JPH04101856A - 画像形成装置及び画像制御方法 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、感光体ドラムその他の潜像担持体を介さずに
直接普通紙その他の記録材にトナー像を付着可能に構成
した画像形成装置に係り、特に通電制御により画像情報
に対応したトナー通孔を形成する制御グリッドを挟んで
、表面にトナー層を有するトナー担持体と背面電極を配
置するとともに、該背面電極表面に沿って記録材を移動
させながら、前記トナー通孔を通過したトナーを記録材
上に転送可能に構成した画像形成装置に関する。

「従来の技術］ 従来より潜像担持体として機能する感光体ドラムを用い
ずにトナー担持体上に担持させたトナーを直接、画像情
報に対応させてドツトパターン上に記録材上に転送させ
る画像形成装置は公知であり、（スエーデン国特許願第
８７０４８８３号他）かかる装置構成を第６図に示す基
本構成図に基づいて簡単に説明するに、１は電磁気的に
トナーを薄層状に保持したスリーブ状のトナー担持体、
２は該トナー担持体ｌに対向配置された背面電極２で、
両者間にマトリックス状の制御グリッド３を配し、該制
御グリッド３をＸ−Ｙ軸方向に通電制御することにより
、該マトリックス間のトナー通孔３ａに作用する現像電
界を画像情報に対応させて選択的に遮断若しくは導通可
能に構成し、これにより前記背面電極２表面に配した記
録紙４上に前記制御グリッド３内のトナー通孔３ａを介
して画像情報に対応したトナーをトナー担持体ｌより転
送させる事が可能となる。

又前記制御グリッド３は第７図に示すように長手方向（
Ｘ）に延在する複数本のＸ軸１１Ｘ１．Ｘ２・・・・・
・と、該通電線に対し狭幅に平行に延設する各−対のＹ
軸１Ｙａｌ、Ｙａ２・・・・・・からなるマトリックス
状の導線群を表裏両面より絶縁性の薄層フィルムで挟着
させると共に、前記多対のＹ軸線とＸ軸線に挟まれる部
位に夫々貫通孔を穿孔し、トナー通孔３ａとなしたＦＰ
Ｃにより形成する。

そしてかかる制御グリッドは記録紙４の挿通速度と対応
させてＸｌ、Ｘ２線・・・・・・を第６図（ｂ）に示す
ように順次時間差をもって通電させる事により。

前記トナー通孔３ａを通過するドツト状のトナーパター
ンは結果として１列状になり、この結果前記Ｙ軸線幅を
特に密にしなくても密なドツトパターンの形成が可能と
なるものである。

「発明が解決しようとする技術的課題」さて、本装置若
しくは従来の電子写真装置に用いられるトナー担持体は
一般に磁石集成体を内包した非磁性スリーブからなる現
像ローラにより構成され、そして該ローラは、表面に担
持されるトナー層をドクタブレード等を用いて均一な層
厚に規制しつつ円滑な画像形成を容易にするために、前
記ローラのトナー層形成面を印字可能最大幅より大に設
定している。

この為、前記本発明に適用される装置（以下本適用装置
という）においては第５図（ａ）に示すように現像ロー
ラ１と背面電極２間に配置されるメツシュ状の制御グリ
ッド３を前記印字可能最大幅の外側に位置する非印字領
域Ｂまで拡幅化しているが、前記非印字領域Ｂ部は背面
電極２側にトナーの転移が何等行われないために、トナ
ー堆積状態が連続して行われ而も前記現像ローラ１と背
面Ｗ１極２間は微小間隔であるために、例えば背面電極
２側にトナー吸引電界が印加されていない非印°字時に
おいて、（ｂ）に示すように前記トナー層４より背面電
極２側にトナーが落下し、トナー汚れが生じやすい。

又前記現像ローラ１の表面に堆積したトナー層４が大に
なると例え前記トナー通孔３ａを電磁気的に遮蔽しても
トナーが背面電極２側に落下し、トナー汚れが生じる。

又サイズの異なる記録紙を用いた場合、特に小さいサイ
ズの記録紙を連続的に印字後、大きいサイズに移行する
場合、小さいサイズの外側に位置する前記現像ローラｌ
と制御グリッド３間に堆積していたトナーが非印字動作
時に背面電極２側に落下し、再印字開始時に画像の乱れ
が生じ易い。

