JP3251478B2

JP3251478B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3251478B2
Application number: JP27574495A
Authority: JP
Inventors: 孝司塚本; 孝澄和田; 健次谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 2002-01-28
Anticipated expiration: 2015-10-24
Also published as: US5767879A; JPH09118036A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ、コ
ピー、プリンタ等の画像形成装置において、入力された
文字等の画像信号に応じて電圧を記録制御電極に印加す
ることにより、現像剤担持体から記録制御電極の開口を
通しての対向電極方向へのトナーの飛翔を制御し、その
トナーをトナー制御電極と対向電極との間に位置する記
録媒体に付着させて現像を行う画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンピュータ、ワープロ、フ
ァクシミリ等から出力される電気的信号を、紙などの記
録媒体上に可視像として形成する方法として、ノズルよ
りインクを噴射させるインクジェット方式や、インクを
加熱溶融して転写させる熱転写方式、その他、昇華方式
や電子写真方式等による画像形成装置が知られている。

【０００３】上記の画像形成装置の中では、近年、高速
化、高画質化、低価格化が進み、また、ノンインパクト
方式であり、インクカートリッジとプリントヘッドとの
一体化により、比較的簡単な構成とすることが可能なイ
ンクジエット方式の画像形成装置が普及しているが、イ
ンクジェット方式は、液体のインクを用いることから、
紙などの吸水性を有する記録媒体に対してはにじみを生
じやすく、高精細な画像を得るには適していない。

【０００４】そこで、高精細な画像を必要とする場合に
は、電子写真方式などのようにトナーを用いて画像形成
を行う装置が使用されている。上記トナーによる画像形
成はにじみがなく、輪郭が明確で、色調の濃い視覚的に
優れた画像が得られるからである。

【０００５】上記のようなことから、インクジェット方
式のように、本願の実施の形態で図２に示した画像形成
装置１のように、搬送する記録媒体の速度に同期して、
トナーを飛翔させて、記録媒体に直接付着させる画像形
成方法が提案されている。これにより、トナーを用いた
画像形成装置の構成が簡単になり、優れた画像を安価に
得ることが可能となる。

【０００６】上記の方法の一つとして、図６に示すよう
にトナー担持体２２と記録媒体２７との間に設けた制御
電極２４上にトナーが通過する開口部２４ｄとその周囲
に形成される導電層２４ｂを設けておき、記録媒体２７
の裏側に位置するように設けた背面電極２３にトナー２
０の帯電極性と逆極性の電圧を印加してトナー２０を飛
翔させるとともに、上記導電層２４ｂに画像信号に応じ
た電圧を印加して、開口部２４ｄを通過するトナー２０
の飛翔を制御する方法が考えられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記においては、トナ
ー担持体２２と背面電極２３とで形成される電界により
トナー２０を飛翔させる一方、制御電極２４に印加する
電圧により上記と逆方向の電界を発生させ、トナー２０
の飛翔力を低下させる方向でトナー２０の飛翔量の制御
を行っているが、トナー２０の飛翔量を増大させるため
に、制御電極２４に印加する電圧を小さく、場合によっ
ては、逆の極性にすることもある。

【０００８】例えば、図６に示すように開口部２４ｄか
ら転写紙２７に付着したトナー２０…が、転写紙２７の
搬送とともに図の右方向に移動するとき、実際には、ト
ナー担持体２２と転写紙２７とはかなり近接する位置に
あるため、トナー２０を飛翔させるべくトナー飛翔電圧
を導電層２４ｂに印加すると、導電層２４ｂ及び導電層
２４ｂ′にトナー２０と逆極性の電圧が印加される場合
には、図７に示すように、背面電極２３による吸着力の
影響の小さなトナー２０が制御電極２４側に付着してし
まい制御電極２４を汚損してしまう可能性があった。ま
た、図８に示すように、制御電極に付着したトナー２０
が、再び、転写紙２７側に飛翔し、トナー２０が付着す
べきでない領域にトナー２０が付着して、画像を汚損し
てしまうという問題点がある。

