JPH06106767A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高圧交流電源やコンプレッサといった高価な
装置を必要とせず、アパチャを通過するトナーの制御が
し易く、安価でコンパクトな画像形成装置を提供するこ
とを目的としている。 【構成】 アパチャ電極体１の下側には、トナー供給部
が配設されている。このトナー供給部は、隣接するトナ
ー保持部２０とトナー流出路２１を備え、それらの底部
は振動板２３で構成されており、図１の紙面に垂直な方
向に支持体３１の幅分の長さを有している。前記トナー
流出路２１は平行に配設された一対の側板２４ａと２４
ｂを備えている。前記振動板２３の下には圧電振動子２
５が接着されている。トナー流出路２１の下部にはトナ
ー保持部２０と連通するトナー供給口２７が形成されて
いる。トナー流出路２１の上部にはトナー容器２８が配
設されている。トナー容器２８内には負に帯電されたト
ナー２６が納められている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ、プ
ロッタ、ファクシミリなどに利用し得る画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、アパチャを有した電極に画像信号
を印加することにより、トナー粒子のアパチャ通過を制
御して支持体上に画像を得る画像形成装置は、米国特許
第３６８９９３５号の明細書で提案されている。そし
て、この画像形成装置案は、絶縁体の層を挟んで一方の
面には連続した基準電極が、他方の面には互いに絶縁さ
れた複数の制御電極が設けられ、各制御電極毎に前記３
層を貫いて少なくも１列のアパチャを有しているアパチ
ャ電極体と、制御電極に基準電極との間に選択的に電位
を与える手段と、印加された電位によってアパチャを通
るトナー粒子の流れが変調されるように帯電した粒子を
投射する手段と、支持体をアパチャ電極体に対して移動
させて粒子流路中に位置決めする手段とから構成されて
いた。

【０００３】この方式において帯電したトナー粒子をア
パチャ近傍に供給する手段として特開昭６２−２４８６
６２号公報には、トナー担持ローラの表面にトナーを担
持してローラの回転によってアパチャ近傍にトナーを搬
送する方式、特開昭５８−４４４５７号公報には、トナ
ー搬送体とアパチャ電極の間に交番電界を印加し帯電ト
ナーをクラウド状にして搬送する方式、特開昭５８−１
１４９７４号公報には、空気流にトナー粒子をのせて搬
送する方式が開示されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の画像形成装置の内、トナー粒子をアパチ
ャ近傍に供給するために担持ローラを用いたものは、ト
ナーが担持ローラに付着する鏡像力、ファンデルワール
ス力等の力が比較的大きい。そのため、トナーを担持ロ
ーラから引き剥し、アパチャを通過させるために強電界
が必要であり、そのため、高圧電源が必要であった。

【０００５】また、交番電界を利用するものは、そのた
めの高圧交流電源を必要とし、かつ交番電界がトナーの
アパチャ通過を制御する制御電界を乱すため、装置が高
価で画像も不鮮明になるという欠点があった。

【０００６】更には、空気流を利用するものは、空気流
を発生させるためにコンプレッサ等の装置を必要とし、
画像形成装置全体が複雑で高価になる欠点があった。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、高圧交流電源やコンプレッサー
といった高価な装置を必要とせず、アパチャを通過する
トナーの制御がし易い、安価でコンパクトな画像形成装
置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像形成装置は、帯電されたトナーを供給す
るトナー供給手段を備え、複数のアパチャを有するアパ
チャ電極体に画像信号を印加することにより帯電された
トナーのアパチャ通過を制御し、前記トナー供給手段と
はアパチャ電極体を挟んで反対側に設けられる支持体上
に画像を形成するものであり、更には、前記トナー供給
手段が、前記アパチャ電極体の下部に形成され、トナー
を保持するトナー保持部と、そのトナー保持部と連通す
るトナー供給口を有し、そのトナー供給口より前記トナ
ー保持部に対してトナーを供給するトナー流出路と、そ
のトナー流出路の前記トナー供給口周辺を振動させる手
段とからなり、前記トナー保持部に必要量のトナーが保
持された時に、トナー供給口におけるトナーの供給圧力
と保持トナーの粉体圧が等しくなるように構成されてい
る。

【０００９】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置によ
れば、トナーはトナー供給口の振動により、トナー流出
路内の粉体圧に応じてトナー供給口からトナー保持部に
供給される。そして、トナー保持部に供給されたトナー
が所定量になるとトナー保持部のトナー供給口での粉体
圧がトナー流出路からの粉体圧と等しくなりトナー供給
は止まる。その後、画像形成によってトナーが消費され
ると、トナーは、保持トナーの粉体圧と供給トナー供給
圧力が等しくなるまで供給される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の画像形成装置を具体化した一
実施例を図面を参照して説明する。

【００１１】図１は、画像形成装置の構成を示す断面図
である。図１において、アパチャ電極体１の上側には背
面電極３２が配設され、支持体３１は背面電極３２に接
しながら矢印方向に搬送されるようになっている。背面
電極３２は正の直流電源３３に接続されている。

