JPH0899435A - パウダージェット画像形成装置における印字ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、各第１電極とトナー供給ローラ
外面との距離が異なることによって、各第１電極付近に
おける現像剤供給用電界が変動するのを防止でき、画像
濃度ムラの発生を防止できるパウダージェット画像形成
装置における印字ヘッドを提供することを目的とする。 【構成】 パウダージェット画像形成装置における印字
ヘッドにおいて、第１電極２１と現像剤供給ローラ１と
の間に、絶縁層２０表面と平行にグリッド電極３０が設
けられており、グリッド電極３０には、第２電極２２と
平行にのびた複数のスリット３１が第１電極２１の長さ
方向に等間隔をおいて形成されており、これらのスリッ
ト３１のピッチが、現像剤挿通孔２３の第１電極２１の
長さ方向のピッチの整数分の１に設定されていることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パウダージェット画
像形成装置における印字ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、図９に示すようなパウダー
ジェット画像形成装置を既に開発している。このパウダ
ージェット画像形成装置は、所定の極性、たとえば負極
性に帯電されたトナーの通過を制御する印字ヘッド２
と、トナーを印字ヘッド２に供給するためのトナー供給
ローラ１と、記録紙Ｐを印字ヘッド２がわに導くための
記録紙搬送ローラ３と、記録紙Ｐに転写されたトナーを
記録紙Ｐに定着させるための定着ローラ４とを備えてい
る。

【０００３】印字ヘッド２は、図１０および図１１に示
すように、絶縁基板２０と、絶縁基板２０のトナー供給
ローラ１がわの表面に形成された複数の第１電極２１
と、絶縁基板２０の記録紙搬送ローラ３がわの表面に形
成された複数の第２電極２２とを備えている。複数の第
１電極２１および複数の第２電極２２によって、マトリ
クス状電極が構成されている。各第１電極２１と各第２
電極２２との各交点位置には、印字ヘッド２を貫通する
トナー通過孔２３が開けられている。

【０００４】各第１電極２１には、オン電圧（たとえば
−１００Ｖ）およびオフ電圧（たとえば＋３００Ｖ）と
が選択的に印加される。各第２電極２２には、オン電圧
（たとえば０Ｖ）およびオフ電圧（たとえば−２００
Ｖ）とが選択的に印加される。図４は、各第１電極２１
の印加電圧Ｖ１−０〜Ｖ１−７の変化を示している。図
４に示すように、各第１電極２１はダイミックスキャン
制御され、所定単位時間間隔で印加電圧が順次オンされ
る。そして、第１電極２１および第２電極２２の両方の
印加電圧がオン電圧のときのみ、それらの交点にあるト
ナー挿通孔２３をトナーが通過しドット印字が行われ
る。

【０００５】記録紙Ｐは、記録紙搬送ローラ３によっ
て、第１電極２１と直角方向にかつ第１電極２１のダイ
ナミックスキャンによる制御が進む方向（図１０に矢印
Ａで示す方向）に搬送される。記録紙搬送ローラ３に
は、＋５００Ｖの電圧が印加されている。トナー供給ロ
ーラ１は接地されており、その表面電位は０Ｖである。

【０００６】印字ヘッド２には、印字ヘッド２に超音波
振動を与えて、トナー挿通孔２３にトナーが目詰まりす
るのを防止するための超音波振動子５が取り付けられて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トナー供給
ローラ１から印字ヘッド２へのトナーの供給は、トナー
供給ローラ１の電位とオフ電圧時の第１電極２１の電位
との差によって生じる電界（トナー供給用電界）の作用
により行われる。ところが、トナー供給ローラ１の外面
は曲面であるため、印字が行われる際、印字ヘッド２の
各第１電極２１とトナー供給ローラ１外面との距離が異
なる。このため、各第１電極２１付近におけるトナー供
給用電界が異なる。したがって、上記パウダージェット
画像形成装置では、画像濃度ムラが発生するという問題
がある。

【０００８】この発明は、各第１電極とトナー供給ロー
ラ外面との距離が異なることによって、各第１電極付近
における現像剤供給用電界が変動するのを防止でき、画
像濃度ムラの発生を防止できるパウダージェット画像形
成装置における印字ヘッドを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明によるパウダー
ジェット画像形成装置における第１の印字ヘッドは、絶
縁層の現像剤供給ローラがわ表面に形成された複数本の
第１電極と、絶縁層の記録紙搬送部がわ表面に形成され
た複数本の第２電極とによってマトリクス状電極が形成
されており、第１電極と第２電極との各交点に現像剤挿
通孔が開けられているパウダージェット画像形成装置に
おける印字ヘッドにおいて、第１電極と現像剤供給ロー
ラとの間に、絶縁層表面と平行にグリッド電極が設けら
れており、グリッド電極には、第２電極と平行にのびた
複数のスリットが第１電極の長さ方向に等間隔をおいて
形成されており、これらのスリットのピッチが、現像剤
挿通孔の第１電極の長さ方向のピッチの整数分の１に設
定されていることを特徴とする。

