JPH11342644A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のレンズ電極による印字速度や印字品位
の低下を防ぐ手段，長時間安定動作を保証するクリーニ
ング手段を備えた画像形成装置を提供する。 【解決手段】 制御電極２３上にカバーレイヤー２７を
介してシールド電極２８として銅箔を設ける。印字時
に、シールド電極への電位を０とし、制御電極を駆動す
ると、ゲート２２を通過するトナーは対向電極１１に引
かれレンズ電極２６で制御され記録媒体Ｐ上に画像を形
成する。非印字時、まず、制御電極２３の電位をトナー
と同極性の電位に設定し、シールド電極をトナーと逆電
位にすると、印字中にゲート内面に付着したトナーはシ
ールド電極２８に引かれ移動する。その後、制御，シー
ルド電極双方の電位をトナーと逆極性にしＦＰＣと顕像
剤担持体３１の間に強い電界を発生させ、ＦＰＣ上やゲ
ート内のトナーを顕像剤担持体に向けて飛翔させ取り除
く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル複写機
およびファクシミリ装置の印字部や、ディジタルプリン
タ，プロッタ等に適用され、顕像剤により記録媒体上に
画像を形成する画像形成装置の制御手段に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置としては、画像情報
を光に変換し、予め均一帯電された感光体上に照射して
静電潜像を形成し、トナー担持体に保持されたトナーで
接触、あるいは、非接触に飛翔させて現像を行い、記録
媒体に転写，定着する所謂電子写真方式が広く用いられ
てきた。しかしながら、この方式は、基本的に放電現象
を用いることによりオゾンの発生等環境への負荷が無視
できず、プロセスが複雑であり、装置が大型化するとい
った問題点が指摘されている。また、近年、コンピュー
タ等による急速なディジタル化が進んだことも相俟っ
て、上記した電子写真方式に代わる方式として、インク
やトナーを直接飛翔させて画像を形成する直接記録方式
の画像形成装置が望まれている。直接記録方式の画像形
成装置では、電子写真方式と同等の高品位の印字が実現
でき、さらに、光学系や感光体等が不要となることによ
り、小型化が可能であり、コストの低減が図れるという
特徴を有している。

【０００３】かかる直接記録方式の画像形成装置におい
て、顕像剤であるトナーは、帯電されて顕像剤担持体に
保持されている。複数の電極を内部に備えトナーが通過
する穴（以後、ゲートと呼ぶ）をもつＦＰＣが顕像剤担
持体と一定の距離を保って配置されている。顕像剤担持
体と背面電極画像信号に応じてトナーの飛翔を許す電場
を形成するようにＦＰＣ内のシールド，制御の各電位を
設定（以後、ＯＮ電位と呼ぶ）することによりゲートを
帯電したトナーが通過して紙面に達して画像を形成す
る。トナーは制御電極と背面電極の形成する電界により
飛翔しゲートに達する。ゲートを通過したトナー背面電
極に引かれ紙面上に像を形成する。しかし、飛翔するト
ナーは帯電量に分散があるにしても、基本的に全て同極
性に帯電しているので、ゲートを通過してから紙面に達
するまでにクーロン力により反発しあい広がりつつ飛翔
しドット径が大きくなり画像がぼやけてしまう欠点があ
った。これを防ぐために制御電極よりも背面電極よりに
所謂レンズ電極を設ける手段が考案されている。これに
より、ゲート出口近辺で内側に向かう電界の成分が生じ
る。従って、トナーはレンズ効果即ち中央に集められる
力を受けながら、飛翔するので、レンズ電極が無い構成
に比べてドットの広がりが抑えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では、レンズ効果を生み出す中心に向かう力をトナ
ーに与えると同時に、レンズ電極から制御電極方向へ力
が加わる領域も生じるので、ゲート内の壁面近くの一部
でトナーに顕像剤担持体に向かう力が加わるので、ゲー
ト中央と壁面近くを通過するトナーのゲート通過速度が
違ってくる。そのために、ゲートの開閉のタイミングを
遅いほうのトナーに合わせることになり、ゲートの開閉
の応答性が悪くなり、印字速度が遅くなる。また、ゲー
ト壁面近くのトナーが遅れて紙面に着弾するので、紙面
上のドットはきれいな真円状から楕円状のドットとなり
印字品位を落とす。また、レンズ電極から制御電極方向
へ力が加わる領域も生じるので、一部のトナーは制御電
極近辺のゲート壁面に吸着されてしまう。壁面に吸着し
たトナーはその後から飛んでくるトナーの軌道を遮り、
衝突し、そのトナーの速度を小さくしてしまう。一度速
度の落ちたトナーは容易にゲート壁面に寄せられ新たに
吸着する。

