JPH0776125A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動電圧を低電圧化し、その結果、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。 【構成】 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、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、トナー流制御部としての制御
電極４が１μｍ厚で形成されている。また、制御電極形
成面と反対側の面のアパチャーの手前に付着防止電極５
が形成されている。そして、アパチャ電極体１は、支持
体２０に制御電極４が対向した状態において、鏡像電極
５がアパチャー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、鏡像電極５とトナー担持ローラー１
４は０Ｖの電位に接続されている。

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】しかしこの装置によると、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。

【０００５】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も提案している。この装置によ
れば、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、画像記録装置として小型化、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、この従
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、
そのために高価な駆動素子が必要となって、装置が高価
になる欠点があった。

【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、駆動電圧を低電圧化し、その結
果、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、トナー流制御部を備えたト
ナー流制御体と、そのトナー流制御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トナ
ー流制御体を挟んで反対側に設けられた背面電極とより
成り、トナー担持体よって供給されるトナーのトナー流
制御部の通過を制御して、トナー流制御体を挟んでトナ
ー担持体とは反対側に配置された支持体上に画像を形成
する画像形成装置であって、前記トナー流制御体が、制
御電極と、少なくともトナー供給側に配置され、且つ前
記トナー担持体と同電位の電圧が印加された鏡像電極と
を備えていることを特徴とする。

【０００９】

【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
手段に向けて搬送される。トナーはトナー流制御部、す
なわち、制御電極によって形成される制御電界下に搬送
される。ただしトナー流制御体の鏡像電極によってトナ
ーは鏡像力を受け鏡像電極に引きつけられるので、トナ
ーとトナー担持体との付着力が弱められる。ここで画像
信号に応じて制御電極に電圧が印加される。トナー流制
御部である制御電極によって形成される電界下に搬送さ
れたトナーは、その電界によって静電力を受け支持体方
向に飛翔堆積し、支持体上にトナー像を形成する。

【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、本発明を実施した画像形成装置の
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がきょう体（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、トナー供給装置１
０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とは、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、ト
ナー流制御部としての制御電極４が１μｍ厚で形成され
ている。また、制御電極形成面と反対側の面のアパチャ
ーの手前側には、絶縁シート２の長手方向に延びる鏡像
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、鏡像電極５がアパチャー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。鏡像電極５及びトナー担持ローラー
１４は、０Ｖの電位に接続されている。

【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、制御電極からア
パチャーを通ってトナー担持ローラー１４上に至る電気
力線が形成される。トナー担持ローラー上のトナーは、
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
１４上のトナー１６は、静電力を受けないため制御電極
側に引かれず、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、鏡像電極５は０Ｖの電位を保って
いる。よって、担持ローラー上のトナーは、鏡像電極５
からも鏡像力を受け鏡像電極に引きつけられるので、ト
ナーとトナー担持体との付着力が弱められる。その結
果、比較的低い制御電圧でトナーをトナー担持ローラー
から引き離すことができる。

【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。

【００２８】

【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、鏡像電極がトナーにトナ
ー流制御体と方向に鏡像力を与えるので、トナーはトナ
ー担持体との付着力を弱め、低い制御電圧で画像を形成
することができる。

【００２９】その結果、安価な駆動素子を用いることが
でき低価格の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】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ー
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 鏡像電極 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】 トナー流制御部を備えたトナー流制御体
   と、そのトナー流制御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トナー流制御体を
   挟んで反対側に設けられた背面電極とより成り、トナー
   担持体よって供給されるトナーのトナー流制御部の通過
   を制御して、トナー流制御体を挟んでトナー担持体とは
   反対側に配置された支持体上に画像を形成する画像形成
   装置において、 前記トナー流制御体が、制御電極と、少なくともトナー
   供給側に配置され、且つ前記トナー担持体と同電位の電
   圧が印加された鏡像電極とを備えていることを特徴とす
   る画像形成装置。