JP2001042651A

JP2001042651A - 現像装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2001042651A
Application number: JP21930099A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Furuya; 正古屋; Shuzo Kaneko; 修三金子; Masaaki Yamaji; 雅章山路
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-02
Filing date: 1999-08-02
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】コロナ帯電器で発生されるイオン風がインク
ミストの搬送を妨げるのを防止できるようにする。【解決手段】ミストハウジング４１内のインクミスト
４４の搬送路４８中にコロナ帯電器４５を配置し、コロ
ナ帯電器４５のイオンが放出されるシールドケース４５
ｂの開口部を、ファン４６によって制御電極４７側に搬
送されるインクミスト４４の搬送方向下流側に配置した
ことにより、インクミスト４４の搬送方向と、コロナ帯
電器４５で発生されたイオン風の方向が一致することに
よって、イオン風でインクミスト４４の搬送が妨げられ
ることが防止され、インクミスト４４を効率よく搬送す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電されたミスト
状のインクを非接触で配置した像担持体に静電的に飛翔
させて、像担持体上にインク画像を形成する現像装置、
及び該現像装置を備えた電子写真方式や静電記録方式を
利用して画像形成を行うプリンタ、ファクシミリ、複写
機などの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ等に採用されて
いる電子写真方式や静電記録方式による画像形成装置に
用いられる現像装置の現像手段としては、着色顔料を粒
子中に含有させたトナーを用いる、いわゆる乾式現像方
法が主流となっている。

【０００３】この理由として、乾式現像方法は、以前か
ら用いられていた湿式現像方法と比較して、現像剤の取
り扱いやトナー帯電機構の付与に有利であったことや、
現像スリーブへのトナーの保持を、磁力や静電気力、又
はファンデルワールス力を利用して調整することが可能
であり、カブリの低減など画像性の向上に対しての制御
が容易であるなどの利点があったからである。

【０００４】一方、近年では特に画像の解像度を高め、
より向上した画質を求めるために、卜ナーの粒径をさら
に細かく、例えば５μｍ以下にしていく必要性が生じて
きた。このようにすることによって画像性は向上するも
のの、卜ナー粒径の微細化によってトナーが飛散し易く
なり、トナー飛散防止のためにコストアップなどが想定
される。

【０００５】このような観点から、近年、液体インクを
霧化してミスト状にしこれを帯電させて、画像形成に使
用する試みがいくつか検討されている。これらの方式
は、従来のトナーを使用した画像形成方式に比べ、イン
クを液状で保持できるため飛散する可能性が低く、ま
た、紙などの記録媒体に直接記録を行う従来のインクジ
ェット法に対しては、広い画像形成幅の現像装置を容易
に構成できる点で高速記録化が有利である。

【０００６】この例としては、例えば感光ドラム上の静
電潜像をインクミストにより現像する方法が特開昭５８
−２１５６７１号公報、特開平５−３３３７０３号公報
等に開示されており、また、電子写真１６巻２号（昭和
５２年）ｐ２１−ｐ２６などにミスト現像法が開示され
ている。更に、画像信号に応じてインクミストの飛翔を
制御し、紙などの記録媒体に直接記録を行う方式が、例
えば特開平２−２９７４４９号公報、特開平５−１２４
２２２号公報等に開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに液体インクを霧化しミスト状にして作像に使用する
現像装置においては、ミスト状に霧化されたインクミス
トを電気的に制御し作像に使用するためには、インクミ
スト自身に電荷を保持させる必要がある。この電荷を保
持させる方法として、コロナ帯電器を用いてイオンを発
生させ、このイオンをインクミストに付着させて帯電す
るコロナ帯電方法が広く用いられている。

【０００８】このため、従来では図４（ａ）に示すよう
に、インクミスト（不図示）が搬送されるミストハウジ
ング４１に形成した開口部にコロナ帯電４５が配置され
ていた。

【０００９】しかしながら、このような従来の構成で
は、コロナ帯電器４５の開口部がミストハウジング４１
内に向いているので、コロナ帯電器４５から放出される
イオン（以下、イオン風という）の方向（矢印Ｗ１方
向）が、インクミストの搬送方向（矢印ｂ方向）と交差
することにより、帯電効率の低下や、イオン風によって
インクミストの搬送が妨げられることによるインクミス
トの搬送性の低下などの問題が発生した。なお、図中、
符号４１ａはインクミストの搬送路を形成するための仕
切り板である。

【００１０】また、近年、エコロジーに対応するため
に、インクの材料を石油（油性）系から水性系へと変更
することが望まれているが、上記のインクミストを帯電
して電界で制御するような画像形成方法では、インクの
溶媒変更に伴いインク抵抗が低下するため、インクミス
ト粒子の電荷保持能力が減少してしまい、上記のような
問題（帯電効率の低下、イオン風によるインクミストの
搬送性の低下など）がより顕著に発生するようになっ
た。

