JPH05177866A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH05177866A
JPH05177866A JP4000588A JP58892A JPH05177866A JP H05177866 A JPH05177866 A JP H05177866A JP 4000588 A JP4000588 A JP 4000588A JP 58892 A JP58892 A JP 58892A JP H05177866 A JPH05177866 A JP H05177866A
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toner
electrode
transfer belt
control electrode
electrodes
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JP4000588A
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English (en)
Inventor
Takasumi Wada
孝澄 和田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/385—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material
    • B41J2/41—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing
    • B41J2/415—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing by passing charged particles through a hole or a slit
    • B41J2/4155—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing by passing charged particles through a hole or a slit for direct electrostatic printing [DEP]
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/22—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
    • G03G15/34—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner
    • G03G15/344—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner by selectively transferring the powder to the recording medium, e.g. by using a LED array
    • G03G15/346—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner by selectively transferring the powder to the recording medium, e.g. by using a LED array by modulating the powder through holes or a slit
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03G2217/00—Details of electrographic processes using patterns other than charge patterns
    • G03G2217/0008—Process where toner image is produced by controlling which part of the toner should move to the image- carrying member
    • G03G2217/0025—Process where toner image is produced by controlling which part of the toner should move to the image- carrying member where the toner starts moving from behind the electrode array, e.g. a mask of holes

