JPH05138922A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】基板30に設けられたトナー通過孔31aが目詰ま
りするおそれのない画像形成装置を提供する。 【構成】絶縁性基板31には、トナー通過孔31aを挟ん
で、信号電極35および共通電極33が設けられており、両
電極35および33間に電界が形成されることにより、トナ
ーがトナー通過孔31aを通過する。画像を形成しないよ
うに両電極33および35がそれぞれ反対極性の電圧が印加
される場合には、トナー通過側の共通電極35aは、遅延
回路51により遅れて反対極性の電圧が印加されるため
に、トナー通過孔31a内のトナーがこの共通電極35に引
き付けられて排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体トナーを用いた画
像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】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、例えば特開平3-57658号公報等に開示
されている。このような画像形成装置は、通常、帯電さ
れたトナー粒子を、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機構が設けられており、
該トナー制御機構により、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。

【０００３】このような画像形成装置の一例を図４に示
す。この画像形成装置では、トナーが収容されたトナー
収容容器の下端部にトナー供給ローラー100が設けられ
ている。このトナー供給ローラー100は矢印Ｂで示す方
向に回転して、トナーを下方へ供給する。トナー供給ロ
ーラー100の下方には、多数のピンホール状のトナー通
過孔110を有する絶縁性基板120が設けられており、該絶
縁性基板120には、各トナー通過孔110内に電界を形成す
る一対の電極121および122が設けられている。対をなす
それぞれの電極12および122は、各トナー通過孔110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120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110に整合された状態で取り
付けられている。そして、両電極121および122間に、画
像情報発生機構120から与えられる所定の電圧を印加し
て、トナー通過孔110内にトナーが通過する方向への電
界を形成することにより、トナー粒子がトナー通過孔11
0内を通過される。トナー通過孔110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110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、画像情報発生機構130は、各電極121およ
び122間に所定電圧が印加される。

【０００４】また、絶縁性基板120のトナー通過方向側
には、記録紙70を支持するベース電極140が配設されて
おり、該ベース電極140と、トナー供給側の電極121との
間に、トナーが記録紙方向へ確実に移動し得るように電
界が形成される。

【０００５】このような画像形成装置では、各トナー通
過孔110を通過するトナーにより、記録紙70上にドット
（点）が形成され、そのドットの集合体により文字等の
画像が形成される。そして、記録紙70上に形成されたト
ナー像は、未定着であるために、記録紙は定着装置へ搬
送され、該定着装置にてトナーが加熱されて溶融される
ことにより、トナーが記録紙に定着される。

【０００６】

【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、画像情報発生機構130によって、両電極121およ
び122の間に電界が形成されるように、各電極121および
122間に電圧が印加される。画像を形成する必要がない
場合には、両電極121および122には、トナー通過孔内に
トナーが通過しないような電界を形成するように、電圧
が印加される。このとき、トナー通過孔110内に残留す
るトナーは、一部はトナー供給ローラ100へ引き戻され
るが、トナー通過孔110の内面に付着するものもある。
トナー通過孔110内に付着するトナーは、トナー通過孔1
10におけるトナー通過領域を狭めるために、記録紙70へ
のトナー供給量が減少し、著しい場合には、トナー通過
孔110が閉塞して目詰まりが発生する。また、トナー通
過孔110内面に付着したトナーが、画像を形成する必要
がない部分に落下して、記録紙70上にかぶりが発生する
おそれもある。

【０００７】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、トナー通過孔内にトナー粒子が残
留して付着することを防止して、鮮明で高品位な画像を
記録し得る画像記録装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像記録装置
は、内部をトナーが通過するトナー通過孔が設けられて
おり、該トナー通過孔にトナーが供給される基板と、ト
ナー通過孔内に電界を形成するように該基板を挟んで配
置された一対の電極と、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への電界を
形成するように、前記両電極間に電圧を印加する画像情
報発生手段と、該画像情報発生手段により画像が形成さ
れないように両電極に印加される電圧の状態を変化させ
る場合に、トナー通過方向側に設けられた電極に、トナ
ーを吸引する電位を所定時間にわたって印加する手段
と、該基板のトナー通過方向側に配置される記録紙を支
持するように設けられており、前記トナー通過孔を通過
したトナーが付着されるようにバイアス電圧が印加され
るベース電極と、を具備してなり、そのことにより上記
目的が達成される。