【００１１】そこで本発明は、コロナ帯電器によるイン
クミストの良好な帯電と、インクミストの良好な搬送を
行うことができる現像装置及び画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、帯電されたミスト状のインクを、所定の隙
間を設けて非接触で配置した像担持体に静電的に飛翔さ
せて、前記像担持体上にインク画像を形成する現像装置
において、容器内の液体インクをミスト状に霧化するイ
ンクミスト発生手段と、ミスト状に霧化されたインクミ
ストを前記像担持体と対向する現像位置へ搬送するため
の搬送部と、前記搬送部中の前記現像位置の上流側に設
けられ、前記インクミストを帯電するコロナ帯電器と、
前記搬送部の前記現像位置に設けられ、帯電された前記
インクミストを前記像担持体に静電的に飛翔させるイン
クミスト飛翔手段と、を備え、前記コロナ帯電器のイオ
ンが放出される開口部を前記インクミストの搬送方向下
流側に設けたことを特徴としている。

【００１３】また、前記搬送部中に前記インクミストを
搬送する搬送手段を設けたことを特徴としている。

【００１４】また、前記搬送手段は、前記コロナ帯電器
が兼ねており、前記コロナ帯電器で発生されて前記開口
部から放出されるイオン風によって前記インクミストを
搬送することを特徴としている。

【００１５】また、前記コロナ帯電器の前記開口部が、
略水平もしくは前記インクミストの搬送方向に対して水
平よりも若干下向きに配置されることを特徴としてい
る。

【００１６】また、前記像担持体は、静電潜像が形成さ
れる感光体であり、前記インクミスト飛翔手段は、前記
感光体の長手方向に対向して形成したスリット状の開口
部と、前記開口部に配置した制御電極とを有し、電圧印
加によって前記感光体と前記制御電極との間に形成され
る電界により、前記開口部から帯電した前記インクミス
トを前記静電潜像に静電的に飛翔させて現像を行うこと
を特徴としている。

【００１７】また、前記インクミスト飛翔手段は、前記
像担持体と対向して形成した複数の微小開口部と、前記
微小開口部の周囲にそれぞれ配置した制御電極と、前記
搬送部内に前記制御電極と対向するように配置したイン
クミスト移動電極とを有し、前記インクミスト移動電極
への電圧印加によって前記微小開口部側へ移動した帯電
された前記インクミストを、電圧印加によって前記像担
持体と前記制御電極との間に形成される電界により、前
記微小開口部を通して選択的に飛翔させて前記像担持体
上に画像を形成することを特徴としている。

【００１８】また、本発明の画像形成装置は、帯電され
た前記インクミストを所定の隙間を設けて非接触で配置
した像担持体に静電的に飛翔させて、前記像担持体上に
形成した静電潜像を現像する現像装置を有し、前記現像
装置が、請求項１、２、３、４又は５記載の現像装置で
あることを特徴としている。

【００１９】また、本発明の画像形成装置は、帯電され
た前記インクミストを所定の隙間を設けて非接触で配置
した像担持体に静電的に飛翔させて、前記像担持体上に
インク画像を形成する現像装置を有し、前記現像装置
が、請求項１、２、３、４又は６記載の現像装置である
ことを特徴としている。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００２１】〈実施の形態１〉図１は、本発明の実施の
形態１に係る現像装置を備えた画像形成装置を示す概略
構成図である。

【００２２】図１において、１は像担持体としての感光
ドラムであり、矢印Ｒ１方向に所定の周速度で回転駆動
される。２は帯電ローラであり、帯電バイアス電源Ｓ１
から印加される帯電バイアスにより感光ドラム１表面を
所定の極性、電位に帯電する。３は露光装置であり、画
像情報に応じたレーザ光Ｌを反射ミラー３ａを介して照
射して、所定の電位に帯電された感光ドラム１表面を露
光し、静電潜像を形成する。

【００２３】４は本発明の特徴を備えた現像装置であ
り、液状インクをミスト状にしたインクミストにより感
光ドラム１上の静電潜像を顕像化する。また、５は転写
ローラ、６はクリーニング装置である。

