JPH0430178A - 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〉 本発明は現像剤を記録媒体に付着させて画像を形成する
画像形成装置に関するものである。

〈従来の技術〉 従来より、画像情報に応じて画像形成する装置が種々開
発されており、その中に微粉末現像剤である導電性磁性
トナーを用い、そのトナーを静電的に記録媒体に付着さ
せて画像を形成する画像装置がある。

例えば特公昭５１−４６７０７号公報等に示す方法が１
！案されている。第７図に示すにょうに、非磁性円筒５
０の外周に有する導電性磁性トナー５１を、上記非磁性
用筒５０と同軸に設けられた回転磁石５２の磁界によっ
て、上記円筒５０の外周面に付着させて搬送する。そし
て、上記トナー５１を非磁性円筒５゜の外周面上に軸方
向に沿って密に配列された記録電極５０ａを通過させ、
上記非磁性円筒５ｏに近接して設けられた内側より導電
層５３ｂ、絶縁層（又は誘電層）５３ａを積層してなる
記録媒体５３に物理的に接触しているときに電源部５４
によって電圧を印加する。この時上記記録電極５０ａと
記録媒体５３の導電層５３ｂとの間に画像情報に応じた
電圧を印加することによって、記録媒体５３の絶縁層５
３ａにトナー５１を付着させて画像を形成するものであ
る。

また上記画像形成方法を適用した画像形成装置としては
、第８図に示すように、駆動搬送ローラ５５ａ及び従動
搬送ローラ５５ｂにより搬送される記録媒体５３に対し
、現像器５６内のマグネットローラ５６ａを矢印ｅ方向
に回転させて、スリーブ５６ｂの周面に設けた記録電極
５０ａ上にトナー５１を矢印ｆ方向に搬送し、記録制御
部５７からの信号電圧によりトナー５１が付着したりし
なかったりして画像を形成する。

例えば、上記記録制御部５７からの信号電圧が＋４０Ｖ
印加されたときは、トナー５１が記録媒体５３に付着し
、Ｏｖの時には付着しないという動作を繰り返すことに
より画像形成を行う。

上記記録媒体５３に付着したトナー５１は、画像表示領
域５８において画像が表示された後、導電性カーボン繊
維、導電性樹脂、或いは導電性ゴム等からなるクリーニ
ング部材５９により摺擦されて、前記マグネットローラ
５６ａ上に落下して再度搬送されて次の記録に備える。

上記構成において、トナー５１はクリーニング部材５９
により現像器５６に戻されるように構成されているので
、はとんど消費されることがなく、補給無しで使用可能
であるが、繰り返し画像形成を行ううちにその表面状態
が変化して画像が劣化するおそれがあるため、−括して
交換する必要がある。

また同様に記録媒体５３も長期使用により表面状態が劣
化するおそれがあり、一定期間経過後に交換する必要が
ある。

上記記録媒体５３を交換するには、装置本体の画像表示
領域５８側（図面左側）を開放し、更に図示しない張力
付与機構を解除して、側面（図面手前側）よりユニット
として構成された記録媒体５３を引き抜くようにして交
換していた。

また上記トナー５１を交換するには、上記装置本体の画
像表示領域５８側（図面左側）を開放した後、ユニット
として構成された現像器５６を装置本体より着脱して交
換していた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし上記構成にあっては、記録媒体５３と現像器５６
とは、夫々異なるユニットで構成されているため、例え
ばトナー５１の交換時に現像器５６を着脱すると、記録
電極５０を取り付けたスリーブ５６ｂが外部に露出する
。

そして現像器５６を着脱する際に、斜めに傾けたり、或
いは急激に着脱を行ったりすると、スリーブ５６ｂ上の
トナー５１が外部に飛散するおそれがあり、作業に細心
の注意を要し、作業効率が低い場合があった。

また、トナー５１は交換しないが、装置の別の部分での
保守のために、現像器５６を一時的に着脱したい場合、
前記交換時のトナー飛散問題の他、記録電極５０手前に
おいては、トナー５１がせき止められているため、この
状態で現像器５６を取り外して放置した場合、特にトナ
ー５１かたまっている部分の下側は、トナー５１が直接
外気に接していること、及びその自重により固まるおそ
れがあった。従って、再度現像器５６を装置本体に装着
して画像形成を行っても、画像形成が良好に行われない
おそれがあった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、記録媒
体若しくは現像剤供給手段の装置への着脱動作に連動し
て前記現像剤供給手段の露出面を開閉すると共に、閉じ
る時は現像剤供給手段露出面上にある現像剤を現像剤搬
送方向に押し進める部分を備えたシャッター部材を設け
、現像剤の飛散及び凝固を防止した画像形成装置を提供
することにある。