【０００９】そこで、例えば、特開平4-83658 号公報で
は、制御電極に基準電極と交流電極とをもうけるととも
に、基準電極と交流電極との間に交流電圧を印加するこ
とによって発生する鏡像力により、制御電極上にトナー
が付着することを防止する「トナージェット式画像形成
装置」が開示されており、上記の構成によって、長期間
安定的に高画質を維持している。

【００１０】しかしながら、上記の構成では、交番電界
の作用により画像形成時においては、制御電極上にトナ
ーが付着することを防止することはできるが、非画像形
成時などの電圧が印加されていない状態においては、ト
ナーが制御電極に付着する恐れがある。また、この交番
電界がトナー飛翔を行う電界に影響を及ぼすことも考え
られる。

【００１１】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は電極部にトナーが通過す
る開口部を設けた制御電極において、制御電極にトナー
が付着せず、安定したトナー制御を可能とする画像形成
装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る画
像形成装置は、上記の課題を解決するために、所定の極
性に帯電した現像剤を担持する現像剤担持体と、この現
像剤担持体に対向配置された背面電極と、これら両者間
に配されかつ現像剤が通過するための多数の開口部を有
する現像剤制御電極と、上記現像剤制御電極に接続され
る電圧源とを備え、現像剤担持体と背面電極との間に生
じる電界により現像剤を飛翔させるとともに、電圧源よ
り現像剤制御電極に印加される電圧を画像信号に応じて
制御することにより、現像剤担持体から上記開口部を通
して背面電極方向へ飛翔させる現像剤の量を制御し、飛
翔した現像剤を直接記録媒体に付着させて画像形成を行
う画像形成装置において、上記の現像剤制御電極とし
て、現像剤担持体側に設けられた画像形成制御電極と、
該画像形成制御電極に対して絶縁性基材を介して絶縁さ
れるとともに、上記画像形成制御電極とは重ならない位
置に配置され、現像剤担持体と同電位の電圧が印加され
る現像剤付着防止電極とが設けられていることを特徴と
している。

【００１３】また、請求項２記載の画像形成装置は、請
求項１記載の画像形成装置において、上記画像形成制御
電極が開口部の周囲に円環状に形成されるとともに、現
像剤付着防止電極が画像形成制御電極の外周側に形成さ
れていることを特徴としている。

【００１４】また、請求項３記載の画像形成装置は、請
求項１記載の画像形成装置において、上記画像形成制御
電極が開口部を中心とする同心に形成された同じ半径を
有する複数の部分円環から形成されるとともに、上記部
分円環間の絶縁性基材の裏面側に現像剤付着防止電極が
形成されていることを特徴としている。

【００１５】上記の構成により、現像材付着防止電極が
形成されている領域においては、現像剤担持体と背面電
極間に形成される電界の作用を受けることなく、現像剤
が飛翔して、付着することがない。また、画像形成制御
電極と現像剤付着防止電極との間に静電容量が発生しな
いので、画像形成制御電極における制御電圧の変化に対
する応答性に影響を与えず、トナー飛翔量の正確な制御
が行えるようになる。

【００１６】請求項４記載の画像形成装置は、請求項
１、２または３記載の画像形成装置において、印字終了
後に画像形成制御電極に現像剤飛翔阻止電圧を加えるこ
とを特徴としている。

【００１７】上記の構成により、印字終了後において
も、記録媒体に付着した現像剤が、記録媒体から離れる
ことがなくなるので、制御電極や記録媒体の汚損を防止
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。本実施の形態の画像形成装置１は、図２に示すよう
に、給紙部２と画像形成部３と排紙部４とコントローラ
ボックス５とから構成されている。そして、給紙部２に
は図示しない転写紙がストックされる給紙トレイ６と給
紙を行う給紙ローラ７が配設されており、また、排紙部
４には、画像形成が終了した転写紙をストックする排紙
トレイ９と、排紙トレイ９に転写紙を搬送するとともに
加熱押圧を行う定着ローラ８が配設されている。

