JPH08267816A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写ローラ２２上のトナー１６に振動を付与
してトナー１６を解きほぐして確実に用紙２０にトナー
１６転写する。 【構成】 制御電極４とトナー担持ローラ１４の間の電
位差によりトナー１６が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、第１の背面電極２８に印加されている電圧に
よって転写ローラ２２とアパチャ電極体１との間に形成
される電界により、転写ローラ２２に向かって飛翔し、
転写ローラ２２上に堆積して画素を形成する。そして、
直流電源２４，３２と交流電源３６との作用により転写
電極３０と第２の背面電極３２との間に交流電界が形成
されているので、この交流電界によって転写ローラ２２
上のトナー１６に振動が付与される。

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。

【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】さらに、米国特許第５３０５０２６号の明
細書には、アパチャ電極体と支持体との間に中間媒体を
配置し、一旦中間媒体上に像形成した後に支持体へ転写
する方式が考案されている。この方法によれば、アパチ
ャ電極体と中間媒体とのギャップが正確に決まるため、
印字特性が向上するし、且つ多種の支持体に対応できる
ため非常に適用性がある。

【０００８】

【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、次のような問題点があ
った。すなわち、中間媒体上にアパチャ電極体により画
像を形成を行った後、中間媒体から支持体にトナーを転
写するのであるが、この転写が良好に行われなかった。
つまり転写効率が低く中間媒体上に残留トナーが発生し
てしまったり、転写された像が乱れるなどの問題が発生
していた。

【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、安定した記録の可能な画像形成
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
に本発明の請求項１記載の画像形成装置は、荷電粒子を
担持供給するための担持体と、その担持体と荷電粒子を
介して配置され、電界を発生することにより荷電粒子の
飛翔を制御するための電界制御手段と、その電界制御手
段と受像体との間に配置され、電界制御手段の制御によ
って飛翔した荷電粒子を一時的に保持すると共にその荷
電粒子を受像体に転写するための中間媒体と、その中間
媒体上の少なくとも受像体に対向する部分に保持された
荷電粒子に振動を付与するための振動付与手段とを備え
ている。

【００１１】また、請求項２記載の画像形成装置は、中
間媒体と受像体との間に交流電界を印加するための交流
電界印加手段を備えている。

【００１２】そして、請求項３記載の画像形成装置は、
中間媒体に超音波振動を付与するための超音波振動発生
手段を備えている。

【００１３】

【作用】上記の構成を有する本発明の請求項１記載の画
像形成装置においては、担持体が荷電粒子を担持供給
し、電界制御手段が電界を発生することにより荷電粒子
の飛翔を制御し、中間媒体が電界制御手段の制御によっ
て飛翔した荷電粒子を一時的に保持すると共にその荷電
粒子を受像体に転写し、振動付与手段が中間媒体上の少
なくとも受像体に対向する部分に保持された荷電粒子に
振動を付与する。

【００１４】また、請求項２記載の画像形成装置におい
ては、交流電界印加手段が中間媒体と受像体との間に交
流電界を印加して荷電粒子に振動を付与する。

【００１５】そして、請求項３記載の画像形成装置にお
いては、超音波振動発生手段が中間媒体に超音波振動を
付与して荷電粒子に振動を付与する。

【００１６】

【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。

【００１７】図１は、本発明の第１実施例の画像形成装
置の概要を示す図であり、電界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、中間媒
体としての円柱状の転写ローラ２２がシャーシ（図示せ
ず）に回動可能に配設されている。転写ローラ２２は、
ゴム等の非導電性材料から構成され、その内面における
アパチャ電極体１に対向する下方位置に第１の背面電極
２８が設けられると共に、その内面における上方位置に
転写電極３０が設けられている。

【００１８】また、転写電極３０と対向して第２の背面
電極３２が設けられており、転写ローラとの間隙に挿入
される受像体としての用紙２０を搬送し得るように構成
されている。

【００１９】そして、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、前記転写ロー
ラ２２によって搬送される用紙２０の進行先には定着装
置２６が配設されている。

【００２０】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
に収納される荷電粒子としてのトナー１６と、供給ロー
ラ１２と、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、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。

【００２１】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。

【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のアパチャ位置でトナー担持ロー
ラ１４に対して圧接されている。

【００２３】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。

【００２４】更には、前記第１の背面電極２８及び転写
電極３０とトナー担持ローラ１４との間には直流電源２
４が接続されており、この直流電源２４は第１の背面電
極２８及び転写電極３０に対して＋３００Ｖの電圧を印
加し得るようになっている。そして、第２の背面電極３
２とトナー担持ローラ１４との間には直流電源３４及び
交流電源３６が直列に接続されており、この直流電源３
４は第２の背面電極３２に対して＋３００Ｖの電圧を印
加し、交流電源３６は第２の背面電極３２に対して＋２
００Ｖ〜−２００Ｖの電圧を印加し得るようになってい
る。従って、これらの直流電源２４，３２と交流電源３
６との作用により転写電極３０と第２の背面電極３２と
の間に交流電界が形成され、この交流電界によって転写
ローラ２２上のトナー１６に振動が付与されてトナー１
６が用紙２０に転写されやすくなる。よって、これらの
直流電源２４，３２及び交流電源３６と転写電極３０及
び第２の背面電極３２とが振動付与手段若しくは交流電
界印加手段を構成している。