【００２４】感光ドラム１は、円筒状のアルミニウムな
どの導電基体（不図示）上にＯＰＣ（有機光半導体）な
どの静電荷保持体層（不図示）が設けられている。

【００２５】静電荷保持体層としてはこれ以外に、例え
ばセレン、アモルファスシリコン、などの感光性材料、
又はポリエチレンテレフタレート、酸化タンタルなどの
絶縁性材料、或いはポリフッ化ビニリデンなどの強誘電
体若しくは焦電体材料などを使用することができる。そ
して、この静電荷保持体層上に、例えばレーザやＬＥＤ
アレイなどによる光情報書きこみ、又は静電スタイラ
ス、イオンフローヘッドによる静電記録、又はサーマル
ヘッドなどによる熱書き込みなどの公知の方法により静
電潜像を形成することができる。

【００２６】次に、上記画像形成装置の画像形成動作に
ついて説明する。

【００２７】画像形成時には、感光ドラム１は駆動手段
（不図示）により所定のプロセススピードで矢印Ｒ１方
向（時計方向）に回転駆動され、帯電バイアス電源Ｓ１
より所定の帯電バイアスが印加された帯電ローラ２によ
って、本実施の形態では負極性に一様に帯電される。

【００２８】そして、帯電された感光ドラム１上に、露
光装置３から画像信号に応じてパルス幅変調されたレー
ザ光Ｌによる画像露光が反射ミラー３ａを介して与えら
れ、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置
４により微細なミスト状に霧化されて帯電したインクミ
ストによって現像され、顕像化される（現像装置４の構
成及び現像動作の詳細は後述する）。

【００２９】そして、この顕画像（インク画像）の形成
に合わせて紙などの転写材Ｐが１枚ずつ給紙され、搬送
ガイド７を通して感光ドラム１と転写ローラ５間の転写
ニップに搬送される。

【００３０】そして、感光ドラム１上の前記顕画像は、
転写ニップで転写バイアスが印加された転写ローラ５に
よる静電気力と押し圧力にて転写材Ｐ上に転写される。
顕画像が転写された転写材Ｐは、排紙ローラ（不図示）
等を介して外部に排出され、画像形成動作を終了する。
また、転写材Ｐに対するインク画像転写後の感光ドラム
１表面は、クリーニング装置６のクリーニングブレード
６ａにより付着汚染物の除去を受けて清掃され、次の作
像に供される。

【００３１】なお、上記画像形成装置では、感光ドラム
１は負極性に帯電される構成であったが、使用する静電
荷保持体層の特性に応じて極性を選択するようにしても
よい。

【００３２】次に、本実施の形態における現像装置４に
ついて説明する。図２は、本実施の形態における現像装
置の概略断面図である。

【００３３】本実施の形態における現像装置４の現像方
式はミスト現像方式であり、液体インクの液面を超音波
振動させることによりインクミストを発生させ、このイ
ンクミストを帯電させて感光ドラム１上に形成された静
電潜像を現像するものである。

【００３４】この現像装置４は、ミストハウジング４１
と、ミストハウジング４１の下部に、ミストハウジング
４１内の底部に貯留された液体状のインク４３を微細な
ミスト状に霧化するインクミスト発生装置４０を備えて
いる。

【００３５】ミストハウジング４１内には、インクミス
ト発生装置４０によって発生されるインクミスト４４の
搬送路４８を形成するための仕切り板４１ａと、インク
ミスト４４を帯電させるコロナ帯電器４５と、インクミ
スト４４を仕切り板４１ａの周囲に形成された搬送路４
８に沿って循環させるためのファン４６を有している。

【００３６】また、現像容器４１の感光ドラム１と対向
する現像位置には、インクミスト４４を感光ドラム１に
向けて放出させるための制御電極４７が、感光ドラム１
の長手方向に対向して形成したスリット状の開口部４７
ａに設けられている。制御電極４７は、メッシュ状の形
状パターンあるいは平行に配置された線状の形状パター
ンで形成されている。

【００３７】ミストハウジング４１内は仕切り板４１ａ
によって４つの領域が形成される。即ち、図３に示すよ
うに、インクミスト発生装置４０によってインクミスト
４４が発生されるインクミスト発生領域Ａ、インクミス
ト４４が制御電極４７側へ搬送されるインクミスト搬送
領域Ｂ、インクミスト４４が制御電極４７によって静電
的に感光ドラム１に向けて放出されて静電潜像を現像す
る現像領域Ｃ、現像に寄与しなかったインクミスト４４
を回収するインクミスト回収領域Ｄが形成される。な
お、インクミスト発生領域Ａ、インクミスト搬送領域
Ｂ、インクミスト回収領域Ｄに示した各矢印ａ、ｂ、ｄ
は、ミストハウジング４１内の搬送路でのインクミスト
の搬送方向である。

