JPH06316100A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーの帯電量、および極性に変化を生じさ
せることがない手段を備えた記録安定性の高い画像形成
装置を提供すること。 【構成】 本画像形成装置におけるトナー担持ローラ１
４は、アパチャ電極体１と接触する状態で、アパチャ６
に対してトナー供給を行う。その際、アパチャ電極体１
のトナー担持ローラ１４との接触部分は、トナーを均一
に帯電させるためのトナー層規制ブレード１８と同じ材
質で構成されていることにより、トナーの帯電量や極性
に変化が生じない。

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号の明細書に
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
少なくも１列のアパチャが形成されたトナー流制御手段
としてのアパチャ電極体と、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
るよう帯電したトナー粒子を供給するトナー供給手段
と、支持体とアパチャ電極体が相対的に移動し得るよう
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】そして、上記の構成により、前記画像形成
装置は、トナー供給手段より供給され、飛翔しつつアパ
チャを通過するトナーを、画像情報に基いて基準電極と
制御電極との間に形成される電界によって制御すること
により、支持体上に画像を形成するものである。

【０００５】これに対して、本出願人は、アパチャ電極
体のアパチャに対して、トナー供給手段の一部を接触さ
せるように配置することにより、トナーの安定供給を実
現したものを特願平５−７３５９５号にて提案してい
る。

【０００６】

【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においては、トナー供給手
段よりアパチャ電極体に対して供給されるトナーが、ア
パチャ電極体と接触、或いは摩擦することにより、帯電
量が変化したり、極性が反転することがあるため、安定
した記録を行うことが困難であった。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
の帯電量、および極性に変化を生じさせることがない手
段を備えた記録安定性の高い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、開口部を有し、その開口部
を通過するトナーの流れを制御するトナー流制御手段
と、そのトナー流制御手段と接触するように配置され、
トナーを担持するとともに、そのトナーを前記トナー流
制御手段に対して供給するトナー供給手段と、そのトナ
ー供給手段に担持されるトナーの量を規制する規制手段
とを備えるものであり、更には、前記トナー流制御手段
の、少なくとも前記トナー供給手段と接触する部分が、
前記規制手段と同じ材質で構成されている。

【０００８】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置は、
トナー供給手段が、トナー流制御手段と接触する状態で
トナー供給を行う。その際、トナー流制御手段のトナー
供給ローラとの接触部分は、規制手段と同じ材質で構成
されていることにより、トナーの帯電量や極性に変化が
生じない。

【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、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。ここにおいて、前
記トナー層規制ブレード１８の材質としてはポリイミド
が好適に用いられており、これは後述するアパチャ電極
体１のトナー担持ローラ１４と接触する部分と同じ材質
である。

【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１
００μｍの複数のアパチャ６が１列に形成され、且つ上
面に厚さ１μｍの制御電極４が各アパチャ６毎に形成さ
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を対向させた
状態で、絶縁シート２のアパチャ位置でトナー担持ロー
ラ１４に対して圧接されている。

【００１４】ここにおいて、前記アパチャ電極体１のア
パチャ６とトナー担持ローラ１４との位置関係の詳細を
説明すると、図３に示すように、各アパチャ６は各々の
中心線３０がトナー担持ローラ１４の周面の最上部分
と、トナー担持ローラ１４の中心軸３２とを通過するよ
うに配置されている。これによれば、各アパチャ６は、
トナー担持ローラ１４の周面の最上部分を基準として、
左右に均等に配置されることにより、各アパチャ６を通
過するトナー１６の分布をアパチャ内の全域で均一にす
ることができる。また、アパチャ６の壁面とトナー１６
の飛翔方向とが平行であるため、安定してトナーを飛翔
させることができる。

【００１５】更には、アパチャ電極体１自体は、図３に
示すようにトナー担持ローラ１４に対して、アパチャ６
を中心として左右に同じ角度だけたわむように圧接され
ている。これにより、アパチャ電極体１とトナー担持ロ
ーラ１４との接触面積を大きくすることができるととも
に、アパチャ６の下部周辺を左右均一に圧接することが
できるため、トナーの濃度むらが発生することを極力抑
えることができる。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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、トナー層規制ブレード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。

【００２０】その際、トナーはアパチャ電極体１の下部
と接触し、摩擦されるがアパチャ電極体１とトナー層規
制ブレード１８とは、同じ材質により構成されているた
め、トナーの帯電量、および極性に変化が生じることは
ない。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】上記のプロセスにおいて、制御電極４によ
る制御電界は、制御電極４とアパチャ６の内部、および
そのアパチャ６と対向するトナー担持ローラ１４のトナ
ー担持面との間に形成されるので、担持されるトナー１
６に直接、制御電界を印加できるため、制御効率がよ
い。

【００２６】また、供給されるトナー１６の一部が、ア
パチャ電極体１との摺動で機械的な力等を受け、非画像
部に対応するアパチャ６内に進入しても、アパチャ６内
部の電界でアパチャ６を通過しないよう制御できるた
め、トナーの制御性が良い。

【００２７】更には、トナー担持ローラ１４とアパチャ
電極体１はトナー層を挟んで対向しているので、比較的
近距離に配置することができることにより、制御電圧を
低くでき、安価な駆動素子を使用することができる。

【００２８】また、アパチャ電極体１の絶縁性シート２
はトナー担持ローラ１４側に向けられているので、トナ
ー供給系の不具合でトナー担持ローラ１４上にトナー１
６が存在しない場合でも、制御電極４とトナー担持ロー
ラ１４が接触して電気的に短絡し、駆動素子を壊すこと
はない。

【００２９】また、アパチャ電極体１とトナー担持ロー
ラ１４上のトナー１６とは、アパチャ６の入口部分で接
触していることにより、アパチャ６の入口部分に堆積す
るトナー１６は、トナー担持ローラ１４により順次供給
されるトナーにより押し流されるため、トナー１６が堆
積、架橋してアパチャ６を塞ぐことが無い。

【００３０】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。

【００３１】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、米国特許第５０３６３４１号の明細書に記載される
ような編目状の電極体を用いることも可能である。

【００３２】更には、上記実施例ではアパチャ電極体１
全体がトナー層規制ブレード１８と同じ材質で構成され
ているが、双方とも、トナーと接触する部分のみが少な
くとも同じ材質で構成されていれば、同様の効果を得る
ことができる。

【００３３】また、上記構成としては、トナーと接触す
る部分にポリイミド製のテープ等を貼り付けてもよい。

【００３４】

【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、トナー流制御手段の、少なくと
も前記トナー供給手段と接触する部分を、規制手段と同
じ材質で構成したことにより、トナーの供給時におい
て、トナーとトナー流制御手段とが接触しても、トナー
の帯電量、および極性に変化を生じさせることがないた
め、記録安定性を向上させることができる。

【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に用いられるアパチャ電
極体とトナー担持ローラとの構成を模式的に表す図であ
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 １４ トナー担持ローラ １８ トナー層規制ブレード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部を有し、その開口部を通過するト
   ナーの流れを制御するトナー流制御手段と、 そのトナー流制御手段と接触するように配置され、トナ
   ーを担持するとともに、そのトナーを前記トナー流制御
   手段に対して供給するトナー供給手段と、 そのトナー供給手段に担持されるトナーの量を規制する
   規制手段とを備える画像形成装置において、 前記トナー流制御手段の、少なくとも前記トナー供給手
   段と接触する部分を、前記規制手段と同じ材質で構成し
   たことを特徴とする画像形成装置。