JPH07117265A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH07117265A
JPH07117265A JP5266007A JP26600793A JPH07117265A JP H07117265 A JPH07117265 A JP H07117265A JP 5266007 A JP5266007 A JP 5266007A JP 26600793 A JP26600793 A JP 26600793A JP H07117265 A JPH07117265 A JP H07117265A
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JP
Japan
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toner
carrier
electrode
flow control
aperture
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Application number
JP5266007A
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English (en)
Inventor
Masataka Maeda
昌孝 前田
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Priority to US08/273,925 priority patent/US5539438A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/22Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
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    • G03G15/344Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner by selectively transferring the powder to the recording medium, e.g. by using a LED array
    • G03G15/346Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner by selectively transferring the powder to the recording medium, e.g. by using a LED array by modulating the powder through holes or a slit
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    • G03G2217/00Details of electrographic processes using patterns other than charge patterns
    • G03G2217/0008Process where toner image is produced by controlling which part of the toner should move to the image- carrying member
    • G03G2217/0025Process where toner image is produced by controlling which part of the toner should move to the image- carrying member where the toner starts moving from behind the electrode array, e.g. a mask of holes

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低電圧駆動が可能で、且つ安価で高画質の画
像を形成し得る画像形成装置を提供すること。 【構成】 本画像形成装置におけるトナー担持ローラ1
4は、アルミニウム製ローラの表面に低摩擦層13が形
成されたものであり、一部がアパチャ電極体1と接触す
るように配置され、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る。低摩擦層13は二
硫化モリブデンをバインダ中に分散させ塗料状にし、塗
膜として焼成硬化させた被膜であり、これにより、トナ
ー担持ローラ14上のトナーとアパチャ電極体1との間
の摩擦力の方が、トナーとトナー担持ローラ14の間の
摩擦力よりも大きくなっている。

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、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】しかしながら、この装置は、トナー粒子が
アパチャに目詰まりするために記録品質が低下し易く、
且つ記録速度もあまり早くすることができなかった。
【0005】そこで本出願人は更に検討を進め、特願平
4ー254494号の明細書および図面で、トナーを保
持した担持体とアパチャ電極体とを接触させて配置する
ことにより記録特性を大きく改善することができる画像
記録装置を提案している。この装置によれば、トナーが
アパチャ電極体のアパチャ周りで接触して供給されるの
で、アパチャに目詰まりの原因となるトナーが堆積する
ことがなく、アパチャが目詰まりすることがない。
【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、トナーは担持
体上に鏡像力、ファンデルワールス力等によって付着し
て供給されるので、記録時にトナーを担持体から引き剥
し、さらに支持体方向に飛翔させるために高い駆動電圧
を必要とし、そのための駆動素子等を含む装置全体が高
価になる等の欠点があった。
【0007】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、低電圧駆動が可能で、且つ安価で
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。
【0008】
【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、トナー流制御部を有するト
ナー流制御手段と、そのトナー流制御手段に帯電したト
ナーを供給するトナー担持体と、そのトナー担持体とは
トナー流制御手段を挟んで反対側に設けられた背面電極
とより成り、前記トナー担持体よって供給されるトナー
がトナー流制御部を通過するのを制御して、トナー流制
御手段と背面電極の間に配置される支持体上に画像を形
成するものであり、更には、前記トナー流制御手段と担
持体上のトナーが接触し得るように構成されるととも
に、トナーとトナー流制御手段との摩擦力がトナーとト
ナー担持体との摩擦力より大きくなるように構成されて
いる。
【0009】また、前記トナー担持体のトナーとの接触
部分に固体潤滑層を形成してもよい。
【0010】
【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、トナーはトナー担持体に担持され、トナー流制御
手段のもとに搬送される。そこでトナー担持体上のトナ
ーはトナー流制御手段と接触するが、トナーとトナー流
制御手段との摩擦力がトナーとトナー担持体との摩擦力
より大きいので、トナー担持体上のトナーを転動させる
ことによりトナー担持体との付着力を弱め、トナー流制
御部では比較的低い制御電極によってトナー流を制御で
きる。
【0011】尚、トナー担持体のトナーとの接触部分に
固体潤滑層を形成すれば、両者間の摩擦力を小さくする
ことができる。
【0012】
【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。
【0013】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、0.5mm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。
【0014】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はアルミニウム製ローラ表面に低摩擦層13を設けた
ものであり、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る。低摩擦層13は二硫化モ
リブデンをバインダ中に分散させ塗料状にし、塗膜とし
て焼成硬化させた被膜である。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。
【0015】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。
【0016】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、且つ各
アパチャ6の上側に厚さ1μmの制御電極4が形成され
たものである。
【0017】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、制御
電極4の反対側の面の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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】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に擦ら
れつつアパチャ6の下に供給される。
【0022】ここで、トナー担持ローラ14の低摩擦層
13上のトナー16はアパチャ電極体1と接触するが、
トナーとアパチャ電極体1の摩擦力がトナーと低摩擦層
13との摩擦力より大きいので、トナー担持ローラ14
上のトナーは転動し、トナーとトナー担持ローラ14の
間の鏡像力、ファンデルワールス力等の付着力が弱ま
る。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】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。
【0026】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。
【0027】たとえば、上記実施例では低摩擦層13と
しての固体潤滑被膜の固体潤滑剤として二硫化モリブデ
ンを用いたが、その代わりにグラファイト、窒化ホウ
素、PTFE等フッ素樹脂、PbO等を用いてもよい。
【0028】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
電極体や、特願平5−47848号に記載されるような
エッジ電極を用いることも可能である。
【0029】
【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、トナー流制御手段と担持体上の
トナーが接触し得るように構成するとともに、トナーと
トナー流制御手段との摩擦力がトナーとトナー担持体と
の摩擦力より大きくなるように構成したことにより、ト
ナー担持体上のトナーを転動させてトナー担持体との付
着力を弱めさせることができ、トナー流制御部では比較
的低い制御電極によってトナー流を制御できる。また、
トナー担持体のトナーとの接触部分に固体潤滑層を形成
したことにより、両者間の摩擦力を小さくすることがで
きる。それにより、小さい電圧差でトナー流のオン、オ
フが制御できるため、安価な駆動素子を用いることがで
き、その結果、安価で高画質の画像を形成することが可
能となる。
【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 13 低摩擦層 14 トナー担持ローラ 22 背面電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナー流制御部を有するトナー流制御手
    段と、そのトナー流制御手段に帯電したトナーを供給す
    るトナー担持体と、そのトナー担持体とはトナー流制御
    手段を挟んで反対側に設けられた背面電極とより成り、
    前記トナー担持体よって供給されるトナーがトナー流制
    御部を通過するのを制御して、トナー流制御手段と背面
    電極の間に配置される支持体上に画像を形成する画像形
    成装置において、 前記トナー流制御手段と担持体上のトナーが接触し得る
    ように構成するとともに、トナーとトナー流制御手段と
    の摩擦力がトナーとトナー担持体との摩擦力より大きく
    なるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記トナー担持体のトナーとの接触部分
    に両者間の摩擦力を小さくするための固体潤滑層を形成
    したことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
JP5266007A 1993-10-25 1993-10-25 画像形成装置 Pending JPH07117265A (ja)

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JP5266007A JPH07117265A (ja) 1993-10-25 1993-10-25 画像形成装置
US08/273,925 US5539438A (en) 1993-10-25 1994-07-12 Image forming apparatus having an aperture electrode and low friction toner supplying device

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JP5266007A JPH07117265A (ja) 1993-10-25 1993-10-25 画像形成装置

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