本発明はかかる先願技術の欠点に鑑み、非印字領域部分
のトナー汚れや、非印字領域から印字領域に移行した直
後の画像の乱れを防止し得る画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

「課題を解決する為の技術手段」 本発明はかかる技術的課題を達成する為に、請求項５）
記載の発明において、第１図に示すように少なくとも非
印字動作時に、トナー担持体ｌに担持しているトナー層
４の帯電電荷と同極性の電圧、言い換えれば前記背面電
極２に印加した電圧と逆極性の電圧をトナー担持体１と
背面電極２間の非印字動作時に印加させ、該領域に位置
するトナー層４をトナー担持体ｌ側に押戻すようにした
点にある。

勿論、前記非印字領域Ｂには、最大記録紙幅の外側に位
置する固定的な非印字領域の場合もあり、又該固定的な
費印字領域と合わせて記録紙サイズに基づいて変動する
変動印字領域を含める場合もある。

一方請求項１に記載した発明は前記発明を具体化するの
に好適な装置を提供する事にあり、その特徴とする所は
、非印字領域Ｂに対応する制御グリッド３の取り付け面
とほぼ同一平面上に、前記背面電極２に印加した電圧と
逆極性の電圧を印加する手段５（３）を設け、少なくと
も非印字動作時に前記電圧を印加可能に構成した点にあ
る。

即ち本適用装置においてはトナー担持体ｌと背面電極２
間が微小空隙である為に、前記印加手段を制御グリッド
３に重畳しては配置することは困難であり、却ってトナ
ーの乱れ等が生じ易くなる。

そこで本発明は非印字領域Ｂに対応する制御グリッド３
の取り付け面とほぼ同一平面上に前記印加手段を配置す
る事により前記欠点の解消を図っている。

この場合、前記印加手段を制御グリッド３と別体に形成
してもよいが、このように構成すると非印字領域Ｂが固
定されてしまうために、好ましくは前記印加手段を制御
グリッド３の一部となすように形成すると共に、挿通さ
れる記録紙幅に応じて前記制御グリッド３の印加手段領
域を可変可能に構成するのがよい。

尚、前記印加手段５を制御グリッド３の一部となすよう
に形成した場合においては、前記逆極性の電圧強度を、
前記トナー通孔３ａを電磁的に閉鎖するに足る電圧強度
に設定しなければ、トナー通孔３ａを介してトナーが背
面電極２側に落下し好ましくない。

「実施例」 以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示的に詳しく
説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記
載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する
趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

第２図は本発明の実施例に係る画像形成装置の要部構成
を示し、その構成を簡単に説明するに、■は現像ローラ
、６は該現像ローラ１を回転可能に軸支すると共に、下
面側に帯状開口６１を形成したトナー容器、３０は前記
帯状開口６１に張設した制御グリッドユニット、２は該
制御グリッド３０と所定空隙を介して対面配置させた背
面電極、７は底面より付勢されたバネ７１を介して前記
背面電極２を所定位置に位置決め固定させる装置本体で
ある。

次にこれらの各部材について詳説するに、トナー容器６
は内部に一成分磁性トナーを収納すると共に、前記現像
ローラ１と対面する内壁面にドクターブレード６２を設
ける。又前記容器の底面の記録紙４搬送方向入射側には
、前記帯状開口２１と隣接させて薄肉のナイフェツジ状
のスペーサ２３がほぼ記録紙４最大幅に亙って固設され
ており、該スペーサ２３により記録紙４のガイド規制を
行う。

現像ローラ１は、現像スリーブ１ａと該スリーブ内に内
包させた固定磁石集成体１ｂからなり、前記現像スリー
ブｌａの表面をアルマイト処理若しくは絶縁層を被覆し
たアルミ筒（非磁性筒）で形成すると共に、該現像スリ
ーブ１＠−を接地させている。

制御グリッドユニット３は第３図に示すように、マトリ
ックス状にトナー通孔が配列された制御グリッド本体３
Ａの周囲の非印字領域に平板状のダミー電極３１　（３
１ａ、３１ｂ）を配し、夫々引出し線３２及び駆動回路
３３を介して通電制御回路３４と接続されている。

