JP2000238312A - 粉体現像剤噴射式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 むらのない画像を長時間安定して形成できる
粉体現像剤噴射式画像形成装置を提供する 【解決手段】 コントローラ４４から個別電極４０に対
して、現像剤担持体１２に担持されている現像剤１６を
背面電極２６に向けて付勢するパルス４６を印加し、現
像剤担持体１２に保持されている現像剤１６を隔壁３２
の貫通孔３８を介して飛翔させ、隔壁３２と背面電極２
６との間にある記録媒体３４に付着させる粉体現像剤噴
射式画像形成装置において、さらに、スペーサ５０を個
別電極４０の現像剤搬送方向１８上流側に且つ現像剤担
持体１２と接触して配置させ、現像剤１６として非磁性
のものを用い、現像剤担持体１２を挟んでスペーサ５０
の反対側に磁界発生手段２４を設けるとともに、隔壁３
２の表面又は内部であって少なくとも上記磁界発生手段
２４に近接する領域に磁性部材５２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤担持体に担
持されている粉体現像剤を電気的な力により飛翔させて
記録媒体に付着させる、粉体現像剤噴射式画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉体現像剤噴射式画像形成装置として、
米国特許第５，４７７，２５０号に開示されているもの
がある。この画像形成装置は、荷電性の粉体現像剤を担
持する現像剤担持体と、現像剤担持体に所定の間隔を置
いて対向する背面電極と、現像剤担持体上の現像剤を背
面電極に向けて付勢する電界を形成するための電源を有
する。現像剤担持体と背面電極との間には隔壁が配置さ
れ、この隔壁と背面電極との間に記録媒体の通過できる
空間が形成されている。隔壁は、現像剤担持体と背面電
極との対向する領域に位置する部分に、複数の貫通孔が
形成されている。また、隔壁は、各貫通孔の周囲に個別
電極を有し、各個別電極が駆動電源に接続されている。

【０００３】この画像形成装置によれば、作成すべき画
像に対応した画像信号電圧が駆動電源から個別電極に印
加される。このとき、印加電圧は、現像剤担持体に保持
されている現像剤を背面電極に向けて電気的に付勢する
極性を有する。従って、印加電圧により生じる付勢力
と、現像剤担持体と背面電極との間に形成されている電
界の付勢力との協力により、印加された個別電極に対向
する位置にある一群の現像剤が現像剤担持体から分離
し、対応する貫通孔を介して、隔壁と背面電極との間に
ある記録媒体に到達し、この記録媒体上に現像剤のドッ
トが形成される。そして、ドットの集合により記録媒体
上に目的の画像が作成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】こうした画像形成装置
の一つとして、隔壁の貫通孔と現像剤担持体との距離を
一定に保つように、隔壁の現像剤担持体側表面に現像剤
担持体と接触するようなスペーサを配置する形態のもの
が知られている。しかしながら、実際には、スペーサを
現像剤担持体に物理的に押し当てており、スペーサと強
く接触する現像剤担持体部分と弱く接触する現像剤担持
体部分とが生じ、その結果、現像剤担持体と貫通孔との
距離を均一に保ちにくかった。

