JPH09193444A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
- Publication number
- JPH09193444A JPH09193444A JP738396A JP738396A JPH09193444A JP H09193444 A JPH09193444 A JP H09193444A JP 738396 A JP738396 A JP 738396A JP 738396 A JP738396 A JP 738396A JP H09193444 A JPH09193444 A JP H09193444A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- carrier
- counter electrode
- potential
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 トナーを飛翔させない電位を制御電極に印加
しても、トナーが対向電極側、また制御電極へと飛翔
し、目詰まりや画像形成不良を生じる。 【解決手段】 トナー担持体22と対向電極25との間
には、担持されたトナー21が対向電極側に飛翔できる
ような電界を付与するために対向電極25に高圧電源部
30より高圧が印加されており、トナー担持体22と対
向電極25との間にトナー21の飛翔を制御する制御電
極26が配置されている。制御電極26に形成されトナ
ー21が飛翔するゲート29の周囲に設けたリング状電
極27に、記録時に制御電源部31を介してトナーを飛
翔する電位又は飛翔しない電位が印加される。記録開始
の初期時にトナー担持体22を回転させトナーの帯電量
が安定した後、制御電源部31にて、リング状電極27
に、トナー21を飛翔させない電位を印加し、その後対
向電極25に高圧を印加する。
しても、トナーが対向電極側、また制御電極へと飛翔
し、目詰まりや画像形成不良を生じる。 【解決手段】 トナー担持体22と対向電極25との間
には、担持されたトナー21が対向電極側に飛翔できる
ような電界を付与するために対向電極25に高圧電源部
30より高圧が印加されており、トナー担持体22と対
向電極25との間にトナー21の飛翔を制御する制御電
極26が配置されている。制御電極26に形成されトナ
ー21が飛翔するゲート29の周囲に設けたリング状電
極27に、記録時に制御電源部31を介してトナーを飛
翔する電位又は飛翔しない電位が印加される。記録開始
の初期時にトナー担持体22を回転させトナーの帯電量
が安定した後、制御電源部31にて、リング状電極27
に、トナー21を飛翔させない電位を印加し、その後対
向電極25に高圧を印加する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル複写機
およびファクシミリ装置の印字部本体、またディジタル
プリンタ、プロッタ等に適用され、顕像化粒子を飛翔さ
せることにより記録紙等の記録媒体上に画像を直接形成
する画像形成装置に関する。
およびファクシミリ装置の印字部本体、またディジタル
プリンタ、プロッタ等に適用され、顕像化粒子を飛翔さ
せることにより記録紙等の記録媒体上に画像を直接形成
する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、画像信号に応じて記録紙等の記録
媒体上に可視像として出力する画像形成装置として、顕
像化粒子である例えばトナーを上記記録媒体に直接付着
させることにより、トナー像を記録媒体上に直接形成す
る画像形成装置が、例えば特開平6−155798号公
報にて提案されている。
媒体上に可視像として出力する画像形成装置として、顕
像化粒子である例えばトナーを上記記録媒体に直接付着
させることにより、トナー像を記録媒体上に直接形成す
る画像形成装置が、例えば特開平6−155798号公
報にて提案されている。
【0003】特開平6−155798号公報記載の画像
形成装置を図9を参照して説明すれば、トナー供給部5
2と印刷部53とを有する画像形成部51を備えてお
り、トナー供給部52に担持されているトナー71を選
択的に飛翔させて記録媒体であるシート状の記録紙55
に付着させる。この時、上記トナー71の飛翔を画像信
号に応じて制御することにより、トナーを選択的に記録
紙55上に直接付着させることで可視像を形成してい
る。
形成装置を図9を参照して説明すれば、トナー供給部5
2と印刷部53とを有する画像形成部51を備えてお
り、トナー供給部52に担持されているトナー71を選
択的に飛翔させて記録媒体であるシート状の記録紙55
に付着させる。この時、上記トナー71の飛翔を画像信
号に応じて制御することにより、トナーを選択的に記録
紙55上に直接付着させることで可視像を形成してい
る。
【0004】上記トナー供給部52は、例えば負帯電さ
れた顕像化粒子としてのトナー71を収容しているトナ
ー収容部70、及びトナー71を例えば磁気力により担
持するトナー担持体72から構成されている。トナー担
持体72は接地されており、図中矢印E方向に、かつそ
の表面速度が、例えば30mm/secで回転駆動され
ている。トナー71は、平均粒径が10μmの磁性トナ
ーであり、周知の技術によって帯電量が−4μC/g〜
−5μC/gとなるように電荷が付与される。また、ト
ナー71は、トナー担持体72の外周面に平均厚さ80
μm程度でもって担持されている。
れた顕像化粒子としてのトナー71を収容しているトナ
ー収容部70、及びトナー71を例えば磁気力により担
持するトナー担持体72から構成されている。トナー担
持体72は接地されており、図中矢印E方向に、かつそ
の表面速度が、例えば30mm/secで回転駆動され
ている。トナー71は、平均粒径が10μmの磁性トナ
ーであり、周知の技術によって帯電量が−4μC/g〜
−5μC/gとなるように電荷が付与される。また、ト
ナー71は、トナー担持体72の外周面に平均厚さ80
μm程度でもって担持されている。
【0005】画像形成部51を構成する印刷部53は、
直径が例えば50mmのアルミニウム管からなる対向電
極75と、該対向電極75と上記トナー担持体72との
間に設けられた制御電極76とから構成されている。上
記対向電極75は、トナー担持体72の外周面から距離
が1mm程度離間した状態で配置されている。対向電極
75は、直流電源部80により、例えば2kVの高電圧
が印加されており、図中、矢印F方向にその表面での速
度が30mm/secで回転駆動されている。つまり、
対向電極75とトナー担持体72との間には、トナー担
持体72に担持されているトナー71を、対向電極75
方向に飛翔させるのに必要な電界が付与されている。
直径が例えば50mmのアルミニウム管からなる対向電
極75と、該対向電極75と上記トナー担持体72との
間に設けられた制御電極76とから構成されている。上
記対向電極75は、トナー担持体72の外周面から距離
が1mm程度離間した状態で配置されている。対向電極
75は、直流電源部80により、例えば2kVの高電圧
が印加されており、図中、矢印F方向にその表面での速
度が30mm/secで回転駆動されている。つまり、
対向電極75とトナー担持体72との間には、トナー担
持体72に担持されているトナー71を、対向電極75
方向に飛翔させるのに必要な電界が付与されている。
【0006】上記制御電極76は、対向電極75表面の
接線方向と平行をなし、かつ対向電極75と対向して2
次元的に広がっており、トナー担持体72から対向電極
75方向へのトナー流が通過可能な構造となっている。
そして、この制御電極76に供給される電位により、ト
ナー担持体72と対向電極75との間に付与された電界
が変化し、トナー担持体72から対向電極75へのトナ
ー71の飛翔が制御される。
接線方向と平行をなし、かつ対向電極75と対向して2
次元的に広がっており、トナー担持体72から対向電極
75方向へのトナー流が通過可能な構造となっている。
そして、この制御電極76に供給される電位により、ト
ナー担持体72と対向電極75との間に付与された電界
が変化し、トナー担持体72から対向電極75へのトナ
ー71の飛翔が制御される。
【0007】上記制御電極76は、トナー担持体72の
外周面からの距離が、例えば100μmとなるように配
置されている。また、制御電極76は、厚さ50μmの
フレキシブルプリント基板(FPC)76a、および厚
さ20μm程度の銅箔からなるリング状電極77・・・
からなっている。基板76aには、トナー71の通過部
となる直径150μm程度のゲート79・・・が形成さ
れており、これらゲート79・・・の周りに上記リング
状電極77・・・が設けられている。上記各リング状電
極77は、給電線および高電圧ドライバー(何れも図示
せず)を介して制御電源部81に電気的に接続されてい
る。
外周面からの距離が、例えば100μmとなるように配
置されている。また、制御電極76は、厚さ50μmの
フレキシブルプリント基板(FPC)76a、および厚
さ20μm程度の銅箔からなるリング状電極77・・・
からなっている。基板76aには、トナー71の通過部
となる直径150μm程度のゲート79・・・が形成さ
れており、これらゲート79・・・の周りに上記リング
状電極77・・・が設けられている。上記各リング状電
極77は、給電線および高電圧ドライバー(何れも図示
せず)を介して制御電源部81に電気的に接続されてい
る。
【0008】リング状電極77・・・には、制御電源部
81により、画像信号に応じた電圧が印加される。つま
り、制御電源部81は、リング状電極77・・・に対
し、トナー担持体72に担持されたトナー71を対向電
極75方向に通過させる場合に、例えば200Vを印加
させることで、トナー71をリング電極77のゲート7
9を介して対向電極側の記録紙に飛翔させることができ
る。また、通過させない場合には、リング状電極77に
−200Vを印加することで、トナー担持体72上のト
ナーは対向電極75側へ飛翔されるのを阻止される。こ
のようにして、リング状電極77・・・に画像信号に従
って上述した電圧を印加することで、トナーを選択的に
飛翔させて記録紙55上に画像信号に応じた可視像を直
接形成できる。
81により、画像信号に応じた電圧が印加される。つま
り、制御電源部81は、リング状電極77・・・に対
し、トナー担持体72に担持されたトナー71を対向電
極75方向に通過させる場合に、例えば200Vを印加
させることで、トナー71をリング電極77のゲート7
9を介して対向電極側の記録紙に飛翔させることができ
る。また、通過させない場合には、リング状電極77に
−200Vを印加することで、トナー担持体72上のト
ナーは対向電極75側へ飛翔されるのを阻止される。こ
のようにして、リング状電極77・・・に画像信号に従
って上述した電圧を印加することで、トナーを選択的に
飛翔させて記録紙55上に画像信号に応じた可視像を直
接形成できる。
【0009】ここで、上記トナー担持体72の回転、対
向電極75の回転、制御電極76へのトナー71を通過
させない電位の印加、対向電極への高圧の印加は、単一
のトリガによってほぼ同時に印加される。また、トナー
担持体72上のトナー71が記録紙55上に到達するま
での飛翔時間は、トナーの帯電電荷量、トナー担持体7
2と対向電極75との間の距離及び印加される電位差、
特に電界の強さによって決まる。その時間は、例えば2
50μsec程度であり、上記リング状電極77に供給
する印加時間は、上記飛翔時間より長い300μsec
程度の設定している。これにより、トナーを確実に対向
電極75上の記録紙55へと付着させるようにしてい
る。
向電極75の回転、制御電極76へのトナー71を通過
させない電位の印加、対向電極への高圧の印加は、単一
のトリガによってほぼ同時に印加される。また、トナー
担持体72上のトナー71が記録紙55上に到達するま
での飛翔時間は、トナーの帯電電荷量、トナー担持体7
2と対向電極75との間の距離及び印加される電位差、
特に電界の強さによって決まる。その時間は、例えば2
50μsec程度であり、上記リング状電極77に供給
する印加時間は、上記飛翔時間より長い300μsec
程度の設定している。これにより、トナーを確実に対向
電極75上の記録紙55へと付着させるようにしてい
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の画像形成装
