JPH09207374A - Image forming apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent malfunction of an electric source due to occurrence of heat of the electric source itself, and also prevent other circuits from suffering from bad influences due to such heat by avoiding the necessity of an extremely large current capacity in an electric source for supplying an electric potential to control electrodes caused by a number of electrodes for supplying electric power from one electric source to all of the control electrodes in spite of electric power being small for controlling each electrode. SOLUTION: The apparatus includes an opposite electrode 20 arranged opposite to a carrier 17, a control electrode 19 having a plurality of gates interposed between the carrier 17 and the opposite electrode 20 and to be a passing portion of developing particles, and a control electrode source 32 that gives an electric potential for generating a given electric potential, applies an electric potential given to the control electrode 19, and forms images by changing the potential given to the control electrode 19 and controlling the passage of the developing particles through the gate, in addition, contains a plurality of electric source means for applying an electric potential to the control electrodes.

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
及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、顕像化粒子を飛翔させるこ
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 machine, a digital printer, a plotter, etc., and forms an image on a recording medium by flying visible particles. It relates to the device.

【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、顕像化粒子で
あるトナーを上記記録媒体に直接付着させることによ
り、トナー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（例えば特開平６−１５５７９８号
公報）。上記従来の画像形成装置について、図１０を参
照しながら以下に説明する。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, the toner image forming particles are directly attached to the recording medium to form a toner image on the recording medium. An image forming apparatus that directly forms on a recording medium has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-155798). The conventional image forming apparatus will be described below with reference to FIG.

【０００３】上記従来の画像形成装置は、図１０に示す
ように、トナー供給部５１と印刷部５２とを有する画像
形成部５３を供えており、トナー５４を飛翔させて記録
媒体である用紙５５に付着させると共に、上記トナー５
４の飛翔を画像信号に基づいて制御することにより、用
紙５５上に画像を直接形成するようになっている。As shown in FIG. 10, the above-mentioned conventional image forming apparatus is provided with an image forming section 53 having a toner supply section 51 and a printing section 52, and ejects toner 54 to cause a sheet 55 as a recording medium. And the toner 5
By controlling the flight of No. 4 based on the image signal, the image is directly formed on the paper 55.

【０００４】トナー供給部５１は、負帯電の顕像化粒子
としてのトナー５４が収容されているトナー収容箱５
６、及び、トナー５４を磁気力により担持するトナー担
持体５７からなる。トナー担持体５７は接地されてお
り、図中、矢印方向にその表面での速度が３０ｍｍ／se
cで回転する。トナー５４は、平均粒径が１０μｍの磁
性トナーであり、周知の技術によって帯電量が−４μＣ
／ｇ〜−５μＣ／ｇとなるように電荷が付与されてい
る。また、トナー５４は、トナー担持体５７の外周面に
平均厚さ８０μｍで担持されている。The toner supply section 51 contains a toner containing box 5 containing a toner 54 as negatively charged developing particles.
6 and a toner carrier 57 that carries the toner 54 by magnetic force. The toner carrier 57 is grounded, and the surface speed is 30 mm / se in the direction of the arrow in the figure.
Rotate with c. The toner 54 is a magnetic toner having an average particle size of 10 μm and has a charge amount of −4 μC according to a known technique.
The electric charge is applied so as to be / g to −5 μC / g. The toner 54 is carried on the outer peripheral surface of the toner carrier 57 with an average thickness of 80 μm.

【０００５】画像形成部５３の印刷部５２は、直径５０
ｍｍのアルミニウム管からなる対向電極５８と、該対向
電極５８と上記トナー担持体５７との間に設けられた制
御電極５９とを供えている。上記の対向電極５８は、ト
ナー担持体５７の外周面からの距離が１ｍｍとなるよう
に設けられている。対向電極５８は、直流電源部６０に
より２ｋＶの高圧が印加されており、図中、矢印方向に
その表面での速度が３０ｍｍ／secでトナー担持体５７
と同じ周速で回転する。つまり、対向電極５８とトナー
担持体５７との間には、トナー担持体５７に担持された
トナー５４を対向電極５８方向に飛翔させるのに必要な
電界が付与されている。The printing section 52 of the image forming section 53 has a diameter of 50.
It is provided with a counter electrode 58 made of a mm aluminum tube and a control electrode 59 provided between the counter electrode 58 and the toner carrier 57. The counter electrode 58 is provided so that the distance from the outer peripheral surface of the toner carrier 57 is 1 mm. The counter electrode 58 is applied with a high voltage of 2 kV by the DC power supply unit 60, and in the figure, the toner carrier 57 has a surface velocity of 30 mm / sec in the direction of the arrow.
Rotates at the same peripheral speed as. That is, an electric field required to cause the toner 54 carried on the toner carrier 57 to fly toward the counter electrode 58 is applied between the counter electrode 58 and the toner carrier 57.

【０００６】上記の制御電極５９は、対向電極５８表面
の接線方向と平行をなし、かつ対向電極５８と対向して
２次元的に広がっており、トナー担持体５７から対向電
極７５方向へのトナー流が通過可能な構造となってい
る。そして、この制御電極５９に供給される電位によ
り、トナー担持体５７と対向電極５８との間に付与され
た電界が変化し、トナー担持体５７から対向電極５８へ
のトナー５４の飛翔が制御される。The above-mentioned control electrode 59 is parallel to the tangential direction of the surface of the counter electrode 58 and is two-dimensionally spread so as to face the counter electrode 58, and the toner from the toner carrier 57 to the counter electrode 75 direction. It has a structure that allows flow. The electric potential supplied to the control electrode 59 changes the electric field applied between the toner carrier 57 and the counter electrode 58 to control the flight of the toner 54 from the toner carrier 57 to the counter electrode 58. It

【０００７】上記の制御電極５９は、トナー担持体５７
の外周面からの距離が１００μｍとなるように設けられ
ている。制御電極５８は、厚さ５０μｍのフレキシブル
プリント基板（ＦＰＣ）５９ａ、および、厚さ２０μｍ
の銅箔からなるリング状電極６１からなっている。基板
５９ａには、トナー５４の通過部となる直径１５０μｍ
のゲート６２が形成されており、これらゲート６２の周
りに上記のリング状電極６１が設けられている。上記各
リング状電極６１は、給電線および高圧ドライバーを介
して制御電源部６３に電気的に接続されている。The control electrode 59 is the toner carrier 57.
Is provided so that the distance from the outer peripheral surface thereof is 100 μm. The control electrode 58 includes a flexible printed circuit board (FPC) 59a having a thickness of 50 μm and a thickness of 20 μm.
The ring-shaped electrode 61 is made of copper foil. The substrate 59a has a diameter of 150 μm, which is a portion through which the toner 54 passes.
Gates 62 are formed, and the ring-shaped electrode 61 is provided around these gates 62. Each of the ring-shaped electrodes 61 is electrically connected to the control power supply unit 63 via a power supply line and a high voltage driver.

