JPS6148873A - 画像記録装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本ｇ明ａ、プリンタ、コピー、ファクシミリ受信機等に
おける画像６ビ録装置に関し、特に、粉体現像剤（以下
トナーという）を用いて、闇易な構成にて高速に高精細
な画像を形成する画像記録装置に関する。

〔見切の背景〕

従来、感光ドラムを介さないで、直接、記録体にトナー
を付着させて画像を形成する装置としては、記録体の背
面の針状の記録電極Ｖｃ成圧を印力口して記録体にトナ
ーを付着させ、記録体を搬送してトナー保持手段から離
れたところで圧力走層機やヒートロール咎の定着手段で
トナー像の定着を行なっていた。（特開昭５７−１３４
５７号、特開昭５８−１０８５５６号） しかし、こｎらは、いずれも記録体の搬送方向に関する
解像度を高くする点については配慮されていなかった０
また、記録体に付着したトナーが、トナー保持手段から
の電気力もしくは磁気力で再びトナー保持手段にもどっ
てしまう恐れがあった０この問題を解決して良好な画像
金得る之めには、フィルムや、帯電させることのできる
時妹紙等、特殊な記録体を使用すゐことが望ましかった
０さらに、定着手段として圧力だ層機を用いると、装置
が大形化し、また、ヒートローラを用いるとヒータの輻
射熱を利用してローラを加熱し、トナーを定着するので
消費ｄ力が高くなるという問題があった。

トナーが記録体に付着すると同時に、トナーを記録体に
定着させる方法としては、例えば特開昭・５５−３０９
７９号公報に開示されている傅遺がある。これは、トナ
ー供給側と記録体の間に熱源を入れて輻射熱でトナーと
記録体を加熱するものである。この構造は、記録体とト
ナー供給側の距１１ｆｌ狭くできないため、トナーを記
録体に付着させるために大きな力を必要とし、その力ｌ
Ｋ：発生させるため、装置が大形比する問題があったっ
また輻射熱を利用するため消費電力が高くなる問題があ
った。

また、低い記録電圧で記録を可能とするものとしては、
例えば特開昭５８−１４５４６８号に記載の記録装置が
ある０この記録装置は、記録電極に対して記録体搬送方
向の上流側に電極を設け、この電極に交流電圧を印加す
るものである。記録電極の上流側で、この交流電界によ
り、トナーをトナー保持手段と！極の間で在り運動させ
てトナーがトナー保持手段に付層していないかめるいは
付着力を弱める０その結果、低い記録′電圧で記録が可
能となるものであるうしかし、交流電圧と記録電圧であ
る直流電圧の両刀を印〃ロレなければならず２種の電源
を必要とし、装置が大形化した。

ま、た、かぶりに対する配慮はなされているが、解像度
に対する点については、配慮されていなかった０ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、記録電極上の記録体の狭い領域に短い
時間内に多量にトナーを果めて、記録電極上で直ちにト
ナーを記録体に定着させて、簡易な構成にて高速に高祠
細な画像を形成する画像記録装置を提供することにある
。

〔発明のａ安〕

本発明の画像記録装置は、トナーがトナー保持手段から
記録体へ電気力線に従って飛行すること先制用している
。具体的には記録電極の上流側と下流側の少なくとも一
方に、少なくとも１個の補助電極を設け、これらの電極
の形成する電界でトナー飛行経路を制御し、記録体に付
着したトナーを付層したと同時に浴融し現１象と共に定
着を行なうことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の画像記録装置の一実施例を塊１図及び第
２図によって説明する。第１図は本美施例の断面図、第
２図は第１図Ａ−Ａ’での断面図である。磁気ロール１
は、その外周面に長手方間に一様な磁極を交互に複数個
有している。現像剤保持手段であるスリーブ２は、磁気
ロール１の外周を包み込むように、軸を中心に回転ＯＴ
能に設けられており、アルミ材等の導電性非磁性材料で
作られている。４はホッパ、３は一成分磁性トナー、５
はトナ一層厚さを規制するドクターブレードである。６
は紙等の記録体、７は針状の電極が微小間隙で複数個連
続して配設さ汎ている磁気ロール１と略同量の記録成極
で、くわしくは、１画素に一本の針状成極が対応して配
役さルている。記録￥を極の幅寸法は解像度に応じて例
えばＱ、　ｌ　ｒｒｖｎ程度のものに設定さｎる。８は
絶縁体、９はスリーブと同電位の磁気ロールと略同長の
補助電極である。

