JP3006691B2 - 画像形成装置及び画像制御方法 - Google Patents

画像形成装置及び画像制御方法

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JP3006691B2 JP21815290A JP21815290A JP3006691B2 JP 3006691 B2 JP3006691 B2 JP 3006691B2 JP 21815290 A JP21815290 A JP 21815290A JP 21815290 A JP21815290 A JP 21815290A JP 3006691 B2 JP3006691 B2 JP 3006691B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、感光体ドラムその他の潜像担持体を介さず
に直接普通紙その他の記録材にトナー像を付着可能に構
成した画像形成装置に係り、特に通電制御により画像情
報に対応したトナー通孔(通過孔)を形成する制御グリ
ッドを挟んで、表面にトナー層を有するトナー担持体と
背面電極を配置するとともに、該背面電極表面に沿って
記録材を移動させながら、前記トナー通孔を通過したト
ナーを記録材上に転送可能に構成した画像形成装置に関
する。
「従来の技術」 従来より潜像担持体として機能する感光体ドラムを用
いずにトナー担持体上に担持させたトナーを直接、画像
情報に対応させてドットパターン上に記録材上に転送さ
せる画像形成装置は公知であり、(スエーデン国特許願
第8704883号他) かかる装置構成を第6図に示す基本構成図に基づいて
簡単に説明するに、1は電磁気的にトナーを薄層状に保
持したスリーブ状のトナー担持体、2は該トナー担持体
1に対向配置された背面電極2で、両者間にマトリック
ス状の制御グリッド3を配し、該制御グリッド3をX−
Y軸方向に通電制御することにより、該マトリックス間
のトナー通孔3aに作用する現像電界を画像情報に対応さ
せて選択的に遮断若しくは導通可能に構成し、これによ
り前記背面電極2表面に配した記録紙4上に前記制御グ
リッド3内のトナー通孔3aを介して画像情報に対応した
トナーをトナー担持体1より転送させる事が可能とな
る。
又前記制御グリッド3は第7図に示すように長手方向
(X)に延在する複数本のX軸線X1,X2……と、該通電
線に対し狭幅に平行に延設する各一対のY軸線Ya1,Ya2
……からなるマトリックス状の導線群を表裏両面より絶
縁性の薄層フィルムで挟着させると共に、前記各対のY
軸線とX軸線に挟まれる部位に夫々貫通孔を穿孔し、ト
ナー通孔3aとなしたFPCにより形成する。
そしてかかる制御グリッドは記録紙4の挿通速度と対
応させてX1,X2線……を第6図(b)に示すように順次
時間差をもって通電させる事により、前記トナー通孔3a
を通過するドット状のトナーパターンは結果として1列
状になり、この結果前記Y軸線幅を特に密にしなくても
密なドットパターンの形成が可能となるものである。
「発明が解決しようとする技術的課題」 さて、本装置若しくは従来の電子写真装置に用いられ
るトナー担持体は一般に磁石集成体を内包した非磁性ス
リーブからなる現像ローラにより構成され、そして該ロ
ーラは、表面に担持されるトナー層をドクタブレード等
を用いて均一な層厚に規制しつつ円滑な画像形成を容易
にするために、前記ローラのトナー層形成面を印字可能
最大幅より大に設定している。
この為、前記本発明に適用される装置(以下本適用装
置という)においては第5図(a)に示すように現像ロ
ーラ1と背面電極2間に配置されるメッシュ状の制御グ
リッド3を前記印字可能最大幅の外側に位置する非印字
領域Bまで拡幅化しているが、前記非印字領域B部は背
面電極2側にトナーの転移が何等行われないために、ト
ナー推積状態が連続して行われ而も前記現像ローラ1と
背面電極2間は微小間隔であるために、例えば背面電極
2側にトナー吸引電界が印加されていない非印字時にお
いて、(b)に示すように前記トナー層4より背面電極
2側にトナーが落下し、トナー汚れが生じやすい。
又前記現像ローラ1の表面に推積したトナー層4が大
になると例え前記トナー通孔3aを電磁気的に遮蔽しても
トナーが背面電極2側に落下し、トナー汚れが生じる。
又サイズの異なる記録紙を用いた場合、特に小さいサ
イズの記録紙を連続的に印字後、大きいサイズに移行す
る場合、小さいサイズの外側に位置する前記現像ローラ
1と制御グリッド3間に推積していたトナーが非印字動
作時に背面電極2側に落下し、再印字開始時に画像の乱
れが生じ易い。
