JPH0740577A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アパチャ周辺のトナーの堆積を防ぐことによ
って、アパチャを通過したトナーの飛翔を良好にして、
高画質の画像を形成し得る画像形成装置を提供すること
を目的とする。 【構成】 画像形成装置は、アパチャ電極１の上側には
対向電極ローラ６が回動可能に配設され、アパチャ電極
１の下側にはトナー供給装置１０が配設されている。前
記トナー供給装置１０は、トナ−１４を収納するトナー
ケース１５と、供給ローラ１２と、トナー担持ローラ１
１と、トナー層規制ブレード１３とから構成されてい
る。そして、前記対向電極ローラ６は、この対向電極ロ
ーラ６の中心と、前記トナー担持ローラ１１の中心とを
結ぶ線と、前記アパチャ電極１のアパチャ４の中心軸と
が一致しないように配置されている。

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、プリンター、
プロッター、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号明細書で提案されている。

【０００３】この米国特許第３６８９９３５号明細書に
記載された画像形成装置は、絶縁体の層を挟んで片面に
連続したシールド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から構成され、各絶縁された複数の
制御電極毎に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と、制御電極にシールド電極との
間に選択的に電位を与える手段と、アパチャ電極のアパ
チャに帯電したトナー粒子を供給する手段と、支持体の
アパチャ電極とは反対側に配置され、高電圧が印加され
た対向電極と、支持体をアパチャ電極に対して相対的に
移動させて支持体を粒子流路中に位置させる手段とから
構成されている。前記対向電極は、アルミなどの導電性
のある金属によって構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置においては、アパチャ電極のアパチャを通
過するトナーは、対向電極の方向に飛翔するものと、ア
パチャの周辺の制御電極の方向に飛翔するものとがあ
る。アパチャの周辺の制御電極の方向に飛翔したトナー
は、この場所に付着して堆積する。このトナーの堆積に
よって、アパチャを通過したトナーの飛翔を妨げたり、
アパチャを塞いだりして、この画像記録装置を記録不能
にしていた。

【０００５】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、アパチャ周辺のトナーの堆積を防
ぐことによって、アパチャを通過したトナーの飛翔を良
好にして、高画質の画像を形成し得る画像形成装置を提
供することを目的としている。

【０００６】

【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、荷電粒子を保持する担持体
と、前記担持体と荷電粒子を介して配置され、かつアパ
チャを備えるとともに、このアパチャの内部の電界によ
って、前記荷電粒子の流れを制御する電界制御手段と、
前記電界制御手段とは受像体を挟んで配置された対向電
極とで構成された画像形成装置であって、前記担持体の
中心と対向電極の中心とを結ぶ直線と、前記電界制御手
段のアパチャの中心軸とが、一致しないようにそれらを
配置したことを特徴とする。

【０００７】また、前記電界制御手段のアパチャの、前
記担持体の中心と対向電極の中心とを結ぶ直線から離れ
た側の開口周縁に、荷電粒子の飛翔を妨げる部材を設け
てもよい。

【０００８】

【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、電界制御手段のアパチャの中心軸に対して、対向
電極に近いアパチャの周りには、この対向電極によっ
て、強い飛翔電界が形成されているために、荷電粒子
は、全て対向電極の方向に飛翔する。

【０００９】また、電界制御手段のアパチャの開口周縁
に設けられた荷電粒子の飛翔を妨げる部材により、荷電
粒子は、この場所に付着することがない。

【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、本発明を実施した画像形成装置の
概要を示す図であり、電界制御手段としてのアパチャ電
極１の上側には、１ｍｍの間隙を有して、対向電極とし
ての円柱状の対向電極ローラ６が匡体（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
Ｐを搬送し得るように構成されている。

【００１２】更に、前記アパチャ電極１の下側には、そ
のアパチャ電極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、また、アパチャ電極１の搬入側
には、前記支持体Ｐをアパチャ電極１と対向電極ローラ
６との間に搬送するための搬送ローラ２３が回転可能に
配設され、更には、前記対向電極ローラ６によって搬送
される支持体Ｐの進行先には、定着装置としてのヒート
ローラ２４とプレスローラ２５とが配設されている。