【０００８】制御電源部６３（図１１）はトナー５４が
ゲート６２の通過を与える１５０Ｖの電位をリング状電
位６１に与える第一電源６４と、トナー５４がゲート６
２の通過を与えない−２００Ｖの電位をリング状電極６
１に与える第二電源６５と、プルアップ抵抗６６と電圧
切り換え手段であるＦＥＴ６７と、画像信号制御回路６
８からなる。通常ＦＥＴ６７は画像信号制御回路６８に
よってＯＮ状態となり、トナー５４がゲート６２の通過
を与えない電位がリング状電極６１に付与される。画像
信号制御回路６８によってＦＥＴ６７がＯＦＦ状態とな
るとトナー５４がゲート６２の通過を与える電位がリン
グ状電極６１に与えられる。リング状電極６１には、制
御電源部６３により、画像信号に応じた電圧が印加され
る。つまり、制御電源部６３は、リング状電極６１に対
し、トナー担持対５７に担持されたトナー５４を対向電
極５８方向に通過させる場合には１５０Ｖを３００μse
cの間印加し、通過させない場合には−２００Ｖを印加
するようになっている。このように、制御電極５９への
付与電位を画像信号に応じて制御し、対向電極５８にお
けるトナー担持体５７との対向面側に用紙５５を配する
と、用紙５５の表面に画像信号に応じたトナー像が直接
形成される。The control power supply unit 63 (FIG. 11) includes a first power supply 64 for applying a potential of 150 V to the ring-shaped potential 61 which allows the toner 54 to pass through the gate 62, and the toner 54 for the gate 6.
The ring-shaped electrode 6 is applied with an electric potential of -200 V which does not allow passage of 2
1, a second power supply 65, a pull-up resistor 66, a FET 67 as a voltage switching means, and an image signal control circuit 6
Consists of eight. Normally, the FET 67 is turned on by the image signal control circuit 68, and a potential that does not allow the toner 54 to pass through the gate 62 is applied to the ring-shaped electrode 61. When the FET 67 is turned off by the image signal control circuit 68, a potential that allows the toner 54 to pass through the gate 62 is applied to the ring-shaped electrode 61. A voltage according to an image signal is applied to the ring-shaped electrode 61 by the control power supply unit 63. That is, the control power supply unit 63 causes the ring-shaped electrode 61 to pass 150 V at 300 μse when passing the toner 54 carried by the toner carrying pair 57 in the direction of the counter electrode 58.
The voltage is applied for c, and -200V is applied when the voltage is not passed. In this way, when the potential applied to the control electrode 59 is controlled according to the image signal and the paper 55 is placed on the surface of the counter electrode 58 facing the toner carrier 57, the surface of the paper 55 responds to the image signal. The toner image is directly formed.

【０００９】上記のトナー担持体５７の回転、対向電極
５８の回転、制御電極５９へのトナー５４を通過させな
い電位の印加、対向電極５８への高圧の印加は、単一の
トリガーによってほぼ同時に印加される。The rotation of the toner carrier 57, the rotation of the counter electrode 58, the application of a potential that does not allow the toner 54 to pass through to the control electrode 59, and the application of the high voltage to the counter electrode 58 are applied almost simultaneously by a single trigger. To be done.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来の画像形成装置は
制御電位を供給する電源数は普通一つの電位に対して一
つである。この場合は制御するために電位を印加する電
極総てに一つの電源から電力を供給するので一つ一つの
電極を制御するのに必要な電力が小さくても電極の数が
多いので（上記の従来技術では２５６０個）制御電極に
電位を供給する電源は非常に大きな電流容量を必要とす
る。In the conventional image forming apparatus, the number of power sources supplying the control potential is usually one for each potential. In this case, since power is supplied from one power supply to all the electrodes to which a potential is applied for control, the number of electrodes is large even if the power required to control each electrode is small (see above. A power supply that supplies a potential to the control electrode requires a very large current capacity.

【００１１】電源の電流容量が大きいと電源自身の発熱
が不可避で上記のように電源の誤動作や発熱が他の回路
に影響を及ぼし装置の動作自身が不安定となりうる。When the current capacity of the power source is large, heat generation of the power source itself is unavoidable, and the malfunction or heat generation of the power source affects other circuits as described above, and the operation itself of the device may become unstable.

【００１２】装置の安定動作のために冷却手段が必要と
なり冷却手段による部品点数の増加とコストアップは不
可避であった。Since a cooling means is required for stable operation of the apparatus, it is inevitable that the cooling means will increase the number of parts and the cost.

【００１３】また、電源を小型化すると上記発熱はより
顕著に現れるので小型化が困難であった。Further, when the power source is miniaturized, the above-mentioned heat generation becomes more prominent, so that miniaturization is difficult.

【００１４】さらに、電流容量が大きいと電源のコスト
ダウンに限界がある上に、制御電位がショートしたり、
他の回路に流れる。または接続されている総ての機器に
高圧が流れるだけでなく、使用者が触れる部分にダイレ
クトに印加されるなどの不測の事態が生じると、他の回
路を破壊するだけでなく接続されている総ての装置を使
用不能にし、最悪の場合は使用者が感電してしまう危険
な状態となる。Further, if the current capacity is large, there is a limit to the cost reduction of the power source, and the control potential is short-circuited,
It flows to another circuit. In addition, not only high voltage will flow to all connected equipment, but if an unexpected situation occurs such as direct application to the part touched by the user, it will not only destroy other circuits but also connect them. All devices are disabled, and in the worst case, the user is in danger of electric shock.

