JPH07128898A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH07128898A JPH07128898A JP5275501A JP27550193A JPH07128898A JP H07128898 A JPH07128898 A JP H07128898A JP 5275501 A JP5275501 A JP 5275501A JP 27550193 A JP27550193 A JP 27550193A JP H07128898 A JPH07128898 A JP H07128898A
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- Japan
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- toner
- roller
- aperture
- carrying roller
- particle size
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/22—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
- G03G15/34—Apparatus 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
- G03G15/344—Apparatus 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
- G03G15/346—Apparatus 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/385—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material
- B41J2/41—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing
- B41J2/415—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing by passing charged particles through a hole or a slit
- B41J2/4155—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing by passing charged particles through a hole or a slit for direct electrostatic printing [DEP]
Abstract
(57)【要約】
【目的】 実用的な低い駆動電圧でも十分な濃度コント
ラストが得られる画像形成装置を提供すること。 【構成】 本画像形成装置は、重量を基準とした粒径分
布から得られる平均粒径を、個数を基準とした粒径分布
から得られる平均粒径で除した値である分散度が１．０
〜１．１５の範囲であるトナーを用い、また、トナーを
担持する担持ローラ１４と、それと接するように設けら
れれ、、担持されるトナーを単層に規制する層規制ブレ
ード１８を備えている。
ラストが得られる画像形成装置を提供すること。 【構成】 本画像形成装置は、重量を基準とした粒径分
布から得られる平均粒径を、個数を基準とした粒径分布
から得られる平均粒径で除した値である分散度が１．０
〜１．１５の範囲であるトナーを用い、また、トナーを
担持する担持ローラ１４と、それと接するように設けら
れれ、、担持されるトナーを単層に規制する層規制ブレ
ード１８を備えている。
Description
【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。
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。
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。
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】また、例えば米国特許第４７４３９２６
号、同４７５５８３７号、同４７８０７３３号、および
同４８１４７９６号の明細書には、アパチャ電極体が支
持体側に制御電極、トナー供給側に基準電極を向けて配
設された画像形成装置が開示されている。
号、同４７５５８３７号、同４７８０７３３号、および
同４８１４７９６号の明細書には、アパチャ電極体が支
持体側に制御電極、トナー供給側に基準電極を向けて配
設された画像形成装置が開示されている。
【０００５】これに対して、米国特許第４９１２４８９
号の明細書には、アパチャ電極体を支持体側に基準電
極、トナー供給側に制御電極を向けて配設することによ
り、オフ時に制御電極に対して印加される電圧を、上記
米国特許に開示される画像形成装置に比べて１／４程度
に抑えることができることが記載されている。
号の明細書には、アパチャ電極体を支持体側に基準電
極、トナー供給側に制御電極を向けて配設することによ
り、オフ時に制御電極に対して印加される電圧を、上記
米国特許に開示される画像形成装置に比べて１／４程度
に抑えることができることが記載されている。
【０００６】ここにおいて、前記オフ時とは、支持体上
にトナー粒子を付着させない時、すなわち画像の空白部
分を形成する時点を意味するものであり、逆にオン時と
言えば、支持体上にトナー像を形成する時点を意味する
ものである。
にトナー粒子を付着させない時、すなわち画像の空白部
分を形成する時点を意味するものであり、逆にオン時と
言えば、支持体上にトナー像を形成する時点を意味する
ものである。
【０００７】
【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、オン時の制御電圧とオ
フ時の制御電圧の電圧差を駆動電圧と呼び、これは集積
回路によって駆動されるため、なるべく小さな値である
ことが好ましく、実用的な駆動電圧としては、５０Ｖ以
内で設定しなければならない。ところが、制御電極に印
加する制御電圧と支持体に形成される画像濃度との関係
