JPH0436772A - 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、粉体トナーを用いた画像形成装置に関する。

（従来の技術） ワードプロセッサ、ファクシミリ、コンビエータ等では
、インクジェットプリンタ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、記録画像が記録紙上に形成され
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、しかも鮮明な画像を形
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
た特別な用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６２−２６３９６２号公報に開示
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
吸引力によって通過させるように制御するトナー制御手
段が設けられており、該トナー制御手段により、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。このような画像形成装置では、
記録紙として表面処理等が施されていない普通紙が使用
でき、さらに、微粒子状の粉体トナーが使用されるため
に、各トナー通過孔でのトナーの詰まりが抑制される。

粉体トナーを制御するトナー制御手段は、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
基板のそれぞれの一面に、それぞれの貫通孔が各トナー
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してトナー通過孔
内に所定方向へ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される。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
ー供給側の電極とにより電界が形成され、トナー通過孔
を通過したトナーが記録紙方向へ確実に移動される。

（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、トナー制御手段に供給さ
れるトナーは、通常、所定の極性に帯電されている。し
かし、トナー制御手段へ供給されるトナーが逆極性に帯
電されたトナーが混入していると、そのトナーは、トナ
ー制御手段に設けられた一対の電極により形成される電
界により、所定極性に帯電されたトナーとは反対方向に
移動することになる。このため、逆極性に帯電したトナ
ーは、所定極性に帯電されたトナーが、トナー通過孔内
を通過させる必要がない場合に、トナー通過孔内を通過
して、記録紙に付着する。その結果、記録紙に形成され
る画像にかぶりが生じるおそれがある。

本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目
的は、形成される画像にかぶりが生じることを確実に防
止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） 本発明の画像形成装置は、 トナー通過孔が設けられた絶縁性基板、および各トナー
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
それぞれ設けられており、各トナー通過孔に連通ずる貫
通孔が形成された一対の電極、を有するトナー制御手段
と、 該トナー制御手段に所定極性に帯電されたトナーを供給
するように配設されており、該トナーの極性と同極性に
帯電されたトナー供給手段と、画像情報に応じて、各ト
ナー通過孔内に、少なくともトナーが通過する方向の電
界を形成するように、前記トナー制御手段の対をなす電
極間を所定電位とする画像情報発生手段と、 を具備してなり、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、所定極性とは逆極性に帯電
されたトナーが、トナーの所定極性とは同極性に帯電さ
れたトナー供給手段により吸着されるために、この逆極
性のトナーがトナー通過孔内を通過するおそれがない。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の画像形成装置は、第１図に示すように、粉体ト
ナーが収容されたトナー収容容器１０を有する。該トナ
ー収容容器１０内には、例えば負極性に帯電されたトナ
ーが収容されている。トナー収容容器１０の上方には、
トナーホッパー等のトナー貯留部に連通しており、該ト
ナー収容容器１０にトナーが順次補給される。該トナー
収容容器１０におけるトナーが収容される空間の下部に
は、開口部１１が設けられており、該開口部１１内には
、トナー供給手段としてのトナー供給ローラ２０の上部
が嵌合されている。該トナー供給ローラ２０は導電性と
なるように、金属にて構成されている。そして、該。

トナー供給ローラ２０には、電圧印加手段２２が設けら
れており、該電圧印加手段２２は、トナー供給ローラ２
０が、負極性に帯電されたトナーとは同極性の負帯電と
なるように負電位が印加されている。

トナー収容容器１０内に収容されるトナーは、トナー供
給ローラー２０の回転により順次下方へ供給される。

トナー供給ローラ２０の下方には、トナー制御手段３０
が該トナー供給ローラ２０に近接した状態で設けられて
いる。トナー制御手段３０には、画像情報発生手段５０
より画像信号が与えられる。画像情報発生手段５０は、
ワードプロセッサ、ファクシミリ、コンビ二一夕等の機
器本体からの信号に応じて動作して、画像情報に応じた
電気信号を発生する。