【００１３】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１５と、そのトナーケース１５内
に収納されるトナー１４と、供給ローラ１２と、トナー
担持ローラ１１と、トナー層規制ブレード１３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１
１はトナー１４を担持し、アパチャ電極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１１に対してトナー１４を供給するものである。

【００１４】そして、前記供給ローラ１２とトナー担持
ローラ１１は、トナーケース１５内において図示する矢
印方向に回転可能に支持されており、両者は接触して配
設されている。また、前記トナー層規制ブレード１３
は、トナー担持ローラ１１に担持されるトナー１４の量
がローラ面上で均一になるよう調整すると共に、そのト
ナー１４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１１に圧接されている。

【００１５】前記アパチャ電極１は、図２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１００
μｍの複数のアパチャ４が１列に形成され、且つ各アパ
チャ４の開口周縁の一部に制御電極３が１μｍ厚で形成
されたものである。前記制御電極３は、トナー担持ロー
ラ１１のトナ−搬送方向の下流側における絶縁シート２
上のみに半円弧上に形成されている。

【００１６】また、アパチャ４列の、トナー担持ローラ
１１のトナ−搬送方向の上流側部分、すなわち、対向電
極ローラ６の中心とトナー担持ローラの中心とを結ぶ線
よりも離れた側の開口周縁部分には、トナー飛翔防止部
材９が設けられている。そして、前記アパチャ電極１
は、図１に示すように支持体Ｐ側に制御電極３を対向さ
せ、絶縁シート２がアパチャ位置でトナー担持ローラ上
のトナーと接するように配設されている。

【００１７】また、前記制御電極３とトナー担持ローラ
１１の間には、制御電圧印加回路５が接続されている。
この制御電圧印加回路５は、画像信号に基いて制御電極
３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、前記対向電極ローラ６は、この対
向電極ローラ６の中心と、前記トナー担持ローラ１１の
中心とを結ぶ線と、前記アパチャ電極１のアパチャ４の
中心軸とが一致しないように配置されている。

【００１９】この対向電極ローラ６とトナー担持ローラ
１１との間には、直流電源７が接続されており、この直
流電源７は、前記トナー坦持ローラ１１に対して対向電
極ローラ６に＋１ｋＶの電圧を印加し得るようになって
いる。

【００２０】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。

【００２１】まず始めに、トナー担持ローラ１１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１４は、トナー担持ロ
ーラ１１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１１上に担持される。担持されたトナー
１４は、層規制ブレード１３によって薄層化されると共
に更に帯電された後、トナー担持ローラ１１の回転によ
ってアパチャ電極１に向かって搬送される。そして、ト
ナー担持ローラ１１上のトナーは、アパチャ電極１の絶
縁シート２に擦られつつアパチャ４の下に供給される。

【００２２】一方支持体Ｐは、搬送ローラ２３によっ
て、アパチャ電極１と対向電極ローラ６との間に向かっ
て搬送される。この時、搬送ローラ２３によって搬送さ
れてきた支持体Ｐは、前記対向電極ローラ６に密着す
る。

【００２３】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３には、制御電圧印加回路５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４の近傍には、制御電極３とトナー担持ロ
ーラ１１の間の電位差により、制御電極３よりトナー担
持ローラ１１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１１上からアパチャ４
を通過して制御電極３側に引き出される。引き出された
トナー１４は、更に、対向電極ローラ６に印加されてい
る電圧によって支持体Ｐとアパチャ電極１との間に形成
される電界により、支持体Ｐに向かって飛翔し、支持体
Ｐ上に堆積して画素を形成する。

【００２４】このとき、アパチャ４を通過してきたトナ
ーは、飛翔軌跡が拡散傾向を持っている。しかし、アパ
チャ４を通過したトナーは、トナー飛翔防止部材９によ
って、トナー飛翔防止部材９の方向へは飛翔しなくなっ
て、その反対面へ飛翔する。トナー飛翔防止部材９の設
けられた位置とは反対側において、アパチャ４を通過し
たトナー及び、トナー飛翔防止部材９によって飛翔軌跡
を歪められたトナーは、対向電極ローラ６の非常に近い
位置に飛翔してくるために、対向電極ローラ６によって
形成されているトナー飛翔電界によって、全て支持体Ｐ
の方向に飛翔する。この結果、アパチャ４の周りにトナ
ーが堆積することがなくなる。

