JPH04332659A - 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、複写機、プリンター、
ファクシミリ等に適用される記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の記録装置は、複数のゲー
ト電極と、複数のデータ電極とが絶縁層を介してマトリ
ックス状に構成され、ゲート電極と、データ電極との重
なる部分に開口部を備えるアパチャー電極と、このアパ
チャー電極の前記開口部に帯電したトナーを供給するト
ナー供給手段と、このアパチャー電極を挟んで、前記ト
ナー供給手段の反対側に、支持体を導く対向電極とから
構成される。

【０００３】そして、前記アパチャー電極の開口部の内
部に電界を発生せしめて、トナー供給手段から供給され
るトナー流の変調制御を行い、対向電極に導かれた支持
体上にトナー像を形成する。

【０００４】アパチャー電極の絶縁層には２５μｍ厚の
ポリイミドフィルムが用いられる。プラス帯電トナーを
用いるとき、一つのゲート電極にはプラス３８ボルトが
順次印加され、他のゲート電極は、０ボルト印加される
。プラス３８ボルトの印加されたゲート電極に設けられ
た一列の開口部において、データ電極に印加される電圧
によって、トナー流の変調が行われる。例えば、このデ
ータ電極には、トナーの開口部の通過を許すとき、プラ
ス３８ボルト、トナーの開口部の通過を遮蔽するとき、
プラス７５ボルトが、画像データに基づいて印加される
。データ電極に３８ボルトが印加されたとき、開口部の
内部には電界が生じないために、供給されたトナーがそ
のまま通過する。また、データ電極に７５ボルト印加さ
れたとき、開口部の内部には、プラス帯電トナーが開口
部の通過を阻止されるような電界が生じ、供給されたプ
ラス帯電トナーが、この電界によってクーロン力を受け
ることによって、開口部の通過が妨げられる。

【０００５】一方、０ボルトの印加されたゲート電極に
設けられた開口部において、データ電極に、プラス３８
ボルトや、プラス７５ボルトの電圧が印加されようとも
、開口部内部には、プラス帯電トナーが開口部の通過を
阻止されるような電界が生じ、供給されたプラス帯電ト
ナーが、この電界によってクーロン力を受けることによ
って、開口部の通過が妨げられる。

【０００６】なお、データ電極に印加される７５ボルト
の電圧は、２５μｍ厚のフィルムにおいては最大の印加
可能電圧である。なぜなら、空気の絶縁破壊強度が、１
μｍあたり３ボルトであるため、ゲート電極に０ボルト
印加されるとき、開口部内部で放電を起こさないために
は、データ電極には７５ボルト以上印加することができ
ないからである。

【０００７】以上述べた場合において、開口部内部に形
成される、プラス（＋）帯電トナーの通過を妨げるよう
な遮蔽電界の大きさは、最も小さい所で、２５μｍあた
り３８ボルトである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、開口部
の２５μｍあたり３８ボルトのトナー遮蔽電界は、供給
されたトナーの開口部の通過を阻止するための十分な加
速度を与える電界強度でない。従って、この遮蔽電界で
は、完全にトナーの開口部の通過を阻止することはでき
ず、このため、誤ってトナーが開口部を通過していた。

【０００９】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、トナーが誤って開口部を通過し
ないような記録信頼性の高い、安価で小型の記録装置を
提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の記録装置は、開口部を備え、帯電したトナ
ーの前記開口部の流れを変調制御するアパチャー電極と
、このアパチャー電極の前記開口部に帯電したトナーを
供給するトナー供給手段と、このアパチャー電極を挟ん
で前記トナー供給手段の反対側に設けられ、支持体を導
く対向電極とから構成されるものであって、前記アパチ
ャー電極が、複数のゲート電極と、複数のデータ電極と
が絶縁層を介してマトリックス状に構成され、更に、上
述の複数のゲート電極に絶縁層を介して設けられるシー
ルド電極とから構成され、ゲート電極と、データ電極と
の重なる部分に開口部を備えることを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の構成を有する本発明の記録装置によれば
、開口部内部において、シールド電極とゲート電極間に
形成されるトナー供給制御電界と、ゲート電極とデータ
電極間に形成されるデータ電界との二つの電界が形成さ
れる。そして、この二つの電界によって、帯電したトナ
ーが開口部内部で変調制御され、画像などが記録される
。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の記録装置において具体化した
一実施例を図面を参照して説明する。

