JPH06286206A - 直接記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーの帯電性を上げることにより安定した
記録特性が得られる直接記録装置を提供すること。 【構成】 トナー供給装置１０の層規制ブレード１８及
びトナー担持ローラ１４の表面には、電子供与性の電荷
輸送材料からなる帯電促進層１５が設けられ、また、層
規制ブレード１８とトナー担持ローラ１４との間には、
負電圧を発生する直流電源３０が接続されている。従っ
て、担持されたトナー１６は、層規制ブレード１８によ
って薄層化されるとともに、帯電促進層１５を介して直
流電源２４から電子が十分にトナー１６に供与され、ト
ナーは十分帯電され、この時、帯電促進層１５によりト
ナーに対する電荷注入効率が飛躍的に上昇して帯電効率
が上昇する。以上によりトナーは逆極性もなく均質な帯
電量を有した電荷集団となる。

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搭載される直接記録装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、アパチャー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ー通過を
制御し支持体上に画像を得る画像記録装置は、米国特許
第３６８９９３５号明細書で提案されている。

【０００３】この提案では、絶縁体の層を挟んで片面に
連続した基準電極と、もう一方の面に互いに絶縁された
複数の制御電極とを備え、各絶縁された複数の制御電極
毎に３層を貫いて形成され、且つ少なくも１列に配置さ
れたアパチャーを有するアパチャー電極体と、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ーを通るトナー粒子の流れ
を変調させるよう帯電した粒子を投射する手段と、支持
体とアパチャー電極体を相対的に移動させて支持体を粒
子流路中に位置決めする手段とから構成されている。

【０００４】しかしこの装置によると、トナーによるア
パチャーの目詰まりが発生し記録品質が悪いのに加え、
記録速度も十分な上げることができなかった。

【０００５】本出願人は、更に検討を進め、特願平４−
２５４４９４号の出願において既に出願しているよう
に、トナーを保持した担持体と記録電極を接触させて配
置することにより記録特性を大きく改善することができ
る画像記録装置も提案している。この装置によれば、画
質向上はめざましく、画像記録装置としても小型化、低
コスト化が可能になった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像形成装置は、解像度は優れた特性を有していた
が、記録速度と記録安定性に関し十分な性能を上げるこ
とができなかった。即ち、従来の画像形成装置は、トナ
ー担持ローラ上のトナーをブレード状あるいはローラ状
の層規制部材により薄層化し、同時にトナーを帯電させ
ているが、この担持ローラと層規制部材は、金属ででき
ていた。そのため、極めて帯電効率が悪く、十分に帯電
されていないトナーは、あまり制御性が良くなく、記録
特性が向上できなかった。

【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、トナーの帯電性を上げることに
より安定した記録特性が得られる直接記録装置を提供す
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
に本発明の直接記録装置は、少なくともトナーを担持す
る担持体と、前記トナー担持体上にトナーを帯電せしめ
る層規制部材とを備える直接記録装置であって、前記層
規制部材もしくは担持体のいずれかに、帯電促進層を設
けたことを特徴とする。

【０００９】また、前記帯電促進層は、電荷制御剤で構
成されていることを特徴とする。

【００１０】更に、前記帯電促進層は、電荷輸送剤で構
成されていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の構成を有する本発明の直接記録装置によ
れば、層規制部材もしくは担持体のいずれかに設けた帯
電促進層によりトナーを十分に帯電させることが可能に
なる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照しながら説明する。

【００１３】図１は、本発明の直接記録装置を適用した
画像形成装置の概要を示す図であり、アパチャ電極体１
の上側には、１ｍｍの間隙を有して、円柱状の背面電極
ローラ２２がシャーシ（図示せず）に回動可能に配設さ
れており、前記間隙に挿入される支持体２０を搬送し得
るように構成されている。また、前記アパチャ電極体１
の下側には、そのアパチャ電極体１の長手方向に沿っ
て、トナー供給装置１０が配設されており、更には、搬
送される支持体２０の進行先には、定着装置２６が配設
されている。

【００１４】次に、上記各構成要素の詳細を説明する
と、前記トナー供給装置１０は、装置全体のハウジング
を兼ねるトナーケース１１と、そのトナーケース１１内
に収納されるトナー１６と、供給ローラ１２と、トナー
担持ローラ１４と、トナー層規制ブレード１８とから構
成されている。

