JPH09240037A

JPH09240037A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09240037A
Application number: JP8049312A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Izumi; 英志泉
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 1997-09-16
Also published as: US5914738A

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的簡単な構成でトナー担持体２２表面を
振動させる。装置の小型化及び低コスト化を図る。出力
画像の画像濃度を安定させる。【解決手段】トナー担持体２２の内面に複数の突部２
４ａを有する凹凸部材２４を設ける。また、トナー担持
体２２内部に、トナー担持体２２の回転によって上記突
部２４ａを衝打する衝打部材２５を設ける。トナー担持
体２２が回転すると、衝打部材２５は接触していた突部
２４ａよりもトナー担持体２２の回転方向に対して下流
側の突部２４ａを衝打する。これにより、トナー担持体
２２表面が振動し、トナー２１のトナー担持体２２に対
する付着力が低減される。上記衝打部材２５を対向電極
１９と対向した突部２４ａを衝打するように配すると、
トナー飛翔領域のみのトナー２１の付着力が低減される
と共に、上記領域以外の領域では十分なトナー搬送量が
確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕像化粒子として
のトナーを用いて画像形成を行う複写機、プリンタ等に
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】近年、画像信号を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
あるトナーを飛翔させて上記記録媒体に直接付着させる
ことにより、トナー像を該記録媒体上に直接形成する画
像形成装置が提案されている（例えば特開平６−１５５
７９８号公報）。上記従来の画像形成装置について、図
１０を参照しながら、以下に説明する。

【０００３】上記従来の画像形成装置は、図１０に示す
ように、トナー供給部１０２と印刷部１０３とを有する
画像形成部１０１を供えている。そして、該画像形成装
置は、トナー２０１を飛翔させて記録媒体である用紙１
０５に付着させると共に、上記トナー２０１の飛翔を画
像信号に基づいて制御することにより、用紙１０５上に
画像を直接形成するようになっている。

【０００４】トナー供給部１０２は、負帯電のトナー２
０１が収容されているトナー収容槽２００、およびトナ
ー２０１を担持するトナー担持体２０２からなってい
る。トナー担持体２０２は接地されており、図１０に示
す矢印Ｅ方向にその表面での速度が３０ｍｍ／ｓｅｃと
なるように回転する。トナー２０１は、平均粒径が１０
μｍの１成分トナーであり、周知の技術によって帯電量
が−８μＣ／ｇ〜−１０μＣ／ｇとなるように電荷が付
与されている。また、トナー２０１はトナー担持体２０
２の外周面に平均厚さ８０μｍの層を形成するように担
持されている。

【０００５】画像形成部１０１の印刷部１０３は、直径
５０ｍｍのアルミニウム管からなる対向電極２０５と、
該対向電極２０５と上記トナー担持体２０２との間に設
けられた制御電極２０６とを供えている。上記の対向電
極２０５はトナー担持体２０２の外周面からの距離が１
ｍｍとなるように設けられている。対向電極２０５は、
直流電源部２１０により約２ｋＶの高圧が印加されてお
り、図１０に示す矢印Ｆ方向にその表面での速度が３０
ｍｍ／ｓｅｃとなるように回転する。つまり、対向電極
２０５とトナー担持体２０２との間には、トナー担持体
２０２に担持されたトナー２０１を対向電極２０５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２０６は、対向電極２０５表
面の接平面と平行をなし、かつ、対向電極２０５と対向
して２次元的に広がっており、トナー担持体２０２から
対向電極２０５方向へ飛翔する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２０６に付与さ
れる電位により、トナー担持体２０２と対向電極２０５
との間に形成される電界が変化し、トナー担持体２０２
から対向電極２０５へのトナー２０１の飛翔が制御され
る。

【０００７】上記制御電極２０６は、トナー担持体２０
２の外周面からの距離が１００μｍとなるように設けら
れている。制御電極２０６は、厚さ５０μｍのフレキシ
ブルプリント基板（ＦＰＣ）２０６ａ、および厚さ２０
μｍの銅箔からなるリング状電極２０７…からなってい
る。基板２０６ａには、トナー２０１の通過部となる直
径１５０μｍのゲート２０９…が形成されており、これ
らゲート２０９…の周りに上記リング状電極２０７…が
設けられている。上記各リング状電極２０７は、給電線
および高圧ドライバー（何れも図示せず）を介して制御
電源部２１１に電気的に接続されている。

【０００８】リング状電極２０７…には、制御電源部２
１１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２１１は、トナー担持体２０２に担持さ
れたトナー２０１を対向電極２０５方向に通過させる場
合には、リング状電極２０７…に対し２００Ｖの電圧を
印加するようになっている。このとき、制御電源部２１
１は、３００μｓｅｃの間リング状電極２０７…に対し
て上記の電圧を印加するようになっている。ちなみに、
３００μｓｅｃの電圧印加時間は、トナー２０１がトナ
ー担持体２０２から対向電極２０５に移動するのに必要
な２５０μｓｅｃより長い時間となっている。一方、ト
ナー担持体２０２に担持されたトナー２０１を対向電極
２０５方向に通過させない場合には、制御電源部２１１
は、リング状電極２０７…に対し−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２０６
への付与電位を画像信号に応じて制御し、対向電極２０
５におけるトナー担持体２０２との対向面側に用紙１０
５を配すると、用紙１０５の表面に画像信号に応じたト
ナー像が直接形成される。

【０００９】上記のトナー担持体２０２並びに対向電極
２０５を回転させるための電圧の印加、制御電極２０６
へのトナー２０１を通過させない電位の印加、対向電極
２０５への高圧の印加は、図示しない単一のトリガーに
よってほぼ同時に印加される。

【００１０】ところで、上述の画像形成装置において
は、トナー２０１を電界の力を用いてトナー担持体２０
２から引き離し、対向電極２０５まで飛翔させている。
このとき、トナー２０１とトナー担持体２０２表面との
間には、鏡像力、ファンデルワールス力、液架橋力等の
力が作用しているので、トナー２０１にはトナー担持体
２０２に対してある程度の付着力が生じている。したが
って、上述の画像形成装置では、このような付着力の作
用下でトナー２０１を飛翔させるには強い電界が必要で
あった。

【００１１】そこで、例えば特開平４−３５８８５６号
公報には、このようなトナーの付着力を低減し、トナー
の飛翔に必要な電界を下げるようにした構成が開示され
ている。上記公報におけるトナー担持体３０２は、図１
１に示すように、金属ローラ芯３０３の表面に圧電部材
３０４が被覆された構成となっている。そして、金属ロ
ーラ芯３０３には振動電源３０７が接続されており、ア
パチャー電極３０５のトナー担持体３０２側の面に設け
られた基準電極層３０６との間に振動電圧を加えて振動
電界を発生させることが可能となっている。

【００１２】つまり、上記公報の構成によれば、トナー
供給ローラ３０８の回転によってトナー槽３００内のト
ナー３０１がトナー担持体３０２に付着担持される。そ
の後、トナー担持体３０２の回転によって、トナー３０
１はアパチャー電極３０５の開口部３０５ａ近傍に搬送
される。このとき、振動電源３０７からの振動電圧によ
って、金属ローラ芯３０３と基準電極層３０６との間の
圧電部材３０４が伸縮する。これにより、トナー担持体
３０２表面が振動するため、トナー担持体３０２に付着
しているトナー３０１が躍動する。トナー３０１が躍動
するとトナー３０１に作用する付着力は著しく低下す
る。このようにして上記公報ではトナー３０１の付着力
を低下させてトナー３０１の飛翔にかかる電圧を低減さ
せている。

【００１３】一方、例えば特開平４−１６８０６４号公
報では、図１２に示すように、トナー担持体をベルト状
にしたトナー搬送ベルト４０１の裏側に、圧電振動子４
０２に接続された振動板４０３を設けている（圧電振動
子４０２の代わりにカムローラ（図示せず）としてもよ
い）。上記公報では、圧電振動子４０２の振動（または
カムローラの回転）によって振動板４０３を振動させる
ことにより、トナー搬送ベルト４０１を振動させ、トナ
ー搬送ベルト４０１上に付着しているトナー（図示せ
ず）の付着力を低減させている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
４−３５８８５６号公報及び上記特開平４−１６８０６
４号公報の構成では、トナー担持体３０２及びトナー搬
送ベルト４０１表面を振動させるために、圧電部材３０
４、圧電振動子４０２、カムローラ等が用いられてい
る。そのため、これら従来技術の構成では、圧電部材３
０４、圧電振動子４０２、カムローラ等を駆動させるた
めの駆動回路や機構、電源、振動電界などの特別な構成
を別に設けることが必要となり、その結果、装置自体の
コストアップを招来するという問題が生ずる。また、そ
れだけでなく、上記のような特別な構成を設けることに
よって装置自体が複雑化すると共に、装置の小型化を図
ることができないという問題が生ずる。

【００１５】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、上記のように特別な回路
や電源等を用いずに比較的簡単な構成でトナー担持体表
面を振動させることができると共に、装置の小型化、低
コスト化を図ることのできる画像形成装置を提供するこ
とにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る画
像形成装置は、上記の課題を解決するために、回転する
担持体から対向電極への顕像化粒子の飛翔が、画像信号
に応じて変化する電圧が印加される制御電極を介して制
御されて記録媒体上に所望の画像を形成する画像形成装
置であって、上記担持体の内面に複数の突部が設けられ
ていると共に、上記担持体の回転に伴って上記突部を衝
打する衝打部材が設けられていることを特徴としてい
る。

