JPH07132637A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 用紙を無駄使いする事なく、印字出力前に精
細な表示で確認し、且つ低コストな画像形成装置を提供
すること。 【構成】 本画像形成装置は、表示機構４０を備えてい
る。表示機構４０は、表示ベルト４１と、表示ベルト４
１を搬送する複数の駆動ローラ４２と、トナーをおとす
クリーニングブレード４３と、使用者が観察できる表示
窓４４とで構成されている。アパチャ電極体１に制御電
圧を印加することにより表示ベルト４１の全面にトナー
像が形成することができ、このトナー像は、表示窓４４
を通して使用者は観察できる。その後、使用者が必要な
情報であるとして支持体に記録しておきたいものは、紙
搬送パスを送られてくる支持体上にトナー像が同様の経
過で印字される。

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とを相対
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、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。

【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。

【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。

【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を特にファックス等の使用
することを検討すると、やはり出力紙の無駄使いが大き
な問題となっていた。すなわち、使用者が不要な情報で
あると判断するようなファックス文まで全て印字出力す
るため、大量の用紙がむやみに消費されていた。

【０００８】その対策として、一部のファックスには液
晶表示板（以下ＬＣＤ）等の小型のディスプレイを搭載
し、受信されたデータを全て印字するのではなく、一度
メモリーにためた後ＬＣＤに内容を表示し、使用者が印
字出力をするかどうかを判断する事ができる機能を有し
たものがあった。しかしこのような小さなＬＣＤや、化
学反応を利用したリライタブル媒体は、コスト的にかな
りかかるだけでなく、いわゆる精細な画質は表示するこ
とができなかった。したがって、使用者にとってみる
と、製品価格が高くなる割には、使いかっての悪い装置
であるという印象があった。

【０００９】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、用紙を無駄使いする事なく、印
字出力前に精細な表示で確認し、且つ低コストな画像形
成装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【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、荷電粒子を担持供給する担
持体と、前記担持体とは荷電粒子を介して配置され、荷
電粒子の流れを電界により直接制御する電界制御手段
と、前記電界制御手段と対向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、装置本体に設けられ、
使用者が視覚可能な表示手段と、装置本体外に排出され
る受像体とに前記荷電粒子による画像が形成できるよう
に構成されていることを特徴とする。

【００１１】

【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、表示手段に形成された画像により出力する画像を
確認できる。したがって受像体に記録する前に、使用者
は出力と同じ画像品質の表示を見ることができ、その内
容が必要なものだけを印字出力するかどうか選択でき
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、また、図２は、その電気的構成を示す図で
ある。装置外枠３内には、電界制御手段としてのアパチ
ャ電極体１があり、そしてその上側には、１ｍｍの間隙
を有して、表示手段としての表示機構４０が設けられて
いて、前記間隙に挿入される受像体としての支持体（図
示せず）を搬送経路（二点鎖線）に従い搬送し得るよう
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、支持体の進
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、回収口
カバー１３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。回収口カバー１３
は、後述する表示機構４０と連動してソレノイド等の周
知の駆動手段により駆動されるものであり、不要時は収
容されるトナーの回収口を閉鎖し、トナーケース内を保
護するとともに、搬送される用紙が誤ってトナーに触れ
ないようにする。

【００１６】前記アパチャ電極体１は、図３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１
４に対して圧接されている。

【００１７】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４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。

【００１８】更には、アパチャ電極体１自体は、図４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。

【００１９】ここで表示機構について説明する。表示機
構４０は、３個の駆動ローラ４２に巻送され、かつ前記
アパチャ電極体１と対向配置された表示体としての表示
ベルト４１と、表示ベルト４１の内側に接して設けられ
た対向電極２２と、クリーニングブレード４３と、表示
窓４４とで構成されている。表示ベルト４１は、白色の
誘電体でできたエンドレスのフィルムやベルトで構成さ
れており、アパチャ電極体１により形成されたトナー像
は、表示ベルト４１が図１において反時計方向に移動す
ることにより表示窓４４から表示できる。

