JPH06227022A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御電圧の効率がよく、しかも応答性、すな
わち画像形成速度が速く、アパチャーが塞がれて画素が
抜けることの無い画像形成装置を提供することを目的と
している。 【構成】 列電極体１の上側に１ｍｍ隔て背面電極３２
が配置されている。搬送ローラー３４は支持体３１を背
面電極３２に接して搬送するよう配置されている。支持
体３１の進行先には定着装置３３が配設されている。列
電極体１の下側には、トナー供給装置２０が配設されて
いる。列電極体１に対面して行電極体２５が配置され、
その間にトナー担持ベルト２７が通るよう駆動ローラー
２２と行電極体２５に巻装されている。トナー供給ロー
ラー２３は駆動ローラー２２と平行にトナー担持ベルト
２７に接触して配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター、
プロッター、ファクシミリなどに利用し得る画像形成装
置に関するものである。特に、電界を利用してトナーの
流れを制御して支持体上にトナー像を形成する画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電界を利用してトナーの流れを制
御し、支持体上に画像を得る画像形成装置は、米国特許
３６８９９３５号明細書で提案されている。この提案で
は、絶縁体の層を挟んで片面に連続して設けられたシー
ルド電極と他方の面に互いに絶縁されて設けられた複数
の制御電極とを備え、その各絶縁された複数の制御電極
毎に３層を貫いて少なくも１列状に配置されたアパチャ
を有するアパチャ電極体と、制御電極とシールド電極と
の間に選択的に電位を与える手段と、印加された電位に
よってアパチャを通るトナー粒子の流れを変調されるよ
う帯電したトナー粒子を供給する手段と、支持体とアパ
チャ電極体とを相対的に移動させて支持体を粒子流路中
に位置させる手段とから構成されている。

【０００３】この装置においては、例えば特願平３−２
９１６８２号の願書に添付した明細書及び図面に示され
ているようにアパチャー電極体５１としては、図５に示
すようにポリイミド製の絶縁シート５２の一方の面に複
数のデータ電極５３が、他方の面に幅方向に延びる複数
のスキャン電極５４がそれぞれ配設され、アパチャー５
６がデータ電極５３とスキャン電極５４とが交わる位置
に３層を貫いた構成となっているものもあった。

【０００４】そして、このようなアパチャー電極を用い
た記録装置は、このアパチャー電極体５１を挟んでスキ
ャン電極側にトナー供給装置、データ電極側に支持体が
それぞれ配置されており、次の様に画像を形成する。

【０００５】即ち、１つのスキャン電極に＋５０Ｖを印
加し他のスキャン電極に２５０Ｖを印加した状態で画像
信号に応じてデータ電極５３に＋２００Ｖか０Ｖを印加
する。

【０００６】スキャン電極に＋５０Ｖが印加されたアパ
チャーのうち、データ電極に２００Ｖの電圧を印加され
たものは、データ電極面からスキャン電極面に向かう電
気力線が形成され、負に帯電しているトナーは、スキャ
ン電極面からデータ電極面に引き出され、支持体上に飛
翔、保持され画像部を形成する。データ電極に０Ｖの電
圧が印加されているアパチャーには、スキャン電極面か
らデータ電極面に向かう電気力線が形成され、負に帯電
したトナーのアパチャー通過が抑えられる。

【０００７】順次スキャン電極をアクティブ、すなわち
＋５０Ｖを印加し、そのスキャン電極上のアパチャーの
データ電極に画像信号に応じて＋２００Ｖか０Ｖを印加
することにより一列ずつ画像を形成する。

【０００８】スキャン電極の走査が一巡したら、支持体
をドット間隔分移動して上記のプロセスを繰り返す。こ
のようにして支持体が搬送し終わるまでに支持体全面に
トナー像が形成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では、制御電界がアパチャー内部に形成されるの
で、帯電トナーをアパチャー内に引き込む電界が弱く、
記録速度が遅いという欠点があった。

