JPS6126663B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は直接記録方式プリンターのトナー量
制御装置に関する。

従来の直接記録方式プリンターは、トナーを磁
気力により保持するドナードラムに所定間隙をお
いて対設されるプリンターヘツドを設け、このプ
リンターヘツドに印加された画像信号を上記間隙
に配設された記録シートに作用させて、これに対
応するトナー像を形成させると共に、上記ドナー
ドラムと所定ギヤツプをおいて回転自在にスリー
ブを設け、このスリーブとドナードラム内には互
いに異なる極を対向させた一対のマグネツトを装
着し、又トナーを収納したトナー収納器を上記ス
リーブに対設し、これより、送給されたトナーを
上記ギヤツプ間の磁気力により保持するように構
成されている。

このように上記ドナードラムへのトナー供給は
上記ギヤツプにおいて行なわれており、このギヤ
ツプにはトナー収納器よりトナーが送給されるも
のである。従来、トナー収納器のトナー送給にお
いては、適時手動でトナー収納器を動作してトナ
ーを送り出すものや、ドナードラムの回転量に比
例して定量のトナーを送り出すように構成された
ものがあつた。上記プリンターの従来例を第１図
において説明すると、符号１はドナードラムを示
しており、このドナードラム１の上方には所定間
隙を保つて画像信号を印加するプリンターヘツド
２が配設されている。ドナードラム１の側方には
所定のギヤツプＡをおいて回転自在のスリーブ３
が配設されている。スリーブ３の上側には導電性
と磁性を有するトナー４を収納したトナー収納器
５が配設されており、これには操作手段例えば図
示されない減速歯車列により駆動されてトナー４
を自動的に送給するトナー送給手段、例えば歯車
弁６が装着されている。ドナードラム１は導電性
を有する磁性体１ａをその両端が露呈するように
非磁性体１ｂに埋設して導電性支持体１ｃに支持
させたものであり（第２図参照）、その表面は磁
性体１ａの一端が突出していることにより凹凸状
を呈している。

ドナードラム１とスリーブ３の内側にはそれぞ
れ対向するがわの極をギヤツプＡに向けた一対の
マグネツト７，７が対設されており、上記トナー
収納器５より送給されたトナー４はこのマグネツ
ト７，７の磁気力によりギヤツプＡに保持され
る。すなわち、ギヤツプＡにおいて磁界の磁力線
に沿つてトナー４が整列させられてタワーを形成
する。そしてこの整列させられたトナー４は示矢
方向に回転するドナードラム１の磁性体１ａの残
留磁気により保持されてプリンターヘツド２側へ
運ばれる。一方、プリンターヘツド２には、図示
されない搬送手段により、ドナードラム１と同方
向へ同一速度で搬送される記録シート８が接触さ
せられている。

そしてプリンターヘツド２に画像信号が印加さ
れると、信号電圧に応じて、記録シート８をその
厚み方向に貫ぬく電界が局所的に生じ、この電界
の作用により、ドナードラム１上のトナー４には
静電誘導により電荷が注入され、この電荷と上記
電界との相互作用によつて、トナー４は画像信号
に応じて選択的に記録シート８の表面に転移す
る。このようにして形成された記録シート８上の
トナー像は、適宜の手段により定着されて永久画
像となる。

一方ドナードラム１表面のトナー４は記録シー
ト８への移転により消費されるためドナードラム
１へのトナーの供給が必要である。すなわち、磁
界内に存在するギヤツプＡにおいては上述の如く
磁力線に沿つてトナーのタワーが完全に完成され
るに十分なトナー４が必要であるので、消費され
たトナー４は順次補給される必要がある。しかし
ながら、消費されるトナー４の量と、ドナードラ
ム１へ供給されるトナー４の量との間に大きな差
が生じると、正常な記録画像が得られない不具合
がある。すなわち、スリーブ３へ供給されるトナ
ーの量が少ないと、ドナードラム１上のトナー４
の量が必然的に少なくなり、所定高さのタワーが
形成されなくなつたり、ギヤツプＡの磁力の強い
部分にトナー４が片寄つて保持されてしまうこと
になり、記録シート８への移転が十分かつ均一に
行なわれなくなる。また供給トナー量が余りに多
量であると、ギヤツプＡで形成されるべきタワー
が余分なトナー４の塊りで壊されてしまい、所定
高さのタワーが得られなくなり、上記と同様にト
ナーの転移が行なわれないので正常なトナー画像
が得られない。第３図において、ギヤツプＡに不
必要なトナー４が送給されると、このトナーはギ
ヤツプＡに形成されたトナー４のブリツジ４ａの
上にトナー塊４ｂとなつて滞留する。このトナー
塊４ｂは、磁力線に沿つて形成されたトナー４の
タワーがドナードラム１の回転に連れて移動する
とき、このタワーを削り取つてしまう。よつて、
ドナードラム１上のトナー４が無くなつたり、或
いは高さが不足したタワーとなつてしまい、記録
不能の状態となる。

