JPH06305180A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーなどの交換が容易で、記録安定性の良
い高画質の記録装置を提供すること。 【構成】 本記録装置の背面電極ローラ６は、アパチャ
電極１との間に０．５ｍｍのギャップを保ち得るように
配設されている。また、このギャップは、プロセスユニ
ットカートリッジ２８の製造時において、厳密に制御さ
れる。更には、トナー担持ローラ１１と背面電極ローラ
６とは、サイドボード４０によって固定されており、プ
ロセスユニットカートリッジ２８の交換時などにトナー
担持ローラ１１と背面電極ローラ６とのギャップが変化
することのないようになっている。そして、アパチャ電
極１は、トナーケース１５に対して、トナー担持ローラ
１１に接触した状態で固定されている。

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、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、開口部を備
え、この開口部の周りに制御電極を備えたトナー流制御
手段と、このトナー流制御手段に対して帯電したトナー
を供給するトナー供給手段と、前記トナー流制御手段の
開口部を通過した帯電したトナーを支持体上に引きつけ
る対向電極とから構成されている。また、上述の記録装
置において、対向電極はトナー流制御手段から０．５ｍ
ｍの小さなギャップをもって配置され、約１．５キロボ
ルトの高電圧が印加される。更に、メンテナンスフリー
でトナーを交換するために、前記トナー流制御手段とト
ナー供給手段とを一体化して、カートリッジとして交換
できるような構成をした記録装置が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の記録装置において、カートリッジとし
て、トナー流制御手段とトナー供給装置とが一体化した
ものを交換すると、対向電極とトナー流制御手段との小
さなギャップは容易に変化してしまう。そして、このギ
ャップの変化により、トナー流制御手段の開口部を通過
してきたトナーの軌跡などが変化して、トナー像にむら
が生じていた。また、このギャップが小さくなると、対
向電極に印加された高電圧によって、トナー流制御手段
と、対向電極の間で絶縁破壊が起こって、トナー流制御
手段や、その駆動回路などを破壊して、装置を記録不能
に陥れることがあった。

【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、トナーなどの交換が容易で、記
録安定性の良い高画質の記録装置を提供することを目的
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、本発明の記録装置は、トナーの流れを制御するトナ
ー流制御手段と、そのトナー流制御手段に対して、帯電
したトナーを供給するトナー供給手段と、前記トナー流
制御手段により制御されるトナーを支持体に導く対向電
極とを備えるものであり、更には、少なくとも、トナー
流制御手段と対向電極とが一体的に着脱可能に構成され
ている。

【０００６】

【作用】上記の構成を有する本発明の記録装置は、トナ
ー等の交換時に、トナー流制御手段と対向電極とが一緒
に着脱されることにより、トナー流制御手段と対向電極
との間のギャップが変化することがない。

【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。図１は本発明を適用した記録装置の
構成を示す図である。

【０００８】装置外装２６の側部には、挿入口２１と取
り出し口２とが設けられており、装置内部には、ユーザ
によって交換可能なプロセスユニットカートリッジ２８
と、熱定着装置３０とが設けられている。プロセスユニ
ットカートリッジ２８内部には、トナー流制御手段とし
てのアパチャ電極１と、背面電極としての背面電極ロー
ラ６と、トナー供給装置１０とが設けられている。装置
外装２６には、蓋２７が設けられ、ユーザーがこの蓋２
７を開けることによって、プロセスユニットカートリッ
ジ２８を容易にしかも清潔に交換できるように構成され
ている。

【０００９】アパチャ電極１は、図２に詳細に示される
ように、絶縁層２の上面に、多数の制御電極３が設けら
れ、更に、このアパチャ電極１を貫くように、列状に設
けられた多数の開口部４を有している。各制御電極３
は、開口部４の周りに配置されている。絶縁層２は、厚
さ１２．５μｍの高分子樹脂フィルム、望ましくはポリ
イミドによって構成されている。制御電極３は、厚さ１
μｍの金属膜、望ましくは、スパッタリング法で形成さ
れた銅によって構成されている。開口部４は、例えば記
録密度３００ｄｐｉとすると、穴径３０μｍから１５０
μｍ位の貫通穴が望ましい。各制御電極３は制御電圧印
加回路５にそれぞれ接続されている。制御電圧印加回路
５からは、各制御電極３へは、トナー通過電圧として、
プラス２０ボルト、トナー遮蔽電圧として、マイナス２
０ボルトが印加されている。

