JPH06238940A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持体がいかなるものであろうとも、感電な
どの電気的な障害を使用者などに与えないような、そし
て、高画質の画像を形成し得る画像形成装置を提供する
ことを目的としている。 【構成】 背面電極としての円柱状の背面電極ローラ２
２が匡体（図示せず）に回動可能に配設されており、前
記間隙に挿入される支持体２０を搬送し得るように構成
されている。前記背面電極ローラ２２の外周には、テフ
ロン、ポリイミド、ナイロン、ポリカーボネイトなどの
絶縁体からなる絶縁層２７が形成されている。

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。

【０００２】

【従来の技術】従来、アパチャを有した電極に画像信号
を印加することによりトナー粒子のアパチャ通過を制御
して支持体上に画像を得る画像形成装置は、米国特許第
３６８９９３５号明細書で提案されている。

【０００３】この米国特許第３６８９９３５号明細書に
記載された画像形成装置は、絶縁体の層を挟んで片面に
連続したシールド電極ともう一方の面に互いに絶縁され
た複数の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３層を貫いて少なくも１列のアパチャを有
しているアパチャ電極体と、制御電極にシールド電極と
の間に選択的に電位を与える手段と、アパチャ電極体の
アパチャに帯電したトナー粒子を供給する手段と、支持
体のアパチャ電極体とは反対側に配置され、高電圧が印
加された背面電極と、支持体をアパチャ電極体に対して
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。前記背面電極は、アルミなど
の導電性のある金属によって構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置においては、例えば、支持体が金属あるい
は湿った紙などの導電性を有するものである場合、高電
圧の印加されている背面電極と接触しているために、支
持体と接触するもの全てに電圧が印加されることとな
る。支持体と接触するものが、アースに接続されている
場合、背面電極がショートして、高電圧が印加されなく
なり、アパチャを通過してきたトナーが背面電極の方向
に飛翔されず、この結果、画像が形成されなくなる。あ
るいは、背面電極と接触した支持体が、使用者が触れる
ことのできるような位置に画像形成装置が構成されてい
る場合、使用者が感電する恐れがある。

【０００５】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、支持体がいかなるものであろうと
も、感電などの電気的な障害を使用者などに与えないよ
うな、高画質の画像を形成し得る画像形成装置を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【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、トナー流制御部を備えたト
ナー流制御手段により、帯電したトナーのトナー流制御
部の通過を制御し、トナー供給源とはトナー流制御手段
を挟んで反対側に設けた背面電極上に支持された支持体
上に画像を形成する画像形成装置であって、前記背面電
極の外周に絶縁層を設けたことを特徴とする。

【０００７】

【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、背面電極の外周に設けられた絶縁層によって、支
持体に電流が流れるようなことがなくなる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照しながら説明する。

【０００９】図１は、本発明の画像形成装置の概要を示
す図であり、トナー流制御手段としてのアパチャ電極体
１の上側には、１ｍｍの間隙を有して、背面電極として
の円柱状の背面電極ローラ２２が匡体（図示せず）に回
動可能に配設されており、前記間隙に挿入される支持体
２０を搬送し得るように構成されている。前記背面電極
ローラ２２の外周には、テフロン、ポリイミド、ナイロ
ン、ポリカーボネイトなどの絶縁体からなる絶縁層２７
が形成されている。

【００１０】更に、前記アパチャ電極体１の下側には、
そのアパチャ電極体１の長手方向に沿って、トナー供給
装置１０が配設されており、また、アパチャ電極体１の
搬入側には、前記支持体２０をアパチャ電極体１と背面
電極ローラ２２との間に搬送するための搬送ローラ２９
が回転可能に配設され、更には、前記背面電極ローラ２
２によって搬送される支持体２０の進行先には、定着装
置２６が配設されている。

【００１１】次に、上記各構成要素の詳細を説明する
と、前記トナー供給装置１０は、装置全体のハウジング
を兼ねるトナーケース１１と、そのトナーケース１１内
に収納されるトナー１６と、供給ローラ１２と、トナー
担持ローラ１４と、トナー層規制ブレード１８とから構
成されている。ここにおいて、前記トナー担持ローラ１
４はトナー１６を担持し、アパチャ電極体１に向かって
搬送するものであり、前記供給ローラ１２は、トナー担
持ローラ１４に対してトナー１６を供給するものであ
る。

【００１２】そして、前記供給ローラ１２とトナー担持
ローラ１４は、トナーケース１１内において図示する矢
印方向に回転可能に支持されており、両者は接触して配
設されている。また、前記トナー層規制ブレード１８
は、トナー担持ローラ１４に担持されるトナー１６の量
がローラ面上で均一になるよう調整すると共にそのトナ
ー１６を均一に帯電させるためのものであり、トナー担
持ローラ１４に圧接されている。

【００１３】前記アパチャ電極体１は、図２に示すよう
に２５μｍ厚のポリイミド製の絶縁シート２に直径１０
０μｍの複数の、トナー流制御部としてのアパチャ６が
１列に形成され、且つ各アパチャ６の上側に制御電極４
が１μｍ厚で形成されたものである。そして、前記アパ
チャ電極体１は、図１に示すように支持体２０側に制御
電極４を対向させ、絶縁シート２がアパチャ位置でトナ
ー担持ローラ上のトナーと接するように配設されてい
る。

【００１４】また、前記制御電極４とトナー担持ローラ
１４の間には、制御電圧印加回路８が接続されている。
この制御電圧印加回路８は、画像信号に基いて制御電極
４に対して０Ｖ、もしくは＋５０Ｖの電圧を印加するよ
うに構成されている。

