JPH03203686A - 画像記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は粉体トナーを用いた画像記録方法に関し、より
詳細には、粉体トナーをミスト（霧）状に分散させて画
像記録を行う方法に関する。

（従来の技術） ワードプロセッサ、ファクシミリ、コンピュータ等の記
録手段として、インクジェットプリンタが開発され、実
用化されている。

インクジェットプリンタは、所謂ノンインパクトプリン
タの代表的なものであって、所定のインクに圧電素子等
により超音波振動を与えながら圧力を加え、インクノズ
ルを介して供給し、このインクノズルを通過したインク
粒子が所定の電界中を飛翔し、記録紙上に付着して記録
画像が形成されるものである。この方式によるインクジ
ェットプリンタでは、印字の際騒音が発生することなく
、しかも鮮明な画像が形成されるという利点を有する。

しかしながら、このインクジェットプリンタ方式による
画像記録方法では、記録紙上にインクの染み込み速度を
制御する必要があるため、記録紙として表面処理等がな
された格別の紙を使用する必要がある。また、インクの
供給はノズルを介して行われるため、インク中に発生す
る異物等によるノズル詰まりが生しるという問題がある
。

この問題を解決するために、画像記録媒体として粉体ト
ナーを用いることにより、記録紙として表面処理等が施
されていない普通紙を用いることを可能とし、さらにノ
ズル詰まり等のトラブルを防止する画像記録方法を本出
願人は特開昭６２１７６８７３号にて提案している。こ
の方法は、超音波振動により粉体トナー粒子を、画像出
力信号に応して発生する磁気的吸引力乃至は静電吸引力
により、メツシュ部材を介して記録紙上に飛翔させ、所
定の記録画像を形成することを特徴としており、これに
より粉体トナーによる画像形成が有効に行われ、記録紙
として普通紙を用いることが可能となり、且つノズル詰
まり等を防止するものである。

（発明が解決しようとする課Ｂ） しかしながら、上記方法による画像記録では、トナー供
給ハウジング内に収納されたトナーをメツシュ部材を介
して磁気的吸引力乃至は静電吸引力により記録紙上に飛
翔されるようにしているため、トナーが凝集した状態で
メツシュ上に存在すると、画像信号に応じて飛翔されな
かったり、目詰まりを起こしたりして、鮮明な画像が形
成され得ないおそれがある。

また、画像信号を発生する画像情報発生手段が絶縁性の
記録用紙を中心にしてトナーを保持するメツシュ部材と
は反対側に位置すると、用紙の種類や湿度等の環境条件
によって、吸引力に差が生じ、均一な画像が得られない
。

（発明の目的） 本発明は上述した従来技術の問題点を解消すべくなされ
たものであり、その目的は粉体トナーを用いたことによ
り記録紙として普通紙の使用が可能となり、またトナー
詰まり等のトラブルを防止する画像記録方法を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、形成画像の濃度が高く、しかも、
画像信号に応じてトナーを常に均一状態で落下すること
ができるため、濃度ムラの抑制された均一で鮮明な画像
が得られる画像記録方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、用紙の種類、環境等によっ
て画像濃度に差が生じることが防止され、常に均一で鮮
明な画像が得られる画像記録方法を提供することにある
。

（課題を解決するための手段） 本発明の画像記録方法は、トナーごストを形成するミス
ト形成手段と、トナーミストの通流路に設けられて画像
信号に対応した信号が与えられ、この信号に応じてトナ
ーを落下させるトナー制御手段と、該トナー制御手段の
下方に位置し、トナー制御手段と対向するベース電極と
を有し、前記トナー制御手段とベース電極との間にバイ
アス電圧を印加することにより、画像情報に応じたトナ
ー像を、トナー制御手段とベース電極との間に介在され
た記録紙上に形成することを特徴とし、そのことにより
上記目的が達成される。

（作用） 本発明においては、画像信号に応じてトナーを電気的に
吸引するにあたって、粉体トナーをミスト状に分散し、
トナー粒子単体とした状態で画像信号が印加されるため
、画像信号に応じて吸引されるトナーが均一化され、そ
の結果形成される画像が鮮明で均一なものとなる。

また、トナー制御手段とベース電極との間にバイアス電
圧を印加することにより、トナーを記録紙上の所定位置
に落下制御し、トナー制御手段とベース電極との間に介
在された記録紙上の画像情報部に対応する部分にのみト
ナーを落下させることが可能である。

画像情報発生手段から画像信号が与えられるトナー制御
手段は、記録紙を介さずにトナーを直接引き寄せるよう
に配設されているため、記録紙の種類、環境等に影響さ
れることなく、常に均一で鮮明なトナー像を記録紙上に
形成することができる。

