(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを担持するトナー担持体と、上記トナー担持体に対向して配置された背面電極と、上記トナー担持体と上記背面電極との間に配置され、主走査方向に配列された、上記トナーを通過させる開口と、この開口を静電的に開閉する制御電極とを有する画像制御電極体とを有し、上記画像制御電極体と上記背面電極との間を、上記主走査方向に直交する副走査方向に記録紙を搬送させつつ、画像情報に応じて上記開口を上記制御電極で選択的に開閉して、上記トナーを記録紙に付着させる記録装置において、
上記開口は、主走査方向に並ぶ複数の開口列からなり、上記記録紙の搬送にともない上記開口列を記録に使用し、記録に使用された開口列に残留するトナーを除去する空気吸引もしくは吹付け型のクリーニング手段を有する記録装置であって、上記クリーニング手段の空気吸引もしくは吹付け部分を、上記背面電極とは別の領域に配置し、上記複数の開口のうち、トナーを付着させるために使用した開口を上記空気吸引もしくは吹付け部分に移動し、吸引もしくは吹付けさせることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
請求項１記載の記録装置において、上記画像制御電極体がエンドレスベルト状に形成されていることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気信号の潜在電荷パターン生み出し、記録紙に潜在電荷パターンに応じてトナーを付着させる記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スエーデン特許出願８７０４８８３−１及び続く国際出願、ＰＣＴ−ＳＥ８８−００６５３号には、レーザープリンタ等の光伝導プリンタの場合のように一時的に光学的エネルギーに変換して中間で記憶する必要なしに、コンピュータ生成の電気信号から直接、情報キャリアの上に絵や文章を顔料の粒子で現像する方法が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の方法には、出来上がった印刷の質が十分高くない、とりわけ繰り返して連続的に使用した場合に、良くないという問題がある。この方法でかかる装置を連続し繰返し使用する際に生じる問題の１つに、電極マトリックスの電極が徐々にトナーで覆われてしまうことがある。これは、直接には印刷の品質の低下を招くものでは必ずしもないが、しかし場合によってはメッシュの目詰まりの原因ともなり、印刷が均一性を欠いてかすれたり、紙に付着するトナーの量が多すぎて境界線がぼやけたりして印刷が全体として黒くなりすぎる。
【０００４】
そこで、このようなメッシュの目詰まりを防ぎ、安定した画像品質を得る方法が、特表平４−５０５８９９号に紹介されている。この方法は、一枚記録を行った後に、記録動作を停止して、メッシュをクリーニングしている。
【０００５】
メッシュをクリーニングする方法には、クリーニング時に記録動作が停止するので記録速度が遅くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、上記のような記録装置において、トナーが通過する開口列群を複数設け、絶えず新しい状態になっている開口列群を用意し、画像品質を一定に保ちつつ、記録速度の低下をもたらさないようにすることである。
【０００７】
第２の目的は、上記のように記録速度の低下をもたらさないようにするためのクリーニング手段を提案することである。
【０００８】
第３の目的は、そのようなクリーニングを効率的に行なうためのクリーニング手段の構成を提案することである。
【０００９】
第４の目的は、上記第３の目的のクリーニング原理を利用しつつ、部品点数を少なくし記録装置全体をコンパクト、かつ、低コストとなるような構成を提案することである。
【００１０】
第５の目的は、よりクリーニング能力を高くし、より高画質を維持することができるようなクリーニング手段の提案をすることである。
【００１１】
第６の目的は、上記第５の目的のクリーニング原理を利用しつつ、部品点数を少なくし記録装置全体をコンパクトに、かつ、低コストとなるような構成を提案することである。
【００１２】
