JP2001018437A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリントヘッド１０に振動を付与して制御板
３０の開口のクリーニングを行う画像形成装置におい
て、中間記録体２０の中間画像を記録紙６に転写する転
写ローラ２２の汚染を防止する。 【解決手段】 トナーを担持搬送するトナー搬送ローラ
１と、複数の開口と画像信号電極とが設けられた制御板
３０と、中間記録体２０と、対向電極５とが順に配置さ
れている。制御板３０に付着したトナーを脱離させるた
めの振動を与える振動伝達板１５を備えている。制御板
３０から脱離して中間記録体２０上に付着したトナーが
転写機構４０を通過する際には、転写ローラ２２の電源
をＯＦＦにすると共に、転写ローラ２２をバックアップ
ローラ２１から離隔させる。

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、ファクシミ
リ、プリンタ等の画像形成装置に係り、特に、記録媒体
にトナー等の現像剤を噴射して記録を行う画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィスではパーソナルコンピュ
ターの能力向上に伴い、大量のドキュメントを扱い、ま
た、ネットワーク技術の進歩によって処理能力の高いプ
リンタ、複写機が普及しつつある。一方では、インクジ
ェットプリンタなどの急速な普及によってカラードキュ
メントも増加の傾向にある。しかしながら、印刷スピー
ドをはじめ満足のいく白黒、及び、カラードキュメント
を出力可能な画像形成装置は未だ開発途上にあり、その
ような装置の出現が待たれている。

【０００３】従来の画像形成装置の一つに、記録紙に直
接画像を形成するダイレクトマーキングの方法を用いる
ものがある。例えば特公昭44-26333号公報（以下、従来
技術１という）に開示された画像形成装置は、ダイレク
トマーキング方法の一つであるトナー噴射型の装置に関
するものである。

【０００４】この種の装置は、記録ヘッドに設けた制御
板の制御電極に画像信号を入力して加速電界を生じさ
せ、制御電極近傍の開口を通過するように帯電トナーを
飛翔させた後、この帯電トナーを対向電極で吸引するこ
とにより、ヘッドと対向電極との間に設けた記録紙に着
弾させ、当該記録紙上に画像を形成するものである。と
ころが、この種の装置では、例えば１００μｍ程度のド
ットを形成する為に、ヘッドの開口を１００μｍ程度の
微細な寸法で形成しなければならず、開口が目詰まりし
やすかった。そのため、ドットが細ったりドットが出な
くなるという課題があった。

【０００５】これは、装置内に散乱した埃や塵が開口に
詰まること以外に、印刷に用いるトナー自体が開口に目
詰まりすることに起因している。またトナーを均一に帯
電することは困難であり、トナーの帯電には必ず分布が
生じる。そのため、現像スリーブ上のトナーには順極性
のトナー以外に、逆極性のトナーや無帯電のトナーも混
在している。印字時に記録に用いられるトナーは、主と
して順極性のものであるが、トナー同士の凝集力、付着
力によって順極性のトナーと共に逆極性のトナーも飛翔
することがある。一方、記録時における対向電極と制御
板との間の電界は、逆極性のトナーを制御板側に引っ張
る方向の電界が形成されている。従って、対向電極と制
御板の間に飛び出したトナーは、主に順極性トナーが対
向電極側に移動し、主に逆極性トナーが制御板側に戻っ
て制御板の表面や開口内に付着する。また、無帯電のト
ナーは現像スリーブとの鏡像力も小さい為、開口内部に
落下、付着しやすい。

【０００６】上記の現象は記録サイクル毎に繰り返され
るので、記録を重ねる度にトナーや異物が制御板上に堆
積し、堆積量は徐々に増加する。また埃、塵などの異物
が制御板に付着し、それがきっかけとなってトナーが堆
積し強固な目詰まりを生じることもある。堆積したトナ
ーや異物は、制御電極が形成する電界に悪影響を及ぼ
し、あるいは機械的にトナーの開口通過を妨げて、印刷
ドットの細りや印刷不良を招く原因となる。そのため、
画像の高品質化のためには、プリントヘッドのクリーニ
ング手段が必要である。

【０００７】従来より、制御板の開口を清掃するための
種々の方式が提案されており、例えば、 １．電界を利用する方式（例えば特開昭58-104771号公
報、特開昭59-188450号公報参照）、 ２．空気流を利用する方式（例えば特開昭58-122569号
公報、特開平2-509789号公報参照）、 ３．プリントヘッドの制御板に振動を付与する方式（例
えば特開平3-57658号公報、特開平4-161353号公報、特
開平4-216072号公報、特開平4-257461号公報参照）、 などが提案されている。

【０００８】しかし、電界を利用する方式では、無帯電
のトナーや、空気中に散乱した埃、塵等の異物を除去す
ることは困難であった。一方、空気流を利用する方式で
は、無帯電のトナー、埃、塵異物の除去も可能ではある
ものの、電荷量の大きなトナーは制御板との間の鏡像力
が強くなるため、その除去には非常に強い力が必要とな
る。また、制御板の表面に付着したトナーは比較的容易
に除去可能であるが、開口内部に強固に目詰まりしたト
ナーは遅い空気流では容易に除去することができない。
従って、電荷量の大きなトナーの除去や開口内部の強固
な目詰まりを解消するには、非常に大きな流速の空気流
を供給する必要があり、大型のポンプが必要であった。
そこで、制御板に振動を付与する方式が特に着目されて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、制御板
に振動を付与する方式においても、以下のような課題が
あった。すなわち、プリントヘッドの信号電極は、必要
印加電圧の低減を目的にトナー搬送ローラに極接近して
配置されることが多いが、このような配置では、振動を
付与した際に発生する気流によって、トナー搬送ローラ
上のトナーが吹き出されることがある。吹き出されたト
ナーは対向電極側に吹き飛ばされるため、このトナーを
適切な方法で回収しないと機内を汚したり、記録紙を汚
したりする弊害をもたらす。その結果、装置の信頼性が
低下するおそれがあった。

【００１０】本発明は、上記の課題を解決するものであ
り、プリントヘッドから除去した現像剤を、装置を汚す
ことなく円滑に回収することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る画像形成装置は、帯電した現像剤を担
持しながら搬送する現像剤坦持体と、前記現像剤担持体
と対向するように配置された対向電極と、前記現像剤担
持体と前記対向電極との間に配置された中間像保持部材
と、前記現像剤担持体と前記中間像保持部材との間に配
置され且つ複数の現像剤通過孔が列状に形成された絶縁
基材と、前記絶縁基材における前記各現像剤通過孔周り
に配設され且つ画像信号に応じた電圧が印加される画像
信号電極とを有し、前記現像剤担持体上の現像剤を所定
の現像剤通過孔を通過させるように飛翔させて前記中間
像保持部材に付着させ、該中間像保持部材上に中間画像
を形成する現像剤制御部材と、前記中間像保持部材を搬
送する搬送手段と、搬送された前記中間像保持部材上の
中間画像を記録媒体に転写する転写手段と、前記現像剤
制御部材に付着した現像剤を脱離させる現像剤脱離手段
とを備え、前記転写手段は、前記現像剤制御部材から脱
離して前記中間像保持部材に付着した現像剤が搬送され
たときには非作動状態になるよう構成されていることと
したものである。

【００１２】これにより、現像剤脱離手段の動作によっ
て現像剤制御部材に付着した現像剤は脱離され、現像剤
制御部材のクリーニングが行われる。この際、脱離した
現像剤が中間像保持部材に付着しても、転写手段は当該
現像剤が搬送されたときには非作動状態になるので、中
間像保持部材に付着した現像剤が転写手段に転写される
ことはなく、転写手段の汚染が防止される。