Abstract

(57)【要約】 【構成】 トナー担持体５の上のトナーＴを負に帯電さ
せ、これを転写ベルト２の背面側に配設した背面電極８
に正の電圧を印加して吸引する一方、転写ベルト２とト
ナーＴの間に配設したＸ及びＹ方向に組み合わせた電極
群からなる格子状の制御電極の印加電圧を変化させ、格
子の目にあたる空間領域ＸＹにおけるトナーに対する斥
力を変化させることにより、空間領域ＸＹを通過するト
ナーＴの量を制御して転写ベルト２にトナー像を形成さ
せる。 【効果】 制御電極７が、常にトナーＴに対して斥力を
有した状態で、転写ベルト２上にトナー像を形成させる
ことができる。これにより、制御電極７におけるトナー
が通過する空間領域ＸＹにトナーＴの付着する恐れがな
くなり、目詰まりによる印字品位の低下等が防止され、
制御電極の洗浄、もしくは部品交換等の頻度の高いメン
テナンスが必要なくなり、ユーザの負担を軽減するこが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば転写ベルト等の
記録部材の上に画像情報である電気信号で直接トナー像
を形成し、このトナー像を転写紙等に転写・定着する画
像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気信号を記録部材（転写紙）に
可視像として形成する方法として、顕像化粒子（以下、
トナーと呼ぶ）を、光学的書き込み手段により形成した
静電潜像に付着させ、顕像化する方法（ゼログラフィ）
がある。この方法では、原稿からの画像情報である電気
信号をレーザやＬＥＤヘッドを用いて光に変換し、この
光を予め均一に帯電させておいた像担持体である感光体
に照射し、感光体表面に光強度に応じた静電潜像を形成
し、この静電潜像にトナー担持体に格納されたトナーを
接触または飛翔させて、感光体表面にトナー像を形成
し、このトナー像を記録部材に電気的に吸着させ、かか
る後、圧力と熱の両方を加えるか、もしくは、何れか一
方を加えて記録部材に上記トナー像を定着させている。
【０００３】また、上記のゼログラフィ法以外として
は、イオン発生器と、制御グリッドと、像担持体である
誘電体ドラムとを用い、電気信号に応じて制御グリッド
を制御して、この制御グリッドを通過するイオン流を制
御して誘電体ドラムの上に電気信号に応じた電荷像（潜
像）を形成し、この電荷像にトナーを作用させて現像し
てトナー像を形成し、かかる後に記録部材（転写紙）に
転写し、その後、上記のゼログラフィ法と同様に、圧力
及び熱の両方を加えるか、もしくは、何れか一方を加え
て記録部材に上記トナー像を定着させている。
【０００４】ところが、上記した方法では、電気信号を
一旦、潜像として像担持体の上に形成し、これにトナー
を付着させてトナー像を形成しているため、像担持体上
に潜像を形成するための書き込み手段が必要であると共
に、像担持体を繰り返し使用する場合には、使用後の潜
像を消去するための消去手段等が必要となる。さらに、
像担持体は、潜像を形成するのに必要な特性を有するよ
うに作成されているため、例えばセレン系感光体であれ
ば、熱的・機械的に弱く、有害物質を含んでいる等の問
題点を有している。
【０００５】そこで、例えば、特開昭５８−４４４５７
号公報には、上記のような像担持体を必要としない画像
形成方法が開示されている。その方法においては、トナ
ー担持体（現像槽）と記録部材の間に、絶縁層を介して
絶縁層の両面に形成された電極とこれら両電極を貫通す
る開口部とからなる制御電極を備え、さらに、記録部材
の制御電極と対向する面とは反対側に背面電極を備えた
構造を有しており、トナー担持体から制御電極のトナー
担持体に対向する面に第１の電界を形成し、続いて制御
電極の開口部のトナー担持体側から記録部材側に電極に
第２の電界を形成し、さらに制御電極の記録部材に対向
する側の電極から記録部材に第３の電界を形成するよう
に構成されている。すなわち、制御電極の開口部におい
て、制御電極のトナー担持体に対向する面の電極から記
録部材に対向する面の電極に対して、この方向にトナー
を進めるような電界が形成されたとき、トナー粒子は記
録部材の上に転移するようになっている。尚、制御電極
の少なくとも一方の電極はトナーを引き寄せるような電
圧が印加されることになるので、トナーの付着を防止す
るために、別途交番電圧が制御電極に印加されるように
なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法によれば、電極おけるトナーの付着は防止される
が、開口部における絶縁層壁面のトナーの付着を完全に
防止することができないため、目詰まりが生じて、トナ
ー像の形成に支障をきたし、印字品位が低下する等の事
態が生じ易い。また、印字品位を維持するために、制御