第７の目的は、上記第２の目的のクリーニング原理を利用しつつ、クリーニング手段を１つとすることにより、記録装置全体をコンパクトに、かつ、低コストとなるような構成を提案することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、トナーを担持するトナー担持体と、上記トナー担持体に対向して配置された背面電極と、上記トナー担持体と上記背面電極との間に配置され、主走査方向に配列された、上記トナーを通過させる開口と、この開口を静電的に開閉する制御電極とを有する画像制御電極体とを有し、上記画像制御電極体と上記背面電極との間を、上記主走査方向に直交する副走査方向に記録紙を搬送させつつ、画像情報に応じて上記開口を上記制御電極で選択的に開閉して、上記トナーを記録紙に付着させる記録装置において、上記開口は、主走査方向に並ぶ複数の開口列からなり、上記記録紙の搬送にともない上記開口列を記録に使用し、記録に使用された開口列に残留するトナーを除去する空気吸引もしくは吹付け型のクリーニング手段を有する記録装置であって、上記クリーニング手段の空気吸引もしくは吹付け部分を、上記背面電極とは別の領域に配置し、上記複数の開口のうち、トナーを付着させるために使用した開口を上記空気吸引もしくは吹付け部分に移動し、吸引もしくは吹付けさせることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の記録装置において、上記画像制御電極体がエンドレスベルト状に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
【作用】
本発明によれば、選択された新しい状態の開口列群と背面電極との間を、副走査方向に記録紙を搬送しつつ、画像情報に応じて開口が制御電極で静電的な作用により開閉されて、トナーが記録紙に引き付けられて画像が記録される。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１において、符号１０は記録装置における記録手段を、符号２０、３０は第１、第２のクリーニング手段をそれぞれ表す。
【００２２】
記録手段１０は、トナーＴを担持するトナー担持体１と、トナー担持体１に対向して配置された背面電極２と、トナー担持体１と背面電極２との間に配置され、画像情報に応じて選択的にトナー担持体１上のトナーＴを電気的に吸引する画像制御電極体３とを有する。
【００２３】
トナー担持体１は、アルミ等で筒状に形成され、そ内部に磁気ロール４を有していて、トナーＴを磁気的に保持する。本例においてトナーＴは、負に帯電させられる磁性トナーが用いられる。トナー担持体１上のトナーＴは、その厚さを、トナー担持体１に近接して配置されたブレード５で規制される。
【００２４】
画像制御電極体３は、図１、図２に示すように、主走査方向Ｓに開口６が形成された絶縁シート７と、各開口６の回りを取り囲んで配置され、開口６を静電的に開閉する制御電極８とからなり、適宜の移動手段により副走査方向Ｆに選択的に往復動される。制御電極８には、開口６を画像情報に応じて静電的に開閉するための信号電圧が印加される。
【００２５】
絶縁シート７は、例えば、厚さが３０ないし５０μｍのポリイミドで形成されていて、この絶縁シート７には、トナーＴを通過させるために直径５０ないし１００μｍの開口６が形成されている。なお、絶縁シート７の搬送性を良くするために補強部材を貼り合わせても良い。記録画像を高解像度化するために、開口６を図３に示すように千鳥状に２列にしたり、多段千鳥状に配列してもよい。以下、開口６が主走査方向Ｓに一列に配列されたものを開口列６ａ、開口列６ａが１以上集まったものを開口列群Ａ又は開口列群Ｂという。
【００２６】
本実施例において、図４に示すように、絶縁シート７の両端部には、開口列６ａがそれぞれ２つ集まった開口列群Ａ、Ｂが形成されている。
【００２７】
背面電極２は、ローラ状に形成されていて、記録紙Ｐを主走査方向Ｓと直交する副走査方向Ｆへ搬送する。さらに、背面電極２には、図１に示すように、高圧の直流電圧が印加されていて、開口６を通過したトナーＴを記録紙Ｐ上に引き付ける。
【００２８】
次に第１、第２のクリーニング手段２０、３０について説明するが、両者は同一の構成なので、第１のクリーニング手段２０に代表させてその説明をし、第２のクリーニング手段３０については第１のクリーニング手段と同一符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
