JP3462687B2

JP3462687B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3462687B2
Application number: JP1159397A
Authority: JP
Inventors: 史郎若原; 裕典小笠原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 2003-11-05
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: JPH10202935A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル複写機
やファクシミリ装置、或いはディジタルプリンタやプロ
ッタなどの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像信号を記録紙等の記録媒体上
に可視像として出力する画像形成装置として、例えば特
開平５−１３４５８１号公報に開示されているように、
顕像剤であるトナーに電界を付与してトナーを電気力に
よって飛翔させて、トナーの飛翔軌道を制御することに
より、トナー像を記録媒体上に直接形成する画像形成装
置が提案されている。

【０００３】即ち、上記装置は、現像剤担持体である現
像スリーブと対向電極との間に電界を形成し、この電界
によりトナーを飛翔させる。そして、現像スリーブと対
向電極との間に配置された制御電極に対してトナーの通
過を与える電位と通過を与えない電位とを画像データに
従って切り替えて与えることにより、トナーの飛翔軌道
を制御して記録紙の表面にトナー像を形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、トナーを飛翔させて画像を直接的に記録媒体上に形
成するタイプの画像形成装置では、制御電極と対向電極
との距離が一定に保たれていることが望ましく、さらに
制御電極と記録媒体との距離が一定に保たれることが良
好な画像形成を行う上での条件となる。

【０００５】しかし、制御電極と対向電極との距離は非
常に狭く、例えば１ｍｍ程度に設定されるので、記録媒
体として普通紙を使用した場合、記録媒体の皺やカー
ル、或いは弾性力などの他、記録媒体が受ける電気力に
よって、制御電極または対向電極に対する記録媒体の相
対位置が変化する。この結果、記録媒体上の画像のドッ
トの形状や大きさが変化して、ハーフトーンの再現性が
低下し、良好な画像形成が困難となる。

【０００６】記録媒体の位置がさらに大きく変化する
と、記録紙が制御電極に接触する場合がある。この場
合、記録媒体に付着したトナーが、制御電極との接触に
よって擦れて画像破壊を招くほか、制御電極に付着して
いるトナーが記録媒体に付着してカブリを引き起こした
り、黒筋や黒点となって現れる場合がある。

【０００７】また、記録媒体と制御電極が接触すると、
制御電極の表面に電荷が誘導されて制御電極の表面が帯
電する場合がある。この場合、トナー担持体（スリー
ブ）に担持されたトナーからみた制御電極の見かけの電
位が変化する。この結果、トナーにゲートの通過を与え
ない電位を印加しても、トナーの飛翔が適切に行われ
ず、画像の欠落や印字不良が生じる。また、仮に画像が
形成されるとしても、適切なトナーの飛翔が得られない
と、コントラストが低下して画像がぼやけたり、ハーフ
トーンの再現性が低下する。

【０００８】さらにまた、装置が高温高湿環境に置かれ
ている場合、使用する記録媒体が吸湿して電気的な抵抗
が低下すると、記録媒体を介して制御電極と対向電極と
の間が導通状態となり、対向電極の高圧が制御電極側に
リークして、装置の破壊を引き起こす。

【０００９】そこで、このような問題を回避するため
に、対向電極をローラー状に形成し、このローラー状の
対向電極に記録紙を吸着させて、記録紙の位置を安定的
に定めるように構成したものがある。即ち、この対向電
極は、メッシュ状の開口部を有するローラーからなり、
該ローラーに記録紙を吸着させるための減圧手段を備え
る。この減圧手段によりメッシュ状の開口部から空気を
吸引して記録媒体をローラー（対向電極）に吸着させ
る。そして、ローラー（対向電極）が記録紙を吸着しな
がら回転して搬送する。

【００１０】しかしながら、このように対向電極をロー
ラー状に形成すると、記録媒体の搬送に関しては好都合
であるが、記録紙の表面が曲面となり、制御電極と記録
紙との距離が一様とならない。このため、制御電極の中
央部と端部で形成されるドットの形状や濃度が異なり、
特に端部ではドットの濃度が低下するのみならずドット
径が小さくなるなど、適切なドット形成が困難となる。
この結果、コントラストが低下して画像がぼやけるばか
りか、ハーフトーンの再現性が低下し、さらにカラー画
像形成装置の場合には忠実な色再現が困難となる。

【００１１】そこで、この場合、制御電極に印加する電
位を、制御電極と記録紙との距離の違いを補償するよう
に変えればよいが、複数種類の電位を必要とするため、
電源の数が増え、しかも該電位の切り替えに使用するド
ライバーの耐圧を上げる必要があることから、コストが
上昇する。