は、図４ａの破線に示すようであるため、オン時とオフ
時の制御電圧を５０Ｖの電圧でいかなるように設定して
も、オン時に１．５以上の十分な濃度を出し、オフ時に
０．０７以下のかぶりの無い印字をすることは不可能で
あった。
たような従来の画像形成装置は、オン時の制御電圧とオ
フ時の制御電圧の電圧差を駆動電圧と呼び、これは集積
回路によって駆動されるため、なるべく小さな値である
ことが好ましく、実用的な駆動電圧としては、５０Ｖ以
内で設定しなければならない。ところが、制御電極に印
加する制御電圧と支持体に形成される画像濃度との関係
は、図４ａの破線に示すようであるため、オン時とオフ
時の制御電圧を５０Ｖの電圧でいかなるように設定して
も、オン時に１．５以上の十分な濃度を出し、オフ時に
０．０７以下のかぶりの無い印字をすることは不可能で
あった。
【０００８】より詳しく述べると、種々の理由により、
制御電圧と画像濃度の関係は、図４ａに示す波線ではオ
ン時に、制御電極に対してトナー流を発生させるための
プラス電圧を印加すると、トナー流の発生はその制御電
圧に対して応答が良いが、逆にオフ時に制御電極に対し
てトナー流を発生させないためのマイナス電圧を印加す
ると、トナー流はその制御電圧に対して応答性が悪いと
いった問題があった。
制御電圧と画像濃度の関係は、図４ａに示す波線ではオ
ン時に、制御電極に対してトナー流を発生させるための
プラス電圧を印加すると、トナー流の発生はその制御電
圧に対して応答が良いが、逆にオフ時に制御電極に対し
てトナー流を発生させないためのマイナス電圧を印加す
ると、トナー流はその制御電圧に対して応答性が悪いと
いった問題があった。
【０００９】例えば、図４ａの破線において、オン時の
制御電圧を７０Ｖに設定し、オフ時の制御電圧を２０Ｖ
に設定すると、オン時の画像濃度は１．５以上で実用的
に十分であるが、オフ時には画像かぶりが発生して画像
濃度が十分に下がらず、見苦しい画像となる。かといっ
て、画像かぶりを抑えるため、図４ａの破線においてオ
ン時の制御電圧を３０Ｖに設定し、オフ時の制御電圧を
−２０Ｖに設定すると、オフ時の画像かぶりが抑えら
れ、紙の濃度である０．０７まで画像濃度は十分に下が
るが、オン時の画像濃度は不十分であるためやはり見ず
らい画像となる。
制御電圧を７０Ｖに設定し、オフ時の制御電圧を２０Ｖ
に設定すると、オン時の画像濃度は１．５以上で実用的
に十分であるが、オフ時には画像かぶりが発生して画像
濃度が十分に下がらず、見苦しい画像となる。かといっ
て、画像かぶりを抑えるため、図４ａの破線においてオ
ン時の制御電圧を３０Ｖに設定し、オフ時の制御電圧を
−２０Ｖに設定すると、オフ時の画像かぶりが抑えら
れ、紙の濃度である０．０７まで画像濃度は十分に下が
るが、オン時の画像濃度は不十分であるためやはり見ず
らい画像となる。
【００１０】理想的には、制御電圧と画像濃度の関係は
図４ｂの実線のごとくある電圧しきい値で２値的に変化
してくれれば、制御電圧は極めて小さくできる。しか
し、実際には図４ａの破線のようになってしまい、制御
電圧が大きくなってしまう理由が種々ある。最大の原因
は、トナー流制御手段に供給されるトナーの帯電量や粒
径等にばらつきがあるということであり、それぞれのば
らついたトナーがトナー流となる電圧しきい値は当然違
うため、図４ｂの実線で示す理想曲線のしきい値もぼや
けたもとになってしまう。
図４ｂの実線のごとくある電圧しきい値で２値的に変化
してくれれば、制御電圧は極めて小さくできる。しか
し、実際には図４ａの破線のようになってしまい、制御
電圧が大きくなってしまう理由が種々ある。最大の原因
は、トナー流制御手段に供給されるトナーの帯電量や粒
径等にばらつきがあるということであり、それぞれのば
らついたトナーがトナー流となる電圧しきい値は当然違
うため、図４ｂの実線で示す理想曲線のしきい値もぼや
けたもとになってしまう。
【００１１】また、トナーと担持体の付着力を均一にで
きれば、図４（ａ）の濃度曲線は前記理想曲線に近づけ
ることに寄与できるが、担持体上にトナーを単層で担持
することはその点で有効である。しかし、この場合、単
層であるが故、トナーの粒径、帯電量、重量等のばらつ
きの影響をストレートに受けてしまい、理想曲線に効率
的に近づけるのは、トナーに対してより均質な特性が要
求される。通常、粉砕法などで製造される電子写真等で
用いられるトナーは、分散度が１．３〜１．４程度であ
り、例えば、図６の左右の山で示す如く、左側の山であ
る個数を基準とした粒径分布から得られる平均粒径が７
μｍに対して、右側の山である重量を基準とした粒径分
布から得られる平均粒径が９．５μｍとずれており、単
層として用いた場合、決して均一ではない。
きれば、図４（ａ）の濃度曲線は前記理想曲線に近づけ
ることに寄与できるが、担持体上にトナーを単層で担持
することはその点で有効である。しかし、この場合、単
層であるが故、トナーの粒径、帯電量、重量等のばらつ
きの影響をストレートに受けてしまい、理想曲線に効率
的に近づけるのは、トナーに対してより均質な特性が要
求される。通常、粉砕法などで製造される電子写真等で
用いられるトナーは、分散度が１．３〜１．４程度であ
り、例えば、図６の左右の山で示す如く、左側の山であ
る個数を基準とした粒径分布から得られる平均粒径が７
μｍに対して、右側の山である重量を基準とした粒径分
布から得られる平均粒径が９．５μｍとずれており、単
層として用いた場合、決して均一ではない。
【００１２】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、実用的な低い駆動電圧でも十分
な濃度コントラストが得られる画像形成装置を提供する
ことを目的としている。
になされたものであり、実用的な低い駆動電圧でも十分
な濃度コントラストが得られる画像形成装置を提供する
ことを目的としている。
【００１３】
【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、帯電したトナーの流れを制
御するトナー流制御手段と、そのトナー流制御手段にト
ナーを供給するトナー供給手段を備えるものであり、更
には重量を基準とした粒径分布から得られる平均粒径
を、個数を基準とした粒径分布から得られる平均粒径で
除した値である分散度が１．０〜１．１５の範囲にある