【００１９】さらに、上記の画像形成部３は、トナー１
０を蓄えるトナータンク１１と、トナータンク１１内に
設けられたトナー１０の担持・搬送を行うトナー担持ロ
ーラ１２と、このトナー担持ローラ１２の画像形成方向
側に対向配置された背面電極１３と、これらトナー担持
ローラ１２及び背面電極１３の両者間に、トナー担持ロ
ーラ１２におけるトナー１０の搬送を妨げないような間
隙を有して近接配置されかつトナー１０が通過するため
の多数の開口部、例えば、開口部１４ｄや開口部１４
ｄ′（図１）を有するトナー制御電極１４とから構成さ
れている。

【００２０】また、上記のトナー担持ローラ１２の内部
にはＮＳ極が交互に配置された磁石１２ａが設けられて
いるが、本願発明に係る画像形成装置１では、磁性キャ
リアを混合させた２成分性のトナー１０を使用してお
り、上記磁石１２ａとの引力によりトナー担持ローラ１
２へのトナー１０の吸着及び搬送が行われている。さら
に、背面電極１３は、転写紙を搬送するための搬送ベル
ト１５の背面側に設けられている。そして、搬送ベルト
１５と上記のトナー制御電極１４との間には、少なくと
も転写紙の厚みよりも大きい間隙が形成されており、こ
の間を転写紙が搬送されるようになっている。

【００２１】一方、コントローラボックス５内には、図
示しないメインコントロール基板や電源基板、高圧発生
回路基板等が設けられている。上記のメインコントロー
ラ基板は、図示しないインターフェース回路部及びエン
ジンコントロール回路部により構成されており、このイ
ンターフェース回路部が、画像形成装置１の動作に関す
る制御信号を検出して、エンジンコントロール回路部に
送信し、エンジンコントロール回路部に格納された画像
形成プログラムに基づいて画像形成が行われていく。

【００２２】上記の構成に基づいて上記画像形成装置１
の動作を説明する。まず、コントローラボックス５にお
けるメインコントローラ基板のインターフェース回路部
が、図示しないホストコンピュータから送られる画像形
成開始信号を受信すると、この画像形成開始信号に応じ
て図示しないモータを駆動する。これによって、モータ
と動力伝達手段にて接続されたトナー担持ローラ１２が
回転しトナー１０を撹拌すると共に、トナー担持ローラ
１２の表面には所定の層厚を保持してトナー層が形成さ
れる。次に給紙トレイ６にセットされた転写紙が給紙ロ
ーラ７により１枚ずつ引き出されて画像形成部３に送ら
れる。

【００２３】画像形成部３では、搬送ベルト１５によっ
て転写紙が搬送される。そして、転写紙がトナー制御電
極１４の真上にくると、トナー担持ローラ１２からトナ
ー１０が飛翔してトナー制御電極１４に形成された開口
部を通して転写紙に付着して画像を形成する。次いで、
定着ローラ８により上記の画像が転写紙上に定着され
る。以上の画像形成工程を通過して画像が形成された転
写紙は、排紙トレイ９に排出される。これによって、一
連の画像形成工程が完了し、所望の画像を得ることがで
きる。