【００１２】上述したような対向電極をローラー状に形
成することに起因した不具合を回避するため、対向電極
をベルト状に形成し、記録媒体を帯電させることによっ
て、ベルトに静電気的に吸着させて搬送する静電吸着搬
送方式が試みられている。しかし、この方式によれば、
ベルト及びベルト駆動手段、記録媒体の帯電手段、帯電
電源等を必要とするために部品点数が増加し、大幅なコ
ストアップを招くのみならず、環境の変化や記録媒体の
材質によっては吸着できず、特に厚みや抵抗値によって
表面電位が容易に変化するために吸着そのものが困難と
なるなど致命的な問題を内在する。

【００１３】そこで、上述の種々の問題を回避する方式
として、平面を有する対向電極にエア吸着させた状態
で、記録媒体を滑らせながら搬送するエア吸着搬送方式
がある。しかしこの方式では、エア吸着させた状態で記
録紙を滑らせるので、摩擦力により記録紙が振動すると
いう問題が発生する。記録媒体が振動すると、記録媒体
がエア吸着のための吸気口から離れて、記録媒体の吸着
力が極端に低下する。この結果、記録媒体が対向電極に
対して浮き上がって記録媒体の位置が変化し、上述のよ
うな画像の劣化を招く。

【００１４】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、記録紙を対向電極側に吸着させて安定的
に搬送することができ、しかも環境の変化によらず安定
的に吸着させて画像形成を行うことができる画像形成装
置を提供することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決達成するため、以下の構成を有する。即ち、請求項１
に記載の発明に係る画像形成装置は、トナーを担持する
トナー担持体と、前記トナー担持体に対向配置されて該
トナー担持体との間に電界を形成する対向電極と、前記
電界の作用を受けて前記トナー担持体から前記対向電極
に向けて飛翔するトナーの飛翔軌道上に配置された制御
電極と、前記対向電極の主面上に記録紙を送り出す紙送
り手段とを有し、画像信号に基づき前記制御電極の電位
を制御して、前記記録紙に画像を形成する画像形成装置
であって、前記対向電極の主面と略同一面をなす支持面
及び該支持面に開口する吸気口が形成されて前記記録紙
を前記支持面で支持する支持体と、前記吸気口を介して
空気を吸引して前記記録媒体を前記支持面に吸着させる
吸着手段とを備え、前記支持面には、前記紙送り手段に
対して前記記録紙の送り出し方向の下流側に該送り出し
方向と平行に複数の溝が形成され、前記記録紙の送り出
し方向の下流側に位置する前記溝の一端側の壁面に傾斜
を設けたことを特徴とする画像形成装置の構成を有す
る。

【００１６】また、請求項２に記載の発明に係る画像形
成装置は、吸気口が、記録紙の送り出し方向または該送
り出し方向に対して直交する方向に複数形成されたこと
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の構成を有
する。

【００１７】また、請求項３に記載の発明に係る画像形
成装置は、溝が、吸気口に対して記録紙の送り出し方向
の下流側に形成されたことを特徴とする請求項１または
２の何れか１項に記載の画像形成装置の構成を有する。

【００１８】また、請求項４に記載の発明に係る画像形
成装置は、吸気口が、溝と連通するように形成されたこ
とを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画
像形成装置の構成を有する。

【００１９】

【００２０】上記構成された本発明は、以下のように作
用する。即ち、請求項１に記載の発明に係る画像形成装
置によれば、記録紙は支持体の支持面に支持されながら
紙送り手段により対向電極の主面上に送り出される。ま
た、吸着手段が支持面に開口する吸気口から空気を吸引
して、記録紙を支持体の支持面に吸着する。このため、
記録紙は、支持体に吸着されながら送り出される。

【００２１】このとき、記録紙と支持面との間の摩擦
は、吸着手段による吸着により増加するが、支持面に
は、記録紙の送り出し方向と平行に溝が形成されてお
り、このため、記録紙と支持面との接触面積は減少して
いる。この結果、摩擦が低減した状態で、記録紙の送り
出しが行われる。また、溝の一端側が傾斜を設けて形成
されているので、記録紙の先端が溝に入っても、記録紙
の送り出しが阻害されることがない。

【００２２】また、請求項２に記載の発明に係る画像形
成装置によれば、複数の吸気口が配列された方向におい
て、記録紙が吸着される。

【００２３】また、請求項３に記載の発明に係る画像形
成装置によれば、記録紙の先端側は、吸気口を通過した
後、吸着力が有効に働かなくなり、不安定になるが、溝
が吸気口に対して送り出し方向の下流側に形成されてい
るので、不安定な状態にある記録紙先端部と支持体との
間の摩擦が低減され、記録紙が振動することなく、送り
出される。