【００１７】上記の構成によれば、担持体上の顕像化粒
子は、制御電極に印加される電圧に基づいて対向電極へ
の飛翔が制御される。このように顕像化粒子の飛翔が画
像信号に応じて制御されることにより、記録媒体上に所
望の画像が形成される。

【００１８】つまり、上記担持体の回転に伴い、その内
面に設けられた複数の突部も回転し衝打部材によって衝
打される。この衝打は、担持体表面を振動させ、この振
動によって担持体上の顕像化粒子が躍動する。その結
果、顕像化粒子の担持体に対する付着力が確実に低下す
るので、低い飛翔電界でも顕像化粒子が対向電極に向か
って飛翔し、記録媒体上に所望の画像が形成される。

【００１９】したがって、上記構成によれば、従来用い
ていた圧電振動子やカムローラ等を用いることなく、担
持体内部に複数の突部及び衝打部材を設けるという比較
的簡単な構成によって担持体表面を振動させることがで
きる。また、圧電振動子やカムローラ等を用いないの
で、それらを駆動させるための高圧電源や特別の回路等
を設ける必要も当然ない。その結果、上記構成によれ
ば、装置の構成を従来よりも簡素化することができ、ま
た、それによって装置自体の小型化及び低コスト化を図
ることができる。

【００２０】請求項２の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１の構成において、
顕像化粒子飛翔領域においてのみ、上記衝打部材が上記
突部を衝打するように設けられていることを特徴として
いる。

【００２１】上記の構成によれば、請求項１の構成によ
る作用に加えて、顕像化粒子飛翔領域においてのみ、上
記突部が上記衝打部材によって衝打される。これによ
り、該飛翔領域に対応する担持体表面に最大の振動が生
じ、そこに付着した顕像化粒子の付着力が著しく低減す
る。

【００２２】顕像化粒子の付着力の低減は顕像化粒子飛
翔領域で行うことが必要である。なぜならば、上記飛翔
領域以外の領域では顕像化粒子が搬送されるために、顕
像化粒子にある程度の付着力を必要とするからである。
したがって、上記構成によれば、上記飛翔領域の担持体
表面を選択的に振動させることによって、上記飛翔領域
では担持体表面に最大の振動が生じる一方、上記飛翔領
域以外の領域では担持体表面に付着している顕像化粒子
の付着力は十分に確保される。その結果、上記飛翔領域
に係る顕像化粒子のみを低い電圧で飛翔させることがで
きると共に、上記飛翔領域に搬送される顕像化粒子の搬
送量を十分に確保することができる。つまり、トナー飛
翔電圧の低減と安定したトナー搬送との両立を図ること
ができ、常に良好な画像形成を安定して行うことができ
る。

【００２３】請求項３の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１または２の構成に
おいて、上記衝打部材は、交換可能なように設けられた
少なくとも２つの衝打部材からなることを特徴としてい
る。

【００２４】上記の構成によれば、請求項１または２の
構成による作用に加えて、担持体内部に少なくとも２つ
の衝打部材が交換可能なように設けられているので、あ
る衝打部材が突部を衝打することによって摩耗あるいは
損傷した場合に、他の、摩耗あるいは損傷していない交
換用の衝打部材と交換して、画像形成を続行することが
可能となる。しかも、交換用の衝打部材が担持体内部に
設けられているので、その交換作業は容易になると共
に、設けられた交換用の衝打部材の個数に対応して全体
として長時間消耗品の交換を回避することができる。

【００２５】つまり、唯一の衝打部材だけしか担持体内
に設けられていなければ、衝打部材が摩耗／損傷する度
に、該衝打部材を一旦担持体から取り出して新しい衝打
部材と交換するといった手間のかかる作業が必要とな
る。しかし、上記構成では、交換作業は担持体内部で容
易に行うことができる。そして、交換用の衝打部材を交
換し尽くした時点で、消耗した衝打部材をまとめて担持
体から取り出し、新しく複数の衝打部材を担持体内部に
取り付けることになる。

【００２６】したがって、上記構成によれば、衝打部材
の摩耗／損傷の具合に応じて、担持体内部で順次新しい
交換用の衝打部材に簡単に切り替えることができるの
で、担持体内部に唯一の衝打部材だけしか備えていない
場合と比べて、上記のような手間のかかる交換作業の回
数を低減させることができる。

【００２７】請求項４の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１の構成において、
上記衝打部材は、第１衝打部材及び第２衝打部材からな
り、第１衝打部材は顕像化粒子飛翔領域において上記突
部を衝打するように設けられている一方、第２衝打部材
は顕像化粒子を担持体から取り除くクリーニング領域に
おいて上記突部を衝打するように設けられていることを
特徴としている。

【００２８】上記の構成によれば、請求項１の構成によ
る作用に加えて、顕像化粒子を担持体から取り除く際
に、クリーニング領域で第２衝打部材が突部を衝打する
ことによって担持体表面が振動し、クリーニング効率が
向上する。なお、第１衝打部材は、顕像化粒子飛翔領域
において突部を衝打するように設けられているので、該
飛翔領域に対応する担持体表面に最大の振動が生じ、そ
こに付着した顕像化粒子の付着力が著しく低減する。

【００２９】顕像化粒子が飛翔した後の担持体表面に
は、出力画像に応じた顕像化粒子の「抜け」が発生して
いる。つまり、この「抜け」の発生は、前回の出力画像
の結果が画像メモリとして担持体表面に残っていること
を示している。この画像メモリは、次回の画像形成の際
に顕像化粒子を担持体上に不均一に形成する等の悪影響
を及ぼすので、担持体上に新たな顕像化粒子を供給する
前に、一度全顕像化粒子を担持体表面から取り除くこと
が望ましい。

【００３０】全顕像化粒子の担持体表面からの除去は、
上記構成により確実に行うことができる。すなわち、上
記の飛翔動作後、担持体表面に残った顕像化粒子がクリ
ーニング領域に搬送されると、第２衝打部材が上記担持
体の回転に伴って上記突部を衝打するので、これにより
クリーニング領域に対応する担持体表面が振動し、担持
体表面に付着している顕像化粒子が躍動する。その結
果、顕像化粒子の担持体に対する付着力が低減される。
顕像化粒子の付着力が低減されれば、通常のクリーニン
グ処理によってクリーニング領域に対応する担持体表面
から顕像化粒子を取り除くことが容易となる。

【００３１】したがって、上記構成によれば、クリーニ
ング領域での担持体表面のクリーニング効率を向上させ
ることができる。また、その結果、担持体上に形成され
た画像メモリも確実に取り除かれることになり、画像形
成を行う際に前回の画像メモリが残ることがなく、常に
良好な画像形成を安定して行うことができる。

【００３２】請求項５の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、担持体から対向電極への磁
性を帯びた顕像化粒子の飛翔が、画像信号に応じて変化
する電圧が印加される制御電極を介して制御されて記録
媒体上に所望の画像を形成する画像形成装置であって、
上記担持体は回動可能な磁性ローラと回転可能なスリー
ブからなり、上記磁性ローラの表面には第１突部が設け
られ、上記スリーブの内面には、顕像化粒子飛翔領域に
おいて上記スリーブの回転に伴って第１突部によって衝
打されるように第２突部が設けられていることを特徴と
している。

【００３３】上記の構成によれば、磁性を帯びた顕像化
粒子は、担持体内部に設けられた磁性ローラとの磁力に
よってスリーブ外面に担持される。このとき、上記スリ
ーブの回転に伴って、上記磁性ローラ表面に設けられた
第１突部が、上記スリーブ内面に設けられた第２突部を
顕像化粒子飛翔領域において衝打する。これによって、
上記スリーブ表面が振動し、この振動によってスリーブ
表面に付着している上記顕像化粒子が躍動する。その結
果、上記顕像化粒子の担持体に対する付着力が確実に低
下する。

【００３４】したがって、上記構成によれば、顕像化粒
子飛翔領域において上記スリーブ表面に振動を発生さ
せ、磁性を帯びた顕像化粒子の担持体に対する付着力を
低減させることができるので、磁性を帯びた顕像化粒子
を用いた場合であっても、低い電圧で上記顕像化粒子を
飛翔させることができる。

【００３５】また、磁性ローラのみ振動させてその振動
をスリーブに伝達する従来の構成の場合では、その伝達
過程において幾分ロスがあり非効率的であった。しか
し、上記構成によれば、第１突部が第２突部を直接衝打
するので、振動が直接伝達され、伝達の際のロスが大幅
に且つ確実に低減される。その結果、磁性ローラの振動
が非常に効率よくスリーブ外面上の顕像化粒子に伝達さ
れる。

【００３６】しかも、上記構成によれば、上記顕像化粒
子を低電圧で飛翔させるために、従来のように担持体表
面を振動させるための圧電振動子やカムローラを用いる
必要がなく、また、それらを駆動させるための高圧電源
や特別の回路等を設ける必要がない。それゆえ、上記構
成によれば、磁性を帯びた顕像化粒子を用いる場合で
も、装置の構成を従来よりも簡素化することができると
共に、装置自体の小型化及び低コスト化を図ることがで
きる。

【００３７】請求項６の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１、３、４、または
５の構成において、上記衝打部材が、上記制御電極と対
応するように、かつ画像信号に応じて担持体内面の突部
を衝打するように設けられていることを特徴としてい
る。

【００３８】上記の構成によれば、請求項１、３、４、
または５の構成による作用に加えて、上記制御電極を通
過した顕像化粒子は、出力画像の画像部と対応すること
になる。このとき、各衝打部材が画像信号に基づいて上
記突部を衝打するように設けられているので、画像部、
非画像部に応じて顕像化粒子の付着力を制御することが
可能となっている。