置においては、対向電極75に印加される高圧が他の電
極への電位の印加、トナー担持体72の回転開始と同時
に印加される。この場合、長時間の画像形成装置本体の
停止後、またはトナー担持体72の回転開始直後には、
トナー担持体72の表面には所望の帯電電荷を有してい
ないほか、担持されるトナーの層厚が安定しておらず、
不安定なトナー71が少なくない。
置においては、対向電極75に印加される高圧が他の電
極への電位の印加、トナー担持体72の回転開始と同時
に印加される。この場合、長時間の画像形成装置本体の
停止後、またはトナー担持体72の回転開始直後には、
トナー担持体72の表面には所望の帯電電荷を有してい
ないほか、担持されるトナーの層厚が安定しておらず、
不安定なトナー71が少なくない。
【0011】このような状態で、画像形成動作を実行さ
せるために、対向電極75に高圧を印加すると、制御電
極76にトナー71を通過させない電位を印加したとし
ても、トナー担持体72から対向電極75に移動を開始
し、ゲート79を通過しようとするトナー71が存在す
る。このため、対向電極75表面が、上記トナー71で
汚れたり、この飛翔トナーにて搬送されてくる記録紙5
5の裏面が、トナーで汚れるといった不具合が生じる。
せるために、対向電極75に高圧を印加すると、制御電
極76にトナー71を通過させない電位を印加したとし
ても、トナー担持体72から対向電極75に移動を開始
し、ゲート79を通過しようとするトナー71が存在す
る。このため、対向電極75表面が、上記トナー71で
汚れたり、この飛翔トナーにて搬送されてくる記録紙5
5の裏面が、トナーで汚れるといった不具合が生じる。
【0012】また、不安定なトナー71のなかには、制
御電極76にトナー71が飛翔しない電位(従来では−
200V)を印加しても、対向電極75との電位差によ
って制御電極76にトナー71が飛翔することがある。
このように、制御電極76にトナー71が付着すること
によって、トナー71が持つ電荷にて、リング状電極7
7・・の見かけ上の電位が変化して、正常なトナーの通
過制御が困難になる。または、通過させるためのゲート
79が、制御電極76に付着するトナーにて目詰まりを
おこす等の不具合が生じ、最悪の場合としては印字が不
能となる。
御電極76にトナー71が飛翔しない電位(従来では−
200V)を印加しても、対向電極75との電位差によ
って制御電極76にトナー71が飛翔することがある。
このように、制御電極76にトナー71が付着すること
によって、トナー71が持つ電荷にて、リング状電極7
7・・の見かけ上の電位が変化して、正常なトナーの通
過制御が困難になる。または、通過させるためのゲート
79が、制御電極76に付着するトナーにて目詰まりを
おこす等の不具合が生じ、最悪の場合としては印字が不
能となる。
【0013】さらには、不安定なトナー71のなかに
は、帯電極性が所望の極性と反対の逆帯電トナー71が
かなり存在する。このような逆帯電トナー71が存在す
ると、制御電極76に、トナー71飛翔しない電位(上
記従来技術では−200V)を印加しても制御電極76
に逆帯電トナー71が付着してしまう。逆帯電トナー7
1が制御電極76に付着するば、上記のようにトナー7
1が持つ電荷によってリング電極77の見かけの電位が
変化して、正常なトナーの制御が困難となる。またはゲ
ート79が目詰まりをおこすなどの不具合が生じ、最悪
の場合としては印字が不能となる事態が発生する。
は、帯電極性が所望の極性と反対の逆帯電トナー71が
かなり存在する。このような逆帯電トナー71が存在す
ると、制御電極76に、トナー71飛翔しない電位(上
記従来技術では−200V)を印加しても制御電極76
に逆帯電トナー71が付着してしまう。逆帯電トナー7
1が制御電極76に付着するば、上記のようにトナー7
1が持つ電荷によってリング電極77の見かけの電位が
変化して、正常なトナーの制御が困難となる。またはゲ
ート79が目詰まりをおこすなどの不具合が生じ、最悪
の場合としては印字が不能となる事態が発生する。
【0014】本発明は、上述の問題点に鑑みて、画像形
成開始時に生じる不具合を解消することを目的とする。
成開始時に生じる不具合を解消することを目的とする。
【0015】本発明の他の目的は、画像形成開始の初期
時にトナーが制御電極、及び対向電極側に飛翔して付着
しないように制御することにある。
時にトナーが制御電極、及び対向電極側に飛翔して付着
しないように制御することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の上述した目的を
達成するための画像形成装置は、顕像化粒子を担持し該
顕像粒子に所望の特性を与える担持体と、該担持体に対
向して配置された対向電極と、これら担持体と対向電極
との間に配置され顕像化粒子の通過部となる複数のゲー
ドを有する制御電極と、上記担持体と対向電極との間に
所定の電位差を生じさせる電位を付与すると共に、上記
制御電極に付与する電位を変化させることにより顕像化
粒子の上記ゲートの通過を制御して画像を形成する制御
手段とを備えた画像形成装置において、上記制御手段
は、画像形成動作の開始時に、上記顕像化粒子を担持す
る担持体によって所望の特性が得られるまで、少なくと
も上記制御電極に電位を付与することなく、上記所望の
特性が得られた後に制御電極に担持体に担持された顕像
化粒子を飛翔させない電位を印加することを特徴とす
る。
達成するための画像形成装置は、顕像化粒子を担持し該
顕像粒子に所望の特性を与える担持体と、該担持体に対
向して配置された対向電極と、これら担持体と対向電極
との間に配置され顕像化粒子の通過部となる複数のゲー
ドを有する制御電極と、上記担持体と対向電極との間に
所定の電位差を生じさせる電位を付与すると共に、上記
制御電極に付与する電位を変化させることにより顕像化
粒子の上記ゲートの通過を制御して画像を形成する制御
手段とを備えた画像形成装置において、上記制御手段
は、画像形成動作の開始時に、上記顕像化粒子を担持す
る担持体によって所望の特性が得られるまで、少なくと
も上記制御電極に電位を付与することなく、上記所望の
特性が得られた後に制御電極に担持体に担持された顕像
化粒子を飛翔させない電位を印加することを特徴とす
る。
【0017】また本発明の目的を達成するための画像形
勢装置は、顕像化粒子を担持し該顕像化粒子に所望の特
性を与える担持体と、該担持体に対向して配置された対
向電極と、これら担持体と対向電極との間に配置され顕
像化粒子の通過部となる複数のゲードを有する制御電極
と、上記担持体と対向電極との間に所定の電位差を生じ
させる電位を付与すると共に、上記制御電極に付与する
電位を変化させることにより顕像化粒子の上記ゲートの
通過を制御して上記対向電極上を搬送される記録媒体に
画像を形成する制御手段とを備えた画像形成装置におい
て、上記制御手段は、画像形成動作の開始時に、上記制
御電極に担持体に担持された顕像化粒子を飛翔させない
電位を印加した後、上記対向電極に高圧を印加し、その
後に上記制御電極に画像信号に応じた電位を印加するこ
とで上記記録媒体への画像形成動作を開始させることを
特徴とする。
勢装置は、顕像化粒子を担持し該顕像化粒子に所望の特
性を与える担持体と、該担持体に対向して配置された対
向電極と、これら担持体と対向電極との間に配置され顕
像化粒子の通過部となる複数のゲードを有する制御電極
と、上記担持体と対向電極との間に所定の電位差を生じ
させる電位を付与すると共に、上記制御電極に付与する
電位を変化させることにより顕像化粒子の上記ゲートの
通過を制御して上記対向電極上を搬送される記録媒体に
画像を形成する制御手段とを備えた画像形成装置におい
て、上記制御手段は、画像形成動作の開始時に、上記制
御電極に担持体に担持された顕像化粒子を飛翔させない
電位を印加した後、上記対向電極に高圧を印加し、その
後に上記制御電極に画像信号に応じた電位を印加するこ
とで上記記録媒体への画像形成動作を開始させることを
特徴とする。
【0018】さらに本発明の目的を達成するための画像
形成装置は、顕像化粒子を担持し該顕像化粒子に所望の
特性を与える担持体と、該担持体に対向して配置された
対向電極と、これら担持体と対向電極との間に配置され
顕像化粒子の通過部となる複数のゲードを有する制御電
極と、上記担持体と対向電極との間に所定の電位差を生
じさせる電位を付与すると共に、上記制御電極に付与す
る電位を変化させることにより顕像化粒子の上記ゲート
の通過を制御して上記対向電極上を搬送される記録媒体
に画像を形成する制御手段とを備えた画像形成装置にお
いて、上記制御手段は、画像形成動作の開始時に、上記
顕像化粒子を担持する担持体によって所望の特性が得ら
れるまで、上記制御電極に電位を付与することなく、上
記所望の特性が得られた後に上記制御電極に担持体に担
持された顕像化粒子を飛翔させない電位を印加した後、
上記対向電極に高圧を印加し、その後に上記制御電極に
画像信号に応じた電位を印加することで上記記録媒体へ
の画像形成動作を開始させることを特徴とする。
形成装置は、顕像化粒子を担持し該顕像化粒子に所望の
特性を与える担持体と、該担持体に対向して配置された
対向電極と、これら担持体と対向電極との間に配置され
顕像化粒子の通過部となる複数のゲードを有する制御電
極と、上記担持体と対向電極との間に所定の電位差を生
じさせる電位を付与すると共に、上記制御電極に付与す
る電位を変化させることにより顕像化粒子の上記ゲート
の通過を制御して上記対向電極上を搬送される記録媒体
に画像を形成する制御手段とを備えた画像形成装置にお
いて、上記制御手段は、画像形成動作の開始時に、上記
顕像化粒子を担持する担持体によって所望の特性が得ら
れるまで、上記制御電極に電位を付与することなく、上
記所望の特性が得られた後に上記制御電極に担持体に担
持された顕像化粒子を飛翔させない電位を印加した後、
上記対向電極に高圧を印加し、その後に上記制御電極に
画像信号に応じた電位を印加することで上記記録媒体へ
の画像形成動作を開始させることを特徴とする。
【0019】以上のように構成された画像形成装置によ
れば、顕像化粒子である例えばトナーが、記録媒体であ
る記録紙への画像形成前に、まずトナーを担持する担持
体を回転させる等して、安定化させる。例えば帯電量を
安定状態にする。この状態で、制御電極にトナーが飛翔
しない電位を印加することで、安定状態のトナーが担持
体より制御電極側へと飛翔するのを阻止される。しか
も、上記制御電極にトナーが飛翔しない電位を印加した
後、対向電極に所定の高圧を印加し、担持体の対向電極
との間にトナーを飛翔させるための強電界を付与して
も、上述したように制御電極にてトナーが飛翔しない状
態の電界が作用しているため、担持体から制御電極を介
して対向電極側へと飛翔することなくなる。
れば、顕像化粒子である例えばトナーが、記録媒体であ
る記録紙への画像形成前に、まずトナーを担持する担持
体を回転させる等して、安定化させる。例えば帯電量を
安定状態にする。この状態で、制御電極にトナーが飛翔
しない電位を印加することで、安定状態のトナーが担持
体より制御電極側へと飛翔するのを阻止される。しか
も、上記制御電極にトナーが飛翔しない電位を印加した
後、対向電極に所定の高圧を印加し、担持体の対向電極
との間にトナーを飛翔させるための強電界を付与して
も、上述したように制御電極にてトナーが飛翔しない状
態の電界が作用しているため、担持体から制御電極を介
して対向電極側へと飛翔することなくなる。
【0020】従って、画像形成開始による初期時に、ト
ナーが制御電極や対向電極に飛翔し付与することがない
ため、画像形成のために制御電極に画像信号に応じた制
御電位が印加されれば、正常な状態で記録紙上への画像
形成が行われる。つまり、制御電極には担持体上のトナ
ーを飛翔制御させるために、トナーを通過させる孔であ
るゲートが形成されており、このゲートの周囲に電圧を
供給するための電極が形成されている。その電極にトナ
ーが飛翔し付着することがないため、該トナーにて上記
ゲートが詰まることもなく、供給される電位が変化する
こともなく、記録紙への画像形成時に、トナーが確実に
ゲートを介して対向電極側へと飛翔させることができ
る。このため、記録紙上には画質が乱されることなく、
正常な画像が形成できる。
ナーが制御電極や対向電極に飛翔し付与することがない