トナーを用いている。
に本発明の画像形成装置は、帯電したトナーの流れを制
御するトナー流制御手段と、そのトナー流制御手段にト
ナーを供給するトナー供給手段を備えるものであり、更
には重量を基準とした粒径分布から得られる平均粒径
を、個数を基準とした粒径分布から得られる平均粒径で
除した値である分散度が１．０〜１．１５の範囲にある
トナーを用いている。
【００１４】また、前記トナー供給手段は、トナーを単
層で担持し、前記トナー流制御手段に対して供給するト
ナー担持体を有していてもよい。
層で担持し、前記トナー流制御手段に対して供給するト
ナー担持体を有していてもよい。
【００１５】
【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置は、
トナー流制御手段が帯電したトナーの流れを制御し、ト
ナー供給手段が前記トナー流制御手段にトナーを供給す
る。また、重量を基準とした粒径分布から得られる平均
粒径を、個数を基準とした粒径分布から得られる平均粒
径で除した値である分散度が１．０〜１．１５の範囲に
あるトナーを用いる。
トナー流制御手段が帯電したトナーの流れを制御し、ト
ナー供給手段が前記トナー流制御手段にトナーを供給す
る。また、重量を基準とした粒径分布から得られる平均
粒径を、個数を基準とした粒径分布から得られる平均粒
径で除した値である分散度が１．０〜１．１５の範囲に
あるトナーを用いる。
【００１６】尚、トナー担持体はトナーを単層で担持
し、前記トナー流制御手段に対して供給する。
し、前記トナー流制御手段に対して供給する。
【００１７】
【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。
参照しながら説明する。
【００１８】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の左側には、１ｍｍの間隙を有して、背面電極板２２
がシャーシ（図示せず）に配設されている。背面電極板
２２の下方には、一対の搬送ローラ１１９が配置されて
おり支持体２０を搬送し、前記１ｍｍの間隙に挿入され
る得るように構成されている。また、前記アパチャ電極
体１の右側には、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、
前記背面電極板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。
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の左側には、１ｍｍの間隙を有して、背面電極板２２
がシャーシ（図示せず）に配設されている。背面電極板
２２の下方には、一対の搬送ローラ１１９が配置されて
おり支持体２０を搬送し、前記１ｍｍの間隙に挿入され
る得るように構成されている。また、前記アパチャ電極
体１の右側には、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、
前記背面電極板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。
【００１９】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
のトナー溜２１に収納されるトナー１６と、供給ローラ
１２と、担持ローラ１４と、回収ローラ１５とトナー層
規制ブレード１８と回収ブレード１９とアジテータ１７
から構成されている。ここにおいて、前記担持ローラ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、担持ロー
ラ１４に対してトナー１６を供給するものである。ま
た、回収ローラ１５はステンレス鋼の軸にナイロンブラ
シの生地が接着してあり、担持ローラ１４に残留したト
ナーをはぎ取るものである。さらに、アジテータ１７は
未使用トナー及び、回収ローラ１５により回収されたト
ナーをトナー溜２１で混合して攪拌するものである。
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
のトナー溜２１に収納されるトナー１６と、供給ローラ
１２と、担持ローラ１４と、回収ローラ１５とトナー層
規制ブレード１８と回収ブレード１９とアジテータ１７
から構成されている。ここにおいて、前記担持ローラ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、担持ロー
ラ１４に対してトナー１６を供給するものである。ま
た、回収ローラ１５はステンレス鋼の軸にナイロンブラ
シの生地が接着してあり、担持ローラ１４に残留したト
ナーをはぎ取るものである。さらに、アジテータ１７は
未使用トナー及び、回収ローラ１５により回収されたト
ナーをトナー溜２１で混合して攪拌するものである。
【００２０】トナー１６は図５の左右の山で示す如く、
個数を基準とした粒径分布と重量を基準とした粒径分布
がそれぞれ均質で、重量を基準とした粒径分布から得ら
れる平均粒径を、個数を基準とした粒径分布から得られ
る平均粒径で除した分散度が１．０〜１．１５の範囲で
ある。尚、ここでは、個数を基準とした粒径分布から得
られる平均粒径が７μｍであるのに対して、重量を基準
とした粒径分布から得られる平均粒径はおよそ８μｍで
ある。このような均質なトナーは一般的な粉砕製造法で
製造するのは困難であり、分散重合法あるいは懸濁重合
法などで造られる重合トナーが望ましい。
個数を基準とした粒径分布と重量を基準とした粒径分布
がそれぞれ均質で、重量を基準とした粒径分布から得ら
れる平均粒径を、個数を基準とした粒径分布から得られ
る平均粒径で除した分散度が１．０〜１．１５の範囲で
ある。尚、ここでは、個数を基準とした粒径分布から得
られる平均粒径が７μｍであるのに対して、重量を基準
とした粒径分布から得られる平均粒径はおよそ８μｍで
ある。このような均質なトナーは一般的な粉砕製造法で
製造するのは困難であり、分散重合法あるいは懸濁重合
法などで造られる重合トナーが望ましい。
【００２１】そして、前記供給ローラ１２と担持ローラ
１４と回収ローラ１５とアジテータ１７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、平行に配設されている。また、担持ローラ１４と供
