JPH07246727A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高画質な画像を出力できる画像形成装置を提
供すること。 【構成】 装置本体内におけるエッジ電極体１の上側に
は、所定範囲で上下動可能で、かつ押圧ばね２３により
下方に付勢された背面電極２２が配設されている。装置
本体内には、挿入口３０からエッジ電極体１と背面電極
２２との間を経て排出口３１に至る支持体２０の搬送路
が、エッジ電極体１と接して形成され、背面電極２２と
エッジ電極体１との間の間隙に支持体２０が搬送される
と、支持体２０がエッジ電極体１に接触するように構成
されている。それにより、エッジ電極体１と支持体２０
間には間隙がないのでトナーが間隙にたまることがな
く、よって形成画像を汚すことがない。またトナーの移
動距離が短いのでトナー流は拡がらずシャープな画像を
形成することができる。

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、プリンター、
プロッター、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、特表平１ー５０３２２１号公報にお
いて提案されているように、格子状電極マトリクスによ
ってトナーの通過を制御して支持体上に画像を得るもの
がある。

【０００５】しかしこれらの装置によると、トナー粒子
がアパチャーに目詰まりして記録品質が低下すると共
に、記録速度もあまり早くすることができなかった。

【０００６】本出願人は、更に検討を進め、特願平４ー
２５４４９４号の出願において既に出願しているよう
に、トナーを保持した担持体とアパチャ電極体等トナー
流制御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形成装置も提案してい
る。この装置によれば、アパチャ電極体のアパチャが目
詰まりすることがなくて画質の向上はめざましく、画像
形成装置として小型化、低コスト化が可能となった。

【０００７】また、本出願人は、特願平５−４７８４８
号の願書に添付した明細書及び図面に記載されるよう
に、トナー流制御体から小孔や、メッシュの編み目を省
くことにより、製造が簡単で目詰まりのないエッジ電極
体を用い、その結果、安価で長期にわたって高画質な画
像を出力できる画像形成装置を提案した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
画像形成装置においては、支持体とトナー流制御体が間
隙を有して配置されているので、トナーが間隙を飛翔す
る間に飛散しドットが拡がる欠点があった。また、トナ
ーが制御電極上に回り込み制御電極上に堆積し、支持体
を汚す欠点があった。

【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、高画質な画像を出力できる画像
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、絶縁基板の端部に沿って制
御電極を設けて成るエッジ電極体と、そのエッジ電極体
に帯電したトナーを供給するトナー担持体と、そのトナ
ー担持体とはエッジ電極体を挟んで反対側に設けられた
背面電極とより成り、トナー担持体からのトナーの流れ
を制御電極により制御して、エッジ電極体と背面電極と
の間を搬送される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、前記エッジ電極体が前記支持体
の搬送路に接して配置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、トナーはトナー担持体によってエッジ電極体に供
給される。エッジ電極上の制御電極にオン電圧が印加さ
れているとき、トナー担持体上のトナーはエッジ電極の
エッジ部を通過して支持体方向に引かれる。支持体表面
に接触してこすり取られたトナーは、支持体背面の背面
電極により形成された電界によって支持体上に保持され
トナー像を形成する。このときエッジ電極と支持体間に
は間隙がないのでトナーが間隙にたまることがなく、ま
たトナーの移動距離が短いのでトナー流は拡がらない。

【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、装置本体の中央部分において、エッジ電極
体１の上側には、背面電極２２が配設されている。前記
背面電極２２は、所定範囲で上下動可能に設置されてお
り、装置本体との間に配設された弾性体としての押圧ば
ね２３により下方に付勢されている。

【００１４】前記エッジ電極体１の下側には、そのエッ
ジ電極体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、また、エッジ電極体１の搬入側には、
装置本体の左側壁に形成された挿入口３０から挿入され
た支持体２０をエッジ電極体１と背面電極２２との間に
支持体２０を搬送するための搬送ローラ２９が回転可能
に配設され、更には、前記背面電極２２を越えて搬送さ
れる支持体２０の進行先には、定着装置２６が配設され
ていると共に、更に装置本体の右側壁には、定着装置２
６から搬送される支持体２０を装置外に排出するための
排出口３１が形成されている。

【００１５】従って、前記装置本体内には、挿入口３０
から搬送ローラ２９、エッジ電極体１と背面電極２２と
の間、および定着装置２６を経て排出口３１に至る支持
体２０の搬送路が形成されると共に、その搬送路は、エ
ッジ電極体１と接して形成されており、それにより、背
面電極２２とエッジ電極体１との間の間隙に支持体２０
が搬送されると、支持体２０がエッジ電極体１に接触す
るとともに、前記押圧ばね２３により支持体２０を介し
てエッジ電極体１を押さえ得るように構成されている。

【００１６】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
担持体としてのトナー担持ローラ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１４はトナー１６を担持し、エッジ
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。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ものであり、トナー
担持ローラ１４に圧接されている。