【００１５】感電や他の回路への電流リークを防止する
ためには電源若しくは装置全体に高レベルの絶縁対策を
施す必要があり、大幅な装置の大型化や部品点数の増加
とコストアップは免れない。In order to prevent electric shock and current leakage to other circuits, it is necessary to take a high level of insulation measures for the power supply or the entire device, which inevitably leads to a large size of the device, an increase in the number of parts and an increase in cost. Absent.

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の画
像形成装置は、上記の課題を解決するために、顕像化粒
子を担持体する担持体と、該担持体の駆動手段と、該担
持体に対向配置された対向電極と、これら担持体と対向
電極との間に配され、顕像化粒子の通過部となる複数個
のゲートを有する制御電極と、上記担持体と対向電極と
の間に所定の電位差を生じさせる電位を付与すると共
に、上記制御電極に付与する電位を供給する電源手段を
有し、上記制御電極に付与する電位を変化させることに
より顕像化粒子の上記ゲートの通過を制御して画像を形
成する制御手段とを備えた画像形成装置であって、上記
制御電極に電位を供給する電源手段を複数個設けてい
る。In order to solve the above-mentioned problems, an image forming apparatus according to the present invention comprises a carrier for carrying the image-forming particles, and a driving means for the carrier. A counter electrode arranged to face the carrier, a control electrode having a plurality of gates, which are disposed between the carrier and the counter electrode, and serve as passage portions of the image-forming particles, the carrier and the counter electrode. And a potential for generating a predetermined potential difference between the control electrode and the power supply means for supplying a potential to be applied to the control electrode, by changing the potential to be applied to the control electrode An image forming apparatus comprising: a control unit for controlling passage of a gate to form an image, wherein a plurality of power supply units for supplying a potential to the control electrodes are provided.

【００１７】上記の構成によれば、電源を複数使用して
個々の電源の電流を押えることが可能であるので電源が
大きな電流容量が必要でなく発熱の悪影響を回避でき
る。According to the above construction, since it is possible to suppress the current of each power source by using a plurality of power sources, the power source does not need a large current capacity and the adverse effect of heat generation can be avoided.

【００１８】請求項２記載の発明の画像形成装置は、上
記電源手段は複数の電源から構成され、該電源はいずれ
も電流供給能力が７０ｍＡ以下としている。In the image forming apparatus according to the second aspect of the present invention, the power source means is composed of a plurality of power sources, and each of the power sources has a current supply capacity of 70 mA or less.

【００１９】上記の構成によれば、電源を複数使用して
個々の電源の電流を押えることが可能でさらに個々の電
流容量を７０ｍＡ以下にするので電流リークによる感
電、他の回路や装置の破壊を回避でき、大掛かりな絶縁
対策が不要である。According to the above construction, it is possible to suppress the current of each power source by using a plurality of power sources, and the individual current capacity is set to 70 mA or less. Therefore, electric shock due to current leakage and destruction of other circuits and devices are possible. Can be avoided, and large-scale insulation measures are unnecessary.

【００２０】請求項３記載の発明の画像形成装置は、顕
像化粒子を担持する担持体と、該担持体の表面に速度を
あたえる駆動手段と、該担持体に対向配置された対向電
極と、これら担持体と対向電極との間に配され、顕像化
粒子の通過部となる複数個のゲートを有し、上記複数の
ゲートの周囲に設けられ、印加される電位に基づいてお
互いに対応する開口部を介して顕像化粒子の記録媒体へ
の飛翔をそれぞれ選択的に制御する複数の電極からなる
行電極郡及び列電極郡を含む制御電極と、上記開口部を
通過する顕像化粒子が開口部通過時に該開口部中心方向
に力を受けるように上記行電極郡及び列電極郡の対応す
る電極に所定の電位を印加する制御手段と、上記制御手
段によって上記行電極郡及び列電極郡の対応する電極に
所定の電位を印加することにより顕像化粒子の上記ゲー
トの通過を制御して画像を形成する制御手段とを備えた
画像形成装置であって、上記制御電極に電位を供給する
電源手段を複数個設け、該電源手段の個々の最大電流供
給能力を７０ｍＡ以下としている。An image forming apparatus according to a third aspect of the present invention includes a carrier for supporting the visualized particles, a driving means for applying a velocity to the surface of the carrier, and a counter electrode arranged to face the carrier. , A plurality of gates, which are disposed between the carrier and the counter electrode and serve as passage portions for the image-developing particles, are provided around the plurality of gates, and are provided to each other based on an applied potential. A control electrode including a row electrode group and a column electrode group, each of which comprises a plurality of electrodes for selectively controlling the flight of the visualized particles to the recording medium through the corresponding opening, and the image passing through the opening. Control means for applying a predetermined potential to the corresponding electrodes of the row electrode group and the column electrode group so that the chemical particles receive a force toward the opening center direction when passing through the opening portion; and the row electrode group and the row electrode group by the control means. Applying a predetermined potential to the corresponding electrode in the column electrode group And a control means for controlling the passage of the visualized particles through the gate to form an image, wherein a plurality of power supply means for supplying an electric potential to the control electrode are provided. The maximum current supply capacity of each means is 70 mA or less.

【００２１】上記の構成によれば、マトリックス制御を
使用する制御電極に対しても、電源を複数使用して個々
の電源の電流を押えることが可能でさらに個々の電流容
量を７０ｍＡ以下にするので電流リークによる感電、他
の回路や装置の破壊を回避でき、大掛かりな絶縁対策が
不要である。According to the above construction, it is possible to suppress the current of each power source by using a plurality of power sources even for the control electrode using the matrix control, and the individual current capacity is set to 70 mA or less. Electric shock due to current leakage and destruction of other circuits and devices can be avoided, and large-scale insulation measures are unnecessary.

