JPH04135870A - 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】 「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、特に電磁気的に開閉可能なト
ナー通過孔群を所定方向に沿って配列したトナー通過手
段を介して、トナー担持体と背面電極を対面配置し、該
背面電極表面に沿って記録材を移動させながら、画像情
報に対応した制御電圧を前記トナー通過手段に印加しな
がらトナー通過孔を選択的に開放し、該通過孔を介して
前記担持体に担持したトナーを記録材側に転移可能に構
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１図に示す本
発明の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膜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１に対向配置された背面電
極で、画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過孔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表面を通過する記録材
８上に前記トナー通過孔３ａを介して画像情報に対応し
たトナーがトナー担持体１より転移可能に構成したもの
である。

そして前記制御グリッド３は第４図に示すように長手方
向（Ｘ）に延在する複数本のループ電極３１Ｘと、該ル
ープ電極３１Ｘに対し所定角度傾斜させて平行に延設す
る多数本のループ電極３１Ｙからなるマトリックス状の
ループ線群３１Ｘ−３］Ｙを絶縁フィルムを介して表裏
画面よりサンドイッチ状に絶縁性フィルム３２Ａ、３２
Ｂ、３２Ｃで挟着させると共に、前記両ループ線３１Ｘ
−３１Ｙに挟まれる部位及びサンドイッチするフィルム
３２Ａ−３２Ｃの対向する面に夫々貫通孔を穿孔し、ト
ナー通過孔３ａとなしたＦＰＣにより形成されるのが一
般的である。

「発明が解決しようとする技術的課題Ｊさてかかる従来
技術によればグリッドの制御電圧と背面電極でつくる電
界ホールの大きさによってドツトの大きさが規制される
が、通過孔３ａを無用に小径化すると目詰りが生じ易く
、この為−数的には前記１１＃グリツド３に印加される
制御電圧による電界強度によりトナー通過孔３ａを制御
し。

印字ドツトの小径化を図っている。

又前記制御電圧のスイッチングを高速化すればするほど
小径化されたトナー通過孔３ａに背面電極２とトナー担
持体１間に形成される現像電界のみで、高画像濃度に必
要な十分なる量のトナーを通過吸引させる事は中々困難
であり、又画像濃度を高めるために前記現像電圧を高電
圧化する事は安全上からも、又耐久性の面からも問題と
なる。

又前記現像電界のみでは、前記制御電圧が印加している
制御グリッド３部で電界が一旦絞られる為に、該電界分
布が背面電極２側に向け末広がり状になり、ドツト状の
印字領域の周囲にドーナツ状のトナー飛散領域が形成さ
れてしまい、ドツトがぼけてしまう。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、前記トナー通過
孔を小径化しても又前記制御電圧のスイッチングを高速
化した場合においても、言換えれば記録速度の高速度化
と印字ドツトの緻密化を図った場合においても高画像濃
度と印字ドツトの鮮明化を達成し得る画像形成装置を提
供する事を目的とする。

又本発明の他の目的とする所は印字ぼけを防止しつつよ
り高解像化を図り得る画像形成装置を提供する事にある
。

「課題を解決する為の技術手段」 請求項１）乃至５）記載の発明は、磁性トナーを用い、
該磁性トナーをトナー担持体ｌの背面側に配した固定磁
石体（集成体）により担持可能に構成した画像形成装置
に関するもので 少なくとも前記背面電極２のトナー通過孔群配設位置（
以下制御グリッド配設位置という）と対峙する部位と、
前記トナー担持体１の背面側に配した固定磁石集成体１
１との間で背面電極２側に向けトナーの磁気的吸引力を
生じせしめた点にある。

このような構成は例えば第１図に示すように前記固定磁
石集成体１工と逆極性の磁石体２２を、前記背面電極２
の背面側に配してもよく、又第２図（ｂ）に示すように
前記背面電極２の制御グリッド配設位置と対峙する部位
を磁性体で形成してもよく、更には第２図（ｃ）に示す
ように非磁性体で形成した背面電極２の背面側に磁性体
２２を貼着する構成を採ってもよい。

尚、前記逆極性の磁石体２２を配する構成では、磁力分
布が制御グリッド３の短手幅（現像幅）の中央が大にな
り、その同側の磁力分布が低下する為に、特に前記現像
幅を拡幅化しようとすると必ずしも均等な画像濃度を得
る事が出来ない場合がある。

