JP2000185429A - Direct recording apparatus - Google Patents
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- toner
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、記録粒子を飛翔さ
せて用紙などの記録シートに直接付着させることで記録
シート上に画像を記録する装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an apparatus for recording an image on a recording sheet by causing recording particles to fly and directly attaching to a recording sheet such as paper.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、米国特許第5,477,250号
には一つの記録装置が開示されている。この記録装置
は、荷電されたトナー粒子を外周面に保持する回転円筒
体のトナー保持部材と、このトナー保持部材と間隔を置
いた背面電極とを有する。背面電極は電源に電気的に接
続されており、トナー保持部材上の荷電トナー粒子を背
面電極に向けて静電的に吸引する電界を形成している。
トナー保持部材と背面電極との間には、トナー粒子が通
過可能な孔を複数設けた絶縁性のプレートが配置されて
いる。この絶縁性プレートは上記孔を囲むリング状の電
極を備えている。2. Description of the Related Art A conventional recording apparatus is disclosed in U.S. Pat. No. 5,477,250. This recording apparatus has a rotating cylindrical toner holding member for holding charged toner particles on the outer peripheral surface, and a back electrode spaced from the toner holding member. The back electrode is electrically connected to a power supply, and forms an electric field for electrostatically attracting charged toner particles on the toner holding member toward the back electrode.
An insulating plate having a plurality of holes through which toner particles can pass is disposed between the toner holding member and the back electrode. The insulating plate has a ring-shaped electrode surrounding the hole.
【0003】上記記録装置では、電極に画像データに応
じた電圧を印加すると、トナー保持部材上において上記
電極に対向する位置にあるトナー粒子が剥離して対応す
る孔に飛翔し、この孔を通過して記録シートに付着し
て、上記画像データに応じた画像が記録シート上に記録
されるようになっている。In the above recording apparatus, when a voltage corresponding to the image data is applied to the electrode, the toner particles at a position facing the electrode on the toner holding member are peeled off and fly to the corresponding hole, and pass through the hole. Then, the image adheres to the recording sheet, and an image corresponding to the image data is recorded on the recording sheet.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記記
録装置では、電極に電圧を印加することにより孔に向か
ってトナー粒子を飛翔させるとき、孔よりも大きいリン
グ状電極に対応してトナー保持部材との間に電界が形成
されるため、トナー保持部材上において孔の大きさより
も大きな領域でトナー粒子が剥離する。この剥離したト
ナー粒子のうち一部は孔の内部に飛翔せず、絶縁性プレ
ート上の孔の縁部に落ちる。孔の縁部であってトナー保
持部材のトナー搬送方向の上流側に位置する部分に落ち
たトナー粒子を続けて次の作像に使うためには、電極へ
の電圧印加をオフすることにより絶縁性プレート上のト
ナー粒子をトナー保持部材上に一旦戻す必要があり、こ
の戻すために要する時間だけ作像スピードが遅くなると
いう問題があった。However, in the above recording apparatus, when the toner particles are caused to fly toward the hole by applying a voltage to the electrode, the toner holding member corresponds to the ring-shaped electrode larger than the hole. Since an electric field is formed between the toner particles, toner particles are peeled off in a region larger than the size of the hole on the toner holding member. Some of the separated toner particles do not fly into the holes but fall to the edge of the holes on the insulating plate. To continuously use the toner particles dropped on the edge of the hole and located on the upstream side of the toner holding member in the toner conveying direction for the next image formation, the voltage applied to the electrodes is turned off to insulate the toner particles. It is necessary to temporarily return the toner particles on the conductive plate to the toner holding member, and there is a problem that the image forming speed is reduced by the time required for the return.
【0005】また、このようにして絶縁性プレート上か
らトナー粒子をトナー保持部材に戻した場合、飛翔前の
均一なトナー粒子層に比べるとトナー粒子が不均一に付
着した乱れた状態になるため、この乱れた状態のトナー
粒子層を作像に使うと作像濃度の均一性が損なわれると
いう問題があった。Further, when the toner particles are returned to the toner holding member from the insulating plate in this way, the toner particles are unevenly adhered to the toner layer compared to the uniform toner particle layer before flying. When the toner particle layer in the disturbed state is used for image formation, there is a problem that the uniformity of image formation density is impaired.
【0006】さらに、電極への電圧印加時間を長くする
ことによって濃い階調を出そうとした場合、孔に対して
トナー保持部材上の上流側のトナー粒子がすでに剥離し
てしまっていると、孔へのトナー飛翔量が電圧印加時間
に比例して増加せずにすぐに飽和濃度となるため、最高
濃度を十分に出すことができず、広い階調性を得ること
が難しかった。Further, when an attempt is made to obtain a dark gradation by increasing the voltage application time to the electrode, if the toner particles on the upstream side of the toner holding member with respect to the hole have already been separated, Since the toner flying amount to the hole immediately becomes the saturation density without increasing in proportion to the voltage application time, the maximum density could not be sufficiently obtained, and it was difficult to obtain a wide gradation.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】そこで、上記各問題を解
決するため、本発明の直接記録装置は、帯電した記録粒
子を保持しつつ搬送方向に搬送する保持部材と、この保
持部材に対向して上記記録粒子を静電的に吸引する背面
電極と、この背面電極との間に記録媒体が通過する通路
を形成するように上記保持部材と上記背面電極との間に
配置され、上記記録粒子が通過できる複数の孔を有する
絶縁材料からなる基板と、この基板において上記各孔の
周囲に配置され、所定の電圧印加を選択的に受けること
により上記保持部材に保持されている上記記録粒子が上
記背面電極に向けて飛翔することを制御する複数の制御
電極と、上記基板において上記各孔に対して上記搬送方
向における上流側に設けられ、上記保持部材に保持され
た記録粒子の飛翔を抑止する抑止電極と、を備えたもの
である。In order to solve the above-mentioned problems, a direct recording apparatus according to the present invention comprises a holding member for conveying charged recording particles in a conveying direction while holding the recording particles, and a holding member which faces the holding member. A back electrode for electrostatically attracting the recording particles, and a recording medium disposed between the holding member and the back electrode so as to form a passage between the back electrode and the recording particles. A substrate made of an insulating material having a plurality of holes through which the recording particles are arranged around each of the holes in the substrate and selectively received a predetermined voltage to be held by the holding member. A plurality of control electrodes for controlling the flight toward the back electrode; and a flight of the recording particles held on the holding member, provided on the substrate on the upstream side in the transport direction with respect to the holes. A suppression electrode deterrence to, those having a.
