JPH06297753A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摺動によるトナー担持体上のトナー供給量の
むらをなくし、その結果、記録画像から濃度むらをなく
することができ、それにより高画質の画像を形成し得る
画像形成装置を提供することを目的としている。 【構成】 トナー担持ローラ１４は、金属製ローラに樹
脂製トナー担持スペーサ１７が帯状に形成されている。
トナー担持スペーサ１７はローラの長手方向に等間隔に
４個形成され、トナー担持スペーサ１７間の金属ローラ
面がトナー担持部１８を形成している。アパチャ電極体
１は、絶縁シート２に、その絶縁シート２を貫通する複
数のアパチャ６が等間隔で１列状に配置されると共に、
各アパチャ６の開口周縁には、制御電極４が形成されて
いる。そして、前記アパチャ電極体１は、アパチャ６位
置でトナー担持部１８上のトナー１６と最も近接するよ
うにしてトナー担持スペーサ１７に接触して配設されて
いる。

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形成装置は、米国特許第
３６８９９３５号明細書で提案されている。

【０００３】この米国特許第３６８９９３５号明細書に
記載された画像形成装置は、絶縁体の層を挟んで片面に
連続したシールド電極ともう一方の面に互いに絶縁され
た複数の制御電極とから構成され、各絶縁された複数の
制御電極毎に３層を貫いて形成されると共に少なくも１
列に配置されたアパチャを有するアパチャ電極体と、制
御電極にシールド電極との間に選択的に電位を与える手
段と、アパチャ電極体のアパチャに帯電したトナー粒子
を供給する手段と、支持体のアパチャ電極体とは反対側
に配置され、高電圧が印加された背面電極と、支持体を
アパチャ電極体に対して相対的に移動させて支持体を粒
子流路中に位置させる手段とから構成されている。

【０００４】しかしこの装置によると、トナー粒子がア
パチャーに目詰まりして記録品質が低下すると共に、記
録速度もあまり早くすることができなかった。

【０００５】本出願人は、更に検討を進め、特願平４ー
２５４４９４号の出願において既に出願しているよう
に、トナーを保持した担持体と記録電極とを接触させて
配置することにより記録特性を大きく改善することがで
きる画像記録装置も提案している。この装置によれば、
記録電極が目詰まりすることがなくて画質の向上はめざ
ましく、画像記録装置として小型化、低コスト化が可能
となった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像形成装置においては、トナーを保持した担持体
と記録電極とが接触して配置されているので、記録電極
に供給されるトナー担持体上のトナーがアパチャ下に搬
送されるまでに摺動に因って担持むらが生じ、ひいて記
録画像にむらが生じるという問題点があった。

【０００７】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、摺動によるトナー担持体上のトナ
ー供給量のむらをなくし、その結果、記録画像から濃度
むらをなくすることができ、それにより高画質の画像を
形成し得る画像形成装置を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像形成装置は、トナー流制御部を備えたト
ナー流制御手段と、そのトナー流制御手段に帯電したト
ナーを供給するトナー担持体と、そのトナー担持体とは
トナー流制御手段を挟んで反対側に設けられた背面電極
とより成り、トナー担持体よって供給されるトナーのト
ナー流制御部の通過を制御して、背面電極上に支持され
た支持体上に画像を形成する画像形成装置であって、前
記トナー担持体とトナー流制御手段との間には、そのト
ナー担持部とトナー流制御手段との間に間隙を形成する
スペーサ部を配置したことを特徴とする。

【０００９】また、前記トナー担持体は、トナーを層状
に担持するトナー担持部と前記スペーサ部とから構成さ
れていてもよい。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置によ
れば、トナーは、トナー担持体のトナー担持部に担持さ
れ、トナー担持部とトナー流制御手段との間に配置され
たスペーサ部により生じる間隙を通ってトナー流制御部
に供給される。このときトナー担持体上のトナーは、ス
ペーサ部によりトナー流制御手段によって圧接されるこ
とがなく、よって担持むらは生じない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照しながら説明する。

【００１２】図１は、本発明の画像形成装置の概要を示
す図であり、トナー流制御手段としてのアパチャ電極体
１の上側には、１ｍｍの間隙を有して、背面電極として
の円柱状の背面電極ローラ２２がきょう体（図示せず）
に回動可能に配設されており、前記間隙に挿入される支
持体２０を搬送し得るように構成されている。