ため、画像形成のために制御電極に画像信号に応じた制
御電位が印加されれば、正常な状態で記録紙上への画像
形成が行われる。つまり、制御電極には担持体上のトナ
ーを飛翔制御させるために、トナーを通過させる孔であ
るゲートが形成されており、このゲートの周囲に電圧を
供給するための電極が形成されている。その電極にトナ
ーが飛翔し付着することがないため、該トナーにて上記
ゲートが詰まることもなく、供給される電位が変化する
こともなく、記録紙への画像形成時に、トナーが確実に
ゲートを介して対向電極側へと飛翔させることができ
る。このため、記録紙上には画質が乱されることなく、
正常な画像が形成できる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下に図1ないし図8に従って本
発明の実施形態を詳細に説明する。
発明の実施形態を詳細に説明する。
【0022】図1は本発明における画像形成装置の全体
的の構成を示す概略断面図である。図において、本発明
の画像形成装置は、トナー供給部2と印刷部3とで構成
される画像形成部1を備えている。画像形成部1は、画
像信号に応じて、顕像化粒子としてのトナーを使用し
て、記録媒体である記録紙上に顕像化するものである。
つまり、この画像形成装置は、トナーを選択的に飛翔さ
せて記録紙5上に付着させると共に、上記トナーの飛翔
を画像形成信号に基づいて制御することにより記録紙5
上にトナーによる可視画像を直接形成するものである。
的の構成を示す概略断面図である。図において、本発明
の画像形成装置は、トナー供給部2と印刷部3とで構成
される画像形成部1を備えている。画像形成部1は、画
像信号に応じて、顕像化粒子としてのトナーを使用し
て、記録媒体である記録紙上に顕像化するものである。
つまり、この画像形成装置は、トナーを選択的に飛翔さ
せて記録紙5上に付着させると共に、上記トナーの飛翔
を画像形成信号に基づいて制御することにより記録紙5
上にトナーによる可視画像を直接形成するものである。
【0023】上記画像形成部1への記録紙5の入紙側に
は、給紙装置10が設けられている。給紙装置10は、
記録媒体としての記録紙5を収容する用紙カセット4、
この用紙カセット4から記録紙5を1枚ずつ送り出すピ
ックアップローラ(給紙ローラ)6、送り出された記録
紙5をガイドする給紙ガイド7から構成されている。ま
た、給紙装置10は、記録紙5が給紙されたことを検出
する図示していない検出センサが、給紙経路中に設けら
れている。ピックアップローラ6は、図示しない駆動装
置によって回転駆動される。
は、給紙装置10が設けられている。給紙装置10は、
記録媒体としての記録紙5を収容する用紙カセット4、
この用紙カセット4から記録紙5を1枚ずつ送り出すピ
ックアップローラ(給紙ローラ)6、送り出された記録
紙5をガイドする給紙ガイド7から構成されている。ま
た、給紙装置10は、記録紙5が給紙されたことを検出
する図示していない検出センサが、給紙経路中に設けら
れている。ピックアップローラ6は、図示しない駆動装
置によって回転駆動される。
【0024】また、画像形成部1からの記録紙5の出紙
側には、画像形成部1にて記録紙5上に形成されたトナ
ー像を、加熱および加圧することにより記録紙5に定着
させる定着装置11が設けられている。定着装置11
は、加熱ローラ12、ヒータ13、加圧ローラ14、温
度センサ15、および温度制御回路16から構成されて
いる。加熱ローラ12は、例えば厚さ2mmのアルミニ
ウム管表面にトナーに対して離型性のよいフッ素樹脂等
がコーティングされた状態で構成されている。上記ヒー
タ13は、例えばハロゲンランプからなり、加熱ローラ
12に内蔵されている。
側には、画像形成部1にて記録紙5上に形成されたトナ
ー像を、加熱および加圧することにより記録紙5に定着
させる定着装置11が設けられている。定着装置11
は、加熱ローラ12、ヒータ13、加圧ローラ14、温
度センサ15、および温度制御回路16から構成されて
いる。加熱ローラ12は、例えば厚さ2mmのアルミニ
ウム管表面にトナーに対して離型性のよいフッ素樹脂等
がコーティングされた状態で構成されている。上記ヒー
タ13は、例えばハロゲンランプからなり、加熱ローラ
12に内蔵されている。
【0025】加圧ローラ14は、例えばアルミニウム等
の管の表面にシリコーン樹脂からな部材をコーティング
して構成されている。そして、互いに対向して設けられ
た上記加熱ローラ12および加圧ローラ14には、記録
紙5を挟んで加圧することができるように、それぞれの
軸の両端には、図示しないスプリング等によって例えば
2kgの荷重が加えられている。
の管の表面にシリコーン樹脂からな部材をコーティング
して構成されている。そして、互いに対向して設けられ
た上記加熱ローラ12および加圧ローラ14には、記録
紙5を挟んで加圧することができるように、それぞれの
軸の両端には、図示しないスプリング等によって例えば
2kgの荷重が加えられている。
【0026】温度センサ15は、加熱ローラ12表面の
温度を測定する。温度制御回路16は、主制御部(後述
する)によって制御されており、温度センサ15の測定
結果に基づいてヒータ13のON/OFF等を制御し、
加熱口一ラ12表面の温度を例えば150℃に保持す
る。
温度を測定する。温度制御回路16は、主制御部(後述
する)によって制御されており、温度センサ15の測定
結果に基づいてヒータ13のON/OFF等を制御し、
加熱口一ラ12表面の温度を例えば150℃に保持す
る。
【0027】また、定着装置11は、記録紙5が排出さ
れたことを検出する排紙センサ(図示せず)を備えてい
る。なお、加熱ローラ12、ヒータ13、加圧ローラ1
4等の材質は、特に限定されるものではない。また、加
熱ローラ12表面の温度は、特に限定されるものではな
い。さらに、定着装置11は、記録紙5を加熱定着する
だけでなく、加圧定着することによりトナー像を定着さ
せる構成となっていてもよい。
れたことを検出する排紙センサ(図示せず)を備えてい
る。なお、加熱ローラ12、ヒータ13、加圧ローラ1
4等の材質は、特に限定されるものではない。また、加
熱ローラ12表面の温度は、特に限定されるものではな
い。さらに、定着装置11は、記録紙5を加熱定着する
だけでなく、加圧定着することによりトナー像を定着さ
せる構成となっていてもよい。
【0028】さらに、図示しないが、定着装置11から
の用紙の出紙側には、定着装置11で処理された記録紙
5を排紙トレイ上に排出する排紙ローラ、および排出さ
れた記録紙5を受ける排紙トレイが設けられている。上
記の加熱ローラ12、加圧ローラ14、および排紙ロー
ラは、図示しない駆動装置によって回転駆動され、記録
紙5を排紙する。
の用紙の出紙側には、定着装置11で処理された記録紙
5を排紙トレイ上に排出する排紙ローラ、および排出さ
れた記録紙5を受ける排紙トレイが設けられている。上
記の加熱ローラ12、加圧ローラ14、および排紙ロー
ラは、図示しない駆動装置によって回転駆動され、記録
紙5を排紙する。
【0029】画像形成部1を構成するトナー供給部2
は、顕像化粒子としてのトナー21が収容されているト
ナー収容槽20、トナー21を磁気力により担持する円
筒状の担持体(スリーブ)としてのトナー担持体22、
およびトナー収容槽20内部に設けられ、トナー21を
帯電させると共に、トナー担持体22の外周面に担持さ
れるトナー層の厚さを規制するドクターブレード23か
ら構成されている。
は、顕像化粒子としてのトナー21が収容されているト
ナー収容槽20、トナー21を磁気力により担持する円
筒状の担持体(スリーブ)としてのトナー担持体22、
およびトナー収容槽20内部に設けられ、トナー21を
帯電させると共に、トナー担持体22の外周面に担持さ
れるトナー層の厚さを規制するドクターブレード23か
ら構成されている。
【0030】ドクターブレード23は、トナー担持体2
2の回転方向における上流側に、トナー担持体22の外
周面からの距離が例えば60μm程度の間隔を隔てて配
置されている。トナー21は、例えば平均粒径が6μm
の磁性トナーであり、ドクターブレード23により、例
えば帯電量が−4μC/g〜−5μC/gとなるように
電荷が付与されている。尚、ドクターブレード23とト
ナー担持体22との距離は、特に限定されるものではな
く、トナー搬送量に応じて適宜設定される。またトナー
21の平均粒径や帯電量等は、特に限定されるものでは
なく、必要に応じて設定すればよい。トナー担持体22
は、図示しない駆動装置によって駆動され、図中矢印A
方向に例えばその表面での速度が例えば30mm/se
c程度で回転駆動される。
2の回転方向における上流側に、トナー担持体22の外
周面からの距離が例えば60μm程度の間隔を隔てて配
置されている。トナー21は、例えば平均粒径が6μm
の磁性トナーであり、ドクターブレード23により、例
えば帯電量が−4μC/g〜−5μC/gとなるように
電荷が付与されている。尚、ドクターブレード23とト
ナー担持体22との距離は、特に限定されるものではな
く、トナー搬送量に応じて適宜設定される。またトナー
21の平均粒径や帯電量等は、特に限定されるものでは
なく、必要に応じて設定すればよい。トナー担持体22
は、図示しない駆動装置によって駆動され、図中矢印A
方向に例えばその表面での速度が例えば30mm/se
c程度で回転駆動される。
【0031】トナー担持体22は接地されると共に、ト
ナー担持体22内部におけるドクターブレード23と対
向する位置および、制御電極26(後述する)と対向す
る位置に、図示しない固定状態で磁石が配置されてい
る。これにより、トナー担持体22は、その外周面にト
ナー21を担持することができるようになっており、さ
らにスリーブであるトナー担持体22を回転させること
で磁気的に吸着(担持)しているトナーを搬送してい
る。また、トナー担持体22の外周面に担持されたトナ
ー21は、該外周面における上記固定された磁石の磁極
位置に対応する位置で、いわゆるトナーによる穂立ちを
形成する。尚、トナー担持体22の回転速度は、特に限
定されるものではなく、トナーを搬送する量等に基づい
て速度を決定すればよい。また、トナー担持体22は、
磁気力によりトナー21を担持する代わりに、電気力、
または電気力および磁気力により担持する構成となって
いてもよい。
ナー担持体22内部におけるドクターブレード23と対
向する位置および、制御電極26(後述する)と対向す
る位置に、図示しない固定状態で磁石が配置されてい
る。これにより、トナー担持体22は、その外周面にト
ナー21を担持することができるようになっており、さ
らにスリーブであるトナー担持体22を回転させること
で磁気的に吸着(担持)しているトナーを搬送してい
る。また、トナー担持体22の外周面に担持されたトナ
ー21は、該外周面における上記固定された磁石の磁極
位置に対応する位置で、いわゆるトナーによる穂立ちを
形成する。尚、トナー担持体22の回転速度は、特に限
定されるものではなく、トナーを搬送する量等に基づい
て速度を決定すればよい。また、トナー担持体22は、
磁気力によりトナー21を担持する代わりに、電気力、
または電気力および磁気力により担持する構成となって
いてもよい。
【0032】画像形成部1の印刷部3は、例えば厚さ1
mmのアルミニウム板から形成された、トナ一担持体2
2の外周面と対向する対向電極25と、該対向電極25
に高圧を供給する高圧電源30と、上記トナー担持体2
2との間に設けられた制御電極26と、除電ブラシ32
と除電ブラシ32に除電電位を与える除電電源17と、
記録紙5を帯電させる帯電ブラシ14と、該帯電ブラシ
14に帯電電位を与える帯電電源18と、誘電体ベルト
24と、該誘電体ベルト24を支持し走行させる支持ロ
ーラ16a,16bと、クリーナーブレード19を備え
ている。
mmのアルミニウム板から形成された、トナ一担持体2
2の外周面と対向する対向電極25と、該対向電極25
に高圧を供給する高圧電源30と、上記トナー担持体2
2との間に設けられた制御電極26と、除電ブラシ32
と除電ブラシ32に除電電位を与える除電電源17と、
記録紙5を帯電させる帯電ブラシ14と、該帯電ブラシ
14に帯電電位を与える帯電電源18と、誘電体ベルト
24と、該誘電体ベルト24を支持し走行させる支持ロ
ーラ16a,16bと、クリーナーブレード19を備え
ている。
【0033】上記の対向電極25は、トナー担持体22
