JPH0920029A - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- JPH0920029A JPH0920029A JP16971095A JP16971095A JPH0920029A JP H0920029 A JPH0920029 A JP H0920029A JP 16971095 A JP16971095 A JP 16971095A JP 16971095 A JP16971095 A JP 16971095A JP H0920029 A JPH0920029 A JP H0920029A
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- Japan
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- toner
- electrodes
- charged toner
- control
- opening
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、画像信号に基づい
てトナーおよびインク等の帯電粒子の挙動を制御して、
記録媒体上に可視像を形成する複写機、プリンター、プ
ロッターおよびファクシミリ等に利用される画像形成装
置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention controls the behavior of charged particles such as toner and ink based on an image signal,
The present invention relates to an image forming apparatus used for a copying machine, a printer, a plotter, a facsimile or the like that forms a visible image on a recording medium.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の画像形成装置について、図７およ
び図８を参照しながら、以下に説明する。2. Description of the Related Art A conventional image forming apparatus will be described below with reference to FIGS.
【０００３】従来の画像形成装置によれば、図７に示す
ように、トナー１０１は、図示しない帯電部材により−
４〜−５μｃ／ｇの電荷が付与され、トナー担持体１０
２表面に厚さ平均８０μｍの薄層１０３を形成してい
る。トナー担持体１０２と、トナー担持体１０２から１
ｍｍの距離を隔てて対向し且つ直径が５０ｍｍのアルミ
ニウムからなる対向電極１０４との間に所定の電圧（例
えば、２ｋＶ）を付与するための高圧電源１０５が設け
られ、対向電極１０４からトナー担持体１０２の方向へ
印加電圧に対応する電界が発生するようになっている。
なお、トナー担持体１０２は図中の矢印の方向に、例え
ば、３０ｍｍ／sec の周速で回転している。According to the conventional image forming apparatus, as shown in FIG. 7, the toner 101 is charged by a charging member (not shown).
The toner carrier 10 is provided with a charge of 4 to -5 μc / g.
2 A thin layer 103 having an average thickness of 80 μm is formed on the surface. Toner carrier 102 and toner carrier 102-1
A high voltage power supply 105 for applying a predetermined voltage (for example, 2 kV) is provided between the counter electrode 104 and the counter electrode 104, which is made of aluminum and has a diameter of 50 mm. An electric field corresponding to the applied voltage is generated in the direction of 102.
The toner carrier 102 is rotating in the direction of the arrow in the figure at a peripheral speed of, for example, 30 mm / sec.
【０００４】また、上記トナー担持体１０２と対向電極
１０４との間に、上記トナー担持体１０２に近い側の第
１制御電極１０６と、トナー担持体１０２から遠い側の
第２制御電極１０７とが互いに平行になるように配設さ
れている。上記第１制御電極１０６と第２制御電極１０
７とには、帯電トナー１０１が通過する直径約１５０μ
ｍの開口部１０８が複数形成されている。A first control electrode 106 on the side closer to the toner carrier 102 and a second control electrode 107 on the side farther from the toner carrier 102 are provided between the toner carrier 102 and the counter electrode 104. They are arranged so as to be parallel to each other. The first control electrode 106 and the second control electrode 10
7 is about 150 μm in diameter through which the charged toner 101 passes.
A plurality of m-shaped openings 108 are formed.
【０００５】第１及び第２制御電極１０６・１０７は、
図８に示すように、例えば、厚みが５０μｍのＦＰＣ基
板からそれぞれ構成され、各開口部１０８の周囲には、
厚さ２０μｍの銅箔からなる電極１０９・１１０がそれ
ぞれ設けられている。なお、第１及び第２制御電極１０
６・１０７は、トナー担持体１０２表面から１００μｍ
の距離を隔てて位置するように支持部材（図示しない）
によって支持されている。また、電極１０９・１１０の
表面には、約３０μｍの絶縁体層がそれぞれ設けられて
おり、これにより各電極が電気的に絶縁される。The first and second control electrodes 106 and 107 are
As shown in FIG. 8, for example, each is composed of an FPC board having a thickness of 50 μm, and the periphery of each opening 108 is
Electrodes 109 and 110 each made of a copper foil having a thickness of 20 μm are provided. The first and second control electrodes 10
6 · 107 is 100 μm from the surface of the toner carrier 102
Support members (not shown) so that they are located apart from each other
Supported by In addition, an insulating layer of about 30 μm is provided on the surface of each of the electrodes 109 and 110, which electrically insulates each electrode.
【０００６】図８に示すように、上記電極１０９は、ス
イッチ１１１を介して電源１１２（３００Ｖ出力）・１
１３（−３００Ｖ出力）に接続される一方、上記電極１
１０は、スイッチ１１４を介して電源１１５（２００Ｖ
出力）・１１６（−２００Ｖ出力）に接続される。スイ
ッチ１１１とスイッチ１１４とは連動してスイッチング
される。例えば、電源１１２が上記電極１０９に接続さ
れる場合には電源１１５が上記電極１１０に接続される
ようになっている。As shown in FIG. 8, the electrode 109 is connected to a power source 112 (300 V output) .multidot.1 via a switch 111.
13 (-300V output), while the electrode 1
10 is a power supply 115 (200 V
Output) -116 (-200V output). The switch 111 and the switch 114 are interlocked and switched. For example, when the power source 112 is connected to the electrode 109, the power source 115 is connected to the electrode 110.
【０００７】上記構成において、記録媒体上にトナー像
を形成する従来の画像形成動作について以下に説明す
る。図７に示すように、記録媒体１１７が、第２制御電
極１０７と対向電極１０４との間に搬送されると、高圧
電源１０５により、対向電極１０４からトナー担持体１
０２の方向へ電界が発生する。負に帯電したトナー１０
１は、発生した電界によって対向電極１０４に向かって
移動する。つまり、帯電トナー１０１は、トナー担持体
１０２から開口部１０８を通過して対向電極１０４に向
かって飛翔し、記録媒体１１７上に到達してドットとし
て形成される。このとき、所望の画像を記録媒体上に形
成するためには、上記飛翔を制御する必要がある。A conventional image forming operation for forming a toner image on a recording medium in the above structure will be described below. As shown in FIG. 7, when the recording medium 117 is conveyed between the second control electrode 107 and the counter electrode 104, the high voltage power supply 105 causes the toner carrier 1 to flow from the counter electrode 104.
An electric field is generated in the direction 02. Negatively charged toner 10
1 moves toward the counter electrode 104 by the generated electric field. That is, the charged toner 101 flies from the toner carrier 102 through the opening 108 toward the counter electrode 104, reaches the recording medium 117, and is formed as dots. At this time, it is necessary to control the flight in order to form a desired image on the recording medium.
【０００８】先ず、開口部１０８を帯電トナー１０１が
通過する場合、即ち、記録媒体１１７上に帯電トナー１
０１を付着させる場合を以下に説明する。この場合、図
７に示すように、画像信号に基づいてスイッチ１１１が
電源１１２に接続されると共に、スイッチ１１４が電源
１１５に接続される。この結果、電極１０９に３００Ｖ
の電圧が印加されると共に、電極１１０に２００Ｖの電
圧が印加される。これにより、開口部１０８には、帯電
トナー１０１を通過させるような電界が生じ、帯電トナ
ー１０１は、開口部１０８を通過し、記録媒体１１７上
に到達してドットを形成する。First, when the charged toner 101 passes through the opening 108, that is, the charged toner 1 is placed on the recording medium 117.
The case where 01 is attached will be described below. In this case, as shown in FIG. 7, the switch 111 is connected to the power supply 112 and the switch 114 is connected to the power supply 115 based on the image signal. As a result, 300 V is applied to the electrode 109.
And the voltage of 200 V is applied to the electrode 110. As a result, an electric field that causes the charged toner 101 to pass is generated in the opening 108, and the charged toner 101 passes through the opening 108 and reaches the recording medium 117 to form dots.
【０００９】次に、開口部１０８において帯電トナー１
０１が通過しない場合、即ち、記録媒体１１７上に帯電
トナー１０１を付着させない場合を以下に説明する。図
７に示すように、画像信号に基づいてスイッチ１１１が
電源１１３に接続されると共に、スイッチ１１４が電源
１１６に接続される。この結果、電極１０９に−３００
Ｖの電圧が印加されると共に、電極１１０に−２００Ｖ
の電圧が印加される。これにより、開口部１０８には、
帯電トナー１０１を通過させないような電界が生じ、帯
電トナー１０１は、開口部１０８を通過することができ
ず、記録媒体１１７上に到達することはないので、ドッ
トが記録媒体上に形成されなくなる。Next, in the opening 108, the charged toner 1
The case where 01 does not pass, that is, the case where the charged toner 101 is not attached to the recording medium 117 will be described below. As shown in FIG. 7, the switch 111 is connected to the power supply 113 and the switch 114 is connected to the power supply 116 based on the image signal. As a result, -300 is applied to the electrode 109.
The voltage of V is applied and -200V is applied to the electrode 110.
Is applied. As a result, in the opening 108,
An electric field is generated that does not allow the charged toner 101 to pass, the charged toner 101 cannot pass through the opening 108, and does not reach the recording medium 117, so that dots are not formed on the recording medium.
【００１０】以上のようにしてトナー像が形成された記
録媒体１１７は、図示しない定着部へ搬送され、そこ
で、加熱又は加圧、望ましくは両方の処理によって定着
され、所望の画像が形成される。The recording medium 117 on which the toner image is formed as described above is conveyed to a fixing unit (not shown), where it is fixed by heating or pressure, preferably both processes, and a desired image is formed. .
【００１１】上述したように、帯電トナーの飛翔制御を
制御電極に印加する電圧に基づいて行うことによって画
像を形成するタイプの画像形成装置は広く知られている
（例えば、特開平６−１５５７９８号公報参照）。As described above, an image forming apparatus of the type in which an image is formed by controlling the flight of the charged toner based on the voltage applied to the control electrode is widely known (for example, JP-A-6-155798). See the bulletin).
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
画像形成装置では、開口部１０８における帯電トナー１
０１の通過および不通過を制御するための電圧を制御電
極１０６・１０７に印加するための電源が別々に４種類
必要となる。このように、必要な部品点数が増加するの
で、装置全体のコストアップや装置自体の大型化を招来
する。However, in the above-mentioned conventional image forming apparatus, the charged toner 1 in the opening 108 is formed.
It is necessary to separately provide four types of power supplies for applying a voltage for controlling passage and non-passage of 01 to the control electrodes 106 and 107. As described above, the number of required components increases, which leads to an increase in the cost of the entire apparatus and an increase in the size of the apparatus itself.
【００１３】また、上記従来の画像形成装置によれば、
制御電極１０６・１０７に印加する電圧が固定であるの
で、記録媒体１１７上に形成されるドットの径を細かく
制御できず、加えて中間調の濃度階調による表現もでき
ない。According to the above conventional image forming apparatus,
Since the voltage applied to the control electrodes 106 and 107 is fixed, the diameter of the dots formed on the recording medium 117 cannot be finely controlled, and in addition, it is not possible to represent by halftone density gradation.
【００１４】更に、上記従来の画像形成装置では、平坦
でない記録媒体（封筒や皺の寄った記録紙）へ画像を形
成する場合、帯電トナー１０１同士のクーロン力が作用
しているので、飛翔中の帯電トナー１０１は互いに反発
し、上記の記録媒体に到達するまで広がり続ける。この
ため、上記飛翔距離が長くなると、帯電トナー１０１の
広がりが大きくなる。即ち、ドット径が大きく、コント
ラストの悪いドットになる。一方、上記飛翔距離が短く
なると、帯電トナー１０１の広がりが小さくなる。即
ち、ドット径が小さく、コントラストの良いドットにな
る。このように、記録媒体の表面状態でドット径が変化
してしまうという問題を有している。Further, in the above-described conventional image forming apparatus, when an image is formed on a non-flat recording medium (envelope or wrinkled recording paper), the Coulomb force between the charged toners 101 acts so that the toner is flying. The charged toners 101 repel each other and continue to spread until they reach the recording medium. Therefore, as the flight distance increases, the spread of the charged toner 101 increases. That is, the dots have a large dot diameter and poor contrast. On the other hand, when the flight distance becomes short, the spread of the charged toner 101 becomes small. That is, the dots have a small dot diameter and good contrast. As described above, there is a problem that the dot diameter changes depending on the surface state of the recording medium.
