JPH04158058A - トナージェット画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は複写機、プリンター等に適用される、直接変調
式の非接触画像形成装置であるトナージェット画像形成
装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、トナージェット画像形成装置はアパチャー電極と
、トナー担持体と、対向電極とを有していた。前記アパ
チャー電極は帯電したトナーを変調する。前記ｌ・ナー
担持体は帯電したトナーを担持し、それとともに前記ア
パチャー電極付近に帯電したトナーを供給する。前記対
向電極は前記アパチャー電極を挟んで前記トナー担持体
の反対側に配置される。また、この対向電極には支持体
が吸着される。

前記アパチャー電極は少なくとも一列のアパチャーと、
絶縁層と、基準電極層と、制御電極層とから構成されて
いる。前記アパチャーは前記アパチャー電極を貫く。前
記基準電極層は前記絶縁層の前記トナー担持ローラ側に
設けられる。前記制御電極層は、前記絶縁層の前記対向
電極側に、前記アパチャーの周りに独立に設けられる。

トナーは前記トナー担持体との接触及び摩擦などにより
、例えばプラス（＋）に帯電される。

前記アパチャー電極の前記制御電極層にマイナス（−）
電圧か印加されるとき、前記アパチャー電極のアパチャ
ー内部において、プラス（＋）に帯電したトナーが前記
基準電極層から前記制御電極層へ向かうような電界が発
生する。従って、プラス（＋）に帯電したトナーは前記
アパチャーを通過して、支持体上に付着する。また、前
記アパチャー電極の前記制御電極層に電圧が与えられな
いとき、前記アパチャー内部には電界は発生しない。従
って、プラス（＋）に帯電したトナーは前記アパチャー
を通過しない。つまり、支持体上にトナーは付着しない
。また、前記アパチャー電極の前記制御電極層に印加さ
れる電圧の大きさが変化させられるとき、前記アパチャ
ー電極のアパチャー内部における電界の大きさが変化す
る。従って、帯電したトナーの前記アパチャーを通過す
る量が変化する。以上説明したように、アパチャー電極
の制御電極層に様々な電圧が与えられることによってト
ナー流が変調される。

また、前記アパチャー電極の前記基準電極層は、常にア
ースに接続される。前記対向電極には、常にマイナス（
−）の電圧が印加されている。この電圧印加によって、
前記対向電極と前記基準電極の間には電界が形成されて
いる。この電界によって、前記アパチャー電極のアパチ
ャーを通過してきたプラス（＋）帯電トナーは、常に前
記対向電極へ引き寄せられる。そして、この対向電極に
吸着した支持体にトナーか付着する。このようにして画
像などが支持体に形成される。この記録装置は米国特許
明細書第３６８９９３５号等に示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のトナージェット画像形成装置にお
いてはアパチャーかトナーによって目詰まりするという
現象があった。この現象は帯電したトナーかアパチャー
に向けて供給されると、−部のトナーかアパチャー付近
の基準電極に鏡像力によって付着することが原因である
。また、この現象のためアパチャーを通過して画像形成
に貢献するトナーが減少し、画像のコントラストが低下
したり、画像形成速度か遅いなとの重大な問題を招いて
いた。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
であり、アパチャーを通過して画像形成に貢献するトナ
ーの量を増加させ、良好なコントラストの画像を短時間
で形成することか可能な画像形成装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明のトナージェット画像
形成装置は、連続した導電体の層（基準電極）と、互い
に絶縁された複数の導電層（制御電極）とから構成され
、各絶縁された複数の制御電極毎にアパチャーを有して
いるアパチャー電極体と、画像情報に応じて制御電極と
基準電極との間に選択的に電位を与える手段と、帯電ト
ナーを基準電極のアパチャー近傍に供給する手段と、ア
パチャー電極体と支持体との間に帯電トナーを支持体方
向に導く電界を形成する手段とを有するトナージェット
画像形成装置において、前記基準電極の少なくとも１組
のアパチャーをクリーニングする手段と、基準電極を移
動させる手段とを備え、前記アパチャー電極は制御電極
と複数組のアパチャーが形成され、制御電極とは別体の
基準電極とからなる構成とした。

