JPH09141912A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーの通過を制御し、通過したトナーによ
り画像記録媒体上に画像を得る装置にあって、トナーを
搬送する機構としてトナー担持ローラを用いることな
く、薄い形状でのトナーの搬送を可能とし、装置の小形
化、薄型化を図る。 【解決手段】 アパチャ電極体１とこれに対向するトナ
ーケース１１の平板部とにより形成されたギャップをト
ナーが通過する通路１１ａとし、この通路１１ａに臨ん
でストライプ状の電極１４を設けた。この電極１４へ交
流電源１７を印加することにより、通路１１ａ内のトナ
ー１６はアパチャ電極体１のアパチャ６に向けて搬送さ
れる。これにより、トナーを搬送するための構造を薄型
化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等に利用可能であって、トナー等の荷
電粒子の通過を制御して画像を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、画像形成装置の一つとして、複数
の小さな開孔部（アパチャと称する）を有したアパチャ
電極体に画像信号による駆動信号を印加することによ
り、トナー粒子のアパチャ通過を制御し、通過したトナ
ー粒子により印字用紙等の画像記録媒体上に画像を得る
画像形成装置が、特開平６−１５５７９８号公報等に示
されるように開示されている。

【０００３】このような画像形成装置は、図４に示され
るように、アパチャ電極体１０１を挟んでトナー担持ロ
ーラ１０２と画像記録媒体１０３とを対向させ、さら
に、画像記録媒体１０３の背面に背面電極ローラ１０４
を設けた構成となっている。そして、上記アパチャ電極
体１０１は、薄いシート状のポリイミド材等でなるフレ
キシブル基板（ＦＰＣ）１０５上に、微細径の複数のア
パチャ１０６がアパチャ電極体１０１の長手方向に一列
に形成され、当該アパチャ１０６の周囲に銅箔からなる
制御電極１０７が各々形成されている。このアパチャ電
極体１０１は、トナーケース１１１に固定され、制御電
極１０７に制御電圧印加回路１１２から画像信号に応じ
た制御電圧を印加して、トナー担持ローラ１０２が担持
するトナー１１３の飛翔を制御し、画像記録媒体１０３
上に画像を形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の画像形成装置は、トナー担持ローラ１０２
を用いてトナー１１３を搬送する構成であるために、該
ローラ１０２の径寸法を小形化することには自ずと限界
があり、その結果、装置の小形化、薄型化が困難であっ
た。

【０００５】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、荷電粒子の通過を制御し、通過
した荷電粒子により画像記録媒体上に画像を得る装置に
あって、荷電粒子を搬送する機構として荷電粒子担持ロ
ーラを用いることなく、薄い形状での荷電粒子の搬送を
可能としたことにより、小形化、薄型化が図れる画像形
成装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明の画像形成装置は、複数の荷電粒子通
過部と、その各荷電粒子通過部に対応して複数の制御電
極が形成された電極基板を有し、荷電粒子通過部に荷電
された荷電粒子を供給して荷電粒子の通過を制御し、通
過した荷電粒子により印字用紙等の画像記録媒体上に画
像を得る画像形成装置において、電極基板と所定のギャ
ップを介して対面するように平板状部材を配置し、この
平板状部材と電極基板により形成されたギャップを荷電
粒子が通過する通路とし、ギャップに臨む電極基板又は
平板状部材に、ギャップを通過する荷電粒子を荷電粒子
通過部側に搬送する搬送手段を設けたものである。上記
構成においては、荷電粒子は、電極基板と平板状部材と
により形成されたギャップを通路として通過し、ギャッ
プに臨む電極基板又は平板状部材に設けた搬送手段によ
り、荷電粒子通過部側に搬送される。荷電粒子の該通過
部の通過を制御することにより、画像記録媒体上に画像
が得られる。荷電粒子を荷電粒子通過部側へ搬送するた
めの構成は、電極基板と平板状部材とから成るので、薄
形にできる。

【０００７】また、請求項２の発明の画像形成装置は、
上記請求項１に記載の構成における搬送手段として、交
流電圧が印加されるストライプ状の電極を用いたもので
ある。上記構成においては、ストライプ状の電極に交流
電圧を印加することにより、交流電界が発生し、そのた
め、帯電した荷電粒子は振動しながら搬送される。