【００１５】また、制御電極１０６・１０７は、基板上
に２０μｍの電極、約３０μｍの絶縁体層で構成されて
いるので非常にもろく、記録媒体の出っ張りや先端が引
っ掛かると破損する虞がある。さらに、上記の記録媒
体、例えば紙が高温高湿度状態で制御電極１０６・１０
７に接触すると電源１１２〜１１６と高圧電源１０５と
が上記の紙を介してショートされたようになり、高圧電
源１０５の高電圧が制御電極１０６・１０７を伝ってＩ
ＣＵあるいはＰＣＵにリークして装置全体を破損する虞
があるという問題を有している。Further, the control electrodes 106 and 107 are very fragile because they are composed of electrodes of 20 μm and an insulating layer of about 30 μm on the substrate, and they may be damaged if the protrusion or the tip of the recording medium is caught. Furthermore, when the above-mentioned recording medium, such as paper, is in a high temperature and high humidity state, the control electrodes
7, the power supplies 112 to 116 and the high-voltage power supply 105 are short-circuited via the above paper, and the high voltage of the high-voltage power supply 105 is transmitted through the control electrodes 106 and 107.
There is a problem that there is a risk of leaking into the CU or PCU and damaging the entire device.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る画
像形成装置は、上記の課題を解決するために、帯電トナ
ーを担持するトナー担持体と、上記トナー担持体に対向
するように設けられ、該トナー担持体との間で所定電圧
が印加される対向電極と、上記のトナー担持体と対向電
極との間に順に設けられ、複数の開口部と各開口部の周
囲に設けられた電極とをそれぞれ備え、該電極に印加さ
れる電圧に基づいて、互いに対応する開口部を介して帯
電トナーの記録媒体への飛翔をそれぞれ選択的に制御す
る第１及び第２制御電極と、上記の開口部を通過する帯
電トナーが開口部中心方向に静電気力を受けるように上
記の第１及び第２制御電極の対応する電極に所定電圧を
それぞれ印加すると共に、帯電トナーによる開口部の通
過を阻止する場合に第１及び第２制御電極の対応する電
極に対して同一電源から同一電位を与える制御電圧印加
手段とを備えた構成である。In order to solve the above-mentioned problems, an image forming apparatus according to the invention of claim 1 is provided with a toner carrier carrying charged toner and a toner carrier facing the toner carrier. A counter electrode to which a predetermined voltage is applied between the toner carrier and the toner carrier and the counter electrode, and a plurality of openings and a periphery of each opening. First and second control electrodes, each of which has an electrode, and selectively controls the flight of the charged toner to the recording medium through the corresponding openings based on the voltage applied to the electrode; A predetermined voltage is applied to the corresponding electrodes of the above-mentioned first and second control electrodes so that the charged toner passing through the opening part of the opening is subjected to an electrostatic force toward the center of the opening part. To prevent A configuration in which a control voltage applying means for applying the same potential from the same power supply to the corresponding electrodes of the first and second control electrode.
【００１７】上記構成によれば、トナー担持体と対向電
極との間には、印加された所定電圧に応じた電界が生じ
る。この電界は、トナー担持体上の帯電トナーを対向電
極に向かって飛翔させる。トナー担持体を離れた帯電ト
ナーは、第１及び第２制御電極に導かれる。According to the above construction, an electric field corresponding to the applied predetermined voltage is generated between the toner carrier and the counter electrode. This electric field causes the charged toner on the toner carrier to fly toward the counter electrode. The charged toner that has left the toner carrier is guided to the first and second control electrodes.
【００１８】帯電トナーを開口部を介して飛翔させる場
合、制御電圧印加手段は、通過する帯電トナーが開口部
中心方向に静電気力を受けるように上記の第１及び第２
制御電極の対応する電極に所定電圧をそれぞれ印加する
ので、帯電トナーは、絞られた状態で当該開口部を通過
して記録媒体に向かって飛翔され、記録媒体上でドット
が形成されて所望の画像が形成される。これにより、記
録媒体上のドット径の制御が、開口部径に関係なく自由
に制御できる。When the charged toner is caused to fly through the opening, the control voltage applying means causes the passing charged toner to receive an electrostatic force toward the center of the opening.
Since a predetermined voltage is applied to each corresponding electrode of the control electrodes, the charged toner passes through the opening in a squeezed state and is ejected toward the recording medium to form dots on the recording medium, thereby forming a desired dot. An image is formed. Thereby, the dot diameter on the recording medium can be freely controlled regardless of the opening diameter.
【００１９】一方、同一電源から同一電位が制御電圧印
加手段によって電極に与えられると、該電極に対応する
第１及び第２制御電極の開口部は、帯電トナーの通過を
阻止する状態になる。このように、同一電源からの同一
電位を第１及び第２制御電極の所望の電極に与えること
によって、帯電トナーが開口部を介して記録媒体へ飛翔
しないように制御されるので、該制御に必要な電源の種
類（数）が確実に減少する。On the other hand, when the same potential is applied to the electrodes from the same power source by the control voltage applying means, the openings of the first and second control electrodes corresponding to the electrodes are in a state of blocking passage of the charged toner. In this way, by applying the same potential from the same power source to the desired electrodes of the first and second control electrodes, the charged toner is controlled so as not to fly to the recording medium through the opening. The type (number) of power supplies required will definitely decrease.
【００２０】請求項２の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１記載の画像形成装
置において、上記の制御電圧印加手段が、帯電トナーが
開口部を通過する際に、第１及び第２制御電極の対応す
る電極に対してグランド電位をそれぞれ与える構成であ
る。In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to a second aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the control voltage applying means causes the charged toner to pass through the opening. At this time, the ground potential is applied to the corresponding electrodes of the first and second control electrodes.
【００２１】上記構成によれば、請求項１の構成に基づ
く作用に加えて、帯電トナーが開口部を通過する際に、
第１及び第２制御電極の対応する電極に対してグランド
電位が制御電圧印加手段によってそれぞれ与えられるの
で、帯電トナーの飛翔制御に必要な電源の種類（数）は
１個だけである。According to the above construction, in addition to the operation based on the construction of claim 1, when the charged toner passes through the opening,
Since the ground potential is applied to the corresponding electrodes of the first and second control electrodes by the control voltage applying means, only one type of power source (number) is required for controlling the flight of the charged toner.
【００２２】請求項３の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、帯電トナーを担持するトナ
ー担持体と、上記トナー担持体に対向するように設けら
れ、該トナー担持体との間で所定電圧が印加される対向
電極と、上記のトナー担持体と対向電極との間に順に設
けられ、複数の開口部と各開口部の周囲に設けられた電
極とをそれぞれ備え、該電極に印加される電圧に基づい
て、互いに対応する開口部を介して帯電トナーの記録媒
体への飛翔をそれぞれ選択的に制御する第１及び第２制
御電極と、帯電トナーが上記の開口部を通過する際に開
口部中心方向に静電気力を受けるように上記第１制御電
極の対応する電極に所定電圧を印加し且つ第２制御電極
の対応する電極に対してグランド電位を与える制御電圧
印加手段とを備えた構成である。In order to solve the above-mentioned problems, an image forming apparatus according to a third aspect of the present invention is provided with a toner carrier that carries a charged toner and a toner carrier that faces the toner carrier. A counter electrode to which a predetermined voltage is applied between the counter electrode and the toner carrier and the counter electrode, and a plurality of openings and electrodes provided around the openings, respectively. First and second control electrodes for selectively controlling the flight of the charged toner to the recording medium via the openings corresponding to each other based on the voltage applied to the electrodes, and the opening for charging the toner. A control voltage is applied to the corresponding electrode of the first control electrode and a ground potential is applied to the corresponding electrode of the second control electrode so as to receive an electrostatic force toward the center of the opening when passing through With means It is a configuration.
【００２３】上記構成によれば、トナー担持体と対向電
極との間には、印加された所定電圧に応じた電界が生じ
る。この電界は、トナー担持体上の帯電トナーを対向電
極に向かって飛翔させる。トナー担持体を離れた帯電ト
ナーは、第１及び第２制御電極に導かれる。According to the above construction, an electric field corresponding to the applied predetermined voltage is generated between the toner carrier and the counter electrode. This electric field causes the charged toner on the toner carrier to fly toward the counter electrode. The charged toner that has left the toner carrier is guided to the first and second control electrodes.
【００２４】帯電トナーを開口部を介して飛翔させる場
合、制御電圧印加手段は、通過する帯電トナーが開口部
中心方向に静電気力を受けるように第１制御電極の対応
する電極に所定電圧を印加すると共に、第２制御電極の
対応する電極に対してグランド電位を与える。When the charged toner is flown through the opening, the control voltage applying means applies a predetermined voltage to the corresponding electrode of the first control electrode so that the passing charged toner receives an electrostatic force toward the center of the opening. At the same time, a ground potential is applied to the corresponding electrode of the second control electrode.
【００２５】これにより、帯電トナーは、絞られた状態
で当該開口部を通過して記録媒体に向かって飛翔され、
記録媒体上でドットが形成されて所望の画像が形成され
るので、記録媒体上のドット径の制御が、開口部径に関
係なく自由に制御できる。この時、第２制御電極の対応
する電極に対してグランド電位が与えられるので、電源
の種類（数）はその分だけ減少する。As a result, the charged toner passes through the opening in a squeezed state and flies toward the recording medium,
Since dots are formed on the recording medium to form a desired image, the dot diameter on the recording medium can be freely controlled regardless of the opening diameter. At this time, since the ground potential is applied to the corresponding electrode of the second control electrode, the type (number) of power sources is reduced accordingly.
【００２６】請求項４の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、帯電トナーを担持するトナ
ー担持体と、上記トナー担持体に対向するように設けら
れ、該トナー担持体との間で所定電圧が印加される対向
電極と、上記のトナー担持体と対向電極との間に順に設
けられ、複数の開口部と各開口部の周囲に設けられた電
極とをそれぞれ備え、該電極に印加される電圧に基づい
て、互いに対応する開口部を介して帯電トナーの記録媒
体への飛翔をそれぞれ選択的に制御する第１及び第２制
御電極と、上記の開口部を通過する帯電トナーが開口部
中心方向に静電気力を受けるように上記の第１及び第２
制御電極の対応する電極に対して濃度階調に応じて変化
する可変電圧をそれぞれ印加する制御電圧印加手段とを
備えた構成である。In order to solve the above-mentioned problems, an image forming apparatus according to a fourth aspect of the present invention is provided with a toner carrier carrying charged toner and a toner carrier facing the toner carrier. A counter electrode to which a predetermined voltage is applied between the counter electrode and the toner carrier and the counter electrode, and a plurality of openings and electrodes provided around the openings, respectively. Based on the voltage applied to the electrodes, the first and second control electrodes for selectively controlling the flight of the charged toner to the recording medium through the openings corresponding to each other, and the first and second control electrodes are passed through the openings. The above first and second so that the charged toner receives an electrostatic force toward the center of the opening.
The control voltage applying unit applies a variable voltage that changes according to the density gradation to the corresponding electrode of the control electrodes.
【００２７】上記構成によれば、トナー担持体と対向電
極との間には、印加された所定電圧に応じた電界が生じ
る。この電界は、トナー担持体上の帯電トナーを対向電
極に向かって飛翔させる。トナー担持体を離れた帯電ト
ナーは、第１及び第２制御電極に導かれる。According to the above construction, an electric field corresponding to the applied predetermined voltage is generated between the toner carrier and the counter electrode. This electric field causes the charged toner on the toner carrier to fly toward the counter electrode. The charged toner that has left the toner carrier is guided to the first and second control electrodes.