給ローラ１２、及び、担持ローラ１４と回収ローラ１５
はそれぞれ接した状態で配設されている。さらに、前記
トナー層規制ブレード１８は、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単層で均一になるよ
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、担持ローラ１４に圧接されてい
る。また、回収ブレード１９は回収ローラ１７のブラシ
先端と接触するように配置されており、回収ローラ１７
が回転すると、ブラシに付着しているトナーがトナー溜
２１に剥ぎ取られて落ちるようになっている。
１４と回収ローラ１５とアジテータ１７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、平行に配設されている。また、担持ローラ１４と供
給ローラ１２、及び、担持ローラ１４と回収ローラ１５
はそれぞれ接した状態で配設されている。さらに、前記
トナー層規制ブレード１８は、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単層で均一になるよ
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、担持ローラ１４に圧接されてい
る。また、回収ブレード１９は回収ローラ１７のブラシ
先端と接触するように配置されており、回収ローラ１７
が回転すると、ブラシに付着しているトナーがトナー溜
２１に剥ぎ取られて落ちるようになっている。
【００２２】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のアパチャ位置で担持ローラ１４
に対して圧接されている。
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のアパチャ位置で担持ローラ１４
に対して圧接されている。
【００２３】ここにおいて、前記アパチャ電極体１のア
パチャ６と担持ローラ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が担持ローラ１４の周面の最左部分と、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、担持ローラ１４の周面
の最左部分を基準として、上下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。
パチャ６と担持ローラ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が担持ローラ１４の周面の最左部分と、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、担持ローラ１４の周面
の最左部分を基準として、上下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。
【００２４】更には、アパチャ電極体１自体は、図３に
示すように担持ローラ１４に対して、アパチャ６を中心
として上下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の下部周辺を上下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。
示すように担持ローラ１４に対して、アパチャ６を中心
として上下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の下部周辺を上下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。
【００２５】また、前記制御電極４と担持ローラ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。
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。
【００２６】更には、前記背面電極ローラ２２と担持ロ
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。
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。
【００２７】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。
置の動作を説明する。
【００２８】まず始めに、アジテータ１７と供給ローラ
１２と担持ローラ１４との図１に示す矢印方向の回転に
より、トナー溜１９のトナー１６は供給ローラ１２に付
着させられ、さらに供給ローラ１２に付着したトナー１
６は担持ローラ１４に擦りつけられ、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ともにマイナス帯電させ
れた後、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、担持ローラ１４上の
トナー１６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。
１２と担持ローラ１４との図１に示す矢印方向の回転に
より、トナー溜１９のトナー１６は供給ローラ１２に付
着させられ、さらに供給ローラ１２に付着したトナー１
６は担持ローラ１４に擦りつけられ、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ともにマイナス帯電させ
れた後、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、担持ローラ１４上の
トナー１６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。
【００２９】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と担持ローラ１
４の間の電位差により、制御電極４より担持ローラ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、