【００３８】インクミスト発生装置４０は、固定部材４
２ａで固定された超音波振動子４２を有しており、ミス
トハウジング４１の下部に形成した開口部に配置されて
いる。超音波振動子４２は、ミストハウジング４１の底
部に溜められているインク４３に接しており、超音波振
動子４２の振動によってインクミスト発生領域Ａでイン
ク４３がミスト化され、インクミスト４４が発生する。
超音波振動子４２は超音波振動子駆動電源Ｓ３により駆
動される。発生したインクミスト４４は、インクミスト
回収領域Ｄに配置したファン４６の回転によってインク
ミスト搬送領域Ｂに搬送される。

【００３９】インクミスト搬送領域Ｂに配置されている
コロナ帯電器４５は放電ワイヤ４５ａとシールドケース
４５ｂを有しており、帯電バイアス印加電源Ｓ２から印
加される帯電バイアスにより放電ワイヤ４５ａとシール
ドケース４５ｂとの間にイオンを発生させ、ファン４６
の回転によって搬送されてきたインクミスト４４を帯電
する。

【００４０】現像領域Ｃの現像位置に配置されている制
御電極４７は、現像バイアス印加電源Ｓ４から印加され
る現像バイアスを所定の極性、電位に設定することによ
り、感光ドラム１と制御電極４７との間に帯電されたイ
ンクミスト４４を感光ドラム１側に飛翔させる電界を形
成して、開口部４７ａを通してインクミスト４４を飛翔
させ、感光ドラム１上の静電潜像を現像する。

【００４１】現像領域Ｃで現像に寄与しなかったインク
ミスト４４はファン４６の回転によってインクミスト回
収領域Ｄに回収され、再びインクミスト発生領域Ａに戻
される。

【００４２】ところで、上記したようにインクミスト搬
送領域Ｂにて、インクミスト４４はコロナ帯電器４５で
発生されるイオンで帯電されるが、従来では上述した図
４（ａ）に示すように、コロナ帯電器４５はミストハウ
ジング４１に取り付けられているので、コロナ帯電器４
５からのイオン風の方向（矢印Ｗ１方向）は、インクミ
ストの搬送方向（矢印ｂ方向）と交差していた。このた
め、従来ではイオン風によってインクミストの搬送が妨
げられていた。

【００４３】そこで、本実施の形態では、図４（ｂ）に
示すように、コロナ帯電器４５をインクミスト搬送領域
Ｂ内の搬送路４８中に配置し、更に、コロナ帯電器４５
のシ−ルドケース４５ｂの開口部４５ｃを、この搬送路
４８を流れるインクミストの搬送方向下流側に開くよう
に構成した。なお、コロナ帯電器４５は搬送路４８中に
不図示の支持部材で支持されている。

【００４４】この様な構成にすることにより、図４
（ｂ）に示すように、コロナ帯電器４５のシ−ルドケー
ス４５ｂ内で発生するイオン風の方向（矢印Ｗ２方向）
がインクミストの搬送方向（矢印ｂ方向）と一致する。

【００４５】これにより、本実施の形態の現像装置で
は、イオン風によるインクミストの搬送妨害が防止で
き、さらにはイオン風を利用してインクミストを搬送す
ることも可能となる。

【００４６】また、コロナ帯電器４５のインクミストの
搬送方向上流側はシールドケース４５ｂで遮蔽されてい
るため、コロナ帯電器４５内にはインクミストが入り込
まず、インクミストの搬送路４８中にコロナ帯電器４５
を配置してもリークが防止できる。

【００４７】なお、上記実施の形態では、コロナ帯電器
４５のシールドケース４５ｂの開口部４５ｃは、搬送路
４８中にほぼ水平状態で配置した構成であったが、シー
ルドケース４５ｂの開口部４５ｃ側を水平より少し下向
きに傾けるように構成してもよい。このような構成とす
ることで、非画像形成時にコロナ帯電器４５のシールド
ケース４５ｂの外側表面に付着凝集したインクが、コロ
ナ帯電器４５内に流れて入り込むのを防止することが可
能となる。

【００４８】また、ミスト化されるインク４３として
は、水、アルコール系インク、又は油性インクなどを用
いることが可能であり、体積抵抗値としては、１０⁴ 〜
１０⁹Ω・ｃｍ程度のものが好ましく用いられる。本実
施の形態のインク４３としては、水、アルコール混合溶
媒に着色色素を３％〜１０％含有し、粘度が約２ｃＰ、
体積抵抗測定値が約１０⁵ Ω・ｃｍのものを用いた。

【００４９】次に、本実施の形態の現像装置４による感
光ドラム１上に形成した静電潜像の現像動作を、図２を
参照して説明する。

【００５０】先ず、超音波振動子駆動電源Ｓ３から超音
波振動子４２への電圧印加により発生する振動によって
ミストハウジング４１内のインク４３をミスト化して、
微細（例えば粒径５μｍ以下）なインクミスト４４を発
生させる。超音波振動子４２は、本実施の形態では超音
波振動子駆動電源Ｓ３から入力される出力３０Ｗ、周波
数１．７ＭＨｚの正弦波で駆動される。

