JPS6374077A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、マグネメチツクスタイラスレコーディング法
を用いた記録装置に関する。

（従来の技術） 近年、コンピュータの演算出力や磁気ディスク、光ディ
スク、マイクロフィルム等に蓄積された記録Ｍ報を認視
可能な画像として再現する画像記録方式として、例えば
特開昭５９−３４６２号公報等に開示されているマグネ
メチツクスタイラスレコーディング法を用いた記録装置
の開発が進められ商品化されつつある。

このマグネメチツクスタイラスレコーディング法の原理
は、スタイラス電極先端部と記録用絶縁シートとの間に
記録区域を設け、導電性磁性トナーをその記録区域に供
給する。導電性磁性トナーは、スタイラス電極上で磁力
によりスタイラス電極に引き付けられ、スタイラス電極
と記録用絶縁シートとの間に導電路を形成する。そして
、その状態で導電性磁性１−ナーに電荷を注入し、電荷
注入を受けた導電性磁性ｌ・ナーは記録用絶縁シート」
二に残留し、その他の部分の導電性磁性トナーはスタイ
ラス電極に引き付けられ記録用絶縁シート上には残らな
い。このようにしてトナー像が記録用絶縁シート上に形
成される。

次にこのマグネスナックスタイラスレコーディング法を
用いた記録装置を第３図に基づいて詳細に説明する。

この図に示す記録装置は、画像搬送部１、現像器２、画
像記録部３とからその主要部が構成されており、この装
置に用いられるトナーは導電性でかつ磁性を用したもの
とされている（以下、「導電性磁性トナー」と称する）
。

画像搬送部１は、グランドに接続され、図中右方向に回
転駆動される導電性のドラム４の外周側に記録用絶縁シ
ート５が形成されてなる。

現像器２は、直流電源６より現像バイアス電圧が印加さ
れ図中右方向に回転駆動されるスリーブロール７が前記
ドラム４と所定の位置で近接して配置され、このスリー
ブロール７の内周側に表面の極性が周方向に多極に分割
され図中左方向に回転駆動されるマグネットロール８が
配置され、スリーブロール７に近接して導電性磁性トナ
ー９が収容されたトナーホッパー１０がスリーブロール
７に向けて開口を有し常に導電性磁性トナー９を供給可
能に配置されてなる。

画像記録部３は記録ヘッド１１が現像器２と所定の間隔
をおいて前記ドラム４の近傍に配置され、この記録へラ
ド１１上に先端が前記ドラム４と近接するようにＦｅ−
Ｎｉ　、Ｆｅ−Ｃｏ等の導電性の強磁性体からなり数μ
ｍ幅の記録域を有する針状電極が多数配置されてなるス
タイラス電極１２が固着されており、このスタイラス電
極１２の両面側に所定の問語をおいて回転駆動される２
つのスリーブロール１３．１４が配置され、各スリーブ
ロール１３．１４の内周側に同極が対向するように固定
磁石１５．１６が配置されてなる。

また、スタイラス電極１２の針状電極は、図示しないス
イッチ回路に接続されており、これらのスイッチ回路を
ＯＮ状態にすると前記した現像バイアス電圧と同電圧の
電圧が前記針状電極に印加され、またＯＦＦ状態にする
とグランドに接続されるようになっている。

そしてマグネットロール８が図中左方向およびスリーブ
ロール７が図中右方向に回転駆動され、トナーホッパー
１０に収容されている導電性磁性１ヘナー９はスリーブ
ロール７の表面上に付着し、一様になるように展延しな
がらスリーブロール７の表面の図中右方向に搬送され、
またその際、スリーブロール７が直流電源６より現像バ
イアス電圧が印加されていることにより、導電性磁性ト
ナー９に正電荷が帯電する。

この正電荷か帯電したスリーブロール７の表面の導電性
磁性ｌ・ナー９がドラム４と近接する現像領域Ｐ点に１
．投送されてきたとき、ドラム４がグランドに接続され
ていることにより、対向するドラム・１の表面に導電性
磁性トナー９の正電荷に対応した負電荷が帯電し、この
結果、現像領域Ｐ点でスリーブロール７表面の導電性磁
性トナー９が図中右方向に回転駆動されるドラム４上に
形成された記録用絶縁シート５上に一様に付着されてい
く。