【００２２】請求項４記載の発明の画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、カラーの顕像化粒子を担持
する複数の担持体と、該担持体の駆動手段と、該担持体
に対向配置された対向電極と、これら担持体と対向電極
との間に配され、顕像化粒子の通過部となる複数個のゲ
ートを有し、上記担持体と対向電極との間に所定の電位
差を生じさせる電位を付与すると共に、上記制御電極に
付与する電位を供給する電源手段を有し、上記制御電極
に付与する電位を変化させることにより顕像化粒子の上
記ゲートの通過を制御して画像を形成する制御手段とを
備えた画像形成装置であって、上記制御電極はゲートに
設けられた複数の電極からなる第一，第二電極群を有す
る構造とすることが可能で、上記電源手段が電流供給能
力が７０ｍＡ以下の複数の電源から構成している。In order to solve the above-mentioned problems, an image forming apparatus according to a fourth aspect of the present invention has a plurality of carriers for supporting color image-forming particles, a driving means for the carriers, and the carriers. And a plurality of gates, which are disposed between the carrier and the counter electrode and serve as passage portions for the image-forming particles, and are disposed between the carrier and the counter electrode. And a potential supplying means for supplying a potential to be applied to the control electrode, and controlling the passage of visualized particles through the gate by changing the potential to be applied to the control electrode. And an image forming apparatus including a control unit for forming an image, wherein the control electrode can have a structure having a first electrode group and a second electrode group including a plurality of electrodes provided in a gate, The power supply means has a current supply capacity of 70 mA or less It is composed of a plurality of power supply.

【００２３】上記の構成によれば、カラーの画像形成装
置についてマトリックス制御を使用する制御電極が使用
可能で、使用する電源を複数使用して個々の電源の電流
を押えることが可能でさらに個々の電流容量を７０ｍＡ
以下にするので電流リークによる感電、他の回路や装置
の破壊を回避でき、大掛かりな絶縁対策が不要である。According to the above arrangement, the control electrode using the matrix control can be used for the color image forming apparatus, and the current of each power source can be suppressed by using a plurality of power sources to be used. Current capacity 70mA
Because of the following, it is possible to avoid electric shock due to current leakage and destruction of other circuits and devices, and no large-scale insulation measures are required.

【００２４】[0024]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
乃至図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
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。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The following is a description with reference to FIG. 7.
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.

【００２５】本実施の形態にかかる画像形成装置の各要
素について概要を説明する。The outline of each element of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.

【００２６】本実施の形態の画像形成装置は、図１に示
すように、トナー供給部１と印加部２とを有する画像形
成部３を備えている。この画像形成部３は、画像信号に
応じた画像を、顕像化粒子としてのトナー４を使用して
記録媒体である用紙５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４を飛翔させて用紙５に
付着させると共に、上記トナー４の飛翔を画像信号に基
づいて制御することにより用紙５上に画像を直接形成す
るものである。As shown in FIG. 1, the image forming apparatus of this embodiment includes an image forming section 3 having a toner supply section 1 and an application section 2. The image forming section 3 visualizes an image corresponding to an image signal on a sheet 5 which is a recording medium by using the toner 4 as the visualized particles. That is, the image forming apparatus directly forms an image on the paper 5 by causing the toner 4 to fly and adhere to the paper 5 and controlling the flight of the toner 4 based on an image signal.

【００２７】上記画像形成部３への用紙５の入紙側に
は、給紙装置６が設けられている。給紙装置６は、記録
媒体としての用紙５を収容する用紙カセット７、この用
紙カセット７から用紙５を送り出すピックアップローラ
８、供給された用紙５をガイドする給紙ガイド９からな
る。また、給紙装置６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８は、図示しない駆動装置によって回
転駆動される。また、画像形成部３からの用紙５の出紙
側には、画像形成部３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１０が設けられている。定着部１０は、加熱ロー
ラ１１、ヒータ１２、加圧ローラ１３、温度センサ１
４、および、温度制御回路１５からなる。A paper feeding device 6 is provided on the paper input side of the paper 5 into the image forming section 3. The paper feeding device 6 is composed of a paper cassette 7 for accommodating the paper 5 as a recording medium, a pickup roller 8 for feeding the paper 5 from the paper cassette 7, and a paper feed guide 9 for guiding the supplied paper 5. Further, the paper feeding device 6 includes a paper feeding sensor (not shown) that detects that the paper 5 has been fed. The pickup roller 8 is rotationally driven by a driving device (not shown). Further, a fixing unit 10 that fixes the toner image formed on the paper 5 by the image forming unit 3 to the paper 5 by heating and pressing the toner image is provided on the side where the paper 5 is ejected from the image forming unit 3. ing. The fixing unit 10 includes a heating roller 11, a heater 12, a pressure roller 13, and a temperature sensor 1.
4 and the temperature control circuit 15.

【００２８】加熱ローラ１１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１１に内蔵されている。加圧
ローラ１３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１１およ
び加圧ローラ１３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２ｋｇの荷重が加えられている。
温度センサ１４は、加熱ローラ１１表面の温度を測定す
る。温度制御回路１５は、主制御部（後述する）によっ
て制御されており、温度センサ１４の測定結果に基づい
てヒータ１２のＯＮ／ＯＦＦ等を制御し、加熱ローラ１
１表面の温度を例えば１５０℃に保持する。The heating roller 11 is made of, for example, an aluminum tube having a thickness of 2 mm. The heater 13 is composed of, for example, a halogen lamp and is built in the heating roller 11. The pressure roller 13 is made of, for example, silicone resin. Then, for example, a load of 2 kg is applied to the heating roller 11 and the pressure roller 13 provided so as to face each other so that the paper 5 can be sandwiched and pressed by springs or the like (not shown) at both ends of each shaft. Has been added.
The temperature sensor 14 measures the temperature of the surface of the heating roller 11. The temperature control circuit 15 is controlled by a main controller (described later), controls ON / OFF of the heater 12 based on the measurement result of the temperature sensor 14, and the heating roller 1
1 The temperature of the surface is maintained at 150 ° C, for example.

【００２９】また、定着部１０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。The fixing unit 10 also includes a paper discharge sensor (not shown) for detecting that the paper 5 has been discharged.

【００３０】尚、加熱ローラ１１、ヒータ１２、加圧ロ
ーラ１３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１１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１０は、用紙５を加熱若しく
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。The materials of the heating roller 11, the heater 12, the pressure roller 13 and the like are not particularly limited. Moreover, the temperature of the surface of the heating roller 11 is not particularly limited. Further, the fixing unit 10 may be configured to fix the toner image by heating or pressing the paper 5.

