JPH06286204A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常に高い濃度のしかも、かぶりのない高画質
の記録を達成することの出来る記録装置を提供すること
を目的とする。 【構成】 記録プロセスは、図６に示されるようなフロ
ーチャートにしたがって、達成されるように構成され
る。すなわち、印字命令が入力されると、まずトナー担
持ローラ及び供給ローラが作動する（Ｓ３）。その後、
支持体Ｐが所定の位置に搬送されると、ＣＰＵにより、
画像データに基づいて制御電圧印加回路５が制御されて
アパチャ電極１の制御電極３へ制御電圧が印加される。
このとき、トナー担持ローラが制御電極に、画像データ
に基づく制御電圧が印加される前に回転しているため
に、良く帯電したトナーが、アパチャ電極の開口部に供
給され、高い濃度のしかも、かぶりのない高画質の記録
を達成することの出来る。

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、
開口部を有し、その開口部を通過するトナーの流れを変
調制御するトナー流制御手段であるアパチャ電極と、そ
のアパチャ電極の裏面に配置され、トナーを帯電させた
後、この帯電したトナーを前記アパチャ電極の開口部に
供給するトナー帯電供給装置と、そのトナー帯電供給装
置により供給され、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
導く背面電極とを備える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
たような記録装置に於て、記録開始時の記録特性とし
て、濃度が薄く、かぶりが多く発生するという問題があ
る。このかぶりの多さは、トナー帯電供給装置によって
帯電させられたトナーの帯電量が、記録装置の非作動に
よって低下し、この帯電量の低下したトナーがトナー流
制御手段に供給されるために、トナー流の制御性が低下
するため発生する。

【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、常に高い濃度のしかも、かぶり
のない高画質の記録を達成することの出来る記録装置を
提供することを目的とする。

【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、画像信号に基づいてトナーの
通過を制御するトナー流制御手段と、そのトナーを帯電
させるとともに、この帯電したトナーを前記トナー流制
御手段に供給するトナー帯電供給装置と、このトナー帯
電供給装置によって供給され、且つ前記トナー流制御手
段を通過したトナーを、支持体に導く背面電極とを備え
る記録装置であって、前記トナー流制御手段による、画
像信号に基づくトナーの制御動作開始前に、前記トナー
帯電供給装置を予め作動させる制御手段を設けたことを
特徴とする。

【０００６】また、前記トナー帯電供給装置を予め作動
させる前に、前記トナー流制御手段にトナーの通過を阻
止する制御電圧を印加する第２の制御手段を有していて
もよい。

【０００７】

【作用】上記の構成を有する本発明の記録装置において
は、制御手段は、トナー流制御手段による、画像信号に
基づくトナーの制御動作開始前に、トナー帯電供給装置
を作動させる。

【０００８】また、第２の制御手段は、トナー帯電供給
装置を予め作動させる前に、前記トナー流制御手段にト
ナーの通過を阻止する制御電圧を印加してもよい。

【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は本発明の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。また、装置外
装２６内の挿入口２１及び取り出し口２２付近には、支
持体Ｐの通過を検出するための用紙センサー３０、３１
が配置されている。そして、装置内部には、トナー流制
御手段としてのアパチャ電極１と、背面電極６と、トナ
ー供給装置１０とが設けられている。

【００１１】前記アパチャ電極１は、図２に詳細に示す
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。また、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。前記絶縁層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おり、前記制御電極３は、
厚さ１μｍ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は制御電圧印加回路５にそ
れぞれ接続されている。また、前記開口部４は、穴径約
８０μｍの貫通穴である。

【００１２】前記アパチャ電極１は、装置内のシャーシ
（図示せず）に設けられた台８によって支えられてい
る。

【００１３】そして、前記アパチャ電極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、
トナー担持ローラ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１
５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、前記トナー担持ローラ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、トナー担持
ローラ１１に圧接するように配設されている。

【００１４】図４に示すように、前記トナー担持ローラ
１１及び供給ローラ１２は、駆動モータ３３により、ギ
ャーを介して駆動される。

【００１５】前記アパチャ電極１の上方には、背面電極
６が配置されている。更に、この背面電極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
１ミリのスペースが設けられている。そして、この背面
電極６には、スイッチ３７を介して電源７によって、プ
ラス１キロボルトの電圧が印加されるようになってい
る。

【００１６】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６の下方へ向って搬送さ
れ、背面電極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。

【００１７】前記一対のガイドローラ２３、背面電極
６、ヒートローラ２４及びプレスローラ２５は、ギャー
及びベルト３２ａを介して駆動モータ３２により駆動さ
れるようになっている。