【００２８】帯電トナーを開口部を介して飛翔させる場
合、制御電圧印加手段は、通過する帯電トナーが開口部
中心方向に静電気力を受けるように第１及び第２制御電
極の対応する電極に対して濃度階調に応じて変化する可
変電圧がそれぞれ印加されるので、中間調が濃度階調で
表現される。When the charged toner is made to fly through the opening, the control voltage applying means applies to the corresponding electrodes of the first and second control electrodes so that the passing charged toner receives an electrostatic force toward the center of the opening. Since a variable voltage that changes according to the density gradation is applied to each, the halftone is represented by the density gradation.
【００２９】請求項５の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１、２、３、又は４
記載の画像形成装置において、上記の第１及び第２制御
電極に代えて、上記のトナー担持体と対向電極との間に
順に設けられ、複数の開口部と各開口部の周囲に設けら
れた電極とをそれぞれ備え、該電極に印加される電圧に
基づいて、互いに対応する開口部を介して帯電トナーの
対向電極への飛翔をそれぞれ選択的に制御する第１及び
第２制御電極を備え、さらに、上記の対向電極上に飛翔
された帯電トナーを記録媒体上に転写する転写手段を備
えた構成である。In order to solve the above-mentioned problems, the image forming apparatus according to the invention of claim 5 is characterized in that:
In the image forming apparatus described above, instead of the first and second control electrodes, a plurality of openings are provided in order between the toner carrier and the counter electrode, and are provided around a plurality of openings. And first and second control electrodes for selectively controlling the flight of the charged toner to the counter electrode through the corresponding openings based on the voltage applied to the electrodes, Further, it is a configuration including a transfer means for transferring the charged toner flying on the counter electrode onto the recording medium.
【００３０】上記構成によれば、請求項１、２、３、又
は４の構成に基づく作用において、帯電トナーは、記録
媒体上に到達する前に、一旦、対向電極に飛翔される。
対向電極に飛翔した帯電トナーは、転写手段によって記
録媒体上に転写される。これにより、平坦でない記録媒
体（封筒や皺の寄った記録紙）へ画像を形成する場合、
たとえ帯電トナーの飛翔距離が記録媒体の表面状態に応
じて変化しても、記録媒体上に形成されるドットの形状
が安定する。また、制御電極と記録媒体とが直接接触す
ることがないので、制御電極が破損したり、対向電極に
印加された高電圧が該記録媒体を介してリークすること
がなくなる。According to the above structure, in the operation based on the structure of claim 1, 2, 3, or 4, the charged toner is once jetted to the counter electrode before reaching the recording medium.
The charged toner flying to the counter electrode is transferred onto the recording medium by the transfer means. As a result, when an image is formed on a recording medium that is not flat (envelopes or wrinkled recording paper),
Even if the flight distance of the charged toner changes according to the surface condition of the recording medium, the shape of the dots formed on the recording medium is stable. Further, since the control electrode and the recording medium do not come into direct contact with each other, the control electrode is not damaged, and the high voltage applied to the counter electrode does not leak through the recording medium.
【００３１】[0031]
〔実施の形態１〕本発明の実施の形態を図１及び図２に
基づいて以下に説明する。尚、以下の説明においては、
負に帯電したトナーを使用した構成について説明する
が、正に帯電したトナーを使用する場合に、それに応じ
て適宜各印加電圧の極性を設定すればよい。[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the following description,
Although the configuration using the negatively charged toner will be described, when the positively charged toner is used, the polarity of each applied voltage may be appropriately set in accordance with it.
【００３２】本実施の形態における画像形成装置は、図
１に示すように、トナー供給部２、印刷部３、トナー制
御部４および制御電源部５から成る画像形成部１、給紙
部６および定着部７を有している。上記画像形成部１
は、画像信号に基づいたトナー像を記録媒体である記録
紙上に可視像を形成するものである。As shown in FIG. 1, the image forming apparatus according to the present embodiment includes an image forming section 1 including a toner supply section 2, a printing section 3, a toner control section 4 and a control power supply section 5, a paper feed section 6 and It has a fixing unit 7. Image forming section 1
Is for forming a visible image on a recording paper, which is a recording medium, by using a toner image based on an image signal.
【００３３】画像形成部１の入紙側には、上記記録紙を
給紙するための給紙部６を備えており、上記給紙部６に
は、記録媒体である記録紙８を収容する給紙カセット
９、この給紙カセット９から記録紙８を送り出すピック
アップローラ１０、送り出されてきた記録紙８を印刷部
３まで搬送する給紙ローラ１１、および印刷部３まで搬
送する間、記録紙８が所定経路を通過するように案内す
る給紙ガイド１２が備えられている。A paper feed unit 6 for feeding the recording paper is provided on the paper input side of the image forming unit 1, and the recording paper 8 as a recording medium is accommodated in the paper feeding unit 6. Paper feed cassette 9, pickup roller 10 for feeding recording paper 8 from this paper feed cassette 9, paper feed roller 11 for feeding the fed recording paper 8 to printing unit 3, and recording paper during feeding to printing unit 3. A paper feed guide 12 for guiding the sheet 8 to pass through a predetermined path is provided.
【００３４】画像形成部１の出紙側には、画像形成部１
にて記録紙８上に形成されたトナー像を定着する定着部
７が備えられており、上記定着部７には、肉厚２ｍｍの
アルミ管１３と、このアルミ管１３内部に設けられたハ
ロゲンランプの熱源１４と、熱源１４の温度を常に１５
０℃に保つための温度センサ１５および温度制御部１６
と、シリコン製の圧接ローラ１７とを備えている。On the paper output side of the image forming unit 1, the image forming unit 1
A fixing unit 7 for fixing the toner image formed on the recording paper 8 is provided, and the fixing unit 7 has an aluminum tube 13 having a thickness of 2 mm and a halogen provided inside the aluminum tube 13. The heat source 14 of the lamp and the temperature of the heat source 14 are always 15
Temperature sensor 15 and temperature control unit 16 for keeping at 0 ° C
And a pressure contact roller 17 made of silicon.
【００３５】上記アルミ管１３は、上記記録紙８のトナ
ー像が形成されている側に記録紙８に当接するように配
設されている。上記圧接ローラ１７は、図示しないスプ
リングによって、その回転軸の両端にそれぞれ２ｋｇの
荷重が加えられることにより記録紙８をアルミ管１３に
対して圧接されている。定着部７では、上記トナー像
が、熱源１４による熱処理、及び圧接ローラ１７による
加圧処理によって記録紙８上に定着される。The aluminum tube 13 is arranged so as to contact the recording paper 8 on the side of the recording paper 8 on which the toner image is formed. The press roller 17 presses the recording paper 8 against the aluminum tube 13 by applying a load of 2 kg to both ends of its rotation shaft by a spring (not shown). In the fixing unit 7, the toner image is fixed on the recording paper 8 by heat treatment by the heat source 14 and pressure treatment by the pressure roller 17.
【００３６】画像形成部１のトナー供給部２は、トナー
１８を収容するトナー収容槽１９と、トナー１８を担持
する円筒状のトナー担持体２０とを備えている。トナー
１８は、平均６μｍの粒径を持つ磁性トナーである。上
記トナー担持体２０は、図示しない駆動系によって、図
中の矢印の向きに周速３０ｍｍ／ｓで回転する。The toner supply section 2 of the image forming section 1 is provided with a toner storage tank 19 for storing the toner 18 and a cylindrical toner carrier 20 for supporting the toner 18. The toner 18 is a magnetic toner having an average particle diameter of 6 μm. The toner carrier 20 is rotated at a peripheral speed of 30 mm / s in the direction of the arrow in the figure by a drive system (not shown).
【００３７】トナー担持体２０の表面には、トナー１８
を帯電させるためのドクターブレード２１が備えられて
おり、トナー担持体２０の表面とドクターブレード２１
の表面との間隔は約６０μｍに規制されている。トナー
１８は、ドクターブレード２１表面を通過する際に−４
〜−５μｃ／ｇの帯電量が付与される。帯電したトナー
（以下、帯電トナーと称す）１８は、トナー担持体２０
の表面に薄層１８ａを形成する。トナー担持体２０内部
には、上記ドクターブレード２１と以下に示す開口部２
７との対向位置に磁極（図示しない）がそれぞれ設けら
れており、上記の各位置でトナー１８の穂立ちが形成さ
れるようになっている。On the surface of the toner carrier 20, the toner 18
A doctor blade 21 for charging the surface of the toner carrier 20 and the doctor blade 21 are provided.
The distance from the surface of the is regulated to about 60 μm. When the toner 18 passes over the surface of the doctor blade 21, it is -4
A charge amount of -5 μc / g is imparted. The charged toner (hereinafter, referred to as a charged toner) 18 is a toner carrier 20.
A thin layer 18a is formed on the surface of the. Inside the toner carrier 20, the doctor blade 21 and the opening 2 shown below are provided.
Magnetic poles (not shown) are respectively provided at positions facing 7 and the spikes of the toner 18 are formed at the above-mentioned positions.
【００３８】加えて、トナー１８は、グランド電位（０
Ｖ）によるトナー飛翔制御（後述する）を容易にするた
めに、流動性の向上を図っている。流動性は、使用する
外添剤や、トナー粒径を適当に設定することによって向
上する。In addition, the toner 18 has a ground potential (0
In order to facilitate the toner flying control (described later) by V), the fluidity is improved. The fluidity is improved by appropriately setting the external additive used and the toner particle size.
【００３９】画像形成部１の印刷部３は、記録紙８上に
トナー像を形成するために設けられており、トナー担持
体２０の対向位置に配設された対向電極２２と、この対
向電極２２に圧接するクリーナーブレード２３とを備え
ている。このクリーナーブレード２３は、ペーパージャ
ム等の不測の事態により、対向電極２２に付着したトナ
ー１８を除去し、記録紙８の裏面にトナー１８が付着す
ることによる裏汚れを防止するために設けられている。The printing section 3 of the image forming section 1 is provided for forming a toner image on the recording paper 8, and has a counter electrode 22 arranged at a position facing the toner carrier 20 and the counter electrode. And a cleaner blade 23 that is pressed against 22. The cleaner blade 23 is provided to remove the toner 18 adhering to the counter electrode 22 due to an unforeseen situation such as paper jam and prevent back stain due to the toner 18 adhering to the back surface of the recording paper 8. There is.
【００４０】上記対向電極２２は、直径５０ｍｍのアル
ミ管で図示しない駆動系により、矢印の向きに周速３０
ｍｍ／ｓで回転している。対向電極２２は、出力電圧２
ｋＶの高圧電源２４に接続されており、この電源２４か
ら２ｋＶの電圧が対向電極２２−トナー担持体２０間に
印加されることによって、上記対向電極２２からトナー
担持体２０の方向へ電界が発生し、帯電トナー１８をト
ナー担持体２０から対向電極２２の方向へ飛翔させる。The counter electrode 22 is an aluminum tube having a diameter of 50 mm and a peripheral speed of 30 in the direction of the arrow by a drive system (not shown).
It is rotating at mm / s. The counter electrode 22 has an output voltage of 2
It is connected to a high voltage power supply 24 of kV, and a voltage of 2 kV is applied from the power supply 24 between the counter electrode 22 and the toner carrier 20 to generate an electric field from the counter electrode 22 to the toner carrier 20. Then, the charged toner 18 is caused to fly from the toner carrier 20 toward the counter electrode 22.
【００４１】画像形成部１のトナー制御部４は、上記発
生電界によりトナー担持体２０から対向電極２２への帯
電トナー１８の飛翔を制御するために設けられている。
このトナー制御部４は、上記トナー担持体２０と対向電
極２２との間に、上記トナー担持体２０に近い側の第１
制御電極２５と、トナー担持体２０から遠い側の第２制
御電極２６とを備えている。上記第１制御電極２５と第
２制御電極２６とは、互いに平行に且つ対応する開口部
の中心が略一致するように配設されている。The toner control unit 4 of the image forming unit 1 is provided to control the flight of the charged toner 18 from the toner carrier 20 to the counter electrode 22 by the generated electric field.
The toner control unit 4 is provided between the toner carrier 20 and the counter electrode 22 and has a first side on the side closer to the toner carrier 20.