【００５１】そして、発生されたインクミスト４４はフ
ァン４６の送風によって上方に搬送され、コロナ帯電器
４５によって帯電される。コロナ帯電器４５は、本実施
の形態では帯電バイアス印加電源Ｓ２によって−２０μ
Ａの定電流制御され、インクミスト４４に負極性の電荷
を付与する。なお、ファン４６は直径４０ｍｍであり、
８Ｖの駆動電圧によって回転されるファン４６によって
０．０３リットル／ｓｅｃ・ｃｍ² の流量でインクミス
ト４４を搬送する。

【００５２】この際、上述したように、電荷が付与され
たインクミスト４４の制御電極４７側への搬送方向と、
コロナ帯電器４５で発生されたイオン風の方向が一致し
ているので、イオン風でインクミスト４４の搬送が妨げ
られることなく、制御電極４７に効率よく搬送される。

【００５３】そして、例えば感光ドラム１表面の静電潜
像が形成された露光部（画像部）の帯電電位を−１５０
Ｖ、非露光部（非画像部）の帯電電位を−７００Ｖと
し、更に、制御電極４７に現像バイアス印加電源Ｓ４か
ら現像電位として−５００Ｖの電圧を印加し、静電潜像
との間に反転現像の電界を形成する。また、感光ドラム
１の導電基体（不図示）への印加電圧を０Ｖ（アース）
とする。

【００５４】これにより、負に帯電されたインクミスト
４４は、前記電界によって開口部４７ａを通して感光ド
ラム１へと飛翔して静電潜像のみに付着し、現像（顕像
化）される。

【００５５】そして、上記現像に寄与しなかったインク
ミスト４４は、ファン４６の回転によって回収され、再
び循環される。

【００５６】このように本実施の形態では、帯電したイ
ンクミスト４４の搬送方向と、コロナ帯電器４５で発生
されたイオン風の方向が一致しているので、イオン風で
インクミスト４４の搬送が妨げられることなく、制御電
極４７に効率よく搬送されるので、画像形成速度が速
く、また、十分な画像コントラストがとれた良好な画像
を得ることが可能となった。

【００５７】〈実施の形態２〉図５は、本発明の実施の
形態２に係る現像装置を備えた画像形成装置（本実施の
形態ではフルカラーの画像形成装置）を示す概略構成図
である。

【００５８】本実施の形態では、図５に示すように、本
実施の形態に係る４つの現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８
Ｋをタンデムに配置し、各現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、
８Ｋの上方には、所定の隙間を設けて無端ベルト状の中
間転写ベルト９が、駆動ローラ１０ａと従動ローラ１０
ｂ、１０ｃ間に張設されている。

【００５９】中間転写ベルト９は、駆動ローラ１０ａの
回転駆動によって矢印ｅ方向に回転駆動される。従動ロ
ーラ１０ｃには転写ローラ１１が接離可能に当接して、
転写ニップが形成される。また、中間転写ベルト９は、
図６、図７に示すように、導電層（以下、背面電極とい
う）９ａと、その表面に画像が形成される絶縁層９ｂと
で構成されている。背面電極９ａには飛翔用電源Ｓ５が
接続されている。

【００６０】現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは、それ
ぞれイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、
ブラックインクを実施の形態１と同様にミスト状に霧化
することができる。そして、これら各色（イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラック）のインクミストを、各色の
画像信号に応じて中間転写ベルト９上にタイミングを合
わせて静電的に飛翔させて重ね合わせることにより、中
間転写ベルト９上にカラー画像（カラーインク画像）を
形成することができる（詳細は後述する）。

【００６１】次に、本実施の形態における現像装置につ
いて説明する。図６は、本実施の形態における現像装置
の概略断面図、図７は、図６のＡ−Ａ線断面図である。
なお、図２に示した実施の形態１の現像装置と同一機能
を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略
する。

【００６２】各現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ（図で
は現像装置８Ｙ）は、ミストハウジング４１と、ミスト
ハウジング４１の下部に、ミストハウジング４１内の底
部に貯留された液体状のインク４３を微細なミスト状に
霧化するインクミスト発生装置４０を備えている。イン
クミスト発生装置４０は実施の形態１と同様の構成であ
り、超音波振動子４２の振動によってインク４３がミス
ト化され、インクミスト４４が発生する。

