JPH04201580A - 画像形成装置 - 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、記録紙の両面に、それぞれ所定の画像を同時
に形成することができる画像形成装置に関する。

（従来の技術） 画像形成技術の−らに、インクジェットプリン　□りに
よる画像形成方法が知られている。

インクジェットプリンタは、いわゆるノンインパクトプ
リンタの代表的なものであり、所定の液体インクに、圧
電素子等により超音波振動を与え４　　ながら圧力を加
えて、該液体インクを所定の電界内にインクノズルから
噴出させ、そのインク粒子を電界により制御して、記録
紙上に付着させることにより、記録画像を記録紙上に形
成している。

このようなインクジェットプリンタ方式では、画像を形
成する際に騒音が発生せず、しかも鮮明な画一を形成し
得るという利点を有する。反面、記録紙へのインクの染
み込み速度を制御するために、表面処理等がなされた特
別な記録紙を使用する必要があり、また、インクはノズ
ルから供給されるために、ノズルがインク内の異物等に
よって詰まりやすいという問題がある。

このようなインクジェットプリンタ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た画像形成
装置が、例えば特開昭６０−２６３９６２号公報１ご藺
示されている。この画像形成装置は、粉体トナー粒子を
、ピンホール状のトナー通過孔に、画像出力信号に応じ
て発生する静電力によって通過させるように制御するト
ナー岬御゛手段が設けら、れており、該トナー制御手段
に□よら、記録紙上にトナー粒子を選択的に送給して、
該記録紙上に所定の記録画像を形成する。このような装
置では、記録竺として表面処理等が施されていない普通
紙カブ用でき１、さらに、微粒子状の粉体トナーを使用
するために、各トナー通過孔でのトナーの詰まりが抑制
される。

粉体１ナーー制御する１ナ一制御手段１１・多数のピン
ホール状のトナー通過孔が設けられた絶縁性基板と、各
トナー通過孔内に電界を形成するように、該絶縁性基板
を挟んで設けられた一対の電極とを有している。対をな
すそれぞれの電極は、各トナー通過孔とそれぞれ同様の
大きさのピンホール状の貫通孔が設けられており、絶縁
性基板のそれぞれや一面に、−それぞれ９貫通孔が各ト
ナー通過孔に整合された状、態で取り付けられている。

そして、両電極間に所定の電圧を印加（でトナー通過孔
内に所定方向への電界を形成することにより、トナー粒
子がトナー通過孔内を通過する。トナー通過孔内にトナ
ー粒子を通過させないようにする場合には、トナー通過
孔内に、トナーを通過させる場合とは反対方向の電界が
形成されるように、各電極間に所定電圧が印加される。

また、トナー制御手段におけるトナー通過方向側である
記録紙配置側には、ベース電極が配設されており、該ベ
ース電極上に記録紙が配置される。

そして、該ベース電極と、トナー制御手段におけるトナ
ー通過方向側の電極との間に所定の電位差得るように電
界が形成される。

このような画像形成装置！は、各トナー通過孔を通過す
るトナーにより、ドツト（点）、が形成され、そのドツ
トの集合体により文字等の画像が形成される。

（発明が解決しようとする課題） このような画像形成装置では、記録紙の両面に画像を形
成する場合には、ベース電極上に記録紙を載置して、基
板における電極とベース電極とにより、所定の電界を形
成して、トナー通過孔を通過したトナーを記録、紙上に
まで吸引する必要がある。このために、ベース電極上に
載置された状態の記録紙では、基板に対向する面にしか
画像を形成できず、従って、記録紙の両面に画像を形成
する場合には、それぞれの面に対して、画像形成動作を
繰り返す必要がある。

本発明はこのような問題点を解決するものであり、その
目的は、粉体トナーによって記録紙の両面に画像を効率
よく形成できる画像形成装置を提供することにある。

（課題全解決するための手段） 本発明の画像形成装置は、搬送される記録紙の各面に、
帯電極性の異なるトナーによりそれぞれ画像を形成する
一対の画像形成機構を有しており、各画像形成機構が、 複数のトナー通過孔を有する基板と、 該基板に所定極性のトナーを供給するトナー供給手段と
、 該基板における記録紙に対向して配設され所定極性の電
位が印加された共通電極、および該共通電極とともに各
トナー通過孔内に電界を形成するように各トナー通過孔
それぞれに対応して設けられた信号電極と、 各基板に供給されたトナーが記録紙方向へ通過するよう
に、画像情報に応じて各トナー通過孔内に電界を形成す
るべく各信号電極をそれぞれ所定電位とする画像ｉ報発
生手段と、をそれぞれ有してなり、そのことにより、上
記目的が達成される。

