JPH11165427A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷ローラ３０上の印刷粒子３８を十分に活
性化でき、その結果、高濃度の画像を作成でき、また高
速の画像形成に対応可能な画像形成装置２を提供するこ
とを目的とする 【解決手段】 画像形成装置２は、印刷粒子３８を保持
する印刷ローラ３０と、印刷ローラとの間に電界を形成
する背面電極４４とを有する。これら印刷ローラと背面
電極との間には、孔５６を有するヘッド５２が配置され
ている。ヘッドは、電界強度をより強くして、ヘッドと
背面電極との間を通過するシート８に向けて印刷粒子を
飛翔させるために、孔の近傍に配置された２つの飛翔用
電極５８ａ、５８ｂを有する。これにより、印刷粒子は
一方の電極にのみ画像信号を印加する場合よりも大きな
力で吸引されるので、画像信号の持続時間が短くとも高
濃度の画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷材料を該印刷
材料の保持部材から飛翔させて用紙等の記録媒体に付着
させることにより該記録媒体上に画像を作成する画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置として、印刷材料を
該印刷材料の保持部材から飛翔させて用紙等の記録媒体
に付着させることにより該記録媒体上に画像を作成する
ものとして、外周面に荷電された印刷材料すなわち印刷
粒子を保持する回転円筒体と、この回転円筒体と間隔を
置いた配置され、回転円筒体上の荷電印刷粒子を吸引す
る電界を形成する背面電極と、これら回転円筒体と背面
電極との間に配置され、回転円筒体の回転方向と直交す
る方向に所定間隔を置いて配置された複数の孔を有する
絶縁基板と、回転円筒体上の印刷粒子を活性化して上記
孔を介して記録媒体に向けて飛翔させる一つの飛翔用電
極とを備えたものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記一
つの飛翔用電極だけでは、回転円筒体上にある十分な量
の印刷材料を活性化できず、そのために記録媒体上に高
濃度の画像を得ることが難しかった。また、画像形成速
度を上げるためには、持続時間の短いパルス信号を短周
期で印加しなければならないが、そのようにすると回転
円筒体上の印刷材料を十分に活性化できないし、荷電量
の高い印刷粒子を使用した場合には背面電極による印刷
材料吸引力を増さなければならない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、印刷
材料保持部材上の印刷材料を十分に活性化でき、その結
果、高濃度の画像を作成でき、また高速の画像形成に対
応可能な画像形成装置を提供することを目的とする。こ
の目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、印
刷材料を保持する印刷材料保持部材と、上記印刷材料保
持部材の印刷材料を保持している部位に対向し、上記部
位との間に上記印刷材料を吸引する電界を形成する背面
電極とを有し、上記絶縁部材と上記背面電極との間を通
過する記録媒体に向けて上記印刷材料保持部材に保持さ
れている印刷材料を上記孔を介して飛翔させるために、
上記印刷材料を吸引する電界を形成する少なくとも２つ
の飛翔用電極を上記孔の近傍に配置した。

【０００５】本発明の画像形成装置の他の形態は、上記
孔の近傍に配置され、上記孔を通過する印刷材料を上記
孔の中央に向けて付勢する収束用電極を有する。

【０００６】

【発明の作用及び効果】この画像形成装置では、絶縁部
材に形成されている孔の近傍には少なくとも２つの飛翔
用電極が配置されているので、従来のように一つだけし
か飛翔用電極を備えていない画像形成装置に比べて、保
持部材上にある印刷材料をより強く且つより多く活性化
して記録媒体上に飛翔できる。そのために、記録媒体上
に高濃度の画像を得ることができるし、飛翔用電極に持
続時間の短いパルスを短周期で印加しても必要な濃度の
画像を確保できるので、画像形成装置の高速化が可能で
ある。また、飛翔用電極に加えて、孔の近傍に収束用電
極を設けたものでは、孔を通過する印刷材料を該孔の中
央に収束できるので、飛翔する一群の印刷材料を分散す
ることなく記録媒体に飛翔でき、そのために輪郭のはっ
きりしたドット及び画像が得られる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１には、符号２で全体を示す本
発明の画像形成装置が表されている。画像形成装置２
は、符号４で全体を示すシート供給ステーションを有す
る。シート供給ステーション４はカセット６を着脱自在
に有し、そこに紙などのシート８が積層して収容されて
いる。シート供給ローラ１０はカセット６の上に配置さ
れており、最上シート８と接触しながら回転し、このシ
ート８を画像形成装置２の内部に送り出す。シート供給
ローラ１０の近傍には、一対のタイミングローラ１２が
配置されており、カセット６から送り出されたシート８
を、一点鎖線で示すシート通路１４に沿って、このシー
ト８上に印刷材料からなる像を形成する画像形成ステー
ション（全体を符号１６で示す）に供給する。画像形成
装置２はまた、印刷材料からなる像をシート８に永久定
着するための定着ステーション１８と、印刷材料からな
る像が定着されたシート８を収容するための最終スタッ
クステーション２０とを有する。

