JPH091851A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録用紙Ｐの搬送時にその記録用紙Ｐとアパ
チャ電極体１０との接触を防止して、アパチャ電極体１
０の損傷を防止すると共に画像信号に基づいた綺麗な画
像を記録すること。 【構成】 背面電極ローラ３０は、その表面に、多数の
吸盤３２が設けられており、アパチャ電極体１０の開口
部よりも搬送経路Ｅの上流側に設けられた加圧ローラ３
３が搬送される記録用紙Ｐを背面電極ローラ３０の吸盤
３２に押さえて背面電極ローラ３０に密着させる。よっ
て、記録用紙Ｐはアパチャ電極体１０と１ｍｍの隙間を
保ってアパチャ電極体１０と接触することが防止され
る。尚、記録用紙Ｐは、アパチャ電極体１０の開口部よ
りも搬送経路Ｅの下流側に設けられた離脱用ブレード３
４によって背面電極ローラ３０から剥離されて搬送経路
Ｅに沿って搬送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電極アレーに形成した
複数の荷電粒子通過部を通過する荷電粒子を記録媒体に
付着させて画像を記録する画像記録装置に関し、特に、
記録媒体の荷電粒子通過部への接触を防止するようにし
たものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多数の開口部（アパチャ）を形成
したアパチャ電極体を備え、この開口部に設けた電極に
供給する駆動電圧を制御して、開口部を通過するトナー
を記録媒体に付着させて記録するようにした画像記録装
置が種々提案されている。

【０００３】例えば、本願出願人は、特開平６−７９９
０７号公報に記載のように、多数の微少な開口部（アパ
チャ）を、記録媒体の幅方向に向けて、微少間隔毎に列
状に形成すると共に、これら多数の開口部の各々の周囲
に電極を有するアパチャ電極体を設け、このアパチャ電
極体の一方側に、アパチャ電極体の多数の開口部にトナ
ーを押圧しながら回転して供給するトナー搬送ローラを
有するトナー供給手段を設けると共に、その他方側に、
高電圧が印加された対向電極を設け、このアパチャ電極
体の各電極に供給する駆動電圧を個別に制御しながら、
その対向電極に沿わせて記録媒体を搬送することで、ト
ナー供給手段から供給されるトナーが、開口部を通過し
て、対向電極の静電吸着力により、その対向電極に向け
て飛び出して、記録用紙に付着され、その後定着機構に
より定着されて画像を記録するようにした画像記録装置
を提案した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本願出願人が提案し
た、特開平６−７９９０７号公報に記載の画像記録装置
においては、アパチャ電極体は、厚さ約２５μｍとする
ポリイミド製の薄い絶縁シートに多数の開口部を形成す
ると共に、各開口部に対応させて、金属箔からなる電極
をその絶縁シート上に張り付けたものである。そして、
これら開口部に位置するトナーを静電力により記録用紙
に付着させる関係上、これら開口部と対向電極との隙間
は、約１ｍｍに設定されている。

【０００５】即ち、この約１ｍｍの隙間に記録用紙を搬
送して記録する場合、これら開口部付近には搬送用ロー
ラを設置できないことから、特に記録用紙の先端部分
は、開口部よりも搬送方向下流側に設けられた次の搬送
ローラに受渡しされるまで、下側に垂れ下がり、下側の
アパチャ電極体で支持されながら搬送されるので、アパ
チャ電極体に傷が発生したり、制御電極が破損し易いと
いう問題点がある。

【０００６】更に、記録用紙の紙粉が開口部内に付着し
たり、記録用紙に付着したトナーがアパチャ電極体と接
触することにより、記録用紙上の画像の品質が低下する
という問題点がある。