〈課題を解決するための手段〉 前記従来技術のｌｌＮを解決し、以下に述べる実施例に
適用される手段は、画像情報に応じて現像剤に電圧を印
加するための記録電極と、前記現像剤を付着させて画像
を形成するための記録媒体と、前記記録電極と記録媒体
との間に現像剤を供給するための現像剤供給手段と、前
記記録媒体若しくは前記現像剤供給手段の装置への着脱
動作に連動して前記現像剤供給手段の露出面を開閉する
と共に、閉じる時は現像剤供給手段露出面上にある現像
剤を現像剤搬送方向に押し進める部分を備えたシャッタ
ー部材とを有することを特徴とする特〈作用〉 前記構成によれば、記録媒体若しくは、現像剤供給手段
を交換する際に、これらの着脱動作に連動してシャッタ
ー部材が前記現像剤供給手段の露出面の開閉を行うこと
により、現像剤が外部に飛散するのを防止することが出
来る。

また前記シャッター部材を閉じる時は、現像剤供給手段
露出面上にある現像剤は、現像剤搬送方向に押し進めら
れるため、記録電極手前の現像剤のたまった状態はなく
なり、その結実現像剤が凝固することを防止することが
できる。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明を適用した画像形成装置の
一実施例について説明する。

第１図は画像形成装置の概略構成を示す断面説明図、第
２図は記録電極の斜視説明図、第３図は記録媒体の一部
拡大断面図、第４図は現像器ユニットの取付構成を示す
斜視図、第５図及び第６図はその着脱動作を示す断面説
明図である。

先ず第１図乃至第３図を参照して画像形成装置の概略構
成について説明する。

第１図に於いて、１は画像情報に応じて現像剤に電圧を
印加するための記録電極である。この記録電極１は、導
電性磁性現像剤（以下「トナー」と言う）２を供給する
ための現像剤供給手段である非磁性円筒（以下「スリー
ブ」と言う）３の外周面上の凸部３ａに軸方向に沿って
密に取り付けられている。

上記記録電極１は、第２図に示すように、基板ｌａに設
けられた駆動素子１ｂに連結されており、上記凸部３ａ
には記録電極１のうち記録に寄与する記録部１ｃが配置
されている。また上記基板１ａには前記スリーブ３の軸
方向に沿って複数の穴１ｄが穿孔されている。これらの
穴１ｄは、前記スリーブ３の外周上を搬送されるトナー
２が、矢印六方向に通過して前記記録部１ｃに到達する
ように構成されている。また前記基板１ａはフレキシブ
ルプリント基板が使用され、更に前記駆動素子１ｂはＶ
ＦＤドライバー（沖電気製ＭＳＧ１１６３）が使用され
ている。

前記スリーブ３には、第１図に示すように、回転磁石４
が同軸に取り付けられている。この回転磁石４は図示し
ない駆動モータにより回転軸４ａを中心に回転駆動され
る。上記回転磁石４が形成する磁界により前記トナー２
を前記スリーブ３の外周面に付着させて搬送するもので
ある。前記スリーブ３及び回転磁石４は現像器ユニソ）
Ｂを構成する容器７内に収納されている。

前記記録電極１の近傍には、トナー２を付着させて画像
を形成するための記録媒体である無端ベルト状の記録シ
ート５がその一部を近接させて配置されている。上記記
録シート５は、搬送手段である上下に対をなして配設さ
れた駆動ローラ６ａとテンションローラ６ｂとの間に掛
は渡されている。上記駆動ローラ６ａは図示しない駆動
モータにより駆動ローラ６ａは回転駆動され、前記記録
シート５を第１図の矢印Ｃ方向に搬送するものである。

上記記録シート５は、第３図に示すように、ブチラール
樹脂、或いはウレタン樹脂を主成分とする透明材料から
なる表面層５ａ、有色の無機物質と結着側（アクリル樹
脂、プラスチック樹脂）とからなる有色層５ｂ、導電性
を持たせるためのアルミニウム又はＩＴＯ（インジウム
とスズの酸化物）を蒸着した導電層５ｃ、及びポリエチ
レンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン等
のプラスチック性樹脂からなる基材５ｄを重合させて構
成されている。