また、本発明の画像形成装置は、搬送される記録紙の各
面に、帯電極性の異なるトナーによりそれぞれ画像を形
成する一対の画像形成機構を有しており、各画像形成機
構が、 搬送される記録紙の一面に転接し、所定極性の電位が印
加された転写ローラーと、 該転写ローラーに対向して配設されており、複数のトナ
ー通過孔を有する基板と、 該基板に所定極性のトナーを供給するトナー供給手段と
、 該基板の各トナー通過孔それぞれに対応して設けられた
一対の電極と、 該基板に供給されたトナーが転写ローラー方向へ通過す
るように、画像情報に応じて各トナー通過孔内に電界を
形成するべく対をなす電極を制御する画像情報発生手段
と、をそれぞれ有してなり、そのことにより、上記目的
が達成される。

（作用） 本発明の画像形成装置では、各画像形成機構により記録
紙の各面に帯電極性の異なるトナーの画像がそれぞれ形
成される。各画像形成機構は、所定の帯電極性のトナー
を、基板に形成されたトナー通過孔を、それぞれのトナ
ー通過孔に形成される電界により記録紙の各面に向かっ
て各トナー通過孔を通過する。各トナー通過孔を通過し
たトナーは、他方の画像形成機構における記録紙に対向
して配設された共通電極の電位に引き付けられて、該記
録紙上に付着する。

また、本発明の画像形成装置では、各画像形成機構に設
けられた転写ローラーの周面に、所定の帯電極性のトナ
ーが、基板における各トナー通過孔を通過して、該転写
ローラーに印加された所定極性の電位に引き付けられて
付着する。そして、該転写ローラーの周面に付着したト
ナーは、他方の画像形成機構における転写ローラーに印
加された電位に引き付けられて、記録紙に転写される。

（実施例） 本発明の実施例について以下に説明する。

第２図に本発明の第１実施例による画像形成装置の概略
構成図を示す。この画像合成装置は、第２図に矢印Ｂで
示す方向へ搬送される記録紙１０の上下それぞれの面に
対向して配設された第１画像形成機構２０および第２画
像形成機構３０を有する。

第１画像形成機構２０および第２画像形成機構３０は、
上下方向に対向して配設されており、両者の記録紙１０
搬送方向の各側方には、上下一対の搬送ローラー１１．
１１および１１．１１が、それぞれ配設されてい第１画
像形成機構２０はトナーが収容されたトナー容器２６を
有している。このトナー容器２６の下部内には、回転駆
動されるトナー供給ローラー２８が配設されており、該
トナー供給ローラー２８によりトナーが下方へと供給さ
れる。

該トナー容器２６の下方には、多数のトナー通過孔２２
がトナー供給ローラー２８の軸方向へ並んだ状態で設け
られた絶縁性基板２１がほぼ水平状態で配置されている
。

第２画像形成機構３０は、トナーが収容されるトナー容
器３６を有しており、このトナー容器３６の上部内には
、回転駆動されるトナー供給ｑ−ラー３８が配設されて
いる。該トナー容器３６の下部内には、トナー汲み上げ
ローラー３７が配設されており、トナー容器３６内に収
容されたトナーが、該トナー汲み上げローラー３７によ
りトナー供給ローラー３８へと搬送され、該トナー供給
ローラー３８により、更に上方へとトナーが供給される
。該トナー供給ローラー３８の上方には、多数のトナー
通過孔３２がトナー供給ローラー３８の軸方向へ並んだ
状態で設けられた絶縁性基板２１が、はぼ水平状態で配
置されている。

第１図に拡大して示すように、第１画像形成機構２０の
トナー供給ローラー２８と第２画像形成機構３０のトナ
ー供給ローラー３８とは、相互に対向した状態になって
おり、各絶縁性基板２１および３１のそ・　　れぞれの
各トナー通過孔２２および３２同士も、対向した状態に
なっている。