【０００７】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、その目的は、電極アレーと記録
媒体との接触を防止して、電極アレーの損傷を防止する
と共に画像信号に基づいた綺麗な画像を記録し得るよう
な画像記録装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の画像記録装置は、荷電粒子が
通過するための複数の荷電粒子通過部が形成されると共
にその複数の荷電粒子通過部の各々に対応する制御電極
を有する電極アレーと、その電極アレーの荷電粒子通過
部に荷電粒子を供給するための荷電粒子供給手段と、電
極アレーに対して荷電粒子供給手段と反対側にて記録媒
体を搬送するための搬送経路とを備え、電極アレーの荷
電粒子通過部を通過した荷電粒子を搬送経路に沿って搬
送された記録媒体に付着させて画像を記録するようにし
た画像記録装置において、搬送経路中に設けられ、記録
媒体が荷電粒子通過部に対して所定の隙間を保ちながら
搬送されるように記録媒体を保持する保持手段を備えて
いる。

【０００９】また、請求項２記載の画像記録装置は、記
録媒体と気密状態を作ることによって記録媒体を保持す
る保持手段を備えている。

【００１０】そして、請求項３記載の画像記録装置は、
吸盤からなる保持手段を備えている。

【００１１】更に、請求項４記載の画像記録装置は、記
録媒体を挟んで電極アレーの反対側に配置され、荷電粒
子通過部を通過した荷電粒子を記録媒体に向かって飛翔
させるための背面電極ローラと、背面電極ローラまたは
その背面電極ローラと共に駆動する駆動部材に設けられ
てた保持手段とを備えている。

【００１２】

【作用】上記の構成を備えた本発明の請求項１記載の画
像記録装置においては、記録媒体が搬送経路を電極アレ
ーに対して荷電粒子供給手段と反対側にて搬送され、そ
の搬送経路中において保持手段が記録媒体を荷電粒子通
過部に対して所定の隙間を保ちながら搬送されるように
保持し、荷電粒子供給手段が電極アレーの荷電粒子通過
部に荷電粒子を供給し、電極アレーが複数の荷電粒子通
過部に荷電粒子を選択的に通過させて、電極アレーの荷
電粒子通過部を通過した荷電粒子を搬送経路に沿って搬
送された記録媒体に付着させて画像を記録する。

【００１３】また、請求項２記載の画像記録装置におい
ては、保持手段が記録媒体と気密状態を作ることによっ
て記録媒体を保持する。

【００１４】そして、請求項３記載の画像記録装置にお
いては、保持手段が吸盤からなり、記録媒体を保持す
る。

【００１５】更に、請求項４記載の画像記録装置におい
ては、電極アレーに対して記録媒体と反対側に配置され
た背面電極ローラが荷電粒子通過部を通過した荷電粒子
を記録媒体に向かって飛翔させ、保持手段が背面電極ロ
ーラまたはその背面電極ローラと共に駆動する駆動部材
に設けられて記録媒体を保持する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基いて
説明する。

【００１７】本実施例は、荷電粒子供給手段としてのト
ナー供給装置２０から供給される荷電粒子としてのトナ
ーＴの移動を、電極アレーとしてのアパチャ電極体１０
で制御して、記録媒体としての記録用紙Ｐに画像を記録
する画像記録装置に関するものである。

【００１８】図１に示すように、画像記録装置１は、そ
の本体フレーム２内に、アパチャ電極体１０を取付けた
トナー供給装置２０と、記録用紙Ｐを搬送する搬送機構
４０とを、基本的に備えたものである。ここで、本体フ
レーム２の前側には多数の記録用紙Ｐを収納した給紙カ
セットＣＳが設けられ、また本体フレーム２の後側には
記録されて排出された記録用紙Ｐを収納する排紙テーブ
ルＤＴが設けられている。

【００１９】先ず、トナー供給装置２０について説明す
ると、記録用紙Ｐの幅と略同様の幅寸法を有するトナー
ケース２１内には、電気絶縁性を有する絶縁性のトナー
Ｔが収納されると共に、左右方向に延びるトナー供給ロ
ーラ２２とトナー搬送ローラ２３とが、夫々回転可能に
枢支されている。このトナー搬送ローラ２３は、アルミ
などの金属を軸に、その外周にゴムによって被覆された
構造をしているものであって、これらトナー供給ローラ
２２とトナー搬送ローラ２３とは、図示外のローラ駆動
機構により回転駆動される。