電極の洗浄、もしくは部品交換等の頻度の高いメンテナ
ンスが必要であり、使用するにあたってユーザの負担が
大きい等の問題点も有している。
【０００７】そこで、本願発明者は、感光体等の像担持
体が必要とされないと共に、トナーが付着する恐れのな
い制御電極を有した画像形成装置を提供することを目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、上記課題を解決するために、トナーに極性を与えて
担持するトナー担持体と、トナー担持体上のトナーに吸
引力を及ぼすべくトナーが有する極性とは逆極性の電圧
が印加される背面電極とが記録部材を挟んでそれぞれ配
設されると共に、記録部材とトナー担持体との間に、Ｘ
方向とこれに交差するＹ方向とに格子状に組合わされた
電極から成る制御電極が設けられ、かつ、Ｘ方向の電極
とＹ方向の電極とにトナーが有する極性と同一極性の電
圧をそれぞれ印加すると共に、これら印加電圧の重ね合
わせに応じた各格子間開口領域での電界によるトナーに
対する斥力が、上記背面電極からの吸引力に対して選択
的に大小に切換わるように、上記Ｘ方向とＹ方向との各
電極への印加電圧を制御する制御電圧印加手段が設けら
れていることを特徴としている。
【０００９】
【作用】上記の構成では、トナー担持体上のトナーを、
背面電極の吸引力で背面電極側へと引き寄せる一方、制
御電圧印加手段からの印加電圧に基づいて制御電極の各
格子間開口領域での電界によるトナーに対する斥力を変
化させ、上記背面電極の吸引力により引き寄せられるト
ナーの各格子間開口領域を通過する量を選択的に変化さ
せて、記録部材にトナー像を形成するようになっていた
め、上記制御電極が、常にトナーに対して斥力を有した
状態で、記録部材にトナー像を形成させることができ
る。したがって、従来の画像形成装置のように、制御電
極のトナーの通過する開口領域にトナーが付着して、目
詰まりが生じ、これにより印字品位が低下する等の事態
が生じ難くなり、制御電極の洗浄、もしくは部品交換等
の頻度の高いメンテナンスが必要なくなり、ユーザの負
担を軽減するこができる。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図１６
に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施例に
係る画像形成装置は、図２に示すように、装置内のほぼ
中央部に現像装置１が配設されている。
【００１１】上記現像装置１は、現像剤としての絶縁性
磁性トナーＴを貯留するトナーホッパー３ｂを囲う形状
の現像槽３と、上記トナーホッパー３ｂにおいて回転可
能に設けられトナーＴを撹拌する撹拌ローラ４と、現像
槽３の開口部３ａの下方に配設されたトナー担持体５
と、上記トナー担持体５の右側上方位置に取り付けられ
たドクターブレード６とから構成されている。
【００１２】上記トナー担持体５は、図において手前か
ら奥側に延びる円筒形に形成されており、円周方向にＮ
極性とＳ極性との磁石を配設したマグネットローラ５ａ
と、マグネットローラ５ａの外周面を覆うようにして設
けられると共に接地されているトナー搬送シリンダ５ｂ
とからなる。
【００１３】トナー担持体５は、トナー搬送シリンダ５
ｂの装置内での回転に伴い発生する搬送力によって、ト
ナーＴをトナー搬送シリンダ５ｂ表面に担持して、矢印
Ａで示す方向に搬送するようになっている。また、ドク
ターブレード６は、上記のようにトナー搬送シリンダ５
ｂ表面に担持されて搬送されるトナーＴの搬送量を所定
量に調整するようになっている。
【００１４】上記トナー担持体５におけるマグネットロ
ーラ５ａ内部の磁石は、後述する背面電極８と対向する
位置に反発磁界が形成されるように配設されており、両
者が対向する領域におけるトナーＴの磁気的な拘束力を
弱めるようになっている。
【００１５】上記トナーＴは、スチレンアクリル共重合
体等からなる樹脂にマグネタイトを５０重量部加えたも
のを練り合わせ粉砕し、１０μｍにした粉末で構成され
ており、上記のトナー搬送シリンダ５ｂが接地されてお
り、負の極性を有している。
【００１６】上記現像槽３の開口部３ａには、詳細には
後述する格子状に形成された複数の電極群からなる制御
電極７が、開口部３ａの上方に配設された記録部材であ
る転写ベルト２に対して格子面が平行になるように配設
されており、転写ベルト２に付着するトナーＴの量を変
化させることにより、転写ベルト２上にトナー像を形成
させるようになっている。
【００１７】上記転写ベルト２は、機械的な強度に優
れ、かつ、耐熱性の高いポリイミド樹脂を主体としたフ
ィルム材料を用いて例えば厚さ２０μｍの無端ベルト形
状に形成されている。この転写ベルト２は、右方に配設
