JPS6341877A - 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） この発明は画像形成装置に関するもので、特に帯電トナ
ーを電界の力によって搬送しさらにこのトナーを被記録
媒体上に選択的に移動させ画像を形成する装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来から、電界によって帯電粒子を閉じ込めること及び
搬送することは電界カーテンとして研究されており、例
えば文献（静電気学会編「静電気ハンドブック」９章　
オーム社９．２９６）に開示されている。又、この電界
カーテンを利用して画像を形成する帯電粒子ビーム画像
形成装置が既に開発されており、これについても上述の
文献に開示されている。

第２図は、上述の文献に開示された帯電粒子ビーム画像
形成装置を概略的に示す構成図である。この装置の説明
は上述の文献に詳細になされているので、以下簡単に説
明する。

第２図において、１１はテフロン管を示し円筒形状のも
のであり、このテフロン管１１の左方部分の外面にはら
せん型コイル１３が設けられており、右方部分の外面に
は円環コイル１５か設けられている。又、これらコイル
は単相ないしは三相電源１７に接続されており電界を発
生するように構成されている。図示しない粒子（例えば
トナー）格納部からテフロン管１１内の左端部分に供給
されたトナー１９はらせん型コイル１３及び円環型コイ
ル１５によって形成される電界カーテンの作用によって
テフロン管１１の右端部分へと搬送される。このように
、テフロン管１１と、らせん型コイル１３及び円環コイ
ル１５とでトナー１９を搬送する搬送部が構成されてい
る。

又、平板電極２１、引き出し電極２３、直流電源２５、
対向電極２７及び偏向電極２９．３１等で印字制御部が
構成されている。

このような画像形成装置においては、搬送部を搬送され
てきたトナー１９はこの印字制御部の平板電極２１によ
って収束され、さらに引き出し電界効果によって対向電
極２７側に引き出される。そして、対向電極２７によっ
て形成さハた直流電界てこのトナー１９が加速されて対
向電極２７に向い、さらに、水平及び垂直偏向電極２９
．３１で偏向されたこのトナーは対向電極２７と引き出
し電極２３とは反対側で接するように設けられた被記録
媒体３３上の所望の位置に移動され、よって画像か形成
される。

このような画像形成装置はシリアルプリント方式用のも
のとして利用されていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の画像形成装置はシリアルプリント
方式用のものであり、この装置構成なベージプリンタ等
に代表されるラインプリント方式に拡張しようとした場
合には、印字に伴うトナー消費Ｉに応じトナーを補充す
ること、さらに、トナーが過剰に供給された場合にこれ
を補償すること等の制御が難しいという問題点があった
。このため、画像形成装置としての印字品質等について
の安定性を損ねるという弊害が生ずる。

この発明の目的は、上述した問題点を解決し、トナーを
定常的に供給することによって印字品質の安定な画像の
形成を行い得る画像形成装置を実現することにある。

（問題点を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この発明によれば、トナー
格納部と、前述の格納部のトナーを搬送するトナー搬送
部と、搬送されたトナーを被記録媒体に移動させ印字を
行わせる印字制御部とを具える画像形成装置において、 前述のトナー搬送部は前述のトナー格納部及び印字制御
部を巡る無終端の循環経路と、この循環経路内に進行波
電界カーテンを形成する第一電界発生手段とを具え、及
び前述の印字制御部は前述の循環経路を搬送されるトナ
ーを前述の被記録媒体上に選択的に移動させる第二電界
発生手段を具えることを特徴とする。

この発明の実施に当り、前述のトナーを荷電トナーとす
るのが好適である。

さらに、この発明の実施に当り、前述の循環経路を誘電
体容器の中空部を以って構成し、前述の第一電界発生手
段はらせん型進行波電界発生のためこの誘電体容器にら
せん型コイルを巻き付けたものを含むものとするのが好
適である。

（作用） この発明の画像形成装置によれば、この装置に備わる循
環経路内に帯電した粒子が存在すると、第一電界発生手
段によって形成された進行波電界カーテンの作用でこの
帯電粒子が循環経路内を循環するようになる。従って、
帯電したトナーをトナー格納部に供給すると、電界カー
テンの力に応じた量のトナーがトナー格納部から搬出さ
れ被記録媒体と対向し再びこのトナー格納部に戻るよう
に定常的に循環する。