の外周面からの離間距離が例えば1mmとなるように設
けられている。
の外周面からの離間距離が例えば1mmとなるように設
けられている。
【0034】上記対向電極25に密着するように走行さ
れ、記録紙5を搬送するための誘電体ベルト24は、ポ
リフッ化ビニリデン(PVDF)を基材として形成され
ており、その体積抵抗率が1014Ω・cm程度で、厚さ
が75μm程度のエンドレス形状のベルトである。該誘
電体ベルト24は、支持ローラ16a,16b間に張架
され、図示しない駆動装置によって例えば支持ローラ1
6bを介して駆動され、図中矢印方向に、例えばその表
面での速度が30mm/secで回転される。
れ、記録紙5を搬送するための誘電体ベルト24は、ポ
リフッ化ビニリデン(PVDF)を基材として形成され
ており、その体積抵抗率が1014Ω・cm程度で、厚さ
が75μm程度のエンドレス形状のベルトである。該誘
電体ベルト24は、支持ローラ16a,16b間に張架
され、図示しない駆動装置によって例えば支持ローラ1
6bを介して駆動され、図中矢印方向に、例えばその表
面での速度が30mm/secで回転される。
【0035】また、対向電極25には、高圧電源(制御
手段)30により、例えば2kVの高圧が印加されてい
る。つまり、対向電極25とトナー担持体22との間に
は、高圧電源部30から印加される高圧により、トナー
担持体22に担持されたトナー21を、対向電極25方
向に飛翔させるのに必要な電界が付与されている。
手段)30により、例えば2kVの高圧が印加されてい
る。つまり、対向電極25とトナー担持体22との間に
は、高圧電源部30から印加される高圧により、トナー
担持体22に担持されたトナー21を、対向電極25方
向に飛翔させるのに必要な電界が付与されている。
【0036】上記除電ブラシ28は、誘電体ベルト24
の回転方向における制御電極26と対向する位置のさら
に下流側で、誘電体ベルト24に圧接するように設けら
れている。この除電ブラシ28は除電電源17によって
除電電位2.3kVが印加され、誘電体ベルト24表面
に存在する不要電荷を除電する。
の回転方向における制御電極26と対向する位置のさら
に下流側で、誘電体ベルト24に圧接するように設けら
れている。この除電ブラシ28は除電電源17によって
除電電位2.3kVが印加され、誘電体ベルト24表面
に存在する不要電荷を除電する。
【0037】上記クリーニングブレード19は、例え
ば、紙詰まり(ペーパージヤム)等の不測の事態が生じ
て誘電体ベルト24の表面にトナー21が付着した場合
に、このトナー21を除去して、用紙裏面が該トナー2
1によって汚染されることを防止する。尚、対向電極2
5の材質は、特に限定されるものではなく、必要な材質
を適宜設定すればよい。また、対向電極25とトナー担
持体22との距離についても、特に限定されるものでは
なく、適宜設定すればよい。さらに、対向電極25の回
転速度や、印加される電圧は、特に限定されるものでな
く、使用するトナーや速度に応じて適宜設定すればよ
い。
ば、紙詰まり(ペーパージヤム)等の不測の事態が生じ
て誘電体ベルト24の表面にトナー21が付着した場合
に、このトナー21を除去して、用紙裏面が該トナー2
1によって汚染されることを防止する。尚、対向電極2
5の材質は、特に限定されるものではなく、必要な材質
を適宜設定すればよい。また、対向電極25とトナー担
持体22との距離についても、特に限定されるものでは
なく、適宜設定すればよい。さらに、対向電極25の回
転速度や、印加される電圧は、特に限定されるものでな
く、使用するトナーや速度に応じて適宜設定すればよ
い。
【0038】また、図示しないが、本画像形成装置は、
制御回路として、画像形成装置全体を制御する主制御部
と、原稿等の画像を読み取る画像読み取り装置から得ら
れた面像データを印刷すべき画像データの形式に変換す
る画像処理部と、変換された該画像データを記憶する画
像メモリと、画像処理部から得られた画像データを制御
電極26に与えるべき画像データに変換する画像形成制
御ユニツトとを設えている。
制御回路として、画像形成装置全体を制御する主制御部
と、原稿等の画像を読み取る画像読み取り装置から得ら
れた面像データを印刷すべき画像データの形式に変換す
る画像処理部と、変換された該画像データを記憶する画
像メモリと、画像処理部から得られた画像データを制御
電極26に与えるべき画像データに変換する画像形成制
御ユニツトとを設えている。
【0039】そこで上記の制御電極26は、対向電極2
5表面の接線方向と平行をなし、かつ対向電極25と対
向して2次元的に広がっており、トナー担持体22から
対向電極25方向へのトナー流が通過可能な構造となっ
ている。そして、この制御電極26に供拾される電位に
より、トナー担持体22と対向電極25との間に付与さ
れた電界が変化し、トナー担持体22から対向電極25
へのトナー21の飛翔を選択的に制御することができ
る。
5表面の接線方向と平行をなし、かつ対向電極25と対
向して2次元的に広がっており、トナー担持体22から
対向電極25方向へのトナー流が通過可能な構造となっ
ている。そして、この制御電極26に供拾される電位に
より、トナー担持体22と対向電極25との間に付与さ
れた電界が変化し、トナー担持体22から対向電極25
へのトナー21の飛翔を選択的に制御することができ
る。
【0040】上記制御電極26は、トナー担持体22の
外周面からの距離が例えば100μmとなるように配置
けられており、図示しない支持部材により固定されてい
る。図2に制御電極26の詳細を示すように、該制御電
極26は、絶縁性の基板26a、高圧ドライバ(図示せ
ず)、および各々独立したリング状の導電体、即ちリン
グ状電極27・・・からなつている。基板26aは、例
えばポリイミド樹脂からなり、厚さ25μmに形成され
ている。また、基板26aには、後述するゲート29・
・・となるべき孔が形成されている。リング状電極27
・・・は、例えば銅箔からなり、該基板26aにおける
トナー担持体22側表面、即ち上記孔29の周りに設け
られており、所定の配列に従って配置されている。各リ
ング状電極27は、例えば直径220μm、厚さ30μ
mに形成されている。また、各リング状電極27の開口
部29・・・は、例えば直径200μmに形成されてお
り、トナー担持体22から対向電極25へ飛翔するトナ
ー21の通過部となっている。以下、この通過部をゲー
ト29と称することとする。尚、制御電極26とトナー
担持体22との距離は、特に限定されるものではない。
外周面からの距離が例えば100μmとなるように配置
けられており、図示しない支持部材により固定されてい
る。図2に制御電極26の詳細を示すように、該制御電
極26は、絶縁性の基板26a、高圧ドライバ(図示せ
ず)、および各々独立したリング状の導電体、即ちリン
グ状電極27・・・からなつている。基板26aは、例
えばポリイミド樹脂からなり、厚さ25μmに形成され
ている。また、基板26aには、後述するゲート29・
・・となるべき孔が形成されている。リング状電極27
・・・は、例えば銅箔からなり、該基板26aにおける
トナー担持体22側表面、即ち上記孔29の周りに設け
られており、所定の配列に従って配置されている。各リ
ング状電極27は、例えば直径220μm、厚さ30μ
mに形成されている。また、各リング状電極27の開口
部29・・・は、例えば直径200μmに形成されてお
り、トナー担持体22から対向電極25へ飛翔するトナ
ー21の通過部となっている。以下、この通過部をゲー
ト29と称することとする。尚、制御電極26とトナー
担持体22との距離は、特に限定されるものではない。
【0041】また、ゲート29・・・の大きさや、基板
26aおよびリング状電極27・・・の材質や厚さ等
は、特に限定されるものではない。上記のゲート29・
・・、即ちリング状電極27・・・は、例えば2560
個形成されており、各リング状電極27は、個々に給電
線28および高圧ドライバ(図示せず)を介して制御電
源部31(後述する)に電気的に接続されている。上記
個数は、A4判の用紙の横幅における解像度300DP
I(dot per inch)に相当し、1ライン分の画像を形成
する。
26aおよびリング状電極27・・・の材質や厚さ等
は、特に限定されるものではない。上記のゲート29・
・・、即ちリング状電極27・・・は、例えば2560
個形成されており、各リング状電極27は、個々に給電
線28および高圧ドライバ(図示せず)を介して制御電
源部31(後述する)に電気的に接続されている。上記
個数は、A4判の用紙の横幅における解像度300DP
I(dot per inch)に相当し、1ライン分の画像を形成
する。
【0042】なお、上記リング状電極27・・・の個数
は、特に限定されるものではない。また、上記リング状
電極27・・・表面および給電線28表面は、厚さ30
μmの程度の絶縁体層(図示せず)で覆われており、こ
れにより、リング状電極27・・・同士の絶縁性、給電
線28・・・同士の絶縁性、および、互いに接続されて
いないリング状電極27・・・と給電線28・・・との
間の絶縁性が確保されている。また、絶縁体層の材質や
厚さ等は、特に限定されるものではない。
は、特に限定されるものではない。また、上記リング状
電極27・・・表面および給電線28表面は、厚さ30
μmの程度の絶縁体層(図示せず)で覆われており、こ
れにより、リング状電極27・・・同士の絶縁性、給電
線28・・・同士の絶縁性、および、互いに接続されて
いないリング状電極27・・・と給電線28・・・との
間の絶縁性が確保されている。また、絶縁体層の材質や
厚さ等は、特に限定されるものではない。
【0043】上記制御電極26のリング状電極27・・
・には、制御電源部(制御手段)31により画像信号に
応じたパルス、即ち電圧が印加される。つまり、制御電
源部31は、リング状電極27・・・に対し、トナー担
持体22に担持されたトナー21を対向電極25方向に
通過させる場合には、例えば150Vの電圧を印加し、
通過させない場合には例えば一200Vの電圧を印加す
るようになっている。このように、制御電極26への付
与する電圧(電位)を画像信号に応じて制御し、対向電
極25におけるトナー担持体22との対向面側の対向電
極25上に記録紙5を送り込むと、記録紙5の表面に画
像信号に応じたトナー像が形成される。尚、制御電源部
31は、図示しない画像形成制御ユニットから送られて
くる制御電極制御信号によって制御されている。
・には、制御電源部(制御手段)31により画像信号に
応じたパルス、即ち電圧が印加される。つまり、制御電
源部31は、リング状電極27・・・に対し、トナー担
持体22に担持されたトナー21を対向電極25方向に
通過させる場合には、例えば150Vの電圧を印加し、
通過させない場合には例えば一200Vの電圧を印加す
るようになっている。このように、制御電極26への付
与する電圧(電位)を画像信号に応じて制御し、対向電
極25におけるトナー担持体22との対向面側の対向電
極25上に記録紙5を送り込むと、記録紙5の表面に画
像信号に応じたトナー像が形成される。尚、制御電源部
31は、図示しない画像形成制御ユニットから送られて
くる制御電極制御信号によって制御されている。
【0044】次に、本画像形成装置による画像形成動作
を図7を参照して説明する。
を図7を参照して説明する。
【0045】まず、例えば、画像読取り部に複写すべき
原稿が載置され、コピースタートボタン(図示せず)が
操作されると、この入力を受けた主制御部は画像形成動
作を開始させる。即ち、画像読み取り部によって原稿画
像が読み取られ(ステップn1)、その画像データが画
像処理部で処理(ステップn2)され、画像メモリに記
憶(ステップn3)される。この画像メモリに記憶され
た画像デ一タが、画像形成制御ユニツトに転送(ステッ
プn4)され、画像形成制御ユニツトでは、入カされた
画像データを制御電極26に与える制御電極制御信号に
変換し始める(ステップn5)。また、画像形成制御ユ
ニツトは、所定量の上記制御電極に供給する制御信号を
得ると、トナー担持体22が回転駆動(ステップn7)
される。このトナー担持体(スリーブ)22の回転によ
り担持たれるトナーの帯電量を安定化させる。この後
に、支持ローラ16aには高圧電源30によって対向電
極25と同電位が印加(ステップn9)される。帯電ブ
ラシ14には帯電電源18によって帯電電位として1.