されている駆動ローラ９と、この駆動ローラ９の図にお
いて左上方に配設されている定着ホルダ１０と、この定
着ホルダ１０よりもさらに左側下方に配設されている蛇
行防止機構を備えたテンションローラ１１との３者９・
１０・１１を外側から囲むように、これらに巻き掛けら
れている。
【００１８】上記定着ホルダ１０は、転写ベルト２表面
に転写されるトナーＴを加熱溶融させるためのもので、
アルミナセラミック基板に面状のMo系発熱抵抗体（面状
発熱体）１０ａを印刷し、その上に、ガラスコートを印
刷積層したセラミックヒータにて構成されている。そし
て、上記定着ホルダ１０は、発熱抵抗体１０ａへの通電
によって、所定の加熱温度まで迅速に昇温するようにな
っており、この加熱面が、転写ベルト２表面に直に接す
るように配置されている。
【００１９】上記定着ホルダ１０の上側の部位には、転
写ベルト２を介して定着ホルダ１０に向かう方向に押圧
力を作用させながら回転する加圧ローラ１２が配設され
ており、この加圧ローラ１２は、後述の転写材搬送部１
４により搬送されてくる転写紙Ｐを、転写ベルト２との
圧接部にて挟装するようになっている。
【００２０】上記転写ベルト２の内側における駆動ロー
ラ９とテンションローラ１１との間には、前述の背面電
極８が転写ベルト２に密着させて配設されている。この
背面電極８は、トナーＴと逆の極性の電圧が印加される
ことにより、トナーＴを転写ベルト２の方向に吸引して
飛翔させるようになっている。本実施例では、トナーＴ
が負の極性を有するため、図示されない電圧印加手段を
用いて背面電極８に＋２０００Ｖの電圧を印加して、ト
ナーＴを背面電極８側（転写ベルト２側）に飛翔させる
ようになっている。
【００２１】また、転写ベルト２と加圧ローラ１２との
圧接部には、転写紙Ｐを搬送する転写材搬送部１４と、
装置内から転写紙Ｐを排出する出紙部２１とが設けられ
ている。
【００２２】上記転写材搬送部１４は、前述の転写ベル
ト２の上方右側に配設されており、その構成部材とし
て、転写紙収容カセット２６から転写ベルト２と加圧ロ
ーラ１２との圧接部までを繋ぐ搬送経路をなす給紙ガイ
ド板１５と、転写紙収容カセット２６の給紙ローラ１８
が設けられている給紙開口部１３近傍に配された給紙ア
クチュエータ１６、給紙センサ１７、及び給紙ガイド板
１５の経路途中に配されたレジストローラ１９と、この
レジストローラ１９の回転を制御するレジストソレノイ
ド２０とを備えている。
【００２３】上記出紙部２１は、転写ベルト２と加圧ロ
ーラ１２との圧接部の左側方に配設されており、その構
成部材として、転写ベルト２と加圧ローラ１２との圧接
部から転写紙排出開口部２４に設けられたトレイ２７ま
でを繋ぐ出紙経路をなす搬送ガイド板２２と、転写紙排
出開口部２４の近傍に配された排紙センサ２３と、搬送
ガイド板２２の末端側に配された排紙ローラ２５とを備
えている。
【００２４】ここで、上述の制御電極７の構成及び制御
方法について、図１及び、図３ないし図５に基づいて説
明する。
【００２５】上記制御電極７は、図３及び図４に示すよ
うに、Ｘ方向に平行に配設されたＸ電極群（Ｘ1 、…、
ＸN 、…）と、これらＸ電極群に交差させてＹ方向に平
行に配設されたＹ電極群（Ｙ1 、…、ＹN 、…）とを格
子状に設けて構成されている。任意の一つの単位制御電
極（例えばＸN ）は、Ｘ方向に相互に離間する一対の平
行な例えば線径６０μｍの線電極ＸNL・ＸNRから成って
おり、これら対をなす線電極ＸNL・ＸNR毎に各端部が相
互に接続されて同一の制御電圧が印加され、また、各単
位制御電極ＸN ・ＹN 毎に印加電圧が制御されるように
なっている。尚、Ｘ方向、或いはＹ方向に相互に隣合う
単位制御電極（例えばＸN とＸN+1 ）は、各々の隣接側
の線電極ＸNR・Ｘ(N+1)Lを相互に密着させて形成されて
いる。
【００２６】そして、Ｘ方向及びＹ方向のＸ・Ｙ電極群
に印加される制御電圧により制御される格子間開口領域
である空間領域ＸＹ…、例えば単位制御電極ＸN と単位
制御電極ＹN により制御される線電極ＸNL・ＸNRと線電
極ＹNL・ＹNRにより囲まれる空間領域ＸN ＹN が、トナ
ー通過時の制御空間となっており、これら空間領域ＸＹ
…の各々でトナー通過量を制御し得るようになってい
る。
【００２７】本実施例における制御電極７には、Ｘ方向
に転写ベルト２の幅に対応する所定数の単位制御電極が
設けられていると共に、Ｙ方向に４つの単位制御電極が
設けられている。そして、制御電極７に印加される制御
電圧は、背面電極８に＋２０００Ｖの電圧を印加した場
合の実験結果、つまり、制御電極７における両方向のＸ
・Ｙ電極群にそれぞれ−３００Ｖの電圧を印加した場
合、及び一方の電極群（例えばＸ電極群）に−３００
Ｖ、他方の電極群（例えばＹ電極群）に−１００Ｖを印