【００３１】また、図示しないが、定着部１０からの用
紙の出紙側には、定着部１０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１１、加圧ローラ１３、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。Although not shown, on the side of the paper output from the fixing unit 10, there are a paper discharge roller for discharging the paper 5 processed by the fixing unit 10 onto a paper discharge tray, and the discharged paper 5. A receiving tray for receiving is provided. The heating roller 11, the pressure roller 13, and the paper discharge roller described above are rotationally driven by a driving device (not shown).

【００３２】画像形成部３のトナー供給部１は、顕像化
粒子としてのトナー４が収容されているトナー収容槽１
６、トナー４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１７、および、トナ
ー収容槽１６内部に設けられ、トナー４を帯電させると
共に、トナー担持体１７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１８からなる。ドク
ターブレード１８は、トナー担持体１７の回転方向にお
ける上流側に、トナー担持体１７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４
は、例えば平均粒径が６μｍの磁性トナーであり、ドク
ターブレード１８により、例えば帯電量が−４μＣ／ｇ
〜−５μＣ／ｇとなるように電荷が付与されている。
尚、ドクターブレード１８とトナー担持体１７との距離
は、特に限定されるものではない。またトナー４の平均
粒径や帯電量等は、特に限定されるものではない。The toner supply unit 1 of the image forming unit 3 includes a toner storage tank 1 in which the toner 4 as the image-forming particles is stored.
6, a toner carrier 17 as a cylindrical carrier (sleeve) that carries the toner 4 by magnetic force, and a toner accommodating tank 16 that is provided inside to charge the toner 4 and the outer peripheral surface of the toner carrier 17. The doctor blade 18 regulates the thickness of the toner layer carried on. The doctor blade 18 is provided on the upstream side in the rotation direction of the toner carrier 17 so that the distance from the outer peripheral surface of the toner carrier 17 is, for example, 60 μm. Toner 4
Is, for example, a magnetic toner having an average particle size of 6 μm, and the amount of charge is, for example, −4 μC / g by the doctor blade 18.
The electric charge is applied so as to be -5 [mu] C / g.
The distance between the doctor blade 18 and the toner carrier 17 is not particularly limited. Further, the average particle diameter and the charge amount of the toner 4 are not particularly limited.

【００３３】トナー担持体１７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１００ｍｍ／secで回転する。また、トナー
担持体１７は接地されると共に、トナー担持体１７内部
におけるドクターブレード１８と対向する位置および、
制御電極１９（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１
７は、その外周面にトナー４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１７の外周面に担
持されたトナー４は、該外周面における上記位置に対応
する位置でいわゆる穂立ちを形成する。The toner carrier 17 is driven by a driving device (not shown), and rotates in the direction of arrow A in the drawing at a speed of 100 mm / sec on its surface, for example. Further, the toner carrier 17 is grounded, and at a position facing the doctor blade 18 inside the toner carrier 17, and
A magnet (not shown) is arranged at a position facing a control electrode 19 (described later). As a result, the toner carrier 1
The toner 7 can carry the toner 4 on its outer peripheral surface. Further, the toner 4 carried on the outer peripheral surface of the toner carrier 17 forms so-called spikes at a position corresponding to the above position on the outer peripheral surface.

【００３４】尚、トナー担持体１７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１７は、
磁気力によりトナー４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 rotation speed of the toner carrier 17 is not particularly limited. Further, the toner carrier 17 is
Instead of carrying the toner 4 by a magnetic force, the toner 4 may be carried by an electric force, or an electric force and a magnetic force.

【００３５】顕像形成部３の印刷部２は、例えば厚さ１
ｍｍのアルミニウム板からなり、トナー担持体１７の外
周面と対向する対向電極２０と、該対向電極２０に高圧
を供給する高圧電源２１と、上記トナー担持体１７との
間に設けられた制御電極１９と、除電ブラシ２２と除電
ブラシ２２に除電電位を与える除電電源２３、用紙５を
帯電させる帯電ブラシ２４と、該帯電ブラシ２４に帯電
電位を与える帯電電源２５と、誘電体ベルト２６と、該
誘電体ベルト２６を支持する支持部材２７ａ，２７ｂと
クリーナーブレード２８を備えている。The printing portion 2 of the visible image forming portion 3 has, for example, a thickness of 1
a counter electrode 20 which is made of an aluminum plate of mm and faces the outer peripheral surface of the toner carrier 17, a high-voltage power supply 21 for supplying a high voltage to the counter electrode 20, and a control electrode provided between the toner carrier 17. 19, a static elimination brush 22, a static elimination power source 23 for giving a static elimination potential to the static elimination brush 22, a charging brush 24 for charging the paper 5, a charging power source 25 for giving a charging potential to the charging brush 24, a dielectric belt 26, Support members 27 a and 27 b that support the dielectric belt 26 and a cleaner blade 28 are provided.

【００３６】上記対向電極２０は、トナー担持体１７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。誘電体ベルト２６はＰＶＤＦを基板とし、体積
抵抗率で１０¹⁴Ω・ｃｍ、厚さが７５μｍである。該誘
電体ベルト２６は図示しない駆動装置によって駆動さ
れ、図中矢印方向に例えばその表面での速度が３０ｍｍ
／secで回転する。また、対向電極２０には、高圧電源
部（制御手段）２１により、例えば２ｋＶの高圧が印加
されている。つまり、対向電極２０とトナー担持体１７
との間には、高圧電源部２１から印加される高圧によ
り、トナー担持体１７に担持されたトナー４を対向電極
２０方向に飛翔させるのに必要な電界が付与されてい
る。The counter electrode 20 is provided so that the distance from the outer peripheral surface of the toner carrier 17 is, for example, 1 mm. The dielectric belt 26 uses PVDF as a substrate and has a volume resistivity of 10 ¹⁴ Ω · cm and a thickness of 75 μm. The dielectric belt 26 is driven by a driving device (not shown), and the speed on the surface thereof is, for example, 30 mm in the direction of the arrow in the figure.
Rotate at / sec. Further, a high voltage of, for example, 2 kV is applied to the counter electrode 20 by a high voltage power supply unit (control means) 21. That is, the counter electrode 20 and the toner carrier 17
A high voltage applied from the high-voltage power supply unit 21 provides an electric field necessary for causing the toner 4 carried on the toner carrier 17 to fly toward the counter electrode 20.