【００１０】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、マトリクス駆動において制御電
圧の効率がよく、しかも応答性、すなわち画像形成速度
が速い画像形成装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像形成装置は、帯電されたトナーを供給す
るためのトナー供給手段と、トナー供給手段により供給
され、帯電したトナーの流れを制御する制御手段とを備
え、支持体上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記制御手段が、並列された複数の列電極と、その列電
極と交差して配置された複数の行電極とを備え、 前記
トナー供給手段が、前記トナーを列電極と行電極との間
に供給することを特徴としている。

【００１２】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置によ
れば、トナーは列電極と行電極間に供給される。複数の
行電極は１本づつ有効電圧が印加され順に走査される。
列電極は有効な行電極上のアパチャーに応じた画像デー
タに従い、電圧を印加される。このとき帯電トナーは列
電極と行電極間の電圧に応じた電界の静電力を受け流れ
を制御される。支持体上に向かったトナーは支持体上に
堆積してトナー像を形成する。

【００１３】

【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。

【００１４】図１は本発明を実施した画像形成装置の断
面図である。図１において、列電極体１の上側には、１
ｍｍの間隔を隔て背面電極３２が配置されている。搬送
ローラー３４は支持体３１を背面電極３２に接して搬送
するよう配置されている。支持体３１の進行先には定着
装置３３が配設されている。

【００１５】前記列電極体１の下側には、トナー供給装
置２０が配設されている。

【００１６】トナー供給装置２０は、以下のように構成
されている。

【００１７】前記列電極体１とはわずかな間隔をおいて
行電極体２５が配置され、その間を通るようにしてトナ
ー担持ベルト２７が駆動ローラー２２と行電極体２５と
の間に巻装されている。前記トナー担持ベルト２は、絶
縁性の合成樹脂シートで構成され、例えば、ＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）が用いられる。トナー供給
ローラー２３は駆動ローラー２２と平行にトナー担持ベ
ルト２７に接触して配置されている。

【００１８】図２は列電極体１と行電極体２５とを重ね
て示す図である。列電極体１は、図２に示すように２５
μｍ厚のポリイミドシートの上側に列電極３が幅方向に
間隔をおいて多数配設されている。行電極体２５は、図
２に示すように、セラミック板２９上に幅方向に延びた
平行な５本の行電極２８が形成されており、列電極体１
上の制御電極３と行電極体２５の行電極体２８上側から
見たとき、所定角度で交差している。列電極体１の列電
極３上には、行電極２８と重なる位置に、アパチャー４
が穿設されている。

【００１９】列電極３は制御電圧印加回路４０に接続さ
れている。行電極２８は、アパチャー選択電圧印加回路
４１に接続されている。背面電極には＋１ｋＶの直流電
源が接続されている。

【００２０】上述のような構成において作用を以下に詳
述する。

【００２１】駆動ローラ２２と供給ローラ２３の矢印方
向の回転により、トナー２６は供給ローラ２３からトナ
ー担持ベルト２７に擦りつけられ、マイナスに帯電させ
られトナー担持ベルト２７上に担持される。担持された
トナー２６は、駆動ローラーの２２の回転によってトナ
ー担持ベルト２７が移動して列電極体１と行電極体２５
との間に搬送される。

【００２２】ここでアパチャー選択電圧印加回路４１に
より行電極２８のうち１本に０Ｖ、他の４本に１００Ｖ
の電圧を印加する。また列電極３には画像情報に基づき
１００Ｖもしくは０Ｖの電圧を印加する。このとき、０
Ｖの電圧が印加された行電極と、１００Ｖの電圧が印加
された列電極間には、その電位差による電界が形成さ
れ、電界中に搬送されている負に帯電したトナーは、列
電極３方向に引かれアパチャー４を通過する。さらに背
面電極３２に印加された＋１ｋＶの電圧によって形成さ
れる飛翔電界によって最終的に支持体３１上に堆積され
る。０Ｖの印加された行電極と０Ｖの印加された列電極
３間には電界が形成されないので、トナーはアパチャー
４を通過しない。