この記録用絶縁シート５上に付着した導電性磁性トナー
９はドラム４によりスタイラス電極１２近傍の記録区域
Ｑ点まで搬送されてくると、固定磁石１５．１６により
生成された記録用絶縁シート５とスタイラス電極１２と
の間の磁場により、導電性磁性トナー９はスタイラス電
極１２側に引き付けられて、記録用絶縁シート５とスタ
イラス電極１２先端部との間隙に導電性磁性トナー９か
らなる鎖状の導電路９ａが形成される。その状態を維持
しつつスタイラス電極１２にスイッチ回路からの数１０
Ｖ程度の画像信号に応じた電圧を印加すると、電荷は導
電性磁性ｌ・ナー９に注入され、同時にドラム４に逆極
性の電荷が誘起され、記録用絶縁シート５内に電界が生
じる。導電性磁性トナー９はこの電界の力より記録用絶
縁シート５側に引き付けられ、同時に磁力によりスタイ
ラス電極１２側に引き付けられる。この力のバランスを
破って静電気力が磁力に打ち勝ったとき、導電性磁性ト
ナー９は記録用絶縁シート５上にとどまり、また静電気
力が磁力より小さくなった場合、導電性磁性トナー９は
スタイラス電極１２に引き付けられ、これにより記録用
絶縁シート５上に所望とするトナー像が形成される。ま
た、スタイラス電極１２により引き付けられた導電性磁
性トリー−９は固定磁石１５．１６を内包し回転するス
リーブロール１３．１４上に回収され、図示しないトナ
ーボックスに収容され、再利用に帰される。

以上がこのマグネメチツクスタイラスレコーディング法
を用いた記録装置の詳細である。

この方法を用いて、ディスプレイ装置を作ることは可能
であり、先の例ではドラム状の記録用絶縁シート５を例
に出したが、ディスプレイ装置ではベルト状の記録用絶
縁シート５が使用される。

このベルト状の記録用絶縁シート５としては、白色顔料
を含む可撓性のプラスチックフィルムの上に、導電層を
被覆し、その上に絶縁性の高い電荷保持能力のあるもの
くポリエチレン、ポリエステル）をＴ？を層したものが
使用に供される。また、この記録用絶縁シート５は繰り
返して使用されるため機械的強度の高いものを選ぶこと
が望ましい。

以上述べたマグネメチツクスタイラスレコーディング法
を用いた記録装置によって作られるディスプレイ画像は
、例えば白色のバックグランドに黒い解像度の高い（１
６本／１１）文字として画像を表示することができる。

そして、反射型のディスプレイとして使用され、ＣＲＴ
（陰極線管）のように画面のちらつきや放射性障害の問
題なく見る者に不快感を与えないという優れた点をもっ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなマグネメチツクスタイラスレ
コーディング法を用いた記録装置では画像記録動作の開
始時において常に導電路が記録用絶縁シートとスタイラ
ス電（阪との間隙に形成されているわけではない。

第４図にこの導電路が形成される様子を示す。

画像先端部に相当する記録用絶縁シー）１７Ｊ：の導電
性磁性トナー１８がスタイラスｉ：［１９の近傍に接近
しく第４図−（イ））、導電性磁性トナー１８はスタイ
ラスｔｆｆｉ１９からの磁力によりスタイラス電極１９
側に引き付けられるが、第４図−（ハ）に示すように、
導電路２０が完全な状態に形成されるまでは、第４図−
（ロ）に示すように、移動する記録用絶縁シート１７上
に導電性磁性トナー１８が掻き取られずに残る。

第５図にこの記録用絶縁シート上の導電性磁性トナーの
掻き残し像を示す。

同図に示すように、図中符号１７ａは矢印Ｘの方向に抛
送される記録用絶縁シートであり、トナー像１８ａが形
成される前の記録用絶縁シート１７ａ上では導電性磁性
トナーは全面的に掻き取られるようになっているが、画
像先端部分１７ｂでは不均一なトナーの掻き残し像１８
ｂとなって現れ見る者に不快感を与える。