第１のクリーニング手段２０は、開口列群Ａに対向して配置された噴射口２１ａを有する噴射ユニット２１と、噴射口２１ａへ空気を送る送風手段としてのファン２２と、ファン２２を駆動する駆動手段２３と、開口６から吹き飛ばされたトナーＴを回収する回収容器２４とから主になる。ファン２２によって発生した空気流は、噴射口２１ａでその流量を絞られて流速を増し、開口６に吹き付けられる。
【００３０】
次に、上述の構成に基づく動作を簡単に説明する。
図１に示すように、開口列群Ａが第１のクリーニング手段２０に対向し、開口列群Ｂがトナー担持体１と背面電極２との間に位置するように画像制御電極体３が移動手段により移動される。（ここで開口列群Ａは前回の記録に供されているものとする）トナー担持体１上に磁気ロール４の磁力で付着されたトナーＴは、ブレード５でその厚さを規制される。画像情報に応じて制御電極８に信号電圧が印加されて開口６が静電的な作用により開閉され、背面電極２で搬送されて来る記録紙Ｐに、開口６を通過したトナーＴが付着し、一回目の画像が記録される。
【００３１】
一方、開口列Ｂ群が記録に供されている間に、開口列群Ａが第１のクリーニング手段２０でクリーニングされる。すなわち、記録が始まると同時に、ファン２２が回転して空気が各開口６に吹き付けられ、各開口６に残留するトナーＴが吹き飛ばされて、回収容器２４に回収される。
【００３２】
一回目の記録が終わると、図５に示すように、開口列群Ｂが第２のクリーニング手段３０に対向し、開口列群Ａがトナー担持体１と背面電極２との間に位置するように画像制御電極体３が移動手段により移動され、上述の如く、２回目の記録動作が行われる。一方、開口列群Ｂが第２のクリーニング手段２０でクリーニングされる。開口列群Ａによる記録が終了すると、画像制御電極体３は同図において右方（図１に示す状態）に移動し、次の記録が行われる。なお、図５以下には、図が煩雑になるのを防止するために、トナーＴ、制御電極８、ブレード５の図示を省略している。
【００３３】
図６、図７に他の第１、第２のクリーニング手段２５、２６の例を示す。
この例に示す第１、第２のクリーニング手段２５、２６も同一の構成なので第１のクリーニング手段に代表させてその構成について説明する。第１のクリーニング手段２５は、開口列群Ａに対向して配置された吸引口２７ａを有する吸引ユニット２７と、吸引口２７ａから開口列群Ａの各開口６に残留するトナーＴを吸引する吸引手段としてのファン２８と、ファン２８を駆動する駆動手段２９と、開口６から吸引したトナーＴを回収する回収容器３１とから主になる。
【００３４】
図６に示すように、上述の実施例の動作と同様に開口列群Ｂが記録に供されている間に、開口列群Ａの各開口６に残留するトナーＴがファン２８の回転により吸引され、回収容器３１に収容される。一方、図７に示すように、開口列群Ａが記録に供されている間に、開口列群Ｂの各開口６が上述の場合と同様に第２のクリーニング手段２６でクリーニングされる。このように、開口６に残留するトナーＴを吸引によりクリーニングすると、トナーＴの飛散がなくなり、トナーＴを確実に回収できる。
【００３５】
図８、図９に、別のクリーニング手段３２の例を示す。このクリーニング手段３２は、開口列群Ｂが記録に供されているとき（図８に示す場合）に、開口列群Ａに対向するように配置された吸引口３３ａと、開口列群Ａが記録に供されているとき（図９に示す場合）に、開口列群Ｂに対向するように配置された吸引口３３ｂと、吸引口３３ａ又は吸引口３３ｂから開口６に残留するトナーＴを、チューブ３９ａ、３９ｂを介して吸引する吸引ユニット３８と、吸引口３３ａと吸引ユニット３８との間に設けられた弁３７ａと、吸引口３３ｂと吸引ユニット３８との間に設けられた弁３７ｂとからなる。
【００３６】
吸引ユニット３８は、トナーＴを吸引するファン３４と、ファン３４を駆動する駆動手段３５と、開口６から吸引したトナーＴを回収する回収容器３６とを有する。弁３７ａは、開口列群Ａがクリーニングされる場合に開放され、一方、開口列群Ｂがクリーニングされる場合に閉鎖される。弁３７ｂは、開口列群Ｂがクリーニングされる場合に開放され、一方、開口列群Ａがクリーニングされる場合に閉鎖される。
【００３７】
図８に示すように、上述の実施例の動作と同様に開口列群Ｂが記録に供されている場合には、弁３７ｂが閉鎖され、弁３７ａが開放され、開口列群Ａの各開口６に残留するトナーＴがファン３４の回転により吸引され、回収容器３６に収容される。一方、図９に示すように、開口列群Ａが記録に供されている場合には、弁３７ａが閉鎖され、弁３７ｂが開放され、開口列群Ｂの各開口６が上述の場合と同様にクリーニングされる。
