JPH05345441A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーの運動特性を改良することにより、ア
パチャー電極近傍に良好なトナー供給を行い、記録特性
の向上を目指す。 【構成】 アパチャー電極近傍にトナーを供給するトナ
ー供給手段として、共振体２００を有するトナークラウ
ダを備えている。共振体２００は、搬送ベルト２０２に
接して配置されている。共振体２００には圧電体２１２
及び電極２１１により構成される励振体２１が設けられ
ていて、交流電源３１に接続されている。これにより搬
送ベルト２０２の送り方向と対抗する方向で共振体２０
０に進行波が励振する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンターや複写機な
どの画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アパチャーを有した電極に画像信
号を印加することによりトナー粒子のアパチャー通過を
制御し、支持体上に画像を得る画像記録装置は、例えば
米国特許第３６８９９３５号明細書にて提案されてい
る。この提案では絶縁体の層を挟んで片面に連続した基
準電極と、もう一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列のアパチャーを有している
アパチャー電極体と、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、印加された電位によってアパ
チャーを通るトナー粒子の流れを変調されるように帯電
した粒子を投射する手段と、支持体とアパチャー電極体
とを相対的に移動させて支持体を粒子流路中に位置させ
る手段とから構成されている。

【０００３】この方式に於いては、帯電したトナー粒子
をアパチャー近傍に供給する手段が非常に大きな問題で
あり、数々の方法が提案されている。本出願人は特願平
２−２９４５８７号の出願において次のような提案を行
っている。すなわち、トナーを搬送する担持ベルトの背
面より加振し、アパチャーに有効に供給することにより
効果を上げてきた。

【０００４】この加振の方法としてさらに本出願人は特
願平３−２４１５０７号の出願にて進行波による方法を
提案している。本出願に於ては、アパチャーに対向して
配置され且つ進行波が生じるよう励振される共振体を備
え、その共振体上に励振される進行波によってトナーを
アパチャー近傍に飛翔させていた。この手段としては担
持ベルト背面に配置された共振体に、幅方向に進行波を
励振させて担持ベルト上のトナーに加速度を与えてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された画像記録装置では、次のような問題点が
発生していた。アパチャー近傍に於て、共振体には幅方
向に進行波が励振されているため、トナーは担持ベルト
を介し運動エネルギーを与えられる。この時、トナーが
記録に必要な運動エネルギーを十分持たないため、良好
な記録が出来ないことがあった。すなわち、この励振に
よりトナーの飛翔方向が規定できず、トナーの電界制御
性が悪くなることにより記録特性が劣化していた。その
原因を検討したところ、トナーを載せた担持ベルトの励
振方法に問題があることが解ってきた。

【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、トナーの励振方法を改良するこ
とにより記録に適した運動特性を与え、良好な画像記録
を行うことを目的とする。

【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、次のような特徴を有してい
る。すなわち、本画像記録装置は、アパチャーを備えた
電極に画像信号を印加することよって帯電されたトナー
のアパチャー通過を制御し、トナー供給源とは前記電極
を挟んで反対側に設けた支持体上に画像を形成する。そ
して、前記アパチャーに対向して配置され、且つ、前記
トナー供給源よりトナーが供給されると共に、少なくと
もトナー搬送方向に対し平行に進行する進行波が生じる
ように励振される共振体を備えていることを特徴として
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
り、担持ベルト上に載ったトナーは、搬送方向に平行な
進行波を励振された共振体より加振される。それにより
トナーは自らの移動方向に対して平行に垂直方向の励振
を受けて、アパチャー近傍に供給される。また担持ベル
ト幅全幅にわたって均一な励振が行われるため、トナー
供給が良好に行われる。その結果、印字品質に優れた画
像記録が可能になる。

【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において、画像記録装置１００は、記
録部１０１と、熱定着部１０２とから構成される。この
画像記録装置１００の側部には、挿入口１１７と、取り
出し口１１８とが設けられている。記録部１０１におい
て、前記挿入口１１７から入った普通紙等の媒体Ｐに、
画像などが形成される。そして、熱定着部１０２におい
て、この媒体上の画像等が定着される。更に、媒体Ｐ
は、ガイド１１５を経由して、取り出し口１１８へと送
られる。

