面２Ｄからリード線（図
示せず）が出ており、各電極素子２Ａごとに順次にスイ
ッチングされる。各電極素子２Ａは面２Ｃにおいて表面
に露出しており第１図に示すように、記録体１に接触す
る。ところが、この場合、面２Ｃと記録体１の接触面積
が大きいため、面２Ｃの中央に位置する各電極素子２Ａ
と記録体１の間に空気間隙が生じて接触不良を生じやす
い。このためトナー４の付着力が弱くなって記録濃度が
低くなったり、高に記録電圧を必要としたりする。また
、第１図における画信号電圧７は通常パルス電圧を印加
するが、パルス電圧を印加した後、電極電位が零になっ
た後も、帯電したトナー４はなお若干の時間トナー層４
′に接触している。

そのため、トナー４の帯電電荷は再びトナー層４′を通
じて放電し、付着力を減少することになる。そのため電
圧印加後のトナー層４′との接触時間はできる限り短い
ことが望ましい。さらに、トナー４帯電電荷を長い時間
保持しているためには、トナー層４′の抵抗が高いこと
が望ましいが、トナー層４′の抵抗を高くするとトナー
４を帯電させるための電圧印加時間を長くする必要があ
り、記録速度が遅くなる。したがって、パルス電圧を印
加する時点においては、トナー層４′の抵抗は低く、印
加後、記録電極２がアース電位に戻った後は高くなるよ
うにできればよい。この発明はれらの問題を決解するた
めになされたものである。

以下この発明について説明する。第３図はこの発明の一
実施例を示すもので、２０は記録ヘッドであり、絶縁性
支持板２１の表面に多針電極２２を構成している。多針
電極２２はたとえば、プリント配線により作製される。
すなわち、フェノール樹脂あるいはェポキシ樹脂などの
高絶縁性樹脂を紙あるいは布などに含浸して１〜２肋程
度の厚さに積層したプリント基板の表面に多針電極２２
が写真腐食法などのプリント配線によって平面的に形成
される。磁気ブラシ３は第２図の従釆例と同様にスリー
ブ６を矢印Ａの向きに回転してトナー４を記録領域９に
供給する。その動作について説明する。記録領域９では
記録ヘッド２０、記録体１、トナー層４′、スリーブ６
の順で配列されている。そして記録領域９では記録ヘッ
ド２０とスリーブ６によって間隙が制限されているため
、トナー層４′はたとえばＣ点における自由領域のそれ
に〈らべてトナー４が固定磁気ローラ５に吸引されなが
ら進むため、間隙部分で幾分圧縮されることになる。ま
た、記録体１は記録ヘッド２０を通過した後は、トナー
層４′から離れる方向にその送り方向が変えられる。こ
のため、記録体１が記録ヘッド２０を通過した後、すな
わち、Ｄ点で示されるような解放領域ではトナー層４′
の制限は急速に解法される。第４図はこれをわかり易く
するため記録領域９を拡大して示したものである。第４
図において、制限領域３１ではトナー層４′は前記のよ
うに通路の幅が制限されるため、トナー層４′の抵抗値
は小さくなる。

また、解放領域３２では記録体１の送りにつれて記録体
１の面とのスリーブ６の間隙は大きくなるので、トナー
層４′の制限は解放されてゆく、そして、制限領域３１
と解放領域３２の境界部に多針電極２２の先端３３が位
置している。多針電極２２を順次スイッチングしながら
画信号電圧７（第３図）を印加すると、多針電極２２と
記録体１を介して対向する位置３４のトナー４が印加電
圧と逆極性の電荷がスリーブ６の面から注入されて帯電
する。一方、多針電極２２は先端３３で記録体１に接触
しているので、こ〉から印加電圧と同極性の電荷３５を
帯電する。この場合、トナ一層４′が制限されているこ
とは好都合である。すなわち、抵抗が低いため比較的低
い印加電圧で、あるいは短い印加時間でトナー４を帯電
でき、したがって比較的低に電圧で高速記録が可能とな
る。帯電されたトナー粒子は記録体１の反対側の面に帯
電した電荷３５との静電吸引力により記録体１に吸引さ
れ、記録体につれて移動する。

この場合、静電吸引力を保持するためには、前述したよ
うにトナー４の帯電電荷をできる限り長時間保持してい
ることが望ましい。したがって、この過程でトナー層４
′が制限から解放されることは好都合である。すなわち
、制限から解放されトナー層４′の抵抗が大きくなるの
で、帯電した電荷３５は減衰し‘こく）付着力が強くな
り、したがって高い記録濃度が得られること）なる。ま
た制限から解放されるためトナー層４′と記録体１との
接触圧が小さく、一度帯電付着したトナー４が機械的に
かき落されることが少なくなる。記録ヘッド２０はスリ
ーブ６の面に対して垂直でもよいが、第４図に示すよう
に多針電極２２の面を記録体１側に向けて煩斜させた方
がより高い濃度コントラスが得られた。

この理由は頃斜させることより多針電極２２の先端３３
と記録体１の接触がよくなること、制限領域３１終端部
で電極位置、換言すれば解放領域３２との境界部で制限
が最大となり、前述の抵抗減少の効果が大きく現われる
ためと考えられる。上記のこの発明による効果は、記録
領域における磁場の方向を選定することによりさらに顕
著になる。