【００２４】また、請求項４に記載の発明に係る画像形
成装置によれば、溝が吸気口と連通するので、吸着手段
による吸気が溝からも行われ、記録紙は、吸気口及び溝
で吸着される。

【００２５】

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図１０を参照しながら、順に説明する。な
お、各図において、共通する要素、或いは相当する要素
には同一符号を付して、これらの重複する説明を省略す
る。また、以下の説明においては、負帯電のトナーに対
応するように構成された画像形成装置について詳述する
が、正帯電のトナーを使用する場合には、それに応じて
適宜各印加電圧の極性を設定して構成すればよい。

【００２７】本実施形態に係る画像形成装置は、図１に
示すように、トナー供給部２と印刷部３とを有する画像
形成部１を備え、この画像形成部１の入紙側及び出紙側
には、それぞれ給紙装置１０及び定着部１１が設けられ
ている。ここで、画像形成部１は、後述するように、顕
像化粒子としてのトナー２１を電気力により飛翔させ
て、この飛翔軌道を画像信号に基づいて制御し、記録媒
体である記録記録紙５の上に画像（トナー像）を直接的
に形成する。

【００２８】また、給紙装置１０は、記録媒体としての
記録紙５を収容する記録材カセット４と、この記録材カ
セット４から記録紙５を送り出すピックアップローラ６
と、記録紙５をガイドする給紙ガイド７と、記録紙５を
送り出す１対のレジストローラー９５（紙送り手段）
と、記録紙５が供給されたか否かを検出する給紙センサ
（図示せず）とを備える。ピックアップローラ６は、図
示しない駆動装置によって回転駆動され、記録紙５を給
紙装置１０から１枚づつ取り出してレジストローラー６
に与える。

【００２９】さらに、定着部１１は、加熱ローラ１２
と、ヒータ１３と、加圧ローラ１４と、温度センサ１５
と、温度制御回路１６とからなり、画像形成部１にて記
録紙５上に形成されたトナー像を加熱および加圧して記
録紙５に定着させる。ここで、加熱ローラ１２は例えば
厚さ２ｍｍのアルミニウム管からなる。ヒータ１３は、
例えばハロゲンランプからなり、加熱ローラ１２に内蔵
されている。加圧ローラ１４は、例えばシリコーン樹脂
からなる。

【００３０】互いに対向して設けられた加熱ローラ１２
および加圧ローラ１４には、記録紙５を挟んで加圧する
ように、それぞれの軸の両端に図示しないスプリング等
によって例えば２kgの荷重が加えられている。また、温
度センサ１５は、加熱ローラ１２表面の温度を測定す
る。温度制御回路１６は温度センサ１５の測定結果に基
づいてヒータ１３のＯＮ／ＯＦＦ等を制御し、加熱ロー
ラ１２表面の温度を例えば１５０℃に保持する。なお、
定着部１１は記録紙５が排出されたか否かを検出する排
紙センサ（図示せず）を備える。

【００３１】また、図示しないが、定着部１１の出紙側
には、定着部１１で定着処理された記録紙５を排紙トレ
イ上に排出する排紙ローラ、および排出された記録紙５
を受ける排紙トレイが設けられている。なお、加熱ロー
ラ１２、ヒータ１３、加圧ローラ１４等の材質、或いは
加熱ローラ１２の表面温度等は、上述の例に限定される
ものではなく、また、定着部１１は、加熱または加圧の
何れかによりトナー像を記録紙５に定着させる構成とし
てもよい。

【００３２】次に、上述の画像形成部１について詳細に
説明する。画像形成部１を構成するトナー供給部２は、
顕像化粒子としてのトナー２１を収容するトナー収容槽
２０と、トナー２１を担持する円筒状のトナー担持体２
２（スリーブ）と、トナー２１を負帯電させると共にト
ナー担持体２２の外周面に担持されるトナー層の厚さを
規制するドクターブレード２３とを備えて構成される。

【００３３】トナー担持体２２は、接地されており、図
示しない駆動装置によって駆動されて、図中矢印Ａ方向
に例えばその表面での速度が１００mm/secで回転する。
このトナー担持体２２の内部には、ドクターブレード２
３と対向する位置、及び後述する制御電極と対向する位
置に磁石（図示せず）が配置され、この磁気力により、
トナー２１をその外周面に穂立ちさせて磁気的に担持す
る。なお、トナー２１を磁気力により担持するものとし
たが、電気力、または、電気力及び磁気力により担持す
るように構成してもよい。

