JPH11151828A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatusInfo
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- JPH11151828A JPH11151828A JP33804697A JP33804697A JPH11151828A JP H11151828 A JPH11151828 A JP H11151828A JP 33804697 A JP33804697 A JP 33804697A JP 33804697 A JP33804697 A JP 33804697A JP H11151828 A JPH11151828 A JP H11151828A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の画像形成装置として、孔
やスリットの周りに設けた制御電極部に電圧を印加して
帯電させたトナー層又はトナークラウドに電界を加え、
特定の位置のトナーを選択的に飛翔させ、その孔やスリ
ットを通して移動させて紙等の記録部材に直接画像を形
成するものが知られている。また、このような画像形成
装置において、トナーを担持するトナー担持体、及び、
上記制御電極部を有するトナー飛翔制御部材を備え、画
像情報に基づいて制御電極部に電圧を印加して上記微小
開口部を通過させたトナーを上記記録部材上に付着させ
て画像を形成する複数の画像形成部を有し、該複数の画
像形成部で順次トナーを上記記録部材上に付着させて画
像を形成することで、重ねトナー画像を形成する画像形
成装置も知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus of this type, an electric field is applied to a charged toner layer or toner cloud by applying a voltage to a control electrode portion provided around a hole or a slit.
2. Description of the Related Art There is known an image forming apparatus in which a toner at a specific position is selectively fly and moved through a hole or a slit to directly form an image on a recording member such as paper. Further, in such an image forming apparatus, a toner carrier for carrying toner, and
A toner flight control member having the control electrode portion, a plurality of toner images being formed by applying a voltage to the control electrode portion based on image information and adhering the toner passed through the minute opening onto the recording member to form an image; There is also known an image forming apparatus which has an image forming section, and which forms an image by superimposing toner on the recording member sequentially with the plurality of image forming sections to form an overlaid toner image.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記記録部
材に直接画像を形成するような構成の画像形成装置にお
いて、記録部材上へのトナー付着量が多いと、本来トナ
ーを付着したい画像部の周囲にトナーが飛散し、トナー
チリと呼ばれる異常画像が形成されやすい。特に、複数
の画像形成部で重ねトナー画像を形成する画像形成装置
では、上記重ねトナー画像を構成する画像のうち、後で
形成する画像ほど、すなわち、2回目、3回目に形成す
る画像になるにつれて、上記トナーチリが発生されやす
い。そして、このトナーチリが画像のぼやけ、にじみな
どとなり、画像の鮮明さが低下してしまうという問題点
があった。However, in an image forming apparatus configured to directly form an image on the recording member, if the amount of toner adhering to the recording member is large, the area around the image portion to which toner is originally supposed to adhere Toner tends to be scattered, and an abnormal image called toner dust is easily formed. In particular, in an image forming apparatus that forms a superimposed toner image by a plurality of image forming units, among the images that constitute the superimposed toner image, the image that is formed later becomes the image that is formed second or third time. As a result, the toner dust is easily generated. Then, there is a problem that the toner dust becomes blurred or bleeding of the image and the sharpness of the image is reduced.
【0004】本発明者らは、上記トナーチリの発生とい
う問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、記録部材上
に一旦付着したトナーが、トナーが付着した画像部とト
ナーが付着しない非画像部との間の電位差により形成さ
れる電界によって、本来付着するべき画像部の周辺に飛
翔することが、上記トナーチリの主な原因であることを
見いだした。フルカラー画像形成装置においては、記録
部材上にマゼンタやシアン、イエロー等のトナーを重ね
てフルカラー画像を形成するため、該記録部材上に形成
した重ねトナー画像の高さが、数十μm以上となる場合
がある。帯電したトナーが多く積み重なると、トナー自
身の電荷間に働くクーロン反発力が大きくなり、該反発
力がトナー同士の付着力を上回るとトナーが非常に不安
定な状態となる。特に、図11に模式的に示すように、
周囲に画像がない状態で局所的に高さの高いトナー画像
が記録部材上に存在すると、トナーが存在する画像部
と、該画像部の周囲のトナーが存在しない部分である非
画像部との間の電位差により、図中に電気力線で示すよ
うな画像部から非画像部に向かう電界が形成されてしま
う。そして、この電界に沿って、トナー画像を構成する
トナーが記録部材上に飛散してしまい、上記トナーチリ
となってしまうということが判明した。このようなトナ
ーチリは、フルカラー画像形成装置以外でも、記録部材
上へのトナー付着量が多い場合には発生しうるものであ
る。The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problem of toner dust. As a result, the toner which has once adhered to the recording member has been changed from an image area where the toner has adhered to a non-image area where the toner has not adhered. It has been found that the main cause of the toner dust is that the toner flies around the image area to which the toner should originally adhere due to the electric field formed by the potential difference between the toner and the toner. In a full-color image forming apparatus, since a full-color image is formed by superimposing toners such as magenta, cyan, and yellow on a recording member, the height of the superimposed toner image formed on the recording member is several tens μm or more. There are cases. When a large amount of charged toner is accumulated, the Coulomb repulsion acting between the charges of the toner itself increases, and if the repulsion exceeds the adhesive force between the toners, the toner becomes very unstable. In particular, as schematically shown in FIG.
When a locally high toner image is present on the recording member in a state where there is no image around, the image portion where the toner exists and the non-image portion around the image portion where the toner does not exist are present. Due to the potential difference therebetween, an electric field from the image portion to the non-image portion is formed as shown by the lines of electric force in the drawing. Then, it has been found that the toner constituting the toner image scatters along the electric field on the recording member, resulting in the toner dust. Such toner dust can occur even when the amount of toner adhered to the recording member is large even in a device other than the full-color image forming apparatus.
【0005】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、トナーチリの発生を
抑制することができる画像形成装置を提供することであ
る。The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing generation of toner dust.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、トナーを担持するトナー担持体
と、該トナー担持体と対向する対向電極と、該トナー担
持体と該対向電極との間に配設され互いに独立あるいは
一連の複数の微小開口部と各微小開口部のトナー通過を
制御する複数の制御電極部とを有するトナー制御部材と
を備えた画像形成部を有し、該画像形成部でトナーを上
記記録部材上に付着させて画像を形成する画像形成装置
において、上記画像形成部によって上記画像が形成され
た記録部材の画像形成面に向けて電荷を付与する電荷付
与手段を設けたことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, according to the present invention, a toner carrier for carrying a toner, a counter electrode facing the toner carrier, the toner carrier and the toner carrier are provided. An image forming unit having a toner control member disposed between the counter electrode and having a plurality of independent or a series of minute openings and a plurality of control electrodes controlling the passage of toner through each minute opening; Then, in the image forming apparatus for forming an image by adhering toner on the recording member in the image forming unit, the electric charge is applied to the image forming surface of the recording member on which the image is formed by the image forming unit. It is characterized in that a charge applying means is provided.
【0007】この画像形成装置においては、上記電荷付
与手段により、記録部材の画像形成面に向けて電荷を付
与することにより、トナーを付着させる画像部とトナー
を付着させない非画像部との間の電位差を小さくする。
これにより、該電位差によって形成される電界に沿って
上記画像部のトナーが上記非画像部に移動するのを防止
する。In this image forming apparatus, the electric charge is applied to the image forming surface of the recording member by the electric charge applying means, so that the image is formed between the image area where toner adheres and the non-image area where toner does not adhere. Reduce the potential difference.
This prevents the toner in the image area from moving to the non-image area along the electric field formed by the potential difference.
【0008】請求項2の発明は、上記画像形成部を複数
組有し、該複数組の画像形成部で順次トナーを上記記録
部材上に付着させて画像を形成することで、重ねトナー
画像を形成する請求項1の画像形成装置において、各画
像形成部によって上記画像を形成する度に、記録部材の
画像形成面に向けて電荷を付与するように上記電荷付与
手段を配置したことを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, a plurality of sets of the image forming units are provided, and the plurality of sets of the image forming units successively deposit toner on the recording member to form an image. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charge applying unit is arranged so as to apply a charge toward the image forming surface of the recording member each time the image is formed by each image forming unit. Is what you do.
【0009】この画像形成装置においては、上記電荷付
与手段により、各画像形成部によって上記画像を形成す
る度に、記録部材の画像形成面に向けて電荷を付与す
る。これにより、各画像における、トナーを付着させる
画像部とトナーを付着させない非画像部との間の電位差
を小さくすることができる。これにより、各画像を構成
するトナーがそれぞれ上記電位差によって形成される電
界に沿って上記非画像部に移動するのを防止する。In this image forming apparatus, each time the image forming section forms the image, the charge applying section applies an electric charge toward the image forming surface of the recording member. Thereby, in each image, the potential difference between the image portion where the toner is attached and the non-image portion where the toner is not attached can be reduced. This prevents the toner constituting each image from moving to the non-image portion along the electric field formed by the potential difference.