【００１０】この発明によるパウダージェット画像形成
装置における第２の印字ヘッドは、絶縁層の現像剤供給
ローラがわ表面に形成された複数本の第１電極と、絶縁
層の記録紙搬送部がわ表面に形成された複数本の第２電
極とによってマトリクス状電極が形成されており、第１
電極と第２電極との各交点に現像剤挿通孔が開けられて
いるパウダージェット画像形成装置における印字ヘッド
において、第１電極と現像剤供給ローラとの間に、絶縁
層表面と平行にグリッド電極が設けられており、グリッ
ド電極には、第１電極と平行にのびた複数のスリットが
第２電極の長さ方向に等間隔をおいて形成されており、
これらのスリットのピッチが、現像剤挿通孔の第２電極
の長さ方向のピッチの整数分の１に設定されていること
を特徴とする。

【００１１】この発明によるパウダージェット画像形成
装置における第３の印字ヘッドは、絶縁層の現像剤供給
ローラがわ表面に形成された複数本の第１電極と、絶縁
層の記録紙搬送部がわ表面に形成された複数本の第２電
極とによってマトリクス状電極が形成されており、第１
電極と第２電極との各交点に現像剤挿通孔が開けられて
いるパウダージェット画像形成装置における印字ヘッド
において、第１電極と現像剤供給ローラとの間に、絶縁
層表面と平行にグリッド電極が設けられており、グリッ
ド電極には、第１電極の長さ方向を行方向とし、第２電
極の長さ方向を列方向として、複数行および複数列に整
列した複数の開口があけられており、これらの開口の行
方向ピッチが、現像剤挿通孔の第１電極の長さ方向のピ
ッチの整数分の１に設定されており、これらの開口の列
方向ピッチが、現像剤挿通孔の第２電極の長さ方向のピ
ッチの整数分の１に設定されていることを特徴とする。

【００１２】

【作用】第１電極と現像剤供給ローラとの間に、絶縁層
表面と平行に、グリッド電極が設けられているので、各
第１電極とグリッド電極との距離が一定となる。このた
め、グリッド電極に所定の電圧を印加することにより、
各第１電極とグリッド電極との間に、現像剤を第１電極
に供給するための電界を均一に発生させることができ
る。

【００１３】また、グリッド電極に形成されたスリット
または開口のピッチが、現像剤挿通孔のピッチの整数分
の１に設定されているので、各現像剤挿通孔と、その近
傍のグリッド電極における架橋電極部との位置関係が、
全ての現像剤挿通孔において同じになる。したがって、
グリッド電極によって各現像剤挿通孔付近に与えられる
電界強度が一定となり、画像濃度の均一化が図れる。以
上の結果、画像濃度ムラの発生が防止される。

【００１４】

【実施例】以下、図１〜図８を参照して、この発明の実
施例について説明する。

【００１５】図１および図２は、印字ヘッド２００を示
している。図１および図２において、図１０および図１
１と同じものには同じ符号を付けている。また、この例
では、印字ヘッド２００に供給されるトナーは、負極性
に帯電されているものとする。

【００１６】この印字ヘッド２００では、従来の印字ヘ
ッド２（図１０参照）と同様に、絶縁基板２０と、絶縁
基板２０のトナー供給ローラ１がわの表面に形成された
複数の第１電極２１と、絶縁基板２０の記録紙搬送ロー
ラ３がわの表面に形成された複数の第２電極２２とを備
えている。複数の第１電極２１および複数の第２電極２
２によって、マトリクス状電極が構成されている。各第
１電極２１と各第２電極２２との各交点位置には、印字
ヘッド２を貫通するトナー通過孔２３が開けられてい
る。

【００１７】各第１電極２１には、オン電圧（たとえば
−１００Ｖ）およびオフ電圧（たとえば＋３００Ｖ）と
が選択的に印加される。各第２電極２２には、オン電圧
（たとえば０Ｖ）およびオフ電圧（たとえば−２００
Ｖ）とが選択的に印加される。図４は、各第１電極２１
の印加電圧Ｖ１−０〜Ｖ１−７の変化を示している。図
４に示すように、各第１電極２１はダイミックスキャン
制御され、所定単位時間間隔で印加電圧が順次オンされ
る。そして、第１電極２１および第２電極２２の両方の
印加電圧がオン電圧のときのみ、それらの交点にあるト
ナー挿通孔２３をトナーが通過しドット印字が行われ
る。