【００３４】ドクターブレード２３は、トナー担持体２
２の回転方向における上流側に、トナー担持体２２の外
周面から例えば６０μｍの距離に設けられており、この
距離に応じてトナー層の厚さが規制される。トナー２１
は、例えば平均粒径が８μｍの磁性トナーであり、ドク
ターブレード２３により、例えば帯電量が−４μＣ／ｇ
〜−１０μＣ／ｇとなるように電荷が付与される。な
お、ドクターブレード２３とトナー担持体２２との距
離、或いはトナー２１の平均粒径や帯電量等は、上述の
例に限定されるものではない。

【００３５】一方、画像形成部１を構成する印刷部３
は、トナー担持体２２の外周面と対向する対向電極２５
と、該対向電極２５に高電圧を供給する電源３０と、ト
ナー担持体２２と対向電極２５との間に設けられた制御
電極２６とを備えると共に、記録紙吸着機構（符号な
し）を備えて構成される。

【００３６】ここで、対向電極２５は、外周面の一部に
平面部２５ａ（対向電極の主面）を有した半円筒状の厚
さ１ｍｍのアルミニウム管などからなる。この対向電極
２５の平面部２５ａには、体積低効率が１０⁸Ω・ｃ
ｍ、厚さが７５μｍのフッ素コート層２５ｃが形成され
ており、その摩擦抵抗が低減されている。

【００３７】この対向電極２５は、平面部２５ａがトナ
ー担持体２２の外周面から例えば１．１ｍｍの距離に位
置するように配設され、電源３０により例えば２ｋＶの
高電圧が印加される。これにより、トナー担持体２２と
対向電極２５（平面部２５ａ）との間に、トナー担持体
２２に担持されたトナー２１を対向電極２５に向けて飛
翔させるのに必要な電界が形成される。

【００３８】また、対向電極２５の曲面部には、清掃ブ
ラシ２５ｂが装着されており、図示しない駆動装置によ
り対向電極２５を回転駆動することにより、清掃ブラシ
２５ｂで制御電極２６に付着したトナーを清掃する。清
掃ブラシ２５ｂの近傍には、支持部材３８に支持された
第２清掃ブラシ３７が配設されており、清掃ブラシ２５
ｂに付着したトナーを除去する。この第２清掃ブラシ３
７には、画像形成の動作期間中、常に対向電極２５と同
電位が印加される。

【００３９】次に、上述の制御電極２６は、対向電極２
５の平面部２５ａと平行をなすように２次元的に広がっ
ており、トナー担持体２２から対向電極２５に向けて飛
翔するトナー流が通過可能な構造となっている。そし
て、この制御電極２６に供給される電位により、トナー
担持体２２と対向電極２５との間に形成された電界が変
化し、トナー担持体２２から対向電極２５へのトナー２
１の飛翔軌道が制御される。

【００４０】この制御電極２６は、図２にその上面を示
すように、絶縁性の基板２６ａと、高圧ドライバ（図示
せず）と、各々独立したリング状電極２７と、給電線２
８とからなり、トナー担持体２２の外周面から例えば１
００μｍの距離に図示しない支持部材により固定されて
いる。ここで、基板２６ａは、ポリイミド樹脂などの絶
縁性の基材からなり、例えば厚さ２５μｍに形成されて
いる。この基板２６ａには、後述するゲート２９となる
べき複数の空孔が形成されている。リング状電極２７及
び給電線２８は絶縁層（図示せず）で覆われており、こ
れらの間の電気的絶縁が確保されている。

【００４１】リング状電極２７は、例えば銅箔からな
り、トナー担持体２２と対向する基板２６ａの一面側
に、前記空孔にその開口部が位置するようにして、所定
の配列で配置されている。このリング状電極２７は、例
えば外周の直径を２２０μｍ、厚さを３０μｍとし、ま
た、その開口部の直径を２００μｍとして形成されてい
る。リング状電極２７の開口部は、トナー担持体２２か
ら対向電極２５へ飛翔するトナー２１の通過部となる。
以下、この通過部をゲート２９と称する。

【００４２】このゲート２９は、例えばＡ４判の記録紙
の横幅における解像度を３００ＤＰＩ（Dot Per Inch）
とした場合、２５６０個程度形成され、各ゲートのリン
グ状電極２７は、給電線２８および高圧ドライバ（図示
せず）を介して制御電源部３１に電気的に接続される。
なお、ゲート２９の個数や大きさ、制御電極２６とトナ
ー担持体２２との距離、或いはリング状電極２７の厚さ
等は、上述の例に限定されるものではない。

