JP3203793B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3203793B2
JP3203793B2 JP23352292A JP23352292A JP3203793B2 JP 3203793 B2 JP3203793 B2 JP 3203793B2 JP 23352292 A JP23352292 A JP 23352292A JP 23352292 A JP23352292 A JP 23352292A JP 3203793 B2 JP3203793 B2 JP 3203793B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター、
プロッター、ファクシミリなどに利用し得る画像形成装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、アパチャを有した電極に画像信号
を印加することにより、トナー粒子のアパチャ通過を制
御して支持体上に画像を得る画像記録装置は、米国特許
3689935号公報で提案されている。この画像記録
装置は、絶縁体の層を挟んで一方の面に形成される連続
したシールド電極と、他方の面に形成される互いに絶縁
された複数の制御電極とを有し、各絶縁された複数の制
御電極毎に3層を貫いて少なくも1列のアパチャを有
しているアパチャ電極体と、制御電極とシールド電極と
の間に選択的に電位を与える手段と、印加された電位に
よってアパチャを通るトナー粒子の流れが変調されるよ
う帯電したトナー粒子を供給する手段と、支持体とアパ
チャ電極体が相対的に移動し、支持体を粒子流路中に位
置決めする手段とから構成されている。
【0003】また、例えば米国特許出願946937
号、同926129号、同140266号、および同9
26158号の明細書に記載されている画像形成装置
は、アパチャ電極体が支持体側に制御電極、トナー供給
側にシールド電極を向けて配設されている。
【0004】これに対し特開平2−226261号公報
では、アパチャ電極体を支持体側にシールド電極、トナ
ー供給側に制御電極を向けて配設することにより、オフ
時に制御電極に印加する電圧の効率が約4倍高くなる効
果を示している。
【0005】ここにおいて、オフ時とは、支持体上にト
ナーがつかない画像の空白部を形成する時点を意味する
ものであり、逆にオン時であれば、支持体上にトナー画
像を形成する時点を意味するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の画像記録装置は、トナーをクラウド状に
してアパチャ近傍に供給する方式であるので、オフ時に
制御電極に印加する電圧によりクラウド状のトナーはア
パチャ近傍から遠ざかり、オフ時の効率が上がることと
引き替えに、オフ時に続くオン時には、アパチャ近傍の
トナーのクラウド濃度は非常に薄くなる。よってオフ時
に続くオン時の応答性は非常に悪くなる欠点があった。
【0007】また、クラウド状のトナーは鏡像力等によ
って制御電極に付着し、アパチャを塞ぐことがあった。
【0008】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、トナー等の荷電粒子を担持体か
ら応答性良く飛翔させることができる画像形成装置、さ
らには、簡単な構成で各開口部から飛翔する荷電粒子の
量を略均一にすることができる画像形成装置を提供する
ことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項1に記載の画像形成装置は、複数の開
口部が形成された絶縁性の基板と、その基板の開口部毎
に形成された制御電極と、前記基板の一方側に収納され
た荷電粒子を前記開口部まで搬送する担持体と、前記基
板に対して前記担持体とは反対側に設けられた背面電極
と、前記担持体と前記制御電極との間に電界を発生させ
る第1の電界発生手段と、前記担持体と前記背面電極と
の間に電界を発生させる第2の電界発生手段とを備え、
前記担持体によって搬送された荷電粒子を、前記第1の
電界発生手段による電界及び前記第2の電界発生手段に
よる電界によって前記開口部から飛翔させ、前記基板と
前記背面電極との間に搬送された被記録媒体上に転写さ
せて、所望の画像を前記被記録媒体上に形成するものを
対象として、特に、前記制御電極は、前記基板の前記担
持体側に形成されていることを特徴としている。
【0010】また、請求項2に記載の画像形成装置は、
前記担持体が、前記基板を付勢する付勢手段を備えたこ
