JPH10509662A - プリンタユニットにおけるトナー粒子の供給方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも１つのコンテナ（２３）と、１つの後部電極（１５）と、孔（１７）及び電極（１６）を備えた１つの制御電極ユニット（１８）と、よりなる少なくとも１つのプリンタユニット（１０）を含み、前記トナー粒子（１１）が前記コンテナ（２０）と前記後部電極（１５）との間に挿入可能な情報キャリア（１３）に運搬されてなる、プリンタ装置におけるトナー粒子（１１）の充填及び供給装置。トナーキャリア材料（２４）は前記電極ユニット（１８）と実質的に共面に設けられてトナー粒子を分配する。前記トナーキャリア材料（２４）は全体的或いは部分的に導体であり、制御電極ユニット（１８）に実質的に直接接触される。トナー粒子（１１）は外力により制御電極ユニット（１８）に向けて連続的に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】 プリンタユニットにおけるトナー粒子の供給方法及び装置 発明の詳細な説明 本発明は、少なくとの１つのコンテナと、１つの後部電極と、孔及び電極を備 えた１つの制御電極装置とよりなる、少なくとも１つのプリンタユニットを有し 、コンテナと後部電極との間に挿入可能な情報キャリアにトナー粒子を運搬して なる、プリンタユニットにおけるトナー粒子の充填及び供給方法及び装置に関す る。 発明の背景 米国特許第５，０３６，３４１号には、いわゆるディベロッパローラと呼ばれ るトナーキャリア部材と後部電極との間に配設された一列の制御電極により、紙 等の情報キャリア上にイメージを生成するための方法及び装置が記載されている 。制御電極装置は、ワイヤ電極の織物メッシュよりなり、ワイヤ間のスペースが 孔となり、その孔を介してトナー粒子がディベロッパローラから後部電極に向け て吸引される。制御電極ワイヤを選択自在な電位に接続することにより、孔は少 なくとも部分的に開閉可能であり、トナー粒子を静電気的に通過させる。 米国特許第５，１２１，１４４号には、孔を有した薄い絶縁基板よりなる別の 制御装置が記載されている。孔は基板の一側面上でリング電極により包囲されて いる。 その他のタイプの制御電極も、例えば英国公報Ｎｏ．２ １０８ ４３２号に より公知となっており、これによれば、電極は絶縁基板の各側面に配置されてい る。リング電極等が基板の一側面上の各孔を少なくとも部分的に包囲し、１つの 共通の電極が基板の反対側の側面上の全ての孔を包囲している。 図１は、米国特許第５，０３６，３４１号及び第５，１２１，１４４号による プリンタユニット１０の断面を概略的に示している。ディベロッパローラ１２が トナーコンテナ（図示せず）内で回転し、トナー粒子を磁力或いは静電気力によ りローラ表面に吸引する。トナー粒子１１はディベロッパローラ１２上の薄い層 に設けられる。ローラ１２の表面は導体でも半導体でも良い。例えば、ディベロ ッパローラを接地し、また後部電極に１５００ボルトを接続することにより、デ ィ ベロッパローラと後部電極１５との間に静電界が確立する。その静電界は、トナ ー粒子をディベロッパローラから孔１７を介して情報キャリア１３の表面に運搬 する。電極ユニット１８の制御電極１６に接続された例えば−２００ボルトの制 御電位は、制御電極の領域におけるディベロッパローラの静電界を変え、トナー 粒子が通過する孔１７を閉じる。例えば＋１５０ボルトの制御電位は制御電極の 領域におけるディベロッパローラの静電界を変え、孔を開き、それを介してトナ ー粒子がディベロッパローラから情報キャリア１３に通過する。 トナー粒子を平面制御電極列の近傍に運ぶために円筒状ディベロッパローラを 使用することにより、ディベロッパローラと各制御電極との間の距離１_Kが、制 御電極列内の制御電極の位置に依存することになる。孔Ａ１までの１_K距離は例 えば孔Ａ４間での距離より短い。孔毎の１_K距離の変化を△１_Kで示す。 制御電極毎の１_K距離の変化はディベロッパローラからトナー粒子を吸引する ための静電界の変化を生じさせる。１_K距離に対する制御静電界の大凡の関係を 図２に示す。１_K距離の変化は制御静電界に変化を生じさせ、それが情報キャリ アの表面に吸引されるトナー粒子の数の変化を生じさせる。これらのトナー粒子 の変化はプリントされるイメージに好ましくない変化を生じさせる。 １_K距離がより均一になるように制御電極列と同一平面になり得る、トナー粒 子の充填及び運搬手段が要求される。 本発明の目的及び重要な特徴 本発明の目的は、トナー送出手段と制御電極列との間の距離の変化を減少させ て、電界強さが低減し、プリントされるイメージの劣化を防ぐ方法を提供するこ とである。 上記問題は、電極ユニットと共面のトナーキャリア材料を提供してトナー粒子 を分散し、全体的に或いは部分的に導体を制御電極ユニットに実質的に直接接触 させ、トナー粒子を外力により制御電極ユニットに連続的に供給することにより 、解決される。 図面の説明 図１は従来技術の１実施形態の概略断面図である。 図２は図１のプリンタユニットにおける１_K距離と制御静電界との関係を示す 。 図３は本発明によるプリンタユニットの概略断面図である。 図４は本発明の別の実施形態の概略断面図である。 実施例の説明 図３は本発明のプリンタユニットの断面を示す。プリンタユニット１０は、図 １に示されるものと同じ要素を備えているが、ディベロッパローラがトナーコン テナ２０に置き換えられている。トナーコンテナ２０は、好ましくは電極基板１ ４に直接接触するよう設けられた開口端部を有している。トナーコンテナのケー シング２３は全体或いは一部が導体或いは半導体であり、また制御電極基板１４ に隣接する領域も導体或いは半導体である。コンテナの端部、好ましくは制御電 極基板に隣接する部分には、電磁コイル２１及び２２が設けられる。制御電極ユ ニット１８の電極１６は絶縁層２５により覆われている。 トナーコンテナには部分的にトナーキャリア２４が充填されており、トナーキ ャリア２４の最小寸法は制御電極基板１４の孔１７の直径よりも大きい。本実施 形態によれば、トナーキャリア２４は、少なくとも部分的に導電性のある、粉状 或いは粒状の鉄、鋼或いは類似する磁性体よりなる。トナーコンテナ２０の頂部 に加えられたトナー粒子はトナーキャリアに接触することにより電荷を帯びて、 電子写真フォトコピー及びプリンタ技術で良く知られる方法によりトナーキャリ アの表面に付着する。トナー粒子とトナーキャリアをトナーコンテナに加える前 に混合することも可能である。 ケーシング２３の導電部分は導電性トナーキャリア２４に接触状態にある。ケ ーシング２３が低ボルト或いはゼロボルトの電位に接続され、後部電極１５が例 えば１５００ボルトに接続されると、トナーキャリア２４と後部電極との間に強 い静電界が確立される。このように、トナーキャリア２４の最下層の面は、上述 した従来技術の円筒状ディベロッパローラよりも、制御電極からの距離がより均 一な実質的に平面的な電極となる。制御電極１６に制御電位を印加すると、孔が 開閉して、従来技術について上述したようにトナー粒子が静電気により通過する 。 トナー粒子が静電界によりトナーキャリアの表面から吸引される。トナー粒子は 孔を介して情報キャリアの表面に運ばれて目に見えるイメージを形成する。 補充のトナー粒子がトナーコンテナ内のトナーキャリアの機械的振動により下 部のトナーキャリアの表面に運ばれる。その振動は、電気的電位を電磁コイル２ １及び２２に接続して磁気トナーキャリアを振動させる別の磁界を発生させるこ とにより生じ、これにより表面のトナー粒子が下部トナーキャリア層の上に重力 により落下して、プリントに使用されるトナー粒子に取って代わられる。 図４は、英国公報Ｎｏ．２ １０８ ４３２号による電極ユニットを用いた実 施形態を示す。電極ユニットには２つの電極層２６及び２７が組み込まれている 。これら電極層２６及び２７に適切な電圧を与えることにより、下部トナーキャ リアと後部電極との間の一定静電界と対立する或いはそれを増長させる電界が確 立される。電極層２６と２７との間の静電界が一定静電界と対立する場合、トナ ー粒子の通過する孔１７は閉じられる。電極層２６と２７との間の静電界がゼロ 、或いは一定静電界と同じ方向である場合、トナー粒子の通過する孔１７は開く 。これらトナー粒子は情報キャリア１３に付着される。コイル２１及び２２は励 磁されて補充のトナー粒子を電極ユニットに撹拌する。 本発明は添付図面に示される上述の実施形態に限定されない。「請求の範囲」 の範囲内で他の実施形態をとることも可能である。トナーキャリアは導体、半導 体、磁性体或いは非磁性体よりなっていても良く、また繊維や織物材料或いは長 方形、楕円形のワイヤとしての形態であっても良い。トナー粒子は磁性体或いは 非磁性体より構成されていても良い。