又、循環経路を誘電体容器の中空部とし、この内部にら
せん型電界を発生させるように構成した場合であれば、
粒子には予め電荷を与えなくともこの粒子はらせん電界
の作用で誘電体容器の壁面と接触し接触帯電で電荷を得
る。このようにして帯電された粒子も循環経路を定常的
に循環するようになる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の画像形成装置の一実施
例につき説明する。この発明はトナー格納部と、この格
納部のトナーを搬送するトナー搬送部と、搬送されたト
ナーを被記録媒体に移動させ印字を行わせる印字制御部
とを具える画像形成装置に関するもので、第１図（Ａ）
、（Ｂ）及び（Ｃ）は実施例の装置の正面図、側面図及
び斜視図をそれぞれ示したものである。尚、これら図に
おいて同一の構成成分については同一の符号を付して示
しであるが、構成成分を一部省略して示したものもある
。しかしながら、これら図はこの発明が理解出来る程度
に概略的に示しであるにすぎず、その形状、寸法及び配
置関係は図示例に限定　。

されるものではないこと明らかである。

先ず、各図を参照してこの発明の画像形成装置の各構成
成分の詳細につき説明する。

４１はトナー搬送部の一部を構成する無終端の循環経路
を具える誘゛改体容器を示し。この誘電体容器４１を、
この実施例の場合第１図（Ｃ）に示すように、略ドーナ
ツ形状のものとしてあり、その環の内部が中空でありこ
の中空部がトナーの無終端循環経路となる。さらに、こ
の実施例の場合、誘電体容器４１はその環の断面形状が
連続的に変化し、特に、この環のトナー格納部４３付近
の断面形状が円形で、一方この環の被記録媒体４５と対
向する部分はトナー格納部より幅広くかつ少なくとも被
記録媒体４５の幅（第１図（Ｃ）中Ｗで示す寸法）より
広くなるような形状のものとしである。

そして、誘電体容器４１の被記録媒体４５と対向する側
には誘電体容器４１内のトナーを被記録媒体４５に移動
させる通路となるトナー取り出し口４７を設けである。

又、誘電体容器４１のトナー格納部４３に該当する部分
にはトナー供給口４３ａが設けである。

又、この略ドーナツ形状の誘電体容器４１の環の周囲に
は、トナー搬送部の一部を構成しかつ第一電界発生手段
の一部を構成する複数のらせん型コイル４９及び円環コ
イル５１が巻き付けてあり、これらコイルは三相交流電
源５３と接続しである。

尚、この三相交流電源５３はトナーの帯電、閉じ込め、
及び搬送を行う力の発生源であり、この電源電圧を可変
することによってこれらの力を制御することが出来る。

又、この実施例の場合、円環コイル５１を誘電体容器４
１のトナー取り出し口４７に該当する部分周辺の外周に
設置し、この部分以外にらせん型コイル４９を設置しで
あるが、コイル４９及び５１の巻き数及び間隔と、誘電
体容器４１の形状とによっても上述のトナーの帯電等を
行う力を制御することが出来る。従って、用いるコイル
の種類、コイルの巻き数やピッチについては画像形成装
置の設計によって変更することが出来る。

又、誘電体容器４１のトナー取り出し口４７と、被記録
媒体４５との間であってトナー取り出し口４７の近傍に
は、被記録媒体４５の幅方向に沿って印字制御部の一部
を構成すると共に第二電界発生手段としての信号電極５
５か多数個配設しである。又、被記録媒体４５の信号電
極５５と対する面とは反対側に、印字制御部の一部であ
り直流電源５７と接続された対向電極５９か設けである
。

このように構成した画像形成装置においては、三相交流
電源５３から、らせん及び円環コイル４９．５１に三相
交番電圧をそ九ぞれ印加することによって循環経路であ
る誘電体容器４１内に進行波電界カーテンを形成するこ
とが出来る。又、誘電偉容３４１はらせんコイル４９及
び円環コイル５１用支持体としての役割を果すと共に、
この誘電体容器４１のらせんコイル４９が巻かれた部分
の内壁にらせん電界によって衝突させられたトナーをこ
の容器との摩擦で帯電させる役割をも果す。そして、ら
せん型コイル４９は上述のトナー帯電及びトナー搬送に
寄与し、円環コイル５１はトナーを円環コイルの中央付
近に閉じ込めた状態でトナーを搬送することに寄与する
。

