JPH0768832A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低い制御電圧で、トナーの流れを制御できる
ようにすることによって、安価で高品質の記録装置を提
供すること。 【構成】 本記録装置のアパチャ電極１は、後述する絶
縁材料からなる板状の絶縁層２により構成されており、
その長手方向には多数の開口部４が等間隔で一列に並ん
で設けられている。前記絶縁層２の上面には、各開口部
４を独立して取り囲むように多数の制御電極３が設けら
れている。更に、各開口部４のトナー搬送方向の上流側
に、補助制御電極８が独立して設けられている。

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、この種の記録装置の一つとして、
開口部と、この開口部の周りに設けられる制御電極とを
有し、この制御電極に電圧を印加することによって、こ
の制御電極に対応する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電極と、そのアパチャ電極の裏面
に配置され、帯電したトナーを前記アパチャ電極の開口
部に搬送するトナー搬送装置と、そのトナー搬送装置に
より搬送され、前記アパチャ電極の開口部を通過したト
ナーを、前記アパチャの表面に配置される支持体に導く
対向電極とを備える記録装置が提案されている。

【０００３】しかしながら、この記録装置は、アパチャ
電極の搬送されるトナーが、トナー搬送装置におけるト
ナー搬送体に、鏡像力などによって強固に付着している
ために、トナーの流れを制御することができなかった。

【０００４】そこで、本出願人は、特願平４−２５４４
９４号の出願に於て、前記トナー搬送体と、アパチャ電
極とを少なくとも開口部付近に於いて接触させて配置し
た記録装置を提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
記録装置において、アパチャ電極の開口部を通過するト
ナーの流れを制御するには、非常に高い電圧を制御電極
に印加する必要があり、高い制御電圧でスイッチングで
きる駆動ＩＣは、非常に高価なものであるために、記録
装置が非常に高価のものとなっていた。

【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、低い制御電圧で、トナーの流れ
を制御できるようにすることによって、安価で高品質の
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、本発明の記録装置は、荷電粒子を搬送する荷電粒子
搬送体と、開口部と、この開口部の周りに設けられた制
御電極と、この制御電極の荷電粒子の搬送方向の上流側
に設けられる補助制御電極とを備える荷電粒子制御手段
と、荷電粒子制御手段の開口部を通過する荷電粒子を支
持体に引きつける対向電極とを有することを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】上記の構成を有する本発明の記録装置において
は、例えば、補助制御電極にプラス２０ボルトの電圧が
印加されると、マイナス帯電したトナーが、この補助制
御電極に引きつけられて、トナー搬送方向の下流側に位
置する開口部に供給されるトナーの量が少なくなる。そ
の後、補助制御電極に、マイナス２０ボルトの電圧が印
加されると、補助電極に引きつけられたトナーが解放さ
れて、トナー搬送方向の下流側に位置する開口部に供給
されるトナーの量が多くなる。

【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。

【００１０】図１は本発明を実施した記録装置の構成を
具体化した概略図であり、装置外装２６の右側部には、
画像を記録すべき支持体Ｐを挿入するための挿入口２１
が設けられており、左側部には画像が記録された支持体
Ｐが排出される取り出し口２２が設けられている。そし
て、装置内部には、荷電粒子制御手段としてのアパチャ
電極１と、対向電極６と、トナー搬送装置１０とが設け
られている。

【００１１】前記アパチャ電極１は、図２に詳細に示さ
れるように、後述する絶縁材料からなる板状の絶縁層２
により構成されており、その長手方向には多数の開口部
４が等間隔で一列に並んで設けられている。前記絶縁層
２の上面には、各開口部４を独立して取り囲むように多
数の制御電極３が設けられている。更に、各開口部４の
トナー搬送方向の上流側に、各開口部４に対応して補助
制御電極８が互いに独立して設けられている。前記絶縁
層２は、厚さ２５μｍ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おり、前記制御電極３
及び、前記補助制御電極８は、厚さ１μｍ〜１０μｍの
金属膜、望ましくは銅によって構成されている。そし
て、各制御電極３及び、各補助制御電極８は、画像信号
印加部５及び、補助画像信号印加部９にそれぞれ接続さ
れている。