【０００８】また、請求項３の発明の画像形成装置は、
上記請求項２に記載の構成における搬送手段として、荷
電粒子がその搬送方向に対して逆流するのを阻止する摩
擦面をさらに備えたものである。上記構成においては、
荷電粒子は摩擦面により逆流が阻止され、順当に搬送さ
れる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図面を参照して説明する。図１は本実施の形態
による画像形成装置の断面図、図２は同装置の要部の断
面図、図３は同装置におけるトナーの通過を制御する電
極を示す図である。まず、図１に示す画像形成装置につ
いて説明する。画像形成装置は、トナー画像を記録用紙
等の画像記録媒体２０に形成するためのトナー供給装置
１０を備え、このトナー供給装置１０の下端部には、ト
ナー流の制御を行う電極アレーとしてのアパチャ電極体
１が設けられている。このアパチャ電極体１に対向し
て、該アパチャ電極体１と１ｍｍ程度の間隔を保持して
背面電極板２２が配設されている。アパチャ電極体１と
背面電極板２２の間隙に、搬送ローラ１９の回転により
画像記録媒体２０が矢印方向に挿入搬送される。さら
に、画像記録媒体２０の搬送方向には、画像を画像記録
媒体２０に定着させる定着装置２６が配設されている。
定着装置２６は、シリコンゴムを表層に有するプレッシ
ャーローラ２６ａと内部にハロゲンヒータを有するヒー
トローラ２６ｂから構成される熱定着方式を用いてい
る。

【００１０】次に、画像形成装置の各部の詳細を説明す
る。トナー供給装置１０は、図１に示されるように、ハ
ウジングを兼ねるフレームとしてのトナーケース１１を
備え、このトナーケース１１内には、荷電粒子としての
トナー１６が蓄えられ、また、図２に示されるように、
トナーケース１１の下端部には、アパチャ電極体１が設
けられた電極基板面と該基板に対して所定のギャップを
介して対向するトナーケース１１の平板状壁面とによ
り、間隔が狭くなったトナー通路１１ａが形成されてい
る。そして、アパチャ電極体１に対向するトナー通路１
１ａの内壁面に、トナー１６をアパチャ電極体１に向け
て搬送する荷電粒子搬送手段としてのトナー搬送電極１
４が設けられている。

【００１１】このトナー搬送電極１４は、トナー搬送方
向に適宜の間隔をおいて複数個設けられたストライプ状
の電極で成り、交互に交流電源１７の一端と他端に接続
され、当該他端側は接地されている。また、トナー搬送
電極１４と対向するトナーケース１１の内壁面には、の
こぎり形状をしており、搬送されるトナーとの摩擦係数
が搬送方向と逆方向に大きい異方性摩擦面１１ｂが形成
されている。

【００１２】次に、アパチャ電極体１の詳細を説明す
る。アパチャ電極体１は、図２、図３に示すように、ポ
リイミド製の電極基板２からなり、電極基板２には、直
径６０μｍの複数のアパチャ６（荷電粒子通過部）がア
パチャ電極体１の長手方向に一列に形成されている。ま
た、そのアパチャ６の周囲には、厚さ８μｍの銅箔から
なる制御電極４が各アパチャ６毎に形成されている。な
お、図では、電極基板２とトナーケース１１の壁部材と
を共通にしたものを示したが、電極基板２がトナーケー
ス１１の壁部材とは別の部材から構成し、トナーケース
１１の壁部材に接着するようにしてもよい。

【００１３】また、制御電極４には、不図示の制御電圧
印加回路が接続されており、この回路は図示しない画像
信号受信手段から送られてくる画像信号に基いて制御電
極４に対して−３０Ｖ、若しくは＋３０Ｖの電圧を印加
する。画像信号受信手段は、外部のコンピュータや画像
読取装置や画像通信装置等に接続されいる。さらに、背
面電極板２２には、不図示の背面電圧印加回路が接続さ
れており、この回路は背面電極板２２に対して＋１ｋＶ
の電圧を印加し得るように構成されている。

【００１４】次に、上述のように構成された画像形成装
置の動作を説明する。トナー搬送電極１４への交流電源
１７の印加により交流電界が発生し、これにより、トナ
ーケース１１より供給されトナー通路１１ａにある帯電
したトナー１６は振動し、異方性摩擦面１１ｂと擦り合
って摩擦係数の差により、一方方向つまり、アパチャ電
極体１のアパチャ６に向かって搬送される。