【００１３】図１は、本実施例の記録装置の概略構成図
である。

【００１４】記録装置の内部には、トナー供給装置１４
と、トナー流変調手段であるアパチャー電極１と、支持
体を搬送できる対向電極１０とが設けられている。

【００１５】トナー供給装置１４は、回転可能なブラシ
ローラ２２と、回転可能な供給ローラ２３と、掻き部材
２４と、トナー案内板２５とから構成される。前記ブラ
シローラ２２に接触して前記供給ローラ２３が設けられ
る。前記掻き部材２４は、前記ブラシローラ２２を引っ
掻くように配置される。また、前記トナー案内板２５は
、ブラシローラ２４にのったトナーが掻き部材２４によ
って引掻かれるときに発生するトナーのクラウドをアパ
チャー電極１にまで案内するように設けられる。案内板
２５は、アースに接続される。これらは、トナーケース
１５に覆われて、このトナーケース１５の内部にはトナ
ー１６が貯蔵される。

【００１６】前記アパチャー電極１は、前記案内板２５
の約５ｍｍ上方に配置される。このアパチャー電極１は
、図２に示すように、２５μｍの厚みのポリイミドなど
の樹脂フィルム２ａの上側に１４本のデータ電極４と、
下側に幅方向に延びた８本のゲート電極３が斜め格子状
に設けられる。更に、図１に示されるように、前記ゲー
ト電極３側には、２５μｍのポリイミドなどの樹脂フィ
ルム２ｂを介して、シールド電極５が全面に設けられる
。 そして、開口部６は、幅方向には等間隔で、ゲート電極
とデータ電極とが交わる位置に配置される。

【００１７】前記シールド電極５は、アースに接続され
る。

【００１８】前記ゲート電極３は、それぞれゲート電極
駆動素子７に接続される。ゲート電極駆動素子７は、走
査回路９に接続されてい、０ボルトが順次一つのゲート
電極３に印加され、他のゲート電極には、プラス７５ボ
ルト印加され、アースに接続されたシールド電極５との
間でトナー供給制御電界が形成されるように構成される
。

【００１９】前記データ電極４は、それぞれデータ電極
駆動素子８に接続される。データ電極駆動素子８は、画
像データ出力回路１０に接続され、画像データによりデ
ータ電極印加電圧を０ボルトかプラス７５ボルトに切り
替えられるように構成される。図１において、対向電極
１０は、プラス６００ボルトの直流電源２６に接続され
ている。

【００２０】アパチャー電極１は、スペーサ２７に接着
されている。スペーサ２７には、圧電素子２８が接着さ
れ、更に、この圧電素子２８は、発振器２９によって、
振動電界が印加されるように構成される。スペーサ２７
は、発振器２９による振動電界によって圧電素子２８が
作る振動を共振できるように構成される。従って、スペ
ーサ２７とともにアパチャー電極１が加振される。

【００２１】次に、本実施例の記録装置の動作について
説明する。

【００２２】トナー供給装置１４において、トナー１６
が、供給ローラ２３上に担持され、ブラシローラ２２に
供給される。このときトナー１６は、供給ローラ２３、
及び、ブラシローラ２２と接触しつつ摩擦して、そして
、例えば、プラス（＋）に帯電する。

【００２３】そして、ブラシローラ２２に担持されたト
ナー１６は、ブラシローラ２２の回転によって、掻き部
材２４の位置にまで搬送される。この場所で、掻き部材
２４によって、ブラシローラ２２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、ブラシに担持
されたトナー１６が、跳ね上がる。この結果、トナー１
６が、クラウド状になって、案内板２５に沿って、アパ
チャー電極１の方向に飛んでいく。

【００２４】そして、飛んできたトナー１６のクラウド
は、アパチャー電極１によって変調される。初めに、供
給されたトナーは、シールド電極５とゲート電極３との
間に形成されるトナー供給制御電界によって、トナーの
開口部６への供給が制御される。すなわち、一つのゲー
ト電極３に０ボルトを印加し、他のゲート電極にはプラ
ス７５ボルトを印加する。０ボルトの電圧の印加された
ゲート電極３に設けられた開口部６内部において、ゲー
ト電極３とシールド電極５との間に電界が形成されない
ために、アパチャー電極１に供給されたトナーは、その
ままゲート電極３の方向に向かい、開口部６を通過しよ
うとする。一方、プラス７５ボルトの印加されたゲート
電極３の設けられた開口部６において、ゲート電極３と
シールド電極５との間にプラス（＋）帯電トナーがシー
ルド電極５に向かう電界が形成されるために、供給され
たプラス（＋）帯電トナーは、この電界によってクーロ
ン力を受けて、開口部６から排除される。