【0008】本発明の直接記録装置では、上記各制御電
極について上記搬送方向における上流側の部分が欠けて
いる形状とするのが好ましい。その場合、上記各制御電
極の上流側部分が完全に欠けている形状としてもよい
し、または、上記各制御電極の上流側部分が他の部分よ
り細く形成されていてもよい。In the direct recording apparatus of the present invention, it is preferable that each of the control electrodes has a shape in which an upstream portion in the transport direction is missing. In this case, the upstream portion of each of the control electrodes may be completely missing, or the upstream portion of each of the control electrodes may be formed thinner than other portions.
【0009】また、本発明の直接記録装置では、上記基
板において上記各制御電極に電圧を印加するための引き
出し配線を上記搬送方向における下流側に設けるのが好
ましい。In the direct recording apparatus according to the present invention, it is preferable that a lead-out line for applying a voltage to each of the control electrodes on the substrate is provided downstream in the transport direction.
【0010】さらに、本発明の直接記録装置では、上記
抑止電極を、複数の孔に共通して設けてもよい。Further, in the direct recording apparatus of the present invention, the above-mentioned suppression electrode may be provided in common for a plurality of holes.
【0011】[0011]
【発明の効果】本発明の直接記録装置によれば、所定方
向に関して孔の上流側に飛翔抑止電極が設けられている
ため、保持部材上において孔の対向部の上流側に作用す
る電界が弱くなり、保持部材上に保持された記録粒子が
孔の対向部に至る前に剥離・飛翔することがなくなる。
これにより、続けて作像を行う際に従来のように一度基
板上に落ちた記録粒子を保持部材上に戻すための時間が
必要なくなるので連続ドット作像に要する時間が短くな
り、作像スピードを高速化できる。According to the direct recording apparatus of the present invention, since the flight suppression electrode is provided on the upstream side of the hole in the predetermined direction, the electric field acting on the holding member on the upstream side of the opposing portion of the hole is weak. That is, the recording particles held on the holding member do not peel or fly before reaching the opposing portion of the hole.
This eliminates the need for returning the recording particles once dropped on the substrate to the holding member when performing subsequent image formation as in the related art, so that the time required for continuous dot image formation is reduced, and the image formation speed is reduced. Can be speeded up.
【0012】また、孔の対向部にくるまで記録粒子が保
持部材から剥離することがなくなるので、作像に使用さ
れる際の保持部材上の記録粒子は均一な状態を維持する
ことができ、その結果、各ドット作像に使用される記録
粒子の供給量を均一なものにでき、むらのない均一な濃
度の作像を行うことができる。Further, since the recording particles do not separate from the holding member until the recording particles reach the opposed portion of the hole, the recording particles on the holding member when used for image formation can maintain a uniform state, As a result, the supply amount of the recording particles used for forming each dot can be made uniform, and an image having a uniform density without unevenness can be formed.
【0013】さらに、制御電極に電圧を印加した瞬間に
孔の対向部だけでなくその上流側の記録粒子までもが保
持部材上から剥離するのを防止できるので、制御電極へ
の電圧印加時間を長くすれば、それに比例して記録粒子
が孔に向かって連続的に飛翔する状態を作ることができ
る。これにより、最高濃度のドット作像が可能になり、
広い階調性を得ることができる。Further, at the moment when the voltage is applied to the control electrode, not only the opposing portion of the hole but also the recording particles on the upstream side can be prevented from peeling off from the holding member, so that the voltage application time to the control electrode can be reduced. If the length is made longer, it is possible to create a state in which the recording particles fly continuously toward the holes in proportion thereto. This enables the highest density dot imaging,
A wide gradation can be obtained.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。図1には、符号2で全
体を示す本発明の直接記録装置が表されている。記録装
置2は符号4で全体を示すシート供給ステーションを有
する。シート供給ステーション4はカセット6を着脱自
在に有し、そこに紙などのシート8が積層して収容され
ている。シート供給ローラ10はカセット6の上に配置
されており、最上のシート8と接触しながら回転し、こ
のシート8を記録装置2の内部に送り出す。シート供給
ローラ10の近傍には、一対のタイミングローラ12が
配置されており、カセット6から送り出されたシート8
を、一点鎖線で示すシート通路14に沿って、このシー
ト8上に記録粒子からなる像を形成する記録ステーショ
ン(全体を符号16で示す)に供給する。記録装置2は
また、記録粒子からなる像を永久定着するための定着ス
テーション18と、記録粒子からなる像が定着されたシ
ート8を収容するための最終スタックステーション20
とを有する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a direct recording apparatus of the present invention indicated by reference numeral 2 as a whole. The recording device 2 has a sheet supply station indicated generally by the reference numeral 4. The sheet supply station 4 has a cassette 6 which is detachable, and sheets 8 such as paper are stacked and stored therein. The sheet supply roller 10 is disposed on the cassette 6, rotates while contacting the uppermost sheet 8, and sends out the sheet 8 to the inside of the recording apparatus 2. A pair of timing rollers 12 is disposed near the sheet supply roller 10, and the sheet 8 fed from the cassette 6 is
Is supplied along a sheet path 14 indicated by a dashed line to a recording station (generally indicated by reference numeral 16) for forming an image composed of recording particles on the sheet 8. The recording device 2 also comprises a fixing station 18 for permanently fixing the image of recording particles and a final stacking station 20 for receiving the sheet 8 on which the image of recording particles has been fixed.
