JPH0930030A

JPH0930030A - 記録装置

Info

Publication number: JPH0930030A
Application number: JP18269495A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kitamura; 哲弥北村
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】高濃度記録が高速で達成される安価な記録装
置を提供すること。【解決手段】トナー担持ローラ１１は、その表面がト
ナー搬送方向上流側から略鋸歯３１が徐々に形成され、
トナー搬送方向下流側にて、略鋸歯３１が切れ込んだ形
状をしている。アパチャ電極１とトナー担持ローラ１１
との接触部分において、トナー担持ローラ１１上に担持
されたトナーの上層部のトナーの受けるアパチャー電極
１との摩擦力と、下層部の受ける略鋸歯３１との物理的
な引っかかる力とによって、トナー１４の層は、上層部
と下層部とで相反する力を受けて、動きながらアパチャ
ー電極１との接触部分を移動する。この結果、トナー１
４は、トナー担持ローラ１１への鏡像力や付着力から解
放され、小さな制御電界で、大量のトナー１４が開口部
を通過する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、
開口部とそれぞれの開口部に対応して設けられる制御電
極とを有したアパチャ電極と、前記アパチャ電極の前記
制御電極に電圧を印加することによって、前記開口部に
電界を発生させる電界発生手段と、このアパチャ電極の
裏面に荷電粒子としてのトナーの層を介して接触配置さ
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担持ローラと、
このトナー担持ローラに接触して、トナー担持ローラ上
のトナー層を横方向に均一な層厚にするトナー層規制ブ
レードと、そのトナー担持ローラにより供給され、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
ャ電極の表面に所定の距離をおいて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、トナーは、トナー担持ローラ
に鏡像力及びファンデルワールス力によって強固に付着
しているために、トナーがアパチャ電極の開口部を通過
できるような方向の電界が前記開口部内部に形成されて
いたとしても、この開口部を通過するトナーは極わず
かであった。従って、高い濃度の記録が達成されない。

【０００４】高い濃度の記録を達成させるためには、開
口部内部に形成する電界の時間を長くしたり、電界の強
さを高める方法がある。開口部の内部の形成する電界の
時間を長くすると、記録スピードが低い記録装置となる
デメリットがある。開口部内部の電界の強さを高めるに
は、高耐電圧の駆動ＩＣを登載することにより、アパチ
ャ電極の制御電極に印加する電圧を高める必要がある。
高耐電圧の駆動ＩＣは、非常に高価であるので、記録装
置が高価になるデメリットがある。

【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、高濃度記録が高速で達成される
安価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、画像信号に基づいて荷電粒子
の通過を制御する荷電粒子制御手段と、その荷電粒子制
御手段に接触すると共に回転可能に配置され、荷電粒子
を荷電粒子制御手段に供給する荷電粒子担持体とを備え
る記録装置において、荷電粒子担持体の表面が、その荷
電粒子搬送方向上流側から略鋸歯が徐々に形成され、荷
電粒子搬送方向下流側にて、略鋸歯が切れ込んだ略鋸歯
形状をしている。

【０００７】従って、荷電粒子担持体が回転されること
によって、荷電粒子担持体上の荷電粒子は荷電粒子制御
手段と接触する部分に搬送される。この場所において、
荷電粒子担持体上に担持された荷電粒子の上層部の荷電
粒子は、荷電粒子制御手段の前記接触する部分との摩擦
力によって、荷電粒子搬送方向と逆方向の力を受ける。
一方、荷電粒子担持体上に担持された荷電粒子の下層部
の荷電粒子は、前記略鋸歯によって物理的な引っかかる
力を荷電粒子搬送方向と同方向に受ける。つまり、荷電
粒子担持体上に担持された荷電粒子は、上層部と下層部
とで相反するせん断力を受ける。従って、荷電粒子担持
体上の荷電粒子は、がさがさと動きながら荷電粒子制御
手段との接触部分を移動する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一つの
実施の形態を図面を参照して説明する。

【０００９】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。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、背面電極６と、トナー帯電供給装置１０とが設けら
れている。

【００１０】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は、厚さ
８μｍ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８
０μｍの貫通穴である。

【００１１】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２０によって支えられてい
る。

【００１２】そして、前記アパチャ電極１の下部には、
トナー帯電供給装置１０が設けられている。このトナー
帯電供給装置１０は、トナーケース１５と、荷電粒子担
持体としてのトナー担持ローラ１１と、供給ローラ１２
と、トナー層厚規制ブレード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１
４が貯蔵されている。

【００１３】前記トナー担持ローラ１１は、図３に示さ
れるように、略鋸歯形状をなしている。すなわち、トナ
ー搬送方向上流側から略鋸歯３１が徐々に形成され、ト
ナー搬送方向下流側にて、略鋸歯３１が切れ込んだ形状
をしている。この略鋸歯形状３１は、トナー担持ローラ
１１を記録装置搭載時と同方向に回転させつつこの表面
に研磨加工部材を押し当てる事によって容易に形成され
た。