【００２３】また、残りの４本の１００Ｖを印加された
行電極２８上において、列電極が０Ｖのものは、行電極
２８からそのアパチャー４を通って列電極３に至る電気
力線が形成される。よって担持ベルト上の負に帯電され
たトナーは、電界から行電極２８方向に静電力を受ける
ので、アパチャー４を通過しない。１００Ｖを印加され
た行電極２８と、１００Ｖの印加された列電極３の間に
は、電界が形成されないので、そこに供給されたトナー
はアパチャー４を通過しない。

【００２４】よって、上側から見て（図２において）０
Ｖを印加された行電極２８と、１００Ｖが印加された列
電極３とが交差する部分に形成されたアパチャー４のみ
をトナーが通過する。

【００２５】５本の行電極のうち０Ｖを印加する行電極
２８を順次走査し画像に応じた電圧を列電極３に印加す
ることにより支持体３上に順次トナー像が形成される。

【００２６】上記プロセスを支持体３１を搬送しながら
繰り返すことにより支持体３１全面にトナー像が形成さ
れる。支持体３１上に形成されたトナー像は定着ローラ
ー３３によって定着される。

【００２７】このように上記の実施例によれば列電極３
の数に行電極２８の数を乗じた数のアパチャー４を駆動
するのに必要な駆動素子数は列電極３の数と行電極２８
の数を加えた数となり、駆動素子数はアパチャーをひと
つひとつ直接駆動するための駆動素子数に比べてかなり
で少なくすることができ、かつトナーの流れを制御する
電界がアパチャー４内だけでなくトナー供給路に直接形
成できるので、トナーの制御効率がよい。

【００２８】上記構成において列電極体１は片面に列電
極３だけを設けているが、列電極３とは反対面のアパチ
ャーを除く全面にシールド電極を設けてもよい。この構
成によると、制御電界による列電極体裏面のトナー付
着、及び付着トナーによるアパチャー４の詰まりを防ぐ
効果がある。

【００２９】また、上記実施例では列電極体１と行電極
体２５が離れて配置され、その間にトナーが供給される
構成となっているが、トナー担持ベルト２７と列電極体
１との間に微少な間隔が生ずるように行電極体２５を配
置して供給トナーを列電極体１の裏面に接触させながら
供給する構成をとってもよい。この構成では、列電極体
１の裏面に付着したトナーを供給トナーが取り除くの
で、付着トナーによるアパチャー４の詰まりを防ぐこと
ができる。

【００３０】また、上記実施例では列電極体１にアパチ
ャー４を持つ構成を示したが、列電極体１が図３に示す
ようなメッシュ状であってもよい。この列電極体は図３
に示すように線状列電極３が絶縁線５によって編まれた
構成となっている。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の画像形成装置によれば、駆動素子の数が少なくか
つ制御電界がトナー供給路に形成されるので、制御電圧
の効率がよく、しかも応答性、すなわち画像形成速度が
速く、アパチャーが塞がれて画素が抜けることの無い画
像形成装置を提供することできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本画像形成装置の断面図である。

【図２】列電極体と行電極体の詳細を示す上面図であ
る。

【図３】列電極体の第２の実施例を示す上面図である

【図４】従来のアパチャー電極体を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 列電極体 ２５ 行電極体 ４ アパチャ ２２ 駆動ローラ ２７ トナー担持ベルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電されたトナーを供給するためのトナ
   ー供給手段と、トナー供給手段により供給され、帯電し
   たトナーの流れを制御する制御手段とを備え、支持体上
   に画像を形成する画像形成装置において、 前記制御手段が、並列された複数の列電極と、その列電
   極と交差して配置された複数の行電極とを備え、 前記トナー供給手段が、前記トナーを列電極と行電極と
   の間に供給することを特徴とした画像形成装置。