JPH0732640A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー流制御手段のトナー供給手段と対向す
る面上に、供給されるトナーを付着させない手段を備え
た画像形成装置を提供すること。 【構成】 本画像形成装置のアパチャ電極体１は、厚さ
２５μｍのポリイミド製の絶縁シート２に、直径１００
μｍの複数のアパチャ６が等間隔で１列状に穿設され、
シート上面の各アパチャ６の開口周縁に、厚さ１μｍの
制御電極４が形成されるとともに、シート下面のアパチ
ャ列近傍には付着防止電極５が形成されるものであり、
アパチャ電極体１は支持体２０に制御電極４が対向した
状態で、付着防止電極５がアパチャ６よりトナー供給上
流側になるよう配置されている。また、付着防止電極５
とトナー担持ローラ１４の間には、直流電源９が接続さ
れており、付着防止電極に対して−５０Ｖの電圧を印加
し得るようになっている。

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、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】しかしながら、上記装置では、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。

【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において、ト
ナー供給手段と記録電極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、記録電極が目詰
まりすることがないため、高品質の出力画像を提供でき
るとともに、装置自体としての小型化、低コスト化が可
能となった。

【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、供給されるト
ナーがアパチャ電極体のトナー供給手段と対向する面上
に付着するために、アパチャー下へのトナーの供給を滞
らせることがあった。その結果、出力画像にむらが生
じ、画質を低下させる欠点があった。

【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、トナー流制御手段のトナー供給手
段と対向する面上に、供給されるトナーを付着させない
手段を備えた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帯電したト
ナーを供給するトナー供給手段と、そのトナー供給手段
と前記トナー流制御手段を挟んで対向するように設けら
れる背面電極とを備え、前記トナー供給手段によって供
給されるトナーの流れを前記トナー流制御手段により制
御して、前記トナー流制御手段と背面電極との間に配置
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が、前記支持体方向にトナーを飛
翔させるための制御電界を形成する制御電極と、トナー
が前記トナー流制御手段のトナー供給手段と対向する面
上に付着することを防止するために、前記制御電界とは
反対の方向に電界を形成する付着防止電極とを備えてい
る。

【０００９】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置は、
トナー流制御手段の制御電極が形成する制御電界によ
り、トナー供給手段により供給されるトナーを支持体方
向に飛翔させ、背面電極の作用により支持体に付着させ
て、トナー像を形成する。その際、付着防止電極は前記
制御電界とは反対の方向に電界を形成し、トナー流制御
手段のトナー供給手段と対向する面上にトナーが付着し
ようとするのを防止する。

【００１０】

【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。

【００１１】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、背面電極として
の円柱状の背面電極ローラ２２が匡体（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。

【００１２】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、トナー供給手段と
してのトナー供給装置１０が配設されており、また、ア
パチャ電極体１の搬入側には、前記支持体２０をアパチ
ャ電極体１と背面電極ローラ２２との間に搬送するため
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。

【００１３】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を層状に担持し、
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。

【００１４】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内において図示する矢
印方向に回転可能に支持されており、両者は接触して配
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共にそのトナ
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。

【００１５】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、そ
の絶縁シート２を貫通する直径１００μｍの複数のアパ
チャ６が等間隔で１列状に配置されると共に、絶縁シー
ト２の上面側における各アパチャ６の開口周縁には、厚
さ１μｍの制御電極４が形成されている。また、制御電
極４が形成される面と反対側の面のアパチャ列の手前に
は付着防止電極５が形成されている。

【００１６】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に制御電極４が対向した状態にお
いて、付着防止電極５がアパチャ６よりトナー供給上流
側になるよう配置されている。

【００１７】また、前記制御電極４トナー担持ローラ１
４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。付着防止電極５とトナー担持ローラ
１４の間には、直流電源９が接続されており、この直流
電源９は付着防止電極に対して−５０Ｖの電圧を印加し
得るようになっている。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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、マイナスに帯電しトナー担持
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。

【００２１】一方支持体２０は、搬送ローラ２９により
アパチャ電極体１と背面電極ローラ２２との間に向かっ
て搬送される。

【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、制御電極４から
アパチャ６を通ってトナー担持ローラ１４上に至る電気
力線が形成される。トナー担持ローラ１４上のトナー
は、制御電極４によって形成されている電界からの静電
力を受け、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。

【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、静電力を受けないため制御電極に引
かれず、また、アパチャ６を通過しない。

【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、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。

【００２５】この間、付着防止電極５には直流電源９よ
り−５０Ｖの電圧が印加されている。よって付着防止電
極５とトナー担持ローラ１４との間に電界が形成され、
マイナスに帯電しているトナーはその電界と反発するこ
とにより、アパチャー電極体１の裏面に付着することが
ない。その結果、トナーによってトナーの供給が滞るこ
とがない。

【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、上記実施例では付着防止電極５を
絶縁シート２のトナー担持手段と対向する面上に配置し
たが、絶縁シート２の支持体と対向する面側に設けても
よい。

【００２８】また、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、これはトナー
供給側でもよい。この場合低い制御電圧でトナー流を制
御できる。

【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、トナー流制御手段における付着
防止電極が、支持体方向にトナーを飛翔させるために制
御電極により形成される制御電界とは反対の方向に電界
を形成し、トナー流制御手段のトナー供給手段と対向す
る面上にトナーが付着しようとするのを防止することに
より、トナー流制御手段に付着してトナーの供給を滞ら
せることがないため、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 ５ 付着防止電極 ６ アパチャ ８ 制御電圧印加回路 ９ 直流電源 １４ トナー担持ローラ ２２ 背面電極ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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帯電したトナーを供給す
   るトナー供給手段と、そのトナー供給手段と前記トナー
   流制御手段を挟んで対向するように設けられる背面電極
   とを備え、前記トナー供給手段によって供給されるトナ
   ーの流れを前記トナー流制御手段により制御して、前記
   トナー流制御手段と背面電極と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が、前記支持体方向にトナーを飛
   翔させるための制御電界を形成する制御電極と、トナー
   が前記トナー流制御手段のトナー供給手段と対向する面
   上に付着することを防止するために、前記制御電界とは
   反対の方向に電界を形成する付着防止電極とを備えたこ
   とを特徴とする画像形成装置。