JPH06336048A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー流制御手段に不要な帯電が生じること
のない画像形成装置を提供すること。 【構成】 本画像形成装置のアパチャ電極体１の基材シ
ート２の素材であるポリイミドにはカーボンが混入して
あり、これにより、アパチャ電極体１が不要に帯電する
ことがない。

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印刷手段として
用いることが可能な画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置の１つとして、複数
の開口部（以下、アパチャと称する）が形成された電極
を用いて、その電極に対して画像データに基いて電圧を
印加しトナー粒子が前記アパチャを通過し得るよう制御
して、通過したトナー粒子により支持体上に画像を形成
するものが、米国特許第３６８９９３５号の明細書にお
いて開示されている。

【０００３】この画像形成装置は、絶縁体よりなる平板
と、この平板の一方の面に形成される連続した基準電極
と、他方の面に形成される互いに絶縁された複数の制御
電極とからなり、前記各制御電極毎に前記３者を貫いて
少なくも１列のアパチャが形成されたトナー流制御手段
としてのアパチャ電極体と、前記基準電極と制御電極と
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過するトナー粒子の流れが変調され
るよう帯電したトナー粒子を供給するトナー供給手段
と、支持体とアパチャ電極体が相対的に移動し得るよう
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】

【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におけるアパチャ電極体の
絶縁層はトナー供給手段と接触することもあり、非常に
帯電しやすい。そして、絶縁層が帯電すると、アパチャ
電極体の裏側では供給される帯電したトナーが絶縁層に
付着したり、あるいはトナーを退けたりするため、アパ
チャに供給されるトナーの流動状態を不安定にし、プリ
ント特性に影響を与えることがあった。また、アパチャ
内部においても、制御電極と絶縁層の帯電部分との間で
勝手に電界を形成してしまい、制御電極に印加する電圧
によって形成される正規の電界を乱すことにより、画像
のかぶりや、濃度制御の不安定要因となっていた。

【０００５】さらに、絶縁層の表側が帯電すると、アパ
チャを通過した後のトナーが支持体まで飛翔する電界を
乱し、形成されるドットが飛散したり、変形したりして
高精細な画像出力を得ることが困難であった。

【０００６】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、トナー流制御手段に不要な帯電
が生じることのない画像形成装置を提供することを目的
としている。

【０００７】

【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、トナー流制御手段の基材が
高抵抗材料で構成されている。

【０００８】また、前記トナー流制御手段の基材が、絶
縁材料に導電性材料を混入してなっていても良い。

【０００９】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置は、
トナー流制御手段の基材が高抵抗材料で構成されている
ため、不要に帯電することがなく、供給トナーの流動状
態やアパチャ周辺の電界を乱さないため、画像かぶりが
無く、プリント濃度が安定した、高精細なプリントが可
能である。

【００１０】

【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。

【００１１】図１は、本発明の画像形成装置の概要を示
す図であり、トナー流制御手段としてのアパチャ電極体
１の上側には、１ｍｍの間隙を有して、回転可能なロー
ラ状の背面電極２２が匡体（図示せず）に配設されてい
る。

【００１２】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１
０が配設されている。

【００１３】アパチャ電極体１の右方には、一対の支持
体送りローラ１５が回転可能に配設されており、ここに
挿入された支持体前２０を前記アパチャ電極体１と背面
電極２２の間隙に搬送する。さらに、その進行先には定
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。トナー１６はスチレン−アクリル系の樹
脂を主成分としている。

【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る。

【００１６】前記アパチャ電極体１は、図２に示すよう
に厚さ２５μｍのポリイミド製の基材シート２に直径１
００μｍの複数のアパチャ６が１列に形成されている。
基材シートの素材であるポリイミドにはカーボン粉末が
混入されており、その表面抵抗は１×１０⁹程度となっ
ている。基材シート２の上面には厚さ１μｍの制御電極
４が各アパチャ６毎に形成されており、前記アパチャ電
極体１は、図１に示すように支持体２０側に制御電極４
を対向させた状態で、基材シート２のアパチャ位置でト
ナー担持ローラ１３に対して圧接されている。

【００１７】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。

【００１８】更には、前記背面電極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２２に対して＋１ｋＶの電圧
を印加し得るようになっている。

【００１９】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。

【００２０】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、マイナスに帯電させられてトナ
ー担持ローラ１４上に担持される。担持されたトナー１
６は層規制ブレード１８によって薄層化され、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の基材性シート２に擦られつつア
パチャ６の下に供給される。

【００２１】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。

【００２２】引き出されたトナー１６は、背面電極２２
に印加されている電圧によって飛翔し、支持体２０上に
堆積して画素を形成する。

【００２３】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１４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。

【００２４】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。

【００２５】ところが従来は、アパチャ電極体１の基材
シート２の素材として、エキシマレーザでアパチャ加工
が容易なポリイミドを用いていたが、担持ローラとの接
触により非常にマイナス（−）に帯電しやすく、負帯電
トナーを用いた場合はアパチャ６から静電気的に供給ト
ナーを遠ざけ、また、アパチャ６内部の壁面では制御電
極４との間に強い電界を形成してしまう。そのため、制
御電極４をオフにしているにも関わらずトナーがアパチ
ャ６を通過してしまい、画像かぶりの原因となってい
た。さらに、基材シート２の表側が帯電すると制御電極
４と背面電極２２間の電界を乱し、支持体上に形成され
るドットを飛散させたり、変形させたりして高精細な画
像が得られなかった。だからといって、正帯電トナーを
用いても、トナーが基材シート２の裏面に付着してトナ
ーの供給状態を不安定にするばかりか、アパチャ６を塞
いでしまう。また、アパチャ６内部に余計な電界を形成
し＜トナー流の発生を不安定にする。

【００２６】しかし、本実施例の基材シート２はカーボ
ンが混入してあるため帯電が少なく、アパチャ６内に不
必要な電界を形成したり、支持体に飛翔する電界を歪め
たりすることが少ないため、前述のような問題を引き起
こすことがない。

【００２７】また、上記のように構成される画像形成装
置において、絶縁性トナーを用いれば、トナー担持ロー
ラ１４と制御電極４の間の絶縁性が保たれ、アパチャ６
が絶縁破壊することがない。

【００２８】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。

【００２９】例えば、本実施例では基材シート２に導電
性材料としてカーボンを混入させる例を上げたが、これ
に限定されるものではなく、アルミ粉等の導電性を有す
る材料を混入しても良いし、或いは基材自体を他の高抵
抗材料で構成しても良い。

【００３０】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。

【００３１】

【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は、トナー流制御手段の基材を高抵
抗性材料で構成したことにより不要に帯電することがな
いため、アパチャ内に不要な電界を形成したり、支持体
への飛翔電界を乱したりすることがないことにより、画
像かぶりが少なく、トナー流量を安定して制御でき、か
つ形成ドットが飛散しない高精細なプリントを行うこと
が可能となる。

【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
極体の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ アパチャ電極体 ２ 基材シート 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 ２２ 背面電極 ２４ 直流電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電したトナーの流れを制御するトナー
   流制御手段と、 そのトナー流制御手段に対して、前記帯電したトナーを
   供給するトナー供給手段とを備える画像形成装置におい
   て、 前記トナー流制御手段の基材を高抵抗材料で構成したこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記トナー流制御手段の基材が、絶縁材
   料に導電性材料を混入してなることを特徴とする請求項
   １記載の画像形成装置。