箪１画像形成機構２０における絶縁性基板２１のトナー
供給ローラー２８に対向した表面には、トナー通過孔２
２と同様の貫゛通孔２３４をそれぞれ有する多数の信号
電極２３が、各トナー通過孔２２に対応して取り付けら
れている。各信号電極２３は、絶縁性基板２１の各トナ
ー通過孔２２を取り囲んだ状態になっており、信号電極
２３とトナー通過孔２２が整合した状態になっている。

隣接する各トナー通過孔２２に設けられたそれぞれの信
号電極２３同士は、非接触状態になって１いる。各信号
電極２３には、画像情報発生素子３４ａにより画像情報
に基づいて所定の電位が印加される。

絶縁性基板２１の下面には、共通電極２５が設けられて
いる。この共通電極２５には、各トナー通過孔。

２２と同様の大きさの多数の貫通孔２５ａが形成されて
おり、各貫通孔２５ａはトナー通過孔２２とはそれぞれ
整合状態になるように、絶縁性基板２１に積層されてい
る。該共通電極２５には、バイアス電源３４ｂにより、
所定の負電位が印加されている。

第２画像形成機構３０における絶縁性基板３１のトナー
供給ローラー３８に対向した下面には、トナー通過孔３
２と同様の貫通孔３３ａをそれぞれ有する多数の信号電
極３３が、各トナー通過孔３２に対応して取り付けられ
ている。各信号電極３３は、絶縁性基板３１の各トナー
通過孔３２を取り囲んだ状態になっており、信号電極３
３とトナー通過孔３２が整合した状態になっている。隣
接する各トナー通過孔３２に設けられたそれぞれの信号
電極３３同士は、非接触状態になっている。各信号電極
３３には、画像情報発生素子３４ｃにより画像情報に基
づいて所定の正電位が印加される。

絶縁性基板３１の上面には、共通電極３５が設けられて
いる。−この共通電極３５には、各トナー通過孔３２と
同様の大きさの多数の貫通孔３５ａが形成されており、
各貫通孔３５’ａはトナー通過孔３２とはそれぞれ整合
状態になるように、絶縁性基板３１に積層されている。

該共通電極３５には、バイアス電源３４ｂにより、所定
の正電圧が印加されている。

このような構成の画像形成装置の動作について説明する
。記録紙ｌＯが上流側の上下一対の搬送ローラー１１お
よび１１により搬送されて、該記録紙１０の上面におけ
る画像を形成すべき部分が、第１画像形成機構２０の絶
縁性基板２１における各トナー通過孔２２に対向した状
態になる。このような状態では、供給ローラー２Ｂが回
転駆動されて、トナー容器２６内の負帯電のトナーが各
信号電極２３上へ供給されている。そして、記録紙１Ｇ
が所定位置に達すると、各信号電極２３上に供給された
トナーが、各信号電極２３に与えられる画像信号に基づ
いて共通電極２Ｓとの間に形成される電界の方向により
制御される。

各信号電極２３に対して画像形成の必要のない信号の場
合には、各信号電極２３には、共通電極２５に印加され
る負電位よりも正電位側に高い負電位が印加されており
、信号電極２３上に供給された負帯電のトナーは、トナ
ー通過孔２２を通過しない。これに対して、画像形成の
必要な情報の場合には、各信号電極２３には共通電極２
５に印加される負電位よりもさらに負電位側の負電位が
印加されるために、トナー通過孔２２には、負帯電のト
ナーを通過させる電界が形成される。これにより、負帯
電のトナー粒子は、共通電極２５に引き寄せられ、信号
電極２３の貫通孔２３ａ、　　トナー通過孔２２および
共通電極２５の貫通孔２５ａを順次通過する。

このとき、共通基板２５に対して記録紙ｌＯを挟んで対
向している第２画像形成機構３０の共通電極３５には、
バイアス電源３４ｂにより正電位が印加されているため
に、第１画像形成機構２０における共通基板２５の貫通
孔２５ａを通過した負帯電のトナーは、記録紙１０を挟
んだ上下それぞれの共通電極２５および３５にて形成さ
れる電界により、記録紙１０が位置する下方へと移動す
る。これにより、記録紙ｌＯの上面にトナーが付着して
所定の画像が形成される。

他方、第２画像形成機構３０においても、記録紙１０の
下面における画像を形成すべき部分が、絶縁性基板３１
の各トナー貫通孔３２に対向した状態になると、各信号
電極３３が画像情報発生素子３４ｃに基づいて制御され
、各信号電極３３に供給される正帯電“　　　　のトナ
ーが制御される。各信号電極３３には、トナー容器３６
内の正帯電されたトナーが、トナー汲み上げローラー３
７およびトナー供給ローラー３８により供給されている
。