【０００５】このように、少数のトナーが壁面に吸着す
るだけで次々と連続的にトナーが壁面を覆っていき、実
質的にゲートの物理孔径を小さくしてしまう。すると、
紙面に到達するトナーの量が減少して濃度不足やドット
径の不安定を招き、印字品位を大幅に低下させる。ひど
いときには、ゲートを塞いでしまい、全く印字ができな
くなってしまうこともある。このため、今までの構造で
は、定期的にゲートの上面及び内面からトナーを取り除
く清掃装置と清掃作業が必要になる。エアー流でトナー
を吹き飛ばす方法とゲートの顕像剤担持体側に適当な抵
抗値を持った部材を配し、電圧を印加してトナーをＦＰ
Ｃから電気的に引き離す方法が主に取られている。いず
れにしろ、新たにクリーニング機構を備えることによ
り、コストアップは避け難い。しかも、頻繁にクリーニ
ングを行うと、その間印字はストップしているので、印
字速度低下という問題を生じる。

【０００６】本発明は、上記した従来技術における問題
点に鑑みてなされたもので、従来技術のレンズ電極によ
り生じていた印字速度や印字品位の低下を防ぎ、長時間
安定した動作を保証するクリーニング手段を備えた画像
形成装置を提供することをその解決すべき課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、所定
の極性に帯電した顕像剤粒子を担持する顕像剤担持体
と、該顕像剤担持体と所定の間隙で配置され、該顕像剤
担持体上からの顕像剤粒子の通過が可能なゲートと該ゲ
ートの顕像剤粒子の通過を制御する電圧印加が可能で顕
像剤粒子通過方向に位置をずらして設けた制御電極を含
む電極とを有する制御手段と、該制御手段を介して前記
顕像剤担持体に対向配置され電圧印加が可能な対向電極
とを備え、画像信号に応じて選択的に前記制御手段の制
御電極に電圧印加を行いゲートにおける顕像剤粒子の通
過を制御することにより前記対向電極と前記制御手段の
間を相対移動する記録媒体に画像を形成する画像形成装
置において、前記制御手段に設けた電極の中、前記対向
電極に最も近くにレンズ電極を配置しその径を前記顕像
剤担持体により近く配置した制御電極の内径よりも大き
くかつその外径よりも小さくしたことを特徴としたもの
である。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、前記制御手段のレンズ電極に印加する
電位を前記顕像剤担持体により近く配置した制御電極に
印加する電位の±３０Ｖの範囲にすることを特徴とした
ものである。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
画像形成装置において、シールド電極を付加するととも
に、前記制御手段の制御電極の電位を非印字時又はクリ
ーニングの際に前記顕像剤粒子の帯電極性と同極性とな
るようにし、前記シールド電極の電位を非印字時又はク
リーニングの際に前記顕像剤粒子の帯電極性と逆の極性
から同じ極性へ段階状に変化させることを特徴としたも
のである。