加した場合は、どちらもトナーＴは制御電極７から強い
斥力を受けて空間領域ＸＹ…を通過することができなか
ったが、両方のＸ・Ｙ電極群にそれぞれ−１００Ｖを印
加した場合においては、制御電極７から斥力を受けつつ
も空間領域ＸＹ…を通過することができたという結果か
ら設定されている。
【００２８】これらの実験結果をもとにして、上記制御
電極７の両方向のそれぞれの単位制御電極毎に取り付け
られているバッファ／ドライバー回路３３（図５）は、
後述する電気信号に基づいて、ＯＮの時には−１００
Ｖ、ＯＦＦの時には−３００Ｖというように、制御電圧
を印加するようになっており、図５に示すように、電源
Ｅ、抵抗器Ｒ1 ・Ｒ2 、トランジスタＴ1 、及びフォト
カプラＰ1 から構成されている。
【００２９】上記制御電極７におけるＸ電極群は、バッ
ファ／ドライバー回路３３…を介して図１に示すシリア
ルパラレル変換器３１に接続されており、Ｙ電極群は、
バッファ／ドライバー回路３３…を介してリングカウン
タ３２に接続されている。
【００３０】上記シリアルパラレル変換器３１には、図
示されないビデオ信号変換器から送り出される電気信号
であるビデオ信号（ビデオデータ）及び同期信号（クロ
ック）が入力されていて、バッファ／ドライバー回路３
３…を介して、Ｘ電極群を、４ビットずつの４つの単位
制御電極毎（例えばＸ1,Ｘ2,Ｘ3,Ｘ4 のグループ）に、
同期信号にあわせてパラレル出力されるビデオ信号に基
づいて制御するようになっている。
【００３１】一方、上記リングカウンタ３２には、同期
信号が入力されており、バッファ／ドライバー３３…を
介して、電極群Ｙを構成する４つの単位制御電極（Ｙ1,
Ｙ2,Ｙ3,Ｙ4 ）を、同期信号にあわせて一定の周期で順
次走査させるよう制御するようになっている。
【００３２】つまり、転写ベルト２が、１ライン進む間
に、Ｘ電極群には、各々のグループ毎に、４回のパラレ
ル出力があり、Ｙ電極群には、単位制御電極Ｙ1,Ｙ2,Ｙ
3,Ｙ4 毎に順次計４回の走査が行われ、このとき、両方
の電極がＯＮされた場合のみ、制御電極７からの斥力を
受けつつも空間領域ＸＹ…をトナーＴが通過することが
でき、転写ベルト２の上にトナー像を形成することがで
きるようになっている。
【００３３】尚、制御電圧印加手段は、上記バッファ／
ドライバー回路３３、シリアルパラレル変換器３１、リ
ングカウンタ３２、ビデオ信号変換器等から構成されて
いる。
【００３４】次に、上記構成の画像形成装置の一般的な
動作について説明する。
【００３５】まず、図示されないホストコンピュータか
らの印字開始信号によって、図示されないメインモータ
が動作し、転写紙収納カセット２６内の１枚の転写紙Ｐ
が給紙ローラ１８の回転に伴って転写紙収容カセット２
６より送り込まれると、この転写紙Ｐの先端部が給紙ア
クチュエータ１６を押し上げることで、給紙センサ１７
が転写紙Ｐの供給を検知する。尚、この検知信号は、画
像形成装置の制御を行う図示されないＣＰＵ（Central
Processing Unit)に送られる。
【００３６】送出された転写紙Ｐは、レジストローラ１
９に搬送される。レジストローラ１９に搬送された転写
紙Ｐは、レジストローラ１９がレジストソレノイド２０
の制御により回転が停止されることで、一旦搬送が停止
された状態となる。
【００３７】転写紙Ｐの検知信号を受けて、ＣＰＵか
ら、像形成の信号が出力される。この時、現像装置１内
部では、トナー搬送シリンダ５ｂのＡ方向の回転により
生じる搬送力によって、トナーホッパー３ｂに貯留され
たトナーＴが、図６に示すように、トナー搬送シリンダ
５ｂ面に担持されると共に、搬送されている。また、マ
グネットローラ５ａと背面電極８との間には、反発磁界
が形成されているため、この両者の対向領域におけるト
ナーＴの磁気的な拘束力は弱められ、トナーＴはトナー
搬送シリンダ５ｂから離れ易くなっている。そして、上
記のＣＰＵからの像形成の信号で、背面電極８には、ト
ナーＴと逆の極性を有する電圧が印加される。これによ
り、背面電極８はトナーＴを吸引し、トナーＴはこの吸
引力によりトナー搬送シリンダ５ｂから背面電極８の方
へと飛翔する。また、この時、転写ベルト２は矢印Ｂの
方向に移動している。
【００３８】ここで、制御電極７のＸ電極群の印加電圧
を、シリアルパラレル変換器３１からの信号に基づいて
変化させると共に、Ｙ電極群の印加電圧をリングカウン
タ３２からの信号に基づいて変化させて、空間領域ＸＹ
…のトナーＴに対する斥力を変化させると、トナーＴの
通過量が選択的に変化させられて、背面電極８に密着さ
せて配されている転写ベルト２の上に、画像信号に応じ
たトナー像が順次形成される。
【００３９】一方、定着ホルダ１０上の転写ベルト２と
加圧ローラ１２との圧接部で転写ベルト２表面のトナー