【００１０】アパチャ電極１の下部には、トナー供給装
置１０が設けられている。このトナー供給装置１０は、
トナーケース１５によって覆われており、回転可能なト
ナー担持ローラ１１と、回転可能な供給ローラ１２と、
ブレード１３と、アジテータ１４とから構成されてい
る。トナーケース１５の内部には、トナーＴが貯蔵され
ている。アジテータ１４は、トナーの凝集を防ぐよう
に、トナーケース１５内部のトナーを攪拌しつつ、供給
ローラ１２にトナーＴを供給するように設けられてい
る。供給ローラ１２は、前記トナー担持ローラ１１にト
ナーＴを供給できるように構成されている。前記ブレー
ド１３は、トナー担持ローラ１１に圧接されている。ト
ナー担持ローラ１１は、例えば、直径２０ミリで、表面
がブラスト加工などによって数μｍの表面粗さに仕上げ
られたアルミなどの金属製のローラが用いられる。この
トナー供給装置１０のトナーケース１５には、前記アパ
チャ電極１が、トナー担持ローラ１１に接するように、
取り付けられている。

【００１１】アパチャ電極１の上方には、導電性のある
アルミなどの金属で構成される背面電極ローラ６が配置
されている。この背面電極ローラ６は、図３に示すよう
に、アパチャ電極１との間に０．５ｍｍのギャップを保
ち得るように配設されている。また、このギャップは、
プロセスユニットカートリッジ２８の製造時において、
厳密に制御される。更には、トナー担持ローラ１１と背
面電極ローラ６とは、サイドボード４０によって固定さ
れており、プロセスユニットカートリッジ２８の交換時
などにトナー担持ローラ１１と背面電極ローラ６とのギ
ャップが変化することのないようになっている。そし
て、アパチャ電極１は、トナーケース１５によって、ト
ナー担持ローラ１１に接触した状態で固定されている。
また、サイドボード４０の外側において、背面電極ロー
ラ６を駆動するために、ギア４１が取り付けられ、トナ
ー担持ローラ１１を駆動するためにギア４２と連動でき
るように構成されている。

【００１２】前記背面電極ローラ６は、プロセスユニッ
トカートリッジ２８が記録装置に取り付けられることに
よって、プラス１．５キロボルトの電圧が印加できるよ
うに高圧電源に接続されている。上記構成により、支持
体Ｐは一対のガイドローラ２３によって、挿入口２１か
ら背面電極ローラ６に接するように搬送される。そし
て、対向電極ローラ６を通過した後、支持体Ｐは熱定着
装置３０に送られて、すなわち、内部に熱源を備えたヒ
ートローラ３２とプレスローラ３１との間に搬送され
て、支持体Ｐ上のトナーが熱定着されるように構成され
ている。

【００１３】次に、上述のように構成される記録装置に
ついて、その動作を説明する。プロセスユニットカート
リッジ２８は、工場出荷時において、アパチャ電極１
と、背面電極ローラ６と、トナー供給装置１０とが、取
り付け固定されている。特に本発明で、重要視している
アパチャ電極１と、背面電極ローラ６とのギャップは、
図３において、サイドボード４０によって、背面電極ロ
ーラ６と、トナー担持ローラ１１とが精度良く固定され
ていることと、図１において、トナーケース１５によっ
て、アパチャ電極１が、トナー担持ローラ１１に接触し
て固定されていることとから、厳密に０．５ミリに設定
されている。

【００１４】図１において、トナー供給装置１０のトナ
ーケース１５に貯蔵されたトナーＴは、供給ローラ１２
によって、トナー担持ローラ１１に供給される。この場
所で、トナーＴは、供給ローラ１２とトナー担持ローラ
１１とによって、接触しつつ摩擦して、マイナスに帯電
する。帯電したトナーＴは、トナー担持ローラ１１が回
転することによって、ブレード１３を経由してアパチャ
電極１の開口部４に搬送される。ブレード１３によっ
て、トナー担持ローラ１１に担持されたトナー１４は、
薄く均一な厚みのトナー層、例えば、トナー粒子が１、
２個の層厚に担持される。

【００１５】アパチャ電極１の開口部４に供給されたマ
イナス帯電トナーＴは、制御電圧印加回路５から制御電
極３に印加される電圧によって、この制御電極３に対応
して設けられた開口部４の通過が制御される。具体的に
述べると、制御電圧印加回路５からトナー通過電圧とし
て、プラス２０ボルトの電圧が制御電極３に印加される
とき、接地されたトナー担持ローラ１１と制御電極３と
の間に、すなわち制御電極に対応する開口部４の内部に
おいて、マイナス帯電したトナーＴが開口部４を通過で
きるような電界が発生し、トナーＴは開口部４を通過す
る。

【００１６】また制御電圧印加回路５からトナー遮蔽電
圧として、マイナス２０ボルトの電圧が制御電極３に印
加されると、接地されたトナー担持ローラ１１と制御電
極３との間に、すなわちその開口部４内部において、マ
イナス帯電したトナーＴが、開口部４の通過を阻止され
る電界が発生し、トナーＴは開口部４を通過しない。