And
【0015】なお、本実施形態においては、記録ステー
ション16から記録媒体としての記録シート8に直接的
にトナー画像を形成する形態を例にして説明している
が、本発明における直接記録装置はこれに限られるもの
ではない。例えば、記録ステーション16から中間転写
体(例えば、絶縁性ベルト)にトナー画像を形成し、こ
の中間転写体から記録シートにトナー画像を転写する形
態であってもよい。この場合、中間転写体を記録媒体と
みなせばよい。In this embodiment, an example in which a toner image is directly formed on the recording sheet 8 as a recording medium from the recording station 16 has been described. It is not limited to. For example, the toner image may be formed on the intermediate transfer member (for example, an insulating belt) from the recording station 16 and the toner image may be transferred from the intermediate transfer member to a recording sheet. In this case, the intermediate transfer member may be regarded as a recording medium.
【0016】図2を参照すると、記録ステーション16
は、シート通路14上に、全体を符号24で示す記録粒
子供給部を有する。記録粒子供給部24は容器26を有
し、この容器26にはシート通路14に対向する開口部
28が形成されている。開口部28の近傍には、記録ロ
ーラ(保持部材)30が矢印32方向に回転可能に支持
されている。記録ローラ30は導電性材料からなり、直
流電源34を介して電気的に接地されている。ブレード
36は、好ましくはゴム又はステンレスからなる板で作
られており、記録ローラ30に接触して配置されてい
る。なお、記録ローラ30は、直流電源34を介するこ
となく、直接接地されていてもよい。Referring to FIG. 2, the recording station 16
Has a recording particle supply section indicated generally by reference numeral 24 on the sheet passage 14. The recording particle supply unit 24 has a container 26, in which an opening 28 facing the sheet passage 14 is formed. A recording roller (holding member) 30 is supported near the opening 28 so as to be rotatable in the direction of arrow 32. The recording roller 30 is made of a conductive material, and is electrically grounded via a DC power supply 34. The blade 36 is preferably made of a plate made of rubber or stainless steel, and is arranged in contact with the recording roller 30. The recording roller 30 may be directly grounded without passing through the DC power supply 34.
【0017】容器26には記録粒子すなわちトナー粒子
38が収容されている。このトナー粒子38は、容器2
6内に設けた供給ローラ(図示せず)により記録ローラ
30の外周面に供給され、記録ローラ30の回転にした
がって搬送される。続いて、記録ローラ30に保持され
たトナー粒子38は、記録ローラ30とブレード36と
の接触領域に搬送され、そこでトナー粒子38はブレー
ド36と摩擦接触して所定の極性に帯電される。本実施
形態では、負極性に帯電するトナー粒子38が使用され
ている。したがって、記録ローラ30とブレード36と
の接触領域を通過した記録ローラ30の外周面は、負極
性に帯電したトナー粒子38を均一な薄い層の状態で担
持している。また、図示するように、記録ローラ30は
電源34から正極性の電圧が供給され、これにより負極
性に帯電したトナー粒子38を記録ローラ30に電気的
に吸着している。なお、記録ローラ30が直接接地され
ている場合は、トナー粒子38は鏡像力によって記録ロ
ーラ30に保持される。The container 26 contains recording particles, that is, toner particles 38. The toner particles 38
The recording roller 30 is supplied to the outer peripheral surface of the recording roller 30 by a supply roller (not shown) provided therein, and is conveyed as the recording roller 30 rotates. Subsequently, the toner particles 38 held by the recording roller 30 are transported to a contact area between the recording roller 30 and the blade 36, where the toner particles 38 are brought into frictional contact with the blade 36 and charged to a predetermined polarity. In the present embodiment, the toner particles 38 that are negatively charged are used. Therefore, the outer peripheral surface of the recording roller 30 that has passed through the contact area between the recording roller 30 and the blade 36 carries the negatively charged toner particles 38 in a uniform thin layer. As shown in the figure, the recording roller 30 is supplied with a positive voltage from a power supply 34, thereby electrically adsorbing the negatively charged toner particles 38 to the recording roller 30. When the recording roller 30 is directly grounded, the toner particles 38 are held on the recording roller 30 by a mirror image.
【0018】シート通路14を越えて、記録粒子供給部
24の下には、全体を符号40で示す電極機構が配置さ
れている。この電極機構40は、絶縁材料からなるサポ
ート42と、導電材料からなる背面電極44とを有す
る。背面電極44は、これに所定の極性の電圧(本実施
形態では正極性)を供給する電源46に接続されてお
り、これにより記録ローラ30上の負帯電トナーが背面
電極44に向かって静電的に吸引されるようにしてあ
る。しかし、電源46から背面電極44に印加する電圧
は、これにより背面電極44と記録ローラ30との間に
形成される電界だけでは記録ローラ30に保持されてい
るトナー粒子38が飛翔することのない大きさとしてあ
る。Behind the sheet passage 14 and below the recording particle supply unit 24, an electrode mechanism indicated generally by reference numeral 40 is arranged. The electrode mechanism 40 has a support 42 made of an insulating material and a back electrode 44 made of a conductive material. The back electrode 44 is connected to a power supply 46 that supplies a voltage of a predetermined polarity (positive in this embodiment) to the back electrode 44, whereby the negatively charged toner on the recording roller 30 is electrostatically charged toward the back electrode 44. It is made to be sucked. However, the voltage applied from the power supply 46 to the back electrode 44 does not cause the toner particles 38 held on the recording roller 30 to fly by only the electric field formed between the back electrode 44 and the recording roller 30. It is as size.
