JPH04286662A - 静電記録装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、本発明は複写機、プリ
ンタ等に適用される静電記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の静電記録装置の一例とし
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。この静電記録装置は絶縁層を二枚
の電極で挟み、多数の開口孔を設けた構成のアパチャー
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。

【０００３】この静電記録装置の問題点として、担持体
から供給されたトナーが、アパチャー電極の基準電極層
面に付着堆積して、担持体からのトナーの供給を妨げて
いた。さらには、この堆積によって、トナーがアパチャ
ー電極の開口孔に充満して開口孔詰まりをも引き起こし
ていた。このトナーの堆積を解消する方法に、アパチャ
ー電極に励振手段をとりつけてトナーを機械的にふるい
落とす方法が特願平２ー１９６７８１号の願書に添付し
た明細書及び図面等で提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば、帯電量の高い
トナーは、アパチャー電極の開口孔内壁などに高い鏡像
力でもって強固に付着する。このように強固に開口孔内
壁に付着しているトナーは、前記励振手段によって機械
的に完全にふるい落とすことは困難となってくる。すな
わちアパチャー電極の振動加速度による力よりも鏡像力
、あるいはファンデルワールス力などの付着力の方が勝
るときである。そして、この落としきれないトナーが堆
積して、アパチャー電極の開口孔が詰まっていた。この
結果、この静電記録装置が、記録不能に陥るという問題
があった。

【０００５】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、アパチャー電極の開口孔に励振手
段のみでは落としきれなかったトナーを定期的に除去す
ることによって、開口孔のトナーによる詰まりを防ぎ、
そして、信頼性の高い静電記録装置を提供することを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の静電記録装置は、トナーを担持する担持体
と、絶縁層を二枚の電極で挟み、開口孔を設けたアパチ
ャー電極と、支持体を挟んで前記アパチャー電極に対向
して設けられた対向電極とを備え、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
パチャー電極により変調制御することにより前記開口孔
を通し、前記対向電極方向へ飛翔させて前記支持体に吸
着させて画像を記録するものであって、前記アパチャー
電極を振動させるための励振手段と、前記アパチャー電
極の開口孔の内部にトナー除去電界を形成せしめる手段
とを設けたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記の構成を有する本発明の静電記録装置にお
いて、励振手段によって機械的にアパチャー電極の開口
孔内壁に付着してふるい落とされなかったトナーが、ア
パチャー電極の開口孔の内部に形成されるトナー除去電
界によって、静電的にあるいは機械的に除去される。

【０００８】

【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。

【０００９】図１は本発明を適用した静電記録装置の概
略構成図である。

【００１０】装置外装５の側部には挿入口３と取り出し
口４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３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３３を経由して取
り出し口４から取り出される。

【００１１】記録部１の内部には、トナー担持ローラ１
１と、アパチャー電極２０と、対向電極２５とが設けら
れている。前記トナー担持ローラ１１の周囲には、トナ
ー担持ローラ１１の回転方向の上流に、供給ローラ１２
が前記トナー担持ローラ１１に接触して設けられ、この
供給ローラ１２とトナー担持ローラ１１などは、トナー
ケース１４によって囲まれた領域にある。そして、トナ
ーケース１４の内部には、トナーＴが貯蔵される。更に
、供給ローラ１２に接触して、ここに付着したトナーＴ
を均一なトナーＴの層にするための層厚規制部材１３が
設けられている。

【００１２】トナー担持ローラ１１の上方には、アパチ
ャー電極２０が配置される。

【００１３】図４に示すようにアパチャー電極２０は、
絶縁層２１を基準電極２２と多数の制御電極２３とによ
り挟んで形成され、更に列状に設けられた多数の開口孔
２４を有する。基準電極２２は、絶縁層２１のトナー担
持ローラ１１側の全面に設けられ、各制御電極２３は、
絶縁層２１の上面において開口孔２４の周りに配置され
る。絶縁層２１は、厚さ２５μｍの高分子樹脂フィルム
、例えばポリイミドによって構成されている。また、基
準電極２２及び制御電極２４は薄膜形成法、例えばスパ
ッタリング法で形成された厚さ１μｍ程度の金属膜、例
えば銅によって構成されている。開口孔２４は穴径約８
０μｍの貫通穴である。基準電極２２はアースに、各制
御電極２３は、スイッチ７に接続され、このスイッチ７
が切り替わることによって、画像信号Ｓにそれぞれ接続
されるか、あるいは、トナー除去電源６に接続されるか
する。