2kVが、除電ブラシ32は除電電源17によって除電
電位が印加(ステップn9)される。
原稿が載置され、コピースタートボタン(図示せず)が
操作されると、この入力を受けた主制御部は画像形成動
作を開始させる。即ち、画像読み取り部によって原稿画
像が読み取られ(ステップn1)、その画像データが画
像処理部で処理(ステップn2)され、画像メモリに記
憶(ステップn3)される。この画像メモリに記憶され
た画像デ一タが、画像形成制御ユニツトに転送(ステッ
プn4)され、画像形成制御ユニツトでは、入カされた
画像データを制御電極26に与える制御電極制御信号に
変換し始める(ステップn5)。また、画像形成制御ユ
ニツトは、所定量の上記制御電極に供給する制御信号を
得ると、トナー担持体22が回転駆動(ステップn7)
される。このトナー担持体(スリーブ)22の回転によ
り担持たれるトナーの帯電量を安定化させる。この後
に、支持ローラ16aには高圧電源30によって対向電
極25と同電位が印加(ステップn9)される。帯電ブ
ラシ14には帯電電源18によって帯電電位として1.
2kVが、除電ブラシ32は除電電源17によって除電
電位が印加(ステップn9)される。
【0046】ここで、所望の制御電極信号でない場合に
は、ステップn6にてこのフローが中断され、エラー表
示(ステップn20)が行われる。また、所望の制御電
極信号であることが確認されれば、上述したように所定
量の制御電極に供給する制御信号を得た時に、上述した
ように対向電極25及び帯電ブラシ14、除電ブラシ3
2に所定の高圧が印加される前に、本発明においては、
トナー担持体22のトナー21を飛翔させないように、
制御電極26の全てのリング状電極27・・・にトナー
が飛翔しない電位である−200Vを印加しておく(ス
テップn8)。
は、ステップn6にてこのフローが中断され、エラー表
示(ステップn20)が行われる。また、所望の制御電
極信号であることが確認されれば、上述したように所定
量の制御電極に供給する制御信号を得た時に、上述した
ように対向電極25及び帯電ブラシ14、除電ブラシ3
2に所定の高圧が印加される前に、本発明においては、
トナー担持体22のトナー21を飛翔させないように、
制御電極26の全てのリング状電極27・・・にトナー
が飛翔しない電位である−200Vを印加しておく(ス
テップn8)。
【0047】この後に図示しない駆動装置が作動し、こ
の駆動装置に回転駆動されるピックアップローラ6によ
り、用紙カセット4内の記録紙5が画像形成部1の方向
へ送り出される(ステップn10)。この時正常な給紙
状態であるか否かがステップn11で確認される。つま
り、給紙される記録紙5が搬送経路中の給紙センサにて
検出されると、正常動作であるとしてステップn12に
進む。
の駆動装置に回転駆動されるピックアップローラ6によ
り、用紙カセット4内の記録紙5が画像形成部1の方向
へ送り出される(ステップn10)。この時正常な給紙
状態であるか否かがステップn11で確認される。つま
り、給紙される記録紙5が搬送経路中の給紙センサにて
検出されると、正常動作であるとしてステップn12に
進む。
【0048】ここで、ピックアップローラ6によって送
り出された記録紙5は、帯電ブラシ14と支持ローラ1
6a間に搬送される。記録紙5は帯電ブラシ14と支持
ローラ16aとの電位差による電荷を供給され静電気的
に吸着されたまま誘電体ベルト24の走行に伴って画像
形成部1の印刷部3における誘電体ベルト24のトナー
担持体22と対向面側に搬送される。なお、制御電極制
御信号の上記所定量は、画像形成装置等によって異な
る。
り出された記録紙5は、帯電ブラシ14と支持ローラ1
6a間に搬送される。記録紙5は帯電ブラシ14と支持
ローラ16aとの電位差による電荷を供給され静電気的
に吸着されたまま誘電体ベルト24の走行に伴って画像
形成部1の印刷部3における誘電体ベルト24のトナー
担持体22と対向面側に搬送される。なお、制御電極制
御信号の上記所定量は、画像形成装置等によって異な
る。
【0049】そして、画像形成制御ユニットは、ステッ
プn12において上記制御電極制御信号を制御電源31
に供給する。この制御電源制御信号の供給は、上記帯電
ブラシ14による印字部3への記録紙5の供給タイミン
グに同期したタイミングで行われる。制御電源部31
は、上記制御電極制御信号に基づいて、制御電極26の
各リング状電極27に印加する電圧を制御する。つま
り、制御電源部31から画像信号に応じた適宜所定のリ
ング状電極27に150Vもしくは−200Vの電圧が
印加され、制御電極26付近の電界が制御される。即
ち、制御電極26のゲート29において、画像データに
応じてトナー担持体22から対向電極25へのトナー2
1の飛翔の阻止と、その解除とが適宜行われる。これに
より、誘電体ベルト24の走行によって出紙側に向かっ
て30mm/secの速度で移動している記録紙5上
に、画像信号に応じたトナー像が形成される。なお、制
御電源部31による上記本発明による制御については、
後に詳細に説明する。
プn12において上記制御電極制御信号を制御電源31
に供給する。この制御電源制御信号の供給は、上記帯電
ブラシ14による印字部3への記録紙5の供給タイミン
グに同期したタイミングで行われる。制御電源部31
は、上記制御電極制御信号に基づいて、制御電極26の
各リング状電極27に印加する電圧を制御する。つま
り、制御電源部31から画像信号に応じた適宜所定のリ
ング状電極27に150Vもしくは−200Vの電圧が
印加され、制御電極26付近の電界が制御される。即
ち、制御電極26のゲート29において、画像データに
応じてトナー担持体22から対向電極25へのトナー2
1の飛翔の阻止と、その解除とが適宜行われる。これに
より、誘電体ベルト24の走行によって出紙側に向かっ
て30mm/secの速度で移動している記録紙5上
に、画像信号に応じたトナー像が形成される。なお、制
御電源部31による上記本発明による制御については、
後に詳細に説明する。
【0050】トナー像が形成された記録紙5は、支持部
材16bの持つ曲率で誘電体ベルト24から剥離されて
定着装置11に搬送されたのちに、この定着装置11で
トナ像が記録紙5に定着される。トナー像が定着された
記録紙5は、排紙ローラにて排紙トレイ上に排出される
と共に、正常に排出されたことを排紙センサにて検出さ
れる。
材16bの持つ曲率で誘電体ベルト24から剥離されて
定着装置11に搬送されたのちに、この定着装置11で
トナ像が記録紙5に定着される。トナー像が定着された
記録紙5は、排紙ローラにて排紙トレイ上に排出される
と共に、正常に排出されたことを排紙センサにて検出さ
れる。
【0051】この検出動作に基づいて、主制御部が印刷
動作の正常な終了を判断する。以上の画像形成動作によ
り、記録紙5上に良好な画像が形成される。本画像形成
装置は、記録紙5上に画像を直接形成するので、従来の
画像形成装置で用いられている感光体や誘電体ドラム等
の顕像体が不用となっている。
動作の正常な終了を判断する。以上の画像形成動作によ
り、記録紙5上に良好な画像が形成される。本画像形成
装置は、記録紙5上に画像を直接形成するので、従来の
画像形成装置で用いられている感光体や誘電体ドラム等
の顕像体が不用となっている。
【0052】従って、顕像体から記録紙に画像を転写す
る転写動作が省略されるので、画像の劣化を生じない。
このため、装置の信頼性が向上する。また、装置の構成
か簡単化されると共に、部品点数が削減されるので、小
型化および低コスト化が可能となる。
る転写動作が省略されるので、画像の劣化を生じない。
このため、装置の信頼性が向上する。また、装置の構成
か簡単化されると共に、部品点数が削減されるので、小
型化および低コスト化が可能となる。
【0053】ここで、トナー担持体22と対向電極25
との間への電圧印加により生じるトナー担持体22と対
向電極25との間のトナー21の飛翔について考えるこ
ととする。上述したように、トナー担持体22は接地さ
れており、一方、対向電極25には2kVの高圧が印加
されている。
との間への電圧印加により生じるトナー担持体22と対
向電極25との間のトナー21の飛翔について考えるこ
ととする。上述したように、トナー担持体22は接地さ
れており、一方、対向電極25には2kVの高圧が印加
されている。
【0054】そしてトナー担持体22と対向電極25と
の間には、等間隔で0Vから2kVまでの等電位面が形
成されている。そして、対向電極25はトナー担持体2
2の外周面からの距離が1mmとなるように設けられて
おり、制御電極26はトナー担持体22の外周面からの
距離が100μmとなるように設けられているので、制
御電極26のゲート29・・・中心部(ゲート中心部)
における位置の電位は、約200Vとなっている。尚、
ゲート29・・・の中心部の電位は、トナー担持体22
と対向電極25との間の電位差や、制御電極26の配設
位置、該ゲート29・・・の形状等によって決定され
る。
の間には、等間隔で0Vから2kVまでの等電位面が形
成されている。そして、対向電極25はトナー担持体2
2の外周面からの距離が1mmとなるように設けられて
おり、制御電極26はトナー担持体22の外周面からの
距離が100μmとなるように設けられているので、制
御電極26のゲート29・・・中心部(ゲート中心部)
における位置の電位は、約200Vとなっている。尚、
ゲート29・・・の中心部の電位は、トナー担持体22
と対向電極25との間の電位差や、制御電極26の配設
位置、該ゲート29・・・の形状等によって決定され
る。
【0055】この状態で、トナー担持体22に担持され
たトナー21を対向電極25方向に通過させるべく、制
御電源部31により、制御電極26のリング状電極27
・・・に対して150Vの電圧を一画素あたり例えば1
50μsec印加する。すると、制御電極26のゲート
29近傍での等電位面が図3に示すようになる。つま
り、ゲート29の空間の領域の等電位面が、トナー担持
体22側に湾曲するようになる。
たトナー21を対向電極25方向に通過させるべく、制
御電源部31により、制御電極26のリング状電極27
・・・に対して150Vの電圧を一画素あたり例えば1
50μsec印加する。すると、制御電極26のゲート
29近傍での等電位面が図3に示すようになる。つま
り、ゲート29の空間の領域の等電位面が、トナー担持
体22側に湾曲するようになる。
【0056】同様に、トナー21がゲート29を通過し
ない様な−200Vの電位をリング状電極27に印加し
た場合には、図4で示すような同電位面を得ることがで
きる。尚、図3及び4に示す等電位面は、本願発明者が
コンピユータを用いたシミユレーションによって求めた
ものである。このように制御電極26とトナー担持体2
2との間の電界は、制御電極26に印加する電位によっ
て方向が逆転する。つまり、図3ではトナー担持体22
に担持されてるトナー21が対向電極25側へと飛翔で
きる電界の状態である。また、図4では制御電極26の
ゲート29における電界が、トナーに対し遮蔽状態でと
なり、トナー21の飛翔が阻止される電界の状態であ
る。
ない様な−200Vの電位をリング状電極27に印加し
た場合には、図4で示すような同電位面を得ることがで
きる。尚、図3及び4に示す等電位面は、本願発明者が
コンピユータを用いたシミユレーションによって求めた
ものである。このように制御電極26とトナー担持体2
2との間の電界は、制御電極26に印加する電位によっ
て方向が逆転する。つまり、図3ではトナー担持体22
に担持されてるトナー21が対向電極25側へと飛翔で
きる電界の状態である。また、図4では制御電極26の
ゲート29における電界が、トナーに対し遮蔽状態でと
なり、トナー21の飛翔が阻止される電界の状態であ
る。
【0057】しかし、制御電極26と対向電極25の間
の電界はその強度が多少変化するだけで、その方向は常
に記録紙5面に対して垂直方向となり変化しない。従っ
て、制御電極26を通過した後の飛翔トナー21は、制
御電極26の電位の如何によってその飛翔状態には、ほ
とんど影響を受けることがない。
の電界はその強度が多少変化するだけで、その方向は常
に記録紙5面に対して垂直方向となり変化しない。従っ
て、制御電極26を通過した後の飛翔トナー21は、制
御電極26の電位の如何によってその飛翔状態には、ほ
とんど影響を受けることがない。
【0058】なお、上述の説明においては、トナー21
を通過させるべく制御電極26のリング状電極27・・
・に付与する電位が、150Vの場合を一例に挙げた
が、該電位は、トナー21の所望した飛翔制御を行える