上述のように、ドナードラム１へのトナー４の
供給は、その量を適正に制御する必要がある。換
言すると、ギヤツプＡへのトナー４の供給量を制
御する必要がある。

本発明はギヤツプＡへの適量トナーの送給を行
ない、ドナードラム上に一定したトナーのタワー
を形成させるように設けられるプリンターのトナ
ー量制御装置を提供することを目的とする。

以下本発明を図示の実施例にしたがい説明す
る。第４図に於て、ドナードラム１とスリーブ３
との間のギヤツプＡにはトナーの整列状態を検知
し得るような位置に電気的接点が設けられる。こ
の接点９は導電性のトナー４により、ドナードラ
ム１、またはスリーブ３と金属片９ａとの間が電
気的に開閉動作されるよう構成されるものであ
る。すなわちトナー４により作られるブリツジ４
ａがこの金属片９ａと接続した場合にはこの接点
９は閉鎖されるものであり、またトナー４の不足
によりブリツジ４ａがギヤツプＡ内に形設されな
い場合には、接点９は開放される。この接点９の
一端すなわち、図中スリーブ３は電源１０に接続
されており、また他端すなわち、金属片９ａは減
流抵抗１１を介して電源１０に接続されて全体と
して検出回路１２を形成している。更にこの検出
回路１２には増幅トランジスタ１３及びこれによ
り動作されるスイツチトランジスタ１４を有した
スイツチ回路１５を並列接続すると共に、増幅ト
ランジスタ１３の制御端１３ａを上記金属片９ａ
に接続している。一方、トナー収納器、例えばホ
ツパー５にはトナー送給手段例えば回転カム６が
装着されると共に、この回転カム６を駆動する駆
動手段例えばモーター１６が配設されている。こ
のモーター１６の駆動コイル１６ａは上記スイツ
チトランジスタ１４のコレクタ側に接続されてお
り、またこの駆動コイル１６ａと並列にダイオー
ド１７が接続され、これにより駆動コイル１６ａ
の電流切断時におけるスイツチトランジスタ１４
の破壊を防止している。

上述の如く構成されたトナー量制御装置の作動
を説明すると、ドナードラム１はその表面のタワ
ーの一部がプリンターヘツド２の作用により消費
された後、順次その表面をギヤツプＡに対向させ
る。このギヤツプＡにおいては消費されたタワー
に磁界が働き、不連続なタワーにはトナーが供給
され磁力線に沿つたトナー４のブリツジ４ａが形
成される。この際ギヤツプＡのブリツジ４ａが十
分に形成された場合、このブリツジ４ａに当接す
るように配設されている金属片９ａは磁力線沿い
に連続するトナー４を介してスリーブ３、または
ドナードラム１に電気的に接続される。通常トナ
ー４は10³〔Ω・cm〕程度の固有抵抗をもつ導電
性素材であるから、接点９は閉鎖される。これに
より検出回路１２には減流抵抗１１を介して電流
が流れる。この時点では図中ａ点において電圧は
低く、増幅トランジスター１３のコレクタ電流は
流れない。このため図中ｂ点の電圧は高く、スイ
ツチトランジスター１４がPNP型トランジスタで
あるのでコレクタ電流は流れず、図中ｃ点の電圧
は高い状態が続く。次に、ギヤツプＡのブリツジ
４ａがトナー４不足のため不連続となり、金属片
９ａがスリーブ３、またはドナードラム１に電気
的に接断された場合、接点９は開放される。これ
により検出回路１２には電流が流れずａ点は電圧
が上げるため、増幅トランジスター１３のコレク
タ電流が流れる。このためｂ点の電圧は降下し、
スイツチトランジスタ１４のコレクタ電流が流れ
る。つまりｃ点の電圧は降下すると共に、上記駆
動コイル１６ａにはこの駆動コイルにより駆動さ
れる回転カム６用のモーター１６を駆動するよう
感動電流が流れることになる。この回転カム６が
ホツパー５の側壁の衝撃板６ａを叩くことにり、
ホツパー５内のトナー４がその開口部５ａよりギ
ヤツプＡへ強制的に送給される。そして、ギヤツ
プＡ内のトナー４のブリツジ４ａが完全に接続さ
れると、ただちに上記接点９は閉鎖されるから、
検出回路１２には再び電流が流れ、これによりス
イツチ回路１５を開放してホツパー５からのトナ
ー４の強制送出を停止する。このためギヤツプＡ
への過剰なトナー４の送給は防止される。

