JPH03260665A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ・　の１ 本発明は、静電的に情報を記録、表示する情報記録装置
、情報表示装置などの画像形成装置に関するものである
。

従」１の１Ｌ術 この種の画像形成装置には、記録媒体に静電潜像を形成
し、この潜像を現像剤にて可視化する静電像形成型に対
して、記録電極に記録信号に応じた電界を作用させるこ
とによって、記録媒体上に直接可視像（トナー像）を形
成するトナー直接駆動型が知られている。

トナー直接駆動型の画像形成装置としては、導電性トナ
ーを用い、針状の記録電極に電圧を印加することによっ
て記録媒体付近の導電性トナーを誘導荷電し、その電気
力で記録媒体に付着させる方式のものがあり、記録電極
をトナー側に配置した、例えば米国特許第３９１４７７
１号に記載の装置とか、記録電極を記録媒体側に配置し
た、例えば米国特許第４３９６９２７号がある。

又、米国特許第３６８９９３５号、或は特開昭５８−９
６５７０号には、記録電極として、帯電したトナーの通
過、阻止を制御する制御部材が用い、これに記録信号に
応じた電界を作用させ、帯電トナーの通過、阻止を制御
して記録媒体上に可視像を形成する画像形成装置を開示
している。

が　　しよ　とする しかしながら、上記米国特許第３９１４７７１号記載の
装置は、多数の微小な針状記録電極を配列するという構
造上の複雑さに難点があり、又、この針状記録電極に直
接トナーが触れるので、保守性、信頼性の上で問題があ
る。又、米国特許第４３９６９２７号記載の装置は、記
録媒体側に記録電極が配置されているために、印加電圧
を高く設定しなければならず、また、記録媒体の形態も
ベルト状である必要があり、構成の自由度が減少すると
いった問題を有している。更に、両装置共に、導電性ト
ナーを使用する故に、静電転写が困難であり、また、カ
ラー化に際しては難点があると思われる。

又、米国特許第３６８９９３５号記載の装置では、トナ
ーの供給が均一に行なわれず、記録媒体上の画像にむら
が生じ易く、高速記録が困難である。また、トナーが制
御部材に対して目詰りを生じさせ、実用化が困難である
。一方、特開昭５８−９６５７０号記載の装置において
も構成が複雑であるといった問題を固有的に有している
。

このように、これら従来の画像形成装置は、構造的に複
雑であったり、高い印加電圧を必要としたり、導電性ト
ナーが使用されるので静電転写が効率よ（行われ雛く、
カラー記録への適用が困難であるといった様々な問題を
有していることが理解できる。

従って、本発明の目的は、比較的簡単な構成で、しかも
、比較的低い印加電圧で充分機能し、信頼性が高く、カ
ラー記録への適用も充分行うことのできる画像形成装置
を提供することである。

＝　を　゛　るための この目的は、以下に述べる本発明の構成によって完全に
達成することができる。要約すれば本発明は、荷電され
た現像剤の薄層が形成される現像剤担持体と、該現像剤
担持体と対向配置され、且つその先端外周面に沿って記
録媒体を移動案内せしめる記録電極と、前記現像剤担持
体と記録電極とが対向する位置近傍に配置され、且つそ
の端部が現像剤担持体上の現像剤層に近接又は接触して
配置された電極体と、前記電極体に電界を作用せしめ、
前記現像剤を飛翔せしめるための交番電界付与手段と、
前記飛翔した現像剤を記録信号に応じて前記記録媒体へ
と転移付着せしめるための電界付与手段とを有すること
を特徴とする画像形成装置である。

支臭旦 以下、本発明に係る画像形成装置を図面を参照して具体
的に説明する。

第１図において、ドラム形の現像剤担持体１が回転自在
に設けられ、現像領域Ｒにおいて、記録電極５と対向配
置される。記録電極５は、静電記録などにて使用されて
いる当業者には周知のスタイラス電極が好適に用いられ
る。現像剤担持体１は、現像容器（図示せず）中に配置
されており、現像剤担持体１の表面には現像容器内の現
像剤が供給される。

現像剤担持体ｌは矢印Ａ方向に回転駆動され、回転に伴
って現像剤を表面に担持し矢印六方向へと搬送するが、
現像領域Ｒの上流側に配置された規制荷電部材２にて、
現像剤担持体１上の現像剤は所定の薄層厚さに規制され
ると共に、所期の極性に荷電される。

