JPH07285235A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像品質が優れたカラーの画像形成装置を提
供すること。 【構成】 本画像形成装置は、４本のトナー担持ローラ
２３のシャフト３５が一体化部材３７により正確に位置
決めされている。それにより各色間の位置ズレが軽減さ
れ、良好な色重ねが行える。

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、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
子を供給する手段と、支持体とアパチャ電極体とを相対
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】また、例えば米国特許第４７４３９２６
号、同４７５５８３７号、同４７８０７３３号、および
同４８１４７９６号の明細書には、アパチャ電極体が支
持体側に制御電極、トナー供給側に基準電極を向けて配
設された画像形成装置が開示されている。

【０００５】これに対して、米国特許第４９１２４８９
号の明細書には、アパチャ電極体を支持体側に基準電
極、トナー供給側に制御電極を向けて配設することによ
り、オフ時に制御電極に対して印加される電圧を、上記
米国特許に開示される画像形成装置に比べて１／４程度
に抑えることができることが記載されている。

【０００６】ここにおいて、前記オフ時とは、支持体上
にトナー粒子を付着させない時、すなわち画像の空白部
分を形成する時点を意味するものであり、逆にオン時と
言えば、支持体上にトナー像を形成する時点を意味する
ものである。

【０００７】このような印字方式は、高速で高解像度で
且つ普通紙対応のシンプルな印字ユニットが形成でき、
さらに良好な階調性も得られるため、カラー出力用画像
形成装置として優れた特性を有していた。

【０００８】

【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は、アパチャ電極体を含む
複数の記録ユニットが、装置内に個別に取り付けられて
いて、各色のドットの位置ズレが大きな問題となってい
た。すなわち、各アパチャから形成されるドットの位置
が微妙に食い違っているため、出力上でも色が滲んで見
えたりする不具合が発生していた。

【０００９】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、色ズレなどが発生することがな
い画像品質の優れた画像形成装置を提供することを目的
としている。

【００１０】

【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、荷電粒子を担持供給する担
持体と、前記担持体とは荷電粒子を介して配置され、電
界により荷電粒子の流れを直接制御する電界制御手段と
で構成された複数の記録ユニットを有する画像形成装置
であって、前記複数の記録ユニットが、一体に形成され
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画像形成装置にお
いては、各色を重ねたりする時に位置ズレを起こしたり
すること無く、制御された位置に印字することが可能に
なる。その結果、色ズレの無い画像品質に優れた出力が
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、本発明を適用した画像記録装置の
断面図である。画像記録装置１０は、大きくプロセスユ
ニット２０、定着ユニット４０、用紙搬送ユニット５
０、対向電極６０、及び電源部７０とで構成されてい
る。本装置においては、プロセスユニット２０におい
て、受像体としての用紙５１上にフルカラーのトナー像
が形成された後、定着ユニット４０で加熱定着が行わ
れ、その後に装置外に排出される。画像記録装置の外装
１１には、左側面に用紙５１の排出口１２及びトレー１
３が設けられている。

【００１４】本機中央に設置されたプロセスユニット２
０は、次のような構成を有している。すなわち、プロセ
スユニット２０は、記録ユニット２１及びトナー供給ユ
ニット２２で構成されていて、前記記録ユニット２１
は、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナ
ー１６を記録する機構であり、一体化して構成されてい
る。ここで図２及び図３を使用して、さらに詳細に記録
ユニットを説明する。前記記録ユニット２１は、装置全
体のハウジングを兼ねる合成樹脂などで一体形成された
ボディ３８と、そのボディ内に収納される荷電粒子とし
てのトナー１６と、４個の供給ローラ２４と、担持体と
しての４個のトナー担持ローラ２３と、各トナー担持ロ
ーラ２３に対応して配置されたトナー層規制ブレード２
５と、ボディ３８の底部に配置された、電界制御手段と
してのアパチャ電極体３０とから構成されている。ここ
において、前記トナー担持ローラ２３はトナー１６を担
持し、アパチャ電極体３０に向かって搬送するものであ
り、前記供給ローラ２４は、トナー担持ローラ２３に対
してトナー１６を供給するものである。

【００１５】そして、前記供給ローラ２４とトナー担持
ローラ２３は、ボディ３８に図示する矢印方向に回転可
能に支持されており、両者は接した状態で平行に配設さ
れている。また、前記トナー層規制ブレード２５は、ト
ナー担持ローラ２３に担持されるトナー１６の量がトナ
ー担持ローラ２３上で均一になるよう調整するととも
に、そのトナー１６を均一に帯電させるためのものであ
り、トナー担持ローラ２３に圧接されている。