【００１２】アパチャ電極体１は図２にも詳細に示すよ
うに、２５μｍ厚のポリイミド製の絶縁シート２に直径
１００μｍのアパチャ６が支持体３１の幅分だけ１列に
形成され、その上側には各アパチャ６毎にそれを取り囲
むように制御電極３が設けられており、下側には、連続
した基準電極４が配設されている。また、前記基準電極
４は接地されており、制御電極３は画像信号によって正
負の電圧を出力する制御電圧駆動回路８に接続されてい
る。

【００１３】そして、前記アパチャ電極体１の下側に
は、トナー供給部が配設されている。このトナー供給部
は、隣接するトナー保持部２０とトナー流出路２１を備
え、それらの底部は振動板２３で構成されており、支持
体３１の幅分の長さを有している。前記トナー流出路２
１は平行に配設された一対の側板２４ａと２４ｂを備え
ている。前記振動板２３の下には圧電振動子２５が接着
されている。トナー流出路２１の下部にはトナー保持部
２０と連通するトナー供給口２７が形成されている。ト
ナー流出路２１の上部にはトナー容器２８が配設されて
いる。トナー容器２８内には負に帯電されたトナー２６
が納められている。

【００１４】上述のように構成される画像形成装置の動
作を以下に詳述する。

【００１５】圧電振動子２５の振動により振動板２３は
常に振動している。トナーはトナー供給口２７付近で流
動性を持ち、トナー供給口２７を通してトナー保持部２
０に供給される。トナー２６がトナー保持部２０にトナ
ー供給口２７の高さを越えて一定量供給されるとトナー
２６の供給は止まる。この量はトナー流出路２１の側板
２４ａ、２４ｂの間隔に比例している。すなわち、側板
２４ａ、２４ｂの間隔によって決まるトナー流出路２１
の高さより上にあるトナー２６は、側板２４ａ、２４ｂ
との摩擦等によって支えられ、トナー供給口２７でのト
ナーの供給圧力はトナーの深さに関係なく一定となって
いると考えられる。トナー保持部２０に供給されるトナ
ー２６の量は前記高さ程度となる。

【００１６】ここで、トナー保持部２０の上部に配設さ
れたアパチャー電極体１の制御電極３に画像信号に応じ
電圧を印加する。画像部に対応する制御電極３には、制
御電圧印加回路８から正の電圧が印加される。その結
果、画像部に対応するアパチャ６内には、制御電極３か
ら基準電極４に向かう電気力線が形成される。マイナス
に帯電されたトナーは電位の高い方向に静電力を受け、
アパチャー６の制御電極側に引き出され、さらには背面
電極３２による電界によって支持体３１の搬送方向に向
かい、支持体３１上に堆積して画素を形成する。

【００１７】非画像部に対応する制御電極３には、制御
電圧印加回路８からの負の電圧が印加される。その結
果、非画像部に対応するアパチャ６内では基準電極４か
ら制御電極３に向かう電気力線が形成される。マイナス
に帯電されたトナーはアパチャ６を通過しない。

【００１８】支持体３１は１列の画素形成時間の間にア
パチャ列と垂直方向に１画素分送られる。支持体３１を
その長さ分搬送する間、上記のプロセスを繰り返すこと
により支持体３１全面にトナー像を形成することができ
る。

【００１９】トナー像の形成に伴ってトナー保持部２０
のトナー２６は消費されるが、アパチャー２６を通過し
た量にしたがってトナー保持部２０の供給口２７におけ
る粉体圧が減少すると、トナーはトナー流出路２１から
その供給圧力とトナー保持部２０のトナーの粉体圧が均
衡するまでトナー保持部２０に補充される。よって、ト
ナー保持部２０のトナーは常に一定量であり、常に一定
濃度の画素を形成することができる。

【００２０】尚、本発明は以上に詳述した実施例に限定
されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々
の変更が可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の画像形成装置によればトナー供給手段に高電界を
用いないので、高圧電源が必要ない。また、交流電界を
用いないので、制御電界を乱して不鮮明な画像が形成さ
れることがなく、交流電界を生成する電源も必要がな
い。従って、装置自体を安価で小型にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の構成を具体化した一実
施例を示す断面図である。

【図２】本発明の画像形成装置に用いられるアパチャ電
極体の詳細を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ アパチャ電極体 ６ アパチャ ２０ トナー保持部 ２１ トナー流出路 ２７ トナー供給口 ２６ トナー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電されたトナーを供給するトナー供給
   手段を備え、複数のアパチャを有するアパチャ電極体に
   画像信号を印加することにより帯電されたトナーのアパ
   チャ通過を制御し、前記トナー供給手段とはアパチャ電
   極体を挟んで反対側に設けられる支持体上に画像を形成
   する画像形成装置において、 前記トナー供給手段が、 前記アパチャ電極体の下部に形成され、トナーを保持す
   るトナー保持部と、 そのトナー保持部と連通するトナー供給口を有し、その
   トナー供給口より前記トナー保持部に対してトナーを供
   給するトナー流出路と、 そのトナー流出路の前記トナー供給口周辺を振動させる
   手段とからなり、 前記トナー保持部に必要量のトナーが保持された時に、
   トナー供給口におけるトナーの供給圧力と保持トナーの
   粉体圧が等しくなるように構成されたことを特徴とする
   画像形成装置。