JPH1095137A - Image forming equipment - Google Patents

Image forming equipment

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Publication number
JPH1095137A
JPH1095137A JP25278796A JP25278796A JPH1095137A JP H1095137 A JPH1095137 A JP H1095137A JP 25278796 A JP25278796 A JP 25278796A JP 25278796 A JP25278796 A JP 25278796A JP H1095137 A JPH1095137 A JP H1095137A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
charge amount
image forming
image
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP25278796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kisho Sato
紀章 佐藤
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1095137A publication Critical patent/JPH1095137A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming equipment which can form good images with good ion concentration and only a little fog without being influenced by environmental changes and at practical voltage by controlling the electrification of a toner just before used for image formation. SOLUTION: The percentage of a reverse-electrified toner is reduced and image force of a toner holding roller 14 and electrostatic force due to the application of ion voltage to the control electrode 4, applied to the toner 16, are balanced, and sufficient image density and low fogging are obtained, by adjusting the electrification level of the toner 16 in the range of -5 to -30μ C/g, on the toner holding roller 14.

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、複写機、プリン
タ、プロッタ、ファクシミリ等に利用し得る画像形成装
置に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image forming apparatus which can be used in a copying machine, a printer, a plotter, a facsimile, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、画像形成装置の1つとして、複数
の開孔部(以下、アパチャと称する)が形成された電極
体を用い、画像データに基づいて、トナー粒子の前記ア
パチャ通過を制御し、通過したトナー粒子により支持体
上に画像を形成するものが、例えば、米国特許第3,6
89,935号明細書に於いて開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as one of image forming apparatuses, an electrode body having a plurality of apertures (hereinafter, referred to as apertures) is used to control the passage of toner particles through the apertures based on image data. A method of forming an image on a support by using toner particles passing therethrough is disclosed in, for example, US Pat.
No. 89,935.

【0003】この画像形成装置は、具体的には、絶縁体
よりなる薄い平板と、その平板の一方の面に形成される
連続した基準電極と、他方の面に複数形成され、互いに
絶縁された制御電極と、各制御電極毎に前記平板、基準
電極、及び制御電極を貫くように形成され、少なくとも
1列に配列された複数のアパチャとから構成されるアパ
チャ電極体と、前記基準電極と制御電極との間に、画像
データに基づいて選択的に電位差を与える手段と、その
電位差によって、トナー粒子のアパチャ通過が制御され
るように、帯電したトナー粒子を前記アパチャへ向けて
供給する手段と、支持体とアパチャ電極体とが相対的に
移動し得るように、支持体をトナー粒子の流路中に位置
決めする手段とから構成されている。
[0003] Specifically, this image forming apparatus is composed of a thin flat plate made of an insulator, a continuous reference electrode formed on one surface of the flat plate, and a plurality of reference electrodes formed on the other surface and insulated from each other. An aperture electrode body comprising a control electrode, a plurality of apertures formed through the flat plate, the reference electrode, and the control electrode for each control electrode, and arranged in at least one row; Means for selectively providing a potential difference based on image data between the electrodes, and means for supplying charged toner particles to the aperture so that the passage of the toner particles through the aperture is controlled by the potential difference. Means for positioning the support in the flow path of the toner particles so that the support and the aperture electrode body can relatively move.

【0004】また、米国特許第4,743,926号、
4,755,837号、4,780,733号、及び
4,814,796号の各明細書には、アパチャ電極体
が支持体側に制御電極、トナー供給側に基準電極を向け
て配設された画像形成装置が開示されている。
Further, US Pat. No. 4,743,926,
In each of the specifications of 4,755,837, 4,780,733 and 4,814,796, an aperture electrode body is disposed with a control electrode facing the support and a reference electrode facing the toner supply side. Image forming apparatus is disclosed.

【0005】これに対して、米国特許第4,912,4
89号明細書には、アパチャ電極体を、支持体側に基準
電極、トナー供給側に制御電極を向けて配設することに
より、制御電極に対して印加される電圧を、前記の各米
国特許明細書に開示される画像形成装置に比べ、1/4
程度に抑えることができる画像形成装置が記載されてい
る。
On the other hand, US Pat.
No. 89 describes the voltage applied to the control electrode by arranging the aperture electrode body with the reference electrode facing the support and the control electrode facing the toner supply side. Of the image forming apparatus disclosed in
An image forming apparatus that can be reduced to a certain extent is described.

【0006】ここで、トナーにアパチャを通過させず、
支持体上にトナー粒子を付着させない時、すなわち、画
像の白地部分を形成する時点を、以下、「オフ時」と称
し、逆の場合、すなわち、トナーにアパチャを通過さ
せ、支持体上にトナーによるドットを形成する時点を、
以下、「オン時」と称する。
Here, the toner does not pass through the aperture,
The time when the toner particles are not adhered to the support, that is, the time when the white background portion of the image is formed, is hereinafter referred to as “off time”. In the reverse case, that is, the toner is allowed to pass through the aperture, and the toner is The point at which dots are formed by
Hereinafter, it will be referred to as “on”.

【0007】また、制御電極に対して印加される電圧
を、以下、「制御電圧」と称する。すなわち、「オン時
の制御電圧」とは、トナーにアパチャを通過させ、支持
体上にトナー粒子を付着させ、支持体上にトナーによる
ドットを形成するために、制御電極に対して印加される
電圧のことである。逆に、「オフ時の制御電圧」とは、
トナーにアパチャを通過させず、支持体上に画像の白地
部分を形成させるために、制御電極に対して印加される
電圧のことである。尚、オン時の制御電圧とオフ時の制
御電圧との電圧差を「駆動電圧」と称する。また、前記
のような構成の画像形成装置によって、支持体上の任意
の位置に配置された、トナーによるドットの集合体を、
「トナー像」と称する。すなわち、トナー像とは、支持
体の素地である白地上に選択的にトナーによるドットを
配置して形成されたものをいい、ドット部のみならず、
ドット部と白地部との配列を以てトナー像となす。
[0007] The voltage applied to the control electrode is hereinafter referred to as "control voltage". That is, the "control voltage at the time of ON" is applied to the control electrode in order to pass the aperture through the toner, attach the toner particles on the support, and form a dot by the toner on the support. It is voltage. Conversely, the "off-time control voltage"
A voltage applied to a control electrode in order to form a white background portion of an image on a support without allowing the toner to pass through the aperture. The voltage difference between the ON control voltage and the OFF control voltage is referred to as “drive voltage”. Further, by the image forming apparatus having the above-described configuration, an aggregate of dots made of toner, which is arranged at an arbitrary position on the support,
This is referred to as “toner image”. That is, a toner image refers to an image formed by selectively arranging dots by toner on a white background which is a base material of a support, and not only a dot portion,
A toner image is formed by the arrangement of the dot portion and the white portion.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の画像形成装置に於いて、前記制御電極
は、IC等の回路素子によって駆動されるため、可能な
限り駆動電圧を小さくすることが好ましく、実用的で安
価なICを用いるためには、駆動電圧は50V以内に設
定されなければならないところ、制御電圧と画像濃度と
の関係(以下、制御電圧特性と称する)は、図5aの破
線に示す曲線のようになっており、50Vの駆動電圧を
保持する範囲でオン時とオフ時の制御電圧を如何に設定
しても、オン時に於ける反射濃度値1.5以上の十分な
濃さと、オフ時に於ける反射濃度0.07以下のかぶり
の無い良好な白地とを同時に達成できる画像形成の条件
を得ることは、実質的に不可能であった。
However, in the above-described conventional image forming apparatus, since the control electrodes are driven by circuit elements such as ICs, it is necessary to reduce the drive voltage as much as possible. Preferably, in order to use a practical and inexpensive IC, the drive voltage must be set within 50 V. However, the relationship between the control voltage and the image density (hereinafter, referred to as control voltage characteristic) is shown by a broken line in FIG. It can be seen from the curve shown in FIG. 4 that no matter how much the control voltage at the time of ON and OFF is set within the range where the driving voltage of 50 V is held, the reflection density value at the time of ON is sufficiently higher than 1.5. It has been substantially impossible to obtain image forming conditions that can simultaneously achieve a good white background without fogging with a reflection density of 0.07 or less when off.

【0009】尚、図5に示す制御電圧特性は、トナーと
して負帯電性のものを使用した場合が示されている。
The control voltage characteristic shown in FIG. 5 shows a case where a negatively charged toner is used as the toner.

【0010】具体的には、図5aの破線で示す制御電圧
特性は、高電圧側の傾きが急峻であるのに対し、低電圧
側の傾きはなだらかである。したがって、オン時の濃度
を得るためには+65V以上が必要であり、安全率を考
慮すると、実際には+70V程度の制御電圧となる。こ
の電圧を基準として、制御電圧を下げた場合、低電圧側
の制御電圧特性の傾きはなだらかであるために、制御電
圧をオン時から50V下げて+20Vにしても、オフの
状態は得られない。確実にオフするためには、制御電圧
を−20V以下にする必要があり、駆動電圧は90Vに
達する。
More specifically, the control voltage characteristic indicated by the broken line in FIG. 5A has a steep slope on the high voltage side, whereas the slope on the low voltage side is gentle. Therefore, in order to obtain the on-state density, +65 V or more is required. In consideration of the safety factor, the control voltage is actually about +70 V. When the control voltage is lowered with reference to this voltage, the off state cannot be obtained even if the control voltage is lowered by 50 V from the on time to +20 V because the slope of the control voltage characteristic on the low voltage side is gentle. . In order to turn off reliably, the control voltage needs to be -20 V or less, and the drive voltage reaches 90 V.

【0011】ところで、理想的な制御電圧特性は、図5
bの実線の如く、ある電圧しきい値で2値的に濃度が制
御できるものであり、このような条件では、駆動電圧は
極めて小さくできる。しかし、実際には、図5aの破線
のようになる。この理由の最たるものは、トナー流制御
手段に供給されるトナーの帯電量にばらつきが生じるこ
とである。
The ideal control voltage characteristics are shown in FIG.
As shown by the solid line b, the density can be controlled in a binary manner at a certain voltage threshold, and under such conditions, the driving voltage can be extremely reduced. However, in reality, it becomes like a broken line in FIG. 5A. The most significant reason is that the charge amount of the toner supplied to the toner flow control means varies.

