JP3402893B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP3402893B2
JP3402893B2 JP738396A JP738396A JP3402893B2 JP 3402893 B2 JP3402893 B2 JP 3402893B2 JP 738396 A JP738396 A JP 738396A JP 738396 A JP738396 A JP 738396A JP 3402893 B2 JP3402893 B2 JP 3402893B2
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Japan
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electrode
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counter electrode
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史郎 若原
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル複写機
およびファクシミリ装置の印字部本体、またディジタル
プリンタ、プロッタ等に適用され、顕像化粒子を飛翔さ
せることにより記録紙等の記録媒体上に画像を直接形成
する画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a main body of a printing section of a digital copying machine and a facsimile machine, a digital printer, a plotter, etc., and an image is recorded on a recording medium such as a recording paper by flying visible particles. The present invention relates to an image forming apparatus that directly forms a sheet.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、画像信号に応じて記録紙等の記録
媒体上に可視像として出力する画像形成装置として、顕
像化粒子である例えばトナーを上記記録媒体に直接付着
させることにより、トナー像を記録媒体上に直接形成す
る画像形成装置が、例えば特開平6−155798号公
報にて提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as an image forming apparatus for outputting a visible image on a recording medium such as a recording paper according to an image signal, by directly adhering toner, which is a visualized particle, to the recording medium, An image forming apparatus for directly forming a toner image on a recording medium is proposed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-155798.

【0003】特開平6−155798号公報記載の画像
形成装置を図9を参照して説明すれば、トナー供給部5
2と印刷部53とを有する画像形成部51を備えてお
り、トナー供給部52に担持されているトナー71を選
択的に飛翔させて記録媒体であるシート状の記録紙55
に付着させる。この時、上記トナー71の飛翔を画像信
号に応じて制御することにより、トナーを選択的に記録
紙55上に直接付着させることで可視像を形成してい
る。
An image forming apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-155798 will be described with reference to FIG.
An image forming unit 51 having a printing unit 53 and a printing unit 53 is provided, and the toner 71 carried by the toner supply unit 52 is selectively ejected to form a sheet-like recording paper 55 as a recording medium.
To adhere to. At this time, by controlling the flight of the toner 71 according to the image signal, the toner is selectively adhered directly onto the recording paper 55 to form a visible image.

【0004】上記トナー供給部52は、例えば負帯電さ
れた顕像化粒子としてのトナー71を収容しているトナ
ー収容部70、及びトナー71を例えば磁気力により担
持するトナー担持体72から構成されている。トナー担
持体72は接地されており、図中矢印E方向に、かつそ
の表面速度が、例えば30mm/secで回転駆動され
ている。トナー71は、平均粒径が10μmの磁性トナ
ーであり、周知の技術によって帯電量が−4μC/g〜
−5μC/gとなるように電荷が付与される。また、ト
ナー71は、トナー担持体72の外周面に平均厚さ80
μm程度でもって担持されている。
The toner supply section 52 is composed of, for example, a toner storage section 70 that stores toner 71 as negatively charged developing particles, and a toner carrier 72 that supports the toner 71 by, for example, magnetic force. ing. The toner carrier 72 is grounded, and is rotationally driven in the direction of arrow E in the figure and at a surface speed of, for example, 30 mm / sec. The toner 71 is a magnetic toner having an average particle size of 10 μm, and has a charge amount of −4 μC / g to a known technique.
The electric charge is applied so as to be −5 μC / g. The toner 71 has an average thickness of 80 on the outer peripheral surface of the toner carrier 72.
It is supported by about μm.

【0005】画像形成部51を構成する印刷部53は、
直径が例えば50mmのアルミニウム管からなる対向電
極75と、該対向電極75と上記トナー担持体72との
間に設けられた制御電極76とから構成されている。上
記対向電極75は、トナー担持体72の外周面から距離
が1mm程度離間した状態で配置されている。対向電極
75は、直流電源部80により、例えば2kVの高電圧
が印加されており、図中、矢印F方向にその表面での速
度が30mm/secで回転駆動されている。つまり、
対向電極75とトナー担持体72との間には、トナー担
持体72に担持されているトナー71を、対向電極75
方向に飛翔させるのに必要な電界が付与されている。
The printing section 53 which constitutes the image forming section 51,
The counter electrode 75 is made of, for example, an aluminum tube having a diameter of 50 mm, and the control electrode 76 is provided between the counter electrode 75 and the toner carrier 72. The counter electrode 75 is arranged with a distance of about 1 mm from the outer peripheral surface of the toner carrier 72. A high voltage of, for example, 2 kV is applied to the counter electrode 75 by the DC power supply unit 80, and the counter electrode 75 is rotationally driven in the direction of arrow F at a surface speed of 30 mm / sec in the figure. That is,
Between the counter electrode 75 and the toner carrier 72, the toner 71 carried on the toner carrier 72 is placed between the counter electrode 75 and the counter electrode 75.
An electric field necessary to fly in the direction is applied.

【0006】上記制御電極76は、対向電極75表面の
接線方向と平行をなし、かつ対向電極75と対向して2
次元的に広がっており、トナー担持体72から対向電極
75方向へのトナー流が通過可能な構造となっている。
そして、この制御電極76に供給される電位により、ト
ナー担持体72と対向電極75との間に付与された電界
が変化し、トナー担持体72から対向電極75へのトナ
ー71の飛翔が制御される。
The control electrode 76 is parallel to the tangential direction of the surface of the counter electrode 75, and faces the counter electrode 75.
It is dimensionally spread and has a structure in which the toner flow from the toner carrier 72 toward the counter electrode 75 can pass.
The electric potential supplied to the control electrode 76 changes the electric field applied between the toner carrier 72 and the counter electrode 75, and the flight of the toner 71 from the toner carrier 72 to the counter electrode 75 is controlled. It

【0007】上記制御電極76は、トナー担持体72の
外周面からの距離が、例えば100μmとなるように配
置されている。また、制御電極76は、厚さ50μmの
フレキシブルプリント基板(FPC)76a、および厚
さ20μm程度の銅箔からなるリング状電極77・・・
からなっている。基板76aには、トナー71の通過部
となる直径150μm程度のゲート79・・・が形成さ
れており、これらゲート79・・・の周りに上記リング
状電極77・・・が設けられている。上記各リング状電
極77は、給電線および高電圧ドライバー(何れも図示
せず)を介して制御電源部81に電気的に接続されてい
る。
The control electrode 76 is arranged so that the distance from the outer peripheral surface of the toner carrier 72 is, for example, 100 μm. The control electrode 76 includes a flexible printed circuit board (FPC) 76a having a thickness of 50 μm, and a ring-shaped electrode 77 made of a copper foil having a thickness of about 20 μm.
It consists of Gates 79 ... With a diameter of about 150 .mu.m serving as a passage portion of the toner 71 are formed on the substrate 76a, and the ring electrodes 77 ... Are provided around these gates 79. Each of the ring-shaped electrodes 77 is electrically connected to the control power supply unit 81 via a power supply line and a high voltage driver (neither is shown).

【0008】リング状電極77・・・には、制御電源部
81により、画像信号に応じた電圧が印加される。つま
り、制御電源部81は、リング状電極77・・・に対
し、トナー担持体72に担持されたトナー71を対向電
極75方向に通過させる場合に、例えば200Vを印加
させることで、トナー71をリング電極77のゲート7
9を介して対向電極側の記録紙に飛翔させることができ
る。また、通過させない場合には、リング状電極77に
−200Vを印加することで、トナー担持体72上のト
ナーは対向電極75側へ飛翔されるのを阻止される。こ
のようにして、リング状電極77・・・に画像信号に従
って上述した電圧を印加することで、トナーを選択的に
飛翔させて記録紙55上に画像信号に応じた可視像を直
接形成できる。
A voltage according to an image signal is applied to the ring-shaped electrodes 77 ... By the control power supply 81. That is, the control power supply unit 81 applies, for example, 200 V to the ring-shaped electrodes 77, ... When the toner 71 carried on the toner carrier 72 is passed in the direction of the counter electrode 75. Gate 7 of ring electrode 77
It is possible to fly to the recording paper on the counter electrode side via 9. When the toner does not pass through, by applying −200 V to the ring-shaped electrode 77, the toner on the toner carrier 72 is prevented from flying to the counter electrode 75 side. In this way, by applying the above-mentioned voltage to the ring-shaped electrodes 77 ... According to the image signal, the toner can be selectively ejected and a visible image corresponding to the image signal can be directly formed on the recording paper 55. .

【0009】ここで、上記トナー担持体72の回転、対
向電極75の回転、制御電極76へのトナー71を通過
させない電位の印加、対向電極への高圧の印加は、単一
のトリガによってほぼ同時に印加される。また、トナー
担持体72上のトナー71が記録紙55上に到達するま
での飛翔時間は、トナーの帯電電荷量、トナー担持体7
2と対向電極75との間の距離及び印加される電位差、
特に電界の強さによって決まる。その時間は、例えば2
50μsec程度であり、上記リング状電極77に供給
する印加時間は、上記飛翔時間より長い300μsec
程度の設定している。これにより、トナーを確実に対向
電極75上の記録紙55へと付着させるようにしてい
る。
Here, the rotation of the toner carrier 72, the rotation of the counter electrode 75, the application of the potential not to pass the toner 71 to the control electrode 76, and the application of the high voltage to the counter electrode are substantially simultaneously performed by a single trigger. Is applied. In addition, the flight time until the toner 71 on the toner carrier 72 reaches the recording paper 55 depends on the charge amount of the toner and the toner carrier 7.
2 and the distance between the counter electrode 75 and the applied potential difference,
In particular, it depends on the strength of the electric field. The time is 2
It is about 50 μsec, and the voltage applied to the ring electrode 77 is 300 μsec longer than the flight time.
The degree is set. This ensures that the toner adheres to the recording paper 55 on the counter electrode 75.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の画像形成装
置においては、対向電極75に印加される高圧が他の電
極への電位の印加、トナー担持体72の回転開始と同時
に印加される。この場合、長時間の画像形成装置本体の
停止後、またはトナー担持体72の回転開始直後には、
トナー担持体72の表面には所望の帯電電荷を有してい
ないほか、担持されるトナーの層厚が安定しておらず、
不安定なトナー71が少なくない。
In the conventional image forming apparatus described above, the high voltage applied to the counter electrode 75 is applied at the same time when the potential is applied to the other electrode and the rotation of the toner carrier 72 is started. In this case, after the main body of the image forming apparatus is stopped for a long time, or immediately after the rotation of the toner carrier 72 is started,
The surface of the toner carrier 72 does not have a desired charge, and the layer thickness of the carried toner is not stable.
There are a lot of unstable toners 71.

【0011】このような状態で、画像形成動作を実行さ
せるために、対向電極75に高圧を印加すると、制御電
極76にトナー71を通過させない電位を印加したとし
ても、トナー担持体72から対向電極75に移動を開始
し、ゲート79を通過しようとするトナー71が存在す
る。このため、対向電極75表面が、上記トナー71で
汚れたり、この飛翔トナーにて搬送されてくる記録紙5
5の裏面が、トナーで汚れるといった不具合が生じる。
In such a state, when a high voltage is applied to the counter electrode 75 in order to execute the image forming operation, even if a potential that does not allow the toner 71 to pass through is applied to the control electrode 76, the toner carrying member 72 causes the counter electrode to move. There is toner 71 which starts moving to 75 and tries to pass through the gate 79. For this reason, the surface of the counter electrode 75 becomes dirty with the toner 71, or the recording paper 5 conveyed by the flying toner.
The back surface of No. 5 becomes dirty with toner.