【００１３】前記転写手段は、作動時には中間像保持部
材との間に記録媒体を挟み込むように前記中間像保持部
材側に押圧され、非作動時には前記中間像保持部材から
離隔するように構成されていることが好ましい。

【００１４】これにより、非作動時には転写手段と中間
像保持部材とが物理的に離されるので、転写手段の汚染
が確実に防止される。

【００１５】本発明に係る他の画像形成装置は、帯電し
た現像剤を担持しながら搬送する現像剤坦持体と、前記
現像剤担持体と対向するように配置された対向電極と、
前記現像剤担持体と前記対向電極との間に配置された中
間像保持部材と、前記現像剤担持体と前記中間像保持部
材との間に配置され且つ複数の現像剤通過孔が列状に形
成された絶縁基材と、前記絶縁基材における前記各現像
剤通過孔周りに配設され且つ画像信号に応じた電圧が印
加される画像信号電極とを有し、前記現像剤担持体上の
現像剤を所定の現像剤通過孔を通過させるように飛翔さ
せて前記中間像保持部材に付着させ、該中間像保持部材
上に中間画像を形成する現像剤制御部材と、前記中間像
保持部材を搬送する搬送手段と、搬送された前記中間像
保持部材上の中間画像を記録媒体に転写する転写手段
と、前記現像剤制御部材に付着した現像剤を脱離させる
現像剤脱離手段とを備え、前記転写手段には、該転写手
段に付着した現像剤を除去する清掃手段が設けられてい
ることとしたものである。

【００１６】これにより、清掃手段によって転写手段が
常に清浄な状態に保たれるため、装置内汚染や記録紙の
汚染が防止される。

【００１７】本発明を、記録ヘッドが複数設けられた装
置（例えば多色の印刷装置）に適用することも可能であ
る。そこで、前記現像剤担持体、対向電極、現像剤制御
部材及び現像剤脱離手段を備える記録ユニットが複数設
けられ、搬送手段は、中間像保持部材を前記各記録ユニ
ットの現像剤制御部材と対向電極との間に順に搬送する
ように構成され、前記記録ユニットの現像剤制御部材
は、前記中間像保持部材上に複数の記録ユニットからの
現像剤が重なり合ってなる中間画像を形成するように所
定の第１時間差を伴って順次作動するように構成され、
前記記録ユニットの現像剤脱離手段は、該現像剤脱離手
段によって各記録ユニットから脱離されたそれぞれの現
像剤が前記中間像保持部材上で重ならないように前記第
１時間差と異なる第２時間差を伴って順次作動するよう
に構成されていてもよい。

【００１８】これにより、現像剤脱離手段の動作タイミ
ングが各記録ユニット毎で異なるため、現像剤制御部材
から脱離される現像剤の中間像保持部材上の付着位置が
分散される。従って、中間像保持部材の特定箇所に各記
録ユニットからの現像剤が積み重なることが回避され
る。その結果、積み重なった現像剤と現像剤制御部材と
の直接接触による汚染や、現像剤制御部材に向かう現像
剤の逆飛翔が確実に防止される。

【００１９】現像剤脱離手段は、現像剤制御部材の非作
動時に前記現像剤制御部材の現像剤通過孔部分に振動を
付与する振動手段を備えていることが好ましい。

【００２０】これにより、振動の付与により現像剤が脱
離されることになるので、電界を利用する方式と異な
り、無帯電の現像剤や空気中に散乱した埃、塵等の異物
を除去することも可能となり、また、空気流を利用する
方式と異なり、大型のポンプが不要となる。

【００２１】振動手段及び現像剤制御部材を含めた振動
伝達系は、振動手段や現像剤制御部材のテンション等に
よって、その負荷、共振周波数などが大きく変動する場
合がある。従って、振動伝達系の共振周波数がずれた場
合でも、安定した振動を得る為に、振動手段の駆動回路
は周波数自動追尾回路であることが望ましい。

【００２２】現像剤制御部材と現像剤担持体とが極近接
しているか接触している場合には、振動手段を動作せし
めると現像剤通過孔の周辺に気流が発生し、現像剤担持
体上の現像剤が吹き出されやすい。そこで、振動手段
は、現像剤担持体の動作が停止している期間内に作動す
るように構成されていることが望ましい。

【００２３】現像剤には順極性のものもあれば逆極性の
ものもあり、これらは現像剤担持体によって搬送され
る。従って、現像剤が吹き出される条件の下で対向電極
の電圧極性を印刷のときと同様のまま振動を付与する
と、順極性の現像剤は対向電極側に付着するが、逆極性
の現像剤は対向電極側に一旦は吹き飛ばされても、その
後電界の作用によって現像剤制御部材側に逆飛翔する。
そこで、対向電極は、振動手段の作動時の少なくとも初
期においては、現像剤担持体と同電位になるように電圧
が印加されることが望ましい。

【００２４】現像剤担持体の動作を停止した状態で一定
時間振動を付与すると、現像剤担持体上の現像剤の吹き
出しが無くなる。その後対向電極に電圧印加すると振動
の作用に加えて、電界力を作用させることができるた
め、より高い清掃能力を得ることができる。そこで、対
向電極は、振動手段の作動時の初期においては現像剤担
持体と同電位になるように電圧が印加され、その後交流
電圧が印加されるように構成されていることが望まし
い。

【００２５】現像剤制御部材と現像剤担持体とを接触状
態で使用すると、現像剤担持体の偏心、歪み等が接触部
で吸収されるので、現像剤制御部材と現像剤担持体との
距離が一定となり、望ましい。加えて、それらの接触点
は振動伝達の節となる。従って、振動伝達部材は、現像
剤通過孔に対して接触部と反対側に配置するのがよい。
そこで、振動手段は、振動子と、該振動子の振動を現像
剤制御部材の各現像剤通過孔部分に伝達するように少な
くとも一端が前記振動子に接続され且つ前記現像剤制御
部材上に現像剤通過孔列と平行に延びるように配設され
た振動伝達部材とを備え、前記現像剤制御部材は、前記
現像剤通過孔列を挟んだ前記振動伝達部材と反対側にお
いて、前記振動伝達部材からの振動を反射する反射端を
形成するように前記現像剤通過孔列の列方向と平行に現
像剤担持体と接触していることが好ましい。

【００２６】また、現像剤制御部材と現像剤担持体とが
接触する構成では、現像剤制御部材が摩耗劣化する場合
がある。したがって、現像剤制御部材と現像剤担持体と
の接触部においてスペーサ手段を設けるのが望ましい。
すなわち、現像剤制御部材の反射端にはスペーサ手段が
設けられ、前記現像剤制御部材は前記スペーサ手段を介
して現像剤担持体と接触していることが好ましい。

【００２７】その場合、現像剤制御部材と現像剤担持体
とのギャップを現像剤通過孔の列方向に一様に保つ為、
スペーサ手段は現像剤通過孔の列方向に沿って延設され
ているのが良い。すなわち、スペーサ手段は、現像剤通
過孔列と平行に延設されていることが好ましい。

【００２８】また、振動手段により発する振動は、現像
剤制御部材と現像剤担持体との接触部、または現像剤制
御部材とスペーサ手段との接触部の、それぞれの現像剤
通過孔側（振動反射端）で節を形成するように設計する
と、現像剤通過孔上で振動の腹を形成することが出来る
為、振動伝達の効率が向上する。そこで、振動手段は、
現像剤制御部材における現像剤通過孔列の列方向と直交
する方向の振動波が、反射端が節でかつ前記現像剤通過
孔列が腹となる定在波となるような振動を付与するよう
に構成されていることが好ましい。