［作用コ 上記の構成を有する本発明のトナージェット画像形成装
置においては、複数組のアパチャーの少なくとも１組は
トナー飛翔位置に、異なる少なくとも１組はクリーニン
グ位置に配置されている。

すなわち、画像形成途中においてクリーニング位置に配
置されたアパチャーは、例えばブラシローラー等のクリ
ーニング手段によってクリーニング位置、アパチャー付
近に付着したトナーが除去される。この後、所定の時間
を経過したり、あるいは所定の量の画像形成が終了する
と、基準電極移結手段によって基準電極が制御電極に対
して移動する。これにより前記飛翔位置のアパチャーは
クリーニング位置に移動し、前記クリーニング位置のア
パチャーが飛翔位置に移動する。すなわち、基準電極の
アパチャー付近か定期的にクリーニングされるため、ト
ナーによるアパチャーの目詰まり現象が著しく改善され
る。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。

第１図においてトナージェット画像形成装置１９は、記
録部１と熱定着部２とから構成される。

このトナージェット記録装置１９の側部には、受像紙の
挿入口１７と取り出し口１８とが設けられている。記録
部１において、前記挿入口１７から入った受像紙Ｐに画
像などが記録される。そして熱定着部２において、この
受像紙上の画像などが定着される。更に受像紙Ｐはガイ
ド１５に従って取り出し口１８へと送られる。

記録部１はトナー供給ユニット２０と、電極部９と、対
向電極１２とから構成される。前記トナー供給ユニット
２０はケーシングにと、トナーＴを担持するために多数
のブラシ状部材が配置された担持ローラ３と、担持ロー
ラーにトナーＴを供給するための供給ローラー４と、担
持ローラーに担持されるトナー量を規制するための規制
ブレード１１と、担持ローラーのブラシに担持されたト
ナーＴを離脱させるための離脱ブレード１０とから構成
されている。前記規制ブレード１１と離脱ブレード１０
は、共に担持ローラー３のブラシに接触するように設置
されている。前記担持ローラ３はアースに接続されてい
る。また、ケーシングにの内部にはトナーＴが貯蔵され
ている。

前記担持ローラ３の上方に前記電極部９が設けられてい
る。電極部９は第２図に示されるように、絶縁層６Ａ上
に制御電極６Ｂが多数形成された制御電極板６と、制御
電極板６とは独立してなる基準電極７から構成される。

制御電極板６は対向電極１２の直下に固定されて設置さ
れ、がつアパチャー３６が形成されている。

前記基準電極７には２組のアパチャー３７Ｌ１３７Ｒが
形成され、アパチャー３７Ｌは制御電極板のアパチャー
３６の直下に位置するように構成されている。かつ基準
電極７は制御電極板に対して移動可能なように構成され
ている。さらに基準電極７の下方、すなわちトナー供給
ユニット側には送りローラー３１が設置されている。送
りローラーはギア４０を介してモーター４１と連結され
ている。基準電極７の下方にはクリーニングローラ３４
Ａ、３４Ｂが設置されている。クリーニングローラー３
４Ａ、３４Ｂはその表面が基準電極７のアパチャー３７
Ｌ、３７Ｒ付近に接触するように設けられている。クリ
ーニングローラー３４Ａ、３４Ｂにはクリーニングブレ
ード３２Ａ、３２Ｂかクリーニングローラーに接するよ
うに設けられ、その下方には回収トナーケース３３Ａ、
３３Ｂが設置されている。