【0010】ここで、上記電荷付与手段により上記トナ
ーの帯電極性と異極性の電荷を付与することにより、上
記画像部と上記非画像部との間の電位差を小さくするよ
うにした場合には、トナー電荷が除電されることとな
る。しかしながら、トナー電荷が除電されると、トナー
と記録部材との間の付着力が弱まり、振動などによって
トナー飛散が発生しやすくなったり、記録部材が帯電し
ていないため、記録部材と対向電極、ガイド板等への静
電吸着力が弱まり、該記録部材の搬送が良好に行われず
にジャムが発生してしまうおそれがある。Here, in the case where a charge having a different polarity from the charge polarity of the toner is applied by the charge applying means to reduce a potential difference between the image portion and the non-image portion, The charge of the toner is eliminated. However, when the toner charge is eliminated, the adhesive force between the toner and the recording member is weakened, and the toner is easily scattered due to vibration or the recording member is not charged. There is a possibility that the electrostatic attraction force to the guide plate or the like is weakened, and the recording member is not conveyed satisfactorily, causing a jam.
【0011】そこで、請求項3の発明は、請求項1又は
2の画像形成装置において、上記電荷付与手段が、上記
トナーの帯電極性と同極性の電荷を上記記録部材の画像
形成面に向けて付与するものであることを特徴とするも
のである。According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second aspect, the charge applying means directs a charge having the same polarity as the charge polarity of the toner toward the image forming surface of the recording member. It is characterized in that it is provided.
【0012】この画像形成装置においては、上記電荷付
与手段が記録部材の画像形成面に向けて付与する電荷
が、上記トナーの帯電極性と同極性の電荷であるので、
トナー電荷が除電されることはない。In this image forming apparatus, the charge applied by the charge applying means toward the image forming surface of the recording member is the same as the charge polarity of the toner.
The toner charge is not removed.
【0013】請求項4の発明は、請求項1、2、又は、
3の画像形成装置において、上記電荷付与手段を、上記
記録部材に対して非接触となるように設けたことを特徴
とするものである。[0013] The invention of claim 4 is the invention of claim 1, 2, or
In the image forming apparatus of the third aspect, the charge applying means is provided so as to be in non-contact with the recording member.
【0014】この画像形成装置においては、上記電荷付
与手段を、上記記録部材に対して非接触となるように設
けることにより、記録部材上に既に形成されている画像
を該電荷付与手段で乱さないようにする。In this image forming apparatus, the charge applying means is provided so as not to be in contact with the recording member, so that the image already formed on the recording member is not disturbed by the charge applying means. To do.
【0015】請求項5の発明は、上記画像形成部による
画像形成が完了した記録部材に対し画像を定着させる定
着装置を備えた請求項1、2、3、又は、4の画像形成
装置において、上記記録部材の少なくとも上記画像形成
面側を、上記電荷付与手段による1度目の電荷付与を行
ってから上記定着装置による定着を行うまで、該電荷を
保持し得るような材料で構成したことを特徴とするもの
である。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, further comprising a fixing device for fixing an image to a recording member on which image formation by the image forming unit is completed. At least the image forming surface side of the recording member is made of a material capable of holding the charge from the first charge application by the charge applying unit to the fixing by the fixing device. It is assumed that.
【0016】この画像形成装置においては、上記記録部
材の少なくとも上記画像形成面が、上記電荷付与手段に
よる1度目の電荷付与を行ってから上記定着装置による
定着を行うまで、該電荷を保持し得る。ここで、2度目
以降の電荷付与は1度目の電荷付与を行ってから上記定
着装置による定着を行うまでになされるので、2度目以
降の電荷も定着を行うまで保持し得ることとなる。よっ
て、定着がされるまで、電荷付与手段により電荷が付与
されて上記画像部と上記非画像部との電位差が小さくな
った状態を維持し続けることが可能となる。In this image forming apparatus, at least the image forming surface of the recording member can hold the charge from the first charge application by the charge applying means to the fixing by the fixing device. . Here, the second and subsequent charges are applied after the first charge is applied and before the fixing by the fixing device is performed, so that the second and subsequent charges can be held until the fixing is performed. Therefore, it is possible to maintain a state in which the charge is applied by the charge applying unit and the potential difference between the image portion and the non-image portion is reduced until the fixing is performed.
【0017】請求項6の発明は、請求項5の画像形成装
置において、最初に形成する画像を形成する前に、記録
部材の少なくとも表層の抵抗率が、上記電荷付与手段に
よる1度目の電荷付与を行ってから上記定着装置による
定着を行うまで、該電荷を保持するような値になるよう
に、該抵抗率を調整する抵抗率調整手段を設けたことを
特徴とするものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the fifth aspect, before forming an image to be formed for the first time, the resistivity of at least the surface layer of the recording member is adjusted by the first charge application by the charge application means. And a resistance adjusting means for adjusting the resistivity so as to maintain the electric charge until the fixing is performed by the fixing device.
【0018】この画像形成装置においては、上記抵抗率
調整手段によって上記記録部材の少なくとも表層の抵抗
率が、上記電荷付与手段による1度目の電荷付与を行っ
てから上記定着装置による定着を行うまで、該電荷を保
持するような値になるように調整する。これにより、上
記記録部材の少なくとも上記画像形成面が、少なくとも
上記電荷付与手段による1度目の電荷付与を行ってから
上記定着装置による定着を行うまで、該電荷を保持する
こととなる。ここで、2度目以降の電荷は1度目の電荷
付与を行ってから上記定着装置による定着を行うまでに
なされるので、2度目以降の電荷も定着を行うまで保持
することとなる。よって、定着がされるまで、電荷付与
手段により電荷が付与されて上記画像部と上記非画像部
との電位差が小さくなった状態を維持し続けることとな
る。In the image forming apparatus, the resistivity of at least the surface layer of the recording member is adjusted by the resistivity adjusting means until the electric charge is applied by the charge applying means for the first time and the fixing is performed by the fixing device. The value is adjusted so as to maintain the charge. Thus, at least the image forming surface of the recording member holds the charge from at least the first charge application by the charge applying unit to the fixing by the fixing device. Here, since the second and subsequent charges are performed after the first charge is applied and before the fixing by the fixing device is performed, the second and subsequent charges are also held until the fixing is performed. Therefore, until the fixing is performed, the state in which the potential difference between the image portion and the non-image portion is reduced by the charge application by the charge application means is maintained.
【0019】請求項7の発明は、請求項6の画像形成装
置において、上記抵抗率調整手段として、記録部材を加
熱する加熱装置を用いたことを特徴とするものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the sixth aspect, a heating device for heating a recording member is used as the resistivity adjusting means.
【0020】この画像形成装置においては、上記抵抗率
調整手段として、記録部材を加熱する加熱装置を用いる
ので、所望の時間内に記録部材を所望の温度以上に加熱
することで、調整前の記録部材の抵抗率がいかなる値で
あっても、所望の抵抗率以上に記録部材の抵抗率を調整
することができる。よって、該記録部材の抵抗率の調整
を安定にかつ短時間に行うことができる。In this image forming apparatus, since a heating device for heating the recording member is used as the resistivity adjusting means, the recording member before the adjustment is heated by heating the recording member to a desired temperature or higher within a desired time. Regardless of the value of the resistivity of the member, the resistivity of the recording member can be adjusted to a value equal to or higher than a desired resistivity. Therefore, the adjustment of the resistivity of the recording member can be performed stably and in a short time.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明をフルカラー用の画
像形成装置に適用した実施形態について説明する。図1
は本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す正面
図である。本画像形成装置は4組の画像形成部を備えて
いる。各画像形成部40Bk,40C,40M,40Y
はそれぞれ、ブラックトナー(Bk)、シアントナー
(C)、マゼンタトナー(M)、イエロートナー(Y)
を用いてトナー画像を記録部材6上に形成するものであ
り、トナーを担持するトナー担持体としての現像ローラ
1、該現像ローラ1に対向するように配置した対向電極
部材としての導電性の対向ローラ2、トナー制御部材3
等を備えている。その他、画像形成前の紙等の記録部材
6がセットされた給紙カセット42、記録部材6に形成
されたトナー画像を定着させる1組の定着ローラからな
る定着装置43等も備えている。なお、図1中の各画像
形成部を構成する部材の符号には、各色トナーに対応す
る添字Bk,C,M,Yを付している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a full-color image forming apparatus will be described below. FIG.
1 is a front view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. This image forming apparatus includes four image forming units. Each image forming unit 40Bk, 40C, 40M, 40Y
Are black toner (Bk), cyan toner (C), magenta toner (M), and yellow toner (Y), respectively.