【００２５】次に、そのまま開口部６を通過しようとす
るトナーは、ゲート電極３とデータ電極４との間に形成
されるデータ電界によって、トナーの開口部６の通過が
制御される。すなわち、０ボルトの印加されたゲート電
極３に設けられた開口部６において、ゲート電極３に供
給されたプラス（＋）帯電トナーは、データ電極４にデ
ータ電極駆動素子８から印加される電圧によって変調さ
れる。すなわち、０ボルトの印加されるデータ電極４の
設けられた開口部には、ゲート電極３とデータ電極４と
の間に電界が形成されないために、供給されたトナーが
、そのまま開口部６を通過する。一方、７５ボルト印加
されるデータ電極３の設けられた開口部には、プラス（
＋）帯電トナーがゲート電極３に向かう電界が形成され
るために、プラス（＋）帯電トナーが、この電界によっ
てクーロン力を受け、そして、開口部６を通過しない。

【００２６】ここで、プラス７５ボルトの印加されたゲ
ート電極に設けられた開口部においては、トナーがすで
に排除されて、開口部内部に存在しないために、データ
電極とゲート電極間にいかなる電界が形成されようとも
、トナーが開口部を通過するようなことはない。

【００２７】そして、走査回路９により、順次ゲート電
極３をアクティブ、すなわち、０ボルト印加し、そのゲ
ート電極３に設けられた一列の開口部６のデータ電極４
に画像信号に応じて電圧を印加することによって駆動し
、一列ずつ記録を行う。

【００２８】開口部６を通過したプラス（＋）帯電トナ
ーは、対向電極１０によって形成されている飛翔電界に
よって、支持体に飛翔して付着する。

【００２９】ゲート電極３の走査が一巡したら、支持体
をゲート電極の間隔分だけ移動して、上記のプロセスを
繰り返す。支持体が搬送し終わるまでに支持体全面にト
ナー像が形成される。

【００３０】アパチャー電極１に供給され、記録に関与
しなかったトナー１６は、発振器２９によって振動して
いる圧電素子８の振動に共振して、スペーサ２７ととも
に振動しているアパチャー電極１の振動加速度によって
ふるい落とされる。この結果、記録中に開口部の詰まり
を生じることがない。

【００３１】以上説明したように、本発明の記録装置に
よれば、従来のマトリックスタイプのアパチャー電極に
シールド電極を設けることによって、トナー供給制御電
界と、データ制御電界との二つの電界が開口部内部に形
成されることが可能となる。従って、従来の一つの電界
でトナー流を制御する場合よりも、大きな電界強度を得
ることが可能となる。すなわち、ゲート電極３及びデー
タ電極４に、絶縁破壊を起こさない範囲で、従来よりも
大きな遮蔽電界、２５μｍあたり７５ボルトが印加でき
る。この結果、アパチャー電極に速度をもって供給され
る帯電トナーが、誤って開口部を通過することがなくな
る。

【００３２】尚、本発明は、以上説明した実施例に限定
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、訂正を加えることが可能である。

【００３３】例えば、本実施例においては、プラス（＋
）帯電トナーを用いているが、マイナス（−）帯電トナ
ーを用いることも可能である。この場合には、ゲート電
極３、データ電極４、及び対向電極１０に印加される電
圧の極性が逆になる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の記録装置によれば、マトリックス状のアパチャー
電極を用いてトナーの開口部の通過を確実に制御できる
ために、記録信頼製の高い、安価で小型の記録装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した記録装置の構成断面図である
。

【図２】記録装置に搭載されるアパチャー電極の上面図
である。

【符号の説明】

１　　　　アパチャー電極 ２　　　　絶縁層 ３　　　　ゲート電極 ４　　　　データ電極 ５　　　　シールド電極 ６　　　　開口部 ７　　　　ゲート電極駆動素子 ９　　　　走査回路 １０　　対向電極 １４　　トナー供給装置 １６　　トナー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　開口部を備え、帯電したトナーの前記
   開口部の流れを変調制御するアパチャー電極と、このア
   パチャー電極の前記開口部に帯電したトナーを供給する
   トナー供給手段と、このアパチャー電極を挟んで前記ト
   ナー供給手段の反対側に設けられ、支持体を導く対向電
   極とから構成される記録装置において、前記アパチャー
   電極が、複数のゲート電極と、複数のデータ電極とが絶
   縁層を介してマトリックス状に配置され、更に、上述の
   複数のゲート電極に絶縁層を介して設けられるシールド
   電極とから構成され、ゲート電極と、データ電極との重
   なる部分に開口部を備えることを特徴とする記録装置。