【0012】また、不安定なトナー71のなかには、制
御電極76にトナー71が飛翔しない電位(従来では−
200V)を印加しても、対向電極75との電位差によ
って制御電極76にトナー71が飛翔することがある。
このように、制御電極76にトナー71が付着すること
によって、トナー71が持つ電荷にて、リング状電極7
7・・の見かけ上の電位が変化して、正常なトナーの通
過制御が困難になる。または、通過させるためのゲート
79が、制御電極76に付着するトナーにて目詰まりを
おこす等の不具合が生じ、最悪の場合としては印字が不
能となる。
Further, among the unstable toners 71, a potential at which the toner 71 does not fly to the control electrode 76 (in the conventional case,
Even if 200 V) is applied, the toner 71 may fly to the control electrode 76 due to the potential difference from the counter electrode 75.
In this way, the toner 71 adheres to the control electrode 76, and the charge of the toner 71 causes the ring-shaped electrode 7 to move.
The apparent potential of 7 ... Changes, and it becomes difficult to control the passage of normal toner. Alternatively, the gate 79 for passing the toner may be clogged with the toner adhering to the control electrode 76, so that printing cannot be performed in the worst case.

【0013】さらには、不安定なトナー71のなかに
は、帯電極性が所望の極性と反対の逆帯電トナー71が
かなり存在する。このような逆帯電トナー71が存在す
ると、制御電極76に、トナー71飛翔しない電位(上
記従来技術では−200V)を印加しても制御電極76
に逆帯電トナー71が付着してしまう。逆帯電トナー7
1が制御電極76に付着するば、上記のようにトナー7
1が持つ電荷によってリング電極77の見かけの電位が
変化して、正常なトナーの制御が困難となる。またはゲ
ート79が目詰まりをおこすなどの不具合が生じ、最悪
の場合としては印字が不能となる事態が発生する。
Further, among the unstable toners 71, there is a considerable amount of reversely charged toner 71 whose charge polarity is opposite to the desired polarity. If such a reversely charged toner 71 is present, the control electrode 76 is applied even if a potential (-200 V in the above-mentioned related art) that does not cause the toner 71 to fly is applied to the control electrode 76.
The reversely charged toner 71 adheres to the. Reverse charging toner 7
1 adheres to the control electrode 76, the toner 7
The apparent electric potential of the ring electrode 77 is changed by the electric charge of 1 and it becomes difficult to control the toner normally. Alternatively, a problem such as clogging of the gate 79 may occur, and in the worst case, printing may be impossible.

【0014】本発明は、上述の問題点に鑑みて、画像形
成開始時に生じる不具合を解消することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to solve the problems that occur at the start of image formation.

【0015】本発明の他の目的は、画像形成開始の初期
時にトナーが制御電極、及び対向電極側に飛翔して付着
しないように制御することにある。
Another object of the present invention is to control so that the toner does not fly and adhere to the control electrode and the counter electrode side at the initial stage of the start of image formation.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の上述した目的を
達成するための画像形成装置は、顕像化粒子を担持する
担持体と、該担持体に対向して配置された対向電極と、
これら担持体と対向電極との間に配置され顕像化粒子の
通過部となる複数のゲートを有する制御電極と、上記担
持体と対向電極との間に所定の電位差を生じさせる電位
を付与すると共に、上記制御電極に付与する電位を変化
させることにより顕像化粒子の上記ゲートの通過を制御
して上記対向電極上を搬送される記録媒体に画像を形成
する制御手段とを備えた画像形成装置において、上記制
御手段は、画像形成動作を開始する前の段階として、上
記担持体に担持された顕像化粒子の帯電量が安定するま
で、上記制御電極に電位を付与することなく、上記顕像
化粒子の帯電量が安定した後に該顕像化粒子が上記担持
体より飛翔させない電位を印加することを特徴とする。
Image forming apparatus for achieving the above object of the present invention In order to achieve the above object, according a <br/> carrier for carrying the developing particles, which is disposed opposite to said supported member A counter electrode,
A control electrode having a plurality of gates, which are arranged between the carrier and the counter electrode and serve as a passage for the visualized particles, and a potential for generating a predetermined potential difference are applied between the carrier and the counter electrode. In addition, an image forming device including a control unit that controls the passage of the visualized particles through the gate by changing the potential applied to the control electrode to form an image on a recording medium conveyed on the counter electrode. In the apparatus, the above-mentioned control means is provided as a step before starting the image forming operation.
The charge amount of the visualized particles carried on the carrier is stabilized.
In, without imparting a voltage to the control electrode, the visible
After the charge amount of the visualized particles becomes stable, the visualized particles carry the above
It is characterized by applying a potential that does not fly from the body .

【0017】また上記画像形成装置における制御手段
は、さらに画像形成動作を開始する前の段階として、対
向電極に担持体に担持された顕像化粒子を飛翔させるた
めの電位を付与することなく、上記制御電極に顕像化粒
子を飛翔させない電位を印加した後、上記担持体に担持
されている顕像化粒子を飛翔させる高圧を印加する。
Control means in the image forming apparatus
As a step before starting the image forming operation.
The visualized particles carried by the carrier were made to fly to the counter electrode.
To the above-mentioned control electrode without applying a potential for
After applying an electric potential that does not cause the child to fly, it is carried on the carrier.
A high voltage is applied to fly the visualized particles.

【0018】さらに上記画像形成装置における制御手段
は、対向電極に高圧を印加することで、前段階の処理を
終了し、上記制御電極に画像信号に応じた電位を印加す
る制御することで上記対向電極上を搬送される記録媒体
への画像形成動作を開始させる。
Further, control means in the image forming apparatus
Applies the high voltage to the counter electrode,
After that, apply a potential according to the image signal to the control electrode.
The recording medium conveyed on the counter electrode by controlling
To start the image forming operation.

【0019】以上のように構成された画像形成装置によ
れば、顕像化粒子である例えばトナーが、記録媒体であ
る記録紙への画像形成前に、まずトナーを担持する担持
体を回転させる等して、安定化させる。例えば帯電量を
安定状態にする。この状態で、制御電極にトナーが飛翔
しない電位を印加することで、安定状態のトナーが担持
体より制御電極側へと飛翔するのを阻止される。しか
も、上記制御電極にトナーが飛翔しない電位を印加した
後、対向電極に所定の高圧を印加し、担持体の対向電極
との間にトナーを飛翔させるための強電界を付与して
も、上述したように制御電極にてトナーが飛翔しない状
態の電界が作用しているため、担持体から制御電極を介
して対向電極側へと飛翔することなくなる。
According to the image forming apparatus configured as described above, the toner, which is the image-forming particle, for example, first rotates the carrier for supporting the toner before the image is formed on the recording paper which is the recording medium. And stabilize it. For example, the charge amount is made stable. In this state, by applying a potential at which the toner does not fly to the control electrode, the toner in a stable state is prevented from flying from the carrier to the control electrode side. Moreover, even if a predetermined high voltage is applied to the counter electrode after applying a potential at which the toner does not fly to the control electrode and a strong electric field for causing the toner to fly is applied between the counter electrode and the counter electrode of the carrier, As described above, since the electric field in the state where the toner does not fly is acting on the control electrode, the toner does not fly from the carrier to the counter electrode side via the control electrode.

【0020】従って、画像形成開始による初期時に、ト
ナーが制御電極や対向電極に飛翔し付与することがない
ため、画像形成のために制御電極に画像信号に応じた制
御電位が印加されれば、正常な状態で記録紙上への画像
形成が行われる。つまり、制御電極には担持体上のトナ
ーを飛翔制御させるために、トナーを通過させる孔であ
るゲートが形成されており、このゲートの周囲に電圧を
供給するための電極が形成されている。その電極にトナ
ーが飛翔し付着することがないため、該トナーにて上記
ゲートが詰まることもなく、供給される電位が変化する
こともなく、記録紙への画像形成時に、トナーが確実に
ゲートを介して対向電極側へと飛翔させることができ
る。このため、記録紙上には画質が乱されることなく、
正常な画像が形成できる。
Therefore, at the initial stage after the start of image formation, the toner does not fly to the control electrode or the counter electrode and is applied. Therefore, if a control potential according to an image signal is applied to the control electrode for image formation, An image is formed on the recording paper in a normal state. That is, in order to control the flight of the toner on the carrier, the control electrode is formed with a gate which is a hole through which the toner passes, and an electrode for supplying a voltage is formed around this gate. Since the toner does not fly and adhere to the electrode, the gate does not become clogged with the toner, the supplied potential does not change, and the toner surely adheres to the gate when an image is formed on the recording paper. It is possible to fly to the counter electrode side via the. Therefore, the image quality is not disturbed on the recording paper,
A normal image can be formed.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下に図1ないし図8に従って本
発明の実施形態を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.

【0022】図1は本発明における画像形成装置の全体
的の構成を示す概略断面図である。図において、本発明
の画像形成装置は、トナー供給部2と印刷部3とで構成
される画像形成部1を備えている。画像形成部1は、画
像信号に応じて、顕像化粒子としてのトナーを使用し
て、記録媒体である記録紙上に顕像化するものである。
つまり、この画像形成装置は、トナーを選択的に飛翔さ
せて記録紙5上に付着させると共に、上記トナーの飛翔
を画像形成信号に基づいて制御することにより記録紙5
上にトナーによる可視画像を直接形成するものである。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the overall construction of an image forming apparatus according to the present invention. In the figure, the image forming apparatus of the present invention includes an image forming unit 1 including a toner supply unit 2 and a printing unit 3. The image forming unit 1 visualizes images on a recording sheet, which is a recording medium, by using toner as developing particles according to an image signal.
That is, this image forming apparatus selectively ejects toner onto the recording paper 5 and controls the ejection of the toner based on the image forming signal to thereby cause the recording paper 5 to fly.
A visible image is directly formed on the toner with the toner.

【0023】上記画像形成部1への記録紙5の入紙側に
は、給紙装置10が設けられている。給紙装置10は、
記録媒体としての記録紙5を収容する用紙カセット4、
この用紙カセット4から記録紙5を1枚ずつ送り出すピ
ックアップローラ(給紙ローラ)6、送り出された記録
紙5をガイドする給紙ガイド7から構成されている。ま
た、給紙装置10は、記録紙5が給紙されたことを検出
する図示していない検出センサが、給紙経路中に設けら
れている。ピックアップローラ6は、図示しない駆動装
置によって回転駆動される。
A paper feeding device 10 is provided on the paper input side of the recording paper 5 into the image forming section 1. The paper feeding device 10 is
A paper cassette 4 for accommodating a recording paper 5 as a recording medium,
It is composed of a pickup roller (paper feed roller) 6 for feeding the recording papers 5 one by one from the paper cassette 4, and a paper feed guide 7 for guiding the fed recording papers 5. Further, in the paper feeding device 10, a detection sensor (not shown) that detects that the recording paper 5 has been fed is provided in the paper feeding path. The pickup roller 6 is rotationally driven by a driving device (not shown).