【0012】すなわち、トナーに対する静電気力は帯電
量が異なれば当然異なるため、ある狭い範囲の帯電量の
トナーに対して制御電圧特性が図5bのようになるとし
た場合、それとは異なる帯電量のトナーに対しては電圧
しきい値も当然異なり、図5bを横方向に平行移動した
ものが得られる。このように、帯電量分布を持つトナー
の制御電圧特性は、異なる帯電量についての図5bの曲
線を、帯電量分布で重ね合わせたものとなり、結果的
に、図5aの破線のようになる。
That is, since the electrostatic force on the toner is naturally different when the charge amount is different, if the control voltage characteristic is as shown in FIG. Of course, the voltage threshold is also different, and a horizontal translation of FIG. 5b is obtained. As described above, the control voltage characteristic of the toner having the charge amount distribution is obtained by superimposing the curves in FIG. 5B for the different charge amounts with the charge amount distribution, and as a result, the broken line in FIG. 5A is obtained.

【0013】このようなトナーの帯電量分布は、粒子径
の分布に起因するものもあるが、最も大きな理由は、ト
ナーが均一に飽和帯電しないことである。すなわち、十
分に飽和帯電したトナーから、殆ど帯電しなかったトナ
ーまで、広く分布をもつことである。したがって、トナ
ーは均一に飽和帯電されることが最も好ましく、そのた
めには、トナーの摩擦帯電の時間を長くして、トナーに
対する摩擦帯電の機会を増やせばよい。
Although such a charge amount distribution of the toner may be caused by a distribution of the particle diameter, the most important reason is that the toner is not uniformly saturated and charged. That is, the toner has a wide distribution from a toner that is sufficiently charged to a toner that is hardly charged. Therefore, it is most preferable that the toner be uniformly charged with saturation. To this end, the time of frictional charging of the toner may be lengthened to increase the chance of frictional charging of the toner.

【0014】しかしながら、従来の画像形成装置に於い
ては、トナー供給手段によるトナーの帯電は、トナー供
給手段の構成要素であるトナー担持体とトナー供給体と
の間、及び、トナー担持体とトナー層規制ブレード帯電
との間でトナーに加えられる摩擦によって行われてきた
が、これらだけでは十分ではなかったため、本出願人
は、これらに加え、電極体のアパチャ形成部近傍に対
し、前記トナー担持体を押し付ける構成の画像形成装置
を、特開平6−155798号公報に於いて提案してい
る。
However, in the conventional image forming apparatus, the charging of the toner by the toner supply unit is performed between the toner carrier and the toner supply unit, which are components of the toner supply unit, and between the toner carrier and the toner supply unit. It has been performed by friction applied to the toner between the charging of the layer regulating blade and the toner, however, these were not enough. An image forming apparatus configured to press a body has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-155798.

【0015】この画像形成装置に於いては、前記アパチ
ャと前記トナー担持体との間に於いてもトナーを摩擦帯
電させることができるため、トナーの帯電が飽和値に達
し、しかも、このときトナーに対して与えられる摺動に
より、トナーが前記トナー担持体表面上で転動し、トナ
ーと前記トナー担持体表面間の、静電気的鏡像力等によ
る付着力が弱められ、オン時に於けるトナーのアパチャ
からの吐出が促進され、しかも、アパチャへのトナー供
給箇所となる前記トナー担持体表面と前記電極体の制御
電極との間の距離が、トナーの粒径程度まで近くなり、
オフ時に於けるトナー流のアパチャ通過を抑制する効果
が向上し、駆動電圧を低くすることができる効果があっ
た。
In this image forming apparatus, since the toner can be frictionally charged even between the aperture and the toner carrier, the charge of the toner reaches a saturation value. , The toner rolls on the surface of the toner carrier, the adhesive force between the toner and the surface of the toner carrier due to electrostatic image force or the like is weakened, and the toner is Discharge from the aperture is promoted, and furthermore, the distance between the toner carrier surface, which is a toner supply point to the aperture, and the control electrode of the electrode body is close to the particle diameter of the toner,
The effect of suppressing the passage of the toner flow through the aperture at the time of OFF is improved, and the driving voltage can be reduced.

【0016】しかしながら、この画像形成装置に於いて
は、電極体とトナー担持体間の押し付けにより、トナー
に加わるせん断力等のストレスが増加するため、A4用
紙で数枚から数十枚程度の画像形成時間が経過すると、
電極体にトナーが熱融着を起こし、この融着物によっ
て、アパチャへのトナー供給が阻害され、形成画像の濃
度低下や、最悪の場合、画像形成が不能に陥る問題があ
った。
However, in this image forming apparatus, the pressing force between the electrode body and the toner carrier increases the stress such as the shearing force applied to the toner, so that several to several tens of A4 paper sheets are used. After the formation time has elapsed,
The toner is thermally fused to the electrode body, and the fused material hinders the supply of the toner to the aperture, resulting in a problem that the density of the formed image is reduced, and in the worst case, the image cannot be formed.

【0017】したがって、トナーにダメージを与えず
に、トナーの帯電を均一で飽和まで帯電することは、特
に非磁性1成分トナーによっては非常に困難であり、温
度、湿度等の環境の変化によって帯電量が大きく変動
し、画像形成に安定性がなかった。
Therefore, it is very difficult to charge the toner uniformly and to saturation without damaging the toner, especially with a non-magnetic one-component toner, and it is difficult to charge the toner due to environmental changes such as temperature and humidity. The amount fluctuated greatly and image formation was not stable.

【0018】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、画像形成に供される直前のトナ
ーの帯電を制御することにより、良好なオン濃度で被り
の少ない良好な画像を、環境の変化に影響されず、実用
的な電圧で形成可能な画像形成装置を提供することを目
的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by controlling the charging of toner immediately before it is provided for image formation, a good image with good ON density and little fogging can be obtained. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus which can be formed with a practical voltage without being affected by environmental changes.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項1に記載の画像形成装置は、帯電し
たトナーの流れを制御するトナー流制御手段と、そのト
ナー流制御手段にトナーを供給するトナー供給手段と、
前記トナーが前記トナー供給手段から前記トナー流制御
手段に供給されるときの、そのトナーの帯電量の絶対値
を、約5乃至30μC/gとなるように調整するための
帯電量調整手段とを備えたことを特徴としている。
In order to achieve this object, an image forming apparatus according to the first aspect of the present invention comprises a toner flow control means for controlling the flow of charged toner, and the toner flow control means. Toner supply means for supplying toner to the
Charge amount adjusting means for adjusting the absolute value of the charge amount of the toner when the toner is supplied from the toner supply means to the toner flow control means so as to be about 5 to 30 μC / g; It is characterized by having.

【0020】すなわち、帯電量調整手段は、トナー供給
手段からトナー流制御手段に供給されるときのトナーの
帯電量を、例えば、トナーが負帯電性である場合、約−
5乃至−30μC/gの範囲におさまるように調整し、
帯電量が調整されたトナーは、トナー供給手段からトナ
ー流制御手段に供給され、トナー流制御手段によって、
画像データに応じて支持体上への飛翔が制御される。
That is, the charge amount adjusting means adjusts the charge amount of the toner when the toner is supplied from the toner supply means to the toner flow control means.
Adjusted to fall within the range of 5 to -30 μC / g,
The toner whose charge amount has been adjusted is supplied from the toner supply unit to the toner flow control unit, and the toner flow control unit
The flight onto the support is controlled according to the image data.

【0021】請求項2に記載の画像形成装置は、前記ト
ナー供給手段から前記トナー流制御手段へ供給されるト
ナーの帯電量を検知するための帯電量検知手段と、その
帯電量検知手段が検知した帯電量に応じて前記帯電量調
整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴として
いる。すなわち、帯電量検知手段は、トナー供給手段か
らトナー流制御手段へ供給されるトナーの帯電量を検知
し、帯電量調整手段は、その検知された帯電量に応じ
て、トナー供給手段からトナー流制御手段へ供給される
トナーの帯電量を、例えば、トナーが負帯電性である場
合、約−5乃至−30μC/gの範囲で調整する。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus, a charge amount detecting means for detecting a charge amount of the toner supplied from the toner supply means to the toner flow control means, and the charge amount detecting means detects the charge amount. Control means for controlling the charge amount adjusting means in accordance with the charged amount. That is, the charge amount detection means detects the charge amount of the toner supplied from the toner supply means to the toner flow control means, and the charge amount adjustment means detects the toner flow from the toner supply means in accordance with the detected charge amount. For example, when the toner is negatively charged, the charge amount of the toner supplied to the control unit is adjusted in a range of about −5 to −30 μC / g.

【0022】請求項3に記載の画像形成装置は、前記ト
ナー流制御手段と前記トナー供給手段とが、帯電したト
ナーを介して接触していることを特徴としている。すな
わち、トナーは、トナー供給手段からトナー流制御手段
へ供給される際、その両者に挟まれ、その間で転動され
ながら画像形成に供される。
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the toner flow control unit and the toner supply unit are in contact with each other via a charged toner. That is, when the toner is supplied from the toner supply unit to the toner flow control unit, the toner is sandwiched between the two, and is used for image formation while being rolled between them.

【0023】請求項4に記載の画像形成装置は、前記ト
ナーとして非磁性1成分トナーを用いたことを特徴とし
ている。
The image forming apparatus according to a fourth aspect is characterized in that a non-magnetic one-component toner is used as the toner.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下に、本発明を具体化した第1
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first embodiment of the present invention will be described below.
An embodiment will be described with reference to the drawings.

【0025】まず、図1を参照して画像形成装置50の
全体の構成について説明する。
First, the overall configuration of the image forming apparatus 50 will be described with reference to FIG.

【0026】本実施の形態の画像形成装置50は、図1
に於ける向かって右側に、トナー供給手段としてのトナ
ー供給装置10が設けられ、そのトナー供給装置10の
左方には、トナー流制御手段としてのアパチャ電極体1
が設けられ、前記トナー供給装置10によって、トナー
16が前記アパチャ電極体1に供給される。
The image forming apparatus 50 according to the present embodiment has the configuration shown in FIG.
A toner supply device 10 as a toner supply means is provided on the right side in FIG. 1, and an aperture electrode body 1 as a toner flow control means is provided on the left side of the toner supply device 10.
Is provided, and the toner 16 is supplied to the aperture electrode body 1 by the toner supply device 10.