【００１８】次に図５を参照して本実施例の制御部分の
電気的構成を説明する。

【００１９】本発明の制御手段としてのＣＰＵ３４は、
周知のマイクロプロセッサにより構成されており、制御
プログラムを記憶したＲＯＭ３５およびＲＡＭ３６が接
続されている。また、前記ＣＰＵ３４には、インターフ
ェイスを介して画像データが入力され、また、前記挿入
口２１及び取り出し口２２付近に配置された支持体Ｐを
検出するための用紙センサ３０、３１が接続されてい
る。

【００２０】前記背面電極６と電源７との間には、スイ
ッチ３７が配置されており、このスイッチ３７のオン・
オフは、前記ＣＰＵ３４により制御される。また、前記
駆動モータ３２、３３の停動は、ＣＰＵ３４により制御
される。更に、前記制御電圧印加回路５は、画像データ
に基づいてＣＰＵ３４により制御され、従って、制御電
圧印加回路５から前記制御電極３へは、画像データに基
づいたプラス３０ボルトとマイナス１０ボルトの電圧が
印加される。

【００２１】次に、上記のように構成された記録装置の
動作を図６を参照して説明する。

【００２２】まず、ＣＰＵ３４は、Ｓ１において、ＨＯ
ＳＴ側から印字命令が入力されたかを判断し、印字命令
が入力された場合には、制御電圧印加回路５を制御して
制御電極３にマイナス１０ボルトの電圧を印加すると共
に（Ｓ２）、駆動モータ３３を駆動してトナー担持ロー
ラ１１及び供給ローラ１２を回転させてトナー帯電供給
装置を動作させ始める（Ｓ３）。

【００２３】すなわち、トナー供給装置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が回転することによって、トナー担持ローラ１１に
供給される。トナー１４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。また、前記ブレード１
３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となるとともに、ト
ナー担持ローラ１１及び、ブレード１３と接触及び、摩
擦してマイナス帯電する。このようにしてトナー担持ロ
ーラ１１は、アパチャ電極１の制御電極に制御電圧が印
加され始める前に、少なくとも装置非作動時に、トナー
担持ローラ１１上のブレード１３から開口部４までの間
に位置したトナーが、開口部の下流側に位置するよう
に、回転させられる。

【００２４】次に、挿入口２１より装置内部に支持体Ｐ
が挿入されると、それが用紙センサ３０により検出さ
れ、ＣＰＵ３４は、駆動モータ３２を駆動する。それに
より、一対のガイドローラ２３、背面電極６、ヒートロ
ーラ２４及びプレスローラ２５が回転する（Ｓ５）。ガ
イドローラ２３の回転により支持体Ｐが搬送される。

【００２５】次に、支持体Ｐの先端がアパチャ電極１の
開口部４の上空を通過すると、ＣＰＵ３４によりスイッ
チ３７がオフからオンに制御され、従って背面電極６に
は、スイッチ３７を介して電源７によって、プラス１キ
ロボルトの電圧が印加される（Ｓ７）。

【００２６】そして、ほぼこれと同時に、画像データに
基づいてＣＰＵ３４は制御電圧印加回路５を制御してア
パチャ電極１の制御電極３に制御電圧印加回路５から制
御電圧が印加され、支持体Ｐに画像が形成される（Ｓ
８）。

【００２７】即ち、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１４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、画像データに基づいて制御電圧印加
回路５からトナー通過電圧として、プラス３０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１４が開口部４を通過できるような電界が発生
し、トナー１４は開口部４を通過する。

【００２８】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１０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１４が、開口部４の通過を阻止さ
れる電界が発生し、トナー１４は開口部４を通過しな
い。

【００２９】ここで、トナー１４は、上述のように、ト
ナー帯電供給装置１０に於て、良く帯電させられている
ために、トナー流制御手段であるアパチャ電極１によっ
て確実に制御される。良く帯電してないトナーがアパチ
ャ電極１に供給されると、この帯電したトナーの電界に
よって受ける力が小さくなるために、トナー流の制御が
うまく行なわれなくなる。この結果、開口部を通過する
べきトナーの量が少なくなることによって、記録が濃度
の薄いものとなったり、開口部の通過を遮蔽されるべき
トナーが開口部を通過してしまうことによって、かぶり
の大きなものとなったりする。

【００３０】従来の記録装置は、このような不都合の記
録が、記録開始部分に常に現われていた。これは、トナ
ー帯電供給装置のトナー担持ローラが回転し始めると同
時に、アパチャ電極の制御電極に制御電圧が、制御電圧
印加回路から印加されていたためであった。すなわち、
記録装置が作動されず、トナー帯電供給装置が放置され
る状態があると、ブレードを通過した後のトナーの帯電
量が、空中などに電荷が自然に放出されて、低下し、こ
の放置時間が長いと、トナーの帯電量が殆ど無くなって
しまう。この帯電量の低いトナーが、必ず記録開始時
に、アパチャ電極に供給されてしまうためであった。