【0019】記録粒子供給部24と電極機構40との間
でかつシート通路14の上方には、全体を符号50で示
す基板が固定されている。基板50は、厚さが約100
〜200μmの絶縁材料からなるフレキシブル印刷回路
板52で作るのが好ましい。図2と図3に示すように、
記録ローラ30が背面電極44に対向している記録領域
54に位置する基板50の部分は、トナー粒子38の平
均粒径(約数μmから10数μm)よりも実質的に大き
い、約25から200μmの内径を有する複数の孔56
を有している。これらの孔56はシート搬送方向と直交
する方向に関して所定の間隔を置いて均等に配置されて
いる。A substrate, generally designated by the reference numeral 50, is fixed between the recording particle supply unit 24 and the electrode mechanism 40 and above the sheet passage 14. The substrate 50 has a thickness of about 100
Preferably, it is made of a flexible printed circuit board 52 made of an insulating material of about 200 μm. As shown in FIGS. 2 and 3,
The portion of the substrate 50 where the recording roller 30 is located in the recording area 54 facing the back electrode 44 has a size that is substantially larger than the average particle size of the toner particles 38 (about several μm to about ten several μm). A plurality of holes 56 having an inner diameter of 200 μm
have. These holes 56 are uniformly arranged at predetermined intervals in a direction orthogonal to the sheet conveying direction.
【0020】図3に示すように、フレキシブル印刷回路
板52は、それぞれの孔56の周囲に埋設された制御電
極58及びトナー飛翔抑止電極64を有する。制御電極
58は、図4(a)に示すように、従来のリング状の電
極59(図4(d)参照)について記録ローラ30によ
るトナー粒子搬送方向上流側(以下、単に上流側と略
す)の部分が完全に欠けているC型形状としてある。こ
の制御電極58は、画像信号の出力部60に引き出し配
線66を介して接続され、この信号出力部60から制御
電極58に所定の電圧が印加されるようにしてある。図
4の例において、トナー飛翔抑止電極64は孔56の上
流側に設けられている。このトナー飛翔抑止電極64
は、例えば電源を介さずに接地されており、孔56の上
流側においてトナー粒子が記録ローラ30から剥離する
ことを促す電界(以下、剥離電界と記す。)が発生する
ことを防止ないし低減する。なお、トナー飛翔抑止電極
64は、トナー粒子38の帯電極性(本実施形態では
負)とは逆極性の電源を介して接地されていてもよい。As shown in FIG. 3, the flexible printed circuit board 52 has a control electrode 58 and a toner flying suppression electrode 64 embedded around each hole 56. As shown in FIG. 4A, the control electrode 58 is located on the upstream side of the conventional ring-shaped electrode 59 (see FIG. 4D) in the toner particle transport direction by the recording roller 30 (hereinafter simply referred to as the upstream side). Is a C-shaped shape completely missing. The control electrode 58 is connected to an image signal output unit 60 via a lead-out line 66, and a predetermined voltage is applied to the control electrode 58 from the signal output unit 60. In the example of FIG. 4, the toner flying suppression electrode 64 is provided on the upstream side of the hole 56. This toner flying suppression electrode 64
Is grounded without passing through a power supply, for example, and prevents or reduces the generation of an electric field (hereinafter, referred to as a peeling electric field) that encourages the toner particles to peel from the recording roller 30 on the upstream side of the hole 56. . The toner flying suppression electrode 64 may be grounded via a power supply having a polarity opposite to the polarity (negative in this embodiment) of the toner particles 38.
【0021】なお、本実施形態では上流側部分を欠くこ
とにより制御電極58をC型形状としたが、図4(b)
に示すようにその上流側部分だけでなく下流側部分も完
全に欠いて孔56の両側に分割された2つの制御電極5
8a,58bとしてもよいし、または、図4(c)に示
すように従来のリング状電極59の上流側部分を一部欠
くことによりその上流側部分を他の部分よりも細く形成
した制御電極58cとしてもよい。In this embodiment, the control electrode 58 is formed in a C-shape by omitting the upstream portion.
As shown in the figure, the two control electrodes 5 divided on both sides of the hole 56 completely lacking not only the upstream part but also the downstream part thereof.
8a and 58b, or a control electrode in which the upstream portion of the conventional ring-shaped electrode 59 is partially thinned by cutting off the upstream portion as shown in FIG. 58c.
【0022】次に、記録装置2の動作について説明す
る。記録粒子供給部24では、図2に示すように、記録
ローラ30は矢印32方向に回転する。トナー粒子38
は記録ローラ30に供給されてブレード36と記録ロー
ラ30との接触領域に運ばれ、そこでブレード36との
摩擦によりトナー粒子38に負極性の静電荷が与えられ
る。これにより、図3に示すように、上記接触領域を通
過した記録ローラ30の外周部分は帯電したトナー粒子
38を均一な薄い層状態で保持している。Next, the operation of the recording apparatus 2 will be described. In the recording particle supply section 24, as shown in FIG. 2, the recording roller 30 rotates in the direction of arrow 32. Toner particles 38
Is supplied to the recording roller 30 and is conveyed to a contact area between the blade 36 and the recording roller 30, where a negative electrostatic charge is given to the toner particles 38 by friction with the blade 36. Thus, as shown in FIG. 3, the outer peripheral portion of the recording roller 30 that has passed through the contact area holds the charged toner particles 38 in a uniform thin layer state.
【0023】非作像時には、制御電極58には負極性の
ベース電圧が印加されている。これにより、記録ローラ
30上の負極性に帯電したトナー粒子38は制御電極5
8に電気的に反発し、孔56に向けて飛翔することなく
記録ローラ30上に安定して保持されたままである。During non-image formation, a negative base voltage is applied to the control electrode 58. As a result, the negatively charged toner particles 38 on the recording roller 30 are removed from the control electrode 5.