Is used to form a toner image on the recording member 6, and a developing roller 1 as a toner carrying member for carrying toner, and a conductive counter member as a counter electrode member arranged to face the developing roller 1. Roller 2, toner control member 3
Etc. are provided. In addition, a paper feed cassette 42 on which a recording member 6 such as paper before image formation is set, a fixing device 43 including a set of fixing rollers for fixing a toner image formed on the recording member 6, and the like are also provided. In FIG. 1, reference numerals Bk, C, M, and Y corresponding to the respective color toners are attached to the reference numerals of the members constituting each image forming unit.
【0022】図2は、上記画像形成部の概略構成を示す
斜視図である。上記4つの画像形成部40Bk,40
C,40M,40Yはほぼ同じ構成であり、上記現像ロ
ーラ1と、現像ローラ1に対向するように配置した上記
対向ローラ2と、現像ローラ1と対向ローラ2との間で
現像ローラ1から対向ローラ2へのトナーの飛翔を制御
するトナー通過孔及び該孔の周りの制御電極を有するト
ナー制御部材3等を用いて構成されている。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the image forming section. The above four image forming units 40Bk, 40
C, 40M, and 40Y have substantially the same configuration. The developing roller 1, the opposing roller 2 disposed so as to face the developing roller 1, and the developing roller 1 facing the developing roller 1 between the developing roller 1 and the opposing roller 2. The toner control member 3 includes a toner passage hole for controlling the flight of toner to the roller 2 and a control electrode around the hole.
【0023】上記現像ローラ1はトナーを収容するトナ
ーホッパ45の内部に配置され、該現像ローラ1の表面
には、公知の電子写真方式の画像形成装置でトナー担持
体にトナーを担持するときに採用される公知技術によ
り、トナーを担持することができる。本実施形態では、
ドクターブレード5あるいは図示しないトナー供給部材
と現像ローラ1との間での摩擦によってマイナスに摩擦
帯電したトナーを、静電気力で現像ローラ1上に担持
し、ドクターブレード5で規制することによりトナー層
を形成している。The developing roller 1 is disposed inside a toner hopper 45 for storing toner. The developing roller 1 is provided on the surface of the developing roller 1 when a known electrophotographic image forming apparatus carries toner on a toner carrier. The toner can be carried by a known technique. In this embodiment,
The toner, which is negatively charged by friction between the doctor blade 5 or a toner supply member (not shown) and the developing roller 1, is carried on the developing roller 1 by electrostatic force and regulated by the doctor blade 5 to form a toner layer. Has formed.
【0024】上記トナー制御部材3は、トナーホッパ4
5の下壁部に形成された開口を塞ぐように取り付けられ
ている。このトナー制御部材3は、図3に示すように、
現像ローラ1と対向ローラ2との間で該現像ローラ1か
ら該対向ローラ2へのトナー飛翔を制御するように、複
数の微小開口部としてのトナー通過孔(以下「孔」とい
う)31及び各孔の周りに形成された内径φが0.16
0mmのリング状の制御電極32を有している。この孔3
1の直径φhや、記録部材6の搬送方向と直交する方向
(現像ローラ1の軸方向)における孔31間のピッチP
h等は、記録部材6に記録する画像の解像度に応じて設
定される。本実施形態では、解像度300dpi程度の
画像を記録できるように、厚さ0.075mmのポリイ
ミドからなる基板に、直径φhが0.140mmの孔3
1を、上記ピッチPhが0.0845mmとなる間隔で
形成している。また、この孔31は、記録部材6の搬送
方向の幅Wが約2mmの領域に8列(31−1〜31−
8)形成され、孔31の総数は2300個となってい
る。各孔31の周りには互いに電気的に独立した、上記
リング状の制御電極32が形成され、各制御電極32
は、画像情報に応じた電圧を印加するための電源回路に
接続されている。The toner control member 3 includes a toner hopper 4
5 so as to close the opening formed in the lower wall. This toner control member 3 is, as shown in FIG.
A plurality of toner passage holes (hereinafter, referred to as “holes”) 31 as a plurality of minute openings are provided between the developing roller 1 and the opposing roller 2 so as to control the toner flying from the developing roller 1 to the opposing roller 2. The inner diameter φ formed around the hole is 0.16
It has a ring-shaped control electrode 32 of 0 mm. This hole 3
1 and the pitch P between the holes 31 in a direction perpendicular to the conveying direction of the recording member 6 (axial direction of the developing roller 1).
h and the like are set according to the resolution of the image recorded on the recording member 6. In this embodiment, the hole 3 having a diameter φh of 0.140 mm is formed in a substrate made of polyimide having a thickness of 0.075 mm so that an image having a resolution of about 300 dpi can be recorded.
1 are formed at intervals such that the pitch Ph is 0.0845 mm. The holes 31 have eight rows (31-1 to 31-31) in a region where the width W of the recording member 6 in the transport direction is about 2 mm.
8) The total number of holes 31 formed is 2300. The ring-shaped control electrodes 32, which are electrically independent from each other, are formed around each hole 31.
Are connected to a power supply circuit for applying a voltage corresponding to image information.
【0025】図4は、上記画像形成部の拡大模式図であ
る。トナー7を担持する現像ローラ1は接地され、この
現像ローラ1と対向して設けられた対向ローラ2との間
に、現像ローラ1上に担持されたトナー7を対向ローラ
2に向けて飛翔させるための飛翔電界を形成する飛翔電
界形成手段としての電源8が接続されている。この電源
8により対向ローラ2にトナー7の平均的な帯電極性と
逆の極性の直流高電圧が印加される。FIG. 4 is an enlarged schematic view of the image forming section. The developing roller 1 carrying the toner 7 is grounded, and causes the toner 7 carried on the developing roller 1 to fly toward the opposing roller 2 between the developing roller 1 and an opposing roller 2 provided opposite thereto. Power supply 8 is connected as a flying electric field forming means for forming a flying electric field. This power supply 8 applies a high DC voltage having a polarity opposite to the average charging polarity of the toner 7 to the opposing roller 2.
【0026】また、現像ローラ1と対向ローラ2との間
には、上記孔31と上記制御電極32とを有する上記ト
ナー制御部材3が配設されている。そして、該現像ロー
ラ1と該トナー制御部材3の各制御電極32との間に
は、画像情報に基づいて生成された制御電圧を各制御電
極32に印加する電源(以下「画像電源」という)9が
接続されている。この画像電源9により、画像情報に基
づいてON/OFF制御されたパルス状の制御電圧が各
制御電極32に対して印加される。この制御電圧のON
時の電圧(以下、画像信号電圧という)の値は例えば+
325V、OFF時の電圧(以下、非画像信号電圧とい
う)の値は例えば−50Vに設定される。The toner control member 3 having the hole 31 and the control electrode 32 is provided between the developing roller 1 and the opposing roller 2. A power supply (hereinafter referred to as “image power supply”) for applying a control voltage generated based on image information to each control electrode 32 is provided between the developing roller 1 and each control electrode 32 of the toner control member 3. 9 is connected. The image power supply 9 applies a pulse-like control voltage that is ON / OFF controlled based on image information to each control electrode 32. ON of this control voltage
The value of the voltage at the time (hereinafter referred to as the image signal voltage) is, for example, +
The value of 325 V, the voltage at the time of OFF (hereinafter, referred to as a non-image signal voltage) is set to, for example, -50 V.
【0027】また、図示の装置では、上記トナー制御部
材3の制御電極32と対向ローラ2との間隔Liは0.
5mm、制御電極32と現像ローラ1との間隔Lkは
0.075mm、現像ローラ1の周速は300mm/s
ec、記録部材6の搬送速度は例えば100mm/se
cである。Further, in the illustrated apparatus, the distance Li between the control electrode 32 of the toner control member 3 and the opposing roller 2 is 0.1.
5 mm, the distance Lk between the control electrode 32 and the developing roller 1 is 0.075 mm, and the peripheral speed of the developing roller 1 is 300 mm / s.
ec, the conveying speed of the recording member 6 is, for example, 100 mm / sec.
c.