【００３９】つまり、例えば画像部においては、上記衝
打部材が上記突部を衝打することにより、画像部に対応
する担持体表面が振動する。その結果、画像部と対応し
た顕像化粒子の付着力が低減される。一方、例えば非画
像部においては、上記衝打部材が上記突部を衝打しな
い。その結果、非画像部に対応した担持体表面が振動せ
ず、非画像部と対応した顕像化粒子の付着力は低減され
ずにそのまま維持されることになる。

【００４０】したがって、上記構成によれば、画像信号
によって画像部に対応した顕像化粒子のみ、その付着力
を低減させることができるので、画像部と非画像部との
コントラストを大きくすることができる。また、非画像
部においては顕像化粒子の担持体に対する付着力が低減
されないので、非画像部における顕像化粒子の飛翔が抑
制される。これにより、非画像部に顕像化粒子が付着す
る、いわゆるかぶりの発生を防止することができる。ま
た、その結果、高品位の出力画像を得ることができる。

【００４１】請求項７の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項６の構成において、
上記衝打部材は少なくとも一部分が圧電素子からなり、
上記圧電素子に電圧を印加することにより上記衝打部材
が上記圧電素子以外の部分で上記突部を衝打するように
したことを特徴としている。

【００４２】上記の構成によれば、請求項６の構成によ
る作用に加えて、上記圧電素子に例えば画像信号に対応
して電圧を印加すると、上記圧電素子は上記画像信号に
対応して伸縮する。この結果、上記衝打部材は上記圧電
素子以外の部分で、上記画像信号に対応して上記突部を
衝打することになる。

【００４３】つまり、従来では衝打部分に高価な圧電素
子が用いられていたので、上記圧電素子が摩耗／損傷し
た場合、その交換には相当の費用を要していた。しか
し、上記構成によれば、衝打部分が圧電素子以外の部分
であるので、圧電素子そのものを交換する必要がなく、
比較的高価な圧電素子の摩耗／損傷による交換を回避す
ることができ、したがって、交換に要する費用を確実に
しかも大幅に回避することができる。

【００４４】また、上記圧電素子を高速、高精度で伸縮
させることが可能であるので、担持体表面の振動並びに
顕像化粒子の付着力の低減を高速、高精度で制御するこ
とが可能となる。したがって、上記構成によれば、上記
衝打部材を少なくとも一部分が圧電素子からなるように
設けるという比較的簡単な構成で、担持体表面の振動を
高速、高精度で行うことができ、その結果、画像出力の
高速化を実現することができる。

【００４５】請求項８の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１、２、３、４、
５、６、または７の構成に加えて、上記突部と上記衝打
部材との衝打量を制御する衝打量制御手段が設けられて
いることを特徴としている。

【００４６】上記の構成によれば、請求項１、２、３、
４、５、６、または７の構成による作用に加えて、衝打
量制御手段により、例えば上記突部と上記衝打部材との
衝打量を通常よりも増加させれば、担持体表面の振動量
も通常よりも増加する。これにより、上記担持体に付着
している顕像化粒子の付着力が著しく低減され、通常と
同じ飛翔条件でも顕像化粒子がより多く飛翔しやすくな
る。その結果、出力画像の濃度が濃くなる。

【００４７】一方、上記衝打量制御手段により、上記衝
打量を減少させれば、それに応じて担持体表面の振動量
も減少する。これにより、上記担持体に付着している顕
像化粒子の付着力の低減が抑制され、通常と同じ飛翔条
件でも顕像化粒子が飛翔し難くなる。その結果、出力画
像の濃度が淡くなる。

【００４８】したがって、上記構成によれば、飛翔条件
をほとんど変化させることなく出力画像の濃度制御を簡
単な構成によって行うことができる。また、簡単な構成
で出力画像の濃度制御を行うことができるので、画像濃
度を制御する手段を備えた一般的な装置に比べ、装置の
小型化及び低コスト化を図ることができる。

【００４９】請求項９の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項８の構成に加えて、
装置の周囲の環境状態を検出する環境状態検出手段が設
けられ、上記環境状態検出手段の検出した環境状態に基
づいて、上記の衝打量制御手段が衝打量を制御すること
を特徴としている。

【００５０】上記の構成によれば、請求項８の構成によ
る作用に加えて、検出された装置の周囲の環境状態に基
づいて、衝打量が衝打量制御手段により自動的に制御さ
れる。これにより、周囲の環境が変化しても、出力画像
の画像濃度の変動を防止することができ、常に良好かつ
所定の画像濃度を確保した状態で安定した画像形成を行
うことができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕本発明の実施の一形態について図１な
いし図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
尚、以下の説明においては、負帯電のトナーに対応する
構成を備えた画像形成装置について詳述するが、正帯電
のトナーを使用する場合には、それに応じて適宜各印加
電圧の極性を設定すればよい。

【００５２】本実施形態にかかる画像形成装置は、図２
に示すように、トナー供給部２と印刷部３とを有する画
像形成部１を備えている。この画像形成部１は、画像信
号に応じた画像を、顕像化粒子としてのトナー２１を使
用して記録媒体である用紙５上に顕像化するものであ
る。つまり、本画像形成装置は、トナー２１を飛翔させ
て用紙５に付着させると共に、上記トナー２１の飛翔を
画像信号に基づいて制御することにより用紙５上に画像
を直接形成するものである。

【００５３】上記画像形成部１への用紙５の給紙側に
は、給紙装置１０が設けられている。給紙装置１０は、
記録媒体としての用紙５…を収容する用紙カセット４、
この用紙カセット４から用紙５を送り出すピックアップ
ローラ６、供給された用紙５をガイドする給紙ガイド７
からなっている。また、給紙装置１０は、用紙５が供給
されたことを検出する給紙センサ（図示せず）を備えて
いる。上記の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。

【００５４】また、画像形成部１からの用紙５の排紙側
には、画像形成部１にて用紙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用紙５に定着させる定
着部１１が設けられている。定着部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からなっている。

【００５５】加熱ローラ１２は例えば厚さ２ｍｍのアル
ミニウム管からなっている。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。加圧ローラ１４は、例えばシリコーン樹脂からなっ
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、用紙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。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、加熱ローラ１２表面の温度を例えば１５０℃に保持
する。

【００５６】また、定着部１１は用紙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。
尚、加熱ローラ１２、ヒータ１３、加圧ローラ１４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、定着部１１は、用紙５を加熱もしくは加圧するこ
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。

【００５７】また、図示しないが、定着部１１からの用
紙５の排紙側には、定着部１１で処理された用紙５を排
紙トレイ上に排出する排紙ローラ、および排出された用
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る。

【００５８】画像形成部１のトナー供給部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を担持し搬送するトナー担持体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
からなっている。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、同図に示す矢印Ａ方向に例えば
その表面での速度が３０ｍｍ／ｓｅｃとなるように回転
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、また、トナー担持体２２の詳細な構
成については後述する。

【００５９】ドクターブレード２３は、トナー担持体２
２表面がその回転によりトナー収容槽２０から出ていく
側に、トナー担持体２２の外周面からの距離が例えば６
０μｍとなるように設けられている。トナー２１は、例
えば平均粒径が８μｍの非磁性１成分トナーであり、ド
クターブレード２３により、例えば帯電量が−８μＣ／
ｇ〜−１０μＣ／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い。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
い。

【００６０】画像形成部１の印刷部３は、例えば厚さ１
ｍｍのアルミニウム管からなり、トナー担持体２２の外
周面と対向する対向電極１９と、該対向電極１９に電圧
を供給する電源３０と、上記トナー担持体２２と上記対
向電極１９との間に設けられた制御電極２６とを備えて
いる。上記の対向電極１９は、トナー担持体２２の外周
面からの距離が例えば１ｍｍとなるように設けられてい
る。また、対向電極１９には電源３０から例えば６００
Ｖの電圧が印加されており、トナー担持体２２に担持さ
れたトナー２１を対向電極１９方向に飛翔させるのに必
要な電界が付与されている。

【００６１】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
れた画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
像情報メモリと、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
成制御ユニットとを備えている。

【００６２】上記の制御電極２６は、対向電極１９の外
周面の接平面と平行をなし、かつ、対向電極１９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１９方向へ飛翔する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に供給される電
位により、トナー担持体２２と対向電極１９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
１９へのトナー２１の飛翔が制御される。

【００６３】上記の制御電極２６は、トナー担持体２２
の外周面からの距離が例えば１００μｍとなるように設
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。この制御電極２６は、図３に示すように、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
らなっている。基板２６ａは、例えばポリイミド樹脂か
らなり、例えば厚さ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側表面にお
ける上記孔の周りに設けられていると共に、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３０μｍに形成されている。ま
た、各リング状電極２７の開口部は、例えば直径２００
μｍに形成されており、トナー担持体２２から対向電極
１９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。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。

【００６４】上記のゲート２９…の周りに設けられたリ
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、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。上記リング状電極２７
…の個数は、Ａ４判の用紙の横幅における解像度３００
ＤＰＩ（dot per inch）に相当する。尚、リング状電極
２７…の個数は、特に限定されるものではない。

【００６５】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３０μｍ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。尚、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。

【００６６】制御電極２６のリング状電極２７…には、
図２に示すように制御電源部（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、トナー担持体２２に担持された
トナー２１を対向電極１９方向に通過させる場合には、
リング状電極２７…に対し例えば１５０Ｖを印加し、通
過させない場合には、例えば−２００Ｖを印加するよう
になっている。このように、制御電極２６への付与電位
を画像信号に応じて制御し、対向電極１９におけるトナ
ー担持体２２との対向面側に用紙５を配すると、用紙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。