トナーキャリアへのトナーの供給を、機械 的振動力、吹き込み力、吸引力、静電引力、或いはこれらの力の如何なる組み合 わせにより行っても良い。トナーコンテナ、孔及び後部電極の数を変えることも でき、例えば、各孔或いは孔のグループを後部電極及び／或いはトナーコンテナ に対応して設けることもできる。本発明による装置及び方法を、トナー粒子或い はこれに類似した実質的に粉の形態のマーク付け材料を情報キャリアに供給しな ければならないレーザープリンタ等の他のタイプのプリンタに使用できることも 当業者にとって明らかである。 符号の説明 １０ プリンタユニット １１ トナー粒子 １２ ディベロッパローラ １３ 情報キャリア １４ 基板 １５ 後部電極 １６ 電極 １７ 孔 １８ 電極ユニット ２０ トナーコンテナ ２１ 電磁コイル ２２ 電磁コイル ２３ ケーシング ２４ トナーキャリア材料 ２５ 絶縁層 ２６ 電極 ２７ 電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＵＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 請求項１． 少なくとも１つのコンテナ（２３）と、１つの後部電極（１５）と 、孔（１７）及び電極（１６）を備えた１つの制御電極ユニット（１８）と、よ りなる少なくとも１つのプリンタユニット（１０）を含み、前記トナー粒子（１ １）が前記コンテナ（２０）と前記後部電極（１５）との間に挿入可能な情報キ ャリア（１３）に運搬されてなる、プリンタ装置におけるトナー粒子（１１）の 充填及び供給方法であって、 前記電極ユニット（１８）と実質的に共面のトナーキャリア材料（２４）を提 供してトナー粒子を分散し、 全体的に或いは部分的に導体である前記トナーキャリア材料（２４）を制御電 極ユニット（１８）に実質的に直接接触させ、 トナー粒子（１１）を外力により制御電極ユニット（１８）に連続的に供給す ることを特徴とする方法。 請求項２． 前記外力は、磁力及び／又は静電力及び／又は引力であることを特 徴とする、請求項１記載の方法。 請求項３． 少なくとも１つのコンテナ（２３）と、１つの後部電極（１５）と 、孔（１７）及び電極（１６）を備えた１つの制御電極ユニット（１８）と、よ りなる少なくとも１つのプリンタユニット（１０）を含み、前記トナー粒子（１ １）が前記コンテナ（２０）と前記後部電極（１５）との間に挿入可能な情報キ ャリア（１３）に運搬されてなる、プリンタ装置におけるトナー粒子（１１）の 充填及び供給装置であって、 前記充填及び供給装置は前記コンテナ（２３）内に、前記電極ユニット（１８ ）に実質的に共面に設けられて該前記電極ユニット（１８）と実質的に接触して いる、少なくとも部分的に導電性のあるトナーキャリア材料（２４）と、 外力を生じさせるための手段（２１，２２）とを有することを特徴とする装置 。 請求項４． 前記トナーコンテナ（２３）は少なくとも１つの電圧供給手段に連 結されていることを特徴とする、請求項３記載の装置。 請求項５． 外力を生じさせる前記手段（２１，２２）は磁気コイルよりなるこ とを特徴とする、請求項３或いは４記載の装置。 請求項６． 前記トナーキャリア（２４）は前記孔（１７）の直径より大きな最 小寸法を有することを特徴とする、請求項３〜５の何れかに記載の装置。 請求項７． 前記トナーキャリア（２４）は鉄、鋼及び／又は磁性体であること を特徴とする、請求項３〜６の何れかに記載の装置。 請求項８． 前記制御電極（１６）は基板（１４）の片側に設けられるか、或い は該基板（１４）内に埋め込まれて、前記孔（１７）を少なくとも部分的に包囲 することを特徴とする、請求項３に記載の装置。 請求項９． 前記制御電極（２６，２７）は基板（１４）の両側に設けられて、 前記孔（１７）を少なくとも部分的に包囲することを特徴とする、請求項３に記 載の装置。 請求項１０． 前記制御電極ユニット（１８）は絶縁され、前記トナーキャリア 手段は絶縁層と少なくとも部分的に接触していることを特徴とする、請求項３に 記載の装置。 請求項１１． 機械的振動力、吹き込み力、吸引力、静電引力、或いはこれらの 組み合わせを発生させる手段を設けたことを特徴とする、請求項３に記載の装置 。 請求項１２． 前記トナーキャリア（２４）は、導体、半導体、磁性体或いは非 磁性体よりなり、繊維や織物材料或いは長方形、楕円形のワイヤとしての形態で あることを特徴とする、請求項３に記載の装置。