【００１２】前記アパチャ電極１の下部には、トナー搬
送装置１０が設けられている。このトナー搬送装置１０
は、トナーケース１５によって覆われており、トナー搬
送体としてのトナー搬送ローラ１１と、供給ローラ１２
と、ブレード１３とから構成されている。また、前記ト
ナーケース１５の内部には、トナー１４が貯蔵されてい
る。前記供給ローラ１２は、前記トナー搬送ローラ１１
にトナー１４を供給するために、図の矢印方向に回転す
るように構成されている。更には、前記ブレード１３
は、トナー搬送ローラ１１に圧接するように配設されて
いる。

【００１３】上述のアパチャ電極１は、全ての開口部４
がトナー搬送ローラ１１に接するように、台２０によっ
て支持される。

【００１４】前記アパチャ電極１の上方には対向電極６
が配置されている。更に、この対向電極６とアパチャ電
極１との間には、支持体Ｐが通過できるような、例えば
０．５ミリのスペースが設けられている。そして、この
対向電極６には、直流電源７によって、プラス１．５キ
ロボルトの電圧が印加されるようになっている。

【００１５】支持体Ｐは一対のガイドローラ２３によっ
て、挿入口２１から対向電極６の下方へ向って搬送さ
れ、対向電極６を通過した後、内部に熱源を備えたヒー
トローラ２４とプレスローラ２５との間に搬送されて、
支持体上のトナーが熱定着されるように構成されてい
る。

【００１６】次に、上記のように構成される記録装置の
動作を説明する。

【００１７】トナー搬送装置１０に於て、トナーケース
１５に貯蔵されたトナー１４は、供給ローラ１２によっ
て、トナー搬送ローラ１１に供給される。この場所で、
トナー１４は、供給ローラ１２とトナー搬送ローラ１１
とによって、接触しつつ摩擦して、マイナスに帯電す
る。この帯電したトナー１４は、トナー搬送ローラ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。前記ブレード１
３によって、トナー搬送ローラ１１に担持されたトナー
１４は、薄く均一な厚みのトナー層となる。

【００１８】このトナー搬送ローラ１１上に薄く均一な
厚みのトナー層となって担持されたトナー１４は、アパ
チャ電極１の開口部４に搬送される前に、アパチャ電極
１の絶縁層２とトナー搬送ローラ１１表面との摺動によ
って、せん断力による運動エネルギーを与えられて、ト
ナー搬送ローラ１１へのトナー付着力が緩和される。こ
のトナー搬送ローラ１１との付着力の緩和されたトナー
が、アパチャ電極１に搬送される。

【００１９】そして、アパチャ電極１に搬送されたマイ
ナス帯電トナー１４は、このアパチャ電極によって、開
口部４の通過を制御される。この際に、制御される帯電
トナーが、トナー搬送ローラ１１との付着力が緩和され
た状態で搬送されるために、かなりの低い電圧による制
御が可能となっている。更に、補助制御電極８が設けら
れることによって、より低い駆動電圧でトナー流が制御
される。

【００２０】図３から図７を用いて、より低い駆動電圧
でトナー流が制御される動作を説明する。補助制御電極
８には、制御電極３に印加される制御電圧に応じて、図
３に示されるような補助制御電圧が印加される。図３に
示されるＡからＤの時間領域におけるトナー１４の制御
される動作を図４から順番に説明する。

【００２１】図４に示されるように、Ａの時間領域にお
いては、補助制御電極８にプラス２０ボルトの電圧が印
加されるために、この補助制御電極８とアースに接続さ
れたトナー搬送ローラ１１との間に、絶縁層２を挟ん
で、補助制御電極８の裏面に、マイナス帯電したトナー
１４が引きつけらるような電界が形成される。そして、
絶縁層２を挟んで補助制御電極８の裏面に、トナー１４
が付着する。このトナー１４の付着によって、トナー搬
送ローラ１１上のトナーが減少すると共に、トナー１４
のトナー搬送方向の下流に位置する開口部４への搬送が
阻害されて、開口部に供給されるトナーの量が少なくな
る。この動作によって、マイナス２０ボルトの低い制御
電圧で、トナー１４の開口部４の通過が妨げられる。

