JP3127516B2

JP3127516B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JP3127516B2
Application number: JP24749791A
Authority: JP
Inventors: 茂加賀山
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 2001-01-29
Anticipated expiration: 2016-01-29
Also published as: JPH0584964A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンターや複写機等
の画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特願平２ー１８１０８３号の願書
に添付した明細書及び図面にて、荷電粒子の直接変調方
式による画像記録装置が提案されている。この記録装置
に於いては、帯電したトナーを個別に電界形成が可能な
アパチャー電極内を飛翔させることにより用紙上に直接
記録し、その後、加熱ローラを使用し熱定着を行ってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この画
像記録装置を使用すると、次のような問題が発生してい
た。すなわち、高速で記録を行う場合、トナーの飛翔速
度が大きいため、受像体上で飛び跳ねてしまい、画素が
乱れてしまうことが生じていた。この時の画像は、トナ
ーが受像体の着地点から弾かれて、いわゆる中抜けした
文字等になってしまっていた。

【０００４】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、高速記録時にも記録品位に優れ
た画像を安定に出力することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像記録装置は、次のような特徴を備えてい
る。まず、本画像記録装置は、荷電粒子を開口電極を使
用して直接変調することにより画像を記録する。そし
て、開口電極と受像体との間に配置された中間支持体
に、少なくとも表面に荷電粒子の飛翔エネルギーを吸収
し一時的に保持できる部材を有している。

【０００６】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像記録装置によ
り、高速で飛翔してきたトナーは中間支持体に到達した
時に、飛翔エネルギーが吸収されることが可能になる。
トナーは中間支持体で飛び跳ねることがなく、理想的な
状態で中間支持体上に保持される。このトナー像を、受
像体上に転写すれば画像品質の優れた出力を得ることが
可能になる。すなわち、高速記録時に於いても良好な画
像出力が出来ることになる。

【０００７】

【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。

【０００８】図１は、本発明を適用した画像記録装置の
断面図である。図１に於て、画像記録装置１９は、記録
部１と、熱定着部２とから構成される。この画像記録記
録装置１９の側部には、挿入口１７と、取り出し口１８
とが設けられている。記録部１に於て、前記挿入口１７
から入った普通紙などの媒体Ｐに、画像などが記録され
る。そして、熱定着部２に於いて、この媒体上の画像な
どが定着される。更に、媒体Ｐは、ガイド１５を経由し
て、取り出し口１８へと送られる。

【０００９】記録部１は、回転可能なブラシローラ３
と、アパチャー電極２０と、対向電極１２とから構成さ
れる。前記ブラシローラ３の周囲には、ブラシローラ３
の回転方向に従って、供給ローラ４と、層厚規制部材１
１と、掻き部材１０とが、それぞれ、ブラシローラ３
に、接触して設けられる。前記ブラシローラ３は、アー
スに接続されている。また、前記供給ローラ４は、トナ
ーケースＫによって、覆われる。そして、このトナーケ
ースＫの内部には、トナーＴが貯蔵される。

【００１０】前記ブラシローラ３の上方に、前記アパチ
ャー電極２０が設けられている。ここで、図２を参照し
てアパチャー電極について説明する。図２は、アパチャ
ー電極の斜視図である。前記アパチャー電極２０は、基
板２５上両面にライン電極２１とゲート電極２２が配置
され、両者を貫通するアパチャー２４が多数設けられて
いる。基板２５は、平板状絶縁体であればよく、通常は
厚みが２５から１００ミクロン程度のポリイミド等の樹
脂材料や、アルミナやジルコニヤ等のセラミック材料が
使用できる。基板２５上に、印刷法もしくは薄膜形成法
などで配設された厚み数ミクロン以上のラインとゲート
電極２１、２２が設けられている。そして、電極２１、
２２と基板２５との段差となる部分に平滑層２６が設け
られている。平滑層２６は絶縁材料であれば良く、例え
ばポリイミドや弗素系化合物、ポリアミド等の高分子材
料等が使用し易い。尚、ラインとゲート電極２１、２２
は各々信号ソースＳ１、Ｓ２に接続されている。

【００１１】アパチャー電極２０の上部には、中間支持
体たる転写機構３０が配置されている。ここで図３を使
用して、転写機構３０の説明を行う。図３は、転写機構
３０の斜視図である。一対の転写機構３０は、一対の駆
動ローラ３１と、転写ベルト３２とで構成されている。
駆動ローラ３１は、図１に示しているように負電源Ｅ１
に接続されていて、図中反時計方向に回転可能である。
さらにここで図４を使用して転写ベルト３２の説明す
る。図４は、本実施例の転写ベルト３２の詳細断面図で
ある。転写ベルト３２は、ベルト基材３４と、その表面
に形成された多孔質層３３とで構成されている。ベルト
基材３４は、高分子材料や金属でできた導電性の無端状
平板である。したがって駆動ローラ３１がベルト基材３
４に接すると、転写ベルト３２全体に電圧が誘起され
る。多孔質層３３は、ＰＴＦＥ等のフッ素化合物をはじ
めとする高分子多孔質膜や、アルミナやジルコニア等の
セラミックの多孔質材料、また粉体化した金属材料を固
定化した金属多孔質材料等が使用できる。

