JP2000280516A - 基板と画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板を急な曲げを行いながらフレームに沿っ
て配置させる場合でも、反り返りが少ない状態で基板を
保持できる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 個別電極８に対して、現像剤担持ローラ
１２上の現像剤１８を背面電極２０に向けて付勢する電
圧を印加し、上記現像剤１８を孔６を介して飛翔させ、
フレーム２６の外形に沿って保持された基板２と背面電
極２０との間にある記録媒体３６に付着させる画像形成
装置において、基板２がフレーム２６により急激に曲が
る部分に溝４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤担持体に担
持されている粉体現像剤を電気的な力により飛翔させて
記録媒体に付着させる、粉体現像剤噴射式画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記画像形成装置の一態様として、米国
特許第５、４７７、２５０号公報に開示されているもの
がある。この画像形成装置は、荷電性の粉体現像剤を担
持する現像剤担持ローラと、現像剤担持ローラに所定の
間隔を置いて対向する背面電極と、現像剤担持ローラ上
の現像剤を背面電極に向けて付勢する電界を形成するた
めの電源を有する。現像剤担持ローラと背面電極との間
には基板が配置され、この基板と背面電極との間に記録
媒体の通過できる空間が形成されている。隔壁には、現
像剤担持ローラと背面電極との対向する領域に位置する
部分に、複数の貫通孔が形成されている。また、基板
は、各貫通孔の周囲に個別電極を有し、各個別電極が駆
動電源に接続されている。

【０００３】この画像形成装置によれば、作成すべき画
像に基づく画像信号に対応した電圧が駆動電源から個別
電極に印加される。このとき、印加電圧は、現像剤担持
ローラに保持されている現像剤を背面電極に向けて電気
的に付勢する極性を有する。したがって、この印加電圧
により生じる電界の付勢力と、現像剤担持ローラと背面
電極との間に形成されている電界の付勢力との協力によ
り、印加された個別電極に対向する位置にある一群の現
像剤が現像剤担持ローラから分離し、対応する貫通孔を
介して、基板と背面電極との間にある記録媒体に到達
し、この記録媒体上に現像剤のドットが形成される。そ
して、ドットの集合により記録媒体上に目的の画像が形
成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような画像形成装
置では、基板と現像剤担持ローラとのギャップを保持す
るために、基板を保持部材（フレーム）に保持する方法
が知られている。また、上記画像形成装置に用いられる
基板は、厚みが５０〜３００μｍ程度のフレキシブルな
薄膜状のものが一般的である。

【０００５】しかしながら、画像形成装置を小型化する
ためなど、この基板を急な角度で曲げながらフレームに
沿って配置させる場合、基板の剛性により反り返ること
が避けられず、これにより、基板がフレームに密着しな
いため、基板と現像剤担持体とのギャップが安定しない
恐れがある。

【０００６】そこで、本発明は、基板を急な曲げを行い
ながらフレームに沿って配置させる場合でも、反り返り
が少ない状態で基板を保持できる画像形成装置を提供す
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に係る基板は、第１の方向に並んで
配置された複数の貫通孔と、貫通孔の近傍に配置された
個別電極と、上記貫通孔列に略平行に伸びた１つ又はそ
れ以上の溝と、を有し、画像信号に基づいて個別電極に
電圧を印加し、荷電性の現像剤を貫通孔を介して飛翔さ
せるために用いられることを特徴とするものである。

【０００８】請求項２に係る画像形成装置は、（ａ）
第１の方向に並んで配置された複数の貫通孔と、貫通孔
の近傍に配置された個別電極と、上記貫通孔列に略平行
に伸びた１つ又はそれ以上の溝と、を有する基板と、
（ｂ） 荷電性の粉体現像剤を担持し、この現像剤を所
定の方向に搬送し、上記基板の複数の貫通孔に近接して
配置された現像剤担持体と、（ｃ） その外形に沿って
上記基板を保持するフレームと、（ｄ） 画像信号に基
づいて個別電極に電圧を印加し、現像剤担持体から貫通
孔を介して基板を通過する方向に現像剤を付勢する電界
の強度を変えることにより、貫通孔に対向した現像剤担
持部分に保持されている現像剤を貫通孔を介して飛翔さ
せ、基板を挟んで現像剤担持体の反対側にある記録媒体
に付着させることによって画像を形成する手段と、を有
する画像形成装置において、上記フレームにおいて、上
記基板を沿わせる外形部は、上記第１の方向に伸びた少
なくとも１つの面を有し、上記面の境界線の少なくとも
１つが、上記第１の方向に沿って形成され、上記境界線
の少なくとも１つに沿って上記基板の溝が配置されるこ
とを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る
画像形成装置に用いられる基板２の部分斜視図である。
薄板状に形成された基板２は、ポリイミド樹脂などのフ
レキシブルで且つ非導電性の材料からなり、その長手方
向に伸びた２つの溝４ａ、４ｂを有する。溝４は、基板
の表面に例えばエキシマレーザ加工を施すことによって
形成される。また、これらの溝４ａ、４ｂの略中間に
は、基板２を貫通する複数の孔６が、溝４と平行な線上
に所定の間隔をあけて形成されている。さらに、溝４が
形成された基板表面の反対側には、各孔６を囲むよう
に、リング状の個別電極８が形成されているとともに、
各個別電極８に対応したリード線９が形成されている。
リード線９は、孔６の配置方向と略垂直に伸びており、
基板２が画像形成装置に装着された状態で、後述する電
源回路に接続されるようになっている。