【0024】また、画像形成部1からの記録紙5の出紙
側には、画像形成部1にて記録紙5上に形成されたトナ
ー像を、加熱および加圧することにより記録紙5に定着
させる定着装置11が設けられている。定着装置11
は、加熱ローラ12、ヒータ13、加圧ローラ14、温
度センサ15、および温度制御回路16から構成されて
いる。加熱ローラ12は、例えば厚さ2mmのアルミニ
ウム管表面にトナーに対して離型性のよいフッ素樹脂等
がコーティングされた状態で構成されている。上記ヒー
タ13は、例えばハロゲンランプからなり、加熱ローラ
12に内蔵されている。
The toner image formed on the recording paper 5 in the image forming unit 1 is fixed to the recording paper 5 by heating and pressurizing the recording paper 5 from the image forming unit 1. The fixing device 11 is provided. Fixing device 11
Is composed of a heating roller 12, a heater 13, a pressure roller 14, a temperature sensor 15, and a temperature control circuit 16. The heating roller 12 is formed, for example, in a state in which a surface of an aluminum tube having a thickness of 2 mm is coated with a fluororesin or the like having good releasability for toner. The heater 13 is, for example, a halogen lamp and is built in the heating roller 12.

【0025】加圧ローラ14は、例えばアルミニウム等
の管の表面にシリコーン樹脂からな部材をコーティング
して構成されている。そして、互いに対向して設けられ
た上記加熱ローラ12および加圧ローラ14には、記録
紙5を挟んで加圧することができるように、それぞれの
軸の両端には、図示しないスプリング等によって例えば
2kgの荷重が加えられている。
The pressure roller 14 is formed by coating the surface of a tube of aluminum or the like with a member made of silicone resin. The heating roller 12 and the pressure roller 14 provided so as to face each other have, for example, 2 kg by a spring or the like (not shown) at both ends of each shaft so that the recording paper 5 can be pressed and pressed. Is being applied.

【0026】温度センサ15は、加熱ローラ12表面の
温度を測定する。温度制御回路16は、主制御部(後述
する)によって制御されており、温度センサ15の測定
結果に基づいてヒータ13のON/OFF等を制御し、
加熱口一ラ12表面の温度を例えば150℃に保持す
る。
The temperature sensor 15 measures the temperature of the surface of the heating roller 12. The temperature control circuit 16 is controlled by a main control unit (described later) and controls ON / OFF of the heater 13 based on the measurement result of the temperature sensor 15,
The temperature of the surface of the heating port la 12 is maintained at, for example, 150 ° C.

【0027】また、定着装置11は、記録紙5が排出さ
れたことを検出する排紙センサ(図示せず)を備えてい
る。なお、加熱ローラ12、ヒータ13、加圧ローラ1
4等の材質は、特に限定されるものではない。また、加
熱ローラ12表面の温度は、特に限定されるものではな
い。さらに、定着装置11は、記録紙5を加熱定着する
だけでなく、加圧定着することによりトナー像を定着さ
せる構成となっていてもよい。
Further, the fixing device 11 is provided with a paper discharge sensor (not shown) which detects that the recording paper 5 has been discharged. In addition, the heating roller 12, the heater 13, the pressure roller 1
The material such as 4 is not particularly limited. Moreover, the temperature of the surface of the heating roller 12 is not particularly limited. Further, the fixing device 11 may be configured not only to heat-fix the recording paper 5 but also to fix the toner image by pressure-fixing.

【0028】さらに、図示しないが、定着装置11から
の用紙の出紙側には、定着装置11で処理された記録紙
5を排紙トレイ上に排出する排紙ローラ、および排出さ
れた記録紙5を受ける排紙トレイが設けられている。上
記の加熱ローラ12、加圧ローラ14、および排紙ロー
ラは、図示しない駆動装置によって回転駆動され、記録
紙5を排紙する。
Further, although not shown, on the side of the paper output from the fixing device 11, a paper discharge roller for discharging the recording paper 5 processed by the fixing device 11 onto a paper discharge tray, and the discharged recording paper. A paper discharge tray for receiving 5 is provided. The heating roller 12, the pressure roller 14, and the paper discharge roller described above are rotationally driven by a driving device (not shown) to discharge the recording paper 5.

【0029】画像形成部1を構成するトナー供給部2
は、顕像化粒子としてのトナー21が収容されているト
ナー収容槽20、トナー21を磁気力により担持する円
筒状の担持体(スリーブ)としてのトナー担持体22、
およびトナー収容槽20内部に設けられ、トナー21を
帯電させると共に、トナー担持体22の外周面に担持さ
れるトナー層の厚さを規制するドクターブレード23か
ら構成されている。
Toner supply section 2 constituting the image forming section 1
Is a toner storage tank 20 in which toner 21 as visualized particles is stored, a toner carrier 22 as a cylindrical carrier (sleeve) that carries the toner 21 by magnetic force,
And a doctor blade 23 provided inside the toner storage tank 20 for charging the toner 21 and regulating the thickness of the toner layer carried on the outer peripheral surface of the toner carrier 22.

【0030】ドクターブレード23は、トナー担持体2
2の回転方向における上流側に、トナー担持体22の外
周面からの距離が例えば60μm程度の間隔を隔てて配
置されている。トナー21は、例えば平均粒径が6μm
の磁性トナーであり、ドクターブレード23により、例
えば帯電量が−4μC/g〜−5μC/gとなるように
電荷が付与されている。尚、ドクターブレード23とト
ナー担持体22との距離は、特に限定されるものではな
く、トナー搬送量に応じて適宜設定される。またトナー
21の平均粒径や帯電量等は、特に限定されるものでは
なく、必要に応じて設定すればよい。トナー担持体22
は、図示しない駆動装置によって駆動され、図中矢印A
方向に例えばその表面での速度が例えば30mm/se
c程度で回転駆動される。
The doctor blade 23 is used for the toner carrier 2
On the upstream side in the rotational direction of No. 2, the distance from the outer peripheral surface of the toner carrier 22 is arranged at an interval of, for example, about 60 μm. The toner 21 has, for example, an average particle size of 6 μm.
The magnetic toner of No. 2 is charged by the doctor blade 23 so that the charge amount is −4 μC / g to −5 μC / g. The distance between the doctor blade 23 and the toner carrier 22 is not particularly limited, and is set appropriately according to the toner conveyance amount. Further, the average particle diameter, the charge amount, etc. of the toner 21 are not particularly limited and may be set as necessary. Toner carrier 22
Is driven by a driving device (not shown), and arrow A in the figure
Direction, for example, the velocity at the surface is, for example, 30 mm / se
It is rotationally driven at about c.

【0031】トナー担持体22は接地されると共に、ト
ナー担持体22内部におけるドクターブレード23と対
向する位置および、制御電極26(後述する)と対向す
る位置に、図示しない固定状態で磁石が配置されてい
る。これにより、トナー担持体22は、その外周面にト
ナー21を担持することができるようになっており、さ
らにスリーブであるトナー担持体22を回転させること
で磁気的に吸着(担持)しているトナーを搬送してい
る。また、トナー担持体22の外周面に担持されたトナ
ー21は、該外周面における上記固定された磁石の磁極
位置に対応する位置で、いわゆるトナーによる穂立ちを
形成する。尚、トナー担持体22の回転速度は、特に限
定されるものではなく、トナーを搬送する量等に基づい
て速度を決定すればよい。また、トナー担持体22は、
磁気力によりトナー21を担持する代わりに、電気力、
または電気力および磁気力により担持する構成となって
いてもよい。
The toner carrier 22 is grounded, and magnets are arranged in a fixed state (not shown) in a position facing the doctor blade 23 inside the toner carrier 22 and a position facing the control electrode 26 (described later). ing. As a result, the toner carrier 22 can carry the toner 21 on the outer peripheral surface thereof, and is further magnetically attracted (carried) by rotating the toner carrier 22 which is a sleeve. Conveying toner. Further, the toner 21 carried on the outer peripheral surface of the toner carrier 22 forms what is called a bristling of toner at a position on the outer peripheral surface corresponding to the magnetic pole position of the fixed magnet. The rotation speed of the toner carrier 22 is not particularly limited, and the speed may be determined based on the amount of toner conveyed and the like. Further, the toner carrier 22 is
Instead of carrying the toner 21 by magnetic force, electric force,
Alternatively, it may be supported by electric force and magnetic force.

【0032】画像形成部1の印刷部3は、例えば厚さ1
mmのアルミニウム板から形成された、トナ一担持体2
2の外周面と対向する対向電極25と、該対向電極25
に高圧を供給する高圧電源30と、上記トナー担持体2
2との間に設けられた制御電極26と、除電ブラシ32
と除電ブラシ32に除電電位を与える除電電源17と、
記録紙5を帯電させる帯電ブラシ14と、該帯電ブラシ
14に帯電電位を与える帯電電源18と、誘電体ベルト
24と、該誘電体ベルト24を支持し走行させる支持ロ
ーラ16a,16bと、クリーナーブレード19を備え
ている。
The printing unit 3 of the image forming unit 1 has, for example, a thickness of 1
Toner carrier 2 formed of a 2 mm aluminum plate
The counter electrode 25 facing the outer peripheral surface of
High-voltage power supply 30 for supplying a high voltage to the toner carrier 2
2 and a control electrode 26 provided between the control electrode 26 and the static elimination brush 32.
And a static elimination power source 17 for applying a static elimination potential to the static elimination brush 32,
A charging brush 14 that charges the recording paper 5, a charging power source 18 that applies a charging potential to the charging brush 14, a dielectric belt 24, support rollers 16a and 16b that support and run the dielectric belt 24, and a cleaner blade. Equipped with 19.

【0033】上記の対向電極25は、トナー担持体22
の外周面からの離間距離が例えば1mmとなるように設
けられている。
The counter electrode 25 is the toner carrier 22.
Is provided so that the distance from the outer peripheral surface thereof is, for example, 1 mm.

【0034】上記対向電極25に密着するように走行さ
れ、記録紙5を搬送するための誘電体ベルト24は、ポ
リフッ化ビニリデン(PVDF)を基材として形成され
ており、その体積抵抗率が1014Ω・cm程度で、厚さ
が75μm程度のエンドレス形状のベルトである。該誘
電体ベルト24は、支持ローラ16a,16b間に張架
され、図示しない駆動装置によって例えば支持ローラ1
6bを介して駆動され、図中矢印方向に、例えばその表
面での速度が30mm/secで回転される。
The dielectric belt 24, which is run so as to be in close contact with the counter electrode 25 and is used to convey the recording paper 5, is made of polyvinylidene fluoride (PVDF) as a base material, and its volume resistivity is 10%. It is an endless belt with a thickness of about 14 Ω · cm and a thickness of about 75 μm. The dielectric belt 24 is stretched between the support rollers 16a and 16b, and is driven by a driving device (not shown), for example, the support roller 1
It is driven via 6b and is rotated in the direction of the arrow in the figure at a speed of 30 mm / sec on the surface thereof, for example.