この様な場合前記磁石体に磁力分布を複数存在させ、該
磁力分布を記録材移動方向即ち現像幅方向に沿って平行
に配置すればよい。

尚この配置は単に制御グリッド３の中心を挟んでその両
側に配置してもよく又前記トナー通過孔３ａの中心線上
に沿って櫛歯上に配置形成してもよい。

さて請求項６）及び７）に記載した発明は、磁性トナー
を用いる装置に限定される事なく前記目的を達成せんと
するもので、　前記トナー通過孔３ａの長手方向若しく
は短手方向に沿うほぼ線上に沿って、夫々電磁気的にト
ナーの集束化を行なう手段を配した事を特徴とするもの
である。

そしてこの様な集束化手段は第３図に示すように、トナ
ー担持体ｌの背面側に配した固定磁石集成体１１との間
に形成する事も可能であるが、第３図に示すようにトナ
ー通過孔３ａに沿って延設される線電極２ａで形成する
事も出来る。

「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１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、ｌは現像ローラ
、６は該現像ローラｌ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、３は前記帯
状開口６１に張設した制御グリッド、２０は該制御グリ
ッド３と所定空隙を介して対面配置させた背面電極ユニ
ット、４は前記背面電極に現像電圧を印加する電源回路
、５は画像情報に対応する信号を生成する制御回路、５
１は該信号に基づいて前記制御グリッド３をスイッチン
グする駆動回路、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。

次にこれらの主要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。

現像ローラ１は、現像スリーブ１０と該スリーブ１０内
に内包させた固定磁石集成体１１からなり、前記現像ス
リーブｌＯを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ｌＯを接地させている。

そして固定磁石集成体１１は前記帯状開口６１と対面す
る側をＮ極としている。

一方背面電極ユニット２０は、その本体たる電極板２を
前記制御グリッド３と平行なスリット間隙を介して対峙
可能に帯状平板状の導電性部材で形成すると共に、その
表面層に記録材８との間でのリーク等を防止し且つ円滑
な挿通を確保するために摺動抵抗の低い絶縁膜、例えば
アルマイトやフッ素樹脂で被覆する。

そして該本体２の背面側には前記トナー容器６の帯状開
口６とほぼ同一幅の磁性体２２を現像スリ−プ１０の軸
方向に沿って延設固着させるとともに。

これらを絶縁性の支持部材２５上にほぼ而−になる如く
固着させる。

そして該背面電極２は、背面側に設けた弾性部材７１に
より付勢された状態で、装置本体の一部をなす支持体２
７に係止させる。

尚前記磁性体２２は前記したように鉄その他の磁性材料
で形成されるが、これのみに限定される事なく、前記固
定磁石集成体１１の帯状開口２１と対面する側に位置す
るＮ極と逆極性の極性を有する磁石体２１で形成しても
よい。

次にかかる実施例の作用を第２図の作用図を中心に模式
的に説明する。

第２図はいずれもトナー担持体１を省略した固定磁石集
成体１１と背面電極２の関係を示す。

（ａ）は背面電極２を非磁性体で形成した従来技術で、
この場合は制御グリッド３と対面する位置に配した固定
磁石集成体１１のＮ磁極は、隣接する集成体１１のＳ極
との間で磁界が形成され、トナーは現像電界のみの力で
記録材側に吸引される事になる。

（ｂ）は背面電極２自体を磁性体２２若しくはその背面
側に磁性体を配した本発明の実施例で、二の場合は前記
固定磁石集成体ＩＩのＮ磁極は、背面電極２との間で磁
界が形成されることとなり、トナーは現像電界とともに
該磁界の作用によりトナーが記録材側に吸引される事に
なる。

しかしながらこの場合は固定磁石集成体１１の磁界によ
ってのみ背面電極２の磁性体２２が励磁される為に、該
集成体ＩＩ中心を通る垂直線より現像幅方向に遠ざかる
に連れ励磁力が弱くなり、現像幅方向における画像濃度
の均一性が薄れる。

（ｃ）は前記欠点を解消する為に、背面電極２よりの背
面側にＳ磁極に着磁した磁石体２１を配した他の実施例
で、この場合は前記固定磁石集成体１１のＮ磁極は、背
面電極２とのＳ磁極間で磁界が形成される為に現像幅方
向に均等な磁力分布が形成し得、記録速度の高速化が可
能となる。