【００２４】上記のトナー制御電極１４には、図１に示
すように、絶縁性基板１４ａのトナー担持ローラ１２側
の面にはトナーの飛翔を制御する導電層１４ｂ、導電層
１４ｂ′が形成され、背面電極１３側の面にはトナー制
御電極１４にトナーが付着することを防止する導電層１
４ｃ、導電層１４ｃ′が形成されている。そして、この
導電層１４ｂ・１４ｃ及び１４ｂ′・１４ｃ′に囲まれ
るように、それぞれ絶縁性基体１４ａを貫通して、トナ
ーが通過する開口部１４ｄ及び開口部１４ｄ′が形成さ
れている。開口部１４ｄおよび開口部１４ｄ′は転写紙
１７上に互いに隣接するドットを形成する位置にあり、
転写紙１７の進行方向において異なる位置に形成されて
いる。また、導電層１４ｂと導電層１４ｃとは、絶縁性
基板１４ａの一方の面から見たときに、互いに重なり合
わないような位置に配置されている。導電層１４ｂ′と
導電層１４ｃ′も同様の位置関係を有している。なお、
導電層１４ｂ′と、導電層１４ｃ′と、開口部１４ｄ′
と間の位置関係については、導電層１４ｂと、導電層１
４ｃと、開口部１４ｄとの間の位置関係と同様であるの
で、以下、個別に説明が必要な場合のみ導電層１４
ｂ′、導電層１４ｃ′、開口部１４ｄ′について記載す
ることにする。

【００２５】また、導電層１４ｂには、電圧源１６ａが
接続されており、上記メインコントロール基板から送ら
れる画像信号に応じた電圧が印加される。そして、導電
層１４ｃには、トナー担持ローラ１２と同じ電圧源１６
ｂから電圧が印加され、トナー担持ローラ１２と同電位
に保たれている。

【００２６】上記において、例えば、陰極性のトナー１
０を用いる場合、トナー担持ローラ１２に負の電圧を印
加して、上記トナー１０を負に帯電させて搬送させると
ともに、背面電極１３側には正の電圧を印加して、トナ
ー担持ローラ１２と背面電極１３との間に形成される電
界により、上記トナー１０の飛翔を行わせる。このと
き、上記のように導電層１４ｂには、画像信号に応じて
制御された電圧が印加されている。そして、開口部１４
ｄにおいて、導電層１４ｂに印加される電圧によりトナ
ー担持ローラ１２との間に形成される電界と、トナー担
持ローラ１２と背面電極１３との間に形成される電界と
を合成した電界により生じるトナー飛翔力がトナー１０
と磁性キャリアとの吸引力より大きくなれば、トナー担
持ローラ１２からトナー１０が飛翔する。このときの電
圧レベルをトナー飛翔電圧と呼ぶ。逆に、上記のトナー
飛翔力が上記の吸引力より小さければトナー１０は飛翔
せず、このときの電圧レベルをトナー飛翔阻止電圧と呼
ぶ。

【００２７】ただし、個々のトナー１０の特性には多少
の差があり、飛翔させるための電圧は個々に異なる。ま
た、トナー飛翔の応答速度を向上させる意味もあって、
上記トナー飛翔電圧とトナー飛翔阻止電圧との間の電位
差は３００〜４００Ｖとされているが、トナー飛翔電圧
とトナー飛翔阻止電圧とが同極性であることは必ずしも
必要ではない。

【００２８】つまり、導電層１４ｂにトナー飛翔電圧が
印加されたときに、開口部１４ｄの位置に対抗している
トナー担持ローラ１２上のトナー１０が背面電極１３方
向に飛翔しようとし、逆に、導電層１４ｂにトナー飛翔
阻止電圧が印加されたときには、トナー担持ローラ１２
から飛翔しようとしないので、トナー飛翔電圧とトナー
飛翔阻止電圧とを切り換えることにより、上記トナーの
飛翔を制御することができる。また、この切り換わる速
度、つまり、応答性が高いほど、鮮明な画像が得られ
る。なお、上記において、トナー担持ローラ１２と導電
層１４ｂはいずれも導電体であり、また、これらが近接
していることから、トナー担持ローラ１２と導電層１４
ｂとの間に静電容量が形成されることになり、この静電
容量が大きくなると、蓄積される電荷により、電界形成
時の応答性が悪化するので、導電層１４ｂの幅は極力小
さくすることが望ましい。

