JPH11301006A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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Publication number
JPH11301006A
JPH11301006A JP10735998A JP10735998A JPH11301006A JP H11301006 A JPH11301006 A JP H11301006A JP 10735998 A JP10735998 A JP 10735998A JP 10735998 A JP10735998 A JP 10735998A JP H11301006 A JPH11301006 A JP H11301006A
Authority
JP
Japan
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toner
holes
control electrode
electric field
hole
Prior art date
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Pending
Application number
JP10735998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Ueda
篤 上田
Masaharu Kimura
正治 木村
Nobuhiko Nakano
暢彦 中野
Yukito Nishio
幸人 西尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP10735998A priority Critical patent/JPH11301006A/en
Publication of JPH11301006A publication Critical patent/JPH11301006A/en
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  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To keep an image forming state well by accurately controlling through-holes for flying toner. SOLUTION: A plurality of rows of through-holes 22, wherein one row comprises four through-holes 22 arranged linearly in the direction inclined by a predetermined angle with respect to the feed direction of a recording medium, are formed to a flight control part 2 in the direction crossing the feed direction of the recording medium at a right angle. Ring-shaped control electrodes 23 are formed to the respective edge parts of the through-holes 22 and the control electrodes 22 of each row are connected by strip-like electrodes 24. Cylindrical toner carriers 45-48 are arranged under four through-holes 22 contained in one row. The toner carrier 45 supports the toner on its peripheral surface. A flight electric field is formed in the through-holes 22 corresponding to the positions where potential at the time of formation of the flight electric field is applied to both of a plurality of the strip-like electrodes and a plurality of the toner carriers 45-48 and toner flies from the surfaces of the toner carriers 45-48 through these through-holes 22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、トナー担持体のトナ
ーを飛翔電界が形成される貫通孔を経由して記録媒体に
飛翔させて画像形成を行う画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image by flying toner on a toner carrier to a recording medium via a through hole in which a flying electric field is formed.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のディジタル複写機等の画像形成装
置では、予め均一帯電された感光体の表面に画像光を照
射して光導電作用により静電潜像を形成し、この静電潜
像にトナーを静電吸着させて形成したトナー像を記録媒
体の表面に転写する所謂電子写真方式による画像形成を
行うものが一般的であった。この電子写真方式を用いた
画像形成では、感光体の表面に対する電荷の帯電工程等
におけるコロナ放電時に発生するオゾンによる環境への
悪影響、並びに、多数の工程を実行するための構造の大
型化及び画像形成時間の長時間化の問題がある。
2. Description of the Related Art In a conventional image forming apparatus such as a digital copying machine, a surface of a photoreceptor uniformly charged in advance is irradiated with image light to form an electrostatic latent image by photoconductive action. In general, an image is formed by so-called electrophotography in which a toner image formed by electrostatically adsorbing toner onto a recording medium is transferred to the surface of a recording medium. In the image formation using the electrophotographic method, an adverse effect on the environment due to ozone generated at the time of corona discharge in a step of charging the surface of the photoreceptor and the like, and an increase in the size of the structure for performing a number of steps and an image There is a problem that the forming time is lengthened.

【0003】そこで、選択的に電界が形成される貫通孔
を介してトナーを記録媒体に直接飛翔させて画像を形成
する直接記録方式の画像形成装置が多数提案されてい
る。この直接記録方式の画像形成装置では、多数の貫通
孔のそれぞれに配置した電極の電位を切り換えることに
より、貫通孔を通過するトナーの飛翔を制御して記録媒
体の表面に画像を形成する。この場合に、貫通孔のそれ
ぞれに配置された電極の電位を独立して制御することと
すると、貫通孔の個数と同数の多数の電位切換手段(以
下、FETという。)が必要になる。
Therefore, there have been proposed a large number of direct recording type image forming apparatuses which form an image by directly flying toner onto a recording medium through a through hole in which an electric field is selectively formed. In this direct recording type image forming apparatus, the potential of electrodes disposed in each of a large number of through holes is switched to control the flight of toner passing through the through holes to form an image on the surface of a recording medium. In this case, if the potentials of the electrodes arranged in each of the through holes are controlled independently, a number of potential switching means (hereinafter referred to as FETs) as many as the number of through holes are required.

【0004】このため、特開平6−91918号公報に
開示されているように、それぞれが複数の貫通孔を経由
する2方向の電極群を各貫通孔において互いに交差させ
て配置し、2方向の電極群のそれぞれにおいて飛翔制御
電位を与える電極の組み合わせによって複数の貫通孔の
うちでトナーを飛翔させる貫通孔を選択するマトリック
ス駆動の直接記録方式が提案されている。このマトリッ
クス駆動方式では、配置すべきFET数を削減でき、コ
ストダウンを実現できる。
For this reason, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-91918, two-way electrode groups each passing through a plurality of through-holes are arranged so as to cross each other in each through-hole, and are arranged in two directions. A matrix-driven direct recording method has been proposed in which a through hole through which toner flies is selected from a plurality of through holes by a combination of electrodes that apply a flight control potential in each of the electrode groups. In this matrix driving method, the number of FETs to be arranged can be reduced, and cost reduction can be realized.

【0005】ところが、マトリックス駆動の直接記録方
式では、本来、交差する2方向の電極の両方に所定のオ
ン電位が印加された貫通孔においてのみトナーが通過す
るはずであるが、現実には、交差する2方向の電極のい
ずれか一方にのみオン電位が印加されている貫通孔にお
いてもトナーが通過し、漏れトナーを発生してカブリに
よるコントラストの低下やカラー画像形成時の混色等に
よる画質の劣悪化を招く。また、記録媒体が対向してい
ない貫通孔において漏れトナーを生じると、貫通孔に対
向して設けられた対向電極に漏れトナーが付着し、後に
通過する記録媒体の裏面を汚損したり、対向電極の見か
け上の電位が変化することによるトナーの飛翔不良を生
じる。さらに、漏れトナーが貫通孔の近傍の制御電極や
貫通孔の内部に付着すると、制御電極の見かけ上の電位
の変化や貫通孔の目詰まりを生じ、トナーの飛翔不良に
よる画像の欠落を招来する問題がある。
However, in the matrix-driven direct recording method, the toner should originally pass only through the through-hole where a predetermined ON potential is applied to both of the electrodes in the two directions that intersect. The toner also passes through a through-hole to which only one of the two-way electrodes is applied with the ON potential, and leaks toner to generate a deterioration in contrast due to fogging and poor image quality due to color mixing during color image formation. Invite. Further, when the leakage toner is generated in the through hole where the recording medium does not face, the leakage toner adheres to the counter electrode provided facing the through hole, and stains the back surface of the recording medium that passes later, Changes in the apparent potential of the toner, causing poor toner flight. Furthermore, if the leaked toner adheres to the inside of the control electrode or the through-hole near the through-hole, a change in the apparent potential of the control electrode or clogging of the through-hole occurs, resulting in an image drop due to defective toner flight. There's a problem.

【0006】これらの問題を解決するために、トナーが
通過すべきでない貫通孔に位置する電極に対して所定の
オフ電位を印加することが考えられるが、この場合に
は、FETにおけるオン時とオフ時との電位差が大きく
なることから、FETの耐圧性を十分に大きくする必要
があり、コストの上昇を招く。また、貫通孔において対
向電極側の開口径を小さくすることも考えられるが、記
録媒体における電極電位の効果を確保するためにオン電
位を十分に大きくしなければならず、この場合にもFE
Tの耐圧性を十分に大きくする必要があり、コストの上
昇を招く。さらに、制御電極を記録媒体に接近させる方
法、又は、マトリックス電極の間隔を小さくする方法が
考えられるが、記録媒体の搬送位置精度の維持、及び、
電極間の絶縁性の維持のためにコストの上昇や歩留りの
低下を招く。加えて、使用するトナーの物性を制御する
ことも考えられるが、帯電量等のトナーの物性の制御は
容易でなく、環境に対する影響や経時変化を考慮すれ
ば、実現性は極めて低い。
In order to solve these problems, it is conceivable to apply a predetermined off-potential to an electrode located in a through-hole through which toner should not pass. Since the potential difference between the off state and the off state becomes large, it is necessary to sufficiently increase the withstand voltage of the FET, resulting in an increase in cost. Although it is conceivable to reduce the opening diameter of the through-hole on the counter electrode side, the on-potential must be sufficiently large in order to secure the effect of the electrode potential in the recording medium.
It is necessary to sufficiently increase the pressure resistance of T, resulting in an increase in cost. Furthermore, a method of approaching the control electrode to the recording medium, or a method of reducing the interval between the matrix electrodes is conceivable, but maintaining the conveyance position accuracy of the recording medium, and
This leads to an increase in cost and a decrease in yield for maintaining insulation between the electrodes. In addition, it is conceivable to control the physical properties of the toner to be used, but it is not easy to control the physical properties of the toner such as the charge amount, and the feasibility is extremely low in consideration of the influence on the environment and the change with time.

【0007】これらのことから、特開平6−22702
2号公報には、図12に示すように、マトリックス駆動
の制御電極を構成する列電極101と行電極125との
間に配置されるトナー担持ベルト127を設けた構成が
開示されている。この構成により、トナー担持ベルト1
27によって構成されるトナー供給路中に制御電界を形
成し、制御電圧の効率を高くして画像形成速度を速く
し、貫通孔が塞がれることによる画像の欠落を防止する
ことができるとされている。
For these reasons, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-22702 discloses
No. 2, discloses a configuration in which a toner carrying belt 127 disposed between a column electrode 101 and a row electrode 125 constituting a control electrode for matrix driving is provided as shown in FIG. With this configuration, the toner carrying belt 1
It is said that a control electric field is formed in the toner supply path constituted by 27, the efficiency of the control voltage is increased, the image forming speed is increased, and the loss of an image due to the blocking of the through hole can be prevented. ing.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
6−227022号公報に開示された構成では、ベルト
状のトナー担持体を高抵抗の素材によって構成した場合
には、トナー担持体自体が帯電することによって表面の
電位が変化し、トナーの表面電位が不安定になり、トナ
ー担持体と制御電極との間に形成される制御電界の切換
が不十分になり、貫通孔におけるトナーの通過を正確に
制御することができなくなる問題がある。また、間隔の
狭い行電極と列電極との間にトナー担持体を通過させる
構成であるため、移動中に浮き上がったトナー担持体が
上方に位置する列電極に接触又は近接し、制御電極にお
ける短絡を生じて制御回路の破損を招く問題がある。一
方、トナー担持体を低抵抗の素材によって構成した場合
には、移動中に行電極から浮き上がったトナー担持体に
より静電遮蔽を生じ、列電極との間に制御電界が形成さ
れず、トナーを飛翔させることができなくなる。このた
め、トナー担持体は、行電極に密着させておく必要があ
るが、複数の行電極の全てにトナー担持体を常時密着さ
せることは機構上困難が多く、コストの上昇や歩留りの
低下を招来する。さらに、行電極間で電位差が発生する
と、トナー担持体が発熱による破損を生じる問題もあ
り、抵抗値の許容幅が狭いこと、及び、抵抗値の環境変
動や経時変化を考慮すればトナー担持体の素材の選定は
困難を極める。
However, in the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-227022, when the belt-shaped toner carrier is made of a high-resistance material, the toner carrier itself is charged. As a result, the potential on the surface changes, the surface potential of the toner becomes unstable, the switching of the control electric field formed between the toner carrier and the control electrode becomes insufficient, and the passage of the toner through the through-hole is accurately performed. There is a problem that cannot be controlled. In addition, since the toner carrier is passed between the row electrode and the column electrode with a short interval, the toner carrier floating during the movement comes into contact with or comes close to the column electrode located above, and the control electrode is short-circuited. To cause damage to the control circuit. On the other hand, when the toner carrier is made of a low-resistance material, electrostatic shielding is caused by the toner carrier floating from the row electrode during movement, and a control electric field is not formed between the toner carrier and the column electrode. You will not be able to fly. For this reason, it is necessary to keep the toner carrier in close contact with the row electrodes, but it is often mechanically difficult to always keep the toner carrier in close contact with all of the plurality of row electrodes, which increases the cost and reduces the yield. Invite you. Furthermore, when a potential difference occurs between the row electrodes, the toner carrier may be damaged due to heat generation. If the tolerance of the resistance value is narrow, and the environmental change and the aging of the resistance value are considered, the toner carrier may be damaged. The choice of materials is extremely difficult.