【００１０】請求項４の発明は、請求項３記載の画像形
成装置において、非印字時又はクリーニングの際に前記
レンズ電極に印加する電位を前記顕像剤粒子の帯電極性
と同極性にして、その絶対値を前記制御電極に印加する
電位よりも大きくすることを特徴としたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に関わる顕像剤であるトナ
ーを用いた直接記録方式画像形成装置の実施形態につい
てその構成を図１〜図５に基づいて以下に説明する。な
お、以下の説明においては、負帯電のトナーに対する画
像形成装置について詳述するが、正帯電のトナーを使用
する場合には、それに応じて各部材の印加電圧の極性を
設定すればよい。図１は、直接記録方式画像形成装置の
概略図、図２は、記録媒体搬送部及び印字部を中心とす
る構成部分を示しその動作を説明するための概略図であ
る。図１に示すように、装置本体の側部には、記録媒体
供給部４が設けられている。記録媒体供給部４は、記録
媒体Ｐを収容する記録媒体収容部４０と、この記録媒体
収容部４０から記録媒体Ｐを送り出すピックアップロー
ラ４１が設けられている。供給された記録媒体Ｐは、さ
らに、図２に示すように、印字のタイミングに合わせて
一対のレジストローラ４２によって搬送され、このよう
にして記録媒体供給部４より供給された記録媒体Ｐは、
記録媒体ガイド板４３と記録媒体押さえ板４４を介して
印字部１に案内される。なお、記録媒体供給部４は、記
録媒体Ｐが供給されたことを検出する記録媒体感知セン
サ（図示せず）を備えており、また、上記のピックアッ
プローラ４１およびレジストローラ４２はコントローラ
部７からの駆動信号により、図示しない駆動装置によっ
て回転駆動される。

【００１２】印字部１の記録媒体Ｐの搬送方向下流側に
は、印字部１にて記録媒体Ｐ上に形成されたトナー像を
加熱および加圧することにより、記録媒体Ｐに定着させ
る定着部６が設けられている。定着部６は、ヒータ６１
を内包したヒートローラ６２，圧力ローラ６３及び温度
センサ６４から構成される。ヒートローラ６２は、例え
ば、厚さ２ｍｍのアルミニウム管からなり、ヒータ６１
としては、ハロゲンランプ等が、圧力ローラ６３として
は、シリコーン樹脂等が用いられる。そして、互いに対
向配置された上記ヒートローラ６２および圧力ローラ６
３には、記録媒体Ｐを挟んで加圧することができるよう
に、それぞれの軸の両端に図示しないスプリング等によ
って、例えば、２ｋｇの荷重が加えられている。温度セ
ンサ６４は、ヒートローラ６２の表面温度を測定するも
のであり、測定値はコントローラ部７の図示しない温度
制御部に入力される。温度制御部では、検知結果に基づ
きヒータ６１のオン／オフ等を制御し、ヒートローラ６
２の表面温度を、例えば、１５０℃に保持する。

【００１３】なお、ヒータ６１，ヒートローラ６２，圧
力ローラ６３等の材質およびヒートローラ６２の表面温
度はトナーの材質等の物質によって適宜決められる。さ
らに、定着部６は記録媒体Ｐを加熱のみ、もしくは、加
圧のみの作用によりトナー像を定着させる構成としても
構わない。また、定着部６は記録媒体Ｐが排出されたこ
とを検出する排紙センサ（図示せず）を備えている。そ
して、図示しないが、定着部６からの記録媒体Ｐの排出
側には、定着部６で処理された記録媒体Ｐを機外に排出
する排出ローラ、および、排出された記録媒体Ｐを受け
る排出トレイが設けられている。上記した動作を行うヒ
ートローラ６２，圧力ローラ６３および排出ローラは、
図示しない駆動装置によって回転駆動される。

【００１４】印字部１は、トナーを所定の極性及び値に
帯電させ所定量のトナー供給を行うトナー帯電器３、前
記トナー帯電器３により供給されたトナーＴの飛翔制御
を行う飛翔制御部２及び飛翔制御部２を介してトナー帯
電器３と対向配置された対向電極１１より構成されてお
り、鉛直方向下部より、トナー帯電器３，飛翔制御部
２，対向電極１１の順に配置されている。即ち、本実施
形態では、図２に示すように、トナーＴを下方から上方
に飛翔させる方式を採用している。飛翔制御部２は、ト
ナー担持体３１の外周部に配置され、トナー担持体３１
にて搬送されるトナーＴの飛翔制御を行うものである。

