JPH06305181A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーがアパチャーの端部で引っかかること
無く供給され、かぶりのない高画質の画像を出力する手
段を備えた画像形成装置を提供すること。 【構成】 画像形成装置のアパチャ電極体１の上側に
は、円柱状の背面電極ローラ２２が回動可能に配設さ
れ、下側には、そのアパチャ電極体１の長手方向に沿っ
て、トナー担持ローラが配設されている。アパチャ電極
体１は、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、各アパチャ６の中心を結ぶ線を境にして片
側が２５μｍ、他方が１２．５μｍの厚みで形成されて
いる。アパチャ電極体１は、支持体２０側に制御電極４
を対向させ、絶縁シート２の厚い方をトナー供給上流側
に向け、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。

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
形成されると共に、少なくも１列に配置された多数のア
パチャを有す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
調され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、特願平４−２５４４９４号の出願で
は、アパチャ電極体の片面に制御電極を形成し、トナー
担持体に基準電極を配置し、トナーがトナー担持体に担
持された状態においてアパチャ電極体のアパチャ近傍で
アパチャ電極体に接して供給されると共に、トナー担持
体上の基準電極とアパチャ電極体の制御電極との間の電
位差による電界でトナーの流れを制御するようにした画
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、トナー担持体に担持さ
れたトナーがアパチャ電極体のアパチャ近傍に接して供
給されるため、アパチャのトナー供給方向の後端部でト
ナーが掻き出される。その結果、オフ時にトナーがアパ
チャを通過してしまうかぶりを引き起こす欠点があっ
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、トナーがトナー通過部で引っか
かること無く供給され、かぶりのない高画質の画像を出
力することができる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、トナーの流れを制御するト
ナー流通過部を有する制御手段と、帯電されたトナーを
前記制御手段に供給するためのトナー担持体と、前記ト
ナー制御手段により制御されたトナーによって支持体上
に画像を形成するようにした画像形成装置であって、前
記制御手段は、そのトナー流通過部の、トナー供給側に
おけるトナー供給方向下流側が前記トナー担持体上のト
ナーと接することがない形状に構成されていることを特
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、トナー担持体に担持されて供給されたトナーがト
ナー流通過部に引っかかることがないので、トナー流通
過部から掻き出されて支持体上に堆積してかぶりとなる
ことはない。

【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、本実施例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、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、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、制御電極４が１
μｍ厚で形成されたものである。そして、前記絶縁シー
ト２は、各アパチャ６の中心を結ぶ線を境にして片側が
２５μｍ、他方が１２．５μｍの厚みで形成されてい
る。

【００１４】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を対向させると共に、絶縁
シート２の厚い方をトナー供給上流側に向けた状態で、
アパチャ６の位置でトナー担持ローラ１４上のトナー１
６と接するように配設されており、従って、絶縁シート
２の薄い方の下面は、トナー担持ローラ１４上のトナー
１６と接することがなく、各アパチャ６のトナー供給下
流側の端部は、トナー１６と間隔をおいて位置してい
る。

【００１５】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。

【００１６】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。

【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。

【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】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。

【００２１】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。

【００２２】上記プロセス中、トナー担持ローラ１４上
のトナーは、アパチャ電極体１の裏面に接することによ
り、その摺動によってトナー担持ローラ１４との付着力
から解放されアパチャ６下に供給される。このとき、非
画像部や低濃度部の画像形成時に供給されたトナーの全
てもしくは一部は使われずアパチャ６を通過しない。ア
パチャ６を通過せずトナー像形成に使われなっかったト
ナー１６は、アパチャ６下を通過するがアパチャ６の後
端部がトナー層に接しないので、そのままトナー担持ロ
ーラ１４に担持され、その後、トナー担持ローラ１４の
回転にともなって供給ローラー１２と接する箇所で剥ぎ
落とされトナーケース１１内に収容される。

【００２３】よって使われなかったトナーがアパチャ６
の後端部にひっかかりアパチャ電極体１上に吹き出して
アパチャ６を塞いだり支持体２０に付着して画像を汚す
ことはない。

【００２４】図３は、本発明の画像形成装置の第二の実
施例の概要を示す図であり、第一の実施例同様、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、１ｍ
ｍの間隙を有して、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。

【００２５】トナー供給装置１０の詳細は第一の実施例
と同様である。

【００２６】前記アパチャ電極体１は、図４に示すよう
にポリイミド製の絶縁シート２に幅１００μｍ、長さ３
００μｍの複数の小判形のアパチャ６が１列に形成さ
れ、且つ各アパチャ６の上側でアパチャの片側に円弧状
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、アパチャ列の制御電極
のある方向をトナー供給上流側に向け、円弧状制御電極
の中心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。

【００２７】本実施例の動作は第一の実施例と同様であ
る。ただし、プロセス中、担持ローラ１３上のトナー１
６は、アパチャ電極体１の裏面に接することにより、そ
の摺動によってトナー担持ローラ１４との付着力から解
放されアパチャ６下に供給される。このとき、非画像部
や低濃度部の画像形成時に供給されたトナー１６の全て
もしくは一部は使われずアパチャ６を通過しない。アパ
チャ６を通過せずトナー像形成に使われなっかったトナ
ー１６は、アパチャ６下を通過するが、アパチャ６の後
端部がトナー層とアパチャ電極体１の接触位置より離れ
ているので、アパチャ６後端部とトナー層が触れること
無く、そのままトナー担持ローラ１４に担持され、供給
ローラー１２と接する箇所で剥ぎ落とされトナーケース
内に収容される。

【００２８】よって使われなかったトナー１６がアパチ
ャ６の後端部にひっかかりアパチャ電極体上に吹き出し
てアパチャーを塞いだり支持体上に形成した画像を汚す
ことはない。

【００２９】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。

【００３０】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、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。

【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は、トナーがトナー流制御部で引っ
かかること無く供給され、かぶりのない高画質の画像を
出力することができる画像形成装置を提供することがで
きる。

【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】本発明の画像形成装置の構成を具体化した第二
の実施例を示す断面図である。

【図４】第二の実施例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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーの流れを制御するトナー流通過部
   を有する制御手段と、帯電されたトナーを前記制御手段
   に供給するためのトナー担持体と、前記トナー制御手段
   により制御されたトナーによって支持体上に画像を形成
   するようにした画像形成装置において、 前記制御手段は、そのトナー流通過部の、トナー供給側
   におけるトナー供給方向下流側が前記トナー担持体上の
   トナーと接することがない形状に構成されていることを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記トナー通過部は、それとトナー担持
   体との間の距離において、トナー供給方向下流側部分よ
   り上流側部分が近接する形状であることを特徴とする請
   求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記トナー通過部が長穴であることを特
   徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。