上記表面層５ａ及び有色層５ｂは電気的に絶縁されてお
り、有色層５ｂとしては画面のベース色として白色を出
すために酸化チタン（ＴｉＯｚ）酸化アルミニウム（Ａ
４０３）等の無機物質を用いている。

８は前記記録電極ｌに対して画像情報に応じた電圧を印
加するための記録制御部である。この記録制御部８は、
画像情報に応じた信号電圧を前記記録シート５の導電層
５ｃに印加して表面層５ａ上にトナー２を付着させて画
像を形成させるものである。

９は前記記録シート５上形成された画像を外部に表示す
るための画像表示部であり、１０は装置本体の背板１１
に支持部材１１ａを介して取り付けられたクリーニング
部材である。このクリーニング部材１０は、クリーニン
グ部材本体１０ａと軟質で導電性の刷毛１０ｂとから構
成され、その刷毛１０ｂを適当な角度及び距離をもって
記録シート５を摺擦することにより、上記記録シート５
上に付着しているトナー２を非磁性円筒３上にかき落と
すものである。上記クリーニング部材１０としては、カ
ーボン繊維、複合化により導電性を有する軟質性プラス
チック（ポリエチレン、ポリプロピレン）、ウレタンゴ
ム、或いはシリコン等の材料が用いられる。

また前記記録シート５を介してクリーニング部材１０に
対向する位置には、前記記録シート５を支持するための
非磁性部材１２及び磁石１３が配設されている。

１４は前記クリーニング部材１０が記録シート５に摺擦
して生ずる帯ｔ！荷と逆極性の電圧を印加するための電
源である。

前記回転磁石４によりスリーブ３の外周に付着して′搬
送されたトナー２は、基板１ａの穴１ｄを通過して記録
電極１上に搬送される。この時上記記録電極ｌに画像情
報に応じて電圧を印加することにより、トナー２を記録
シート５に付着させて画像を形成することが出来る。尚
、記録電極１上で画像形成に寄与しなかったトナー２は
、スリーブ３の凸部３ａより落下して、記録シート５に
形成された画像に影響を与えることがない。

上記記録シート５上に形成された画像は、駆動ローラ６
ａの回転によってその記録シート５が第１図の矢印Ｃ方
向に搬送され、画像表示部９を通過するとき外部に表示
される。そして、上記画像表示部９を通過した記録シー
ト５は、前記クリーニング部材８に摺擦されて付着した
トナー２が剥ぎ取られると共に帯電履歴を消去される。

上記トナー２は前記スリーブ３上に落下して再度搬送さ
れて次の記録に備える。

次に第４図を参照して前記現像器ユニッ）Ｂの取付構造
について説明する。

１５ａ、１５ｂは装置本体の側面を構成する本体フレー
ムであって、現像器ユニットＢは上記本体フレーム１５
ａ、１５ｂに取り付けられたフレーム底部１６上に載置
されている。また上記現像器ユニットＢは、上記フレー
ム底部１６に沿ってスライドさせながら上記本体フレー
ム１５ａ、１５ｂに取付部材１７ａ、１７ｂを介して着
脱可能に取り付けられている。

１８は回転磁石４の回転軸４ａに連結するプーリであっ
て、図示しない駆動モータからの駆動力をタイミングベ
ルト１９を介して伝達されて回転駆動されるものである
。上記タイミングベルト１９は、現像器ユニッ）Ｂが装
置本体から着脱されることを考慮して、回転軸４ａと図
示しないモータ軸との軸間距離よりベルト周長が長いも
のを使用している。また上記タイミングベルト１９には
、テンショナー２０が押圧して張力が付与されており、
現像器ユニットＢを着脱する場合には、上記テンショナ
ー２０の押圧を解除して行われる。

また現像器ユニッ）Ｂと装置本体との電気的な接合は、
図示しないコネクタ結合により行われるように構成され
ている。

次に第５図及び第６図を参照して現像器ユニットＢの構
造について説明する。

容器７は上面が開放されており、その内部には、前記ス
リーブ３及び回転磁石４が回転軸４ａを中心に同軸に収
納されている。またこの容器７内には、スリーブ３の周
面を搬送するトナー２が収納されている。上記スリーブ
３の外周面には、その軸方向に沿ってフレキシブルな記
録電極ｌが取り付けられている。