【００３７】上記帯電ブラシ２４はウレタンを母剤とす
る発砲ゴムを使用し硬度がＪＩＳ−Ａ３０°、抵抗値が
１０⁸Ω・ｃｍの特性を有する。The charging brush 24 is made of foamed rubber having urethane as a base material and has characteristics of hardness of JIS-A 30 ° and resistance value of 10 ⁸ Ω · cm.

【００３８】上記除電ブラシ２２は誘電体ベルト２６の
回転方向における制御電極１９下流側に該誘電体ベルト
２６に圧接するようにして設けられている。除電ブラシ
２２は除電電源２３によって除電電位２．３ｋＶが印加
され、誘電体ベルト２６表面に存在する不要電荷を除電
する。The static elimination brush 22 is provided on the downstream side of the control electrode 19 in the rotating direction of the dielectric belt 26 so as to be in pressure contact with the dielectric belt 26. A static elimination power source 23 applies a static elimination potential of 2.3 kV to the static elimination brush 22 to eliminate unnecessary electric charges existing on the surface of the dielectric belt 26.

【００３９】上記のクリーニングプレード２８は、例え
ば、紙詰まり（ペーパージャム）等の不測の事態が生じ
て対向電極２０表面にトナー４が付着した場合に、この
トナー４を除去して、用紙５裏面が該トナー４によって
汚染されることを防止する。尚、対向電極２０の材質
は、特に限定されるものではない。また、対向電極２０
とトナー担持体１７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２０の回転速度や、印加され
る電圧は、特に限定されるものではない。The cleaning blade 28 removes the toner 4 when the toner 4 adheres to the surface of the counter electrode 20 due to an unforeseen situation such as paper jam (paper jam) or the like, and removes the toner 4 to relieve the back surface of the paper 5. Are prevented from being contaminated by the toner 4. The material of the counter electrode 20 is not particularly limited. In addition, the counter electrode 20
The distance between the toner carrier 17 and the toner carrier 17 is not particularly limited. Furthermore, the rotation speed of the counter electrode 20 and the applied voltage are not particularly limited.

【００４０】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、原稿等の画像を読み取る画像読み取り装置から得ら
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１９に与えるべき画像データに変換する画像形成制
御ユニットとを設けている。Although not shown, this image forming apparatus
As a control circuit, a main control unit that controls the entire image forming apparatus, an image processing unit that converts image data obtained from an image reading device that reads an image of a document or the like into a format of image data to be printed, An image memory for storing the image data and an image formation control unit for converting the image data obtained from the image processing unit into the image data to be given to the control electrode 19 are provided.

【００４１】上記の制御電極１９は、対向電極２０表面
の接線方向と平行をなしかつ対向電極２０と対向して２
次元的に広がっており、トナー担持体１７から対向電極
２０方向へのトナー流が通過可能な構造となっている。
そして、この制御電極１９に供給される電位により、ト
ナー担持体１７と対向電極２０との間に付与された電界
が変化し、トナー担持体１７から対向電極２０へのトナ
ー４の飛翔が制御される。The control electrode 19 is parallel to the tangential direction of the surface of the counter electrode 20 and faces the counter electrode 20.
It is dimensionally spread and has a structure in which the toner flow from the toner carrier 17 toward the counter electrode 20 can pass.
The electric potential applied to the control electrode 19 changes the electric field applied between the toner carrier 17 and the counter electrode 20 to control the flight of the toner 4 from the toner carrier 17 to the counter electrode 20. It

【００４２】上記の制御電極１９は、トナー担持体１７
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１９は、絶縁性の基板
１９ａ、高圧ドライバ（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２９からなっ
ている。基板１９ａ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１９ａ
には、後述するゲート３０となるべき孔が形成されてい
る。リング状電極２９は、例えば銅箔からなり、該基板
１９ａにおけるトナー担持体１７側表面、即ち上記孔の
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。各リング状電極２９は、例えば直径２２０μｍ、
厚さ３０μｍに形成されている。また、各リング状電極
２９の開口部は、例えば直径２００μｍに形成されてお
り、トナー担持体１７から対向電極２０へ飛翔するトナ
ー４の通過部となっている。以下、この通過部をゲート
３０と称することとなる。尚、制御電極１９とトナー担
持体１７との距離は、特に限定されるものではない。ま
た、ゲート３０の大きさや、基板１９ａおよびリング状
電極２９の材質や厚さ等は、特に限定されるものではな
い。The control electrode 19 is the toner carrier 17
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 19 is composed of an insulating substrate 19a, a high voltage driver (not shown), and an independent ring-shaped conductor, that is, a ring-shaped electrode 29. The substrate 19a is made of, for example, a polyimide resin and has a thickness of 25 μm. Also, the substrate 19a
A hole to be a gate 30, which will be described later, is formed in this. The ring-shaped electrode 29 is made of, for example, a copper foil, is provided on the surface of the substrate 19a on the toner carrier 17 side, that is, around the holes, and is arranged according to a predetermined arrangement. Each ring-shaped electrode 29 has, for example, a diameter of 220 μm,
The thickness is 30 μm. The opening of each ring-shaped electrode 29 is formed to have a diameter of 200 μm, for example, and serves as a passage for the toner 4 flying from the toner carrier 17 to the counter electrode 20. Hereinafter, this passage will be referred to as the gate 30. The distance between the control electrode 19 and the toner carrier 17 is not particularly limited. Further, the size of the gate 30 and the material and thickness of the substrate 19a and the ring-shaped electrode 29 are not particularly limited.

【００４３】上記のゲート３０、即ちリング状電極２９
は、例えば２５６０個形成されており、各リング状電極
２９は、給電線３１および高圧ドライバ（図示せず）を
介して制御電源部３２（後述する）に電気的に接続され
ている。The above gate 30, that is, the ring-shaped electrode 29.
Is formed, for example, and each ring-shaped electrode 29 is electrically connected to a control power supply unit 32 (described later) via a power supply line 31 and a high voltage driver (not shown).