【００２９】一方、背面電極１３側の導電層１４ｃに
は、前記のようにトナー担持ローラ１２と同じ電圧が電
圧源１６ｂにより印加されている。これは、上記におい
て、開口部１４ｄ以外の制御電極上にトナーが飛翔する
ことは好ましくないが、導電層１４ｂが形成されていな
い領域においては、該導電層１４ｂに印加される制御電
圧による影響を受けないため、トナー担持ローラ１２と
背面電極１３との間に形成される電界によりトナーが飛
翔する恐れがある。

【００３０】そこで、導電層１４ｂより大きい領域を覆
うように導電層１４ｃを形成して、トナー担持ローラ１
２と同電位の電圧、例えば、上記のようにトナー担持ロ
ーラ１２に負の電圧を印加している場合には、導電層１
４ｃにも同じ電位の負の電圧を印加することにより、導
電層１４ｃのみが形成されている領域ではトナー飛翔方
向の電界が形成されないので、開口部１４ｄ以外でのト
ナーの飛翔が防止される。

【００３１】また、転写紙１７の移動に伴って、トナー
１０の付着部が移動するとき、導電層１４ｂに印加され
るトナー飛翔電圧が正の場合に、背面電極１３による電
界の影響の弱いトナー１０が導電層１４ｂ方向に飛翔し
ようとしても、導電層１４ｃに、トナー１０を帯電させ
たトナー担持ローラ１２と同電位の電圧が印加されてい
るために、上記トナー１０が、トナー１０が付着した転
写紙１７から飛翔することはなく、付着したトナー１０
の脱落による印字品質の劣化や、トナー制御電極１４の
汚れもしくは転写紙１７の汚れを防止することができ
る。

【００３２】なお、印字直後、画像形成部３から転写紙
１７が排出される間、導電層１４ｂにはトナー飛翔阻止
電圧が印加される。これにより、トナー担持体１２から
不必要なトナーが転写紙１７に付着することがなく、さ
らに、トナー制御電極１４の汚れもしくは転写紙１７の
汚れを防止する。

【００３３】また、このとき、導電層１４ｂとの間に重
なる領域が生じないように導電層１４ｃを形成すれば、
導電層１４ｂと導電層１４ｃとの間に生じる静電容量が
非常に小さくなるので、トナー制御の際の応答性を向上
させることができる。

【００３４】これは、前記したようにトナー飛翔阻止電
圧とトナー飛翔電圧との間には、およそ３００〜４００
Ｖの電位差を設定するが、設定された電位差の間では、
トナー飛翔量の正確な制御が困難になるので、トナー飛
翔量をより正確に制御するためには、出力電圧が設定さ
れた電位差間にある時間のできるだけ短くすることが必
要である。すなわち、応答性を良くすればよい。

【００３５】例えば、図３（ａ）に示す制御電極（デー
タＡ）と、同図（ｂ）に示す制御電極（データＢ）とに
おいて、印加する電圧に対する出力電圧の時間変化を比
較した結果を図４に示す。

【００３６】同図からわかるように、データＢにおいて
は、電圧変化の立ち上がり及び立ち下がりの応答性が鈍
く、所定の電圧変化に対する出力電圧の応答性が良くな
い。これは、導電層１４ｂ・導電層１４ｃの重なりによ
り静電容量が発生し、電荷が蓄積されて電気が流れにく
くなるためで、電荷の蓄積・放出に伴う時間だけ応答性
が鈍くなってしまう。

【００３７】一方、データＡにおいては、所定の電圧変
化に対してリニアに出力電圧が変化し、データＢに対し
て応答性が改善されていることが判る。これは、導電層
１４ｂと導電層１４ｃの重なり合う領域がないために導
電層１４ｃ・導電層１４ｃ間に静電容量が発生せず、上
記のような問題が生じないからである。

【００３８】なお、上記において導電層１４ｃに印加す
る電圧は、トナー担持ローラ１２と同電位以上であれば
この領域でのトナー飛翔は生じないが、上記したよう
に、同電位とすることにより同じ電圧源からの電圧印加
ができるので、回路構成上、コンパクトにすることがで
きる。

