JP3087292B2 - トナージェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複写機、プリンタ等に適用される直接変調式
の非接触画像記録装置であるトナージェット記録装置に
関する。

［従来の技術］ 従来、トナージェット記録装置と呼ばれる装置の一例
として、米国特許第3689935号明細書に開示されている
ようなものがある。このトナージェット記録装置は絶縁
層を二枚の電極で挟み、多数の開口部を設けた構成のア
パチャ電極により、トナー担持体上の帯電したトナーを
変調制御し、支持体上に吸着させ、画像を形成するもの
である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら従来のトナージェット記録装置において
は、帯電したトナーは常にトナー担持体からアパチャ電
極の方向に引き寄せられるため、トナーがアパチャ電極
の基準電極層に付着する。長時間この装置が使用される
と、トナーがアパチャ電極に多量に堆積する。この堆体
積したトナーによって、トナー担持体からアパチャ電極
へのトナーの供給が妨げられ、記録不能に陥る虞れがあ
った。また、記録不能を防ぐために頻繁なメンテナンス
が必要であった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、記録不能に陥ることの無く、メンテナンスフ
リーなトナージェット記録装置を提供することを目的と
している。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明のトナージェット
記録装置は、トナーを担持する担持体、当該担持体に対
向し且つ絶縁層に開口部を設け当該開口部を通過するト
ナーを制御する電極を備えたアパチャ電極と、支持体を
挟んで前記アパチャ電極に対向して設けられた対向電極
とより成り、帯電されたトナーを担持体により前記アパ
チャ電極近傍まで担持し、前記アバチャ電極により変調
制御することにより前記開口部を通して前記対向電極方
向へ飛翔させることにより、前記支持体に吸着させ画像
を記録するトナージェット記録装置において、トナーと
混合され、前記トナーとは逆極性に帯電する粉体と、前
記アパチャ電極と担持体との間に交流電圧を印加し、こ
の間で前記トナーと前記粉体を振動させる交流電源とを
有する。また、前記粉体はアクリル又はシリカによりコ
ートされていてもよい。さらに、前記粉体の直径は前記
開口部の直径より大きくしてもよい。

［作用］ 上記の構成を有する本発明のトナージェット記録装置
において、トナーと粉体とが混合されることによって、
それぞれ逆極性に帯電する。混合されたトナーと粉体は
担持体に担持され、アパチャ電極付近に供給される。そ
こで担持体とアパチャ電極との間の交流電界によって、
トナーと粉体とがそれぞれ振動し、往復運動する。そし
てトナーは変調されてアパチャ電極の開口部を通過す
る。開口部を通過せず、アパチャ電極に付着したトナー
は、粉体が衝突することによりアパチャ電極が振動しふ
るい落とされる。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して
説明する。

第１図は本発明を適用したトナージェット記録装置の
概略構成図である。

装置外装17の側部には挿入口15と、取り出し口16とが
設けられており、装置内部には記録部１と、それに隣接
して熱定着部２とが設けられている。挿入口15から入っ
た支持体Ｐは記録部１で画像記録された後、この支持体
Ｐ上の画像は定着部２において支持体Ｐ上に熱定着され
る。そして、支持体Ｐはガイド13を経由して取り出し口
16から取り出される。

記録部１の内部には、回転可能なトナー担持ローラ３
と、アパチャ電極９と、対向電極10とが設けられてい
る。このトナー担時ローラ３の回転方向の上流には回転
可能なアジテータ４が設けられており、このアジテータ
４とトナー担持ローラ３は、トナーケースＫで囲まれた
領域にある。更にトナーケースＫの内部には混合トナー
Ｔが貯蔵されている。この混合トナーＴは、第１トナー
21と、この第１トナー21と逆極性に帯電し易い第２トナ
ー22とから構成されている。混合トナーＴはアジテータ
４によって攪拌されることにより、第１トナー21と第２
トナー22とが均一に混合される。この時第１トナー21と
第２トナー22との接触及び摩擦によって、これらはそれ
ぞれ逆極性に帯電する。すなわち、第１トナー21は例え
ばプラス（＋）に、第２トナー22は例えばマイナス
（−）に帯電する。

トナー担持ローラ３の上方にはアパチャ電極９が配置
される。第２図に示すようにアパチャ電極９は、絶縁層
６を基準電極層７と多数の制御電極層８とにより挟んで
形成され、更に列状に設けられた多数のアパチャ５を有
する。基準電極層７は絶縁層６のトナー担持ローラ３側
の全面に設けられ、各制御電極層８は絶縁層６の上面に
おいてアパチャ５の周りに配置される。基準電極層７は
アースに、各制御電極層８は信号ソースＳにそれぞれ接
続されている。またトナー担持ローラ３は交流電源E1に
接続されている。

アパチャ電極９の上方には対向電極10が配置される。
更に、この対向電極10と、このアパチャ電極９との間
に、支持体Ｐが通過できるようなスペースが設けられて
いる。この対向電極10は例えばマイナス（−）の電源E2
に接続されている。

支持体Ｐはガイド13及び一対のガイドローラ14によっ
て、挿入口15から対向電極10を経由して、熱定着部２ま
で搬送される。

熱定着部２の内部には、内部に熱源を備えたヒートロ
ーラ11とプレスローラ12とが接触して設けられており、
支持体Ｐがこのヒートローラ11とプレスローラ12との間
を通過できるように構成されている。