【００２９】現像剤制御部材と現像剤担持体とが接触す
る構成の場合には、振動は接触部で反射、減衰する為、
接触部と振動伝達部材との間に現像剤通過孔が位置する
ように設定するのがよい。その場合、現像材制御部材と
現像剤担持体との接触部と、現像剤通過孔との間の距離
が、振動の波長の１／２よりも短くなるように振動周波
数を選定するのがよい。すなわち、現像剤通過孔列と反
射端との間の距離Ｌ１が、現像剤制御部材における前記
現像剤通過孔列の列方向と直交する方向の振動波の波長
λに対し、Ｌ１＜λ／２となるように設定されているこ
とが好ましい。

【００３０】また、現像剤通過孔列が複数列の場合、振
動手段により発する振動波の波長をλ、振動反射端と振
動手段に一番近いところに位置する現像剤通過孔の中心
との距離をＬ１とすると、Ｌ１＜λ／２となるように設
定することにより、現像剤通過孔の周辺が振動の腹とな
る為、振動エネルギの有効利用が可能となる。

【００３１】また、振動手段により発する振動の振動数
をλ、振動反射端と振動伝達部材との距離をＬ２とする
と、Ｌ２＞λ／４となるように振動の振動数や距離等を
設定すると、現像剤通過孔の周辺を振動の腹とすること
ができ、振動エネルギを有効活用することができる。そ
こで、振動伝達部材と反射端との間の距離Ｌ２が、現像
剤制御部材における現像剤通過孔列の列方向と直交する
方向の振動波の波長λに対し、Ｌ２＞λ／４となるよう
に設定されていることが好ましい。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００３３】＜実施形態１＞図１は本実施形態に係る画
像形成装置の構成を示している。図１において、トナー
搬送ローラ１は、現像剤としてのトナー４を担持しつつ
搬送する現像剤担持体であり、トナー４を帯電させる帯
電電極を兼ねている。トナー搬送ローラ１は、アルミニ
ウム、鉄などの金属、または合金から構成することがで
きる。本実施の形態では、トナー搬送ローラ１として、
外径が２０ｍｍ、厚み１ｍｍのアルミニウムの円筒を用
いた。本実施形態では、トナー搬送ローラ１を接地する
こととしたが、これに限らず、トナー搬送ローラ１に直
流または交流の電圧を印加してもよい。

【００３４】規制ブレード２は、トナー搬送ローラ１上
に１〜３層のトナー層を形成するものである。この規制
ブレード２は、ウレタンなどの弾性部材から構成され、
その硬度は４０度から８０度（ＪＩＳ Ｋ６３０１ Ａ
スケール）、自由端長（取り付け部からはみ出した部分
の長さ）は５〜１５ｍｍ、トナー搬送ローラ１への線圧
は５〜４０ｇ／ｃｍが好適である。規制ブレード２は、
電気的にフロート状態であってもよく、接地されていて
もよく、あるいは直流または交流の電圧が印加されるよ
うに構成されていてもよい。なお、本実施の形態ではフ
ロート状態で用いることとした。

【００３５】トナー４はトナー搬送ローラ１と規制ブレ
ード２との間に挟み込まれ、ここで小さな攪拌を受けて
トナー搬送ローラ１から電荷を受け取り帯電する。本実
施の形態では、トナー４として、−１０μＣ／ｇの負の
電荷を有する平均粒径８μｍの非磁性体を用いた。

【００３６】供給ローラ３は、鉄などの金属軸（本実施
の形態では直径８ｍｍの軸）周りに発砲のウレタンなど
の合成ゴムを２〜６ｍｍ程度設けたもので、その硬度は
３０度（ローラ状に加工したものをＪＩＳ Ｋ６３０１
Ａスケールの方法で測定）である。供給ローラ３のト
ナー搬送ローラ１への食い込み量は０．１〜２ｍｍ程度
が好ましい。供給ローラ３もまた、接地されていてもよ
く、直流または交流の電圧が印加されるように構成され
ていてもよい。この供給ローラ３は、トナー４の帯電を
補助するほか、トナー４の供給量をコントロールするも
のである。

【００３７】対向電極５は、トナー搬送ローラ１との間
に電界を形成するものであり、金属板や金属ローラ、ま
たは樹脂中に導電フィラーを分散したフィルム等を好適
に用いることができる。なお、フィルムを用いた場合の
フィルムの抵抗は、１０²〜１０¹¹Ω／ｃｍ程度が好ま
しい。対向電極５には、直流電源９から５００〜２００
０Ｖ程度の直流電圧が印加される。本実施の形態では、
１０００Ｖの電圧を印加することとした。

【００３８】本画像形成装置は、中間記録体２０の上に
トナー４を付着させて中間画像を形成し、その後、この
中間画像を記録紙６に転写するものである。中間記録体
２０はエンドレスタイプのベルトで形成されており、ロ
ーラ状の前記対向電極５とバックアップローラ２１とに
巻きかけられている。なお、中間記録体２０を連続的に
搬送するため、対向電極５またはバックアップローラ２
１の少なくとも一方は駆動ローラとして形成されてい
る。これら対向電極５及びバックアップローラ２１によ
って、中間記録体２０を搬送する搬送手段が構成されて
いる。中間記録体２０としては、例えば、厚さ１５０μ
ｍ程度のポリカーボネートに導電カーボンを分散させた
ものを用いればよい。また、その周長は、例えばＡ４サ
イズの記録紙用として約３４０ｍｍに設定すればよい。

【００３９】転写機構４０は、前記バックアップローラ
２１と、このバックアップローラ２１に対し接離自在に
設けられた転写ローラ２２とを備えている。つまり、転
写機構４０は、作動時（転写時）には、転写ローラ２２
に所定値の電圧を印加すると共に、転写ローラ２２とバ
ックアップローラ２１との間に中間記録体２０及び記録
紙６を挟み込むように転写ローラ２２をバックアップロ
ーラ２１側に接近させ、中間記録体２０上の中間画像を
記録紙６に転写する。転写ローラ２２への印加電圧は使
用するトナーの帯電量などの諸特性や環境の湿度等に依
存するが、６００Ｖ〜１５００Ｖ程度の範囲の電圧が好
適である。本実施の形態では１０００Ｖとした。一方、
後述する非作動時（非転写時）には、転写ローラ２２を
接地させると共にバックアップローラ２１から離隔させ
る。

【００４０】転写ローラ２２としては、導電性フィラー
を分散させた発泡ウレタンを金属ローラに２〜６ｍｍ程
度被覆させたものを好適に用いることができる。転写ロ
ーラ２２表面の発泡ウレタンは、ゴム硬度３０〜６０度
の範囲のものが好適である。転写ローラ２２のバックア
ップローラ２１への押圧力は、１〜４ｋｇ／２００ｍｍ
程度が好適であり、記録紙６が転写ローラ２２とバック
アップローラ２１との間に挿入搬送される前に押圧が開
始される。

【００４１】中間画像が転写された記録紙６は、バック
アップローラ２１の回転によって、定着手段としての定
着ローラ８に搬送される。そして、記録紙６上の画像
は、定着ローラ８によって定着される。