【００３９】また、図１において、導電層１４ｃは、導
電層１４ｂの周辺部にのみ形成されているが、導電層１
４ｂと重ならない位置であれば、その形成領域を限定さ
れることはなく、例えば、上記電極の形状として、図５
に示すように、導電層１４ｂと導電層１４ｃとがそれぞ
れ開口部を囲むように扇形に形成されるとともに、互い
に重なり合うことなく配置しても、静電容量が発生しな
いので、同様に電圧変化の応答性が良好になるという実
験結果が得られている。

【００４０】なお、上記で比較した制御電極において
は、トナーが飛翔する電位差が同じになるように設定し
たものを用いている。

【００４１】以上のように、導電層１４ｃを設けること
により、必要以上のトナー１０の飛翔を防止するととも
に、導電層１４ｃを導電層１４ｂとが互いに重なり合わ
ないように配置することにより、トナー飛翔を制御する
電界の応答性が向上し、トナーの飛翔量の制御を正確に
行うことができ、より精細な画像形成が可能となる。た
だし、トナー担持ローラ１２も導電性の材料から構成さ
れていることから、制御電極や制御電極に制御電圧を印
加するためのリード線等に対しても静電容量が発生して
しまうので、導電層１４ｂやリード線の面積は極力細く
しておくことが好ましい。上記において、導電層１４ｂ
の面積が広いと、トナー飛翔量が多い場合、つまり、導
電層１４ｂにおけるトナー１０を反発する電圧が小さい
場合、導電層１４ｃによるトナー付着防止の電界が作用
せずにトナー１０が付着してしまうことがある。

【００４２】また、リード線の場合は、各導電層１４ｂ
に対して画像信号に見合った電圧を供給するために個別
に形成されているものであり、例えば、開口部１個が画
像の１ドットに相当するとして、Ａ４縦に配置した転写
紙に対して３００ｄｐｉの解像度を得るためには、ライ
ンヘッド構成でおよそ２５６０個の開口部が必要となる
ので、これらの制御電極に接続されるリード線の面積は
導電層１４ｂと比較しても無視できない大きさとなって
しまう。従って、導電層１４ｂ及びリード線のいずれも
できるだけ面積を小さくしておくことが好ましい。

【００４３】また、リード線の方向がトナー担持ローラ
１２の軸方向と平行に配置することは、各導電層１４ｂ
ごとのリード線に生じる静電容量が異なることになる、
導電層１４ｂに印加する制御電圧の制御が困難になるの
で避けたほうがよい。

【００４４】

【発明の効果】請求項１の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、所定の極性に帯電した現像剤を担持する
現像剤担持体と、この現像剤担持体に対向配置された背
面電極と、これら両者間に配されかつ現像剤が通過する
ための多数の開口部を有する現像剤制御電極と、上記現
像剤制御電極に接続される電圧源とを備え、現像剤担持
体と背面電極との間に生じる電界により現像剤を飛翔さ
せるとともに、電圧源より現像剤制御電極に印加される
電圧を画像信号に応じて制御することにより、現像剤担
持体から上記開口部を通して背面電極方向へ飛翔させる
現像剤の量を制御し、飛翔した現像剤を直接記録媒体に
付着させて画像形成を行う画像形成装置において、上記
の現像剤制御電極として、現像剤担持体側に設けられた
画像形成制御電極と、該画像形成制御電極に対して絶縁
性基材を介して絶縁されるとともに、上記画像形成制御
電極とは重ならない位置に配置され、現像剤担持体と同
電位の電圧が印加される現像剤付着防止電極とが設けら
れている構成である。

【００４５】また、請求項２記載の画像形成装置は、請
求項１記載の画像形成装置において、上記画像形成制御
電極が開口部の周囲に円環状に形成されるとともに、現
像剤付着防止電極が画像形成制御電極の外周側に形成さ
れている構成である。

【００４６】また、請求項３記載の画像形成装置は、請
求項１記載の画像形成装置において、上記画像形成制御
電極が開口部を中心とする同心に形成された同じ半径を
有する複数の部分円環から形成されるとともに、上記部
分円環間の絶縁性基材の裏面側に現像剤付着防止電極が
形成されていることを特徴としている。