【００１０】図２、３は、本発明に係るフレキシブル基
板２を用いた画像形成装置における画像作成部１０の概
略構成を示す。画像作成部１０は、導電性の材料からな
るローラ状の現像剤担持体１２を有する。現像剤担持体
１２は矢印１４で示す方向に回転自在に支持されてい
る。また、現像剤担持体１２は、第１のバイアス電源１
６に接続され、所定の電圧（本実施形態では負極性のバ
イアス電圧Ｖ_B1）が印加できるようにしてある。現像剤
担持体１２の外周には、図示しない現像剤供給手段によ
り供給された粉体の現像剤１８が担持されており、この
現像剤１８は所定の極性（本実施形態では負極性）に帯
電している。

【００１１】現像剤担持体１２の下方には、この現像剤
担持体１２と所定の間隔をあけてローラ状の背面電極２
０が、現像剤担持体１２と平行に設けてある。背面電極
２０は矢印２２で示す方向に回転自在に支持されてい
る。また、背面電極２０は第２のバイアス電源２４に接
続され、所定の電圧（本実施形態では正極性のバイアス
電圧Ｖ_B2）が印加できるようにしてある。バイアス電圧
Ｖ_B1、Ｖ_B2の値は、現像剤担持体１２と背面電極２０と
の電位差によってそれらの間に形成される電界により、
現像剤担持体１２に担持されている負極帯電現像剤１８
が背面電極２０に向けて吸引されるが、その吸引力だけ
では現像剤１８が現像剤担持体１２から分離しないよう
に調節されている。

【００１２】現像剤担持体１２と背面電極２０との間に
は、一対のフレーム２６ａ、２６bが配置されている。
図４（ａ）に最もよく示されるように、フレーム２６
は、背面電極２０側に、現像剤担持体１２の中心軸と平
行に伸びた２つの略平らな面３０、３２を有する。具体
的には、面３０は、現像剤担持体１２の中心軸と背面電
極２０の中心軸を結ぶ鉛直方向の線と垂直な方向（すな
わち水平方向）に伸びる面であり、また面３２は、面３
０に対して所定の角度α[図４（ａ）]で現像剤担持体側
に伸びる面である。

【００１３】現像剤担持体１２と背面電極２０との間に
は、フレーム２６ａ、２６ｂに沿って基板２が配置さ
れ、現像剤担持体１２と背面電極２０とが対向する領域
（印刷領域３４）に且つ現像剤担持体１２の中心軸と平
行に貫通孔列６が位置するようになっている。また、フ
レーム２６は、基板２の溝４がフレーム２６の２つの面
３０、３２の境界部分にくるように位置決めされてい
る。さらに具体的には、基板２は、印刷領域３４及びそ
の周辺で水平方向に伸び、フレーム２６ａ、２６ｂの外
形に沿って現像剤担持体側に折り曲げられた後、鉛直方
向に所定距離伸びている。なお、本実施形態では、基板
２の溝４は、背面電極側に配置されているが、現像剤担
持体側に配置されてもよいし、また、基板表面の両側と
もに形成される構成も可能である。

【００１４】これにより、現像剤担持体１２と基板２の
間隔は、現像剤担持体１２に保持されている現像剤１８
が基板２との接触により掻き取られない程度の僅かの隙
間が形成されるようなっている。他方、背面電極２０と
基板２の間隔は、これらの間を記録媒体３６（例えば、
紙、樹脂フィルム）が通過できるとともに、後に説明す
るように、この記録媒体３６に付着した現像剤１８が基
板２と接触しない程度の空間が形成されるようになって
いる。

【００１５】図２に示されるように、各個別電極８は、
リード線９を介して基板２の長手方向端部で電源回路３
７に接続されており、また、電源回路３７はコントロー
ラ（画像制御部）３８に接続されている。このコントロ
ーラ３８は、画像形成装置で作成する画像に対応した信
号を受け、電源回路３７に信号を送り、この信号に基づ
いて電源回路３７が各個別電極８にパルス電圧４０を印
加するようにしてある。

【００１６】このように構成された画像作成部１０の画
像作成動作時、記録媒体３６が印刷領域３４に運ばれる
と、この記録媒体３６と同期を取ったコントローラ３８
からの信号を受けて、電源回路３７が個別電極８にパル
ス電圧４０（本実施形態では正極性）を印加する。これ
により、個別電極８とこれに対向する現像剤担持体部分
との間には、この現像剤担持体部分に保持されている負
極性現像剤１８を背面電極２０に向けて付勢する新たな
電界が形成される。この新たに形成された電界は、すで
に第１と第２のバイアス電源１６、２４により現像剤担
持体１２と背面電極２０との間に形成されている電界と
相俟って、現像剤担持体部分に担持されている一群の現
像剤１８を現像剤担持体１２から分離し、飛翔させる。

