JPH04163161A - 画像記録方法 - 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、画像信号に応して、粉体トナーをオンデマン
ドに記録材に付着させる画像記録方法に関し、より詳細
には、トナー通過開孔における目詰まりを防止した画像
記録方法に関する。

（従来技術） 従来より、粉体トナーを、開孔を有する制御部に印加さ
れる画像信号に応して開孔を通過させ、記録材に付着さ
せる記録方式が提案されている。

このような記録方式の一例を、第５図面の簡単な説明す
る。

１０はトナー制御部材で、絶縁部材１１、信号電極１２
、ベース電極Ｉ３から成り、トナー通過用の開孔１４が
形成されている。信号電極１２とベース電極１３は電気
絶縁状態とされる。１６はトナー支持体で、その上に粉
体トナー１７が支持される。１８はトナー画像が記録さ
れる記録材であり、その背後に、背面電極１９が密着配
置される。

２０はバイアス電源で背面電極１９とベース電極１３の
間に接続され、直流電圧を印加する。２１は信号電源で
、信号電極１２とベース電極１３との間に接続されてい
る。

このような基本構成において、画像情報に応した電気信
号が信号電極１２に加わると、トナー１７は開孔１４を
通過して信号電極１２に引き付けられる。

さらに背面電極１９とベース電極１３の間には直流電圧
が印加されているので、トナー１７は背面電極１９に引
き付けられ記録材１８に付着する。信号電源２１から信
号か発せられない場合または逆向きの電界が発せられた
時は、トナー１７は開孔１４を通過しない。

尚、トナー粒子１７は予め、所定極性に帯電されており
、トナー１７の帯電極性が負の場合は、画像信号として
正の電圧か信号電極１２４こ加えられ、背面電極１９に
正のバイアスが印加される。ヘース電極１３は通常、接
地されている。トナー極性が逆の場合は上述の極性が逆
となる。

上記構成の記録方式は、粉体トナーをオンデマンドで記
録紙に付着することができ、ファクシミリ、コンピュー
タ等の出力装置として利用される。

この方式を用いた他の例を以下に示す。

（１）粉体トナーを、導電性パイプ内に循環させ、電気
信号に応して飛翔させる。　（特開昭５８−１１４９７
４）（２）トナー制御手段にトナーと同極性の電圧およ
び逆極性の電圧をそれぞれ異なる期間、トナー担体電極
に印加する。　（特開昭５９４８８４５０）（３）二成
分系現像剤が使用される。　（特開昭６０＝（４）粉体
インクに通電５、そのジュール熱二こより粉体インクを
熔融し、記録材に付着させる。　（特開昭６ｌ−１８０
２５３） （５）導電性トナーが使用される。　（特開昭６２−こ
のような記録方式においては、何れも微小粒径のトナー
通過開孔にトナーを通過させるため、目詰まりが発生し
やすいという問題があった。また、凝集トナーが存在す
る場合、トナーが塊の状態で開孔を通過したり、あるい
は開孔を通過しないおそれがあり、その結果、鮮明な画
像が得られないという問題があった。さらに、トナーの
供給が均一に行われない場合、記録材に形成される画像
にムラが生しるという問題があった。

（発明の目的） 本発明は上述した従来の問題点を解消すべくなされたも
のであり、その目的は、トナー通過開孔の目詰まりを防
止した画像記録方法を提供することにある。本発明の他
の目的は、トナーが凝集することなく均一な状態で供給
されることによって、鮮明で画像濃度の高い記録方法を
提供することにある。

（発明の構成） 本発明は上記目的を達成するために、粉体トナーを、画
像信号に応してトナー通過開孔を通過させ、記録材上に
付着させる記録方法において、トナー通過開孔に超音波
振動を付与することを特徴とした。

（作用） 本発明は、画像信号乙こ応して、トナーが通過するトナ
ー通過開孔が形成されたトナー制御手段に、超音波振動
を付与することを特徴とする。

トナー制御手段が超音波振動によって振動が与えられた
状態で、トナーか開孔を通過するため、開孔の内周面に
接するトナーが付着することなく通過する。−時的に付
着したとしても振動によって離脱される。また、トナー
制御手段に供給されるトナーが凝集した状態であっても
、超音波振動によって適宜はくされ、信号に従って一定
量のトナーか常に通過する。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明の画像記録方法を実施するための基本構
成を示す図である。尚、第５図と同一のものは、同し番
号を付す。

１０はトナー制御部材であり、絶縁部材１１、信号電極
１２、ヘース電極１３から構成され、トナー通過開孔１
４が形成されている。トナー通過開孔１４は、高速記録
のため複数個形成され、信号電極１２はそれぞれの開孔
１４に対応して設けられるが、ヘース電極１３は複数の
開孔１４に共通して設けられるようにされるのがよい。

トナー制御部材１０には超音波振動発生手段２２が接続
されている。１６はトナー支持体であり、このトナー支
持体１６上には、粉体トナー１７が支持されている。１
８はトナー画像が形成される記録材であり、その背後に
は背面電極１９が密着配置されている。