The control electrode 25 and the second control electrode 26 on the side far from the toner carrier 20 are provided. The first control electrode 25 and the second control electrode 26 are arranged parallel to each other and the centers of the corresponding openings are substantially aligned with each other.
【００４２】第１及び第２制御電極２５・２６は、例え
ば、厚さ２５μｍのポリイミド基板からなる。このポリ
イミド基板は、図２に示すように、トナー１８が通過す
る直径２００μｍの開口部２７が複数それぞれ形成され
ている。この開口部２７の数は２５６０個であり、Ａ４
紙の横幅方向に千鳥型に配置されている。この２５６０
個という数は、解像度３００ＤＰＩに相当する。第１制
御電極２５は、トナー担持体２０の表面から１００μｍ
の距離を隔てて配されている。The first and second control electrodes 25 and 26 are made of a polyimide substrate having a thickness of 25 μm, for example. As shown in FIG. 2, the polyimide substrate has a plurality of openings 27 each having a diameter of 200 μm through which the toner 18 passes. The number of openings 27 is 2560, and A4
They are arranged in a zigzag pattern across the width of the paper. This 2560
The number of pieces corresponds to a resolution of 300 DPI. The first control electrode 25 is 100 μm from the surface of the toner carrier 20.
Are arranged apart from each other.
【００４３】各開口部２７は、直径が約２２０μｍに形
成されている。各開口部２７の周囲には、厚さ３０μｍ
の銅箔の電極２８・２９がトナー担持体２０側の面にそ
れぞれ設けられている。上記電極２８は、第１制御電極
２５の開口部２７の周囲に設けられており、スイッチ３
０を介して、電源３２（２００Ｖの出力電圧）もしくは
電源３３（−２００Ｖの出力電圧）に接続されている。
また、上記電極２９は、第２制御電極２６の開口部２７
の周囲に設けられており、スイッチ３１を介して、電源
３３もしくは電源３４（３００Ｖの出力電圧）に接続さ
れている（図１参照）。Each opening 27 has a diameter of about 220 μm. 30 μm thick around each opening 27
The copper foil electrodes 28 and 29 are provided on the surface of the toner carrier 20 side. The electrode 28 is provided around the opening 27 of the first control electrode 25, and the switch 3
It is connected to the power source 32 (output voltage of 200V) or the power source 33 (output voltage of -200V) via 0.
In addition, the electrode 29 is the opening 27 of the second control electrode 26.
Is provided around the switch and is connected to the power supply 33 or the power supply 34 (output voltage of 300 V) via the switch 31 (see FIG. 1).
【００４４】スイッチ３０とスイッチ３１とは連動して
スイッチングされる。例えば、電源３２が上記電極２８
に接続される場合には電源３４が上記電極２９に接続さ
れる一方、電源３３が上記電極２８に接続される場合に
は電源３３が上記電極２９にも接続されるようになって
いる。なお、上記電極２８・２９の表面には、約３０μ
ｍの絶縁体層がそれぞれ設けられており、これにより各
電極が電気的に絶縁される。The switch 30 and the switch 31 are interlocked and switched. For example, the power source 32 is the electrode 28.
When the power source 33 is connected to the electrode 29, the power source 34 is connected to the electrode 29, while when the power source 33 is connected to the electrode 28, the power source 33 is also connected to the electrode 29. The surface of the electrodes 28 and 29 has a thickness of about 30 μm.
m insulating layers are respectively provided to electrically insulate each electrode.
【００４５】制御電源部５は、上記のスイッチ３０・３
１および電源３２・３３・３４を備え、画像信号に基づ
いた対向電極２２への帯電トナー１８の飛翔を制御する
ための電界を発生させる電位をトナー制御部４に付与す
るものである。The control power supply unit 5 is the switch 30.
1 and power sources 32, 33, and 34, and applies a potential to the toner control unit 4 to generate an electric field for controlling the flight of the charged toner 18 to the counter electrode 22 based on the image signal.
【００４６】ここで、画像形成部１におけるトナー１８
の画像形成を以下に説明する。トナーはドクターブレー
ド２１によって帯電されると、この帯電トナー１８は、
トナー担持体２０の表面に静電気力で担持される。この
状態において、トナー担持体２０表面に帯電トナー１８
とトナー担持体２０との間の電磁気的吸引力を上回る電
界が印加されると、帯電トナー１８は、トナー担持体２
０から離れ、電位の高い方向へ加速して移動する。この
とき、第１及び第２制御電極２５・２６の電極２８・２
９に付与する電位と、トナー担持体２０および対向電極
２２間に印加される電圧との関係により、トナー担持体
２０に担持されている帯電トナー１８の対向電極２２へ
の飛翔が制御される。即ち、画像信号に基づいて電極２
８・２９に電圧が印加され、対応する開口部２７におけ
る帯電トナー１８の通過および不通過が制御されること
によって、記録紙８上に画像が形成される。Here, the toner 18 in the image forming section 1 is used.
The image formation will be described below. When the toner is charged by the doctor blade 21, the charged toner 18
The toner is carried on the surface of the toner carrier 20 by electrostatic force. In this state, the surface of the toner carrier 20 is charged with the charged toner 18
When an electric field exceeding the electromagnetic attractive force between the toner carrier 20 and the toner carrier 20 is applied, the charged toner 18 is charged by the toner carrier 2
It moves away from 0, accelerating in the direction of higher potential. At this time, the electrodes 28.2 of the first and second control electrodes 25.26 are
The flying of the charged toner 18 carried on the toner carrier 20 to the counter electrode 22 is controlled by the relationship between the potential applied to the toner carrier 9 and the voltage applied between the toner carrier 20 and the counter electrode 22. That is, based on the image signal, the electrode 2
An image is formed on the recording paper 8 by applying a voltage to 8 · 29 and controlling the passage and non-passage of the charged toner 18 in the corresponding openings 27.
【００４７】先ず、開口部２７を帯電トナー１８が通過
する場合、即ち、記録紙８上にトナー１８を付着させる
場合を以下に説明する。図１に示すように、画像信号に
基づいてスイッチ３０・３１がスイッチングされ、電源
３２が電極２８に接続されると共に、電源３４が電極２
９に接続される。この結果、電極２８に２００Ｖの電圧
が印加され、電極２９に３００Ｖの電圧が印加される。
これにより、開口部２７には、帯電トナー１８を通過さ
せるような電界が生じ、記録紙８に上記帯電トナー１８
が付着する。First, the case where the charged toner 18 passes through the opening 27, that is, the case where the toner 18 is attached onto the recording paper 8 will be described below. As shown in FIG. 1, the switches 30 and 31 are switched based on the image signal, the power source 32 is connected to the electrode 28, and the power source 34 is connected to the electrode 2
9 is connected. As a result, a voltage of 200 V is applied to the electrode 28 and a voltage of 300 V is applied to the electrode 29.
As a result, an electric field that allows the charged toner 18 to pass through is generated in the opening 27, and the charged toner 18 is applied to the recording paper 8.
Adheres.
【００４８】次に、開口部２７において帯電トナー１８
の通過を阻止する場合、即ち、記録紙８上にトナー１８
が付着しない場合を以下に説明する。図１に示すよう
に、画像信号に基づいてスイッチ３０・３１がスイッチ
ングされ、電源３３が電極２８・２９にそれぞれ接続さ
れる。この結果、電極２８・２９には、共に−２００Ｖ
の電圧が印加される。これにより、開口部２７には、帯
電トナー１８を通過させないような電界が生じ、該帯電
トナー１８は記録紙８に到達することはない。Next, in the opening 27, the charged toner 18
To prevent the passage of the toner, that is, the toner 18 on the recording paper 8.
The case in which the particles do not adhere will be described below. As shown in FIG. 1, the switches 30 and 31 are switched based on the image signal, and the power source 33 is connected to the electrodes 28 and 29, respectively. As a result, the electrodes 28 and 29 are both -200V.
Is applied. As a result, an electric field that prevents the charged toner 18 from passing through is generated in the opening 27, and the charged toner 18 does not reach the recording paper 8.
【００４９】次に、本画像形成装置の画像形成動作を以
下に説明する。原稿が画像信号として処理されると、図
１に示すように、記録媒体である記録紙８は、給紙部６
から画像形成部１に搬送される。制御電源部５が上記画
像信号に基づいた電圧をトナー制御部４に印加し、帯電
トナー１８の記録紙８への飛翔が制御され、上記記録紙
８上にドットが形成されて所望の画像が形成される。そ
して、この記録紙８は、定着部７において定着された
後、図示しない排出部に搬送される。Next, the image forming operation of the image forming apparatus will be described below. When the document is processed as an image signal, the recording paper 8 which is a recording medium is fed into the paper feed unit 6 as shown in FIG.
Is conveyed to the image forming unit 1. The control power supply unit 5 applies a voltage based on the image signal to the toner control unit 4 to control the flight of the charged toner 18 onto the recording paper 8 and form dots on the recording paper 8 to form a desired image. It is formed. Then, the recording sheet 8 is fixed in the fixing section 7 and then conveyed to a discharge section (not shown).
【００５０】以上のように、上記構成によれば、帯電ト
ナー１８を開口部２７を介して飛翔させる場合、帯電ト
ナー１８は、絞られた状態で（開口部２７の周辺から中
央に向かって）当該開口部２７を通過して記録紙８に向
かって飛翔され、記録紙８上でドットが形成されて所望
の画像が形成されるので、記録紙８上においてドットの
周辺部に従来発生していたトナーの飛び散りが回避され
てコントラストの良い鮮明な画像を得ることができると
共に、第１及び第２制御電極２５・２６の開口部２７の
大きさを実際のドットの径よりも大きく設定することが
でき、これに伴って歩留まり及び信頼性の向上を図るこ
とができる。加えて、記録紙８のドット径の制御が、開
口部２７の径に関係なく自由に制御できる。As described above, according to the above configuration, when the charged toner 18 is flown through the opening 27, the charged toner 18 is squeezed (from the periphery of the opening 27 toward the center). Since it flies toward the recording paper 8 through the opening 27 and dots are formed on the recording paper 8 to form a desired image, the dots have conventionally been generated on the recording paper 8 in the peripheral portion of the dots. It is possible to avoid toner scattering and obtain a clear image with good contrast, and set the size of the opening 27 of the first and second control electrodes 25 and 26 to be larger than the actual dot diameter. Therefore, the yield and reliability can be improved accordingly. In addition, the dot diameter of the recording paper 8 can be freely controlled regardless of the diameter of the opening 27.
【００５１】また、同一電源３３からの同一電圧（−２
００Ｖ）を第１及び第２制御電極２５・２６の所望の電
極２８・２９に与えることによって、帯電トナー１８が
対応する開口部２７を介して記録紙８へ飛翔しないよう
に制御されるので、該制御に必要な電源の種類（数）が
従来の数（４個）よりも１個減少するので、装置の小型
化、低コスト化が可能となる。Further, the same voltage (-2
00V) is applied to desired electrodes 28 and 29 of the first and second control electrodes 25 and 26, so that the charged toner 18 is controlled so as not to fly to the recording paper 8 through the corresponding opening 27. Since the number (type) of power supplies required for the control is reduced by one from the number (4) of the related art, it is possible to reduce the size and cost of the device.