磁気ブラシの穂立ち固定磁機ローラ５による磁場がスリ
ーブ面に垂直となる位置で最も高くなる。

そのためこの位置ではトナー層４′の密度が疎になって
いるので、制限、解放の効果が得られやすい。第５図に
トナ一層４の総立ちの様子を誇張して示してある。

第５図ａは記録ヘッド２０の位置がスリーブ６に垂直な
磁場が最大になる位置よりや）前方（記録体１の送り方
向に寄った側、すなわちイ側）にある場合、第５図ｂは
や）後方にあ４る場合（すなわち口側）である。図から
明らかなように、第５図ａの場合の方が記録体１がトナ
ー層４′から早く離れるため良好な記録が得られる。実
施例 １ 抵抗値５×１びＱ・弧のトナー４を使用し、第３図のｄ
，＝も＝０．２肋としたとき、記録体１として普通紙を
用い、これを水平方向に走行させながら一６００Ｖの電
圧を５のｓｅｃの時間印加したが可視像は得られなかっ
た。

ところが前記普通紙を第３図に示すように電圧印加後は
トナー層４′から分離されるように走行させたところ、
鮮明な可視像が得られた。実施例 −２ 実施例１と同じトナー４を使用し、磁極位置‘こよる記
録の違いを比較したところ、多針電極２２の位置が穂立
ちの最も高いところより、スリーブ６の周辺角度にして
５ｏだけ記録体１（普通紙）の進行方向にずれた場合に
最も記録濃度が高く記録濃度０．６であったが、逆方向
に同角度ずれた場合は記録濃度０．３５であった。

なお、上記の実施例ではトナー４として導電性と磁性を
有するものを用い、かつ磁気ブラシ３を用いているが、
必ずしもこのように構成しなくてもよい。

その一例を第６図に示す。すなわち、第６図ではトナー
容器１０の一側に導電性の制限板１１を設けてあり、制
限板１１の下端は斜面１２となっており、トナー４が流
出するにつれてこの斜面１２により次第に制限される。
制限板１１と対向して記録ヘッド２０が設けられ、両者
間に記録体１が送られる。１３は不要のトナー４をふり
落すための超音波振動器である。

このような構成の場合にはトナー４は導電性であれば足
り、また磁気ブラシも必要としない。また、第３図に示
す記録ヘッド２０は絶縁性支持板２１の表面に多針電極
２２を一体に形成し、電極と制限板の両作用を兼ねさせ
たが、この記録ヘッド２０とは別に制限板をその前に設
けてもよい。さらに、第３図の実施例では多針電圧２２
をすぎた直後に記録体１の送り方向が変えられているが
、この送り方向の変化点はもう少し多針電極２２から離
れてもかまわないが、両者の距離が小さい程、高濃度の
記録ができる。また、記録体１としてはマイラフイルム
などプラステイツクシートのほか加工度の低い普通紙が
使用できる。

さらに、特許請求の範囲中、記録体の第２の面からトナ
ーを取り除く手段は第３図、第４図および第５図では固
定磁気ローラ５であり、第６図では超音波振動器１３が
これに対応する。

以上説明したように、この発明はトナー層の制限領域と
解放領域の境界部で画信号電圧を印加するようにしたの
で、トナーの帯電時にはトナー層の抵抗が低くて帯電し
やすくなり、かつ帯電後は抵抗が高くなって帯電電荷が
放電し‘こく）なるとともに、帯電したトナーがトナー
層に接触して機械的にかき落されることが少なくなり、
そのために高速で高濃度の記録が得られる利点がある。

図面の簡単な説明第１図は従来の記録装置の一例を示す
構成略図、第２図はマルチワイヤによる多針電極の構造
を示す斜視図、第３図はこの発明の一実施例を示す構成
略図、第４図は第３図の実施例の姿部の拡大図、第５図
ａ，ｂは第３図の実施例における記録ヘッドとトナー穣
立ちの関係を示す説明図、第６図はこの発明の他の実施
例を示す構成略図である。

図中、１は記録体、３は磁気ブラシ、４はトナー、４′
はトナー層、５は固定磁気ローラ、６はスリーブ、７は
画信号電圧、８は可視像、９は記録領域、２川ま記録ヘ
ッド、２１は絶縁性支持板、２２は多針電極、３１は制
限領域、３２は解放領域である。

第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１および第２の電極を対向離間して配置し記録領
   域を形成する手段と、記録体を前記記録領域を通過させ
   その第１の面を前記第１の電極に接触させながら走行さ
   せる手段と、前記記録体の第２の面と前記第２の電極の
   間に導電性を有するトナーを供給しトナー層を形成する
   手段と、前記記録体の第２の面から前記トナーを取り除
   く手段とを有し、前記第１の電極と第２の電極の間に画
   信号電圧を印加することにより前記トナーを前記記録体
   の第２の面に選択的に付着させ可視像を形成させる記録
   装置において、前記記録体の第２の面と、前記第２の電
   極の間隙が、前記第１の電極の近傍において他より小さ
   く、トナー層の厚さが制御される構成とし、さらに、前
   記記録体が、前記第１の電極を通過した後はその第２の
   面とトナー層表面との距離が増大するように前記記録体
   の送り方向を変える手段を設けたことを特徴とする記録
   装置。 ２ 第１の電極は、プリント配線により形成された多針
   電極である特許請求の範囲第１項記載の記録装置。 ３ 導電性を有するトナーとして磁性と有するものを用
   い、トナー層を形成する手段として磁気ブラシを用いた
   特許請求の範囲第１項記載の記録装置。 ４ 第１の電極は、この第１の電極から記録体の送り方
   向に対して後方での磁気ブラシ表面垂直磁場が、前記第
   １の電極より前方の磁気ブラシ表面垂直磁場よりも大き
   くなる位置に配置されたものである特許請求の範囲第３
   項記載の記録装置。