JPH04329156A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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Publication number
JPH04329156A
JPH04329156A JP12660991A JP12660991A JPH04329156A JP H04329156 A JPH04329156 A JP H04329156A JP 12660991 A JP12660991 A JP 12660991A JP 12660991 A JP12660991 A JP 12660991A JP H04329156 A JPH04329156 A JP H04329156A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
passage hole
image forming
forming apparatus
control grid
Prior art date
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Pending
Application number
JP12660991A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidemasa Aiba
相羽 英全
Masayuki Tone
利根 昌幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH04329156A publication Critical patent/JPH04329156A/ja
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  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)

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】
【0001】
【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、特に電
磁気的に開閉可能なトナー通過孔群を所定方向に沿って
配列したトナー通過手段を介して、トナー担持体と表面
に記録材が移動可能な背面電極を対面配置してなる画像
形成装置に関する。
【0002】
【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る。(スエー
デン国特許願第8704883号他)
【0003】かかる装置構成を図5に示す基本構成図に
基づいて簡単に説明するに、電磁気的にトナーを薄膜状
に保持したスリーブ状の現像ローラを含むトナー担持体
1と、該トナー担持体1に対向配置された背面電極2と
の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過孔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内のトナー通過孔3aを
介して画像情報に対応したトナーの転送が可能に構成す
るとともに、図6に示すように前記制御グリッド3を主
走査方向(X)に延在する、夫々各対づつループ状に形
成した複数本のX軸線X1ーX2…と、該軸線に対し所
定角度傾斜させて狭幅に平行に延設する各一対のループ
状Y軸線Ya1ーYa2…からなるマトリックス状の導
線群により形成し、前記各対毎のY軸線Ya1ーYa2
とX軸線X1ーX2に挟まれる部位をトナー通過孔3a
となすように形成する。
【0004】そしてかかる制御グリッド3は記録紙4の
挿通速度と対応させてX1、X2線…を順次時間差をも
って通電させる事により、前記通過孔3aを通過するド
ット状の印字パターン30は結果として1列状になり、
この結果前記Y軸ループ線Ya1,Ya2…幅、言換え
れば主走査方向におけるトナー通過孔3a間隔を特に密
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。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】さてかかる基本技術に
よれば、前記トナー通過孔3a内にトナーを通過させな
がら、画像情報に対応したトナードットパターンを記録
紙4上に形成する構成を取るために、而も前記トナー通
過孔3aの周囲及び制御グリッド3の表面はトナー担持