とを特徴としている。
【0011】さらに、請求項3に記載の画像形成装置
は、前記付勢手段が、前記担持体の内部に弾性体を備え
ることによって構成されたことを特徴としている。
【0012】
【作用】上記の構成を有する本発明の請求項1に記載の
画像形成装置において基板の一方側に収納された荷電
粒子は、担持体によって開口部まで搬送され、第1の電
界発生手段及び第2の電界発生手段による電界によって
開口部から飛翔し、基板と背面電極との間に搬送された
被記録媒体上に転写して、所望の画像を被記録媒体上に
形成するが、制御電極が基板の担持体側に形成されてい
るので、第1の電界発生手段によって発生する電界強度
を増加させることができ、荷電粒子を担持体から応答性
良く飛翔させることができる。
【0013】また、請求項2に記載の画像形成装置にお
いて、担持体は、基板を付勢する付勢手段を備えている
ので、基板に対する担持体の接触圧が全開口部において
略均一となり、各開口部から飛翔する荷電粒子の量を略
均一にすることができる。
【0014】さらに、請求項3に記載の画像形成装置に
おいて、付勢手段は、担持体の内部に弾性体を備えるこ
とによって構成されているので、簡単な構成で基板に対
する担持体の接触圧を全開口部において略均一とするこ
とができ、各開口部から飛翔する荷電粒子の量を簡単な
構成で略均一にすることができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。
【0016】図1は画像形成装置の断面図である。図1
において、アパチャ電極体1の上側に1mm隔てて背面
電極としての背面電極ローラ32が、回転して被記録媒
体としての支持体31を搬送するよう匡体(図示せず)
に回動可能に配設されている。アパチャ電極体1の下側
には、トナー供給装置20が配設されている。支持体3
1の進行先には定着装置35が配設されている。
【0017】上記トナー供給装置20は、以下のように
構成されている。
【0018】トナーケース21には荷電粒子としての
ナー26が収納され、そこには供給ローラ23と担持体
としてのトナー担持ローラ22が平行に配設されてい
る。トナー担持ローラ22は、付勢手段及び弾性体とし
てのスポンジローラ24の周りに厚み20μmのニッケ
ル製のスリーブ25が接着されている。
【0019】トナー規制ブレード27は、トナー担持ロ
ーラ22上のスリーブ24に圧接するよう配置されてい
る。
【0020】アパチャ電極体1は図2にも詳細に示すよ
うに、30μm厚のポリイミド製の基板としての絶縁シ
ート2に直径120μmの開口部としてのアパチャが1
列形成され、上側にアパチャ毎にアパチャを取り囲む制
御電極3と、下側に連続したシールド電極4が配設され
ている。
【0021】アパチャ電極体1は、図1に示すように支
持体31側にシールド電極4を対向させ、制御電極
アパチャ位置でトナー担持ローラ上のトナーと接するよ
う配設されている。
【0022】制御電極3とスリーブ24間には、第1の
電界発生手段としての制御電圧印加回路8が接続されて
いる。制御電圧駆動回路8は画像信号によって0V、も
しくは―30Vを出力するよう構成されている。背面電
極ローラ32とスリーブ24間には+2.2kVの第2
の電界発生手段としての直流電源33が接続されてい
る。
【0023】上述のような構成において作用を以下に詳
述する。
【0024】トナー担持ローラ22と供給ローラ23の
矢印方向の回転により、トナー26は供給ローラ23か
らトナー担持ローラ22のスリーブ25に擦りつけら
れ、マイナスに帯電させられスリーブ上に担持される。
担持されたトナー26は層規制ブレード27によって薄
層化され、トナー担持ローラ22の回転によってアパチ
ャ電極体付近に向かって搬送される。ここでスリーブ上
のトナーはアパチャ電極体1に擦られつつアパチャ下に
供給され、スリーブ25とアパチャ電極体1の制御電極
3はこのトナー層によって10μm隔てられている。
【0025】ここで、画像信号に応じ画像部に対応する
制御電極3には、制御電圧印加回路8から0Vが印加さ
れる。その結果、画像部に対応するアパチャ近傍には、
背面電極とスリーブの間の電位差により、アパチャの背
面電極側からスリーブ側に向かう電気力線が形成され
る。マイナスに帯電されたトナーは電位の高い方向に静
電力を受け、スリーブ上から制御電極を通過してシール
ド電極側に引き出され、さらには支持体上に堆積して画
素を形成する。
【0026】非画像部に対応する制御電極には、制御電
圧印加回路8から―30Vが印加される。その結果、非