【００１４】前記供給ローラ１２は、前記トナー担持ロ
ーラ１１表面にトナー１４を供給しつつ、このトナーを
摩擦して帯電させるように、図１の矢印方向に回転する
ように構成されている。更には、前記トナー層厚規制ブ
レード１３は、前記供給ローラ１２によってトナー担持
ローラ１１に担持されたトナーを掻き取って、トナーの
薄い層を形成するように、トナー担持ローラ１１に押し
当てられる。

【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、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】次に、上記のように構成された記録装置の
動作を図１を参照して説明する。

【００１８】トナー帯電供給装置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。この時、トナー１４は、トナー担持ローラ１１及
び供給ローラ１２と接触しつつ摩擦してマイナスに帯電
する。そして、トナー担持ローラ１１が矢印方向に回転
することにより、マイナス帯電したトナー１４は、トナ
ー層厚規制ブレード１３を通過して、アパチャ電極１の
開口部４に接触しつつ搬送される。

【００１９】このアパチャー電極１とトナー担持ローラ
１１との接触部分において、図４に示されるように、ト
ナー担持ローラ１１上に担持されたトナーの上層部のト
ナーは、アパチャー電極１と接触する部分の摩擦力によ
って、トナー搬送方向と逆方向の力Ａを受ける。一方、
トナー担持ローラ上に担持されたトナーの下層部のトナ
ーは、前記略鋸歯３１によって物理的な引っかかる力を
トナー搬送方向と同方向Ｂに受ける。つまり、トナー担
持ローラ１１上に担持されたトナー１４の層は、上層部
と下層部とで相反する力すなわちせん断力を受ける。従
って、トナー担持ローラ１１上のトナーは、がさがさと
動きながらアパチャー電極との接触部分を移動する。

【００２０】トナー担持ローラ１１上のトナーは、鏡像
力及びファンデルワールス力によってトナー担持ローラ
表面に付着しながら搬送される。そして、前述したよう
に、トナー担持ローラ１１上のトナー１４は、がさがさ
と動くことによって、トナー担持ローラ１１との付着力
から解放される。トナー担持ローラ１１との付着力から
解放されたトナー１４は、アパチャ電極１の開口部４に
まで搬送されて、前記制御電圧印加回路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。この際、開
口部４に搬送されたトナー１４は、トナー担持ローラ１
１との付着力から解放されているので、アパチャ電極１
の制御電極３によって形成される制御電界によって受け
るクーロン力が支配的になる。従って、小さな制御電界
で、大量のトナーが開口部４を通過できる。この結果、
記録濃度が上がると共に、制御電圧印加時間を短くでき
るので、記録スピードも向上させることができる。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】上述したように、制御電極３に印加される
駆動電圧は、トナー通過電圧３０ボルトと、トナー遮蔽
電圧マイナス１０ボルトの差である４０ボルトとなる。
従来の制御駆動電圧は、少なくとも１００ボルト必要と
されていたため、制御電圧印加回路５に登載される駆動
ＩＣが１００ボルト以上耐電圧の高価のものであった。

【００２４】従って、本発明の実施の形態によって、上
述のように制御電圧の低電圧駆動が可能となるために、
安価なＩＣの登載が可能となる。この結果、記録装置が
安価となる効果がある。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】以上説明したように本発明の実施の形態に
よれば、大量のトナーが小さな制御電圧で、開口部を通
過することが可能となるために、高濃度の記録が高い記
録スピードで達成させることができる。

【００２９】本発明は、以上詳述した実施の形態に限定
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。

【００３０】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１−５０３２２
１号の公報に記載されたメッシュ状のトナー流制御手段
を用いることや、特開平６−２５５１６３の公報に記載
された記録エッジ部を有するエッジ電極体を用いること
も可能であるのは、容易に理解される。

【００３１】

【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、大量のトナーが小さな制御電圧で、
開口部を通過することが可能となるために、高濃度の記
録が高い記録スピードで達成させることができる効果が
ある。また、制御電圧が小さいので、安価な低耐圧ＩＣ
を登載することが可能となるので、安価な記録装置が提
供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した記録装置の内部構成を示す
構成図である。

【図２】上記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】上記記録装置に登載されるトナー担持ローラの
構成を示す側面図及び一部拡大図である。

【図４】上記トナー担持ローラとアパチャ電極との接触
部分の作用を説明する作用説明図である。

【符号の説明】

１アパチャ電極４開口部１１トナー担持ローラ１４トナー３１略鋸歯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号に基づいて荷電粒子の通過を制
御する荷電粒子制御手段と、その荷電粒子制御手段に接
触すると共に回転可能に配置され、荷電粒子を荷電粒子
制御手段に供給する荷電粒子担持体とを備える記録装置
において、前記荷電粒子担持体の表面が、その荷電粒子搬送方向上
流側から略鋸歯が徐々に形成され、荷電粒子搬送方向下
流側にて、略鋸歯が切れ込んだ略鋸歯形状をしているこ
とを特徴とする記録装置。