【０００５】そこで、本発明は、隔壁と現像剤担持体と
のギャップをより安定して供給することによって、むら
のない画像を長時間安定して形成できる画像形成装置を
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、請求項１に係る粉体現像剤噴射式画像形成装置は、
非磁性で且つ荷電性の粉体現像剤を担持し、この現像剤
を所定の方向に搬送する現像剤担持体と、非導電性材料
からなり、現像剤担持体と所定の間隔を置いて対向し、
現像剤担持体に近接する領域に複数の貫通孔を有する隔
壁と、貫通孔の近傍に配置された個別電極と、現像剤搬
送方向に関して個別電極の上流側に且つ現像剤を介して
現像剤担持体と接触して配置されたスペーサと、画像信
号に基づいて個別電極に電圧を印加し、現像剤担持体か
ら貫通孔を介して隔壁を通過する方向に現像剤を付勢す
る電界の強度を変えることにより、貫通孔に対向した現
像剤担持部分に保持されている現像剤を貫通孔を介して
飛翔させ、隔壁を挟んで現像剤担持体の反対側にある記
録媒体に付着させる出力部と、を有する粉体現像剤噴射
式画像形成装置においてさらに、現像剤担持体を挟んで
スペーサの反対側に磁界発生手段を設けるとともに、隔
壁の表面又は内部であって少なくとも上記磁界発生手段
に近接する領域に磁性部材を設けたことを特徴とするも
のである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る
粉体現像剤噴射式画像形成装置における画像作成部１０
の概略構成を示す。画像形成部１０は、紙面表裏方向に
伸びた、アルミニウムなどの非磁性且つ導電性の材料か
らなる薄膜状のスリーブ（現像剤担持体）１２とスリー
ブ１２に近接した現像剤供給ローラ１４とを有し、現像
剤供給ローラ１４からスリーブ１２に粉末の非磁性現像
剤１６が供給されるようになっている。スリーブ１２は
矢印１８で示す方向に回転自在に支持されている。ま
た、スリーブ１２は、第１のバイアス電源２０に接続さ
れ、所定の電圧（本実施形態では負極性のバイアス電圧
Ｖ_B1）が印加できるようにしてある。

【０００８】さらに、スリーブ１２の図面上側部分に対
向して、ステンレスなどの導電性材料からなるブレード
２２が取り付けられている。このブレード２２は、上記
スリーブ部分と所定の圧力で接触するようになってお
り、スリーブ１２の回転に伴ってブレード先端部を通過
する現像剤１６は、スリーブ１２外周に均一な薄膜を形
成するとともに所定の極性（本実施形態では負極性）に
摩擦帯電する。さらに、ブレード２２は所定のバイアス
電圧が印加されており、このバイアス電圧とスリーブ１
２のバイアス電圧Ｖ_B1との電位差により現像剤１６の帯
電量を変えることができる。

【０００９】スリーブ１２の内側には、図面左側に、ス
リーブ１２の中心軸に平行に伸びた永久磁石２４が、一
方の磁極（例えばＮ極）を外側に向けて固定されてい
る。

【００１０】スリーブ１２の図面左側には、このスリー
ブ１２と所定の間隔をあけて背面電極ローラ（背面電
極）２６が、スリーブ１２と平行に設けてある。背面電
極ローラ２６は矢印２８で示す方向に回転自在に支持さ
れている。また、背面電極ローラ２６は第２のバイアス
電源３０に接続され、所定の電圧（本実施形態では正極
性のバイアス電圧Ｖ_B2）が印加できるようにしてある。
バイアス電圧Ｖ_B1、Ｖ_B2の値は、スリーブ１２と背面電
極ローラ２６との電位差によってそれらの間に形成され
る電界により、スリーブ１２に担持されている負極帯電
現像剤１６が背面電極ローラ２６に向けて吸引される
が、その吸引力だけでは現像剤１６がスリーブ１２から
分離しないように調節されている。

【００１１】スリーブ１２と背面電極ローラ２６との間
には、非導電性材料からなるフレキシブルな薄膜（例え
ば厚さ１００μｍ程度）状の隔壁３２が配置されてお
り、固定部材３３ａ、３３ｂによってその両端部が固定
されている。背面電極ローラ２６と隔壁３２の間隔は、
これらの間を記録媒体３４（例えば、紙、樹脂フィル
ム）が通過できるとともに、後に説明するように、この
記録媒体３４に付着した現像剤１６が隔壁３２と接触し
ない程度の空間が形成されるように設定する。