【００１６】さらに、ボディ３８の外部に設けられた支
持部材としての一体化部材３７に配置されたベアリング
３６によって、トナー担持ローラ２３の両端に形成され
た回動軸であるシャフト３５が位置決めされている。一
体化部材は、いわゆる高精度のフレームとしての部品で
あり、それにより各シャフト間の位置を正確に決めるこ
とが可能であり、この一体化部材３７は、ボディ３８の
両側に、それぞれ１枚づつ配置されている。

【００１７】トナー供給ユニット２２は、内部には前述
した４色のトナー１６が別々に充填されていて、ユーザ
がトナー補給の際に装着される。トナー供給ユニット２
２は、各色毎に分けて形成されていてもよいし、一体で
もよい。トナー１６は、粒径７μｍ程度のいわゆる小粒
径トナーが画像的に好ましく、粉砕トナー、重合トナー
共に使用できる。本機に設置がなされると、トナー１６
は記録ユニット２１に放出される。

【００１８】ここで記録ユニット２１のアパチャ電極体
３０について詳細に説明する。アパチャ電極体３０は、
各色に対応して設けられた４個の記録用電極３４により
構成されている。ここで図４を使用して、４個の記録用
電極３４の内、１個の記録用電極３４について説明す
る。記録用電極３４は、図４に示すように２５μｍ厚の
ポリイミド製の絶縁シート３１に直径１００μｍの複数
の、トナー流制御部としてのアパチャ３２が一列に形成
され、且つ各アパチャ３２の上側に制御電極３３が１μ
ｍ厚で形成されたものである。そして、前記記録用電極
３４は、用紙５１側に制御電極３３を対向させ、絶縁シ
ート３１がアパチャ位置でトナー担持ローラ２３上のト
ナー１６と接するようにボディ３８の底部に固定されて
いる。

【００１９】本実施例においては、４個の記録用電極３
４の各絶縁シート３１は、一体化して一枚のシートで構
成したが、各記録用電極３４毎に分けて形成し、各記録
用電極３４毎にボディ３８の底部に固定してもよく、４
個の記録用電極３４の各絶縁シート３１を一体化して一
枚のシートで構成した方が、分けて構成するよりも位置
決め誤差による色ズレが解消でき、良好な画像品質が得
られることになる。

【００２０】また、前記制御電極３３とトナー担持ロー
ラ２３の間には、制御電圧印加手段としての制御電圧印
加回路２６が接続されている。この制御電圧印加回路２
６は、画像信号に基づいて制御電極３２に対して０Ｖ、
もしくは＋４０Ｖの電圧を印加するように構成されてい
る。

【００２１】プロセスユニット２０のアパチャ電極体３
０と用紙５１を挟んで、対向電極６０が設けられてい
る。対向電極６０は、１キロボルトの電圧が印加される
電極部６２と、前記電極部を保持絶縁する支持部６１と
で構成されている。本実施例では、４個の記録用電極３
４に対応して電極部６２を一体に形成したが、各記録用
電極３４に対応して４個に分けて形成してもよい。

【００２２】さらに、装置下方には、用紙搬送ユニット
５０が設けられている。用紙搬送ユニット５０は、用紙
５１を収納する用紙カセット５２と、けり出しローラ５
３と、用紙反転ローラ５４と、搬送ガイド５５と、送出
ローラ５６と、搬送ローラ５７とで構成されている。各
ローラは、図中矢印方向に回転可能であり、用紙を搬送
することができる。

【００２３】また、用紙搬送方向下流に定着ユニット４
０が、配置されている。定着ユニット４０は、ヒータ４
２を内蔵したヒートローラ４３と、加圧ローラ４１によ
り構成されている。

【００２４】装置上方には、記録に必要なデータ処理を
行うコントローラ部７１と、駆動や電圧制御をつかさど
る電源部７０が設けられている。

【００２５】次に本実施例の作用について、説明をす
る。

【００２６】外部のコンピュータからデータが送出され
てくると、本装置は作動を開始する。プロセスユニット
２０においては、収納されたトナー１６が、負帯電性を
付与され、トナー担持ローラ２３にのせられ、アパチャ
電極体３０と接する位置まで運ばれる。