【0035】また、対向電極25には、高圧電源(制御
手段)30により、例えば2kVの高圧が印加されてい
る。つまり、対向電極25とトナー担持体22との間に
は、高圧電源部30から印加される高圧により、トナー
担持体22に担持されたトナー21を、対向電極25方
向に飛翔させるのに必要な電界が付与されている。
A high voltage of, for example, 2 kV is applied to the counter electrode 25 by a high voltage power supply (control means) 30. That is, it is necessary to cause the toner 21 carried on the toner carrier 22 to fly toward the counter electrode 25 by the high voltage applied from the high-voltage power supply unit 30 between the counter electrode 25 and the toner carrier 22. An electric field is applied.

【0036】上記除電ブラシ28は、誘電体ベルト24
の回転方向における制御電極26と対向する位置のさら
に下流側で、誘電体ベルト24に圧接するように設けら
れている。この除電ブラシ28は除電電源17によって
除電電位2.3kVが印加され、誘電体ベルト24表面
に存在する不要電荷を除電する。
The static elimination brush 28 is the dielectric belt 24.
It is provided so as to be in pressure contact with the dielectric belt 24 at the further downstream side of the position facing the control electrode 26 in the rotation direction of. The static elimination power source 17 applies a static elimination potential of 2.3 kV to the static elimination brush 28 to eliminate unnecessary electric charges existing on the surface of the dielectric belt 24.

【0037】上記クリーニングブレード19は、例え
ば、紙詰まり(ペーパージヤム)等の不測の事態が生じ
て誘電体ベルト24の表面にトナー21が付着した場合
に、このトナー21を除去して、用紙裏面が該トナー2
1によって汚染されることを防止する。尚、対向電極2
5の材質は、特に限定されるものではなく、必要な材質
を適宜設定すればよい。また、対向電極25とトナー担
持体22との距離についても、特に限定されるものでは
なく、適宜設定すればよい。さらに、対向電極25の回
転速度や、印加される電圧は、特に限定されるものでな
く、使用するトナーや速度に応じて適宜設定すればよ
い。
When the toner 21 adheres to the surface of the dielectric belt 24 due to an unforeseen situation such as paper jam (paper jam), the cleaning blade 19 removes the toner 21 and the back surface of the paper. Is the toner 2
1 to prevent contamination. The counter electrode 2
The material of 5 is not particularly limited, and a necessary material may be set as appropriate. Also, the distance between the counter electrode 25 and the toner carrier 22 is not particularly limited and may be set appropriately. Further, the rotation speed of the counter electrode 25 and the applied voltage are not particularly limited, and may be set appropriately according to the toner used and the speed.

【0038】また、図示しないが、本画像形成装置は、
制御回路として、画像形成装置全体を制御する主制御部
と、原稿等の画像を読み取る画像読み取り装置から得ら
れた面像データを印刷すべき画像データの形式に変換す
る画像処理部と、変換された該画像データを記憶する画
像メモリと、画像処理部から得られた画像データを制御
電極26に与えるべき画像データに変換する画像形成制
御ユニツトとを設えている。
Although not shown, this image forming apparatus
As a control circuit, a main control unit that controls the entire image forming apparatus, an image processing unit that converts surface image data obtained from an image reading apparatus that reads an image of a document or the like into a format of image data to be printed, are converted. Further, an image memory for storing the image data and an image forming control unit for converting the image data obtained from the image processing section into the image data to be given to the control electrode 26 are provided.

【0039】そこで上記の制御電極26は、対向電極2
5表面の接線方向と平行をなし、かつ対向電極25と対
向して2次元的に広がっており、トナー担持体22から
対向電極25方向へのトナー流が通過可能な構造となっ
ている。そして、この制御電極26に供拾される電位に
より、トナー担持体22と対向電極25との間に付与さ
れた電界が変化し、トナー担持体22から対向電極25
へのトナー21の飛翔を選択的に制御することができ
る。
Therefore, the control electrode 26 is the counter electrode 2
5 is parallel to the tangential direction of the surface and is two-dimensionally spread so as to face the counter electrode 25, and the toner flow from the toner carrier 22 to the counter electrode 25 can pass therethrough. The electric potential applied to the control electrode 26 changes the electric field applied between the toner carrier 22 and the counter electrode 25, so that the toner carrier 22 moves to the counter electrode 25.
It is possible to selectively control the flight of the toner 21 to the toner.

【0040】上記制御電極26は、トナー担持体22の
外周面からの距離が例えば100μmとなるように配置
けられており、図示しない支持部材により固定されてい
る。図2に制御電極26の詳細を示すように、該制御電
極26は、絶縁性の基板26a、高圧ドライバ(図示せ
ず)、および各々独立したリング状の導電体、即ちリン
グ状電極27・・・からなつている。基板26aは、例
えばポリイミド樹脂からなり、厚さ25μmに形成され
ている。また、基板26aには、後述するゲート29・
・・となるべき孔が形成されている。リング状電極27
・・・は、例えば銅箔からなり、該基板26aにおける
トナー担持体22側表面、即ち上記孔29の周りに設け
られており、所定の配列に従って配置されている。各リ
ング状電極27は、例えば直径220μm、厚さ30μ
mに形成されている。また、各リング状電極27の開口
部29・・・は、例えば直径200μmに形成されてお
り、トナー担持体22から対向電極25へ飛翔するトナ
ー21の通過部となっている。以下、この通過部をゲー
ト29と称することとする。尚、制御電極26とトナー
担持体22との距離は、特に限定されるものではない。
The control electrode 26 is arranged so that the distance from the outer peripheral surface of the toner carrier 22 is 100 μm, for example, and is fixed by a support member (not shown). As shown in detail in FIG. 2, the control electrode 26 includes an insulating substrate 26a, a high-voltage driver (not shown), and ring-shaped conductors 27, ...・ It consists of The substrate 26a is made of, for example, a polyimide resin and has a thickness of 25 μm. Further, a gate 29, which will be described later, is provided on the substrate 26a.
..A hole to be used is formed. Ring electrode 27
Are formed of, for example, a copper foil, are provided on the surface of the substrate 26a on the toner carrier 22 side, that is, around the holes 29, and are arranged according to a predetermined arrangement. Each ring-shaped electrode 27 has, for example, a diameter of 220 μm and a thickness of 30 μm.
It is formed in m. Further, the openings 29 ... Of the ring-shaped electrodes 27 are formed to have a diameter of 200 μm, for example, and serve as passage portions for the toner 21 flying from the toner carrier 22 to the counter electrode 25. Hereinafter, this passage will be referred to as a gate 29. The distance between the control electrode 26 and the toner carrier 22 is not particularly limited.

【0041】また、ゲート29・・・の大きさや、基板
26aおよびリング状電極27・・・の材質や厚さ等
は、特に限定されるものではない。上記のゲート29・
・・、即ちリング状電極27・・・は、例えば2560
個形成されており、各リング状電極27は、個々に給電
線28および高圧ドライバ(図示せず)を介して制御電
源部31(後述する)に電気的に接続されている。上記
個数は、A4判の用紙の横幅における解像度300DP
I(dot per inch)に相当し、1ライン分の画像を形成
する。
The size of the gates 29, the material and thickness of the substrate 26a and the ring electrodes 27, etc. are not particularly limited. Gate 29 above
..... That is, the ring-shaped electrodes 27 ...
Each ring-shaped electrode 27 is individually formed and electrically connected to a control power supply unit 31 (described later) via a power supply line 28 and a high-voltage driver (not shown). The above number is the resolution of 300DP in the width of A4 size paper.
It corresponds to I (dot per inch) and forms an image for one line.

【0042】なお、上記リング状電極27・・・の個数
は、特に限定されるものではない。また、上記リング状
電極27・・・表面および給電線28表面は、厚さ30
μmの程度の絶縁体層(図示せず)で覆われており、こ
れにより、リング状電極27・・・同士の絶縁性、給電
線28・・・同士の絶縁性、および、互いに接続されて
いないリング状電極27・・・と給電線28・・・との
間の絶縁性が確保されている。また、絶縁体層の材質や
厚さ等は、特に限定されるものではない。
The number of the ring-shaped electrodes 27 ... Is not particularly limited. Further, the surface of the ring-shaped electrode 27 ...
It is covered with an insulating layer (not shown) of the order of μm, so that the ring electrodes 27 are insulated from each other, the feed lines 28 are insulated from each other, and are connected to each other. The insulation between the ring-shaped electrodes 27 ... And the power supply lines 28. The material and thickness of the insulator layer are not particularly limited.

【0043】上記制御電極26のリング状電極27・・
・には、制御電源部(制御手段)31により画像信号に
応じたパルス、即ち電圧が印加される。つまり、制御電
源部31は、リング状電極27・・・に対し、トナー担
持体22に担持されたトナー21を対向電極25方向に
通過させる場合には、例えば150Vの電圧を印加し、
通過させない場合には例えば一200Vの電圧を印加す
るようになっている。このように、制御電極26への付
与する電圧(電位)を画像信号に応じて制御し、対向電
極25におけるトナー担持体22との対向面側の対向電
極25上に記録紙5を送り込むと、記録紙5の表面に画
像信号に応じたトナー像が形成される。尚、制御電源部
31は、図示しない画像形成制御ユニットから送られて
くる制御電極制御信号によって制御されている。
The ring-shaped electrode 27 of the control electrode 26 ...
A pulse corresponding to the image signal, that is, a voltage is applied to the signal by the control power supply unit (control means) 31. That is, the control power supply unit 31 applies a voltage of, for example, 150 V to the ring-shaped electrodes 27 ... When the toner 21 carried on the toner carrier 22 is passed in the direction of the counter electrode 25.
When it is not passed, for example, a voltage of 1200 V is applied. In this way, when the voltage (potential) applied to the control electrode 26 is controlled according to the image signal and the recording paper 5 is fed onto the counter electrode 25 on the surface of the counter electrode 25 facing the toner carrier 22, A toner image corresponding to the image signal is formed on the surface of the recording paper 5. The control power supply section 31 is controlled by a control electrode control signal sent from an image forming control unit (not shown).

【0044】次に、本画像形成装置による画像形成動作
を図7を参照して説明する。
Next, the image forming operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.