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、
背面電極板２２に印加されている電圧によって支持体２
０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。前記の如く、均質なトナー１６が単層
でアパチャ６に供給されているため、図４ａの実線に示
すように５０Ｖの駆動電圧で、必要かつ十分なコントラ
ストが得られている。
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と担持ローラ１
４の間の電位差により、制御電極４より担持ローラ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、
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、
背面電極板２２に印加されている電圧によって支持体２
０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。前記の如く、均質なトナー１６が単層
でアパチャ６に供給されているため、図４ａの実線に示
すように５０Ｖの駆動電圧で、必要かつ十分なコントラ
ストが得られている。
【００３０】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、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、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。
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、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、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。
【００３１】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。
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。
【００３２】アパチャ６を通過せず担持ローラ１４に残
留したトナーは回収ローラ１５のブラシで掻き取られ
て、これに付着し、さらに、ブラシに付着したトナーは
回収ブレード２１で剥ぎ取られてトナー溜に回収され
る。トナー溜２１に回収されたトナーはアジテータ１７
の回転により未使用のトナーと混合、攪拌され、その一
部はまた供給ローラ１２に付着して行く。
留したトナーは回収ローラ１５のブラシで掻き取られ
て、これに付着し、さらに、ブラシに付着したトナーは
回収ブレード２１で剥ぎ取られてトナー溜に回収され
る。トナー溜２１に回収されたトナーはアジテータ１７
の回転により未使用のトナーと混合、攪拌され、その一
部はまた供給ローラ１２に付着して行く。
【００３３】上記の如く、担持ローラ１４上にトナーが
残留し続ける事は無く、常に装置内を循環し続けるた
め、摩擦熱によりトナーが劣化することはなく、また、
一度担持ローラ１４上で帯電したトナーも回収によっ
て、自然に放電されやすく、次回に使用される時は、最
適な帯電特性に制御しやすい。
残留し続ける事は無く、常に装置内を循環し続けるた
め、摩擦熱によりトナーが劣化することはなく、また、
一度担持ローラ１４上で帯電したトナーも回収によっ
て、自然に放電されやすく、次回に使用される時は、最
適な帯電特性に制御しやすい。
【００３４】また、本実施例では各構成部品の配置は理
想的であり、担持ローラ１４のトナー搬送上流から順に
供給ローラ１２、層規制ブレード１８、アパチャ電極体
１、回収ローラ１５が配置され、且つ、担持ローラ１４
の片側に、重力方向の上向から順に、層規制ブレード１
８、供給ローラ１２、回収ローラ１２が配置され、担持
ローラ１４の、これらとは反対側にアパチャー電極体１
が配置されている。
想的であり、担持ローラ１４のトナー搬送上流から順に
供給ローラ１２、層規制ブレード１８、アパチャ電極体
１、回収ローラ１５が配置され、且つ、担持ローラ１４
の片側に、重力方向の上向から順に、層規制ブレード１
８、供給ローラ１２、回収ローラ１２が配置され、担持
ローラ１４の、これらとは反対側にアパチャー電極体１
が配置されている。
【００３５】すなわち、層規制ブレード１８で発生する
余剰トナーは供給ローラ１４に重力で落下するので問題
はなく、また、供給ローラ１２と担持ローラ１４間をす
り抜けたトナーも回収ローラ１２に落下するため問題は
無いし、回収ローラ１５上のトナーは、回収ブレード１
９によりトナー溜に回収されるため、廃棄トナーを発生
させる事が無い。供給ローラ１２の外形等を適宜調整す
ることにより、層規制ブレード１８によって発生した、
余剰トナーが担持ローラ１４と供給ローラ１２の接触部
分上方になるべく滞留せず、回収ローラ１５へ落下し易
くしておくことは、トナーの劣化をより軽減させる効果
がある。
余剰トナーは供給ローラ１４に重力で落下するので問題
はなく、また、供給ローラ１２と担持ローラ１４間をす
り抜けたトナーも回収ローラ１２に落下するため問題は
無いし、回収ローラ１５上のトナーは、回収ブレード１
９によりトナー溜に回収されるため、廃棄トナーを発生
させる事が無い。供給ローラ１２の外形等を適宜調整す
ることにより、層規制ブレード１８によって発生した、
余剰トナーが担持ローラ１４と供給ローラ１２の接触部
分上方になるべく滞留せず、回収ローラ１５へ落下し易
くしておくことは、トナーの劣化をより軽減させる効果
がある。
【００３６】さらに、担持ローラ１４の右方で行われる
トナーの循環は、左方に配置されたアパチャ電極体１に
対して、余計なトナーを混入させることはなく、装置全
体のシールも極めて自然にできる。
トナーの循環は、左方に配置されたアパチャ電極体１に
対して、余計なトナーを混入させることはなく、装置全
体のシールも極めて自然にできる。
【００３７】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、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。