【００１７】飛翔した現像剤の集団は対応する孔６を通
り、この孔６に対向する記録媒体部分に付着してドット
を形成する。そして、このようにして形成された多数の
ドットの集合により目的の画像が作成される。なお、記
録媒体３６に付着した現像剤１８は記録媒体３６と共に
図示しない定着工程に運ばれ、そこで加熱溶融されて記
録媒体３６に固定される。

【００１８】ところで、基板２は、剛性を持つので、一
般的に、フレーム２６の外形に沿って曲がらず、図４
（ｂ）のように浮き上がった状態になる。このため、現
像剤担持体１２と基板２との距離Ｌは、基板２の交換な
どにより変動し易く、これに応じて、個別電極８への電
圧印加により形成される電界の強さも変化し、その結
果、記録媒体３６に形成される画像濃度が所望の濃度と
は異なる可能性がある。これに対し、本発明に係る基板
２では、溝４の形成された基板部分が他の部分より曲が
り易く（一般に剛性は厚みの３乗に比例する。）、この
ため、図４（ａ）のように、基板２はフレーム２６の外
形に沿って曲がることができる。

【００１９】以上の説明は本発明の一実施形態に関する
ものであって、本発明は種々改変可能である。例えば、
フレーム２６の配置及び外形形状に応じて、溝４の位置
及び基板２の折り曲げ方向が設定される。

【００２０】また、基板２としてニッケル、シリコンな
どの金属薄板を用いてもよく、この場合、溝はエッチン
グなどで形成する。なお、個別電極８及びリード線９
は、絶縁性材料でコーティングして金属基板と絶縁され
る。

【００２１】加えて、現像剤担持体１２と背面電極２０
に印加するバイアス電圧Ｖ_B1、Ｖ_B2の極性及び大きさ、
現像剤１８の極性は、以上に説明した現像剤の飛翔に悪
影響を与えない範囲で変更できる。

【００２２】その上、現像剤担持体、背面電極はローラ
に限るものでなく、ベルト、剛性の板であってもよい。
要するに、現像剤担持体は現像剤を担持できる部材であ
ればよく、背面電極は、現像剤担持体と協働して、現像
剤担持体に保持されている現像剤を背面電極に向けて吸
引できることができるものであればよい。

【００２３】さらにまた、基板２に形成する孔６は複数
列設けてもよいし、その配置形態は千鳥状態であっても
よい。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係る画像形成装置によれば、フ
レームに沿って基板を配置できるので、現像剤担持体と
基板とのギャップを安定させることができ、その結果、
記録媒体上に形成される画像の濃度を安定させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る基板の部分斜視図。

【図２】 本発明に係る基板を用いた画像形成装置を模
式的に表した断面図。

【図３】 本発明に係る基板を用いた画像形成装置の斜
視図。

【図４】（ａ） 本発明に係る基板を用いた画像形成装
置の孔周辺の拡大断面図。（ｂ） 従来の基板を用いた
画像形成装置の孔周辺の拡大断面図。

【符号の説明】

２：基板、４：溝、６：孔、８：個別電極、９：リード
線、１０：画像作成部、１２：現像剤担持ローラ（現像
剤担持体）、１６：第１のバイアス電源、、１８：現像
剤、２０：背面電極ローラ（背面電極）、２４：第２の
バイアス電源、２６：フレーム、３６：記録媒体、４
０：パルス。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の方向に並んで配置された複数の貫
   通孔と、 貫通孔の近傍に配置された個別電極と、 上記貫通孔列に略平行に伸びた１つ又はそれ以上の溝
   と、を有し、 画像信号に基づいて個別電極に電圧を印加し、荷電性の
   現像剤を貫通孔を介して飛翔させるための基板。
2. 【請求項２】 （ａ） 第１の方向に並んで配置された
   複数の貫通孔と、 貫通孔の近傍に配置された個別電極と、 上記貫通孔列に略平行に伸びた１つ又はそれ以上の溝
   と、を有する基板と、（ｂ） 荷電性の粉体現像剤を担
   持し、この現像剤を所定の方向に搬送し、上記基板の複
   数の貫通孔に近接して配置された現像剤担持体と、
   （ｃ） その外形に沿って上記基板を保持するフレーム
   と、（ｄ） 画像信号に基づいて個別電極に電圧を印加
   し、現像剤担持体から貫通孔を介して基板を通過する方
   向に現像剤を付勢する電界の強度を変えることにより、
   貫通孔に対向した現像剤担持部分に保持されている現像
   剤を貫通孔を介して飛翔させ、基板を挟んで現像剤担持
   体の反対側にある記録媒体に付着させることによって画
   像を形成する手段と、を有する画像形成装置において、 上記フレームにおいて、上記基板を沿わせる外形部は、
   上記第１の方向に伸びた少なくとも１つの面を有し、 上記面の境界線の少なくとも１つが、上記第１の方向に
   沿って形成され、 上記境界線の少なくとも１つに沿って上記基板の溝が配
   置されることを特徴とする画像形成装置。