【００６３】ミストハウジング４１は、中間転写ベルト
９の移動方向と直交する方向に形成されている。ミスト
ハウジング４１内には、インクミスト発生装置４０によ
って発生されるインクミスト４４の循環搬送路を形成す
るための仕切り板４１ａが配置されており、仕切り板４
１ａによって下側搬送路５０ａと上側搬送路５０ｂが形
成されている。下側搬送路５０ａ中のインクミスト発生
装置４０近くにはコロナ帯電器４５が単数配置されてお
り、実施の形態１と同様にシ−ルドケース４５ｂの開口
部を、インクミスト４４の搬送方向下流側に開くように
構成されている。なお、コロナ帯電器４５は下側搬送路
５０ａ中に不図示の支持部材で支持されている。

【００６４】このような構成にすることにより、コロナ
帯電器４５で発生するイオン風の方向（矢印Ｗ３方向）
がインクミスト４４の搬送方向（矢印ｆ方向）と一致す
る。これにより、イオン風を利用してインクミストを搬
送することができる。

【００６５】インクミスト発生装置４０によって発生さ
れたインクミスト４４は、コロナ帯電器４５から発生す
る矢印Ｗ３方向のイオン風により下側搬送路５０ａから
上側搬送路５０ｂに向けて矢印ｆ方向に搬送されて、下
側搬送路５０ａと上側搬送路５０ｂ間を循環する。

【００６６】コロナ帯電器４５のシ−ルドケース４５ｂ
の背面側（インクミスト４４の搬送方向上流側）には、
断面形状が三角形の整流部材５１が設けられており、コ
ロナ帯電器４５のシ−ルドケース４５ｂの背面に当たる
インクミスト４４を効率よく搬送方向（矢印ｆ方向）に
流すように整流する。また、仕切り板４１ａの両側の下
側搬送路５０ａと上側搬送路５０ｂの間には、それぞれ
複数の整流板５２ａ、５２ｂ、５２ｃが設けられおり、
インクミスト４４を効率よく下側搬送路５０ａと上側搬
送路５０ｂ間を循環させることができる。

【００６７】ミストハウジング４１の上側搬送路５０ｂ
の上部には、その長手方向（画像形成幅方向）に沿って
制御電極基板５３が設けられており、更に、上側搬送路
５０ｂ中の仕切り板４１ａ上には、グリッド電極５４が
設けられている。制御電極基板５３には、多数の独立し
た円形状の微小な各開口部５３ａの周囲に制御電極５３
ｂがそれぞれ配置されており、各制御電極５３ｂには制
御電圧印加電源Ｓ６が接続されている。本実施の形態で
は、制御電極基板５３の開口部５３ａの直径が８０μｍ
で千鳥配列とし、３００ｄｐｉの解像度が得られるよう
にした。グリッド電極５４は、メッシュ状の形状パター
ンあるいは平行に配置された線状の形状パターンで形成
されている。

【００６８】次に、本実施の形態の現像装置による画像
形成動作（現像動作）を、図５〜図７を参照して説明す
る。

【００６９】先ず、超音波振動子４２への電圧印加によ
り発生する振動によってミストハウジング４１内のイン
ク４３をミスト化して、微細（例えば粒径５μｍ以下）
なインクミスト４４を発生させる。発生されたインクミ
スト４４は、コロナ帯電器４５から発生するイオン風に
より帯電されて下側搬送路５０ａから上側搬送路５０ｂ
に矢印ｆ方向に搬送される。コロナ帯電器４５は、本実
施の形態では−２００μＡで定電流制御されインクミス
ト４４に負極性の電荷を付与する。

【００７０】そして、上記した背面電極９ａと制御電極
５３ｂに、飛翔用電源Ｓ５、制御電圧印加電源Ｓ６から
それぞれ所定の電圧を印加する。

【００７１】即ち、制御電圧印加電源Ｓ６から制御電極
５３ｂへのＯＮ制御時の印加電圧をＶｃ、ＯＦＦ制御時
の印加電圧をＶｃ’、飛翔用電源Ｓ５から背面電極９ａ
への印加電圧をＶｏ、グリッド電極５４への印加電圧を
Ｖｂとすると、Ｖｏ＞Ｖｃ＞Ｖｂ＞Ｖｃ’又はＶｏ＜Ｖ
ｃ＜Ｖｂ＜Ｖｃ’を満足するように設定する。

【００７２】例えば、コロナ帯電器４５を−２００μＡ
で定電流制御して、インクミスト４４に負極性の電荷を
付与し、制御電圧印加電源Ｓ６から制御電極５３ｂへの
印加電圧Ｖｃ＝＋５００Ｖ及びＶｃ’＝−５００Ｖ、グ
リッド電極５４への印加電圧Ｖｂ＝０Ｖ（アース）、飛
翔用電源Ｓ５から背面電極９ａへの印加電圧Ｖｏ＝＋１
０００Ｖに設定する。