従って、トナー供給口４３ａから誘電体容器４１内に供
給されたトナーは第一電界発生手段でこの容器４１内に
形成された進行波電界に沿って容器内を循環する際、ト
ナー取り出しロ４７付近においては被記録媒体４５の幅
方向に分散され再びトナー格納部４３に戻るように循環
する。又、第二電界発生手段としての信号電極５５に画
像信号に応じた電圧パルス６１を印加し電界の場を変化
させると、誘電体容器４１内部を循環しているトナーを
トナー取り出し口４７を介して選択的に取り出すことが
出来る。

取り出されたトナーは対向電極５９によって形成された
直流電界で加速され被記録媒体４５上に移動される。そ
の後、定着等の通常の処理を行うことによって被記録媒
体４５に画像を形成することが出来る。

このように、この実施例の装置によれば、被記録媒体の
幅方向において一度に印字を行ういわゆるラインプリン
ト方式の印字が可能となる。

尚、この発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。

誘電体容器の形状をこの発明の目的の範囲内で他の形状
、例えば、ドーナツ形状そのものとか、ドーナツ形状で
はあるが環の断面が楕円形状となるようなものとするこ
とが出来る。

又、用いるトナーを荷電トナーとした場合であっても実
施例の装置を用い実、施例と同様な効果を得ることが出
来るが、さらに、このような場合であれば接触帯電を行
わせることなく荷電トナーを循環させることも期待出来
る。

（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この発明の画像形
成装置によれば、電界カーテンの作用を利用して、装置
に具えたトナー格納部と、印字制御部とを巡る循環経路
にトナーを循環させることが出来る。また、トナーの供
給量の制御を進行波電界で独立に制御でき、さらに、ト
ナーが印字の際に選択的に取り出された場合であっても
トナー供給側への影響を軽減することが出来る。

これがため、トナーを定常的に供給することによって印
字品質の安定な画像の形成を行い得る画像形成装置を実
現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明の画像形成装置を概略的に示す
正面図、 第１図（Ｂ）はこの発明の画像形成装置を概略的に示す
側面図、 第１図（Ｃ）はこの発明の画像形成装置を概略的に示す
斜視図、 第２図は従来の画像形成装置を概略的に示す構成図であ
る。 ４１−一誘電体容器（循環経路） ４３−）−ナー格納部、　　４３ａ　・・・トナー供給
口４５−・・被記録媒体、　　　４７−・・トナー取り
出し口４９−・・らせん型コイル、　５１・・・円環コ
イル５３−・・三相交流電源、　　５５−・・信号電極
５７−・・直流電源、　　　　　５９・・・対向電極６
１−・・電圧パルス。 特許出願人　　　　沖電気工業株式会社）　Ｘ ４ｔ　　誘−９４＋Ｊ−界（循１１瞬ｙ各）　　ｆｆ　
　円壜コ４Ｊし４Ｊ　トナー椿茅ＰＩ音’Ｐ　　　　　
　　　　５Ｊ　　二利欠−五電ン、原・４３ａ　　トす
一槽奪会゛口　　　　　　　　５５　　イ古号′を権ｉ
ｓ　　、？１１こ償ネす幕棒　　　　　　　　　　　５
７　Ｌ讃、鴫に肴、４７　　トｆ−Ｊｘ、・）出Ｌ［ｆ
４　　ｊ丁ｒＦ１’ＦＪｋ４ｑ　　うでＬ型コ４ル　　
　　　　　　　θｌ　ハールス４Ｅ足二　の灸日月のｈ
（＄ｆＦ３ベモｌ乞不ｌ正−包ｂユ〕第１図 びｌ この４６日月の４４刑八萩置Ｓ斤・４イ貝り面□Ｃり〕
二の季ト明の山づシｍへ段ム！Σヶ・わ叫ｎＵｎ穢釆の
！（ｔ−す製へ峡Ｓ、Ｓ　示、Ｊ土野ｙ＼虐第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナー格納部と、前記格納部のトナーを搬送する
   トナー搬送部と、搬送されたトナーを被記録媒体に移動
   させ印字を行わせる印字制御部とを具える画像形成装置
   において、 前記トナー搬送部は前記トナー格納部及び印字制御部を
   巡る無終端の循環経路と、該循環経路内に進行波電界カ
   ーテンを形成する第一電界発生手段とを具え、及び 前記印字制御部は前記循環経路を搬送されるトナーを前
   記被記録媒体上に選択的に移動させる第二電界発生手段
   を具えること を特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記トナーを荷電トナーとしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
3. （３）前記循環経路を誘電体容器の中空部を以って構成
   し、前記第一電界発生手段はらせん型進行波電界発生の
   ためのコイル手段を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の画像形成装置。