いて、絶縁性トナーを用いれば、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。
【００３８】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１６に直
接、制御電界を印加できるため、制御効率がよい。
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１６に直
接、制御電界を印加できるため、制御効率がよい。
【００３９】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。
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。
【００４０】更には、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。
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。
【００４１】また、アパチャ電極体１の絶縁性シート２
は担持ローラ１４側に向けられているので、トナー供給
系の不具合で担持ローラ１４上にトナー１６が存在しな
い場合でも、制御電極４と担持ローラ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。
は担持ローラ１４側に向けられているので、トナー供給
系の不具合で担持ローラ１４上にトナー１６が存在しな
い場合でも、制御電極４と担持ローラ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。
【００４２】また、アパチャ電極体１と担持ローラ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、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。
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、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。
【００４３】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。
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。
【００４４】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。
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。
【００４５】また、本実施例では担持ローラ１４上の残
留トナーを回収する手段としてブラシ状の回収ローラ１
５を用いたが、これに限らず、粘着性の強いシリコンゴ
ム等でも良い。また、ウレタン等の樹脂ブレードで剥ぎ
とっても良い。その場合、剥ぎ取られたトナーは第１の
実施例で用いたような回収ローラ１５のような部品を樹
脂ブレードの下部に配置してトナー溜２１まで回収する
必要がある。
留トナーを回収する手段としてブラシ状の回収ローラ１
５を用いたが、これに限らず、粘着性の強いシリコンゴ
ム等でも良い。また、ウレタン等の樹脂ブレードで剥ぎ
とっても良い。その場合、剥ぎ取られたトナーは第１の
実施例で用いたような回収ローラ１５のような部品を樹
脂ブレードの下部に配置してトナー溜２１まで回収する
必要がある。
【００４６】
【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、重量を基準とした粒径分布から
得られる平均粒径を、個数を基準とした粒径分布から得
られる平均粒径で除した値である分散度が１．０〜１．
１５の範囲にあるトナーを用い、また、トナー供給手段
が、トナーを単層で担持し、トナー流制御手段に対して
供給するトナー担持体を有することにより、トナー流発
生効率が良く、実用的な低い駆動電圧でも十分な濃度コ
ントラストが得られる画像を形成することが可能とな
る。
発明の画像形成装置は、重量を基準とした粒径分布から
得られる平均粒径を、個数を基準とした粒径分布から得
られる平均粒径で除した値である分散度が１．０〜１．
１５の範囲にあるトナーを用い、また、トナー供給手段
が、トナーを単層で担持し、トナー流制御手段に対して
供給するトナー担持体を有することにより、トナー流発
生効率が良く、実用的な低い駆動電圧でも十分な濃度コ
ントラストが得られる画像を形成することが可能とな
る。
【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。
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。
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
極体と担持ローラとの構成を模式的に表す図である。
極体と担持ローラとの構成を模式的に表す図である。
【図４】画像形成装置における画像濃度の電圧制御性の
説明に供する図である。
説明に供する図である。
【図５】本発明の画像形成装置に用いられるトナーの粒
径分布を示す図である。
径分布を示す図である。
【図６】従来の画像形成装置に用いられるトナーの粒径
分布を示す図である。
分布を示す図である。
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 １２ 供給ローラ １４ 担持ローラ １５ 回収ローラ １７ アジテータ １８ 層規制ブレード １９ 回収ブレード ２２ 背面電極板 ２４ 直流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/05 // Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７ Ｌ 8530−2Ｈ Ｇ０３Ｇ 9/08 ３８１ 15/00 １１５
Claims (2)
- 【請求項１】 帯電した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にトナーを供給す