【００４２】記録紙６が転写機構４０を通過した後は、
転写ローラ離接機構２２Ａによって、転写ローラ２２は
バックアップローラ２１から離間される。なお、本実施
の形態では紙送りのスピードは６５ｍｍ／ｓとした。転
写ローラ２２の作用によって転写された後の中間記録体
２０に残留するトナーは、中間記録体清掃装置２３のブ
レード２３Ａによって除去され、トナー回収容器２３Ｂ
に回収される。ここでは、中間記録体清掃装置２３のブ
レード２３Ａには厚さ３ｍｍのウレタンゴムを用いた。
なお、ブレード２３Ａにはウレタンゴム以外に、シリコ
ンゴム、ブチルゴムなどや、ポリエステル、アクリルな
どの樹脂、あるいはステンレスなどの金属を用いること
ができる。中間記録体清掃装置２３の回収容器２３Ｂが
トナーで一杯になった場合には、トナー回収容器２３Ｂ
を適宜交換して使用することができる。

【００４３】図２はプリントヘッド１０の概略構成を示
す図であり、図２（ａ）はプリントヘッド１０の断面
図、図２（ｂ）はプリントヘッド１０をトナー搬送ロー
ラ１側から見た平面図である。なお、図２（ｂ）におい
て、図面の左右方向が中間記録体２０の移動方向（Ｙ方
向）であり、上下方向が中間記録体２０の幅方向（Ｘ方
向）である。

【００４４】図２のように、制御板３０の絶縁基材１４
には現像剤通過孔として複数の開口１２が形成されてい
る。これら開口１２は、記録体幅方向に沿って並ぶ開口
列１２Ａを形成している。なお、開口列１２Ａは２列に
限らず、１列または３列以上であってもよい。絶縁基材
１４のトナー搬送ローラ１側の面には、各開口１２を取
り囲むようにリング状に形成された複数の画像信号電極
１１が設けられている。なお、画像信号電極１１はこれ
に限定されず、開口１２の内壁に設けられていてもよ
い。本実施の形態では、画像信号電極１１として、内径
が１５０μｍ、外径が２５０μｍのリング状の電極を用
いた。各電極の表面には５〜２０μｍの薄い絶縁樹脂層
（図示せず）を設けることとした。

【００４５】制御板３０の絶縁基材１４は、厚さは１０
〜１００μｍの絶縁フィルムで形成することが好まし
く、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレートなどの材
料を好適に用いることができる。本実施の形態では、厚
さ２５μｍのポリイミドを用いた。すべての開口１２か
らトナーを吹き出して記録したときに全黒の画像が形成
できるように、開口１２は互いに補完するように千鳥に
配置されている。開口１２の直径は５０〜２００μｍが
好ましく、本実施の形態では開口１２の直径は１４５μ
ｍである。画像信号電極１１は銅などの金属から構成さ
れ、厚みは５〜３０μｍが好ましい。画像信号電極１１
はリード線３１Ａを通して画像信号電圧切り替え手段で
ある画像信号電源１３に各々独立に接続される。なお、
画像信号電極１１へは通常４００V程度の電圧が印加さ
れるが、本実施の形態では、ドット形成の為に３００V
の電圧を印加し、ドット非形成のために−１００Vの電
圧を印加することとしている。対向電極５と制御板３０
との距離は、５０〜１０００μｍが好ましい。本実施の
形態では２５０μｍとした。また、トナー搬送ローラ１
と制御板３０との距離は、０〜２００μｍが好ましい。
本実施の形態では３０μｍとした。

【００４６】図３に示すように、制御板３０の表面（ト
ナー搬送ローラ１側の面）には、開口列１２Ａに対し平
行に振動伝達板１５が固定されている。振動伝達板１５
の固定は接着等により行うことができ、例えば熱圧着、
エポキシ系の接着剤などにより行うようにすればよい。
そして、振動伝達板１５の両端には振動発生体６０がそ
れぞれ配設されている。

【００４７】振動発生体６０は振動子１６と振動増幅器
（ホーン）１７とを備えている。振動子１６としては、
例えばボルト締めランジュバン型振動子などを用いるこ
とができる。振動子１６は、振動増幅器（ホーン）１７
に取り付けられている。ホーン１７は、下方に向かうに
したがってその断面積が連続的に滑らかに縮小するよう
に形成されており、振動子１６の振動エネルギを集中さ
せて振動伝達板１５に伝達するように構成されている。
従って、振動子１６の振動は振動伝達板１５の長手方向
（Ｘ方向）に伝播した後、振動伝達板１５から制御板３
０に伝達されて、開口列１２Ａに向かってＹ方向に伝播
することになる。これにより、開口１２周辺に伝播した
振動によって、開口１２周辺のクリーニングが行われ
る。

【００４８】上記振動伝達板１５としては、振動を吸収
することなくその振動を伝達し得る剛性を有するもので
あればよく、例えば金属により形成すればよい。具体的
には、例えばステンレスを用いればよい。また、その板
幅は５ｍｍ、板厚は０．２ｍｍ程度に設定すればよい。
上記ホーン１７は振動を吸収することなくその振動を伝
達し得る剛性を有し、振動子１６の共振周波数と同じ共
振周波数をもつものが好ましく、例えば金属により形成
すればよい。具体的には、例えばステンレスまたはアル
ミニウムにより形成すれば、その成形も容易であるため
特に好適である。

【００４９】振動子１６の振動は、１ＭＨｚ以下の正弦
波が好ましく、例えば４０ｋＨｚとすればよい。これ
は、振動周波数が高くなると、振動伝達板１５や振動子
１６の発熱が無視できなくなること、また、振動の減衰
の程度が大きくなることを考慮したためである。

【００５０】図４に示すように、制御板３０とトナー搬
送ローラ１とを接触するように設定すると、トナー搬送
ローラ１と制御板３０との接触部（振動反射端）３２
で、振動の節を形成する。そこで、振動の波長をλと
し、上記振動反射端３２と開口列１２Ａとの距離Ｌ１を
λ／２よりも小さく設定すると、各開口１２の周辺部を
確実に振動させることができる。なお、振動反射端３２
と開口列１２Ａとの間の距離Ｌ１をλ／４とすれば、各
開口１２の周辺部を振動の腹とすることができ、最も効
果的に振動させることができる。例えば、制御板３０に
振動を付与したときの波長は、振動周波数が４０ｋHzの
場合、約４ｍｍである。従って、トナー搬送ローラ１と
制御板３０との接触部である振動反射端３２と開口１２
との距離を２ｍｍ以下とすると、開口１２の周辺部を確
実に振動させることができる。なお、本実施の形態で
は、上記距離は１ｍｍとした。

【００５１】次に、本画像形成装置の動作について説明
する。

【００５２】外部からの画像信号に応じて画像信号電極
１１に所定値以上の電圧を印加すると、トナー搬送ロー
ラ１と画像信号電極１１との間に加速電界が形成され、
トナー搬送ローラ１上のトナー４はトナー搬送ローラ１
との鏡像力に打ち勝って、画像信号電極１１側に向かっ
て飛翔する。飛翔したトナー４は画像信号電極１１に囲
まれた開口１２を通過し、この開口１２を通過したトナ
ー４は対向電極５に印加された電圧によって対向電極５
の方向に引っ張られ、中間記録体２０上に着弾する。一
方、画像信号電極１１に所定値以下（零を含む）の電圧
を印加すると、トナー搬送ローラ１と画像信号電極１１
との間に形成される電界の強度が十分でないため、トナ
ー搬送ローラ１上のトナー４は飛翔せず、トナー搬送ロ
ーラ１に担持されたままとなる。なお、同様の効果を得
るため、画像信号電極１１に逆極性の電圧を印加し、ト
ナー搬送ローラ１と画像信号電極１１との間の電界の方
向を逆にするようにしてもよい。