【００４３】リング状電極２７には、図１に示す制御電
源部（制御手段）３１により画像信号に応じたパルス電
圧が印加される。例えば、制御電源部３１は、リング状
電極２７に対し、トナー担持体２２に担持されたトナー
２１を対向電極２５方向に通過させる場合には例えば＋
１５０Ｖを印加し、通過させない場合には例えば−２０
０Ｖを印加する。

【００４４】このように、制御電極２６（リング状電極
２７）に付与する電位を画像信号に基づき制御しなが
ら、対向電極２５の平面部２５ａに記録紙５を送り出し
て搬送すると、この記録紙５の表面に画像信号に応じた
トナー像が形成される。なお、制御電源部３１は、後述
するように、図示しない画像形成制御ユニットから送ら
れてくる制御電極制御信号によって制御される。なお、
対向電極２５に周囲には、前述のように、記録紙吸着機
構（符号なし）が設けられているが、これについては、
後で詳述する。

【００４５】なお、図示しないが、本画像形成装置は、
制御回路として、画像形成装置の全体を制御する主制御
部と、原稿等の画像を読み取る画像読み取り装置から得
られた画像データを印刷すべき画像データの形式に変換
する画像処理部と、変換された該画像データを記憶する
画像情報メモリと、画像処理部から得られた画像データ
を制御電極２６に与えるべき画像データに変換する画像
形成制御ユニットとを備える。

【００４６】次に、上述したような画像形成装置として
のディジタル複写機の複写の動作について、図３に示す
フローチャートに沿って説明する。先ず、図１におい
て、使用者が画像読取部（符号なし）に複写すべき原稿
を載置してコピースタートボタン（図示なし）を操作す
ると、この画像読取部は原稿から画像を読み取る動作を
開始する（ステップＳ０１）。画像読取部により原稿の
画像を読み取って得られる画像データは、画像処理部
（図示なし）で画像処理され（ステップＳ０２）、画像
メモリ（図示なし）に記憶される（ステップＳ０３）。
この画像データはさらに画像形成制御ユニット（図示な
し）に転送され（ステップＳ０４）、制御電極制御信号
に変換される（ステップＳ０５）。

【００４７】また、画像形成制御ユニットは、所定量の
制御電極制御信号を得ると（ステップＳ０６；ＹＥ
Ｓ）、図示しない駆動装置を制御して、画像形成部１の
トナー担持体２２（スリーブ）の回転を開始させ（ステ
ップＳ０８）、図１に示す制御電極の図示しないシール
ド電極に−２００Ｖを設定した後（ステップＳ０９）、
対向電極２５に所定の高電圧を印加して記録紙吸着機構
を作動させる（ステップＳ１０）。

【００４８】次に、図１に示す給紙装置１０のピックア
ップローラ６を作動させ（ステップＳ１１）、記録紙５
を取り出す。取り出された記録紙５は、レジストローラ
ー９５により画像形成部１に送り出され、記録紙吸着機
構に吸着された状態で対向電極２５の平面部２５ａの上
に所定の速度で給紙される。給紙が正常に行われている
と（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、画像形成制御ユニット
が記録紙５の給紙（搬送）に同期したタイミングで制御
電極制御信号を図１に示す駆動回路３１に与える。駆動
回路３１は、与えられた制御電極制御信号に従って駆動
信号（画像制御電位）を制御電極２６に印加して（ステ
ップＳ１４）、トナー流の飛翔軌道を制御し、記録紙５
にトナー像を形成する（印字する）。なお、制御電極制
御信号の上記所定量は画像形成装置の構成により異な
る。

【００４９】このトナー像は、図１に示す定着部１１に
より加熱しながら加圧され、記録紙５に定着された後、
排紙ローラーにより排紙トレイ上に排出される。そし
て、正常に排出されたことを排紙センサが検出して、印
字（画像形成の動作）が正常に終了したと判断されると
（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、上述のステップＳ０１に
戻って、次の原稿の読み取り動作に移る。

【００５０】次に、対向電極２５の制御動作について、
図４を参照して説明を加える。ここで、図４は、本装置
の紙間における対向電極２５の駆動を制御する信号波形
を示す。同図において、ｔは印字間隔、即ち紙間を示
す。対向電極２５は、１枚の記録紙５に対する画像形成
の動作を終えると、時間ｔよりも短い時間Ｔで一回転す
るように制御され、それまで（印字間隔ｔの前まで）、
対向電極２５にはトナーを飛翔させるための高電圧（２
ｋＶ）が供給されている。