この現像は例えばスタイラス電極に大きな飽和磁束密度
を有した材質（パーマロイや希土類元素）を選んで、飽
和磁束密度（１０〜２０ＫＧ）で使用することで磁力を
大きくし軽減できるが完全に消去することはできない。

また、このような記録装置の変形例として、現像剤搬送
部分とスタイラス電極が一体となった現像方式も提案さ
れている。この方式では導電路な常に形成しておくこと
は可能であり、従って本方式で発生する問題は回避でき
るか、現像器の回動部に高精度のギャップ条件を必要と
するスタイラス１！極を設けることは回動部の振動等に
より適性ギャップ条件を維持できなくなったり、導電路
が切断され画像に悪影響を与える。従って、本方式であ
る現像器とスタイラス電極の分院方式が信顆性において
優れており、この方式を選択するかぎり、前に述べた導
電性磁性トナーの掻き残し像の問題等が生じる。

なお、記録装置内にクリーニング装置を配設して上記の
導電性磁性トナーの掻き残し像を消却する方法があるが
、これは幇成を複雑にし、装置の小型化の妨げとなり、
コストに大きな影響を与えるという問題点があった。

本発明は上記した問題点を解決するためなされたもので
、記録動作開始ｖｉ後に生じる磁性トナーの１１き残し
像をクリーニング装置のような他の装置を備えることな
く消去し、見る者に不快感を与えることのない、小型、
軽量および低価格な記録装置を提供することを目的とし
ている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明の記録装置は、磁性トナーを表面に付着
して移動する被記録体と、この被記録体表面に前記磁性
トナーを供給するトナー供給手段と、この供給手段によ
って供給され前記被記録体表面に付着している前期磁性
トナーに選択的に電荷を注入することにより前記被記録
体表面に前記磁性トナーによるパターンを記録しかつ磁
性を有する記録電極と、この記録電極と前期被記録体と
の間に磁路を形成し保持する磁路形成手段とを備えた記
録装置において、前記磁路形成手段は記録動作開始前に
前記記録電極と前期被記録体との間隙に前記磁性トナー
による磁路を形成させることを特徴としている。

（作用） 本発明の記録装置において、画像記録動作開始前に記録
電極と被記録体との間隙に磁性トナーによる磁路が形成
されているので記録動作開始から完全な記録動作を行な
うことができ、クリーニング装置のような他の装置を備
えることなく、記録動作開始直後に生じる磁性トナーの
掻き残し像を消去し、見る者に不快感を与えることのな
い、小型、軽量および低価格なものとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の記録装置を示す図である。

この装置は同図に示すように、画像搬送部２１、現像器
２２、画像記録部２３、画像表示部２４からその主要部
が構成されている。

画像搬送部２１は、白色顔料を含む可１ｎ性のプラスチ
ックフィルムの上に導電層を被覆し、その上に絶縁性が
高く電荷保持能力のあるもの（ポリエチレン、ポリエス
テル）を積層したベルト状の記録用絶縁シート２５が回
転駆動ロール２６．２７．２８．２９に張力を付与され
周設されており、この記録用絶縁シート２５がグランド
に接続されてなる。すなわちこの記録用絶縁シート２５
は上述した第３図におけるものと同一の機能を有してい
る。

現像器２２は、上述した第３図におけるものと同一構成
であり、直流電源３０、スリーブロール３１、マグネッ
トロール３２とからなり、この現像器２２内には導電性
磁性トナー３３が収容されている。

画像記録部２３も上述した第３図におけるものと同一構
成であり、記録ヘッド３４が現像器２２と所定の間隔を
おいて記録用絶縁シート２５の近傍に配置されており、
この記録ヘッド３４上にはＦｅ−Ｎｉ、　Ｆｅ−Ｃｏ等
の導電性の強磁性体からなり３０〜５０μｍ幅の記録域
を有する針状電極が多数配置されてなるスタイラス電極
３５が、先端部が記録用絶縁シート２５と　１００μｍ
の間隙を維持するように配置されている。また、このス
タイラス電極３５にはそれぞれの針状電極に選択的に電
荷を注入する駆動回路３６が接続されており、それぞれ
の針状電極に対応して接続されたドライバートランジス
タ３６ａにより、このドライバートランジスタ３６ａが
ＯＮ状態のときにはスタイラス電体３５はアースされ、
また０ＦＦｊ＆Ｂのときは＋６０Ｖの電圧がスタイラス
電極３５に印加されるようになっている。ｔた、スタイ
ラス電極３５の両面側には所定の間隔をおいて回転駆動
される２つのスリーブロール３７．３８が配置され、各
スリーブロール３７．３８の内周側に同極が対向するよ
うに固定磁石３９．４０が配置されている。