【００５３】図１に示すように、中間記録体２０上に形
成された中間画像は、中間記録体２０の移動に従って転
写機構４０に搬送され、転写ローラ２２とバックアップ
ローラ２１との間の電界の作用及び両ローラ間の押圧力
によって、記録紙６に転写される。

【００５４】記録紙６に転写された画像は、定着ローラ
８によって加熱され、記録紙６上に定着する。これによ
り、記録紙６に所定の画像が形成され、画像記録が完了
する。

【００５５】ここで、上記画像形成動作を繰り返してい
ると、制御板３０の開口１２周辺にトナー４や異物が堆
積する為、印刷動作が停止している期間（画像形成を行
わない期間）、例えば、装置に電源を投入した直後や、
連続印刷時に複数の記録紙を搬送する場合に記録紙を送
り出した後、次の記録紙が搬送される間の期間等に、振
動子１６を作動させて、以下のクリーニング運転を行
う。

【００５６】すなわち、振動子１６に振動電圧を印加
し、振動子１６を振動させる。これにより、振動伝達板
１５を通じて制御板３０の開口１２周辺に振動が与えら
れる。開口１２周辺のクリーニングに好適な振動は、振
動系に依存するが、本実施形態では、振幅２０μｍ、周
波数２０ｋHzに設定することにより、良好なクリーニン
グ性能が得られることが分かった。この値は、振動加速
度に換算すると、片振幅ａ＝10μm、周波数ｆ＝20kHzと
すると、振動の変位ｘ＝ａsinωｔ、速度υ＝ａcosω
ｔ、加速度αv＝−ａω²sinωｔ（ｔ：時間、ω：角速
度＝２πｆ、π：円周率、ｆ：周波数）なので、速度の
最大値υmax＝1.3m/s、加速度の最大値αmax＝1.6×10⁴
G（Gは重力加速度）となる。この加速度を電界による加
速度と比較すると、印刷時にトナーに働く電場による加
速度は、電界力F、電荷量ｑ、電界E、トナーの重量当た
りの電荷量をQ/M、トナー粒子１個の質量をｍとする
と、加速度をαeとして、F＝ｑE＝m ×（Q/M）× E＝m
αeとなる。従って、αe＝（Q/M）× E＝（Q/M）× Vｃ
／Lk（Vc：印刷時の信号電極の印加電圧、Lk：トナー搬
送ローラと信号電極との距離）である。ここで、トナー
の重量当たりの電荷量Q/M＝10μC/g、Vc＝300V、Lk＝30
μmなので、αe＝1.0×10⁴G（Gは重力加速度）となる。
即ち、印刷時にトナーに作用する電界力よりも大きな振
動加速度が開口周辺に付着したトナーに作用するため、
良好なクリーニング性能を得ることができるのである。

【００５７】開口１２の周辺に堆積するトナーのなかに
は、順極性のトナーだけでなく、逆極性のトナーも存在
する。仮に対向電極５の極性を印刷時の極性にしたまま
振動を付与すると、開口１２の周辺に付着した逆極性の
トナーには、対向電極５から制御板３０側に吸引する力
が作用する。そのため、逆極性のトナーは、振動によっ
て対向電極５側に一旦吹き飛ばされても、再び電界の作
用によって制御板３０側に逆飛翔して開口１２の周辺よ
りも広い領域に拡散することになり、かえって制御板３
０を汚してしまう場合がある。また、制御板３０とトナ
ー搬送ローラ１とを接触あるいは極近接させて使用した
場合には、振動付与によって発生する気流によって、ト
ナー搬送ローラ１からトナーが吹き出されることがあ
る。この場合も吹き出されるトナーには順極性のもの加
え、逆極性のものが存在する為、対向電極５にどちらか
の極性の電圧を印加すると、いずれかの極性のトナーが
制御板３０に逆飛翔して、制御板３０が汚されることが
ある。従って、振動付与時には対向電極５とトナー搬送
ローラ１とを同電位とし、制御板３０に付着したトナー
や異物には電界の作用が働かないようにするのが良い。

【００５８】また、制御板３０の開口１２をクリーニン
グした際に吹き出されたトナーは、いったんは中間記録
体２０に付着するが、転写ローラ２２をバックアップロ
ーラ２１側に押圧したままでは、転写ローラ２２自体に
トナーが転写され、結果として転写ローラ２２が汚染さ
れてしまう。特に、転写ローラ２２に電圧を印加したま
までは、その汚染は顕著となる。そこで、本実施形態で
は、転写ローラ２２への転写電源を、中間記録体２０上
に付着したトナーが転写ローラ２２と接触するタイミン
グではＯＦＦになるようにスイッチング制御を行うこと
としている。

【００５９】すなわち、中間記録体２０上に付着したト
ナーは、中間記録体２０の移動速度に応じた時間差を伴
って転写機構４０に搬送されることになる。そこで、こ
の時間差を考慮し、制御板３０のクリーニング動作を行
ってから所定時間経過後に、転写ローラ２２の印加電圧
をＯＦＦにする。

【００６０】また、前述したように、開口１２のクリー
ニング時に吹き出されるトナーには、順極性のトナーも
逆極性のトナーも存在する。従って、転写ローラ２２の
電圧極性を、トナー像を紙に転写する際の極性から反転
させるだけでなく、転写ローラ２２をバックアップロー
ラ２１から離隔させることが好ましい。そこで、本実施
形態では、転写ローラ２２の汚染を確実に防止するため
に、転写電源のスイッチング制御に加え、転写ローラ２
２に離接動作を行わせ、転写ローラ２２がトナー像と物
理的に接触しないようにしている。

【００６１】つまり、本実施形態では、振動発生体６０
を作動させてから所定時間経過時に転写機構４０を非作
動状態とし、その後、振動発生体６０の作動継続時間と
同程度に時間だけ転写機構４０の非作動状態を維持する
こととしている。

【００６２】その後、転写機構４０を通過した中間記録
体２０上のトナーは、中間記録体清掃装置２３のブレー
ド２３Ａによって掻き取られ、回収容器２３Ｂに回収さ
れる。

【００６３】以上のように、本実施形態によれば、プリ
ントヘッドの振動に際して中間記録体２０に吹き飛ばさ
れたトナーが転写ローラ２２と対向する所定期間の間
は、転写ローラ２２への電圧印加を停止すると共に、転
写ローラ２２をバックアップローラ２１から離隔させる
こととしたので、転写ローラ２２の汚染を確実に防止す
ることができる。

【００６４】また、制御板３０における振動の反射によ
って開口１２周辺の振動の増幅を行うことによって、振
動エネルギを効率よく当該開口１２周辺部に伝播させる
ことができる。また、振動付与時の電界の作用を無く
し、トナー搬送ローラ１の動作を停止させることで、プ
リントヘッドへのトナーの逆飛翔や、トナー搬送ローラ
１からのトナーの吹き出しを抑制し、信頼性の高いクリ
ーニング機構を内蔵した装置とすることができる。従っ
て、信頼性が高く、経済的な運用ができる画像形成装置
を提供することができる。