体1等とのリークを防止する為に絶縁材で囲繞されてい
る為に、例えば図4に示すように、トナー通過孔3a周
面若しくは制御グリッド3表面とトナー間で生じる摺擦
により摩擦帯電が生じて、トナー通過孔3aの目詰まり
のみならずその背面電極2側のトナー通過孔3a周囲に
トナー9が静電気的に吸着し、該吸着したトナーが印字
トナーと共に背面電極2側に落下し、いわゆる印字ドッ
ト90の周囲に前記付着トナーが飛散し、解像度の低減
やドットぼけが生じてしまう。
【0006】而も前記トナー通過孔3aはドットパター
ンをより高密度化するために、小径化した場合に前記ト
ナー通過孔3aのトナー吸着による目詰まりは益々顕著
になる。一方前記画像形成装置においてもトナー担持体
側のトナー容器を適宜交換しながら色替えを図る場合が
考えられるが、このような場合に前記制御グリッドに残
存トナーが付着していると、例えトナー容器を交換して
も前記残存トナーと新規トナーが混合した状態でトナー
像が形成される事となり、画像品質の低下につながる。
【0007】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、該
トナー通過孔や背面電極側のトナー付着を防止し、これ
によりトナー通過孔の目詰まりや、ドットぼけ等を防止
し鮮明且つ高解像度の画像形成装置を提供する事を目的
とする。
【0008】
【課題を解決する為の手段】本第1発明は、前記トナー
通過孔の内径側又は/及び背面電極と対面する側に帯電
防止部を形成することにより、トナー摺擦に起因する摩
擦帯電を防止した事にある。
【0009】この場合前記帯電防止部は、必ずしも制御
グリッド自体を帯電防止体で形成する必要はなく、少な
くとも前記トナー通過孔の内径側又は/及び背面電極と
対面する表面層に帯電防止層が形成されればよい。そし
てこの様な帯電防止部は、制御グリッドの表面に被覆さ
れた界面活性剤、抵抗を介して接地された導体被覆層若
しくは接地された半導体被覆層で形成してもよく、又ト
ナー通過孔周囲に位置する制御グリッドを、界面活性剤
を練り込み成形した高抵抗体若しくは絶縁体で形成して
もよい。
【0010】尚、前記発明はトナーの摺擦を許容しつつ
帯電防止材により該摺擦に起因する摩擦帯電を防止せん
とするものであるが、第2発明は電磁力を利用して積極
的にトナー通過孔周面と非接触の状態でトナーを通過さ
せるか若しくは例え付着しても前記電磁力により強制的
に記録材側に吸引させようとするものである。即ち請求
項5記載の第2発明は、かかる点を着目してなされたも
ので、前記トナー通過孔を開放する為に印加された制御
電圧により形成される電磁力分布線の内、トナー層側の
現像ローラ電位と同電位の分布線がトナー通過孔の内側
に位置するように形成した事を特徴とするものである。
【0011】
【作用】第1発明によれば、トナー通過孔周面をトナー
が摺擦されながら通過した場合でも前記帯電防止部によ
り該摺擦に起因する摩擦帯電を阻止する事が出来るため
に、前記トナー通過孔や背面電極側のトナー付着に起因
する目詰まりやドットぼけ等を防止し鮮明且つ高解像度
のドットパターンの形成が可能となる。
【0012】又例え残留トナーが一部でも付着していた
場合においても、その付着は静電的吸着でないために、
振動その他のクリーニング手段で簡単に除去する事が出
来る。この結果トナー担持体側のトナー容器を適宜交換
しながら色替えを図る場合においても残存トナーと新規
トナーが混合する事なく、高品質な画像形成が可能とな
る。
【0013】又第2発明はトナー担持体側の電位と同電
位の分布線がトナー通過孔の内側に位置する様に構成さ
れている為に、該分布線により外側のトナー通過孔周面
にトナーが接触する事なくその中心域を多くのトナーが
通過しながら画像形成が可能となる。
【0014】又前記の構成を取る事により、トナー担持
体と背面電極間の電位差とトナー通過孔周面と背面電極
間の電位差は同一であってもトナー通過孔周面の方が背
面電極側に近接しているために、後者の(距離当りの)
電界強度の方が強くなり、この結果例えトナー通過孔周
面にトナーが付着しても容易に背面電極側に引戻す事が
出来る。
【0015】
【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。
【0016】図1は本発明の実施例にかかる画像形成装
置の概略図で、1は内包した固定磁石集成体等の磁気的
吸引力によりトナー層9Aを担持する現像ローラで接地
している。2は表面に記録材4を挿通可能に構成した背
面電極で前記現像ローラ1との間に現像電界が形成可能