【００１２】図１、２に示すように、隔壁３２の一部、
すなわちスリーブ１２と背面電極ローラ２６とが対向す
る領域（印刷領域３６）に含まれる部分には、この隔壁
３２を貫通する複数の孔３８が、スリーブ１２の中心軸
と平行な線上に、所定の間隔をあけて形成されている。
隔壁３２の内部または表面には、各孔３８を囲むよう
に、リング状の個別電極４０が設けてある。個別電極４
０は電源回路４２を介してコントローラ（画像制御部）
４４に接続されている。このコントローラ４４は、画像
形成装置で作成する画像に対応した信号を受け、電源回
路４２に信号を送り、この信号に基づいて電源回路４２
が各個別電極４０にパルス電圧４６を印加するようにし
てある。

【００１３】現像剤の搬送方向１８に関して孔３８の上
流側であって且つスリーブ１２に対向する隔壁表面に
は、スリーブ１２の中心軸に平行に伸びた、非導電性材
料からなる板状のスペーサ５０が配置されており、一端
が後述の磁気力によってスリーブ１２の軸方向に関して
均一にスリーブ１２上の現像剤１６に接触し、その結
果、孔３８周辺の隔壁部分とスリーブ１２とのギャップ
がスリーブ１２の軸方向に関して均一になるようになっ
ている。また、他端が固定部材３３ａに固定されてい
る。

【００１４】隔壁３２を挟んでスペーサ５０の反対側に
は、スリーブ１２の中心軸に平行に伸びた、磁性材料か
らなる薄板（例えば厚さが８０μｍ程度のＳＵＳ）５２
が取り付けられており、この薄板５２に裏打ちされた隔
壁３２（したがってスペーサ５０）が、スリーブ１２内
に設けた永久磁石２４によって、スリーブ１２の軸方向
に関し均一な磁気吸引力を受けるようになっている。こ
の吸引力の大きさは、スペーサ５０がスリーブの軸方向
に関し均一な力でスリーブ１２上の現像剤１６に僅かに
接触するように調整されている。

【００１５】上記のように構成された画像作成部１０の
画像作成動作時、記録媒体３４が印刷領域３６に運ばれ
ると、この記録媒体３４と同期を取ったコントローラ４
４からの信号を受けて、電源回路４２が個別電極４０に
パルス４６（ここでは正極性）を印加する。

【００１６】その結果、個別電極４０とこれに対向する
スリーブ部分との間には、このスリーブ部分に保持され
ている負極性現像剤１６を背面電極ローラ２６に向けて
付勢する新たな電界が形成される。この新たに形成され
た電界は、すでに第１と第２のバイアス電源２０、３０
によりスリーブ１２と背面電極ローラ２６との間に形成
されている電界と相俟って、スリーブ部分に担持されて
いる一群の現像剤１６をスリーブ１２から飛翔させる。

【００１７】飛翔した現像剤は、対応する孔３８を通
り、この孔３８に対向する記録媒体部分に付着してドッ
トを形成する。そして、このようにして形成された多数
のドットの集合により目的の画像が作成される。なお、
記録媒体３４に付着した現像剤は記録媒体３４と共に図
外の定着ローラに運ばれ、そこで加熱溶融されて記録媒
体３４に固定される。

【００１８】従来のスペーサはスリーブに対し物理的に
押し当てているのに対し、本発明では、磁気力によりス
ペーサ５０をスリーブ１２に接触させているので、孔３
８周辺の隔壁部分とスリーブ１２とのギャップを、スリ
ーブ１２の軸方向に関してより安定して均一に保つこと
ができ、これにより、各孔３８に対応して形成されるド
ットをどれもほぼ同じ濃度にできる。

【００１９】また、本発明では、スペーサ５０をスリー
ブ１２に対し磁気的に軽く接触させているので、画像形
成装置を長時間使用することによってスペーサ５０がス
リーブ１２との接触領域で削られることが起きにくい。

【００２０】以上の説明は本発明の一実施形態に関する
ものであって、本発明は種々改変可能である。例えば、
磁性部材５２は、スリーブ１２の軸に平行な方向に関し
て均一に磁気力を受けるならば、上記実施形態の配置に
限らず、永久磁石２４に近接する部分のみに設けてもよ
いし、また隔壁３２内部に設けてもよい。さらに、隔壁
３２に対し磁性材料を例えば蒸着などの方法によりコー
ティングする構成も可能である。

