JPH0671929A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開口部のトナーによる詰まり、および支持体
上でのトナーの飛散を抑えることにより、安価で高品質
な記録装置を提供すること。 【構成】 振動体４２には、振幅にゆらぎをもった超音
波振動が励振される。図３は、振動体４２に励振される
超音波振動の等振幅線を０．１μｍ毎に示すものであ
り、本実施例では０．５μｍの等振幅線に沿って、スリ
ット４１が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、開口部を備え、この開
口部を通過する帯電トナーの流れを変調制御する手段を
有する記録装置であって、複写機、プリンター等に適用
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、トナー供給
源と、開口部を有するアパチャー電極と、対向電極とか
ら構成されている。アパチャー電極は、絶縁層を介し
て、基準電極と多数の制御電極とから構成され、基準電
極と制御電極とが重なる部分に開口部が設けられてい
る。トナー供給源から帯電したトナーがアパチャー電極
の基準電極側に供給され、このアパチャー電極によっ
て、トナー流の前記開口部の通過が変調される。そし
て、変調されたトナーは、対向電極の方向へ引き寄せら
れて、この対向電極に搬送される支持体に付着し、画像
が形成される。この記録装置は、例えば、米国特許第３
６８９９３５号明細書及び図面に開示されている。

【０００３】さて、この記録装置は、アパチャー電極の
開口部がトナーによって穴づまりを起こすという致命的
な問題点があった。そこで、本出願人は、特願平２−１
９６７８１号の願書に添付した明細書及び図面におい
て、励振手段をアパチャー電極に備え付けることによっ
て、アパチャー電極を振動させて、開口部に詰まったト
ナーをふるい落として記録安定性を飛躍的に向上させた
ものを提案した。更に、本出願人は、特願平３−２４１
５０６号の願書に添付した明細書及び図面に於て、アパ
チャー電極の幅方向に設けられた、いくつかの開口部を
露出できるスリットを備えた振動体と、この振動体に接
着されたアパチャー電極とから構成され、この弾性体に
進行波を励振することによって、幅の広いアパチャー電
極を均一に振動させ、全ての開口部での記録が可能とな
るような記録装置を提案した。

【０００４】

【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は、前記振動体に均一な振幅の
進行波を励振することができなかった。従って、この振
動体に接着されたアパチャー電極に励振される振動が均
一とならなかった。この結果、振幅の小さいところで
は、開口部がトナーによって詰まったり、一方、振幅の
大きいところでは、支持体上でトナーが飛散を起こして
いた。この結果、記録にむらがあった。

【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、複数の開口部を備えるアパチャ
ー電極の、全ての開口部付近に均一な振幅の振動を励振
することによって、開口部のトナーによる詰まり、およ
び支持体上でのトナーの飛散を抑えることにより、安価
で、高品質な記録装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の記録装置は、開口部を備え、この開口部を通
過するトナーの流れを変調制御するアパチャー電極と、
そのアパチャー電極に取り付けられ、前記開口部と対応
する位置にスリットを有する振動体と、その振動体を励
振する励振体と、前記アパチャー電極の開口部に帯電し
たトナーを供給するトナー供給手段と、前記アパチャー
電極に対向して、前記トナー供給手段とは反対側に配置
された対向電極とから構成されており、更には、前記振
動体のスリットを、前記励振体により励振される振動体
の振動の振幅が等しい点を結んだ線に沿って設けたこと
を特徴としている。

【０００７】

【作用】上記の構成を有する本発明の記録装置における
振動体のスリットは、励振体により励振される振動体の
振動の振幅が等しい点を結んだ線に沿って設けられる。
これにより、振動体のスリット内部のアパチャー電極
は、等しい振幅で振動する。

【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上の画像は熱定着部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、トナークラウド供給
装置１０と、アパチャー電極２０と、対向電極２５が設
けられている。

【００１２】トナークラウド供給装置１０は、トナーケ
ース１８によって覆われており、回転可能な駆動ローラ
１１と対向ローラ１２とによって張設されるシームレス
なトナー搬送ベルト１３と、回転可能なトナー供給ロー
ラ１４と、回転可能なアジテータ１５と、層厚規制ブレ
ード１６と、トナーはぎ取りブレード１７とから構成さ
れている。トナーケース１８の内部のアジテータ１５の
部分には、トナーＴが貯蔵されている。前記層厚規制ブ
レード１６は、トナー供給ローラ１４と、一定量のトナ
ーが通過できるような僅かなスペースをもって設けられ
ている。このトナー供給ローラ１４は、前記トナー搬送
ベルト１３にトナーＴを供給かつ、接触及び摩擦帯電で
きるように、前記駆動ローラ１１によって、トナー搬送
ベルト１３に圧接されている。前記はぎ取りブレード１
７は、前記トナー搬送ベルト１３に担持されたトナーＴ
をはぎ取るように、対向ローラ１２によって、トナー搬
送ベルト１３に圧接されている。