【００１７】挿入口２１より装置内部に挿入された支持
体Ｐは、一対のガイドローラ２３によって背面電極ロー
ラ６に搬送される。背面電極ローラ６には高圧電源（図
示せず。）によってプラス１．５キロボルトの電圧が印
加されている。この背面電極ローラ６は、上述したよう
に、アパチャ電極１との間に０．５ｍｍのギャップが精
度良く設けられている。この電圧印加によって背面電極
ローラ６とアパチャ電極１との間にプラス３キロボルト
／ｍｍの電界が形成される。この電界に沿ってアパチャ
電極１の開口部４を通過してきたトナー１４が対向電極
ローラ６へ吸引される。そして、背面電極ローラ６に接
するように搬送されてきた支持体Ｐにトナー１４が塗布
される。そして、順次支持体が搬送されることによっ
て、トナー画像が支持体Ｐ上に形成される。

【００１８】その後、支持体Ｐは熱定着装置３０に搬送
され、ヒートローラ３２、及びプレスローラ３１とによ
って挟み込まれ、支持体Ｐ上のトナー画像は熱定着され
る。そして、トナー像の熱定着された支持体Ｐは、取り
出し口２２へ搬送され、取り出される。

【００１９】以上説明したように、本実施例によれば、
背面電極と、トナー流制御手段との間の小さなギャップ
が、プロセスユニットカートリッジの内部に組み込まれ
て、一体化して、工場から出荷されているので、トナー
の交換などのユーザメンテナンスによって変化すること
がなく、正確に一定距離に制御されるようになる。この
結果、トナー流制御手段の開口部を通過してきたトナー
の軌跡などが変化することなく、むらのないトナー像が
形成されるようになる。更に、このギャップが小さくな
ることで、背面電極に印加された高電圧によって、トナ
ー流制御手段と、背面電極の間で絶縁破壊が起こって、
トナー流制御手段や、その駆動回路などを破壊する事も
なくなり、記録安定性の良い高画質の記録装置を提供す
ることができる。

【００２０】本発明は、以上詳述した実施例に限定され
るものではなくて、その趣旨を逸脱しない範囲において
種々の変更を加えることができる。

【００２１】例えば、本実施例では、トナー流制御手段
と、背面電極と、トナー供給装置とをプロセスユニット
カートリッジとして、一体化する事によって、トナー流
制御手段と、背面電極とのギャップを、ユーザメンテナ
ンスなどによって、変化することのないような構成とし
たが、トナー流制御手段と、背面電極とを一体化したカ
ートリッジを適用することも可能である。

【００２２】また、本実施例では、トナーの消耗による
交換時に、トナー流制御手段に接続された制御電圧印加
回路も交換したが、制御電圧印加回路は、非常に高価で
あることから、カートリッジ部品として扱わないように
することも可能である。

【００２３】また、本実施例では、背面電極にローラ状
のものを用いたが、板状の電極板を用いてもよいのは、
言うまでもない。

【００２４】更には、本実施例においては、トナー供給
装置には、トナーを薄層化して帯電させる、いわゆる１
成分の帯電系を採用しているが、キャリアとトナーを混
合したような、いわゆる２成分系の帯電系などを利用し
てもよい。

【００２５】また、本実施例においては、トナー流制御
手段として、絶縁層に開口部を形成したアパチャ電極を
用いたが、例えば、米国特許第５０３６３４１号の明細
書に記載されるような編目状の電極体を用いることも容
易である。

【００２６】

【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、背面電極とトナー流制御手段
との間の小さなギャップが、トナーの交換などのユーザ
メンテナンスなどによって変化することがなく、正確に
一定距離に制御されるようになる。この結果、トナー流
制御手段の開口部を通過してきたトナーの軌跡などが変
化することなく、むらのないトナー像が形成されるよう
になる。また、このギャップが小さくなることで、背面
電極に印加された高電圧によって、トナー流制御手段
と、背面電極の間で絶縁破壊が起こって、トナー流制御
手段や、その駆動回路などを破壊する事もなくなり、記
録安定性の良い高画質の記録装置を提供することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録装置の構成を具体化した一実施例
を示す概略断面図である。

【図２】図１に示す記録装置に搭載されるトナー流制御
手段としてのアパチャ電極の斜視図である。

【図３】図１に示す記録装置の要部の構成の概要を示す
図である。

【符号の説明】

１ アパチャ電極 ２ 絶縁層 ３ 制御電極 ４ 開口部 ６ 背面電極ローラ １０ トナー供給装置 １１ トナー担持ローラ １５ トナーケース ２８ プロセスユニットカートリッジ ４０ サイドボード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーの流れを制御するトナー流制御手
   段と、 そのトナー流制御手段に対して、帯電したトナーを供給
   するトナー供給手段と、 前記トナー流制御手段により制御されるトナーを支持体
   に導く対向電極とを備える記録装置において、 少なくとも、トナー流制御手段と対向電極とを一体的に
   着脱可能に構成したことを特徴とする記録装置。