【００２７】アパチャ電極体３０を構成する各記録用電
極３４においては、制御電圧印加回路２６からの信号が
導線部を通じて制御電極３３に伝達される。これにより
制御電圧印加回路２６は、０ボルトと４０ボルトを選択
的に制御電極３３に印加する。このとき接地したトナー
担持ローラ２３と制御電極３３との間には、電界が発生
し、アパチャ電極体３０とトナー担持ローラ２３により
挟まれたトナーは、静電力を受け、記録制御を行うこと
ができる。すなわち、０ボルト印加時には、トナーはア
パチャ３２へ移動することなく静止しているが、４０ボ
ルト印加時には、負帯電したトナーはアパチャ３２をく
ぐり抜け、その後対向電極６０によって形成された電界
により飛翔する。

【００２８】装置の起動と同時に用紙搬送ユニット５０
からは、用紙５１が送出されてくる。すなわち、半円状
の蹴りだしローラ５３が、用紙カセット５２より用紙５
１を送り出し、用紙反転ローラ５４によって搬送方向を
変更された後、搬送ガイド５５と搬送ローラ５７により
保持送出される。用紙５１が、前記記録用電極３４のア
パチャ３２直下にくると、トナー１６が飛翔して付着す
る。

【００２９】このような印字プロセスを経て、用紙５１
上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の色
重ねが行われるのであるが、この時一体化部材３７によ
り各トナー担持ローラ２３が正確に位置決めされ、それ
によりアパチャ電極体３０のアパチャ３２も正確に配置
されるので、各色を正確に色重ねする事が可能になる。
すなわち、各トナー担持ローラ２３に対して正確に位置
を決められたアパチャ３２が、一体化部材３７によるト
ナー担持ローラ２３間の厳密な配置により、支持体に対
しズレやゆがみ無く吐出位置を設定される。その結果、
従来各色のアパチャ間で問題であった位置決め誤差によ
る色ズレが解消でき、良好な画像品質が得られることに
なる。

【００３０】その後、トナーによる画像が形成された用
紙５１は、定着ユニット４０へと搬送される。そして、
ここで用紙上の画像が、ヒートローラ４３と加圧ローラ
４１によって圧接されることにより定着される。この定
着方法は一般的な方法であるため、詳細な説明は省略す
る。画像形成された用紙は、搬送ガイド５５を経由し
て、排出口１２へと搬送され出力される。

【００３１】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。

【００３２】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、米国特許第５０３６３４１号の明細書に記載される
ような編目状の電極体を用いることも可能である。

【００３３】また、本実施例は、各色分割したアパチャ
電極体を使用したが、特願平３−２８９９２２号に示さ
れるような各色を一体化したアパチャ電極体を適用して
も良い。

【００３４】さらに、本実施例では、一体化手段として
高剛性の一体化部材を配置して使用したが、記録ユニッ
トのボディ自身が高剛性であり一体化部材としての機能
を果たせるのであれば、特に部材を付加すること無く利
用しても良い。

【００３５】

【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、各色を重ねたりする時に
位置ズレを起こしたりすること無く、制御された位置に
印字することが可能になる。その結果、色ズレの無い画
像品質に優れた出力が可能になる。

【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
施例を示す図である。

【図２】記録ユニットを示す断面図である。

【図３】トナー担持ローラの支持状態を示す斜視図であ
る。

【図４】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】

１６ トナー ２０ プロセスユニット ２１ 記録ユニット ２２ トナー供給ユニット ３０ アパチャ電極体 ３２ アパチャ ３３ 制御電極 ３４ 記録用電極 ３７ 一体化部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子を担持供給する担持体と、前記
   担持体とは荷電粒子を介して配置され、電界により荷電
   粒子の流れを直接制御する電界制御手段とで構成された
   複数の記録ユニットを有する画像形成装置において、 前記複数の記録ユニットが一体に形成されていることを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記複数の記録ユニットの各担持体が、
   共通の支持部材によって支持されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記複数の記録ユニットは、前記受像体
   の搬送方向に沿って直線的に配置されていることを特徴
   とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記複数の記録ユニットの各担持体が、
   トナー担持ローラで構成されると共に、そのトナー担持
   ローラの各端部が共通の１個の支持部材により支持され
   ていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記複数の記録ユニットの電界制御手段
   が一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記
   載の画像形成装置。