【0009】また、シングル駆動であるかマトリックス
駆動であるかに拘らず、直接記録方式の画像形成を行う
場合には、貫通孔の径は記録媒体に形成する画像のドッ
ト径と同等以上とされ、且つ、貫通孔の縁部にはリング
状又は帯状の電極が配置される。このため、幾何学的理
由により複数の貫通孔は、記録媒体の搬送方向に直交す
る方向に一列に配置することができず、記録媒体の搬送
方向の所定の範囲において斜め方向に配置する必要があ
り、互いに隣接する貫通孔は記録媒体の搬送方向に所定
の間隔を設けて配置される。したがって、記録媒体に黒
ベタの画像を形成する場合にも、互いに隣接する貫通孔
を経由してトナー担持体から同時にトナーが飛翔するこ
とはなく、記録媒体の搬送方向の上流側に位置する貫通
孔を経由してトナーが飛翔した後に記録媒体が搬送方向
の下流側に貫通孔の配置間隔だけ移動した時に隣接する
貫通孔を経由してトナーが飛翔する。
Further, in the case of performing the direct recording type image formation irrespective of the single drive or the matrix drive, the diameter of the through hole is equal to or larger than the dot diameter of the image formed on the recording medium. A ring-shaped or band-shaped electrode is arranged at the edge of the through hole. For this reason, the plurality of through holes cannot be arranged in a line in a direction orthogonal to the transport direction of the recording medium due to geometric reasons, and it is necessary to arrange the through holes obliquely in a predetermined range in the transport direction of the recording medium. In addition, the through holes adjacent to each other are arranged at predetermined intervals in the conveying direction of the recording medium. Therefore, even when a solid black image is formed on the recording medium, the toner does not fly out of the toner carrier at the same time through the through holes adjacent to each other, and the penetrating holes located on the upstream side in the transport direction of the recording medium. After the toner flies through the holes, the toner flies through the adjacent through-holes when the recording medium moves downstream of the transport direction by the interval of the through-holes.

【0010】これをトナー担持体について見ると、記録
媒体の搬送方向の上流側に配置された貫通孔を経由して
トナーが飛翔した部分は貫通孔の径よりも大きく、この
部分が次の貫通孔に対して搬送方向に直交する方向に並
んだ時に、次の貫通孔にトナーを飛翔させるための電界
が形成されることになるため、次の貫通孔を通過すべき
トナーの一部が既に存在せず、トナーの飛翔量が減少し
て画像に搬送方向の白すじが発生し、画質の低下を招く
問題がある。
Looking at the toner carrier, the portion where the toner has flown through the through-hole arranged on the upstream side in the conveying direction of the recording medium is larger than the diameter of the through-hole, and this portion is the next through-hole. When arranged in a direction perpendicular to the transport direction with respect to the holes, an electric field for causing toner to fly to the next through-hole is formed, so that a part of the toner to pass through the next through-hole has already been formed. There is a problem that the toner does not exist, the flying amount of the toner decreases, and white streaks occur in the image in the transport direction, thereby deteriorating the image quality.

【0011】この発明の目的は、コストの著しい上昇を
招来することなく、トナーの飛翔を正確に制御すること
ができ、画像形成状態を良好に維持することができる直
接記録方式の画像形成装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a direct recording type image forming apparatus capable of accurately controlling toner flight and maintaining a good image forming state without causing a significant increase in cost. To provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載した発明
は、所定の方向に配置された複数の貫通孔に選択的に飛
翔電界を形成し、トナー担持体が担持するトナーを飛翔
電界が形成された貫通孔を経由して記録媒体に飛翔させ
て画像形成を行う画像形成装置において、貫通孔の配置
方向に並列する複数のトナー担持体を設けるとともに、
貫通孔に設けられた複数の制御電極のいずれかと複数の
トナー担持体のいずれかとの間に選択的に電位差を与え
て飛翔電界を形成する電圧制御部を設けたことを特徴と
する。
According to the first aspect of the present invention, a flying electric field is selectively formed in a plurality of through-holes arranged in a predetermined direction, and the flying electric field is applied to the toner carried by the toner carrier. In an image forming apparatus that forms an image by flying to a recording medium via a formed through-hole, a plurality of toner carriers are arranged in parallel in a direction in which the through-hole is arranged,
A voltage controller is provided which selectively applies a potential difference between any of the plurality of control electrodes provided in the through hole and any of the plurality of toner carriers to form a flying electric field.

【0013】請求項1に記載した発明においては、複数
の貫通孔の配置方向に並列した複数のトナー担持体のい
ずれかと、貫通孔に設けられた複数の制御電極のいずれ
かとの間に選択的に電位差を与えることにより、複数の
貫通孔のいずれかに飛翔電界が形成される。したがっ
て、貫通孔を経由して飛翔するトナーを担持したトナー
担持体と貫通孔との間に飛翔電界が選択的に形成され、
トナーが通過すべき貫通孔のみに正確に飛翔電界が形成
され、トナーが通過すべき貫通孔に隣接するトナーが通
過すべきでない貫通孔を経由してトナーが飛翔すること
がない。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to selectively connect any one of the plurality of toner carriers arranged in parallel to the direction in which the plurality of through holes are arranged and any one of the plurality of control electrodes provided in the through hole. , A flying electric field is formed in any of the plurality of through holes. Therefore, a flying electric field is selectively formed between the toner carrying member carrying the toner flying through the through hole and the through hole,
The flying electric field is accurately formed only in the through hole through which the toner passes, and the toner does not fly through the through hole adjacent to the through hole through which the toner should pass and through which the toner should not pass.

【0014】請求項2に記載した発明は、前記貫通孔を
互いに交差する2方向のそれぞれに複数個ずつ配置し、
2方向のいずれか一方向における貫通孔の配置数と同数
のトナー担持体をこの方向に並列したことを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of the through holes are arranged in each of two directions crossing each other,
It is characterized in that the same number of toner carriers as the number of arranged through holes in any one of the two directions are arranged in this direction.

【0015】請求項2に記載した発明においては、互い
に交差する2方向の貫通孔の配置方向のいずれか一方向
に、貫通孔の配置数と同数のトナー担持体が並列され
る。したがって、複数のトナー担持体において制御電極
との間に電位差を与えるべきトナー担持体を適宜選択す
ることにより、トナー担持体の並列方向に配置された複
数の貫通孔のいずれかのみを経由してトナーが飛翔す
る。
According to the second aspect of the present invention, the same number of toner carriers as the number of through holes are arranged in one of the two directions in which the through holes intersect each other. Therefore, by appropriately selecting the toner carrier that should give a potential difference between the plurality of toner carriers and the control electrode, only one of the plurality of through holes arranged in the parallel direction of the toner carrier is provided. The toner flies.

【0016】請求項3に記載した発明は、前記一方向に
おいて互いに隣接しない貫通孔における飛翔電界の形成
に関与する制御電極によって複数の制御電極組を構成
し、この制御電極組の組数との積が前記一方向における
貫通孔の総数に等しい数の複数のトナー担持体を前記一
方向に並列し、前記電圧制御部が複数の制御電極組のい
ずれかと複数のトナー担持体のいずれかとの間に選択的
に電位差を与えて飛翔電界を形成することを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, a plurality of control electrode sets are formed by control electrodes involved in the formation of a flying electric field in the through holes that are not adjacent to each other in the one direction. A plurality of toner carriers whose number is equal to the total number of through holes in the one direction are arranged in parallel in the one direction, and the voltage control unit is provided between any one of the plurality of control electrode sets and any one of the plurality of toner carriers. In which a flying electric field is formed by selectively giving a potential difference.

【0017】請求項3に記載した発明においては、互い
に交差する2方向のいずれか一方向において互いに隣接
しない貫通孔に対応する制御電極組の組数と、その方向
に並列したトナー担持体の数と、を乗算した値が、その
方向に配置された貫通孔の総数に等しくされる。例え
ば、トナー担持体の並列方向に4個の貫通孔が配置され
ており、互いに隣接しない2個ずつの貫通孔における飛
翔電界の形成に関与する2組の制御電極組を構成した場
合には、2つのトナー担持体が並列される。したがっ
て、並列すべきトナー担持体の総数が削減される。
According to the third aspect of the present invention, the number of control electrode sets corresponding to through holes that are not adjacent to each other in any one of two directions intersecting each other, and the number of toner carrying members arranged in parallel in that direction. Is made equal to the total number of through holes arranged in that direction. For example, when four through-holes are arranged in the parallel direction of the toner carrier and two control electrode sets related to formation of a flying electric field in two through-holes that are not adjacent to each other are configured, Two toner carriers are arranged in parallel. Therefore, the total number of toner carriers to be arranged in parallel is reduced.

【0018】請求項4に記載した発明は、前記電圧制御
部が、複数の貫通孔において飛翔電界が形成される貫通
孔が各トナー担持体において隣接しない順序で、複数の
制御電極及び複数のトナー担持体に順に飛翔電界の形成
時の電位を印加することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the voltage control section includes the plurality of control electrodes and the plurality of toners in such an order that the through-holes in which the flying electric field is formed in the plurality of through-holes are not adjacent to each other on each toner carrier. It is characterized in that a potential at the time of forming a flying electric field is sequentially applied to the carrier.

【0019】請求項4に記載した発明においては、飛翔
電界が形成される貫通孔が、各トナー担持体において隣
接しない順序となるように、複数の制御電極及び複数の
トナー担持体に順に飛翔電界の形成時の電位が印加され
る。したがって、トナー担持体において部分的に重複す
る範囲から連続してトナーが飛翔することがなく、記録
媒体に形成される画像においてトナー不足を生じること
がない。
According to the fourth aspect of the present invention, the plurality of control electrodes and the plurality of toner carriers are sequentially arranged so that the through holes in which the flying electric field is formed are not adjacent to each other. Is applied at the time of formation. Therefore, the toner does not fly continuously from a partially overlapping range in the toner carrier, and there is no shortage of toner in the image formed on the recording medium.

【0020】請求項5に記載した発明は、前記電圧制御
部が、複数の制御電極のそれぞれに飛翔電界の形成時の
電位又は非形成時の電位を選択的に印加する制御電極電
圧印加部と、複数のトナー担持体のそれぞれに飛翔電界
の形成時の電位又は非形成時の電位を選択的に印加する
トナー担持体電圧印加部と、を含むことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the control electrode voltage application section, wherein the voltage control section selectively applies a potential when a flying electric field is formed or a potential when a flying electric field is not formed to each of the plurality of control electrodes. And a toner carrier voltage application section for selectively applying a potential when a flying electric field is formed or a potential when no flying electric field is formed to each of the plurality of toner carriers.

【0021】請求項5に記載した発明においては、複数
の制御電極のそれぞれに制御電極電圧印加部から飛翔電
界の形成時の電位又は非形成時の電位が印加され、複数
のトナー担持体のそれぞれにトナー担持体電圧印加部か
ら飛翔電界の形成時の電位又は非形成時の電位が印加さ
れる。したがって、飛翔電界を形成すべき制御電極及び
トナー担持体に対して飛翔電界の形成時の電位が印加さ
れるとともに飛翔電界を形成すべきでない制御電極及び
トナー担持体に対して飛翔電界の非形成時の電位が印加
され、制御電極とトナー担持体との両方に飛翔電界の形
成時の電位が印加された貫通孔のみにおいて飛翔電界が
形成され、制御電極とトナー担持体とのいずれか一方又
は両方に飛翔電界の非形成時の電位が印加されている貫
通孔においては飛翔電界が形成されず、複数の制御電極
及び複数のトナー担持体の両方において選択的に飛翔電
界の形成時の電位を印加することによって特定された貫
通孔のみを経由してトナーが飛翔する。
According to the fifth aspect of the present invention, a potential when a flying electric field is formed or a potential when a flying electric field is not formed is applied to each of the plurality of control electrodes from the control electrode voltage application section, and each of the plurality of toner carriers is The potential at the time of formation of the flying electric field or the potential at the time of non-formation is applied from the toner carrier voltage application unit. Therefore, the potential at the time of formation of the flying electric field is applied to the control electrode and the toner carrier where the flying electric field is to be formed, and the flying electric field is not formed to the control electrode and the toner carrier where the flying electric field should not be formed. Is applied, and a flying electric field is formed only in the through hole where the potential at the time of forming the flying electric field is applied to both the control electrode and the toner carrier, and either the control electrode or the toner carrier is The flying electric field is not formed in the through-hole to which the potential when the flying electric field is not formed is applied to both, and the potential when the flying electric field is formed is selectively formed in both the plurality of control electrodes and the plurality of toner carriers. The toner flies only through the through hole specified by the application.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施形態に係
る画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装
置10は、印字部1、記録媒体供給部4、定着部6及び
制御部7から構成されている。記録媒体供給部4は、画
像形成装置10の本体の上面に装着ささた記録媒体収容
部40、記録媒体収容部40に収納されている記録媒体
Pを1枚ずつ送り出すピックアップローラ41、及び、
送り出された記録媒体Pを所定のタイミングで印字部1
内に導くレジストローラ42を備えている。ピックアッ
プローラ41及びレジストローラ42は、制御部7から
出力される駆動信号に基づいて図外の駆動機構を介して
駆動される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 10 includes a printing unit 1, a recording medium supply unit 4, a fixing unit 6, and a control unit 7. The recording medium supply unit 4 includes a recording medium storage unit 40 mounted on the upper surface of the main body of the image forming apparatus 10, a pickup roller 41 for feeding out the recording medium P stored in the recording medium storage unit 40 one by one,
The printing unit 1 prints the sent recording medium P at a predetermined timing.
A registration roller 42 for guiding the inside is provided. The pickup roller 41 and the registration roller 42 are driven via a drive mechanism (not shown) based on a drive signal output from the control unit 7.

【0023】定着部6は、内部にハロゲンランプ等のヒ
ータ61を収納した円筒状のヒートローラ62、ヒート
ローラ62に所定の圧力で当接する圧力ローラ63、及
び、ヒートローラ62の温度を検出する温度センサ64
を備えており、温度センサ64の検出信号に基づいてヒ
ータ61をオン/オフ制御することにより、ヒートロー
ラ62の表面温度をトナーを溶融可能な温度に維持す
る。印字部1を通過した記録媒体Pは、定着部6におい
てヒートローラ62と圧力ローラ63との間に導かれ、
加熱及び加圧を受ける。これによって、記録媒体Pの表
面に付着したトナーが溶融して記録媒体Pの表面に定着
する。
The fixing unit 6 detects the temperature of the cylindrical heat roller 62 containing a heater 61 such as a halogen lamp therein, the pressure roller 63 that contacts the heat roller 62 at a predetermined pressure, and the temperature of the heat roller 62. Temperature sensor 64
The on / off control of the heater 61 based on the detection signal of the temperature sensor 64 maintains the surface temperature of the heat roller 62 at a temperature at which the toner can be melted. The recording medium P that has passed through the printing unit 1 is guided between the heat roller 62 and the pressure roller 63 in the fixing unit 6,
Subject to heat and pressure. Thus, the toner attached to the surface of the recording medium P is melted and fixed on the surface of the recording medium P.

【0024】図2は、上記画像形成装置の印字部の構成
を示す図である。画像形成装置10の印字部1は、所定
の極性及び所定の値の電荷を帯電させた所定量のトナー
Tを供給するトナー帯電器3、トナー帯電器3によって
供給されたトナーの飛翔制御を行う飛翔制御部2、及
び、飛翔制御部2に一定の間隙を挟んで対向する対向電
極11を備えており、下方からトナー帯電器3、飛翔制
御部2、対向電極11の順に配置されている。したがっ
て、印字部1においてトナーは下方から上方に向かって
飛翔する。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a printing unit of the image forming apparatus. The printing unit 1 of the image forming apparatus 10 controls a toner charger 3 that supplies a predetermined amount of toner T charged with a charge of a predetermined polarity and a predetermined value, and controls flying of the toner supplied by the toner charger 3. A flight control unit 2 and a counter electrode 11 facing the flight control unit 2 with a certain gap therebetween are provided. The toner charger 3, the flight control unit 2, and the counter electrode 11 are arranged in this order from below. Therefore, in the printing unit 1, the toner flies upward from below.

【0025】図3は、上記画像形成装置の印字部を構成
するトナー帯電器の構成を示す図である。トナー帯電器
3は、4本のトナー担持体45〜48、4本の供給ロー
ラ53〜56及び4個の規制部材49〜52が2個の供
給部材57とともに配置されたトナー担持体収容槽36
と、攪拌ローラ37が配置されたトナー収容槽39と、
によって構成されている。トナー収容槽39において攪
拌ローラ37は一定方向に回転駆動され、トナー収容槽
39に収容されているトナーを攪拌する。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a toner charger constituting a printing unit of the image forming apparatus. The toner charger 3 includes a toner carrier storage tank 36 in which four toner carriers 45 to 48, four supply rollers 53 to 56, and four regulating members 49 to 52 are arranged together with two supply members 57.
A toner storage tank 39 in which the stirring roller 37 is disposed,
It is constituted by. In the toner storage tank 39, the stirring roller 37 is driven to rotate in a predetermined direction, and stirs the toner stored in the toner storage tank 39.

【0026】トナー担持体収容槽36において、互いに
平行に配置されたトナー担持体45〜48のそれぞれに
供給ローラ53〜56のそれぞれが当接するとともに、
規制部材49〜52のそれぞれが当接する。供給ローラ
53〜56は、トナー担持体45〜48の周面にトナー
を供給する。トナー担持体45〜48のそれぞれは、規
制部材49〜51及び隔壁によって分離された小室内に
配置されており、規制部材49〜52のそれぞれに対し
てトナーが適度の粉体圧を与えるようにされている。
In the toner carrier storage tank 36, each of the supply rollers 53 to 56 comes into contact with each of the toner carriers 45 to 48 arranged in parallel with each other.
Each of the regulating members 49 to 52 abuts. The supply rollers 53 to 56 supply the toner to the peripheral surfaces of the toner carriers 45 to 48. Each of the toner carrying members 45 to 48 is disposed in a small chamber separated by regulating members 49 to 51 and a partition so that the toner applies an appropriate powder pressure to each of the regulating members 49 to 52. Have been.

【0027】トナー担持体45〜48は、例えば、アル
ミニウム等の金属材料、ウレタン、シリコン若しくはエ
チレンプロピレン等のゴム材料、又は、これらのゴム材
料にカーボンブラックやイオン等の導電剤を添加した材
料を素材として形成され、例えば、60mm/秒の周速
で回転する。トナー担持体45〜48のそれぞれの表面
には、数μm〜10数μmの凹凸が一様に形成されてお
り、トナーは規制部材49〜52のそれぞれによってト
ナー担持体45〜48の表面の凹凸に圧接され、摩擦帯
電により所定の電荷が付与されるとともに、トナー担持
体45〜48の表面におけるトナー層の厚さが所定値に
規定され、トナー担持体45〜48の回転によって印字
領域に搬送される。
The toner carriers 45 to 48 are made of, for example, a metal material such as aluminum, a rubber material such as urethane, silicon or ethylene propylene, or a material obtained by adding a conductive agent such as carbon black or ion to these rubber materials. It is formed as a material and rotates at a peripheral speed of, for example, 60 mm / sec. Irregularities of several μm to several tens μm are uniformly formed on the surface of each of the toner carriers 45 to 48, and the toner is formed on the surfaces of the toner carriers 45 to 48 by the regulating members 49 to 52, respectively. A predetermined charge is applied by frictional charging, the thickness of the toner layer on the surface of the toner carriers 45 to 48 is regulated to a predetermined value, and the toner carriers 45 to 48 are conveyed to the print area by rotation. Is done.

【0028】規制部材49〜52は、ステンレス、リン
青銅若しくはニッケルコートした鉄等の金属、ウレタ
ン、シリコン若しくはエチレンプロピレン等のゴム材
料、又は、これらのゴム材料にカーボンブラック若しく
はイオン等の導電剤を添加した材料を素材として、剛性
体又は弾性体に形成されている。
The regulating members 49 to 52 are made of a metal such as stainless steel, phosphor bronze or nickel-coated iron, a rubber material such as urethane, silicon or ethylene propylene, or a conductive agent such as carbon black or ion. It is formed into a rigid body or an elastic body by using the added material as a material.

【0029】供給ローラ53〜56は、ウレタンにカー
ボンブラック等の導電剤を添加した材料を素材として形
成され、トナーの供給効率を高めるために表面を発泡形
状にされている。供給ローラ53〜56のそれぞれは、
トナー担持体45〜48と同方向に同一の周速度で回転
する。
The supply rollers 53 to 56 are formed of a material obtained by adding a conductive agent such as carbon black to urethane, and have a foamed surface in order to increase the supply efficiency of the toner. Each of the supply rollers 53 to 56 is
It rotates at the same peripheral speed in the same direction as the toner carriers 45 to 48.

【0030】トナーとしては、スチレンアクリル又はポ
リエステル等の主樹脂に着色剤、帯電制御剤及び離型剤
を含有させ、シリカ若しくはチタニア等の外添剤が添加
された非磁性1成分トナー、又は、さらに磁性粉が添加
された磁性トナーを用いることができる。
As the toner, a non-magnetic one-component toner in which a colorant, a charge controlling agent and a release agent are added to a main resin such as styrene acrylic or polyester and an external additive such as silica or titania is added, or Further, a magnetic toner to which magnetic powder is added can be used.

【0031】なお、トナー担持体45〜48の表面粗
さ、規制部材49〜52の線圧、及び、これらの部材の
材料は、トナーにおいて要求される帯電量、搬送量及び
層厚に応じて決定される。
The surface roughness of the toner carriers 45 to 48, the linear pressure of the regulating members 49 to 52, and the materials of these members depend on the charge amount, transport amount and layer thickness required for the toner. It is determined.

【0032】図4は、上記画像形成装置の印字部を構成
する飛翔制御部の平面図及び断面図である。飛翔制御部
2は、トナー担持体45〜48の上面に配置され、トナ
ー担持体45〜48の周面に吸着して搬送されるトナー
の飛翔を制御する。飛翔制御部2は、カバーレイヤ27
上に制御電極23を形成した後、さらにカバーレイヤ2
7を形成したものであり、カバーレイヤ27としてはポ
リイミド樹脂を用いることができる。この飛翔制御部2
は、記録媒体の搬送方向に対して所定の角度だけ傾斜し
た方向に直線状に配置した4個の貫通孔22を1列とし
て、記録媒体の搬送方向に直交する方向に複数列形成し
たものである。制御電極23は、各貫通孔22の縁部に
リング状に形成されており、各列毎に帯状電極24によ
って接続されている。貫通孔22のそれぞれは、一例と
して160μmの開口径に形成されており、トナー担持
体45〜48に対向する下面において開口径を大きくさ
れている。また、制御電極23及び帯状電極24は、例
えば、18μm程度の厚さの銅箔を素材とすることがで
きる。
FIG. 4 is a plan view and a sectional view of a flight control unit constituting a printing unit of the image forming apparatus. The flight control unit 2 is disposed on the upper surfaces of the toner carriers 45 to 48 and controls the flight of toner adsorbed and conveyed on the peripheral surfaces of the toner carriers 45 to 48. The flight control unit 2 includes a cover layer 27
After forming the control electrode 23 thereon, the cover layer 2
7, and a polyimide resin can be used as the cover layer 27. This flight control unit 2
Is formed by forming four rows of four through holes 22 linearly arranged in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the transport direction of the recording medium and forming a plurality of rows in a direction orthogonal to the transport direction of the recording medium. is there. The control electrodes 23 are formed in a ring shape at the edge of each through-hole 22, and are connected by a strip-shaped electrode 24 for each column. Each of the through holes 22 is formed to have an opening diameter of, for example, 160 μm, and the opening diameter is increased on the lower surface facing the toner carriers 45 to 48. The control electrode 23 and the strip electrode 24 can be made of, for example, a copper foil having a thickness of about 18 μm.

【0033】なお、制御電極23の上面にカバーレイヤ
27を介してシールド電極を形成することもできる。
Incidentally, a shield electrode may be formed on the upper surface of the control electrode 23 via the cover layer 27.

【0034】図5は、上記画像形成装置の印字部の回路
構成を示す図である。制御電極23は、給電電極である
帯状電極24を介して制御電極電圧印加回路72に接続
されている。制御電極23には、制御電極電圧印加回路
72から画像情報に応じた矩形波の電圧が印加される。
トナー担持体45〜48に担持されたトナーを飛翔制御
部2の貫通孔22を介して対向電極11側に飛翔させる
際には、制御電極23に例えば+300Vのオン電位を
印加し、トナーの飛翔を阻止する際には、制御電極23
に例えば0Vのオフ電位を印加する。
FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of a printing unit of the image forming apparatus. The control electrode 23 is connected to a control electrode voltage application circuit 72 via a strip electrode 24 serving as a power supply electrode. The control electrode 23 is applied with a rectangular wave voltage corresponding to the image information from the control electrode voltage application circuit 72.
When the toner carried on the toner carrying members 45 to 48 is caused to fly to the counter electrode 11 side through the through hole 22 of the flight control unit 2, an ON potential of, for example, +300 V is applied to the control electrode 23 to cause the toner to fly. Is prevented when the control electrode 23
For example, an off potential of 0 V is applied.

【0035】一方、トナー担持体45〜48のそれぞれ
は、トナー担持体電圧印加回路73が接続されている。
トナー担持体45〜48のそれぞれには、トナー担持体
電圧印加回路73から画像情報に応じた矩形波の電圧が
印加される。トナー担持体45〜48に担持されたトナ
ーを飛翔制御部2の貫通孔22を介して対向電極11側
に飛翔させる際には、制御電極23に例えば0Vのオン
電位を印加し、トナーの飛翔を阻止する際には、制御電
極23に例えば+300Vのオフ電位を印加する。
On the other hand, each of the toner carriers 45 to 48 is connected to a toner carrier voltage application circuit 73.
A rectangular wave voltage corresponding to the image information is applied from the toner carrier voltage application circuit 73 to each of the toner carriers 45 to 48. When the toner carried on the toner carriers 45 to 48 is caused to fly to the counter electrode 11 side through the through hole 22 of the flight control unit 2, an ON potential of, for example, 0 V is applied to the control electrode 23 to cause the toner to fly. Is applied, an off-potential of, for example, +300 V is applied to the control electrode 23.

【0036】飛翔制御部2では、制御電極23側がトナ
ー担持体45〜48と対向するように電極取付台21に
固定されており、対向電極11と平行になるように配置
されている。対向電極11は、トナー担持体45〜48
の外周面からの距離が例えば1mmとなるように配置さ
れており、対向電極電圧印加回路71から印字動作時に
おいて例えば2kVの電圧が印加されている。対向電極
11とトナー担持体45〜48との間の電界には、飛翔
したトナーが飛翔制御部2に付着せず、貫通孔22を通
過したトナーの飛翔軌跡が拡大せず、記録媒体Pに付着
したトナーの飛散を防止できることが要求される。一
方、トナー担持体45〜48の外周面と制御電極23と
の間の間隔は、例えば100μmに設定されており、リ
ング状を呈する制御電極23の内径よりも小さくされて
いる。これによって、制御電極23に対する電圧の印加
によって発生する電界の影響をトナー担持体45〜48
の表面に確実に及ばせることができ、トナー担持体45
〜48の表面からトナーを確実に飛翔せさることができ
る。
In the flight controller 2, the control electrode 23 is fixed to the electrode mount 21 so as to face the toner carriers 45 to 48, and is arranged so as to be parallel to the counter electrode 11. The counter electrode 11 is formed of a toner carrier 45-48.
Are arranged so that the distance from the outer peripheral surface thereof is, for example, 1 mm, and a voltage of, for example, 2 kV is applied from the counter electrode voltage application circuit 71 during a printing operation. In the electric field between the counter electrode 11 and the toner carriers 45 to 48, the flying toner does not adhere to the flying control unit 2, and the flying trajectory of the toner passing through the through-hole 22 does not expand. It is required that scattering of the attached toner can be prevented. On the other hand, the interval between the outer peripheral surfaces of the toner carriers 45 to 48 and the control electrode 23 is set to, for example, 100 μm, and is smaller than the inner diameter of the ring-shaped control electrode 23. As a result, the influence of the electric field generated by applying a voltage to the control electrode 23 is reduced.
Of the toner carrier 45
To 48 can reliably fly the toner.

【0037】上記の構成において、制御電極電圧印加回
路72により画像情報に応じた電圧が制御電極23に印
加され、かつトナー担持体電圧印加回路73により画像
情報に応じた電圧がトナー担持体45〜48に印加され
ると、トナー担持体45〜48の表面のトナー層に作用
する電界が変化し、トナー担持体45〜48の表面から
のトナーの飛翔が制御される。なお、コントローラ部7
は、制御電極電圧印加回路72及び対向電極電圧印加回
路71とともに、画像形成装置10の全体を制御する主
制御部、得られた画像情報を印字すべき画像データに変
換する画像処理部、変換された画像データを記憶する画
像メモリ、及び、画像処理部から得られた画像データを
飛翔制御部2に与えるべき画像データに変換する画像形
成制御ユニット8等を備えている。
In the above configuration, the voltage corresponding to the image information is applied to the control electrode 23 by the control electrode voltage application circuit 72, and the voltage corresponding to the image information is applied to the toner carrier 45 to 45 by the toner carrier voltage application circuit 73. When the voltage is applied to the toner carrier 48, the electric field acting on the toner layer on the surface of the toner carrier 45 to 48 changes, and the flying of the toner from the surface of the toner carrier 45 to 48 is controlled. The controller unit 7
A main control unit that controls the entire image forming apparatus 10 together with a control electrode voltage application circuit 72 and a counter electrode voltage application circuit 71, an image processing unit that converts obtained image information into image data to be printed, And an image forming control unit 8 for converting the image data obtained from the image processing unit into image data to be given to the flight control unit 2.

【0038】なお、上記制御電極電圧印加回路72及び
トナー担持体電圧印加回路73は、極性の異なる2個の
FETをプッシュプルに配置して構成した電圧切換回路
によって、トナー担持体45〜48及び制御電極23に
印加する電圧を切り換えるようにしており、電圧切換時
における電圧の変化の立ち上がり及び立ち下がりを急峻
にして、スイッチングを高速化することができ、印字速
度の高速化を確保しつつ、画素品位を高精度にすること
ができる。
The control electrode voltage application circuit 72 and the toner carrier voltage application circuit 73 are made up of two FETs having different polarities arranged in a push-pull manner. The voltage applied to the control electrode 23 is switched, and the rise and fall of the voltage change at the time of voltage switching are made steep, so that the switching can be speeded up. Pixel quality can be improved with high accuracy.

【0039】以上のように構成された画像形成装置10
における動作を以下に説明する。ホストコンピュータ等
の外部装置から画像信号がコントローラ部7に送信され
ると、コントローラ部7は、画像信号をプリント開始信
号や記録媒体サイズ等の制御信号と画像情報とに分離
し、プリント開始信号によりピックアップローラ41を
回転させ、記録媒体収容部40に収容されている記録媒
体Pをレジストローラ42に当接する位置まで送り出
す。この時、記録媒体収容部40に設けられた記録媒体
Pの有無を検出するセンサにより、記録媒体Pが存在す
ることを確認した上でピックアップローラ41の回転が
開始される。次に、レジストローラ42が等速回転し、
記録媒体Pは一定速度で記録媒体ガイド板43に押圧さ
れながら印字部1内に搬送される。このレジストローラ
42の回転に同期して、コントローラ部7の画像形成制
御ユニットにおいて画像情報の処理が開始される。記録
媒体Pはレジストローラ42に当接した状態から搬送さ
れるため、画像形成制御ユニット内で計算された所定の
位置から印字が開始される。
The image forming apparatus 10 configured as described above
Will be described below. When an image signal is transmitted from an external device such as a host computer to the controller unit 7, the controller unit 7 separates the image signal into a print start signal, a control signal such as a recording medium size, and image information, and outputs the image signal according to the print start signal. By rotating the pickup roller 41, the recording medium P stored in the recording medium storage unit 40 is sent out to a position where the recording medium P comes into contact with the registration roller 42. At this time, the rotation of the pickup roller 41 is started after confirming that the recording medium P is present by the sensor provided in the recording medium storage unit 40 for detecting the presence or absence of the recording medium P. Next, the registration roller 42 rotates at a constant speed,
The recording medium P is conveyed into the printing unit 1 while being pressed by the recording medium guide plate 43 at a constant speed. In synchronization with the rotation of the registration roller 42, processing of image information is started in the image forming control unit of the controller unit 7. Since the recording medium P is conveyed from a state in which it is in contact with the registration roller 42, printing is started from a predetermined position calculated in the image forming control unit.

【0040】印字部1においては、トナー帯電器3内に
おいて攪拌ローラ37によって偏りなく均一に攪拌され
たトナーが、トナー担持体収容槽36に供給され、供給
ローラ53〜56により、小室内に送り込まれる。小室
内に送り込まれたトナーは、トナー担持体45〜48と
規制部材49〜52とによって圧接及び摺擦されて所定
の極性に帯電し、トナー担持体45〜48の表面に付着
し、トナー担持体45〜48の回転により飛翔制御部2
の貫通孔22に対向する位置に搬送される。ここで、制
御電極23に画像情報に応じたオン電位が印加される
と、トナー担持体45〜48と制御電極23との間に電
圧差が生じ、トナー担持体45〜48の表面のトナー層
にはトナー担持体45〜48に対して凸となる電位分布
が形成され、トナー層内の電界強度に応じてトナーはト
ナー担持体45〜48の表面から貫通孔23を経由して
対向電極11に接触している記録媒体Pの表面に付着す
る。印字部1を通過した記録媒体Pは、定着部6に導か
れ、加熱及び加圧を受ける。図6は、上記画像形成装置
におけるトナー担持体と制御電極とにおける印字タイミ
ングを示すタイミングチャート及び印字条件を示す図で
ある。図6(B)に示すように、トナーとして負帯電の
トナーを使用した場合、トナー担持体45〜48に0V
を印加し、制御電極23に+300Vを印加した際にト
ナーの飛翔による印字が行われる。即ち、トナー担持体
45〜48及び制御電極23にともに0V又は+300
Vの電圧を印加した際には、トナー担持体45〜48と
制御電極23とに電位差を生じないため、トナーの飛翔
による印字は行われない。また、トナー担持体45〜4
8に+300Vを印加し、制御電極23に0Vを印加し
た際には、制御電極23からトナー担持体45〜48へ
の逆方向の電界が形成され、この場合にもトナーの飛翔
による印字は行われない。
In the printing section 1, the toner uniformly stirred by the stirring roller 37 in the toner charger 3 is supplied to the toner carrier storage tank 36, and is fed into the small chamber by the supply rollers 53 to 56. It is. The toner sent into the small chamber is pressed and rubbed by the toner carrying members 45 to 48 and the regulating members 49 to 52 to be charged to a predetermined polarity, adheres to the surface of the toner carrying members 45 to 48, and Flight control unit 2 by rotation of bodies 45 to 48
Is conveyed to a position facing the through-hole 22. Here, when an ON potential according to the image information is applied to the control electrode 23, a voltage difference is generated between the toner carriers 45 to 48 and the control electrode 23, and the toner layer on the surface of the toner carriers 45 to 48 is formed. A potential distribution which is convex with respect to the toner carriers 45 to 48 is formed on the counter electrode 11 via the through holes 23 from the surface of the toner carriers 45 to 48 in accordance with the electric field strength in the toner layer. Adhere to the surface of the recording medium P that is in contact with the recording medium P. The recording medium P that has passed through the printing unit 1 is guided to the fixing unit 6 and receives heat and pressure. FIG. 6 is a diagram showing a timing chart showing printing timings on the toner carrier and the control electrodes in the image forming apparatus and a diagram showing printing conditions. As shown in FIG. 6B, when a negatively charged toner is used as the toner, 0 V is applied to the toner carriers 45 to 48.
Is applied, and when +300 V is applied to the control electrode 23, printing by flying toner is performed. That is, 0 V or +300 is applied to both the toner carriers 45 to 48 and the control electrode 23.
When a voltage of V is applied, there is no potential difference between the toner carriers 45 to 48 and the control electrode 23, so that printing by flying toner is not performed. Further, the toner carriers 45 to 4
8 when +300 V is applied to the control electrode 23 and 0 V is applied to the control electrode 23, an electric field in the opposite direction from the control electrode 23 to the toner carriers 45 to 48 is formed. I can't.

【0041】図6(A)に示すように、トナー担持体4
5〜48には、非印字時に+300V、印字時に0Vの
電圧を印加する。即ち、トナー担持体45〜48には、
印字タイミングに同期して0Vの電圧となる方形波の印
字信号を順に供給する。一方、制御電極23には、印字
時に+300V、非印字時に0Vの電圧を印加する。例
えば、第1のトナー担持体45に0Vの電圧を印加する
とともに、その他のトナー担持体46〜48に+300
Vの電圧を印加し、制御電極23に+300Vの電圧を
印加すると、第1のトナー担持体45の表面に対向する
制御電極23内の貫通孔22を介してトナーの飛翔によ
る印字が行われるが、その他のトナー担持体46〜48
の表面に対向する制御電極23内の貫通孔22を介して
はトナーの飛翔による印字は行われない。
As shown in FIG. 6A, the toner carrier 4
A voltage of +300 V during non-printing and 0 V during printing is applied to 5-48. That is, the toner carriers 45 to 48 have
A square wave print signal having a voltage of 0 V is sequentially supplied in synchronization with the print timing. On the other hand, a voltage of +300 V is applied to the control electrode 23 during printing and 0 V during non-printing. For example, a voltage of 0 V is applied to the first toner carrier 45, and +300 is applied to the other toner carriers 46 to 48.
When a voltage of V is applied and a voltage of +300 V is applied to the control electrode 23, printing by flying toner is performed through the through hole 22 in the control electrode 23 facing the surface of the first toner carrier 45. And other toner carriers 46 to 48
No printing by flying toner is performed through the through hole 22 in the control electrode 23 facing the surface of the toner.

【0042】次に、第2のトナー担持体46に0Vの電
圧を印加するとともに、その他のトナー担持体45,4
7,48に+300Vの電圧を印加し、制御電極23に
+300Vの電圧を印加すると、第2のトナー担持体4
6の表面に対向する制御電極23内の貫通孔22を介し
てトナーの飛翔による印字が行われるが、その他のトナ
ー担持体45,47,48の表面に対向する制御電極2
3内の貫通孔22を介してはトナーの飛翔による印字は
行われない。
Next, a voltage of 0 V is applied to the second toner carrier 46, and the other toner carriers 45, 4
When a voltage of +300 V is applied to 7, 48 and a voltage of +300 V is applied to the control electrode 23, the second toner carrier 4
6, the printing is performed by the flying of the toner through the through-hole 22 in the control electrode 23 facing the surface of the control electrode 23, and the control electrode 2 facing the surfaces of the other toner carriers 45, 47 and 48.
No printing is performed by the flying of the toner through the through hole 22 in 3.

【0043】これらは、第3のトナー担持体47のみに
0Vの電圧を印加した場合、及び、第4のトナー担持体
のみに0Vの電圧を印加した場合にも同様である。
The same applies to the case where a voltage of 0 V is applied only to the third toner carrier 47 and the case where a voltage of 0 V is applied to only the fourth toner carrier.

【0044】以上のようにして、制御電極23に+30
0Vの電圧を印加するタイミングでトナー担持体45〜
48に順に0Vの電圧を選択的に印加することにより、
記録媒体の搬送方向に配置された4個の貫通孔22のい
ずれかを介して飛翔するトナーによって記録媒体Pの表
面における任意の画素のドットを形成することができ
る。
As described above, +30 is applied to the control electrode 23.
When the voltage of 0V is applied, the toner carrier 45
By selectively applying a voltage of 0 V to 48 in order,
A dot of an arbitrary pixel on the surface of the recording medium P can be formed by toner flying through any one of the four through holes 22 arranged in the transport direction of the recording medium.

【0045】図7は、この発明の第2の実施形態に係る
画像形成装置の飛翔制御部の平面図及び断面図である。
図7(B)〜(E)のそれぞれは、同図(A)における
L,M,N,Oのそれぞれの位置における断面を示して
いる。図7(A)に示すように、この実施形態に係る画
像形成装置の飛翔制御部2は、記録媒体Pの搬送方向に
対して所定の傾斜角を与えて4個ずつ斜め方向に配置し
た貫通孔34のそれぞれの縁部に、ともにリング状を呈
する第1の制御電極29及び第2の制御電極30を配置
したものであり、画像情報に応じた電圧を第1の制御電
極29及び第2の制御電極30に印加することにより、
貫通孔34を電気的に開閉してトナー担持体45〜48
の表面からのトナーの飛翔を制御して印字を行う。
FIG. 7 is a plan view and a sectional view of a flight control unit of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 7B to 7E show cross sections at respective positions of L, M, N, and O in FIG. 7A. As shown in FIG. 7A, the flight control unit 2 of the image forming apparatus according to the present embodiment provides a predetermined inclination angle with respect to the conveyance direction of the recording medium P, and the four flight control units are arranged obliquely. A first control electrode 29 and a second control electrode 30 each having a ring shape are arranged at each edge of the hole 34, and a voltage corresponding to image information is applied to the first control electrode 29 and the second control electrode 29. To the control electrode 30 of
The through holes 34 are electrically opened and closed to open the toner carriers 45 to 48.
The printing is performed by controlling the flying of the toner from the surface.

【0046】図7(B)〜(E)に示すように、飛翔制
御部2は、絶縁層28を介して第1の制御電極29及び
第2の制御電極30を配置し、絶縁層28の両面にカバ
ーレイヤ27を形成して構成されている。カバーレイヤ
27及び絶縁層28は例えばポリイミド樹脂を素材とし
て厚さ25μm程度に形成される。第1の制御電極29
及び第2の制御電極30は例えば厚さ18μ程度の銅箔
によって構成されており、内径230μm又は350μ
m、外径330μ又は450μmに形成され、開口径1
60μmの貫通孔34のそれぞれに2重の同心円状に形
成される。
As shown in FIGS. 7B to 7E, the flight control section 2 arranges a first control electrode 29 and a second control electrode 30 with an insulating layer 28 interposed therebetween. The cover layer 27 is formed on both sides. The cover layer 27 and the insulating layer 28 are formed with a thickness of about 25 μm using, for example, a polyimide resin as a material. First control electrode 29
The second control electrode 30 is made of, for example, a copper foil having a thickness of about 18 μm, and has an inner diameter of 230 μm or 350 μm.
m and an outer diameter of 330 μm or 450 μm.
Each of the 60 μm through holes 34 is formed in a double concentric shape.

【0047】また、1列の貫通孔列を構成する4個の貫
通孔34において、第1の制御電極29は記録媒体Pの
搬送方向の上流側から1番目及び3番目の貫孔孔34に
おいて第2の制御電極30に対して内側に位置し、第2
の制御電極30は記録媒体の搬送方向の上流側から2番
目及び4番目の貫通孔34において第1の制御電極29
の内側に位置する。また、各貫通孔列において4個の第
1の制御電極29は帯状の給電電極31によって接続さ
れており、4個の第2の制御電極30は帯状の給電電極
32によって接続されている。
In the four through-holes 34 forming one row of through-holes, the first control electrode 29 is located in the first and third through-holes 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium P. The second control electrode 30 is located inside and
Of the first control electrode 29 in the second and fourth through holes 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium.
Located inside. In each through-hole row, the four first control electrodes 29 are connected by a band-shaped power supply electrode 31, and the four second control electrodes 30 are connected by a band-shaped power supply electrode 32.

【0048】この飛翔制御部2に対向してトナー帯電器
3内には2つのトナー担持体58,59が配置されてい
る。トナー帯電器3内において記録媒体の搬送方向の上
流側に配置された第1のトナー担持体58は、飛翔制御
部2において記録媒体の搬送方向の上流側から1番目及
び2番目の位置に配置された貫通孔34に対向する。一
方、トナー帯電器3内において記録媒体の搬送方向の下
流側に配置された第2のトナー担持体59は、飛翔制御
部2において記録媒体の搬送方向の上流側から3番目及
び4番目の位置に配置された貫通孔34に対向する。
Two toner carriers 58 and 59 are arranged in the toner charger 3 so as to face the flight controller 2. The first toner carrier 58 disposed on the upstream side in the transport direction of the recording medium in the toner charger 3 is disposed at the first and second positions in the flight control unit 2 from the upstream side in the transport direction of the recording medium. Facing the through hole 34. On the other hand, the second toner carrier 59 disposed in the toner charger 3 on the downstream side in the transport direction of the recording medium is located at the third and fourth positions in the flight controller 2 from the upstream side in the transport direction of the recording medium. Opposes the through-hole 34 arranged at

【0049】なお、図8に示すように、飛翔制御部2の
トナー担持体58,59側に平板状のシールド電極35
を配置してもよい。このシールド電極35は、例えば、
チタンを厚さ1μm程度に積層して構成され、飛翔制御
部2の貫通孔34のそれぞれに対応する位置に孔部35
aが形成されている。この孔部35aの開口径は、各貫
通孔34において内側に位置する制御電極の外径よりも
大きく、外側に位置する制御電極の内径よりも小さくさ
れている。
As shown in FIG. 8, a flat shield electrode 35 is provided on the toner carrier 58, 59 side of the flight controller 2.
May be arranged. This shield electrode 35 is, for example,
A hole 35 is formed at a position corresponding to each of the through holes 34 of the flight control unit 2 by stacking titanium to a thickness of about 1 μm.
a is formed. The opening diameter of the hole 35a is larger than the outer diameter of the control electrode located inside in each through hole 34, and smaller than the inner diameter of the control electrode located outside.

【0050】以上のように構成された飛翔制御部2にお
いて、トナーを通過させる貫通孔34の縁部に位置する
第1の制御電極29及び第2の制御電極30のうち、よ
り内側に位置する制御電極に印字時の電圧を印加するこ
とにより、トナー担持体58又は59によって搬送され
たトナーを所望の貫通孔34を経由して飛翔させること
により、記録媒体の表面に対する印字を行う。
In the flight control unit 2 configured as described above, the first control electrode 29 and the second control electrode 30 located at the edge of the through hole 34 through which the toner passes are located more inside. By applying a voltage at the time of printing to the control electrode, the toner carried by the toner carrier 58 or 59 is caused to fly through a desired through-hole 34, thereby performing printing on the surface of the recording medium.

【0051】図9は、上記画像形成装置におけるトナー
担持体及び制御電極に印加する電圧のタイミングチャー
トである。トナー担持体58及び59には非印字時に+
300Vの電圧を印加し、印字時に0Vの電圧を印加す
る印字信号を供給する。即ち、トナー担持体58,59
には、印字タイミングに同期して0Vの電圧となる矩形
波の印字信号を順に供給する。一方、制御電極29,3
0には、印字時に+300V、非印字時に0Vの電圧を
印加する。
FIG. 9 is a timing chart of voltages applied to the toner carrier and the control electrodes in the image forming apparatus. The toner carriers 58 and 59 have +
A printing signal for applying a voltage of 300 V and applying a voltage of 0 V during printing is supplied. That is, the toner carriers 58 and 59
, A rectangular wave print signal having a voltage of 0 V is sequentially supplied in synchronization with the print timing. On the other hand, the control electrodes 29, 3
To 0, a voltage of +300 V is applied during printing and a voltage of 0 V is applied during non-printing.

【0052】例えば、第1のトナー担持体58に0Vの
電圧を印加するとともに、第2のトナー担持体59に+
300Vの電圧を印加し、第1の制御電極29に+30
0Vの電圧を印加するとともに、第2の制御電極30に
0Vの電圧を印加すると、記録媒体の搬送方向の上流側
から1番目の貫通孔34において内側に位置する制御電
極29とトナー担持体58との間に電位差が生じ、記録
媒体の搬送方向の上流側から1番目の貫通孔34を介し
てトナー担持体58により搬送されたトナーの飛翔によ
る印字が行われる。この時、トナー担持体58との間に
電位差を生じない制御電極30の内径は制御電極29の
外径よりも大きいため、制御電極30の電位が1番目の
貫通孔34におけるトナーの飛翔に影響を与えることは
ない。また、記録媒体の搬送方向の上流側から2番目の
貫通孔34において、トナー担持体58との間に電位差
を生じる制御電極29の内径はトナー担持体58との間
に電位差を生じない制御電極30の外径よりも大きいた
め、2番目の貫通孔34において制御電極29の電圧に
よるトナーの飛翔を生じることがない。さらに、記録媒
体の搬送方向の上流側から3番目の貫通孔34において
は内側に位置する制御電極29とトナー担持体59との
間に電位差を生じることがなく、4番目の貫通孔34に
おいては内側に位置する制御電極30からトナー担持体
59への逆方向の電界が形成され、3番目の貫通孔34
及び4番目の貫通孔34を経由してトナーが飛翔するこ
ともない。したがって、この場合には、1番目の貫通孔
34のみにおいてトナーの飛翔による印字が行われる。
For example, a voltage of 0 V is applied to the first toner carrier 58 and a positive voltage is applied to the second toner carrier 59.
A voltage of 300 V is applied, and +30 is applied to the first control electrode 29.
When a voltage of 0 V is applied and a voltage of 0 V is applied to the second control electrode 30, the control electrode 29 and the toner carrier 58 located inside the first through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium are arranged. A potential difference is generated between the toner carrier 58 and the toner transported by the toner carrier 58 via the first through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium. At this time, since the inner diameter of the control electrode 30 that does not cause a potential difference with the toner carrier 58 is larger than the outer diameter of the control electrode 29, the potential of the control electrode 30 affects the flying of the toner in the first through hole 34. Will not give. In the second through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium, the inner diameter of the control electrode 29 that generates a potential difference between the control electrode 29 and the toner carrying member 58 has a potential difference between the control electrode 29 and the toner carrying member 58. Since the diameter is larger than the outer diameter of 30, the toner does not fly in the second through hole 34 due to the voltage of the control electrode 29. Further, in the third through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium, there is no potential difference between the control electrode 29 located inside and the toner carrier 59, and in the fourth through hole 34, An electric field in the opposite direction from the control electrode 30 located inside to the toner carrier 59 is formed, and the third through-hole 34 is formed.
Also, the toner does not fly through the fourth through hole 34. Accordingly, in this case, printing is performed only by the first through hole 34 by the flying of the toner.

【0053】次に、第1のトナー担持体58に+300
Vの電圧を印加するとともに、第2のトナー担持体59
に0Vの電圧を印加し、第1の制御電極29に+300
Vの電圧を印加するとともに、第2の制御電極30に0
Vの電圧を印加すると、記録媒体の搬送方向の上流側か
ら3番目の貫通孔34において内側に位置する制御電極
29とトナー担持体59との間に電位差が生じ、記録媒
体の搬送方向の上流側から3番目の貫通孔34を介して
トナー担持体59により搬送されたトナーの飛翔による
印字が行われる。この時、トナー担持体59との間に電
位差を生じない制御電極30の内径は制御電極29の外
径よりも大きいため、制御電極30の電位が3番目の貫
通孔34におけるトナーの飛翔に影響を与えることはな
い。また、記録媒体の搬送方向の上流側から4番目の貫
通孔34において、トナー担持体59との間に電位差を
生じる制御電極29の内径はトナー担持体59との間に
電位差を生じない制御電極30の外径よりも大きいた
め、4番目の貫通孔34において制御電極29の電圧に
よるトナーの飛翔を生じることがない。さらに、記録媒
体の搬送方向の上流側から1番目の貫通孔34において
は内側に位置する制御電極29とトナー担持体58との
間に電位差を生じることがなく、2番目の貫通孔34に
おいては内側に位置する制御電極30からトナー担持体
58への逆方向の電界が形成され、1番目の貫通孔34
及び2番目の貫通孔34を経由してトナーが飛翔するこ
ともない。したがって、この場合には、3番目の貫通孔
34のみにおいてトナーの飛翔による印字が行われる。
Next, +300 is applied to the first toner carrier 58.
V, and the second toner carrier 59
Is applied to the first control electrode 29 by + 300V.
V, and 0 V is applied to the second control electrode 30.
When a voltage of V is applied, a potential difference is generated between the control electrode 29 located inside the third through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium and the toner carrier 59, and the potential difference is increased in the transport direction of the recording medium. Printing is performed by the flying of the toner conveyed by the toner carrier 59 through the third through hole 34 from the side. At this time, since the inner diameter of the control electrode 30 that does not generate a potential difference with the toner carrier 59 is larger than the outer diameter of the control electrode 29, the potential of the control electrode 30 affects the flying of the toner in the third through hole 34. Will not give. Further, in the fourth through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium, the inner diameter of the control electrode 29 that generates a potential difference between the control electrode 29 and the toner carrier 59 has no potential difference with the toner carrier 59. Since the diameter is larger than the outer diameter of 30, the toner does not fly in the fourth through hole 34 due to the voltage of the control electrode 29. Further, in the first through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium, there is no potential difference between the control electrode 29 located inside and the toner carrier 58, and the second through hole 34 An electric field in the opposite direction from the control electrode 30 located inside to the toner carrier 58 is formed, and the first through-hole 34 is formed.
Also, the toner does not fly through the second through hole 34. Therefore, in this case, printing is performed only by the third through hole 34 by the flying of the toner.

【0054】次に、第1のトナー担持体58に0Vの電
圧を印加するとともに、第2のトナー担持体59に+3
00Vの電圧を印加し、第1の制御電極29に0Vの電
圧を印加するとともに、第2の制御電極30に+300
Vの電圧を印加すると、記録媒体の搬送方向の上流側か
ら2番目の貫通孔34において内側に位置する制御電極
30と第1のトナー担持体58との間に電位差が生じ、
記録媒体の搬送方向の上流側から2番目の貫通孔34を
介してトナー担持体58により搬送されたトナーの飛翔
による印字が行われる。この時、トナー担持体58との
間に電位差を生じない制御電極29の内径は制御電極3
0の外径よりも大きいため、制御電極29の電位が2番
目の貫通孔34におけるトナーの飛翔に影響を与えるこ
とはない。また、記録媒体の搬送方向の上流側から1番
目の貫通孔34において、トナー担持体58との間に電
位差を生じる制御電極30の内径はトナー担持体58と
の間に電位差を生じない制御電極29の外径よりも大き
いため、2番目の貫通孔34において制御電極30の電
圧によるトナーの飛翔を生じることがない。さらに、記
録媒体の搬送方向の上流側から3番目の貫通孔34にお
いては内側に位置する制御電極29からトナー担持体5
9への逆方向の電界が形成され、4番目の貫通孔34に
おいては内側に位置する制御電極30とトナー担持体5
9との間に電位差を生じることがなく、3番目の貫通孔
34及び4番目の貫通孔34を経由してトナーが飛翔す
ることもない。したがって、この場合には、2番目の貫
通孔34のみにおいてトナーの飛翔による印字が行われ
る。
Next, a voltage of 0 V is applied to the first toner carrier 58, and +3 is applied to the second toner carrier 59.
A voltage of 00 V is applied, a voltage of 0 V is applied to the first control electrode 29, and +300 is applied to the second control electrode 30.
When a voltage of V is applied, a potential difference is generated between the control electrode 30 located inside the second through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium and the first toner carrier 58,
Printing is performed by the toner transported by the toner carrier 58 via the second through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium. At this time, the inner diameter of the control electrode 29 that does not cause a potential difference with the toner carrier 58 is
Since it is larger than the outer diameter of 0, the potential of the control electrode 29 does not affect the flying of the toner in the second through hole 34. Further, in the first through hole 34 from the upstream side in the conveying direction of the recording medium, the inner diameter of the control electrode 30 that generates a potential difference between the control electrode 30 and the toner carrying member 58 has no potential difference with the toner carrying member 58. Since the diameter is larger than the outer diameter of the second through hole 29, the toner does not fly in the second through hole 34 due to the voltage of the control electrode 30. Further, in the third through hole 34 from the upstream side in the conveyance direction of the recording medium, the toner carrier 5 is moved from the control electrode 29 located inside.
9, an electric field is formed in the opposite direction to the control electrode 30 and the toner carrier 5 located inside the fourth through hole 34.
No potential difference is generated between the first through-hole and the third through-hole, and the toner does not fly through the third through-hole and the fourth through-hole. Therefore, in this case, printing is performed only by the second through hole 34 by the flying of the toner.

【0055】次に、第1のトナー担持体58に+300
Vの電圧を印加するとともに、第2のトナー担持体59
に0Vの電圧を印加し、第1の制御電極29に0Vの電
圧を印加するとともに、第2の制御電極30に+300
Vの電圧を印加すると、記録媒体の搬送方向の上流側か
ら4番目の貫通孔34において内側に位置する制御電極
30とトナー担持体59との間に電位差が生じ、記録媒
体の搬送方向の上流側から4番目の貫通孔34を介して
トナー担持体59により搬送されたトナーの飛翔による
印字が行われる。この時、トナー担持体59との間に電
位差を生じない制御電極29の内径は制御電極30の外
径よりも大きいため、制御電極29の電位が4番目の貫
通孔34におけるトナーの飛翔に影響を与えることはな
い。また、記録媒体の搬送方向の上流側から3番目の貫
通孔34において、トナー担持体59との間に電位差を
生じる制御電極30の内径はトナー担持体59との間に
電位差を生じない制御電極29の外径よりも大きいた
め、3番目の貫通孔34において制御電極30の電圧に
よるトナーの飛翔を生じることがない。さらに、記録媒
体の搬送方向の上流側から1番目の貫通孔34において
は内側に位置する制御電極29からトナー担持体58へ
の逆方向の電界が形成され、2番目の貫通孔34におい
ては内側に位置する制御電極30とトナー担持体58と
の間に電位差を生じることがなく、1番目の貫通孔34
及び2番目の貫通孔34を経由してトナーが飛翔するこ
ともない。したがって、この場合には、4番目の貫通孔
34のみにおいてトナーの飛翔による印字が行われる。
Next, +300 is applied to the first toner carrier 58.
V, and the second toner carrier 59
, A voltage of 0 V is applied to the first control electrode 29, and +300 is applied to the second control electrode 30.
When a voltage of V is applied, a potential difference is generated between the control electrode 30 located inside the fourth through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium and the toner carrier 59, and the potential difference is increased in the transport direction of the recording medium. Printing is performed by the flying of the toner conveyed by the toner carrier 59 via the fourth through hole 34 from the side. At this time, since the inner diameter of the control electrode 29 that does not cause a potential difference with the toner carrier 59 is larger than the outer diameter of the control electrode 30, the potential of the control electrode 29 affects the flying of the toner in the fourth through hole 34. Will not give. Further, in the third through hole 34 from the upstream side in the conveying direction of the recording medium, the inner diameter of the control electrode 30 that generates a potential difference between the control electrode 30 and the toner carrier 59 does not cause a potential difference with the toner carrier 59. Since the diameter is larger than the outer diameter of the third through hole 29, the toner does not fly in the third through hole 34 due to the voltage of the control electrode 30. Further, in the first through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium, an electric field in the opposite direction from the control electrode 29 located inside to the toner carrier 58 is formed. No potential difference occurs between the control electrode 30 and the toner carrying member 58 located in the first through hole 34.
Also, the toner does not fly through the second through hole 34. Therefore, in this case, printing is performed only by the fourth through hole 34 by the flying of the toner.

【0056】以上のようにして、制御電極29,30に
+300Vの電圧を選択的に印加するタイミングで、ト
ナー担持体58,59に順に0Vの電圧を選択的に印加
することにより、記録媒体の搬送方向に順に配置された
4個の貫通孔34のいずれかを介して飛翔するトナーに
よって記録媒体Pの表面における任意の画素のドットを
形成することができる。
As described above, the voltage of +300 V is selectively applied to the control electrodes 29 and 30, and the voltage of 0 V is selectively applied to the toner carrying members 58 and 59 in order, so that the recording medium can be printed. A dot of an arbitrary pixel on the surface of the recording medium P can be formed by toner flying through one of the four through holes 34 arranged in the transport direction in order.

【0057】また、トナー担持体58,59が対向する
2つの貫通孔34に対して連続するタイミングで飛翔電
界の形成時の電圧が印加されないようにすることによ
り、トナー担持体58,59の表面において、部分的に
重複する範囲からトナーが飛翔しないようにし、トナー
の飛翔量が減少することよる例えば黒ベタ画像中の白す
じの発生等の画質の低下を未然に防止することができ
る。
Also, by preventing the voltage at the time of forming the flying electric field from being applied to the two through holes 34 where the toner carriers 58 and 59 face each other at a continuous timing, the surface of the toner carriers 58 and 59 is prevented. In this case, it is possible to prevent the toner from flying from the partially overlapping range, and to prevent a decrease in image quality such as the occurrence of white streaks in a solid black image due to a decrease in the amount of flying toner.

【0058】なお、飛翔制御部2における貫通孔34の
位置は、図10に示すように、例えば、4個の貫通孔3
4を記録媒体の搬送方向に千鳥状に配置してもよい。こ
のように配置することより、記録媒体において搬送方向
に直交する方向に互いに隣接する2つのドットに対し
て、トナー担持体58及びトナー担持体59のそれぞれ
からトナーが飛翔し、トナー担持体の表面において既に
トナーが飛翔した部分を含む範囲において連続してトナ
ーの飛翔による印字が行われることがなく、トナーの飛
翔量が不十分になることによる黒ベタ画像における白す
じの発生を未然に防止することができる。
The positions of the through holes 34 in the flight control section 2 are, for example, as shown in FIG.
4 may be arranged in a staggered manner in the recording medium conveyance direction. By arranging in this manner, the toner flies from each of the toner carrier 58 and the toner carrier 59 with respect to two dots adjacent to each other in the direction orthogonal to the transport direction on the recording medium, and the surface of the toner carrier In the range including the portion where the toner has already flown, printing is not continuously performed by the flying of the toner, and the occurrence of white streaks in a solid black image due to an insufficient amount of flying toner is prevented. be able to.

【0059】また、トナー担持体58及び59と制御電
極29及び30との距離は、制御電極39及び30のう
ちで内側に位置する制御電極の内径よりも小さくされて
おり、制御電極29及び30に対する電圧の印加による
電界の影響がトナー担持体58及び59の表面に確実に
及ぶようにされている。
The distance between the toner carriers 58 and 59 and the control electrodes 29 and 30 is smaller than the inner diameter of the control electrode located inside of the control electrodes 39 and 30, and the distance between the control electrodes 29 and 30 is small. The influence of the electric field due to the application of the voltage to the surface of the toner carrying members 58 and 59 is ensured.

【0060】さらに、図11(A)及び(B)に示すよ
うに、記録媒体の搬送方向の上流側から1番目の貫通孔
34の縁部において内側に位置する第1の制御電極29
とトナー担持体58の表面との距離d1は、2番目の貫
通孔34の縁部において内側に位置する第2の制御電極
30とトナー担持体58の表面との距離d2に等しくさ
れている。この関係は、トナー担持体59においても同
様にされている。このように、各貫通孔34において制
御電極29及び30のうちでトナーの飛翔制御に影響を
与える内側の制御電極とトナー担持体58及び59の表
面との距離を一定にすることより、各貫通孔34を経由
するトナーの飛翔量を一定にすることができ、画像形成
状態を均一にすることができる。
Further, as shown in FIGS. 11A and 11B, the first control electrode 29 located inside at the edge of the first through hole 34 from the upstream side in the transport direction of the recording medium.
The distance d1 between the second control electrode 30 located inside the edge of the second through hole 34 and the surface of the toner carrier 58 is equal to the distance d2 between the second control electrode 30 and the surface of the toner carrier 58. This relationship is the same in the toner carrier 59. In this way, by making the distance between the inner control electrode which influences the flying control of the toner among the control electrodes 29 and 30 in the respective through holes 34 and the surface of the toner carrying members 58 and 59 constant, each of the through holes 34 becomes uniform. The flying amount of the toner passing through the hole 34 can be made constant, and the image forming state can be made uniform.

【0061】加えて、図7及び図10に示した構成にお
いて、各貫通孔34の縁部に形成された制御電極29及
び30において、内側に位置する制御電極のみがトナー
の飛翔電界の形成に関与している。そこで、各貫通孔3
4の縁部に図7及び図10に示す構成において内側に位
置する制御電極29又は30のみを形成するようにして
いもよい。
In addition, in the configuration shown in FIGS. 7 and 10, only the control electrodes located inside the control electrodes 29 and 30 formed on the edge of each through hole 34 are used to form the flying electric field of the toner. Are involved. Therefore, each through hole 3
In the configuration shown in FIGS. 7 and 10, only the control electrode 29 or 30 located inside may be formed at the edge portion 4.

【0062】[0062]

【発明の効果】請求項1に記載した発明によれば、複数
の貫通孔の配置方向に並列した複数のトナー担持体のい
ずれかと貫通孔に設けられた複数の制御電極のいずれか
との間に選択的に電位差を与え、複数の貫通孔のいずれ
かに飛翔電界を形成することにより、貫通孔を経由して
飛翔するトナーを担持したトナー担持体とトナーが通過
すべき貫通孔との間のみに飛翔電界を正確に形成するこ
とができ、トナーが通過すべきでない貫通孔を経由して
トナーが飛翔することがなく、画像の汚損を防止して画
像形成状態を良好に維持することができる。
According to the first aspect of the invention, between any one of the plurality of toner carriers arranged in parallel in the arrangement direction of the plurality of through holes and any one of the plurality of control electrodes provided in the through hole. By selectively applying a potential difference and forming a flying electric field in any of the plurality of through holes, only between the toner carrier carrying the toner flying through the through hole and the through hole through which the toner should pass. The flying electric field can be formed accurately, the toner does not fly through the through holes through which the toner should not pass, the image can be prevented from being stained, and the image forming state can be maintained well. .

【0063】請求項2に記載した発明によれば、互いに
交差する2方向の貫通孔の配置方向のいずれか一方向
に、貫通孔の配置数と同数のトナー担持体を並列するこ
とにより、複数のトナー担持体において制御電極との間
に電位差を与えるべきトナー担持体を適宜選択し、トナ
ー担持体の並列方向に配置された複数の貫通孔のいずれ
かのみを経由してトナーを正確に飛翔させることができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the same number of toner carriers as the number of through-holes are arranged in one of two directions in which the through-holes intersect with each other. The toner carrier that should give a potential difference between the toner carrier and the control electrode is appropriately selected, and the toner is accurately fly through only one of the plurality of through holes arranged in the parallel direction of the toner carrier. Can be done.

【0064】請求項3に記載した発明によれば、互いに
交差する2方向のいずれか一方向において互いに隣接し
ない貫通孔に対応する制御電極組の組数と、その方向に
並列したトナー担持体の数と、を乗算した値を、その方
向に配置された貫通孔の総数に等しくすることにより、
並列すべきトナー担持体の総数を削減し、装置の構造を
簡略化してコストダウンを実現することができる。
According to the third aspect of the present invention, the number of control electrode sets corresponding to the through holes that are not adjacent to each other in any one of the two directions intersecting with each other and the number of the toner carrying members arranged in parallel in that direction. By making the value multiplied by the number equal to the total number of through holes arranged in that direction,
The total number of toner carriers to be arranged in parallel can be reduced, the structure of the apparatus can be simplified, and the cost can be reduced.

【0065】請求項4に記載した発明によれば、飛翔電
界が形成される貫通孔が、各トナー担持体において隣接
しない順序となるように、複数の制御電極及び複数のト
ナー担持体に順に飛翔電界の形成時の電位を印加するこ
とにより、トナー担持体において部分的に重複する範囲
から連続してトナーが飛翔することがないようにし、記
録媒体に形成される画像においてトナー不足を生じるこ
とがなく、黒ベタ画像における白すじの発生を確実に防
止することができる。
According to the fourth aspect of the invention, the plurality of control electrodes and the plurality of toner carriers are sequentially scattered so that the through holes in which the flying electric field is formed are not adjacent to each other. By applying the electric potential at the time of forming the electric field, the toner is prevented from flying continuously from the partially overlapping range on the toner carrier, and the toner formed on the recording medium may be insufficient. In addition, the generation of white streaks in a solid black image can be reliably prevented.

【0066】請求項5に記載した発明によれば、複数の
制御電極のそれぞれに制御電極電圧印加部から飛翔電界
の形成時の電位又は非形成時の電位を印加し、複数のト
ナー担持体それぞれにトナー担持体電圧印加部から飛翔
電界の形成時の電位又は非形成時の電位を印加すること
により、制御電極とトナー担持体との両方に飛翔電界の
形成時の電位が印加された貫通孔のみにおいて飛翔電界
を形成し、制御電極とトナー担持体とのいずれか一方又
は両方に飛翔電界の非形成時の電位が印加されている貫
通孔においては飛翔電界を形成しないようにし、複数の
制御電極及び複数のトナー担持体の両方において選択的
に飛翔電界の形成時の電位を印加することによって特定
された貫通孔のみを経由してトナーを正確に飛翔させる
ことができ、画像を正確に再現することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, a potential at the time of formation of a flying electric field or a potential at the time of non-formation is applied to each of the plurality of control electrodes from the control electrode voltage application section, and each of the plurality of toner carriers is By applying a potential at the time of formation of a flying electric field or a potential at the time of non-formation from the toner carrier voltage application unit to the control electrode and the toner carrier, the through-hole to which the potential at the time of the formation of the flying electric field is applied. A flying electric field is formed only in one or both of the control electrode and the toner carrier, so that a flying electric field is not formed in a through hole to which a potential when the flying electric field is not formed is applied. By selectively applying a potential at the time of forming a flying electric field to both the electrode and the plurality of toner carriers, the toner can be accurately fly only through the specified through-hole, and the image It can be accurately reproduced.

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

【図1】この発明の第1の実施形態に係る画像形成装置
の構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記画像形成装置の印字部の構成を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a printing unit of the image forming apparatus.

【図3】上記画像形成装置の印字部を構成するトナー帯
電器の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a toner charger constituting a printing unit of the image forming apparatus.

【図4】上記画像形成装置の印字部を構成する飛翔制御
部の平面図及び断面図である。
FIG. 4 is a plan view and a cross-sectional view of a flight control unit constituting a printing unit of the image forming apparatus.

【図5】上記画像形成装置の印字部の回路構成を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration of a printing unit of the image forming apparatus.

【図6】上記画像形成装置におけるトナー担持体と制御
電極とにおける印字タイミングを示すタイミングチャー
ト及び印字条件を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a timing chart and a printing condition showing a printing timing in a toner carrier and a control electrode in the image forming apparatus.

【図7】この発明の第2の実施形態に係る画像形成装置
の飛翔制御部の平面図及び断面図である。
FIG. 7 is a plan view and a cross-sectional view of a flight control unit of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図8】上記画像形成装置における別の構成に係る飛翔
制御部の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a flight control unit according to another configuration of the image forming apparatus.

【図9】上記画像形成装置におけるトナー担持体及び制
御電極に印加する電圧のタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart of voltages applied to a toner carrier and a control electrode in the image forming apparatus.

【図10】上記画像形成装置におけるさらに別の構成に
係る飛翔制御部の平面図である。
FIG. 10 is a plan view of a flight control unit according to still another configuration in the image forming apparatus.

【図11】上記第2の実施形態に係る画像形成装置の印
字部における制御電極とトナー担持体との位置関係を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a positional relationship between a control electrode and a toner carrier in a printing unit of the image forming apparatus according to the second embodiment.

【図12】従来の画像形成装置の要部の構成を示す図で
ある。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−印字部 2−飛翔制御部 3−トナー帯電器 4−記録媒体収容部 22、34−貫通孔 23、29、30−制御電極 45〜48、58、59−トナー担持体 72−制御電極電圧印加回路 73−トナー担持体電圧印加回路 1-Printing section 2-Flying control section 3-Toner charger 4-Recording medium accommodating section 22,34-Through hole 23,29,30-Control electrode 45-48,58,59-Toner carrier 72-Control electrode voltage Application circuit 73-toner carrier voltage application circuit

フロントページの続き (72)発明者 西尾 幸人 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Yukito Nishio 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定の方向に配置された複数の貫通孔に選
択的に飛翔電界を形成し、トナー担持体が担持するトナ
ーを飛翔電界が形成された貫通孔を経由して記録媒体に
飛翔させて画像形成を行う画像形成装置において、 貫通孔の配置方向に並列する複数のトナー担持体を設け
るとともに、貫通孔に設けられた複数の制御電極のいず
れかと複数のトナー担持体のいずれかとの間に選択的に
電位差を与えて飛翔電界を形成する電圧制御部を設けた
ことを特徴とする画像形成装置。
A flying electric field is selectively formed in a plurality of through holes arranged in a predetermined direction, and a toner carried by a toner carrier is caused to fly to a recording medium via the through hole in which the flying electric field is formed. In the image forming apparatus that forms an image by performing the image forming process, a plurality of toner carriers are provided in parallel in a direction in which the through holes are arranged, and any one of the plurality of control electrodes provided in the through holes and any of the plurality of toner carriers are provided. An image forming apparatus, comprising: a voltage control section for selectively providing a potential difference therebetween to form a flying electric field.
【請求項2】前記貫通孔を互いに交差する2方向のそれ
ぞれに複数個ずつ配置し、2方向のいずれか一方向にお
ける貫通孔の配置数と同数のトナー担持体をこの方向に
並列した請求項1に記載の画像形成装置。
2. A plurality of said through holes are arranged in each of two directions intersecting each other, and the same number of toner carriers as the number of through holes arranged in one of the two directions are arranged in this direction. 2. The image forming apparatus according to 1.
【請求項3】前記一方向において互いに隣接しない貫通
孔における飛翔電界の形成に関与する制御電極によって
複数の制御電極組を構成し、この制御電極組の組数との
積が前記一方向における貫通孔の配置数に等しい数の複
数のトナー担持体を前記一方向に並列し、前記電圧制御
部が複数の制御電極組のいずれかと複数のトナー担持体
のいずれかとの間に選択的に電位差を与えて飛翔電界を
形成する請求項2に記載の画像形成装置。
3. A plurality of control electrode sets are constituted by control electrodes involved in the formation of a flying electric field in through holes that are not adjacent to each other in the one direction, and the product of the control electrode sets and the number of control electrode sets is such that A plurality of toner carriers of the same number as the arrangement number of holes are arranged in parallel in the one direction, and the voltage control unit selectively causes a potential difference between any one of the plurality of control electrode sets and any one of the plurality of toner carriers. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus forms the flying electric field by applying the electric field.
【請求項4】前記電圧制御部が、複数の貫通孔において
飛翔電界が形成される貫通孔が各トナー担持体において
隣接しない順序で、複数の制御電極及び複数のトナー担
持体に順に飛翔電界の形成時の電位を印加する請求項3
に記載の画像形成装置。
4. The method according to claim 1, wherein the voltage control section sequentially controls the plurality of control electrodes and the plurality of toner carriers in such a manner that the through-holes in which the flying electric field is formed in the plurality of through-holes are not adjacent to each other. 4. An electric potential at the time of formation is applied.
An image forming apparatus according to claim 1.
【請求項5】前記電圧制御部が、複数の制御電極のそれ
ぞれに飛翔電界の形成時の電位又は非形成時の電位を選
択的に印加する制御電極電圧印加部と、複数のトナー担
持体のそれぞれに飛翔電界の形成時の電位又は非形成時
の電位を選択的に印加するトナー担持体電圧印加部と、
を含む請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装
置。
5. A control electrode voltage application section for selectively applying a potential when a flying electric field is formed or a potential when a flying electric field is not formed to each of a plurality of control electrodes; A toner carrier voltage applying unit that selectively applies a potential when a flying electric field is formed or a potential when not formed,
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
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