【００２５】また、非画像部分に対応する制御電極３に
は、制御電圧印加回路５から０Ｖの電圧が印加される。
その結果、トナー担持ローラ１１と制御電極３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
１１上のトナー１４は、静電力を受けないため、アパチ
ャ４を通過しない。

【００２６】更には、支持体Ｐは、その面上にトナー１
４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Ｐ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、ヒートローラ
２４とプレスローラ２５によって、挟み込まれることに
よって、支持体Ｐ上に定着される。

【００２７】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１１
と制御電極３との間の絶縁性が保たれ、アパチャ４が絶
縁破壊することがない。

【００２８】以上説明したことから明かなように、本実
施例の画像形成装置によれば、アパチャ４を通過するト
ナーは、全て対向電極ローラ６の方向に飛翔するため
に、アパチャ電極１のアパチャ４の開口周縁に堆積する
ことがなくなる。

【００２９】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。

【００３０】例えば、図３及び、図４に示されるよう
に、トナー飛翔防止部材を設けることなく、アパチャ３
４の対向電極ローラ６に近い方にのみ制御電極３３の設
けられたアパチャ電極３１を搭載することも可能であ
る。この構成によれば、アパチャ３４の制御電極３３の
設けられていない側では、制御電界が形成されないため
に、トナーが飛翔することがなくなって、その反対側で
のみトナーが飛翔できるようになる。従って、アパチャ
３４を通過するトナーは、対向電極ローラ６の近いとこ
ろに位置するために、全て対向電極ローラ６の方向に飛
翔できる。

【００３１】また、図５及び、図６に示されるように、
アパチャ４４の周り全体にに制御電極４３を設けたアパ
チャ電極４１を搭載することも可能である。このアパチ
ャ電極４１の構成によれば、支持体Ｐの搬送方向に間隔
をおいて配置された２個の対向電極ローラ４６が搭載さ
れる。この構成によれば、アパチャ４４を通過したトナ
ーは、アパチャ４４の周りに付着することなく各対向電
極ローラ４６の方向に飛翔する。

【００３２】図１におけるトナー飛翔防止部材の設けら
れる方向は、トナーの搬送方向の上流側に限定されるこ
とはない。同様に、図３におけるアパチャ電極３１の制
御電極３３設けられる方向もトナーの搬送方向の下流側
に限定されることはない。

【００３３】更に、図７に示されるように、アパチャ電
極１のアパチャ４に傾いて配置されるようなトナー飛翔
防止部材５９が設けられることも可能である。

【００３４】また、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
状の電極を用いることも可能である。

【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、アパチャを通過したトナ
ーが、全て対向電極の方向に飛翔して、支持体に付着す
ることができるために、アパチャ電極のアパチャ付近に
付着することがなくなる。

【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
極の構成を示す斜視図である。

【図３】他の実施例を示す画像形成装置の断面図であ
る。

【図４】その画像形成装置に用いられるアパチャ電極の
構成を示す斜視図である。

【図５】他の実施例を示す画像形成装置の断面図であ
る。

【図６】その画像形成装置に用いられるアパチャ電極の
構成を示す斜視図である。

【図７】他の実施例を示す画像形成装置の部分断面図で
ある。

【符号の説明】

１、３１、４１ アパチャ電極 ２、３２、４２ 絶縁シート ３、３３、４３ 制御電極 ４、３４、４４ アパチャ ５ 制御電圧印加回路 ６、４６ 対向電極ローラ ７ 直流電源 ９、５９ トナー飛翔防止部材 １１ トナー担持ローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子を保持する担持体と、前記担持
   体と荷電粒子を介して配置され、かつアパチャを備える
   とともに、このアパチャの内部の電界によって、前記荷
   電粒子の流れを制御する電界制御手段と、前記電界制御
   手段とは受像体を挟んで配置された対向電極とで構成さ
   れた画像形成装置において、 前記担持体の中心と対向電極の中心とを結ぶ直線と、前
   記電界制御手段のアパチャの中心軸とが、一致しないよ
   うにそれらを配置したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記電界制御手段のアパチャの、前記担
   持体の中心と対向電極の中心とを結ぶ直線から離れた側
   の開口周縁に、荷電粒子の飛翔を妨げる部材を設けたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。