【００１５】図３及び図４にその飛翔制御部２の実施形
態の構成の一例を示す。図３（Ａ）は飛翔制御部２の平
面図、図３（Ｂ）は一部を断面として示すその斜視図で
あり、図４は、トナー帯電器３，対向電極１１を含めた
印字部１の詳細図である。飛翔制御部２はリング状の制
御電極２３を有しており、画像情報に応じた電圧を印加
することによって制御電極２３内に開口されたゲート２
２を電気的に開閉し、トナー担持体３１から対向電極１
１へのトナーＴの通過が選択的に制御される。

【００１６】次に、飛翔制御部２の構成についてより詳
細に説明する。飛翔制御部２は、絶縁層２５を介して制
御電極２３とレンズ電極２６を配し、さらにカバーレイ
ヤー２７を設けた構成となっている。絶縁層２５及びカ
バーレイヤー２７は、例えば、ポリイミド樹脂からな
り、厚さ２５μｍに形成されている。制御電極２３は、
例えば、厚さ１８μｍの銅箔からなり、所定の配列に従
って配置されている。制御電極２３は内径２８０μｍ、
外径３３０μｍに形成される。また、制御電極２３，絶
縁層２５，レンズ電極２６及び各電極上に設けられたカ
バーレイヤー２７には、これらを貫通してゲート（開口
部）２２が形成されており、トナー担持体３１から対向
電極１１へ飛翔するトナーＴの通過部を成している。各
ゲートは、その中心が制御電極２３，レンズ電極２６の
中心と一致するように構成され、ゲートの開口径は、例
えば、１６０μｍに形成される。上記に示した各電極，
ゲート２２の開口径，絶縁層及び電極の材質や厚さ等
は、特に限定されるものではない。また、飛翔制御部２
として、制御電極２３上にカバーレイヤー２７を介して
シールド電極２８を設けた構成としても構わない。

【００１７】上記制御電極２３は、給電線２４を介して
制御電極電圧印加手段７２に接続されている。制御電極
２３上には上記したように、カバーレイヤー２７が形成
されており、制御電極２３と給電線２４間の絶縁性並び
に上記トナー担持体３１と対向電極１１との絶縁が確保
されている。制御電極２３には、上記制御電極電圧印加
手段７２により画像情報に応じてパルス形状の電圧が印
加される。トナー担持体３１に担持されたトナーＴを対
向電極１１方向に飛翔させる場合（以後、オン電位と記
す）には、制御電極２３に、例えば、＋３００Ｖを印加
し、飛翔を阻止する場合（以後、オフ電位と記す）には
０Ｖを印加するようになっている。

【００１８】上記構成よりなる飛翔制御部２は、制御電
極２３側がトナー担持体３１と相対するように電極取付
台２１（図２，参照）に固定保持され、対向電極１１と
平行をなすよう配置される。対向電極１１は、トナー担
持体３１の外周面からの距離が、例えば、１ｍｍとなる
ように設定される。

【００１９】また、対向電極１１には、対向電極電圧印
加手段７１により、印字動作時において、例えば、２ｋ
Ｖの電圧が印加されている。対向電極１１とトナー担持
体３１間の電界としては、 （１）トナー担持体３１から飛翔したトナーＴが飛翔制
御部２に付着し目詰まりを生じさせない。 （２）飛翔制御部２を通過したトナーＴの軌道が拡がら
ない。 （３）記録媒体Ｐ上に付着したトナーＴの飛散を抑制す
る。 ことが要求される。

【００２０】一方、トナー担持体３１の外周面と制御電
極２３間の距離は、例えば、１００μｍとなるように設
けられている。このような条件下において、上述したよ
うに、制御電極電圧印加手段７２により、画像情報に応
じた電圧が制御電極２３に印加されると、トナー担持体
３１上のトナー層に作用する電界が変化し、トナーＴの
飛翔が制御される。なお、制御電極２３と対向電極１１
及びトナー担持体３１間の距離は、上記に示した数値に
特に限定されるものではない。また、コントローラ部７
は、対向電極電圧印加手段７１，制御電極電圧印加手段
７２の他に、画像形成装置全体を制御する主制御部，得
られた画像データを印字すべき画像データの形式に変換
する画像処理部，変換された該画像データを記憶する画
像メモリ，画像処理部から得られた画像データを飛翔制
御部２に与えるべき画像データに変換する画像形成制御
ユニット７ａ等を備えている。