【００１８】この印字ヘッド２００では、従来の印字ヘ
ッド２と異なり、図１および図２に示すように、第１電
極２１と現像剤供給ローラ１との間に、絶縁基板２０表
面と平行に、矩形板状のグリッド電極３０が設けられて
いる。グリッド電極３０には、第２電極２２と平行にの
びた複数のスリット３１が第１電極２１の長さ方向に等
間隔をおいて形成されている。

【００１９】全第１電極２１の左端部および右端部上に
は、記録紙の搬送方向（図１に矢印Ａで示す方向）に延
びたスペーサ３２がそれぞれ形成されており、両スペー
サ３２上にグリッド電極３０の両端部が載せられて固定
されている。グリッド電極３０の厚さは、０．０５〜
２．００ｍｍ程度が好ましい。グリッド電極３０の厚さ
が０．０５〜２．００ｍｍより薄いと強度不足となり、
０．０５〜２．００ｍｍより厚いと加工性が悪くなる。
第１電極２１とグリッド電極３０との間の距離は、０．
２〜１．５ｍｍ程度である。

【００２０】スリット３１のピッチＰｓｘ（図１および
図２参照）は、トナー挿通孔２３の第１電極２１の長さ
方向のピッチＰｐｘの整数分の１に設定されている。図
１および図２の例では、スリット３１のピッチＰｓｘ
は、トナー挿通孔２３のピッチＰｐｘの１分の１に設定
されている。

【００２１】スリット３１のピッチＰｓｘを、トナー挿
通孔２３のピッチＰｐｘの整数分の１に設定しているの
は、次の理由による。すなわち、各トナー挿通孔２３
と、その近傍のグリッド電極３０における架橋電極部と
の位置関係が、全てのトナー挿通孔２３において同じに
なる。したがって、グリッド電極３０によって各トナー
挿通孔２３付近に与えられる電界強度が一定となり、画
像濃度の均一化が図れるからである。

【００２２】グリッド電極３０には、たとえば、トナー
供給ローラ１の電位より大きくかつ第１電極２１のオフ
電圧（＋３００Ｖ）より小さな電圧が印加される。グリ
ッド電極３０の印加電圧としては、＋１００〜＋２００
Ｖが好ましい。

【００２３】上記印字ヘッド２００を用いたパウダージ
ェット画像形成装置では、トナー供給ローラ１の電位と
グリット電極３０の電位との差によって、トナー供給ロ
ーラ１とグリット電極３０との間に第１のトナー供給用
電界が生じる。また、グリット電極３０の電位と、オフ
電圧が印加されたときの第１電極２１の電位との差によ
って、グリット電極３０と第１電極２１との間に第２の
トナー供給用電界が生じる。

【００２４】上記第１のトナー供給用電界によって、ト
ナー供給ローラ１がわからグリット電極３０がわにトナ
ーが供給される。そして、上記第２のトナー供給用電界
によって、グリット電極３がわから、第１電極２１がわ
にトナーが供給される。第１電極２１がわに供給された
トナーは、第１電極２１と第２電極２２とにオン電圧が
印加されたときに、第１電極２１と第２電極２２との電
位差によって、トナー挿通孔２３を通過して記録紙上に
転写される。

【００２５】上記印字ヘッド２００では、図３に示すよ
うに、各第１電極２１とグリッド電極３０との距離が一
定となる。このため、グリッド電極３０に所定の電圧を
印加することにより、各第１電極２１とグリッド電極３
０との間に、トナーを第１電極２１に供給するための電
界を均一に発生させることができる。この結果、画像濃
度ムラの発生が防止される。

【００２６】図６および図７は、図５に示すような第１
電極２１および第２電極２２からなるマトリクス電極部
に対して、グリット電極４０のスリット４１のピッチＰ
ｓｘが、トナー挿通孔２３の第１電極２１の長さ方向の
ピッチＰｐｘの２分の１に設定されている例を示してい
る。

【００２７】図８は、図５に示すマトリクス電極部に対
して適用される他のグリット電極を示している。

【００２８】このグリッド電極５０には、第１電極２１
の長さ方向を行方向とし、第２電極２２の長さ方向を列
方向として、複数行および複数列に整列した複数の開口
５１が形成されている。

【００２９】これらの開口５１の行方向ピッチＰｓｘ
は、トナー挿通孔２３の第１電極２１の長さ方向のピッ
チＰｐｘ（図５参照）の整数分の１に設定されている。
また、これらの開口５１の列方向ピッチＰｓｙは、トナ
ー挿通孔２３の第２電極２２の長さ方向のピッチＰｐｙ
（図５参照）の整数分の１に設定されている。