【0028】図5はトナーの飛翔状態を示した模式図で
ある。例えば、マイナスに帯電するトナー7を用い、現
像ローラ1を接地し、対向ローラ2に+2.0kVの直
流高電圧を印加し、制御電極32に+325Vの画像信
号電圧Vblackを200μsec印加すると、現像ロー
ラ1上のトナー7に対して約4×106V/mの電界が
作用する。その電界の作用の結果、該電界によってトナ
ー7に加わる力が、トナー7と現像ローラ1との間に作
用している付着力や鏡像力の和を上回って、トナー7は
対向ローラ2に向かって飛翔し始め、トナー制御部材3
の孔31を通過し、対向ローラ2に印加した電圧で形成
される加速電界で加速されて飛翔し続け、対向ローラ2
上の記録部材6に当たって止まり、記録部材6上に画像
が記録される。なお、この装置において、記録部材6上
のトナーを付着させない非画像部に対応する制御電極3
2には、−50Vの非画像信号電圧Vwhiteが印加され
る。このようにして、上記画像形成部により、各色画像
が形成される。FIG. 5 is a schematic diagram showing the flying state of the toner. For example, when the negatively charged toner 7 is used, the developing roller 1 is grounded, a high DC voltage of +2.0 kV is applied to the opposing roller 2, and an image signal voltage Vblack of +325 V is applied to the control electrode 32 for 200 μsec. An electric field of about 4 × 10 6 V / m acts on the toner 7 on the surface of the toner. As a result of the action of the electric field, the force applied to the toner 7 by the electric field exceeds the sum of the adhesive force and the image force acting between the toner 7 and the developing roller 1, and the toner 7 moves toward the opposing roller 2. Begins to fly, the toner control member 3
Through the holes 31, and accelerated by an acceleration electric field formed by the voltage applied to the opposing roller 2, and continue to fly.
The recording member 6 stops at the upper recording member 6, and an image is recorded on the recording member 6. In this apparatus, the control electrode 3 corresponding to the non-image portion where the toner on the recording member 6 does not adhere is used.
2, a non-image signal voltage Vwhite of -50 V is applied. Thus, each color image is formed by the image forming unit.
【0029】上記構成の画像形成装置においては、記録
部材6が給紙カセット42から給紙ローラ42aなどに
よって給紙され、図示しないガイド板の間を通り、図中
上部に搬送される。この記録部材6は、レジストローラ
対48により、画像形成位置である対向ローラ2とトナ
ーホッパ45の外側に設置されたトナー制御部材3との
間に送られる。そして、上記4つの画像形成部40B
k,40C,40M,40Yで順次選択的にトナーを飛
翔させて各色画像が形成され、フルカラーの重ねトナー
画像が直接形成される。フルカラー画像が形成された記
録部材6は定着装置に送られ、該記録部材6上に付着し
たトナー画像が定着される。In the image forming apparatus having the above-described configuration, the recording member 6 is fed from the sheet feeding cassette 42 by a sheet feeding roller 42a or the like, and is conveyed to an upper portion in the figure through a guide plate (not shown). The recording member 6 is fed by a pair of registration rollers 48 between the opposing roller 2 at the image forming position and the toner control member 3 installed outside the toner hopper 45. Then, the above four image forming units 40B
Each color image is formed by sequentially and selectively flying toner at k, 40C, 40M, and 40Y, and a full-color superimposed toner image is directly formed. The recording member 6 on which the full-color image has been formed is sent to a fixing device, and the toner image attached on the recording member 6 is fixed.
【0030】以上のようにフルカラー画像の形成が行わ
れるが、前述のようにフルカラー画像を形成して、記録
部材6上のトナー付着量が多くなると、トナー同士のク
ーロン反発力により該トナー不安定な状態になり、トナ
ーを付着させる画像部と非画像部との間の電位差により
形成される電界に沿って上記トナーが移動し、トナーチ
リが生じてしまうおそれがある。 (以下、余白)A full-color image is formed as described above. However, when a full-color image is formed as described above and the amount of adhered toner on the recording member 6 increases, the toner becomes unstable due to the Coulomb repulsion between the toners. And the toner moves along the electric field formed by the potential difference between the image portion and the non-image portion to which the toner adheres, which may cause toner dust. (Hereinafter, margin)
【0031】そこで、本実施形態にかかる画像形成装置
においては、上記画像部と非画像部との間の電位差を小
さくすることができるような構成を採用している。以
下、この構成及び動作について詳しく説明する。本実施
形態にかかる画像形成装置においては、画像形成部によ
って画像が形成された記録部材6の画像形成面に向けて
電荷を付与する電荷付与手段としてのコロナチャージャ
101を設けている。具体的には、各画像形成部40B
k,40C,40M,40Yで各色画像を形成する度
に、各画像形成直後に上記電荷を付与するように、各画
像形成部40Bk,40C,40M,40Yの下流側に
4つのコロナチャージャ101Bk,101C,101
M,101Yのそれぞれを配設している。Therefore, the image forming apparatus according to the present embodiment employs a configuration capable of reducing the potential difference between the image portion and the non-image portion. Hereinafter, this configuration and operation will be described in detail. In the image forming apparatus according to the present embodiment, a corona charger 101 is provided as charge applying means for applying charges to the image forming surface of the recording member 6 on which an image is formed by the image forming unit. Specifically, each image forming unit 40B
Each time each color image is formed by k, 40C, 40M, and 40Y, four corona chargers 101Bk, downstream of each image forming unit 40Bk, 40C, 40M, and 40Y are provided so that the charge is applied immediately after each image formation. 101C, 101
M and 101Y are provided.
【0032】本画像形成装置において、上記コロナチャ
ージャ101によって記録部材6上に付与する電荷は、
トナー7と同極性のもの例えば、トナー7をマイナスに
帯電させる場合にはマイナスの電荷とする。該電荷は画
像部のトナーの有する電荷とは反発するので、主に該記
録部材6上の非画像部に付与されることとなる。図6
は、記録部材6上のトナー7が付着していない非画像部
にトナー7と同極性具体的にはマイナスの電荷を付与し
た場合の電気力線を示す図である。前出の図11に示し
た該電荷を付与しない場合の電気力線とは異なり、電気
力線が、画像部から上方に向かっており、該画像部から
非画像部に向かう電界が弱められる、または電界の向き
が変わることがわかる。このように非画像部に上記トナ
ーと同極性の電荷が付与されると、画像部と非画像部と
の電位差が小さくなって該電位差により形成される電界
が弱まり、又は、電界の向きが変わり、画像部のトナー
が非画像部に移動しにくくなる。よって、トナーチリを
低減することができる。In the present image forming apparatus, the charge given to the recording member 6 by the corona charger 101 is as follows:
When the toner 7 has the same polarity as that of the toner 7, for example, the toner 7 is negatively charged, the charge is negative. Since the charge repels the charge of the toner in the image portion, it is mainly applied to the non-image portion on the recording member 6. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing lines of electric force when a non-image portion on the recording member 6 to which the toner 7 is not adhered is given the same polarity as the toner 7, specifically, a negative charge. Unlike the electric lines of force in the case where the electric charge is not applied as shown in FIG. 11 described above, the electric lines of force are directed upward from the image section, and the electric field from the image section toward the non-image section is weakened. Or it turns out that the direction of an electric field changes. When a charge having the same polarity as that of the toner is applied to the non-image portion in this manner, the potential difference between the image portion and the non-image portion decreases, and the electric field formed by the potential difference weakens, or the direction of the electric field changes. This makes it difficult for the toner in the image portion to move to the non-image portion. Therefore, toner dust can be reduced.
【0033】なお、上記コロナチャージャ101によっ
て記録部材6上に付与する電荷は、トナー7と異極性の
ものでもよい。この場合には、トナー電荷が除電される
ことにより、上記画像部と上記非画像部との間の電位差
が小さくなる。しかしながら、トナー電荷が除電される
と、トナー7と記録部材6との間の付着力が弱まり、振
動などによってトナー飛散が発生しやすくなったり、記
録部材6が帯電していないため、記録部材6と該記録部
材6の搬送経路を構成するガイド板等への静電吸着力が
弱まり、該記録部材6の搬送が良好に行われずにジャム
が発生してしまうおそれがある。このことから、上記上
記コロナチャージャ101によって記録部材6上に付与
する電荷は、トナー7と同極性のものであることが望ま
しい。The charge applied to the recording member 6 by the corona charger 101 may have a polarity different from that of the toner 7. In this case, since the toner charge is eliminated, the potential difference between the image portion and the non-image portion is reduced. However, when the charge of the toner is eliminated, the adhesive force between the toner 7 and the recording member 6 is weakened, and the toner is easily scattered due to vibration or the like, or the recording member 6 is not charged. Then, the electrostatic attraction force of the recording member 6 to the guide plate or the like constituting the conveyance path is weakened, and the conveyance of the recording member 6 may not be performed well, and a jam may occur. For this reason, it is desirable that the charge applied to the recording member 6 by the corona charger 101 be of the same polarity as the toner 7.
【0034】また、図示の装置においては、各コロナチ
ャージャ101Bk,101C,101M,101Yに
記録部材6を挟んで対向する位置に、電位の定まったバ
ックアップ電極102Bk,102C,101M,10
1Yを設けている。これにより、記録部材6に電荷を十
分に且つ比較的均一に付与できる。かかるバックアップ
電極を設けない場合は、記録部材6の電位が不安定とな
り、電荷付与が十分に行われなくおそれがある。In the illustrated apparatus, the backup electrodes 102Bk, 102C, 101M, and 10 having a fixed potential are provided at positions opposed to the corona chargers 101Bk, 101C, 101M, and 101Y with the recording member 6 interposed therebetween.