に現像電圧生成回路6を接続している。3は制御グリッ
ドで、前記したようにループ電極をマトリックス状に交
又させつつその表裏両面を絶縁材で挟持するとともに、
該ループ電極3Χに挟まれる部位にトナー通過孔3aを
穿設する。5は前記制御グリッド3に接続された通電制
御回路で、ホスト側よりの画像情報に対応させて前記ト
ナー通過孔3aを電磁的に開放/遮蔽するオープン/ク
ロス電圧(−V1、−V2)をパルス状に生成可能に構
成している。かかる構成は前記従来技術の項で既述して
ある為に詳細な説明は省略する。そして本実施例におい
ては、前記絶縁材により隠蔽された制御グリッド3のト
ナー通過孔3a周面を含む全表面に界面活性剤7を塗布
若しくは被覆している。
【0017】尚界面活性剤7の種類は特に限定されない
が、例えばポリエチレングリコール、アルギンベンゼン
スルフォン酸等の絶縁性の界面活性剤7を用いる事が前
提となる。
【0018】かかる実施例によれば前記界面活性剤7に
よりトナーが通過する部位の摩擦抵抗値を大幅に低減さ
せる事が出来るために、通過孔3a周面若しくは制御グ
リッド3表面にトナーが接触しながら通過しても、単に
その表面をトナーが滑動するのみで摩擦帯電が生じる余
地を極めて小さくする事が出来、該トナーの静電的吸着
を容易に防止し得る。又前記界面活性剤7は制御グリッ
ド3全表面に塗布しなくても特にボタや目詰まりの生じ
易いトナー通過孔3a周面と背面電極側表面に塗布すれ
ばよい。
【0019】さて前記の様に界面活性剤7を塗布する構
成では長年使用により界面活性剤7の被覆が消滅してし
まう恐れが有り、耐久性の面で問題がある。この様な場
合は制御グリッド3を構成する絶縁性樹脂中に界面活性
剤7を練り込んで形成することにより前記欠点が解消さ
れる。
【0020】この場合前記ループ電極3Xを絶縁膜で被
覆した導線で形成した場合は前記制御グリッド3は必ず
しも絶縁体で形成する必要はなく、界面活性剤7を練り
込んだ高抵抗の樹脂体で形成してもよい。
【0021】図2は本発明の他の実施例で、前記制御グ
リッド3のトナー通過孔3a周面と背面電極側表面を接
地された導体8で被覆している。かかる実施例によれば
、通過孔3a周面にトナーが摺擦して摩擦帯電が生じて
も接地されている導体8を介して電荷が逃げ静電的吸着
力が生じる事がない。しかしながら前記導体8を良熱伝
導性材料で形成すると、背面電極表面を挿通する記録材
やトナー(導電性トナーの場合)を介して背面電極と制
御グリッド3の間でリークが生じ、画像形成上の面から
も安全性の面からも好ましくない。
【0022】そこで本実施例においては、前記導体8を
106〜1010Ω・cm前後の抵抗9を介して接地す
るか、若しくは前記導体8自体を106〜1010Ω・
cmの抵抗値の高い導体8で形成するのがよい。そして
この様な導体8被覆手段には、例えば良電導性導体8を
被覆する場合には、スパッタリングや蒸着手段を用いれ
ばよく、又前記の様に抵抗値の高い導体8を被覆する場
合には、カーボンや金属粉等を混入した絶縁性塗料を用
いてもよい。
【0023】図3は第2発明の実施例に係り、背面電極
2、現像ローラ1、及び制御電極3の夫々の電位を調整
して現像ローラ1側の電位と同電位の分布線がトナー通
過孔3aの内側に位置する様に構成している。
【0024】例えばマイナス電荷が注入された絶縁性ト
ナーを用いた場合において、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に設定した
場合に、例えば前記制御電極3を−800Vに設定する
事により前記トナー通過孔3aを電磁的に遮蔽可能に構
成した装置において、前記制御電極3に印加する電圧を
−800Vから順次100V単位で昇圧しながら500
回単位でドット画像を形成してみるに、ー200〜ー3
00Vに設定した場合に最後まで鮮明なドットパターン
が形成されたが、ー100Vまで昇圧すると、形成画像
のドット周縁部が薄くなるのみならず、画像回数を重ね
る毎に、ドット径周囲にトナー乱れが生じるのが確認さ
れた。
【0025】そこでシミレーションモデルにて前記夫々
の電位分布線S1、S2を確認した所、ー200〜ー3
00Vではトナー通過孔3aの内側に現像ローラと同電
位である0Vの電位分布線S1があるのが確認されたが
、ー100Vでは0Vの電位分布線S2がループ電極3
Χに近接する制御グリッド3周縁まで後退しているのが
確認された。
【0026】
【発明の効果】以上記載した如く請求項1記載の発明に
よれば、前記帯電防止部により該摺擦に起因する摩擦帯
電を阻止する事が出来るために、又請求項5記載の発明