【００１１】記録部１０１は、トナー供給部２と、アパ
チャー電極１と、対向電極１１２とから構成される。こ
のトナー供給部２は、トナー供給手段であるトナークラ
ウダ２０１と、このトナークラウダにトナーを搬送する
トナー搬送体２０２と、このトナー搬送体２０２にトナ
ーを供給する供給ローラ１０４とからなる。ここで、ト
ナー搬送体２０２の具体的な構成としては、例えば搬送
ベルト２０２１と、この搬送ベルト２０２１を駆動する
一対の駆動ローラ２０２２による方式が容易に考えられ
る。なお、本実施例で採用するトナー搬送方式がその他
の如何なる方式であっても、本発明の効果を何等損なう
ものではない。

【００１２】さらに、前記供給ローラ１０４には、供給
ブレード１１１が、接触して設けられている。この供給
ブレード１１１の上には、トナーＴが貯蔵される。そし
て、この供給ブレード１１１によって、トナーＴが、強
制的に、前記供給ローラ１０４に供給される。供給ロー
ラ１０４及び供給ブレード１１１は、ケースＫによっ
て、覆われる。

【００１３】次に、図３において、前記トナークラウダ
２０１は、Ｘ方向に所定の長さＬを有し、金属等の弾性
体からなる共振体２００と、この共振体２００を励振す
るために設けられた励振体２１とからなっている。共振
体２００は、断面が中空の略四角柱の形状を有してい
て、搬送ベルト２０２の移動方向下流における搬送ベル
ト２０２に接していない面には、励振体２１が接着固定
されている。励振体２１は、ＰＺＴ等の圧電体２１２
と、その両面に配設された電極２１１により構成されて
いる。電極２１１は、設定された周波数の電気信号を出
力する駆動回路３１に電気的に接続されている。この共
振体２００は無端状であるため、前記励振体２１により
発生した振動は無限に続く共振体面を進行する進行波と
成る。すなわち、搬送ベルト２０２と接する面に於いて
は、Ｙ方向に進行する進行波が発生する。

【００１４】また、図２に示すように、前記アパチャー
電極１は、前記トナークラウダ２０１の上方に設けられ
ている。このアパチャー電極１のＺ方向中央部近傍に
は、多数のアパチャー１１が、絶縁層１０６に開口して
設けられ、Ｘ方向に一列に配置されてアパチャー列１２
を形成している。また、基準電極層１０７は、前記絶縁
層１０６の前記トナー供給部２側に設けられる。さら
に、制御電極層１０８は、前記絶縁層１０６の上面に、
前記アパチャー１１の周りに、独立に設けられる。前記
基準電極層１０７は接地に、多数の前記制御電極層１０
８は、それぞれ図示しない信号ソースに接続されてい
る。

【００１５】このアパチャー電極部１を挟んで、前記ト
ナークラウダ２０１の共振体２００の反対側に、このア
パチャー電極１と所定のスペースを持って前記対向電極
１１２が設けられる。このスペースを、挿入口１１７か
ら入って、ガイド１１５と一対の補助ローラ１１６とを
経由して送られた媒体Ｐが、通過する。この対向電極１
１２は、電源Ｅ２（マイナス（−））に接続される。こ
の電圧印加によって、前記アパチャー電極１のアパチャ
ー１１を通過してきたトナーＴが、媒体Ｐに移動吸着さ
れる。

【００１６】熱定着部１０２は、熱源を持ったヒートロ
ーラ１１３と、プレスローラ１１４とから構成される。
そして、このヒートローラ１１３と、プレスローラ１１
４とは、媒体Ｐがこの間を通過できるように配置する。

【００１７】次に図１に基づいて、上記画像記録装置の
動作を説明する。

【００１８】挿入口１１７から挿入された媒体Ｐは、記
録部１０１へ搬送される。記録部１０１において、トナ
ーＴが、供給ブレード１１１によって、供給ローラ１０
４に押し付けられて、そして担持せしめられる。そし
て、供給ローラ１０４によって、このトナーＴが、トナ
ー搬送体２０２の搬送ベルト２０２１上に供給される。
この時トナーＴは、供給ローラ１０４及び搬送ベルト２
０２１と接触しつつ摩擦して、この場合プラス（＋）に
帯電する。プラスに帯電したトナーＴは、搬送ベルト２
０２１に担持され、トナークラウダ２０１の位置まで搬
送される。