画像表示部２４は画像記録部２３によりトナー像が形成
された記録用絶縁シート２５表面を外部から反射光によ
り見えるように透明な表示窓２４ａが配置されてなる。

次に、以上のように構成された記録装置の動作を説明す
る。

最初に、現像器２２でマグネットロール３２が図中左方
向およびスリーブロール３１が図中右方向に回転駆動さ
れ、導電性磁性１−ナー３３はスリーブロール３１の表
面上に付着し、一様になるように展延しながらスリーブ
ロール３１の表面の図中右方向に搬送され、またその際
、スリーブロール３１が直流電源３０より現像バイアス
電圧が印加されていることにより、導電性磁性トナー３
３に正電荷が帯電する。

この正電荷が帯電したスリーブロール３１の表面の導電
性磁性トナー３３が記録用絶縁シート２５と近接する現
像領域Ｐａ点に搬送されてきたとき、記録用絶縁シート
２５がグランドに接続されていることにより、対向する
記録用絶縁シート２５の表面に導電性磁性トナー３３の
正電荷に対応した負電荷が帯電し、この結果、現像領域
Ｐａ点でスリーブロール３１表面の導電性磁性トナー３
３が図中右方向に回転駆動される回転駆動ロール２６．
２７．２８．２９により周設された記録用絶縁シート２
５上に一様に付着されていく。

そして、導電性磁性ｌ・ナー３３は記録用絶縁シート２
５により矢印方向Ｘａに搬送されスタイラス電極３３近
傍の記録区域Ｑａ点に到達すると、固定磁石３つ、４０
により生成された記録用′ｆｆ！！、縁シート２５とス
タイラス電極３３との間の磁場によりスタイラス電極３
５側に引き付けられて、記録用絶縁シート２５とスタイ
ラス電極３５先福部の間隙に導電性磁性トナー３３から
なる鎖状の導電路３３ａが形成され、その状態を維持し
つつスタイラス電極３５に接続された駆動回路３６によ
り、ドライバートランジスタ３６ａがＯＮ状態の時スタ
イラス電極３５はアースされることにより、搬送されて
きた導電性磁性トナー３３は電荷を失ない、同時に固定
磁石３つ、４０によって生成された磁力によりスタイラ
ス電極３５側に引き付けられ、記録用絶縁シート２５表
面から離れてスタイラス電極３５側に移動する。また、
ドライバートランジスタ３６ａがＯＦＦ状態のときは、
導電性磁性トナー３３はスタイラス電極３５に＋６０Ｖ
の電圧が印加されることにより、電荷注入を受け、静電
気力で記録用絶縁シート２５側に引き付けられ、同時に
磁力でスタイラス電＆３５側にも引き付けられる。そし
て、この静電気力と磁力のバランスが破れ静電気力が磁
力より大きくなった場合、導電性磁性トナー３３は記録
用絶縁シート２５に残り、逆に静電気力が磁力より小さ
くなった場合には、導電性磁性トナー３３はスタイラス
電極３５に引き付けられ、これにより記録用絶縁シート
２５の表面上に所望とするトナー像が形成され、画像表
示部２４へ搬送され、表示窓２４ａで比視可能なトナー
像となって現れる。

いよ、ここで問題なのは、画像先端部に生じる掻き残し
像である。そこでこの実施例装置では、記Ｓ！装置が画
像記録動作開始前の状態において、記録用絶縁シート２
５とスタイラス電極３５先端部との間隙に導電路３３ａ
が形成されるようになされている。