次に作用を説明する。

アジテータ４が回転することによって、第１トナー21
と第２トナー22とが混合される。この結果、第１トナー
21はプラス（＋）に、第２トナー22はマイナス（−）
に、それぞれ逆極性に帯電する。次にこの混合トナーＴ
はトナー担持ローラ３に付着し、アパチャ電極９の付近
にまで搬送される。

トナー担持ローラ３と基準電極層７との間には、交流
電圧が交流電源E1によって印加されている。この電圧に
よって帯電した第１トナー21及び第２トナー22が、この
区間で往復運動をする。そして第１トナーは変調されて
アパチャ５を通過するが、この時アパチャ電極９を通過
しない第１トナー21は、アパチャ電極９の裏面（基準電
極層７の形成された面）に付着する。一方、第２トナー
22はアパチャ電極９の裏面に衝突し、アパチャ電極９が
振動する。そしてアパチャ電極９に付着した第１トナー
21はふるい落とされる。

この第２トナー22は、基準電極層７に付着しない粉体
であることが望ましい。そのため表面張力の大きな物質
により構成するか、あるいは表面張力の大きな物質（ア
クリル、シリカなど）によってコートする。このように
構成することにより、この粉体は非常に滑り易くなる。
従ってこの粉体がアパチャ電極９に付着するやいなや、
滑って落ちる。または、その粉体は金属などの導電性の
ある物質から構成する。このように構成することによ
り、基準電極層７に付着すると帯電した電荷がリーク
し、この粉体にかかる鏡像力（クローン力）が無くなっ
て、このアパチャ電極９から落下する。

また、この第２トナー22がアパチャ５の直径より大き
い粉体であると、より確かな降下が得られる。このよう
にすることにより、第２トナー22が勢いよくトナー担持
ローラ３とアパチャ電極９との間を振動しているとき、
誤ってアパチャ５を通過することが無くなる。

一方、挿入口15より装置内部に挿入された支持体Ｐ
は、ガイド13とガイドローラ14とによって対向電極10に
搬送される。

そして、この場所で信号ソースＳからアパチャ電極９
の制御電極層８に信号電圧が印加される。この信号電圧
に基ずいて、顕色剤トナーＴのクラウドからの第１トナ
ー21の流れが変調制御される。すなわち、信号ソースＳ
からマイナス（−）電圧が制御電極層８に印加されると
き、アパチャ５の内部においてプラス（＋）帯電した第
１トナー21が基準電極層７から制御電極層８へと向かう
電界が発生し、第１トナー21はアパチャ５を通過する。
また信号ソースＳから電圧が印加されないときは、アパ
チャ５内部において電界は発生しないので、第１トナー
21はアパチャ５を通過しない。

対向電極10には、電源E2によってマイナス（−）電圧
が印加されている。この電圧によって変調された第１ト
ナー21が対向電極10へ吸引される。そして、支持体Ｐに
第１トナー21が塗布される。以上の結果、支持体Ｐ上に
画像が形成される。

その後、支持体Ｐは、記録部１から熱定着部２へと搬
送され、支持体Ｐ上の画像は熱定着される。

熱定着部２を通過した支持体Ｐは、ガイド13を経由し
て取り出し口16へ搬送され、取り出される。

以上、詳述したことから明らかなように本実施例のト
ナージェット記録装置においては、第２トナー22がアパ
チャで電極９に衝突することによってアパチャ電極９が
振動し、アパチャ電極９に堆積した第１トナー21がふる
い落とされるので、記録不能に陥ることが無くメンテナ
ンスフリーである。

［発明の効果］ 以上、詳述したことから明らかなように本発明のトナ
ージェット記録装置においては、粉体がアパチャ電極に
衝突することによってアパチャ電極が振動し、アパチャ
電極に堆積したトナーがふるい落とされるので、記録不
能に陥ることが無くメンテナンスフリーである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第２図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は本実施例のトナージェット記録装置
の構成図、第２図はアパチャ電極の斜視図である。 図中、３はトナー担持ローラ、５はアパチャ、６は絶縁
層、７は基準電極層、８は制御電極層、９はアパチャ電
極、10は対向電極、21は第１トナー、22は第２トナー、
Ｔは混合トナー、Ｐは支持体、E1は電源である。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーを担持する担持体と、当該担持体に
   対向し且つ絶縁層に開口部を設け当該開口部を通過する
   トナーを制御する電極を備えたアパチャ電極と、支持体
   を挟んで前記アパチャ電極に対向して設けられた対向電
   極とより成り、帯電されたトナーを担持体により前記ア
   パチャ電極近傍まで担持し、前記アバチャ電極により変
   調制御することにより前記開口部を通して前記対向電極
   方向へ飛翔させることにより、前記支持体に吸着させ画
   像を記録するトナージェット記録装置において、 前記トナーと混合され、前記トナーとは逆極性に帯電す
   る粉体と、 前記アパチャ電極と前記担持体との間に交流電圧を印加
   し、この間で前記トナーと前記粉体を振動させる交流電
   源とを有することを特徴とするトナージェット記録装
   置。
2. 【請求項２】前記粉体はアクリル又はシリカによりコー
   トされていることを特徴とする請求項１に記載のトナー
   ジェット記録装置。
3. 【請求項３】前記粉体の直径は前記開口部の直径より大
   きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のトナージ
   ェット記録装置。