【００５２】また、一般に飛翔中のトナーは等電位面に
垂直に飛翔しようとするが、飛翔中にお互いの電荷によ
るクーロン力によって四方八方に広がってしまい、ドッ
ト中心部のトナーが希薄になり、濃度が低下する傾向を
示す一方で、周辺部ではこれらの広がったトナーによっ
て飛び散りの状態が悪化し、コントラストの得られない
ぼやけた画像となってしまう。これらの画像の悪化は、
ドット径が制御電極の開口部径よりも大きくなった場
合、ドット内のトナーの濃度がスリーブ上よりも著しく
低下し、より顕著になる。開口部を通過する帯電トナー
は電極がトナーに対して吸引する方向の電圧を印加して
も、トナーは電極直上の等電位面は歪まないので、該電
極に直接付着してしまう。結局、開口部２７を通過する
帯電トナーは、電極にどのような電位が与えられても、
該電極直上のトナーに制限されてしまう。したがって、
形成されるドット径が開口部２７の径よりも大きくなる
と、周辺部のトナーが周囲に広がって飛び散る上に、中
心部のトナーが希薄になる現象が顕著になる。この対策
として、帯電トナーの飛翔量を増加することが考えられ
る。つまり、現像スリーブのトナー充填率又はスリーブ
周速の上昇、或いはブラック電位の印加時間を長くする
ことが考えられる。しかし、これらはトナー層厚や充填
率を悪化させる、又は帯電制御を困難にする要因を含む
という不安定さを有している上に、印字速度が低下する
という不具合を招来することになり、満足の行く対策と
はなりえない。そこで、本実施例では、ドット径が開口
部２７の径よりも小さくなるようにし、よりよい画質が
得られるように構成している。In general, the flying toner tries to fly perpendicularly to the equipotential surface, but during the flight, the Coulomb force due to the mutual electric charges spreads in all directions, and the toner at the center of the dot becomes thin. While the density tends to decrease, in the peripheral area, the scattered toner deteriorates due to the spread toner, resulting in a blurred image with no contrast. The deterioration of these images is
When the dot diameter becomes larger than the opening diameter of the control electrode, the toner density in the dot becomes significantly lower than that on the sleeve and becomes more remarkable. Even if a voltage is applied to the charged toner passing through the opening in the direction in which the electrode attracts the toner, the toner does not distort the equipotential surface directly above the electrode, and thus the toner directly adheres to the electrode. After all, the charged toner that passes through the opening 27 will be no matter what potential is applied to the electrodes.
It is limited to the toner directly above the electrode. Therefore,
When the diameter of the formed dots is larger than the diameter of the opening 27, the phenomenon that the toner in the peripheral portion spreads around and scatters and the toner in the central portion becomes thin becomes remarkable. As a countermeasure against this, it is possible to increase the flying amount of the charged toner. That is, it is considered that the toner filling rate of the developing sleeve or the sleeve peripheral speed is increased, or the application time of the black potential is lengthened. However, these have the instability of deteriorating the toner layer thickness and filling rate, or including factors that make the charging control difficult, and also cause a problem that the printing speed decreases. It cannot be a satisfactory measure. Therefore, in the present embodiment, the dot diameter is made smaller than the diameter of the opening 27 so that better image quality can be obtained.
【００５３】〔実施の形態２〕本発明の他の発明の実施
の形態を図３に基づいて以下に説明する。尚、説明の便
宜上、前記の実施の形態に示した部材と同一の機能を有
する部材には同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。[Embodiment 2] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as the members shown in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００５４】本発明の画像形成装置は、制御電源部５に
おいて、図３に示すように、電極２８が、開口部２７に
おける帯電トナー１８の通過を制御する電圧を前記電源
３２から付与されるのではなく、グランドから付与され
れる点で前記実施の形態１と異なっている。In the image forming apparatus of the present invention, in the control power supply unit 5, as shown in FIG. 3, the electrode 28 is applied with a voltage for controlling passage of the charged toner 18 through the opening 27 from the power supply 32. However, it is different from the first embodiment in that it is provided from the ground.
【００５５】本実施の形態において、開口部２７におけ
る帯電トナー１８の通過および不通過の制御を以下に説
明する。帯電トナー１８が開口部２７を通過する場合に
は、画像信号に基づいてスイッチ３０がスイッチングさ
れて電極２８はグランドに接続される一方、スイッチ３
１がスイッチングされて電極２９は電源３４に接続され
る。この結果、電極２８はグランド電位（０Ｖ）になる
一方、電極２９は３００Ｖの電圧が印加される。これに
より、開口部２７には、帯電トナー１８を通過させるよ
うな電界が生じ、記録紙８に上記帯電トナー１８が付着
する。In the present embodiment, control of passage and non-passage of the charged toner 18 in the opening 27 will be described below. When the charged toner 18 passes through the opening 27, the switch 30 is switched based on the image signal and the electrode 28 is connected to the ground while the switch 3
1 is switched and the electrode 29 is connected to the power supply 34. As a result, the electrode 28 is at the ground potential (0V), while the electrode 29 is applied with a voltage of 300V. As a result, an electric field that allows the charged toner 18 to pass through is generated in the opening 27, and the charged toner 18 adheres to the recording paper 8.
【００５６】これに対して、帯電トナー１８に開口部２
７を通過させない場合には、画像信号に基づいて、スイ
ッチ３０がスイッチングされて電極２８は電源３２に接
続される一方、スイッチ３１がスイッチングされて電極
２９は電源３５に接続される。この結果、電極２８には
−３００Ｖの電圧が印加される一方、電極２９には−２
００Ｖの電圧が印加される。これにより、開口部２７に
は、帯電トナー１８を通過させないような電界が生じ、
記録紙８に上記帯電トナー１８が到達しなくなる。On the other hand, the charged toner 18 has an opening 2
When the signal does not pass through 7, the switch 30 is switched and the electrode 28 is connected to the power source 32, while the switch 31 is switched and the electrode 29 is connected to the power source 35 based on the image signal. As a result, a voltage of −300 V is applied to the electrode 28, while a voltage of −2 is applied to the electrode 29.
A voltage of 00V is applied. As a result, an electric field that prevents the charged toner 18 from passing through the opening 27 is generated,
The charged toner 18 does not reach the recording paper 8.
【００５７】なお、本実施の形態の画像形成装置の画像
形成動作は、上述した実施の形態１における画像形成装
置のそれと同様に行われるので、ここでは詳細な説明を
省略する。The image forming operation of the image forming apparatus according to the present embodiment is performed in the same manner as that of the image forming apparatus according to the first embodiment described above, and therefore detailed description thereof is omitted here.
【００５８】以上のように上記構成によれば、帯電トナ
ー１８に開口部２７を通過させない場合、第１制御電極
２５の対応する電極２８に対してグランド電位が与えら
れるので、電源の種類（数）を従来と比較して１個削減
できるので、その分だけ小型化、低コスト化が可能とな
る。As described above, according to the above configuration, when the charged toner 18 does not pass through the opening 27, the ground potential is applied to the corresponding electrode 28 of the first control electrode 25, so that the type of power source (number) ) Can be reduced by one compared with the conventional one, so that the size and cost can be reduced accordingly.
【００５９】〔実施の形態３〕本発明の更に他の実施の
形態を図４に基づいて以下に説明する。尚、説明の便宜
上、前記の実施の形態に示した部材と同一の機能を有す
る部材には同一の符号を付記し、その説明を省略する。[Third Embodiment] Still another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as the members shown in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００６０】本実施の形態における画像形成装置は、制
御電源部５において、図４に示すように、電極２８・２
９は、開口部２７における帯電トナー１８の不通過を制
御する電圧を前記電源３３から付与されるのではなく、
グランドから付与される点で前記実施の形態１と異なっ
ている。In the image forming apparatus according to the present embodiment, in the control power supply unit 5, as shown in FIG.
No. 9 does not apply a voltage for controlling non-passage of the charged toner 18 in the opening 27 from the power source 33,
It differs from the first embodiment in that it is provided from the ground.
【００６１】本実施の形態において、開口部２７におけ
る帯電トナー１８の通過および不通過の制御を以下に説
明する。帯電トナー１８が開口部２７を通過する場合に
は、画像信号に基づいてスイッチ３０がスイッチングさ
れて電源３２は電極２８に接続される一方、スイッチ３
１がスイッチングされて電源３４は電極２９に接続され
る。この結果、電極２８には２００Ｖの電圧が印加され
る一方、電極２９には３００Ｖの電圧が印加される。こ
れにより、開口部２７には、帯電トナー１８を通過させ
るような電界が生じ、記録紙８に上記帯電トナー１８が
付着する。In the present embodiment, control of passage and non-passage of the charged toner 18 in the opening 27 will be described below. When the charged toner 18 passes through the opening 27, the switch 30 is switched based on the image signal and the power source 32 is connected to the electrode 28, while the switch 3 is turned on.
1 is switched and the power supply 34 is connected to the electrode 29. As a result, a voltage of 200 V is applied to the electrode 28, while a voltage of 300 V is applied to the electrode 29. As a result, an electric field that allows the charged toner 18 to pass through is generated in the opening 27, and the charged toner 18 adheres to the recording paper 8.
【００６２】これに対して、帯電トナー１８に開口部２
７を通過させない場合には、画像信号に基づいて、スイ
ッチ３０がスイッチングされて電極２８はグランドに接
続されると共に、スイッチ３１がスイッチングされて電
極２９はグランドに接続される。この結果、電極２８・
２９は、共に、グランド電位（０Ｖ）になる。これによ
り、開口部２７には、帯電トナー１８を通過させないよ
うな電界が生じ、記録紙８に上記帯電トナー１８が到達
しなくなる。On the other hand, the charged toner 18 has an opening 2
When not passing through 7, the switch 30 is switched to connect the electrode 28 to the ground and the switch 31 is switched to connect the electrode 29 to the ground based on the image signal. As a result, the electrode 28
Both 29 become the ground potential (0 V). As a result, an electric field that prevents the charged toner 18 from passing through the opening 27 is generated, and the charged toner 18 does not reach the recording paper 8.
【００６３】なお、本実施の形態における画像形成装置
の画像形成動作は、上述した実施の形態１における画像
形成装置のそれと同様に行われるので、ここでは詳細な
説明を省略する。The image forming operation of the image forming apparatus according to the present embodiment is performed in the same manner as that of the image forming apparatus according to the first embodiment described above, and therefore detailed description thereof is omitted here.
【００６４】以上のように上記構成によれば、帯電トナ
ー１８に開口部２７を通過させない場合、電極２８・２
９に対して、共に、グランド電位が与えられるので、電
源の種類（数）を従来と比較して２個削減できるので、
より小型化、低コスト化が可能となる。As described above, according to the above structure, when the charged toner 18 is not passed through the opening 27, the electrodes 28.2.
Since the ground potential is applied to both 9, the number (type) of power supplies can be reduced by 2 compared with the conventional one.
Further miniaturization and cost reduction are possible.
【００６５】〔実施の形態４〕本発明の他の実施の形態
を図５に基づいて以下に説明する。尚、説明の便宜上、
前記の実施の形態に示した部材と同一の機能を有する部
材には同一の符号を付記し、その説明を省略する。[Embodiment 4] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation,
Members having the same functions as the members shown in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００６６】本実施の形態における画像形成装置は、制
御電源部５において、図５に示すように、電極２８およ
び電極２９は、開口部２７におけるトナー１８の通過を
制御する電圧を電源３２および電源３４から付与される
のではなく、グランドから付与される点で前記実施の形
態１と異なっている。In the image forming apparatus according to the present embodiment, in the control power supply unit 5, as shown in FIG. 5, the electrode 28 and the electrode 29 supply the voltage for controlling the passage of the toner 18 through the opening 27 to the power supply 32 and the power supply. This is different from the first embodiment in that it is applied from the ground instead of 34.
【００６７】本実施の形態において、開口部２７におけ
るトナー１８の通過および不通過の制御を以下に説明す
る。帯電トナー１８が開口部２７を通過する場合には、
画像信号に基づいて、スイッチ３０がスイッチングされ
て電極２８は電源３２に接続されると共に、スイッチ３
１がスイッチングされて電極２９は電源３２に接続され
る。この結果、電極２８・２９には、共に、２００Ｖの
電圧が印加される。これにより、開口部２７には、帯電
トナー１８を通過させるような電界が生じ、記録紙８上
に上記トナー１８が付着する。In this embodiment, control of passage and non-passage of the toner 18 in the opening 27 will be described below. When the charged toner 18 passes through the opening 27,
Based on the image signal, the switch 30 is switched, the electrode 28 is connected to the power source 32, and the switch 3
1 is switched and the electrode 29 is connected to the power supply 32. As a result, a voltage of 200 V is applied to both electrodes 28 and 29. As a result, an electric field that allows the charged toner 18 to pass through is generated in the opening 27, and the toner 18 adheres to the recording paper 8.