【００１５】次に、画像形成動作について説明する。図
示しない画像信号受信手段から送られて来る画像信号に
応じて、その画像部分に対応する制御電極４に＋３０Ｖ
の電圧を印加すると、制御電極４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、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、背面電極板２２に印加している＋１ｋ
Ｖの電圧によって画像記録媒体２０とアパチャ電極体１
との間に形成される電界により、画像記録媒体２０に向
かって飛翔し、画像記録媒体２０上に堆積して画素を形
成する。

【００１６】また、非画像部分に対応する制御電極４に
は、−３０Ｖの電圧が印加されるため、マイナスに帯電
されたトナーはアパチャ６を通過しない。従って、画像
記録媒体２０上の制御電極４に対向する部分には、画素
が形成されない。こうして、画像記録媒体２０の面上に
は、トナー１６により１列の画素が形成され、次に、搬
送手段により、アパチャ６列と垂直の方向に１画素分搬
送される。上記の画像形成のプロセスを繰り返すことに
より画像記録媒体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、搬送装置によって定着
装置２６に搬送され、定着装置２６によって画像記録媒
体２０上に定着される。

【００１７】上記実施の形態の画像形成装置によれば、
アパチャ電極体１に向けてトナーを搬送するための構成
として、所定のギャップでなるトナー通路１１ａに臨ん
で、トナー１６を搬送するトナー搬送電極１４を設け、
また、アパチャ電極体１に対向する背面電極として、背
面電極板２２を用いたので、従来のようにトナー搬送ロ
ーラ、背面ローラを用いる場合に比べて、装置の小型
化、薄型化が図れる。

【００１８】なお、本発明は上記実施の形態の構成に限
られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形
態では、トナー搬送電極１４をトナーケース１６のトナ
ー通路１１ａの内壁面に取り付けたものを示したが、シ
ート状の部材に電極を形成したものをトナーケース１６
の内壁面に貼り付けてるようにしてもよい。また、画像
形成装置としては、トナー以外の粒子、例えば、色素を
内部に含んだマイクロカプセルを用いて画像形成するも
のであってもよい。さらには、上記では、トナーのアパ
チャ通過を制御することで画像形成を行うものを示した
が、例えば、特開平６−２５５１６３号公報に示される
ように、アパチャ電極でなく、トナーの流れに対して片
側のみに制御電極が形成されたような構成のものであっ
ても構わない。

【００１９】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る画像
形成装置によれば、電極基板と平板状部材とにより形成
されたギャップを荷電粒子の通路とし、このギャップに
臨む電極基板又は平板状部材に搬送手段を設けているの
で、荷電粒子を搬送する機構として従来のように荷電粒
子担持ローラを用いることなく、薄形の構成を採用する
ことが可能であり、それに伴って、装置の小形化、薄型
化が図れる。また、請求項２の発明に係る画像形成装置
によれば、交流電圧が印加されるストライプ状の電極で
もって荷電粒子を搬送するので、搬送のための構成の小
形化、薄型化が顕著に得られる。また、請求項３の発明
に係る画像形成装置によれば、上記の効果に加えて、荷
電粒子は摩擦面により搬送方向に逆流するのが阻止さ
れ、順当な荷電粒子の搬送を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による画像形成装置の概
略断面図である。

【図２】同装置の要部断面図である。

【図３】アパチャ電極体を下方から見た斜視図である。

【図４】従来の画像形成装置の概略断面図である。

【符号の説明】

１ アパチャ電極体 ２ 電極基板 ４ 制御電極 ６ アパチャ １０ トナー供給装置 １１ａ トナー通路 １１ｂ 異方性摩擦面 １４ トナー搬送電極 １６ トナー １７ 交流電源 ２０ 画像記録媒体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の荷電粒子通過部と、その各荷電粒
   子通過部に対応して複数の制御電極が形成された電極基
   板を有し、前記荷電粒子通過部に荷電された荷電粒子を
   供給して該荷電粒子の通過を制御し、通過した荷電粒子
   により印字用紙等の画像記録媒体上に画像を得る画像形
   成装置において、 前記電極基板と所定のギャップを介して対面するように
   平板状部材を配置し、この平板状部材と前記電極基板に
   より形成されたギャップを前記荷電粒子が通過する通路
   とし、 前記ギャップに臨む前記電極基板又は平板状部材に、前
   記ギャップを通過する荷電粒子を前記荷電粒子通過部側
   に搬送する搬送手段を設けたことを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記搬送手段は、交流電圧が印加される
   ストライプ状の電極であ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】 前記搬送手段は、前記荷電粒子がその搬
   送方向に対して逆流するのを阻止する摩擦面をさらに備
   えたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。