【００２０】ところで、トナーケース２１には、薄い板
状の弾性を有するトナー規制ブレード２４の一端部が取
付けられ、その湾曲状部分がトナー搬送ローラ２３に押
圧状で接触しており、トナー供給ローラ２２で供給され
てトナー搬送ローラ２３の表面に付着するトナーＴの量
が、このトナー規制ブレード２４で所定量に規制され
る。

【００２１】前記トナーケース２１の上端部には、この
トナーケース２１を覆うように、しかもトナー搬送ロー
ラ２３の上端部に上側から接触するように、略屋根型に
傾斜したアパチャ電極体１０が取付けられている。

【００２２】このアパチャ電極体１０は、図２に詳細に
示すように、絶縁性を有する厚さ約２５μｍのポリイミ
ドフィルムからなるベース基板に、その前後方向の略中
央部の位置で、左右方向向きに、直径約６０〜６５μｍ
とする円形の荷電粒子通過部としての開口部（アパチ
ャ）１１が、約１２７μｍ間隔に、例えば約１６００個
分、１列状に形成されている。更に、これら多数の開口
部１１の各々の外周の上面には、金属箔からなる環状の
制御電極としてのトナー制御電極１２が夫々張り付けら
れ、各トナー制御電極１２から延びる細い導線１３がベ
ース基板上に夫々張り付けられている。そして、図３に
示すように、これら多数の導線１３の各々には、画像デ
ータに応じた、＋３０Ｖ又は−３０Ｖの駆動電圧が、制
御線Ｌを介して駆動回路５１により個別に供給される。

【００２３】次に、搬送機構４０について、図１に基づ
いて説明する。

【００２４】アパチャ電極体１０の直ぐ上側には、背面
電極ローラ３０が配設され、本体フレーム２に回転可能
に枢支されている。そして、ガイドプレート４１〜４４
で順次ガイドされ、給紙カセットＣＳからアパチャ電極
体１０の上側近傍を経て排紙テーブルＤＴに至る搬送経
路Ｅが形成され、給紙カセットＣＳに収納された記録用
紙Ｐは、この搬送経路Ｅに近接状に配設された複数の搬
送ローラ４５〜４８で搬送されて、背面電極ローラ３０
の下部に接しながら、搬送経路Ｅに沿って排紙テーブル
ＤＴまで搬送方向Ｆに搬送される。ここで、背面電極ロ
ーラ３０と搬送ローラ４５〜４８は、図示しない駆動モ
ータに接続され、その回動は、後述するコントロールユ
ニット５０により制御される。

【００２５】即ち、この搬送経路Ｅは、開口部１１に対
応する搬送経路部分だけがアパチャ電極体１０に、約１
mmの隙間を設けて最接近するが、その開口部１１よりも
搬送方向上流側及び下流側では、アパチャ電極体１０か
ら極力離隔するように、側面視略Ｖ字状に形成されてい
る。そして、搬送途中において、この記録用紙Ｐの下面
には、画像信号に応じて開口部１１から移動したトナー
Ｔが付着される。ここで、この背面電極ローラ３０は、
図示外のローラ駆動機構により、記録用紙Ｐの搬送と同
期して回転駆動される。

【００２６】ところで、背面電極ローラ３０は、図４に
詳細に示されるように、アルミなどの金属製の電極ロー
ラ３１の表面に、保持手段としての多数の吸盤３２が設
けられている。そして、図１において、記録用紙Ｐを挟
んで背面電極ローラ３０を押さえるように、加圧ローラ
３３が、アパチャ電極体１０の開口部１１よりも記録用
紙搬送経路部分の上流に設けられる。更に、アパチャ電
極体１０の開口部１１よりも記録用紙搬送経路の下流側
には、離脱用ブレード３４が、背面電極ローラ３０に接
触するように設けられる。

