JPH05134581A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】記録紙70の全面に、良好な画像を形成し得る画
像形成装置を提供する。 【構成】トナー通過孔31aを有する絶縁性基板31に、ト
ナー通過孔31aを挟んで、信号電極33および共通電極が
設けられている。両電極33および35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。
絶縁性基板31のトナー通過方向側には、周面がメッシュ
になったベースローラー60が設けられており、ベースロ
ーラー60の内部がポンプ65により減圧される。記録紙70
は、ベースローラー60の内部が減圧されることにより、
メッシュの周面に吸着されて、ベースローラー60の回転
によって、記録紙70はベースローラー60と一体となって
搬送される。

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
像形成装置に関する。

【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。このような粉体トナーを用いた画像形成装
置の一例を図４に示す。この画像形成装置は、粉体トナ
ーが収容されたトナー収容容器100を有している。トナ
ー収容容器100には、トナー供給する供給ローラー110が
配設されており、トナー収容容器100内に収容される粉
体トナーは、供給ローラー110の回転により、側方へ供
給される。供給ローラー110の側方には、トナー制御手
段130が設けられている。トナー制御手段130には、画像
情報に応じた電気信号が伝達され、この電気信号に従っ
て、供給ローラー110から送給される粉体トナーが、該
トナー制御手段130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。

【０００３】粉体トナーを制御するトナー制御手段130
は、多数のピンホール状のトナー通過孔134が設けられ
た絶縁性基板133と、各トナー通過孔134内に電界を形成
するように、該絶縁性基板133を挟んで設けられた一対
の電極131および132とを有している。対をなすそれぞれ
の電極131および132は、各トナー通過孔13とそれ■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133の各面に、それぞれの貫通孔が各トナー
通過孔134と整合するように取り付けられている。そし
て、両電極131および132間に所定の電圧を印加すること
により、帯電トナーがトナー通過孔133を通過するよう
に該トナー通過孔134内に電界が形成され、トナー粒子
がトナー通過孔134内を通過される。トナー通過孔134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134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131および132間に
所定電圧が印加される。

【０００４】トナー制御手段130の側方には、ベースロ
ーラ140が回転駆動されるように設けられている。該ベ
ースローラ140には記録紙70がトナー制御手段130との間
に位置するように巻き掛けられて搬送される。ベースロ
ーラ140の上方には、ゴム等の弾性を有する材質により
構成された搬送ローラ150が回転可能に設けられてお
り、該搬送ローラ150とベースローラ140とにより、記録
紙70が挟持されてベースローラー140に密着した状態で
搬送される。該ベースローラ140には、電極131および13
2との間に、トナー通過孔134を通過したトナーが記録紙
70に向かって搬送し得るような電界が形成されるように
電圧が印加される。

【０００５】このような画像形成装置では、ベースロー
ラ140と搬送ローラ150とにより、記録紙70が挟持され
て、ベースローラ140に密着した状態で搬送されるため
に、記録紙70がトナー制御手段130の電極132に接触せ
ず、用紙70上に形成される画像が乱れるおそれがない。

【０００６】記録紙70をベースローラー140に密着させ
て搬送するために、搬送ローラ150の各端部に、図５
（ａ）および（ｂ）示すような、外周縁部に係合突起16
1が形成された合成樹脂製の薄い円板状の搬送部材160を
取り付けて、記録紙70を各搬送部材160に係止させて搬
送する方法も提案されている。

【０００７】

【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70をベースローラ140に密着させた状態
で搬送し得るものの、トナー像が形成された記録紙70の
表面に搬送ローラ150が接触することになるため、未定
着状態のトナー像が搬送ローラ150により損傷されるお
それがある。このため、搬送ローラ150が接触する部分
には画像を形成することができない。軸方向長さが短い
搬送ローラ150を、記録紙70の幅方向両端部に配置する
ことにより、記録紙70における画像形成領域を大きくす
ることができるものの、記録紙70の搬送力が低下するお
それがあり、記録紙70の確実に搬送できないおそれがあ
る。

【０００８】また、図５に示す搬送部材160を使用する
場合には、搬送部材160が記録紙70に接触する面積は大
幅に低減されるが、搬送部材160が接触する部分では、
やはり、記録紙70上のトナー像が損傷され、記録紙70の
全面に画像を形成することはできない。しかも、記録紙
70が搬送部材160の外周縁部に係止された状態で搬送さ
れるために、記録紙70がベースローラ140から浮き上が
った状態になり易い。記録紙70がベースローラ140から
浮き上がってトナー制御手段130の電極132に接触する
と、記録紙70上に形成される画像の品位が低下する。