この電気信号に従って、トナー供給ローラ２０から送給
される粉体トナーが、該トナー制御手段３０により制御
され、記録紙７０上に所定のトナー画像が形成される。

トナー制御手段３０は、トナー供給ローラー２０に圧接
されていてもよい。

トナー制御手段３０には、超音波振動を付与する超音波
振動発生手段４０が設けられており、また、トナー制御
手段３０の下方には、トナー制御手段３０に対向させて
ベース電極６０が設けられている。

ベース電極６０上にはトナー像が形成される記録紙７０
が載置される。ベース電極６０は、載置される記録紙と
ともに矢印Ａ方向に移動するようにしてもよく、あるい
は、ベース電極６０を固定して、記録紙搬送手段により
記録紙７０のみを移動させるようにしてもよい。トナー
制御手段３０により、所定のトナー像が記録紙７０上に
形成されると、該記録紙７０は、所定の定着装置（図示
せず）に搬送され、該定着装置によりトナー像が記録紙
フ０に定着される。

トナー制御手段３０は、第２図に示すように、水平状の
絶縁性基板３１を有する。該絶縁性基板３１には、上下
方向に貫通する多数のピンホール状のトナー通過孔３１
ａが設けられている。また、該絶縁製基板３１上には、
超音波振動発生手段４０が配設されており、該超音波発
生手段４０により絶縁性基板３１に超音波振動が付与さ
れる。

該絶縁性基板３１の上面には、ピンホール状の各トナー
通過孔３１ａに対応して、共通電極３５が設けられてい
る。共通電極３５には、各トナー通過孔３１ａと同様の
直径の上下方向に貫通する多数のピンホール状の貫通孔
３５ａがそれぞれ設けられており、絶縁基板３１のトナ
ー通過孔３１ａに、各貫通孔３５ａが整合した連通状態
とされて、共通電極３５が絶縁性基板３１に取り付けら
れている。また、絶縁性基板３１の下側には、各トナー
通過孔３１ａに対応させて、信号電極３３がそれぞれ設
けられている。各信号電極３３も、絶縁性基板３１の各
貫通孔３１ａと同様の直径の貫通孔３３ａが設けられて
おり、各貫通孔３３ａが、絶縁性基板３１の各トナー通
過孔３１ａに整合した連通状態になるように、それぞれ
の信号電極３３が絶縁性基板３１に取り付けられている
。

絶縁性基板３１上の共通基板３５は、接地されている。

また、該絶縁基板３１に設けられた各信号電極３３には
、画像情報発生手段５０が接続されており、該画像情報
発生手段５０から各信号電極３３に電気信号が入力され
ている。各信号電極３３には、画像情報に応じて所定の
正電位および負電位がそれぞれ与えられ、例えば、画像
を形成すべき信号の場合には、＋１ＯＯＶ、画像を形成
する必要のない画像非形成信号の場合には、−１００Ｖ
の電圧が印加されるように制御される。

トナー制御手段３０におけるトナー通過孔３１ａを通過
したトナーは、該トナー制御手段３０におけるトナー供
給側の共通電極３５と、該トナー制御手段３０のトナー
通過側に設けられたベース電極６０とにより形成される
電界により、該ベース電極６０上に配置される記録紙７
０上に供給される。

このような構成の画像形成装置によるトナー像の形成プ
ロセスについて説明する。

トナー供給ローラ２０が回転すると、トナー収容容器１
０内の負極性に帯電されたトナーがトナー制御手段３０
の共通電極３５上に落下される。共通電極３５は、絶縁
性基板３１上に設けられた超音波振動発生手段４０によ
り、該絶縁性基板３１を介して一定振幅の超音波振動が
付与さているため、共通電極３５上に達したトナー塊は
、適宜、破砕され、該共通電極３５の貫通孔３５ａから
絶縁性基板３１のトナー通過孔３１ａ内へ落人する。ト
ナー供給ローラ２１は、電圧印加手段２２により、帯電
トナーとは同極性の負極性に帯電された状態になってい
るために、負極性のトナーはトナー供給ローラ２１に反
発して、確実に共通電極３５上に供給される。