【００１４】アパチャー電極２０の両端には、一対の圧
電素子９が設けられている。この圧電素子９には発振器
８が接続されていて、アパチャー電極２０を励振できる
ように構成される。

【００１５】アパチャー電極２０の上方には対向電極２
５が配置されている。更に、この対向電極２５とこのア
パチャー電極２０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２５は、電源
Ｅ（本実施例の場合マイナス（−））に接続されるよう
に構成される。

【００１６】支持体Ｐはガイド３３及び一対のガイドロ
ーラ３４によって、挿入口３から対向電極２５を経由し
て熱定着部２まで搬送される。

【００１７】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３１とプレスローラ３２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３１とプレ
スローラ３２との間を通過できるように構成されている
。

【００１８】次に、上記のように構成された静電記録装
置についてその作用を説明する。

【００１９】記録部１内部において、供給ローラ１２に
担持されたトナーＴが、この供給ローラ１２が回転する
ことによって一定のトナーＴの層が形成され、そしてト
ナー担持ローラ１１に供給される。このときトナーＴは
供給ローラ１２及びトナー担持ローラ１１と接触しつつ
摩擦して、例えばプラス（＋）に帯電する。プラス（＋
）に帯電したトナーＴは、トナー担持ローラ１１に担持
され、アパチャー電極２０まで供給される。

【００２０】一方、挿入口３より装置内部に挿入された
支持体Ｐはガイド３３とガイドローラ３４とによって対
向電極２５に搬送される。

【００２１】そして、この場所で画像信号Ｓからアパチ
ャー電極２０の制御電極２３に画像信号電圧が印加され
る。この画像信号電圧に基づいてトナーＴの流れが変調
制御される。すなわち、画像信号Ｓからマイナス（−）
電圧が制御電極２３に印加されるとき、開口孔２４の内
部においてプラス（＋）帯電したトナーＴが基準電極２
２から制御電極２３へと向かう電界が発生し、トナーＴ
は開口孔２４を通過する。また画像信号Ｓから電圧が印
加されないときは、開口孔２４内部において電界は発生
しないので、トナーＴは開口孔２４を通過しない。

【００２２】さてここで、アパチャー電極２０は、発振
器８によって圧電素子９が振動することによって励振さ
れる。そして、鏡像力及びファンデルワールス力でアパ
チャー電極２０に付着している、または、付着しようと
するほとんどのトナーＴが、この励振によって振動加速
度が与えられて、落下する。しかし、例えば帯電量の高
いトナーＴなどは、アパチャー電極２０内壁などに、高
い鏡像力で付着するために、上記の励振のみでは、トナ
ーＴが除去されない場合がある。更に、開口孔２４の内
径は、約８０μｍと非常に小さい。そしてここに約１０
μｍ径のトナーが僅か付着するだけで、トナーＴが、ア
パチャー電極２０の開口孔２４を塞いで装置を記録不能
に陥れる。

【００２３】この不利な点を避けるために、本実施例に
おいては、例えば、プリントを１枚終える毎に、スイッ
チ７を切り替えて、アパチャー電極２０の開口孔２４内
部に、トナー除去電源６によってトナー除去電界を形成
する。

【００２４】トナー除去電源６は、例えば図２に示すよ
うに、すべての制御電極２３に、プラスの電圧を印加す
る。この電圧印加によって、プラス（＋）帯電トナーが
、開口孔２４内部に於て、制御電極２３から基準電極２
２の方向へ向かう電界が形成される。この電界によって
、アパチャー電極２０の開口孔に付着したトナーが、除
去される。この結果、アパチャー電極２０の開口孔２４
は、次のプリントに移る前に清掃される。