1Y is provided. Thereby, the charge can be sufficiently and relatively uniformly applied to the recording member 6. If such a backup electrode is not provided, the potential of the recording member 6 becomes unstable, and there is a possibility that the charge may not be sufficiently applied.
【0035】上記電荷付与手段は、上記コロナチャージ
ャのように、上記記録部材6に対して非接触となるよう
に設けるのが望ましい。これにより、記録部材6上に形
成されているカラー画像を該電荷付与手段との接触で乱
さないようにすることができる。なお、上記非接触の電
荷付与手段としては、コロナチャージャのほか、スコロ
トロン帯電器、針電極に高電圧を印加し、記録部材6と
の間で放電を発生させる装置や、平板電極に高電圧を印
加した装置、電磁波を空気中に照射し、電離したイオン
を電界によって記録部材6に吸着し帯電させる装置等を
用いることもできる。但し、針電極に高電圧を印加し、
記録部材6との間で放電を発生させる装置や、平板電極
に高電圧を印加した装置では、均一に電荷を付与するこ
とが難しい。また、電磁波を利用する装置では、軟X
線、X線領域の光を用いるため、遮蔽が必要となり実用
化するのが難しい。よって、均一帯電が可能であり、コ
スト的にも安価なコロナ帯電器、スコロトロン帯電器を
用いるのが望ましい。The charge applying means is desirably provided so as to be in non-contact with the recording member 6 like the corona charger. Thus, the color image formed on the recording member 6 can be prevented from being disturbed by the contact with the charge applying unit. In addition, as the non-contact charge applying means, in addition to the corona charger, a scorotron charger, a device that applies a high voltage to the needle electrode, and generates a discharge between the recording member 6 and a high voltage to the flat electrode. It is also possible to use a device to which the applied wave is applied, a device to irradiate the electromagnetic wave into the air, and adsorb and ionize the ionized ions to the recording member 6 by an electric field. However, when a high voltage is applied to the needle electrode,
It is difficult to uniformly apply a charge using a device that generates a discharge between the recording member 6 and a device that applies a high voltage to a flat plate electrode. In an apparatus using electromagnetic waves, soft X
Since light in the X-ray and X-ray regions is used, shielding is required, and it is difficult to put it to practical use. Therefore, it is desirable to use a corona charger and a scorotron charger which can perform uniform charging and are inexpensive.
【0036】ところで、本画像形成装置において、記録
を行う対象である記録部材6に電荷を付与する場合に、
該記録部材6の抵抗が低すぎると、付与した電荷が瞬時
に逃げてしまい効果が得られにくい。従って、上記記録
部材6としては、少なくとも上記画像形成面を、1度目
の電荷付与を行うブラック用のコロナチャージャ101
Bkによる電荷付与を行ってから、上記定着装置43に
よる定着を行うまで、該電荷を保持し得るような材料で
構成したものを用いるのが望ましい。これにより、上記
1度目の電荷付与を行ってから上記定着装置43による
定着を行うまで、該電荷が保持されることとなる。ここ
で、2度目以降の電荷付与は1度目の電荷付与を行って
から上記定着装置による定着を行うまでになされるの
で、2度目以降の電荷も定着を行うまで保持されること
となる。よって、定着がされるまで、コロナチャージャ
101により電荷が付与されて上記画像部と上記非画像
部との電位差が小さくなった状態を維持し続けることが
でき、トナーチリの発生を抑制することができる。図7
は、抵抗率の異なる樹脂シートに、シート表面電位が5
00Vになるような電荷量の電荷を、コロナチャージャ
ーで付与し、1msec後の電位を計測した結果である。横
軸がシートの体積抵抗率を、縦軸が1ms後のシート表
面電位を表す。樹脂シートは、紙に比較して、抵抗の制
御が簡単なため、紙の代用として用いた。図6から、体
積抵抗率が1010Ωcm以上であれば、ほぼ最初の電位を
保持していることがわかる。この計測結果から、体積抵
抗率が1010Ωcm以上の記録部材を用いれば、付与した
電荷が記録部材6上に滞在し、定着装置43による定着
が行われるまでトナーチリ抑制の効果を持続することが
できることがわかる。よって、少なくとも表面が1010
Ωcm以上の体積抵抗率であるような材料、あるいは、絶
縁体で構成された記録部材を用いるのが望ましい。な
お、上記記録部材6としては、紙以外の例えばOHPシ
ートなども使用できるIn the present image forming apparatus, when a charge is applied to the recording member 6 to be recorded,
If the resistance of the recording member 6 is too low, the applied electric charge escapes instantaneously and the effect is hardly obtained. Accordingly, as the recording member 6, at least the image forming surface is provided with a black corona charger 101 for applying a first charge.
It is desirable to use a material made of a material capable of holding the charge from the time when the charge is applied by Bk to the time when the fixing by the fixing device 43 is performed. As a result, the charge is held from the first charge application to the fixing by the fixing device 43. Here, the second and subsequent charges are applied from the time when the first charge is applied to the time when the fixing is performed by the fixing device. Therefore, the charges after the second time are also held until the fixing is performed. Therefore, until the toner image is fixed, the state where the electric charge is applied by the corona charger 101 and the potential difference between the image portion and the non-image portion becomes small can be maintained, and the generation of toner dust can be suppressed. . FIG.
Means that the sheet surface potential is 5 on resin sheets having different resistivity.
This is a result of applying a charge having a charge amount of 00 V with a corona charger and measuring the potential after 1 msec. The horizontal axis represents the volume resistivity of the sheet, and the vertical axis represents the sheet surface potential after 1 ms. The resin sheet was used as a substitute for paper because resistance control was easier than paper. FIG. 6 shows that when the volume resistivity is 10 10 Ωcm or more, almost the initial potential is maintained. From this measurement result, it can be seen that if a recording member having a volume resistivity of 10 10 Ωcm or more is used, the applied charge stays on the recording member 6 and the effect of suppressing toner dust is maintained until the fixing by the fixing device 43 is performed. We can see that we can do it. Therefore, at least the surface is 10 10
It is preferable to use a material having a volume resistivity of Ωcm or more, or a recording member made of an insulator. As the recording member 6, for example, an OHP sheet other than paper can be used.
【0037】上記記録部材6として紙を用いる場合、紙
の抵抗率は周囲の環境や紙の特性によって変動してしま
う。そこで、本実施形態にかかる画像形成装置において
は、上記記録部材6として紙を用いた場合でもトナーチ
リを抑制し得るように、該紙の抵抗率を調整する抵抗率
調整手段を設けた構成を採用している。紙の抵抗率は、
主に紙の含水量によって変動する。具体的には紙の含水
量が少ないほど抵抗率は大きくなる。従って、紙を加熱
して水分を蒸発させれば、該紙の抵抗が大きくなること
となる。図示の装置においては、上記抵抗率調整手段と
して、加熱ローラ103aと該加熱ローラに対向する対
向ローラ103bとで記録部材6を挟持しながら該記録
部材を加熱する加熱装置103を設けている。紙を記録
部材6として用いた場合、該紙が加熱装置103を通過
する際に加熱によって水分が蒸発し、含水量が減少する
こととなる。これにより、紙の抵抗率を高め、該紙の体
積抵抗率を前述の体積抵抗率の範囲の値にすることがで
きる。従って、所望の時間内に紙を所望の温度以上に加
熱することで、調整前の該紙の抵抗値がいかなる値であ
っても、所望の抵抗率以上に該紙の抵抗率を調整するこ
とができる。よって、該紙の抵抗率の調整を安定にかつ
短時間に行うことができる。そして、紙の体積抵抗率が
前述の体積抵抗率の範囲となることで、各色の画像形成
毎に付与される電荷を、定着装置43による定着が行わ
れるまで保持することが可能となる。従って、高湿時に
紙の抵抗率が低くなった場合でも、良好にトナーチリを
低減することが可能となる。なお、上記加熱装置103
を設ける代わりに、例えば記録部材6搬送用のレジスト
ローラ対48に発熱機構を設け、該レジストローラ対4
8に加熱の機能を持たせるようにしてもよい。When paper is used as the recording member 6, the resistivity of the paper varies depending on the surrounding environment and the characteristics of the paper. Therefore, the image forming apparatus according to the present embodiment employs a configuration in which a resistivity adjusting unit that adjusts the resistivity of the paper is provided so that toner dust can be suppressed even when paper is used as the recording member 6. doing. The resistivity of the paper is
It varies mainly with the water content of the paper. Specifically, the resistivity increases as the water content of the paper decreases. Therefore, if the paper is heated to evaporate the moisture, the resistance of the paper will increase. In the apparatus shown in the figure, a heating device 103 is provided as the resistivity adjusting means for heating the recording member 6 while nipping the recording member 6 between the heating roller 103a and the opposing roller 103b facing the heating roller. When paper is used as the recording member 6, when the paper passes through the heating device 103, water evaporates due to heating, and the water content is reduced. Thereby, the resistivity of the paper can be increased, and the volume resistivity of the paper can be set to a value in the above-described range of the volume resistivity. Therefore, by heating the paper to a desired temperature or higher within a desired time, it is possible to adjust the resistivity of the paper to a desired resistivity or more, regardless of the resistance value of the paper before adjustment. Can be. Therefore, the adjustment of the resistivity of the paper can be performed stably and in a short time. When the volume resistivity of the paper falls within the above-described range of the volume resistivity, it is possible to hold the charge applied for each color image formation until the fixing device 43 performs fixing. Therefore, even if the resistivity of the paper becomes low at the time of high humidity, toner dust can be satisfactorily reduced. The heating device 103
Is provided, for example, a heat generating mechanism is provided in the registration roller pair 48 for conveying the recording member 6, and the registration roller pair 4 is provided.