【００４７】それゆえ、現像剤付着防止電極が形成され
ている領域にはトナーが飛翔しないので、制御電極の汚
れを防止することができる。また、画像形成制御電極と
現像剤付着防止電極との間の静電容量が発生しないの
で、制御電圧の応答性が悪化することがなく、トナーの
正確な制御が容易に行えるようになるという効果を奏す
る。

【００４８】また、請求項４記載の画像形成装置は、請
求項１、２または３記載の画像形成装置において、印字
終了後に画像形成制御電極に現像剤飛翔阻止電圧を加え
る構成である。

【００４９】それゆえ、印字終了後においても、記録媒
体に付着した現像剤が飛翔しないので、制御電極や記録
媒体の汚損を防止しすることができるという効果を奏す
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形成部におけ
る主要部を示す概略図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の概略断面図であ
る。

【図３】制御電極における導電層の配置例を示す図であ
り、同図（ａ）は本願の配置例を示す制御電極の断面模
式図であり、同図（ｂ）は本願の効果を説明する為の比
較の配置例を示す制御電極の断面模式図である。

【図４】制御電極の応答特性（出力電圧−時間）を示す
図である。

【図５】本発明における制御電極の一例を示す拡大図で
ある。

【図６】従来例の制御電極におけるトナー飛翔時の問題
を説明する説明図である。

【図７】従来例の制御電極におけるトナー飛翔時の問題
を説明する図であり図６に続く説明図である。

【図８】従来例の制御電極におけるトナー飛翔時の問題
を説明する図であり図７に続く説明図である。

【符号の説明】

１画像形成装置１０トナー（現像剤）１２トナー担持ローラ（現像剤担持体）１３背面電極１４トナー制御電極（現像剤制御電極）１４ａ絶縁性基板１４ｂ導電層（画像形成制御電極）１４ｃ導電層（現像剤付着防止電極）１４ｄ開口部１６ａ電圧源

フロントページの続き (56)参考文献特開平４−83658（ＪＰ，Ａ) 特開平８−272135（ＪＰ，Ａ) 特開平８−132663（ＪＰ，Ａ) 特開平５−201059（ＪＰ，Ａ) 特開平５−169712（ＪＰ，Ａ) 特開平９−24639（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/385 G03G 15/05

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の極性に帯電した現像剤を担持する現
像剤担持体と、この現像剤担持体に対向配置された背面
電極と、これら両者間に配されかつ現像剤が通過するた
めの多数の開口部を有する現像剤制御電極と、上記現像
剤制御電極に接続される電圧源とを備え、現像剤担持体
と背面電極との間に生じる電界により現像剤を飛翔させ
るとともに、電圧源より現像剤制御電極に印加される電
圧を画像信号に応じて制御することにより、現像剤担持
体から上記開口部を通して背面電極方向へ飛翔させる現
像剤の量を制御し、飛翔した現像剤を直接記録媒体に付
着させて画像形成を行う画像形成装置において、上記の現像剤制御電極として、現像剤担持体側に設けら
れた画像形成制御電極と、該画像形成制御電極に対して
絶縁性基材を介して絶縁されるとともに、上記画像形成
制御電極とは重ならない位置に配置され、現像剤担持体
と同電位の電圧が印加される現像剤付着防止電極とが設
けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記画像形成制御電極が開口部の周囲に円
環状に形成されるとともに、現像剤付着防止電極が画像
形成制御電極の外周側に形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】上記画像形成制御電極が開口部を中心とす
る同心に形成された同じ半径を有する複数の部分円環か
ら形成されるとともに、上記部分円環間の絶縁性基材の
裏面側に現像剤付着防止電極が形成されていることを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】印字終了後に画像形成制御電極に現像剤飛
翔阻止電圧を加えることを特徴とする請求項１、２また
は３記載の画像形成装置。