【００６８】これに対して、帯電トナー１８に開口部２
７を通過させない場合には、画像信号に基づいて、スイ
ッチ３０がスイッチングされて電極２８はグランドに接
続されると共に、スイッチ３１がスイッチングされて電
極２９はグランドに接続される。この結果、電極２８・
２９は、共に、グランド電位（０Ｖ）になる。これによ
り、開口部２７には、帯電トナー１８を通過させないよ
うな電界が生じ記録紙８上に帯電トナー１８が到達しな
い。On the other hand, the charged toner 18 has an opening 2
When not passing through 7, the switch 30 is switched to connect the electrode 28 to the ground and the switch 31 is switched to connect the electrode 29 to the ground based on the image signal. As a result, the electrode 28
Both 29 become the ground potential (0 V). As a result, an electric field that prevents the charged toner 18 from passing through the opening 27 is generated, and the charged toner 18 does not reach the recording paper 8.
【００６９】なお、本実施の形態における画像形成装置
の画像形成動作は、上述した実施の形態１における画像
形成装置のそれと同様に行われるので、ここでは詳細な
説明を省略する。The image forming operation of the image forming apparatus according to the present embodiment is performed in the same manner as that of the image forming apparatus according to the first embodiment described above, and therefore detailed description thereof is omitted here.
【００７０】これにより、帯電トナーの飛翔制御に必要
な電源は電源３２のみであり、電源の種類（数）を従来
と比較して３個削減できるので、より小型化、低コスト
化が可能となる。As a result, only the power source 32 is required to control the flying of the charged toner, and the number (type) of power sources can be reduced by three compared with the conventional one, so that the size and cost can be further reduced. Become.
【００７１】〔実施の形態５〕本発明の他の実施の形態
を図６に基づいて以下に説明する。尚、説明の便宜上、
前記の実施の形態に示した部材と同一の機能を有する部
材には同一の符号を付記し、その説明を省略する。[Embodiment 5] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation,
Members having the same functions as the members shown in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００７２】本実施の形態における画像形成装置は、図
６に示すように、制御電源部５において、電極２９
は、開口部２７における帯電トナー１８の通過を制御す
る電圧を電源３４から付与されるのではなく、グランド
から付与される点と、開口部２７を通過した帯電トナ
ー１８は、記録紙８に向かって飛翔されるのではなく
て、対向電極２２に一旦飛翔された後、搬送されてきた
記録紙８上に転写ローラ３７を介して転写される点で前
記実施例１と異なっている。In the image forming apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG.
Means that the voltage for controlling the passage of the charged toner 18 in the opening 27 is not applied from the power source 34 but is applied from the ground, and the charged toner 18 passing through the opening 27 is directed toward the recording paper 8. The first embodiment is different from the first embodiment in that it is not first ejected and is then ejected onto the counter electrode 22 and then transferred onto the conveyed recording paper 8 via the transfer roller 37.
【００７３】つまり、本実施の形態における画像形成装
置の印刷部３は、表面が絶縁体層でコートされた対向電
極２２、対向電極２２上のトナー像を記録紙８に転写す
る転写ローラ３７、及び転写ローラ３７に高電圧（例え
ば、３ｋＶ）を印加する高圧電源３８を備えている。対
向電極２２と転写ローラ３７とは、トナー担持体２０の
対向位置に所定の間隔で配設されている。なお、高圧電
源３８は、約５００ＭΩの内部抵抗を有している。That is, the printing unit 3 of the image forming apparatus in this embodiment has the counter electrode 22 whose surface is coated with an insulating layer, the transfer roller 37 for transferring the toner image on the counter electrode 22 to the recording paper 8, And a high voltage power supply 38 for applying a high voltage (for example, 3 kV) to the transfer roller 37. The counter electrode 22 and the transfer roller 37 are disposed at a position facing the toner carrier 20 at a predetermined interval. The high-voltage power supply 38 has an internal resistance of about 500 MΩ.
【００７４】転写ローラ３７は記録紙８を介して対向電
極２２に当接し、図示しない駆動系により対向電極３６
の周速と同速度で図中矢印の向きに回転する。転写ロー
ラ３７は、シリコンを母材としてカーボンブラック等の
導電剤が混入され１０ＭΩの抵抗値を有している。The transfer roller 37 is in contact with the counter electrode 22 via the recording paper 8 and is driven by a drive system (not shown).
It rotates in the direction of the arrow in the figure at the same speed as the peripheral speed of. The transfer roller 37 has a resistance value of 10 MΩ in which a conductive material such as carbon black is mixed with silicon as a base material.
【００７５】本実施の形態において、開口部２７におけ
る帯電トナー１８の通過および不通過の制御を以下に説
明する。帯電トナー１８が開口部２７を通過する場合に
は、画像信号に基づいてスイッチ３０がスイッチングさ
れて電極２８は電源３２に接続される一方、スイッチ３
１がスイッチングされて電極２９は電源３２に接続され
る。この結果、電極２８・２９には、共に、２００Ｖの
電圧が印加される。これにより、開口部２７には、帯電
トナー１８を通過させるような電界が生じ、記録紙８に
上記帯電トナー１８が付着する。In the present embodiment, control of passage and non-passage of the charged toner 18 in the opening 27 will be described below. When the charged toner 18 passes through the opening 27, the switch 30 is switched based on the image signal and the electrode 28 is connected to the power supply 32, while the switch 3 is turned on.
1 is switched and the electrode 29 is connected to the power supply 32. As a result, a voltage of 200 V is applied to both electrodes 28 and 29. As a result, an electric field that allows the charged toner 18 to pass through is generated in the opening 27, and the charged toner 18 adheres to the recording paper 8.
【００７６】これに対して、帯電トナー１８に開口部２
７を通過させない場合には、画像信号に基づいて、スイ
ッチ３０がスイッチングされて電極２８はグランドに接
続されると共に、スイッチ３１がスイッチングされて電
極２９はグランドに接続される。この結果、電極２８・
２９は、共に、グランド電位（０Ｖ）になる。これによ
り、開口部２７には、帯電トナー１８を通過させないよ
うな電界が生じ、記録紙８上に帯電トナー１８が到達し
ない。On the other hand, the charged toner 18 has an opening 2
When not passing through 7, the switch 30 is switched to connect the electrode 28 to the ground and the switch 31 is switched to connect the electrode 29 to the ground based on the image signal. As a result, the electrode 28
Both 29 become the ground potential (0 V). As a result, an electric field that does not allow the charged toner 18 to pass through is generated in the opening 27, and the charged toner 18 does not reach the recording paper 8.
【００７７】次に、印刷部３における転写動作について
以下に説明する。実施の形態１乃至４では、帯電トナー
１８を開口部２７を介して直接記録紙８に飛翔させるこ
とにより転写を行っていた。これに対して、本実施例で
は、対向電極２２の外周面に一旦トナー像が形成され、
対向電極２２の回転に伴って該トナー像が転写ローラ３
７上に到達する。これと同期して、高圧電源３８から高
電圧が転写ローラ３７に内部抵抗（５００ＭΩ）を介し
て印加され、搬送されてきた記録紙８上に転写される。
そして、上記記録紙８は定着部７へ搬送され、そこで、
上記トナー像が定着する。Next, the transfer operation in the printing section 3 will be described below. In the first to fourth embodiments, the transfer is performed by causing the charged toner 18 to directly fly to the recording paper 8 through the opening 27. On the other hand, in this embodiment, a toner image is once formed on the outer peripheral surface of the counter electrode 22,
The toner image is transferred to the transfer roller 3 as the counter electrode 22 rotates.
Reach top 7. In synchronization with this, a high voltage is applied from the high voltage power source 38 to the transfer roller 37 via an internal resistance (500 MΩ), and is transferred onto the conveyed recording paper 8.
Then, the recording paper 8 is conveyed to the fixing unit 7, where
The toner image is fixed.
【００７８】ところで、上記実施の形態１乃至４におい
ては、転写プロセスが不要であるので、上記転写ローラ
３７や高圧電源３８が必要なく、低コストで小型の装置
が実現できたが、記録紙８としては、平坦な普通紙しか
使用できない。封筒や皺のよった記録媒体は、平坦な普
通紙とは異なって凹凸を有し、この凹凸に応じてトナー
担持体２０表面からの帯電トナー１８の飛翔距離が変化
するので、形成されるドットの形状が不安定になるばか
りでなく、上記記録媒体が有する出っ張りや先端によ
り、第１及び第２制御電極２５・２６を破損したり、対
向電極２２に印加されている高電圧が該記録媒体を介し
てリークする等の不具合を招来し、この結果正確な画像
形成が行えなくなることがある。By the way, in the first to fourth embodiments, since the transfer process is unnecessary, the transfer roller 37 and the high voltage power source 38 are not necessary, and a small device can be realized at low cost. As for, only plain plain paper can be used. A recording medium such as an envelope or a wrinkle has irregularities unlike flat plain paper, and the flying distance of the charged toner 18 from the surface of the toner carrier 20 changes according to the irregularities, so that dots are formed. Not only the shape of the recording medium becomes unstable, but also the protrusion and the tip of the recording medium damage the first and second control electrodes 25 and 26, or the high voltage applied to the counter electrode 22 causes the recording medium to have a high voltage. There may be a problem such as leakage through the sheet, and as a result, accurate image formation may not be possible.
【００７９】これに対して、上記構成によれば、帯電ト
ナーの飛翔に記録媒体が一切影響を及ぼさないので、記
録媒体が通常の普通紙であっても、或いは封筒等の平坦
でない記録媒体であっても、形成される画像は常に一定
であり、画像の劣化のない安定した画像形成動作を画像
が得られる。On the other hand, according to the above construction, since the recording medium does not affect the flying of the charged toner at all, even if the recording medium is ordinary plain paper, or if it is an uneven recording medium such as an envelope. Even if there is, the formed image is always constant, and a stable image forming operation without image deterioration can be obtained.
【００８０】上記実施の形態１乃至５においては、直接
帯電トナー１８の飛翔を制御することによって画像を形
成する例について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、イオンフローの場合にも適用できる。
つまり、トナー供給部２の位置にコロナチャージャー等
のイオン源を配しても同様な効果が得られる。In the above-described first to fifth embodiments, the example in which the image is formed by directly controlling the flight of the charged toner 18 has been described, but the present invention is not limited to this, and in the case of ion flow. Can also be applied to.
That is, even if an ion source such as a corona charger is arranged at the position of the toner supply unit 2, the same effect can be obtained.
【００８１】また、上記実施の形態１乃至５において
は、各開口部２７中の帯電トナー１８の通過又は不通過
に係る動作は、対応電極が画像データによるパルスによ
って単独で制御される例について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、例えば、第１及び第２
制御電極２５・２６の両側に交差するように帯状電極を
配したマトリックスドライブによる制御により、上記の
通過又は不通過に係る動作を行ってもよい。In the first to fifth embodiments described above, the operation relating to the passage or non-passage of the charged toner 18 in each opening 27 is described as an example in which the corresponding electrode is independently controlled by the pulse of the image data. However, the present invention is not limited to this. For example, the first and second
The operation relating to the passage or non-passage may be performed by the control by the matrix drive in which the strip electrodes are arranged so as to intersect the control electrodes 25 and 26 on both sides.
【００８２】上記実施の形態１乃至５においては、電極
２８・２９には固定の電圧が印加される場合について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、印
加電圧を可変する構成でもよい。つまり、電極２８・２
９に印加する電圧を変化させると、開口部２７周辺の等
電位面の傾きが変化し、開口部２７中央方向の静電気力
が変化するので、トナー塊が開口部２７を通過する際に
押し縮められる程度が変化し、これに伴って記録紙８表
面に形成されるドットの径が変化する。したがって、電
極２８・２９に印加する電圧を多値制御、或いはアナロ
グ制御すれば、記録紙８上に形成されるドットの径をよ
り細かく制御でき、これに伴って画質をより向上させる
ことができる。加えて、中間調を濃度階調で表現するこ
とが可能であるので、より鮮明な画質を得ることができ
る。In the above first to fifth embodiments, the case where a fixed voltage is applied to the electrodes 28 and 29 has been described, but the present invention is not limited to this, and the configuration is such that the applied voltage is variable. But it's okay. That is, the electrode 28.2.