【００３８】
この例では、画像制御電極体３のクリーニングを吸引により行っているが、図１、図５に示す空気の噴射による方式にも適用できることはいうまでもない。
【００３９】
図１０に本発明の別の実施例を示す。
この実施例に示す記録装置は、図１に示す実施例のそれに対して、画像制御電極体１３がベルト状に形成されている点と、クリーニング手段４０が１つである点においてのみ相違する。クリーニング手段４０の構成は、図６、図７に示す例のそれと同一の構成なので、同一符号を付し、個々の説明を省略する。また、画像制御電極体１３も、画像制御電極体３と同様にポリイミド等の絶縁シートと制御電極とから構成されている。
【００４０】
図１、図５に示す実施例の動作と同様に開口列群Ｂが記録に供されている間に、開口列群Ａの各開口６に残留するトナーＴがファン２８の回転により吸引され、回収容器３１に収容される。次に、クリーニングされた開口列群Ａが記録に供されている間に、前回記録に供された開口列群Ｂの各開口６が上述の場合と同様にクリーニングされる。
【００４１】
本実施例によれば、１つのクリーニング装置で開口列群Ａ、Ｂをクリーニングできるので、装置を小型化できる。また、画像制御電極体１３をベルト状に形成したので、搬送手段による画像制御電極体１３の搬送が回転運動になり、搬送手段を単純な構成で実現できる。
【００４２】
なお、開口列群を２つ形成した画像制御電極体３、１３について本発明を説明したが、開口列群は必ずしも２つに限定されるものではなく複数設けても良い。また、上記各実施例において、一方の開口列群が記録に供されている間に、他方のそれをクリーニングするようにしたが、それぞれの開口列群のクリーニングを記録動作時以外の時に行ってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、選択された新しい状態の開口列群と背面電極との間を、副走査方向に記録紙を搬送しつつ、画像情報に応じて開口が制御電極で選択的に開閉されて、トナーが記録紙に電気的に引き付けられ画像が記録されるので、記録スピードの低下を防止でき、開口の目づまりによる画質の劣化が無くなり高品質の記録が得られる。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、画像制御電極体をベルト状に形成したので、その搬送が単純な回転運動ででき、装置が小型化し、コストダウンになる。また、記録スピードの低下を防止でき、開口の目づまりによる画質の劣化が無くなり高品質の記録が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す記録装置の概略側面図である。
【図２】図１に示す画像制御電極体の要部の斜視図である。
【図３】別の画像制御電極体の要部の斜視図である。
【図４】本発明に適用される絶縁シートを示す平面図である。
【図５】図１に示す記録装置の動作を説明する図である。
【図６】本発明の別のクリーニング手段を示す側面図である。
【図７】図６に示すクリーニング手段の動作を説明する図である。
【図８】本発明のさらに別のクリーニング手段を示す側面図である。
【図９】図８に示すクリーニング手段の動作を説明する図である。
【図１０】本発明の別の実施例を示す記録装置の概略側面図である。
【符号の説明】
１          トナー担持体
２          背面電極
３          画像制御電極体
４          磁気ロール
５          ブレード
６          開口
７          絶縁シート
８          制御電極
１０        記録部
２０、２５  第１のクリーニング手段
２６、３０  第２のクリーニング手段
Ａ、Ｂ      開口列群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003628363.tif 000008
【図８】
0003628363.tif 000009
【図９】
0003628363.tif 000010
【図１０】
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