【００２０】装置外枠３の外部から挿入された支持体
は、アパチャ電極体１と表示ベルト４１との間を通って
搬送される。

【００２１】クリーニングブレード４３は、表示ベルト
４２上にあり、使用者が観察した後のトナーをかきおと
す。従ってクリーニングブレード４３は、周知のソレノ
イドなどの駆動体により、その先端が表示ベルト４２に
接触した位置と離間した位置との間で駆動される。表示
ベルト４１に載せられるトナー像は、装置外枠３の上面
に形成された表示窓４４から観察することが可能となっ
ている。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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
によって表示ベルト２２とアパチャ電極体１との間に形
成される電界により、表示ベルト４１に向かって飛翔
し、表示ベルト４１上に堆積して画素を形成する。

【００２７】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。

【００２８】更には、表示ベルト４１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表示ベルト４１の全面にト
ナー像が形成される。

【００２９】この様にトナー像の形成された表示ベルト
４１は、その移動に伴って表示窓４４を通して使用者は
観察できる。これによりこの画像形成装置に送られた情
報を、出力紙と同様の画質で見ることができ、支持体の
無駄使いは皆無となる。この表示ベルト４１は、表示窓
４４を過ぎた後、クリーニングブレード４３により堆積
したトナーを書き落とすことが可能である。かきおとさ
れたトナーは、再度トナーケース内に落下し回収される
ため、トナーの無用な消費もない。

【００３０】また、使用者が必要な情報であるとして支
持体に記録しておきたいものは、紙搬送パスを支持体が
送られてくることにより、支持体上にトナーが同様の経
過で印字される。その後、形成されたトナー像は、定着
装置２６によって支持体上に定着される。すなわち使用
者の判断により、支持体出力として保存するかどうか
で、支持体に印字を行うかどうかを選択することが可能
である。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】図５は、本発明の第二の実施例の断面図で
ある。上述した実施例と同様の機能を呈する箇所は、同
一の図番を付与した。表示機構４０は、装置中央に配置
していて、その下部に支持体搬送路（図中二点鎖線で表
示）を挟んで、転写手段とての転写電極１５が設けられ
ている。表示機構４０の左側面には、トナー供給装置１
０とアパチャ電極体１が配置されている。この構成によ
れば、アパチャ電極により表示ベルト４１に印字した
後、トナー像を搬送し表示窓４４を通して見ることがで
きる。さらに表示ベルト４１は回転し、不要の場合はク
リーニングブレード４３により消去され、トナーは回収
される。もし情報が必要であるのであれば、転写電極１
５にて表示ベルト４１と支持体をはさみ、トナー像を静
電転写することにより、新たに印字しなくとも支持体上
にトナー像が形成できる。

【００３９】また、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。

【００４０】

【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、表示手段に形成された画像によ
り出力する画像を確認でき、受像体に記録する前に、使
用者は出力と同じ画像品質の表示を見て、その内容が必
要なものだけを印字出力することができる。したがって
支持体を無駄に使用することがない。また、そのための
構成も簡単で、安価に製作することができる。

【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
施例を示す図である。

【図２】その電気的構成を示す図である。

【図３】アパチャ電極体の斜視図である。

【図４】アパチャ電極体とトナー担持ローラとの構成を
模式的に示す図である。

【図５】本発明の第二の実施例を示す図である。

【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 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 ４０ 表示機構 ４１ 表示ベルト ４４ 表示窓

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子を担持供給する担持体と、 前記担持体とは荷電粒子を介して配置され、荷電粒子の
   流れを電界により直接制御する電界制御手段と、 前記電界制御手段と対向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、 装置本体に設けられ、使用者が視覚可能な表示手段と、
   装置本体外に排出される受像体とに前記荷電粒子による
   画像が形成できるよう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】 前記表示手段は、前記電界制御手段と対
   向電極との間を移動可能に配置された表示体を備えると
   共に、その表示体に形成された画像を前記受像体に転写
   可能な転写手段を備えてい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】 前記表示手段の表示体は、エンドレスベ
   ルトで構成されていることを特徴とする請求項２に記載
   の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記電界制御手段と対向電極との間を、
   前記表示手段の表示体と前記受像体とが移動できるよう
   に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画
   像形成装置。