像と転写紙Ｐとが対応するようにＣＰＵよりレジストソ
レノイド２０に信号が出されることで、前述したレジス
トローラ１９の回転停止状態が解除され、転写紙Ｐが転
写ベルト２と加圧ローラ１２との圧接部に搬送される。
【００４０】そして、上記のトナー像を転写した転写ベ
ルト２と転写紙Ｐとが、定着ホルダ１０と加圧ローラ１
２との間で重ね合わせて搬送されることにより、転写紙
Ｐへのトナー像の転写と定着とが同時に行われる。この
時、加圧ローラ１２と定着ホルダ１０と、定着ホルダ１
０上に配置された面状発熱体１０ａにより、トナーＴ
は、転写紙Ｐに溶解転写される。即ち、転写紙Ｐが転写
ベルト２と加圧ローラ１２との間で圧接されて送り出さ
れる際には、定着ホルダ１０により加熱溶融されたトナ
ーＴに対して、転写ベルト２の表面が、転写紙Ｐに比べ
て離型性が良好なため、転写ベルト２表面のトナーＴの
殆どが転写紙Ｐ上に転写・定着される。
【００４１】その後は、上記のトナー像を転写・定着し
た転写紙Ｐが、出紙検知アクチュエータ２３を押し上
げ、排紙ローラ２５の回転により転写紙排出開口部２４
を通して装置から排出される。そして、所定時間の後
に、定着ホルダ１０の発熱抵抗体１０ａへの通電と、ス
テッピングモータ１３の駆動が停止されて、上記のよう
な一連の動作が終了される。
【００４２】続いて、上記の画像形成装置を用いて、具
体的な文字「Ａ」のトナー像を転写ベルト２の上に形成
する際の、制御電極７の制御方法を前述の図１、及び図
７ないし図１６に基づいて説明する。
【００４３】図１に示す制御電極７のＸ方向の単位制御
電極Ｘ1,Ｘ2,Ｘ3,Ｘ4 と、Ｙ方向の単位制御電極Ｙ1,Ｙ
2,Ｙ3,Ｙ4 に印加する電圧を変化させて、転写ベルト２
上に文字「Ａ」を作成する。尚、転写ベルト２は、矢印
Ｃの方向に所定の速度で移動している。
【００４４】トナー像の形成が開始された時点の位置か
ら、転写ベルト２が１ライン移動する間の時刻Ｔ＝１に
おける制御電極７の空間領域ＸＹ…の制御状態と、この
時の転写ベルト２の上に形成されたトナー像を、図７の
（ａ）と（ｂ）とにそれぞれ示す。まず、単位制御電極
Ｙ1 がＯＮされて走査された際には、単位制御電極Ｘ1,
Ｘ2,Ｘ3,Ｘ4 の内いずれもＯＮされず、いずれの空間領
域ＸＹ…もトナーＴは通過できない。次いで、単位制御
電極Ｙ2 がＯＮされて走査された際には、単位制御電極
Ｘ2 がＯＮされて、空間領域Ｘ2 Ｙ2 をトナーが通過す
る。単位制御電極Ｙ3 がＯＮされて走査された際には、
単位制御電極Ｘ2 がＯＮされて、空間領域Ｘ2 Ｙ3 をト
ナーが通過する。単位制御電極Ｙ4,がＯＮされて走査さ
れた際には、単位制御電極Ｘ2 及び単位制御電極Ｘ3 が
それぞれＯＮされて空間領域Ｘ2Ｙ4 及び空間領域Ｘ3
Ｙ4 をトナーＴが通過する。これにより、転写ベルト２
上には、それぞれの空間領域ＸＹ…に対応する領域に
（ｂ）に黒丸で示すドットが形成されることになる。
【００４５】時刻Ｔ＝２においては、図８の（ｂ）に示
すように、転写ベルト２が１ライン分移動しているた
め、制御電極の各単位制御電極Ｙ1,Ｙ2,Ｙ3,Ｙ4 に対応
する転写ベルト２上の領域は１ラインずれる。尚、Ｔ＝
２においては、Ｙ方向単位制御電極Ｙ1,Ｙ2,Ｙ3,Ｙ4 が
順次走査された際に、Ｘ方向の単位制御電極Ｘ1,Ｘ2,Ｘ
3,Ｘ4 のいずれもＯＦＦであるため、（ａ）に示すよう
にトナーが通過する空間領域ＸＹ…はない。
【００４６】Ｔ＝３においては、図９に示すように、空
間領域Ｘ2 Ｙ1,Ｘ3 Ｙ3,Ｘ2 Ｙ4,Ｘ3 Ｙ4 が、トナーＴ
を通過させるように制御されて、転写ベルト２上には、
（ｂ）に黒丸で示すドットが形成される。
【００４７】Ｔ＝４においては、図１０に示すように、
空間部Ｘ2 Ｙ3,Ｘ3 Ｙ3 がトナーＴを通過させるように
制御されて、転写ベルト２上には、（ｂ）に黒丸で示す
ドットが形成される。
【００４８】Ｔ＝５においては、図１１に示すように、
空間部Ｘ1 Ｙ1,Ｘ2 Ｙ2,Ｘ3 Ｙ3 がトナーＴを通過させ
るように制御されて、転写ベルト２上には、（ｂ）に黒
丸で示すドットが形成される。
【００４９】Ｔ＝６においては、図１２に示すように、
空間部Ｘ1 Ｙ1,Ｘ2 Ｙ1,Ｘ3 Ｙ3 がトナーＴを通過させ
るように制御されて、転写ベルト２上には、（ｂ）に黒
丸で示すドットが形成される。
【００５０】Ｔ＝７においては、図１３に示すように、
空間部Ｘ1 Ｙ1,Ｘ3 Ｙ3 がトナーＴを通過させるように
制御されて、転写ベルト２上には、（ｂ）に黒丸で示す
ドットが形成される。
【００５１】Ｔ＝８及び９においては、図１４及び図１
５に示すように、空間部Ｘ1 Ｙ1 がトナーＴを通過させ
るように制御されて、転写ベルト２上には、（ｂ）に黒
丸で示すドットが形成される。