【００６７】次に、上記トナー担持体２２の詳細な構成
について、図１に基づいて以下に説明する。

【００６８】図１に示すように、上記トナー担持体２２
内には、複数の突部２４ａ…を有する凹凸部材２４が設
けられている。本実施形態では、上記突部２４ａ…はス
テンレス鋼（ブリネル硬さ１５０）で構成されている。
また、本実施形態では、上記突部２４ａ…は略三角柱状
で形成されていると共に、トナー担持体２２の内面に沿
って配設されている。つまり、この凹凸部材２４によっ
てトナー担持体２２の内面は凹凸状に形成されている。

【００６９】また、上記トナー担持体２２内部には、上
記トナー担持体２２の回転に伴って上記突部２４ａ…を
衝打するように、衝打部材２５が設けられている。本実
施形態では、対向電極１９と対向した位置、すなわち、
トナー飛翔領域で衝打部材２５の端部２５ｂが上記凹凸
部材２４の突部２４ａと接触して衝打する（以下、単に
『衝打する』と表現する）ように、衝打部材２５が配さ
れている。また、本実施形態では、上記衝打部材２５は
ナイロン（ロックウェル硬さＲスケール１２０）で構成
されている。これにより、衝打部材２５よりも突部２４
ａ…の方が硬く設定されることになる。

【００７０】凹凸部材２４と衝打部材２５とが同程度の
硬度であると、両部材の接触、衝打により、摩耗／損傷
の程度が両部材とも同程度に進行する。その結果、新し
い部材との交換の際には両部材とも交換する必要が生じ
てくる。そこで、本実施形態では、上記のように設定す
ることによって、衝打部材２５の方を消耗し易くしてお
り、凹凸部材２４を衝打部材２５との接触、衝打による
摩耗／損傷から守っている。

【００７１】また、本実施形態では、凹凸部材２４及び
衝打部材２５の硬度を上記のように設定することによっ
て、長期使用に伴う消耗品の交換を衝打部材２５のみで
行うことができ、部品コストの削減を図ることができ
る。また、一方の部材のみの交換で済むので、メンテナ
ンスを簡単に行うことができる。

【００７２】尚、トナー担持体２２を長期間使用する
と、その表面にトナー２１がこびり付いたり、あるいは
傷が付いたりして損傷するので、ある程度の期間でトナ
ー担持体２２を交換する必要が生じてくる。

【００７３】そこで、衝打部材２５を凹凸部材２４より
も硬くなるように設定し、凹凸部材２４を消耗し易くし
ても構わない。つまり、衝打部材２５をステンレス鋼
（ブリネル硬さ１５０）で構成し、凹凸部材２４の突部
２４ａをナイロン（ロックウェル硬さＲスケール１２
０）で構成しても構わない。この場合、衝打部材２５を
凹凸部材２４との接触、衝打による摩耗／損傷から守る
ことができると共に、トナー担持体２２の交換時に凹凸
部材２４を併せて交換することが可能となる。したがっ
て、上記のように設定しても、トナー担持体２２と凹凸
部材２４とを併せて交換することによってメンテナンス
を簡単に行うことができる。

【００７４】また、上記衝打部材２５の端部２５ａは、
端部２５ｂよりもトナー担持体２２の回転方向に対して
上流側で固定されている。これにより、トナー担持体２
２が回転した際に、衝打部材２５の端部２５ｂが突部２
４ａに対してソフトに衝打することになる。その結果、
両部材の損傷を防止することができると共に、メンテナ
ンスの回数を低減させることができる。

【００７５】すなわち、衝打部材２５の端部２５ａが、
端部２５ｂよりもトナー担持体２２の回転方向に対して
下流側で固定されていると、衝打部材２５の端部２５ｂ
が突部２４ａを衝打した際に両部材に大きな衝撃がかか
り、両部材の損傷を招くことにもなり兼ねない。本実施
形態ではこのことを考慮して衝打部材２５の端部２５ａ
が上記のように固定されている。

【００７６】尚、凹凸部材２４を配置することによって
トナー担持体２２内面に凹凸が生じ、かつ、凹凸部材２
４と衝打部材２５との衝突によってトナー担持体２２表
面を振動させるような構成であれば、凹凸部材２４の突
部２４ａ…の形状は特に限定しない。すなわち、突部２
４ａ…を円柱状、略半円柱状、略三角柱状以外の多角柱
状等で形成し、凹凸部材２４と衝打部材２５とを衝突さ
せる構成としても構わない。ただし、凹凸部材２４と衝
打部材２５との接触部分が角であると両部材が損傷しや
すい。そこで、突部２４ａ…を例えば略半円柱状に形成
すると、両部材の接触の際の衝撃が低減する。その結
果、両部材の損傷を防止することができると共に、損傷
した部材の交換等のメンテナンスの回数を低減させるこ
とができるので、できればこのほうが望ましい。

【００７７】次に、本画像形成装置による画像形成動作
について、図２に基づいて以下に説明する。

【００７８】先ず、例えば、画像読み取り部に複写すべ
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、その画像データが画像処理部で処理
され、画像情報メモリに記憶される。画像情報メモリに
記憶された画像データは画像形成制御ユニットに転送さ
れる。画像形成制御ユニットでは、入力された画像デー
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。また、画像形成制御ユニットは、所定量の上記制
御電極制御信号を得ると、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図２に示すピックア
ップローラ６により、用紙カセット４内の用紙５が画像
形成部１方向へ送り出されると共に、正常な給紙状態で
あることが給紙センサにて検出される。ピックアップロ
ーラ６によって送り出された用紙５は画像信号と同期し
てトナー担持体２２との対向面側に搬送される。

【００７９】トナー供給部２ではトナー収容槽２０から
トナー２１がトナー担持体２２に供給される。トナー担
持体２２上に供給されたトナー２１は、鏡像力やファン
デルワールス力、液架橋力といった付着力でトナー担持
体２２上に担持され、トナー担持体２２の回転により、
トナー飛翔領域に向かって搬送される。このとき、トナ
ー担持体２２上のトナー２１は、トナー担持体２２表面
がその回転によりトナー収容槽２０から出ていく側に設
けられたドクターブレード２３によってその層圧が規制
されると共に、ドクターブレード２３との摩擦によって
たとえばマイナスに帯電される。帯電されたトナー２１
はトナー担持体２２の回転と共にトナー飛翔領域へ搬送
される。

【００８０】このとき、トナー担持体２２の回転によ
り、衝打部材２５の端部２５ｂ（図１参照）が、接触し
ていた凹凸部材２４の突部２４ａから離れ、上記突部２
４ａよりもトナー担持体２２の回転方向に対して下流側
に設けられた突部２４ａを衝打する。この結果、トナー
担持体２２表面が振動し、上記トナー担持体２２表面に
付着したトナー２１が躍動することになる。これによ
り、トナー飛翔領域に搬送されたトナー２１はトナー担
持体２２表面の振動加速度により力を受け、鏡像力やフ
ァンデルワールス力、液架橋力等の付着力から解放され
る。

【００８１】一方、画像形成制御ユニットでは、印刷部
３への用紙５の供給に同期したタイミングで制御電極２
６への画像信号供給が行われる。制御電源部３１は、上
記の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１５０Ｖもしくは−２００Ｖの電圧を
印加し、制御電極２６付近の電界を制御する。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１９へのトナー２１の飛
翔の阻止とその解除とが適宜行われる。これにより、対
向電極１９の回転によって排紙側に向かって３０ｍｍ／
ｓｅｃの速さで移動している用紙５上に、画像信号に応
じたトナー像が形成される。

【００８２】トナー像が形成された用紙５は定着部１１
に搬送され、この定着部１１でトナー像が用紙５に定着
される。トナー像が定着された用紙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。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、用紙５上に良好な画像が形成
される。

【００８３】上記の構成によれば、以上のように比較的
簡単な構成、すなわち、トナー担持体２２内部に複数の
突部２４ａ…を有する凹凸部材２４及び衝打部材２５を
設けるという構成によってトナー担持体２２表面に振動
を発生させ、トナー２１のトナー担持体２２に対する付
着力を低減させることができるので、従来のようにトナ
ー担持体２２表面を振動させるための圧電振動子やカム
ローラを用いる必要がない。また、その結果、それらを
駆動させるための高圧電源や特別の回路等を設ける必要
もない。それゆえ、上記構成によれば、装置の構成を従
来よりも簡素化してトナー担持体２２表面を振動させ、
トナー２１のトナー担持体２２に対する付着力を低減さ
せることができる。また、装置の構成が簡素化するの
で、それによって装置自体の小型化及び低コスト化を図
ることができる。

【００８４】また、トナー２１の付着力の低減は上述の
ようにトナー飛翔領域で必要である。なぜならば、上記
飛翔領域以外の領域では、トナー２１が搬送されるため
に、トナー２１にある程度の付着力を要するからであ
る。

【００８５】そこで、本実施形態では、特に、対向電極
１９と対向した位置で凹凸部材２４の突部２４ａが上記
衝打部材２５の端部２５ｂによって衝打される。これに
より、トナー担持体２２表面における対向電極１９と対
向した位置、すなわちトナー飛翔領域でトナー担持体２
２表面に最大の振動が生じ、そこに付着したトナー２１
の付着力が低減する。