【0027】また、図示しない間隙保持手段によって、
前記アパチャ電極体1の図1に於ける向かって左方に、
そのアパチャ電極体1と0.1乃至1mmの間隙を保持
しながら背面電極22が配設されている。前記アパチャ
電極体1と前記背面電極22との間隙には、画像が形成
される画像記録媒体20が、搬送ローラ19の図1に於
ける矢示D方向の回転により矢印C方向に挿入、搬送さ
れる。さらに、画像記録媒体20が前記アパチャ電極体
1を通過した後の搬送方向前方には、前記アパチャ電極
体1に於いてトナー16によって形成された画像を前記
画像記録媒体20上に定着させるための定着装置26が
配設されている。その定着装置26は、シリコン系、フ
ッ素系等の離型性表面を有するゴムを表層に配したプレ
ッシャーローラ26aと、表層にフッ素樹脂系等の離型
性コーティングを、内部にハロゲンランプ、電熱線等の
ヒータを有するヒートローラ26bとから構成され、い
わゆる熱定着方式により、トナー16による画像を画像
記録媒体20上に固定化する。
Further, by a gap holding means (not shown),
To the left of the aperture electrode body 1 in FIG.
A back electrode 22 is provided while maintaining a gap of 0.1 to 1 mm from the aperture electrode body 1. An image recording medium 20 on which an image is to be formed is inserted in the gap between the aperture electrode body 1 and the back electrode 22 in the direction indicated by arrow C by rotating the conveying roller 19 in the direction indicated by arrow D in FIG. Is done. Further, forward of the image recording medium 20 in the conveyance direction after passing through the aperture electrode body 1, an image formed by the toner 16 on the aperture electrode body 1 is fixed on the image recording medium 20. A fixing device 26 is provided. The fixing device 26 includes a pressure roller 26a having a surface layer of a rubber having a releasable surface such as silicon or fluorine, a releasable coating such as a fluororesin on the surface, and a halogen lamp, a heating wire and the like inside. And the like, and a heat roller 26b having a heater, etc., and fixes an image with the toner 16 on the image recording medium 20 by a so-called heat fixing method.

【0028】次に、前記画像形成装置50の各部の詳細
について説明する。
Next, details of each section of the image forming apparatus 50 will be described.

【0029】前記トナー供給装置10は、図1に示すよ
うに、そのトナー供給装置10全体のハウジングを兼ね
るトナーケース11と、そのトナーケース11内に備え
られ、図1に於ける矢印方向に回転可能に軸支された供
給ローラ12、トナー担持ローラ14、及びアジテータ
17と、前記トナーケース11の内側に支持された、ホ
ルダー台座18c、ブレードホルダー18b、及びトナ
ー層規制ブレード18とから構成されており、トナー1
6は、前記トナーケース11内に蓄えられている。
As shown in FIG. 1, the toner supply device 10 has a toner case 11 which also serves as a housing of the toner supply device 10 as a whole, and is provided in the toner case 11 and rotates in the direction of the arrow in FIG. It is composed of a supply roller 12, a toner carrying roller 14, and an agitator 17, which are rotatably supported, and a holder pedestal 18c, a blade holder 18b, and a toner layer regulating blade 18 supported inside the toner case 11. And toner 1
6 is stored in the toner case 11.

【0030】尚、前記ホルダー台座18c及びブレード
ホルダー18bが、本発明の帯電量調整手段を構成す
る。
The holder pedestal 18c and the blade holder 18b constitute the charge amount adjusting means of the present invention.

【0031】前記トナー担持ローラ14は、断面が円形
のローラ部材であり、前記トナー16を担持して前記ア
パチャ電極体1に搬送するために、図1に於ける矢印B
方向に回動可能にトナーケース11内に軸支されてい
る。
The toner carrying roller 14 is a roller member having a circular cross section. In order to carry the toner 16 and transport it to the aperture electrode body 1, an arrow B in FIG.
It is rotatably supported in the toner case 11 in the direction.

【0032】そのトナー担持ローラ14は、抵抗率の低
いゴムや樹脂等で構成された表層を、金属等の導電性芯
の周囲に形成したものであり、その表層に於ける表面粗
さは、トナーを担持するための付着力を失わない程度に
粗く、トナー1個が埋没しない程度に平滑であることが
望ましく、トナー16の体積平均粒径が約9μm程度で
あれば、表面粗さはRa0.5μm以上5μm以下であ
ることが望ましい。
The toner carrying roller 14 is formed by forming a surface layer made of rubber, resin or the like having a low resistivity around a conductive core made of metal or the like. It is desirable that the surface roughness is as rough as not losing the adhesive force for carrying the toner and as smooth as not burying one toner. If the volume average particle diameter of the toner 16 is about 9 μm, the surface roughness is Ra0 It is desirable that the thickness be 0.5 μm or more and 5 μm or less.

【0033】前記表層は、単層で形成されていてもよい
が、抵抗率の低い層にさらに抵抗率の低いコート層を形
成した2層形成であっても良い。材質としては、ブチ
ル、ウレタン、シリコン、EPDM、フッ素系の各ゴム
素材にカーボンブラックや染料等の導電付与配合物を配
合したものや、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ABS、ポリエステル、ポリイミド、PEEK等の
プラスティックに、同様の導電付与配合物を配合したも
の等を、前記表層、または前記表層を構成するコート層
として用いることができる。
The surface layer may be formed as a single layer, or may be formed as a two-layer structure in which a low-resistivity layer is further formed on a low-resistivity layer. Examples of the material include butyl, urethane, silicon, EPDM, and fluorine-based rubber materials mixed with a conductivity-imparting compound such as carbon black or a dye, or nylon, polyethylene, polypropylene, ABS, polyester, polyimide, PEEK, or the like. A material obtained by blending a similar conductivity-imparting compound with a plastic or the like can be used as the surface layer or a coat layer constituting the surface layer.

【0034】前記供給ローラ12は、断面が円形のロー
ラ部材であり、前記トナーケース11に蓄えらている前
記トナー16を前記トナー担持ローラ14に給送するた
めに、図1に於けるトナー担持ローラ14の右斜め下方
の位置に、矢印A方向に回動可能に前記トナーケース1
1内に軸支されている。
The supply roller 12 is a roller member having a circular cross section. In order to supply the toner 16 stored in the toner case 11 to the toner carrying roller 14, the toner carrying roller 12 shown in FIG. The toner case 1 is disposed at a position diagonally below and to the right of the roller 14 so that the toner case 1
1 is pivotally supported.

【0035】その供給ローラ12は、前記トナー16を
前記トナー担持ローラ14に向かって搬送するために適
度な凹凸を表面に有するもの、例えば、導電性の芯棒の
周囲にシリコン、ウレタン等のスポンジ層を形成したも
の等が主に用いられる。
The supply roller 12 has a surface having appropriate irregularities for transporting the toner 16 toward the toner carrying roller 14, for example, a sponge such as silicon or urethane around a conductive core rod. Those having a layer are mainly used.

【0036】前記アジテータ17は、接地された金属製
中心軸に、樹脂製の羽、または針金等で構成された攪は
ん子を装着して構成され、前記トナーケース11内のト
ナー16を流体のような流動性を有するように攪はんし
ながら、前記供給ローラ12の表面に対してトナー16
を供給するために、図1に於ける矢印の方向に回転す
る。
The agitator 17 is constructed by mounting a resin wing or a stirrer made of wire or the like on a grounded metal center shaft, and the toner 16 in the toner case 11 is fluidized. The toner 16 is applied to the surface of the supply roller 12 while being stirred so as to have fluidity as described above.
In the direction of the arrow in FIG.

【0037】前記供給ローラ12と前記トナー担持ロー
ラ14とは、両者の中心軸が互いに平行で、且つ、少な
くともそれらの円柱状表面の母線が互いに接触するよう
に設置されている。好ましくは、前記供給ローラ12の
スポンジ性表層が前記トナー担持ローラ14によって押
圧力を受けて弾性変形し、両者が面的に接触するように
設置される。その接触部分に於いて、前記供給ローラ1
2及び前記トナー担持ローラ14の表面間で摺擦される
ことによって前記トナー16が帯電される。
The supply roller 12 and the toner carrying roller 14 are arranged such that their central axes are parallel to each other and at least the generatrix of their cylindrical surfaces is in contact with each other. Preferably, the sponge-like surface layer of the supply roller 12 is elastically deformed by receiving a pressing force from the toner carrying roller 14, and the sponge-like surface layer is provided so as to be in planar contact. At the contact portion, the supply roller 1
The toner 16 is charged by rubbing between the surface of the toner carrier 2 and the toner carrying roller 14.

【0038】また、前記トナー層規制ブレード18は、
前記トナー担持ローラ14によって担持された前記トナ
ー16の量が前記トナー担持ローラ14の表面上で均一
になるように調整するため、図1に於いて前記トナーケ
ース11内で前記トナー担持ローラ14の上方に設けら
れている。
Further, the toner layer regulating blade 18 is
In order to adjust the amount of the toner 16 carried by the toner carrying roller 14 to be uniform on the surface of the toner carrying roller 14, the toner carrying roller 14 in the toner case 11 in FIG. It is provided above.

【0039】そのトナー層規制ブレード18は、図1に
於いて、角度Kに曲げられた板状部材であるブレードホ
ルダー18bに保持され、さらに、そのブレードホルダ
ー18bは、ホルダー台座18cを介して前記トナーケ
ース11に保持され、前記トナー層規制ブレード18
は、その一端が前記トナー担持ローラ14に圧接される
ように保持されている。
In FIG. 1, the toner layer regulating blade 18 is held by a blade holder 18b which is a plate-like member bent at an angle K, and the blade holder 18b is further moved through a holder pedestal 18c. The toner layer regulating blade 18 held by the toner case 11
Is held so that one end thereof is pressed against the toner carrying roller 14.

【0040】そのトナー層規制ブレード18は、金属
板、樹脂板、ゴム板、及びこれらの先端にゴムチップを
形成したものや、少なくとも前記トナー担持ローラ14
と接する表面に低抵抗の樹脂もしくはゴムコート層を形
成したもの等を用いることができる。
The toner layer regulating blade 18 includes a metal plate, a resin plate, a rubber plate, a rubber chip formed at the tip thereof, and at least the toner carrying roller 14.
One having a low-resistance resin or rubber coating layer formed on the surface in contact with the substrate may be used.

【0041】ここで、帯電量調整手段としての前記ホル
ダー台座18c及びブレードホルダー18bの、帯電量
調整の方法を以下に説明する。
Here, a method of adjusting the charge amount of the holder pedestal 18c and the blade holder 18b as the charge amount adjusting means will be described below.

【0042】前記ブレードホルダー18bの曲げ角度
K、及び前記ホルダー台座18cの寸法X、Hを変更し
て、前記トナー層規制ブレード18の前記トナー担持ロ
ーラ14に対する圧接の角度、及び圧力を調整すること
によって、前記トナー担持ローラ14上に薄層形成され
たトナー16の帯電量を調整することができる。
By changing the bending angle K of the blade holder 18b and the dimensions X and H of the holder pedestal 18c, the angle and pressure of the toner layer regulating blade 18 pressed against the toner carrying roller 14 are adjusted. Thereby, the charge amount of the toner 16 formed in a thin layer on the toner carrying roller 14 can be adjusted.