【０００９】

【作用】本発明の画像形成装置では、一対の電極によっ
て基板に設けられたトナー通過孔内に電界が形成され、
基板に供給されるトナーが、その電界によってトナー通
過孔を通過する。基板のトナー通過方向側には、トナー
通過孔を通過したトナーが付着するように記録紙が位置
されるベース電極が設けられており、該ベース電極にト
ナー通過孔を通過したトナーを吸引するようなバイアス
電圧が印加されている。そして、トナー通過孔を通過し
たトナーは、記録紙上に付着して所定のトナー画像を形
成する。画像を形成しないために、トナー通過孔内にト
ナーを通過させない電界を形成するように両電極に対す
る電圧の印加状態を変化させる場合には、トナー通過方
向側に位置する電極にトナー通過孔内のトナーを吸引す
る電位が所定時間にわたって印加されるようになってい
るために、トナー通過孔内のトナーがトナー通過孔から
排出される。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。本
発明の画像記録装置は、図１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。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、下方に向かって開放する開口部11が形
成されており、該開口部11内には、トナーを下方へ供給
するトナー供給ローラー20が回転可能に設けられてい
る。トナー収容容器10内に収容される粉体トナーは、ト
ナー供給ローラー20の矢印Ｂで示す方向への回転によ
り、順次、開口部11へ供給される。

【００１１】トナー供給ローラー20の下方には、トナー
制御手段30が該トナー供給ローラー20に近接した状態で
設けられている。

【００１２】トナー制御機構30は、水平状に配置された
絶縁性基板31を有する。該絶縁性基板31には、鉛直方向
に貫通する多数のトナー通過孔31aが、トナー供給ロー
ラ２０の軸方向に沿って並設されている。各トナー通過
孔３１ａは一定の内径を有している。また、該絶縁性基
板31上には、超音波振動発生器40が配設されており、該
超音波振動発生器40により絶縁性基板31に超音波振動が
付与される。

【００１３】該絶縁性基板31の供給ローラ20側の面に
は、各トナー通過孔31aに対応させて、信号電極35がそ
れぞれ設けられており、各信号電極35には各トナー通過
孔31aと同様な直径の貫通孔35aが形成されている。各信
号電極35は、各貫通孔35aが各トナー通過孔31aに整合し
た連通状態になるように絶縁性基板31に固定されてい
る。絶縁性基板31のベース電極60側の面には、各トナー
通過孔31aに対応させて、共通電極33がそれぞれ設けら
れている。各共通電極33には、絶縁性基板31の各トナー
通過孔31aと同様の内径の貫通孔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
合した状態になるように、それぞれの共通電極33が絶縁
性基板31に取り付けられている。

【００１４】絶縁性基板31の信号電極35と共通電極33と
の間には、画像情報発生機構50が設けられており、該第
１画像情報発生機構50により、画像情報に基づいて、両
電極33および35それぞれに所定の電圧が印加されるよう
になっている。画像情報発生機構50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
号に応じて動作して、各信号電極35および共通電極33
に、画像を形成すべき画像信号（制御信号）として、相
反する極性の電圧が各電極33および35に印加される。例
えば、信号電極35には＋100Ｖの電圧が印加されるとと
もに、共通電極33には−100Ｖの電圧が印加される。画
像を形成する必要がない非画像情報の場合には、各電極
33および35には、反対極性の電圧がそれぞれ印加され、
信号電極35は−100Ｖの電圧が印加されるとともに、共
通電極33には＋100Ｖの電圧が印加される。

【００１５】画像情報発生機構50とトナー通過孔31aの
トナー通過方向側に配置された共通電極35との間には遅
延回路51が設けられており、画像情報として両電極33お
よび35にそれぞれ所定極性の電圧が印加された状態か
ら、非画像情報として各電極３３および３５それぞれに
反対極性の電圧が印加された状態とされる。このとき、
トナーが供給される側に配置された信号電極33は直ちに
反対極性の電圧が印加されるのに対して、共通電極35
は、信号電極33に反対極性の電圧が印加されてから所定
時間が経過した後に、反対極性の電圧が印加されるよう
になっている。

【００１６】トナー制御機構30の下方には、トナー制御
機構30に対向させて金属製のベース電極60が設けられて
いる。該ベース電極60の上面には、トナー像が形成され
る記録紙70が配置されており、該ベース電極60上を記録
紙70が図１に矢印Ａで示す方向へと搬送される。該ベー
ス電極60には、負のバイアス電圧が印加されている。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が図示しない定着装置へ搬送
されて、トナー像が定着される。

【００１７】このような構成の画像形成装置による画像
形成プロセスについて説明する。トナー供給ローラー20
が回転すると、トナー収容容器10内のトナーがトナー制
御機構30へと供給される。そして、トナー制御機構30の
信号電極33および共通電極35に画像情報発生機構50か
ら、画像を形成すべき画像情報として、信号電極35に−
100Ｖの電圧、および共通電極33に＋100Ｖの電圧が印加
された状態になる。これにより、トナー通過孔31a内に
は、信号電極35から共通電極33に向かう電界が形成され
て、負帯電のトナーは、共通電極35に引き付けられてト
ナー通過孔31a内を通過し、さらに、共通電極35の貫通
孔35aを通過してベースローラ60上の記録紙70上に供給
される。該ベース電極60には、信号電極33に対して十分
に大きな正のバイアス電圧が印加されているため、該ベ
ース電極60と信号電極33とにより形成される電界によ
り、トナー通過孔31aを通過したトナーが確実に記録紙7
0へと供給される。ベース電極60により引き付けられた
トナーは、記録紙70の表面に付着し、これにより、所定
のトナー像が形成される。