【００８６】これにより、上記飛翔領域以外の領域でト
ナー担持体２２表面に付着しているトナー２１の付着力
は十分に確保される。したがって、上記構成によれば、
トナー飛翔領域のトナー担持体２２表面を選択的に振動
させることによって、上記領域でのみトナー２１の付着
力を低減させることができる。その結果、上記トナー２
１のみを低い電圧で飛翔させることができると共に、上
記飛翔領域に搬送されるトナー２１の搬送量を十分に確
保することができ、常に良好な画像形成を安定して行う
ことができる。

【００８７】尚、衝打部材２５の端部２５ｂが突部２４
ａを衝打することにより、上記端部２５ｂが摩耗した
り、あるいは衝打部材２５自体が損傷したりすることが
ある。そこで、例えば図４に示すように、トナー担持体
２２の内部に衝打部材２５の他に上記衝打部材２５と交
換可能な衝打部材２５′を少なくとも１本配置する構成
が望ましい（本実施形態では、２本の交換用衝打部材２
５′が設けられている）。

【００８８】上記の構成によれば、トナー担持体２２内
部に、衝打部材２５と交換可能な少なくとも１本の衝打
部材２５′が設けられているので、衝打部材２５が凹凸
部材２４の突部２４ａを衝打することによって摩耗、あ
るいは損傷した場合に、上記衝打部材２５と上記衝打部
材２５′とを交換することが可能となる。しかも、上記
衝打部材２５′がトナー担持体２２内部に設けられてい
るので、その交換作業は容易になると共に、設けられた
交換用の衝打部材２５′の個数に対応して全体として長
時間消耗品の交換を回避することができる。

【００８９】つまり、唯一衝打部材２５だけしかトナー
担持体２２内に設けられていなければ、上記衝打部材２
５が摩耗／損傷する度に、上記衝打部材２５を一旦取り
出して新しい衝打部材２５′と交換するといった手間の
かかる作業が必要となる。しかし、上記構成では、交換
作業のうちの数回はトナー担持体２２内部で容易に行う
ことができる。そして、交換用の衝打部材２５′を交換
し尽くした時点で、消耗した衝打部材２５、２５′をま
とめて取り出し、新しく複数の衝打部材２５をトナー担
持体２２内部に取り付けることになる。

【００９０】したがって、上記構成によれば、衝打部材
２５の摩耗／損傷の具合に応じて、トナー担持体２２内
部で順次新しい衝打部材２５′に簡単に切り替えること
ができるので、メンテナンスを容易に行うことができ
る。また、トナー担持体２２内部に衝打部材２５だけし
か備えていない場合と比べて、上記のような手間のかか
る交換作業の回数を低減させることができ、上記交換作
業を１回行えば、長時間にわたって上記交換作業を行う
ことなしに画像形成を行うことができる。

【００９１】〔実施の形態２〕図２において、トナー２
１が飛翔した後のトナー担持体２２表面には、出力画像
に応じたトナー２１の「抜け」が発生している。つま
り、この「抜け」の発生は、前回の出力画像の結果が画
像メモリとしてトナー担持体２２表面に残っていること
を示している。この画像メモリは、次回の画像形成の際
にトナー２１をトナー担持体２２上に不均一に形成する
等の悪影響を及ぼすので、できればこのような画像メモ
リを除去する方が望ましい。

【００９２】そこで、本実施形態では、トナー担持体２
２表面からトナー２１を取り除くクリーニングローラ３
３を備えることにより、上記画像メモリを効率よくしか
も確実に除去することのできる画像形成装置について、
図５に基づいて以下に説明する。尚、本実施形態では、
トナー供給部３２を実施の形態１で示した画像形成装置
に適用している。したがって、本実施形態では、実施の
形態１と共通する部分についてはその説明を省略し、主
に上記トナー供給部３２の構成及び動作を中心に説明す
る。尚、説明の便宜上、実施の形態１で用いた部材と同
じ機能を有する部材には同じ部材番号を付記し、その説
明を省略する。

【００９３】図５に示すように、トナー供給部３２はト
ナー２１が収容されているトナー収容槽２０と、トナー
２１を担持し搬送するトナー担持体２２と、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と、トナー担持体
２２上の全トナー２１を一旦取り除いてトナー担持体２
２表面を清浄にするクリーニングローラ３３とからなっ
ている。上記クリーニングローラ３３は、トナー担持体
２２上のトナー２１がトナー担持体２２の回転によりト
ナー飛翔領域から再びトナー収容槽２０に入る側の近傍
に、トナー担持体２２と接触するようにトナー収容槽２
０内に設けられている。

【００９４】そして、トナー担持体２２内には複数の突
部２４ａ…を有する凹凸部材２４が設けられている。こ
れにより、トナー担持体２２の内面が凹凸状に形成され
ている。なお、本実施形態では上記突部２４ａ…の形状
は略三角柱で形成されているが、これに限定されること
はない。形状については実施の形態１と同様な設定が可
能であり、また、それによって実施の形態１と同様の効
果が得られるのは勿論である。

【００９５】また、トナー担持体２２内には、トナー担
持体２２の回転に伴ってクリーニングローラ３３と略対
向する位置の突部２４ａを衝打するように、衝打部材３
４（第２衝打部材）が配されている。詳しくは、トナー
担持体２２の回転によって、上記衝打部材３４の端部３
４ｂが上記突部２４ａを衝打するように、上記衝打部材
３４の端部３４ａはトナー担持体２２内部に固定されて
いる。

【００９６】また、トナー担持体２２内部には、上記衝
打部材３４の他に、トナー担持体２２の回転に伴って突
部２４ａを衝打するように衝打部材３５（第１衝打部
材）が設けられている。本実施形態では、上記衝打部材
３５の端部３５ｂがトナー担持体２２の回転に伴って対
向電極１９と対向した位置の突部２４ａを衝打するよう
に、上記衝打部材３５の端部３５ａがトナー担持体２２
内部に固定されている。

【００９７】尚、本実施形態では凹凸部材２４、衝打部
材３４、３５の硬さについては実施の形態１と同様な設
定が可能であると共に、それによって同様の効果が得ら
れるのは勿論のことである。また、衝打部材３４、３５
の端部３４ａ、３５ａの固定位置についても実施の形態
１と同様であり、本実施形態では特に言及しない。

【００９８】トナー担持体２２が図示しない駆動装置に
よって駆動されると、トナー担持体２２は同図に示す矢
印Ａ方向に回転する。これにより、トナー担持体２２表
面に付着したトナー２１がトナー飛翔領域に搬送され
る。トナー飛翔領域ではトナー担持体２２内部に設けら
れた衝打部材３５の端部３５ｂが凹凸部材２４の突部２
４ａを衝打することにより、トナー担持体２２表面が振
動する。このため、トナー担持体２２上のトナー２１は
振動加速度を受け、鏡像力、ファンデルワールス力、液
架橋力といった付着力が低減される。ここでトナー担持
体２２上のトナー２１は画像信号に応じて電界を受け、
画像部に対応するトナー２１が制御電極２６のゲート２
９を通って対向電極１９側へ飛翔する。

【００９９】一方、トナー飛翔領域を通過したトナー担
持体２２の表面には、画像部に対応するトナー２１が飛
翔したため不均一なトナー層が担持されている。トナー
担持体２２の回転により、このトナー層は再びトナー収
容層２０へ収納され、トナー担持体２２とクリーニング
ローラ３３との間の領域（以下、クリーニング領域と称
する）に搬送される。

【０１００】ここで、トナー担持体２２の回転ととも
に、衝打部材３４の端部３４ｂが、クリーニングローラ
３３と対向した位置の突部２４ａを衝打し、上記クリー
ニング領域におけるトナー担持体２２の表面が振動す
る。その結果、上記トナー担持体２２上のトナー２１が
トナー担持体２２表面からの振動加速度により力を受け
て躍動し、鏡像力、ファンデルワールス力、液架橋力等
の付着力が低下する。

【０１０１】付着力の低下したトナー２１は、トナー担
持体２２表面と接するように設けられたクリーニングロ
ーラ３３で一旦全てかきおとされる。クリーニングロー
ラ３３は図示しない駆動装置によって例えば図中Ｂの方
向に回転している。クリーニング領域の通過によってト
ナー２１が全てかきおとされたトナー担持体２２表面に
は、その後次回の画像形成に供される新たなトナー２１
が供給されることになる。

【０１０２】上記の構成によれば、クリーニング領域で
トナー２１の付着力を低減させることにより、トナー担
持体２２に飛翔せずに付着しているトナー２１をクリー
ニングローラ３３によって取り除くことが容易となる。
したがって、上記構成によれば、クリーニング領域での
トナー担持体２２表面のクリーニング効率を向上させる
ことができる。また、これによって、連続的に画像形成
を行う際に前回の画像メモリが残ることがなく、常に良
好な画像形成を安定して行うことができる。

【０１０３】尚、本実施形態では、衝打部材３５は対向
電極１９と対向した位置に設けられているが、衝打部材
３５が凹凸部材２４を衝打することによってトナー担持
体２２表面に振動が発生し、その結果トナー飛翔電圧を
低減させることができれば、衝打部材３５の配置位置は
対向電極１９と対向した位置以外でも構わない。

【０１０４】尚、本実施形態では、トナー担持体２２内
部に２本の衝打部材３４、３５が設けられているが、実
施の形態１で示したように、複数の交換用の衝打部材
（図示せず）を衝打部材３４、３５と交換可能なように
トナー担持体２２内部に設け、衝打部材３４、３５が摩
耗／損傷した際に交換できるようにしてもよい。この場
合、トナー担持体２２内部で衝打部材３４、３５を交換
することができるので、メンテナンスを容易にかつ効率
よく行うことができる。