基準電極は７接地されており、制御電極層６Ｂ１．６Ｂ
２．６Ｂ３．６Ｂ４１０３．には、画像情報に応じてそ
れぞれ独立に制御信号Ｓが接続されている。

この電極部９を挟んで前記担持ローラ３の反対側に、こ
の電極部９とある空隙を持って前記対向電極１２が設け
られる。この空隙を、挿入口１７から入ってガイド１５
と一対の補助ローラ１６とを経由して送られた受像紙Ｐ
が通過する。この対向電極１２は電源Ｅに接続されてい
る。この電源Ｅによって前記電極部９と基準電極７の間
には電界が生じている。

熱定着部２は熱源を持ったヒートローラ１３と、プレス
ローラ１４とから構成される。そして、このヒートロー
ラ１３とプレスローラ１４とは、受像紙Ｐがこの間を通
過できるように配置される。

次に同図を用いて本発明のトナージェット画像形成装置
１９の動作を説明する。　挿入口１７から挿入された受
像紙Ｐは記録部１へ搬送される。

トナー供給ユニット２０の内部では供給ローラ４回転に
よって、トナーＴが担持ローラ３に供給される。このと
きトナーＴは供給ローラ４及び担持ローラ３と接触し摩
擦して、プラス（＋）に帯電する。プラス（＋）に帯電
したトナーＴは担持ローラ３に担持される。担持された
トナーは担持ローラー３の回転によって搬送され、規制
プレート１１によって所定の量に調整され、離脱ブレー
Ｆ１０によってブラシから離脱する。そして粉霧状トナ
ーＴ′　となって上昇し、電極部９の下部へ供給される
。

さて電極部においては、この時、第２図に示されるよう
に、制御電極板６のアパチャー３６の直下に基準電極７
の１組のアパチャー３７Ｌが位置し、かつもう１組のア
パチャー３７Ｒの直下に、クリーニングローラー３４Ｂ
か位置するように電極部９が構成されている。前記粉霧
状となって電極部の下部に供給されたトナーＴ“は、基
準電極７のアパチャーに供給される。ここでプラス（＋
）に帯電した粉霧状のトナーＴ゛は、電極部９０制御電
極６Ｂ１．６Ｂ２．６Ｂ３．６Ｂ４．、、に印加される
信号Ｓによって、その挙動か変調される。例えば、この
制御電極に６８１に制御信号Ｓからマイナス（−）電圧
が与えられると、制御電極６Ｂ１と接地された基準電極
７の間に電界か形成される。プラス（＋）に帯電したト
ナーＴはこの電界によって制御電極側、すなわち上方へ
向かって静電気力を受ける。従って、アパチャー３７Ｌ
及び３６を通過する。また、信号Ｓから電圧が与えられ
ないとき、制御電極６Ｂと基準電極７は共に接地電位と
なり電界が形成されないため、トナーは静電気力を受け
ずアパチャー３７Ｌおよび３６を通過しない。すなわち
、画像情報に基ついた信号によって、それぞれのアパチ
ャーにおいてトナーの挙動か変調される。

アパチャーを通過したトナーは、さらに画像信号に関係
なく対向電極１２と基準電極７の間に形成されている電
界によって対向電極１２に向けて飛翔する。そしてこの
トナーＴ′は、カイト１５と一対の補助ローラ１６とに
導かれてきた受像紙Ｐに静電気力によって付着する。

このように受像紙Ｐに画像か形成されているとき、同時
にクリーニングローラー３４Ｂが回転されている。クリ
ーニングローラー３４Ｂの表面に形成されたブラシが基
準電極と接触するため、アパチャー３７Ｒ付近に付着し
たトナーがクリーニングローラー３４Ｂによって掻き落
とされるか、あるいはクリーニングローラー３４Ｂに付
着する。

クリーニングローラー３４Ｂに付着したトナーは、クリ
ーニングブレード３２Ｂによってクリーニングローラー
３４Ｂから掻き落とされ、回収トナーケース３３Ｂに回
収される。

以上に説明したような担持ローラー３が回転していると
き、担持ローラーの３累積回転数がエンコーダーとカウ
ンター４２に計数される。そしてカウンターは所定の累
積回転数、例えば１００回転を計数すると、信号を出力
する。そしてこの信号に従って制御回路４３はモーター
を制御する。