画像部に対応するアパチャ近傍では制御電極とスリーブ
との電位差によりスリーブから制御電極に向かう電気力
線が形成される。スリーブ24と制御電極間で電位はス
リーブから制御電極側に低くなっているので、マイナス
に帯電されたトナーはアパチャを通過しない。
【0027】支持体は1列の画素形成時間の間にアパチ
ャ列と垂直方向に1画素分送られる。支持体をその長さ
分搬送する間、上記のプロセスを繰り返すことにより支
持体全面にトナー像を形成することができる。
【0028】上記のプロセスにおいて、トナーは常にア
パチャ電極に接して供給されているので応答性が速い。
また、制御電極3による制御電界は、近接した制御電極
3とスリーブ25間に形成されるので、低い制御電圧で
制御できる。
【0029】また、トナーはアパチャ電極体1の制御電
極と摺動しているので制御電極3にトナーが堆積してア
パチャを塞ぐことが無い。
【0030】ただし、上記実施例においてアパチャ電極
体1のシールド電極は、背面電極32によって形成さ
れる電界が、トナー担持体上のアパチャ下以外のトナー
への作用を防ぐために、電界をシールドするもので、本
発明の趣旨からは無くてもよい。
【0031】
【発明の効果】以上詳述したことから明かなように、本
発明の請求項1に記載の画像形成装置によれば、基板の
一方側に収納された荷電粒子は、担持体によって開口部
まで搬送され、第1の電界発生手段及び第2の電界発生
手段による電界によって開口部から飛翔し、基板と背面
電極との間に搬送された被記録媒体上に転写して、所望
の画像を被記録媒体上に形成するが、制御電極が基板の
担持体側に形成されているので、第1の電界発生手段に
よって発生する電界強度を増加させることができ、荷電
粒子を担持体から応答性良く飛翔させることができる。
【0032】また、請求項2に記載の画像形成装置にお
いて、担持体は、基板を付勢する付勢手段を備えている
ので、基板に対する担持体の接触圧が全開口部において
略均一となり、各開口部から飛翔する荷電粒子の量を略
均一にすることができる。
【0033】さらに、請求項3に記載の画像形成装置に
おいて、付勢手段は、担持体の内部に弾性体を備えるこ
とによって構成されているので、簡単な構成で基板に対
する担持体の接触圧を全開口部において略均一とするこ
とができ、各開口部から飛翔する荷電粒子の量を簡単な
構成で略均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の要部の構成を示す図で
ある。
【図2】本発明の画像形成装置に用いられるアパチャ電
極体の詳細を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 アパチャ電極体 3 制御電極 6 アパチャ 8 制御電圧印加回路 22 トナー担持ローラ 32 背面電極ローラ 33 直流電源

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の開口部が形成された絶縁性の基板
    と、 その基板の開口部毎に形成された制御電極と、 前記基板の一方側に収納された荷電粒子を前記開口部ま
    で搬送する担持体と、 前記基板に対して前記担持体とは反対側に設けられた背
    面電極と、 前記担持体と前記制御電極との間に電界を発生させる第
    1の電界発生手段と、 前記担持体と前記背面電極との間に電界を発生させる第
    2の電界発生手段とを備え、 前記担持体によって搬送された荷電粒子を、前記第1の
    電界発生手段による電界及び前記第2の電界発生手段に
    よる電界によって前記開口部から飛翔させ、前記基板と
    前記背面電極との間に搬送された被記録媒体上に転写さ
    せて、所望の画像を前記被記録媒体上に形成する画像形
    成装置において、 前記制御電極は、前記基板の前記担持体側に形成されて
    いることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記担持体は、前記基板を付勢する付勢
    手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の画像形
    成装置。
  3. 【請求項3】 前記付勢手段は、前記担持体の内部に弾
    性体を備えることによって構成されたことを特徴とする
    請求項2に記載の画像形成装置。
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