【００６５】−変形例− 上記の実施形態では、トナー搬送ローラ１と制御板３０
とを直接接触させていたが、図５に示すように、制御板
３０とトナー搬送ローラ１とを接触させず、開口１２を
挟んだ振動伝達板１５と反対側に、振動伝達板１５に平
行に振動反射板１８を設けてもよい。振動反射板１８
は、制御板３０の裏面に接着等によって固定してもよ
く、表面に固定してもよい。このように制御板３０の表
面または裏面に振動反射板１８を接着すると、振動伝達
板１５から伝播される振動は開口１２を越え、振動反射
板１８で反射されることになる。振動反射板１８は振動
を吸収することなく振動を伝達しうる剛性を有し、その
振動特性が制御板３０の振動伝達のインピータンスと大
きく異なるものが、反射効率を上げるうえで特に望まし
い。制御板３０の絶縁基材１４にポリイミド等の樹脂を
用いる場合には、密度ρ、音速ｃの積で得られるρCの
値が大きく異なる金属などが望ましい。具体的にはステ
ンレスあるいはばね鋼などが好適である。また、その板
幅は５ｍｍ、板厚は０．２ｍｍ程度に設定すればよい。
制御板３０への接着は、例えば熱圧着や、エポキシ系、
イソシアネート系の接着剤を用いることができる。

【００６６】また、制御板３０とトナー搬送ローラ１と
を接触させる他の構成として、図６に示すように、制御
板３０の摩耗防止または摩擦力を低減する目的で、制御
板３０にスペーサ１９を配設するのが好ましい。なお、
スペーサ１９は上述の目的を達成する以外にも、制御板
３０とトナー搬送ローラ１とのギャップを開口列１２Ａ
の列方向に均一に保つ作用を奏する。スペーサ１９はト
ナー４と擦れ合う為、その材料によっては帯電して印刷
電界やトナー４の帯電量に影響を及ぼすことがある。従
って、スペーサ１９を電荷を除電する機構に接続し、そ
の材料に導電性かつ耐摩耗性に優れた材料を用いること
が好適である。具体的には、導電性フィラーを充填させ
たポリアミド、ポリイミド、ポリカ等の樹脂や、ステン
レス、アルミ等の金属が特に望ましい。また、スペーサ
１９を金属などで構成すると、このスペーサ１９によっ
て前記振動反射板１８の役割を果たすことも可能であ
る。

【００６７】振動発生体６０は、振動子１６とホーン１
７とを組み合わせたものに限らず、例えば、図７に示す
ように、圧電素子４５，４６を組み合わせたバイモルフ
で構成してもよい。このような構成を採用することによ
り、振動発生体６０を小型化することができる。

【００６８】振動発生体６０は、振動伝達板１５の一端
のみに設けられていてもよい。

【００６９】上記実施形態では、振動付与時に対向電極
５とトナー搬送ローラ１とを同電位とし、制御板３０に
付着したトナーや異物には電界の作用が働かないように
したが、振動付与字時の初期においては対向電極５とト
ナー搬送ローラ１とを同電位とする一方、その後対向電
極５に交流電圧を印加するようにしてもよい。これによ
り、堆積したトナーに対し、振動の作用に加えて、周期
的に変化する電界力を作用させることができるため、よ
り高い清掃能力を得ることができる。

【００７０】＜実施形態２＞図８は実施形態２に係る画
像形成装置を示すものである。本実施の形態では、転写
ローラ２２は中間記録体２０と（厳密には、転写時には
記録紙６と）常時接触するように構成され、この転写ロ
ーラ２２には転写ローラ清掃装置２４が設けられてい
る。

【００７１】転写ローラ清掃装置２４は、厚さ３ｍｍの
ウレタンゴムのブレード２４Ａとトナー回収容器２４Ｂ
とから構成されている。転写ローラ清掃装置２４のブレ
ード２４Ａのエッジは転写ローラ２２に接触し、転写ロ
ーラ２２の回転に従って、転写ローラ２２の表面からト
ナーや異物が掻き落とされるようになっている。ブレー
ド２４Ａにはウレタンゴム以外に、シリコンゴム、ブチ
ルゴム等や、ポリエステル、アクリルなどの樹脂、ある
いはステンレス等の金属を用いることができる。転写ロ
ーラ２２の表面は凹凸の小さいものが好適で、本実施の
形態では厚さ０．１ｍｍのフッ素チューブを発泡ウレタ
ンゴムに被覆して使用した。

【００７２】転写ローラ清掃装置２４のトナー回収容器
２４Ｂは、中間記録体清掃装置２３のトナー回収容器２
３Ｂと一体構造とし、回収したトナーを同時に廃棄交換
するようにするとメンテナンス回数が少なくて好適であ
る。その場合には中間記録体清掃装置２３のトナー回収
容器２３Ｂの容量を、転写ローラ清掃装置２４のトナー
回収容器２４Ｂの容量よりも大きくすることが望まし
い。また、転写ローラ清掃装置２４から回収されるトナ
ーを、中間記録体清掃装置２３のトナー回収容器２３Ｂ
に搬送し、中間記録体清掃装置２３のトナー回収容器２
３Ｂのみを廃棄交換するように設計してもよい。また、
逆に、中間記録体清掃装置２３によって回収されるトナ
ーを転写ローラ清掃装置２４のトナー回収容器２４Ｂに
搬送するようにして、転写ローラ清掃装置２４のトナー
回収容器２４Ｂのみを廃棄交換するようにしてもよい。
つまり、トナー回収容器の共用化によって、転写ローラ
清掃装置２４のトナー回収容器２４Ｂまたは中間記録体
清掃装置２３のトナー回収容器２３Ｂの一方を省略する
ことも可能である。

【００７３】本実施形態では、中間記録体２０上に付着
したトナーは、いったん転写ローラ２２に付着すること
になるが、転写ローラ２２上のトナーは転写ローラ清掃
装置２４によって除去される。従って、記録紙６を汚し
たり、転写ローラ２２の性能低下を防止することができ
る。特に、本実施の形態は、実施形態１の場合と異な
り、転写ローラ２２を機械的に離接動作させる必要がな
いため、より高速の印刷が必要なプリンタに好適な構成
である。

【００７４】従って、本実施形態によれば、プリントヘ
ッドに振動を与えることによりプリントヘッドの開口１
２周辺に付着したトナーや異物を除去し、それらをいっ
たん中間記録体２０に付着させ、更に転写ローラ２２に
付着させた後、清掃手段２３によって除去することとし
たので、転写ローラ２２を確実に清浄な状態に維持する
ことができる。そのため、転写効率の低下や、記録紙の
汚染や機内汚れなどを防止することができる。また、ト
ナー回収容器２４Ｂを中間記録体清掃装置２３のトナー
回収容器２３Ａを兼ねる構造にすることで、トナー回収
容器２４Ｂの交換回数を増やさずに、転写ローラ清掃装
置２４を装備することができる。

【００７５】＜実施形態３＞図９に実施形態３に係る画
像形成装置を示す。本実施形態は本発明を多色プリンタ
に応用した形態であり、実施形態１と同様のヘッドが４
組設けられている。つまり、イエロ、マゼンダ、シア
ン、ブラックの各色に対応してトナー搬送ローラ１、制
御板３０、振動発生体６０、対向電極５等は４組づつ設
けられ、第１〜第４の記録ユニット５１，５２，５３，
５４が順に配設されている。

【００７６】中間記録体２０は、ローラ２１Ａとバック
アップローラ２１とに巻きかけられ、第１〜第４の記録
ユニット５１〜５４の制御板３０と対向電極５との間を
順次移動するようになっている。具体的には、中間記録
体２０はバックアップローラ２１の回転によって、図の
矢印の方向（図９における時計回り方向）に移動する。
中間記録体２０は導電性のシームレスベルトであり、ポ
リイミド、ポリカ、ポリエチレンなどの樹脂に導電性フ
ィラーを充填させたものを好適に使用することができ
る。なお、本実施の形態ではポリイミドを用いた。