【００２７】即ち、搬送経路Ｅに沿って搬送方向Ｆに搬
送される記録用紙Ｐが、この加圧ローラ３３によって、
背面電極ローラ３０に押さえつけられると、背面電極ロ
ーラ３０の吸盤３２と記録用紙Ｐとの間の空気が追い出
されてその部分が密閉されて空気の侵入が無くなること
により（気密状態となることにより）、吸盤３２に吸い
付くことになる。また、離脱用ブレード３４によって、
背面電極ローラ３０の吸盤３２に吸い付いた記録用紙Ｐ
が剥離されて、その後、搬送経路Ｅに沿って搬送され
る。

【００２８】更に、アパチャ電極体１０の開口部１１よ
りも搬送方向下流側の搬送経路部分に近接状に、ハロゲ
ンランプを内蔵し、記録用紙Ｐに付着したトナーＴを加
熱して定着させる定着用ローラ３７が設けられると共
に、この定着用ローラ３７に押圧する押圧ローラ３８が
設けられている。

【００２９】次に、この画像記録装置１の制御系につい
て、図３に基づいて簡単に説明すると、前記背面電極ロ
ーラ３０には、電源回路Ｅ１により、約＋１ＫＶの高電
圧が常に印加され、マイナスに帯電されたトナーＴを大
きな静電力で背面電極ローラ３０に引き付けるようにな
っている。

【００３０】一方、アパチャ電極体１０の導線１３に
は、複数本の信号線からなる制御線Ｌを介して駆動回路
５１が接続され、この駆動回路５１には、＋３０Ｖと−
３０Ｖの２種類の電圧を出力する電源回路Ｅ２と、マイ
クロコンピュータなどからなるコントロールユニット５
０とが接続されている。そして、コントロールユニット
５０は、画像信号に応じた駆動信号を駆動回路５１に出
力するので、駆動回路５１はその駆動信号に応じて、＋
３０Ｖ又は−３０Ｖの駆動電圧を切り換えて、制御線Ｌ
を介して、各導線１３に個別に供給するようになってい
る。また、コントロールユニット５０は、図示しない外
部のコンピュータや通信装置等の画像信号も送り出す装
置に接続されている。更に、トナー搬送ローラ２３は常
に接地されている。

【００３１】これにより、駆動回路５１により、＋３０
Ｖの駆動電圧が導線１３、つまりトナー制御電極１２に
印加されると、トナー制御電極１２とトナー搬送ローラ
２３との電位差により、トナー制御電極１２からトナー
搬送ローラ２３に向かう電界が発生し、この電界によ
り、マイナスに帯電されたトナーＴは、電位の高い方向
に静電力を受け、トナー搬送ローラ２３の表面から開口
部１１を通過してトナー制御電極１２に引き付けられる
と同時に、背面電極ローラ３０に印加された高電圧によ
り、背面電極ローラ３０とトナー制御電極１２との間に
発生した電界による静電力を介して、その開口部１１を
通過して背面電極ローラ３０、つまり記録用紙Ｐに引き
寄せされて、その記録用紙Ｐに付着する。しかし、トナ
ー制御電極１２に−３０Ｖの電圧が印加されたときに
は、前記と逆に、トナー搬送ローラ２３からトナー制御
電極１２に向かう電界により、トナー搬送ローラ２３の
表面のトナーＴは、開口部１１を通過することがない。

【００３２】次に、この画像記録装置１により、搬送経
路Ｅに沿って搬送された記録用紙Ｐを、背面電極ローラ
３０に吸着させる作用について説明する。

【００３３】給紙カセットＣＳから給紙された記録用紙
Ｐは、搬送経路Ｅに沿って搬送方向Ｆに搬送され、加圧
ローラ３３によって、背面電極ローラ３０に押さえつけ
られると、図４に示されるような背面電極ローラ３０の
吸盤３２と記録用紙Ｐとの間の空気が追い出されてその
部分が密閉されて空気の侵入が無くなることにより、吸
盤３２に吸い付く。