【００５２】これにより、図１６に示すように、（ｂ）
に示す文字「Ａ」が形成され、文字形成完了後は、制御
電極７は、（ａ）に示すようにすべての空間領域ＸＹ…
が、トナーを通過させないように制御されている。
【００５３】以上のように、本実施例の画像形成装置
は、トナーＴを担持するトナー担持体５を備えた現像装
置１と転写ベルト２との間に、Ｘ方向及びＹ方向に格子
状に組み合わされた電極群からなる制御電極７が形成さ
れており、転写ベルト２の制御電極７に対向する面とは
反対側の面には、背面電極８は設けられている。さら
に、上記制御電極７には、空間領域ＸＹ…を通過するト
ナーＴの量を調節するための制御電圧印加手段であるバ
ッファ／ドライバー回路３３と、シリアルパラレル変換
器３１と、リングカウンタ３２等が設けられている。こ
れにより、トナーＴが負の極性を有している場合、背面
電極８にトナーＴとは逆の極性を有する電圧を印加し、
トナーＴを背面電極側に飛翔させ、この飛翔しているト
ナーＴを、制御電極７が、トナーＴに対する斥力の強度
を変化させることにより、空間領域ＸＹ…のトナーＴの
通過量を変化させて、背面電極８に密着している転写ベ
ルト２の上にトナーＴを付着させてトナー像を形成する
ようになっている。制御電極７のトナーＴに対する斥力
の変化は、制御電圧印加手段が、ビデオ信号に基づいて
トナーＴと同極性の制御電圧をＸ・Ｙ電極群に印加する
電圧を変化させることによりおこなわれる。
【００５４】したがって、制御電極７には、常にトナー
Ｔに対して斥力が働いていることになるため、従来の画
像形成装置における制御電極のように、電極にトナーＴ
の付着を防止するために交番電圧を別途印加せずとも、
トナーの付着を阻止することができる。さらに、空間領
域ＸＹ…にトナーＴが付着することにより目詰まりが生
じて、印字品位が低下したり、目詰まりによる制御電極
７の洗浄や交換等の頻度の高いメンテナンスを必要とす
ることがなくなるため、ユーザに負担を懸ける等の恐れ
がなくなる。
【００５５】また、制御電極７の制御電圧を変化させ
て、空間領域ＸＹ…を制御することにより、感光体に潜
像を形成することなく、トナー像を形成することができ
るため、感光体等の像担持体が必要なくなると共に、像
担持体に潜像を書き込むための書き込み手段や、不要の
潜像を消去するための消去手段等が必要なくなり、画像
形成装置の小型化を図ることができる。さらに、感光体
を用いないため、例えばセレン系の感光体が有している
機械的・熱的に弱い等の問題や、コロナ放電時のオゾン
発生や、有害物質を含んでいることによる廃棄時の環境
汚染等の問題を解決することができる。
【００５６】そして、上記制御電極７の空間領域ＸＹ…
と、転写ベルト２とは、斜めに交差するような位置関係
に配設されているため、転写ベルト２上のあらゆる位置
に所望の印字を行うことが可能であり、さらに、Ｙ方向
の単位制御電極を複数設けて、複数行の電極を斜めに配
置することで、広い格子間隔で２００ＤＰＩという高い
解像度を得ることができる。尚、厳密には、転写ベルト
２が一定速度で移動しているため、この移動に伴い、わ
ずかなずれが生じるが、印字品位に影響を与えることは
ない。
【００５７】また、上記制御電極７は、格子状に形成さ
れているため、変形自在であるので、取り付け時に両端
の精度を上げて張力を持たせて取り付けることにより、
容易に精度よく取り付けることができる。
【００５８】さらに、本実施例の画像形成装置において
は、トナー像を転写ベルト２の上に形成し、その後、転
写ベルト２上のトナー像と転写紙Ｐとを重ね合わせた状
態で加熱・加圧することで転写紙Ｐに溶解転写する。し
たがって、従来の画像形成装置のように、記録部材の有
する厚みや抵抗などの特性により、印字品位が影響を受
けると共に、トナー像が未定着であるので記録部材の適
切な担持が困難である等の問題をも解決し、安定した印
字品位でどのような記録部材にも印字することができ
る。
【００５９】また、本実施例においては、転写ベルト２
は２０μｍのポリイミド樹脂を主体としているため、極
めて良好なトナー像を形成することができると共に、ト
ナー像定着時の熱容量が小さいため、瞬時加熱が可能
で、ウォームアップなしで印字を行うことができる。
【００６０】尚、本実施例においては、トナー搬送シリ
ンダ５ｂを接地することによりトナーＴは負極を印加さ
れているが、これに限られるものではなく、トナーＴに
正極を印加した場合には、背面電極を負極に帯電させ、
制御電極は、正の電圧下で制御すればよい。
【００６１】また、本実施例においては、制御電極７が
ＯＮされている時の電圧を、それぞれＸ・Ｙ電極群にお
いて同じ電圧としていたため、形成されるドットは正円
であったが、制御電極７に印加する電圧を所定の範囲内
で変化させて異なる電圧をＸ・Ｙ電極群のそれぞれに印