【００１３】前記アパチャ電極体１の下側には、そのア
パチャ電極体１の長手方向に沿って、トナー供給装置１
０が配設されており、また、アパチャ電極体１の搬入側
には、前記支持体２０をアパチャ電極体１と背面電極ロ
ーラ２２との間に搬送するための搬送ローラ２９が回転
可能に配設され、更には、前記背面電極ローラ２２によ
って搬送される支持体２０の進行先には、定着装置２６
が配設されている。

【００１４】次に、上記各構成要素の詳細を説明する
と、前記トナー供給装置１０は、装置全体のハウジング
を兼ねるトナーケース１１と、そのトナーケース１１内
に収納されるトナー１６と、供給ローラ１２と、トナー
担持体としてのトナー担持ローラ１４と、トナー層規制
ブレード２７とから構成されている。ここにおいて、前
記トナー担持ローラ１４はトナー１６を層状に担持し、
アパチャ電極体１に向かって搬送するものであり、前記
供給ローラ１２は、トナー担持ローラ１４に対してトナ
ー１６を供給するものである。

【００１５】そして、前記供給ローラ１２とトナー担持
ローラ１４は、トナーケース１１内において図示する矢
印方向に回転可能に支持されており、両者は接触して配
設されている。また、前記トナー層規制ブレード２７
は、トナー担持ローラ１４に担持されるトナー１６の量
がローラ面上で均一になるよう調整されると共にそのト
ナー１６を均一に帯電させるためのものであり、トナー
担持ローラ１４に圧接されている。

【００１６】前記トナー担持ローラ１４は、図３に示す
ように、金属製ローラに高さ１５μｍの樹脂製トナー担
持スペーサ１７が帯状に形成されて構成されている。前
記トナー担持スペーサ１７は、ローラの長手方向に沿っ
て等間隔に４個配置されており、従って、トナー担持ス
ペーサ１７間の金属ローラ表面によりトナー担持部１８
が構成される。

【００１７】前記アパチャ電極体１は、図２に示すよう
に、厚さ２５μｍのポリイミド製の絶縁シート２に、そ
の絶縁シート２を貫通する直径１００μｍの複数のアパ
チャ６が等間隔で１列に配置されると共に、絶縁シート
２の上面側における各アパチャ６の開口周縁には、トナ
ー流制御部としての制御電極４が１μｍ厚で形成されて
いる。

【００１８】そして、前記アパチャ電極体１は、図１に
示すように、支持体２０に制御電極４が対向した状態
で、且つ、図３に示すように、絶縁シート２のアパチャ
６の位置でトナー担持部１８上のトナー１６と最も近接
するようにしてトナー担持スペーサ１７と摺動可能に当
接配置されており、従って、アパチャ電極体１の絶縁シ
ート２とトナー担持ローラ１４のトナー担持部１８との
間には、トナー１６が通過可能な間隙が形成される。こ
の時、トナー担持スペーサ１７は、アパチャ６以外の位
置において絶縁シート２と接していることは、言うまで
もない。

【００１９】また、前記制御電極４とトナー担持ローラ
１４の間には、制御電圧印加回路８が接続されている。
この制御電圧印加回路８は、画像信号に基いて制御電極
４に対して０Ｖ、もしくは＋５０Ｖの電圧を印加するよ
うに構成されている。

【００２０】更には、前記背面電極ローラ２２とトナー
担持ローラ１４との間には直流電源２４が接続されてお
り、この直流電源は、前記背面電極ローラ２２に対して
＋１ｋＶの電圧を印加し得るようになっている。

【００２１】次に、上述のように構成される画像形成装
置の動作を説明する。

【００２２】まず始めに、トナー担持ローラ１４と供給
ローラ１２の図１に示す矢印方向の回転により、供給ロ
ーラ１２から送られてくるトナー１６は、トナー担持ロ
ーラ１４に擦りつけられ、マイナスに帯電させられてト
ナー担持ローラ１４のトナー担持部１７に上に担持され
る。担持されたトナー１６は、層規制ブレード２７によ
ってトナー担持スペーサ１７の厚みと同等に薄層化され
た後、トナー担持ローラ１４の回転によってアパチャ電
極体１に向かって搬送される。

【００２３】そして、この時にトナー担持ローラ１４の
トナー担持スペーサ１７が、アパチャ電極体１の絶縁シ
ート２に摺接しているため、トナー担持部１７上のトナ
ーは、絶縁シート２により圧縮されることがなく絶縁シ
ート２に接しながらアパチャ６の下に供給される。従っ
て、トナー担持部１７上では、トナーの担持むらが発生
することがなく、アパチャ６の下に均一に供給される。