上記記録電極１より上方には、容器７の開口部を半分を
常時閉塞している固定シャッター部材２１が設けられて
いる。また上記容器７の他方の開口部には、記録シート
５若しくは前記現像器ユニットＢの装置への着脱動作に
連動して開閉する移動シャッター部材２２が取り付けら
れている。この移動シャッター部材２２は、前記回転磁
石４の回転軸４ａに同軸に取り付けられた回転コロ２３
にアーム２２ａにより連結されており、この回転コロ２
３の回転によりアーム２２ａを介して移動シャッター部
材２２が開口部を開閉するように構成されている。また
上記移動シャッター部材２２には容器７に取り付けられ
た引張ばね２２ｂが連結されている。

また記録シート５及びこれが掛は渡されている駆動ロー
ラ６ａ、テンシランローラ６ｂはシートユニッ）Ｄとし
て装置本体に着脱可能に構成されている。このシートユ
ニットＤは、装置本体の画像表示部９側を開放して、第
５図の矢印ａ方向に移動させることにより着脱動作を行
うことが出来る。

上記駆動ローラ６ａの回転輪６ＣにはＬ字状の摺動部材
２４が取り付は固定されている。この摺動部材２４は、
前記現像器ユニットＢを装置本体に着脱する際に、回転
コロ２３に当接して摺動することによりその回転コロ２
３を回転させて、移動シャッター部材２２により開口部
を開閉することが出来る。

次に上述のように構成された画像形成装置に於ける現像
器ユニットＢの着脱動作について説明する。

現像器ユニッ）Ｂを装置本体より矢印す方向に直接引き
出すか、若しくはシートユニッ）Ｄを矢印ａ方向に開放
或いは引き出した場合には、前記回転コロ２３と摺動部
材２４との当接が解除されるので、第５図に示すように
、移動シャッター部材２２は引張ばね２２ｂの弾性力に
より反時計回り方向に移動して開口部を閉塞する。この
時移動シャッター部材２２は、その折曲端部２２ｃが容
器７の端部７ａに当接して静止する。

次に上記現像器ユニットＢを装置本体に装着する場合に
は、第６図に示すように、現像器ユニットＢを矢印Ｃ方
向から直接装置本体に装着するか、若しくは先ず現像器
ユニットＢを装着した後シートユニットＤを矢印ｄ方向
から装着する。

この場合には、前記摺動部材２４が回転コロ２３に当接
して摺動するので、その回転コロ２３を時計回り方向に
回転させ、アーム２２ａを介して移動シャッター部材２
２を引張ばね２２ｂの弾性力に抗して同様に時計回り方
向に回転させて、記録電極１を有するスリーブ３の上方
を露出させる。この時上記移動シャッター部材２２は、
その折曲端部２２ｃが固定シャッター部材２１の端部２
１ａに当接して静止する。

この状態では、記録シート５と記録電極１とが対向して
おり、回転磁石４を回転させてトナー２を搬送しながら
、記録情報に応じて上記記録電極１に電圧を印加するこ
とにより画像形成動作が可能となる。

尚、前記引張ばね２２ｂの弾性力より回転コロ２３と摺
動部材２４との摺動摩擦力が大きいようにばね定数を定
める必要がある。

上記構成によれば、現像ユニッ）Ｂを装置本体より取り
外した場合に上記移動シャッター部材２２は、固定シャ
ッター部材２１と共に開口部を閉塞するので、容器７内
のトナー２が飛散することを防止出来る。

また上記現像ユニッ）Ｂの取り外し及び運搬に必要以上
の注意を払わなくてもすむので、作業性を著しく向上さ
せることが出来る。

更に、移動シャッター部材２２が閉じる時は、その折曲
端部２２ｃが、記録電極１前のせき止められたトナー２
をその搬送方向に押し進めるため、トナー２のたまった
状態をなくすことができる。

従って、この状態で現像器ユニソ）Ｂを放置したとして
も、トナー２が外気に直接触れることがなく、しかもト
ナー？のたまった部分の自重による影響をなくすことが
できるので、トナー２が凝固することを防止することが
できる。