【０００８】図２を参照すると、印刷ステーション１６
は、シート通路１４上に、全体を符号２４で示す印刷材
料供給部を有する。印刷材料供給部２４は容器２６を有
し、この容器２６のシート通路１４に対向する部分に開
口部２８が形成されている。開口部２８の近傍には、印
刷ローラ３０が支持されており、これは矢印３２方向に
回転可能としてある。印刷ローラ３０は導電性の材料か
らなり、直流電源３４に電気的に接続されている。ブレ
ード３６は、好ましくはゴム又はステンレスからなる板
で作られており、印刷ローラ３０に接触して配置されて
いる。

【０００９】容器２６は印刷材料すなわち印刷粒子３８
を収容している。この印刷粒子３８は、容器２６に収容
されている供給手段すなわち供給ローラ（図示せず）に
より、印刷ローラ３０の外周面に供給され、印刷ローラ
３０の回転に従って搬送される。印刷ローラ３０に保持
された印刷粒子３８は次に、印刷ローラ３０とブレード
３６との接触領域に搬送され、そこで印刷粒子３８はブ
レード３６と摩擦接触して、所定の極性に帯電される。
本実施形態では、負極性に帯電する印刷粒子３８が使用
されている。したがって、印刷ローラ３０とブレード３
６との接触領域を通過した印刷ローラ３０の各外周部位
は負極性に帯電した印刷粒子３８の薄い層を担持してい
る。また、図面に示すように、印刷ローラ３０は電源３
４から正極性の電圧が供給され、これにより負極性に帯
電した印刷粒子３８を印刷ローラ３０に電気的に吸着し
ている。

【００１０】シート通路１４を越えて、印刷材料供給部
２４の下には、全体を符号４０で示す電極機構が配置さ
れている。この電極機構４０は、絶縁材料からなるサポ
ート４２と、導電材料からなる背面電極４４とを有す
る。背面電極４４は、これに所定の極性の電圧（本実施
形態では正極性）を供給する電源４６に接続されてお
り、これにより印刷ローラ３０上の負帯電トナーを電気
的に背面電極４４に吸引するようにしてある。しかし、
電源４６から背面電極４４に印加する電圧は、この電源
４６から背面電極４４に電圧を印加することにより背面
電極４４と印刷ローラ３０の間に形成される電界だけで
は、この印刷ローラ３０に保持されている印刷粒子３８
が飛翔することはない程度としてある。

【００１１】印刷材料供給部２４と電極機構４０との間
でかつシート通路１４の上方には、全体を符号５０で示
す印刷ヘッドが固定されている。印刷ヘッド５０は、厚
さが約１００−２００μｍのフレキシブル印刷回路板５
２で作るのが好ましい。図２と図３に示すように、印刷
ローラ３０が背面電極４４に対向している印刷領域５４
に位置する印刷ヘッド５０の部分は、印刷粒子３８の平
均粒径（約数μｍから１０数μｍ）よりも実質的に大き
い、約２５から２００μｍの内径を有する複数の孔５６
を有し、この孔５６はシート搬送方向と直交する方向に
所定の間隔を置いて等間隔に配置されている。

【００１２】フレキシブル印刷回路板５２は、図３に示
すように、それぞれの孔５６を囲む３つのドーナツ状の
電極、すなわち印刷ローラ３０側から背面電極４４側に
向かって、第１の電極（第１の飛翔用電極）５８ａ、第
２の電極（第２の飛翔用電極）５８ｂ及び第３の電極
（収束用電極）５８ｃを含み、これらは画像信号の出力
部６０に接続され、この画像信号出力部６０からそれぞ
れの電極５８ａ、５８ｂ及び５８ｃに所定の信号が印加
されるようにしてある。

