JPH06286208A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた記録特性を有する画像形成装置を提供
すること。 【構成】 画像形成装置は、トナー担持ローラ１４の軸
中心と背面電極ローラ２２の軸中心を結ぶ直線をｌと
し、また、この直線ｌと、アパチャー電極体１の絶縁層
２とがなす角度を、トナー担持ローラ１４のトナー供給
方向の上流側ではａ、また下流側ではｂとすると、角度
ｂは角度ａよりも大きく、且つ両角度とも９０度以上に
なるようにトナー担持ローラ１４にアパチャー電極体１
が接触配置されている。これにより、トナー担持ローラ
１４上に担持されたトナー層は、アパチャー電極体１に
より乱されることがなくアパチャ６まで円滑に搬送さ
れ、不均質な運動をするトナーが皆無になり、良好な記
録特性が得られる。

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、プ
ロッタ、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、画像形成装置の１つとして、複数
の開口部（以下、アパチャと称する）が形成された電極
を用いて、その電極に対して画像データに基いて電圧を
印加し、トナー粒子が前記アパチャを通過し得るよう制
御して、通過したトナー粒子により支持体上に画像を形
成するものが、米国特許第３６８９９３５号明細書にお
いて開示されている。

【０００３】この画像形成装置は、絶縁体よりなる平板
と、この平板の一方の面に形成される連続した基準電極
と、他方の面に形成される互いに絶縁された複数の制御
電極とからなり、前記各制御電極毎に前記３者を貫いて
形成され、且つ少なくも１列に配置されたアパチャを備
えるアパチャ電極体と、前記基準電極と制御電極との間
に選択的に電位を与える手段と、印加された電位によっ
てアパチャを通過するトナー粒子の流れが変調できるよ
うに帯電したトナー粒子を供給する手段と、支持体とア
パチャ電極体を相対的に移動させて支持体を粒子流路中
に位置決めする手段とから構成されている。

【０００４】また、それを改良したものとして、特願平
４ー２５４４９４号の出願では、アパチャ電極体とトナ
ー担持体とを接触させて配置すると共に、トナー担持体
と、アパチャ電極体の制御電極との間に形成される電界
によってトナー流を制御して画像を形成するようにした
画像形成装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の画像形成装置は、画像記録に対し次のよ
うな問題を抱えていた。すなわち記録の際、アパチャ電
極体がトナー流を遮断状態にあるときに支持体側にトナ
ーが吐出してしまい、支持体上にいわゆるかぶりが発現
していた。この原因に関して、検討を進めたところ、ア
パチャ電極体とトナー担持体との接触によるトナー担持
体上での供給トナー層の乱れが影響していることが判っ
た。とくにその要因として、アパチャ電極体とトナー担
持体とがなす角が重要であることが判明してきた。

【０００６】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、良好な印字が可能な画像形成装
置を提供することを目的としている。

【０００７】

【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、荷電粒子を保持し供給する
担持体と、前記担持体とは荷電粒子を介して配置され、
且つ電界により荷電粒子の流れを制御する電界制御手段
と、前記電界制御手段とは受像体を挟んで配置された対
向電極とで構成された画像形成装置であって、前記担持
体と対向電極とを結ぶ直線と、電界制御手段の表面とな
す角が、担持体の移動方向上流より下流の方が大きく、
且つ両者が９０度以上であることを特徴とする。

【０００８】

【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、担持体が供給荷電粒子層を乱さず電界制御手段に
供給できる。それにより運動特性の揃った荷電粒子を電
界制御手段に供給することができ、良好な記録特性が可
能となる。

【０００９】

【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。

【００１０】図１は、本発明の画像形成装置の概要を示
す図であり、電界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、対向電極としての円
柱状の背面電極ローラ２２がシャーシ（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。また、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、更には、前記背面電極ローラ２２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、担持体
としてのトナー担持ローラ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１４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１
２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に図示する矢印方向に
回転可能に支持されており、両者は接した状態で平行に
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ともに、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、厚さ２５μｍのポリイミド製の絶縁シート２に直径
１００μｍの複数のアパチャ６が１列に形成され、且つ
絶縁シート２の上面における各アパチャ６の開口周縁に
厚さ１μｍの制御電極４が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３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１４上のトナー１６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、画像信号に基づいて制御電
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背面電極ローラ２２に対して
＋１ｋＶの電圧を印加し得るようになっている。

【００１６】次に、トナー担持ローラ１４とアパチャー
電極体１の配置構成を図３を参照しながら説明する。図
３において、トナー担持ローラ１４の軸中心と背面電極
ローラ２２の軸中心を結ぶ直線をｌとし、また、この直
線ｌと、アパチャー電極体１の絶縁層２とがなす角度
を、トナー担持ローラ１４のトナー供給方向の上流側で
はａ、また下流側ではｂとすると、角度ｂは角度ａより
も大きく、且つ両角度とも９０度以上になるようにして
トナー担持ローラ１４にアパチャー電極体１が接触配置
されていることを特徴としている。ここで角度ａと角度
ｂは、通常９０度以上１３５度未満が画像品質的には好
ましく、さらに９０度以上１２０度未満が機械の構成配
置の都合上非常に好ましい。

【００１７】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。

【００１８】まず始めに、トナー担持ローラ１４と供給
ローラ１２の図３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１
６は、層規制ブレード１８によって薄層化されるととも
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６の下に供給
される。

【００１９】この時に本実施例では、角度ｂは角度ａよ
りも大きく、且つ両角度とも９０度以上になるようにト
ナー担持ローラ１４にアパチャー電極体１が接触配置さ
れているため、トナー担持ローラ１４上に担持されたト
ナー層は、アパチャー電極体１により乱されることがな
くアパチャ６まで円滑に搬送される。すなわちアパチャ
電極体１の絶縁シート２がトナー担持ローラ１４に担持
されたトナー層に触れることがきわめて少ないため、搬
送を乱すことがない。トナー層は、従来この絶縁層に接
することによりかき乱され、その乱されたトナーが画像
上のカブリやドットの広がりとなっていた。しかし、本
実施例によればそのような不均質な運動をするトナーが
皆無になり、良好な記録特性が得られることになる。

【００２０】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。

【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との間に
は電界が形成されないことにより、トナー担持ローラ１
４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】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。

【００２５】例えば、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、電
界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。

【００２６】

【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は、トナー層を乱すことなく、電界
制御手段にトナーを供給することができる。その結果、
良好な記録特性を得ることが可能になる。

【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。

【図３】トナー担持ローラとアパチャ電極体との近接部
分を示す詳細図である。

【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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子を保持し供給する担持体と、 前記担持体とは荷電粒子を介して配置され、且つ電界に
   より荷電粒子の流れを制御する電界制御手段と、 前記電界制御手段とは受像体を挟んで配置された対向電
   極とで構成された画像形成装置において、 前記担持体と対向電極とを結ぶ直線と、電界制御手段の
   表面となす角が、担持体の移動方向上流より下流の方が
   大きく、且つ両者が９０度以上であることを特徴とする
   画像形成装置。