【００３１】次に、アパチャ電極１の開口部４を通過し
たトナーについて説明する。

【００３２】背面電極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
て背面電極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４を通過
してきたトナー１４が背面電極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。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。

【００３３】その後、支持体Ｐは取り出し口２２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。

【００３４】１ページ分の画像データに基づく画像形成
が終了すると、Ｓ９の判断が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ
３４は制御電圧印加回路５を制御してアパチャ電極１の
制御電極３にマイナス１０ボルトの電圧が印加されると
共に（Ｓ１０）、スイッチ３７がオンからオフに制御さ
れ、従って背面電極６へのプラス１キロボルトの電圧の
印加が中止され（Ｓ１１）、さらに、駆動モータ３３の
駆動が停止される（Ｓ１２）。

【００３５】次に、所定時間経過後（Ｓ１３：ＹＥ
Ｓ）、すなわち、慣性によるトナー担持ローラ１１の回
転が停止した後に、ＣＰＵ３４は制御電圧印加回路５を
制御してアパチャ電極１の制御電極３への電圧の印加が
中止される（Ｓ１４）。

【００３６】一方、トナー像の熱定着された支持体Ｐ
は、取り出し口２２へ搬送されて排出され（Ｓ１５：Ｙ
ＥＳ）、その際、支持体Ｐの排出が用紙センサ３１によ
り検出され、それにより、ＣＰＵ３４は、駆動モータ３
２の駆動を中止する（Ｓ１６）。従って、一対のガイド
ローラ２３、背面電極６、ヒートローラ２４及びプレス
ローラ２５の回転が停止する。

【００３７】以上説明したように本実施例によれば、ト
ナー担持ローラ１１がアパチャ電極１の制御電極に、画
像データに基づく制御電圧が印加される前に、回転して
いるために、良く帯電したトナーが、アパチャ電極の開
口部に供給される。そして、この良く帯電したトナーが
アパチャ電極１によって、確実に制御される。

【００３８】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。

【００３９】本実施例においては、トナー帯電供給装置
１０の供給ローラ１２も回転させるようにしたが、この
供給ローラが回転する必要はなく、少なくともアパチャ
電極１の制御電極３に画像データに基づく制御電圧が印
加される前にトナー担持ローラ１１が回転するのみで良
い。

【００４０】また、本実施例においては、トナー帯電供
給装置には、トナーを薄層化して帯電させる、いわゆる
非磁性１成分の帯電方式を採用しているが、キャリアと
トナーとを混合して帯電させるような２成分の帯電方式
や、マグネットローラを用いて帯電させるような磁性１
成分の帯電方式などを用いてもよい。

【００４１】また、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１−５０
３２２１号の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。

【００４２】

【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、トナー流制御手段が作動し始める前
に、トナー帯電供給装置が作動しているために、トナー
流制御手段へは、常に良く帯電したトナーが供給される
ために、低い電圧で、確実なトナー流の制御が可能とな
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概略断面図であ
る。

【図２】本発明の記録装置に搭載されるアパチャ電極の
構成を示す斜視図である。

【図３】ガイドローラ等の駆動装置を示す斜視図であ
る。

【図４】トナー担持ローラ及び供給ローラの駆動装置を
示す斜視図である。

【図５】本発明の記録装置の制御部分の電気的構成を説
明する。

【図６】本発明の記録装置の動作を説明するフローチャ
ート図である。

【符号の説明】

１ アパチャ電極 ４ 開口部 ５ 制御電圧印加回路 ６ 背面電極 １０ トナー供給装置 １１ トナー担持ローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号に基づいてトナーの通過を制御
   するトナー流制御手段と、 そのトナーを帯電させるとともに、この帯電したトナー
   を前記トナー流制御手段に供給するトナー帯電供給装置
   と、 このトナー帯電供給装置によって供給され、且つ前記ト
   ナー流制御手段を通過したトナーを、支持体に導く背面
   電極とを備える記録装置において、 前記トナー流制御手段による、画像信号に基づくトナー
   の制御動作開始前に、前記トナー帯電供給装置を予め作
   動させる制御手段を設けたことを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記トナー帯電供給装置を予め作動させ
   る前に、前記トナー流制御手段にトナーの通過を阻止す
   る制御電圧を印加する第２の制御手段を有することを特
   徴とする請求項１に記載の記録装置。