JP2850503B2 - トナージェット式画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は記録媒体にトナーを付着させ画像を形成する
トナージェット式画像形成装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、アパチャー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ー通過を制御し支持体
上に画像を得る画像記録装置は米国特許第3689935号明
細書で提案されている。この提案では絶縁体の層を挟ん
で片面に連続した導電体の層（基準電極）ともう一方の
面に互いに絶縁された複数の導電層（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
て少なくも１列のアパチャーを有しているアパチャー電
極体と、制御電極と基準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ーを通る
トナー粒子の流れを変調されるよう帯電した粒子を投射
する手段と、支持体とアパチャー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。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記の構成ではアパチャー近傍に供給し
た帯電トナー粒子のうち一部のものはアパチャーを通過
せず鏡像力によって基準電極に付着堆積し、ついにはア
パチャーを塞いだりその電荷によって電界を乱したり
し、その結果、長時間の安定的な高画質出力が困難であ
った。

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、その目的とするところはアパチャー電極体の
裏面のトナー付着を防ぐことにより長時間安定的に高画
質を得ることができる画像形成装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明のトナージェット式画像形成装置は、一面に並
んだ複数の制御電極とその制御電極のトナー供給側に制
御電極と絶縁されて制御電極が並んだ面と平行に配置さ
れた基準電極とから構成され、各制御電極ごとに制御電
極と基準電極を貫くアパチャーを有するアパチャー電極
体を備え、記録媒体にトナーを付着させ画像を形成する
トナージェット式画像形成装置において、前記基準電極
と交互に交流電極を配した電極列と、基準電極と交流電
極に交流電圧を印加する手段とを有した構成とした。

［作用］ 上記の構成を有する本発明によれば、基準電極と交流
電極との間に交流電極を印加することによりアパチャー
電極体の裏面上に空間的にも時間的にも周期的な不平等
交番電界が形成される。これにより帯電したトナーは全
体としてアパチャー電極体裏面から遠ざけられる力を受
け、このいわゆる電界カーテンによってアパチャー電極
裏面に付着堆積することはない。

［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。

第１図及び第２図に示すようにアパチャー電極体１は
絶縁層２のトナー供給源側に基準電極３、交流電極４、
支持体側に制御電極５を有し、これら絶縁層２、基準電
極３、制御電極５を貫くアパチャー６が多数一列に支持
体の幅分形成されている。

第１図においてアパチャー電極体１の基準電極３側に
は帯電したトナーをアパチャー６近傍に供給するトナー
クラウド供給装置14がある。アパチャー電極体１の制御
電極５側には支持体10と接しながら搬送する背面電極11
が配設され、支持体10の搬送先には定着装置13が配置さ
れている。

基準電極３と交流電極４は交流電圧を印加する交流電
源７に接続されている。各制御電極４は画像信号によっ
て電圧を発生する制御電圧駆動回路８にそれぞれ接続さ
れている。背面電極11は負の高圧電源12に接続されてい
る。

上記構成において交流電極４と基準電極３との間に交
流電圧を印加すると、アパチャー電極体１のトナークラ
ウド供給源側の面上（裏面）に不平等交番電界が形成さ
れる。この面上空間に存在する帯電したトナー粒子は湾
曲した電気力線９に沿って振動運動し、その半周期毎に
電気力線の凸向きの方向に遠心力を受ける。

さらにトナー粒子はその振動の位相遅れのため電極近
くの電界の大きなところでは電極から反発する力を受
け、電極から遠くの電界の弱いところでは電極への吸引
力を受ける。この力は時間的な平均をとると力線に接し
電極から遠ざかる方向に受けるものであり、いわゆるグ
ラディエント力とよばれる。よってトナークラウド供給
装置14から供給された正に帯電したトナーは、その拡散
しようとする力とアパチャー電極体１裏面からの阻止力
のバランスによってアパチャー電極体１の裏面上空間の
アパチャー近傍に非接触で保持される。

このとき画像信号に応じて制御電極５に負の電圧を印
加すると、印加された制御電極５のもつアパチャー６に
はその裏面から表面に向かう電気力線が形成され、正に
帯電しているトナーは裏面から表面に引き出され、さら
には背面電極11によって形成されている飛翔電界によっ
て支持体上に飛翔、保持されて画像を形成する。

非画像部に対応するアパチャー６の制御電極５には基
準電極３と同電位か正電圧を印加することにより背面電
極11による飛翔電界をシールドするか、もしくはアパチ
ャー６内に表面から裏面に向かう電気力線を形成するこ
とによりトナーがアパチャー６を通過するのを抑える。

このプロセスを支持体10を搬送させながら繰り返すこ
とにより支持体10全面にトナー像が形成され、最後に定
着装置13によって定着することにより支持体10上に画像
を得ることができる。

上記実施例においては正に帯電したトナーの例を用い
たがこれは負であっても構わない。但しその場合、制御
電極５、背面電極11に印加する電圧の符号も上記とは逆
になる。

また、アパチャー電極体１裏面に電界カーテンを発生
させるための基準電極３、交流電極４の配置は第２図に
限らず、第３図、第４図のようにアパチャー６の周りは
基準電極３が配置され基準電極３と交流電極４が交互に
配置される構成であればよい。

［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれ
ば記録媒体にトナーを付着させ画像を形成するトナージ
ェット式画像形成装置において、基準電極と交互に交流
電極を配した電極列と、基準電極と交流電極に交流電圧
を印加する手段とを設けたので、帯電したトナーはアパ
チャー電極体裏面に付着、堆積せず、アパチャー詰ま
り、電界の乱れが発生せず長期的に安定な画像を出力し
続け得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図はトナージェット式画像形成装置の構
成を示す概略図であり、第２図（ａ）はアパチャー電極
体の平面図であり、第２図（ｂ）は同断面図であり、第
２図（ｃ）は同裏面図であり、第３図及び第４図は電極
列の他の実施例を示す図である。 図中、１はアパチャー電極体、２は絶縁層、３は基準電
極、４は交流電極、５は制御電極、６はアパチャー、７
は交流電源、14はトナークラウド供給装置である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一面に並んだ複数の制御電極とその制御電
   極のトナー供給側に制御電極と絶縁されて制御電極が並
   んだ面と平行に配置された基準電極とから構成され、各
   制御電極ごとに制御電極と基準電極を貫くアパチャーを
   有するアパチャー電極体を備え、記録媒体にトナーを付
   着させ画像を形成するトナージェット式画像形成装置に
   おいて、 前記基準電極と交互に交流電極を配した電極列と、 基準電極と交流電極に交流電圧を印加する手段とを有し
   たことを特徴とするトナージェット式画像形成装置。