【０００９】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、記録紙の全面に画像を形成するこ
とを可能とすると共に、記録紙とベースローラとの密着
性を向上させて高品質な画像を安定して形成し得る画像
形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
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に電界を形
成するように、前記両電極間を所定電位とする画像情報
発生手段と、その回転により、トナーが付着される記録
紙が搬送されるように、該基板のトナー通過方向側に回
転可能に配置されており、周面がメッシュにより構成さ
れたベースローラーと、周面のメッシュに記録紙が吸着
されるように該ベースローラの内部を減圧する手段と、
を具備してなり、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００１１】

【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、周面が
メッシュになったベースローラーが設けられている。こ
のベースローラーの内部は減圧手段により減圧されて、
周面のメッシュに記録紙が密着した状態とされる。そし
て、ベースローラーの回転に伴って記録紙が搬送され
る。このように搬送される記録紙にトナー通過孔を通過
したトナーが付着して画像が形成される。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。本
発明の画像形成装置は、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。該トナー収容
容器10には、側方に向かって開放された開口部11が形成
されており、該開口部11内には、トナー供給ローラー20
が配置されている。該トナー供給ローラー20は、側部が
開口部11から外方へ延出した状態になっており、矢印Ｂ
で示す方向へ回転される。

【００１３】トナー供給ローラー20の側方には、開口部
11に対向してトナー制御部材30が設けられている。トナ
ー制御部材30は、図２に示すように、下端部がトナー収
容容器10に連結された鉛直状の絶縁性基板31を有する。
該絶縁性基板31には、水平方向に貫通する多数のトナー
通過孔31aが、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は内径が一定になってい
る。また、該絶縁性基板31上には、超音波振動発生器40
（図１参照）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。

【００１４】該絶縁性基板31のトナー供給ローラ20に対
向した面には、共通電極35が設けられており、この共通
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。共通電極35は、各貫通孔35aが各ト
ナー通過孔31aに整合状態になるように、絶縁性基板31
に取り付けられている。

【００１５】絶縁性基板31の反対側の面には、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には、絶縁性基板31の各トナー
通過孔31aと同様の大きさの貫通孔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、それぞれの信号電極33が
絶縁性基板31に取り付けられている。

【００１６】絶縁性基板31の共通電極35と信号電極33と
の間には、画像情報発生器50が接続されており、該画像
情報発生器50から各信号電極33に電圧信号としての画像
信号（制御信号）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与え
られ、例えば、画像を形成すべき情報の場合には＋100
Ｖの電圧が印加され、画像を形成する必要のない非画像
情報の場合には、−100Ｖの電圧が印加される。画像情
報発生器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、画
像情報に応じた電気信号を発生する。

【００１７】トナー制御部材30の側方には、トナー制御
部材30に対向してベースローラー60が設けられている。
該ベースローラー60は、図３に示すように、その周面が
各端部を除いて金属メッシュにより構成されている。該
ベースローラー60におけるトナー制御部材30側の側部に
は、トナー像が形成される記録紙70が巻き掛けらる。ベ
ースローラー60には、該ベースローラー60の内部を減圧
するポンプ65が連結されている。

【００１８】ベースローラー60の内部には、半円筒状の
ガード板61が、トナー制御部材30の配設側とは反対側の
側部を覆うように設けられている。該ガード板61は、固
定された状態になっている。従って、ベースローラ60の
内部がポンプにより減圧された状態になると、トナー制
御部材30に対向した金属メッシュ製の周面を通して、記
録紙70が金属メッシュに吸引された状態になり、ベース
ローラー60の回転に伴って、記録紙70が搬送される。そ
して、記録紙70が、ガード板61が設けられたベースロー
ラー60の側部に達すると、金属メッシュの周面がガード
板61によって覆われた状態になっているために、記録紙
70がベースローラー60の周面に吸着されず、該ベースロ
ーラー60から容易に剥離される。

【００１９】ベースローラー60には、トナー制御部材30
におけるトナー供給側の共通電極35と該ベースローラー
60とにより、トナー通過孔31aを通過したトナーがベー
スローラー60に向かって移動するような電界を形成する
ように、所定の電圧が印加されている。そして、トナー
通過孔31aを通過したトナーが、ベースローラー60にて
搬送される記録紙に付着して、所定の画像が形成され
る。ベースローラー60の周面の金属メッシュの大きさ
は、１mm程度に設定されており、記録紙70の全面に均一
な電界を形成して、良好な画像を形成するようになって
いる。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、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70に定着される。

【００２０】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内の粉体トナーがトナ
ー制御部材30の共通電極35へ供給される。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器40に
より、該絶縁性基板31を介して超音波振動が付与されて
いるため、共通電極35上に供給されたトナーが、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
内へ流入する。

【００２１】絶縁性基板31のトナー通過孔31a内に流入
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上に付着するか、共通電極35
に戻される。