【００１５】更には、前記背面電極ローラ２２とトナー
担持ローラ１４との間には直流電源２４が接続されてお
り、この直流電源は、前記トナー坦持ローラ２２に対し
て背面電極ローラ２２に＋１ｋＶの電圧を印加し得るよ
うになっている。

【００１６】次に、上述のように構成される画像形成装
置の動作を説明する。

【００１７】まず始めに、トナー担持ローラ１４と供給
ローラ１２の図１に示す矢印方向の回転により、供給ロ
ーラ１２から送られてくるトナー１６は、トナー担持ロ
ーラ１４に擦りつけられ、マイナスに帯電させられてト
ナー担持ローラ１４上に担持される。担持されたトナー
１６は、層規制ブレード１８によって薄層化されると共
に更に帯電された後、トナー担持ローラ１４の回転によ
ってアパチャ電極体１に向かって搬送される。そして、
トナー担持ローラ１４上のトナーは、アパチャ電極体１
の絶縁シート２に擦られつつアパチャ６の下に供給され
る。

【００１８】一方支持体２０は、搬送ローラ２９によっ
て、アパチャ電極体１と背面電極ローラ２２との間に向
かって搬送される。この時、搬送ローラ２９によって搬
送されてきた支持体２０は、絶縁層２７を介して前記背
面電極ローラ２２に密着する。

【００１９】ここで、画像信号に応じて、その画像部分
に対応する制御電極４には、制御電圧印加回路８から＋
５０Ｖの電圧が印加される。その結果、画像部分に対応
するアパチャ６の近傍には、制御電極４とトナー担持ロ
ーラ１４の間の電位差により、制御電極４よりトナー担
持ローラ１４に向かう電気力線が形成される。それによ
り、マイナスに帯電されたトナーは、電位の高い方向に
静電力を受け、トナー担持ローラ１４上からアパチャ６
を通過して制御電極４側に引き出される。引き出された
トナー１６は、更に、背面電極ローラ２２に印加されて
いる電圧によって支持体２０とアパチャ電極体１との間
に形成される電界により、支持体２０に向かって飛翔
し、支持体２０上に堆積して画素を形成する。

【００２０】この時、支持体２０は、背面電極ローラ２
２に絶縁層２７を介して密着しているので、絶縁層２７
の誘電率と厚み分損失した電位が支持体表面に形成され
るのみで、支持体２０に電流が流れ込むことがない。例
えば、絶縁層２７に厚み２５μｍ、比誘電率３のポリイ
ミドを用いる場合、背面電極ローラ２２に印加された電
圧が、およそ７パーセント損失して絶縁層２７表面に電
位が形成されて、電位が大きく下がるような問題はな
い。

【００２１】また、非画像部分に対応する制御電極４に
は、制御電圧印加回路８から０Ｖの電圧が印加される。
その結果、トナー担持ローラ１４と制御電極４間には、
電界が形成されないことにより、トナー担持ローラ１４
上のトナー１６は、静電力を受けないためアパチャ６を
通過しない。

【００２２】更には、支持体２０は、その面上にトナー
１６により１列の画素が形成される間に、アパチャ列と
垂直の方向に１画素分送られる。そして、上記のプロセ
スを繰り返すことにより支持体２０の全面にトナー像が
形成される。その後、形成されたトナー像は、定着装置
２６によって支持体２０上に定着される。

【００２３】上記のように構成される画像形成装置にお
いて、絶縁性トナーを用いれば、トナー担持ローラ１４
と制御電極４との間の絶縁性が保たれ、アパチャ６が絶
縁破壊することがない。

【００２４】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、絶縁層が背面電極の外周に
設けられるために、支持体に電流が流れ込むことがなく
なって、感電などの電気的な障害を使用者などに与えな
いような、高画質の画像を形成し得る。

【００２５】尚、本発明は、以上詳述した実施例に限定
されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲におい
て、種々の変更を加えることが可能である。

【００２６】例えば、背面電極ローラの絶縁層にゴム状
の材料を用いることによって、支持体搬送ローラとして
兼用することができる。

【００２７】また、本実施例では、絶縁層にポリイミド
などの樹脂フィルムを用いたが、背面電極をアルミで形
成して、その表面をアルマイト処理を施すことによっ
て、絶縁層を形成することもできる。あるいは、背面電
極に、セラミクスを溶射法などの膜形成法によって形成
することも可能である。

【００２８】さらに、本実施例では、背面電極にローラ
状のものを用いたが、平板、あるいは突起形状など形状
には限定はない。

【００２９】また、上記実施例では非画像部分に対応す
るアパチャの制御電圧を０Ｖとしたが、これは負の電圧
であっても良い。この場合、よりかぶりの少ない画像を
得ることができる。また、上記実施例においては、トナ
ー流制御手段としてアパチャ電極体を用いたが、例え
ば、特表平１ー５０３２２１号公報に記載されるような
編目状の電極体を用いることも可能である。

【００３０】

【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、絶縁層が背面電極の外周
に設けられるために、支持体に電流が流れ込むことがな
くなって、感電などの電気的な障害を使用者などに与え
ないような、高画質の画像を形成し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の構成を具体化した一実
施例を示す断面図である。

【図２】本発明の画像形成装置に用いられるアパチャ電
極体の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ アパチャ電極体 ２ 絶縁性シート ４ 制御電極 ６ アパチャ ８ 制御電圧印加回路 １４ トナー担持ローラ ２２ 背面電極ローラ ２４ 直流電源 ２７ 絶縁層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー流制御部を備えたトナー流制御手
   段により、帯電したトナーのトナー流制御部の通過を制
   御し、トナー供給源とはトナー流制御手段を挟んで反対
   側に設けた背面電極上に支持された支持体上に画像を形
   成する画像形成装置において、 前記背面電極の外周に絶縁層を設けたことを特徴とする
   画像形成装置。