本発明はかかる先願技術の欠点に鑑み、非印字領域部
分のトナー汚れや、非印字領域から印字領域に移行した
直後の画像の乱れを防止し得る画像形成装置を提供する
ことを目的とする。
「課題を解決する為の技術手段」 本発明はかかる技術的課題を達成する為に、 請求項5)記載の発明において、第1図に示すように
少なくとも非印字動作時に、トナー担持体1に担持して
いるトナー層4の帯電電荷と同極性の電圧、言い換えれ
ば前記背面電極2に印加した電圧と逆極性の電圧をトナ
ー担持体1と背面電極2間の非印字領域Bに印加させ、
該領域に位置するトナー層4をトナー担持体1側に押戻
すようにした点にある。
勿論、前記非印字領域Bには、最大記録紙幅の外側に
位置する固定的な非印字領域の場合もあり、又該固定的
な費印字領域と合わせて記録紙サイズに基づいて変動す
る変動印字領域を含める場合もある。
一方請求項1に記載した発明は前記発明の具体化する
のに好適な装置を提供する事にあり、 その特徴とする所は、非印字領域Bに対応する制御グ
リッド3の取り付け面とほぼ同一平面上に、前記背面電
極2に印加した電圧と逆極性の電圧を印加する手段5
(3)を設け、少なくとも非印字動作時に前記電圧を印
加可能に構成した点にある。
即ち本適用装置においてはトナー担持体1と背面電極
2間が微小空隙である為に、前記印加手段を制御グリッ
ド3に重畳しては配置することは困難であり、却ってト
ナーの乱れ等が生じ易くなる。
そこで本発明は非印字領域Bに対応する制御グリッド
3の取り付け面とほぼ同一平面上に前記印加手段を配置
する事により前記欠点の解消を図っている。
この場合、前記印加手段を制御グリッド3と別体に形
成してもよいが、このように構成すると非印字領域Bが
固定されてしまうために、好ましくは前記印加手段を制
御グリッド3の一部となすように形成すると共に、挿通
される記録紙幅に応じて前記制御グリッド3の印加手段
領域を可変可能に構成するのがよい。
尚、前記印加手段5を制御グリッド3の一部となすよ
うに形成した場合においては、前記逆極性の電圧強度
を、前記トナー通孔3aを電磁的に閉鎖するに足る電圧強
度に設定しなければ、トナー通孔3aを介してトナーが背
面電極2側に落下し好ましくない。
「実施例」 以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示的に詳し
く説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品
の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な
記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定す
る趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
第2図は本発明の実施例に係る画像形成装置の要部構
成を示し、その構成を簡単に説明するに、1は現像ロー
ラ、6は該現像ローラ1を回転可能に軸支すると共に、
下面側に帯状開口61を形成したトナー容器、30は前記帯
状開口61に張設した制御グリッドユニット、2は該制御
グリッド30と所定空隙を介して対面配置させた背面電
極、7は底面より付勢されたバネ71を介して前記背面電
極2を所定位置に位置決め固定させる装置本体である。
次にこれらの各部材について詳説するに、トナー容器
6は内部に一成分磁性トナーを収納すると共に、前記現
像ローラ1と対面する内壁面にドクターブレード62を設
ける。又前記容器の底面の記録紙4搬送方向入射側に
は、前記帯状開口21と隣接させて薄肉のナイフエッジ状
のスペーサ23がほぼ記録紙4最大幅に亙って固設されて
おり、該スペーサ23により記録紙4のガイド規制を行
う。
現像ローラ1は、現像スリーブ1aと該スリーブ内に内
包させた固定磁石集成体1bからなり、前記現像スリーブ
1aの表面をアルマイト処理若しくは絶縁層を被覆したア
ルミ筒(非磁性筒)で形成すると共に、該現像スリーブ
1を接地させている。
制御グリッドユニット3は第3図に示すように、マト
リックス状にトナー通孔が配列された制御グリッド本体
3Aの周囲の非印字領域に平板状のダミー電極31(31a,31
b)を配し、夫々引出し線32及び駆動回路33を介して通
電制御回路34と接続されている。
即ち、制御グリッド本体3Aは、記録紙最大幅と対応さ
せて長手方向に延在する複数本のX軸閉ループ線と、該
通電線に対し狭幅に平行に延設する各一対のY軸閉ルー
プ線からなり、その交差部にマトリックス状のトナー通
孔3aを配列する。