【００１３】前記アパチャー電極２０は、前記トナーク
ラウド供給装置１０の上方に設けられている。図２に詳
細に示すようにこのアパチャー電極２０は、絶縁層２１
を基準電極層２２と多数の制御電極層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部２４
を有している。基準電極層２２は、絶縁層２１のトナー
クラウド供給装置１０側の全面に設けられ、各制御電極
層２３は、絶縁層２１の上面において開口部２４の周り
に配置されている。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、基準電極層２２及び制御電極層２３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１
μｍ程度の金属膜、例えば銅によって構成されている。
開口部２４は、穴径約８０μｍの貫通穴である。基準電
極層２２はアースに、各制御電極層２３は画像信号Ｓに
それぞれ接続されている。

【００１４】更に、図２に示されるように、前記アパチ
ャー電極２０は、後ほど詳細に述べられるが、一定の幅
をもたないスリット４１を備えた弾性体からなる振動体
４２に接着されている。スリット４１は、アパチャー電
極２０に１列に設けられた開口部２４が露出され、トナ
ーの供給が可能なような位置に設けられている。振動体
４２の両端には、励振体４３及び、振動吸収体４４が設
けられ、振動体４２に進行波が走るように構成されてい
る。励振体４３及び振動吸収体４４は、例えば、一対の
圧電素子４５を挟み込んだ構成のランジュバン振動子が
用いられる。励振体４３は、ランジュバン振動子の圧電
体４５に発振器４６によって、適当な振動電圧を印加す
ることによって振動体４２を励振できるように構成され
ている。また、振動吸収体４４のランジュバン振動子の
圧電素子には、抵抗４７が接続され、振動の歪による起
電力を消費できるように構成されている。振動体４２に
は、アルミやステンレスなどの金属などが用いられる。

【００１５】前記振動体４２に励振された振動は、アパ
チャー電極２０に伝えられる。すなわち、振動体４２の
スリット４１以外の部分に接着されたアパチャー電極
は、そのまま振動体４２に追従して振動する。スリット
４２部分におけるアパチャー電極は、スリット４２の境
界線部分を励振部として励振されるように構成される。

【００１６】図３を用いて、振動体４２のスリット４１
の形状について詳細に述べる。振動体４２において、振
動吸収体４４によって、完全に振動を吸収することがで
きない。この結果、本来ならば、振動体４２の長手方向
に振幅のゆらぎのない超音波振動が励振されるべきであ
るが、この図３に示されるような振幅にゆらぎをもった
超音波振動が振動体４２に励振される。図３は、振動体
４２に励振される超音波振動の等振幅線を０．１μｍ毎
に示すものである。本実施例の場合、０．５μｍの等振
幅線に沿って、スリット４１が形成される。

【００１７】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、例えば１ミリのスペースが設けられている。この対
向電極２５には、電源Ｅによって、プラス１キロボルト
の電圧が印加される。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】次に、上記のように構成された記録装置に
ついて、その作用を説明する。

【００２１】記録部１の内部のトナークラウド供給装置
１０に於て、アジテータ１５の部分に貯蔵されたトナー
は、アジテータ１５が回転することによって、トナー供
給ローラ１４に送られる。そして、トナー供給ローラ１
４が回転することによって、トナー供給ローラ１４に担
持されたトナーＴは、層厚規制ブレード１６によって、
余分なトナーＴがかき取られ、一定量にされて、トナー
搬送ベルト１３に送られる。この場所で、トナーＴは、
トナー供給ローラ１４とトナー搬送ベルト１３とによっ
て、接触しつつ摩擦して、マイナスに帯電する。この帯
電したトナーＴは、駆動ローラ１１が回転することによ
って、アパチャー電極２０付近、すなわち、はぎ取りブ
レード１７がトナー搬送ベルト１３に接する部分にまで
搬送される。この場所に於て、トナー搬送ベルトに担持
された帯電トナーＴが、はぎ取りブレード１７によっ
て、トナー搬送ベルト１３からはぎ取られて、トナーＴ
のクラウドが形成される。そしてこのトナーＴのクラウ
ドは、アパチャー電極２０に供給される。