【0045】まず、例えば、画像読取り部に複写すべき
原稿が載置され、コピースタートボタン(図示せず)が
操作されると、この入力を受けた主制御部は画像形成動
作を開始させる。即ち、画像読み取り部によって原稿画
像が読み取られ(ステップn1)、その画像データが画
像処理部で処理(ステップn2)され、画像メモリに記
憶(ステップn3)される。この画像メモリに記憶され
た画像デ一タが、画像形成制御ユニツトに転送(ステッ
プn4)され、画像形成制御ユニツトでは、入カされた
画像データを制御電極26に与える制御電極制御信号に
変換し始める(ステップn5)。また、画像形成制御ユ
ニツトは、所定量の上記制御電極に供給する制御信号を
得ると、トナー担持体22が回転駆動(ステップn7)
される。このトナー担持体(スリーブ)22の回転によ
り担持たれるトナーの帯電量を安定化させる。この後
に、支持ローラ16aには高圧電源30によって対向電
極25と同電位が印加(ステップn9)される。帯電ブ
ラシ14には帯電電源18によって帯電電位として1.
2kVが、除電ブラシ32は除電電源17によって除電
電位が印加(ステップn9)される。
First, for example, when a document to be copied is placed on the image reading unit and a copy start button (not shown) is operated, the main control unit receiving this input starts the image forming operation. That is, the original image is read by the image reading unit (step n1), the image data is processed by the image processing unit (step n2), and stored in the image memory (step n3). The image data stored in the image memory is transferred to the image forming control unit (step n4), and the image forming control unit converts the input image data into a control electrode control signal to be given to the control electrode 26. Start (step n5). Further, when the image forming control unit obtains a control signal to be supplied to the control electrodes of a predetermined amount, the toner carrier 22 is rotationally driven (step n7).
To be done. The rotation of the toner carrier (sleeve) 22 stabilizes the amount of charge of the carried toner. After that, the same potential as that of the counter electrode 25 is applied to the support roller 16a by the high-voltage power supply 30 (step n9). The charging brush 14 has a charging power source 18 as a charging potential of 1.
At 2 kV, the static elimination power source 17 applies a static elimination potential to the static elimination brush 32 (step n9).

【0046】ここで、所望の制御電極信号でない場合に
は、ステップn6にてこのフローが中断され、エラー表
示(ステップn20)が行われる。また、所望の制御電
極信号であることが確認されれば、上述したように所定
量の制御電極に供給する制御信号を得た時に、上述した
ように対向電極25及び帯電ブラシ14、除電ブラシ3
2に所定の高圧が印加される前に、本発明においては、
トナー担持体22のトナー21を飛翔させないように、
制御電極26の全てのリング状電極27・・・にトナー
が飛翔しない電位である−200Vを印加しておく(ス
テップn8)。
If it is not the desired control electrode signal, this flow is interrupted in step n6 and an error display (step n20) is performed. Further, if it is confirmed that the signal is a desired control electrode signal, when the control signal to be supplied to the control electrode of a predetermined amount is obtained as described above, the counter electrode 25, the charging brush 14, and the charge removal brush 3 are described as described above.
Before a predetermined high voltage is applied to 2, in the present invention,
To prevent the toner 21 of the toner carrier 22 from flying,
A potential of -200 V at which the toner does not fly is applied to all the ring-shaped electrodes 27 ... Of the control electrode 26 (step n8).

【0047】この後に図示しない駆動装置が作動し、こ
の駆動装置に回転駆動されるピックアップローラ6によ
り、用紙カセット4内の記録紙5が画像形成部1の方向
へ送り出される(ステップn10)。この時正常な給紙
状態であるか否かがステップn11で確認される。つま
り、給紙される記録紙5が搬送経路中の給紙センサにて
検出されると、正常動作であるとしてステップn12に
進む。
After that, a driving device (not shown) is operated, and the recording paper 5 in the paper cassette 4 is fed toward the image forming section 1 by the pickup roller 6 which is rotationally driven by the driving device (step n10). At this time, it is confirmed in step n11 whether or not the sheet is in the normal feeding state. That is, when the fed recording paper 5 is detected by the paper feed sensor in the transport path, it is determined that the operation is normal, and the process proceeds to step n12.

【0048】ここで、ピックアップローラ6によって送
り出された記録紙5は、帯電ブラシ14と支持ローラ1
6a間に搬送される。記録紙5は帯電ブラシ14と支持
ローラ16aとの電位差による電荷を供給され静電気的
に吸着されたまま誘電体ベルト24の走行に伴って画像
形成部1の印刷部3における誘電体ベルト24のトナー
担持体22と対向面側に搬送される。なお、制御電極制
御信号の上記所定量は、画像形成装置等によって異な
る。
Here, the recording paper 5 sent out by the pickup roller 6 is the charging brush 14 and the support roller 1.
It is conveyed between 6a. The recording paper 5 is supplied with an electric charge due to the potential difference between the charging brush 14 and the support roller 16a, and is electrostatically adsorbed. As the dielectric belt 24 runs, the toner on the dielectric belt 24 in the printing unit 3 of the image forming unit 1 It is conveyed to the side opposite to the carrier 22. The predetermined amount of the control electrode control signal varies depending on the image forming apparatus and the like.

【0049】そして、画像形成制御ユニットは、ステッ
プn12において上記制御電極制御信号を制御電源31
に供給する。この制御電源制御信号の供給は、上記帯電
ブラシ14による印字部3への記録紙5の供給タイミン
グに同期したタイミングで行われる。制御電源部31
は、上記制御電極制御信号に基づいて、制御電極26の
各リング状電極27に印加する電圧を制御する。つま
り、制御電源部31から画像信号に応じた適宜所定のリ
ング状電極27に150Vもしくは−200Vの電圧が
印加され、制御電極26付近の電界が制御される。即
ち、制御電極26のゲート29において、画像データに
応じてトナー担持体22から対向電極25へのトナー2
1の飛翔の阻止と、その解除とが適宜行われる。これに
より、誘電体ベルト24の走行によって出紙側に向かっ
て30mm/secの速度で移動している記録紙5上
に、画像信号に応じたトナー像が形成される。なお、制
御電源部31による上記本発明による制御については、
後に詳細に説明する。
Then, the image forming control unit sends the control electrode control signal to the control power source 31 in step n12.
Supply to. The control power supply control signal is supplied at a timing synchronized with the timing at which the charging brush 14 supplies the recording paper 5 to the printing unit 3. Control power supply unit 31
Controls the voltage applied to each ring-shaped electrode 27 of the control electrode 26 based on the control electrode control signal. That is, a voltage of 150 V or −200 V is applied from the control power supply unit 31 to the predetermined ring-shaped electrode 27 according to the image signal, and the electric field near the control electrode 26 is controlled. That is, at the gate 29 of the control electrode 26, the toner 2 from the toner carrier 22 to the counter electrode 25 is transferred in accordance with the image data.
The prevention of the flight of 1 and the cancellation thereof are appropriately performed. As a result, a toner image corresponding to the image signal is formed on the recording paper 5 moving at a speed of 30 mm / sec toward the paper output side due to the traveling of the dielectric belt 24. Regarding the control by the control power supply unit 31 according to the present invention,
The details will be described later.

【0050】トナー像が形成された記録紙5は、支持部
材16bの持つ曲率で誘電体ベルト24から剥離されて
定着装置11に搬送されたのちに、この定着装置11で
トナ像が記録紙5に定着される。トナー像が定着された
記録紙5は、排紙ローラにて排紙トレイ上に排出される
と共に、正常に排出されたことを排紙センサにて検出さ
れる。
The recording paper 5 on which the toner image is formed is separated from the dielectric belt 24 by the curvature of the supporting member 16b and is conveyed to the fixing device 11, and then the toner image is recorded on the recording paper 5 by the fixing device 11. Is fixed in. The recording paper 5 on which the toner image is fixed is discharged onto the paper discharge tray by the paper discharge roller, and the normal discharge is detected by the paper discharge sensor.

【0051】この検出動作に基づいて、主制御部が印刷
動作の正常な終了を判断する。以上の画像形成動作によ
り、記録紙5上に良好な画像が形成される。本画像形成
装置は、記録紙5上に画像を直接形成するので、従来の
画像形成装置で用いられている感光体や誘電体ドラム等
の顕像体が不用となっている。
Based on this detection operation, the main control section determines the normal end of the printing operation. By the above image forming operation, a good image is formed on the recording paper 5. Since the image forming apparatus directly forms an image on the recording paper 5, the image forming body such as the photoconductor and the dielectric drum used in the conventional image forming apparatus is unnecessary.

【0052】従って、顕像体から記録紙に画像を転写す
る転写動作が省略されるので、画像の劣化を生じない。
このため、装置の信頼性が向上する。また、装置の構成
か簡単化されると共に、部品点数が削減されるので、小
型化および低コスト化が可能となる。
Therefore, since the transfer operation for transferring the image from the image developer to the recording paper is omitted, the image is not deteriorated.
Therefore, the reliability of the device is improved. Further, since the structure of the device is simplified and the number of parts is reduced, the size and cost can be reduced.

【0053】ここで、トナー担持体22と対向電極25
との間への電圧印加により生じるトナー担持体22と対
向電極25との間のトナー21の飛翔について考えるこ
ととする。上述したように、トナー担持体22は接地さ
れており、一方、対向電極25には2kVの高圧が印加
されている。
Here, the toner carrier 22 and the counter electrode 25
Consider the flying of the toner 21 between the toner carrier 22 and the counter electrode 25, which is caused by the voltage application between and. As described above, the toner carrier 22 is grounded, while the counter electrode 25 is applied with a high voltage of 2 kV.

【0054】そしてトナー担持体22と対向電極25と
の間には、等間隔で0Vから2kVまでの等電位面が形
成されている。そして、対向電極25はトナー担持体2
2の外周面からの距離が1mmとなるように設けられて
おり、制御電極26はトナー担持体22の外周面からの
距離が100μmとなるように設けられているので、制
御電極26のゲート29・・・中心部(ゲート中心部)
における位置の電位は、約200Vとなっている。尚、
ゲート29・・・の中心部の電位は、トナー担持体22
と対向電極25との間の電位差や、制御電極26の配設
位置、該ゲート29・・・の形状等によって決定され
る。
Between the toner carrier 22 and the counter electrode 25, equipotential surfaces of 0 V to 2 kV are formed at equal intervals. The counter electrode 25 is the toner carrier 2
2 is provided so as to have a distance of 1 mm from the outer peripheral surface, and the control electrode 26 is provided so as to have a distance of 100 μm from the outer peripheral surface of the toner carrier 22, so that the gate 29 of the control electrode 26 is provided. ... Center (gate center)
The potential at the position of is about 200V. still,
The potential at the center of the gates 29 ...
And the counter electrode 25, the position where the control electrode 26 is disposed, the shape of the gates 29 ...

【0055】この状態で、トナー担持体22に担持され
たトナー21を対向電極25方向に通過させるべく、制
御電源部31により、制御電極26のリング状電極27
・・・に対して150Vの電圧を一画素あたり例えば1
50μsec印加する。すると、制御電極26のゲート
29近傍での等電位面が図3に示すようになる。つま
り、ゲート29の空間の領域の等電位面が、トナー担持
体22側に湾曲するようになる。
In this state, the control power source 31 causes the ring-shaped electrode 27 of the control electrode 26 to pass the toner 21 carried on the toner carrier 22 toward the counter electrode 25.
..., a voltage of 150 V is applied to each pixel, for example, 1
Apply for 50 μsec. Then, the equipotential surface near the gate 29 of the control electrode 26 becomes as shown in FIG. That is, the equipotential surface in the space area of the gate 29 is curved toward the toner carrier 22 side.