【００１９】ここで図４を用いて、トナーの挙動につい
て説明する。図４は、アパチャー近傍の詳細断面図であ
る。搬送ベルト２０２により運ばれてきたトナーＴは、
アパチャー１１近傍にて、前記搬送ベルト２０２を介し
共振体２００により加振される。それによりトナーＴ
は、搬送ベルト２０２より離脱し、浮遊する。この時、
搬送ベルト２０２の進行方向と逆方向に励振された進行
波は、共振体２００のＹ軸方向に進行しているため、ト
ナーＴは良好な加振を受けることが可能になる。すなわ
ちトナーＴの搬送方向と進行波の進行方向が逆のため、
トナーＴは効率よく且つ運動方向を規制されて飛翔でき
る。従って、アパチャー１１近傍に濃度が濃く運動エネ
ルギーが制御されたトナー雲Ｔ２が供給される。

【００２０】そして、図示しない信号ソースからアパチ
ャー電極１の制御電極層１０８に印加される電圧によっ
て、トナーＴの流れが変調される。対向電極に接続され
たマイナス電源Ｅ２によって、変調されたプラス帯電し
たトナーＴは、対向電極の方に飛翔する。そして、この
トナーＴは、ガイド１１５と、一対の補助ローラ１１６
とに導かれてきた媒体Ｐに吸引される。

【００２１】その後、媒体Ｐが熱定着部１０２に搬送さ
れる。そして、この場所で前記媒体Ｐ上の画像が、ヒー
トローラ１１３とプレスローラ１１４とによって圧接さ
れることにより、定着される。そして、最後に画像形成
された媒体Ｐが、ガイド１１５を経由して、取り出し口
１１８へと搬送されて排出される。

【００２２】尚本発明は、上述した実施例にとらわれる
こと無く、その趣旨を逸脱しない範囲で変更することが
できる。本発明に於いては、進行波の励振方向をトナー
搬送方向と逆に設定したが、同方向でも良好な効果が期
待できる。

【００２３】また、本発明では共振体に進行波を励振す
る方法として、圧電体を用いる方法を例示したが、これ
に限定されるものではなく、電気エネルギーを機械エネ
ルギーに変換できる素子であれば、電歪素子や磁歪素子
等を使用することも可能である。

【００２４】さらに、進行波を励振する方法として無端
状の共振体に単一の励振体を設けたが、これに限定され
るものでない。単一平板状共振体の一端に励振体を設置
し、また他端に反射吸収体を設けて、振動に関して無限
に続くものと等価に構成してもよい。

【００２５】

【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り、担持ベルト上に載ったトナ
ーは搬送方向に平行な進行波を励振された共振体より加
振される。それによりトナーは自らの移動方向に対して
平行に垂直方向の励振を受けて、アパチャー近傍に供給
される。また担持ベルト幅全幅にわたって均一な励振が
行われるため、トナー供給が良好に行われる。その結
果、印字品質に優れた画像記録が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像記録装置の断面図である。

【図２】画像記録装置で使用するアパチャー電極の概略
構成を示す斜視図である。

【図３】トナー供給手段であるトナークラウダの構成を
示す斜視図である。

【図４】画像記録装置のアパチャー近傍の詳細断面図で
ある。

【符号の説明】

１ アパチャー電極 ２１ 励振体 ２００ 共振体 ２０１ トナークラウダ Ｔ トナー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アパチャーを備えた電極に画像信号を印
   加することよって帯電されたトナーのアパチャー通過を
   制御し、トナー供給源とは前記電極を挟んで反対側に設
   けた支持体上に画像を形成する画像記録装置に於て、 前記アパチャーに対向して配置され、且つ、前記トナー
   供給源よりトナーが供給されると共に、少なくともトナ
   ー搬送方向に対し平行に進行する進行する進行波が生じ
   るように励振される共振体を備えたことを特徴とする画
   像記録装置。