【００２２】アパチャー電極２０に供給されたマイナス
帯電トナーＴのクラウドは、アパチャー電極２０によっ
て、画像信号Ｓから制御電極層２３に印加される電圧に
よって、この制御電極層２３に対応して設けられた開口
部２４の通過が変調制御される。すなわち、画像信号Ｓ
からプラス７５ボルトの電圧が制御電極層２３に印加さ
れるとき、開口部２４の内部において、マイナス帯電し
たトナーＴが開口部２４を通過できるような、すなわち
基準電極層２２から制御電極層２３へと向かう電界が発
生し、トナーＴは開口部２４を通過する。また画像信号
Ｓからマイナス７５ボルトの電圧が制御電極層２３に印
加されると、その開口部２４内部において、マイナス帯
電したトナーＴが、開口部２４の通過を阻止される電界
が発生し、トナーＴは開口部２４を通過しない。

【００２３】さてここで、アパチャー電極２０は、振動
体４２が振動することによって、これに追従して振動す
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。

【００２４】ここでアパチャー電極２０に発生する振動
について詳細に述べる。励振体４３の圧電素子に振動体
４２が共振できるような周波数、例えば４０キロヘルツ
の振動電圧が印加される。すると、振動体４２には４０
キロヘルツの進行波が発生する。この時、振動体４２に
は、図３に示されるように、完全な進行波が形成されず
に、振幅のゆらぎが発生する。この時、この振動体４２
に接着されたアパチャー電極２０は、ゆらぎをもって振
動させられることになるが、スリット４１が、等振幅線
に沿って設けられるために、スリット４１部分に設けら
れるアパチャー電極２０は、均一な振幅で励振される。
この結果、アパチャー電極２０の全ての開口部２４付近
が、均一な振幅で振動され、全ての開口部のトナーＴに
よる詰まりが抑えられ、しかも、支持体上でのトナーの
飛散も抑えられる。

【００２５】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。

【００２６】対向電極２５には電源Ｅによってプラス１
キロボルトの電圧が印加されている。この電圧印加によ
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、この電界に沿ってアパチャー電極２０の開口
部２４を通過してきたトナーＴが対向電極２５へ吸引さ
れる。そして、挿入口３より装置内部に挿入され、ガイ
ド３３とガイドローラ３４とによって対向電極２５まで
搬送されてきた支持体ＰにトナーＴ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。

【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上のトナー画像は熱定着され
る。熱定着部２を通過した支持体Ｐはガイド３３を経由
して取り出し口４へ搬送され、取り出される。

【００２８】以上説明したように本実施例によれば、振
動体４２のスリット４１を等振幅線に沿って設けること
によって、振動体４２のスリット内部におけるアパチャ
ー電極２０が均一な振幅で励振される。従って、スリッ
ト４１内部に設けられた開口部２４付近の振動の振幅が
ほぼ均一となって、開口部のトナーによる詰まりや、支
持体上でのトナーの飛散が抑えられ、安定した記録が達
成されるようになる。

【００２９】尚、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。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の記録装置は、振動体のスリットを、励振体により
励振される振動体の振動の振幅が等しい点を結んだ線に
沿って設けたことにより、複数の開口部を備えるアパチ
ャー電極の全ての開口部付近に均一な振幅の振動を励振
することができ、それにより、開口部のトナーによる詰
まり、および支持体上でのトナーの飛散を抑えることが
できる。この結果、安価で、高品質な記録装置を提供す
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示す断面図である。

【図２】本発明の記録装置に搭載されるアパチャー電極
周辺の斜視図である。

【図３】本発明の記録装置に搭載される振動体の振幅分
布を示す図である。

【符号の説明】

２０ アパチャー電極 ２４ 開口部 ４１ スリット ４２ 振動体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部を備え、この開口部を通過するト
   ナーの流れを変調制御するアパチャー電極と、 そのアパチャー電極に取り付けられ、前記開口部と対応
   する位置にスリットを有する振動体と、 その振動体を励振する励振体と、 前記アパチャー電極の開口部に帯電したトナーを供給す
   るトナー供給手段と、 前記アパチャー電極に対向して、前記トナー供給手段と
   は反対側に配置された対向電極とから構成される記録装
   置に於いて、 前記振動体のスリットを、前記励振体により励振される
   振動体の振動の振幅が等しい点を結んだ線に沿って設け
   たことを特徴とする記録装置。