【0043】例えば、前記ブレードホルダー18bの曲
げ角度Kを小さくするか、または、前記ホルダー台座1
8cのX寸法を小さくして、前記トナー層規制ブレード
18の押し当て角度(トナー層規制ブレード18とトナ
ー担持ローラ14との接線を含む、そのトナー担持ロー
ラ14の円筒表面の接平面と、トナー層規制ブレード1
8とがなす角度。図9に於ける角度M)を大きくする
(すなわち、トナー担持ローラ14に対してトナー層規
制ブレード18を立てて当てる)と、帯電量が大きくな
る。
For example, the bending angle K of the blade holder 18b is reduced, or the holder pedestal 1
8c, the pressing angle of the toner layer regulating blade 18 (including the tangent line between the toner layer regulating blade 18 and the toner carrying roller 14; Layer regulation blade 1
The angle formed by 8. When the angle M in FIG. 9 is increased (that is, when the toner layer regulating blade 18 stands up against the toner carrying roller 14), the charge amount increases.

【0044】逆に、前記ブレードホルダー18bの曲げ
角度Kを大きくするか、または前記ホルダー台座18c
のX寸法を大きくして、前記トナー層規制ブレード18
の押し当て角度を小さくすると、帯電量が小さくなる。
Conversely, the bending angle K of the blade holder 18b is increased, or the holder pedestal 18c
Of the toner layer regulating blade 18
When the pressing angle of is reduced, the charge amount decreases.

【0045】ただし、前記ブレードホルダー18bの曲
げ角度Kや前記ホルダー台座18cのX寸法を変化させ
たとき、前記トナー層規制ブレード18の先端が前記ト
ナー担持ローラ14から離れてしまったり、逆に押し付
けすぎたりすることがないように、適宜前記ホルダー台
座18cのH寸法が調整される。
However, when the bending angle K of the blade holder 18b and the X dimension of the holder pedestal 18c are changed, the tip of the toner layer regulating blade 18 is separated from the toner carrying roller 14 or is pressed in reverse. The H dimension of the holder pedestal 18c is adjusted appropriately so as not to go too far.

【0046】また、前記ホルダー台座18cのH寸法を
大きくして、前記トナー層規制ブレード18の押し当て
圧力を大きくすると、帯電量は若干高くなる。
When the H dimension of the holder base 18c is increased and the pressing pressure of the toner layer regulating blade 18 is increased, the charge amount is slightly increased.

【0047】尚、前記のように調整された帯電量が、約
−5乃至−30μC/gとなっているかどうかの確認
は、後述するファラデーケージによるトナー16の吸引
により測定されるか、または、表面電位計を用いて、そ
の測定電位から計算等により求められる。具体的には、
製造ラインに於ける検査時に、トナー16の帯電量を前
記の方法で測定し、その結果を基に、異なる寸法の前記
ホルダー台座18cや前記ブレードホルダー18bと交
換する等の方法を用いることが可能であり、全数検査で
はなく、抜取り検査で十分であるため、製造コストが上
昇することはない。尚、後述するように、帯電量を自動
的に調整することも可能である。
Whether the charge amount adjusted as described above is about -5 to -30 .mu.C / g is measured by suctioning the toner 16 by a Faraday cage described later, or Using a surface potentiometer, it can be obtained by calculation or the like from the measured potential. In particular,
At the time of inspection in a production line, a method of measuring the amount of charge of the toner 16 by the above-described method, and replacing the holder pedestal 18c or the blade holder 18b with a different size based on the result can be used. In this case, the sampling inspection is sufficient instead of the 100% inspection, so that the manufacturing cost does not increase. Note that, as described later, the charge amount can be automatically adjusted.

【0048】次に、トナー流制御手段としてのアパチャ
電極体1について、図面を参照して説明する。
Next, the aperture electrode 1 as a toner flow control means will be described with reference to the drawings.

【0049】前記アパチャ電極体1は、図2に示すよう
に、厚さ25乃至100μmのポリイミド製の絶縁シー
ト2を基材とし、その絶縁シート2には、直径30乃至
250μmの円相当の開口面積を有する、複数のアパチ
ャ6が、アパチャ電極体1の長手方向に一列に形成され
ている。また、そのアパチャ6の周囲には、厚さ0.1
乃至15μm、幅10乃至50μmの、銅箔からなる制
御電極4が、各アパチャ6毎に対応して形成されてい
る。更に、前記アパチャ電極体1の前記制御電極4が形
成された側の面には、複数のドライバIC3が、接着剤
等によって固定され、且つ、そのドライバIC3の各出
力端子は、各制御電極4にそれぞれ接続されており、そ
のドライバIC3によって、前記制御電極4に対する電
圧の印加が制御される。
As shown in FIG. 2, the aperture electrode body 1 has a polyimide insulating sheet 2 having a thickness of 25 to 100 μm as a base material, and the insulating sheet 2 has an opening corresponding to a circle having a diameter of 30 to 250 μm. A plurality of apertures 6 having an area are formed in a line in the longitudinal direction of the aperture electrode body 1. In addition, a thickness of 0.1 mm is provided around the aperture 6.
A control electrode 4 made of copper foil and having a width of 10 μm to 15 μm and a width of 10 μm to 50 μm is formed for each aperture 6. Further, a plurality of driver ICs 3 are fixed on the surface of the aperture electrode body 1 on which the control electrodes 4 are formed by an adhesive or the like, and each output terminal of the driver IC 3 is connected to each control electrode 4. The application of a voltage to the control electrode 4 is controlled by the driver IC 3.

【0050】次に、前記制御電極4への制御電圧印加方
法について説明する。
Next, a method of applying a control voltage to the control electrode 4 will be described.

【0051】図1に示したように、ドライバIC3に
は、制御回路8が接続されている。その制御回路8は、
図示しないパソコンやスキャナー等から画像信号を受信
し、オン時及びオフ時に前記制御電極4に印加すべき制
御電圧のための電源電圧と、前記画像信号に基いて各ド
ライバIC3の何番目の出力端子にオンまたはオフ電圧
を印加するかを指示する画像データとを、各ドライバI
C3に供給する。
As shown in FIG. 1, a control circuit 8 is connected to the driver IC 3. The control circuit 8
An image signal is received from a personal computer, a scanner, or the like (not shown), and a power supply voltage for a control voltage to be applied to the control electrode 4 when on and off, and an output terminal of each driver IC 3 based on the image signal Image data for instructing whether to apply an on or off voltage to each driver I
Supply to C3.

【0052】例えば、負帯電トナーを用いて、オフ時に
0V、オン時に+50Vの制御電圧を印加する場合、前
記制御回路8からは、0V及び+50Vの電源電圧線
と、記録すべき画像信号に応じて、第1番、2番、3
番、…の制御電極4に対して、1、0、1、…の如く形
成された画像データを送信するための画像データ線と
が、各ドライバIC3に接続され、前記の電源電圧及び
画像データが各ドライバIC3に供給されると、例え
ば、第1番目の制御電極4には、オン時の電圧である+
50Vが、第2番目の制御電極4には、オフ時の電圧で
ある0Vが、それぞれ印加される。
For example, when a control voltage of 0 V is applied at the time of off and +50 V at the time of on using negatively charged toner, the control circuit 8 sends the control voltage according to the 0 V and +50 V power supply voltage lines and the image signal to be recorded. First, second, third
The image data lines for transmitting the image data formed as 1, 0, 1,... To the control electrodes 4 of the numbers are connected to the respective driver ICs 3, and are connected to the power supply voltage and the image data. Is supplied to each driver IC 3, for example, the first control electrode 4 has +
A voltage of 50 V is applied to the second control electrode 4, that is, 0 V, which is a voltage at the time of OFF.

【0053】前記画像データ信号としては、前記の例で
はオンに「1」、オフに「0」の論理値を与えたが、こ
の逆でもよい。また、前記画像データ信号としては、通
常は、16進数にコード化されたものが送受信される。
As the image data signal, in the above example, a logical value of "1" is given for ON and a logical value of "0" is given for OFF, but the reverse is also possible. As the image data signal, a signal coded in hexadecimal is normally transmitted and received.

【0054】ところで、負帯電トナーを用いて、前記の
例の如く、オフ時に0V、オン時に+50Vの制御電圧
を印加する場合、駆動電圧は50Vとなるが、駆動電圧
を小さくすることによって、より耐電圧の低く安価なI
Cを用いることができ、画像形成装置のコストダウンを
はかることができる。尚、前記絶縁シート2の厚さ、前
記制御電極4の厚さ、及び前記トナー担持ローラ14上
に担持されたトナー16の供給密度、帯電量等が変化す
ると、適切な駆動電圧の大きさや、オン時、オフ時の制
御電圧も変化する。
By the way, when a control voltage of 0 V at the time of off and +50 V at the time of on is applied by using the negatively charged toner as in the above example, the driving voltage becomes 50 V. Inexpensive I with low withstand voltage
C can be used, and the cost of the image forming apparatus can be reduced. When the thickness of the insulating sheet 2, the thickness of the control electrode 4, the supply density of the toner 16 carried on the toner carrying roller 14, the charge amount, and the like change, the appropriate driving voltage, The control voltage at the time of ON and at the time of OFF also changes.

【0055】さらに、前記背面電極22には、背面電圧
印加回路24が接続されており、その背面電圧印加回路
24は、前記背面電極22に対して、前記背面電極22
と前記アパチャ電極体1との間の前記間隙の幅に応じ
て、所定の高電圧を印加する。例えば、前記したような
負帯電トナーを用い、前記間隙の幅が1mmである場
合、前記背面電極22に対しては約+1kVが印加され
る。
Further, a back voltage applying circuit 24 is connected to the back electrode 22, and the back voltage applying circuit 24 is connected to the back electrode 22 with respect to the back electrode 22.
A predetermined high voltage is applied according to the width of the gap between the aperture and the aperture electrode body 1. For example, when the above-described negatively charged toner is used and the width of the gap is 1 mm, about +1 kV is applied to the back electrode 22.