又、現像領域Ｒに先端を臨ませた状態で、該現像領域Ｒ
の上流側に、電極体３が現像剤担持体ｌの現像剤層４に
近接、或は接触して配設される。電極体３には、該電極
体３と現像剤担持体１との間に電圧を印加するための交
番電界付与手段、即ち、交流電源６が接続されている。

一方、記録電極５の先端外周面には記録媒体９が供給さ
れ、記録電極５の先端周面に沿って矢印Ｂ方向に移送さ
れる。又、記録電極５と現像剤担持体ｌとの間には、ス
イッチ手段７、及び現像バイアス電界を印加するための
手段、即ち、直流バイアス電源８が配設されている。

なお、本実施例において、規制荷電部材２は、特開昭５
４−４３０３８号公報、特開昭６０−８３６４８号公報
、特開昭６０−７３６４９号公報、特開昭６１−１３８
９６７号公報、特開昭６２−２４２８２号公報などに見
られるような金属性ブレード、ゴムブレードなどのブレ
ードを用い、これを現像剤担持体１に圧接し、現像剤担
持体、現像剤、ブレード相互間の摩擦力の作用及び摩擦
帯電の作用の兼ね合いを配慮して構成され、これによっ
て現像剤担持体ｌ上に現像剤の所定厚さの薄層を形成す
ると共に、同時に現像剤の荷電を行うものである。

現像剤担持体１は、上述のように現像剤及び規制荷電部
材２との関連で選択されるが、一般にＡβ、ＳＵＳなど
の金属或は半導電性のプラスチックを材料として、その
表面に０．１〜数１０ミクロン程度の凹凸加工を施した
ものが好適に使用される。

又、電極体３は、例えば、第２図に示すように、絶縁性
基板３００の上に電極板３０１を密着して構成される。

このとき基板３００と電極板３０１の先端は同一面に整
列させるのが好ましく、この先端は現像剤担持体ｌ上の
現像剤層４に近接又は接触して配置される。

又、記録電極５に接続される制御スイッチ７は記録電極
５の複数のスタイラスに対応した複数のスイッチ素子か
ら構成されており、記録信号に対応した位置のスイッチ
素子が記録信号に対応した時間付勢されるように構成さ
れる。

このような構成にて、現像剤担持体１は矢印Ａ方向に駆
動され、記録媒体９も又記録電極５の周面に密着して同
方向に移動案内される。現像剤担持体ｌの外周面には現
像剤が供給され、現像剤担持体１の動きにつれて運ばれ
る。現像剤は、規制荷電部材２によって所期の極性に荷
電されると同時に所期の厚さに規制され、現像剤担持体
ｌの表面に薄層４として塗布される。所望に応じて、現
像剤層４をより一層均−化するために、現像剤担持体１
と電極体３を揺動することも可能である。

該現像剤薄層４は、電極体３の位置に来ると、電極板３
にて発生された電界の作用により、パウダークラウド化
され、現像領域Ｒにおいて、その先端から拡散、飛翔さ
れる。該飛翔拡散した現像剤は、記録信号に応答してオ
ンしたスイッチ素子に対応する記録電極のスタイラスに
て発生された、バイアス電源８による電界作用により記
録媒体９へと転移付着し、記録信号に応じた所望の画像
パターンが可視化される。

記録媒体９上の像は必要に応じて定着されるが、定着前
に別の媒体に転写し、この別の媒体上に定着させてもよ
い。

第３図に、本発明に係る画像形成装置の他の実施例が示
される。本実施例は、カラー画像形成装置の場合の構成
を示している。

本実施例では、記録電極が平行に複数個、本実施例では
３個の記録電極５０１．５０２．５０３が配置され、各
記録電極にそれぞれ対応して現像剤担持体１０１．１０
２．１０３が設けられる。現像剤担持体１０１．１０２
．１０３には、それぞれ異なる色調の現像剤が供給され
矢印方向へと回転される。又、記録媒体９０１は偏向ロ
ーラ１４を介して記録電極５０１．５０２．５０３に密
着しながら同じ方向Ｃへと移動案内される。

又、第１図に関連して説明した実施例と同様に、各現像
剤担持体１０１．１０２．１０３に対向して、各現像領
域には電極体３１１．３１２．３１３が配設され、送り
ローラ１４の助けをかりて記録電極５０１．５０２．５
０３の表面に沿って移動する記録媒体９０１に対して、
順次、記録信号に対応した可視像が形成される。この結
果、多色現像（カラー現像）が実現される。この多色画
像は定着装置１０にて記録媒体９０１上に定着される。