尚、上記回転コロ２３の代わりにピニオンを、上記摺動
部材２４の代わりにランクを夫々用いて、両者の噛合に
より移動シャッター部材２２を開閉させることも可能で
ある。

また、引張ばね２２ｂの代わりに圧縮コイルバネ、捩じ
りコイルバネ等を用いることも可能である。

〈他の実施例〉 前記実施例では、移動シャッター部材２２の開閉を、摺
動部材２４と回転コロ２３との摺動摩擦力によりにより
行っているが、他の方法としてシートユニットＤに摺動
部材２４の代わりに突起を設けて、現像器ユニントＢ内
に設けたフォトセンサー等によりその突起の相対的位置
を検出するように構成する。

即ち、現像器ユニッ）Ｂが装置本体に装着されている時
には、突起がフォトセンサーを遮り、その検出信号に応
じて移動シャッター２２をモータ等によって時計回り方
向に移動させてスリーブ３を露出させる。また現像器ユ
ニッ）Ｂを装置本体から取り外した場合には、上記突起
がフォトセンサーを遮らないため、その検出信号に応じ
て上記モータ等によって移動シャッター部材２２を反時
計回り方向に回転させて、現像器ユニッ）Ｂを閉塞する
よ−うに構成することも可能である。

上記構成によっても、前記実施例と同様の効果を得るこ
とが出来る。

〈発明の効果〉 本発明は前述したように、記録媒体若しくは、現像剤供
給手段を交換する際に、これらの着脱動作に連動してシ
ャッター部材が前記現像剤供給手段の露出面の開閉を行
うことにより、現像剤が外部に飛散するのを防止するこ
とが出来る。

従って、現像剤等の交換作業を必要以上の注意を払わな
くても行うことが出来るので、作業性を著しく高めるこ
とが出来る。

また現像剤は交換しないが、現像剤供給手段を一時的に
取り外して放置しておきたい場合に、現像剤供給手段露
出面上にたまった現像剤は、シャッター部材が閉じると
同時に現像副搬送方向に押し進められるために、現像剤
が外気に直接触れることがなくなり、しかも現像剤のた
まった部分の自重による影響がなくなるため、現像剤の
凝固を防止することができる。

従って、再度現像剤供給手段を装置本体に装着して、画
像形成しても良好な画像形成を行うことができ、現像剤
の無駄をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像形成装置の概略構成を示す断面説明図、第
２図は記録電極の斜視説明図、第３図は記録媒体の一部
拡大断面図、第４図は現像器ユニットの取付構成を示す
斜視図、第５図及び第６図はその着脱動作を示す断面説
明図、第７図及び第Ｂは現像器ユニット、Ｄはシートユ
ニット、１は記録電極、１ａは基板、１ｂは駆動素子、
ＩＣは記録部、１ｄは穴、２はトナー、３は非磁性円筒
、３ａは凸部、４は回転磁石、４ａは回転軸、４ｂ、８
はベルト、５は記録シート、５ａは表面層、５ｂは有色
層、５Ｃは導電層、５ｄは基材、６ａはテンションロー
ラ、６ｂは駆動ローラ、７は容器、８は記録制御部、９
は画像表示部、１０はクリーニング部材、１０ａはクリ
ーニング部材本体、１０ｂは刷毛、１１は背板、ｌｌａ
は支持部材、１２は非磁性部材、１３は磁石、１４は電
源、１５ａ、１５ｂは本体フレーム、１６はフレーム底
部、１７ａ、１７ｂは取付部材、１８はプーリ、１９は
タイミングベルト、２０はテンショナー、２１は固定シ
ャッター部材、２２は移動シャッター部材、２２ａはア
ーム、２２ｂは引張ばね、２３は回転コロ、２４は摺動
部材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像情報に応じて現像剤に電圧を印加するための記録電
   極と、 前記現像剤を付着させて画像を形成するための記録媒体
   と、 前記記録電極と記録媒体との間に現像剤を供給するため
   の現像剤供給手段と、 前記記録媒体若しくは前記現像剤供給手段の装置への着
   脱動作に連動して前記現像剤供給手段の露出面を開閉す
   ると共に、閉じる時は現像剤供給手段露出面上にある現
   像剤を現像剤搬送方向に押し進める部分を備えたシャッ
   ター部材と、 を有する画像形成装置。