【００１８】これに対して、画像情報機構50が画像を形
成しないように非画像情報として、信号電極33および共
通電極35それぞれに画像形成時とはそれぞれ逆極性の電
圧が印加されるように動作すると、図２に示すように、
信号電極33は直ちに＋100Ｖの電圧が印加されるのに対
して、共通電極35は、遅延回路51により、信号電極33に
＋100Ｖの電圧が印加された後に、所定時間ｔが経過し
た時点で−100Ｖの電圧が印加される。つまり、図３
（ａ）に示すように、信号電極33に−100Ｖの電圧およ
び共通電極35に＋100Ｖの電圧が印加された状態では、
負帯電のトナーがトナー通過孔31a内を通過するように
流動するが、画像情報形成機構50により信号電極33に＋
100Ｖの電圧および共通電極35へ−100が与えられる信号
が発せられると、信号電極33には直ちに＋100Ｖの電圧
が印加されるのに対して、共通電極35は遅延回路51によ
り＋100Ｖの正電圧が印加された状態を維持するため
に、図３（ｂ）に示すように、トナー通過孔31a内の負
帯電のトナーは、正電圧が印加された共通電極35に引き
付けられて、トナー通過孔31a内を通過する。また、信
号電極33の貫通孔33a内の負帯電のトナーは、トナー通
過孔31a内に形成される電界により、トナー供給ローラ
ー20側へと流動される。その結果、図３（ｃ）に示すよ
うに、トナー通過孔31a内のトナーがトナー通過孔31a内
に付着することなく確実に排出されるとともに、新たに
トナー通過孔31a内にトナーが流入するおそれもない。
そして、遅延回路51により設定された所定時間が経過す
ると、共通電極33には、−100Ｖの電圧が印加されるた
めに、トナー通過孔31a内には、負帯電のトナーが通過
しない電界が形成される。

【００１９】このように、トナー通過孔31a内にトナー
が残留しないことにより、画像形成時においてトナー通
過孔31aを通過されるトナー量が安定し、画像濃度が安
定する。また、トナー通過孔31aがトナーによって閉塞
されて目詰まりするおそれがない。さらに、トナー通過
孔31aに付着したトナーが、記録紙70における画像を形
成しない部分に落下して記録紙70上にかぶりが発生する
おそれもない。

【００２０】なお、本発明は以上のような実施例に限定
されず、例えば平板状のベース電極60の代わりにローラ
状のベース電極を使用することもできる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の画像記録装置は、このように、
画像を形成しないようにするに際して、トナー通過孔内
に残留するトナーが排出されるように、一方の電極に電
圧が所定時間にわたって印加されるようになっているた
めに、トナー通過孔内にトナーが滞留するおそれがな
く、トナー通過孔がトナーによって目詰まりすることが
防止される。その結果、鮮明で高品位な画像が形成され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像記録装置の一例を示す縦断面図で
ある。

【図２】その画像形成装置における信号電極と共通電極
に印加される電圧の状態を示すグラフである。

【図３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれその画像形成装置の
動作説明のための要部拡大図である。

【図４】従来の画像形成装置の要部縦断面図である。

【符号の説明】

10 トナー収容容器 20 トナー供給ローラー 30 トナー制御機構 31 絶縁性基板 31a トナー通過孔 33 信号電極 35 共通電極 50 画像情報発生機構 51 遅延回路 60 ベース電極 70 記録紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯川 正晃 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部をトナーが通過するトナー通過孔が
   設けられており、該トナー通過孔にトナーが供給される
   基板と、 トナー通過孔内に電界を形成するように該基板を挟んで
   配置された一対の電極と、 画像情報に応じて各トナー通過孔内に、少なくともトナ
   ーが通過する方向への電界を形成するように、前記両電
   極間に電圧を印加する画像情報発生手段と、 該画像情報発生手段により画像が形成されないように両
   電極に印加される電圧の状態を変化させる場合に、トナ
   ー通過方向側に設けられた電極に、トナーを吸引する電
   位を所定時間にわたって印加する手段と、 該基板のトナー通過方向側に配置される記録紙を支持す
   るように設けられており、前記トナー通過孔を通過した
   トナーが付着されるようにバイアス電圧が印加されるベ
   ース電極と、 を具備する画像形成装置。