JPH06115146A

JPH06115146A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH06115146A
Application number: JP4266290A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ohira; 英朗大平
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1994-04-26

Abstract

(57)【要約】【目的】高濃度のトナー流が開口部を通過するように
制御でき、トナー流の立ち上がりと切れを良くすること
で、画線部の抜けを防止し、濃度やコントラストを高く
し、尾引き等による非画線部の汚れを防止することによ
り高品質の画像を得られる画像記録装置を提供すること
を目的とする。【構成】アパチャー電極板１は、ブラシローラ１１の
上方に配置される。アパチャー電極板１は、多数の開口
部２と、絶縁層３と、多数の制御電極５とによって構成
される。前記開口部２は、アパチャー電極板１に開口さ
れ、そして、一列に配置される。また、基準電極７が、
アパチャー電極板１の開口部２から離れた位置に設けら
れる。本実施例では、太さ１００μの金属製ワイヤー
を、開口部２の列びに並行、かつ開口部２直下に配置し
た。

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、プ
ロッタ、ファクシミリ等に利用し得る画像記録装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、アパチャー電極板の電極に画像信
号を印加することにより、トナー粒子の開口部の通過を
制御し、受像体上に画像を記録する画像記録装置は、米
国特許第３６８９９３５号明細書及び図面で提案されて
いる。この提案では、絶縁体とその層を挟んで片面に連
続した基準電極ともう他方の面に互いに絶縁された複数
の制御電極とから構成され、各絶縁された複数の制御電
極毎に３層を貫いて少なくとも１列の開口部を有してい
るアパチャー電極板と、制御電極と基準電極との間に選
択的に電位を与える手段と、帯電した粒子を開口部近く
に供給する手段と、受像体とアパチャー電極板とを相対
的に移動させて受像体を粒子流路中に位置決めさせる手
段から構成されている。

【０００３】さらに、上記のアパチャー電極板を用いた
画像記録装置が特願平４−８８６５８号の願書に添付し
た明細書及び図面で提案されている。図４に示すよう
に、この中でアパチャー電極板は、基準電極４がアパチ
ャー電極板１のトナー供給装置側全面を覆うように設け
てある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示すように、従来のアパチャー電極板１は、トナー供給
装置側のトナー粒子を制御電極５と従来型基準電極４の
間に出来る電界の、トナー供給装置側に漏れ出た電界
（図４における空間４０の部分）によってトナー粒子を
捕捉し、受像紙Ｐ側へ飛翔させる。したがって、トナー
流制御可能空間が小さいため、アパチャー電極板１の開
口部２付近（空間４０）に存在する（クラウダ状になっ
ている）トナー粒子しか制御できなかった。

【０００５】そのため、開口部２を通過するトナーＴが
少なく、画線部の濃度が低くなってしまったり、画線部
（ＯＮ：トナーＴが開口部２を通過する）でトナーＴが
通過せずに、抜けが生じたり、非画線部（ＯＦＦ：トナ
ーＴが開口部２を通過しない）でトナーＴが通過してし
まい、カブリが生じたりした。

【０００６】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、高濃度のトナー流が開口部を通
過するように制御でき、トナー流の立ち上がりと切れを
良くすることで、画線部の抜けを防止し、濃度やコント
ラストを高くし、尾引き等による非画線部の汚れを防止
することにより、高品質の画像を得られる画像記録装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【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、複数の開口部を有するアパ
チャー電極板と、そのアパチャー電極板上に設けた制御
電極と、前記アパチャー電極板を挟んでトナー供給装置
側に、前期アパチャー電極板から離れた位置に設けられ
た基準電極と、前記制御電極と基準電極との間に画像信
号を印加してトナー流を制御する画像信号印加装置とを
備えている。

【０００８】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像記録装置によ
れば、アパチャー電極板上の制御電極と、アパチャー電
極板から離れた位置に設けた基準電極との間に電界を形
成し、トナー流制御可能空間をより大きくすることがで
きる。したがって、アパチャー電極板上の制御電極と基
準電極の間に存在する、より多くのトナー粒子を制御す
ることができる。

【０００９】

【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。図１は、本実施例の画像記録装置の
概略構成図である。

【００１０】装置外装２５の側部には、挿入口２３と、
取り出し口２４とが設けられている。装置内部には、記
録手段２１と、定着手段２２とが設けられる。

【００１１】記録手段２１の内部には、絶縁体でつくら
れた回転可能なブラシローラ１１と、トナー流変調手段
であるアパチャー電極板１とが設けられている。このブ
ラシローラ１１の回転方向の上流には、掻き部材１２
と、供給ローラ１３とが順次設けられる。ブラシローラ
１１の回転方向の下流には、除電ブラシ２６が設けられ
る。