１０は記録電極７に選択的に記録電圧を与える駆動回路
である。１１は記録体加熱手段でめるヒータであって、
発熱部が記録不６と接するようになっており、直接記録
体上あたためる。

次に記録動作について説明する。スリーブ２を矢印入方
向に回転させると、磁気ロール１の磁力によってトナー
３はスリーブ２に吸着されて搬送される。記録電極７と
スリーブ２間に電圧を印加すると、記録部に搬送されて
きたトナー３はスリ体６に付着する。この時、記録体６
の搬送方向は矢印Ｂで示しであるｏしたがって、記録体
６は記録電極７の位置に達するまでに、ヒータ１１によ
って充分に暖められているので、トナー３は記録体６に
付層すると同時に溶融し容易に記録体６に定石する。し
たがって、記録電圧が印〃口されていない時も、トナー
３は記録体６に定着しているので、磁気ロール１の磁力
によりトナー３がスリーブ２に引きもど嘔れることはな
い。また低抵抗トナーを用いても、記録電圧が印〃口さ
れている時に、電気力でスリーブ２に引きもどされるこ
とはない。

これにより、一度記録体６に付着したトナー像はくずれ
ることはないので制い記録改変で旨槓細に普通紙に画像
を形成することができる。また従来のヒートロールのよ
うに空気１４ｆ；ｃ介する構造ではなく直接ヒータが記
録体を暖めるので低消費電力で１１！ｉ像を形成できる
。また圧力定石機より軽被化が口丁能である。

次に、第３図及び第４図を用いて高速に高精細な画像が
形成される原理を説明する。第３図は従来の装置のスリ
ーブ２と記録成極７間の電界分布５Ｃ等電位線１３で示
したものである。図で破線で示した１２は′電気力線で
ある。第４図は本実施例におけるスリーブ２と記録１極
７及び補助成極９間の電界分布を示したもので、破線１
２は電気力線、Ａ線１３は尋電位線である。実験により
、トナー３がスリーブ２から離れて記録体６に向かって
飛行する時、その飛行経路はスリーブ２と記録電極７の
間の電気力線１２に一致することを確認した。第３図に
示すように補助を極金用いない従来の記録電極の場合、
電気力線１２は記録電極７側で狭くなるが、その幅は記
録体６の表面の存在する記録電極７前ｍｌ側では記録電
極７の幅より広くなっている。これに対して、本実施例
では、第４図に示すように、電気力線１２はスリーブ２
側で広がり記録電極７側で急原に収束しており、記録体
６衆面の存在する記録電極７前ｍｌ側でも充分に収束し
ているっしたがって、スリーブ２側の広い面積からトナ
ー３が供給されるので、短かい電圧印加時間内に多くの
トナー３を飛行させることができる。また、記録電極７
側の狭い面積にトナー３１Ｃ集めることができる。した
がって、短かい電圧印加時間内に記録成極７の幅寸法と
略同寸法の記録ができる。り１り補助ｖＬ極９につけた
だけの簡易な購成にて、高速に茜精細な画像を形成する
ことができる。

本実施例では、補助電極９の電圧を直流でスリーブ２と
同電位としたが、補助電極９の電位は必ずしもスリーブ
２の／Ｊｌ泣と一致している必要はなく、記録を極７の
電位と同極性あるいは逆極性の弱冠の電圧が与えられた
としても、記録電極７側に電気力線１２が収束して、高
解像度が得られるのは明らかで、本発明の主ｄと同じで
ある。多るいは、わずかな交流電圧が補助成極９に印〃
口されていたとしても、記録成極７側に電気力線１２が
収束して、本発明と同様の効果があり、本発明の主旨と
同じである。

また、補助電極９を電気的に浮いた状態にしても、自然
にスリーブ２と略同′ｅＬ位になれば本発明と同じよう
な効果があり、本発明の趣旨と同じである０ 本実施例では、スリーブ２ｔ−回転させることでトナー
３を搬送したが、磁気ロールｌを回転させてトナー３ｔ
−搬送してもよい。磁気ロール１とスリーブ２ｔ−両方
回転させてトナー３を搬送してもよい。また補助電極９
を、トナー搬送時の遠心力を考Ｉｄ、シてトナー鍜送方
向の上流側と下流側で非対称にしてもよい。また、補助
′ＩＪＬ極９は、上流側めるいは下流側の一方にのみを
直いても充分な効果がある。