すなわち、この記録装こでは、電源投入時に第２図に示
すような動作タイミングで画像記録動作開始前の初期動
作を行なう、同図に示すように、電源５Ｗ４１をＯＮ状
態にすることによりスタイラス電極３５の駆動回路３６
に電圧が印加され、同時にマグネットロール３２、現像
バイアス電圧４２および回転駆動ローラ２６．２７．２
８．２９への電源がＯＮ状態になり、現像器２２から記
録用絶縁シート２５への導電性磁性トナー３３の付着動
作と記録用絶縁シート２５の走行動作が同時に開始され
る。そして、記録用絶縁シーｌ−２５上の導電性磁性ト
ナ−３３先端部がスタイラス電極３５近傍の記録区域Ｑ
ａ点に到達すると、マグネットロール３２、現像バイア
ス電圧４２および回転駆動ローラ２６．２７．２８．２
９への電源はＯＦＦ状態となり、現像器２２から記録用
絶縁シー）−２５への導電性磁性トナー３３の付着動作
と記録用絶縁シート２５の走行動作が同時に停止されろ
ようになっている。

この停止状態で記録用絶縁シート２５上の先端部の導電
性磁性トナー３３は、記録用絶縁シート２５とスタイラ
ス電極３５との間に生成された磁場により、スタイラス
電極３５側に引き付けられ、記録用絶縁シート２５とス
タイラス電極３５との間隙に導電性磁性トナー３３によ
る導電路３３ａが形成される。

これにより、画像記録動作開始前に完全な導電性を有し
た導電路３３ａが形成される。

この後、プロセスタイミング４３でマグネットロール３
２、現像バイアス電圧４２および回転駆動ロール２６．
２７．２８．２９に同時に電圧が印加され、現像器２２
から記録用絶縁シート２５への導電性磁性トナー３３の
付着動作と記録用絶縁シート２５の走行動作が再開され
記録区域Ｑａ点でのスタイラス電極３５による画像記録
動作が開始される。

また、この初期動作以降の各サイクルの画像記録動作で
は、記録用絶縁シート２５が走行しているときは、常に
現像器２２から記録用絶縁シート２５への導電性磁性ト
ナー３３の付着動作が行われ、記録用絶縁シート２５が
停止すると同時に導電性磁性トナー３３の付着動作が停
止するようになっている。

従って、各サイクルが終了したときには、常に現像器２
２近傍の現像領域Ｐａ点とスタイラス電極３５近傍の記
録区域Ｑａ点との間の記録用絶縁シート２５表面上には
全面に導電性磁性トナー３３が付着された状態となって
おり、また記録用絶縁シート２５とスタイラス電極３５
先端部との間隙には常に導Ｔ；、路３３ａが形成された
状態となっているので、次回の画像記録動作開始から完
全なトナーの掻き収りを行なうことが可能となり、画像
先端部分に生じるトナーの掻き残し像を消去することが
できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の記録装置によれば、記録動
作開始前に記録電極と被記録体との間に磁性トナーによ
る磁路が形成されているので、クリーニング装置のよう
な他の装置を備えることなく、記録動作開始直後に生じ
る磁性トナーの掻き残し像を消去することができ、見る
者に不快感を与えることのない、小型、軽量および低価
格なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の記録装置を説明するための断
面概略図、第２図はその初期動作タイミングを示す図、
第３図はマグネスチックスタイラレスレコーディング法
を用いた記録装置を説明するための断面概略図、第４図
は記録用絶縁シート上の導電性磁性トナーの先端部とス
タイラス電極との間に導電路が形成される様子を説明す
るだめの側面図、第５図はその画像先端部に生じる導電
性磁性トナーの掻き残し像を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性トナーを表面に付着して移動する被記録体と
   、 この被記録体表面に前記磁性トナーを供給するトナー供
   給手段と、 この供給手段によって供給され前記被記録体表面に付着
   している前期磁性トナーに選択的に電荷を注入すること
   により前記被記録体表面に前記磁性トナーによるパター
   ンを記録しかつ磁性を有する記録電極と、 この記録電極と前期被記録体との間に磁路を形成し保持
   する磁路形成手段と、 を備えた記録装置において、 前記磁路形成手段は記録動作開始前に前記記録電極と前
   期被記録体との間隙に前記磁性トナーによる磁路を形成
   させることを特徴とする記録装置。
2. （２）磁性トナーは導電性トナーであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の記録装置。