各信号電極３３に対して画像形成の必要のない信号の場
合には、各信号電極３３には、共通電極３５に印加され
る正電位よりも低い正電位が印加されており、信号電極
３３に供給された正帯電のトナーは、トナー通過孔３２
を通過しない。これに対して、画像形成の必要な情報の
場合には、各信号電極３３には共通電極３５に印加され
る正電位よりもさらに高い正電位が印加されるために、
トナー通過孔３２には、正帯電のトナーを上方へ通過さ
せる電界が形成される。これにより、正帯電のトナー粒
子は、共通電極３５に引き寄せられ、各信号電極３３の
貫通孔３３ａ１各トナ一通過孔３２および共通電極３５
の各貫通孔３５ａを順次通過する。

このとき、共通基板３５に対して記録紙１ｏを挟んで上
方にて対向している第１画像形成機構２０の共通電極２
５には、バイアス電源３４ｂにより負電位が印加されて
いるために、第２画像形成機構３０における共通基板３
５の貫通孔３５ａを上方へ通過した正帯電のトナーは、
記録紙１０を挟んだ上下それぞれの共通電極２Ｓおよび
３５にて形成される電界により、記録紙１０が位置する
上方へ移動される。これにより、記録紙１０の下面にト
ナーが付着して所定の画像が形成される。

このようにして、上下両面に同時に画像が形成された記
録紙１０は、所定の定着装置（図示せず）へ搬送されて
、該定着装置により記録紙ｌｏ上に上下それぞれの面の
画像が定着される。

第３図は、本発明の画像形成装置の第２実施例を示して
いる。この画像形成装置では、矢印Ｂで示す方向へ搬送
される記録紙１０の上方および下方に配設された第１画
像形成機構５０および第２画像形成機構６０は、それぞ
れ転写ローラー４１および４２をそれぞれ有している。

各転写ローラー４１および４２は、相互に圧接された状
態になっており、両転写ローラー４１および４２間を記
録紙１ｏが矢印Ｂで示す方向へ搬送される。各転写ロー
ラー４１および４２は、両者の間の記録紙の搬送方向に
沿って、矢印ＣおよびＤで示す方向へ回転される。各転
写ローラー４１および４２のそれぞれの外周部４１ａお
よび４２ａは、例えば導電性ゴム製になっている。そし
て、上ｆｌｌＪの転写ローラー４１には、バイアス電源
４３により、正電位が印加されており、下側の転写ロー
ラー４２には、該バイアス電源４３により負電位が印加
されている。

各転写ローラー４１および４２における記録紙１０に圧
接される周面よりも回転方向上流側にトナー容器５６お
よび６６が配設されている。

第１画像形成機構５０のトナー容器５６は、負極性に帯
電されたトナーが収容されており、該トナー容器５６内
における転写ローラー４１に対句する側部には、トナー
供給ローラー５８が配設されている。

該トナー供給ローラー５８と転写ローラー４１との間に
は、多数のトナー通過孔５２が転写ローラー４１の軸方
同に並んで設けられた絶縁性基板５工が配設されている
。該絶縁性基板５１は、第２図に示す第１実施例の第１
画像形成機構２０における絶縁性基板２１と同様であり
、トナー供給ローラー５８側に各信号電極が配設され、
転写ローラー４１側に共通電極が配設されている。そし
て、各信号電極に画像情報発生素子に基づいて印加され
る電圧により、負帯電のトナーがトナー通過孔を通過し
、該トナーが転写ローラー４１に印加された正電位に引
き付けられて・該転写ローラー４１の周面に付着する。

絶縁性基板５１の配設位置に対して転写ローラー４１の
回転方向上流側には、該転写ローラー４１の周面に摺接
するクリーニングブレード５９が配設されており、該転
写ローラー４１上に残留するトナーが除去される。

記録紙ｌＯの搬送域の下方に配設された第２画像形成機
構６０におけるトナー容器６６は、正極性に帯電された
トナーが収容されており、該トナー容器６６内における
転写ローラー４２に対向する側部の上方には、トナー供
給ローラー６８が配設されている。