【００３０】この例では、開口５１の行方向ピッチＰｓ
ｘは、トナー挿通孔２３のピッチＰｐｘの２分の１に設
定されている。また、開口５１の列方向ピッチＰｓｙ
は、トナー挿通孔２３のピッチＰｐｙの１分の１に設定
されている。

【００３１】なお、図示はしていないが、グリッド電極
として、第１電極２１と平行にのびた複数のスリットが
第２電極２２の長さ方向に等間隔をおいて形成されてい
るものを用いてもよい。この場合には、これらのスリッ
トのピッチは、トナー挿通孔２３の第２電極２２の長さ
方向のピッチＰｐｙ（図５参照）の整数分の１に設定さ
れる。

【００３２】

【発明の効果】この発明によれば、各第１電極とトナー
供給ローラ外面との距離が異なることによって、各第１
電極付近における現像剤供給用電界が変動するのを防止
でき、画像濃度ムラの発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】印字ヘッドを示す平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

【図３】トナー供給ローラと印字ヘッドとの関係を示す
部分拡大断面図である。

【図４】各第１電極への印加電圧の変化を示すタイムチ
ャートである。

【図５】マトリクス電極部を示す構成図である。

【図６】図５のマトリクス電極部に対して適用されるグ
リッドの例を示す平面図である。

【図７】図５のマトリクス電極部と図６のグリッド電極
とを示す断面図である。

【図８】図５のマトリクス電極部に対して適用される他
のグリッドの例を示す平面図である。

【図９】パウダージェット画像形成装置の概略構成を示
す構成図である。

【図１０】従来の印字ヘッドを示す平面図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

２００ 印字ヘッド ２０ 絶縁層 ２１ 第１電極 ２２ 第２電極 ２３ トナー挿通孔 ３０、４０、５０ グリッド電極 ３１、４１ スリット ５１ 開口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁層の現像剤供給ローラがわ表面に形
   成された複数本の第１電極と、絶縁層の記録紙搬送部が
   わ表面に形成された複数本の第２電極とによってマトリ
   クス状電極が形成されており、第１電極と第２電極との
   各交点に現像剤挿通孔が開けられているパウダージェッ
   ト画像形成装置における印字ヘッドにおいて、 第１電極と現像剤供給ローラとの間に、絶縁層表面と平
   行にグリッド電極が設けられており、 グリッド電極には、第２電極と平行にのびた複数のスリ
   ットが第１電極の長さ方向に等間隔をおいて形成されて
   おり、 これらのスリットのピッチが、現像剤挿通孔の第１電極
   の長さ方向のピッチの整数分の１に設定されていること
   を特徴とするパウダージェット画像形成装置における印
   字ヘッド。
2. 【請求項２】 絶縁層の現像剤供給ローラがわ表面に形
   成された複数本の第１電極と、絶縁層の記録紙搬送部が
   わ表面に形成された複数本の第２電極とによってマトリ
   クス状電極が形成されており、第１電極と第２電極との
   各交点に現像剤挿通孔が開けられているパウダージェッ
   ト画像形成装置における印字ヘッドにおいて、 第１電極と現像剤供給ローラとの間に、絶縁層表面と平
   行にグリッド電極が設けられており、 グリッド電極には、第１電極と平行にのびた複数のスリ
   ットが第２電極の長さ方向に等間隔をおいて形成されて
   おり、 これらのスリットのピッチが、現像剤挿通孔の第２電極
   の長さ方向のピッチの整数分の１に設定されていること
   を特徴とするパウダージェット画像形成装置における印
   字ヘッド。
3. 【請求項３】 絶縁層の現像剤供給ローラがわ表面に形
   成された複数本の第１電極と、絶縁層の記録紙搬送部が
   わ表面に形成された複数本の第２電極とによってマトリ
   クス状電極が形成されており、第１電極と第２電極との
   各交点に現像剤挿通孔が開けられているパウダージェッ
   ト画像形成装置における印字ヘッドにおいて、 第１電極と現像剤供給ローラとの間に、絶縁層表面と平
   行にグリッド電極が設けられており、 グリッド電極には、第１電極の長さ方向を行方向とし、
   第２電極の長さ方向を列方向として、複数行および複数
   列に整列した複数の開口があけられており、 これらの開口の行方向ピッチが、現像剤挿通孔の第１電
   極の長さ方向のピッチの整数分の１に設定されており、 これらの開口の列方向ピッチが、現像剤挿通孔の第２電
   極の長さ方向のピッチの整数分の１に設定されているこ
   とを特徴とするパウダージェット画像形成装置における
   印字ヘッド。