8 may have a heating function.
【0038】図8は、同画像形成装置の他の一例の概略
構成図である。この画像形成装置においては、記録部材
6の搬送に導電性の搬送ベルト41を用いた点が図1の
画像形成装置と異なる。図示の装置においては、該搬送
ベルトとしてニッケルベルトを用いる。該搬送ベルト4
1は4つの支持ローラ44に張架され、線速20mm/sで
矢印方向に回動する。これにより、この装置においては
記録部材6が線速20mm/secで搬送されることとなる。
なお、この装置において、レジストローラ対48は、該
搬送ベルト41によって搬送される位置まで記録部材6
先端部を搬送する働きをする。この装置においては、該
紙搬送ベルト41が導電性であるため、このベルトに定
電位を与えることで、コロナチャージャ101に対向し
て設けるバックアップ電極は不要となる。また、記録部
材6の先端が搬送経路から浮いた状態となりにくいの
で、図1の構成の画像形成装置に比して紙ジャムを低減
することができる。なお、加熱装置103を設ける代わ
りに、記録部材6を搬送する搬送ベルト41に発熱機構
を設けた構成を採用してもよい。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of another example of the image forming apparatus. This image forming apparatus differs from the image forming apparatus of FIG. 1 in that a conductive conveying belt 41 is used to convey the recording member 6. In the illustrated apparatus, a nickel belt is used as the transport belt. The conveyor belt 4
Reference numeral 1 is stretched around four support rollers 44, and rotates in the direction of the arrow at a linear velocity of 20 mm / s. As a result, in this apparatus, the recording member 6 is conveyed at a linear velocity of 20 mm / sec.
In this apparatus, the registration roller pair 48 moves the recording member 6 to a position where the recording member 6 is conveyed by the conveyance belt 41.
It works to transport the tip. In this apparatus, since the paper transport belt 41 is conductive, by applying a constant potential to the belt, a backup electrode provided opposite to the corona charger 101 becomes unnecessary. Further, since the leading end of the recording member 6 does not easily float from the transport path, paper jam can be reduced as compared with the image forming apparatus having the configuration of FIG. Instead of providing the heating device 103, a configuration in which a heating mechanism is provided on the transport belt 41 that transports the recording member 6 may be adopted.
【0039】[0039]
【実施例】[実施例1]次に、本実施形態のより具体的
な実施例について説明する。図1の装置において、加熱
装置103はOFFしたままとし、記録部材の搬送速度
を100mm/secに設定した。記録部材としてはPETシ
ートを用いた。PETシートを用いたのは、抵抗が大き
くかつ抵抗が安定であるため、コロナチャージャによる
電荷付与の効果がわかりやすいためである。トナーの極
性はマイナス帯電とした。[Example 1] Next, a more specific example of this embodiment will be described. In the apparatus shown in FIG. 1, the heating device 103 was kept OFF, and the conveying speed of the recording member was set to 100 mm / sec. A PET sheet was used as a recording member. The reason why the PET sheet is used is that since the resistance is large and the resistance is stable, the effect of the charge imparting by the corona charger is easily understood. The polarity of the toner was negatively charged.
【0040】画像形成には、シアン用の画像形成部40
Cとマゼンタ用の画像形成部40Mのみを用い、ブラッ
ク用の画像形成部40Bkとイエロー用の画像形成部4
0Yは不動作状態、具体的には、対向電極には電圧を印
加し、制御電極には非画像信号電圧を印加した状態とし
た。For image formation, the image forming section 40 for cyan is used.
C and the image forming unit 40M for magenta, and the image forming unit 40Bk for black and the image forming unit 4 for yellow are used.
0Y is a non-operating state, specifically, a state in which a voltage is applied to the counter electrode and a non-image signal voltage is applied to the control electrode.
【0041】シアン用のコロナチャージャ101C、マ
ゼンタ用のコロナチャージャ101Mには、トナーと同
極性の電圧、すなわちマイナスの電圧を印加し、これに
より、マイナスの電荷をPETシート上に付与する。ま
た、4つのバックアップ電極102Bk,102C,1
02M,102Yはすべて接地した。なお、ブラック用
のコロナチャージャ101Bkとイエロー用のコロナチ
ャージャ101YはOFFしたままとした。A voltage having the same polarity as the toner, that is, a negative voltage is applied to the corona charger 101C for cyan and the corona charger 101M for magenta, whereby a negative charge is applied to the PET sheet. Also, the four backup electrodes 102Bk, 102C, 1
02M and 102Y were all grounded. The corona charger 101Bk for black and the corona charger 101Y for yellow were kept OFF.
【0042】以上のように構成した画像形成装置におい
て、電荷付与手段としてのコロナチャージャ101C,
101Mに印加するバイアスを変えることで、PETシ
ートの画像形成面に付与する電荷量を変化させ、このと
きトナーが付着している画像部とトナーが付着していな
い非画像部との表面電位の差(以下、エッジ電位差とい
う)を測定し、電荷付与による出力画像(ライン幅10
0μm,ライン間隔100μmの副走査方向のライン画
像)の画質への影響を観察した。具体的には、100mm
/secで搬送されるPETシート上に、シアン用の画像形
成部101Cで上記ライン画像を形成した後、シアン用
のコロナチャージャ101Cで電荷をPETシート上に
付与した。次に上記シアン用の画像形成部で形成したラ
イン画像上にマゼンタ用の画像形成部101Mで同様の
ライン画像を重ねて形成した後、マゼンタ用のコロナチ
ャージャ101Mで電荷をPETシート上に付与した。
その後装置を強制的に停止して、シアンとマゼンタとの
重ねトナー画像が形成されたPETシートを図9に示す
ように接地した電極上に載せて画像部の表面電位V1と
非画像部の表面電位V2とを測定し、エッジ電位差ΔV
=V1−V2を求めた。その後1mm×1mmの観察領域を
拡大してパソコンに読み込み、散っているトナーの数を
カウントした。この散ったトナーの数をチリトナー数と
いう。なお、表面電位の測定には、本発明者らが開発し
た高分解能表面電位計を使用した。この表面電位計はA
FMを利用しており、非接触に、解像度32μmの測定
が行えるものである。In the image forming apparatus configured as described above, the corona charger 101C as the charge applying means,
By changing the bias applied to 101M, the amount of charge applied to the image forming surface of the PET sheet is changed. At this time, the surface potential of the image portion where toner is attached and the non-image portion where toner is not attached are measured. The difference (hereinafter referred to as edge potential difference) is measured, and an output image (line width 10
(A line image in the sub-scanning direction at 0 μm and a line interval of 100 μm) on the image quality was observed. Specifically, 100mm
After the line image was formed by the cyan image forming unit 101C on the PET sheet conveyed at / sec, an electric charge was applied to the PET sheet by the cyan corona charger 101C. Next, after a similar line image was formed on the line image formed by the cyan image forming unit by the magenta image forming unit 101M, a charge was applied to the PET sheet by the magenta corona charger 101M. .
Thereafter, the apparatus is forcibly stopped, and a PET sheet on which a superposed toner image of cyan and magenta is formed is placed on a grounded electrode as shown in FIG. Potential V2 and the edge potential difference ΔV
= V1-V2. Thereafter, the observation area of 1 mm × 1 mm was enlarged and read into a personal computer, and the number of scattered toner was counted. The number of the scattered toner is called a dust toner number. The surface potential was measured using a high-resolution surface potentiometer developed by the present inventors. This surface potentiometer is A
It uses FM and can measure at a resolution of 32 μm without contact.