即ち、制御グリッド本体３Ａは、記録紙最大幅と対応さ
せて長手方向ミ尋に延在する複数本のＸ軸閉ループ線と
、該通電線に対し狭幅に平行に延設する各一対のＹ軸閉
ループ線がらなり、その交差部にマトリックス状のトナ
ー通孔３ａを配列する。

一方ダミー電極３１は前記グリッド本体を囲繞する如く
配置され、そして長手方向に位置する電極部３１ａは、
前記記録紙最大幅の外側に位置する現像ローラのトナー
層形成域と対応する幅間隔で又短手方向に位置する電極
部３１ｂにおいては前記グリッド本体３Ａ短手幅と合わ
せた幅間隔が帯状開口６１幅と同一幅に設定している。

さてかかる装置においてトナーの電荷をマイナス電荷、
現像ローラ１側の電位を接地電位、又背面電極２の電位
を＋２０００　Ｖ、更に制御グリッド本体３Ａの制御電
圧をトナー通孔３ａ遮蔽電圧を一５ｏｏｖ。

又開放電圧を一３００ｖに設定した場合において、前記
ダミー電極３１に遮蔽電圧に対応する一５ｏｏｖを印字
動作時と共に非印字動作時も印加する事により前記した
本発明の作用が円滑に達成される。

尚、本実施例においては前記ダミー電極３１はトナー通
孔３ａを有さず平板状に形成されている為に、前記現像
ローラ表面に担持堆積しているトナーを押戻す電圧強度
を有せれば前記電圧強度に限定される事なく、背面電極
の電位と逆極性であれば本発明の作用をある程度達成し
得る。

又前記実施例においてはダミー電極３１と制御グリッド
本体３Ａが別体で形成されている為に、非印字領域が記
録紙サイズに合せて可変する装置の適用は好ましくない
。

この場合は第４図に示すように、現像ローラ軸方向のト
ナー層形成域と対応する長さと前記帯状開口６１幅と同
一幅を有する制御グリッド３Ｂを形成し、制御回路３４
よりの通電制御により前記記録紙最大幅の外側に位置す
るグリッド域３Ｂ１の印加電圧を印字動作時と共に非印
字動作時も遮蔽電圧に対応する一８００Ｖを印加する事
により前記した本発明の作用が円滑に達成される事にな
る。

「効果」 以上記載した如く本発明によれば、非印字動作時におい
てもトナー担持体に堆積したトナーを押し戻す方向に電
圧が付勢されているために非印字領域部分のトナー汚れ
や、非印字領域から印字領域に移行した直後の画像の乱
れを防止し得、その実用的効果は極めて高い。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明は本発明の基本構成図、第５図は基本発
明の課題を示す作用図である。第２図は本発明が適用さ
れる画像形成装置の要部構成図、第３図及び第４図は装
置に組込まれる制御グリッドユニットを示す。 第６図及び第７図は本発明が適用される基本発明を示す
概略構成図とその通電制御状態を示す作用図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）マトリックス状のトナー通孔を有する制御グリッド
   を挟んで表面にトナー層を有するトナー担持体と背面電
   極を対面配置してなる画像形成装置において、 非印字領域に対応する制御グリッドの取り付け面とほぼ
   同一平面状に、前記背面電極に印加した電圧と逆極性の
   電圧を印加する手段を設け、少なくとも非印字動作時に
   前記電圧を印加可能に構成した事を特徴とする画像形成
   装置 ２）前記電圧印加手段を制御グリッドと別体に形成した
   請求項１）記載の画像形成装置 ３）前記電圧印加手段を制御グリッドの一部となすよう
   に形成すると共に、挿通される記録紙幅に応じて前記制
   御グリッドの印加手段領域を可変可能に構成した請求項
   １）記載の画像形成装置 ４）前記逆極性の電圧が、前記トナー通孔を電磁的に閉
   鎖するに足る電圧強度である請求項３）記載の画像形成
   装置 ５）マトリックス状のトナー通孔を有する制御グリッド
   を挟んで表面にトナー層を有するトナー担持体と背面電
   極を対面配置してなる画像形成装置において、 少なくとも非印字動作時に、トナー担持体に担持してい
   るトナーの帯電電荷と同極性の電圧をトナー担持体と背
   面電極間の非印字領域に印加させた事を特徴とする画像
   制御方法