なら、特に限定されるものではない。また、制御電極2
6のリング状電極27に印加する電位を変化させること
により、制御電極26のゲート29近傍における等電位
面の膨らみの度合い、つまりトナー担持体22側に湾曲
する状態を変化させることができる。そのため、ゲート
29を通過するトナー21に対して作用する電気力を変
化させることができる。これにより、制御電源部3lに
より付与する電位を適宜変化させることにより、記録紙
5上に形成される画像のドット径(FL)を任意に調節
することかできる。
を通過させるべく制御電極26のリング状電極27・・
・に付与する電位が、150Vの場合を一例に挙げた
が、該電位は、トナー21の所望した飛翔制御を行える
なら、特に限定されるものではない。また、制御電極2
6のリング状電極27に印加する電位を変化させること
により、制御電極26のゲート29近傍における等電位
面の膨らみの度合い、つまりトナー担持体22側に湾曲
する状態を変化させることができる。そのため、ゲート
29を通過するトナー21に対して作用する電気力を変
化させることができる。これにより、制御電源部3lに
より付与する電位を適宜変化させることにより、記録紙
5上に形成される画像のドット径(FL)を任意に調節
することかできる。
【0059】なお、トナー21の通過を阻止すべく制御
電極26のリング状電極27・・・に付与する電位は、
特に限定されるものではない。上記の電位は、具体的に
は、例えば実験等を行うことにより決定すればよい。
電極26のリング状電極27・・・に付与する電位は、
特に限定されるものではない。上記の電位は、具体的に
は、例えば実験等を行うことにより決定すればよい。
【0060】ここで、画像形成装置がA4判の記録紙5
を縦方向(長手方向)に6枚/分の速さで処理すること
ができる処理能力を有しているとすると、対向電極25
上における記録紙5の移動速度は、およそ30mm/s
ecとなる。そして、解像度が300DPIであるとす
ると、記録紙5上に形成される画像のドット1つ当たり
にかかる処理時間、即ち制御電極部31からリング状電
極27・・・に画像信号に応じて印加されるパルス幅T
(sec)は、およそ2.8×10-3sec以下とな
る。
を縦方向(長手方向)に6枚/分の速さで処理すること
ができる処理能力を有しているとすると、対向電極25
上における記録紙5の移動速度は、およそ30mm/s
ecとなる。そして、解像度が300DPIであるとす
ると、記録紙5上に形成される画像のドット1つ当たり
にかかる処理時間、即ち制御電極部31からリング状電
極27・・・に画像信号に応じて印加されるパルス幅T
(sec)は、およそ2.8×10-3sec以下とな
る。
【0061】トナー21がトナー担持体22から対向電
極25に沿って送られる記録紙5に飛翔する時間tは、
上述で説明した各種条件において計算と高速度カメラに
よる測定では約220μsecであり、トナー担持体2
2から制御電極26に飛翔する時間t0は、約140μ
secである。従来では、リング状電極27に印加され
るトナー21を飛翔させるために印加される電位のパル
ス幅Tは、飛翔時間tとの関係において、t<Tに設定
している。そのため、上記パルス幅Tの時間に制約され
て、記録速度を上げることができなかった。
極25に沿って送られる記録紙5に飛翔する時間tは、
上述で説明した各種条件において計算と高速度カメラに
よる測定では約220μsecであり、トナー担持体2
2から制御電極26に飛翔する時間t0は、約140μ
secである。従来では、リング状電極27に印加され
るトナー21を飛翔させるために印加される電位のパル
ス幅Tは、飛翔時間tとの関係において、t<Tに設定
している。そのため、上記パルス幅Tの時間に制約され
て、記録速度を上げることができなかった。
【0062】そこで、トナー21は制御電極26の位置
を通過すれば、図3及び図4に示すように制御電極のリ
ング状電極27に印加する電位に関係なく、制御電極2
6と対向電極25間の電界方向が一定であるため、その
まま対向電極25側へと飛翔し、記録紙5上に到達す
る。そのため、トナー21をゲート29を通過させるべ
く印加する電位(150V)を、トナー21がリング状
電極27を通過した後にトナー21がゲート29を通過
しないような電位(−200V)に切り替えても、飛翔
中のトナーは引き続き飛翔を継続し、記録紙5上に到達
して画像を形成する。
を通過すれば、図3及び図4に示すように制御電極のリ
ング状電極27に印加する電位に関係なく、制御電極2
6と対向電極25間の電界方向が一定であるため、その
まま対向電極25側へと飛翔し、記録紙5上に到達す
る。そのため、トナー21をゲート29を通過させるべ
く印加する電位(150V)を、トナー21がリング状
電極27を通過した後にトナー21がゲート29を通過
しないような電位(−200V)に切り替えても、飛翔
中のトナーは引き続き飛翔を継続し、記録紙5上に到達
して画像を形成する。
【0063】この実施形態において、トナー21を飛翔
させるために制御電極26のリング状電極27に印加す
る電位のパルス幅Tは、180μsecとすれば、十分
に飛翔したトナーが記録紙5へと到達する。トナー担持
体22表面における、上記ゲート29に対応する位置に
担持されたトナー21を飛翔させるのに要する時間、即
ちゲート29を通過するさせるべく制御電極26に付与
する電位が印加される時間(パルス幅)をTとすると、
制御電極26に印加される電位は、所望の画像データに
より図5のようになる。図5においては、上記飛翔時間
tとパルス幅Tとの間には、t=220μsec>T=
150μsec>t0=140μsecの関係が成立し
ている。つまり、トナーを飛翔させる電位として150
Vを制御電極26のリング状電極27に印加する期間で
あるパルス幅Tを150μsecとして、その後にトナ
ーの非飛翔電位として−200Vをリング状電極に印加
する。
させるために制御電極26のリング状電極27に印加す
る電位のパルス幅Tは、180μsecとすれば、十分
に飛翔したトナーが記録紙5へと到達する。トナー担持
体22表面における、上記ゲート29に対応する位置に
担持されたトナー21を飛翔させるのに要する時間、即
ちゲート29を通過するさせるべく制御電極26に付与
する電位が印加される時間(パルス幅)をTとすると、
制御電極26に印加される電位は、所望の画像データに
より図5のようになる。図5においては、上記飛翔時間
tとパルス幅Tとの間には、t=220μsec>T=
150μsec>t0=140μsecの関係が成立し
ている。つまり、トナーを飛翔させる電位として150
Vを制御電極26のリング状電極27に印加する期間で
あるパルス幅Tを150μsecとして、その後にトナ
ーの非飛翔電位として−200Vをリング状電極に印加
する。
【0064】上記−200Vを印加した時点で、飛翔し
たトナー21は記録紙5へと飛翔するが、トナー担持体
22上のトナーの飛翔は阻止される。そのため、次のラ
インを形成するためにトナーを飛翔さための時間を短縮
できる。つまり、飛翔させる電位(150V)に立ち上
げる時間的な周期T0を短縮できるため、結果としてト
ナーの飛翔時間を従来と同様にしても、周期T0を従来
より短くできる分、記録速度を上げることが可能にな
る。
たトナー21は記録紙5へと飛翔するが、トナー担持体
22上のトナーの飛翔は阻止される。そのため、次のラ
インを形成するためにトナーを飛翔さための時間を短縮
できる。つまり、飛翔させる電位(150V)に立ち上
げる時間的な周期T0を短縮できるため、結果としてト
ナーの飛翔時間を従来と同様にしても、周期T0を従来
より短くできる分、記録速度を上げることが可能にな
る。
【0065】以上は、画像信号に応じて制御電極に印加
する制御電位の制御によるもので、その画像信号に応じ
て記録紙5上に直接画像を形成している状態である。こ
の状態における制御電極26にパルス幅Tによる印加制
御により、トナーの飛翔周期を短縮さるものである。
する制御電位の制御によるもので、その画像信号に応じ
て記録紙5上に直接画像を形成している状態である。こ
の状態における制御電極26にパルス幅Tによる印加制
御により、トナーの飛翔周期を短縮さるものである。
【0066】本発明は、上述したような記録紙5への画
像形成を行う前の段階、つまり画像形成動作の初期時
に、制御電極26及び対向電極25に電位を印加するタ
イミング制御にある。
像形成を行う前の段階、つまり画像形成動作の初期時
に、制御電極26及び対向電極25に電位を印加するタ
イミング制御にある。
【0067】そこで、本発明の実施形態について、制御
電極26の電位印加、対向電極25の電位印加について
図6に示すタイミングチャートを参照して詳細に説明す
ることにする。この実施形態によれば、ピックアップロ
ーラ6によって記録紙5が搬送される前において、上述
したように事前に次の順序で画像形成部1が作動制御さ
れる。
電極26の電位印加、対向電極25の電位印加について
図6に示すタイミングチャートを参照して詳細に説明す
ることにする。この実施形態によれば、ピックアップロ
ーラ6によって記録紙5が搬送される前において、上述
したように事前に次の順序で画像形成部1が作動制御さ
れる。
【0068】まず、図示しない駆動装置により、トナー
担持体22の回転が図7のフローチャートにて説明した
ように、事前に開始される。つまりトナー担持体22を
回転させる駆動モータを、図6においてタイミングt1
の時点で駆動させる。これは図7に示す制御フローチャ
ートのステップn7のタイミングである。
担持体22の回転が図7のフローチャートにて説明した
ように、事前に開始される。つまりトナー担持体22を
回転させる駆動モータを、図6においてタイミングt1
の時点で駆動させる。これは図7に示す制御フローチャ
ートのステップn7のタイミングである。
【0069】そして、上記トナー担持体22が回転を開
始し、所定の時間、つまりトナー担持体22に担持され
ているトナーの帯電量が安定したタミイングで制御電極
26のリング状電極27・・・に、制御電源部31にて
ゲート29・・・をトナー21が通過しない電位(−2
00V)を印加する。この印加タミイングは、図6に示
すようにタミイングt1の後のタミイングt2であり、
図7のフローチャートのステップn8のタミイングであ
る。
始し、所定の時間、つまりトナー担持体22に担持され
ているトナーの帯電量が安定したタミイングで制御電極
26のリング状電極27・・・に、制御電源部31にて
ゲート29・・・をトナー21が通過しない電位(−2
00V)を印加する。この印加タミイングは、図6に示
すようにタミイングt1の後のタミイングt2であり、
図7のフローチャートのステップn8のタミイングであ
る。
【0070】この後に、支持ローラ16aが回転駆動さ
れ、これにより誘電体ベルト24が回転を開始する。そ
して、この回転駆動のタイミングに合わせて対向電極2
5に高圧電源30によって、高圧が印加される。この支
持ローラ16aの回転及び対向電極25の印加タイミン
グは、図6においてタイミングt3であり、図7のフロ
ーチャートにおいてはステップn9である。
れ、これにより誘電体ベルト24が回転を開始する。そ
して、この回転駆動のタイミングに合わせて対向電極2
5に高圧電源30によって、高圧が印加される。この支
持ローラ16aの回転及び対向電極25の印加タイミン
グは、図6においてタイミングt3であり、図7のフロ
ーチャートにおいてはステップn9である。
【0071】上述したタイミングでの駆動制御に対し、
リング状電極27・・・への電位の印加タイミングによ
り、トナー担持体22の回転開始が遅い、あるいは同時
の場合、トナー担持体22の表面のトナー層には所望し
た帯電量を有していないトナーが少なくない。加えて、
トナー担持体22が回転を開始した直後のトナー層は、
層厚が所望の値にないっていない場合が多く、決して安
定していない。また、トナー層が安定しない限り逆帯電
トナーが多く、帯電量も安定することがない。
リング状電極27・・・への電位の印加タイミングによ
り、トナー担持体22の回転開始が遅い、あるいは同時
の場合、トナー担持体22の表面のトナー層には所望し
た帯電量を有していないトナーが少なくない。加えて、
トナー担持体22が回転を開始した直後のトナー層は、
層厚が所望の値にないっていない場合が多く、決して安
定していない。また、トナー層が安定しない限り逆帯電
トナーが多く、帯電量も安定することがない。
【0072】このようなトナー状態で、リング状電極2
7・・・にトナーを飛翔させない電位を印加しても、逆
帯電トナーや帯電量が安定しないトナーがリング状電極