加することで、Ｘ方向に長い系状のドットや、Ｙ方向に
長い形状のドット等を形成することができる。
【００６２】
【発明の効果】本発明の画像形成装置は、以上のよう
に、トナーに極性を与えて担持するトナー担持体と、ト
ナー担持体上のトナーに吸引力を及ぼすべくトナーが有
する極性とは逆極性の電圧が印加される背面電極とが記
録部材を挟んでそれぞれ配設されると共に、記録部材と
トナー担持体との間に、Ｘ方向とこれに交差するＹ方向
とに格子状に組合わされた電極から成る制御電極が設け
られ、かつ、Ｘ方向の電極とＹ方向の電極とにトナーが
有する極性と同一極性の電圧をそれぞれ印加すると共
に、これら印加電圧の重ね合わせに応じた各格子間開口
領域での電界によるトナーに対する斥力が、上記背面電
極からの吸引力に対して選択的に大小に切換わるよう
に、上記Ｘ方向とＹ方向との各電極への印加電圧を制御
する制御電圧印加手段が設けられている構成である。
【００６３】それゆえ、画像形成装置の制御電極が、常
にトナーに対して斥力を有した状態で、記録部材にトナ
ー像を形成させることができる。これにより、制御電極
におけるトナーが通過する格子間開口領域にトナーの付
着する恐れがなくなり、目詰まりによる印字品位の低下
等が防止され、制御電極の洗浄、もしくは部品交換等の
頻度の高いメンテナンスが必要なくなり、ユーザの負担
を軽減するこができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の画像形成装置における制御
電極の制御ブロック図である。
【図２】上記画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図３】上記画像形成装置における制御電極の要部を示
す斜視図である。
【図４】上記制御電極の要部を示す斜視図である。
【図５】上記制御電極の制御ブロック図である。
【図６】上記制御電極近傍の構成を説明する説明図であ
る。
【図７】（ａ）は上記制御電極における空間領域、
（ｂ）は転写ベルト上の対応領域を示す説明図である。
【図８】（ａ）は上記制御電極における空間領域、
（ｂ）は転写ベルト上の対応領域を示す説明図である。
【図９】（ａ）は上記制御電極における空間領域、
（ｂ）は転写ベルト上の対応領域を示す説明図である。
【図１０】（ａ）は上記制御電極における空間領域、
（ｂ）は転写ベルト上の対応領域を示す説明図である。
【図１１】（ａ）は上記制御電極における空間領域、
（ｂ）は転写ベルト上の対応領域を示す説明図である。
【図１２】（ａ）は上記制御電極における空間領域、
（ｂ）は転写ベルト上の対応領域を示す説明図である。
【図１３】（ａ）は上記制御電極における空間領域、
（ｂ）は転写ベルト上の対応領域を示す説明図である。
【図１４】（ａ）は上記制御電極における空間領域、
（ｂ）は転写ベルト上の対応領域を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は上記制御電極における空間領域、
（ｂ）は転写ベルト上の対応領域を示す説明図である。
【図１６】（ａ）は上記制御電極における空間領域、
（ｂ）は転写ベルト上の対応領域を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 転写ベルト（記録部材） ５ トナー担持体 ５ａ トナー搬送シリンダ ５ｂ マグネットローラ ７ 制御電極 ８ 背面電極 ３１ バッファ／ドライバー回路（制御電圧印加手
段） ３２ シリアルパラレル変換器（制御電圧印加手段） ３３ リングカウンタ（制御電圧印加手段） ＸＹ 空間領域（格子間開口領域） Ｔ トナー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】トナーに極性を与えて担持するトナー担持
    体と、トナー担持体上のトナーに吸引力を及ぼすべくト
    ナーが有する極性とは逆極性の電圧が印加される背面電
    極とが記録部材を挟んでそれぞれ配設されると共に、 記録部材とトナー担持体との間に、Ｘ方向とこれに交差
    するＹ方向とに格子状に組合わされた電極から成る制御
    電極が設けられ、 かつ、Ｘ方向の電極とＹ方向の電極とにトナーが有する
    極性と同一極性の電圧をそれぞれ印加すると共に、これ
    ら印加電圧の重ね合わせに応じた各格子間開口領域での
    電界によるトナーに対する斥力が、上記背面電極からの
    吸引力に対して選択的に大小に切換わるように、上記Ｘ
    方向とＹ方向との各電極への印加電圧を制御する制御電
    圧印加手段が設けられていることを特徴とする画像形成
    装置。
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