一方ダミー電極31は前記グリッド本体を囲繞する如く
配置され、そして長手方向に位置する電極部31aは、前
記記録紙最大幅の外側に位置する現像ローラのトナー層
形成域と対応する幅間隔で又短手方向に位置する電極部
31bにおいては前記グリッド本体3A短手幅と合わせた幅
間隔が帯状開口61幅と同一幅に設定している。
さてかかる装置においてトナーの電荷をマイナス電
荷、現像ローラ1側の電位を接地電位、又背面電極2の
電位を+2000V、更に制御グリッド本体3Aの制御電圧を
トナー通孔3a遮蔽電圧を−800V,又開放電圧を−300Vに
設定した場合において、前記ダミー電極31に遮蔽電圧に
対応する−800Vを印字動作時と共に非印字動作時も印加
する事により前記した本発明の作用が円滑に達成され
る。
尚、本実施例においては前記ダミー電極31はトナー通
孔3aを有さず平板状に形成されている為に、前記現像ロ
ーラ表面に担持推積しているトナーを押戻す電圧強度を
有せれば前記電圧強度に限定される事なく、背面電極の
電位と逆極性であれば本発明の作用をある程度達成し得
る。
又前記実施例においてはダミー電極31と制御グリッド
本体3Aが別体で形成されている為に、非印字領域が記録
紙サイズに合せて可変する装置の適用は好ましくない。
この場合は第4図に示すように、現像ローラ軸方向の
トナー層形成域と対応する長さと前記帯状開口61幅と同
一幅を有する制御グリッド3Bを形成し、制御回路34より
の通電制御により前記記録紙最大幅の外側に位置するグ
リッド域3B1の印加電圧を印字動作時と共に非印字動作
時も遮蔽電圧に対応する−800Vを印加する事により前記
した本発明の作用が円滑に達成される事になる。
「効果」 以上記載した如く本発明によれば、非印字動作時にお
いてもトナー担持体に推積したトナーを押し戻す方向に
電圧が付勢されているために非印字領域部分のトナー汚
れや、非印字領域から印字領域に移行した直後の画像の
乱れを防止し得、その実用的効果は極めて高い。
等の種々の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明は本発明の基本構成図、第5図は基本発
明の課題を示す作用図である。第2図は本発明が適用さ
れる画像形成装置の要部構成図、第3図及び第4図は装
置に組込まれる制御グリッドユニットを示す。 第6図及び第7図は本発明が適用される基本発明を示す
概略構成図とその通電制御状態を示す作用図である。
フロントページの続き (72)発明者 相羽 英全 東京都世田谷区玉川台2丁目14番9号 京セラ株式会社東京用賀事業所内 (56)参考文献 特開 昭58−104771(JP,A) 特開 昭61−2166(JP,A) 特開 昭59−188450(JP,A) 特開 昭63−123060(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/385

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マトリックス状のトナー通孔を有する制御
    グリッドを挟んで表面にトナー層を有するトナー担持体
    と背面電極を対面配置してなる画像形成装置において、 非印字領域に対応する制御グリッドの取り付け面とほぼ
    同一平面上に、前記背面電極に印加した電圧と逆極性の
    電圧を印加する手段を設け、少なくとも非印字動作時に
    前記電圧を印加可能に構成した事を特徴とする画像形成
    装置
  2. 【請求項2】前記電圧印加手段を制御グリッドと別体に
    形成したことを特徴とする請求項1)記載の画像形成装
  3. 【請求項3】前記電圧印加手段を制御グリッドの一部と
    なすように形成すると共に、挿通される記録紙幅に応じ
    て前記制御グリッドの印加手段領域を可変可能に構成し
    た請求項1)記載の画像形成装置
  4. 【請求項4】前記逆極性の電圧が、前記トナー通孔を電
    磁的に閉鎖するに足る電圧強度である請求項3)記載の
    画像形成装置
  5. 【請求項5】マトリックス状のトナー通孔を有する制御
    グリッドを挟んで表面にトナー層を有するトナー担持体
    と背面電極を対面配置してなる画像形成装置において、 少なくとも非印字動作時に、トナー担持体に担持してい
    るトナーの帯電電荷と同極性の電圧をトナー担持体と背
    面電極間の非印字領域に印加させた事を特徴とする画像
    制御方法
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