【００２１】また、隔壁としてシリコン、セラミック、
ガラスなどの薄い板を用いてもよい。この場合、図３の
ように、隔壁３２’の一端のみを固定部材３３ａで支持
してやれば十分である。

【００２２】さらに、磁性部材５２を引き付けるものと
して永久磁石２４を用いたが、電磁石など磁界を発生さ
せるものであればよい。こうした磁界発生手段は、スリ
ーブ１２を挟んでスペーサ５０に近接するのであればど
の位置に配置されてもよい。

【００２３】加えて、スリーブ１２と背面電極ローラ２
６に印加するバイアス電圧Ｖ_B1、Ｖ _B2の極性及び大き
さ、現像剤１６の極性は、以上に説明した現像剤の飛翔
に悪影響を与えない範囲で変更できる。

【００２４】さらに、現像剤担持体、背面電極はローラ
に限るものでなく、ベルト、剛性の板であってもよい。
要するに、現像剤担持体は現像剤１６を担持できる部材
であればよく、背面電極は、現像剤担持体と協働して、
現像剤担持体に保持されている現像剤１６を背面電極に
向けて吸引できることができるものであればよい。

【００２５】さらにまた、隔壁３２に形成する孔３８は
複数列設けてもよいし、その配置形態は千鳥状態であっ
てもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る画像形成装置では、スペー
サ５０をスリーブ１２上の現像剤１６に対し磁気的に軽
く接触させているので、画像形成装置を長時間使用して
もスペーサ５０が過度に削られることなく、孔３８周辺
の隔壁部分とスリーブ１２とのギャップを安定して得る
ことができ、その結果、記録媒体３４上にむらのない画
像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の画像作成部を模
式的に表した断面図。

【図２】 隔壁に形成した孔の配置を示す平面図。

【図３】 本発明に係る画像形成装置の画像作成部にお
いて別の隔壁を用いたときの断面図。

【符号の説明】

１０：画像形成部、１２：スリーブ（現像剤担持体）、
１４：供給ローラ、１６：現像剤、２０：第１のバイア
ス電源、２２：ブレード、２４：永久磁石、２６：背面
電極ローラ（背面電極）、３０：第２のバイアス電源、
３２：隔壁、３３：固定部材、３４：記録媒体、３８：
孔、４０：個別電極、４６：パルス、５０：スペーサ、
５２：磁性部材。

フロントページの続き (72)発明者 芝田 兆史 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 森田 修 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 増山 忠昭 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C162 AE25 AE31 AE56 AE74 AE82 AE84 AH14 CA02 CA12 CA24 2H029 AC02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性で且つ荷電性の粉体現像剤を担持
   し、この現像剤を所定の方向に搬送する現像剤担持体
   と、 非導電性材料からなり、現像剤担持体と所定の間隔を置
   いて対向し、現像剤担持体に近接する領域に複数の貫通
   孔を有する隔壁と、 貫通孔の近傍に配置された個別電極と、 現像剤搬送方向に関して個別電極の上流側に且つ現像剤
   を介して現像剤担持体と接触して配置されたスペーサ
   と、 画像信号に基づいて個別電極に電圧を印加し、現像剤担
   持体から貫通孔を介して隔壁を通過する方向に現像剤を
   付勢する電界の強度を変えることにより、貫通孔に対向
   した現像剤担持部分に保持されている現像剤を貫通孔を
   介して飛翔させ、隔壁を挟んで現像剤担持体の反対側に
   ある記録媒体に付着させる出力部と、を有する粉体現像
   剤噴射式画像形成装置においてさらに、 現像剤担持体を挟んでスペーサの反対側に磁界発生手段
   を設けるとともに、隔壁の表面又は内部であって少なく
   とも上記磁界発生手段に近接する領域に磁性部材を設け
   たことを特徴とする画像形成装置。