によれば電磁力を利用して積極的にトナー摺擦を阻止す
る事が出来る為に、前記トナー通過孔や背面電極側のト
ナー付着に起因する目詰まりやドットぼけ等を防止し鮮
明且つ高解像度のドットパターンの形成が可能となるの
みならず、残留トナーも容易に除去出来るために、色替
えやカラー画像を形成する場合でも、高品質な画像形成
が可能となる。等の種々の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
【図1】制御グリッド表面に界面活性材を被覆した本発
明の実施例にかかる画像形成装置の概略図
【図2】制御
グリッド表面に導体を被覆した本発明の実施例にかかる
画像形成装置の概略図
【図3】トナー電位と同電位の電位分布線を利用した本
発明の実施例にかかる画像形成装置の概略図
【図4】従
来技術にかかる画像形成装置の概略図
【図5】本発明が
適用される基本技術を示す全体構成図
【図6】制御グリ
ッドのΧーY軸ループ線の配列状態を示す概略図
【符号の説明】
1  トナー担持体 2  背面電極 3  制御グリッド 3a  トナー通過孔 7  界面活性剤 8  導体 S1、S2  電位分布線

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電磁気的に開閉可能なトナー通過孔群
    を所定方向に沿って配列したトナー通過手段を介して、
    トナー層を担持したトナー担持体と、表面上を記録材が
    移動可能な背面電極を対面配置し、画像情報に対応した
    制御電圧を前記トナー通過手段に印加しながら前記トナ
    ー通過孔を選択的に開放し、該通過孔を介して前記担持
    体に担持したトナーを記録材側に転移可能に構成した画
    像形成装置において前記トナー通過孔の内径側又は/及
    び背面電極と対面するトナー通過手段表面に帯電防止部
    を形成した事を特徴とする画像形成装置
  2. 【請求項2】  前記帯電防止部が、絶縁材からなるト
    ナー通過手段表面に形成した、界面活性剤塗布層、又は
    接地された非絶縁性被覆層である請求項1記載の画像形
    成装置
  3. 【請求項3】  前記トナー通過手段の、少なくとも前
    記トナー通過孔周囲に位置する部位を、高抵抗性若しく
    は絶縁性の帯電防止体で形成した請求項1記載の画像形
    成装置
  4. 【請求項4】  前記帯電防止体が界面活性剤を練り込
    み成形した絶縁体若しくは高抵抗体である請求項3記載
    の画像形成装置
  5. 【請求項5】  電磁気的に開閉可能なトナー通過孔群
    を所定方向に沿って配列したトナー通過手段を介して、
    トナー層を担持したトナー担持体と、表面上を記録材が
    移動可能な背面電極を対面配置し、画像情報に対応した
    制御電圧を前記トナー通過手段に印加しながら前記トナ
    ー通過孔を選択的に開放し、該通過孔を介して前記担持
    体に担持したトナーを記録材側に転移可能に構成した画
    像形成装置において前記トナー通過孔を開放する為に印
    加された制御電圧により形成される電磁力分布線の内、
    トナー担持体側の電位と同電位の分布線がトナー通過孔
    の内側に位置するように形成した事を特徴とする画像形
    成装置
JP12660991A 1991-04-30 1991-04-30 画像形成装置 Pending JPH04329156A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000024585A1 (fr) * 1998-10-28 2000-05-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif de formation d'images

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000024585A1 (fr) * 1998-10-28 2000-05-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif de formation d'images
US6394587B1 (en) 1998-10-28 2002-05-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image forming device

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