上述した特徴を有するため、本発明方法は普通紙の使用
及びトナー詰まりの防止を可能とし、また画像濃度が高
くしかも濃度ムラの抑制された均一な画像が得られる。

（発明の好適態様） 本発明の記録方法を好適に実施するための装置を示す第
１図において、この画像記録装置は、トナーミスト形成
手段１０、トナーミスト形成手段１０により形成された
トナーミストが通流する通流路に配設されたトナー制御
手段２０、トナー制御手段２０の下方に位置し、トナー
制御手段２０に対向するベース電極５０とから戒ってい
る。

トナーミスト形成手段１０は粉体トナー３０が収容され
ているトナー収容室１１と、トナーミストが通流するト
ナー通流路１２とからなり、トナー収容室１１の上方に
は、エア発生手段１３が配設されている。

このエア発生手段１３は、トナー３０に高圧エアを吹き
つけることにより、トナーをごスト状に分散させるとと
もに、トナーミストをトナー通流路１２内において循環
させる。これによってエア発生手段１３から高圧エアを
連続的に発生させているときは、トナーミストが通流路
１２に充満された状態で循環されることとなる。トナー
通流路１２内には、エア発生手段１３から発生されるエ
アが抜けるための空気孔１４が設けられており、空気孔
１４には、トナーを通過させないようなフィルタ１５が
介せられる。

ベース電極５０上にはトナー像が形成される記録紙６０
が載置され、ベース電極５０の移動に追従して矢印Ａ方
向に移動する。また、ベース電極５０を固定とし、別途
記録紙搬送手段を設けて記録紙６０のみを移動させるよ
うにしてもよい。

トナー制御手段２０には、画像情報発生手段４０より画
像信号が与えられる。画像情報発生手段４０は、ワード
プロセッサ、ファクシミリ、コンピュータ等の機器本体
からの信号に応じてコントローラにより動作して、画像
情報を電気信号として発生する。これに従ってトナー通
流路１２を循環するトナーミストがトナー制御手段２０
を通過して、下方に落下し、記録紙６０上に所定のトナ
ー画像が形成される。トナー画像が形成された記録紙６
０は、次いで所定の定着機構（図示せず）に搬送され、
熱あるいは圧力による定着が行われる。

トナー制御手段２０は画像情報発生手段４０から画像信
号が与えられ、この信号に応じてトナー３０の落下制御
を行う機能を有する。トナー制御手段２０は、第２図に
示すように、トナー通過孔２２が穿設された絶縁性基板
２１と、絶縁性基板２１の上面に配設された第１電極部
材２３と、絶縁性基板２１の下面に配設された第２電極
部材２５とから成る。第２電極部材２５には画像情報発
生手段４０からの電気信号が与えられる。この電気信号
は、画像の有無に応じて正電位及び負電位が与えられ、
例えば、画像情報の場合は＋１００Ｖ、非画像情報の場
合は一１００ｖの電圧が印加されるように制御される。

第１電極部材２３は接地されており、第２電極部材２５
への画像信号印加時に対向電極として作用する。

以上の構成により、トナー制御手段２０はトナー通過孔
２２を中心としたピンホール電極として機能する。絶縁
性基板２１の厚みは、０．０１乃至１ｍｍ、絶縁性基板
２１に穿設されたトナー通過孔２２は、０．１乃至ＩＩ
ＩＩＩｌｌの範囲に設定されるのがよい。

このように構成された本発明の画像記録方法におけるト
ナー像の形成プロセスについて説明する。

エア発生手段１３から高圧エアを発生させて、トナー収
容室１１内のトナー３０をミスト状に噴霧させるととも
に、生したトナーミストをトナー通流路１２内を循環さ
せる。トナー制御手段２０の第２電極部材２５には画像
情報発生手段４０から電気信号が付与され、これに応じ
てトナー制御手段２０上を浮遊するミスト状のトナー３
０が第２電極部材２５に画像信号として与えられる正の
電界に引き寄せられ、トナー通過孔２２を通過してベー
ス電極５０上の記録紙６０上に落下するのである。ベー
ス電極５０には、第１電極部材２３に対して正のバイア
ス電圧が印加されているため、トナー制御手段２０から
のトナーの落下が促進される。ベース電極５０に印加さ
れるバイアス電圧は、第２電極部材２５に与えられる電
気信号よりも充分に大きく、負帯電トナーの場合３００
乃至１０００Ｖの範囲にあるのがよい。ベース電極５０
に印加するバイアス電圧が３００　Ｖより小さいと、ト
ナーの落下位置にバラツキが生し、画像が乱れるおそれ
がある。また１００ＯＶより大きいと、放電が生じるお
それがある。