【0056】次に、前記アパチャ電極体1のアパチャ6
と、前記トナー担持ローラ14との位置関係の詳細を説
明すると、図3に示すように、一列状に形成された複数
のアパチャ6は、各々の中心線30が、図3に於けるト
ナー担持ローラ14の周面の左端部と、トナー担持ロー
ラ14の中心軸32とを通過するように配置されてい
る。この配置によれば、各アパチャ6は、図3に於ける
トナー担持ローラ14の周面の左端部を基準として、左
右に均等に配置されることにより、各アパチャ6を通過
するトナー16の分布をアパチャ6内の全域で均一にな
る。
Next, the aperture 6 of the aperture electrode body 1 will be described.
The positional relationship between the toner carrying roller 14 and the toner carrying roller 14 will be described in detail. As shown in FIG. 3, a plurality of apertures 6 formed in a line have a center line 30 corresponding to the toner carrying roller in FIG. It is arranged so as to pass through the left end of the peripheral surface of the roller 14 and the central axis 32 of the toner carrying roller 14. According to this arrangement, the apertures 6 are evenly arranged on the left and right with reference to the left end of the peripheral surface of the toner carrying roller 14 in FIG. 3, so that the distribution of the toner 16 passing through each aperture 6 is Becomes uniform over the entire area of the aperture 6.

【0057】ここで、図2のように、アパチャ6を1列
に配置した場合、図3のようにアパチャ6の内壁面とト
ナー16の飛翔方向とが平行であるため、前記アパチャ
6の内壁面がトナー16の飛翔を阻害せず、安定してト
ナー16を飛翔させることができる。
Here, when the apertures 6 are arranged in a row as shown in FIG. 2, the inner wall surface of the aperture 6 and the flying direction of the toner 16 are parallel as shown in FIG. The wall surface does not hinder the toner 16 from flying, so that the toner 16 can fly stably.

【0058】さらに、前記アパチャ電極体1自体は、図
3に示すように、トナー担持ローラ14に対して、アパ
チャ6を中心として左右にたわむように圧接されてい
る。これにより、アパチャ電極体1とトナー担持ローラ
14との接触面積を大きくすることができるとともに、
アパチャ6の周辺部にシワが発生せず、均一に圧接する
ことができるため、トナー16の濃度むら発生を抑える
ことができる。
Further, as shown in FIG. 3, the aperture electrode body 1 itself is pressed against the toner carrying roller 14 so as to bend left and right about the aperture 6. Thereby, the contact area between the aperture electrode body 1 and the toner carrying roller 14 can be increased, and
Wrinkles do not occur in the peripheral portion of the aperture 6 and uniform pressing can be performed, so that the occurrence of uneven density of the toner 16 can be suppressed.

【0059】尚、本実施形態の画像形成装置50は、図
示しない外部のコンピュータ、画像読取装置や画像通信
装置等からの画像信号、及び前記外部のコンピュータ、
画像読取装置や画像通信装置等に於ける所定のキー操作
やスイッチから送信された画像形成開始信号を、制御回
路8によって受信し、その制御回路8は、前記供給ロー
ラ12、トナー担持ローラ14、搬送ローラ19、プレ
ッシャーローラ26a、及びヒートローラ26b等を回
転駆動するために配置された図示しないモータ、ヒート
ローラ26bに内蔵されたハロゲンヒータ、ドライバI
C3、背面電圧印加回路24等の駆動を制御して画像形
成を行う。
The image forming apparatus 50 of the present embodiment includes an external computer (not shown), image signals from an image reading device, an image communication device, and the like, and the external computer,
An image formation start signal transmitted from a predetermined key operation or a switch in an image reading device, an image communication device, or the like is received by a control circuit 8, and the control circuit 8 includes the supply roller 12, the toner carrying roller 14, A motor (not shown) arranged to rotationally drive the conveying roller 19, the pressure roller 26a, the heat roller 26b, etc., a halogen heater built in the heat roller 26b, a driver I
The image forming is performed by controlling the driving of C3, the back voltage applying circuit 24 and the like.

【0060】次に、画像形成装置50の画像形成動作
を、図面を参照して説明する。尚、以下の動作説明に於
いては、トナーを負帯電性のものとして記述するが、こ
れに限定されるものではなく、当然正帯電性トナーを用
いることもできるが、その場合、以下に記述する各種の
印加電圧の極性が逆になる。また、以下の動作説明に於
いては、代表的なものとして、前記アパチャ電極体1と
前記背面電極22との間隔を1mm、前記アパチャ6の
開口部を直径60μmの円形、前記制御電極4を厚さ4
μmの銅箔として、以下に記述する各種の印加電圧の値
を決定したが、これらの寸法のいずれかが前記の範囲内
で変更された場合、各種の印加電圧も、それに応じて変
化する。
Next, the image forming operation of the image forming apparatus 50 will be described with reference to the drawings. In the following description of the operation, the toner is described as having a negative charge. However, the present invention is not limited to this. Naturally, a positive charge toner may be used. The polarity of each applied voltage is reversed. In the following description of the operation, the distance between the aperture electrode body 1 and the back electrode 22 is 1 mm, the opening of the aperture 6 is a circle having a diameter of 60 μm, and the control electrode 4 is a representative one. Thickness 4
The values of the various applied voltages described below were determined for a copper foil of μm, but if any of these dimensions were changed within the above range, the various applied voltages would change accordingly.

【0061】図1に於いて、供給ローラ12は、矢印A
方向に回動し、トナーケース11内に蓄えられているト
ナー16は、トナー担持ローラ14に向けて搬送され
る。そして、搬送されてきたトナー16は、矢印A方向
に回動する供給ローラ12と矢印B方向に回動するトナ
ー担持ローラ14との間で摩擦され、負極性に帯電して
前記トナー担持ローラ14上に担持される。前記トナー
担持ローラ14に担持された前記トナー16は、前記ト
ナー担持ローラ14の矢印B方向への回動とともに搬送
され、トナー層規制ブレード18によって薄層化される
と共に帯電を均一化された後、アパチャ電極体1に向け
て搬送される。
In FIG. 1, the supply roller 12 has an arrow A
The toner 16 stored in the toner case 11 is conveyed toward the toner carrying roller 14. Then, the transported toner 16 is rubbed between the supply roller 12 rotating in the direction of arrow A and the toner carrying roller 14 rotating in the direction of arrow B, and is charged to a negative polarity to charge the toner carrying roller 14. Carried on top. After the toner 16 carried by the toner carrying roller 14 is conveyed with the rotation of the toner carrying roller 14 in the direction of arrow B, the toner 16 is thinned by the toner layer regulating blade 18 and the charge is made uniform. Is transported toward the aperture electrode body 1.

【0062】ここで、前記トナー担持ローラ14上に薄
層形成された前記トナー16の帯電量は、前記したよう
に、画像形成特性に大きく影響するものであり、これを
調整するためには、前記トナー層規制ブレード18を支
持するブレードホルダー18bの曲げ角度K、及びホル
ダー台座18c寸法X、Hを調整することによって、前
記トナー層規制ブレード18の、前記トナー担持ローラ
14に対する圧接角度、及び圧接圧力を調整することに
よって行われる。
Here, as described above, the charge amount of the toner 16 formed in a thin layer on the toner carrying roller 14 greatly affects the image forming characteristics. By adjusting the bending angle K of the blade holder 18b supporting the toner layer regulating blade 18 and the dimensions X and H of the holder base 18c, the pressure contact angle and the pressure contact of the toner layer regulating blade 18 with respect to the toner carrying roller 14 are adjusted. This is done by adjusting the pressure.

【0063】例えば、前記ブレードホルダー18bの曲
げ角度Kを小さくするか、または、前記ホルダー台座1
8cのX寸法を小さくして、前記トナー層規制ブレード
18の押し当て角度(トナー層規制ブレード18と接し
ているトナー担持ローラ14の表面上の母線を含む接平
面と、トナー層規制ブレード18とがなす角度)を大き
くする(すなわち、トナー担持ローラ14に対してトナ
ー層規制ブレード18を立てて当てる)と、帯電量が大
きくなる。
For example, the bending angle K of the blade holder 18b is reduced, or the holder base 1
8c, the pressing angle of the toner layer regulating blade 18 (the tangent plane including the generatrix on the surface of the toner carrying roller 14 in contact with the toner layer regulating blade 18, the toner layer regulating blade 18 When the angle formed by the toner layer is increased (that is, when the toner layer regulating blade 18 stands up against the toner carrying roller 14), the charge amount increases.

【0064】逆に、前記ブレードホルダー18bの曲げ
角度Kを大きくするか、または、前記ホルダー台座18
cのX寸法を大きくして、前記トナー層規制ブレード1
8の押し当て角度を小さくすると、帯電量が小さくな
る。
On the contrary, the bending angle K of the blade holder 18b is increased, or
c, the X dimension of the toner layer regulating blade 1 is increased.
When the pressing angle of No. 8 is reduced, the charge amount is reduced.

【0065】そして、トナー担持ローラ14上のトナー
16は、アパチャ電極体1の絶縁シート2に擦られつつ
アパチャ6の下に供給される。
The toner 16 on the toner carrying roller 14 is supplied below the aperture 6 while being rubbed by the insulating sheet 2 of the aperture electrode body 1.

【0066】トナー16は、自身の帯電電荷による静電
気的鏡像力、及びファンデルワールス力等の付着力によ
って、トナー担持ローラ14表面上に相応の力で担持さ
れており、単に前記開口部6内の静電界のみでは、前記
トナー16を前記トナー担持ローラ14表面から離脱さ
せて画像記録媒体20に向けて飛翔させることが困難で
あるが、前記アパチャ電極体1の前記絶縁シート2に擦
られることによって、力学的作用でトナー16をトナー
担持ローラ14上で転動させ、前記鏡像力、付着力から
トナー16を解放するための駆動力をトナー16に与え
ることができる。
The toner 16 is carried on the surface of the toner carrying roller 14 with an appropriate force by an electrostatic image force due to its own charge and an adhesive force such as van der Waals force. It is difficult to separate the toner 16 from the surface of the toner carrying roller 14 and fly it toward the image recording medium 20 by the electrostatic field alone, but the toner 16 may be rubbed against the insulating sheet 2 of the aperture electrode body 1. Accordingly, the toner 16 can be rolled on the toner carrying roller 14 by a mechanical action, and a driving force for releasing the toner 16 from the above-mentioned mirror image and adhesion can be applied to the toner 16.

【0067】このとき、前記アパチャ電極体1の絶縁シ
ート2表面に、トナー担持ローラ14とトナー16を介
して摩擦することによる電荷が蓄積されて、その電荷に
トナー16が静電気力により引き付けられて強固に付着
することがないように、前記表面に帯電防止コーティン
グを施したり、または、アパチャ電極体1を構成する絶
縁シート2として、表面抵抗値が109 乃至1011Ω/
cm2 に調整したものを用いる場合がある。
At this time, electric charges due to friction between the toner carrying roller 14 and the toner 16 are accumulated on the surface of the insulating sheet 2 of the aperture electrode body 1, and the toner 16 is attracted to the electric charges by electrostatic force. An antistatic coating is applied to the surface so as not to adhere firmly, or the insulating sheet 2 constituting the aperture electrode body 1 has a surface resistance of 10 9 to 10 11 Ω /.
The one adjusted to cm 2 may be used.