【０１０５】〔実施の形態３〕次に、本発明の実施の他
の一形態について、図６に基づいて説明すれば以下の通
りである。本実施形態では磁性トナー４３を用いて画像
形成を行う画像形成装置について説明する。尚、本実施
形態では、トナー供給部４２を実施の形態１、２で示し
た画像形成装置に適用している。したがって、本実施形
態では、実施の形態１、２と共通する部分についてはそ
の説明を省略し、主に上記トナー供給部４２の構成及び
動作を中心に説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態
１、２で用いた部材と同じ機能を有する部材には同じ部
材番号を付記し、その説明を省略する。

【０１０６】図６に示すように、トナー担持体４４は、
回動可能なマグローラ４５と回転可能なスリーブ４６と
からなっている。このマグローラ４５は、磁性トナー４
３を磁力によってスリーブ４６上に担持させる機能を有
している。そして、上記スリーブ４６の内面には、複数
の突部２４ａ…（第２突部）を有する凹凸部材２４が設
けられている。これにより、スリーブ４６の内面が凹凸
状に形成されている。

【０１０７】上記マグローラ４５表面には、スリーブ４
６の回転により突部２４ａを衝打するように、突部４７
（第１突部）が設けられている。本実施形態では、凹凸
部材の突部２４ａ…および上記突部４７は略三角柱状で
形成されているが、形状においては特に限定せず、実施
の形態１と同様な設定が可能である。つまり、両部材の
角同士が接触すると両部材の摩耗／損傷が生じやすいの
で、少なくともどちらか一方を例えば半円柱状に形成す
ることにより、両部材の摩耗／損傷の程度をある程度抑
えるようにしてもよい。

【０１０８】また、突部２４ａ…および上記突部４７の
硬度の設定については、実施の形態１と同様であるの
で、本実施形態ではその説明を省略する。

【０１０９】トナー収容槽４８内の磁性トナー４３がス
リーブ４６上に供給されると、磁性トナー４３は主に磁
力でスリーブ４６上に担持される。スリーブ４６の回転
により、スリーブ４６上の磁性トナー４３はトナー飛翔
領域の上流側に設けられたドクターブレード２３によっ
てその層圧を規制され、またドクターブレード２３との
摩擦によってたとえばマイナスに帯電される。帯電され
た磁性トナー４３はスリーブ４６の回転と共にトナー飛
翔領域へ搬送される。

【０１１０】ここで、対向電極１９と対向した位置の突
部２４ａが、マグローラ４５表面に設けられた突部４７
と接触することにより、スリーブ４６表面に振動が発生
する。これによりスリーブ４６上の磁性トナー４３はス
リーブ４６表面の振動加速度により力を受けて磁力等の
付着力から解放される。

【０１１１】一般的に、トナー担持体４４が上記のよう
にマグローラ４５とスリーブ４６で構成されるとき、マ
グローラ４５を振動させてもその振動がスリーブ４６表
面まで届くにはいくらかのロスがあり、スリーブ４６表
面を効率よく振動させることができない。しかしなが
ら、本実施形態では、上記突部２４ａ…および上記突部
４７を略三角柱状で形成し、それらを接触、衝打させる
ことによってある程度効率よくスリーブ４６表面を振動
させているので、これによりスリーブ４６表面の磁性ト
ナー４３の付着力が低減されている。その結果、トナー
担持体４４と対向電極１９との間に形成される電界が低
くても、上記磁性トナー４３が制御電極２６に設けられ
た複数個のゲート２９…を通過し、上記対向電極１９方
向に飛翔することが可能となる。

【０１１２】上記の構成によれば、トナー飛翔領域にお
いて上記トナー担持体４４表面に効率よく振動を発生さ
せ、磁性トナー４３のスリーブ４６に対する付着力を低
減させることができるので、磁性トナー４３を用いた場
合であっても、上記磁性トナー４３を低い電圧で対向電
極１９方向に飛翔させることができる。したがって、上
記磁性トナー４３を低電圧で飛翔させるために、従来の
ようにトナー担持体４４表面を振動させるための圧電振
動子やカムローラを用いる必要がなく、また、それらを
駆動させるための高圧電源や特別の回路等を設ける必要
がない。それゆえ、上記構成によれば、磁性トナー４３
を用いる場合でも、装置の構成を従来よりも簡素化して
上記磁性トナー４３の付着力を低減することができる。
また、装置の構成が簡素化するので、装置自体の小型化
及び低コスト化を図ることができる。

【０１１３】〔実施の形態４〕本発明の実施の他の一形
態について、図７に基づいて説明すれば以下の通りであ
る。本実施形態では、実施の形態１ないし３で用いた衝
打部材または第１突部をトナー担持体の回転軸方向に対
して垂直に分割した例を示す。尚、本実施形態では、ト
ナー担持体５２を実施の形態１ないし３で示した画像形
成装置に適用している。したがって、本実施形態では、
実施の形態１ないし３と共通する部分についてはその説
明を省略し、主に上記トナー担持体５２の構成及び動作
を中心に説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態１な
いし３で用いた部材と同じ機能を有する部材には同じ部
材番号を付記し、その説明を省略する。

【０１１４】トナー担持体５２内部には、凹凸部材２４
と衝打部材５３…とが設けられている。上記衝打部材５
３…は、実施の形態１ないし３で用いた衝打部材２５
（図１参照）、２５′（図４参照）、３５（図５参
照）、及び突部４７（図６参照）を、制御電極２６の各
ゲート２９と対応するように、トナー担持体５２の回転
軸方向に対して垂直に分割したものとして形成されてい
ると共に、画像信号に応じてトナー担持体５２内面の凹
凸部材２４を衝打するように設けられている。また、分
割された各衝打部材５３の一部には、対向電極１９方向
に伸縮可能な圧電素子５４が設けられている。そして、
上記圧電素子５４に電圧を印加する電極５５が、上記圧
電素子５４を挟持して設けられている。また上記電極５
５は駆動回路５６に接続されており、該駆動回路５６か
ら出される信号によって上記圧電素子５４に電圧を印加
できるようになっている。これにより、上記圧電素子５
４に電圧を印加することによって上記圧電素子５４を対
向電極１９方向に伸縮させ、上記圧電素子５４を含む衝
打部材５３を凹凸部材２４に接触させることが可能とな
っている。

【０１１５】尚、凹凸部材２４の形状、凹凸部材２４及
び衝打部材５３…の硬さの設定については実施の形態１
と同様に行うことができ、本実施形態ではその説明を省
略する。

【０１１６】次に、上記のような構成を有する上記トナ
ー担持体５２を用いることにより、出力画像の画像部に
対応したトナー５７ａを飛翔させる動作について説明す
る。

【０１１７】トナー担持体５２上に供給されたトナー５
７は、トナー担持体５２の回転によりトナー担持体５２
表面の移動と共にトナー飛翔領域へ搬送され、トナー飛
翔領域で飛翔電界を受ける。ここでトナー５７の飛翔を
制御する制御電極２６には、画像情報に応じて図示しな
い駆動回路より信号が印加される。このとき、同時にト
ナー担持体５２内部でも、駆動回路５６…により画像情
報に応じて各衝打部材５３内に設けられた圧電素子５４
に信号が加えられる。その結果、上記画像情報に応じて
圧電素子５４が対向電極１９方向に伸縮することにな
る。

【０１１８】ここで、出力画像の画像部に対応した飛翔
すべきトナー５７ａを飛翔させたいときには、上記画像
部に対応する衝打部材５３の圧電素子５４に駆動回路５
６より電圧が印加される。すると、電圧の印加された上
記圧電素子５４が対向電極１９方向に伸び、上記圧電素
子５４を含む衝打部材５３が凹凸部材２４に接触するこ
とになる。この結果、上記画像部に対応したトナー担持
体５２表面だけが振動し、上記トナー担持体５２表面に
付着している飛翔すべきトナー５７ａだけ、その付着力
が低減される。そして、上記トナー５７ａが対向電極１
９方向に低い飛翔電圧で飛翔することになる。つまり、
トナー担持体５２上のトナー５７において飛翔すべきト
ナー５７ａだけが鏡像力等の付着力から解放され、飛翔
すべきでないトナー５７ｂと比べ飛翔しやすくなってい
る。

【０１１９】一方、出力画像の非画像部においては、上
記非画像部に対応する衝打部材５３の圧電素子５４には
電圧は印加されない。したがって、上記圧電素子５４が
対向電極１９方向に伸びないので、上記圧電素子５４を
含む衝打部材５３が凹凸部材２４に接触しない。その結
果、上記非画像部に対応したトナー担持体５２表面は振
動せず、上記トナー担持体５２に付着している飛翔すべ
きでないトナー５７ｂの付着力はそのまま維持される。

【０１２０】したがって、上記構成によれば、画像信号
によって画像部に対応した飛翔すべきトナー５７ａの
み、その付着力を低減させることができるので、画像部
と非画像部とのコントラストを大きくすることができ
る。また、非画像部においては飛翔すべきでないトナー
５７ｂのトナー担持体５２に対する付着力が低減されな
いので、非画像部にトナー５７ｂが付着する、いわゆる
かぶりの発生を防止することができる。また、その結
果、高品位の出力画像を得ることができる。

【０１２１】また、上記構成によれば、上記圧電素子５
４の伸縮を高速、高精度で制御することが可能であり、
その結果、トナー担持体５２表面の振動並びにトナー５
７の付着力を高速、高精度で制御することが可能であ
る。したがって、上記構成によれば、画像出力の高速化
を実現することができる。