【００３４】即ち、記録用紙Ｐが背面電極ローラ１１に
密着されて搬送されることで、記録用紙Ｐは、開口部１
１に当接することなく、背面電極ローラ３０の下側に当
接しながら搬送される。そして、記録用紙Ｐが開口部１
１上部を通過した後、離脱用ブレード３４によって、記
録用紙Ｐが背面電極ローラ３０から剥されて離脱する。
更に、記録用紙Ｐは、次の定着用ローラ３７と押圧ロー
ラ３８とに受け渡されて、更に搬送方向Ｆに搬送され
る。これにより、アパチャ電極体１０の、特にトナー制
御電極１２に損傷を与えることなく記録用紙Ｐを搬送す
ることができる。更に、記録用紙Ｐがアパチャ電極体１
０に接触しないので、記録用紙Ｐの紙粉が開口部１１内
に付着することもない。

【００３５】次に、画像信号に応じてトナーＴを記録用
紙Ｐに付着させて画像を記録する作用について説明す
る。

【００３６】画像信号が図示しない外部装置からコント
ロールユニット５０に送られてくると、前述したよう
に、記録用紙Ｐが、開口部１１まで搬送され、コントロ
ールユニット５０から駆動信号が駆動回路５１に送信さ
れる。次いで、図３に示すように、コントロールユニッ
ト５０から受けた駆動信号に基づいて、駆動回路５１か
ら＋３０Ｖがトナー制御電極１２に印加されたときに
は、トナー制御電極１２からトナー搬送ローラ２３に向
かう電界が発生し、この電界により、トナー搬送ローラ
２３の表面上の、マイナスに帯電されたトナーＴは、電
位の高い方向に静電力を受け、トナー搬送ローラ２３の
表面から開口部１１を通過してトナー制御電極１２に引
き付けられる。

【００３７】更に、背面電極ローラ３０に印加された高
電圧（約＋１ＫＶ）により、背面電極ローラ３０とトナ
ー制御電極１２との間に発生した電界による静電力を介
して、開口部１１を通過したトナーＴは、背面電極ロー
ラ３０、つまり記録用紙Ｐに引き付けられて飛び出し
て、その表面に付着する。このとき、記録用紙Ｐの付着
面には、トナーＴが集団的に層状に付着している。その
後、記録用紙Ｐに付着したトナーＴは、定着用ローラ３
７により定着処理されて排紙テーブルＤＴに排出され
る。ここで、記録用紙Ｐがアパチャ電極体１０に接触し
ないことから、記録用紙Ｐの紙粉が開口部１１に付着す
ることもなく、また記録用紙Ｐに付着したトナーＴは、
付着状態のまま定着処理されることから、画像信号に基
づいた綺麗な画像を記録できる。

【００３８】以上詳述したように本実施例の画像記録装
置においては、記録用紙Ｐが背面電極ローラ１１に密着
されて搬送されることで、記録用紙Ｐは、開口部１１に
当接することなく、背面電極ローラ３０の下側に当接し
ながら搬送される。そして、記録用紙Ｐが開口部１１上
部を通過した後、離脱用ブレード３４によって、記録用
紙Ｐが背面電極ローラ３０から剥されて離脱する。更
に、記録用紙Ｐは、次の定着用ローラ３７と押圧ローラ
３８とに受け渡されて、更に搬送方向Ｆに搬送される。
これにより、アパチャ電極体１０の、特にトナー制御電
極１２に損傷を与えることなく記録用紙Ｐを搬送するこ
とができる。更に、記録用紙Ｐがアパチャ電極体１０に
接触しないので、記録用紙Ｐの紙粉が開口部１１内に付
着することもなく綺麗な画像を形成することができる。

【００３９】尚、本発明の技術的思想の範囲内におい
て、既存の技術や当業者に自明の技術に基いて種々の変
更を加えることもあり得る。尚、トナーＴの記録用紙Ｐ
への付着をアパチャ電極体１０で制御するようにした種
々の画像記録装置に本発明を適用し得ることは勿論であ
る。

