JPH0671932A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アパチャー電極の開口部付近に均一な振幅の
振動を与えることにより、開口部のトナーによる詰まり
を抑え、且つ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】 厚さ１ミリ程度のアルミ板からなる振動補正
体５０が振動体４２に接着される。この振動補正体５０
の形状は、振動体４２の振幅の大きな部分に対して、そ
の振幅の小さな部分よりも幅広くなるようにしてある。
この振動補正体５０はおもりであり、その振動補正体５
０によって、局部的に振動体４２の質量が増加した分、
その部分に於いて振動の振幅を小さく抑制する効果があ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、開口部を有し、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
備え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。上記構成により、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
調されるようになっている。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３６８９９３５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、
アパチャー電極を均一に振動させるものを提案した。

【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においては、前記振動体に均一
な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
りするため、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、アパチャー電極の開口部付近に
均一な振幅の振動を励振することによって、開口部のト
ナーによる詰まりを抑え、且つ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、開口部を有し、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、
このアパチャー電極を励振する励振体と、前記アパチャ
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、前記アパチャー電極に対向して、前記トナ
ー供給手段の反対側に配置された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、あるいは励振
体に、振動の振幅を補正する振動補正体を設けたことを
特徴とする。

【０００７】

【作用】上記の構成を有する本発明の記録装置によれ
ば、振動補正体を設けることによって、アパチャー電極
に励振される振動の振幅のゆらぎが解消される。

【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の内部にはブラシローラ１１と、
アパチャー電極２０と対向電極２５とが設けられてい
る。前記ブラシローラ１１の周囲には、ブラシローラ１
１の回転方向の上流に、ブラシローラ１１を掻く掻き部
材１５と、供給ローラ１２とが前記ブラシローラ１１に
接触して設けられている。この供給ローラ１２とブラシ
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。更にトナーケース１４の内部には、トナー
Ｔが貯蔵されている。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。ブラシローラ
１１は、アースに接続されている。

【００１２】ブラシローラ１１の上方にはアパチャー電
極２０が配置されている。

【００１３】図２に詳細に示すようにアパチャー電極２
０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のブラシローラ１１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に示すように、前記アパチャー
電極２０は、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の開口部２４が露出され、トナーの供給ができ
るような位置に設けられるように構成されている。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、圧
電素子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に適
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か
らなる材料が用いられる。振動体４２には、例えば３ｍ
ｍの厚みのアルミの板が用いられる。

【００１５】振動体４２に形成される振動は、図３に示
されるように、ある一定の周期で振幅のゆらぎが発生し
ている。本実施例においては、図４に示されるような形
状をした厚さ１ミリ程度のアルミ板からなる振動補正体
５０が振動体４２に接着されている。この振動補正体５
０の形状は、振動体４２の振幅の大きな部分に対して、
その振幅の小さな部分よりも幅広くなるようにしてあ
る。つまり、この振動補正体５０は、いわゆるおもりで
あって、その振動補正体５０によって、局部的に振動体
４２の質量が増加した分、その部分に於いて振動の振幅
を小さく抑制する効果がある。

【００１６】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、例え
ばマイナス（−）の電源Ｅに接続されている。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】次に、上記のように構成された記録装置に
ついて、その動作を説明する。

【００２０】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１２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、アパ
チャー電極２０まで供給される。

【００２１】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。

【００２２】そして、この場所で画像信号Ｓからアパチ
ャー電極２０の制御電極層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
（−）電圧が制御電極層２３に印加されるとき、開口部
２４の内部においてプラス（＋）帯電したトナーＴが基
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
から電圧が印加されないときは、開口部２４内部におい
て電界は発生しないので、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４７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４７
キロヘルツの進行波が発生する。振動体４２に形成され
る振動は、図３に示されるように、１００パーセントの
進行波が形成されるのではなく、定在波も混在したゆら
ぎをもった振動である。

【００２５】本実施例の場合、振動補正体５０を取り付
けられない振動体４２には、厚さ３ｍｍのアルミが用い
られているので、基本的に約２４ｍｍの波長のゆらぎが
発生する。この波長は、一般に、金属弾性体を伝播する
横波の波長を表わす次式から求められる。

【００２６】

【数１】

【００２７】本実施例においては、上述の振幅のゆらぎ
は、振動補正体５０によって抑えられる。すなわち、図
４に示されるように、振動体４２の振幅の大きな部分に
対して、その振幅の小さな部分よりも幅広くなるように
してある。この結果、局部的に幅の広い振動補正体の取
り付けられた場所においては、その質量が増加すること
によって、振動の振幅を大きく抑えることができる。従
って、振動体４２の振幅のゆらぎ大きさによって、振動
補正体５０の幅を変化させて、振動体４２に取り付ける
ことによって、振動体４２の長手方向の振幅を均一にす
ることができる。

【００２８】アパチャー電極は、以上のような振幅の均
一化された振動体に取り付けられ、この振動体に追従し
て振動することができるために、スリット４１に露出さ
れた全ての開口部付近において、均一に振動する。この
結果、最適均一な振幅で、アパチャー電極２０の開口部
２４全域にわたってアパチャー電極を振動させることが
できるために、開口部がトナーによって詰まったり、支
持体に付着したトナーが飛散することがなくなって、良
好な記録が達成される。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】以上説明したように本実施例によれば、ア
パチャー電極の開口部がトナーによって詰まることがな
く、しかも、支持体に付着したトナーが飛散することが
なくなって、良好な記録を達成することができる。

【００３３】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種
々の変更を加えることができる。

【００３４】例えば、本実施例においては、振動補正体
５０をアパチャー電極を接着する前に、振動体に取り付
けるようにしたが、振動体にアパチャー電極を取り付け
た後に、振動補正体をアパチャー電極などに取り付ける
ようにすることもできる。

【００３５】また、本実施例においては、振動体４２の
振動の大きな部分に、局部的に幅の広い振動補正体を取
り付けるようにしたが、振動体の振幅の大きな部分を局
部的に重くすることによって振幅を抑えるという趣旨を
逸脱しない範囲においては、いろいろな方法がある。例
えば、振幅の大きな部分には、局部的に厚みの大きな振
動補正体を取り付けることも可能である。また、振動補
正体を分割して、振幅の大きな部分にのみ取り付けるよ
うにすることも可能である。

【００３６】

【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、前記アパチャー電極、あるいは励振
体に、振動の振幅を補正する振動補正体を設けたことに
より、アパチャー電極が開口部の全域にわたって均一な
振幅で励振されることができるために、開口部がトナー
によって詰まったり、あるいは支持体に付着したトナー
が飛散したりして記録を不良にすることがなくなる。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】本発明の記録装置を具体化した一実施例の構成
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上面
図、及びその振動体の長手方向における振幅分布を示す
図である。

【図４】本発明の記録装置に搭載される振動体に振動補
正体が取り付けられた状態を示す上面図である。

【符号の説明】

２０ アパチャー電極 ２４ 開口部 ４２ 振動体 ５０ 振動補正体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部を有し、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の
   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、 前記アパチャー電極、あるいは励振体に、振動の振幅を
   補正する振動補正体を設けたことを特徴とする記録装
   置。