【００２５】また、例えば、図３に示すように、トナー
除去電源６が交流電源である場合、アパチャー電極２０
の開口孔２４の内部に交番電界が形成される。この電界
によって、帯電トナーＴが、この場所を往復運動する。 そして、トナーＴが、相互にぶつかりあって運動エネル
ギーが与えられることによって、鏡像力などの付着力か
ら解放されて開口孔２４の内壁から離脱して、落下する
。この結果、アパチャー電極２０の開口孔２３は、次の
プリントに移る前に清掃される。

【００２６】対向電極２５には、電源Ｅによってマイナ
ス（−）電圧が印加されている。この電圧によって対向
電極２５とアパチャー電極２０との間に電界が形成され
、この電界に沿って変調されたトナーＴが対向電極２５
へ吸引される。そして支持体ＰにトナーＴが塗布される
。

【００２７】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。

【００２８】熱定着部２を通過した支持体Ｐはガイド３
３を経由して取り出し口４へ搬送され、取り出される。

【００２９】以上説明したように本実施例によれば、ト
ナー除去電源６によって、アパチャー電極２０の開口孔
２４内部に、トナー逆飛翔電界あるいは、交番電界など
のトナー除去電界を定期的に形成させることによって、
励振によって除去できなかったトナーが除去される。従
って、従来からの問題であった開口孔２４のトナーによ
る孔詰まりが完全に解消される。この結果、プリント信
頼性の高い直接静電記録装置が提供される。

【００３０】本発明は、以上詳述した実施例に限定され
るものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において変
更を加えることができることは容易である。

【００３１】例えば、トナー除去電源を対向電極２５に
接続できるようにすることも可能である。そして、対向
電極２５とトナー担持ローラ１１との間にトナー除去電
界を形成せしめ、開口孔２４内部のトナーを除去するこ
とができる。

【００３２】更に、トナー担持ローラ１１などにトナー
除去電源を接続できるようにすることによっても、同様
な効果が期待できる。

【００３３】また例えば、トナー清掃電源６が、交流バ
イアス電源であってもよい。すなわち、図２に示す実施
例と、図３に示すような実施例とを合わせたものであっ
て、開口孔２４に付着したトナーに運動エネルギーを与
え付着力から解放させると同時に、トナーを静電的に押
し出すという二重の作用があって効果絶大である。

【００３４】

【発明の効果】以上、詳述したことから明らかなように
本発明の直接静電記録装置においては、トナー除去電源
によって、アパチャー電極の開口孔にトナー逆飛翔電界
あるいは、交番電界などのトナー除去電界を定期的に形
成させることによって、励振でアパチャー電極の開口孔
から落としきれなかったトナーが除去される。従って、
従来からの問題であった開口孔２４のトナーによる孔詰
まりが完全に解消され、そして、プリント信頼製の高い
直接静電記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】直接静電記録装置の構成図である。

【図２】直接静電記録装置の動作を説明する説明図であ
る。

【図３】直接静電記録装置の動作を説明する説明図であ
る。

【図４】直接静電記録装置に搭載されるアパチャー電極
の斜視図である。

【符号の説明】

６　　　　トナー清掃電源 ７　　　　スイッチ １１　　トナー担持ローラ ２０　　アパチャー電極 ２１　　絶縁層 ２２　　基準電極 ２３　　制御電極 ２４　　開口孔 ２５　　対向電極 Ｔ　　　　トナー Ｐ　　　　支持体 Ｅ　　　　電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　トナーを担持する担持体と、絶縁層を
   二枚の電極で挟み、開口孔を設けたアパチャー電極と、
   支持体を挟んで前記アパチャー電極に対向して設けられ
   た対向電極とを備え、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、前記アパチャー電極
   により変調制御することにより前記開口孔を通し、前記
   対向電極方向へ飛翔させて前記支持体に吸着させて画像
   を記録する静電記録装置において、前記アパチャー電極
   を振動させるための励振手段と、前記アパチャー電極の
   開口孔の内部にトナー除去電界を形成せしめる手段とを
   設けたことを特徴とする静電記録装置。