【００４０】例えば、図５に示すように、前記背面電極
ローラ３０に代えて、金属製の背面電極ローラ６０を設
け、その外周部分に吸盤付きエンドレスベルト６１を、
補助ローラ６２、６３によって張設するようにした画像
記録装置１Ａを構成してもよい。

【００４１】即ち、給紙カセットＣＳＡから給紙され搬
送経路ＥＡに沿って搬送される記録用紙Ｐは、加圧ロー
ラ６３によって、吸盤付きエンドレスベルト６１に吸着
されるようになり、この吸盤付きエンドレスベルト６１
と共にアパチャ電極体１０Ａの開口部１１Ａ上部を通過
する。これにより、前記実施例と同様の効果が得られ
る。従って、この吸盤付きエンドレスベルト６１が本発
明の請求項４記載の駆動部材に相当する。

【００４２】また、本実施例によれば、記録用紙Ｐは吸
盤によって背面電極ローラに密着されてアパチャ電極体
と１ｍｍの隙間を保ちながら搬送経路を搬送するように
構成されているが、背面電極ローラに多数の穴を開けて
ポンプにてその穴から空気を吸引することにより記録用
紙を背面電極ローラに密着するようにしてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の画像記
録装置は、記録媒体の搬送時にその記録媒体と電極アレ
ーとの接触を防止することができるので、電極アレーの
損傷を防止すると共に画像信号に基づいた綺麗な画像を
記録することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像記録装置の内部機構を
説明する概略側面図である。

【図２】上記画像記録装置に用いられるアパチャ電極体
の部分拡大斜視図である。

【図３】上記画像記録装置の記録用紙へのトナーの付着
を説明するための要部拡大側面図である。

【図４】上記画像記録装置に用いられる背面電極ローラ
の拡大斜視図である。

【図５】本発明の変形例の画像記録装置の内部機構を説
明する概略側面図である。

【符号の説明】

１ 画像記録装置 １Ａ 画像記録装置 １０ アパチャ電極体 １０Ａ アパチャ電極体 １１ 開口部 １１Ａ 開口部 １２ トナー制御電極 ２０ トナー供給装置 ３０ 背面電極ローラ ３１ 電極ローラ ３２ 吸盤 ６０ 背面電極ローラ ６１ 吸盤付きエンドレスベルト Ｅ 搬送経路 Ｐ 記録用紙 Ｔ トナー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子が通過するための複数の荷電粒
   子通過部が形成されると共にその複数の荷電粒子通過部
   の各々に対応する制御電極を有する電極アレーと、その
   電極アレーの荷電粒子通過部に荷電粒子を供給するため
   の荷電粒子供給手段と、電極アレーに対して荷電粒子供
   給手段と反対側にて記録媒体を搬送するための搬送経路
   とを備え、電極アレーの荷電粒子通過部を通過した荷電
   粒子を搬送経路に沿って搬送された記録媒体に付着させ
   て画像を記録するようにした画像記録装置において、 前記搬送経路中に設けられ、前記記録媒体が前記荷電粒
   子通過部に対して所定の隙間を保ちながら搬送されるよ
   うに記録媒体を保持する保持手段を備えたことを特徴と
   する画像記録装置。
2. 【請求項２】 前記保持手段は、前記記録媒体と気密状
   態を作ることによって記録媒体を保持することを特徴と
   する請求項１記載の画像記録装置。
3. 【請求項３】 前記保持手段は、吸盤であることを特徴
   とする請求項２記載の画像記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録媒体を挟んで前記電極アレーの
   反対側に配置され、前記荷電粒子通過部を通過した荷電
   粒子を記録媒体に向かって飛翔させるための背面電極ロ
   ーラを備え、前記保持手段は前記背面電極ローラまたは
   その背面電極ローラと共に駆動する駆動部材に設けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。