るトナー供給手段を備える画像形成装置において、 重量を基準とした粒径分布から得られる平均粒径を、個
数を基準とした粒径分布から得られる平均粒径で除した
値である分散度が１．０〜１．１５の範囲にあるトナー
を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 前記トナー供給手段は、トナーを単層で
担持し、前記トナー流制御手段に対して供給するトナー
担持体を有することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275501A JPH07128898A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 画像形成装置 |
| US08/321,036 US5479195A (en) | 1993-11-04 | 1994-10-03 | Image forming apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275501A JPH07128898A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128898A true JPH07128898A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17556375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5275501A Pending JPH07128898A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 画像形成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5479195A (ja) |
| JP (1) | JPH07128898A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3305611B2 (ja) * | 1997-03-10 | 2002-07-24 | シャープ株式会社 | 画像形成装置 |
| EP0978769A1 (en) * | 1998-08-03 | 2000-02-09 | Agfa-Gevaert N.V. | A method of printing in a device for direct electrostatic printing comprising a toner delivery means that comprises a charged toner conveying roll, a magnetic brush and a cleaning unit |
| AU2001211826A1 (en) * | 2000-10-17 | 2002-04-29 | Array Ab | Direct printing method and device and toner particles for use herein |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3689935A (en) * | 1969-10-06 | 1972-09-05 | Electroprint Inc | Electrostatic line printer |
| US4755837A (en) * | 1986-11-03 | 1988-07-05 | Xerox Corporation | Direct electrostatic printing apparatus and printhead cleaning structure therefor |
| US4814796A (en) * | 1986-11-03 | 1989-03-21 | Xerox Corporation | Direct electrostatic printing apparatus and toner/developer delivery system therefor |
| US4743926A (en) * | 1986-12-29 | 1988-05-10 | Xerox Corporation | Direct electrostatic printing apparatus and toner/developer delivery system therefor |
| SE459724B (sv) * | 1987-12-08 | 1989-07-31 | Larson Prod Ab Ove | Saett och anordning foer att framstaella ett latent elektriskt laddningsmoenster |
| US4780733A (en) * | 1987-12-31 | 1988-10-25 | Xerox Corporation | Printing apparatus and toner/developer delivery system therefor |
| US4912489A (en) * | 1988-12-27 | 1990-03-27 | Xerox Corporation | Direct electrostatic printing apparatus with toner supply-side control electrodes |
| JP2520500B2 (ja) * | 1990-05-30 | 1996-07-31 | 三田工業株式会社 | 画像形成装置 |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP5275501A patent/JPH07128898A/ja active Pending
-
1994
- 1994-10-03 US US08/321,036 patent/US5479195A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5479195A (en) | 1995-12-26 |
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