【００４４】上記個数は、Ａ４判の用紙の横幅における
解像度３００ＤＰＩ（dot per inch）に相当する。尚、
リング状電極２９の個数は、特に限定されるものではな
い。また、上記リング状電極２９表面および給電線３１
表面は、厚さ３０μｍの絶縁体層（図示せず）で覆われ
ており、これにより、リング状電極２９同士の絶縁性、
給電線３１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２９と給電線３１との間の絶縁性が確
保されている。尚、絶縁体層の材質や厚さ等は、特に限
定されるものではない。The above number corresponds to a resolution of 300 DPI (dot per inch) in the width of A4 size paper. still,
The number of ring-shaped electrodes 29 is not particularly limited. Further, the surface of the ring-shaped electrode 29 and the power supply line 31.
The surface is covered with an insulating layer (not shown) having a thickness of 30 μm, whereby the insulating property between the ring-shaped electrodes 29,
The insulation between the power supply lines 31 and the insulation between the ring-shaped electrode 29 and the power supply line 31 that are not connected to each other are ensured. The material and thickness of the insulator layer are not particularly limited.

【００４５】制御電極１９のリング状電極２９には、制
御電源部（制御手段）３２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３２
は、リング状電極２９に対し、トナー担持体１７に担持
されたトナー４を対向電極２０方向に通過させる場合に
は例えば１５０Ｖを印加し、通過させない場合に例えば
−２００Ｖを印加するようになっている。A pulse, that is, a voltage according to an image signal is applied to the ring-shaped electrode 29 of the control electrode 19 by the control power supply section (control means) 32. That is, the control power supply unit 32
150V is applied to the ring-shaped electrode 29 when the toner 4 carried on the toner carrier 17 is passed in the direction of the counter electrode 20, and -200V is applied when the toner 4 is not passed. There is.

【００４６】このように、制御電極１９への付与電位を
画像信号に応じて制御し、対向電極２０におけるトナー
担持体１７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３２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。As described above, when the potential applied to the control electrode 19 is controlled according to the image signal and the paper 5 is arranged on the surface of the counter electrode 20 facing the toner carrier 17, the image signal is printed on the surface of the paper 5. A toner image corresponding to is formed. The control power supply unit 32 is controlled by a control electrode control signal sent from an image forming control unit (not shown).

【００４７】次に、本画像形成装置による画像形成動作
を図９を利用して説明する。Next, the image forming operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.

【００４８】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。即ち、画像読み取り部によって原稿画
像が読み取られ、その画像データが画像処理部で処理さ
れ、画像メモリに記憶される。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、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１９に与える制御電極制御信号に変換し始める。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
８により、用紙カセット７内の用紙５が画像形成部３方
向へ送り出されると共に、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。ピックアップローラ８によ
って送り出された用紙５は帯電ブラシ２４と支持部材２
７ａ，２７ｂの間に搬送される。支持部材２７ａ，２７
ｂには高圧電源２１によって対向電極２０と同電位が印
加れる。帯電ブラシ２４には帯電電極２５によって帯電
電位として１．２ｋＶが印加される。用紙５は帯電ブラ
シ２４と支持部材２７ａ，２７ｂの電位差による電荷を
供給され静電気的に吸着されたまま画像形成部３の印刷
部２における誘電体ベルト２６のトナー担持体１７との
対向面側に搬送される。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。First, for example, when a document to be copied is placed on the image reading section and a copy start button (not shown) is operated, the main control section receiving this input starts an image forming operation. That is, a document image is read by the image reading unit, the image data is processed by the image processing unit, and stored in the image memory. The image data stored in the image memory is transferred to the image forming control unit, 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 19. Further, when the image forming control unit receives a predetermined amount of the control electrode control signal, a driving device (not shown) is activated, and the pickup roller 8 shown in FIG. The paper 5 is sent out in the direction of the image forming unit 3, and a normal paper feed state is detected by a paper feed sensor. The sheet 5 sent out by the pickup roller 8 is charged by the charging brush 24 and the supporting member 2.
It is conveyed between 7a and 27b. Support members 27a, 27
The same potential as that of the counter electrode 20 is applied to b by the high voltage power supply 21. A charging electrode 25 applies 1.2 kV as a charging potential to the charging brush 24. The sheet 5 is supplied with an electric charge due to the potential difference between the charging brush 24 and the supporting members 27a and 27b, and is electrostatically adsorbed on the surface of the dielectric belt 26 of the printing unit 2 of the image forming unit 3 facing the toner carrier 17. Be transported. The predetermined amount of the control electrode control signal varies depending on the configuration of the image forming apparatus.

【００４９】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３２に供給する。この制
御電極制御信号の供給は、上記の帯電ブラシ２４による
印刷部２への用紙５の供給に同期したタイミングで行わ
れる。制御電源部３２は、上記の制御電極制御信号に基
づいて、制御電極１９の各リング状電極２９に印加する
高圧を制御する。つまり、制御電源部３２から適宜所定
のリング状電極２９に１５０Ｖもしくは−２００Ｖの電
圧が印加され、制御電極１９付近の電界が制御される。
即ち、制御電極１９のゲート３０において、画像データ
に応じてトナー担持体１７から対向電極２０へのトナー
４の飛翔の阻止とその解除とが適宜行われる。これによ
り、対向電極２０の回転によって出紙側に向かって３０
ｍｍ／secの速度で移動している用紙５上に、画像信号
に応じたトナー像が形成される。After that, the image forming control unit supplies the control electrode control signal to the control power supply section 32. The supply of the control electrode control signal is performed at a timing synchronized with the supply of the sheet 5 to the printing unit 2 by the charging brush 24. The control power supply unit 32 controls the high voltage applied to each ring-shaped electrode 29 of the control electrode 19 based on the control electrode control signal. That is, a voltage of 150 V or −200 V is appropriately applied to the predetermined ring-shaped electrode 29 from the control power supply unit 32 to control the electric field near the control electrode 19.
That is, at the gate 30 of the control electrode 19, the blocking of the flying of the toner 4 from the toner carrier 17 to the counter electrode 20 and the cancellation thereof are appropriately performed according to the image data. As a result, the rotation of the counter electrode 20 causes 30
A toner image corresponding to the image signal is formed on the sheet 5 moving at a speed of mm / sec.