8 and is stably held on the recording roller 30 without flying toward the hole 56.
【0024】作像時には、信号出力部60から制御電極
58に作像すべき画像に応じて電圧が印加される。この
電圧により制御電極58と記録ローラ30との間に電界
が形成され、この電界の作用により記録ローラ30上に
保持されている負帯電トナー粒子38が背面電極44に
よる吸引力と相俟って静電的にさらに強く吸引され、記
録ローラ30から剥離して対応する孔56に向けて飛翔
する。At the time of image formation, a voltage is applied from the signal output unit 60 to the control electrode 58 according to the image to be formed. This voltage forms an electric field between the control electrode 58 and the recording roller 30, and the action of the electric field causes the negatively charged toner particles 38 held on the recording roller 30 to be combined with the suction force of the back electrode 44. It is more strongly attracted electrostatically, is separated from the recording roller 30, and flies toward the corresponding hole 56.
【0025】このとき、従来のリング状の制御電極59
(図4(d)参照)の場合には、孔56よりも大きいリ
ング状制御電極59に対応して記録ローラ30との間に
電界が形成されるため、図5(a)に示すように、記録
ローラ30上において孔56の大きさよりも大きな領域
でトナー粒子38が剥離する。この剥離したトナー粒子
38のうち孔56に対向する記録ローラ30上の位置に
保持されていたトナー粒子38は孔56を通過してシー
ト8上に付着してドット62を形成するが、リング状制
御電極59に対向する記録ローラ30上の位置に保持さ
れていたトナー粒子38は基板50の孔56の縁部であ
って上流側の部分51に落ちる。このように孔56の縁
部51に落ちたトナー粒子38を続けて次のドット作像
に使うためには、図5(b)に示すように制御電極59
への電圧印加をオフすることにより基板50上に落ちた
トナー粒子38を記録ローラ30上に一旦復帰させる必
要があり、この復帰に要する時間(以下、トナー復帰時
間という)として例えば約100μsec程度かかる。
このトナー復帰時間は、1ドット作像にかけられる時間
がせいぜい200μsecという高速作像の場合には大
きな負担となる。At this time, the conventional ring-shaped control electrode 59
In the case of (FIG. 4D), an electric field is formed between the recording roller 30 and the ring-shaped control electrode 59 larger than the hole 56, so that as shown in FIG. Then, the toner particles 38 are separated from the recording roller 30 in a region larger than the size of the hole 56. Of the separated toner particles 38, the toner particles 38 held at the position on the recording roller 30 facing the holes 56 pass through the holes 56 and adhere to the sheet 8 to form dots 62. The toner particles 38 held at a position on the recording roller 30 facing the control electrode 59 fall to an edge portion of the hole 56 of the substrate 50 and an upstream portion 51. In order to continuously use the toner particles 38 which have fallen on the edge portion 51 of the hole 56 for forming the next dot, as shown in FIG.
It is necessary to once return the toner particles 38 dropped on the substrate 50 to the recording roller 30 by turning off the voltage application to the recording roller 30, and a time required for this recovery (hereinafter, referred to as a toner recovery time) takes, for example, about 100 μsec. .
This toner recovery time imposes a heavy burden on high-speed image formation of at most 200 μsec, which is the time required for one-dot image formation.
【0026】そして、図5(c)に示すように、基板5
0上に落ちたトナー粒子38が記録ローラ30上に復帰
した後、リング状制御電極59に次の電圧を印加して次
のドット62を作像するが、このときにも同様に孔56
の縁部51にトナー粒子38が落ちるため、このトナー
粒子38を記録ローラ30上に復帰させてから、また次
のドット作像を行うという動作の繰り返しとなる。この
ように各ドット作像ごとにトナー復帰時間が必要になる
ため、従来のリング状制御電極59では作像スピードが
遅くなるという問題があった。また、トナー復帰後の記
録ローラ30上のトナー粒子層は不均一で乱れた状態に
なるため、この乱れた状態のトナー粒子層を次の作像に
使うと作像濃度の均一性が損なわれるという問題もあっ
た。Then, as shown in FIG.
After the toner particles 38 that have fallen on the recording roller 30 return to the recording roller 30, the next voltage is applied to the ring-shaped control electrode 59 to form the next dot 62.
Since the toner particles 38 fall on the edge 51 of the recording roller 30, the operation of returning the toner particles 38 to the recording roller 30 and then performing the next dot image is repeated. As described above, since the toner recovery time is required for each dot image formation, the conventional ring-shaped control electrode 59 has a problem that the image formation speed is reduced. Further, since the toner particle layer on the recording roller 30 after the toner recovery is non-uniform and disturbed, if the toner particle layer in the disturbed state is used for the next image formation, the uniformity of the image forming density is impaired. There was also a problem.
【0027】なお、作像速度が遅い記録装置では、1つ
のドットを作像したあと記録ローラ30が十分に回転し
てから次のドット作像を行えるので、トナー復帰時間は
全く影響しないが、現実には高速作像が要求されるため
トナー復帰時間を無視することはできない。In a recording apparatus having a low image forming speed, the next dot image can be formed after the recording roller 30 is sufficiently rotated after forming one dot, so that the toner return time has no effect. In reality, since high-speed image formation is required, the toner recovery time cannot be ignored.