【００１５】ここにおいて、前記トナー担持ローラ１４
はトナー１６を担持し、アパチャ電極体１に向かって搬
送するものであり、前記供給ローラ１２は、トナー担持
ローラ１４に対してトナー１６を供給するものである。
そして、前記供給ローラ１２とトナー担持ローラ１４
は、トナーケース１１に図示する矢印方向に回転可能に
支持されており、両者は僅かな隙間をもって平行に配設
されている。また、前記トナー層規制ブレード１８は、
トナー担持ローラ１４に担持されるトナー１６の量がロ
ーラ面上で均一になるよう調整するものであり、トナー
担持ローラ１４に圧接されている。

【００１６】ここで層規制ブレード１８と担持ローラ１
４について、図３を使用して説明する。図３は、担持ロ
ーラと層規制ブレードの近傍を示す詳細断面図である。

【００１７】前記層規制ブレード１８及びトナー担持ロ
ーラ１４の表面には、電子供与性の電荷輸送材料からな
る帯電促進層１５が設けられている。電子供与性の帯電
促進層１５は、オキサジアゾール、オキサゾール、ピラ
ゾリン等の複素環系化合物、ヒドラゾン系、トリフェニ
ルメタン、アリールアミン系の高分子材料等が使用でき
る。前記層規制ブレード１８とトナー担持ローラ１４と
の間には、負電圧を発生する直流電源３０が接続されて
いる。

【００１８】前記アパチャ電極体１は、図２に示すよう
に、厚さ２５μｍのポリイミド製の絶縁シート２に直径
１００μｍの複数のアパチャ６が１列に形成され、且つ
絶縁シート２の上面側における各アパチャ６の開口周縁
には、厚さ１μｍの制御電極４が形成されたものであ
る。そして、前記アパチャ電極体１は、図３に示すよう
に、支持体２０側に制御電極４を対向させ、絶縁シート
２がアパチャ６の位置でトナー担持ローラ１４上のトナ
ー１６と接するように配設されている。

【００１９】また、前記制御電極４とトナー担持ローラ
１４の間には、制御電圧印加回路８が接続されている。
この制御電圧印加回路８は、画像信号に基いて制御電極
４に対して０Ｖ、もしくは＋５０Ｖの電圧を印加するよ
うに構成されている。

【００２０】さらに支持体の後方には背面電極２２が配
置されている。

【００２１】更には、前記背面電極ローラ２２とトナー
担持ローラ１４との間には直流電源２４が接続されてお
り、この直流電源は前記背面電極ローラ２２に対して＋
１ｋＶの電圧を印加し得るようになっている。

【００２２】次に、上述のように構成される画像形成装
置の動作を説明する。

【００２３】まず始めに、トナー担持ローラ１４と供給
ローラ１２の図１に示す矢印方向の回転により、供給ロ
ーラ１２から送られてくるトナー１６は、トナー担持ロ
ーラ１４に擦りつけられ、マイナスにやや帯電させられ
てトナー担持ローラ１４上に担持される。この時点では
トナーは十分帯電されていないため、逆極性トナーが存
在したり帯電量分布が非常にブロードである。

【００２４】担持されたトナー１６は、層規制ブレード
１８によって薄層化されるとともに帯電される。即ち、
トナー１６は、帯電促進層１５を介して直流電源２４か
ら電子が十分にトナー１６に供与され、トナーは十分帯
電される。従来はエネルギーポテンシャルについて十分
マッチングされていなかったが、電子供与性の電荷輸送
材料からなる帯電促進層１５を配置することにより、ト
ナーに対する電荷注入効率が飛躍的に上昇して帯電効率
が上昇する。以上によりトナーは逆極性もなく均質な帯
電量を有した電荷集団となる。

【００２５】トナー１６は、トナー担持ローラ１４の回
転によってアパチャ電極体１に向かって搬送される。そ
して、トナー担持ローラ１４上のトナーは、アパチャ電
極体１の絶縁シート２に擦られつつアパチャ６の下に供
給される。

【００２６】ここで、画像信号に応じて、その画像部分
に対応する制御電極４には、制御電圧印加回路８から＋
５０Ｖの電圧が印加される。その結果、画像部分に対応
するアパチャ６の近傍には、制御電極４とトナー担持ロ
ーラ１４の間の電位差により、制御電極４よりトナー担
持ローラ１４に向かう電気力線が形成される。それによ
り、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、トナー担持ローラ１４上からアパチャ６を
通過して制御電極４側に引き出される。