When the voltage applied to 9 is changed, the inclination of the equipotential surface around the opening 27 is changed, and the electrostatic force in the central direction of the opening 27 is changed. Therefore, when the toner mass passes through the opening 27, it is compressed. The extent to which the dots are formed changes, and the diameter of the dots formed on the surface of the recording paper 8 changes accordingly. Therefore, if the voltage applied to the electrodes 28 and 29 is subjected to multi-value control or analog control, the diameter of the dots formed on the recording paper 8 can be controlled more finely, and the image quality can be improved accordingly. . In addition, since it is possible to express halftones by density gradation, it is possible to obtain clearer image quality.
【００８３】また、各開口部２７中の帯電トナー１８の
通過又は不通過を制御する第１及び第２制御電極２５・
２６に印加される電位は、トナー担持体２０に印加され
る電位、対向電極２２に印加される電位、および第１及
び第２制御電極２５・２６の配設位置による電気的要因
と、トナー１８の流動性、凝縮力、およびファンデルワ
ース力等による非電気的要因とにより決定される。この
ため、電気的要因の操作、あるいは、非電気的要因の操
作によって、第１及び第２制御電極２５・２６に対応す
る電極２８・２９にグランド電位（０Ｖ）を付与するこ
とができる。The first and second control electrodes 25, which control the passage or non-passage of the charged toner 18 in each opening 27,
The electric potential applied to the toner carrier 26 is the electric potential applied to the toner carrier 20, the electric potential applied to the counter electrode 22, and the electrical factors depending on the arrangement positions of the first and second control electrodes 25 and 26, and the toner 18. Fluidity, condensation force, and non-electrical factors such as van der Waals force. Therefore, the ground potential (0 V) can be applied to the electrodes 28 and 29 corresponding to the first and second control electrodes 25 and 26 by the operation of the electric factor or the operation of the non-electric factor.
【００８４】電気的要因を操作する場合では、電位の相
対関係さえ保存されていれば、トナー担持体２０の印加
電圧Vsと第１及び第２制御電極２５・２６間の電位VBと
の印加電圧値を適当に設定できる。例えば、Vs＝−３０
０（Ｖ）に対して帯電トナー１８の通過時のVB＝１００
（Ｖ）であっても、Vs＝−４００（Ｖ）とすれば、即ち
全体を１００（Ｖ）下げればVBも１００（Ｖ）下げてVB
＝０（Ｖ）とすることができる。In the case of operating the electrical factor, the applied voltage between the applied voltage Vs of the toner carrier 20 and the potential VB between the first and second control electrodes 25 and 26, as long as the potential relationship is preserved. The value can be set appropriately. For example, Vs = -30
VB = 100 when the charged toner 18 passes with respect to 0 (V)
Even if it is (V), if Vs = -400 (V), that is, if the whole is lowered by 100 (V), VB is also lowered by 100 (V) and VB
It can be set to = 0 (V).
【００８５】一方、非電気的要因を操作する場合では、
実施の形態１で記載したように、例えば、トナー粒径、
あるいは外添剤の種類または量を適当に設定することに
より、トナー１８の流動性、凝縮力、およびファンデル
ワース力を変更すること、即ち、トナー担持体２０への
帯電トナー１８の吸着力を適宜設定できる。このように
トナー１８の物性値を変更することにより、上記の電極
２８・２９にグランド電位（０Ｖ）を付与することがで
きる。On the other hand, when operating a non-electrical factor,
As described in the first embodiment, for example, the toner particle size,
Alternatively, by appropriately setting the type or amount of the external additive, it is possible to change the fluidity, the condensing force, and the van der Waals force of the toner 18, that is, the adsorption force of the charged toner 18 to the toner carrier 20. It can be set appropriately. By changing the physical property value of the toner 18 in this manner, the ground potential (0 V) can be applied to the electrodes 28 and 29.
【００８６】また、上記電極２８・２９にグランド電位
（０Ｖ）を付与するには、電気的要因の操作と非電気的
要因の操作との両方を行うことが望ましい。例えば、ト
ナー粒径を１０μｍから６μｍに変えた場合、電気的要
因の操作を単独で行う時に１００（Ｖ）のVBが必要だっ
たものが０（Ｖ）しか必要でなくなる。従って、両操作
の組み合わせにより、より容易に上記電極２８・２９に
グランド電位（０Ｖ）を付与することができる。Further, in order to apply the ground potential (0 V) to the electrodes 28 and 29, it is desirable to perform both the operation of the electrical factor and the operation of the non-electrical factor. For example, when the toner particle size is changed from 10 μm to 6 μm, VB of 100 (V) is required when only the operation of the electrical factor is performed, but only 0 (V) is required. Therefore, the ground potential (0 V) can be more easily applied to the electrodes 28 and 29 by a combination of both operations.
【００８７】[0087]
【発明の効果】請求項１の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、帯電トナーを担持するトナー担持体と、
上記トナー担持体に対向するように設けられ、該トナー
担持体との間で所定電圧が印加される対向電極と、上記
のトナー担持体と対向電極との間に順に設けられ、複数
の開口部と各開口部の周囲に設けられた電極とをそれぞ
れ備え、該電極に印加される電圧に基づいて、互いに対
応する開口部を介して帯電トナーの記録媒体への飛翔を
それぞれ選択的に制御する第１及び第２制御電極と、上
記の開口部を通過する帯電トナーが開口部中心方向に静
電気力を受けるように上記の第１及び第２制御電極の対
応する電極に所定電圧をそれぞれ印加すると共に、帯電
トナーによる開口部の通過を阻止する場合に第１及び第
２制御電極の対応する電極に対して同一電源から同一電
位を与える制御電圧印加手段とを備えた構成である。According to the first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising:
As described above, the toner carrying member carrying the charged toner,
A counter electrode provided so as to face the toner carrier and to which a predetermined voltage is applied between the toner carrier and the toner carrier, and the plurality of openings provided in order between the toner carrier and the counter electrode. And an electrode provided around each opening, respectively, and selectively controls the flight of the charged toner to the recording medium through the corresponding opening based on the voltage applied to the electrode. A predetermined voltage is applied to the first and second control electrodes and the corresponding electrodes of the first and second control electrodes so that the charged toner passing through the opening receives electrostatic force toward the center of the opening. At the same time, a control voltage applying unit that applies the same potential from the same power source to the corresponding electrodes of the first and second control electrodes when blocking passage of the charged toner through the opening is provided.
【００８８】これにより、帯電トナーを開口部を介して
飛翔させる場合、帯電トナーは、絞られた状態で当該開
口部を通過して記録媒体に向かって飛翔され、記録媒体
上でドットが形成されて所望の画像が形成されるので、
制御電極の開口部の大きさを実際のドットの径よりも大
きく設定することができ、これに伴って歩留まり及び信
頼性の向上を図ることができる。加えて、記録媒体上の
ドット径の制御が、開口部径に関係なく自由に制御でき
る。As a result, when the charged toner is made to fly through the opening, the charged toner passes through the opening in a squeezed state and is made to fly toward the recording medium to form dots on the recording medium. Since the desired image is formed by
The size of the opening of the control electrode can be set larger than the actual diameter of the dot, and accordingly, the yield and reliability can be improved. In addition, the dot diameter on the recording medium can be freely controlled regardless of the opening diameter.
【００８９】また、同一電源からの同一電位を第１及び
第２制御電極の所望の電極に与えることによって、帯電
トナーが開口部を介して記録媒体へ飛翔しないように制
御され、該制御に必要な電源の種類（数）が確実に減少
させることができるので、装置の小型化、低コスト化が
可能であるという効果を併せて奏する。Further, by applying the same potential from the same power source to desired electrodes of the first and second control electrodes, the charged toner is controlled so as not to fly to the recording medium through the opening, which is necessary for the control. Since it is possible to reliably reduce the number (type) of various power sources, it is possible to reduce the size and cost of the device.
【００９０】請求項２の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１記載の画像形成装置において、上
記の制御電圧印加手段が、帯電トナーが開口部を通過す
る際に、第１及び第２制御電極の対応する電極に対して
グランド電位をそれぞれ与える構成である。As described above, the image forming apparatus according to the second aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first aspect, in which the control voltage applying means is configured to control the charged toner when the charged toner passes through the opening. In this configuration, the ground potential is applied to the corresponding electrodes of the first and second control electrodes.
【００９１】これにより、請求項１の作用に加えて、帯
電トナーが開口部を通過する際に、第１及び第２制御電
極の対応する電極に対してグランド電位が制御電圧印加
手段によってそれぞれ与えられ、１個の電源のみで、帯
電トナーの飛翔制御を行えるので、装置の小型化、低コ
スト化が可能であるという効果を併せて奏する。Thus, in addition to the effect of the first aspect, when the charged toner passes through the opening, the ground potential is applied to the corresponding electrodes of the first and second control electrodes by the control voltage applying means. Since the flying of the charged toner can be controlled with only one power source, the size and cost of the device can be reduced.
【００９２】請求項３の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、帯電トナーを担持するトナー担持体と、上
記トナー担持体に対向するように設けられ、該トナー担
持体との間で所定電圧が印加される対向電極と、上記の
トナー担持体と対向電極との間に順に設けられ、複数の
開口部と各開口部の周囲に設けられた電極とをそれぞれ
備え、該電極に印加される電圧に基づいて、互いに対応
する開口部を介して帯電トナーの記録媒体への飛翔をそ
れぞれ選択的に制御する第１及び第２制御電極と、帯電
トナーが上記の開口部を通過する際に開口部中心方向に
静電気力を受けるように上記第１制御電極の対応する電
極に所定電圧を印加し且つ第２制御電極の対応する電極
に対してグランド電位を与える制御電圧印加手段とを備
えた構成である。As described above, the image forming apparatus according to the invention of claim 3 is provided between the toner carrying member carrying the charged toner and the toner carrying member so as to face the toner carrying member. A counter electrode to which a predetermined voltage is applied, a plurality of openings provided between the toner carrier and the counter electrode in order, and electrodes provided around each opening are provided, and the electrodes are applied to the electrodes. The first and second control electrodes for selectively controlling the flying of the charged toner onto the recording medium through the corresponding openings based on the applied voltage, and when the charged toner passes through the openings. And a control voltage applying means for applying a predetermined voltage to the corresponding electrode of the first control electrode and applying a ground potential to the corresponding electrode of the second control electrode so as to receive an electrostatic force toward the center of the opening. It has a different structure.
【００９３】これにより、帯電トナーを開口部を介して
飛翔させる場合、帯電トナーは、絞られた状態で当該開
口部を通過して記録媒体に向かって飛翔され、記録媒体
上でドットが形成されて所望の画像が形成されるので、
制御電極の開口部の大きさを実際のドットの径よりも大
きく設定することができ、これに伴って歩留まり及び信
頼性の向上を図ることができる。加えて、記録媒体上の
ドット径の制御が、開口部径に関係なく自由に制御でき
る。As a result, when the charged toner is caused to fly through the opening, the charged toner passes through the opening in a squeezed state and is ejected toward the recording medium to form dots on the recording medium. Since the desired image is formed by
The size of the opening of the control electrode can be set larger than the actual diameter of the dot, and accordingly, the yield and reliability can be improved. In addition, the dot diameter on the recording medium can be freely controlled regardless of the opening diameter.
【００９４】また、この時、第２制御電極の対応する電
極に対してグランド電位が与えられ、電源の種類（数）
をその分だけ減少させることができるので、装置の小型
化、低コスト化が可能であるという効果を併せて奏す
る。At this time, the ground potential is applied to the corresponding electrode of the second control electrode, and the kind (number) of power sources
Since it can be reduced by that amount, there is an effect that the size and cost of the device can be reduced.