【0056】同様に、トナー21がゲート29を通過し
ない様な−200Vの電位をリング状電極27に印加し
た場合には、図4で示すような同電位面を得ることがで
きる。尚、図3及び4に示す等電位面は、本願発明者が
コンピユータを用いたシミユレーションによって求めた
ものである。このように制御電極26とトナー担持体2
2との間の電界は、制御電極26に印加する電位によっ
て方向が逆転する。つまり、図3ではトナー担持体22
に担持されてるトナー21が対向電極25側へと飛翔で
きる電界の状態である。また、図4では制御電極26の
ゲート29における電界が、トナーに対し遮蔽状態でと
なり、トナー21の飛翔が阻止される電界の状態であ
る。
Similarly, when a potential of -200 V that prevents the toner 21 from passing through the gate 29 is applied to the ring electrode 27, the same potential surface as shown in FIG. 4 can be obtained. The equipotential surfaces shown in FIGS. 3 and 4 were obtained by the inventor of the present application by simulation using a computer. In this way, the control electrode 26 and the toner carrier 2
The direction of the electric field between 2 and 1 is reversed by the potential applied to the control electrode 26. That is, in FIG. 3, the toner carrier 22
In this state, the toner 21 carried on the toner can fly to the counter electrode 25 side. Further, in FIG. 4, the electric field at the gate 29 of the control electrode 26 is in a shielding state with respect to the toner, and is a state of the electric field in which the flying of the toner 21 is blocked.

【0057】しかし、制御電極26と対向電極25の間
の電界はその強度が多少変化するだけで、その方向は常
に記録紙5面に対して垂直方向となり変化しない。従っ
て、制御電極26を通過した後の飛翔トナー21は、制
御電極26の電位の如何によってその飛翔状態には、ほ
とんど影響を受けることがない。
However, the electric field between the control electrode 26 and the counter electrode 25 changes its intensity to some extent, and its direction is always perpendicular to the surface of the recording paper 5 and does not change. Therefore, the flying toner 21 that has passed through the control electrode 26 is hardly affected by the flying state thereof depending on the potential of the control electrode 26.

【0058】なお、上述の説明においては、トナー21
を通過させるべく制御電極26のリング状電極27・・
・に付与する電位が、150Vの場合を一例に挙げた
が、該電位は、トナー21の所望した飛翔制御を行える
なら、特に限定されるものではない。また、制御電極2
6のリング状電極27に印加する電位を変化させること
により、制御電極26のゲート29近傍における等電位
面の膨らみの度合い、つまりトナー担持体22側に湾曲
する状態を変化させることができる。そのため、ゲート
29を通過するトナー21に対して作用する電気力を変
化させることができる。これにより、制御電源部3lに
より付与する電位を適宜変化させることにより、記録紙
5上に形成される画像のドット径(FL)を任意に調節
することかできる。
In the above description, the toner 21 is used.
The ring-shaped electrode 27 of the control electrode 26 to pass through
The case where the electric potential applied to-is 150 V has been described as an example, but the electric potential is not particularly limited as long as desired flight control of the toner 21 can be performed. In addition, the control electrode 2
By changing the potential applied to the ring-shaped electrode 27 of No. 6, it is possible to change the degree of swelling of the equipotential surface near the gate 29 of the control electrode 26, that is, the state of curving toward the toner carrier 22 side. Therefore, the electric force acting on the toner 21 passing through the gate 29 can be changed. Thereby, the dot diameter (FL) of the image formed on the recording paper 5 can be arbitrarily adjusted by appropriately changing the potential applied by the control power supply unit 3l.

【0059】なお、トナー21の通過を阻止すべく制御
電極26のリング状電極27・・・に付与する電位は、
特に限定されるものではない。上記の電位は、具体的に
は、例えば実験等を行うことにより決定すればよい。
The potential applied to the ring-shaped electrodes 27 ... Of the control electrode 26 to prevent passage of the toner 21 is
It is not particularly limited. Specifically, the above potential may be determined, for example, by conducting an experiment or the like.

【0060】ここで、画像形成装置がA4判の記録紙5
を縦方向(長手方向)に6枚/分の速さで処理すること
ができる処理能力を有しているとすると、対向電極25
上における記録紙5の移動速度は、およそ30mm/s
ecとなる。そして、解像度が300DPIであるとす
ると、記録紙5上に形成される画像のドット1つ当たり
にかかる処理時間、即ち制御電極部31からリング状電
極27・・・に画像信号に応じて印加されるパルス幅T
(sec)は、およそ2.8×10-3sec以下とな
る。
Here, the image forming apparatus uses the recording paper 5 of A4 size.
Has a processing capacity capable of processing 6 sheets per minute in the vertical direction (longitudinal direction), the counter electrode 25
The moving speed of the recording paper 5 above is about 30 mm / s.
It becomes ec. Assuming that the resolution is 300 DPI, the processing time required for each dot of the image formed on the recording paper 5, that is, the control electrode unit 31 applies to the ring-shaped electrodes 27 in accordance with the image signal. Pulse width T
(Sec) is about 2.8 × 10 −3 sec or less.

【0061】トナー21がトナー担持体22から対向電
極25に沿って送られる記録紙5に飛翔する時間tは、
上述で説明した各種条件において計算と高速度カメラに
よる測定では約220μsecであり、トナー担持体2
2から制御電極26に飛翔する時間t0は、約140μ
secである。従来では、リング状電極27に印加され
るトナー21を飛翔させるために印加される電位のパル
ス幅Tは、飛翔時間tとの関係において、t<Tに設定
している。そのため、上記パルス幅Tの時間に制約され
て、記録速度を上げることができなかった。
The time t for the toner 21 to fly to the recording paper 5 sent from the toner carrier 22 along the counter electrode 25 is
Under the various conditions described above, the calculation and the measurement by the high-speed camera are about 220 μsec.
2 to the control electrode 26, the time t0 is about 140 μ
sec. Conventionally, the pulse width T of the potential applied to fly the toner 21 applied to the ring-shaped electrode 27 is set to t <T in relation to the flight time t. Therefore, the recording speed cannot be increased due to the limitation of the pulse width T.

【0062】そこで、トナー21は制御電極26の位置
を通過すれば、図3及び図4に示すように制御電極のリ
ング状電極27に印加する電位に関係なく、制御電極2
6と対向電極25間の電界方向が一定であるため、その
まま対向電極25側へと飛翔し、記録紙5上に到達す
る。そのため、トナー21をゲート29を通過させるべ
く印加する電位(150V)を、トナー21がリング状
電極27を通過した後にトナー21がゲート29を通過
しないような電位(−200V)に切り替えても、飛翔
中のトナーは引き続き飛翔を継続し、記録紙5上に到達
して画像を形成する。
Therefore, when the toner 21 passes through the position of the control electrode 26, the control electrode 2 is irrespective of the potential applied to the ring-shaped electrode 27 of the control electrode as shown in FIGS.
Since the electric field direction between 6 and the counter electrode 25 is constant, the electric field flies to the counter electrode 25 side and reaches the recording paper 5 as it is. Therefore, even if the potential (150 V) applied to pass the toner 21 through the gate 29 is switched to a potential (−200 V) at which the toner 21 does not pass through the gate 29 after the toner 21 passes through the ring-shaped electrode 27, The flying toner continues to fly and reaches the recording paper 5 to form an image.

【0063】この実施形態において、トナー21を飛翔
させるために制御電極26のリング状電極27に印加す
る電位のパルス幅Tは、180μsecとすれば、十分
に飛翔したトナーが記録紙5へと到達する。トナー担持
体22表面における、上記ゲート29に対応する位置に
担持されたトナー21を飛翔させるのに要する時間、即
ちゲート29を通過するさせるべく制御電極26に付与
する電位が印加される時間(パルス幅)をTとすると、
制御電極26に印加される電位は、所望の画像データに
より図5のようになる。図5においては、上記飛翔時間
tとパルス幅Tとの間には、t=220μsec>T=
150μsec>t0=140μsecの関係が成立し
ている。つまり、トナーを飛翔させる電位として150
Vを制御電極26のリング状電極27に印加する期間で
あるパルス幅Tを150μsecとして、その後にトナ
ーの非飛翔電位として−200Vをリング状電極に印加
する。
In this embodiment, if the pulse width T of the electric potential applied to the ring-shaped electrode 27 of the control electrode 26 in order to fly the toner 21 is 180 μsec, the sufficiently-floating toner reaches the recording paper 5. To do. The time required for the toner 21 carried at the position corresponding to the gate 29 on the surface of the toner carrier 22 to fly, that is, the time when the potential applied to the control electrode 26 to pass through the gate 29 is applied (pulse). If width is T,
The potential applied to the control electrode 26 is as shown in FIG. 5 depending on the desired image data. In FIG. 5, between the flight time t and the pulse width T, t = 220 μsec> T =
The relationship of 150 μsec> t0 = 140 μsec holds. That is, the potential for causing the toner to fly is 150
The pulse width T, which is a period for applying V to the ring-shaped electrode 27 of the control electrode 26, is set to 150 μsec, and then −200 V is applied to the ring-shaped electrode as the non-flying potential of the toner.

【0064】上記−200Vを印加した時点で、飛翔し
たトナー21は記録紙5へと飛翔するが、トナー担持体
22上のトナーの飛翔は阻止される。そのため、次のラ
インを形成するためにトナーを飛翔さための時間を短縮
できる。つまり、飛翔させる電位(150V)に立ち上
げる時間的な周期T0を短縮できるため、結果としてト
ナーの飛翔時間を従来と同様にしても、周期T0を従来
より短くできる分、記録速度を上げることが可能にな
る。
At the time when the voltage of -200 V is applied, the flying toner 21 flies to the recording paper 5, but the flying of the toner on the toner carrier 22 is blocked. Therefore, the time for flying the toner to form the next line can be shortened. In other words, the time period T0 for raising the potential (150 V) to fly can be shortened. As a result, even if the flight time of the toner is the same as the conventional one, the recording speed can be increased by the amount that the period T0 can be shortened as compared with the conventional one. It will be possible.

【0065】以上は、画像信号に応じて制御電極に印加
する制御電位の制御によるもので、その画像信号に応じ
て記録紙5上に直接画像を形成している状態である。こ
の状態における制御電極26にパルス幅Tによる印加制
御により、トナーの飛翔周期を短縮さるものである。
The above is based on the control of the control potential applied to the control electrode according to the image signal, and the image is directly formed on the recording paper 5 according to the image signal. By controlling the application of the pulse width T to the control electrode 26 in this state, the flight period of the toner is shortened.

【0066】本発明は、上述したような記録紙5への画
像形成を行う前の段階、つまり画像形成動作の初期時
に、制御電極26及び対向電極25に電位を印加するタ
イミング制御にある。
The present invention resides in the timing control for applying a potential to the control electrode 26 and the counter electrode 25 at the stage before the image formation on the recording paper 5 as described above, that is, at the beginning of the image forming operation.

【0067】そこで、本発明の実施形態について、制御
電極26の電位印加、対向電極25の電位印加について
図6に示すタイミングチャートを参照して詳細に説明す
ることにする。この実施形態によれば、ピックアップロ
ーラ6によって記録紙5が搬送される前において、上述
したように事前に次の順序で画像形成部1が作動制御さ
れる。
Therefore, the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the timing chart shown in FIG. 6 regarding the potential application to the control electrode 26 and the potential application to the counter electrode 25. According to this embodiment, before the recording paper 5 is conveyed by the pickup roller 6, the operation of the image forming unit 1 is controlled in advance in the following order as described above.