【００２１】（実施例１）上記の構成において、制御電
極２３の径，レンズ電極２６の径をそれぞれ変えて実験
を行った。その結果、レンズ電極２６の径によって画像
の品位が影響を受けていることが判った。レンズ電極２
６の径が制御電極２３の内径よりも小さいか同じ程度の
ときは紙面上に形成されるドットの形状が楕円状にな
り、レンズ電極２６の径が制御電極２３の外径よりも大
きいか同じ程度のときは形成されるドットの径が大きく
なりぼやけてしまった。一方、レンズ電極２６の径が制
御電極２３の内径より大きく外径よりは小さいときに、
紙面上に形成されるドットの形状は真円状ではっきりし
た良好なものであった。コンピュータを用いた電界解析
シミュレーションでも、レンズ電極２６の径が制御電極
２３の径よりも小さいときは、レンズ電極２６から制御
電極２３に向かう電気力線がゲート内に侵食してしま
い、トナーが顕像剤担持体に向かう逆の力を受けている
ことが判った。

【００２２】また、レンズ電極２６の径が制御電極２３
の径よりも大きいときについての電界解析シミュレーシ
ョンでもゲートの出口近辺の電界の様子がレンズ電極２
６のないときとあまり変わらず、レンズ効果が見られな
いことが判った。つまり、トナーに顕像剤担持体３１向
きの力が加わることと、レンズ効果が薄くなることが両
者の印字品位を落としている原因であると考えられる。
一方、レンズ電極２６の径が制御電極２３の内径より大
きく外径よりも小さい範囲であるときの電界解析シミュ
レーションによってもレンズ効果を残しつつゲート内で
顕像剤担持体３１に向かう電界は発生していないことを
示していて、実験での良好な印字結果を裏付けた。従っ
て、印字品位向上には、制御電極の内径＜レンズ電極径
＜制御電極外径とすることが有効である。例えば、制御
電極内径＝２８０μｍ、レンズ電極径＝３００μｍ、制
御電極外径３３０μｍとする。

【００２３】（実施例２）制御電極２３とレンズ電極２
６の電位の組み合わせを変えた実験を行った結果、レン
ズ電極２６の電位を制御電極２３の電位よりも低く設定
してクリーニングをしないで連続印字をすると徐々に画
像濃度が低下していきドット欠けを生じるようになっ
た。レンズ電極２６の電位を制御電極２３の電位と同じ
にして同様の実験を繰り返し行ったところ、濃度低下が
ほとんど起きないか、濃度低下を起こす場合にも濃度低
下をきたすまでの時間が大幅に延びていた。電界解析シ
ミュレーションでも、レンズ電極２６の電位が制御電極
２３の電位よりも低いときには、ゲート内でゲート壁面
に入り込む電界の成分が生じていて、レンズ電極２６の
電位を制御電極２３の電位と同じ程度にしたときには、
ゲート内に入り込む電界の成分はほとんど生じていなか
った。この結果から、ゲート壁面に入り込む電界成分が
あると、トナーが壁面に付着しやすくなるので、ゲート
がトナーで塞がれてきて、濃度不足やドット欠けが起き
る原因となっていることが理解できる。しかし、レンズ
電極２６の電位を高くしていくと、レンズ効果が落ちて
しまうので、その電位は制御電極２３の電位と同電位程
度が適当であるが、ゲート壁面に入り込む電界の成分の
発生を抑え、レンズ効果を持たせるには、特に制御電極
の電位±３０Ｖの範囲が良好であった。