【００９５】請求項４の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、帯電トナーを担持するトナー担持体と、上
記トナー担持体に対向するように設けられ、該トナー担
持体との間で所定電圧が印加される対向電極と、上記の
トナー担持体と対向電極との間に順に設けられ、複数の
開口部と各開口部の周囲に設けられた電極とをそれぞれ
備え、該電極に印加される電圧に基づいて、互いに対応
する開口部を介して帯電トナーの記録媒体への飛翔をそ
れぞれ選択的に制御する第１及び第２制御電極と、上記
の開口部を通過する帯電トナーが開口部中心方向に静電
気力を受けるように上記の第１及び第２制御電極の対応
する電極に対して濃度階調に応じて変化する可変電圧を
それぞれ印加する制御電圧印加手段とを備えた構成であ
る。As described above, the image forming apparatus according to the invention of claim 4 is provided between the toner carrier carrying the charged toner and the toner carrier so as to face the toner carrier. A counter electrode to which a predetermined voltage is applied, a plurality of openings provided between the toner carrier and the counter electrode in order, and electrodes provided around each opening are provided, and the electrodes are applied to the electrodes. The first and second control electrodes for selectively controlling the flight of the charged toner to the recording medium through the corresponding openings based on the applied voltage, and the charged toner passing through the openings is opened. A control voltage applying unit that applies a variable voltage that changes according to the density gradation to the corresponding electrodes of the first and second control electrodes so as to receive an electrostatic force in the direction of the center of the portion. is there.
【００９６】これにより、帯電トナーを開口部を介して
飛翔させる場合、帯電トナーは、絞られた状態で当該開
口部を通過して記録媒体に向かって飛翔され、記録媒体
上でドットが形成されて所望の画像が形成されるので、
制御電極の開口部の大きさを実際のドットの径よりも大
きく設定することができ、これに伴って歩留まり及び信
頼性の向上を図ることができる。加えて、記録媒体上の
ドット径の制御が、開口部径に関係なく自由に制御でき
る。Thus, when the charged toner is made to fly through the opening, the charged toner passes through the opening in a squeezed state and is made to fly toward the recording medium to form dots on the recording medium. Since the desired image is formed by
The size of the opening of the control electrode can be set larger than the actual diameter of the dot, and accordingly, the yield and reliability can be improved. In addition, the dot diameter on the recording medium can be freely controlled regardless of the opening diameter.
【００９７】また、電極に対して濃度階調に応じて変化
する可変電圧がそれぞれ印加されるので、記録媒体上に
形成されるドットの径をより細かく制御でき、このため
画質が向上すると共に中間調の濃度階調による表現が可
能となり、より鮮明な画質が得られるという効果を併せ
て奏する。Further, since the variable voltage which changes according to the density gradation is applied to the electrodes respectively, the diameter of the dots formed on the recording medium can be controlled more finely. It is also possible to achieve an effect that a clearer image quality can be obtained, because it is possible to express the tone with a density gradation.
【００９８】請求項５の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１、２、３、又は４記載の画像形成
装置において、上記の第１及び第２制御電極に代えて、
上記のトナー担持体と対向電極との間に順に設けられ、
複数の開口部と各開口部の周囲に設けられた電極とをそ
れぞれ備え、該電極に印加される電圧に基づいて、互い
に対応する開口部を介して帯電トナーの対向電極への飛
翔をそれぞれ選択的に制御する第１及び第２制御電極を
備え、さらに、上記の対向電極上に飛翔された帯電トナ
ーを記録媒体上に転写する転写手段を備えた構成であ
る。As described above, the image forming apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first, second, third, or fourth aspect, in which the first and second control electrodes are replaced by
Provided in order between the above toner carrier and the counter electrode,
A plurality of openings and electrodes provided around the respective openings are provided, and the flying of the charged toner to the counter electrode is selected through the openings corresponding to each other based on the voltage applied to the electrodes. It is provided with first and second control electrodes for controlling electrically, and further with transfer means for transferring the charged toner flying on the counter electrode onto the recording medium.
【００９９】これにより、請求項１、２、３、又は４の
構成に基づく効果に加えて、平坦でない記録媒体（封筒
や皺の寄った記録紙）へ画像を形成する場合、たとえ帯
電トナーの飛翔距離が記録媒体の表面状態に応じて変化
しても、記録媒体上に形成されるドットの形状が安定す
る。また、制御電極と記録媒体とが直接接触することが
ないので、制御電極が破損したり、対向電極に印加され
た高電圧が該記録媒体を介してリークすることを確実に
回避できるという効果を併せて奏する。As a result, in addition to the effect based on the constitution of claim 1, 2, 3 or 4, when an image is formed on a non-flat recording medium (envelope or wrinkled recording paper), even if the charged toner is Even if the flight distance changes according to the surface condition of the recording medium, the shape of the dots formed on the recording medium is stable. Further, since the control electrode and the recording medium do not come into direct contact with each other, it is possible to reliably prevent the control electrode from being damaged or the high voltage applied to the counter electrode from leaking through the recording medium. Play together.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の実施の形態における画像形成装置の概
略構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した画像形成装置の制御電極の概略構
成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of control electrodes of the image forming apparatus shown in FIG.
【図３】本発明の他の実施の形態における画像形成装置
の概略構成を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図４】本発明のさらに他の実施の形態における画像形
成装置の概略構成を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to still another embodiment of the present invention.
【図５】本発明の他の実施の形態における画像形成装置
の概略構成を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図６】本発明の他の実施の形態における画像形成装置
の概略構成を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図７】従来の画像形成装置の概略構成を示す説明図で
ある。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a conventional image forming apparatus.
【図８】図７に示した画像形成装置の第１制御電極およ
び第２制御電極と、電源との概略構成を示す説明図であ
る。8 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a first control electrode and a second control electrode of the image forming apparatus shown in FIG. 7, and a power supply.
５ 制御電源部（制御電圧印加手段） １８ 帯電トナー ２０ トナー担持体 ２２ 対向電極 ２４ 高圧電源 ２５ 第１制御電極 ２６ 第２制御電極 ２７ 開口部 5 Control Power Supply Unit (Control Voltage Applying Unit) 18 Charged Toner 20 Toner Carrier 22 Counter Electrode 24 High Voltage Power Supply 25 First Control Electrode 26 Second Control Electrode 27 Opening
Claims (5)
担持体との間で所定電圧が印加される対向電極と、 上記のトナー担持体と対向電極との間に順に設けられ、
複数の開口部と各開口部の周囲に設けられた電極とをそ
れぞれ備え、該電極に印加される電圧に基づいて、互い
に対応する開口部を介して帯電トナーの記録媒体への飛
翔をそれぞれ選択的に制御する第１及び第２制御電極
と、 上記の開口部を通過する帯電トナーが開口部中心方向に
静電気力を受けるように上記の第１及び第２制御電極の
対応する電極に所定電圧をそれぞれ印加すると共に、帯
電トナーによる開口部の通過を阻止する場合に第１及び
第２制御電極の対応する電極に対して同一電源から同一
電位を与える制御電圧印加手段とを備えた画像形成装
置。1. A toner carrier for carrying a charged toner, a counter electrode provided so as to face the toner carrier, and a predetermined voltage is applied between the toner carrier and the toner carrier. Between the counter electrode and the counter electrode,
A plurality of openings and electrodes provided around the openings are provided respectively, and the flying of the charged toner to the recording medium is selected through the openings corresponding to each other based on the voltage applied to the electrodes. The first and second control electrodes that are controlled electrically and a predetermined voltage are applied to the corresponding electrodes of the first and second control electrodes so that the charged toner passing through the opening receives electrostatic force toward the center of the opening. And a control voltage applying unit that applies the same potential from the same power source to the corresponding electrodes of the first and second control electrodes when blocking passage of the charged toner through the opening. .
開口部を通過する際に、第１及び第２制御電極の対応す
る電極に対してグランド電位をそれぞれ与えることを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。2. The control voltage applying means applies a ground potential to the corresponding electrodes of the first and second control electrodes when the charged toner passes through the opening. 1. The image forming apparatus according to 1.
担持体との間で所定電圧が印加される対向電極と、 上記のトナー担持体と対向電極との間に順に設けられ、
複数の開口部と各開口部の周囲に設けられた電極とをそ
れぞれ備え、該電極に印加される電圧に基づいて、互い
に対応する開口部を介して帯電トナーの記録媒体への飛
翔をそれぞれ選択的に制御する第１及び第２制御電極
と、 帯電トナーが上記の開口部を通過する際に開口部中心方
向に静電気力を受けるように上記第１制御電極の対応す
る電極に所定電圧を印加し且つ第２制御電極の対応する
電極に対してグランド電位を与える制御電圧印加手段と
を備えた画像形成装置。3. A toner carrier for carrying a charged toner, a counter electrode provided so as to face the toner carrier, and a predetermined voltage is applied between the toner carrier and the toner carrier. Between the counter electrode and the counter electrode,
A plurality of openings and electrodes provided around the openings are provided respectively, and the flying of the charged toner to the recording medium is selected through the openings corresponding to each other based on the voltage applied to the electrodes. A predetermined voltage is applied to the corresponding first and second control electrodes so that the charged toner receives an electrostatic force toward the center of the opening when the charged toner passes through the opening. And an image forming apparatus including a control voltage applying unit that applies a ground potential to the corresponding electrode of the second control electrode.
担持体との間で所定電圧が印加される対向電極と、 上記のトナー担持体と対向電極との間に順に設けられ、
複数の開口部と各開口部の周囲に設けられた電極とをそ
れぞれ備え、該電極に印加される電圧に基づいて、互い
に対応する開口部を介して帯電トナーの記録媒体への飛
翔をそれぞれ選択的に制御する第１及び第２制御電極
と、 上記の開口部を通過する帯電トナーが開口部中心方向に
静電気力を受けるように上記の第１及び第２制御電極の
対応する電極に対して濃度階調に応じて変化する可変電
圧をそれぞれ印加する制御電圧印加手段とを備えた画像
形成装置。4. A toner carrier for carrying a charged toner, a counter electrode which is provided so as to face the toner carrier and to which a predetermined voltage is applied between the toner carrier and the toner carrier. Between the counter electrode and the counter electrode,
A plurality of openings and electrodes provided around the openings are provided respectively, and the flying of the charged toner to the recording medium is selected through the openings corresponding to each other based on the voltage applied to the electrodes. To the first and second control electrodes that are controlled dynamically, and the corresponding electrodes of the first and second control electrodes so that the charged toner passing through the opening is subjected to an electrostatic force toward the center of the opening. An image forming apparatus comprising: a control voltage applying unit that applies a variable voltage that changes according to a density gradation.
記のトナー担持体と対向電極との間に順に設けられ、複
数の開口部と各開口部の周囲に設けられた電極とをそれ
ぞれ備え、該電極に印加される電圧に基づいて、互いに
対応する開口部を介して帯電トナーの対向電極への飛翔
をそれぞれ選択的に制御する第１及び第２制御電極を備
え、 更に、上記の対向電極上に飛翔された帯電トナーを記録
媒体上に転写する転写手段を備えていることを特徴とす
る請求項１、２、３、又は４記載の画像形成装置。5. A plurality of openings provided in order between the toner carrier and the counter electrode, instead of the first and second control electrodes, and electrodes provided around the openings. Further comprising first and second control electrodes for selectively controlling the flight of the charged toner to the counter electrode through the corresponding openings based on the voltage applied to the electrodes, and 5. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a transfer unit that transfers the charged toner flying on the counter electrode onto a recording medium.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16971095A JPH0920029A (en) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16971095A JPH0920029A (en) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | Image forming device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0920029A true JPH0920029A (en) | 1997-01-21 |
Family
ID=15891439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16971095A Pending JPH0920029A (en) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | Image forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0920029A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6357861B1 (en) | 1998-06-22 | 2002-03-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming device |
| US6409314B1 (en) | 1998-01-30 | 2002-06-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image forming device and image forming method |
-
1995
- 1995-07-05 JP JP16971095A patent/JPH0920029A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6409314B1 (en) | 1998-01-30 | 2002-06-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image forming device and image forming method |
| US6357861B1 (en) | 1998-06-22 | 2002-03-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming device |
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