【００１２】供給ローラ１３に接触して、層厚規制部材
１５が設けられる。供給ローラ１３は、トナーケース１
４に覆われ、このトナーケース１４の内部には、トナー
Ｔが貯蔵される。

【００１３】前記アパチャー電極板１は、ブラシローラ
１１の上方に配置される。図２に示すように、アパチャ
ー電極板１は、多数の開口部２と、絶縁層３と、多数の
制御電極５とによって構成される。前記開口部２は、ア
パチャー電極板１に開口され、そして、一列に配置され
る。

【００１４】また、図３に示すように、基準電極７が、
アパチャー電極板１の開口部２から離れた位置に設けら
れる。本実施例では、太さ１００μの金属製ワイヤー
を、開口部２の列びに並行、かつ開口部２直下に配置し
た。ここで、アパチャー電極板１と基準電極７との距離
はトナーの平均粒子径（例えば５μ等）から数十mmま
で、広範囲において有効であるが、望ましくは数十μか
ら数mm程度が良い。また、この基準電極７は、ワイヤー
に限定されるものではなく、金属製の板や、プリント配
線など、他の部品を使用しても良い。また、基準電極７
の太さ（幅）は１００μに限定されるものではなく、１
μ〜数十cmに至るまで広範囲において有効である。さら
に、必要に応じて基準電極７をフッ素樹脂その他で表面
処理しても良い。

【００１５】そして、各制御電極５は、絶縁層３の上面
において、開口部２の周りに配置される。基準電極７は
アースに、それぞれの制御電極５は画像信号電圧印加手
段Ｓにそれぞれ接続されている。また、ブラシローラ１
１は、除電ブラシ２６によって除電される。

【００１６】アパチャー電極板１の端部には、加振手段
としての圧電素子９が設けられる。この圧電素子９は、
発振器８から印加される振動電圧によって変形させら
れ、アパチャー電極板１が振動するように構成される。
ここでは、アパチャー電極板１を共振させるような振動
周波数が選ばれる。すなわち、アパチャー電極板１を共
振させると、その振幅は最大となって、共振させない場
合に比べて数千倍の振動振幅が得られる。一般的に、共
振周波数は、２０キロヘルツ以上の値になるようにアパ
チャー電極板１が設計される。周波数が２０キロヘルツ
の振動は、人間の可聴領域を超えているために、騒音と
ならない。

【００１７】アパチャー電極板１の上方には、対向電極
６が設けられる。対向電極６は電源Ｖに接続され、アパ
チャー電極板１を通過してきたトナーの帯電極性とは逆
の極性の電圧が印加される（本実施例の場合マイナス
（−）である）。

【００１８】一方、受像体Ｐは、挿入口２３から挿入さ
れ、ガイド３３と一対のガイドローラ３４とに導かれ、
対向電極６に吸着保持されるように構成される。そし
て、この場所で、受像体Ｐ上にトナーＴが吸着される。
更に、受像体Ｐは、記録部を通過した後、対向電極６か
ら引き剥され、これに、定着手段２２に送られた後、取
り出し口２４から取り出されるように構成される。

【００１９】定着手段２２は、ヒートローラ３１と、プ
レスローラ３２とから構成される。これらのローラは、
対向して配置され、これらの間を受像体Ｐが通過できる
ように構成される。

【００２０】次に、本実施例の画像記録装置の動作につ
いて説明する。

【００２１】記録手段２１に於て、トナーＴが、供給ロ
ーラ１３上に担持され、層厚規制部材１５によって、均
一なトナー層が形成される。そして、均一量のトナーＴ
が、ブラシローラ１１に供給される。このときトナーＴ
は、供給ローラ１３、及び、ブラシローラ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、ブラシローラ１１に担持され
る。

【００２２】そして、アパチャー電極板１付近におい
て、掻き部材１２によって、ブラシローラ１１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、舞い上がる。この
結果、トナーＴが、クラウド状になって、図３に示すア
パチャー電極板１と基準電極７の間のトナー流制御可能
空間４１に供給される。

【００２３】そして、供給されたトナーＴのクラウド
は、アパチャー電極板１上の制御電極５と基準電極７に
よって制御（変調）される。すなわち、画像信号電圧印
加手段Ｓからマイナス電圧が、制御電極５に印加される
と、開口部２直下の基準電極７から、開口部２の受像体
Ｐ側の制御電極５へと向かう電界が発生する。さらに、
基準電極７から対向電極６へと向かう電界も発生してい
る。そこで、制御電極５と基準電極７の間のトナー流制
御可能空間４１に存在するトナーＴ、すなわち、アパチ
ャー電極板１の開口部２の中と、アパチャー電極板１の
絶縁層３から基準電極７の間に存在する数多くのトナー
Ｔが制御される。よって、プラス帯電した数多くのトナ
ーＴが開口部２を通過する。このトナーＴ粒子の数は、
従来技術のアパチャー電極板のみで制御する場合に比べ
て、著しく多い。