【０１２２】尚、本実施形態では、衝打部材５３…の一
部に圧電素子５４を設け、電圧の印加によって圧電素子
５４自体を凹凸部材２４に接触させないようにしている
が、衝打部材５３…全体を圧電素子５４で構成し、電圧
の印加によって上記圧電素子５４を凹凸部材２４に接触
させるような構成としても構わない。

【０１２３】但し、衝打部材５３…の一部に設けられる
圧電素子５４は、一般に衝打部材５３…の圧電素子５４
以外に用いる材料よりも高価であるので、衝打部材５３
…全体が圧電素子で構成される場合、圧電素子５４が摩
耗／損傷した際には、その交換に相当の費用を要する。
また、圧電素子５４が電極５５で挟持されるため、構造
上、圧電素子５４のメンテナンスを行うのは難しい。そ
のため、凹凸部材２４と衝打部材５３…との接触は圧電
素子５４以外の部分で行うほうが望ましい。そうすれ
ば、衝打部分が圧電素子５４以外の部分であるので、圧
電素子５４そのものを交換する必要がなくなる。したが
って、上記構成によれば、比較的高価な圧電素子５４に
おける摩耗／損傷を防止することができると共に、装置
のランニングコスト（消耗品の交換等を含めた装置の長
期使用に伴う費用）を低減させることができる。

【０１２４】〔実施の形態５〕本発明の実施の他の一形
態について、図８及び図９に基づいて説明すれば以下の
通りである。本実施形態では、実施の形態１、２、及び
４で示した画像形成装置のトナー担持体２２内部に、凹
凸部材２４と衝打部材２５との衝打量を制御する衝打量
制御機構６３を設けた例について説明する。尚、説明の
便宜上、実施の形態１、２、及び４で用いた部材と同じ
機能を有する部材には同じ部材番号を付記し、その説明
を省略する。

【０１２５】すなわち、本実施形態の画像形成装置に
は、図８に示すように、内部に凹凸部材２４、衝打部材
２５、および両部材の衝打量を制御する衝打量制御機構
６３を設けたトナー担持体２２と、該トナー担持体２２
に対向配置された対向電極１９と、トナー担持体２２と
対向電極１９との間に配され、トナー２１の通過部とな
る複数個のゲート２９…を有する制御電極２６と、上記
トナー担持体２２と対向電極１９との間に所定の電位差
を生じさせる電位を付与する電源３０と、上記制御電極
２６に付与する電位を変化させることによりトナーの上
記ゲート２９…の通過を制御して画像を形成する制御手
段３１とが設けられている。

【０１２６】上記衝打量制御機構６３は、図９（ａ）及
び図９（ｂ）に示すように、衝打部材２５を保持する保
持部６４と、該保持部６４に接触するように設けられた
カムローラ６５と、該保持部６４をカムローラ６５へ押
しつけるためのスプリング６６と、衝打部材２５がスプ
リング６６の伸縮方向に変位するように案内するガイド
６７とで構成されている。カムローラ６５は図示しない
制御回路より信号を受け、同図（ａ）に示す矢印Ｃ、あ
るいは同図（ｂ）に示す矢印Ｄの方向に回転可能となっ
ている。

【０１２７】つまり、保持部６４がスプリング６６によ
ってカムローラ６５に押しつけられているため、カムロ
ーラ６５が回転すると上記保持部６４の変位に伴って衝
打部材２５が変位することになる。これにより、衝打部
材２５の凹凸部材２４に対する衝打量が変化することに
なる。

【０１２８】上記構成において、トナー担持体２２が図
８に示す矢印Ａ方向に回転すると、トナー収容槽２０内
のトナー２１はトナー担持体２２上に供給されトナー飛
翔領域に搬送される。ここで、トナー飛翔領域における
トナー担持体２２表面は、衝打部材２５の端部２５ｂが
凹凸部材２４の突部２４ａを衝打するため振動する。そ
して、トナー担持体２２上のトナー２１は、この振動に
よる振動加速度の影響を受け、鏡像力等の付着力から解
放されると共に画像信号に応じた電界を受ける。その結
果、画像部に対応するトナー２１が制御電極２６に設け
られたゲート２９を通過し、対向電極１９上に画像情報
に対応して搬送された用紙５上に付着する。その後、用
紙５は定着部１１に搬送され熱や圧力が加えられる。そ
の結果、用紙５上のトナー像が永久像として定着され
る。

【０１２９】このとき、トナー２１のトナー担持体２２
に対する付着力はトナー担持体２２表面の振動量（振
幅）によって変化するので、上記振動量を制御すること
によって画像濃度を変化させることができる。つまり、
トナー担持体２２内の凹凸部材２４と衝打部材２５との
衝打量を衝打量制御機構６３を用いて変化させることに
より所望の画像濃度に必要なトナー飛翔量を確保するこ
とができ、画像濃度を変化させることができる。

【０１３０】つまり、画像濃度を上げたいときは、図９
（ａ）に示すようにカムローラ６５を矢印Ｃ方向に回転
させる。すると、衝打部材２５がガイド６７に案内され
て突部２４ａの方へ変位する。これにより、衝打部材２
５の凹凸部材２４の突部２４ａに対する衝打量が増加
し、トナー担持体２２表面における振動量が増加する。
この結果、トナー飛翔量が増加し、出力画像の画像濃度
を上げることができる。

【０１３１】一方、画像濃度を下げたいときは、図９
（ｂ）に示すようにカムローラ６５を矢印Ｄ方向に回転
させる。すると、衝打部材２５がガイド６７に案内され
て突部２４ａから離れる方向へ変位する。これにより、
衝打部材２５の凹凸部材２４の突部２４ａに対する衝打
量が減少し、トナー担持体２２表面における振動量が減
少する。この結果、トナー飛翔量が減少し、出力画像の
画像濃度を下げることができる。これにより、本発明の
画像形成装置を用いて、出力画像の画像濃度を制御する
ことができる。

【０１３２】また、トナー像が形成された用紙５は定着
部１１を通過した後排紙されるが、定着部１１の用紙排
出側に、用紙５上に形成された画像の濃度を検知する画
像濃度検知手段７１を配置することも望ましい。

【０１３３】一般的に、画像形成装置は長時間使用する
とトナー量や帯電量等が変化し、出力画像の画像濃度に
変調を来す場合がある。このため、上記のような画像濃
度検知手段７１を配置することにより、出力画像の画像
濃度を常にモニター、フィードバックし、次回の画像形
成に必要なトナー担持体２２表面の振動量（振幅）を算
出することが可能となる。つまり、画像濃度検出手段７
１の検出結果に基づいて、トナー担持体２２内の凹凸部
材２４と衝打部材２５との衝打量を自動的に制御するこ
とが可能となる。それゆえ、本発明の画像形成装置に上
記画像濃度検知手段７１を配置することにより、常に良
好な画像形成を安定して行うことができる。

【０１３４】また、本発明の画像形成装置の内部あるい
は外部に、使用環境状態として、例えば湿度を検知する
湿度検知部７２（環境状態検出手段）を設け、その検出
結果に応じて上記衝打量制御機構６３がトナー担持体２
２内の凹凸部材２４と衝打部材２５との衝打量を自動的
に制御するようにしてもよい。

【０１３５】なぜならば、使用環境状態、特に使用環境
中の湿度が変化すると、トナー２１とトナー担持体２２
との間に作用する液架橋力が大きく変化する。その結
果、トナー２１の飛翔、ひいては出力画像の濃度が不安
定となる。

【０１３６】したがって、本発明の画像形成装置に上記
のような湿度検知部７２を設けることにより、湿度等の
使用環境条件が変動しても、出力画像の変動を防止する
ことができ、常に良好で十分な濃度を確保した画像を出
力することができる。

【０１３７】

【発明の効果】請求項１の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、担持体の内面に複数の突部が設けられて
いると共に、上記担持体の回転に伴って上記突部を衝打
する衝打部材が設けられている構成である。

【０１３８】それゆえ、従来用いていた圧電振動子やカ
ムローラ等を用いることなく、担持体表面を振動させる
ことが可能となる。また、圧電振動子やカムローラ等を
用いないので、それらを駆動させるための高圧電源や特
別の回路等を設ける必要も当然ない。したがって、上記
構成によれば、担持体内部に複数の突部及び衝打部材を
設けるという比較的簡単な構成によって担持体表面を振
動させることができ、装置の構成を従来よりも簡素化す
ることができるという効果を奏する。また、それによっ
て装置自体の小型化及び低コスト化を図ることができる
という効果を併せて奏する。

【０１３９】請求項２の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１の構成において、顕像化粒子飛翔
領域においてのみ、上記衝打部材が上記突部を衝打する
ように設けられている構成である。

【０１４０】それゆえ、請求項１の構成による効果に加
えて、顕像化粒子飛翔領域の担持体表面を選択的に振動
させることができ、それによって上記領域の顕像化粒子
のみ、その付着力を低減させることができる。その結
果、上記顕像化粒子のみを低い電圧で飛翔させることが
できると共に、上記飛翔領域に搬送される顕像化粒子の
搬送量を十分に確保することができ、顕像化粒子の搬送
量が不足することなく常に良好な画像形成を安定して行
うことができるという効果を奏する。

【０１４１】請求項３の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１または２の構成において、上記衝
打部材は、交換可能なように設けられた少なくとも２つ
の衝打部材からなる構成である。