【００２５】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。

【００２６】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共に
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。

【００２７】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、第１の背面電極２８に印加されてい
る電圧によって転写ローラ２２とアパチャ電極体１との
間に形成される電界により、転写ローラ２２に向かって
飛翔し、転写ローラ２２上に堆積して画素を形成する。

【００２８】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。

【００２９】更には、転写ローラ２２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転写ローラ２２の外面にト
ナー像が形成される。そして、転写ローラ２２の更なる
回転によって転写ローラ２２上のトナー像が転写電極３
０に対応する位置に来た時、直流電源２４，３２と交流
電源３６との作用により転写電極３０と第２の背面電極
３２との間に交流電界が形成されているので、この交流
電界によって転写ローラ２２上のトナー１６に振動が付
与される。従って、転写ローラ２２上からトナー１６が
解きほぐされて確実に用紙２０に転写される。その後、
用紙２０形成されたトナー像は、定着装置２６によって
用紙２０上に定着される。

【００３０】次に、本発明の第２実施例について図３を
参照して説明する。尚、第１の実施例と同一の構成要件
については同一の符号を付しその説明を省略する。

【００３１】転写ローラ４４は、金属等の導電性材料か
ら構成され、その内面におけるアパチャ電極体１に対向
する下方位置に第１の背面電極２８が設けられると共
に、その内面における上方位置に振動子４２が設けられ
ている。振動子４２は超音波振動発生装置４４が接続さ
れ、その装置４４によって超音波振動するように構成さ
れている。そして、この超音波振動が転写ローラ４０の
用紙２０に接触する部分に振動を付与し転写ローラ４０
上のトナー１６に振動が付与されてトナー１６が用紙２
０に転写されやすくなる。よって、この振動子４２と超
音波振動発生装置４４とが振動付与手段若しくは超音波
振動発生手段を構成している。

【００３２】また、第１の背面電極２８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２４は第１の背面電極２８及び転写ローラ４
０に対して＋３００Ｖの電圧を印加し得るようになって
いる。そして、第２の背面電極３２とトナー担持ローラ
１４との間には直流電源４６が接続されており、この直
流電源４６は第２の背面電極３２に対して＋５００Ｖの
電圧を印加し得るようになっている。

【００３３】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。

【００３４】第１実施例と同様のプロセスを繰り返すこ
とにより転写ローラ４０の外面にトナー像が形成され
る。そして、転写ローラ４０の更なる回転によって転写
ローラ４０上のトナー像が第２の背面電極３２に対応す
る位置に来た時、直流電源２４と直流電源４６との作用
により転写ローラ４０と第２の背面電極３２との間に形
成される電界により大半のトナー１６が用紙２０に転写
される。そして、転写ローラ４０に残留したトナー１６
には超音波振動が付与されているため、転写ローラ４０
上からトナー１６が解きほぐされて確実に用紙２０に転
写される。

【００３５】本第２実施例によれば転写ローラ４０を金
属等の導電性材料で構成しているため、第１実施例のよ
うな転写電極３０をなくすことができる。

【００３６】

【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おいては、中間媒体に保持された
トナーに振動を付与することによりトナーが解きほぐさ
れ受像体に転写され易くなることにより、受像体上への
転写効率が向上する。従って、良好な記録をすることが
できるという効果を有する。

【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第１
実施例を示す図である。

【図２】図１に示す画像形成装置に搭載されるアパチャ
電極体の詳細を示す斜視図である。

【図３】本発明の画像形成装置の構成を具体化した第２
実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ アパチャ電極体 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 １６ トナー ２２ 転写ローラ ２４ 直流電源 ２８ 第１の背面電極 ３０ 転写電極 ３２ 第２の背面電極 ３４ 直流電源 ３６ 交流電源 ４０ 転写ローラ ４２ 振動子 ４４ 超音波振動発生装置 ４６ 直流電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子を受像体に選択的に付着させる
   ことにより受像体に画像を形成する画像形成装置におい
   て、 前記荷電粒子を担持供給するための担持体と、 その担持体と荷電粒子を介して配置され、電界を発生す
   ることにより荷電粒子の飛翔を制御するための電界制御
   手段と、 その電界制御手段と受像体との間に配置され、電界制御
   手段の制御によって飛翔した荷電粒子を一時的に保持す
   ると共にその荷電粒子を受像体に転写するための中間媒
   体と、 その中間媒体上の少なくとも前記受像体に対向する部分
   に保持された前記荷電粒子に振動を付与するための振動
   付与手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記振動付与手段は、前記中間媒体と前
   記受像体との間に交流電界を印加するための交流電界印
   加手段であることを特徴とする請求項１記載の画像形成
   装置。
3. 【請求項３】 前記振動付与手段は、前記中間媒体に超
   音波振動を付与するための超音波振動発生手段であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。