【００７７】記録ユニット５１〜５４は、中間記録体２
０の移動に同期して４色の画像が順に中間記録体２０上
に印刷されるように作動する。中間記録体２０上に形成
された中間画像は、記録紙６と共に転写ローラ２２とバ
ックアップローラ２１との間に挟まれ、記録紙６に転写
される。転写された記録紙６上のトナー像は、定着器８
にて加熱、加圧されて記録紙６に定着される。

【００７８】本実施形態では、各記録ユニット５１〜５
４の振動発生体６０の振動子１６は、それぞれの記録ユ
ニット５１〜５４の画像形成動作が停止しているとき
（つまり、信号電極に所定電圧が印加されないとき）に
駆動される。従って、振動子１６を駆動するための振動
駆動回路３１は、１つのみ用意されており、切り替えス
イッチ３３により各色順に切り替えられることによっ
て、各振動子１６は順に駆動される。

【００７９】また、各対向電極５と直流電源９との間に
も切り替えスイッチ３０Ａが設けられており、対向電極
５の電圧も振動子１６の動作タイミングに同期して順次
切り替えられるようになっている。

【００８０】次に、図１０を参照しながら、画像形成と
振動子１６の動作タイミングを説明する。図１０におい
ては、第１〜第４の記録ユニット５１〜５４をそれぞれ
第１〜第４色目の記録ユニットと称することとする。

【００８１】図１０に示すように、各色の記録ユニット
において、画像信号電極１１と対向電極５とでは印加電
圧が同期して切り替えられる。一方、振動子１６は、画
像信号電極１１及び対向電極５の印加電圧がＯＦＦの期
間中に電圧が印加される。

【００８２】各記録ユニットの画像信号電極１１は、中
間記録体２０上に複数の記録ユニットからのトナーが重
なり合って中間画像が形成されるように、所定の第１時
間差Ｔ１を伴って順次作動する。つまり、第１記録ユニ
ット５１の画像形成動作が開始されてから第１時間Ｔ１
が経過した時に第２記録ユニット５２の画像形成動作が
開始され、第２記録ユニット５２の画像形成動作が開始
されてから第１時間Ｔ１が経過した時に第３記録ユニッ
ト５３の画像形成動作が開始され、第３記録ユニット５
３の画像形成動作が開始されてから第１時間Ｔ１が経過
した時に第４記録ユニット５４の画像形成動作が開始さ
れる。

【００８３】一方、各記録ユニットの振動子１６は、各
記録ユニットから脱離されたトナーが中間記録体２０上
の同一の位置で互いに重ならないように、前記第１時間
差Ｔ１よりも長い第２時間差Ｔ２を伴って順次作動す
る。すなわち、各振動子１６の動作開始の時間間隔Ｔ２
と、各記録ユニットの画像形成の時間間隔Ｔ１との間に
は、所定の時間差が設けられている。

【００８４】具体的には、第１色目の振動子１６は第１
色目の画像形成終了時（画像信号電極１１及び対向電極
５の印加電圧がＯＮからＯＦＦに切り替わる時）に駆動
されるが、第２〜第４色目の振動子１６は、各色の画像
形成終了時から所定の遅延時間ΔＴが経過した後に駆動
される。言い換えると、各色の画像形成終了時から振動
子１６の動作開始時までには遅延時間ΔＴ（ただし、第
１色目の遅延時間は零）が設けられ、この遅延時間ΔＴ
は４色それぞれにおいて異なっている。仮に、この遅延
時間ΔＴを４色全て同じとすると、中間記録体２０上に
おける振動子１６の動作によるトナーの吹き出し場所
が、４色全て同じ箇所となってしまう。このような場
合、プリントヘッドからのトナー吹き出し量が多いとき
には、吹き出した各トナーが順次積み重なることになる
ため、特に第４色目の記録ユニット５４において、中間
記録体２０上に堆積したトナーがプリントヘッドと機械
的に接触したり、積み重なったトナーが発生させる電界
によって、トナーがプリントヘッド側に逆飛翔したりし
て、プリントヘッドを汚染するおそれがある。そこで、
本実施形態では、各振動子１６の動作開始の時間間隔と
各記録ユニットの画像形成の時間間隔とに差を設けて、
振動によるトナーの吹き出し箇所を分散させることによ
り、プリントヘッドの汚染を未然に防止し、装置の信頼
性を向上させることとした。

【００８５】なお、本実施の形態においても、中間記録
体清掃装置２３のトナー回収容器２３Ｂを、転写ローラ
清掃装置２４のトナー回収容器２４Ｂを兼用する構造と
することが好適である。

【００８６】本実施の形態では、複数の記録ユニット５
１〜５４に対し振動駆動回路３１及び高圧電源９を共通
化し、それら回路３１及び電源９を適宜切り替えて使用
する為、多色印刷機であるにもかかわらず、装置のコス
トをさほど上げることがない。

【００８７】各色の記録ユニットの振動子１６の共振周
波数が揃っていないと、振動子１６の振幅にバラツキを
生じるおそれがある。従って、振動子１６の共振周波数
の管理を行うと共に、振動子１６の共振周波数の帯域Ｑ
を比較的低く設計することが望ましい。

【００８８】また、振動子１６の駆動回路３１は周波数
自動追尾型回路とし、共振周波数のバラツキを回路３１
側で吸収できるようにすることが望ましい。

【００８９】対向電極５の電源９に、スイッチやリレー
などの電圧切替え装置を用いると、印刷用とクリーニン
グ用の少なくとも２つの電源のみで駆動することができ
る。リレーを用いた場合には、高電圧を切り替える為、
切り替え時にノイズを発生し周囲回路の誤動作の原因と
なることがある。このような場合には、高電圧の出力側
にフェライトなどのフィルタを入れてノイズをカットす
るのがよい。

【００９０】振動伝達板１５の幅を振動の伝播方向（Ｘ
方向）に漸減する板幅とすると、振幅の減衰を抑制する
ことができるため、特に好ましい。

【００９１】−変形例− 上記例では、複数枚の記録紙６に印刷を行う画像形成動
作中における各振動子１６等の動作タイミングについて
説明したが、画像形成装置の電源投入直後や一連の画像
信号を受信した直後のように、画像形成動作に入る前
に、各振動子１６を作動させてもよい。例えば、図１１
に示すように、電源投入後、第１〜第４色目の振動子１
６に順次電圧を印加し、予めクリーニング動作を行うよ
うにしてもよい。この場合、初期のクリーニングにおい
ては、各振動子１６を前記第２時間差Ｔ２を伴って作動
させる必要はない（図１１の例では、各色の振動子を順
次連続的に作動させている）ので、短時間のうちにすべ
ての記録ユニット５１〜５４のクリーニングを完了させ
ることができる。

【００９２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、プリン
トヘッドから除去した現像剤を転写機構等を汚すことな
く円滑に回収することができ、信頼性の高い画像形成装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る画像形成装置の概略
構成図である。