【0028】これに対し、本実施形態の制御電極58で
は、トナー搬送方向の上流側部分を欠いたC型形状とし
てあるため、記録ローラ30上において孔56の対向部
よりも上流側でトナー粒子剥離電界が弱くなる。このト
ナー剥離電界が弱くなった状態を図6のグラフに示す。
このグラフにおいて、横軸は基板50上での位置を示
し、0〜130の位置が孔56に対応し、0以下が孔5
6に対してトナー粒子搬送方向の上流側となる。一方、
縦軸は記録ローラ30上でのトナー剥離電界を示す。こ
のグラフにおいて、孔56の周囲を完全に包囲する36
0°のリング状制御電極59の場合には、グラフ中点線
で示すように、孔56の対向位置よりもその上流側で電
界が大きくなっているため、孔56の対向位置にあるト
ナー粒子38と共にその上流側のトナー粒子38が記録
ローラ30から剥離することになる。また、孔56の周
囲を300°の範囲で取り囲むC型制御電極58の場合
も同様に、グラフ中一点鎖線で示すように、孔56の対
向位置よりもその上流側で剥離電界が大きくなっている
ため、孔56の対向位置にあるトナー粒子38と共にそ
の上流側のトナー粒子38が記録ローラ30から剥離す
ることになる。これに対し、孔56の周囲を240°の
範囲で取り囲むC型制御電極58の場合には、グラフ中
実線で示すように、孔56の対向位置よりも上流側の方
が剥離電界が弱くなっており、これにより記録ローラ3
0上のトナー粒子38は孔56の対向位置に来るまで剥
離しなくなる。上記に加え、孔56の上流側にはトナー
飛翔抑止電極64が設けられているため、孔56の上流
側において剥離電界が形成されることが効率的に防止な
いし低減され、記録ローラ30上のトナー粒子が孔56
の上流側で剥離されることが確実に防止される。On the other hand, the control electrode 58 of the present embodiment has a C-shaped shape lacking the upstream portion in the toner conveying direction. The peeling electric field becomes weak. The state in which the toner peeling electric field has become weak is shown in the graph of FIG.
In this graph, the horizontal axis indicates the position on the substrate 50, positions 0 to 130 correspond to the holes 56, and 0 or less correspond to the holes 5
6 is upstream of the toner particle transport direction. on the other hand,
The vertical axis indicates the toner peeling electric field on the recording roller 30. In this graph, 36 completely surrounds the periphery of the hole 56.
In the case of the 0-degree ring-shaped control electrode 59, as shown by the dotted line in the graph, since the electric field is larger on the upstream side than the position facing the hole 56, the toner particles 38 at the position facing the hole 56 At the same time, the toner particles 38 on the upstream side are separated from the recording roller 30. Similarly, in the case of the C-type control electrode 58 that surrounds the periphery of the hole 56 within a range of 300 °, similarly, as shown by a dashed line in the graph, the peeling electric field becomes larger on the upstream side than the position facing the hole 56. Therefore, the toner particles 38 at the upstream side of the recording roller 30 together with the toner particles 38 at the position facing the hole 56 are separated. On the other hand, in the case of the C-type control electrode 58 that surrounds the periphery of the hole 56 within a range of 240 °, as shown by the solid line in the graph, the peeling electric field is weaker on the upstream side than the position facing the hole 56. The recording roller 3
The toner particles 38 on 0 are not peeled off until the toner particles 38 come to a position facing the hole 56. In addition to the above, since the toner flying suppression electrode 64 is provided on the upstream side of the hole 56, formation of a peeling electric field on the upstream side of the hole 56 is efficiently prevented or reduced, and The toner particles have holes 56
Is reliably prevented from being separated on the upstream side.
【0029】このように制御電極58を上流側部分が欠
けたC型形状として記録ローラ30上において孔56よ
り上流側の剥離電界を弱めることにより、図7(a)に
示すように、制御電極58に電圧を印加してオン状態に
すると、トナー粒子38は孔56の対向位置に来てはじ
めて記録ローラ30から剥離して孔56に向けて飛翔
し、孔56を通過したトナー粒子38がシート8上に付
着してドット62を形成する。このとき、基板50上で
あって孔56の縁部の上流側にトナー粒子38が落ちる
ことがないので、トナー復帰時間を考慮する必要がな
い。したがって、図7(b)に示すように、制御電極5
8に素早く次の電圧を印加してオン状態にすることによ
り、次のドット作像を行うことができ、これにより作像
スピードを高速化できる。なお、図7(b)では、各ド
ット62,62が部分的に重なって形成された状態を示
したが、実際にはこのようなことはなく、各ドット6
2,62が重ならずに隣接して形成される程度にシート
8の搬送速度を従来より速くすることができ、これによ
り作像スピードの高速化が達成されることになる。As shown in FIG. 7A, the control electrode 58 is formed in a C-shape in which the upstream portion is chipped, and the peeling electric field on the recording roller 30 on the upstream side of the hole 56 is weakened. When a voltage is applied to 58 to turn it on, the toner particles 38 separate from the recording roller 30 and fly toward the holes 56 only when they come to the position opposing the holes 56, and the toner particles 38 passing through the holes 56 8 and form dots 62. At this time, since the toner particles 38 do not fall on the substrate 50 and on the upstream side of the edge of the hole 56, it is not necessary to consider the toner recovery time. Therefore, as shown in FIG.
By immediately applying the next voltage to 8 and turning it on, the next dot image formation can be performed, thereby increasing the image formation speed. FIG. 7B shows a state in which the dots 62 are formed so as to partially overlap each other. However, this is not the case in practice.
The conveying speed of the sheet 8 can be made higher than before so that the sheets 2 and 62 are formed adjacent to each other without overlapping, thereby achieving a higher image forming speed.