第５図〜第７図は、本′＃５明の別の実施例の断面図で
ある０第５図に示す実施例では、ヒータ１１は２個反用
されている。補助電極９は熱伝４４の高い物質であり、
ヒータ１１を包みこんで、記録成極７に対して記録体６
の搬送方向の上流側と下流側に設置されている。ヒータ
１１は直接補助電極９ｔ−暖め、補助を極９は空気を介
ざないで直接記録体６を暖め、低消費電力で、トナー付
着と同時に定着できる。このように、補助電極９とヒー
タ１１を一捧化すると、より一層の小形出力ｉ丁能とな
ゐ。またヒータ１１７５稲己録成極７の位置に接近して
設置できるため、記録電極７上の記録体６に付層したト
ナー３′５Ｃより効率よく融解することができ、さらに
低消費電力で定着することが可能となる。また、第６図
に示すように、補助電極９の背面にヒータ１１（ｉ−設
置して、背面がら補助電極９をあたため、補助電便りが
さらに記録体６をあたためてもよい。

さらにヒータ１１及び絶縁体８、補助電極９記録−極７
の温度が關くなる部分にフッ素樹脂もしくはポリイミド
等の樹脂をニーティングすることにより、トナー３によ
るオフセラトラ防止することができる。また、トナー３
が記録体６上ではなく直接記録ＴＪＬ極７上に付層して
も、コーティングしであるため、Ｆ４接する針電極間を
短絡することはなく、針電極短絡による記録抜けを防止
できる。

また、第７図の実施例に示すように、補助゛成極９を丸
くして、記録体６を、あたためられた補助電極９に沼わ
せて光分にあたためてやれば、よす関連に高精細な画像
を得ることができる。

例えば、記録体６と補助電極の接触部分での温度（ｉ−
１４０８Ｃ前後とすることで消費゛螺力約４０ＷでＡ４
サイズに高精細に画像を定着することができた。

前述の実施例は、−成分磁性トナーについての例でめっ
た。しかし、非磁性トナーであっても、２成分トナーで
あっても、熱により足層可能なトナーであって、トナー
保持手段から、画像信号に従って、トナーを記録体に付
着させることができれば不１を用いることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、記録体上の狭い
禎域にトナーに集めて付層させ、直ちに定着させること
がでさる闇易な構成にて高速に漏梢測な画像を形成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像記録装置の一実施例の断ｍ１図、
第２図は第１図のＡ−Ａ’断面図、第３図及び第４図本
発明における画像形成の原理説明図、第５図、第６図及
び５ｇ７図は本発明の他の実施例の祈−一である。 １・・・磁気ロール、２・・・スリーブ、３・・・トナ
ー、６・・・記録体、７・・・記録成極、８・・・絶縁
体、９・・・補助１１極、１１・・・記録体〃０熱手段
。 オ　１　口 才　２　図 才　３　凶 才　４　図 才５（２］ オ６日 オ・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉体現像剤保持手段と、粉体現像剤保持手段に離隔
   対向して記録体の背面に連続して配列された複数の記録
   電極とを備え、前記記録電極と前記現像剤保持手段との
   間に選択的に電位差を与えて現像剤を飛行させて記録体
   上に画像を形成する画像記録装置において、前記記録電
   極の近傍で、記録体搬送方向の上流側と下流側の少なく
   とも一方に、前記記録電極と電気的に絶縁された少なく
   とも１個の補助電極を設け、補助電極に直流電圧を印加
   し、前記記録電極上の記録体を高温とするために、少な
   くとも一つの記録体加熱手段を記録体に接触するように
   設けたことを特徴とする画像記録装置。 ２、前記補助電極に、前記記録電極電圧にくらべて、前
   記粉体現像剤保持手段と略同電位の電圧を与える特許請
   求の範囲第１項記載の画像記録装置。 ３、前記記録体加熱手段の少なくとも１部分を導電性の
   物質でおおい、前記補助電極として用いることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の画像記録装置。