【００２７】引き出されたトナー１６は、更に、背面電
極２２に印加されている電圧によって支持体２０とアパ
チャ電極体１との間に形成される電界により、支持体２
０に向かって飛翔し、支持体２０上に堆積して画素を形
成する。この時前述したようにトナーは十分帯電されて
いるため、電界制御が十分有効となり良好な記録特性が
得られる。

【００２８】また、非画像部分に対応する制御電極４に
は、制御電圧印加回路８から０Ｖの電圧が印加される。
その結果、トナー担持ローラ１４と制御電極４との間に
は電界が形成されないことにより、トナー担持ローラ１
４上のトナー１６は静電力を受けないためアパチャ６を
通過しない。

【００２９】更には、支持体２０は、その面上にトナー
１６により１列の画素が形成される間に、アパチャ列と
垂直の方向に１画素分送られる。そして、上記のプロセ
スを繰り返すことにより支持体２０の全面にトナー像が
形成される。その後、形成されたトナー像は、定着装置
２６によって支持体２０上に定着される。

【００３０】図４には、本発明の他の実施例が示されて
おり、前述の実施例と同じものには同じ符号を付して説
明すると、前述の実施例では、層規制ブレード１８及び
担持ローラ表面の表面に、電子供与性の電荷輸送材料か
らなる帯電促進層１５が設けられていたが、本実施例の
場合には、層規制ブレード１８及びトナー担持ローラ１
４の表面に、電荷制御剤から成る帯電促進層１９が設け
られている。本実施例の場合には、トナー１６が負帯電
するので、ニグロシン染料、脂肪酸金属塩、第４級アン
モニウム塩等の電子供与性の電荷制御剤が利用できる。
また、トナーが正帯電する場合には、帯電促進層１９に
は電子受容性の電荷制御剤が使用でき、アゾ系含金属染
料、塩素化パラフィン、塩素化ポリエステルなどの材料
が使用できる。

【００３１】次に、上述のように構成される画像形成装
置の動作を説明する。

【００３２】まず始めに、トナー担持ローラ１４と供給
ローラ１２の回転により、供給ローラ１２から送られて
くるトナー１６は、トナー担持ローラ１４に擦りつけら
れ、マイナスにやや帯電させられてトナー担持ローラ１
４上に担持される。この時点ではトナーは十分帯電され
ていないため、逆極性トナーが存在したり帯電量分布が
非常にブロードである。

【００３３】担持されたトナー１６は、層規制ブレード
１８によって薄層化されるとともに帯電される。即ち、
トナー１６が帯電促進層１９と摩擦接触することにより
帯電促進層１９から電子が十分に供与され、トナーは十
分帯電される。以上によりトナーは逆極性もなく均質な
帯電量を有した電荷集団となり、アパチャ電極体１によ
る電界制御が十分有効となり、良好な記録特性が得られ
る。

【００３４】尚、本発明は、以上詳述した実施例に限定
されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲におい
て、種々の変更を加えることが可能である。

【００３５】例えば、上記実施例では非画像部分に対応
するアパチャの制御電圧を０Ｖとしたが、これは負の電
圧であっても良い。この場合、よりかぶりの少ない画像
を得ることができる。また、上記実施例においては、ト
ナー流制御手段としてアパチャ電極体を用いたが、例え
ば、特表平１ー５０３２２１号公報に記載されるような
編目状の電極体を用いることも可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の直接記録装置によれば、良好な記録がたやすく得
られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の直接記録装置を適用した画像形成装置
の構成を示す断面図である。

【図２】その画像形成装置に用いられるアパチャ電極体
の構成を示す斜視図である。

【図３】ブレード部分の拡大図である。

【図４】本発明の他の実施例におけるブレード部分の拡
大図である。

【符号の説明】

１ アパチャ電極体 ２ 絶縁性シート ４ 制御電極 ６ アパチャ ８ 制御電圧印加回路 １４ トナー担持ローラ １５ 帯電促進層 １８ ブレード ２４ 直流電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともトナーを担持する担持体と、 前記トナー担持体上にトナーを帯電せしめる層規制部材
   とを備える直接記録装置において、 前記層規制部材もしくは担持体のいずれかに、帯電促進
   層を設けたことを特徴とする直接記録装置。
2. 【請求項２】 前記帯電促進層は、電荷制御剤で構成さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の直接記録装
   置。
3. 【請求項３】 前記帯電促進層は、電荷輸送剤で構成さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の直接記録装
   置。