尚、前記構成では、磁力分布が制御グリッド３の短手幅
の中心部が大になり、その両側の磁力分布が低下する為
に、特に前記現像幅を拡幅化しようとすると必ずしも均
等な画像濃度を得る事が出来ない場合がある。

この様な場合（ｄ）に示すように、前記磁石体２１’に
制御グリッド３中心を挟んでその両側に磁力分布を形成
する事により、現像幅方向に一層均等な磁力分布が形成
し得、記録速度のより高速化が可能となる。

さて前記各実施例では制御グリッド３の幅方向に均等に
磁力分布を形成したが、これのみでは前記制御グリッド
３のトナー通過孔３ａ通過後のトナーの拡散を必ずしも
防止し得ない。

そこで前記磁石体２１を第３図に示すように櫛歯状に形
成し、その櫛歯の突起部分２１ａをトナー通過孔３ａの
長手方向若しくは短手方向に沿う線上に沿って配する事
により、該突起部分２１ａに磁力が集束化し、印字ドツ
トへ向けトナーの集束化が図られ、画像鮮明化が可能と
なる。

尚、前記集束化は、同図に示すように絶縁性の板状部材
２３内に、線状電極２ａをトナー通過孔３ａの長手方向
若しくは短手方向に沿う線上に沿って配して背面電極２
を形成しても可能であり、特に該線状電極２ａと前記櫛
歯磁石体２】を組合せる事により・−層の集束化が可能
である。

「効果」 以上記載した如く本発明によれば、現像電界とともに磁
気的吸引力を利用して記録材側へのトナー付着を行なう
為に、制御グリッドのトナー通過孔を小径化しても又前
記制御電圧のスイッチングを高速化した場合においても
、言換えれば記録速度の高速度化と印字ドツトの緻密化
を図った場合においても高画像濃度と印字ドツトの鮮明
化を達成し得る。

又第２発明においては印字ドツトへのトナー集束化が可
能であるために、印字ぼけを防止しつつより高解像化を
図り得る。　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実施例に係る画像形成装置の
要部構成図、第２図はその作用図、第３図はトナー集束
化を可能にした第２発明の実施例に係る要部構成図であ
る。第４図は本発明が適用される制御グリッドを示す斜
視図である。 纂Ｌｌ−図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電磁気的に開閉可能なトナー通過孔群を所定方向に
   沿って配列したトナー通過手段を介して、磁性トナーを
   担持可能に背面側に固定磁石体を配したトナー担持体と
   、表面を記録材が移動可能な背面電極とを対面配置して
   なる画像形成装置において 少なくとも前記背面電極のトナー通過孔群配設位置と対
   峙する部位と、前記トナー担持体の背面側に配した固定
   磁石集成体との間で、背面電極側に向けトナーの磁気的
   吸引力を生じせしめた事を特徴とする画像形成装置 ２）前記トナー通過孔群配設位置と対峙する位置に配し
   た前記固定磁石体と逆極性の磁石体を、前記背面電極の
   背面側に配した事を特徴とする画像形成装置 ３）前記逆極性の磁石体の磁力分布を複数存在させ、該
   磁力分布を前記記録材移動方向に沿って配置せしめた事
   を特徴とする請求項２）記載の画像形成装置 ４）少なくとも前記背面電極のトナー通過孔群配設位置
   と対峙する部位を磁性体で形成した請求項１）記載の画
   像形成装置 ５）少なくとも前記背面電極のトナー通過孔群配設位置
   と対峙する部位の背面側に磁性体を配した請求項１）記
   載の画像形成装置 ６）電磁気的に開閉可能なトナー通過孔群を所定方向に
   沿って配列したトナー通過手段を介して、トナーを担持
   させるトナー担持体と、表面を記録材が移動可能な背面
   電極とを対面配置してなる画像形成装置において 前記トナー通過孔の長手方向若しくは短手方向に沿うほ
   ぼ線上に沿って、電磁気的にトナーの集束化を行なう手
   段を配した事を特徴とする画像形成装置 ７）前記集束手段が、トナー担持体の背面側に配した固
   定磁石集成体との間に形成される磁力線である請求項６
   ）記載の画像形成装置。 ８）前記集束手段が、トナー通過孔に沿って延設される
   線状背面電極である請求項６）記載の画像形成装置。