【００７３】そして、制御電圧印加電源Ｓ６からドライ
バ（不図示）を介して＋５００Ｖを印加された制御電極
５３ｂに対応する所定の開口部５３ａを通して、インク
ミスト４４が中間転写ベルト９へ放出される。一方、制
御電圧印加電源Ｓ６からドライバ（不図示）を介して−
２００Ｖを印加された制御電極５３ｂに対しては、負に
帯電されたインクミスト４４は反発され、この制御電極
５３ｂに対応する所定の開口部５３ａを通して中間転写
ベルト９側へは放出されないようになる。

【００７４】このように、本実施の形態における制御電
極基板５３の各制御電極５３ｂをドライバ（不図示）に
よってＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、画像信号に応
じて帯電したインクミスト４４を中間転写ベルト９の絶
縁層９ｂに飛翔させて、画像（イエローインク画像）を
形成することができる。

【００７５】このようにして、先ず現像装置８Ｙによる
現像動作によりイエローインクミストが矢印ｅ方向に移
動する中間転写ベルト９上に静電的に飛翔されて、イエ
ローインク画像が中間転写ベルト９の絶縁層９ｂ上に形
成される。以下、このイエローインク画像に重ね合わせ
るようにして、順次現像装置８Ｍ、８Ｃ、８Ｋによる現
像動作により同様にして、マゼンタインク画像、シアン
インク画像、ブラックインク画像が重畳されて、カラー
画像が中間転写ベルト９の絶縁層９ｂ上に形成される。

【００７６】そして、中間転写ベルト９上へのカラー画
像の形成に合わせて、紙などの転写材Ｐを搬送ガイド１
２ａを介して転写ローラ１１と従動ローラ１０ｃ間の転
写ニップに搬送する。そして、中間転写ベルト９上に形
成されたカラー画像は、転写ニップで転写ローラ１１に
よる静電気力と押し圧力にて転写材Ｐ上に転写された
後、搬送ガイド１２ｂを介して外部に排紙されてカラー
画像形成動作を終了する。

【００７７】画像転写を行った後の中間転写ベルト９
は、クリーニングウェブ１３でその表面をクリーニング
され、繰り返し作像に供される。

【００７８】このように本実施の形態では、コロナ帯電
器４５のシ−ルドケース４５ｂの開口部を、インクミス
トの搬送方向下流側に開くように設けたことにより、コ
ロナ帯電器４５で発生するイオン風でインクミストを搬
送して循環させることができる。このため、搬送路（本
実施の形態では下側搬送路５０ａ）中には、コロナ帯電
器４５以外にインクミストを送風するための装置を一切
配置しなくて済み、簡略な構成とすることが可能とな
る。

【００７９】また、ファンのような搬送手段を用いてい
ないため、画像形成中の騒音が抑えられ、画像形成装置
全体の静粛性も向上した。

【００８０】更に、現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋの
搬送路（下側搬送路５０ａ、上側搬送路５０ｂ）を中間
転写ベルト９の移動方向に対して直交する方向に配置し
た構成により、画像形成装置の小型化を図ることができ
る。

【００８１】また、本実施の形態では、インクミスト４
４を帯電、搬送するために単数のコロナ帯電器４５を用
いたが、複数のコロナ帯電器を用いることも可能であ
る。この場合にも、各々のシールドケースの開口部の方
向をインクミスト搬送方向下流側とすることで、コロナ
帯電器のイオン風をインクミスト搬送に用いることがで
き、さらに、複数設けているためインクミストの搬送量
及び帯電量も増加することが可能となる。

【００８２】なお、上記した各実施の形態において、イ
ンクミストの発生方法は超音波振動子に直接インクを接
触させるものに限ったものではない。例えば、超音波振
動子でメンブレン体を振動させ、そのメンブレン体の表
面に開いている微細孔からインクミストを発生させるよ
うな構成のものでも使用可能である。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ロナ帯電器のイオンが放出される開口部をインクミスト
の搬送方向下流側に配置したことにより、インクミスト
の搬送方向と、コロナ帯電器で発生されるイオン風の方
向が一致することによって、イオン風でインクミストの
搬送が妨げられることが防止され、インクミストを効率
よく搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る現像装置を備えた
画像形成装置を示す概略構成図。

【図２】本発明の実施の形態１における現像装置を示す
概略断面図。

【図３】本発明の実施の形態１における現像装置内のイ
ンクミスト発生領域、インクミスト搬送領域、現像領
域、インクミスト回収領域とインクミストの流れを示す
図。

【図４】（ａ）は、従来例におけるインクミストの搬送
方向とイオン風の流れ方向を示した図、（ｂ）は、実施
の形態１におけるインクミストの搬送方向とイオン風の
流れ方向を示した図。

