JPS6149857A

JPS6149857A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPS6149857A
Application number: JP17162584A
Authority: JP
Inventors: Sayoko Oba; 大場　佐代子; Kenji Okuna; 健二奥名
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-08-20
Filing date: 1984-08-20
Publication date: 1986-03-11

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〕本発明は、プリンタ、コピー、ファクシミリ受信機等に
おける画像記録装置に関し、特に、粉体現像剤（以下ト
ナーという）を用いて、簡易な構成にて高速に高精度な
画像を形成する画像記録装置に関する。

〔発明の背景〕

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に電圧を印加して記録体にトナーを
付着させていた（特開昭５７−１３４５７号、特開昭５
８−１０８５５６号）。

しかし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ぃながった。

また、５特開昭５８−１４５４６８号に記載の記録装置
は、記録電極の上流側に電極を設け、この電極に交流電
圧を印加することで、トナー保持手段へのトす−の付着
力を減少させて記録に要する信号・電圧を低減させてい
た。しかし、この構造では、交流電圧と記録電圧である
直流電圧の両方を印加しなければならず、２種の電源を
必要とし装置が大形化した。また、第２の電極に交流を
電圧を印加するので、記録電極上の記録体に電気力線を
収束させる効果をもたないため、解像度は記録電極自身
の幅寸法より大きくなる。さらに、第２の電極に交流電
圧を印加するので、第２の電極と記録電極との距離をと
らないと、トナーのかぶりと付着力低下をきたす。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、トナー飛行経路を制御し、簡易な構成
にて高速に高精細な画像を形成する画像記録装置を提供
することにある。

〔発明の概要〕

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を利用している
。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個のトデー保持手段とほぼ同電位の
補助電極を設け、これらの電極が形成する電界でトナー
飛行経路を制御する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第１図及び第
２図によって説明する。第１図は本実施例の断面図、第
２図は第１図のｎ−ｙｎ’線での断面図である。磁気ロ
ール１は、その外周面に長手方向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
転可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
個連続して配設されている磁気ロール１と略同長の記録
電極で、くわしくは、１画素に一本の剣状電極が対応し
て配設されている。

記録電極７の幅寸法は解像度に応じて例えば０．１ｍ程
度のものに設定される。８は絶縁体、９はスリーブ２と
同電位の磁気ロール１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。

スリーブ２を矢印Ａ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はスリーブ２から離
れ記録電極７の方向へ飛行し、記録体６に付着する。こ
の時記録体６は矢印Ｂ方向に搬送されている。その後、
このトナー３は図示しない定着機で定着され画像を形成
する。

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５図は従来の装置のス
リーブ２と記録電極９間の電界分布を等電位線１２で示
したもので・ある。図で破線で示した１１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□
電極７・補助電極９間の電界分布を示したもので、破線
１１は電気力線。

実線１２は等電位線である。実験により、トナー２がス
リーブ３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と電極の間の電気圧力線１］に
一致することを確認した。補助電極を用いない従来の記
録電極７の場合、電気力線１１は記録電極７側で狭くな
るが、その幅は記録体６表面の存在する記録電極７前面
側では記録電極７の幅より広くなっている。本実施例で
は、第４図に示すように、電気力線１１はスリーブ２側
で広がり、記録電極７側で急激に収束しでおり、記録体
６表面の存在する記録電極７前面側でも充分に収束して
いる。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３を集めることができる。従って、短
かい電圧印加時間内に記録電極７の幅寸法と略同寸法の
高解像度の記録ができる。つまり、補助電極７をつける
ため簡易な構成にて高速に高精細な画像を形成すること
ができる。

例えば、スリーブ２と記録電極７間ギャップ約１町記録
電極電圧約５００Ｖ、記録電圧印加時間約５　ｍ　ｓで
鮮明な画像を得ることができた。

本実施例では、補助電極７の電圧をスリーブ２と同電位
としたが、補助電極７の電位は、必ずしもスリーブ２の
電位と一致している必要はなく、記録電極７の電位と同
極性あるいは逆極性の弱７の電圧が与えられたとしても
、記録電極７側に電気力線１１が収束して、高解像度が
得られるのは明らかで、本発明の主旨と同じである。あ
るいは、補助電極７を電気的に浮いた状態にしても、自
然にスリーブ２と略同電位になれば、本発明と同様の効
果があり、本発明の主旨と同じである。

本実施例では、スリーブ２を回転させることでトナー３
を搬送したが、磁気ロール１を回転させてトナー３を搬
送してもよいし、磁気ロール１とスリーブ２を両方回転
させてトナー３を搬送してもよい。また、補助電極７を
、トナー搬送時の遠心力を考慮してトナー搬送方向の上
流側と下流側で非対称にしてもよい。また、効果は減少
するが上流側あるいは下流側の一方にのみ補助電極７を
置いても充分な改善効果がある。さらに、記録体６の搬
送がなめらかになるように補助電極７に丸みをもたせて
もよい。

第５図は、別の実施例の断面図である。１３は記録体６
とトナー保持手段２の間に設けられた第２の補助電極で
あり、数百ミクロンの板材で、記録部にスリット」４が
設けられている。本実施例でも、スリーブ２側で広がり
記録体６側で収束する電気力線１１で表わせる電界を形
成することができ、高速高精細な画像を得ることができ
る。また、第２の補助電極１３は記録部以外でトナー３
が記録体６に付着することを機械的に防ぐフィルタの役
目をしている。し−たがって、記録体６とスリーブ２の
ギャップを狭くしても、トナー３による汚れの恐れはな
く、さらに、高速に記録することができる。