上述のところにおいて、上記スイツチ回路１５
を第５図の如く構成しても良い。即ち、スイツチ
トランジスター１４を増幅トランジスタ１３と同
様にNPN型トランジスタとすると共に、増幅ト
ランジスター１３のエミツターを直接スイツチト
ランジスター１４のベースに接続する。この場
合、増幅トランジスタ１３のエミツタ電流が全部
スイツチトランジスター１４に送られるため、増
幅率を大きくすることができる。又、第６図に示
す如く上記ホツパー５に付設された回転カム６の
モーター１６を別個モーター専用回路１８により
駆動させてもよい。この回路１８は電源１０ａに
リレー接点１９を接続すると共に回転カム用のモ
ーター１６が接続されており、このリレーの駆動
コイル１６ａをスイツチトランジスター１４のコ
レクタ側に直列接続して構成されている。この場
合、駆動コイル１６ａの感動電流に比べて十分大
きな電流でモーター１６を作動できるからホツパ
ー５その他の装置が大型化した場合に適当である
し、場合によつては交流モーターを使用すること
も出来る利点がある。

更に上記トナー送給手段６は回転カムの他に
も、例えばバイプレーター６により構成してもよ
い。すなわち第７図に示す如く、駆動コイル１６
ａをバイブレータ６の励磁コイルとして用い、可
動鉄片６ｂによりホツパー５の衝撃板６ａを叩く
様構成すれば構造が簡素となる利点がある。

上述の如く本発明装置はギヤツプＡにおけるト
ナー４の分量を常に電気的に検出し、これに連動
するトナー送給手段６により、連続的にギヤツプ
Ａへのトナー送給を調整する。これによりギヤツ
プＡでのトナーによるタワー形成が確実に行なわ
れると共に、形成されたタワーが過剰なトナー塊
により壊されることもなく、ドナードラム１への
トナー４の供給は効果的に行なわれるので記録画
像は安定したものとなるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は直接記録方式プリンターの従来例の要
部正面図、第２図はドナードラムの部分拡大図、
第３図は第１図の部分拡大図、第４図は直接記録
方式プリンターへ本発明装置を装着した説明図、
第５図乃至第７図は本発明装置のそれぞれ異なる
実施例を示す回路図である。 １……ドナードラム、３……スリーブ、４……
トナー、５……収納器、６……トナー送給手段、
９……接点、１０……電源、１２……検出回路、
１３ａ……制御端、１５……スイツチ回路、１６
ａ……駆動コイル、Ａ……ギヤツプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直接記録方式プリンターのドナードラムと回
   転自在のスリーブにより形成されると共に、トナ
   ー収納器より送給された磁性と導電性を有するト
   ナーを、上記ドナードラムとスリーブ内に配設さ
   れた一対のマグネツトの磁気力により保持するよ
   うに構成したギヤツプに対し、電源の両端に接続
   されると共に、上記ギヤツプのトナー充満時に閉
   鎖され、且つ不足時に開放される接点を配設し、
   この接点を有する検出回路にスイツチ回路を並列
   接続し、一方上記トナー収納器には、トナーを強
   制送出する駆動コイルを有するトナー送出手段を
   装着し、上記スイツチ回路はこの駆動コイルを直
   列接続すると共に、スイツチ回路の制御端を上記
   接点に接続し、上記接点開放時に駆動コイルを作
   動させてトナーを上記ギヤツプへ送給するように
   構成した直接記録方式プリンターのトナー量制御
   装置。