【００２４】これは、図３に示す制御電極５と基準電極
７のトナー流制御可能空間４１と、図４の制御電極５と
従来型基準電極４のトナー流制御可能空間４０の大きさ
を比べると良くわかる。

【００２５】図３はＯＮ時のトナー流制御可能空間４１
付近の拡大断面図である。このとき、基準電極７から制
御電極５へ、さらに、基準電極７から対向電極６へ電界
が形成されている。そのため、トナー流制御可能空間４
１は、基準電極７から制御電極５の間の空間となる。

【００２６】また、図４は従来型アパチャー電極板の、
ＯＮ時のトナー流制御可能空間４０付近の拡大断面図で
ある。このとき、従来型基準電極４から制御電極５へ電
界が形成される。しかし、従来型基準電極４側へは電界
が漏れ出ているために、その付近のトナー粒子も制御で
きる。よって、トナー流制御可能空間４０は、制御電極
５と従来型基準電極４の間に加えて、従来型基準電極４
側にある程度の強さの電界が漏れ出た部分も含まれたト
ナー流制御可能空間４０の様なかたちになる。

【００２７】以上説明したように図３と図４から明らか
なように、両者のトナー流制御可能空間は、トナー流制
御可能空間４１の方が大きく、しかも、空間の大きさを
自由に変化させることができる。

【００２８】さらに、本実施例の場合、ＯＦＦ時は開口
部２内部の中心付近に、ＯＮ時とは逆向きの充分な電界
が形成されるので、ＯＦＦ時におけるトナーの切れが良
く、尾引きのない良好な画像が得られる。

【００２９】また、開口部２を通過しないトナーＴの一
部は、アパチャー電極板１に鏡像力によって付着しよう
とするが、圧電素子９による加振によってアパチャー電
極板１が振動しているために、トナーＴが付着してもふ
るい落とされる。この時の圧電素子９の振動周波数は、
例えば３０キロヘルツである。

【００３０】一方、挿入口２３から挿入された受像体Ｐ
は、ガイド３３と一対のガイドローラ３４とを経由して
対向電極６に吸着される。そして、受像体Ｐは、記録手
段２１の上部にまで搬送される。この場所で、アパチャ
ー電極板１上の制御電極５と基準電極７によって変調さ
れたプラス帯電トナーは、電源Ｖによってアパチャー電
極板１上の制御電極５と対向電極６、基準電極７と対向
電極６との間に形成された電界によって受像体Ｐに飛翔
吸着する。

【００３１】トナーＴの付着した受像体Ｐは、対向電極
６から離脱し、定着手段２２に搬送される。そして、受
像体Ｐ上のトナーＴは熱定着される。この熱定着方法
は、既に公知の技術であるので、詳細な説明を省略す
る。

【００３２】定着手段２２を通過した受像体Ｐは、ガイ
ド３３を経由して取り出し口２４へ搬送され、取り出さ
れる。

【００３３】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於
て、訂正を加えることが可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の画像記録装置によれば、基準電極をアパチャー電
極板から離れた位置に配置することで、制御電極と基準
電極の間のトナー流制御可能空間を大きくする事がで
き、従来に比べて、より確実かつより多くのトナー流を
制御可能となる。

【００３５】よって、高品質の画像を得られる画像記録
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した実施例として示す画像記録
装置の概略図である。

【図２】アパチャー電極板の拡大図である。

【図３】ＯＮ時におけるアパチャー電極板のトナー流制
御可能空間付近の拡大断面図である。

【図４】従来型アパチャー電極板の、ＯＮ時におけるト
ナー流制御可能空間付近の拡大断面図である。

【符号の説明】

ＴトナーＰ受像体Ｖ電源Ｓ画像信号電圧印加手段１アパチャー電極板２開口部３絶縁層５制御電極６対向電極７基準電極４１トナー流制御可能空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の開口部を有するアパチャー電極板
と、そのアパチャー電極板上に設けた制御電極と、前記アパチャー電極板を挟んでトナー供給装置側に、前
期アパチャー電極板から離れた位置に設けられた基準電
極と、前記制御電極と基準電極との間に画像信号を印加してト
ナー流を制御する画像信号印加装置とを備えることを特
徴とする画像記録装置。