【００１３】以上のように構成された印刷装置２の動作
について説明する。まず、印刷材料供給部２４では、図
２に示すように、印刷ローラ３０が矢印３２で示す方向
に回転する。印刷粒子３８は印刷ローラ３０に供給され
てブレード３６と印刷ローラ３０との接触領域に運ば
れ、そこでブレード３６との接触により印刷粒子３８に
負極性の静電荷が与えられる。これにより、図３に示す
ように、接触領域を通過した印刷ローラ３０の外周部分
は荷電した印刷粒子３８の薄い層を担持している。

【００１４】印刷時、第１の電極５８ａと第２の電極５
８ｂには、信号出力部６０から所定の画像信号（正極性
のパルス信号）が印加される。これにより、図４に示す
ように、画像信号の印加された電極に対向する場所で印
刷ローラ３０上に保持されている負極性帯電印刷粒子３
８は、第１の電極５８ａと第２の電極５８ｂに電気的に
吸引され、背面電極４４の吸引力と相まって対応する孔
５６に向けて飛翔する。

【００１５】次に、飛翔した印刷粒子３８が孔５６の出
口近くに到達すると、第３の電極５８ｃには負極性の電
圧が印加される。これにより、負極性の電荷を有する飛
翔中の印刷粒子３８は周囲から半径方向内側に電気的に
付勢されて収束する。そして、収束した印刷粒子３８の
固まりが、シート供給ステーション４から印刷領域５４
に供給されたシート８に付着して、シート８上にドット
が形成される。このように、収束された印刷粒子３８に
より形成されたドットは、シート８上ではっきりした輪
郭を有し、高濃度である。また、上述のタイミングで電
極に印加される電圧が切り替わることにより、印刷ロー
ラ３０からの印刷粒子の飛翔が停止する。

【００１６】そして、印刷粒子３８が付着したシート８
は定着装置１８に搬送され、そこで印刷粒子３８が加熱
されてシート８上に永久固着され、最後にスタックステ
ーション２０又はキャッチトレイ上に排出される。

【００１７】このように、本発明によれば、同時に２つ
の電極５８ａと５８ｂに正極性の電圧が印加されて、対
応する位置にある印刷粒子３８は、いずれか一方の電極
にのみ画像信号を印加する場合よりも大きな力で吸引さ
れるので、画像信号（パルス信号）の持続時間及び周期
が短くとも、十分な数の印刷粒子３８が飛翔して高濃度
の画像が得られる。また、背面電極４４に印加する電圧
を大きくしなくても、十分に必要量の印刷粒子を飛翔さ
せることができる。さらに、第３の電極５８ｃに印刷粒
子の帯電極性と同一極性の電圧を印加することにより、
印刷粒子の塊を収束して輪郭のはっきりしたドット及び
画像を作成できる。

【００１８】なお、第１と第２の電極５８ａ、５８ｂに
は同時に画像信号を印加する必要はなく、まず第１の電
極５８ａに画像信号を印加し、その後所定時間経過後に
第２の電極５８ｂに画像信号を印加してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す
断面図。

【図２】 図１に示す画像形成装置の一部断面図。

【図３】 図１に示す画像形成装置における画像形成領
域の拡大断面図。

【図４】 図３と同様に、図１に示す画像形成装置にお
ける画像形成領域の拡大断面図。

【符号の説明】

２…画像形成装置、２４…印刷材料供給部、３０…印刷
ローラ、３８…印刷材料、４４…背面電極、５０…ヘッ
ド、５４…画像形成領域、５６…孔、５８ａ、５８ｂ、
５８ｃ…第１、２、３の電極、６０…画像信号出力部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 浩二 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 島田 啓克 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 芝田 兆史 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 山木 敏生 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷材料を保持する印刷材料保持部材
   と、 上記印刷材料保持部材の印刷材料を保持している部位に
   対向し、上記部位との間に上記印刷材料を吸引する電界
   を形成する背面電極と、 上記印刷材料保持部材と上記背面電極との間に配置さ
   れ、上記部位に対向する少なくとも一つの孔を有する絶
   縁部材とを有し、 上記絶縁部材と上記背面電極との間を通過する記録媒体
   に向けて上記印刷材料保持部材に保持されている印刷材
   料を上記孔を介して飛翔させるために、上記印刷材料を
   吸引する電界を形成する少なくとも２つの飛翔用電極を
   上記孔の近傍に配置したことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 上記孔の近傍に配置され、上記孔を通過
   する印刷材料を上記孔の中央に向けて付勢する収束用電
   極を有することを特徴とする請求項１の画像形成装置。