【００２４】（実施例３）印字時には、制御電極２３上
にカバーレイヤー２７を介してシールド電極２８として
銅箔１μｍを設ける。そして、制御電極２３，シールド
電極２８への電圧印加による電位を図５（Ａ），図５
（Ｂ）に示すような関係で駆動する。非印字時に、ま
ず、制御電極２３の電位をトナーの帯電極性と同じ極性
の電位に設定する。シールド電極２８をトナーの帯電極
性と逆の電位に設定すると、印字中にゲート内壁面に付
着したトナーはシールド電極２８に引かれて移動する。
しかる後に、制御電極２３とシールド電極２８双方の電
位をトナーの帯電極性と逆の極性の高電位にしてＦＰＣ
と顕像剤担持体の間に強い電界を発生させ、非印字時に
ＦＰＣ上面に堆積したトナーやゲート内に付着している
トナーを顕像剤担持体に向けて飛翔させ取り除く。

【００２５】（実施例４）上記実施例３に示した不要ト
ナーのクリーニング方法においては、レンズ電極２６の
電位を規定するものでなかったが、非印字時すなわちク
リーニング時には、さらにレンズ電極２６への電圧印加
による電位を制御電極２３の電位よりも低く設定しすな
わち、各電極の電位は図５（Ａ），図５（Ｂ），図５
（Ｃ）に示したごとくの関係で駆動する。こうすること
によって、レンズ電極２６から制御電極２３へ、制御電
極２３からシールド電極２８へ向かう力をトナーが受け
るようにする。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ゲート内で顕
像剤担持体に向かう電界の成分を生じない。故に、ゲー
トを通過する顕像剤粒子の速度はゲートの位置によら
ず、ほぼ一定となるので、顕像剤粒子は揃ってゲートを
通過する。よって、ゲートの開閉が遅い顕像剤粒子に律
則されずに行えるので、印字速度の高速化が図れる。ま
た、顕像剤粒子は速度差無く翔び同時に紙面に着弾する
ので、ドットは真円状になり、印字品位が向上する。

【００２７】請求項２の発明によれば、ゲート内でのゲ
ート壁面に向かう電界の成分がほとんど現われなくな
る。従って、ゲート内壁に付着する顕像剤粒子が大幅に
減り、ゲートを塞ぐ現象が起きにくくなる。よって、顕
像剤粒子の飛翔が妨げられることなく紙面に着弾するの
で、ドットの欠けや濃度不足を生じない。また、ゲート
内に付着する顕像剤粒子が減るので、クリーニングの回
数を減らすことができ、クリーニングのために印字を中
断する間隔が長くなり時間当たりの印字枚数が増える。
また、顕像剤粒子付着が低減するので、クリーニング装
置を複数から単数に減らす等簡易なものにすることも可
能となり、部品点数が減ることによる信頼性の向上とコ
ストダウンに寄与する。

【００２８】請求項３の発明によれば、顕像剤担持体か
ら飛翔する顕像剤粒子量を制御するために設置されてい
るシールド電極とゲートを電気的に開閉する制御電極を
使って、非印字時にゲート内壁面に付着した顕像剤粒子
をゲートの顕像剤担持体方向へ移動させ、最終的にシー
ルド電極と顕像剤担持体が作る電界で不要なトナーを顕
像剤担持体側へ飛翔させてしまう。従って、元々画像形
成装置に備わっている電極を顕像剤粒子の除去に利用し
ているのであって、新たにクリーニング装置を備え付け
る必要がない。当然の結果として、コストの上昇は無い
ので、安価で印字品位に優れた画像形成装置を提供でき
る。また、エアー供給装置や移動式のエアークリーニン
グ装置などの可動する装置を有しないで電気的にクリー
ニングするので、故障が極端に少なくなる。さらに、電
気的な切り替えでクリーニングし、そのクリーニングに
要する時間がミリ秒単位であるので、クリーニングの度
に印字を停止しなくてすみ、印字速度が落ちない上に、
頻繁にクリーニングすることができるので、印字途中で
のゲート詰まりによる濃度変化やドット欠けが起きにく
く、高印字品位を保った印字が可能であるのに加え、致
命的なゲートの目詰まりによるＦＰＣ交換といったメン
テナンスも減ることになる。さらに、エアーでトナーを
吹き飛ばす方法に比べると、使用環境中に顕像剤粒子を
浮揚させないので、環境や人体に悪影響を及ぼさないこ
とや、付着した顕像剤粒子を顕像剤担持体に戻して再利
用するので、ランニングコストを低くできる。