【００１７】前記エッジ電極体１は、図２に示すよう
に、２５μｍ厚のポリイミド製の、絶縁基板としての絶
縁シート２上面に、制御電極４及び制御電圧印加手段と
しての制御電圧印加回路８が形成されて構成されてい
る。前記制御電極４は、エッジ電極体１の一端である記
録エッジ部６に沿って１２５μｍ間隔で多数配置されて
おり、制御電極４自体は、幅１００μｍ、厚さ１μｍに
形成されている。そして、前記エッジ電極体１は、図１
に示すように、記録エッジ部６がトナー担持ローラー１
４の回転によるトナー搬送方向（支持体搬送方向）の下
流側に位置するようにしてトナー担持ローラ１４の最頂
部よりも、トナー搬送方向（支持体搬送方向）の上流側
に位置し、且つ制御電極の形成面が支持体２０側に向い
た状態において、絶縁シート２が記録エッジ部６でトナ
ー担持ローラ１４の最頂部上のトナーと接するように配
設され、押圧ばね２３によって背面電極２２、支持体２
０を介してトナー層に圧接されている。

【００１８】また、前記制御電極４は、図２に示すよう
に制御電圧印加回路８に接続されている。この制御電圧
印加回路８は、画像信号に基づいて制御電極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２２に対して＋２００Ｖ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、トナー担
持ローラ１４の回転によってエッジ電極体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
はエッジ電極体１の制御電極４下に供給される。

【００２２】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
する記録エッジ６部の近傍、及びこの制御電極の裏面に
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。その結果、制御電極裏面にあった
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、図３に示す制御電極裏面部９に付着する。付着
したトナーは担持ローラー１４回転によって続けて供給
されるトナーによって記録エッジ部６に押し出される。
このトナーは記録エッジ下と制御電極との間に形成され
る電界によりトナー担持ローラ１４上から記録エッジ部
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、エッジ電極体１と接触して搬送されて
いる支持体２０上で、背面電極２２に印加されている電
圧によって保持され画素を形成する。

【００２３】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。よって、トナーは制
御電極裏に付着することなく通過し、また、制御電極方
向に静電力を受けて、記録エッジ部６を通過することも
ない。

【００２４】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、記録エッジと
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。

【００２５】本実施例では、エッジ電極体１と支持体２
０間には間隙がないのでトナーが間隙にたまらない。よ
って形成画像を汚すことがない。またトナーの移動距離
が短いのでトナー流は拡がらずシャープな画像を形成す
ることができる。

【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】例えば、上記実施例では非画像部分に対応
する制御電圧を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。

【００２８】また、上記実施例においては、トナー流制
御手段として記録エッジ部が直線状のものを用いたがこ
れは図４（ａ）に示すような段違いのもの、図４（ｂ）
に示すようなのこぎり刃状のものを用いることも可能で
ある。この場合、支持体を制御電極の並びと垂直な方向
に搬送しても、支持体上に形成されるドット間にスペー
スが生じにくい効果がある。

【００２９】また、上記実施例では制御電極を絶縁シー
トの支持体対向面側に配置したが、これは、図５に示す
ようにトナー供給側でもよい。この場合、制御電極とト
ナー担持体の距離が絶縁シート厚分近くなるので、同強
度の制御電界を、より低い制御電圧で形成できる効果が
ある。

【００３０】

【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によれば、エッジ電極と支持体間に
は間隙がないのでトナーが間隙にたまらない。またトナ
ーの移動距離が短いのでトナー流は拡がらない。

【００３１】よって、高画質な画像を出力できる画像形
成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の概要を示す図である。

【図２】エッジ電極体の詳細を示す上面図である。

【図３】本画像形成装置のエッジ電極体の記録エッジ付
近を示す図である。

【図４】エッジ電極体の他の実施例を示す上面図であ
る。

【図５】画像形成装置の他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ エッジ電極体 ４ 制御電極 ６ 記録エッジ部 ８ 制御電圧印加回路 １４ トナー担持ローラ ２２ 背面電極 ２４ 直流電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板の端部に沿って制御電極を設け
   て成るエッジ電極体と、そのエッジ電極体に帯電したト
   ナーを供給するトナー担持体と、そのトナー担持体とは
   エッジ電極体を挟んで反対側に設けられた背面電極とよ
   り成り、トナー担持体からのトナーの流れを制御電極に
   より制御して、エッジ電極体と背面電極との間を搬送さ
   れる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、 前記エッジ電極体が前記支持体の搬送路に接して配置さ
   れていることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記エッジ電極体は、その絶縁基板がト
   ナー担持体のトナー供給部付近よりも支持体の搬送方向
   において上流側に位置するように配置されていることを
   特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記背面電極は、弾性体によりエッジ電
   極体に向かって弾性付勢されてい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。