【００２２】例えば、画像信号発生手段50により信号電
極33に正電圧が印加されると、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。この電界は、トナー通過孔31aの内周面に沿って形
成される。このような電界が形成されることにより、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
寄せられてトナー通過孔31aの内周面に沿って流動し、
該トナー通過孔31aおよび貫通孔33aを通過する。このと
き、記録紙70は、ベースローラー60内の減圧により、周
面のメッシュに吸着された状態で、該ベースローラー60
の回転に伴って搬送されており、該記録紙70上にトナー
が供給される。該ベースローラー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に、該ベ
ースローラー60と共通電極35との間に電界が形成されて
おり、その電界により、トナー通過孔31aを通過したト
ナー粒子が確実に記録紙70上に供給される。これによ
り、記録紙70上にトナー像が形成される。

【００２３】記録紙70はベースローラー60のトナー制御
部材30に対向した半周部分では、メッシュの周面に吸着
されて、ベースローラー60の回転に伴って搬送される。
そして、ガード板61が設けられた半周部分に達すると、
メッシュの周面が該ガード板61により覆われているため
に、記録紙70はベースローラ60の周面に吸着されずにベ
ースローラー60から剥離する。従って、トナー像が形成
される記録紙70の表面には、該記録紙70を搬送するため
の部材が接触せず、しかも、ベースローラー６０に密着
した状態で記録紙７０が搬送される。その結果、記録紙
70がベースローラー60の周面から浮き上がって信号電極
33に接触するおそれがなく、各トナー通過孔31a内に形
成される電界および各電極とベースローラーとの間に形
成される電界が乱れるおそれがなく、安定した電界によ
り鮮明な画像が形成される。さらに、記録紙70の全面に
トナー像が形成されている場合でも、そのトナー像が損
傷されることなく、記録紙70をベースローラー60に沿っ
て搬送することができる。ベースローラー60に印加され
るバイアス電圧は、金属製メッシュに沿って伝達される
ために、高抵抗材料ではない記録紙70の表面にほぼ均一
に伝達され、該記録紙70の全面にわたって一様な電界が
形成される。その結果、記録紙70上に形成されるトナー
像にベースローラー60の周面のメッシュの濃淡が発生す
るおそれがなく、良好な画像が得られる。本願発明者ら
の実験によれば、メッシュローラ60のメッシュの大きさ
が約１mm以下であれば、メッシュによる画像の濃淡が発
生せず、良好な画像が形成されることが確認されてい
る。

【００２４】記録紙70が搬送されてベースローラー60の
周面が露出した状態になると、ベースローラー60の内部
が減圧されることにより、ベースローラー60の周囲の空
気が周面のメッシュを通してベースローラー60内へと吸
引される。その結果、各トナー通過孔31a内の空気もベ
ースローラー60内に吸引されることになり、トナー通過
孔31a内を流れる空気流により各トナー通過孔31a内に滞
留しているトナーがトナー通過孔31a外へ排出され、各
トナー通過孔31aが清掃される。このような各トナー通
過孔31aのクリーニング効果により、各トナー通過孔31a
が、内部に滞留したトナーによって閉塞されることが防
止される。

【００２５】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、このように、
トナー通過孔を通過したトナーが付着する記録紙は、周
面がメッシュになったベースローラーのその周面に、内
部が減圧されるにより吸着された状態で、該ベースロー
ラーの回転により搬送されるようになっているために、
記録紙におけるトナーが付着する面に部材を接触させる
ことなく該記録紙を搬送することができる。その結果、
記録紙の全面に画像を形成することが可能になる。ま
た、記録紙がトナー制御部材の電極に接触することがな
いために、高品位の画像を形成することができる。

【００２６】また、記録紙にトナー像を形成しない場合
には、ベースローラー内部を減圧することによりトナー
通過孔内のトナーが除去され、トナー通過孔内を清掃す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す縦断面図で
ある。

【図２】図１に示す画像形成装置の要部を示す縦断面図
である。

【図３】図１に示す画像形成装置に使用されるベースロ
ーラを示す斜視図である。

【図４】従来の画像形成装置の一例を示す縦断面図であ
る。

【図５】（ａ）は従来の画像形成装置に使用される記録
紙の搬送部材の一例を示す正面図、（ｂ）はその断面図
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 トナー制御部材 31 絶縁性基板 31a トナー通過孔 33 信号電極 35 共通電極 50 画像情報発生器 60 ベースローラー 61 ガード板 65 ポンプ 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に電界を形成するように、前記両電
   極間を所定電位とする画像情報発生手段と、 その回転により、トナーが付着される記録紙が搬送され
   るように、該基板のトナー通過方向側に回転可能に配置
   されており、周面がメッシュにより構成されたベースロ
   ーラーと、 周面のメッシュに記録紙が吸着されるように該ベースロ
   ーラの内部を減圧する手段と、 を具備する画像形成装置。