【0030】また、孔56の対向位置に来るまでトナー
粒子38が記録ローラ30から剥離することがなくなる
ので、作像に使用される際の記録ローラ30上のトナー
粒子38はブレード36との接触領域を通過したときと
同様の均一な状態を維持している。これにより、各ドッ
ト作像に使用されるトナー粒子38の供給量が均一なも
のになり、むらのない均一な濃度の作像を行うことがで
きる。Further, since the toner particles 38 do not separate from the recording roller 30 until the toner particles 38 come to a position facing the hole 56, the toner particles 38 on the recording roller 30 when used for image formation come into contact with the blade 36. The same uniform state as when passing through the area is maintained. As a result, the supply amount of the toner particles 38 used for forming each dot becomes uniform, and it is possible to form an image with uniform density without unevenness.
【0031】さらに、制御電極38に電圧を印加した瞬
間に孔56の対向位置だけでなくその上流側のトナー粒
子38までもが記録ローラ30から剥離するのを防止で
きるので、制御電極58への電圧印加時間を長くすれ
ば、それに比例してトナー粒子38が孔56に向かって
連続的に飛翔する状態をつくることができる。これによ
り、最高濃度のドット作像が可能になり、広い階調性を
得ることができる。Further, at the moment when a voltage is applied to the control electrode 38, not only the position facing the hole 56 but also the toner particles 38 on the upstream side can be prevented from peeling off from the recording roller 30. By lengthening the voltage application time, a state can be created in which the toner particles 38 fly continuously toward the holes 56 in proportion thereto. As a result, dot image formation with the highest density becomes possible, and a wide gradation can be obtained.
【0032】ところで、上記直接記録装置2では、基板
50の各孔56に対応して個別にトナー飛翔抑止電極6
4を形成したが、図8に示すように、トナー飛翔抑止電
極64は複数の孔56に共通して設けてもよい。このよ
うな構成を採用することにより、トナー飛翔抑止電極6
4を接地するための引き出し線の数を低減することが可
能となり、回路構成の簡略化が図れる。In the direct recording apparatus 2, the toner flying suppression electrodes 6 are individually provided corresponding to the holes 56 of the substrate 50.
4, the toner flying suppression electrode 64 may be provided in common to the plurality of holes 56 as shown in FIG. By adopting such a configuration, the toner flying suppression electrode 6
The number of lead wires for grounding 4 can be reduced, and the circuit configuration can be simplified.
【0033】また、図9に示すように、制御電極58に
電圧を印加するための引き出し配線66は、基板50に
おいてトナー粒子搬送方向の下流側に引き出されている
ことが好ましい。これは、引き出し配線66と記録ロー
ラ30との間でも僅かではあるがトナー粒子剥離電界が
形成されるので、上流側に引き出した場合には孔56の
上流側においてトナー粒子38の剥離・飛翔を引き起こ
す可能性があるからである。As shown in FIG. 9, it is preferable that the lead-out line 66 for applying a voltage to the control electrode 58 is drawn out to the downstream side of the substrate 50 in the toner particle transport direction. This causes a slight toner particle peeling electric field to be formed between the lead-out wiring 66 and the recording roller 30. Therefore, when the toner particle 38 is pulled out to the upstream side, the peeling / flying of the toner particles 38 occurs on the upstream side of the hole 56. Because it can cause it.
【0034】なお、以上に説明した直接記録装置2で
は、基板50の1つの孔56に対して1つの電極58を
設けたが、本発明は孔56について制御電極58の背面
電極44側に第2の電極を設けた場合にも適用できる。
この第2の電極にトナー粒子38と同極性の電圧を印加
すれば、孔56を通過するトナー粒子38の集合を電気
的反発力によって収束させることができ、これにより輪
郭がはっきりとした濃いドットを形成できる。この第2
の電極は、制御電極58よりも記録ローラ30から離れ
ているため、第2の電極への電圧印加によって形成され
るトナー粒子剥離電界は無視できる程度に影響が小さ
い。そのため、第2の電極は孔56の全周を取り囲むリ
ング形状としてもよいが、孔56の上流側でのトナー粒
子の剥離・飛翔の防止をより確実なものとするために、
制御電極58と同様に第2の電極についても上流側部分
を欠いた形状としてもよい。In the direct recording apparatus 2 described above, one electrode 58 is provided for one hole 56 of the substrate 50. In the present invention, the hole 56 is provided on the back electrode 44 side of the control electrode 58. It can be applied to the case where two electrodes are provided.
When a voltage having the same polarity as that of the toner particles 38 is applied to the second electrode, the aggregation of the toner particles 38 passing through the holes 56 can be converged by an electric repulsive force. Can be formed. This second
Is farther from the recording roller 30 than the control electrode 58, the toner particle peeling electric field formed by applying a voltage to the second electrode has a negligible effect. Therefore, the second electrode may have a ring shape surrounding the entire circumference of the hole 56, but in order to more reliably prevent the toner particles from peeling and flying upstream of the hole 56,
Like the control electrode 58, the second electrode may have a shape lacking the upstream portion.
【0035】また、第2の電極を左右2つの電極に分割
し、左右の第2の電極をそれぞれオンまたはオフするこ
とにより1つの孔56で2つまたは3つのドットを打ち
分ける制御(いわゆるドット・デフレクション・コント
ロール)を行う記録装置にも本発明を適用することがで
きる。Further, the second electrode is divided into two right and left electrodes, and two or three dots are separated by one hole 56 by turning on or off the left and right second electrodes (so-called dot). The present invention can be applied to a recording apparatus that performs (deflection control).
【0036】さらに、記録粒子供給部24は上述したも
のに限定されるものではなく、電子写真式画像形成装置
で用いられるあらゆる形式の現像装置が上記記録粒子供
給部に代えて利用できる。Further, the recording particle supply section 24 is not limited to the above-described one, and any type of developing device used in the electrophotographic image forming apparatus can be used in place of the recording particle supply section.
【図1】 好適な実施形態の直接記録装置の概略構成
図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a direct recording apparatus according to a preferred embodiment.
【図2】 記録ステーションの概略断面図。FIG. 2 is a schematic sectional view of a recording station.