【0068】このような調整は、ポリイミド、アクリ
ル、公知の紫外線または熱硬化性樹脂等に、カーボンブ
ラックや、染料等の添加物を加えて作成したインクを、
スクリーン印刷、スピンコート、バーコート、スプレー
等により塗布し、硬化させる方法や、絶縁シート2自体
に導電性フィラーを配合させたりカーボンを表面に蒸着
させる方法等によって行われる。
Such an adjustment is performed by adding an ink such as polyimide, acrylic, or a known ultraviolet or thermosetting resin to which carbon black, an additive such as a dye is added, and the like.
It is performed by a method of applying and curing by screen printing, spin coating, bar coating, spraying, or the like, a method of blending a conductive filler into the insulating sheet 2 itself, or a method of depositing carbon on the surface.

【0069】このような調整を行ったアパチャ電極体1
は、前記表面に電荷が蓄積しないため、トナー16が付
着せず、アパチャ6へのトナー16が阻害されることが
ない。
The aperture electrode 1 having been adjusted as described above.
Since no electric charge is accumulated on the surface, the toner 16 does not adhere and the toner 16 to the aperture 6 is not hindered.

【0070】図示しないパソコンやスキャナー等から送
られて来る前記画像信号に応じて、制御回路8は、ドラ
イバIC3を通して、その画像データに対応した位置の
制御電極4に+50Vまたは0Vの制御電圧を印加す
る。その結果、+50Vの制御電圧が印加された制御電
極4内のアパチャ6には、その制御電極4と接地された
トナー担持ローラ14表面との間の電位差によって、そ
の制御電極4からトナー担持ローラ14に向かって電界
が形成される。その電界により、負に帯電されたトナー
は高電位の方向に静電力を受け、トナー担持ローラ14
上からアパチャ6を通過して制御電極4側に引き出され
る。その引き出されたトナー16は、背面電圧印加回路
24が背面電極22に印加している+1kVの電圧によ
って画像記録媒体20とアパチャ電極体1との間に形成
される電界により、画像記録媒体20に向かって飛翔
し、画像記録媒体20上に堆積して画素を形成する。
In response to the image signal sent from a personal computer or a scanner (not shown), the control circuit 8 applies a control voltage of +50 V or 0 V to the control electrode 4 at a position corresponding to the image data through the driver IC 3. I do. As a result, the aperture 6 in the control electrode 4 to which the control voltage of +50 V is applied has a potential difference between the control electrode 4 and the surface of the toner carrying roller 14 which is grounded. An electric field is formed toward. Due to the electric field, the negatively charged toner receives an electrostatic force in a high potential direction, and the toner carrying roller 14
It is pulled out from above through the aperture 6 to the control electrode 4 side. The extracted toner 16 is applied to the image recording medium 20 by an electric field formed between the image recording medium 20 and the aperture electrode body 1 by the voltage of +1 kV applied to the back electrode 22 by the back voltage applying circuit 24. It flies toward and is deposited on the image recording medium 20 to form pixels.

【0071】また、0Vの制御電圧が印加された制御電
極4内のアパチャ6では、その制御電極4と接地された
トナー担持ローラ14との間に電位差が生じないため、
アパチャ6を通過せず、画像記録媒体20上にドットが
形成されない。
In the aperture 6 in the control electrode 4 to which the control voltage of 0 V is applied, there is no potential difference between the control electrode 4 and the grounded toner carrying roller 14.
The light does not pass through the aperture 6 and no dot is formed on the image recording medium 20.

【0072】画像記録媒体20は、アパチャ電極体1に
対向した面上に、アパチャ6を通過したトナー16によ
る画素が、アパチャ6の1列分形成されると、図示しな
い搬送手段により、アパチャ6の列と垂直の方向に1画
素分搬送される。そして、前記の画像形成のプロセスを
繰り返すことにより、画像記録媒体20の前記面上にト
ナー像が形成される。その後、形成されたトナー像は、
図示しない搬送装置によって定着装置26に搬送され、
定着装置26によって画像記録媒体20上に定着され
る。尚、定着装置26は、本実施形態に於いては加熱定
着方式のものを示したが、圧力定着方式のものを用いて
もよい。
When pixels of the image recording medium 20 corresponding to one row of the apertures 6 formed by the toner 16 passing through the apertures 6 are formed on the surface facing the aperture electrode body 1, the apertures 6 are transported by a not-shown transport unit. Is transported by one pixel in the direction perpendicular to the column. Then, the toner image is formed on the surface of the image recording medium 20 by repeating the image forming process. After that, the formed toner image is
The sheet is transported to the fixing device 26 by a transport device (not shown),
The image is fixed on the image recording medium 20 by the fixing device 26. In the present embodiment, the fixing device 26 is of a heat fixing type, but may be of a pressure fixing type.

【0073】また、本実施の形態の画像形成装置50で
は、アパチャ電極体1の絶縁性シート2はトナー担持ロ
ーラ14側に向けられているので、トナー切れ等トナー
供給装置10の不具合で、低抵抗のトナー担持ローラ1
4表面上にトナー16が存在しない場合でも、制御電極
4と前記トナー担持ローラ14表面とが直接接触して電
気的に短絡し、ドライバIC3や制御回路8を壊すこと
はない。
Further, in the image forming apparatus 50 of the present embodiment, since the insulating sheet 2 of the aperture electrode body 1 is directed to the toner carrying roller 14 side, the insulative sheet such as running out of toner or the like is low. Resistance toner carrying roller 1
Even when the toner 16 is not present on the surface of the toner carrier 4, the control electrode 4 and the surface of the toner carrying roller 14 are in direct contact with each other and are electrically short-circuited.

【0074】ところで、トナー16の帯電量は、前記の
ようなトナー層規制ブレード18とトナー担持ローラ1
4との位置関係の調整によって調整可能であるが、この
場合、トナー担持ローラ14上の単位面積当りのトナー
16の量も変わってしまい、画像濃度の高低に影響を及
ぼす。そこで、トナー層規制ブレード18とトナー担持
ローラ14との位置関係は一定として、トナー16を以
下に示す7種類試用することによって、トナー16の方
で帯電量を変え、調整されるべきトナー16の帯電量の
範囲について評価試験を行った。
The amount of charge of the toner 16 depends on the toner layer regulating blade 18 and the toner carrying roller 1 as described above.
4, the amount of toner 16 per unit area on the toner carrying roller 14 also changes, which affects the image density. Therefore, while the positional relationship between the toner layer regulating blade 18 and the toner carrying roller 14 is fixed, the following six types of toners 16 are used to change the charge amount of the toner 16 and adjust the toner 16 to be adjusted. An evaluation test was performed on the range of the charge amount.

【0075】以下に、トナー16の組成について説明す
る。
The composition of the toner 16 will be described below.

【0076】 結着樹脂(三菱レイヨン製ポリエステル) 100重量部 着色剤(三菱化学製導電性カーボンブラック) 20重量部 WAX(三洋化成製ポリプロピレン) 5重量部 荷電制御剤(オリエント化学製含金属染料) 1重量部 を配合し、連続式の1軸押出機を用いて混練し、冷却
し、粉砕し、分級して、平均粒径9μmの負帯電黒色ト
ナーAを得た。このトナーAは、後述する測定法によ
り、トナー担持ローラ14上の帯電量は−3μC/gで
あった。以下に示す各種のトナーについて表記されてい
る帯電量についても、同様に測定されたものである。
Binder resin (polyester made by Mitsubishi Rayon) 100 parts by weight Colorant (conductive carbon black made by Mitsubishi Chemical) 20 parts by weight WAX (polypropylene made by Sanyo Chemical) 5 parts by weight Charge control agent (metallic dye made by Orient Chemical) 1 part by weight, kneaded using a continuous single-screw extruder, cooled, pulverized, and classified to obtain a negatively charged black toner A having an average particle diameter of 9 μm. The charge amount of the toner A on the toner carrying roller 14 was −3 μC / g by a measuring method described later. The charge amounts described for the various toners described below were also measured in the same manner.

【0077】 結着樹脂(三菱レイヨン製ポリエステル) 100重量部 着色剤(三菱化学製導電性カーボンブラック) 20重量部 WAX(三洋化成製ポリプロピレン) 5重量部 荷電制御剤(オリエント化学製含金属染料) 2重量部 を配合し、連続式の1軸押出機を用いて混練し、冷却
し、粉砕し、分級して、平均粒径9μm、帯電量−5μ
C/gの負帯電黒色トナーBを得た。
Binder resin (polyester made by Mitsubishi Rayon) 100 parts by weight Colorant (conductive carbon black made by Mitsubishi Chemical) 20 parts by weight WAX (polypropylene made by Sanyo Chemical) 5 parts by weight Charge control agent (metallic dye made by Orient Chemical) 2 parts by weight, kneaded using a continuous single-screw extruder, cooled, pulverized, and classified to have an average particle size of 9 μm and a charge amount of −5 μm.
C / g negatively charged black toner B was obtained.

【0078】 結着樹脂(三菱レイヨン製ポリエステル) 100重量部 着色剤(三菱化学製導電性カーボンブラック) 13重量部 WAX(三洋化成製ポリプロピレン) 5重量部 荷電制御剤(オリエント化学製含金属染料) 2重量部 を配合し、連続式の1軸押出機を用いて混練し、冷却
し、粉砕し、分級して、平均粒径9μm、帯電量−10
μC/gの負帯電黒色トナーCを得た。
Binder resin (polyester made by Mitsubishi Rayon) 100 parts by weight Colorant (conductive carbon black made by Mitsubishi Chemical) 13 parts by weight WAX (polypropylene made by Sanyo Chemical) 5 parts by weight Charge control agent (metal-containing dye made by Orient Chemical) 2 parts by weight, kneaded using a continuous single-screw extruder, cooled, pulverized, and classified to have an average particle size of 9 μm and a charge amount of −10.
μC / g of a negatively charged black toner C was obtained.