該トナー供給ローラー６８の下方にはトナー汲み上げロ
ーラー６７が配設されており、該トナー汲み上げローラ
ー６７により、トナー容器６６内のトナーが・　上方の
トナー供給ローラー６８に供給される。該トナー供給ロ
ーラー６８と転写ローラー４２との間には、多数のトナ
ー通過孔６２が転写ローラー４２の軸方向に並んで設け
られた絶縁性基板６１が配設されている。該絶縁性基板
６１も、第２図に示す第１実施４例の第２画像形成機構
３０における絶縁性基板３１と同様であり、トナー供給
ローラー６８側に各信号電極が配設され、転写ローラー
４２側に共通電極が配設されている。そして、各信号電
極に画像情報発生素子に基づいて印加される電圧により
、正帯電のトナーが各トナー通過孔を通過して、転写ロ
ーラー４２に印加された負電位に引き付けられて、該転
写ローラー４２の周面に付着する。絶縁性基板６１の配
設位置に対して転写ローラー４２の回転方向上流側には
、該転写ローラー４２の周面に摺接するクリーニングブ
レード６９が配設されており、該、転写ローラー４２上
に残留するトナーが除去される。

このような構成の画像形成装置では、上側の転写ローラ
ー４１の、周面に負帯電のトナー像が形成され、同時に
下側の転写ローラー４２の周面に、正極性のトナー像が
形、成される。そして、各転写ローラー４１および４２
が回転して、両者の間を通過する記録紙ｌＯの上面およ
び下面それぞれに各転写ローラー４１および４２の周面
のトナー像が圧接される。

このとき、上、側の転写ローラー４１の周面のトナー像
は負極性であるために、下側の転写ローラー４２に印加
された正極性のバイアス電位に引き付けられて、記録紙
ｌＯの上面に転写される。また、下側の転写ローラー４
２の周面のトナー像は、正極性で　　、あるために、上
側の転写ローラー４１に印加された負極性のバイアス電
位に引き付けられて、記録紙１０の下面に転写される。

記録紙１０の上下各面に転写されたトナー像は、図示し
ない定着装置により記録紙ｌＯに定着される。

（発明の効果） 本発明の画像形成装置では、このように、第、１画像形
成機構および第２画像形成機構により、それぞれ所定の
画像が記録紙の各面に同時に形成することができ、画像
形成効率は著しく向上する。

４、　　　の、　なうａ 第１図は本発明の画像形成装置の一例を示す要部断面図
、第２図はその概略構成雪、第、３図は本発明の画像形
成装置の別の実施例を示す要部断面図である。

１０・・・記録紙、２０．５０・・・第１画像形成機構
、３０．６０・・・第２画像形成機構、２！、　３１・
・・絶縁性基板、２２．３２・・・トナー通過孔、２６
．３６．５６．６６・・・トナー容器、２８゜３８、５
８．６８・・・トナー供給ローラー、３４ａ、　３４ｃ
・・・画像情報発生素子、４１．４２・・・転写ローラ
ー。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、搬送される記録紙の各面に、帯電極性の異なるトナ
   ーによりそれぞれ画像を形成する一対の画像形成機構を
   有しており、各画像形成機構が、複数のトナー通過孔を
   有する基板と、 該基板に所定極性のトナーを供給するトナー供給手段と
   、 該基板における記録紙に対向して配設され所定極性の電
   位が印加された共通電極、および該共通電極とともに各
   トナー通過孔内に電界を形成するように各トナー通過孔
   それぞれに対応して設けられた信号電極と、 各基板に供給されたトナーが記録紙方向へ通過するよう
   に、画像情報に応じて各トナー通過孔内に電界を形成す
   るべく各信号電極をそれぞれ所定電位とする画像情報発
   生手段と、をそれぞれ有してなる画像形成装置。 ２、搬送される記録紙の各面に、帯電極性の異なるトナ
   ーによりそれぞれ画像を形成する一対の画像形成機構を
   有しており、各画像形成機構が、搬送される記録紙の一
   面に転接し、所定極性の電位が印加された転写ローラー
   と、 該転写ローラーに対向して配設されており、複数のトナ
   ー通過孔を有する基板と、 該基板に所定極性のトナーを供給するトナー供給手段と
   、 該基板の各トナー通過孔それぞれに対応して設けられた
   一対の電極と、 該基板に供給されたトナーが転写ローラー方向へ通過す
   るように、画像情報に応じて各トナー通過孔内に電界を
   形成するべく対をなす電極を制御する画像情報発生手段
   と、をそれぞれ有してなる画像形成装置。