【００５１】この高電圧は、図４に示すように、時間Ｔ
の期間に低電圧（−５００Ｖ）に切り替えられる。即
ち、図１に示す切り換え手段３０ｃによって、清掃ブラ
シ２５ｂの電位が、清掃電源３０ｂの電位（−５００
Ｖ）に切り替えられる。清掃ブラシ２５ｂの電位は、対
向電極２５の駆動の終了時に、再度、印字動作（トナー
の飛翔）に必要な電源３０ａの電位（２ｋＶ）に切り替
えられる。

【００５２】なお、印字動作中（画像形成動作中）は、
対向電極２５の平面２５ａが常に制御電極２６に対して
平行に対向するが、非印字動作中、特に紙間（図４に示
す時間Ｔの期間）では、図５に示すように、対向電極２
５が一回転する。この回転の過程において、清掃ブラシ
２５ｂが制御電極２６に接触し、制御電極２６に付着し
たトナーを清掃する。

【００５３】また、この清掃の過程で、清掃ブラシ２５
ｂの先端から制御電極２６に付着したトナー２１に付与
される電界は、印字のそれよりも格段に強く、このた
め、印字動作時に対向電極２５に吸引されなかったトナ
ーが、清掃ブラシ２５ｂに吸引されて、一層有効に制御
電極２６の清掃が行われる。また、上述のように、清掃
の際には清掃ブラシ２５ｂの電位が切り替えられるの
で、逆極性に帯電したトナーも清掃される。

【００５４】清掃ブラシ２５ｂは、対向電極２５の回転
に伴って最終的に制御電極２６から離れ、対向電極２５
は再び平面部２５ａを制御電極２６と平行に対向させ
て、回転を停止する。第二清掃手段３７は、対向電極２
５が回転している間、清掃ブラシ２５ｂや平面２５ａに
接触して、平面２５ａや清掃ブラシ２５ｂに付着してい
るトナーを清掃する。

【００５５】次に、記録紙５を吸着する記録紙吸着機構
について詳細に説明する。図１に示すように、この記録
紙吸着機構は、チャンバー９６と、記録紙５を支持する
支持体９４Ａ〜９４Ｄと、チャンバー９６の内部の空気
を排気するファン９３−１，９３−２とからなる。ここ
で、チャンバー９６は、対向電極２５を収納する。ま
た、支持体９４Ａ，９４Ｂは、対向電極２５に対して記
録紙５の送り出し方向の上流側に配設され、支持体９４
Ｃ，９４Ｃはその下流側に配設される。

【００５６】また、支持体９４Ａ〜９４Ｄのそれぞれに
は、対向電極２５の平面部２５ａと同一面をなすように
支持面が形成されると共に、この支持面に通じるように
複数の吸気口９４−１〜９４−４が形成されており、フ
ァン９３−１，９３−２によりチャンバー９６の内部の
空気を排気させて吸気口から吸気することにより、記録
紙５を支持面に吸着させる。この吸気口の周囲は平面的
に構成されている。さらに、吸気口９４−１の上流側に
記録紙５を支持体９４Ａの上にガイドするガイド９８を
配置する。なお、図１に示す装置では、複数の吸気口を
記録紙５の送り出し方向に配列したが、記録紙の送り出
し方向に対して直交する方向に配列してもよい。

【００５７】ここで、図１及び後述する図７に断面を示
すように、支持体に形成された各吸気口９４−１〜９４
−４の開口部には、記録紙５の先端が該開口部内に入り
込むのを防止する為の傾斜が設けられており、これによ
り、記録紙５の先端が吸気口に入り込むことにより生じ
る記録紙５のジャムを防止する。

【００５８】また、各支持体の支持面は、対向電極２５
の平面部２５ａと同一平面をなすように形成されてお
り、この支持面に記録紙５を吸着することにより、記録
紙５を対向電極２５の平面部２５ａに密着させるように
なっている。ただし、これらの支持面は、対向電極２５
と記録紙５との密着度を増すために、対向電極２５の平
面部２５ａより制御電極２６から離れる位置に配置して
もよい。

【００５９】次に、支持体９４Ａ〜９４Ｄの支持面に
は、図６から図８に示すように、溝が形成されている。
ここで、図６は、各支持体の記録紙送り出し方向に対し
て直交する方向の断面を示し、図７及び図８は、記録紙
の送り出し方向の断面を示す。図６及び図７に示すよう
に、吸気口９４−１及び９４−３の下流側にそれぞれ位
置する支持体９４Ｂ及び９４Ｃの支持面には、記録紙の
送り出し方向と平行に溝１０４Ｂ，１０４Ｃが形成され
ており、吸気口９４−４の下流に位置する支持体９４Ｄ
の支持面には、吸気口９４−４に連通する溝１０４Ｄが
形成されている。