【００２４】一方支持体２０は、搬送ローラ２９により
アパチャ電極体１と背面電極ローラ２２との間に向かっ
て搬送される。

【００２５】ここで、画像信号に応じて、その画像部分
に対応する制御電極４には、制御電圧印加回路８から＋
５０Ｖの電圧が印加される。その結果、画像部分に対応
するアパチャ６の近傍には、制御電極４とトナー担持ロ
ーラ１４の間の電位差により、制御電極４よりトナー担
持ローラ１４に向かう電気力線が形成される。それによ
り、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、トナー担持ローラ１４上からアパチャ６
を通過して制御電極４側に引き出される。引き出された
トナー１６は、更に、背面電極２２に印加されている電
圧によって支持体２０とアパチャ電極体１との間に形成
される電界により、支持体２０に向かって飛翔し、支持
体２０上に堆積して画素を形成する。

【００２６】この時、本実施例においては、アパチャ６
には、トナー担持ローラ１４上のトナー担持スペーサ１
７によってアパチャ電極体１を支持しているので、トナ
ー担持部１８上のトナー１６がアパチャ電極体１との摺
動でその層厚等を乱すことがなく、よって所定のトナー
量を安定的に供給でき、濃度むらの無い画像を形成する
ことができる。

【００２７】また、非画像部分に対応する制御電極４に
は、制御電圧印加回路８から０Ｖの電圧が印加される。
その結果、トナー担持ローラ１４と制御電極４間には、
電界が形成されないことにより、トナー担持ローラ１４
上のトナー１６は、静電力を受けないためアパチャ６を
通過しない。

【００２８】更には、支持体２０は、その面上にトナー
１６により１列の画素が形成される間に、アパチャ列と
垂直の方向に１画素分送られる。そして、上記のプロセ
スを繰り返すことにより支持体２０の全面にトナー像が
形成される。その後、形成されたトナー像は、定着装置
２６によって支持体２０上に定着される。

【００２９】尚、本発明は、以上詳述した実施例に限定
されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲におい
て、種々の変更を加えることが可能である。

【００３０】例えば、上記実施例では非画像部分に対応
するアパチャの制御電圧を０Ｖとしたが、これは負の電
圧であっても良い。この場合、よりかぶりの少ない画像
を得ることができる。

【００３１】また、上記実施例ではトナー担持スペーサ
１７を帯状に形成したが、これは図４に示すようにロー
ラ長手方向に直線状の多数配設したものでもよい。さら
に、ローラ上に螺旋状に設けてもよい。この場合、アパ
チャ電極体裏面にはトナー層とトナー担持スペーサが交
互に摺動するので、トナー担持スペーサはアパチャの裏
面に付着したトナーを掻き取り、アパチャのトナーによ
るつまりを防ぐ効果が大きい。

【００３２】上記実施例ではトナー担持スペーサ１６に
樹脂を用いたがこれはトナー担持部と同様金属であって
もかまわない。

【００３３】また、金属ローラに多数のディンプルを形
成し、その各ディンプルのくぼみ部をトナー担持部、そ
れ以外のローラ面をトナー担持スペーサ部として用いて
も上述した実施例と同様な効果が期待できる。

【００３４】さらに、トナー担持スペーサは、アパチャ
電極体のトナー担持ローラ側面に形成しても差し支えな
い。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の画像形成装置によれば、摺動によるトナー担持体
上のトナー供給量のむらをなくし、その結果、記録画像
から濃度むらをなくすることができ、それにより高画質
の画像を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の構成を具体化した一実
施例を示す断面図である。

【図２】本発明の画像形成装置に用いられるアパチャ電
極体の構成を示す斜視図である。

【図３】本発明の画像形成装置に用いられるトナー担持
ローラとアパチャ電極体の図である。

【図４】他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ アパチャ電極体 ２ 絶縁性シート ４ 制御電極 ６ アパチャ １４ トナー担持ローラ １６ トナー担持スペーサ １７ トナー担持部 ２２ 背面電極ローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー流制御部を備えたトナー流制御手
   段と、そのトナー流制御手段に帯電したトナーを供給す
   るトナー担持体と、そのトナー担持体とはトナー流制御
   手段を挟んで反対側に設けられた背面電極とより成り、
   トナー担持体より供給されるトナーのトナー流制御部の
   通過を制御して、背面電極上に支持された支持体上に画
   像を形成する画像形成装置において、 前記トナー担持体とトナー流制御手段との間には、その
   トナー担持部とトナー流制御手段との間に間隙を形成す
   るスペーサ部を配置したことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記トナー担持体は、トナーを層状に担
   持するトナー担持部と前記スペーサ部とから構成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。