【００２２】次に、図３に示されるＢの時間領域におけ
る動作を説明する。図５において、補助制御電極８にマ
イナス２０ボルトの電圧が印加されるために、補助制御
電極８とアースに接続されたトナー搬送ローラ１１との
間に、絶縁層２を挟んで、補助制御電極８の裏面に付着
したマイナス帯電したトナー１４がトナー担持ローラ１
１に向かう電界が形成される。そして、この電界によっ
て、絶縁層２を挟んで補助制御電極の裏面に付着してい
たトナー１４が、トナー担持ローラ１１の上に担持され
て、トナー搬送方向の下流側に位置する開口部４に搬送
される。この時、搬送されるトナーの量は、通常トナー
搬送ローラ１１上に担持されるトナーの量よりも多くな
り、更に、開口部４まで、アパチャ電極１のトナー搬送
面にトナーの付着がないために、トナー１４がスムーズ
に搬送される。

【００２３】その後、図３に示されるＣの時間領域にお
いて、制御電極３に２０ボルトのトナー通過電圧が印加
される。そして、図６に示されるように、制御電極３と
トナー搬送ローラ１１との間に、マイナスに帯電したト
ナー１４が通過するような電界が形成されることによっ
て、トナー１４が開口部４を通過する。この時、開口部
４に供給されるトナー１４の量が、前述したように、非
常に多いために、２０ボルトの低い電圧で、多量のトナ
ー１４が開口部４を通過することが可能となる。

【００２４】そして、図３に示されるＤの時間領域にお
いては、補助制御電圧８に、２０ボルトの電圧が印加さ
れて、来るべき制御電極３に印加されるトナー遮蔽電圧
に備えて、絶縁層２を挟んで、補助制御電極８の裏面に
トナーが付着する。その後の動作は、以上説明したよう
になる。

【００２５】対向電極６には電源７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６とアパチャ電極１との間に電界が形成さ
れ、この電界に沿ってアパチャ電極１の開口部４ａ、４
ｂを通過してきたトナー１４が対向電極６へ吸引され
る。そして、搬送されてきた支持体Ｐにトナー１４が塗
布される。

【００２６】一方、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によって対向電
極６に搬送される。

【００２７】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。

【００２８】その後、支持体Ｐは取り出し口の方向に搬
送され、ヒートローラ２４とプレスローラ２５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。

【００２９】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、装置外に排出される。

【００３０】以上説明したように、補助制御電極８を設
けることによって、開口部１４に供給されるトナーの量
を制御することによって、低い制御電圧で、トナー流の
開口部の制御が可能となる。この結果、制御電極に接続
される駆動ＩＣドライバーに、価格の非常に安い低電圧
のものが用いられるようになって、記録装置のコストが
低減される。

【００３１】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。

【００３２】例えば、本実施例においては、トナー流制
御手段として、アパチャ電極を用いたが、特表平１−５
０３２２１号公報に記載されたメッシュ状のトナー流制
御手段を用いることも可能であるのは、容易に理解され
る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の記録装置
によれば、補助制御電極を設けることによって、開口部
に供給されるトナーの量を制御することによって、低い
制御電圧で、トナー流の開口部の制御が可能となる。こ
の結果、制御電極に接続される駆動ＩＣドライバーに、
価格の非常に安い低電圧のものが用いられるようになっ
て、記録装置のコストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録装置の構成断面図である。

【図２】本発明の記録装置に搭載される荷電粒子制御手
段の１実施例であるアパチャ電極の上面図である。

【図３】本発明の記録装置の制御電圧と、補助制御電圧
との印加のタイミングを説明する図である。

【図４】本発明の記録装置の動作説明図である。

【図５】本発明の記録装置の動作説明図である。

【図６】本発明の記録装置の動作説明図である。

【図７】本発明の記録装置の動作説明図である。

【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 対向電極 ８ 補助制御電極 １０ トナー搬送装置 １１ トナー搬送ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子を搬送する荷電粒子搬送体と、 開口部と、この開口部の周りに設けられた制御電極と、
   この制御電極の荷電粒子の搬送方向の上流側に設けられ
   る補助制御電極とを備える荷電粒子制御手段と、 荷電粒子制御手段の開口部を通過する荷電粒子を支持体
   に引きつける対向電極とを有することを特徴とする記録
   装置。