【図3】 記録ローラ上にトナー粒子の薄い層が担持さ
れているときの、基板、記録ローラ、背面電極の部分拡
大図。FIG. 3 is a partially enlarged view of a substrate, a recording roller, and a back electrode when a thin layer of toner particles is carried on the recording roller.
【図4】 (a)は本実施形態における制御電極の形
状、(b)および(c)は制御電極の形状の変形例、
(d)は従来のリング状の制御電極をそれぞれ示す図。4A is a diagram illustrating a shape of a control electrode according to the present embodiment, FIGS. 4B and 4C are variations of the shape of the control electrode, FIG.
(D) is a diagram showing a conventional ring-shaped control electrode.
【図5】 (a)から(c)は、従来のリング状制御電
極を用いて記録ローラ上のトナー粒子を飛翔させてシー
ト上にドットを形成する過程を示す図。FIGS. 5A to 5C are diagrams showing a process of forming dots on a sheet by flying toner particles on a recording roller using a conventional ring-shaped control electrode.
【図6】 リング状制御電極および2種類のC型制御電
極をそれぞれ用いた場合の記録ローラ上での剥離電界を
示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing a peeling electric field on a recording roller when a ring-shaped control electrode and two types of C-type control electrodes are used.
【図7】 (a),(b)は、本実施形態のC型制御電
極を用いて記録ローラ上のトナー粒子を飛翔させてシー
ト上にドットを形成する過程を示す図。FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a process of forming dots on a sheet by flying toner particles on a recording roller using a C-type control electrode of the embodiment. FIGS.
【図8】 トナー飛翔抑止電極の変形例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a modification of the toner flight suppression electrode.
【図9】 制御電極の引き出し配線をトナー搬送方向の
下流側に引き出した状態を示す図。FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which a lead wire of a control electrode is drawn to a downstream side in a toner conveying direction.
2…直接記録装置、8…記録シート、30…記録ローラ
(保持部材)、38…トナー粒子(記録粒子)、44…
背面電極、50…基板、56…孔、58…制御電極、6
4…トナー飛翔抑止電極、66…引き出し配線。2: Direct recording device, 8: Recording sheet, 30: Recording roller (holding member), 38: Toner particles (Recording particles), 44:
Back electrode, 50: substrate, 56: hole, 58: control electrode, 6
4 ... toner flying suppression electrode, 66 ... lead-out wiring.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芝田 兆史 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2C162 AE04 AE25 AE31 AE74 AE81 AF14 AF19 AH40 CA02 CA03 CA12 CA13 CA19 CA24 2H029 AA01 AB03 AB08 AB10 AB16 AB21 AC02 AC05 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Satoshi Shibata 2-3-13-1 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka F-term in Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (reference) 2C162 AE04 AE25 AE31 AE74 AE81 AF14 AF19 AH40 CA02 CA03 CA12 CA13 CA19 CA24 2H029 AA01 AB03 AB08 AB10 AB16 AB21 AC02 AC05
Claims (6)
に搬送する保持部材と、 この保持部材に対向して上記記録粒子を静電的に吸引す
る背面電極と、 この背面電極との間に記録媒体が通過する通路を形成す
るように上記保持部材と上記背面電極との間に配置さ
れ、上記記録粒子が通過できる複数の孔を有する絶縁材
料からなる基板と、 この基板において上記各孔の周囲に配置され、所定の電
圧印加を選択的に受けることにより上記保持部材に保持
されている上記記録粒子が上記背面電極に向けて飛翔す
ることを制御する複数の制御電極と、 上記基板において上記各孔に対して上記搬送方向におけ
る上流側に設けられ、上記保持部材に保持された記録粒
子の飛翔を抑止する抑止電極と、を備えたことを特徴と
する直接記録装置。1. A holding member for conveying charged recording particles in a conveying direction while holding the recording particles, a back electrode facing the holding member for electrostatically attracting the recording particles, and a back electrode. A substrate made of an insulating material having a plurality of holes through which the recording particles can pass, the substrate being arranged between the holding member and the back electrode so as to form a passage through which a recording medium passes; A plurality of control electrodes disposed around and controlling the recording particles held by the holding member to fly toward the back electrode by selectively receiving a predetermined voltage application; and A direct recording apparatus, comprising: a suppression electrode provided on the upstream side in the transport direction with respect to each hole, for suppressing flying of recording particles held by the holding member.
おける上流側の部分が欠けている形状としたことを特徴
とする請求項1に記載の直接記録装置。2. The direct recording apparatus according to claim 1, wherein each of the control electrodes has a shape in which a portion on an upstream side in the transport direction is missing.
けている形状としたことを特徴とする請求項2に記載の
直接記録装置。3. The direct recording apparatus according to claim 2, wherein an upstream portion of each of the control electrodes is completely missing.
より細く形成されていることを特徴とする請求項2に記
載の直接記録装置。4. The direct recording apparatus according to claim 2, wherein an upstream portion of each of the control electrodes is formed thinner than other portions.
を印加するための引き出し配線を上記搬送方向における
下流側に設けたことを特徴とする請求項1に記載の直接
記録装置。5. The direct recording apparatus according to claim 1, wherein a lead wire for applying a voltage to each of the control electrodes is provided on the substrate at a downstream side in the transport direction.
けられていることを特徴とする請求項1に記載の直接記
録装置。6. The direct recording apparatus according to claim 1, wherein the suppression electrode is provided commonly to a plurality of holes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36467598A JP2000185429A (en) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Direct recording apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36467598A JP2000185429A (en) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Direct recording apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000185429A true JP2000185429A (en) | 2000-07-04 |
Family
ID=18482396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36467598A Pending JP2000185429A (en) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Direct recording apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000185429A (en) |
-
1998
- 1998-12-22 JP JP36467598A patent/JP2000185429A/en active Pending
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