信号電極１２は画像信号である電気信号が印加され、絶
縁部材１１を介してヘース電極１３と電気絶縁状態が維
持される。

２０はバイアス電源で、背面電極１９とベース電極１３
の間に接続されている。２１は信号電源で、信号電極１
２とベース電極１３との間乙こ接続されている。

上記構成において、信号電極１２とベース電極１３に信
号量′ａ２１より電圧が加わるとトナー支持体１６上の
トナー１７は、開孔１４を通過して信号電極１２に引き
付けられる。さらに背面電極１９とベース電極１３との
間にはバイアス電源２０から直流電圧が印加されている
ので、トナー１７はさらに加速され記録材１８に付着す
る。

信号電源２１から信号電極１２とベース電極１３に信号
電圧がない場合または逆向きの電界が印加されていると
きは、トナー１７は開孔１４を通過しない。

このように、画像に応じた信号が信号電極１２に加わる
と記録材１８にトナー像が形成され、その後、トナー像
は加熱または加圧により定着される。

尚、トナー粒子の帯電極性が負の場合、信号電源２１か
らの供給電圧極性は信号電極１２に正、バイアス電源２
０からの供給電圧極性は、ベース電極１３には負、背面
電極１９Ｑこは正となるようムこし、通常ベース電極１
３が接地される。トナー極性が逆に正の場合は、前述の
極性が逆になる。

トナー制御部材１０には超音波振動発生手段２２から一
定振幅の振動が付与されるため、トナー制御■部材１０
に供給されるトナー中に凝集状態のものが存在していた
場合、適宜粒子状にはくし、電気信号に応じたトナーの
通過量を一定量に規制することができる。

また、この振動によって開孔１４のトナーは堆積するこ
となく離脱するため、トナーによって目詰まりを起こす
ことが防止される。

超音波振動発生手段２２は、正弦波、方形波、三角波等
を、２０ＫＨｚ〜ＩＭＨｚの範囲の共振周波数で発生さ
せるものが好ましく、ＰＺＴ等の圧電素子が使用される
。

超音波振動発生手段２２は、印加電圧に、周波数変調を
与えることによって、発生される超音波の周波数が変調
されることが好ましい。これは、超音波振動子の印加電
圧に周波数変調を与えて、超音波の振動数を一定の周＃
ＪＩ　（掃引周波数）で変調することにより、定在波に
よる振動の強度が緩和されて、トナー制御部材１０上の
超音波振動の強度が、特定の位置に集中することがなく
、はぼ均一な状態になることによる。発生される超音波
周波数の変調時における掃引周波数は１０〜１０００）
（ｚの低周波数が好ましく、その周波数の変動か共振周
波数の１〜２０％であるのがよい。

尚、本発明において、画像記録中に付与する超音波振動
は、主として、トナー塊をほくし、トナー供給量を一定
とすることを目的としているために、超音波振動子の印
加電圧、周波数変調等はトナー塊をほどよくはくず程度
に設定される。この場合、トナー通過開孔１４の内周面
にトナーの付着を阻止し得す、目詰まりが発生するおそ
れがある。

このような場合、画像記録操作の終了時（あるいは始動
前）に、画像記録時に超音波振動子に付与される電圧よ
りも、高い電圧を印加し、より強い振動を与える。こと
によって開孔１４に付着したトナーを離脱させるように
してもよい。

また、ベース電極１３とトナー支持体１６との間に交流
電源を接続してもよい。これによって、へ−スミ極１３
とトナー支持体１６間に交流電圧または直流偏寄された
交流電圧を印加すると支持体１６上のトナー１７は躍動
し、トナー塊をほぐす作用が増長される。また、ベース
電極１３とトナー支持体１６間では、交流電圧の作用に
よりトナーの往復運動が行われ、クリーニング効果が高
められる。

第２図は第１図の構成をより具体的にした装置を示す概
略図である。

図中、２３はトナー支持体としてのトナー搬送ローラで
あり、トナー収容槽２４内に配設される。トナー搬送ロ
ーラ２７はアルミニウム等の非磁性部材で成り、内部に
磁石２５を有している。トナー１７として磁性粉を含有
する磁性トナーが使用され、磁力によってトナー搬送ロ
ーラに保持され、トナー層を形成する。このトナー層は
規制部材２６で所定厚さに規制された後、トナー制御部
材１ｏとの対向位置に供給される。２７．２８は記録材
搬送ローラでローラ状記録材２９を矢印入方向に移動さ
せる。

トナー制２１１部材１０４こおいて、絶縁性部材１１の
厚さは３０〜５００μｍ、開孔の径は５０〜３００μｍ
の範囲に設定される。

トナー搬送ローラ（トナー支持体）２３とヘース電極１
３との間隙は、最近接位置で０．１〜２皿、信号電極１
２と背面電極１９０間隙は０．２〜２印Ｑこ設定される
。

また、トナーの帯電極性が負の場合、ヘース電極１３と
背面電極１９の間に印加されるバイアス電圧は３００〜
２０００　Ｖの範囲に設定され、信号電極１２に印加さ
れる信号電圧は、画像時に１００Ｖ、非画像時に一１０
０ｖとされる。