【0043】図10にエッジ電位差とチリトナー数との
関係を示す。横軸がエッジ電位差を、縦軸がチリトナー
数を示す。上記コロナチャージャ101C,101Mに
印加する電圧を変えることにより、エッジ電位差が変化
する。エッジ電位差が大きくなるほど、すなわち、PE
Tシート上の画像部と非画像部との電位差が大きくなる
ほど、トナーチリが多く発生していることがわかる。換
言すれば、エッジ電位差が小さくなるほど、チリトナー
数は減少する。そして、エッジ電位差が+200Vとな
るときにほぼトナーチリも0となる。しかしこのときに
は画像部表面電位V1よりも非画像部表面電位の方が負
に大きく帯電する必要があり、コロナチャージャを用い
た構成では現実には実現不可能な状態である。よって現
実的には、トナー層電位と非画像部電位がほぼ同程度と
なるときにトナーチリを最も低減することができるとい
える。このように、コロナチャージャ101C、101
Mによって、シート上の電荷を調整することにより、ト
ナーチリを低減でき、画像劣化を防止することができる
ことがわかった。FIG. 10 shows the relationship between the edge potential difference and the number of dust toners. The horizontal axis represents the edge potential difference, and the vertical axis represents the number of dust toners. By changing the voltage applied to the corona chargers 101C and 101M, the edge potential difference changes. As the edge potential difference increases, that is, PE
It can be seen that the larger the potential difference between the image area and the non-image area on the T sheet, the more toner dust is generated. In other words, the smaller the edge potential difference, the smaller the number of dust toners. When the edge potential difference becomes +200 V, the toner dust becomes substantially zero. However, at this time, the non-image portion surface potential needs to be more negatively charged than the image portion surface potential V1, and it is not practically feasible with a configuration using a corona charger. Therefore, in reality, it can be said that toner dust can be reduced most when the potential of the toner layer and the potential of the non-image portion are substantially the same. Thus, the corona chargers 101C, 101
It has been found that by adjusting the charge on the sheet by M, toner dust can be reduced and image deterioration can be prevented.
【0044】次に、記録部材6としてPETシートの代
わりに、通常の紙、具体的にはリコー製の紙(商品名:
type6000)を用いた以外は、同様に実験を行っ
た。このときの環境条件は温度24℃、湿度54%であ
った。画像形成後、記録部材6としてPETシートを用
いたときと同様にエッジ電位差を測定したが、コロナチ
ャージャ101C,101Mに印加する電圧に関わら
ず、エッジ電位差は約−400Vであり、チリトナー数
は300個/mm2〜400個/mm2であった。これは紙の
抵抗が低く、コロナチャージャ101C,101Mで付
与した電荷が保持されないためと考えられる。Next, instead of the PET sheet as the recording member 6, normal paper, specifically, paper made by Ricoh (trade name:
An experiment was performed in the same manner except that (type 6000) was used. The environmental conditions at this time were a temperature of 24 ° C. and a humidity of 54%. After the image formation, the edge potential difference was measured in the same manner as when a PET sheet was used as the recording member 6. Regardless of the voltage applied to the corona chargers 101C and 101M, the edge potential difference was about -400 V, and the number of dust toners was 300. Pieces / mm 2 to 400 pieces / mm 2 . This is presumably because the resistance of the paper is low and the charge provided by the corona chargers 101C and 101M is not retained.
【0045】次に、画像形成を行う前に紙をホットプレ
ート(温度180℃)の上に10秒放置し、紙の水分を
蒸発させた以外は、同様に実験を行った。この結果、図
10に示した実験結果とほぼ同様の結果が得られた。こ
れは、紙の抵抗が大きくなり、コロナチャージャ101
C,101Mにより付与された電荷が紙上に保持された
ためであると考えられる。Next, an experiment was conducted in the same manner as above, except that the paper was left on a hot plate (temperature: 180 ° C.) for 10 seconds before the image formation to evaporate the water content of the paper. As a result, almost the same results as the experimental results shown in FIG. 10 were obtained. This is because the paper resistance increases and the corona charger 101
It is considered that the charge given by C and 101M was held on the paper.
【0046】[実施例2]次に、加熱装置103をON
し、加熱ローラ103aと対向ローラ103bとで紙を
密着加熱して紙の水分を蒸発させることによって、紙の
抵抗を調整した。三菱油化製抵抗測定器(商品名:ハイ
レスタ、プローブ:HRS)で、抵抗調整後の紙抵抗を
測定したところ、体積抵抗で1013Ωcm以上(プロー
ブへの印加電圧500V、10秒後の電流値から抵抗値
を算出)であった。次に、この装置において、4つの画
像形成部40Bk,40C,40M,40Yの全てを動
作可能な状態とした。また、4つのコロナチャージャ1
01Bk,101C,101M,101Yを全てON
し、上記ブラック用のコロナチャージャ101Bkへの
印加電圧を、紙表面帯電電位が−300Vになるように
調整した。また上記シアン用のコロナチャージャ101
Cは紙表面帯電電位が−600Vに、上記マゼンタ用の
コロナチャージャ101Mは紙表面帯電電位が−900
Vに、上記イエロー用のコロナチャージャ101Yは紙
表面帯電電位が−1200Vになるように印加電圧を設
定した。[Embodiment 2] Next, the heating device 103 is turned on.
Then, the resistance of the paper was adjusted by heating the paper in close contact with the heating roller 103a and the opposing roller 103b to evaporate the moisture of the paper. When the paper resistance after resistance adjustment was measured with a Mitsubishi Yuka resistance measuring instrument (trade name: Hiresta, probe: HRS), the volume resistance was 10 13 Ωcm or more (applied voltage to probe: 500 V, current after 10 seconds). The resistance value was calculated from the value). Next, in this apparatus, all of the four image forming units 40Bk, 40C, 40M, and 40Y were made operable. Also, four corona chargers 1
01Bk, 101C, 101M, 101Y are all ON
The voltage applied to the black corona charger 101Bk was adjusted so that the charged potential on the paper surface became -300V. Also, the corona charger 101 for cyan described above.
C has a paper surface charging potential of -600 V, and the magenta corona charger 101M has a paper surface charging potential of -900V.
The applied voltage was set to V so that the paper surface charging potential of the above-described corona charger 101Y for yellow became -1200V.
【0047】この装置に紙を給紙し、上記加熱装置10
3による加熱を行った後にブラック用の画像形成部40
Bkにてブラック画像を紙上に形成し、コロナチャージ
ャ101Bkで紙上電位を均一に−300Vにした。次
にシアン用の画像形成部40Cにて、シアン画像を形成
し、コロナチャージャ101Cで紙上電位を均一に−6
00Vにした。同様にマゼンタ(M)画像形成後には紙
上電位を均一に−900Vに、イエロー(Y)画像形成
後には紙上電位を均一に−1200Vにした。画像形成
を終えた紙は、定着装置43にて定着される。Paper is fed to this device, and the heating device 10
3 and the image forming unit 40 for black
A black image was formed on the paper by Bk, and the potential on the paper was uniformly set to -300 V by the corona charger 101Bk. Next, a cyan image is formed in the image forming unit 40C for cyan, and the potential on the paper is made uniform by −6 by the corona charger 101C.
00V. Similarly, after the magenta (M) image was formed, the on-paper potential was uniformly set at -900 V, and after the yellow (Y) image was formed, the on-paper potential was uniformly set at -1200 V. The paper on which the image formation has been completed is fixed by the fixing device 43.
【0048】このようにして得られたフルカラー画像で
は、トナー層が2層重ねられた箇所(C+M、C+Y、
M+Y)のみならず、3層重ねられた箇所でも、色重ね
特有のトナーチリがほとんどなく、非常に鮮明な画像が
得られた。In the full-color image obtained in this manner, a portion where two toner layers are overlapped (C + M, C + Y,
Not only M + Y), but also in a portion where three layers are overlapped, toner dust peculiar to color superposition was hardly found, and a very clear image was obtained.
【0049】[実施例3]図8の画像形成装置を用いた
以外は実施例2と同様に画像形成を行ったところ、実施
例2と同様の良好な重ねトナー画像を得ることができ
た。また、実施例2に比べて紙ジャムが低減され、非常
に安定したシステムであった。Example 3 An image was formed in the same manner as in Example 2 except that the image forming apparatus shown in FIG. 8 was used. As a result, a good overlapping toner image similar to that of Example 2 could be obtained. Further, the paper jam was reduced as compared with the second embodiment, and the system was very stable.
【0050】なお、上記実施形態では、画像形成部を4
組備えたフルカラー用の画像形成装置について説明した
が、本発明は画像形成部の個数に限定されることなく適
用でき、例えば画像形成部を1組しか備えていない画像
形成装置にも適用できるものである。Note that, in the above embodiment, the image forming unit is
Although a full-color image forming apparatus provided with a set has been described, the present invention can be applied without being limited to the number of image forming sections, for example, an image forming apparatus having only one set of image forming sections can be applied. It is.
【0051】[0051]
【発明の効果】請求項1乃至7の発明によれば、トナー
チリの発生を抑制することができるという優れた効果が
ある。According to the first to seventh aspects of the present invention, there is an excellent effect that generation of toner dust can be suppressed.