従って、モーター４１の回転によって送りローラー３１
が回転し、基準電極７が第２図のＬＬ方向に移動する。

この結果、制御電極板６のアパチャー３６の直下に基準
電極の１組のアパチャー３７Ｒが位置し、かつもう１組
のアパチャー３７Ｌの直下にクリーニングローラー３４
Ａが位置する。

そして、制御電極のアパチャー３６と基準電極のアパチ
ャー３７Ｒを通過したトナーが、支持体に飛翔して画像
を形成する。一方、基準電極のもう１組のアパチャー３
７Ｌ付近には、クリーニングローラー３４Ａの表面のブ
ラシが接触する。これによって基準電極のアパチャー３
７Ｌ付近に付着したトナーかクリーニングされる。

再びカウンターが所定の累積回転数をカウントすると、
送りローラーか回転し、基準電極７は第２図のＲＲ力方
向移動される。このようにして基準電極の７２組のアパ
チャーのうち一方かトナーを制御するアパチャーとして
使用されている間に、他方のアパチャーがクリーニング
される。

このようにして受像紙Ｐに画像が形成される。

その後、受像紙Ｐが熱定着部２へと搬送される。

そして、前記受像紙Ｐ上の画像が、ヒートローラ１３と
プレスローラ１４とによって圧接、加熱されることによ
り定着される。この定着方法は、−船釣な方法であるた
め詳細な説明は省略する。そして最後に画像形成された
受像紙Ｐが、ガイド１５を経由して取り出し口１８へと
搬送されて、装置外部へ出力される。

以上詳述したことから明らかなように、本実施例によれ
ば、基準電極７のアパチャー付近を定期的にクリーニン
グできる。従って、トナーによるアパチャーの目詰まり
を大幅に改善でき、コントラストが高い良質な画像を短
時間に形成することができるという効果がある。

尚、以上説明した本発明は以下のように変更して実施し
てもよい。すなわち第３図に示されるように、基準電極
は２組のアパチャーが３７Ｌ、３７Ｒ形成された円板状
であってもよい。この円板状の基準電極は駆動ベルト４
５によってモーター４１に接続されており、モーターの
回転に従って基準電極７か回転することによって一方の
アパチャーかクリーニングされる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明のトナージェット画像形成装
置によれば、基準電極のアパチャー付近が定期的にクリ
ーニングされるため、アパチャーの目詰まりを大幅に改
善でき、良質の画像を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は画像形成装置の概略構成図であり、
第２図は同装置の電極部を説明する部分拡大図であり、
第３図は異なる実施例の電極部を説明する部分拡大図で
ある。 図中、６Ａは絶縁層、６Ｂは制御電極、６は制御電極板
、７は基準電極、９は電極部、１ｏは離脱ブレード、１
１は規制ブレード、１２は対向電極、３４はクリーニン
グローラー、３１は送りローラー、４２はエンコーダー
およびカウンター、４３はモーター制御回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続した導電体の層（基準電極）と、互いに絶縁さ
   れた複数の導電層（制御電極）とから構成され、各絶縁
   された複数の制御電極毎にアパチャーを有しているアパ
   チャー電極体と、画像情報に応じて制御電極と基準電極
   との間に選択的に電位を与える手段と、帯電トナーを基
   準電極のアパチャー近傍に供給する手段と、アパチャー
   電極体と支持体との間に帯電トナーを支持体方向に導く
   電界を形成する手段とを有するトナージェット画像形成
   装置において、 前記基準電極の少なくとも１組のアパチャーをクリーニ
   ングする手段と、 基準電極を移動させる手段とを備え、 前記アパチャー電極は制御電極と、複数組のアパチャー
   が形成され制御電極とは別体の基準電極とから構成され
   ていることを特徴とするトナージェット画像形成装置。