【0079】 結着樹脂(三菱レイヨン製ポリエステル) 100重量部 着色剤(三菱化学製カーボンブラック) 13重量部 WAX(三洋化成製ポリプロピレン) 5重量部 荷電制御剤(オリエント化学製含金属染料) 2重量部 を配合し、連続式の1軸押出機を用いて混練し、冷却
し、粉砕し、分級して、平均粒径9μm、帯電量−20
μC/gの負帯電黒色トナーDを得た。
Binder resin (polyester made by Mitsubishi Rayon) 100 parts by weight Colorant (carbon black made by Mitsubishi Chemical) 13 parts by weight WAX (polypropylene made by Sanyo Chemical) 5 parts by weight Charge control agent (metallic dye made by Orient Chemical) 2 parts by weight , Kneaded using a continuous single screw extruder, cooled, pulverized and classified to obtain an average particle size of 9 μm and a charge amount of −20.
A negatively charged black toner D of μC / g was obtained.

【0080】 結着樹脂(三菱レイヨン製ポリエステル) 100重量部 着色剤(三菱化学製カーボンブラック) 13重量部 WAX(三洋化成製ポリプロピレン) 5重量部 荷電制御剤(オリエント化学製含金属染料) 4重量部 を配合し、連続式の1軸押出機を用いて混練し、冷却
し、粉砕し、分級して、平均粒径9μm、帯電量−35
μC/gの負帯電黒色トナーEを得た。
Binder resin (polyester made by Mitsubishi Rayon) 100 parts by weight Colorant (carbon black made by Mitsubishi Chemical) 13 parts by weight WAX (polypropylene made by Sanyo Chemical) 5 parts by weight Charge control agent (metallic dye made by Orient Chemical) 4 parts by weight , Kneaded using a continuous single screw extruder, cooled, pulverized and classified to obtain an average particle size of 9 μm and a charge amount of −35.
A μC / g negatively charged black toner E was obtained.

【0081】 結着樹脂(三菱レイヨン製ポリエステル) 100重量部 着色剤(三菱化学製カーボンブラック) 8重量部 WAX(三洋化成製ポリプロピレン) 5重量部 荷電制御剤(オリエント化学製含金属染料) 4重量部 を配合し、連続式の1軸押出機を用いて混練し、冷却
し、粉砕し、分級して、平均粒径9μm、帯電量−41
μC/gの負帯電黒色トナーFを得た。
Binder resin (polyester made by Mitsubishi Rayon) 100 parts by weight Colorant (carbon black made by Mitsubishi Chemical) 8 parts by weight WAX (polypropylene made by Sanyo Chemical) 5 parts by weight Charge control agent (metallic dye made by Orient Chemical) 4 parts by weight , Kneaded using a continuous single screw extruder, cooled, pulverized and classified to obtain an average particle diameter of 9 μm and a charge amount of −41.
A negatively charged black toner F of μC / g was obtained.

【0082】 結着樹脂(三菱レイヨン製ポリエステル) 100重量部 着色剤(三菱化学製カーボンブラック) 5重量部 WAX(三洋化成製ポリプロピレン) 5重量部 荷電制御剤(オリエント化学製含金属染料) 4重量部 を配合し、連続式の1軸押出機を用いて混練し、冷却
し、粉砕し、分級して、平均粒径9μm、帯電量−52
μC/gの負帯電黒色トナーGを得た。
Binder resin (polyester made by Mitsubishi Rayon) 100 parts by weight Colorant (carbon black made by Mitsubishi Chemical) 5 parts by weight WAX (polypropylene made by Sanyo Chemical) 5 parts by weight Charge control agent (metallic dye made by Orient Chemical) 4 parts by weight And kneading using a continuous single-screw extruder, cooling, pulverizing, and classifying to obtain an average particle size of 9 μm and a charge amount of −52.
A μC / g negatively charged black toner G was obtained.

【0083】以上の7種類のトナーを使用して、画像形
成評価試験を行い、+50Vのオン濃度と0Vのオフ被
り濃度を測定して、それらの評価を行った。
Using the above seven kinds of toners, an image formation evaluation test was performed, and an ON density of +50 V and an OFF fogging density of 0 V were measured and evaluated.

【0084】以上に示した帯電量は、以下のような方法
で測定される。
The charge amount shown above is measured by the following method.

【0085】まず、画像形成装置50にトナーを入れ、
アパチャ電極体1を外して5秒間、トナー担持ローラ1
4、供給ローラ12、アジテータ17を回転させる。
First, toner is put into the image forming apparatus 50,
The toner carrying roller 1 is removed for 5 seconds after the aperture electrode body 1 is removed.
4. The supply roller 12 and the agitator 17 are rotated.

【0086】次に、トナー担持ローラ14上のトナー1
6を、ファラデーケージを用いて吸い取る。
Next, the toner 1 on the toner carrying roller 14
Blot 6 using a Faraday cage.

【0087】ファラデーケージには、KEITHLEY
社製エレクトロメータが接続されており、ファラデーケ
ージにトナーを吸い取ったときの電荷量をエレクトロメ
ータで読取り、その値を吸い取ったトナー重量で割り、
帯電量を計算する。
In the Faraday cage, KEITHLEY
The company's electrometer is connected, the charge amount when the toner is sucked into the Faraday cage is read by the electrometer, and the value is divided by the weight of the sucked toner,
Calculate the charge amount.

【0088】濃度の測定は、以下のような方法で行われ
る。
The concentration is measured by the following method.

【0089】画像評価用のテストパターンは、一辺が数
cmの正方形状のオン部分を、A4用紙上に数カ所配置
したもので、オン部分には+50Vを印加し、オフ部分
には0Vの制御電圧を印加し、MACHBETH社製R
D914反射濃度計で、オン部分及びオフ部分をそれぞ
れ数カ所ずつ測定し、その平均値をそれぞれの濃度とし
た。
The test pattern for image evaluation is a test pattern in which square ON portions each having a side of several cm are arranged at several places on A4 paper, and +50 V is applied to the ON portion, and 0 V control voltage is applied to the OFF portion. Is applied and R made by MACHBETH
The ON portion and the OFF portion were measured at several points each using a D914 reflection densitometer, and the average value was defined as each density.

【0090】また、以上のように測定した場合、オン濃
度は1.5以上、オフ被り濃度は0.10以下であるこ
とが実用上望ましい。
When measured as described above, it is practically desirable that the ON density is 1.5 or more and the OFF fog density is 0.10 or less.

【0091】以上の条件で画像形成評価を行った結果を
表1に示す。
Table 1 shows the results of image formation evaluation performed under the above conditions.

【0092】[0092]

【表1】 [Table 1]

【0093】この表1から明かなように、帯電量が約−
5乃至−30μC/gの範囲にあるトナーB乃至Eは、
50Vの駆動電圧で、実用に十分耐えうるオン濃度が得
られ、オフ時の被りを良好に抑えることができる。
As is clear from Table 1, the charge amount is about-
The toners B to E in the range of 5 to -30 μC / g are
At a driving voltage of 50 V, an on-concentration that can withstand practical use is obtained, and the off-state fogging can be suppressed well.

【0094】これに対し、帯電量が前記の範囲より少な
いトナーAは、オン濃度は得られるが、非常に被りが多
く、実用には向かない。これは、トナーAは、トナー担
持ローラ14に対する鏡像力が弱く、非常に飛翔しやす
い状態にあり、また、帯電量が低いために、逆極性、す
なわち、正帯電となったトナーも多くなるからである。
On the other hand, the toner A having the charge amount smaller than the above-mentioned range can obtain the ON density, but is extremely fogged and is not suitable for practical use. This is because the toner A has a weak mirror image force on the toner carrying roller 14 and is in a state in which it is very easy to fly. Further, since the charge amount is low, the toner having the opposite polarity, that is, the positively charged toner also increases. It is.

【0095】また、帯電量が前記の範囲より大きいE乃
至Gは、被りは実用に十分耐えうるが、オン濃度が低
い。これは、トナーE乃至Gは、トナー担持ローラ14
に対する鏡像力が強く、非常に飛翔しにくい状態にある
ためである。
Further, when the charge amount is larger than the range E to G, the fogging can sufficiently withstand practical use, but the ON concentration is low. This is because the toners E to G are
This is because the mirror image power is strong and it is very difficult to fly.

【0096】以上に説明したように、トナー16の帯電
が飽和しているといないとに拘らず、トナー流制御手段
としてのアパチャ電極体1に供給される直前のトナー1
6の帯電量を、帯電量調整手段によって、約−5乃至−
30μC/gの範囲に調整することによって、環境の変
化に対しても安定して、良好な画像記録が可能である。
尚、表1から、帯電量が約−20μC/gが最も好適で
ある。このような帯電量のトナー16を用いた場合の制
御電圧特性は、図4aの実線に示すようになり、50V
の駆動電圧で、必要かつ十分なコントラストが得られて
おり、駆動回路8として、耐電圧の低い安価なIC等の
回路素子を用いることができるため、安価な画像形成装
置を提供することが可能となる。
As described above, regardless of whether or not the charge of the toner 16 is saturated, the toner 1 immediately before being supplied to the aperture electrode body 1 as the toner flow control means.
The charge amount of No. 6 was adjusted to about -5 to-
By adjusting to the range of 30 μC / g, good image recording can be performed stably with respect to environmental changes.
From Table 1, it is most preferable that the charge amount is about −20 μC / g. The control voltage characteristic when the toner 16 having such a charge amount is used is as shown by a solid line in FIG.
The required and sufficient contrast is obtained with the driving voltage of, and a circuit element such as an inexpensive IC having a low withstand voltage can be used as the driving circuit 8, so that an inexpensive image forming apparatus can be provided. Becomes

【0097】尚、本発明は、以上に詳述した実施の形態
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
に於いて、種々の変更を加えることが可能である。
The present invention is not limited to the embodiment described in detail above, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0098】尚、以下に記述する第2の実施の形態に於
いて、前記の第1の実施の形態と同一の機能を有する構
成要素については、同一の符号を引用する。
In the second embodiment described below, the same reference numerals are used for components having the same functions as those in the first embodiment.

【0099】例えば、前記第1の実施の形態に於いて
は、帯電量調整手段として、ホルダー台座18c及びブ
レードホルダー18bを用い、具体的には、ブレードホ
ルダー18bの曲げ角度K、及び、ホルダー台座18c
寸法X、Hを調整し、前記トナー層規制ブレード18の
前記トナー担持ローラ14に対する圧接角度、及び圧接
圧力を調整することによって行った。この場合、具体的
にはブレードホルダー18b及びホルダー台座18cの
K、X、Hの各寸法が異なるものを数種類用意し、これ
らを組み合わせることによって行っていた。
For example, in the first embodiment, the holder pedestal 18c and the blade holder 18b are used as the charge amount adjusting means. Specifically, the bending angle K of the blade holder 18b and the holder pedestal 18c
The measurement was performed by adjusting the dimensions X and H, and adjusting the pressure contact angle and pressure of the toner layer regulating blade 18 against the toner carrying roller 14. In this case, more specifically, several types of blade holders 18b and holder pedestals 18c having different dimensions of K, X, and H are prepared and combined.