【０１４２】それゆえ、請求項１または２の構成による
効果に加えて、衝打部材の摩耗／損傷の具合に応じて、
担持体内部で新しく交換用に設けられた他の衝打部材に
順次簡単に切り替えることができるので、メンテナンス
を容易に行うことができるという効果を奏する。また、
消耗した衝打部材の取り出しと新しい衝打部材の取り付
けとを複数個まとめて行うことができるので、このよう
な交換作業を衝打部材１個１個に対して行う場合よりも
交換作業を効率よく行うことができると共に、上記交換
作業の回数を低減させることができるという効果を奏す
る。また、これにより、消耗品交換等に費やす時間をあ
る程度省くことができ、長期間にわたって画像形成を安
定して行うことができるという効果を併せて奏する。

【０１４３】請求項４の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１の構成において、上記衝打部材
は、第１衝打部材及び第２衝打部材からなり、第１衝打
部材は顕像化粒子飛翔領域において上記突部を衝打する
ように設けられている一方、第２衝打部材は顕像化粒子
を担持体から取り除くクリーニング領域において上記突
部を衝打するように設けられている構成である。

【０１４４】それゆえ、請求項１の構成による効果に加
えて、クリーニング領域での顕像化粒子の付着力を容易
に低減させることができるので、担持体に付着している
顕像化粒子を容易に取り除くことができる。つまり、ク
リーニング領域での担持体表面のクリーニング効率を向
上させることができるという効果を奏する。また、その
結果、担持体上に形成された画像メモリも確実に取り除
かれることになり、画像形成を行う際に前回の画像メモ
リが残ることがなく、常に良好な画像形成を安定して行
うことができるという効果を併せて奏する。

【０１４５】請求項５の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、上記担持体は回動可能な磁性ローラと回転
可能なスリーブからなり、上記磁性ローラの表面には第
１突部が設けられ、上記スリーブの内面には、顕像化粒
子飛翔領域において上記スリーブの回転に伴って第１突
部によって衝打されるように第２突部が設けられている
構成である。

【０１４６】それゆえ、第１突部が第２突部を直接衝打
するので、振動が直接伝達され、伝達の際のロスが大幅
に且つ確実に低減することができる。その結果、磁性を
帯びた顕像化粒子を用いた場合であっても、顕像化粒子
飛翔領域において上記スリーブ表面に振動を発生させ、
顕像化粒子のスリーブに対する付着力を低減させること
ができると共に、低い電圧で上記顕像化粒子を飛翔させ
ることができる。したがって、上記顕像化粒子を低電圧
で飛翔させるために、従来のように担持体表面を振動さ
せるための圧電振動子やカムローラを用いる必要がな
く、また、それらを駆動させるための高圧電源や特別の
回路等を設ける必要がない。それゆえ、上記構成によれ
ば、磁性を帯びた顕像化粒子を用いる場合でも、装置の
構成を従来よりも簡素化することができると共に、装置
自体の小型化及び低コスト化を図ることができるという
効果を奏する。

【０１４７】請求項６の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１、３、４、または５の構成におい
て、上記衝打部材が、上記制御電極と対応するように、
かつ画像信号に応じて担持体内面の突部を衝打するよう
に設けられている構成である。

【０１４８】それゆえ、請求項１、３、４、または５の
構成による効果に加えて、画像信号によって画像部に対
応した顕像化粒子のみ、その付着力を低減させることが
できるので、画像部と非画像部とのコントラストを大き
くすることができるという効果を奏する。また、非画像
部においては顕像化粒子の担持体に対する付着力が低減
されないので、非画像部に顕像化粒子が付着する、いわ
ゆるかぶりの発生を防止することができる。また、その
結果、高品位の出力画像を得ることができるという効果
を併せて奏する。

【０１４９】請求項７の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項６の構成において、上記衝打部材は
少なくとも一部分が圧電素子からなり、上記圧電素子に
電圧を印加することにより上記衝打部材が上記圧電素子
以外の部分で上記突部を衝打するようにした構成であ
る。

【０１５０】それゆえ、従来では衝打部分に高価な圧電
素子が用いられていたので、上記圧電素子が摩耗／損傷
した場合、その交換に相当の費用を要していたが、上記
構成によれば、衝打部分が圧電素子以外の部分であるの
で、圧電素子そのものを交換する必要がない。したがっ
て、請求項６の構成による効果に加えて、比較的高価な
圧電素子の摩耗／損傷による交換を回避することができ
ると共に、交換に要する費用を確実にしかも大幅に低減
することができるという効果を奏する。

【０１５１】また、上記圧電素子を高速、高精度で伸縮
させることにより、担持体表面の振動並びに顕像化粒子
の付着力の低減を高速、高精度で制御することができる
ので、上記衝打部材を少なくとも一部分が圧電素子から
なるように設けるという比較的簡単な構成で、担持体表
面の振動を高速、高精度で行うことができ、その結果、
画像出力の高速化を実現することができるという効果を
併せて奏する。

【０１５２】請求項８の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１、２、３、４、５、６、または７
の構成に加えて、上記突部と上記衝打部材との衝打量を
制御する衝打量制御手段が設けられている構成である。

【０１５３】それゆえ、請求項１、２、３、４、５、
６、または７の構成による効果に加えて、顕像化粒子の
飛翔電圧をほとんど変化させることなく出力画像の濃度
制御を簡単な構成によって行うことができるという効果
を奏する。また、簡単な構成で出力画像の濃度制御を行
うことができるので、画像濃度を制御する手段を備えた
一般的な装置に比べ、装置の小型化及び低コスト化を図
ることができるという効果を併せて奏する。

【０１５４】請求項９の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項８の構成に加えて、装置の周囲の環
境状態を検出する環境状態検出手段が設けられ、上記環
境状態検出手段の検出した環境状態に基づいて、上記の
衝打量制御手段が衝打量を制御する構成である。

【０１５５】それゆえ、請求項８の構成による効果に加
えて、周囲の環境が変化しても、出力画像の画像濃度の
変動を防止することができ、常に良好かつ所定の画像濃
度を確保した状態で安定した画像形成を行うことができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置におけるトナー担持
体の一構成例を示す断面図である。

【図２】上記画像形成装置の全体の概略の構成を示す断
面図である。

【図３】上記画像形成装置における制御電極の平面図で
ある。

【図４】トナー担持体の他の構成を示す断面図である。

【図５】トナー供給部の他の構成を示す断面図である。

【図６】トナー供給部のさらに他の構成を示す断面図で
ある。

【図７】衝打部材がトナー担持体の回転軸方向に対して
垂直に分割されている例を示す断面図である。

【図８】上記画像形成装置の他の構成例を示す断面図で
ある。

【図９】（ａ）は、カムローラの回転によって衝打部材
が突部の方へ変位する様子を示す説明図であり、（ｂ）
は、カムローラの回転によって衝打部材が突部から離れ
る方向へ変位する様子を示す説明図である。

【図１０】従来の画像形成装置の一構成例を示す断面図
である。

【図１１】従来公報の画像形成装置の概略の構成を示す
断面図である。

【図１２】他の従来公報の画像形成装置におけるトナー
担持体を示す斜視図である。

【符号の説明】

５用紙（記録媒体）１９対向電極２１トナー２２トナー担持体２４ａ突部２５衝打部材２５′ 衝打部材２６制御電極３４衝打部材（第２衝打部材）３５衝打部材（第１衝打部材）４３磁性トナー４４トナー担持体４５マグローラ（磁性ローラ）４６スリーブ４７突部（第１突部）５３衝打部材５４圧電素子６３衝打量制御機構（衝打量制御手段）７２湿度検知部（環境状態検出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する担持体から対向電極への顕像化粒
子の飛翔が、画像信号に応じて変化する電圧が印加され
る制御電極を介して制御されて記録媒体上に所望の画像
を形成する画像形成装置であって、上記担持体の内面に複数の突部が設けられていると共
に、上記担持体の回転に伴って上記突部を衝打する衝打
部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】顕像化粒子飛翔領域においてのみ、上記衝
打部材が上記突部を衝打するように設けられていること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】上記衝打部材は、交換可能なように設けら
れた少なくとも２つの衝打部材からなることを特徴とす
る請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】上記衝打部材は、第１衝打部材及び第２衝
打部材からなり、第１衝打部材は顕像化粒子飛翔領域に
おいて上記突部を衝打するように設けられている一方、
第２衝打部材は顕像化粒子を担持体から取り除くクリー
ニング領域において上記突部を衝打するように設けられ
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。
【請求項５】担持体から対向電極への磁性を帯びた顕像
化粒子の飛翔が、画像信号に応じて変化する電圧が印加
される制御電極を介して制御されて記録媒体上に所望の
画像を形成する画像形成装置であって、上記担持体は回動可能な磁性ローラと回転可能なスリー
ブからなり、上記磁性ローラの表面には第１突部が設け
られ、上記スリーブの内面には、顕像化粒子飛翔領域に
おいて上記スリーブの回転に伴って第１突部によって衝
打されるように第２突部が設けられていることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項６】上記衝打部材が、上記制御電極と対応する
ように、かつ画像信号に応じて担持体内面の突部を衝打
するように設けられていることを特徴とする請求項１、
３、４、または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】上記衝打部材は少なくとも一部分が圧電素
子からなり、上記圧電素子に電圧を印加することにより
上記衝打部材が上記圧電素子以外の部分で上記突部を衝
打するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の画
像形成装置。
【請求項８】上記突部と上記衝打部材との衝打量を制御
する衝打量制御手段が設けられていることを特徴とする
請求項１、２、３、４、５、６、または７に記載の画像
形成装置。
【請求項９】装置の周囲の環境状態を検出する環境状態
検出手段が設けられ、上記環境状態検出手段の検出した
環境状態に基づいて、上記の衝打量制御手段が衝打量を
制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装
置。