27・・・に到達することがある。もし、この状態で、
対向電極25に高圧が印加されていると、リング状電極
27・・・のゲート29・・・に到達したトナーが21
が対向電極に飛翔することにもなる。
7・・・にトナーを飛翔させない電位を印加しても、逆
帯電トナーや帯電量が安定しないトナーがリング状電極
27・・・に到達することがある。もし、この状態で、
対向電極25に高圧が印加されていると、リング状電極
27・・・のゲート29・・・に到達したトナーが21
が対向電極に飛翔することにもなる。
【0073】上述のように誤って飛翔したトナー21
は、誘電体ベルト24を汚すばがりか、最悪の場合に
は、誤って飛翔したトナーが21の電荷が誘電体ベルト
24表面に移動して適切な表面電位が得られなくなる。
そのため、帯電ブラシ14の印加電位と誘電体ベルト2
4表面電位との電位差に由来する帯電ブラシ14から記
録紙5への所望の電荷の供給が行われず、該電荷による
適切な静電吸着が行われなくなるばかりか、記録そのも
のも不安定となり画質が劣化する可能性がある。
は、誘電体ベルト24を汚すばがりか、最悪の場合に
は、誤って飛翔したトナーが21の電荷が誘電体ベルト
24表面に移動して適切な表面電位が得られなくなる。
そのため、帯電ブラシ14の印加電位と誘電体ベルト2
4表面電位との電位差に由来する帯電ブラシ14から記
録紙5への所望の電荷の供給が行われず、該電荷による
適切な静電吸着が行われなくなるばかりか、記録そのも
のも不安定となり画質が劣化する可能性がある。
【0074】さらには、制御電極26に到達したトナー
21が制御電極26に付着すると、該トナー21が持つ
電荷によって、トナー担持体22上のトナー21に対す
る飛翔または非飛翔させる制御電極26の電位が変化
し、所定の電界が作用せず、トナー21の飛翔制御が不
能になる場合もある。また、誤って制御電極26に到達
したトナー21がゲート29に付着すると、制御不能な
トナー21によって、ゲート29が目詰まりを起こすこ
ともあり、飛翔トナーの妨げにもなる。
21が制御電極26に付着すると、該トナー21が持つ
電荷によって、トナー担持体22上のトナー21に対す
る飛翔または非飛翔させる制御電極26の電位が変化
し、所定の電界が作用せず、トナー21の飛翔制御が不
能になる場合もある。また、誤って制御電極26に到達
したトナー21がゲート29に付着すると、制御不能な
トナー21によって、ゲート29が目詰まりを起こすこ
ともあり、飛翔トナーの妨げにもなる。
【0075】この点、本発明の上述した図6に示すタイ
ミングにより、制御電極26及び対向電極25への印加
制御すれば、制御電極26のリング状電極27・・・に
印加する電位が、トナー担持体22の回転が開始された
後であり、トナー21の帯電量が安定したタイミングt
2である。また、その後のタイミングt3にて対向電極
25に高圧を印加するようにしている。そのため、少な
くとも制御電極26におけるゲート29・・・部分に
は、トナー21が不安定な状態で強電界が形成されず、
安定した後の強電界が作用する。
ミングにより、制御電極26及び対向電極25への印加
制御すれば、制御電極26のリング状電極27・・・に
印加する電位が、トナー担持体22の回転が開始された
後であり、トナー21の帯電量が安定したタイミングt
2である。また、その後のタイミングt3にて対向電極
25に高圧を印加するようにしている。そのため、少な
くとも制御電極26におけるゲート29・・・部分に
は、トナー21が不安定な状態で強電界が形成されず、
安定した後の強電界が作用する。
【0076】従って、上述した不具合が解消される。つ
まり、トナーの帯電量が安定した状態で、制御電極26
へのトナーが飛翔しない状態での電位が印加されるた
め、トナー担持体22上の担持されているトナー21の
飛翔が阻止され、制御電極26側へと飛翔するトナーが
なくなる。しかも、対向電極25への高圧の印加は、上
記制御電極26への所定の電位の印加後に行うため、こ
の時点においてもトナー担持体22の担持トナー21
が、上述したように制御電極26への飛翔しない電位の
印加により対向電極25側まで飛翔されるトナーのなく
なる。
まり、トナーの帯電量が安定した状態で、制御電極26
へのトナーが飛翔しない状態での電位が印加されるた
め、トナー担持体22上の担持されているトナー21の
飛翔が阻止され、制御電極26側へと飛翔するトナーが
なくなる。しかも、対向電極25への高圧の印加は、上
記制御電極26への所定の電位の印加後に行うため、こ
の時点においてもトナー担持体22の担持トナー21
が、上述したように制御電極26への飛翔しない電位の
印加により対向電極25側まで飛翔されるトナーのなく
なる。
【0077】ここで、トナー21が安定状態、例えば帯
電量の安定するタイミングは、使用するトナーの物性、
トナー担持体22の回転速度等により決まるものであ
る。そのため、実験等にて予め求めて設定すればよい。
例えば、トナー担持体22の回転速度が30mm/se
cされる場合、使用されるトナーが所定の帯電量を得る
までの時間(ts)を予め実験等により求め、この時間
を設定する。そして、トナー担持体22を回転させ、設
定された時間(ts)後に制御電極26にトナーが飛翔
しない電位を印加し、その後に対向電極25に高圧を印
加すればよい。
電量の安定するタイミングは、使用するトナーの物性、
トナー担持体22の回転速度等により決まるものであ
る。そのため、実験等にて予め求めて設定すればよい。
例えば、トナー担持体22の回転速度が30mm/se
cされる場合、使用されるトナーが所定の帯電量を得る
までの時間(ts)を予め実験等により求め、この時間
を設定する。そして、トナー担持体22を回転させ、設
定された時間(ts)後に制御電極26にトナーが飛翔
しない電位を印加し、その後に対向電極25に高圧を印
加すればよい。
【0078】以上のようにして、画像形成動作を行う前
にトナー21が安定状態になり、上述した制御電極26
にトナーが飛翔しない電位を印加した後、対向電極25
に高圧が印加されると、前段階の準備が完了したとし
て、図7におけるステップn10以降による制御を実行
し、そしてステップn12による画像制御電位を制御電
極26に印加することで、記録紙5への画像形成が開始
される。この時、トナーは記録紙5上に、乱されること
なく所望の位置に到達して、画像信号に応じたドットに
よるトナー画像が、正常な状態で直接形成されることに
なる。
にトナー21が安定状態になり、上述した制御電極26
にトナーが飛翔しない電位を印加した後、対向電極25
に高圧が印加されると、前段階の準備が完了したとし
て、図7におけるステップn10以降による制御を実行
し、そしてステップn12による画像制御電位を制御電
極26に印加することで、記録紙5への画像形成が開始
される。この時、トナーは記録紙5上に、乱されること
なく所望の位置に到達して、画像信号に応じたドットに
よるトナー画像が、正常な状態で直接形成されることに
なる。
【0079】本発明の実施形態の説明では、制御電極2
6として図2のようなシングルドライブの制御電極を使
用したが、制御電極の形状は図8のようにマトリクスド
ライブを使用した構成でも同様に実施できる。マトリク
スドライブは必要なドライブ数が、ゲートの数だけ必要
としなくなるため、大幅に削減できコストダウンを図れ
る効果がある。
6として図2のようなシングルドライブの制御電極を使
用したが、制御電極の形状は図8のようにマトリクスド
ライブを使用した構成でも同様に実施できる。マトリク
スドライブは必要なドライブ数が、ゲートの数だけ必要
としなくなるため、大幅に削減できコストダウンを図れ
る効果がある。
【0080】図8に示すように制御電極26は、基板2
6aの表面及び裏面に帯状電極群27aと27bを互い
に直交(交差)する状態で形成されている。表裏面の帯
状電極郡27a及び27bが交差するそれぞれの位置
に、トナー流を通過させるゲート29が形成されてい
る。
6aの表面及び裏面に帯状電極群27aと27bを互い
に直交(交差)する状態で形成されている。表裏面の帯
状電極郡27a及び27bが交差するそれぞれの位置
に、トナー流を通過させるゲート29が形成されてい
る。
【0081】そして、表面の帯状電極郡27aには、例
えば画像信号に応じたトナー飛翔電位を印加する。また
裏面の帯状電極郡27bには、周期的に切換えられる走
査信号に応じたトナー飛翔電位を印加する。これによ
り、ゲート29の交差する表裏面の帯状電極郡27a及
び27bに同時にトナー飛翔電位が印加された状態で、
トナー担持体22のトナー21が飛翔され、ゲート29
を通過後に、対向電極25へと飛翔されることになる。
えば画像信号に応じたトナー飛翔電位を印加する。また
裏面の帯状電極郡27bには、周期的に切換えられる走
査信号に応じたトナー飛翔電位を印加する。これによ
り、ゲート29の交差する表裏面の帯状電極郡27a及
び27bに同時にトナー飛翔電位が印加された状態で、
トナー担持体22のトナー21が飛翔され、ゲート29
を通過後に、対向電極25へと飛翔されることになる。
【0082】このような構成の制御電極26において
も、上述した実施形態での説明の場合と同様の効果が得
られる。つまり、トナー担持体22をまず回転させた
後、担持されるトナーの帯電量が安定すれば、上述した
制御電極26の帯状の各電極群27a及び27bにトナ
ーが飛翔しない電位を印加した後、対向電極25に高圧
を印加するように制御すればよい。
も、上述した実施形態での説明の場合と同様の効果が得
られる。つまり、トナー担持体22をまず回転させた
後、担持されるトナーの帯電量が安定すれば、上述した
制御電極26の帯状の各電極群27a及び27bにトナ
ーが飛翔しない電位を印加した後、対向電極25に高圧
を印加するように制御すればよい。
【0083】さらに、顕像化粒子がトナーである場合に
つていて説明したが、この顕像化粒子はインク等であっ
ても同様に実施できる。また、トナー供給部2の構成
を、イオンフロー法を適用した構成とすることも可能で
ある。つまり、画像形成部1は、コロナ帯電器等のイオ
ン源を備えた構成となっていてもよい。この場合におい
ても、上記と同様の作用効果を奏することができる。
つていて説明したが、この顕像化粒子はインク等であっ
ても同様に実施できる。また、トナー供給部2の構成
を、イオンフロー法を適用した構成とすることも可能で
ある。つまり、画像形成部1は、コロナ帯電器等のイオ
ン源を備えた構成となっていてもよい。この場合におい
ても、上記と同様の作用効果を奏することができる。
【0084】本発明にかかる画像形成装置は、例えば、
ディジタル複写機およびファクシミリ装置の印字部や、
ディジタルプリンタ、プロッタ等に好適に適用すること
ができる。
ディジタル複写機およびファクシミリ装置の印字部や、
ディジタルプリンタ、プロッタ等に好適に適用すること
ができる。
【0085】
【発明の効果】以上説明したようし画像形成装置は、記
録動作開始の初期、特に記録紙への画像形成前に、顕像
化粒子を担持した担持体を動作させ、顕像化粒子が安定
した後に、制御電極に顕像化粒子の飛翔制御を行う電位
を印加するため、担持体上の顕像化粒子、例えばトナー
が誤って飛翔するのを阻止でき、また制御電極側にトナ
ーが付着するようなことも解消できる。これにより、制
御電極と担持体との間に作用させる電界が、付着した帯
電トナーで変化することもなく、制御電極に形成されて
いるゲートの目詰まりが生じることもなくなる。
録動作開始の初期、特に記録紙への画像形成前に、顕像
化粒子を担持した担持体を動作させ、顕像化粒子が安定
した後に、制御電極に顕像化粒子の飛翔制御を行う電位
を印加するため、担持体上の顕像化粒子、例えばトナー
が誤って飛翔するのを阻止でき、また制御電極側にトナ
ーが付着するようなことも解消できる。これにより、制
御電極と担持体との間に作用させる電界が、付着した帯
電トナーで変化することもなく、制御電極に形成されて
いるゲートの目詰まりが生じることもなくなる。
【0086】また対向電極には、制御制御に顕像化粒子
を通過させない電位を印加した後に、高圧を印加するよ
うにするため、強電界が作用した時に制御電極を介して
顕像化粒子が誤って飛翔することはなくなる。特に、制
御電極に顕像化粒子、例えばトナーが制御電極部分に付
着することがないため、そのトナーが対向電極側に飛翔
すことはない。そのため、記録媒体である録紙をトナー
にて汚すことはなくなる。
を通過させない電位を印加した後に、高圧を印加するよ
うにするため、強電界が作用した時に制御電極を介して
顕像化粒子が誤って飛翔することはなくなる。特に、制