【図５】本発明の実施の形態２に係る現像装置を備えた
画像形成装置を示す概略構成図。

【図６】本発明の実施の形態２における現像装置を示す
概略断面図。

【図７】図６のＡ−Ａ線断面図。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）２帯電ローラ３露光装置４、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ現像装置５、１１転写ローラ６クリーニング装置９中間転写ベルト４０インクミスト発生装置（インクミスト発生手
段）４１ミストハウジング（容器）４１ａ仕切り板４２超音波振動子４３インク４４インクミスト４５コロナ帯電器４５ａ放電ワイヤ４５ｂシールドケース４６ファン（搬送手段）４７、５３ｂ制御電極（インクミスト飛翔手段）４７ａ、５３ａ開口部４８搬送路（搬送部）５０ａ下側搬送路（搬送部）５０ｂ上側搬送路（搬送部）５３制御電極基板５４グリッド電極（インクミスト移動電極）

フロントページの続き (72)発明者山路雅章東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 EA11 EC08 EC15 EC37 EE09 FC02 FD17 FD18 JC17 KC15 2C057 AF91 AG69 AG80 AR06 DA06 DC15 DE07 2C162 AE12 AE19 AE29 AE69 AE76 AE87 AE90 AF61 AH02 AH28 AJ25 CA02 CA03 CA12 CA15 CA22 2H074 AA03 AA04 AA22 AA41 AA46 BB02 BB16 BB22 BB31 BB50 DD03 EE07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電されたミスト状のインクを、所定の
隙間を設けて非接触で配置した像担持体に静電的に飛翔
させて、前記像担持体上にインク画像を形成する現像装
置において、容器内の液体インクをミスト状に霧化するインクミスト
発生手段と、ミスト状に霧化されたインクミストを前記像担持体と対
向する現像位置へ搬送するための搬送部と、前記搬送部中の前記現像位置の上流側に設けられ、前記
インクミストを帯電するコロナ帯電器と、前記搬送部の前記現像位置に設けられ、帯電された前記
インクミストを前記像担持体に静電的に飛翔させるイン
クミスト飛翔手段と、を備え、前記コロナ帯電器のイオンが放出される開口部を前記イ
ンクミストの搬送方向下流側に設けた、ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記搬送部中に前記インクミストを搬送
する搬送手段を設けた、ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】前記搬送手段は、前記コロナ帯電器が兼
ねており、前記コロナ帯電器で発生されて前記開口部か
ら放出されるイオン風によって前記インクミストを搬送
する、ことを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】前記コロナ帯電器の前記開口部が、略水
平もしくは前記インクミストの搬送方向に対して水平よ
りも若干下向きに配置される、ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の現像装置。
【請求項５】前記像担持体は、静電潜像が形成される
感光体であり、前記インクミスト飛翔手段は、前記感光
体の長手方向に対向して形成したスリット状の開口部
と、前記開口部に配置した制御電極とを有し、電圧印加によって前記感光体と前記制御電極との間に形
成される電界により、前記開口部から帯電した前記イン
クミストを前記静電潜像に静電的に飛翔させて現像を行
う、ことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の現像装
置。
【請求項６】前記インクミスト飛翔手段は、前記像担
持体と対向して形成した複数の微小開口部と、前記微小
開口部の周囲にそれぞれ配置した制御電極と、前記搬送
部内に前記制御電極と対向するように配置したインクミ
スト移動電極とを有し、前記インクミスト移動電極への電圧印加によって前記微
小開口部側へ移動した帯電された前記インクミストを、
電圧印加によって前記像担持体と前記制御電極との間に
形成される電界により、前記微小開口部を通して選択的
に飛翔させて前記像担持体上に画像を形成する、ことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の現像装
置。
【請求項７】帯電された前記インクミストを所定の隙
間を設けて非接触で配置した像担持体に静電的に飛翔さ
せて、前記像担持体上に形成した静電潜像を現像する現
像装置を備えた画像形成装置において、前記現像装置が、請求項１、２、３、４又は５記載の現
像装置である、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】帯電された前記インクミストを所定の隙
間を設けて非接触で配置した像担持体に静電的に飛翔さ
せて、前記像担持体上にインク画像を形成する現像装置
を備えた画像形成装置において、前記現像装置が、請求項１、２、３、４又は６記載の現
像装置である、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】前記像担持体と対向させ、前記像担持体
の移動方向に沿って複数の前記現像装置を配置し、前記
各現像装置から各色の帯電された前記インクミストを、
移動する前記像担持体に静電的に順次飛翔させて重ね合
わせてカラー画像を形成する、ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。