【００６０】また、レジストローラー９５（紙送り手
段）の下流側に位置する各支持体９４Ｂ〜９４Ｄにそれ
ぞれ形成された溝１０４Ｂ〜１０４Ｄにより、記録紙５
とこれら各支持体との接触面積が減少する結果、記録紙
５と支持面との間の摩擦抵抗が低減する。これにより、
記録紙５を搬送する際に、この摩擦に起因する記録紙５
の振動が抑えられる。

【００６１】また、図７及び図８に示すように、溝１０
４Ｂ及び１０４Ｃのそれぞれの深さは、記録紙５の送り
出し方向の下流側ほど浅く形成され（吸気口９４−２及
び９４−４に近づくに従って浅くなり）、最終的に支持
面につながっており、吸気口との段差をなくしている。
このため、仮に、記録紙５の先端部が溝に入り込んで
も、その送り出しに支障（ジャム）が生じることがな
く、確実に記録紙５を搬送することが可能となる。な
お、上述の例では、記録紙５の送り出し方向の下流側ほ
ど、溝を浅く形成するものとしたが、記録紙５の送り出
し方向の下流側に位置する溝の一端側の壁面に傾斜を設
けて構成してもよい。

【００６２】また、図８に示すように、溝１０４Ｄが吸
気口９４−４とつながっているので、溝１０４Ｄから吸
気口９４−４へのエアフローが形成され、このため、吸
気口９４−４に加え、溝１０４Ｄの全長にわたって、記
録紙５に対して吸着力を及ばせることができ、より広範
にわたって記録紙５を吸着することができる。

【００６３】また、吸気口９４−１，９４−３，９４−
４のそれぞれの下流側に溝１０４Ｂ，１０４Ｃ，１０４
Ｄを配置しているので、エア吸着搬送方式において、記
録紙５の振動が回避されて、良好な紙吸着を行うことが
でき、良好な画像形成が可能となる。各支持体の溝は、
ＡＢＳ樹脂を一体成型して形成することができ、部品点
数の削減とコストダウンが可能となる。

【００６４】また、記録紙５が支持面から離れている
と、ほとんど吸着力が作用せず、吸着できない。そこ
で、記録紙５の吸着をより確実にする為、送り出し（搬
送）の際に記録紙５を吸気口９４−１に近づけることが
望ましく、このため、吸気口９４−１に記録紙５を誘導
するガイド部材９８を配置するのが望ましい。また、吸
気口９４−１の周囲を平面状に形成することにより、記
録紙５が吸着状態にある場合に、該吸気口９４−１から
空気が漏れて吸着力が低下することがない。

【００６５】また、制御電極２６として、図２に示すよ
うに、リング状電極２７を備えた構成である場合を例に
挙げて説明したが、制御電極２６の構成は、これに限定
されるものではない。例えば、図９に例示するように、
基板２６ａの両面に複数本の帯状電極を交差するように
形成した所謂マトリックス型制御電極であってもよい。

【００６６】このマトリックス型制御電極を用いた場
合、使用する高圧ドライバーの数を大幅に削減すること
が可能である反面、制御電極２６の幅（記録紙５の搬送
方向における長さ）が大きくなるので、搬送方向に形成
された溝によっても吸着する本実施形態のような吸着方
式が望ましい。

【００６７】また、上述の説明では、モノクロの画像形
成装置を例としたが、本発明は、例えば、図１０に示す
ようなカラーの画像形成装置において、更に顕著な効果
を得ることができる。即ち、一般に、カラー画像形成装
置の場合、複数種類の顕像剤を精度よく付着させる必要
があり、記録紙の位置が変動すると、所望のドット径や
濃度が得られず、適切な色再現性が得られなくなる。

【００６８】この点に関し、本実施形態の装置によれ
ば、制御電極との位置関係を一定に保ちながら振動を抑
えて記録紙を安定的に搬送することができるので、顕像
剤を記録紙の表面に精度よく付着させることができる。
従って、所望の色再現性を得ることができ、良好なカラ
ー画像の形成を可能とする。

【００６９】ここで、図１０に示すカラー画像形成装置
は、図１に示す画像形成部１に相当する複数の画像形成
部１ａ〜１ｄを備えて構成される。そして、各画像形成
部１ａ〜１のそれぞれは、例えばイエロー、マゼンダ、
シアン、ブラックのトナーを使用したカラー画像を形成
するものであって、カラー画像信号に基づいて各トナー
の画像を重ねるように合成してカラー画像を形成する。