このような構成の本発明に係る画像形成装置を更に具体
的に例示すると次の通りである。

実施例１ 第１図に示す実施例の画像形成装置において、現像剤と
してはポリエステル系樹脂、荷電制御剤、着色顔料など
で構成される平均粒径的１２μｍのものを使用した。

現像剤担持体１としては直径２０ｍｍのｓｕｓｇのロー
ラーを用い、この周面に対してはサンドブラスト処理に
よりＪＩＳＩＯ点平均粗さによる表示（Ｊ　Ｉ　５−Ｂ
Ｏ６１０）で１〜２μｍミクロンの凹凸加工を施した。

荷電規制部材２としては、厚さ２ｍｍ、硬度４０”のウ
レタンゴムな用い、電極体３としては、厚さ１２．５μ
ｍのＰＥＴ基板３００上に厚さ２０μｍのリン青銅製の
電極板３０１を密着したものを採用した。

現像剤担持体１は周速１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転
し、荷電規制部材２は約１００ｇ／ｃｍの圧力で上記現
像剤担持体１に押し当て、荷電した現像剤薄層４を形成
した。現像剤薄層４の厚さは現像剤の２〜３層程度であ
った。

電極体３には交流電源６から５ＫＨｚ。

５００Ｖｐ−ｐの正弦波が与えられ、また現像剤担持体
ｌと記Ｈ電極５との間にはバイアス電源８から概略１５
０Ｖの直流電圧が記録信号に応じて与えられた。

断る構成にて、記録媒体９上に記録信号に対応した可視
像が得られた。この時の記録媒体９には８０　ｇ／ｒｄ
の普通紙を用い、また、記録媒体９と現像剤担持体ｌと
の間は、その現像領域Ｒにおいて約３００μｍになるよ
うに記録電極５の位置を設定した。

実施例２ 第３図に示す実施例の画像形成装置において、各記録電
極５０１．５０２．５０３に対応して、色調が赤、青、
黒の現像剤を有する現像剤担持体１０１．１０２．１０
３を配置し、それぞれ実施例１と同じ条件で作動させた
。

断る構成により、３色の記録画像が得られた。

なお、これら実施例は様々な変形が可能であり、使用材
料、構成によってその適する条件が設定される。例えば
現像剤担持体と電極体との間の交番電界を与える電源と
して、１００〜１０００Ｖｐ−ｐ、ｌ〜Ｉ　０ＫＨｚ、
三角波、矩形波、脈動波、パルス列波、その他の歪み波
とすることかでき、更に、直流分を重畳して使用するこ
とも可能である。

兄１し欠勤−逮 本発明は、以上詳述したように、電極体によって現像剤
をパウダークラウド化して現像領域にもたらし、記録電
極による記録信号に対応した直流バイアス電界にて、記
録媒体へと現像剤を転移付着させる構成とされるので、
現像剤担持体と電極体との間の印加電圧を比較的低くし
ても、充分、鮮鋭な画像形成が可能となり、また全体と
して、構成が簡単で信頼性が向上される。更に、本発明
では、非磁性で絶縁性の現像剤が採用されるので多色画
像形成などへの展開も充分に行なえるという利点がある
。

ある。

１：現像剤担持体 ２：規制荷電部材 ３：電極体 ４：現像剤薄層 ５：記録電極 ６：交流電源 ７、スイッチ ８：直流バイアス電源 ９・記録媒体

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す
概略構成図である。 第２図は、電極体の部分斜視図である。 第３図は、本発明の別の実施例の概略構成図で第 １ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）荷電された現像剤の薄層が形成される現像剤担持体
   と、該現像剤担持体と対向配置され、且つその先端外周
   面に沿って記録媒体を移動案内せしめる記録電極と、前
   記現像剤担持体と記録電極とが対向する位置近傍に配置
   され、且つその端部が現像剤担持体上の現像剤層に近接
   又は接触して配置された電極体と、前記電極体に電界を
   作用せしめ、前記現像剤を飛翔せしめるための交番電界
   付与手段と、前記飛翔した現像剤を記録信号に応じて前
   記記録媒体へと転移付着せしめるための電界付与手段と
   を有することを特徴とする画像形成装置。