【0068】まず、図示しない駆動装置により、トナー
担持体22の回転が図7のフローチャートにて説明した
ように、事前に開始される。つまりトナー担持体22を
回転させる駆動モータを、図6においてタイミングt1
の時点で駆動させる。これは図7に示す制御フローチャ
ートのステップn7のタイミングである。
First, the rotation of the toner carrier 22 is started in advance by a driving device (not shown) as described in the flowchart of FIG. That is, the drive motor for rotating the toner carrier 22 is set to the timing t1 in FIG.
Drive at the point of. This is the timing of step n7 of the control flowchart shown in FIG.

【0069】そして、上記トナー担持体22が回転を開
始し、所定の時間、つまりトナー担持体22に担持され
ているトナーの帯電量が安定したタミイングで制御電極
26のリング状電極27・・・に、制御電源部31にて
ゲート29・・・をトナー21が通過しない電位(−2
00V)を印加する。この印加タミイングは、図6に示
すようにタミイングt1の後のタミイングt2であり、
図7のフローチャートのステップn8のタミイングであ
る。
Then, the toner carrier 22 starts to rotate, and the ring-shaped electrodes 27 ... Of the control electrode 26 are rotated for a predetermined time, that is, the amount of charge of the toner carried on the toner carrier 22 is stable. In the control power supply section 31, the potential (-2
00V) is applied. This applied taming is taming t2 after taming t1 as shown in FIG.
It is the timing of step n8 in the flowchart of FIG.

【0070】この後に、支持ローラ16aが回転駆動さ
れ、これにより誘電体ベルト24が回転を開始する。そ
して、この回転駆動のタイミングに合わせて対向電極2
5に高圧電源30によって、高圧が印加される。この支
持ローラ16aの回転及び対向電極25の印加タイミン
グは、図6においてタイミングt3であり、図7のフロ
ーチャートにおいてはステップn9である。
After that, the support roller 16a is rotationally driven, and the dielectric belt 24 starts to rotate. Then, the counter electrode 2 is aligned with the timing of this rotational drive.
A high voltage is applied to 5 by a high voltage power supply 30. The rotation of the support roller 16a and the application timing of the counter electrode 25 are timing t3 in FIG. 6 and step n9 in the flowchart of FIG.

【0071】上述したタイミングでの駆動制御に対し、
リング状電極27・・・への電位の印加タイミングによ
り、トナー担持体22の回転開始が遅い、あるいは同時
の場合、トナー担持体22の表面のトナー層には所望し
た帯電量を有していないトナーが少なくない。加えて、
トナー担持体22が回転を開始した直後のトナー層は、
層厚が所望の値にないっていない場合が多く、決して安
定していない。また、トナー層が安定しない限り逆帯電
トナーが多く、帯電量も安定することがない。
For the drive control at the above timing,
Depending on the timing of applying the potential to the ring-shaped electrodes 27, the toner layer on the surface of the toner carrier 22 does not have a desired charge amount when the toner carrier 22 starts to rotate slowly or at the same time. Not enough toner. in addition,
The toner layer immediately after the toner carrier 22 starts to rotate,
Often the layer thickness is not at the desired value and is never stable. Further, unless the toner layer is stable, the amount of reversely charged toner is large, and the charge amount is not stable.

【0072】このようなトナー状態で、リング状電極2
7・・・にトナーを飛翔させない電位を印加しても、逆
帯電トナーや帯電量が安定しないトナーがリング状電極
27・・・に到達することがある。もし、この状態で、
対向電極25に高圧が印加されていると、リング状電極
27・・・のゲート29・・・に到達したトナーが21
が対向電極に飛翔することにもなる。
In such a toner state, the ring-shaped electrode 2
Even when a potential that does not cause the toner to fly is applied to 7 ..., Reversely charged toner or toner with an unstable charge amount may reach the ring electrodes 27. If in this state,
When a high voltage is applied to the counter electrode 25, the toner reaching the gates 29 of the ring-shaped electrodes 27 ...
Will also fly to the counter electrode.

【0073】上述のように誤って飛翔したトナー21
は、誘電体ベルト24を汚すばがりか、最悪の場合に
は、誤って飛翔したトナーが21の電荷が誘電体ベルト
24表面に移動して適切な表面電位が得られなくなる。
そのため、帯電ブラシ14の印加電位と誘電体ベルト2
4表面電位との電位差に由来する帯電ブラシ14から記
録紙5への所望の電荷の供給が行われず、該電荷による
適切な静電吸着が行われなくなるばかりか、記録そのも
のも不安定となり画質が劣化する可能性がある。
As described above, the toner 21 that has accidentally fly
In the worst case, the dielectric belt 24 becomes dirty, or in the worst case, the accidentally-fused toner 21 moves the electric charge of the toner 21 to the surface of the dielectric belt 24, so that an appropriate surface potential cannot be obtained.
Therefore, the applied potential of the charging brush 14 and the dielectric belt 2
4 A desired charge is not supplied from the charging brush 14 to the recording paper 5 due to the potential difference from the surface potential, and not only proper electrostatic attraction due to the charge is not performed, but also the recording itself becomes unstable and the image quality is deteriorated. It may deteriorate.

【0074】さらには、制御電極26に到達したトナー
21が制御電極26に付着すると、該トナー21が持つ
電荷によって、トナー担持体22上のトナー21に対す
る飛翔または非飛翔させる制御電極26の電位が変化
し、所定の電界が作用せず、トナー21の飛翔制御が不
能になる場合もある。また、誤って制御電極26に到達
したトナー21がゲート29に付着すると、制御不能な
トナー21によって、ゲート29が目詰まりを起こすこ
ともあり、飛翔トナーの妨げにもなる。
Further, when the toner 21 reaching the control electrode 26 adheres to the control electrode 26, the electric potential of the control electrode 26 that causes the toner 21 on the toner carrier 22 to fly or not fly due to the electric charge of the toner 21. In some cases, the predetermined electric field does not act and the flight control of the toner 21 becomes impossible. If the toner 21 that reaches the control electrode 26 accidentally adheres to the gate 29, the uncontrollable toner 21 may cause the gate 29 to be clogged, which also hinders the flying toner.

【0075】この点、本発明の上述した図6に示すタイ
ミングにより、制御電極26及び対向電極25への印加
制御すれば、制御電極26のリング状電極27・・・に
印加する電位が、トナー担持体22の回転が開始された
後であり、トナー21の帯電量が安定したタイミングt
2である。また、その後のタイミングt3にて対向電極
25に高圧を印加するようにしている。そのため、少な
くとも制御電極26におけるゲート29・・・部分に
は、トナー21が不安定な状態で強電界が形成されず、
安定した後の強電界が作用する。
In this respect, if the application of the voltage to the control electrode 26 and the counter electrode 25 is controlled according to the timing shown in FIG. 6 of the present invention, the potential applied to the ring-shaped electrodes 27 of the control electrode 26 becomes the toner. After the rotation of the carrier 22 is started, the timing t when the charge amount of the toner 21 becomes stable
It is 2. Further, at the subsequent timing t3, high voltage is applied to the counter electrode 25. Therefore, a strong electric field is not formed at least in the gate 29 of the control electrode 26 while the toner 21 is unstable,
The strong electric field acts after stabilization.

【0076】従って、上述した不具合が解消される。つ
まり、トナーの帯電量が安定した状態で、制御電極26
へのトナーが飛翔しない状態での電位が印加されるた
め、トナー担持体22上の担持されているトナー21の
飛翔が阻止され、制御電極26側へと飛翔するトナーが
なくなる。しかも、対向電極25への高圧の印加は、上
記制御電極26への所定の電位の印加後に行うため、こ
の時点においてもトナー担持体22の担持トナー21
が、上述したように制御電極26への飛翔しない電位の
印加により対向電極25側まで飛翔されるトナーのなく
なる。
Therefore, the above-mentioned problems are eliminated. That is, while the charge amount of the toner is stable, the control electrode 26
Since a potential is applied to the toner carrier 22 while the toner does not fly, the toner 21 carried on the toner carrier 22 is prevented from flying, and the toner flying to the control electrode 26 side disappears. Moreover, since the high voltage is applied to the counter electrode 25 after the predetermined potential is applied to the control electrode 26, the toner 21 on the toner carrier 22 is still maintained at this point.
However, as described above, the application of the non-flying potential to the control electrode 26 eliminates the toner flying to the counter electrode 25 side.

【0077】ここで、トナー21が安定状態、例えば帯
電量の安定するタイミングは、使用するトナーの物性、
トナー担持体22の回転速度等により決まるものであ
る。そのため、実験等にて予め求めて設定すればよい。
例えば、トナー担持体22の回転速度が30mm/se
cされる場合、使用されるトナーが所定の帯電量を得る
までの時間(ts)を予め実験等により求め、この時間
を設定する。そして、トナー担持体22を回転させ、設
定された時間(ts)後に制御電極26にトナーが飛翔
しない電位を印加し、その後に対向電極25に高圧を印
加すればよい。
Here, the toner 21 is in a stable state, for example, the timing at which the charge amount becomes stable depends on the physical properties of the toner used.
It is determined by the rotation speed of the toner carrier 22 and the like. Therefore, it may be obtained and set in advance through experiments or the like.
For example, the rotation speed of the toner carrier 22 is 30 mm / se.
In the case of c, the time (ts) until the toner used reaches a predetermined charge amount is obtained in advance by experiments or the like, and this time is set. Then, the toner carrier 22 is rotated, and after a set time (ts), a potential at which the toner does not fly is applied to the control electrode 26, and then a high voltage is applied to the counter electrode 25.

【0078】以上のようにして、画像形成動作を行う前
にトナー21が安定状態になり、上述した制御電極26
にトナーが飛翔しない電位を印加した後、対向電極25
に高圧が印加されると、前段階の準備が完了したとし
て、図7におけるステップn10以降による制御を実行
し、そしてステップn12による画像制御電位を制御電
極26に印加することで、記録紙5への画像形成が開始
される。この時、トナーは記録紙5上に、乱されること
なく所望の位置に到達して、画像信号に応じたドットに
よるトナー画像が、正常な状態で直接形成されることに
なる。
As described above, the toner 21 becomes in a stable state before the image forming operation is performed, and the above-mentioned control electrode 26 is formed.
After applying a potential to prevent the toner from flying to the counter electrode 25
When a high voltage is applied to the recording paper 5, it is determined that the preparation of the previous step is completed, the control in step n10 and the subsequent steps in FIG. 7 is executed, and the image control potential in step n12 is applied to the control electrode 26, whereby Image formation is started. At this time, the toner reaches the desired position on the recording paper 5 without being disturbed, and the toner image by dots according to the image signal is directly formed in a normal state.

【0079】本発明の実施形態の説明では、制御電極2
6として図2のようなシングルドライブの制御電極を使
用したが、制御電極の形状は図8のようにマトリクスド
ライブを使用した構成でも同様に実施できる。マトリク
スドライブは必要なドライブ数が、ゲートの数だけ必要
としなくなるため、大幅に削減できコストダウンを図れ
る効果がある。
In the description of the embodiment of the present invention, the control electrode 2
Although a single drive control electrode as shown in FIG. 2 is used as 6, the shape of the control electrode can be similarly implemented by a configuration using a matrix drive as shown in FIG. The matrix drive does not require as many drives as the number of gates, so that it is possible to significantly reduce the cost and reduce the cost.