超音波振動発生手段２２は、振動伝達部材３０を介して
トナー制御部材１０に取り付けられ、記録時に振動がト
ナー制御部材１０に伝達される。

なお、この実施例においては、トナー１７として磁性ト
ナーを用いた例を示したが、トナーは非磁性のものであ
ってもよく、また、絶縁性及び導電性のいずれであって
もよい。トナーが非磁性である場合、トナー搬送ローラ
２３はその内部に磁石２５を有する必要がなく、トナー
は電気的吸着または物理的吸着により、トナー搬送ロー
ラ２３に保持される。

第３図は本発明の他の実施例を示す図であり、この例に
おいては、導電性バイブ３１中をミスト状の粉体トナー
１７がエアの作用により循環されている（矢印Ｂ方向に
流れている）。該パイプ３１の一部には、トナー通過開
孔１４が設けられ、一定の距離をおいて、背面電極１９
が配設されている。

上記構成において、導電性パイプ３１と背面電極１９の
間に、信号電源２１より画像情報に応じた電気信号を印
加する。パイプ３１中を循環しているトナー１７は予め
所定極性に帯電されており、従って、電気信号に応じて
開孔１４を通過してバイブ３１外に飛翔し、記録材１８
に付着する。これによって画像信号に応したトナー画像
が記録材１８上に形成される。

導電性パイプ３１には超音波振動発生装置２２が接続さ
れており、導電性パイプ３１に振動が付与される。この
振動は開孔１４に伝わり、これによって、開孔内周面に
付着するトナーか除去され、目詰まりか防止される。ま
た、振動か与えられた導電性パイプ３１にトナー塊か接
触することによってトナー塊かはくされ、画像信号Ｓこ
よって飛翔するトナーの量を常に一部とすることかでき
、この結果、鮮明な画像を長期ユこわたって供給するこ
とができる。

第４図は本発明のさらに他の実施例を示す図であり、こ
の例においては二成分系現像剤が使用される。

現像剤収容槽３２には非磁性トナーと磁性キャリアから
なる二成分系現像剤３３が収容される。現像剤収容槽３
２の開口部３４には、前述と同様の磁石２５を内蔵した
トナー搬送ローラ（トナー支持体）２３が配設され、そ
の周面にトナーと半島リアから成る現像剤３３の磁気ブ
ラシが形成される。背面電極３５はローラ状の導電性部
材で形成され、これによって、対向電極としての機能と
ともに、記録材１８を搬送する搬送部材としての機能も
有している。

３６、３７は背面電極とともに記録材を搬送する補助ロ
ーラであり、３８はトナーとキャリアとを撹拌する攪拌
ローラである。

現像剤収容槽３２の開口部３４には、支持部材３９゜３
９に保持されてトナー制御部材１０が配設される。

トナー制御部材１０は、前述同様に信号電極、絶縁部材
、ヘース電極から成り、開孔１４が形成される。

トナー制御部材１０には超音波振動発生手段２２が接続
され、超音波振動が付与される。この場合、支持部材３
９．３９は緩衝作用のある材質で成るか、あるいは緩衝
部材を介して、トナー収容槽３２の前壁４０に取り付け
られるのが好ましく、これによって、トナー収容槽３２
全体に振動が伝達することが防止される。

二成分系現像剤を使用することによって、トナーはキャ
リアとの摩擦帯電ムこよって安定した帯電前が得られ、
長期間安定した画像が得られる。

尚、本発明は、これらの実施例に限られるものでなく、
画像信号に応じて微小開孔を通過する形式の記録方式で
あればよく、トナー制御部材も種々のものが使用可能で
ある。また、トナーが磁性トナーである場合は、画像信
号を磁気信号として磁力により記録材に吸着するように
してもよい。

また、記録材の背後に信号電極を配設し、トナー支持体
上のトナーを、記録材を介して信号電極に引き付けるよ
うにし、トナー通過開孔を有する部材にのみ超音波振動
を付与するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明においては、トナー通過開
孔を有する部材に超音波振動を付与することにより、目
詰まりを防止し、さらに凝集トナーを好適にほぐすこと
により、鮮明で画像濃度の高い記録を長期にわたって供
給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の記録方法の基本構成を説明する図、第
２図は第１図の基本構成を具体化した図、第３図および
第４図は本発明の他の実施例を示す図、第５図は従来の
技術を説明する図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉体トナーを、画像信号に応じてトナー通過開孔
   を通過させ、記録材上に付着させる記録方法において、
   トナー通過開孔に超音波振動を付与することを特徴とす
   る画像記録方法。
2. （２）前記トナー通過開孔が、信号電極を有するトナー
   制御部材に形成されている特許請求の範囲第１項記載の
   画像記録方法。