御電極に顕像化粒子、例えばトナーが制御電極部分に付
着することがないため、そのトナーが対向電極側に飛翔
すことはない。そのため、記録媒体である録紙をトナー
にて汚すことはなくなる。
【0087】さらに、顕像化粒子が安定した後に、上述
した制御電極への印加を行い、対向電極に高圧を印加す
るようにすれば、担持体上の顕像化粒子が誤って対向電
極側まで飛翔することがなくなる。
した制御電極への印加を行い、対向電極に高圧を印加す
るようにすれば、担持体上の顕像化粒子が誤って対向電
極側まで飛翔することがなくなる。
【0088】そのため、記録紙への記録開始後に、顕像
化粒子である例えばトナーにて記録紙を汚染することは
なく、また正常な状態での電界等の作用を受けて、トナ
ーが記録紙上の決められた位置に到達して付着し、良質
の記録画像を得ることができる。
化粒子である例えばトナーにて記録紙を汚染することは
なく、また正常な状態での電界等の作用を受けて、トナ
ーが記録紙上の決められた位置に到達して付着し、良質
の記録画像を得ることができる。
【図1】本発明による画像形成装置の全体構成を示す概
略の断面図である。
略の断面図である。
【図2】本発明における画像形成装置が備える制御電極
の一部の詳細な構成を示す平面図である。
の一部の詳細な構成を示す平面図である。
【図3】本発明のトナーの飛翔原理を説明するためのも
のであり、トナーが飛翔する時の等電位面を示す説明図
である。
のであり、トナーが飛翔する時の等電位面を示す説明図
である。
【図4】本発明のトナー飛翔原理を説明するためのもの
で、トナーが飛翔しない時の等電位面を示す説明図であ
る。
で、トナーが飛翔しない時の等電位面を示す説明図であ
る。
【図5】制御電極に印加されるタイミングを示すタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図6】本発明によるトナー担持体の回転駆動、制御電
極への電圧印加、対向電極への高圧印加のタイミング制
御を説明するためのタイミングチャートである。
極への電圧印加、対向電極への高圧印加のタイミング制
御を説明するためのタイミングチャートである。
【図7】記録制御動作の流れを示すフローチャートであ
る。
る。
【図8】制御電極の他の具体例を示すもので、マトリク
ス構成を有する制御電極の平面図である。
ス構成を有する制御電極の平面図である。
【図9】従来の画像形成装置の画像形成原理を説明する
ための断面図である。
ための断面図である。
1 画像形成部 2 トナー供給部 3 印刷部 5 記録紙(記録媒体) 21 トナー(顕像化粒子) 22 トナー担持体 25 対向電極 26 制御電極 27 リング状電極 29 ゲート 30 高圧電源部(制御手段) 31 制御電源部(制御手段)
Claims (3)
- 【請求項1】 顕像化粒子を担持し該顕像粒子に所望の
特性を与える担持体と、該担持体に対向して配置された
対向電極と、これら担持体と対向電極との間に配置され
顕像化粒子の通過部となる複数のゲートを有する制御電
極と、上記担持体と対向電極との間に所定の電位差を生
じさせる電位を付与すると共に、上記制御電極に付与す
る電位を変化させることにより顕像化粒子の上記ゲート
の通過を制御して画像を形成する制御手段とを備えた画
像形成装置において、 上記制御手段は、画像形成動作の開始時に、上記顕像化
粒子を担持する担持体によって所望の特性が得られるま
で、少なくとも上記制御電極に電位を付与することな
く、上記所望の特性が得られた後に制御電極に担持体に
担持された顕像化粒子を飛翔させない電位を印加するこ
とを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 顕像化粒子を担持し該顕像化粒子に所望
の特性を与える担持体と、該担持体に対向して配置され
た対向電極と、これら担持体と対向電極との間に配置さ
れ顕像化粒子の通過部となる複数のゲートを有する制御
電極と、上記担持体と対向電極との間に所定の電位差を
生じさせる電位を付与すると共に、上記制御電極に付与
する電位を変化させることにより顕像化粒子の上記ゲー
トの通過を制御して上記対向電極上を搬送される記録媒
体に画像を形成する制御手段とを備えた画像形成装置に
おいて、 上記制御手段は、画像形成動作の開始時に、上記制御電
極に担持体に担持された顕像化粒子を飛翔させない電位
を印加した後、上記対向電極に高圧を印加し、その後に
上記制御電極に画像信号に応じた電位を印加することで
上記記録媒体への画像形成動作を開始させることを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項3】 顕像化粒子を担持し該顕像化粒子に所望
の特性を与える担持体と、該担持体に対向して配置され
た対向電極と、これら担持体と対向電極との間に配置さ
れ顕像化粒子の通過部となる複数のゲートを有する制御
電極と、上記担持体と対向電極との間に所定の電位差を
生じさせる電位を付与すると共に、上記制御電極に付与
する電位を変化させることにより顕像化粒子の上記ゲー
トの通過を制御して上記対向電極上を搬送される記録媒
体に画像を形成する制御手段とを備えた画像形成装置に
おいて、 上記制御手段は、画像形成動作の開始時に、上記顕像化
粒子を担持する担持体によって所望の特性が得られるま
で、上記制御電極に電位を付与することなく、上記所望
の特性が得られた後に上記制御電極に担持体に担持され
た顕像化粒子を飛翔させない電位を印加した後、上記対
向電極に高圧を印加し、その後に上記制御電極に画像信
号に応じた電位を印加することで上記記録媒体への画像
形成動作を開始させることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP738396A JP3402893B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 画像形成装置 |
| EP97300264A EP0790538B1 (en) | 1996-01-19 | 1997-01-17 | Image forming apparatus |
| DE69706723T DE69706723T2 (de) | 1996-01-19 | 1997-01-17 | Bilderzeugungsgerät |
| US08/785,663 US5874973A (en) | 1996-01-19 | 1997-01-17 | Image forming apparatus that controls flight of developer particles at the start and/or end of an image forming operation |
| CN97102990A CN1086641C (zh) | 1996-01-19 | 1997-01-19 | 成像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP738396A JP3402893B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09193444A true JPH09193444A (ja) | 1997-07-29 |
| JP3402893B2 JP3402893B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=11664423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP738396A Expired - Fee Related JP3402893B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402893B2 (ja) |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP738396A patent/JP3402893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3402893B2 (ja) | 2003-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3411434B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| US5874973A (en) | Image forming apparatus that controls flight of developer particles at the start and/or end of an image forming operation | |
| US6198492B1 (en) | Control electrode cleaning device | |
| JP3402893B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3462711B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3402890B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3402906B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| US6601946B1 (en) | Image forming apparatus in which toner is removed by changing electric field between opposing electrode and control electrode | |
| JPH09207376A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH09314889A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH09193445A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3462687B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH09207373A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3319936B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH1016279A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH1142807A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH10235922A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH09254428A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH07290752A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH09240038A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH10315528A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH09286130A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH09240034A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH11151827A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH08314242A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080229 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090228 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100228 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |