JPH11334134A - Image formation apparatus - Google Patents

Image formation apparatus

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Publication number
JPH11334134A
JPH11334134A JP14165898A JP14165898A JPH11334134A JP H11334134 A JPH11334134 A JP H11334134A JP 14165898 A JP14165898 A JP 14165898A JP 14165898 A JP14165898 A JP 14165898A JP H11334134 A JPH11334134 A JP H11334134A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
counter electrode
developer
toner
electric field
Prior art date
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Pending
Application number
JP14165898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukito Nishio
幸人 西尾
Nobuhiko Nakano
暢彦 中野
Atsushi Ueda
篤 上田
Daisaku Imaizumi
大作 今泉
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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 JP14165898A priority Critical patent/JPH11334134A/en
Publication of JPH11334134A publication Critical patent/JPH11334134A/en
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  • Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image formation apparatus that is equipped with a means for eliminating problems such as a decrease in a mirror image force brought about when a quantity of a developer required to be cleaned also because of a cleaning electric field by an AC increases, etc. SOLUTION: A potential is impressed to an electrode 27 of a control electrode 26 from a control power source part 31, thereby controlling passing of a developer 21 through a gate 29 from a hold body 22. The developer flying towards an opposite electrode 25 forms an image to a surface of a recording medium 5. In this case, a dielectric layer is set at the side of the opposite electrode 25 of the control electrode 26 so as to hold a relationship Fc<Fb wherein Fc is an adhesion force of the developer adhering to a surface of the control electrode 26 at the side of the opposite electrode 25 and Fb is an adhesion force of the developer adhering to the opposite electrode 25. Moreover, a cleaning electric field is applied between the opposite electrode 25 and the control electrode 26, which is changed in field direction by an oscillation component and satisfies a relationship Fc<FE<Fb wherein FE is an electric force applied from the cleaning electric field to the developer adhering to the control electrode 26. The developer adhering to the control electrode 26 is accordingly removed.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル複写機
およびファクシミリ装置の印字部や、ディジタルプリン
タ、プロッタ等に適用され、顕像剤を飛翔させることに
より記録媒体上に画像を形成する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 is applied to a printing section of a digital copying machine and a facsimile apparatus, a digital printer, a plotter, and the like, and an image forming apparatus for forming an image on a recording medium by flying a developer. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、画像信号を紙等の記録媒体上に可
視像として出力する画像形成装置として、例えば、特開
平4−286662号公報のように荷電粒子に電界を付
与して電気力によって飛翔させ、飛翔路に配置した複数
の通過孔を備える制御電極に印加する電位を変化させる
ことにより記録媒体へ向かう荷電粒子を制御し、記録媒
体への付着により画像を該記録媒体上に直接形成する画
像形成装置が提案されている。また、制御電極に付着し
た該荷電粒子をクリーニングする方法として、特願平9
−201181号のような方法も提案されているが、以
下に記述するような不具合を招来する。
2. Description of the Related Art In recent years, as an image forming apparatus for outputting an image signal as a visible image on a recording medium such as paper, for example, an electric field is applied to a charged particle by applying an electric field as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-286662. The charged particles heading toward the recording medium are controlled by changing the potential applied to a control electrode having a plurality of through holes arranged in the flight path, and an image is directly formed on the recording medium by adhering to the recording medium. An image forming apparatus to be formed has been proposed. As a method for cleaning the charged particles attached to the control electrode, Japanese Patent Application No.
Although a method like -201181 has been proposed, it causes the following problems.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に代表さ
れるようなタイプの画像形成装置では、荷電粒子のゲー
ト通過を制御する制御手段が使用され、このようなタイ
プの画像形成装置は上記ゲートと担持体の間に形成され
る電界制御によってトナーの飛翔可否を制御し、対向電
極によって形成された強電界によって記録媒体である用
紙表面にトナーを到達させて画像を形成している。そし
て、このタイプの画像形成装置では、制御電極にトナー
が付着することは不可避である。このトナーの付着は制
御電極の担持体に面する表面の他にトナーが通過するゲ
ート内部及び制御電極の対向電極側に付着する。
An image forming apparatus of the type typified by the above-mentioned prior art uses control means for controlling the passage of charged particles through the gate. By controlling the electric field formed between the recording medium and the carrier, whether or not the toner can fly is controlled, and the toner is caused to reach the surface of the paper as a recording medium by the strong electric field formed by the counter electrode to form an image. In this type of image forming apparatus, it is inevitable that toner adheres to the control electrode. The toner adheres to the inside of the gate through which the toner passes and the counter electrode side of the control electrode, in addition to the surface of the control electrode facing the carrier.

【0004】このトナー付着によって種々の不具合が発
生する。例えば、トナーによって制御電極に付与する電
位がシールドされるだけでなく、このトナーの持つ電荷
による電位によって制御電極の電位が変化して、具体的
にはトナーを飛翔させない方向に変化して良好なトナー
飛翔が得られなくなる。良好なトナーの飛翔が得られな
くなると形成されるドットの径が変化したりドット濃度
が適性でなくなって容易に画像劣化を招来する。さら
に、このような状態ではゲート周囲に所望の電界が形成
できず、トナーの飛翔軌跡が良好な状態から大きく変化
してトナーの飛翔軌跡の制御が困難となる。トナーの飛
翔軌跡の制御が困難な状態では、トナーを所定の位置に
誘導することが困難となって、例えば、トナーの飛び散
りなどが容易に発生して形成されるドットの品位が損な
われるほかに、上記のようなドット径やドット濃度の変
化が発生する。このような状態では所望のハーフトーン
の形成が困難となる上に、カラー画像形成装置に至って
は良好な色再現が困難となる。さらに、制御電極へのト
ナーの付着が例えばトナーの通過口であるゲート内部に
発生すると、トナーのゲート通過が困難となって所定量
のトナーがゲートを通過できず上記のような不具合が発
生する。
Various problems occur due to the adhesion of the toner. For example, not only the potential applied to the control electrode by the toner is shielded, but also the potential of the control electrode changes due to the potential due to the electric charge of the toner. No toner flight can be obtained. If good toner flight cannot be obtained, the diameter of the formed dots will change or the dot density will not be appropriate, which will easily cause image deterioration. Further, in such a state, a desired electric field cannot be formed around the gate, and the flying trajectory of the toner greatly changes from a good state, making it difficult to control the flying trajectory of the toner. In a state where it is difficult to control the flight trajectory of the toner, it is difficult to guide the toner to a predetermined position, and for example, the scattering of the toner easily occurs, and the quality of the formed dots is deteriorated. Thus, the dot diameter and the dot density change as described above occurs. In such a state, it is difficult to form a desired halftone, and in a color image forming apparatus, it is difficult to achieve good color reproduction. Further, if toner adheres to the control electrode inside the gate, which is a toner passage, for example, it becomes difficult for the toner to pass through the gate, and a predetermined amount of toner cannot pass through the gate, thus causing the above-described problem. .

【0005】さらに、通過中のトナーとゲート内部に付
着したトナーが接触することによって或いはゲート内部
に付着したトナーの持つ電荷で形成される電界によって
飛翔中のトナーの飛翔軌跡が変化して上記と同じように
トナーの飛翔軌跡を良好に制御できなくなって上記と同
様な不具合を発生させる。この他に制御電極へのトナー
付着が悪化すると最終的にゲートが目詰まりを起こし物
理的にトナーが通過不可能となって画像欠落を容易に招
来する。
Further, the flying locus of the flying toner changes due to the contact between the passing toner and the toner attached to the inside of the gate or the electric field formed by the charge of the toner attached to the inside of the gate. Similarly, the trajectory of the toner cannot be satisfactorily controlled, causing the same problem as described above. In addition, if the toner adhesion to the control electrode deteriorates, the gate will eventually be clogged, and the toner will not physically pass, which will easily cause image loss.

【0006】また、制御電極の対向電極側に付着したト
ナーによって、例えば、用紙が持つしわやカールによっ
て用紙の一部が制御電極に接触した場合にこの付着トナ
ーが用紙に付着して容易に用紙の汚れを発生させるだけ
でなく、形成された画像を乱す不具合を発生させる。以
上のように、トナーの制御電極への付着が不可避であっ
て種々の不具合を発生させる以上、制御電極に付着した
トナーの清掃を行なわなければならない。
Further, when a part of the sheet comes into contact with the control electrode due to wrinkles or curls of the sheet, for example, the adhered toner adheres to the sheet due to the toner adhering to the counter electrode side of the control electrode. In addition to the generation of dirt, a defect that disturbs the formed image occurs. As described above, since the adhesion of the toner to the control electrode is inevitable and causes various problems, the toner attached to the control electrode must be cleaned.

【0007】上記従来技術では制御電極に対してAC電
位を印加して制御電極と対向電極の間に直流成分がほと
んどないAC電界からなる清掃電界を形成して、鏡像力
の違いによってトナーを除去する方向を選択する構成で
ある。しかしながら制御電極上の付着量が増えてくると
除去すべきトナーの量も必然的に増える。除去すべきト
ナーが増えることによって対向電極上に回収したトナー
が多層になって付着し、2層目3層目以降の付着トナー
は鏡像力の効果がなくなって制御電極と対向電極間を移
動しやすく、トナーが対向電極に回収しきれない。
In the above prior art, an AC potential is applied to a control electrode to form a cleaning electric field composed of an AC electric field having almost no DC component between the control electrode and the counter electrode, and toner is removed by a difference in mirror image force. This is a configuration for selecting the direction in which to perform. However, as the amount of adhesion on the control electrode increases, the amount of toner to be removed necessarily increases. As the amount of toner to be removed increases, the collected toner on the counter electrode adheres in multiple layers, and the adhered toner on the second and third layers moves between the control electrode and the counter electrode because the effect of the image force is lost. The toner is not easily collected by the counter electrode.

【0008】また、清掃電界がOFFになると同時に対
向電極に付着したトナーが一部制御電極に逆飛翔する、
ゲートの穴壁面付近にトナーが付着する、壁面付着トナ
ーの増加によって穴づまりが発生する、制御電極−対向
電極間をトナーが往復するうちに往復領域が広がり印字
領域外にトナーが飛散する、磁力が作用する磁性トナー
でなければ毛ブラシ、ブレードなどの電極表面の磨耗を
発生させるような接触部材を用いずにトナーを移動させ
てトナー担持体に戻せない(特開平7−32641号公
報)、トナーの往復によって制御電極誘電体表面とその
周辺がトナーと摩擦帯電をおこし、電荷を逃がすために
導電膜を設けるとトナーの付着力が増加し、清掃性能の
悪化を招く、高圧の振動電界発生には高速応答の高価な
電源及び危険な電流を流す必要があるなどの問題があっ
た。
Further, at the same time when the cleaning electric field is turned off, the toner adhered to the counter electrode partially flies back to the control electrode.
The toner adheres to the vicinity of the wall surface of the hole of the gate, a hole clogging occurs due to an increase of the toner adhered to the wall surface, a reciprocating area expands while the toner reciprocates between the control electrode and the counter electrode, and the toner scatters outside the printing area. Unless the toner is a magnetic toner that works, the toner cannot be moved back to the toner carrier without using a contact member such as a bristle brush or a blade that causes wear on the electrode surface (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7-32641). The control electrode dielectric surface and its surroundings are frictionally charged with the toner due to the reciprocation of the toner, and if a conductive film is provided to release the charge, the adhesion of the toner will increase and the cleaning performance will deteriorate, causing the generation of a high-voltage oscillating electric field. However, there is a problem that a high-speed response expensive power supply and a dangerous current need to flow.

【0009】本発明は、こうした従来技術におけるAC
による清掃電界によっても清掃が必要な顕像剤の量が増
えた場合に発生する上記した問題点を解消する手段を備
えた画像形成装置を提供することをその解決すべき課題
とする。
[0009] The present invention relates to the prior art AC
It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus provided with means for solving the above-mentioned problem that occurs when the amount of developer that needs to be cleaned also increases due to the cleaning electric field caused by the above.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、顕像
剤を担持する担持体を有し該担持体から顕像剤を供給す
る供給手段と、前記担持体に対向配置された対向電極
と、該対向電極と前記担持体との間に高電位差を発生さ
せる電圧を供給する高圧電源手段と、前記担持体と前記
対向電極との間に配置され顕像剤の通過部をなすゲート
が設けられた絶縁性基板と、該絶縁性基板において前記
ゲートの周囲に設けられた制御電極と、該制御電極の電
位状態を制御する制御回路手段を有し、前記制御回路手
段により前記制御電極に所定の電位を印加することによ
り前記供給手段からの顕像剤の前記ゲートの通過を制御
し、該ゲートを通過し前記対向電極に向けて飛翔する顕
像剤が記録媒体表面に画像を形成する画像形成装置であ
って、前記制御電極の前記対向電極側表面に付着した顕
像剤の付着力Fcと前記対向電極に付着した顕像剤の付
着力Fbとの関係をFc<Fbとすべく該制御電極の該
対向電極側に誘電体層を設けかつ、前記対向電極と前記
制御電極の間に振動成分により電界方向が変化する清掃
電界であって、該清掃電界が該制御電極に付着した顕像
剤に与える電気力FEと前記Fb及び前記Fcの関係を
Fc<FE<Fbとすべく清掃電界を印加して該制御電
極に付着した顕像剤を除去するとともに、該清掃電界の
直流成分が振動成分に対して非常に小さいか、もしくは
直流成分を持たない電界とした画像形成装置において、
前記清掃電界の印加動作の終了時、最後の電界方向は前
記制御電極の対向電極側表面に付着した顕像剤が前記対
向電極に向かう方向で終了させることを特徴としたもの
である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a supply unit having a carrier for supporting a developer; a supply unit configured to supply the developer from the carrier; An electrode, a high-voltage power supply for supplying a voltage for generating a high potential difference between the counter electrode and the carrier, and a gate disposed between the carrier and the counter electrode and serving as a developer passage portion , A control electrode provided around the gate on the insulating substrate, and control circuit means for controlling a potential state of the control electrode, wherein the control electrode means A predetermined potential is applied to control the passage of the developer from the supply means through the gate, and the developer which passes through the gate and flies toward the counter electrode forms an image on the surface of the recording medium. Image forming apparatus, wherein the control electrode A dielectric material is provided on the control electrode side of the counter electrode so that the relationship between the adhesive force Fc of the developer adhered to the surface of the counter electrode and the adhesive force Fb of the developer adhered to the counter electrode is Fc <Fb. A cleaning electric field in which a layer is provided and the direction of the electric field is changed by an oscillating component between the counter electrode and the control electrode, wherein the cleaning electric field applies an electric force FE to the developer adhered to the control electrode; And applying a cleaning electric field so as to make the relationship of Fc Fc <FE <Fb to remove the developer adhering to the control electrode, and whether the DC component of the cleaning electric field is very small with respect to the vibration component. Or in an image forming apparatus with an electric field having no DC component,
At the end of the operation of applying the cleaning electric field, the last electric field direction ends in a direction in which the developer adhered to the surface of the control electrode facing the counter electrode is directed toward the counter electrode.

【0011】請求項2の発明は、請求項1に記載の画像
形成装置において、前記清掃電界を前記対向電極側表面
に付着した前記制御電極上の顕像剤が該対向電極に向か
う方向の電界を印加する状態を維持することにより該対
向電極上顕像剤を除去することを特徴としたものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the cleaning electric field is applied in a direction in which the developer on the control electrode attached to the surface of the counter electrode is directed toward the counter electrode. The developer is removed by maintaining the state of applying the developing agent on the counter electrode.

【0012】請求項3の発明は、請求項1又は2に記載
の画像形成装置において、前記清掃電界の形成時には、
前記制御電極と前記対向電極の有効作用面間の関係を平
行配置からオフセットすることを特徴としたものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, when the cleaning electric field is formed,
The relationship between the effective working surfaces of the control electrode and the counter electrode is offset from the parallel arrangement.

【0013】請求項4の発明は、請求項3に記載の画像
形成装置において、前記対向電極をその印字領域より大
きな領域を有する電極領域を有するものとしかつ、該対
向電極と前記制御電極との間の距離を印字領域内より印
字領域外の方を小さくすることを特徴としたものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the counter electrode has an electrode area having an area larger than the printing area, and the counter electrode and the control electrode are connected to each other. The distance between the print area and the print area is smaller than that in the print area.

【0014】請求項5の発明は、請求項1ないし4のい
ずれか1記載の画像形成装置において、前記誘電体層表
面には印字領域外にかけて高抵抗膜を設け、該高抵抗膜
の抵抗と、該高抵抗膜と前記対向電極間の静電容量とで
決まる時定数が前記清掃電界の振動周期より大きい条件
をみたすことを特徴としたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, a high-resistance film is provided on a surface of the dielectric layer outside a printing area, and a resistance of the high-resistance film is reduced. A time constant determined by the capacitance between the high-resistance film and the counter electrode is larger than the oscillation period of the cleaning electric field.

【0015】請求項6の発明は、請求項1又は2に記載
の画像形成装置において、前記清掃電界として前記顕像
剤を担持する担持体と前記制御電極間の電界が前記対向
電極側表面に付着した顕像剤を該顕像剤担持体に向かわ
せる方向でありかつ、前記ゲート部分の等電位面を該対
向電極に向かって凸とすることを特徴としたものであ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, an electric field between the carrier carrying the developer and the control electrode as the cleaning electric field is applied to the surface of the counter electrode. This is a direction in which the adhered developer is directed toward the developer carrier, and the equipotential surface of the gate portion is made convex toward the counter electrode.

【0016】請求項7の発明は、請求項1ないし6のい
ずれか1記載の画像形成装置において、前記清掃電界の
形成時に前記対向電極と前記制御電極間の距離を印字時
に比べ大きくしかつ、該対向電極と該制御電極間の電位
差を印字時に比べ大きくすることを特徴としたものであ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the distance between the counter electrode and the control electrode during the formation of the cleaning electric field is larger than that during printing, and The present invention is characterized in that the potential difference between the counter electrode and the control electrode is made larger than at the time of printing.

【0017】請求項8の発明は、顕像剤を担持する担持
体を有し該担持体から顕像剤を供給する供給手段と、前
記担持体に対向配置された対向電極と、該対向電極と前
記担持体との間に高電位差を発生させる電圧を供給する
高圧電源手段と、前記担持体と前記対向電極との間に配
置され顕像剤の通過部をなすゲートが設けられた絶縁性
基板と、該絶縁性基板において前記ゲートの周囲に設け
られた制御電極と、該制御電極の電位状態を制御する制
御回路手段を有し、前記制御回路手段により前記制御電
極に所定の電位を印加することにより前記供給手段から
の顕像剤の前記ゲートの通過を制御し、該ゲートを通過
し前記対向電極に向けて飛翔する顕像剤が記録媒体表面
に画像を形成する画像形成装置であって、前記対向電極
を複数の分割電極としかつ、各分割電極を互いに近接さ
せ該分割電極間に不平等電界を形成することにより前記
制御電極に付着した顕像剤の除去を行なうことを特徴と
したものである。
According to a further aspect of the present invention, there is provided a supply means having a carrier for carrying a developer, for supplying a developer from the carrier, a counter electrode disposed opposite to the carrier, and a counter electrode. High-voltage power supply means for supplying a voltage for generating a high potential difference between the carrier and the carrier; and an insulating member provided with a gate disposed between the carrier and the counter electrode and serving as a developer passage portion. A substrate, a control electrode provided around the gate on the insulating substrate, and control circuit means for controlling a potential state of the control electrode, and applying a predetermined potential to the control electrode by the control circuit means An image forming apparatus that controls the passage of the developer from the supply unit through the gate, and the developer that passes through the gate and flies toward the counter electrode forms an image on the surface of a recording medium. The counter electrode is divided into a plurality of divided electrodes. Vital is that characterized by the removal of the developer adhering to the control electrode by forming a uniform electric field between said segmented electrode are approximated to the divided electrodes to each other.

【0018】請求項9の発明は、請求項8に記載の画像
形成装置において、前記分割電極には交互に異なる電圧
を印加することを特徴としたものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect, different voltages are alternately applied to the divided electrodes.

【0019】請求項10の発明は、請求項8又は9に記
載の画像形成装置において、前記対向電極を分割電極ロ
ールとし、該分割電極ロールを回転させながらその電極
へ清掃電界を形成することを特徴としたものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the eighth or ninth aspect, the counter electrode is a divided electrode roll, and a cleaning electric field is formed on the electrode while rotating the divided electrode roll. It is a characteristic.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】(実施形態1)本実施形態にかか
る画像形成装置を構成する各要素について図1を用いて
その概要を説明する。尚、以下の説明においては、負帯
電のトナーに対応する構成を備えた画像形成装置につい
て詳述するが、正帯電のトナーを使用する場合には、そ
れに応じて適宜各印加電圧の極性を設定すればよい。本
実施形態は、図1のように、トナー供給部2と印刷部3
とを有する画像形成部1を備えている。この画像形成部
1は、画像信号に応じた画像を顕像剤としてのトナーを
使用して記録媒体である用紙上に顕像化するものであ
る。つまり、本画像形成装置は、トナーを飛翔させて用
紙に付着させると共に、上記トナーの飛翔を画像信号に
基づいて制御することにより紙上に画像を直接形成する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment 1) The components of an image forming apparatus according to the present embodiment will be outlined with reference to FIG. In the following description, an image forming apparatus having a configuration corresponding to a negatively charged toner will be described in detail. However, when a positively charged toner is used, the polarity of each applied voltage is appropriately set accordingly. do it. In this embodiment, as shown in FIG.
And an image forming unit 1 having the following. The image forming unit 1 visualizes an image corresponding to an image signal on a sheet as a recording medium using toner as a developer. In other words, the present image forming apparatus directly forms an image on paper by controlling the flying of the toner based on an image signal while causing the toner to fly and adhere to the paper.

【0021】上記画像形成部1への用紙の入紙側には、
給紙装置10が設けられている。給紙装置10は、記録
媒体としての用紙5を収容する用紙カセット4、この用
紙カセット4から用紙5を送り出すピックアップローラ
6、供給された用紙5をガイドする給紙ガイド7及び用
紙5に所定の搬送速度を付与する一対のレジストローラ
125からなる。また、給紙装置10は、用紙5が供給
されたことを検出する給紙センサ(図示せず)を備えて
いる。上記のピックアップローラ6は、図示しない駆動
装置によって回転駆動される。
On the side of paper entering the image forming section 1,
A paper feeding device 10 is provided. The paper feeding device 10 includes a paper cassette 4 that stores paper 5 as a recording medium, a pickup roller 6 that feeds the paper 5 from the paper cassette 4, a paper feed guide 7 that guides the supplied paper 5, and predetermined paper. It consists of a pair of registration rollers 125 for giving a transport speed. Further, the paper feeding device 10 includes a paper feeding sensor (not shown) for detecting that the paper 5 has been supplied. The pickup roller 6 is driven to rotate by a driving device (not shown).

【0022】また、画像形成部1からの用紙の出紙側に
は、画像形成部1にて用紙5上に形成されたトナー像を
加熱および加圧することにより用紙5に定着させる定着
部11が設けられている。定着部11は、加熱ローラ1
2、ヒータ13、加圧ローラ14、温度センサ15、お
よび、温度制御回路80からなる。加熱ローラ12は、
例えば、厚さ2mmのアルミニウム管からなる。ヒータ
13は、例えば、ハロゲンランプからなり、加熱ローラ
12に内蔵されている。加圧ローラ14は、例えば、シ
リコーン樹脂からなる。そして、互いに対向して設けら
れた上記加熱ローラ12および加圧ローラ14には、用
紙5を挟んで加圧することができるように、それぞれの
軸の両端に図示しないスプリング等によって例えば2K
gの荷重が加えられている。温度センサ15は、加熱ロ
ーラ12表面の温度を測定する。温度制御回路80は、
主制御部によって制御されており、温度センサ15の測
定結果に基づいてヒータ13のON/OFF等を制御
し、加熱ローラ12表面の温度を、例えば150℃に保
持する。
On the paper output side of the sheet from the image forming section 1, a fixing section 11 for fixing the toner image formed on the sheet 5 in the image forming section 1 to the sheet 5 by heating and pressing is provided. Is provided. The fixing unit 11 includes the heating roller 1
2, a heater 13, a pressure roller 14, a temperature sensor 15, and a temperature control circuit 80. The heating roller 12
For example, it is made of an aluminum tube having a thickness of 2 mm. The heater 13 includes, for example, a halogen lamp, and is built in the heating roller 12. The pressure roller 14 is made of, for example, a silicone resin. The heating roller 12 and the pressure roller 14 provided opposite to each other are pressurized with springs or the like (not shown) at both ends of each shaft so as to be able to press the paper 5 therebetween.
g load is applied. The temperature sensor 15 measures the temperature of the surface of the heating roller 12. The temperature control circuit 80
The main controller controls the ON / OFF of the heater 13 based on the measurement result of the temperature sensor 15 to maintain the temperature of the surface of the heating roller 12 at, for example, 150 ° C.

【0023】また、定着部11は、用紙5が排出された
ことを検出する排紙センサ(図示せず)を備えている。
尚、加熱ローラ12、ヒータ13、加圧ローラ14等の
材質は、特に限定されるものではない。また、加熱ロー
ラ12表面の温度は、特に限定されるものではない。さ
らに、定着部11は、用紙5を加熱定着もしくは加圧す
ることによりトナー像を定着させる構成となっていても
よい。また、図示しないが、定着部11からの用紙の出
紙側には、定着部11で処理された用紙5を排紙トレイ
上に排出する排紙ローラ、および排出された用紙5を受
ける排紙トレイが設けられている。上記の加熱ローラ1
2、加圧ローラ14、および排紙ローラは、図示しない
駆動装置によって回転駆動される。
The fixing section 11 has a paper discharge sensor (not shown) for detecting that the paper 5 has been discharged.
The materials of the heating roller 12, the heater 13, the pressure roller 14, and the like are not particularly limited. Further, the temperature of the surface of the heating roller 12 is not particularly limited. Further, the fixing unit 11 may be configured to fix the toner image by heating or pressing the paper 5. Although not shown, on the paper output side of the paper from the fixing unit 11, a paper discharge roller for discharging the paper 5 processed by the fixing unit 11 onto a paper discharge tray, and a paper discharge for receiving the discharged paper 5 A tray is provided. The above heating roller 1
2. The pressure roller 14 and the paper discharge roller are rotationally driven by a driving device (not shown).

【0024】画像形成部1のトナー供給部2は、顕像剤
としてのトナー21が収容されているトナー収容槽2
0、トナー21を磁気力により担持する円筒状の担持体
(スリーブ)としてのトナー担持体22、および、トナ
ー収容槽20が内部に設けられ、トナー21を帯電させ
ると共に、トナー担持体22の外周面に担持されるトナ
ー層の厚さを規制するドクターブレード23からなる。
ドクターブレード23は、トナー担持体22の回転方向
における上流側に、トナー担持体22の外周面からの距
離が、例えば、60μmとなるように設けられている。
トナー21は、例えば、磁性トナーであり、ドクターブ
レード23により、マイナス電荷が付与されている。
尚、ドクターブレード23とトナー担持体22との距離
は、特に限定されるものではない。
The toner supply unit 2 of the image forming unit 1 includes a toner storage tank 2 in which a toner 21 as a developer is stored.
A toner carrier 22 as a cylindrical carrier (sleeve) for carrying the toner 21 by magnetic force, and a toner storage tank 20 are provided inside the toner carrier 22 to charge the toner 21 and to provide an outer periphery of the toner carrier 22. The doctor blade 23 regulates the thickness of the toner layer carried on the surface.
The doctor blade 23 is provided on the upstream side in the rotation direction of the toner carrier 22 so that the distance from the outer peripheral surface of the toner carrier 22 is, for example, 60 μm.
The toner 21 is, for example, a magnetic toner, and is provided with a negative charge by the doctor blade 23.
The distance between the doctor blade 23 and the toner carrier 22 is not particularly limited.

【0025】トナー担持体22は、図示しない駆動装置
によって駆動され、図中、矢印A方向に、例えば、その
表面での速度が80mm/secで回転する。また、トナ
ー担持体22は接地されると共に、トナー担持体22内
部におけるドクターブレード23と対向する位置およ
び、制御電極26(後述する)と対向する位置に、図示
しない磁石が配置されている。これにより、トナー担持
体22は、その外周面にトナー21を担持することがで
きるようになっている。また、トナー担持体22の外周
面に担持されたトナー21は、該外周面における上記位
置に対応する位置で穂立ちを形成する。尚、トナー担持
体22の回転速度は、特に限定されるものではない。ま
た、トナー担持体22は、磁気力によりトナー21を担
持する代わりに、電気力、または、電気力および磁気力
により担持する構成となっていてもよい。
The toner carrier 22 is driven by a driving device (not shown), and rotates in the direction of arrow A in the figure, for example, at a speed of 80 mm / sec on the surface. Further, the toner carrier 22 is grounded, and magnets (not shown) are arranged inside the toner carrier 22 at a position facing the doctor blade 23 and a position facing a control electrode 26 (described later). Thus, the toner carrier 22 can carry the toner 21 on its outer peripheral surface. Further, the toner 21 carried on the outer peripheral surface of the toner carrier 22 forms ears at positions corresponding to the above positions on the outer peripheral surface. The rotation speed of the toner carrier 22 is not particularly limited. Further, instead of supporting the toner 21 by a magnetic force, the toner carrier 22 may be configured to support the toner 21 by an electric force or an electric force and a magnetic force.

【0026】画像形成部1の印刷部3は、例えば、厚さ
1mmのアルミニウム板からなり、トナー担持体22の
外周面と対向する対向電極25と、該対向電極25に高
圧を供給する高圧電源30と、対向電極25の清掃を行
なう清掃手段としての清掃ブラシ25b(詳しくは後
述)と該清掃ブラシ25bの駆動手段25d(詳しくは
後述)と上記トナー担持体22との間に設けられた制御
電極26と、ペーパガイド128と、用紙5を制御電極
26に接触しないようにエア吸着する吸着装置92を備
えている。吸着装置92にはチャンバー96とチャンバ
ー内の減圧を行なうファン93は用紙5を吸着する吸気
口94とペーパガイド124と126と対向電極25を
配置している。
The printing unit 3 of the image forming unit 1 is made of, for example, an aluminum plate having a thickness of 1 mm, and has a counter electrode 25 facing the outer peripheral surface of the toner carrier 22 and a high-voltage power supply for supplying a high voltage to the counter electrode 25. 30, a cleaning brush 25b (details will be described later) as a cleaning means for cleaning the counter electrode 25, and a control provided between the driving means 25d (details described later) of the cleaning brush 25b and the toner carrier 22. The apparatus includes an electrode 26, a paper guide 128, and a suction device 92 that suctions air so that the paper 5 does not contact the control electrode 26. In the suction device 92, a chamber 96, a fan 93 for reducing the pressure in the chamber, an intake port 94 for sucking the paper 5, paper guides 124 and 126, and a counter electrode 25 are arranged.

【0027】上記の対向電極25は、トナー担持体22
の外周面からの距離が、例えば、1mmとなるように設
けられている。吸着装置92はファン93によってチャ
ンバー96の減圧を行ない、該減圧によって吸気口94
に用紙5をエア吸着させる構成となっている。また、対
向電極25には、高圧電源(制御手段)30により、例
えば、印字時において2kVの高圧が印加されている。
つまり、対向電極25とトナー担持体22との間には、
高圧電源部30から印加される高圧により、トナー担持
体22に担持されたトナー21を対向電極25方向に飛
翔させるのに必要な電界が付与されている。尚、対向電
極25とトナー担持体22との距離は、特に限定される
ものではない。さらに、対向電極25に印加される電圧
は、特に限定されるものではない。
The counter electrode 25 is connected to the toner carrier 22.
Is provided such that the distance from the outer peripheral surface thereof is, for example, 1 mm. The suction device 92 reduces the pressure in the chamber 96 by the fan 93, and the suction port 94 is reduced by the reduced pressure.
The sheet 5 is sucked by air. Further, a high voltage of, for example, 2 kV is applied to the counter electrode 25 by a high voltage power supply (control means) 30 at the time of printing.
That is, between the counter electrode 25 and the toner carrier 22,
An electric field necessary for causing the toner 21 carried on the toner carrier 22 to fly in the direction of the counter electrode 25 is applied by the high voltage applied from the high voltage power supply unit 30. The distance between the counter electrode 25 and the toner carrier 22 is not particularly limited. Further, the voltage applied to the counter electrode 25 is not particularly limited.

【0028】また、図示しないが、本画像形成装置は、
制御回路として、画像形成装置全体を制御する主制御部
と、得られた画像データを印刷すべき画像データの形式
に変換する画像処理部と、変換された該画像データを記
憶する画像メモリと、画像処理部から得られた画像デー
タを制御電極26に与えるべき画像データに変換する画
像形成制御ユニットとを備えている。上記の制御電極2
6は、対向電極25と平行をなしかつ対向電極25と対
向して2次元的に広がっており、トナー担持体22から
対向電極25方向へのトナーが通過可能な構造となって
いる。そして、この制御電極26に供給される電位によ
り、トナー担持体22表面に付与された電界が変化し、
トナー担持体22から対向電極25へのトナー21の飛
翔が制御される。
Although not shown, the present image forming apparatus
As a control circuit, a main control unit that controls the entire image forming apparatus, an image processing unit that converts the obtained image data into a format of image data to be printed, an image memory that stores the converted image data, An image forming control unit that converts image data obtained from the image processing unit into image data to be provided to the control electrode 26; The above control electrode 2
Numeral 6 is two-dimensionally spread parallel to the counter electrode 25 and opposed to the counter electrode 25, and has a structure capable of passing toner from the toner carrier 22 in the direction of the counter electrode 25. The electric field applied to the surface of the toner carrier 22 changes according to the potential supplied to the control electrode 26,
The flying of the toner 21 from the toner carrier 22 to the counter electrode 25 is controlled.

【0029】上記の制御電極26は、トナー担持体22
の外周面からの距離が、例えば、100μmとなるよう
に設けられており、図示しない支持部材により固定され
ている。図2に示すように、制御電極26は、絶縁性の
基板26a、高圧ドライバー(図示せず)、および、各
々独立したリング状の導電体、即ちリング状電極27か
らなっている。基板26aは、例えば、ポリイミド樹脂
からなり、厚さ25μmに形成されている。また、基板
26aには、後述するゲート29となるべき孔が形成さ
れている。リング状電極27は、例えば、厚さ18μm
の銅箔からなり、上記孔の周りに設けられており、所定
の配列に従って配置されている。また、各孔の開口部
は、例えば、直径160μmに形成されており、トナー
担持体22から対向電極25へ飛翔するトナー21の通
過部となっている。以下、この通過部をゲート29と称
することとする。さらに制御電極26の対向電極25側
には1枚の電極からなると同時に接触されたシールド電
極39を配置している。尚、制御電極26とトナー担持
体22との距離は、特に限定されるものではない。ま
た、各リング状電極27には開口部径が200μmの開
口部が設けられている。
The control electrode 26 is connected to the toner carrier 22
Is provided so that the distance from the outer peripheral surface thereof is, for example, 100 μm, and is fixed by a support member (not shown). As shown in FIG. 2, the control electrode 26 includes an insulating substrate 26a, a high-voltage driver (not shown), and an independent ring-shaped conductor, that is, a ring-shaped electrode 27. The substrate 26a is made of, for example, a polyimide resin and has a thickness of 25 μm. Further, a hole to be a gate 29 described later is formed in the substrate 26a. The ring-shaped electrode 27 has a thickness of 18 μm, for example.
And is provided around the hole, and is arranged according to a predetermined arrangement. The opening of each hole has a diameter of, for example, 160 μm, and serves as a passage for the toner 21 flying from the toner carrier 22 to the counter electrode 25. Hereinafter, this passing portion is referred to as a gate 29. Further, a shield electrode 39 which is made of one electrode and is in contact with the control electrode 26 is disposed on the side of the counter electrode 25 of the control electrode 26. The distance between the control electrode 26 and the toner carrier 22 is not particularly limited. Each ring-shaped electrode 27 is provided with an opening having an opening diameter of 200 μm.

【0030】また、ゲート29,29の大きさや、基板
26aおよびリング状電極27の材質や厚さ等は、特に
限定されるものではない。上記各リング状電極27は、
給電線41および高圧ドライバー(図示せず)を介して
制御電源部31に電気的に接続されている。尚、リング
状電極27,27の個数は、特に限定されるものではな
い。また、リング状電極27,27の表面および給電線
41,41表面やシールド電極39の表面は、厚さ30
μmの後述する絶縁体層26c(図2に不図示)で覆わ
れており、これにより、リング状電極27,27同士の
絶縁性、給電線41,41同士の絶縁性、および、互い
に接続されていないリング状電極27,27と給電線4
1,41との間の絶縁性及び上記トナー担持体22や対
向電極25との絶縁が確保されている。
The size of the gates 29, 29, and the materials and thicknesses of the substrate 26a and the ring-shaped electrode 27 are not particularly limited. Each of the ring electrodes 27 is
It is electrically connected to the control power supply unit 31 via a power supply line 41 and a high-voltage driver (not shown). Note that the number of ring electrodes 27, 27 is not particularly limited. The surfaces of the ring-shaped electrodes 27, 27, the power supply lines 41, 41 and the surface of the shield electrode 39 have a thickness of 30 mm.
It is covered with an insulating layer 26c (not shown in FIG. 2) of μm, which will be described later, whereby the insulating properties between the ring-shaped electrodes 27, 27, the insulating properties between the power supply lines 41, 41, and the connection between each other. Ring-shaped electrodes 27, 27 and feeder 4
1 and 41 and insulation with the toner carrier 22 and the counter electrode 25 are ensured.

【0031】制御電極26のリング状電極27,27に
は、制御電源部(制御手段)31により画像信号に応じ
たパルス、即ち、電圧が印加される。つまり、制御電源
部31は、リング状電極27,27に対し、トナー担持
体22に担持されたトナー21を対向電極25方向に通
過させる場合(以後、ON電位)には、例えば、350
Vを印加し、通過させない場合(以後、OFF電位)に
は、例えば、0Vを印加するようになっている。このよ
うに、制御電極26への付与電位を画像信号に応じて制
御し、対向電極25におけるトナー担持体22との対向
面側に用紙5を配すると、用紙5の表面に画像信号に応
じたトナー像が形成される。尚、制御電源部31は、図
示しない画像形成制御ユニットから送られてくる制御電
極制御信号によって制御されている。
A pulse corresponding to an image signal, that is, a voltage is applied to a ring-shaped electrode 27 of the control electrode 26 by a control power supply unit (control means) 31. That is, when the control power supply unit 31 allows the toner 21 carried by the toner carrier 22 to pass through the ring-shaped electrodes 27 and 27 in the direction of the counter electrode 25 (hereinafter referred to as an ON potential), the control power supply unit 31, for example, is 350
When V is applied and not passed (hereinafter, OFF potential), for example, 0 V is applied. As described above, when the potential applied to the control electrode 26 is controlled in accordance with the image signal and the paper 5 is disposed on the surface of the counter electrode 25 facing the toner carrier 22, the surface of the paper 5 is responsive to the image signal. A toner image is formed. The control power supply 31 is controlled by a control electrode control signal sent from an image forming control unit (not shown).

【0032】上記の画像形成装置はコンピュータやワー
ドプロセッサの出力用としてのプリンタとして使用可能
なほかにディジタルコピーの印字部分にも使用可能であ
って、以下はディジタルコピーの印字部分として使用し
た場合の画像形成動作を図3を使用して行なう。先ず、
例えば、画像読取り部に複写すべき原稿が載置され、コ
ピースタートボタン(図示せず)が操作されると、この
入力を受けた主制御部は画像形成動作を開始させる(ス
テップS1)。即ち、画像読み取り部によって原稿画像
が読み取られ(ステップS2)、その画像データが画像
処理部で処理され(ステップS3)、画像メモリに記憶
される(ステップS4)。
The above-described image forming apparatus can be used not only as a printer for output from a computer or a word processor but also for a print portion of a digital copy. The forming operation is performed using FIG. First,
For example, when a document to be copied is placed on the image reading unit and a copy start button (not shown) is operated, the main control unit receiving this input starts an image forming operation (step S1). That is, a document image is read by the image reading unit (Step S2), the image data is processed by the image processing unit (Step S3), and stored in the image memory (Step S4).

【0033】画像メモリに記憶された画像データが、画
像形成制御ユニットに転送され(ステップ5)、画像形
成制御ユニットでは、入力された画像データを制御電極
26に与える制御電極制御信号に変換し始める(ステッ
プS6)。また、画像形成制御ユニットは、所定量の上
記制御電極制御信号を得ると、図示しない駆動装置が作
動し、この駆動装置に回転駆動される図1に示すピック
アップローラ6により、用紙カセット4内の用紙5が画
像形成部1方向へ送り出される(ステップS12)と共
に、正常な給紙状態であることが給紙センサにて検出さ
れる(ステップS13)。ピックアップローラ6によっ
て送り出された用紙5はレジストローラ125によって
所定の速度で押し出されて吸気口94に到達し吸着され
た状態で対向電極25と制御電極26との対向領域に搬
送される。この状態で用紙5はペーパガイド124と1
26を滑りながら所定の速度で移動する。尚、制御電極
制御信号の上記所定量は、画像形成装置の構成等によっ
て異なる。
The image data stored in the image memory is transferred to the image forming control unit (step 5), and the image forming control unit starts converting the input image data into a control electrode control signal to be given to the control electrode 26. (Step S6). When the image forming control unit obtains a predetermined amount of the control electrode control signal, a driving device (not shown) operates, and the pickup roller 6 shown in FIG. The paper 5 is sent out toward the image forming unit 1 (step S12), and the paper feed sensor detects that the paper is in a normal paper feed state (step S13). The sheet 5 sent out by the pickup roller 6 is extruded at a predetermined speed by the registration roller 125, reaches the suction port 94, and is conveyed to the area where the counter electrode 25 and the control electrode 26 face each other while being sucked. In this state, the paper 5 is
It moves at a predetermined speed while sliding on 26. The predetermined amount of the control electrode control signal varies depending on the configuration of the image forming apparatus.

【0034】その後、画像形成制御ユニットは、上記の
制御電極制御信号を制御電源部31に供給する(ステッ
プS15)。制御電源部31は、上記の制御電極制御信
号に基づいて、制御電極26の各リング状電極27に印
加する高圧を制御する。つまり、制御電源部31から適
宜所定のリング状電極27に350Vもしくは0Vの電
位が印加され、制御電極26付近の電界が制御される。
即ち、制御電極26のゲート29において、画像データ
に応じてトナー担持体22から対向電極25へのトナー
21の飛翔の阻止とその解除とが適宜行なわれる(ステ
ップS15)。これにより、ペーパガイド124と12
6表面を出紙側に向かって移動している用紙5上に、画
像信号に応じたトナー像が形成される。トナー像が形成
された用紙5は定着部11に搬送されたのちに、この定
着部11でトナー像が用紙5に定着される。トナー像が
定着された用紙5は、排紙ローラにて紙トレイ上に排出
されると共に、正常に排出されたことを排紙センサにて
検出される。この検出動作に基づいて、主制御部が印刷
動作の正常な終了を判断する(ステップS16)。以上
の画像形成動作により、用紙5上に良好な画像が形成さ
れる。
Thereafter, the image forming control unit supplies the control electrode control signal to the control power supply 31 (step S15). The control power supply unit 31 controls a high voltage applied to each ring-shaped electrode 27 of the control electrode 26 based on the control electrode control signal. That is, a potential of 350 V or 0 V is appropriately applied to the predetermined ring-shaped electrode 27 from the control power supply unit 31, and the electric field near the control electrode 26 is controlled.
That is, in the gate 29 of the control electrode 26, the prevention of the flying of the toner 21 from the toner carrier 22 to the counter electrode 25 and the release thereof are appropriately performed according to the image data (step S15). Thereby, the paper guides 124 and 12
6, a toner image corresponding to the image signal is formed on the paper 5 moving toward the paper output side. After the sheet 5 on which the toner image is formed is conveyed to the fixing unit 11, the toner image is fixed on the sheet 5 by the fixing unit 11. The paper 5 on which the toner image has been fixed is discharged onto a paper tray by a paper discharge roller, and a normal discharge is detected by a paper discharge sensor. Based on this detection operation, the main control unit determines that the printing operation has ended normally (step S16). By the above image forming operation, a good image is formed on the sheet 5.

【0035】本画像形成装置は、用紙5上に画像を直接
形成するので、従来の画像形成装置で用いられている感
光体や誘電体ドラム等の顕像体が不要となっている。従
って、顕像体から用紙5に画像を転写する転写動作が省
略されるので、画像の劣化を生じない。このため、装置
の信頼性が向上する。また、装置の構成が簡単化される
と共に、部品点数が削減されるので、小型化および低廉
化が可能となっている。
In the present image forming apparatus, since an image is formed directly on the sheet 5, a visualizing member such as a photosensitive member or a dielectric drum used in a conventional image forming apparatus is not required. Therefore, the transfer operation of transferring the image from the visualized object to the sheet 5 is omitted, so that the image does not deteriorate. For this reason, the reliability of the device is improved. In addition, since the configuration of the apparatus is simplified and the number of parts is reduced, the size and the cost can be reduced.

【0036】上記の実施形態である画像形成装置をコン
ピュータの出力端末機の印字部分として使用する場合
も、ディジタルコピーの印字部分として使用する場合
も、処理する画像信号およびそのやり取りに相違がある
ものの画像形成動作方法そのものは何ら相違点を有しな
い。尚、トナー21の通過を阻止すべく制御電極26の
リング状電極27,27に付与する電位やトナー21の
上記リング状電極27の通過を与える電位は、本発明の
請求範囲を逸脱しない限りにおいて特に限定されるもの
ではない。
In the case where the image forming apparatus according to the above embodiment is used as a print portion of an output terminal of a computer or a print portion of a digital copy, there are differences in the image signals to be processed and their exchanges. The image forming operation method itself has no difference. The potential applied to the ring-shaped electrodes 27 of the control electrode 26 to prevent the passage of the toner 21 and the potential applied to the passage of the toner 21 through the ring-shaped electrode 27 do not depart from the scope of the present invention. There is no particular limitation.

【0037】上記実施形態における制御電極26の清掃
動作について説明を加える。制御電極26の清掃時に
は、図4にその一例を示すような振動電位が対向電極2
5に付与されている。図4においては、例えば、連続印
字時における紙間において、例えば、周波数50Hzで
振幅2kV、duty50%の矩形波が清掃電位として
付与されて清掃電界が形成される。このような状態で制
御電極26に付着したトナー21の挙動を図5に模式的
に示す。制御電極26に付着したトナー21は最初は図
5の(A)のように制御電極26の表面に付着してい
る。なお、図5において、●で表したトナー21は正帯
電トナー21を示し、○で示したトナー21は逆帯電ト
ナー21を示す。この状態で図4のような清掃電位が印
加されて清掃電界が形成されると制御電極26に付着し
ているトナー21に対して振動が付与され、制御電極2
6に対するファンデルワールス力などの付着力が弱めら
れ、図5の(B)のように制御電極26に対する付着力
の弱いトナー21から制御電極26を離れ、対向電極2
5に向けて飛翔を始める。図5の(B)は印字時と同じ
電界を付与した場合を示している。
The cleaning operation of the control electrode 26 in the above embodiment will be described. When cleaning the control electrode 26, an oscillating potential as shown in FIG.
5 is given. In FIG. 4, for example, a rectangular wave having a frequency of 50 Hz, an amplitude of 2 kV, and a duty of 50% is applied as a cleaning potential between sheets during continuous printing to form a cleaning electric field. FIG. 5 schematically shows the behavior of the toner 21 attached to the control electrode 26 in such a state. The toner 21 attached to the control electrode 26 is first attached to the surface of the control electrode 26 as shown in FIG. In FIG. 5, the toner 21 represented by ● represents the positively charged toner 21, and the toner 21 represented by ○ represents the oppositely charged toner 21. In this state, when a cleaning potential as shown in FIG. 4 is applied to form a cleaning electric field, vibration is applied to the toner 21 attached to the control electrode 26, and the control electrode 2
Adhesive force such as van der Waals force on the control electrode 26 is weakened, and the control electrode 26 is separated from the toner 21 having a weak adhesive force on the control electrode 26 as shown in FIG.
Start flying for 5. FIG. 5B shows a case where the same electric field as in printing is applied.

【0038】図5の(B)で飛翔したトナー21は図5
の(C)のように対向電極25を到着し、続いて印字時
と逆方向の電界が付与されると、図5の(D)のように
対向電極25から制御電極26に対して戻るトナー21
と、該電界で新たに飛翔する逆帯電トナー21が発生す
る。ここで、図5の(E)のように対向電極25に到達
したトナー21のなかには、図5の(D)のように制御
電極26に対して飛翔を開始するトナー21の他にその
まま対向電極25の表面に残留するトナー21が存在す
る。
The toner 21 flying in FIG.
5C, when the electric field arrives at the counter electrode 25 and then an electric field in the opposite direction to that during printing is applied, the toner returns from the counter electrode 25 to the control electrode 26 as shown in FIG. 21
Then, the oppositely charged toner 21 newly flying by the electric field is generated. Here, among the toner 21 that has reached the counter electrode 25 as shown in FIG. 5E, the toner 21 which starts flying against the control electrode 26 as shown in FIG. The toner 21 remaining on the surface of the toner 25 exists.

【0039】図4のような電位を印加すると、図5の
(B)及び図5の(D)で付与される電界は方向が逆で
あるが電界強度は等しく、従って、図5の(B)と図5
の(D)で飛翔するトナー21量は等しいように思われ
る。即ち制御電極26から対向電極25に飛翔するトナ
ー21と対向電極25から制御電極26に飛翔するトナ
ー21の量は等しくなるはずである。しかし、実際は図
5の(D)のように制御電極26に向けて飛翔するトナ
ー21の量が対向電極25に向けて飛翔するトナー21
より少なくなる。
When a potential as shown in FIG. 4 is applied, the electric fields applied in FIGS. 5B and 5D have opposite directions but the same electric field strength, and therefore, the electric fields given in FIG. ) And FIG.
It seems that the amount of toner 21 flying in (D) is equal. That is, the amount of the toner 21 flying from the control electrode 26 to the counter electrode 25 and the amount of the toner 21 flying from the counter electrode 25 to the control electrode 26 should be equal. However, actually, as shown in FIG. 5D, the amount of the toner 21 flying toward the control electrode 26 is reduced.
Less.

【0040】これは、以下の理由による。制御電極26
に対するトナー21の付着力と対向電極25に対するト
ナー21の付着力を比較すると、本実施形態のようにト
ナー21に対して振動を付与して付着力が低下している
場合は鏡像力が非常が大きなウエイトを占める。従って
図6のように制御電極26表面での鏡像力F1と対向電
極25表面での鏡像力F2を比較すると、誘電体である
保護層26cを介してシールド電極39に作用する鏡像
力F1と金属表面にトナー21が存在する場合の鏡像力
F2は、鏡像力が電荷と金属との距離の2倍の2乗に対
して反比例することを考慮するとF1<<F2即ち、制
御電極の前記対向電極側表面に付着した顕像剤の付着力
Fcと前記対向電極に付着した顕像剤の付着力Fbとの
関係がFc<<Fbであることが容易に理解できる。従
って、図5の(C)のような状態で図5の(B)と逆方
向の電界が付与された場合でも付与する電界から受ける
電極力FEを調節してFc<FE<Fbである電界であ
れば制御電極26から対向電極25に飛翔した量と同じ
量が対向電極25から制御電極26に戻ることはなく、
一部は図5の(D)のように制御電極26に戻るものの
一部は上記の鏡像力によって飛翔できず対向電極25に
留まる。
This is for the following reason. Control electrode 26
When the adhesion force of the toner 21 to the counter electrode 25 is compared with the adhesion force of the toner 21 to the counter electrode 25, if the adhesion force is reduced by applying vibration to the toner 21 as in the present embodiment, the mirror image force is extremely low Occupies a large weight. Therefore, as shown in FIG. 6, comparing the image force F1 on the surface of the control electrode 26 and the image force F2 on the surface of the counter electrode 25, the image force F1 acting on the shield electrode 39 via the protective layer 26c, which is a dielectric, and the metal force F1 Considering that the image force is inversely proportional to the square of twice the distance between the charge and the metal, the mirror image force F2 when the toner 21 exists on the surface is F1 << F2, that is, the counter electrode of the control electrode. It can be easily understood that the relationship between the adhesive force Fc of the developer adhered to the side surface and the adhesive force Fb of the developer adhered to the counter electrode is Fc << Fb. Therefore, even when an electric field in the opposite direction to that of FIG. 5B is applied in the state as shown in FIG. 5C, the electric field which satisfies Fc <FE <Fb by adjusting the electrode force FE received from the applied electric field. In this case, the same amount as the amount of flight from the control electrode 26 to the counter electrode 25 does not return from the counter electrode 25 to the control electrode 26,
Although a part returns to the control electrode 26 as shown in FIG. 5D, a part cannot fly due to the above-mentioned mirror image force and stays at the counter electrode 25.

【0041】さらに対向電極25から制御電極26に戻
ったトナー21が制御電極26に残留しているトナー2
1に衝突するなどの現象が発生して図5の(E)のよう
に図5の(B)と同じ電界が再度付与された場合に、図
5の(B)では飛翔を行なわなかったトナー21が新た
に飛翔を開始する。このような挙動は正帯電トナー21
に限らず逆帯電トナー21に対しても同様に得られる。
このような動作が繰り返されて最終的に図5の(F)の
ように制御電極26に付着したトナー21が対向電極2
5に移動して制御電極26の清掃が行なわれる。
Further, the toner 21 that has returned from the counter electrode 25 to the control electrode 26 is the toner 2 remaining on the control electrode 26.
When the same electric field as that shown in FIG. 5B is applied again as shown in FIG. 5E due to a phenomenon such as collision with the toner 1, the toner that did not fly in FIG. 21 starts a new flight. Such a behavior is caused by the positively charged toner 21.
The same applies to the oppositely charged toner 21 as well.
Such an operation is repeated, and the toner 21 finally attached to the control electrode 26 as shown in FIG.
5 and the control electrode 26 is cleaned.

【0042】(実施形態2)上記実施形態1に示す動作
が行なわれた結果として、清掃が必要なトナー21の量
が増えてくると対向電極25に付着したトナー21の上
にトナー21が付着した状態が発生する。図5の(F)
に示すように、このトナー21aに作用する鏡像力は対
向電極25の1層目に付着したトナー21と比較して小
さいため、移動しやすく、振動する清掃電界にそって移
動を続け、清掃電界の最後の電界によって最終的に付着
する電極が決定される。よって、清掃電界の最後の電界
の方向は規定する必要がある。例えば、制御電極26に
付着したトナー21の極性がプラスの場合では、対向電
極25に印加する最後の極性はプラス極性のときに比べ
て図4に示すようにマイナス極性で終了する方が良好な
清掃であった。なお、実施形態2では印加電極は周波数
150Hz振幅2kV、duty50%であるが使用条
件(対向電極25−制御電極26間距離、トナー21帯
電量等)によって電圧は適宜調整してもよい。
(Embodiment 2) As a result of performing the operation shown in Embodiment 1 above, when the amount of toner 21 that needs to be cleaned increases, toner 21 adheres to toner 21 adhered to counter electrode 25. Condition occurs. (F) of FIG.
As shown in (2), since the image force acting on the toner 21a is smaller than that of the toner 21 attached to the first layer of the counter electrode 25, the toner 21a is easily moved and continues to move along the vibrating cleaning electric field. The final electric field determines the electrode that is ultimately deposited. Therefore, it is necessary to define the direction of the last electric field of the cleaning electric field. For example, when the polarity of the toner 21 attached to the control electrode 26 is positive, it is better that the last polarity applied to the counter electrode 25 is terminated with a negative polarity as shown in FIG. It was cleaning. In the second embodiment, the applied electrode has a frequency of 150 Hz, an amplitude of 2 kV, and a duty of 50%. However, the voltage may be appropriately adjusted according to use conditions (distance between the counter electrode 25 and the control electrode 26, charge amount of the toner 21, and the like).

【0043】(実施形態3)上記実施形態1に示す動作
が行なわれた結果として、清掃が必要なトナーが増えた
場合、図7に示すように対向電極25上にトナー21の
積層がおこる。対向電極25に近いトナー21は鏡像力
で拘束されるが、積層されたトナー21の表面のトナー
21aの拘束力が弱く、また、対向電極25との間にあ
るトナー21から反発力をうけるため、清掃電力が無く
なった瞬間に制御電極26に向かって逆飛翔する。これ
を解決するための手段として、図8に示すように、マイ
ナス極性の清掃電界をかけた状態で対向電極25からト
ナー21を清掃する方が逆飛翔の無い良好な清掃を得ら
れた。
(Embodiment 3) As a result of performing the operation shown in Embodiment 1, when the amount of toner that needs to be cleaned increases, the toner 21 is laminated on the counter electrode 25 as shown in FIG. Although the toner 21 close to the counter electrode 25 is restrained by the mirror image force, the restraining force of the toner 21a on the surface of the stacked toner 21 is weak, and the toner 21 receives a repulsive force from the toner 21 between the toner 21 and the counter electrode 25. At the moment when the cleaning power is exhausted, the airplane flies backward toward the control electrode 26. As a means for solving this, as shown in FIG. 8, cleaning the toner 21 from the counter electrode 25 in a state in which a cleaning electric field of a negative polarity is applied, provided better cleaning without reverse flight.

【0044】(実施形態4)また、上記各実施形態のよ
うな清掃システムに加えて、図9のように対向電極25
の傾きを変化させる構造(図示せず)と回収用穴を加え
ることで、毛ブラシ、ブレードなどの電極表面の磨耗を
発生させるような接触部分を用いずに、また磁力を必要
とせず、非磁性顕像剤を静電的に制御電極の無い部分に
運び、非磁性顕像剤を顕像剤担持体に戻すことができる
トナー21のリサイクルを行なうシステムである。これ
は、図10のように左右で電界強度が異なる領域にトナ
ー21のような荷電粒子が存在し、電極間にAC電界を
加えた場合、荷電粒子は電界が弱い方向(図10では向
かって左側)に電極間を往復運動を行ないながら移動す
る(図10の矢印に従い)ことを利用したものである。
(Embodiment 4) In addition to the cleaning system as in each of the above embodiments, as shown in FIG.
By adding a structure (not shown) to change the inclination of the electrode and a collecting hole, a contact portion such as a bristle brush or a blade that causes wear of the electrode surface is not used, no magnetic force is required, and non-magnetic force is not required. This is a system in which the magnetic developer is electrostatically carried to a portion where no control electrode is provided, and the toner 21 capable of returning the non-magnetic developer to the developer carrier is recycled. This is because when charged particles such as toner 21 are present in regions where the electric field strength differs between the left and right as shown in FIG. 10 and an AC electric field is applied between the electrodes, the charged particles are in a direction in which the electric field is weak (in FIG. (Left side) while moving reciprocatingly between the electrodes (according to the arrow in FIG. 10).

【0045】この動作について説明すると、印字終界
後、制御電極26表面にトナー21が付着している。こ
の状態において、対向電極25を制御電極26に平行で
ない状態に設置し、例えば、対向電極25に周波数15
0Hz振幅2kV、duty50%の電圧を印加するこ
とによってトナー21は制御電極26と対向電極25の
間を往復運動しながらトナー回収用穴29aに運ばれ
る。移動したトナーは印字領域外に設けてあるトナー回
収用穴29aを通じてトナー担持体22へ脱落する。こ
の場合、対向電極25表面に誘電層25cを設けて対向
電極25への鏡像力を減らすことで搬送途中の対向電極
25への付着を抑制できるため、より効果的な輸送が可
能である。
This operation will be described. Toner 21 adheres to the surface of control electrode 26 after printing is completed. In this state, the counter electrode 25 is set so as not to be parallel to the control electrode 26.
By applying a voltage of 0 Hz amplitude 2 kV and a duty 50%, the toner 21 is carried to the toner collecting hole 29 a while reciprocating between the control electrode 26 and the counter electrode 25. The moved toner drops off to the toner carrier 22 through a toner collecting hole 29a provided outside the printing area. In this case, the dielectric layer 25c is provided on the surface of the counter electrode 25 to reduce the mirror image force on the counter electrode 25, so that the adhesion to the counter electrode 25 during transportation can be suppressed, so that more effective transport is possible.

【0046】(実施形態5)清掃時のトナー21の往復
によって印字領域外にトナー21の往復領域が広がり、
トナー21の飛散が発生する。これは清掃電界形成時の
トナーが往復する際には図11の(D)に示すようにト
ナー21は対向電極25及び制御電極26に衝突した際
のバウンド、移動時のトナー21同士のクーロン力Fq
による反発などの発散方向の力が加わるため、トナー2
1が付着していたもとの領域に比べて付着領域はトナー
21の移動のたびに少しずつ拡がりながら、清掃の過程
が図11の(A),(B),(C)のように進む。
(Embodiment 5) The reciprocating area of the toner 21 spreads out of the printing area due to the reciprocating movement of the toner 21 during cleaning.
Scattering of the toner 21 occurs. This is because, when the toner reciprocates during the formation of the cleaning electric field, the toner 21 bounces when it collides with the counter electrode 25 and the control electrode 26 as shown in FIG. 11D, and the Coulomb force between the toners 21 during movement. Fq
Because a force in the divergent direction such as repulsion due to the toner is applied, the toner 2
The cleaning process proceeds as shown in FIGS. 11A, 11B, and 11C, while the adhesion region gradually expands each time the toner 21 moves, as compared with the original region where 1 has adhered.

【0047】例えば、清掃時間が1秒の場合、約5m
m、2秒の場合、約10mm、3秒の場合、約15mm
の領域が拡がり、印字領域にトナー21の飛散が発生し
た。この問題を解決するために上記実施形態の清掃方法
に加え、図12のように印字領域内への収束方向にトナ
ー21に力が働くような電界形成が必要となる。例え
ば、図12のように対向電極25は印字領域より大き
く、対向電極25−制御電極26間距離は印字領域内よ
り印字領域外の方が小さい構造にすることによって印字
領域外の電界強度に比べ、印字領域内の電界強度が弱く
なり、トナー21は印字領域中心方向の力を受けるので
印字領域外へのトナー21の飛散の無い良好な清掃が得
られた。
For example, when the cleaning time is 1 second, about 5 m
m, about 10 mm for 2 seconds, about 15 mm for 3 seconds
And the toner 21 was scattered in the printing area. In order to solve this problem, in addition to the cleaning method of the above-described embodiment, it is necessary to form an electric field such that a force acts on the toner 21 in the direction of convergence into the print area as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 12, the counter electrode 25 is larger than the print area, and the distance between the counter electrode 25 and the control electrode 26 is smaller in the print area than in the print area. Since the electric field intensity in the printing area is weakened and the toner 21 receives a force in the center of the printing area, good cleaning without scattering of the toner 21 outside the printing area is obtained.

【0048】(実施形態6)清掃電界によって制御電極
26と対向電極25の間をトナー21が往復するため、
制御電極26表面の誘電体層26cとトナー21との間
で摩擦帯電をおこす。この帯電は印字電界に悪影響を及
ぼすため、帯電電荷を逃がす必要がある。この場合、図
14のように誘電体の保護層26cの表面に高抵抗膜2
6dを設けることによって電荷を逃がすことが可能とな
るが、高抵抗膜26dを設けた状態でトナー21が往復
運動をするためには、高抵抗膜26d上のトナー21の
周辺に電荷が流れ込み鏡像力が増す前に逆電界にする必
要がある。高抵抗膜26d上のトナー21の付着力は図
13に示すように、付着した瞬間は図13の(A)のよ
うに鏡像力は小さいが時間と共に図13の(B)のよう
に付着力が上がる。付着が強くなる時間は対向電極25
と高抵抗膜26dとの容量Cと高抵抗膜26dの抵抗膜
Rの積τによって決まり、τ>振動電界周期を充たす必
要がある。例えば、周波数150Hzであれば、対向電
極25と高抵抗膜26dの容量は25pF程度であるか
ら高抵抗膜26dの抵抗値は1×10-8Ωcm以上の抵
抗である場合、清掃状態は良好であった。
(Embodiment 6) Since the toner 21 reciprocates between the control electrode 26 and the counter electrode 25 by the cleaning electric field,
Friction charging is caused between the dielectric layer 26c on the surface of the control electrode 26 and the toner 21. Since this charging adversely affects the printing electric field, it is necessary to release the charged charges. In this case, as shown in FIG. 14, the high resistance film 2 is formed on the surface of the dielectric protection layer 26c.
The provision of the high resistance film 26d allows the charge to escape, but in order for the toner 21 to reciprocate with the high resistance film 26d provided, the charge flows around the toner 21 on the high resistance film 26d and the mirror image is formed. It is necessary to make a reverse electric field before the force increases. The adhesive force of the toner 21 on the high-resistance film 26d is small as shown in FIG. 13A at the moment of adhesion, as shown in FIG. 13A, but is small with time as shown in FIG. 13B. Goes up. The time when the adhesion becomes strong is determined by the counter electrode 25.
And the resistance C of the high-resistance film 26d and the capacitance C of the high-resistance film 26d. For example, if the frequency is 150 Hz, the capacitance between the counter electrode 25 and the high-resistance film 26d is about 25 pF, so if the resistance value of the high-resistance film 26d is 1 × 10 −8 Ωcm or more, the cleaning state is good. there were.

【0049】(実施形態7)清掃電界形成時に図15に
示すような電位分布100を形成することによって制御
電極26上に付着しているトナー21は一度、対向電極
25に付着した後に制御電極26に戻ってくる際にリン
グ状電極27の中央に向かって収束しながらトナー担持
体22にもどされる。例えば、制御電極26に付着トナ
ー21がプラス極性の場合、清掃電界を形成する際にト
ナー担持体22に印字用電圧から清掃用電圧として−5
00Vに切り替えることによって図15に示すような電
位が得られる。また、この時、印字中に発生した目詰ま
りがある場合、往復してきたトナー21がトナー担持体
22に戻れなくなる問題がある。この問題は、戻ってき
たトナー21が目詰まりに衝突する際の運動エネルギー
を大きくし、目詰まりを打ち抜くことで解決できる。
(Embodiment 7) By forming a potential distribution 100 as shown in FIG. 15 at the time of forming the cleaning electric field, the toner 21 adhering to the control electrode 26 once adheres to the counter electrode 25 and then the control electrode 26 Is returned to the toner carrier 22 while converging toward the center of the ring-shaped electrode 27 when returning. For example, when the toner 21 adhered to the control electrode 26 has a positive polarity, the cleaning voltage is reduced by -5 from the printing voltage to the toner carrier 22 when a cleaning electric field is formed.
By switching to 00V, a potential as shown in FIG. 15 is obtained. Further, at this time, if clogging occurs during printing, there is a problem that the toner 21 that has reciprocated cannot return to the toner carrier 22. This problem can be solved by increasing the kinetic energy when the returned toner 21 collides with the clogging and punching out the clogging.

【0050】例えば、図16のように清掃電界を形成時
には対向電極25は回転させて(矢印で示す)清掃用電
極に切り替えると同時に清掃用電源に切り替えることに
よって対向電極25−制御電極26を制御電極26を印
字時に比べ大きくしかつ、対向電極25−制御電極26
間電位差を印字時に比べ大きくすることにより、これを
可能とする。トナー21のエネルギーは電位差によって
決まるため、印字時のエネルギーでは壊せなかった目詰
まりが清掃時に電位差を大きくすることによって戻って
きたトナー21のエネルギーを印字時に持っていたエネ
ルギーより大きくすることができるため、目詰まりを打
ち抜くことが可能となる。このとき、電位差は大きいほ
どよく、好ましくは印字時の対向電極25−制御電極2
6間距離の状態で電位差を増やすとリークが発生する可
能性があるため、対向電極25−制御電極26を印字時
に比べ大きくした後に電位差をリークが発生する手前ま
で大きくしたほうがさらに清掃状態は良好であった。
For example, as shown in FIG. 16, when the cleaning electric field is formed, the counter electrode 25 is rotated (indicated by an arrow) to switch to the cleaning electrode and simultaneously to the cleaning power source to control the counter electrode 25 and the control electrode 26. The electrode 26 is made larger than at the time of printing, and the counter electrode 25-the control electrode 26
This is made possible by making the potential difference between them larger than during printing. Since the energy of the toner 21 is determined by the potential difference, the clogging which cannot be broken by the energy at the time of printing can return the energy of the toner 21 returned by increasing the potential difference at the time of cleaning to be larger than the energy at the time of printing. Thus, it is possible to punch out clogging. At this time, the larger the potential difference, the better, and preferably, the counter electrode 25 -the control electrode 2 at the time of printing.
If the potential difference is increased in the state of the distance between 6, there is a possibility that a leak may occur. Therefore, it is better to increase the potential difference up to the point where the leak occurs after making the counter electrode 25-the control electrode 26 larger than at the time of printing, so that the cleaning state is better. Met.

【0051】(実施形態8)制御電極26に付着したト
ナー21の除去を図17に示すような分割対向電極10
1を用いてこの分割対向電極101に交互に、例えば、
+500Vと−500Vを電源1、電源2として印加す
ることによって電極近傍には極度の不平等電界を形成す
る。例えば、図18に示すような構成で説明すると印字
後対向電極25が回転して清掃用に分割対向電極101
が制御電極26に対峙する(図示の位置)。対峙すると
同時に清掃用電源に切り替わり電圧が印加されると、図
19に示すようにトナー21は帯電極性、帯電量とは無
関係に電界が集中した部分に引きつけられたトナー21
を分割対向電極101に回収できる。このようにして、
制御電極に付着したトナーの除去を分割対向電極を用い
て行なうことにより振動電界を形成するために必要な高
圧高速応答の高価かつ危険な電源を用いずにすむ。
(Embodiment 8) The removal of the toner 21 adhered to the control electrode 26 is performed by dividing the counter electrode 10 as shown in FIG.
1 to the divided opposing electrodes 101 alternately, for example,
By applying + 500V and -500V as the power supply 1 and the power supply 2, an extremely uneven electric field is formed near the electrodes. For example, in the configuration shown in FIG. 18, after printing, the counter electrode 25 rotates and the divided counter electrode 101 is used for cleaning.
Face the control electrode 26 (position shown). When the voltage is applied to the cleaning power supply at the same time as the confrontation, the toner 21 is attracted to the portion where the electric field is concentrated irrespective of the charging polarity and the charging amount as shown in FIG.
Can be collected by the divided opposing electrode 101. In this way,
By removing the toner adhering to the control electrode by using the divided opposing electrodes, it is not necessary to use an expensive and dangerous power supply having a high-voltage and high-speed response required for forming an oscillating electric field.

【0052】(実施形態9)制御電極26に付着したト
ナー21の除去を図20に示すような分割対向電極ロー
ル102を用いて行なう。例えば、図21に示すよう
に、印字時には分割対向電極ロール102の電極10
3、電極104ともに電源2、電源1から印字用電圧+
1000Vが印加されて回転しながら印字を行なう。印
字終了後、清掃時に電極103に−1000Vに切り替
えることによって、制御電極に付着したトナーの除去を
振動電界を形成するために必要であった高圧高速応答の
高価かつ闘険な電源を用いずに制御電極26−分割対向
電極ロール102との間に振動電界を発生させることが
でき、また前記のような電界の集中によるトナー回収効
果も期待できる。この振動電界によって制御電極26に
付着したトナー21は図示しない回収装置によって除去
する。
(Embodiment 9) The removal of the toner 21 adhered to the control electrode 26 is performed by using a divided counter electrode roll 102 as shown in FIG. For example, as shown in FIG.
3, the power supply 2 for the electrode 104 and the printing voltage +
Printing is performed while 1000 V is applied and rotating. After the printing is completed, the electrode 103 is switched to -1000 V during cleaning, so that the toner attached to the control electrode can be removed without using a high-voltage, high-speed, high-speed and expensive power supply which is necessary for forming an oscillating electric field. An oscillating electric field can be generated between the control electrode 26 and the divided counter electrode roll 102, and the toner collecting effect due to the concentration of the electric field can be expected. The toner 21 adhering to the control electrode 26 due to the oscillating electric field is removed by a collecting device (not shown).

【0053】(実施形態10)上記実施形態では制御電
極26に付着したトナーを対向電極25に移動させるこ
とによって制御電極26を清掃しているので、対向電極
25の清掃手段を別途配置するのが望ましい。図22に
示すように、本実施形態では上記のように対向電極25
の清掃手段である清掃ブラシ25bと該清掃ブラシ25
bの駆動手段25dを配置している。駆動手段25d及
び清掃ブラシ25bは、例えば、図22に示すような形
態であると共に、対向電極25は駆動手段25dによっ
て回転駆動される。また、駆動手段25dはねじ溝が設
けられたシャフト25eを回転駆動するモータ25fの
回転によって図中の矢印方向に移動可能である。さらに
対向電極25は所定の回転駆動を行なう駆動手段25g
を備え、所定のタイミングで良好な印字や良好な対向電
極25の清掃が行なえるように対向電極25を回転駆動
する。
(Embodiment 10) In the above embodiment, since the control electrode 26 is cleaned by moving the toner adhered to the control electrode 26 to the counter electrode 25, a cleaning means for the counter electrode 25 is separately provided. desirable. As shown in FIG. 22, in the present embodiment, as described above,
Cleaning brush 25b and cleaning brush 25
b driving means 25d is arranged. The driving unit 25d and the cleaning brush 25b have, for example, a form as shown in FIG. 22, and the counter electrode 25 is rotationally driven by the driving unit 25d. The drive means 25d can be moved in the direction of the arrow in the figure by rotation of a motor 25f which rotationally drives a shaft 25e provided with a thread groove. Further, the counter electrode 25 is a driving means 25g for performing a predetermined rotational drive.
The counter electrode 25 is rotationally driven so that good printing and good cleaning of the counter electrode 25 can be performed at a predetermined timing.

【0054】このような構成において、例えば、紙間等
において制御電極26の清掃が行なわれる前や該清掃が
行なわれた後に対向電極25を回転させる。清掃ブラシ
25bに対向する対向電極25の平面は駆動手段25d
によって移動する清掃ブラシ25bによって清掃され、
該清掃された表面が用紙5が搬送される前に制御電極2
6に対向するように駆動制御される。また、上記の実施
形態では対向電極25は板状の形態であるが、これに限
定されず、例えば、多角形の断面形状を有するなど良好
な印字と良好な清掃が得られる形状であればよい。この
ように、制御電極26から対向電極25に移動した顕像
剤を、さらにメカニカルな作用によって清掃,除去が行
なわれることによって、対向電極25に付着したトナー
21が表面に搬送された用紙5の裏面に付着することが
なく用紙5の裏汚れを発生させない。
In such a configuration, for example, the counter electrode 25 is rotated before or after the control electrode 26 is cleaned between papers or the like. The plane of the counter electrode 25 facing the cleaning brush 25b is a driving unit 25d.
Cleaning by the cleaning brush 25b that moves
Before the sheet 5 is conveyed, the control electrode 2
6 is driven and controlled. In the above embodiment, the counter electrode 25 has a plate-like shape, but is not limited to this. For example, the counter electrode 25 may have any shape such as a polygonal cross-sectional shape that can provide good printing and good cleaning. . As described above, the developer moved from the control electrode 26 to the counter electrode 25 is further cleaned and removed by a mechanical action, so that the toner 21 attached to the counter electrode 25 is transferred to the surface of the sheet 5 transported to the surface. It does not adhere to the back surface and does not cause back stains on the paper 5.

【0055】上記実施形態では、対向電極25に付着す
る電位は図4に示すように直流成分を持たない振動電位
であって、制御電極26と対向電極25の間に形成され
る電界も直流成分を持たない振動電界となる。さらに上
記の実施形態では、振動成分によって形成される電界の
電界強度が、例えば、対向電極25に向かう方向と制御
電極26に向かう方向で等しくなるように形成される。
これによって正帯電トナー21と逆帯電トナー21に対
して上記のように全く等しく清掃動作が施されるので、
トナー21の帯電極性に依存せず良好な制御電極26の
清掃が得られる。ところが、上記の構成において形成さ
れる振動電界が直流成分を持つ場合は該直流成分に対応
する極性のトナー21の清掃が効果的になる一方、逆の
極性のトナー21に対しては十分なトナー21の清掃が
得られなくなる場合がある。しかし良好な清掃が得られ
るならば、直流成分を持たせないような制御に限定せ
ず、直流成分を有するような制御でも何ら問題はない。
In the above embodiment, the potential applied to the counter electrode 25 is an oscillating potential having no DC component as shown in FIG. 4, and the electric field formed between the control electrode 26 and the counter electrode 25 also has a DC component. An oscillating electric field that does not have Further, in the above embodiment, the electric field intensity of the electric field formed by the vibration component is formed to be equal in the direction toward the counter electrode 25 and the direction toward the control electrode 26, for example.
As a result, the cleaning operation is performed on the positively charged toner 21 and the oppositely charged toner 21 completely equally as described above.
Good cleaning of the control electrode 26 is obtained irrespective of the charging polarity of the toner 21. However, when the oscillating electric field formed in the above configuration has a DC component, the cleaning of the toner 21 of the polarity corresponding to the DC component is effective, while sufficient toner is removed for the toner 21 of the opposite polarity. 21 may not be obtained. However, if a good cleaning can be obtained, the control is not limited to the control having no DC component, and there is no problem in the control having the DC component.

【0056】これに対して一方の極性のトナー21の帯
電量が大きい、或いは、小さいなどの片寄った特徴があ
るならばこれらの特徴を生かして寧ろ直流成分を適宜調
整して持たせるなどの構成が可能であってより効果的な
清掃動作が得られる。通常のトナーの場合は正帯電トナ
ー及び逆帯電トナーに対してさほど大きな特性値の相違
は発生せず、従って上記のような直流成分を持たない振
動電界によって最も良好な清掃が得られる。
On the other hand, if there is a biased characteristic such as a large or a small amount of charge of the toner 21 of one polarity, a configuration in which a DC component is appropriately adjusted and provided by utilizing these characteristics. And a more effective cleaning operation can be obtained. In the case of ordinary toner, there is no significant difference in characteristic values between the positively charged toner and the oppositely charged toner. Therefore, the best cleaning can be obtained by the oscillating electric field having no DC component as described above.

【0057】また、上記実施形態では、制御電極26に
配置されたシールド電極39は接地されているが、これ
に限定されず、例えば、50V程度の電位が付与される
場合もある。この場合に、上記のような清掃電位が付与
されても形成される振動電界は非常に僅かに直流成分を
持つだけであって、例えば、振動成分2kVに対して5
0Vの直流成分を持つだけであるので、上記のようにシ
ールド電極39を接地した場合とほぼ等しく清掃電位に
よる清掃電界の効果が得られ良好な清掃が得られる。
In the above embodiment, the shield electrode 39 disposed on the control electrode 26 is grounded. However, the present invention is not limited to this. For example, a potential of about 50 V may be applied. In this case, the oscillating electric field formed even if the above-described cleaning potential is applied has only a very small DC component.
Since it has only a DC component of 0 V, the effect of the cleaning electric field by the cleaning potential is obtained almost equal to the case where the shield electrode 39 is grounded as described above, and good cleaning is obtained.

【0058】さらに、上記実施形態では清掃電位として
矩形波を供給しているが、これに限定されず、例えば、
3角波や制限波などの種々の振動成分を含む電位波形が
使用可能である。しかし上記実施形態のような矩形波や
例えば互いに逆極性のインパルスからなるインパルス列
のように形成される電界の方向が変化する瞬間に非常に
大きな変化が得られるような電位波形が最も有効であ
る。これらの波形の特徴、すなわち、一瞬で電界の方向
が変化する過渡期には、付着トナー21に対して非常に
広い周波数範囲で振動が付与されるのと同じ効果をもた
らすことになり、これにより清掃効果が高められるメリ
ットが発生する。
Furthermore, in the above embodiment, a rectangular wave is supplied as the cleaning potential, but the present invention is not limited to this.
Potential waveforms including various vibration components such as triangular waves and limited waves can be used. However, the most effective is a potential waveform such that a very large change is obtained at the moment when the direction of the electric field formed like a rectangular wave or an impulse train composed of impulses of opposite polarities as in the above embodiment is changed. . The characteristics of these waveforms, that is, in a transitional period in which the direction of the electric field changes instantaneously, the same effect as when vibration is applied to the attached toner 21 in a very wide frequency range is obtained. There is an advantage that the cleaning effect is enhanced.

【0059】また、上記実施形態では、使用する制御電
極26として対向電極25側にシールド電極39を配置
する構成としたが、制御電極の構成はこれに限定され
ず、例えばトナー担持体22側にシールド電極39を配
置する方法やトナー担持体22側と対向電極25側にシ
ールド電極39を配置する構成も可能であって上記と同
様に良好な清掃動作が得られる。
In the above embodiment, the shield electrode 39 is arranged on the counter electrode 25 side as the control electrode 26 to be used. However, the configuration of the control electrode is not limited to this. A method of arranging the shield electrode 39 and a structure of arranging the shield electrode 39 on the toner carrier 22 side and the counter electrode 25 side are also possible, and a favorable cleaning operation can be obtained as described above.

【0060】上記実施形態では、ゲート29のトナー2
1飛翔制御は個々のゲート29を一つの電極で制御する
シングルドライブによる制御電極26の場合において説
明したが、図23に示すようなマトリックス制御を利用
した制御電極26を使用した場合でも本発明が同様に適
用でき、良好な画像形成が可能となる。図23ではリン
グ状電極27のかわりに帯状電極27a,27bを配置
している。制御電極26のトナー担持体22側に帯状電
極27bを配置し、対向電極25側に帯状電極27aを
配置する構成となっている。図23の制御電極26では
各ゲート29の電位を切り替える切り替え手段であるF
ETの数が大幅に削減できる。例えば、図2に示すよう
な制御電極26と比較すると図23に示すような制御電
極26では必要なFETの数はおよそ1/4になる。こ
のように使用するFETの数を削減する観点からは図2
3に示すような制御電極26は非常に有効である。
In the above embodiment, the toner 2
One flight control has been described in the case of the control electrode 26 by a single drive in which each gate 29 is controlled by one electrode. However, the present invention is not limited to the case where the control electrode 26 using the matrix control as shown in FIG. The same can be applied, and good image formation can be achieved. In FIG. 23, band electrodes 27a and 27b are arranged instead of the ring electrodes 27. A band electrode 27b is disposed on the toner carrier 22 side of the control electrode 26, and a band electrode 27a is disposed on the counter electrode 25 side. In the control electrode 26 of FIG. 23, F is a switching means for switching the potential of each gate 29.
The number of ETs can be significantly reduced. For example, in comparison with the control electrode 26 shown in FIG. 2, the number of FETs required for the control electrode 26 shown in FIG. 23 is reduced to about 1/4. From the viewpoint of reducing the number of FETs used in this manner, FIG.
The control electrode 26 as shown in FIG. 3 is very effective.

【0061】また、上記のような清掃動作は連続印字の
紙間において行なっているがこれに限定されず、例え
ば、印字開始前や印字終了後及び電源投入後や、或いは
ペーパージャムの解除後などの各タイミングで行うのが
望ましい。さらに、上記の清掃に使用する電位としてそ
の振幅や周波数、或いは、dutyは上記に限定され
ず、使用するトナー21の特性や対向電極25に表面に
配置される誘電体層の特性等に応じて良好な清掃が得ら
れるように調整するのが好適であって一意に決定できな
い。
Further, the cleaning operation as described above is performed between continuous printing sheets, but is not limited to this. For example, before starting printing, after finishing printing, after turning on the power, or after clearing the paper jam. It is desirable to perform at each timing. Further, the amplitude, frequency, or duty of the potential used for the above-described cleaning is not limited to the above, and may vary depending on the characteristics of the toner 21 used, the characteristics of the dielectric layer disposed on the surface of the counter electrode 25, and the like. Adjustment to obtain good cleaning is preferable and cannot be uniquely determined.

【0062】尚、本実施形態においては、顕像剤がトナ
ーである場合を例に挙げて説明したが、顕像剤はインク
等であってもよい。さらに、トナー供給部2の構成を、
イオンフロー法を適用した構成とすることも可能であ
る。つまり、画像形成部は、コロナ帯電器等のイオン源
を備えた構成となっていてもよい。この場合において
も、上記と同様の作用・効果を奏することができる。
尚、本実施形態においては、顕像剤がトナーである場合
を例に挙げて説明したが、顕像剤はインク等であっても
よい。本発明にかかる画像形成装置は、例えば、ディジ
タル複写機およびファクシミリ装置の印字部や、ディジ
タルプリンタ、プロッタ等に好適に適用することができ
る。
In this embodiment, the case where the developer is a toner has been described as an example, but the developer may be an ink or the like. Further, the configuration of the toner supply unit 2 is
It is also possible to adopt a configuration to which an ion flow method is applied. That is, the image forming unit may be configured to include an ion source such as a corona charger. In this case, the same operation and effect as described above can be obtained.
In the present embodiment, the case where the developer is toner is described as an example, but the developer may be ink or the like. The image forming apparatus according to the present invention can be suitably applied to, for example, a printing unit of a digital copying machine and a facsimile machine, a digital printer, a plotter, and the like.

【0063】[0063]

【発明の効果】請求項1の発明による効果:清掃電界の
最後の電界の方向は規定することで、清掃が必要な顕像
剤の量が増えた場合に発生する鏡像力が低下した移動し
やすい顕像剤の最終的に付着する電極を決定しておくこ
とでより清掃効果が上がる。
According to the first aspect of the present invention, the direction of the last electric field of the cleaning electric field is defined, so that the mirror force generated when the amount of the developer that needs to be cleaned is increased is reduced. The cleaning effect is further improved by deciding the electrode to which the developer is easily attached finally.

【0064】請求項2の発明による効果:清掃が必要な
顕像剤が増えた場合にも清掃電界が無くなった瞬間に制
御電極に向かって逆飛翔する顕像剤を発生させずに対向
電極に集束させ、より効果的な清掃が可能となる。
According to the second aspect of the present invention, even when the amount of the developer which needs cleaning is increased, the developer which flies backward toward the control electrode at the moment when the cleaning electric field disappears is not generated on the counter electrode. Focusing enables more effective cleaning.

【0065】請求項3の発明による効果:電極間を平行
配置からオフセットさせることによって電界強度が異な
る構成で電極間に清掃電界を加えることによって毛ブラ
シ、ブレードなどの電極表面の磨耗を発生させるような
接触部材を用いずに非磁性の顕像剤を静電的に制御電極
の無い部分に運ぶことができる。
According to the third aspect of the present invention, the surface of the electrode such as a bristle brush or a blade is worn by applying a cleaning electric field between the electrodes in a configuration having different electric field strengths by offsetting the electrodes from the parallel arrangement. The non-magnetic developer can be electrostatically conveyed to the portion without the control electrode without using a simple contact member.

【0066】請求項4の発明による効果:対向電極−制
御電極間距離を印字領域内より印字領域外の方向に向け
て小さくする構造をとることによって印字領域外の電界
強度に比べ、印字領域内の電界強度が弱くなり、顕像剤
は印字領域中心方向の力を受けるので清掃電界印加時間
時の顕像剤の往復運動が原因による印字領域外への顕像
剤の飛散が発生することなしに清掃が可能となった。
According to the fourth aspect of the present invention, the structure in which the distance between the counter electrode and the control electrode is made smaller in the direction outside the printing region than in the printing region is employed, so that the electric field intensity in the printing region is smaller than the electric field intensity outside the printing region. The electric field strength of the developer becomes weaker, and the developer receives a force in the direction of the center of the print area, so that the developer does not scatter outside the print area due to the reciprocating movement of the developer during the application time of the cleaning electric field. Cleaning is now possible.

【0067】請求項5の発明による効果:清掃電界によ
って制御電極と対向電極の間を顕像剤が往復するため、
制御電極表面の誘電体層と顕像剤との間の摩擦により画
像に悪影響を及ぼす帯電が起き、これを除電するために
導電膜を設けると、これにより除電はできるが、顕像剤
に影響する鏡像力が増すため清掃能力が低下する。鏡像
力は付着時間と共に強くなるため、付着力が増加する前
に逆電界とすることで除電と清掃を両立できる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the developer reciprocates between the control electrode and the counter electrode by the cleaning electric field,
Charges that adversely affect the image occur due to friction between the dielectric layer on the control electrode surface and the developer, and if a conductive film is provided to eliminate the charge, the charge can be removed, but the developer is affected. The cleaning ability is reduced due to the increased mirror image power. Since the mirror image force increases with the adhesion time, it is possible to achieve both static elimination and cleaning by applying a reverse electric field before the adhesion force increases.

【0068】請求項6の発明による効果:清掃電界とし
て顕像剤担持体と制御電極間の電界が対向電極側表面に
付着した上記顕像剤を顕像剤担持体に向かわせ、かつ制
御電極穴の部分の等電位面を対向電極に向かって凸とす
る清掃電界形成時には、制御電極上に付着している顕像
剤は一度対向電極に付着した後に制御電極に戻ってくる
際にリング状電極の中央に向かって収束しながら顕像剤
担持体に戻されるため電極への付着が無く、または悪条
件では目詰まりを誘発するといったことが無く顕像剤担
持体に戻り、顕像剤の有効利用が図られる。
According to the sixth aspect of the present invention, the electric field between the developer carrier and the control electrode as a cleaning electric field directs the developer adhering to the surface on the counter electrode side to the developer carrier and the control electrode. When a cleaning electric field is formed in which the equipotential surface of the hole is convex toward the counter electrode, the developer adhered on the control electrode once adheres to the counter electrode and then returns to the control electrode in a ring shape. Since it is returned to the developer carrier while converging toward the center of the electrode, it does not adhere to the electrode, or returns to the developer carrier without inducing clogging under bad conditions, and Effective use is achieved.

【0069】請求項7の発明による効果:清掃電界をそ
の形成時には、対向電極−制御電極間距離を印字時に比
べ大きくし、かつ対向電極−制御電極間電位差を印字時
に比べ大きくすることによってリークを発生させずに、
顕像剤の運動エネルギーを大きくし、目詰まりを打ち抜
き、良好な清掃状態が得られる。
According to the seventh aspect of the present invention, when the cleaning electric field is formed, the distance between the counter electrode and the control electrode is made larger than when printing, and the potential difference between the counter electrode and the control electrode is made larger than when printing, so that leakage is reduced. Without causing
The kinetic energy of the developer is increased, clogging is punched out, and a good cleaning state is obtained.

【0070】請求項8の発明による効果:制御電極に付
着したトナーの除去を不平等電界を形成する分割電極を
用いて行うことにより顕像剤の帯電極性、帯電量とは無
関係に顕像剤を分割電極に回収できる。
According to the eighth aspect of the present invention, the toner adhered to the control electrode is removed by using the divided electrodes forming an uneven electric field, so that the developer is independent of the charge polarity and the charge amount of the developer. Can be collected on the split electrode.

【0071】請求項9の発明による効果:請求項8の発
明による効果に加えて、分割電極に交互に+,−の電圧
を印加することにより極めて大きな不平等電界を形成さ
せ、振動電界では必要な高圧高速応答の高価かつ危険な
電源を用いず、顕像剤の帯電極性、帯電量とは無関係に
顕像剤を分割電極に回収できる。
The effect of the ninth aspect of the invention: In addition to the effect of the eighth aspect of the present invention, an extremely large uneven electric field is formed by alternately applying + and-voltages to the divided electrodes. The developer can be collected on the divided electrodes regardless of the charge polarity and charge amount of the developer without using an expensive and dangerous power supply with a high pressure and high speed response.

【0072】請求項10の発明による効果:分割電極ロ
ールを用いることによって高圧高速応答の危険な電源を
用いずに制御電極−分割電極ロールとの間に振動電界を
発生させることができ、顕像剤の帯電極性、帯電量とは
無関係に顕像剤を回収できる。
According to the tenth aspect of the present invention, by using the divided electrode roll, an oscillating electric field can be generated between the control electrode and the divided electrode roll without using a dangerous power source for high-speed and high-speed response. The developer can be collected irrespective of the charge polarity and charge amount of the developer.

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

【図1】本発明による画像形成装置の一実施形態におけ
る要部の概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a main part in an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】本発明による画像形成装置の制御電極の一実施
形態の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a control electrode of the image forming apparatus according to the present invention.

【図3】本発明による画像形成装置における印字動作の
フローを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a flow of a printing operation in the image forming apparatus according to the present invention.

【図4】本発明による画像形成装置における対向電極に
印加する清掃電位の一例を説明する説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a cleaning potential applied to a counter electrode in the image forming apparatus according to the present invention.

【図5】本発明による画像形成装置における清掃電界に
よる顕像剤の挙動を説明するための説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the behavior of the developer due to the cleaning electric field in the image forming apparatus according to the present invention.

【図6】制御電極及び対向電極の両表面における鏡像力
を説明するための説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a mirror image force on both surfaces of a control electrode and a counter electrode.

【図7】制御電極及び対向電極間の顕像剤の付着力を説
明するための説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an adhesive force of a developer between a control electrode and a counter electrode.

【図8】本発明による画像形成装置における対向電極に
印加する清掃電位の一例を説明する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of a cleaning potential applied to a counter electrode in the image forming apparatus according to the present invention.

【図9】本発明による画像形成装置の一実施形態におい
てトナーをトナー担持体に戻す動作を説明する説明図で
ある。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an operation of returning the toner to the toner carrier in the embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

【図10】制御電極及び対向電極間の不平等電界中のト
ナーの挙動を説明する説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the behavior of a toner in an uneven electric field between a control electrode and a counter electrode.

【図11】本発明による画像形成装置における清掃時の
トナーの拡散要因を説明する説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a diffusion factor of toner during cleaning in the image forming apparatus according to the present invention.

【図12】本発明による画像形成装置の一実施形態にお
いてトナーの拡散を防ぐ構造を説明する説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a structure for preventing toner diffusion in an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

【図13】本発明による画像形成装置において制御電極
上に高抵抗膜がある場合の鏡像力を説明する説明図であ
る。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a mirror image force when a high-resistance film is provided on a control electrode in the image forming apparatus according to the present invention.

【図14】本発明による画像形成装置において制御電極
上に高抵抗膜がある場合の一実施形態の構成を示す図で
ある。
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment in which a high resistance film is provided on a control electrode in the image forming apparatus according to the present invention.

【図15】本発明による画像形成装置における電界とト
ナーの飛翔軌道を説明する説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating an electric field and a flying trajectory of toner in the image forming apparatus according to the present invention.

【図16】本発明による画像形成装置における対向電極
の一実施形態の構成を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of one embodiment of a counter electrode in the image forming apparatus according to the present invention.

【図17】本発明による画像形成装置における分割対向
電極の一例を示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a divided counter electrode in the image forming apparatus according to the present invention.

【図18】分割対向電極を有する本発明による画像形成
装置における動作を説明するための説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining an operation in the image forming apparatus according to the present invention having the divided opposing electrodes.

【図19】図17における分割対向電極のトナー回収原
理を説明する説明図である。
19 is an explanatory diagram illustrating the principle of toner recovery of the divided opposing electrodes in FIG.

【図20】本発明による画像形成装置における分割対向
電極ロールの一例を示す図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a divided counter electrode roll in the image forming apparatus according to the present invention.

【図21】分割対向電極ロールを有する本発明による画
像形成装置における動作を説明する説明図である。
FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating an operation in the image forming apparatus according to the present invention having the divided opposing electrode rolls.

【図22】本発明による画像形成装置における対向電極
の清掃手段とその方法を説明するための説明図である。
FIG. 22 is an explanatory diagram for explaining a counter electrode cleaning unit and its method in the image forming apparatus according to the present invention.

【図23】本発明による画像形成装置における制御電極
の他の実施形態の構成を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing a configuration of another embodiment of the control electrode in the image forming apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画像形成部、2…トナー供給部、3…印刷部、4…
用紙カセット、5…用紙、6…ピックアップローラ、7
…給紙ガイド、10…給紙装置、11…定着部、12…
加熱ローラ、13…ヒータ、14…加圧ローラ、15…
温度センサ、20…トナー収容槽、21,21a…トナ
ー、22…トナー担持体、23…ドクターブレード、2
5…対向電極、25b…清掃ブラシ、25c…誘電層、
25d…駆動手段、25e…シャフト、25f…モー
タ、25g…駆動手段、26…制御電極、26a…絶縁
性の基板、26c…絶縁体(誘電体)層、26d…高抵
抗膜、27…リング状電極、27a,27b…帯状電
極、29…ゲート、29a…トナー回収用穴、30…高
圧電源、31…制御電源部、39…シールド電極、41
…給電線、80…温度制御回路、92…吸着装置、93
…ファン、94…吸気口、96…チャンバー、100…
電位分布、101…分割対向電極、102…分割対向電
極ロール、103,104…分割対向電極ロールの電
極、124,126,128…ペーパガイド、125…
レジストローラ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming part, 2 ... Toner supply part, 3 ... Printing part, 4 ...
Paper cassette, 5: paper, 6: pickup roller, 7
... Sheet feeding guide, 10 ... Sheet feeding device, 11 ... Fixing unit, 12 ...
Heating roller 13 Heater 14 Pressure roller 15
Temperature sensor, 20: toner storage tank, 21, 21a: toner, 22: toner carrier, 23: doctor blade, 2
5 ... counter electrode, 25b ... cleaning brush, 25c ... dielectric layer,
25d drive means, 25e shaft, 25f motor, 25g drive means, 26 control electrode, 26a insulating substrate, 26c insulator (dielectric) layer, 26d high resistance film, 27 ring shape Electrodes, 27a, 27b strip electrodes, 29 gate, 29a toner collecting hole, 30 high voltage power supply, 31 control power supply unit, 39 shield electrode, 41
... power supply line, 80 ... temperature control circuit, 92 ... suction device, 93
... Fan, 94 ... Inlet, 96 ... Chamber, 100 ...
Potential distribution, 101: divided counter electrode, 102: divided counter electrode roll, 103, 104: electrodes of divided counter electrode roll, 124, 126, 128: paper guide, 125:
Registration roller.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今泉 大作 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 Daisaku Imaizumi 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 顕像剤を担持する担持体を有し該担持体
から顕像剤を供給する供給手段と、前記担持体に対向配
置された対向電極と、該対向電極と前記担持体との間に
高電位差を発生させる電圧を供給する高圧電源手段と、
前記担持体と前記対向電極との間に配置され顕像剤の通
過部をなすゲートが設けられた絶縁性基板と、該絶縁性
基板において前記ゲートの周囲に設けられた制御電極
と、該制御電極の電位状態を制御する制御回路手段を有
し、前記制御回路手段により前記制御電極に所定の電位
を印加することにより前記供給手段からの顕像剤の前記
ゲートの通過を制御し、該ゲートを通過し前記対向電極
に向けて飛翔する顕像剤が記録媒体表面に画像を形成す
る画像形成装置であって、前記制御電極の前記対向電極
側表面に付着した顕像剤の付着力Fcと前記対向電極に
付着した顕像剤の付着力Fbとの関係をFc<Fbとす
べく該制御電極の該対向電極側に誘電体層を設けかつ、
前記対向電極と前記制御電極の間に振動成分により電界
方向が変化する清掃電界であって、該清掃電界が該制御
電極に付着した顕像剤に与える電気力FEと前記Fb及
び前記Fcの関係をFc<FE<Fbとすべく清掃電界
を印加して該制御電極に付着した顕像剤を除去するとと
もに、該清掃電界の直流成分が振動成分に対して非常に
小さいか、もしくは直流成分を持たない電界とした画像
形成装置において、前記清掃電界の印加動作の終了時、
最後の電界方向は前記制御電極の対向電極側表面に付着
した顕像剤が前記対向電極に向かう方向で終了させるこ
とを特徴とする画像形成装置。
A supply means for supplying a developer from the carrier; a counter electrode disposed opposite to the support; a counter electrode and the support; High-voltage power supply means for supplying a voltage that generates a high potential difference between
An insulating substrate provided between the carrier and the counter electrode and provided with a gate forming a passage portion of a developer, a control electrode provided around the gate on the insulating substrate, Control circuit means for controlling the potential state of the electrode, wherein the control circuit means controls the passage of the developer from the supply means through the gate by applying a predetermined potential to the control electrode; An image forming apparatus in which a developer that passes through the developer and flies toward the counter electrode forms an image on the surface of a recording medium, and the adhesive force Fc of the developer that has adhered to the counter electrode side surface of the control electrode; Providing a dielectric layer on the counter electrode side of the control electrode so that the relationship between the developer and the adhesive force Fb attached to the counter electrode is Fc <Fb;
A cleaning electric field in which the direction of an electric field changes due to a vibration component between the counter electrode and the control electrode, and a relationship between the electric force FE applied to the developer adhered to the control electrode by the cleaning electric field and the Fb and the Fc Is applied so as to satisfy Fc <FE <Fb, the developer adhered to the control electrode is removed, and the DC component of the cleaning electric field is very small with respect to the vibration component, or the DC component is reduced. In the image forming apparatus having no electric field, at the end of the operation of applying the cleaning electric field,
The image forming apparatus is characterized in that the last electric field direction ends in a direction in which the developer adhered to the surface of the control electrode facing the counter electrode is directed toward the counter electrode.
【請求項2】 請求項1に記載の画像形成装置におい
て、前記清掃電界を前記対向電極側表面に付着した前記
制御電極上の顕像剤が該対向電極に向かう方向の電界を
印加する状態を維持することにより該対向電極上顕像剤
を除去することを特徴とする画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning electric field is applied to a state in which the developer on the control electrode attached to the surface of the counter electrode applies an electric field in a direction toward the counter electrode. An image forming apparatus, wherein the developer on the counter electrode is removed by maintaining the developer.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の画像形成装置に
おいて、前記清掃電界の形成時には、前記制御電極と前
記対向電極の有効作用面間の関係を平行配置からオフセ
ットす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 relationship between the effective working surfaces of the control electrode and the counter electrode is offset from a parallel arrangement when the cleaning electric field is formed. Image forming device.
【請求項4】 請求項3に記載の画像形成装置におい
て、前記対向電極をその印字領域より大きな領域を有す
る電極領域を有するものとしかつ、該対向電極と前記制
御電極との間の距離を印字領域内より印字領域外の方を
小さくすることを特徴とする画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein said counter electrode has an electrode area having an area larger than a print area thereof, and prints a distance between said counter electrode and said control electrode. An image forming apparatus, wherein the area outside the printing area is made smaller than that inside the area.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1記載の画
像形成装置において、前記誘電体層表面には印字領域外
にかけて高抵抗膜を設け、該高抵抗膜の抵抗と、該高抵
抗膜と前記対向電極間の静電容量とで決まる時定数が前
記清掃電界の振動周期より大きい条件をみたすことを特
徴とする画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a high resistance film is provided on a surface of said dielectric layer outside a printing area, and a resistance of said high resistance film and said high resistance film are provided. An image forming apparatus, wherein a time constant determined by the capacitance between the counter electrode and the counter electrode is larger than the oscillation period of the cleaning electric field.
【請求項6】 請求項1又は2に記載の画像形成装置に
おいて、前記清掃電界として前記顕像剤を担持する担持
体と前記制御電極間の電界が前記対向電極側表面に付着
した顕像剤を該顕像剤担持体に向かわせる方向でありか
つ、前記ゲート部分の等電位面を該対向電極に向かって
凸とすることを特徴とする画像形成装置。
6. An image forming apparatus according to claim 1, wherein an electric field between said control electrode and a carrier carrying said developer adheres to said counter electrode side surface as said cleaning electric field. An image forming apparatus, wherein an equipotential surface of the gate portion is made to project toward the counter electrode in a direction toward the developer carrier.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1記載の画
像形成装置において、前記清掃電界の形成時に前記対向
電極と前記制御電極間の距離を印字時に比べ大きくしか
つ、該対向電極と該制御電極間の電位差を印字時に比べ
大きくすることを特徴とする画像形成装置。
7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a distance between the counter electrode and the control electrode is larger when forming the cleaning electric field than when printing, and the distance between the counter electrode and the control electrode is larger than when printing. An image forming apparatus characterized in that a potential difference between control electrodes is made larger than at the time of printing.
【請求項8】 顕像剤を担持する担持体を有し該担持体
から顕像剤を供給する供給手段と、前記担持体に対向配
置された対向電極と、該対向電極と前記担持体との間に
高電位差を発生させる電圧を供給する高圧電源手段と、
前記担持体と前記対向電極との間に配置され顕像剤の通
過部をなすゲートが設けられた絶縁性基板と、該絶縁性
基板において前記ゲートの周囲に設けられた制御電極
と、該制御電極の電位状態を制御する制御回路手段を有
し、前記制御回路手段により前記制御電極に所定の電位
を印加することにより前記供給手段からの顕像剤の前記
ゲートの通過を制御し、該ゲートを通過し前記対向電極
に向けて飛翔する顕像剤が記録媒体表面に画像を形成す
る画像形成装置であって、前記対向電極を複数の分割電
極としかつ、各分割電極を互いに近接させ該分割電極間
に不平等電界を形成することにより前記制御電極に付着
した顕像剤の除去を行なうことを特徴とする画像形成装
置。
8. A supply means having a carrier for carrying a developer and supplying the developer from the carrier, a counter electrode disposed opposite to the carrier, and a counter electrode and the carrier. High-voltage power supply means for supplying a voltage that generates a high potential difference between
An insulating substrate provided between the carrier and the counter electrode and provided with a gate forming a passage portion of a developer, a control electrode provided around the gate on the insulating substrate, Control circuit means for controlling the potential state of the electrode, wherein the control circuit means controls the passage of the developer from the supply means through the gate by applying a predetermined potential to the control electrode; An image forming apparatus in which a developer that passes through the developer and flies toward the counter electrode forms an image on the surface of a recording medium, wherein the counter electrode is a plurality of split electrodes, and An image forming apparatus, wherein an uneven electric field is formed between electrodes to remove a developer adhered to the control electrode.
【請求項9】 請求項8に記載の画像形成装置におい
て、前記分割電極には交互に異なる電圧を印加すること
を特徴とする画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein different voltages are alternately applied to the divided electrodes.
【請求項10】 請求項8又は9に記載の画像形成装置
において、前記対向電極を分割電極ロールとし、該分割
電極ロールを回転させながらその電極へ清掃電界を形成
することを特徴とする画像形成装置。
10. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the counter electrode is a split electrode roll, and a cleaning electric field is formed on the split electrode roll while rotating the split electrode roll. apparatus.
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