【0052】また、請求項2乃至7の発明によれば、上
記複数の画像形成部によって形成する画像のそれぞれに
おいて、トナーチリの発生を抑制することができるとい
う優れた効果がある。Further, according to the inventions of claims 2 to 7, there is an excellent effect that generation of toner dust can be suppressed in each of the images formed by the plurality of image forming units.
【0053】また、請求項3乃至7の発明によれば、ト
ナー電荷が除電されることに起因するトナー飛散やジャ
ムなどが発生することなく、画像部と非画像部との電位
差を小さくして、トナーチリの発生を抑制することがで
きるという優れた効果がある。Further, according to the present invention, the potential difference between the image portion and the non-image portion can be reduced without causing toner scattering or jam due to the charge removal of the toner. This has an excellent effect that generation of toner dust can be suppressed.
【0054】また、請求項4乃至7の発明によれば、記
録部材に対して非接触となるように設けた電荷付与手段
が、記録部材上に既に形成されている画像を乱さないの
で、さらに画質の劣化を防止できるという効果がある。According to the invention of claims 4 to 7, the charge applying means provided so as not to contact the recording member does not disturb the image already formed on the recording member. There is an effect that deterioration of image quality can be prevented.
【0055】また、請求項5乃至7の発明によれば、上
記記録部材の画像形成面が、上記電荷付与手段によって
付与された電荷を、上記定着を行うまで保持することが
可能であるので、該定着を行うまでにトナーチリが発生
するのを抑制することが可能となるという優れた効果が
ある。According to the present invention, the image forming surface of the recording member can hold the charge applied by the charge applying means until the fixing is performed. There is an excellent effect that generation of toner dust can be suppressed before the fixing.
【0056】また、請求項6及び7の発明によれば、上
記記録部材の画像形成面が、上記電荷付与手段によって
付与された電荷を、上記定着を行うまで保持できるの
で、該定着を行うまでにトナーチリが発生するのを抑制
することができるという優れた効果がある。According to the sixth and seventh aspects of the present invention, the image forming surface of the recording member can hold the charge applied by the charge applying means until the fixing is performed. Has an excellent effect that generation of toner dust can be suppressed.
【0057】特に、請求項7の発明によれば、記録部材
の抵抗率の調整を安定に、かつ、短時間に行って、上記
定着を行うまでにトナーチリが発生するのを抑制するこ
とができるという優れた効果がある。In particular, according to the seventh aspect of the invention, it is possible to stably adjust the resistivity of the recording member in a short time, and to suppress generation of toner dust before the fixing is performed. There is an excellent effect.
【図1】実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す正
面図。FIG. 1 is a front view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment.
【図2】同画像形成装置の画像形成部の概略構成を示す
斜視図。FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an image forming unit of the image forming apparatus.
【図3】同画像形成装置のトナー制御部材における制御
電極のパターンを示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a pattern of a control electrode in a toner control member of the image forming apparatus.
【図4】同画像形成装置の画像形成部の拡大模式図。FIG. 4 is an enlarged schematic diagram of an image forming unit of the image forming apparatus.
【図5】同画像形成部におけるトナーの飛翔状態を示す
模式図。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a flying state of toner in the image forming unit.
【図6】電荷が付与された記録部材上に形成される電界
を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an electric field formed on a recording member to which electric charge is applied.
【図7】樹脂シートへの電荷付与の1msec後の電位を計
測した結果を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a result of measuring a potential 1 msec after the charge is applied to the resin sheet.
【図8】同画像形成装置の他の一例の概略構成図。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of another example of the image forming apparatus.
【図9】記録部材の表面電位の測定方法の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of a method for measuring a surface potential of a recording member.
【図10】エッジ電位差とチリトナー数との関係を示す
説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a relationship between an edge potential difference and the number of dust toners.
【図11】トナーチリの発生原因についての説明図。FIG. 11 is a diagram illustrating the cause of toner dust generation.
1(Y,M,C,BK) 現像ローラ 2(Y,M,C,BK) 対向電極部材 3(Y,M,C,BK) トナー制御部材 31 孔 32 制御電極 6 記録部材 7 トナー 8 電源部 9 画像電源 40(Y,M,C,BK) 各色の画像形成部 41 搬送ベルト 42 給紙カセット 43 定着装置 44 支持ローラ 45(Y,M,C,BK) トナーホッパ 101(Y,M,C,BK) コロナチャージャ 102(Y,M,C,BK) バックアップ電極 103 加熱装置 1 (Y, M, C, BK) Developing roller 2 (Y, M, C, BK) Counter electrode member 3 (Y, M, C, BK) Toner control member 31 Hole 32 Control electrode 6 Recording member 7 Toner 8 Power supply Unit 9 Image power supply 40 (Y, M, C, BK) Image forming unit 41 for each color 41 Conveyor belt 42 Paper feed cassette 43 Fixing device 44 Support roller 45 (Y, M, C, BK) Toner hopper 101 (Y, M, C) , BK) Corona charger 102 (Y, M, C, BK) Backup electrode 103 Heating device
Claims (7)
ー担持体と対向する対向電極と、該トナー担持体と該対
向電極との間に配設され互いに独立あるいは一連の複数
の微小開口部と各微小開口部のトナー通過を制御する複
数の制御電極部とを有するトナー制御部材とを備えた画
像形成部を有し、該画像形成部でトナーを上記記録部材
上に付着させて画像を形成する画像形成装置において、 上記画像形成部によって上記画像が形成された記録部材
の画像形成面に向けて電荷を付与する電荷付与手段を設
けたことを特徴とする画像形成装置。1. A toner carrier for carrying a toner, a counter electrode facing the toner carrier, and a plurality of independent or series of fine openings disposed between the toner carrier and the counter electrode. And a toner control member having a plurality of control electrode units for controlling the passage of toner through each minute opening.The image forming unit includes a toner control member, and the image forming unit applies toner to the recording member to form an image. An image forming apparatus, comprising: a charge applying unit that applies an electric charge to an image forming surface of a recording member on which the image is formed by the image forming unit.
画像形成部で順次トナーを上記記録部材上に付着させて
画像を形成することで、重ねトナー画像を形成する請求
項1の画像形成装置において、 各画像形成部によって上記画像を形成する度に、記録部
材の画像形成面に向けて電荷を付与するように上記電荷
付与手段を配置したことを特徴とする画像形成装置。2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein a plurality of sets of the image forming sections are provided, and the plurality of sets of image forming sections sequentially form toner by adhering the toner onto the recording member to form an overlapped toner image. The image forming apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the charge applying means is provided so as to apply an electric charge toward the image forming surface of the recording member each time the image is formed by each image forming unit.
電荷を上記記録部材の画像形成面に向けて付与するもの
であることを特徴とする画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charge applying means applies a charge having the same polarity as the charge polarity of the toner toward the image forming surface of the recording member. Characteristic image forming apparatus.
おいて、 上記電荷付与手段を、上記記録部材に対して非接触とな
るように設けたことを特徴とする画像形成装置。4. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said charge applying means is provided so as not to contact said recording member.
記録部材に対し画像を定着させる定着装置を備えた請求
項1、2、3、又は、4の画像形成装置において、 上記記録部材の少なくとも上記画像形成面側を、上記電
荷付与手段による1度目の電荷付与を行ってから上記定
着装置による定着を行うまで、該電荷を保持し得るよう
な材料で構成したことを特徴とする画像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a fixing device for fixing an image to a recording member on which image formation by said image forming section is completed. The image forming apparatus is characterized in that the image forming surface is made of a material capable of holding the charge from the first charge application by the charge applying unit to the fixing by the fixing device. .
とも表層の抵抗率が、上記電荷付与手段による1度目の
電荷付与を行ってから上記定着装置による定着を行うま
で、該電荷を保持するような値になるように、該抵抗率
を調整する抵抗率調整手段を設けたことを特徴とする画
像形成装置。6. An image forming apparatus according to claim 5, wherein, before forming an image to be formed first, the resistivity of at least the surface layer of the recording member is adjusted after the first charge application by said charge applying means. An image forming apparatus, comprising: a resistivity adjusting unit for adjusting the resistivity so that the electric charge is maintained until the fixing by the fixing device is performed.
置を用いたことを特徴とする画像形成装置。7. An image forming apparatus according to claim 6, wherein a heating device for heating a recording member is used as said resistivity adjusting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33804697A JPH11151828A (en) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33804697A JPH11151828A (en) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11151828A true JPH11151828A (en) | 1999-06-08 |
Family
ID=18314416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33804697A Withdrawn JPH11151828A (en) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11151828A (en) |
-
1997
- 1997-11-21 JP JP33804697A patent/JPH11151828A/en not_active Withdrawn
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