一方、画像信号が与えられない場合は、第２電極部材２
５に負の電界が形成されるため、トナーは第１電極部材
２３上に戻される。第１電極部材２３は接地する代わり
に、トナーと逆極性のバイアス電圧（この場合子）を印
加し、積極的に第１電極部材２３上にトナーを保持して
自然落下を抑制するようにしてもよい。

このように、本発明におけるトナー制御手段は、トナー
に直接画像信号が与えられるため、記録紙の抵抗や環境
等の違いにより形成画像に濃度差が生しることがなく、
常に画像信号に忠実なトナー像を形成することができる
。

また、トナー制御手段２０に超音波振動を付与すること
により、トナー通過孔２２の目詰まりをより効果的に防
止することができる。

尚、上記説明においては、第１電極部材２３を接地して
対向電極とし、第２電極部材２５に画像信号を与える構
成として画像形成プロセスを行ったが、絶縁性基板２１
のトナー通流路１２側に位置する第１電極部材に画像信
号を与え、絶縁性基板２１の下面に第２電極部材を接地
された状態で配設する構成としてもよい。このような構
成であっても、画像信号（正の電界）が与えられた際に
、第１電極部材をトナーが通過し、第２電極部材とベー
ス電極とのバイアス差によって加速されてベース電極上
の所定位置に落下する。非画像信号（負の電界）が与え
られた際は、トナーは第１電極部材を通過しないため、
トナーは落下しない。この結果上述の構成と同様に、画
像情報に応じたトナー像が記録紙６０上に形成される。

上述の電極部材としては、メツシュ部材やリング状電極
が好適に使用される。

本発明におけるトナー制御手段２０としては、上述した
ものの他に、第３図に示すように、トナー通過孔２７が
形成された導電性基板２６のみから構成し、これに画像
信号を印加するようにしてもよい。

この場合、トナー通流路１２のトナー制御手段２０と対
向する位置に、電極部材２８を配設し、これを対向電極
として、トナー制御手段２０に画像信号を印加する必要
がある。

また、トナー制御手段２０は記録紙の搬送方向に垂直な
方向に沿って多数の電極を配設することができ、これに
よって高速記録処理が可能となる。

トナー収容室ｌｌ内には攪拌部材が設けられて、トナー
を攪拌することにより、所定の極性の帯電を付与するよ
うにすればよく、またキャリアと摩擦帯電することによ
り電荷を付与してもよい。さらにトナー通流路１２の壁
面をトナーとは逆の摩擦帯電系列を有する部材で形成し
、トナーミストの循環時に、壁面との接触によって帯電
させるようにしてもよい。

ミスト形成手段１０は、第４図に示すように、トナー通
流路１２にファン１６を配設し、これによってトナー３
０にエアを吹きかけるとともに、通流路１２内のトナー
を吸引し、循環させるようにしてもよい。また、エアに
よるものに限る必要はなく、例えば、スクリュー等を回
転させることにより、トナーミストを形成してもよい。

本発明においては５乃至２５μｍの比較的小径の平均粒
径を有しているトナーを使用することが望ましく、小径
のトナーによって解像力に優れた記録画像の形成が可能
となる。

トナー制御手段２０と記録紙６０との間隔は、画像情報
発生手段４０から与えられる印加電圧の大きさによって
も異なるが、一般に０．３乃至２．５ｍｍの範囲で実施
できる。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明によると、粉体トナーを用い
た画像記録が有効に行われ、記録紙として普通紙を用い
ることが可能となり、且つトナー詰まり等のおそれもな
い。また、形成された画像の濃度が高く、しかも濃度ム
ラの抑制された均一な画像を得ることが可能となった。

さらに記録紙の種類や環境等によって画質が異なること
がなく、常に鮮明で均一な画像を得ることが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の記録方法を実施する装置の一例を示す
図であり、第２図および第３図はそのトナー制御手段を
表す図であり、第４図はトナーミスト形成手段の他の例
を表す図である。 １０・・・・トナーミスト形成手段、 １１・・・・トナー収容室、 １２・・・・トナー通流路、 ２０・・・・トナー制御手段、 ４０・・・・画像情報発生手段、 ５０・・・・ヘース電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナーミストを形成するミスト形成手段と、トナ
   ーミストの通流路に設けられて画像信号に対応した信号
   が与えられ、この信号に応じてトナーを落下させるトナ
   ー制御手段と、該トナー制御手段の下方に位置し、トナ
   ー制御手段と対向するベース電極とを有し、前記トナー
   制御手段とベース電極との間にバイアス電圧を印加する
   ことにより、画像情報に応じたトナー像を、トナー制御
   手段とベース電極との間に介在された記録紙上に形成す
   ることを特徴とする画像記録方法。