さらに、本実施例は、以下の特徴を持つ。第２の補助電
極１３が、スリーブ２と同電位で、記録電極７に記録電
圧が印加されると、トナー３はスリニブ２から離れて記
録体６に付着する。一方、第２の補助電極１３の電圧が
記録電極７の電圧と逆極性の時は記録電極７に記録電圧
が印加されても、スリーブ２側にトナー３を飛行させる
ために充分な電界が得られないので、トナー３が記録体
６に付着することはない。これを利用して、第２の補助
電極１３を磁気ロール１の長手方向にｎ個の小電極に分
割して、記録電極７と逆極性の電圧と、スリーブ２と同
電位の電圧を選択的に与えれば、記録装置全体の電気回
路構成を単純化でき、低価格な装置とすることができる
。これを第６図を用いて説明する。第６図は第２の補助
電極１３と、記録電極７への電圧印加方法を説明するた
めの模式図であって、１５は第２の補助電極１３の駆動
回路である。図で、第２の補助電極１３は小電極１．３
Ａ、１．３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｄ・・・１３Ｎに分割され
ている。記録電極７の組状電極を分割された第２の補助
電極１３と位置が対応するようにｎ個のグループに分け
る。第２の補助小電極１３Ａに対して、針電極Ａ１ｇＡ
２ＨＡ３ｇ・・・が対応し、第２の補助小電極１．３　
Ｂには、Ｂ、、Ｂ２．Ｂａ・・・が対応する。この、時
、Ａ　ｘ　、’ｙ　Ｂ、ｔ、ｒ　０１−ｔ・・・Ｎ、に
同時に記録電圧を与えても、第２の補助小電極１３Ａ、
１３Ｄが記録電圧と逆極性の電圧を与えられていると、
Ａ□、Ｄｌの位置の記録体にトナー３が付着することは
ない。Ｂ、、　、　Ｃ，。

Ｅｌ、・・・Ｎ、の位置で記録体６にトナー３が付着す
る。また、第２の補助電極１３に逆極性の電圧が印加さ
れても、針電極に記録電圧が与えられなければ、記録体
６へのトナー３の付着は起こらない。したがって、八〇
、Ｂ１．Ｃ，，・・・Ｎ１に同じ記録電圧を、Ａ２．Ｂ
２．Ｃ２・・・Ｎ２　に同じ記録電圧を・・・Ａ、、Ｂ
７．Ｃ８・・・Ｎ、に同じ記録電圧を与えて、第２の補
助電極１３Ａ、１３Ｂ。

１３Ｇ、・・・１３Ｎで記録体６へのトナー３の付着を
制御することができる。よって、電気回路構成を単純化
できる。

また、スリット間隙は例えば１＋ｎｍ程度のもので充分
に鮮明な画像が得られるので、トナーがスリットに目づ
まりを起こす恐れはない。

第７図は別の実施例における記録電極７と補助電極９の
拡大図である。絶縁体８が記録電極７の上を薄くおおっ
ており、補助電極９よりわずかに段差をもってくぼみ１
６が形成されている。この絶縁体８のコーティングによ
ってトナー３が記録電極７−ヒに付着しても、隣接する
記録電極間での放電を避けることができる。また、くぼ
み１６によっ□て記録体６と絶縁体８が直接に接触する
ことがなく、接触による静電気を防止して画像への静電
気の影響をなくすことができる。

第８図は２成分トナーを使用した時の実施例である。２
成分トナー３′は非磁性トナー３ａと磁性体キャリア３
ｂとから成り、互いに摩擦して帯電し非磁性トナー３８
と磁性体キャリア３ｂが静電気の力で付着している。こ
れを磁気ロール１でスリーブ２に吸着して搬送し、非磁
性トナー３ａと逆極性に帯電しているドラム１７で非磁
性トナー３ａのみをスリーブ２側からドラム１７側に転
移させ、ドラム１７の回転により非磁性トナー３ａを記
録部まで搬送し、以後前述の実施例と同様に画像記録を
行なう。したがって２成分トナー３′を用いて容易にカ
ラー化することもできる。

本実施例で述べたように非磁性トナー３ａであってもト
ナー保持手段に一様に塗布されれば本発明に用いること
が゛できる。またインク等の現像剤へも保持手段に導び
くことかできれば本発明に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、スリーブ側で電気
力線を広げて多くのトナーを飛行させ、記録電極側で電
気力線を収束させて記録体上に狭い領域にトナーを集め
ることで、簡易な構成にて高速に高精細な画像を形成す
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面図、第
２図は第１図のＴＩ−ｎ’線の断面図、第３図及び第４
図は従来例及び第１図、第２図に示す実施例・における
原理説明図、第５図は本発明の他の実施例の断面図、第
６図は第５図における第２の補助電極と記録電極の電圧
印加方法の説明図、第７図は本発明の他の実施例におけ
る電極部分の断面図、第８図は本発明の更に他の実施例
の断面図である。１・・・磁気ロール、２・・・スリーブ、３・・・トナ
ー、６・・・記録体、７・・・記録電極、８・・・誘電
体、９・・・補助電極、１３・・・第２の補助電極。

Claims

【特許請求の範囲】１、現像剤保持手段と、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
前記記録電極に対して対になるように少なくとも１個の
補助電極を電気的に絶縁して設けると共に、この補助電
極に直流電圧を印加し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とくらべて現像剤
保持手段と略同電位の電圧を与え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。３、前記補助電極のうち、少なくとも１対を複数に分割
し、前記分割された補助電極の各々に選択的に電圧を与
えることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の画像
記録装置。