【００１２】また、このアパチャー電極２０と転写機構
３０を挟んで、前記ブラシローラ３の反対側に、この転
写機構３０とあるスペースを持って前記対向電極１２が
設けられる。この対向電極１２には前記転写機構３０よ
りさらに低い負電圧が電源Ｅ２により印加されるように
なっている。このスペースを、挿入口１７から入って、
ガイド１５と一対の補助ローラ１６とを経由して送られ
た媒体Ｐが、通過する。この電圧印加によって、前記ア
パチャー電極２０のアパチャー２４を通過してきたトナ
ーＴが、一旦転写ベルト３２上にのせられてその後媒体
Ｐに移動吸着される。

【００１３】熱定着部２は、熱源を持ったヒートローラ
１３と、プレスローラ１４とから構成される。そして、
このヒートローラ１３と、プレスローラ１４とは、媒体
Ｐがこの間を通過できるように、配置される。

【００１４】次に同図を用いて、画像記録装置の動作を
説明する。

【００１５】挿入口１７から挿入された媒体Ｐは、記録
部１へ搬送される。記録部１に於て、供給ローラ４によ
って、トナーＴが、ブラシローラ３に供給される。この
ときトナーＴは、供給ローラ４、及び、ブラシローラ３
と接触しつつ、摩擦して、そして、例えば、プラス
（＋）に帯電する。プラス（＋）に帯電したトナーＴ
は、ブラシローラ３に担持される。そして、層厚規制部
材１１によって、このブラシローラローラ３に余分に供
給されたトナーＴが、掻き落とされる。この結果、ブラ
シローラ３上に、均一なトナー層が形成される。

【００１６】そして、アパチャー電極２０付近に於て、
掻き部材１０によって、ブラシローラ３が掻かれる。そ
して、弾性によって、ブラシがもとに戻るとき、ブラシ
に適量に担持されたトナーＴが、跳ね上がる。この結
果、トナーＴが、クラウド状になって、アパチャー電極
２０に供給される。

【００１７】プラス（＋）に帯電したトナーＴのクラウ
ドは、信号ソースＳ１、Ｓ２により飛翔電界と遮蔽電界
を形成されたアパチャー２４内を通過制御される。すな
わち、トナー電荷に対し、電界が順バイアス的に形成さ
れれば、トナーは対向電極１２へ飛翔する。逆バイアス
的に電界が構成されれば、トナーは飛翔することはな
い。飛翔したトナーは、負電圧を印加した転写ベルト３
２に向かっていく。

【００１８】転写ベルト３２の表面に設置された多孔質
層３３に、トナーＴが到達する。この時トナーＴが高速
で飛翔してくると、多孔質層３３の凹凸にトラップされ
トナーＴが付着する。高速記録時にはトナーＴは大きな
運動エネルギーを有して転写機構３０に飛翔してくる
が、従来の様に反跳して飛び跳ねてしまうことなく、良
好な印字が可能になる。転写ベルト３２上に形成された
トナー像は、駆動ローラ３１により駆動され、媒体Ｐと
対向する面まで運ばれる。ここで、トナーＴはさらに媒
体Ｐに静電転写される。

【００１９】その後、媒体Ｐが熱定着部２へと搬送され
る。そして、この場所で、前記媒体Ｐ上の画像が、ヒー
トローラ１３とプレスローラ１４とによって圧接される
ことにより、定着される。この定着方法は、一般的な方
法であるため、詳細な説明は省略する。そして、最後
に、画像形成された媒体Ｐが、ガイド１５を経由して、
取り出し口１８へと搬送されて、そして、取り出され
る。

【００２０】尚、本発明は上述した実施例にとらわれる
ことはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で変更すること
が可能である。すなわち、本発明の趣旨は、アパチャー
電極近傍に配置された転写機構の表面にトナーの運動を
吸収できる層を設けることにある。本実施例ではいわゆ
る多孔質体を設け、機械的にトナーをトラップした。し
かし例えば、図５に示すように表面層を弾性層３５とし
ても同様な効果が期待できる。弾性層３５としては、ゴ
ム等のエラストマーや、スポンジやウレタン等の発泡材
等が利用できる。さらに、トナーの運動を吸収できるも
のとして、転写ベルトの表面に粘着性を付与してもよ
い。さらに磁性トナーを使用する場合には、転写体の永
久磁石や電磁石を組み込むことにより拘束磁界を発生さ
せれば、トナーに対して同様の効果を発生できる。

【００２１】また、本発明では転写体として無端状ベル
トを使用したが、ローラやドラムなどの剛体構成を使用
しても構わない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の画像記録装置により、高速で飛翔してきたトナー
は中間支持体に到達した時に、飛翔エネルギーが吸収さ
れることが可能になる。トナーは中間支持体で飛び跳ね
ることがなく、理想的な状態で中間支持体上に保持され
る。このトナー像を、受像体上に転写すれば画像品質の
優れた出力を得ることが可能になる。すなわち、高速記
録時に於いても良好な画像出力が出来ることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像記録装置の構成を示す断
面図である。

【図２】アパチャー電極の斜視図である。

【図３】転写機構の斜視図である。

【図４】転写ベルトの詳細断面図である。

【図５】第２の実施例を示す転写ベルトの詳細断面図で
ある。

【符号の説明】

２０アパチャー電極部３０転写機構３２転写ベルト３３多孔質層Ｐ支持体Ｔトナー

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】荷電粒子を開口電極を使用して直接変調
することにより画像を記録する画像記録装置に於て、開口電極と受像体との間に配置された中間支持体に、少
なくとも表面に荷電粒子の飛翔エネルギーを吸収し一時
的に保持できる部材を有していることを特徴とする画像
記録装置。