このとき、トナー収容容器１０内に収容されたトナーに
負極性とは逆極性である正極性に帯電されたトナーが混
入している場合には、その正極性の帯電トナーは、負極
性に帯電されたトナー供給ローラ２１に吸着され、共通
電極３５に供給されるおそれがない。

絶縁性基板３１のトナー通過孔３１ａ内に落人したトナ
ー粒子は、信号電極３３に与えられる画像信号に応じて
制御され、記録紙７０上に落下するか、共通電極３Ｓ上
に戻される。

例えば、画像信号発生手段５０により画像形成信号が発
せられると、信号電極３３に正電圧が印加される。共通
電極３５は、接地された状態になっているため、トナー
通過孔３１ａ内には、信号電極３３から共通電極３５に
向かう電界が発生する。この電界により、予め負に帯電
されているトナー粒子は、信号電極３３に引き寄せられ
、信号電極３３を通過してベース電極６０上の記録紙７
０上に落下する。該ベース電極６０には、共通電極３５
に対して正のバイアス電圧が印加されているため、トナ
ー通過孔３１ａからトナー粒子が落下することが促進さ
れる。ベース電極６０に印加されるバイアス電圧は、信
号電極３３に与えられる電気信号よりも十分に大きくな
っており、負帯電のトナーの場合には、３００−１００
０Ｖの範囲とされる。該バイアス電圧が、３００ｖより
小さいと、トナーの落下位置にバラツキが生じ、記録紙
７０上に形成される画像が乱れるおそれがある。

反対に、バイアス電圧が１００ＯＶより大きいと、放電
が生じるおそれがある。

画像情報発生手段５０により画像非形成信号が与えられ
ると、信号電極３３に負の電圧が印加される。

これにより、トナー通過孔３１ａ内には、負帯電のトナ
ーが供給されない。従って、画像情報発生手段５０から
画像非形成信号が発せられると、トナー通過孔３１ａ内
をトナーが通過するおそれがなく、記録紙７０には、か
ぶりが発生するおそれがない。

このような画像非形成時において、前述のように、トナ
ー供給ローラ２１から供給されるトナーに正極性に帯電
されたトナーが混入していても、その正極性に帯電され
たトナーは、負電位が印加されているトナー供給ローラ
に吸引される。その結果、逆極性の正電位に帯電された
トナーは、トナー通過孔３１ａを通過するおそれがない
。従って、記録紙７０に形成される画像にかぶりが発生
するおそれがない。

なお、上述の実施例では、超音波振動発生手段を有する
場合について説明したが、本発明はこのような実施例に
限らず、該超音波振動発生手段を有していないものであ
ってもよい。また、上述の実施例では、トナーが主とし
て負電位に帯電している場合について説明したが、トナ
ーが主として正電位に帯電している場合には、各電極等
を上記実施例とは逆極性に設定すればよい。

（発明の効果） 本発明の画像形成装置は、このように、所定極性とは逆
極性に帯電されたトナーが、トナー供給手段に吸着され
るために、この逆極性に帯電されたトナーにより記録紙
に形成される画像にかぶりが生じるおそれがない。

４、゛　　　の２　なり 第１図は本発明の画像形成装置−例を示す構成図、第２
図はその要部の構成図である。

１０・・・トナー収容容器、２０・・・トナー供給ロー
ラ、２２・・・電圧印加手段、３０・・・トナー制御手
段、３１・・・絶縁性基板、３１ａ・・・トナー通過孔
、３３・・・信号電極、３５・・・共通電極。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナー通過孔が設けられた絶縁性基板、および各ト
   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
   んでそれぞれ設けられており、各トナー通過孔に連通す
   る貫通孔が形成された一対の電極、を有するトナー制御
   手段と、 該トナー制御手段に所定極性に帯電されたトナーを供給
   するように配設されており、該トナーの極性と同極性に
   帯電されたトナー供給手段と、画像情報に応じて、各ト
   ナー通過孔内に、少なくともトナーが通過する方向の電
   界を形成するように、前記トナー制御手段の対をなす電
   極間を所定電位とする画像情報発生手段と、 を具備する画像形成装置。