【0100】これに対し、図4に示す画像形成装置52
のように、トナー担持ローラ14表面上のトナー16の
帯電量を検知する帯電量検知手段18aと、その帯電量
検知手段18aから得られた信号に応じて前記トナー層
規制ブレード18及びブレードホルダー18bの位置を
調整して帯電量を所定の値に設定するための、制御手段
としての演算装置18e及び位置調整手段18fとを、
帯電量調整手段として用いてもよい。尚、前記帯電量検
知手段18aとしては、公知の表面電位計を用いること
が可能であり、帯電量は、予め表面電位とキャリブレー
ションすることによって、再現性よく測定される。前記
位置調整手段18fとしては、XZ2軸ステージ若しく
はXYZ3軸ステージ等の移動ステージや、回転ステー
ジ若しくはモータ等の回転手段を単独で、または適宜組
み合わせて使用することができる。
On the other hand, the image forming apparatus 52 shown in FIG.
And a charge amount detecting means 18a for detecting the charge amount of the toner 16 on the surface of the toner carrying roller 14, and the toner layer regulating blade 18 and the blade holder 18b in accordance with a signal obtained from the charge amount detecting means 18a. An arithmetic unit 18e and a position adjusting unit 18f as a control unit for adjusting the position of and setting the charge amount to a predetermined value;
It may be used as charge amount adjusting means. A known surface voltmeter can be used as the charge amount detection means 18a, and the charge amount is measured with good reproducibility by calibrating the surface charge in advance. As the position adjusting unit 18f, a moving stage such as an XZ two-axis stage or an XYZ three-axis stage, or a rotating unit such as a rotary stage or a motor can be used alone or in an appropriate combination.

【0101】例えば、位置調整手段18fとして、ブレ
ードホルダー18b及びトナー層規制ブレード18の図
12に於ける上下、左右方向の位置を移動するためのX
Z2軸ステージと、前記ブレードホルダー18b及びト
ナー層規制ブレード18を図12に於ける時計回り、ま
たは反時計周りに回転するためのθステージとを組合せ
ることによって、図1に於けるK、X、H寸法を変更す
るのと同じ効果を生じさせることができる。
For example, as the position adjusting means 18f, X for moving the blade holder 18b and the toner layer regulating blade 18 in the vertical and horizontal directions in FIG.
By combining a Z2-axis stage with a θ stage for rotating the blade holder 18b and the toner layer regulating blade 18 clockwise or counterclockwise in FIG. 12, K, X in FIG. , H dimensions can be produced.

【0102】さらに、演算装置18eに於いて、図9に
於ける任意の角度Mを設定するための、前記XZ2軸ス
テージ及びθステージのX、Z、θ座標を記憶させてお
けば、例えば、前記角度Mは最初は45度であったが、
画像形成の過程で、前記帯電量検知手段18aからの測
定結果に基づいて、前記演算装置18eによって、帯電
量が高すぎると判定されたとすると、前記角度Mを少し
小さくするように、例えば、40度に設定するように、
演算装置18eに記憶されたデータに基づき、位置調整
手段18fのXZ2軸ステージ及びθステージ等が駆動
され、角度Mが40度に調整する。そして、再び帯電量
検知手段18aからの測定結果をモニターしながら、目
的の帯電量になるまで前記のプロセスが繰り返される。
Further, if the X, Z, and θ coordinates of the XZ two-axis stage and the θ stage for setting an arbitrary angle M in FIG. 9 are stored in the arithmetic unit 18e, for example, The angle M was initially 45 degrees,
In the course of image formation, if it is determined by the arithmetic unit 18e that the charge amount is too high based on the measurement result from the charge amount detection unit 18a, the angle M is slightly reduced, for example, by 40. As you set
Based on the data stored in the arithmetic unit 18e, the XZ two-axis stage and the θ stage of the position adjusting unit 18f are driven to adjust the angle M to 40 degrees. Then, while monitoring the measurement result from the charge amount detecting means 18a again, the above-described process is repeated until the target charge amount is obtained.

【0103】以上に説明した第2の実施の形態の画像形
成装置は、前記の−5乃至−30μC/gの範囲のうち
の任意の基準値に設定された帯電量を維持するように、
制御手段により自動的にトナーの帯電量が調整されるた
め、長期間の画像形成動作により、トナー残量が変動し
ても、何ら手を加えることなく、良好な画像形成特性を
維持し続けることが可能である。尚、この際、前記の画
像評価結果に於いて最も好適であった帯電量である約−
20μC/gに設定するように制御してもよい。
The image forming apparatus according to the second embodiment described above maintains the charge amount set to an arbitrary reference value in the range of -5 to -30 μC / g.
The control means automatically adjusts the charge amount of the toner. Therefore, even if the remaining amount of toner fluctuates due to a long-term image forming operation, it is possible to maintain good image forming characteristics without any modification. Is possible. In this case, the most suitable charge amount in the image evaluation result was about-
Control may be performed so as to be set to 20 μC / g.

【0104】また、以上に説明した2つの実施の形態に
於いて、トナーは全て負帯電のものを使用したが、正帯
電のものを用いても同様となる。
Further, in the two embodiments described above, the toner is all negatively charged, but the same applies to the case where the toner is positively charged.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上に説明したことから明らかなよう
に、本発明の請求項1に記載の画像形成装置は、帯電量
調整手段によって、トナー流制御手段に供給される直前
のトナーの帯電量の絶対値を約5乃至30μC/gとな
るように調整したため、オフ時の被りがなく、オン時の
濃度が高い、良好なコントラストの画像を形成すること
ができる。また、このようなトナーの帯電量に於いて
は、低い駆動電圧でオン/オフの制御が可能となり、良
好な画像を形成できる安価な画像形成装置を提供するこ
とが可能となる。
As is apparent from the above description, in the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, the charge amount of the toner immediately before being supplied to the toner flow control means by the charge amount adjusting means. Is adjusted so as to be about 5 to 30 μC / g, so that there is no fogging at the time of OFF and a high-contrast image with a high density at ON can be formed. Further, with respect to such a charge amount of the toner, on / off control can be performed with a low driving voltage, and an inexpensive image forming apparatus capable of forming a good image can be provided.

【0106】請求項2に記載の画像形成装置によれば、
前記の範囲に帯電量を維持するように、制御手段により
自動的にトナーの帯電量が調整されるため、長期間の画
像形成動作により、トナー残量が変動しても、何ら手を
加えることなく、良好な画像形成特性を維持し続けるこ
とが可能である。尚、前記の範囲のうちの、最も好適な
任意の基準値に帯電量が設定されるように調整すること
も可能である。
According to the image forming apparatus of the second aspect,
Since the charge amount of the toner is automatically adjusted by the control unit so as to maintain the charge amount in the above range, even if the remaining amount of toner fluctuates due to a long-term image forming operation, no action is required. Therefore, it is possible to maintain good image forming characteristics. It should be noted that it is also possible to make adjustment so that the charge amount is set to the most suitable arbitrary reference value in the above range.

【0107】請求項3に記載の画像形成装置は、前記ト
ナー流制御手段と前記トナー供給手段とが、前記トナー
を介して接触しているため、前記トナー供給手段への束
縛力を開放してから前記トナーを前記通過部に供給で
き、低電圧で高コントラストを達成することができる。
In the image forming apparatus according to the third aspect, since the toner flow control means and the toner supply means are in contact with each other via the toner, the binding force to the toner supply means is released. From above, the toner can be supplied to the passage section, and high contrast can be achieved at a low voltage.

【0108】請求項4に記載の画像形成装置は、前記ト
ナーとして非磁性1成分トナーを用いることにより、簡
易な構成で小型、安価な画像形成装置を供することがで
きる。
The image forming apparatus according to the fourth aspect of the invention can provide a small and inexpensive image forming apparatus with a simple configuration by using a non-magnetic one-component toner as the toner.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態である画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】前記の画像形成装置に用いられるアパチャ電極
体の構成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of an aperture electrode body used in the image forming apparatus.

【図3】前記の画像形成装置に於けるアパチャ電極体と
担持ローラとの位置関係を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a positional relationship between an aperture electrode body and a carrying roller in the image forming apparatus.

【図4】本発明の第2の実施の形態である画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】前記の画像形成装置に於ける画像濃度の電圧制
御特性の説明のための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining voltage control characteristics of image density in the image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アパチャ電極体 4 制御電極 6 アパチャ 10 トナー供給装置 14 トナー担持ローラ 16 トナー 18 トナー層規制ブレード 18b ブレードホルダー 18c ホルダー台座 18a 帯電量検知手段 18e 演算装置 18f 位置調整手段 20 画像記録媒体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Aperture electrode body 4 Control electrode 6 Aperture 10 Toner supply device 14 Toner carrying roller 16 Toner 18 Toner layer regulating blade 18b Blade holder 18c Holder pedestal 18a Charge amount detecting means 18e Arithmetic device 18f Position adjusting means 20 Image recording medium

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 帯電したトナーの流れを制御するトナー
流制御手段と、そのトナー流制御手段にトナーを供給す
るトナー供給手段とを備える画像形成装置に於いて、 前記トナーが前記トナー供給手段から前記トナー流制御
手段に供給されるときの、そのトナーの帯電量の絶対値
が、約5乃至30μC/gとなるように調整するための
帯電量調整手段を備えたことを特徴とする画像形成装
置。
1. An image forming apparatus comprising: a toner flow control means for controlling a flow of charged toner; and a toner supply means for supplying toner to the toner flow control means, wherein the toner is supplied from the toner supply means. An image forming apparatus comprising: a charge amount adjusting unit for adjusting an absolute value of a charge amount of the toner when supplied to the toner flow control unit to be about 5 to 30 μC / g. apparatus.
【請求項2】 前記トナー供給手段から前記トナー流制
御手段へ供給されるトナーの帯電量を検知するための帯
電量検知手段と、その帯電量検知手段が検知した帯電量
に応じて前記帯電量調整手段を制御する制御手段とを備
えたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
2. A charge amount detection means for detecting a charge amount of toner supplied from the toner supply means to the toner flow control means, and the charge amount according to the charge amount detected by the charge amount detection means. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that controls the adjustment unit.
【請求項3】 前記トナー流制御手段と前記トナー供給
手段とが、帯電したトナーを介して接触していることを
特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner flow control unit and the toner supply unit are in contact via a charged toner.
【請求項4】 前記トナーは非磁性1成分トナーである
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画
像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner is a non-magnetic one-component toner.
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