【００２９】ゲート内で顕像剤粒子が付着するのは主に
制御電極近辺であるが、クリーニングの際、制御電極の
電位を顕像剤粒子の帯電極性と同極にしたときにゲート
壁面から離れた顕像剤粒子の中には背面極性に飛翔する
ものも多少含まれる。しかし、請求項４の発明によれ
ば、ゲート内の壁面に付着した顕像剤粒子はゲート出口
から入り口に向かう力を受けるので、確実にシールド電
極から顕像剤担持体へ飛翔し回収される。従って、不要
な顕像剤粒子が紙面に到達してカブリを起こしたり、Ｆ
ＰＣと背面電極間を漂い使用環境中に排出されることが
防がれ、印字品位の向上と浮揚トナーによる人体への悪
影響を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による帯電顕像剤を制御する直接記録方
式画像形成装置の一実施形態の概略図である。

【図２】図１の画像形成装置の印字部を中心とする構成
部分とその印字プロセスを説明するための図である。

【図３】本発明による直接記録方式画像形成装置の一実
施形態におけるトナー飛翔制御部の平面図及び一部を断
面にて示す斜視図である。

【図４】本発明に用いる直接記録方式画像形成装置にお
ける印字部の構成とその動作を説明するための図であ
る。

【図５】図４に示される直接記録方式画像形成装置のト
ナー飛翔制御部における各電極の駆動電位の関係を示す
図である。

【符号の説明】

１…印字部、２…飛翔制御部、３…トナー帯電器、４…
記録媒体供給部、６…定着部、７…コントローラ部、７
ａ…画像形成制御ユニット、１１…対向電極、２１…電
極取付台、２２…ゲート、２３…制御電極、２４…給電
線、２５…絶縁層、２６…レンズ電極、２７…カバーレ
イヤー、２８…シールド電極、３１…トナー担持体（顕
像剤担持体）、４０…記録媒体収容部、４１…ピックア
ップローラ、４２…レジストローラ、４３…記録媒体ガ
イド板、４４…記録媒体押さえ板、６１…ヒータ、６２
…ヒートローラ、６３…圧力ローラ、６４…温度セン
サ、７１…対向電極電圧印加手段、７２…制御電極電圧
印加手段、Ｐ…記録媒体、Ｔ…トナー。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の極性に帯電した顕像剤粒子を担持
   する顕像剤担持体と、該顕像剤担持体と所定の間隙で配
   置され、該顕像剤担持体上からの顕像剤粒子の通過が可
   能なゲートと該ゲートの顕像剤粒子の通過を制御する電
   圧印加が可能で顕像剤粒子通過方向に位置をずらして設
   けた制御電極を含む電極とを有する制御手段と、該制御
   手段を介して前記顕像剤担持体に対向配置され電圧印加
   が可能な対向電極とを備え、画像信号に応じて選択的に
   前記制御手段の制御電極に電圧印加を行いゲートにおけ
   る顕像剤粒子の通過を制御することにより前記対向電極
   と前記制御手段の間を相対移動する記録媒体に画像を形
   成する画像形成装置において、 前記制御手段に設けた電極の中、前記対向電極に最も近
   くにレンズ電極を配置しその径を前記顕像剤担持体によ
   り近く配置した制御電極の内径よりも大きくかつその外
   径よりも小さくしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記制御手段のレンズ電極に印加する電位を前記顕像剤
   担持体により近く配置した制御電極に印加する電位の±
   ３０Ｖの範囲にすることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の画像形成装置にお
   いて、シールド電極を付加するとともに、前記制御手段
   の制御電極の電位を非印字時又はクリーニングの際に前
   記顕像剤粒子の帯電極性と同極性となるようにし、前記
   シールド電極の電位を非印字時又はクリーニングの際に
   前記顕像剤粒子の帯電極性と逆の極性から同じ極性へ段
   階状に変化させることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の画像形成装置において、
   非印字時又はクリーニングの際に前記レンズ電極に印加
   する電位を前記顕像剤粒子の帯電極性と同極性にして、
   その絶対値を前記制御電極に印加する電位よりも大きく
   することを特徴とする画像形成装置。