【0080】図8に示すように制御電極26は、基板2
6aの表面及び裏面に帯状電極群27aと27bを互い
に直交(交差)する状態で形成されている。表裏面の帯
状電極郡27a及び27bが交差するそれぞれの位置
に、トナー流を通過させるゲート29が形成されてい
る。
As shown in FIG. 8, the control electrode 26 is connected to the substrate 2
Strip-shaped electrode groups 27a and 27b are formed on the front surface and the back surface of 6a in a state of intersecting (intersecting) each other. Gates 29 for passing the toner flow are formed at respective positions where the strip-shaped electrode groups 27a and 27b on the front and back surfaces intersect.

【0081】そして、表面の帯状電極郡27aには、例
えば画像信号に応じたトナー飛翔電位を印加する。また
裏面の帯状電極郡27bには、周期的に切換えられる走
査信号に応じたトナー飛翔電位を印加する。これによ
り、ゲート29の交差する表裏面の帯状電極郡27a及
び27bに同時にトナー飛翔電位が印加された状態で、
トナー担持体22のトナー21が飛翔され、ゲート29
を通過後に、対向電極25へと飛翔されることになる。
Then, for example, a toner flying potential according to an image signal is applied to the strip-shaped electrode group 27a on the surface. Further, a toner flying potential according to a scanning signal that is periodically switched is applied to the strip-shaped electrode group 27b on the back surface. As a result, in a state where the toner flying potential is simultaneously applied to the strip-shaped electrode groups 27a and 27b on the front and back surfaces where the gate 29 intersects,
The toner 21 of the toner carrier 22 is ejected and the gate 29
After passing through, the particles will be flown to the counter electrode 25.

【0082】このような構成の制御電極26において
も、上述した実施形態での説明の場合と同様の効果が得
られる。つまり、トナー担持体22をまず回転させた
後、担持されるトナーの帯電量が安定すれば、上述した
制御電極26の帯状の各電極群27a及び27bにトナ
ーが飛翔しない電位を印加した後、対向電極25に高圧
を印加するように制御すればよい。
With the control electrode 26 having such a configuration, the same effect as that in the case of the above-described embodiment can be obtained. That is, if the toner carrier 22 is first rotated and then the charge amount of the carried toner becomes stable, after applying a potential at which the toner does not fly to each of the strip-shaped electrode groups 27a and 27b of the control electrode 26 described above, Control may be performed so that a high voltage is applied to the counter electrode 25.

【0083】さらに、顕像化粒子がトナーである場合に
つていて説明したが、この顕像化粒子はインク等であっ
ても同様に実施できる。また、トナー供給部2の構成
を、イオンフロー法を適用した構成とすることも可能で
ある。つまり、画像形成部1は、コロナ帯電器等のイオ
ン源を備えた構成となっていてもよい。この場合におい
ても、上記と同様の作用効果を奏することができる。
Further, the case where the visualized particles are toners has been described, but the visualized particles may be ink or the like. Further, the configuration of the toner supply unit 2 may be a configuration to which the ion flow method is applied. That is, the image forming unit 1 may be configured to include an ion source such as a corona charger. Even in this case, the same effects as the above can be obtained.

【0084】本発明にかかる画像形成装置は、例えば、
ディジタル複写機およびファクシミリ装置の印字部や、
ディジタルプリンタ、プロッタ等に好適に適用すること
ができる。
The image forming apparatus according to the present invention is, for example,
The printing section of digital copiers and facsimile machines,
It can be suitably applied to digital printers, plotters and the like.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上説明したようし画像形成装置は、記
録動作開始の初期、特に記録紙への画像形成前に、顕像
化粒子を担持した担持体を動作させ、顕像化粒子が安定
した後に、制御電極に顕像化粒子の飛翔制御を行う電位
を印加するため、担持体上の顕像化粒子、例えばトナー
が誤って飛翔するのを阻止でき、また制御電極側にトナ
ーが付着するようなことも解消できる。これにより、制
御電極と担持体との間に作用させる電界が、付着した帯
電トナーで変化することもなく、制御電極に形成されて
いるゲートの目詰まりが生じることもなくなる。
As described above, the image forming apparatus operates the carrier carrying the image-forming particles at the beginning of the recording operation, particularly before forming the image on the recording paper, to stabilize the image-forming particles. After that, since a potential for controlling the flying of the visualized particles is applied to the control electrode, it is possible to prevent the visualized particles on the carrier, for example, the toner from accidentally flying, and the toner adheres to the control electrode side. You can also eliminate things that you do. As a result, the electric field applied between the control electrode and the carrier does not change due to the attached charged toner, and the gate formed on the control electrode does not become clogged.

【0086】また対向電極には、制御電極に顕像化粒子
を通過させない電位印加された後に、担持体に担持さ
れた顕像化粒子が飛翔できる高圧を印加するようにして
いるため、強電界が作用した時には制御電極を介して顕
像化粒子が誤って飛翔されることがなくなる。特に制御
電極部分に顕像化粒子である例えばトナーが付着するこ
とがないため、そのトナーが対向電極側に飛翔すること
はない。そのため、記録媒体である記録紙をトナーにて
汚すことなくなる。
Further, the counter electrode is loaded on the carrier after a potential which does not allow the visualized particles to pass through is applied to the control electrode.
Since a high voltage that allows the visualized particles to fly is applied, the visualized particles are prevented from being mistakenly flown via the control electrode when a strong electric field is applied. In particular, since the developer particles are e.g. toner to the control electrode portion is not able to wear with, is not that the toner flies to the counter electrode side. Therefore, also eliminates soiling the recording paper as a recording medium at a toner.

【0087】さらに、顕像化粒子が安定した後に、上述
した制御電極への印加を行い、対向電極に高圧を印加す
るようにすれば、担持体上の顕像化粒子が誤って対向電
極側まで飛翔することがなくなる。
Furthermore, after the visualized particles have stabilized, the above-mentioned application to the control electrode to apply a high voltage to the counter electrode causes the visualized particles on the carrier to erroneously occur on the counter electrode side. It will not fly up to.

【0088】そのため、記録紙への記録開始後に、顕像
化粒子である例えばトナーにて記録紙を汚染することは
なく、また正常な状態での電界等の作用を受けて、トナ
ーが記録紙上の決められた位置に到達して付着し、良質
の記録画像を得ることができる。
Therefore, after the recording on the recording paper is started, the recording paper is not contaminated by the image-forming particles, for example, the toner, and the toner remains on the recording paper under the action of an electric field in a normal state. After reaching the predetermined position, the toner adheres to it and a good quality recorded image can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による画像形成装置の全体構成を示す概
略の断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】本発明における画像形成装置が備える制御電極
の一部の詳細な構成を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a detailed configuration of a part of a control electrode included in the image forming apparatus of the present invention.

【図3】本発明のトナーの飛翔原理を説明するためのも
のであり、トナーが飛翔する時の等電位面を示す説明図
である。
FIG. 3 is a view for explaining the principle of toner flight of the present invention, and is an explanatory diagram showing an equipotential surface when toner is flying.

【図4】本発明のトナー飛翔原理を説明するためのもの
で、トナーが飛翔しない時の等電位面を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the toner flying principle of the present invention, showing an equipotential surface when the toner does not fly.

【図5】制御電極に印加されるタイミングを示すタイミ
ングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing timings applied to control electrodes.

【図6】本発明によるトナー担持体の回転駆動、制御電
極への電圧印加、対向電極への高圧印加のタイミング制
御を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart for explaining timing control of rotational driving of the toner carrier, voltage application to the control electrode, and high voltage application to the counter electrode according to the present invention.

【図7】記録制御動作の流れを示すフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of a recording control operation.

【図8】制御電極の他の具体例を示すもので、マトリク
ス構成を有する制御電極の平面図である。
FIG. 8 shows another specific example of the control electrode and is a plan view of the control electrode having a matrix configuration.

【図9】従来の画像形成装置の画像形成原理を説明する
ための断面図である。
FIG. 9 is a sectional view for explaining an image forming principle of a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像形成部 2 トナー供給部 3 印刷部 5 記録紙(記録媒体) 21 トナー(顕像化粒子) 22 トナー担持体 25 対向電極 26 制御電極 27 リング状電極 29 ゲート 30 高圧電源部(制御手段) 31 制御電源部(制御手段) 1 Image forming section 2 Toner supply unit 3 Printing department 5 Recording paper (recording medium) 21 Toner (visualized particles) 22 Toner carrier 25 Counter electrode 26 Control electrodes 27 ring electrode 29 gates 30 High-voltage power supply (control means) 31 Control power supply unit (control means)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 顕像化粒子を担持する担持体と、該担持
体に対向して配置された対向電極と、これら担持体と対
向電極との間に配置され顕像化粒子の通過部となる複数
のゲートを有する制御電極と、上記担持体と対向電極と
の間に所定の電位差を生じさせる電位を付与すると共
に、上記制御電極に付与する電位を変化させることによ
り顕像化粒子の上記ゲートの通過を制御して上記対向電
極上を搬送される記録媒体に画像を形成する制御手段と
を備えた画像形成装置において、 上記制御手段は、画像形成動作を開始する前の段階とし
て、上記担持体に担持された顕像化粒子の帯電量が安定
するまで、上記制御電極に電位を付与することなく、
記顕像化粒子の帯電量が安定した後に該顕像化粒子が上
記担持体より飛翔させない電位を印加することを特徴と
する画像形成装置。
1. A carrier for supporting the visualized particles, a counter electrode arranged so as to face the carrier, and a passage for the visualized particles arranged between the carrier and the counter electrode. A control electrode having a plurality of gates, and a potential that causes a predetermined potential difference between the carrier and the counter electrode is applied, and the potential applied to the control electrode is changed so that the opposing conductive to control the passage of the gate
In an image forming apparatus provided with a control means for forming an image on a recording medium conveyed at the highest level, the control means is a stage before starting the image forming operation.
The charge amount of the visualized particles carried on the carrier is stable.
Until, without imparting a voltage to the control electrode, the upper
After the amount of charge of the visualized particles is stabilized, the visualized particles are
An image forming apparatus characterized by applying a potential which does not fly from the carrier .
【請求項2】 上記制御手段は、さらに画像形成動作を
開始する前の段階として、対向電極に顕像化粒子を飛翔
させるための電位を付与することなく、上記制御電極に
顕像化粒子を飛翔させない電位を印加した後、担持体に
担持されている顕像化粒子を飛翔させる高圧を印加する
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
2. The control means further performs an image forming operation.
As a step before starting, flying visualized particles to the counter electrode
To the control electrode without applying a potential for
After applying a potential that does not fly the visualized particles,
Apply a high pressure to fly the visualized particles carried
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】 上記制御手段は、さらに対向電極に高圧
を印加することで、前段階の処理を終了し、上記制御電
極に画像信号に応じた電位を印加する制御することで上
記対向電極上を搬送される記録媒体への画像形成動作を
開始させることを特徴とする請求項2記載の画像形成装
置。
3. The control means further applies a high voltage to the counter electrode.
By applying the
By controlling by applying a potential according to the image signal to the pole
Image forming operation on the recording medium conveyed on the counter electrode
The image forming apparatus according to claim 2, which is started .
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