【００７０】なお、画像形成部１は、電気力によりトナ
ーを記録用紙に向けて飛翔させるものとしたが、例え
ば、コロナ帯電器等のイオン源が放出するコロナイオン
を用いて記録媒体に潜像を形成する所謂イオンフロー法
を利用するものであってもよい。また、本実施形態の装
置は、例えば、ディジタル複写機やファクシミリ装置、
或いはディジタルプリンタやプロッタ等として広く実現
することができる。また、顕像剤がトナーである場合を
例に挙げて説明したが、顕像剤はインク等であってもよ
い。さらに、紙送り手段としてのレジストローラー９５
を、記録紙５の搬送路に沿って、複数配置してもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下のような効果を得ることができる。即
ち、請求項１及び２に記載の発明によれば、記録紙の搬
送路（支持面）に溝を形成したので、記録紙を搬送路ま
たは対向電極に吸着して（押しつけて）搬送する場合に
発生する記録紙の振動を軽減又は解消することができ、
ハーフトーンの再現性や色再現性などに優れた高品質な
画像の形成が可能となる。また、記録紙の先端部が溝に
入り込んでもスムーズに記録紙を吸気口に誘導すること
ができ、記録紙のジャムを防止することができる。

【００７２】また、請求項３に記載の発明によれば、吸
気口の下流側に溝を形成したので記録紙先端部の振動を
防止することができる。また、請求項４に記載の発明に
よれば、支持面に形成された溝と吸気口が連通するの
で、この溝でのエアフローが確保され、広い範囲にわた
って記録紙の吸着を行うことができ、一層安定的に記録
紙を支持することができる。

【００７３】従って、本発明によれば、エア吸着方式を
採用するので簡単な方式による用紙の吸着が可能とな
る。また、吸気口の周囲を平面で構成するので用紙の吸
着のための減圧がより効率的に行える。さらに、溝を記
録紙の搬送路上に形成するので別途搬送路を設ける必要
がなく部品点数の削減と装置の小型化・コストダウンが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の要部構成図である。

【図２】本発明の画像形成装置が備える制御電極の上面
図である。

【図３】本発明の画像形成装置の画像形成動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図４】本発明の画像形成装置が備える対向電極の駆動
制御を説明するための波形図である。

【図５】本発明の画像形成装置が備える制御電極の清掃
動作を説明するための説明図である。

【図６】本発明の画像形成装置が備える記録紙吸着機構
の支持体の断面図である。

【図７】本発明の画像形成装置が備える記録紙吸着機構
の支持体の断面図である。

【図８】本発明の画像形成装置が備える記録紙吸着機構
の支持体の断面図である。

【図９】マトリックス型制御電極の上面図である。

【図１０】カラー画像形成装置の要部構成図である。

【符号の説明】

１画像形成部２トナー供給部３印刷部５記録紙１０給紙装置１１定着部２１トナー２２トナー担持体２５対向電極２５ａ平面部２６制御電極９６チャンバー９３−１，９３−２ファン９４Ａ〜９４Ｄ支持体９４−１〜９４−４吸気口１０４Ａ〜１０４Ｄ溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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】トナーを担持するトナー担持体と、前記
トナー担持体に対向配置されて該トナー担持体との間に
電界を形成する対向電極と、前記電界の作用を受けて前
記トナー担持体から前記対向電極に向けて飛翔するトナ
ーの飛翔軌道上に配置された制御電極と、前記対向電極
の主面上に記録紙を送り出す紙送り手段とを有し、画像
信号に基づき前記制御電極の電位を制御して、前記記録
紙に画像を形成する画像形成装置であって、前記対向電極の主面と略同一面をなす支持面及び該支持
面に開口する吸気口が形成されて前記記録紙を前記支持
面で支持する支持体と、前記吸気口を介して空気を吸引して前記記録媒体を前記
支持面に吸着させる吸着手段とを備え、前記支持面には、前記紙送り手段に対して前記記録紙の
送り出し方向の下流側に該送り出し方向と平行に複数の
溝が形成され、前記記録紙の送り出し方向の下流側に位
置する前記溝の一端側の壁面に傾斜を設けたことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】吸気口が、記録紙の送り出し方向または
該送り出し方向に対して直交する方向に複数形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】溝が、吸気口に対して記録紙の送り出し
方向の下流側に形成されたことを特徴とする請求項１ま
たは２の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項４】吸気口が、溝と連通するように形成され
たことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載
の画像形成装置。