【図２】プリントヘッドの部分詳細図であり、（ａ）は
断面図、（ｂ）は平面図である。

【図３】プリントヘッドの斜視図である。

【図４】プリントヘッドの部分断面図である。

【図５】変形例に係る図４相当図である。

【図６】変形例に係る図４相当図である。

【図７】変形例に係る振動発生体の構成図である。

【図８】実施形態２に係る画像形成装置の図１相当図で
ある。

【図９】実施形態３に係る画像形成装置の図１相当図で
ある。

【図１０】プリントヘッドの動作のタイミングチャート
である。

【図１１】プリントヘッドの動作のタイミングチャート
である。

【符号の説明】

１ トナー搬送ローラ（現像剤担持体） ２ 規制ブレード ３ 供給ローラ ４ トナー（現像剤） ５ 対向電極 ６ 記録紙（記録媒体） ８ 定着ローラ ９ 対向電極印刷用電源 １０ プリントヘッド １１ 画像信号電極 １２ 開口（現像剤通過孔） １４ 絶縁基板 １５ 振動伝達板 １６ 振動子 １７ 振動増幅器（ホーン） １８ 振動反射板 １９ スペーサ（スペーサ手段） ２０ 中間記録体（中間像保持部材） ２１ バックアップローラ ２２ 転写ローラ ２３ 中間記録体清掃装置 ２４ 転写ローラ清掃装置 ３０ 制御板（現像剤制御部材） ３０Ａ 対向電極電圧切り替え装置 ３１ 振動駆動回路 ３２Ａ 転写ローラ電圧切り替え装置 ６０ 振動発生体（振動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597063831 Ｏｎｎｅｒｅｄｓ Ｂｒｙｇｇａ 13 421 57 Ｖｅｓｔｒａ Ｆｒｏｌｕｎｄ ａ Ｓｗｅｄｅｎ (72)発明者 辻本 隆宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小川 勝敏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 三浦 眞芳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 九門 明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 相澤 昌宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 橋本 雅彦 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 Ｆターム(参考） 2C162 AE25 AE31 AE69 AE74 AE84 AE93 AE94 AJ03 AJ07 CA03 CA12 CA24 2H029 AE02

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電した現像剤を担持しながら搬送する
   現像剤坦持体と、 前記現像剤担持体と対向するように配置された対向電極
   と、 前記現像剤担持体と前記対向電極との間に配置された中
   間像保持部材と、 前記現像剤担持体と前記中間像保持部材との間に配置さ
   れ且つ複数の現像剤通過孔が列状に形成された絶縁基材
   と、前記絶縁基材における前記各現像剤通過孔周りに配
   設され且つ画像信号に応じた電圧が印加される画像信号
   電極とを有し、前記現像剤担持体上の現像剤を所定の現
   像剤通過孔を通過させるように飛翔させて前記中間像保
   持部材に付着させ、該中間像保持部材上に中間画像を形
   成する現像剤制御部材と、 前記中間像保持部材を搬送する搬送手段と、 搬送された前記中間像保持部材上の中間画像を記録媒体
   に転写する転写手段と、 前記現像剤制御部材に付着した現像剤を脱離させる現像
   剤脱離手段とを備え、 前記転写手段は、前記現像剤制御部材から脱離して前記
   中間像保持部材に付着した現像剤が搬送されたときには
   非作動状態になるよう構成されている画像形成装置。
2. 【請求項２】 転写手段は、作動時には中間像保持部材
   との間に記録媒体を挟み込むように前記中間像保持部材
   側に押圧され、非作動時には前記中間像保持部材から離
   隔するように構成されている請求項１に記載の画像形成
   装置。
3. 【請求項３】 帯電した現像剤を担持しながら搬送する
   現像剤坦持体と、 前記現像剤担持体と対向するように配置された対向電極
   と、 前記現像剤担持体と前記対向電極との間に配置された中
   間像保持部材と、 前記現像剤担持体と前記中間像保持部材との間に配置さ
   れ且つ複数の現像剤通過孔が列状に形成された絶縁基材
   と、前記絶縁基材における前記各現像剤通過孔周りに配
   設され且つ画像信号に応じた電圧が印加される画像信号
   電極とを有し、前記現像剤担持体上の現像剤を所定の現
   像剤通過孔を通過させるように飛翔させて前記中間像保
   持部材に付着させ、該中間像保持部材上に中間画像を形
   成する現像剤制御部材と、 前記中間像保持部材を搬送する搬送手段と、 搬送された前記中間像保持部材上の中間画像を記録媒体
   に転写する転写手段と、 前記現像剤制御部材に付着した現像剤を脱離させる現像
   剤脱離手段とを備え、 前記転写手段には、該転写手段に付着した現像剤を除去
   する清掃手段が設けられている画像形成装置。
4. 【請求項４】 現像剤担持体、対向電極、現像剤制御部
   材及び現像剤脱離手段を備える記録ユニットが複数設け
   られ、 搬送手段は、中間像保持部材を前記各記録ユニットの現
   像剤制御部材と対向電極との間に順に搬送するように構
   成され、 前記記録ユニットの現像剤制御部材は、前記中間像保持
   部材上に複数の記録ユニットからの現像剤が重なり合っ
   てなる中間画像を形成するように所定の第１時間差を伴
   って順次作動するように構成され、 前記記録ユニットの現像剤脱離手段は、該現像剤脱離手
   段によって各記録ユニットから脱離されたそれぞれの現
   像剤が前記中間像保持部材上で重ならないように前記第
   １時間差と異なる第２時間差を伴って順次作動するよう
   に構成されている請求項１〜３のいずれか一つに記載の
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 現像剤脱離手段は、現像剤制御部材の非
   作動時に前記現像剤制御部材の現像剤通過孔部分に振動
   を付与する振動手段を備えている請求項１〜４のいずれ
   か一つに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 振動手段の駆動回路は周波数自動追尾型
   回路である請求項５に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 振動手段は、現像剤担持体の動作が停止
   している期間内に作動するように構成されている請求項
   ５または６のいずれか一つに記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 対向電極は、振動手段の作動時の少なく
   とも初期においては、現像剤担持体と同電位になるよう
   に電圧が印加される請求項５〜７のいずれか一つに記載
   の画像形成装置。
9. 【請求項９】 対向電極は、振動手段の作動時の初期に
   おいては現像剤担持体と同電位になるように電圧が印加
   され、その後交流電圧が印加されるように構成されてい
   る請求項５〜８のいずれか一つに記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 振動手段は、振動子と、該振動子の振
    動を現像剤制御部材の各現像剤通過孔部分に伝達するよ
    うに少なくとも一端が前記振動子に接続され且つ前記現
    像剤制御部材上に現像剤通過孔列と平行に延びるように
    配設された振動伝達部材とを備え、 前記現像剤制御部材は、前記現像剤通過孔列を挟んだ前
    記振動伝達部材と反対側において、前記振動伝達部材か
    らの振動を反射する反射端を形成するように前記現像剤
    通過孔列の列方向と平行に現像剤担持体と接触している
    請求項５〜９のいずれか一つに記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 現像剤制御部材の反射端にはスペーサ
    手段が設けられ、前記現像剤制御部材は前記スペーサ手
    段を介して現像剤担持体と接触している請求項１０に記
    載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 スペーサ手段は、現像剤通過孔列と平
    行に延設されている請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 振動手段は、現像剤制御部材における
    現像剤通過孔列の列方向と直交する方向の振動波が、反
    射端が節でかつ前記現像剤通過孔列が腹となる定在波と
    なるような振動を付与するように構成されている請求項
    １０〜１２のいずれか一つに記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 現像剤通過孔列と反射端との間の距離
    Ｌ１が、現像剤制御部材における前記現像剤通過孔列の
    列方向と直交する方向の振動波の波長λに対し、 Ｌ１＜λ／２ となるように設定されている請求項１０〜１３のいずれ
    か一つに記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 振動伝達部材と反射端との間の距離Ｌ
    ２が、現像剤制御部材における現像剤通過孔列の列方向
    と直交する方向の振動波の波長λに対し、 Ｌ２＞λ／４ となるように設定されている請求項１０〜１４のいずれ
    か一つに記載の画像形成装置。