【００５０】トナー像が形成された用紙５は支持部材２
７ｂの持つ極率で誘電体ベルト２６から剥離されて定着
部１０に搬送されたのちに、この定着部１０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。The paper 5 on which the toner image is formed is the supporting member 2.
The toner image is fixed on the paper 5 by the fixing unit 10 after being peeled off from the dielectric belt 26 and conveyed to the fixing unit 10 at the extreme ratio of 7b. Paper 5 with the toner image fixed
Is discharged onto a paper tray by a paper discharge roller, and normal discharge is detected by a paper discharge sensor. Based on this detection operation, the main control unit determines a normal end of the printing operation.

【００５１】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。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。By the above image forming operation, a good image is formed on the paper 5. In the present image forming apparatus, an image is formed directly on the paper 5, so that a visual object such as a photoconductor or a dielectric drum used in a conventional image forming apparatus is not required.

【００５２】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
が簡略化されると共に、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。Therefore, the transfer operation for transferring the image from the image developer to the sheet 5 is omitted, so that the image is not deteriorated.
For this reason, the reliability of the device is improved. Further, since the structure of the device is simplified and the number of parts is reduced, it is possible to reduce the size and cost.

【００５３】ここで、トナー担持体１７と対向電極２０
との間への電圧印加により生じるトナー担持体１７と対
向電極２０との間のトナー４の飛翔について考えること
とする。Here, the toner carrier 17 and the counter electrode 20
Consider the flying of the toner 4 between the toner carrier 17 and the counter electrode 20 caused by the voltage application between and.

【００５４】前記したように、トナー担持体１７は接地
されており、一方、対向電極２０には２ｋＶの高圧が印
加されている。従って、トナー担持体１７と対向電極２
０との間には、等間隔で０Ｖから２ｋＶまでの等電位面
が形成されている。そして、対向電極２０はトナー担持
体１７の外周面からの距離が１ｍｍとなるよう設けられ
ており、制御電極１９はトナー担持体１７の外周面から
の距離が１００μｍとなるように設けられているので、
制御電極１９のゲート３０の中心部（ゲート中心部）の
電位は、約２００Ｖとなっている。尚、ゲート３０の中
心部の電位は、トナー担持体１７と対向電極２０との間
の電位差や、制御電極１９の配設位置、核ゲート３０の
形状等によって決定される。As described above, the toner carrier 17 is grounded, while the counter electrode 20 is applied with a high voltage of 2 kV. Therefore, the toner carrier 17 and the counter electrode 2
Between 0 and 0, equipotential surfaces of 0V to 2kV are formed at equal intervals. The counter electrode 20 is provided so that the distance from the outer peripheral surface of the toner carrier 17 is 1 mm, and the control electrode 19 is provided so that the distance from the outer peripheral surface of the toner carrier 17 is 100 μm. So
The potential of the central portion (gate central portion) of the gate 30 of the control electrode 19 is about 200V. The potential of the central portion of the gate 30 is determined by the potential difference between the toner carrier 17 and the counter electrode 20, the position of the control electrode 19, the shape of the core gate 30, and the like.

【００５５】この状態で、トナー担持体１７に担持され
たトナー４を対向電極２０方向に通過させるべく、制御
電源部３０により、制御電極１９のリング状電極２９に
対して１５０Ｖの電圧を一画素あたり１５０μsec印加
する。すると、図３に示すように、制御電極１９のゲー
ト３０近傍の等電位面が得られる。同様にトナー４がゲ
ート３０を通過しない様な−２００Ｖの電位を印加した
場合について図４を得る。尚、図３，４に示す等電位面
は、本願発明者がコンピュータを用いたシミユレーショ
ンによって求めたものである。In this state, in order to allow the toner 4 carried on the toner carrier 17 to pass in the direction of the counter electrode 20, the control power supply unit 30 applies a voltage of 150 V to the ring-shaped electrode 29 of the control electrode 19 for one pixel. Applied for 150 μsec. Then, as shown in FIG. 3, an equipotential surface near the gate 30 of the control electrode 19 is obtained. Similarly, FIG. 4 is obtained in the case where a potential of −200 V is applied so that the toner 4 does not pass through the gate 30. The equipotential surfaces shown in FIGS. 3 and 4 are obtained by the inventor of the present application by simulation using a computer.

【００５６】このように制御電極１９とトナー担持体１
７との間の電界は制御電極１９に印加する電位によって
方向が逆転する。しかし、制御電極１９と対向電極２０
の間の電界はその強度が多少変化するだけでその方向は
常に紙に垂直で変化しない。従って、制御電極１９を通
過したトナー４は制御電極１９の電位の如何によってそ
の飛翔状態はほとんど影響を受けない。In this way, the control electrode 19 and the toner carrier 1
The direction of the electric field between 7 and 7 is reversed by the potential applied to the control electrode 19. However, the control electrode 19 and the counter electrode 20
The electric field in between changes only slightly in its strength and its direction is always perpendicular to the paper. Therefore, the flying state of the toner 4 that has passed through the control electrode 19 is hardly affected by the potential of the control electrode 19.

【００５７】尚、上記の説明においては、トナー４を通
過させるべく制御電極１９のリング状電極２９に付与す
る電位が、１５０Ｖの場合を一例に挙げたが、該電位
は、トナー４の所望した飛翔制御を行えるなら、常に限
定されるものではない。また、制御電極１９のリング状
電極２９に印加する電位を変化させることにより、制御
電極１９のゲート３０近傍における等電位面の膨らみの
度合いを変化させることができる。つまり、ゲート３０
を通過するトナー４に対して作用する電気力を変化させ
ることができる。このため制御電源部３２により付与す
る電位を適宜変化させることにより、用紙５上に形成さ
れる画像のドット径（ＦＬ）を任意に調節することがで
きる。In the above description, the potential applied to the ring-shaped electrode 29 of the control electrode 19 in order to pass the toner 4 is 150 V, but the potential is desired by the toner 4. If flight control can be performed, it is not always limited. Further, by changing the potential applied to the ring-shaped electrode 29 of the control electrode 19, the degree of swelling of the equipotential surface near the gate 30 of the control electrode 19 can be changed. That is, the gate 30
The electric force acting on the toner 4 passing through can be changed. Therefore, the dot diameter (FL) of the image formed on the paper 5 can be arbitrarily adjusted by appropriately changing the potential applied by the control power supply unit 32.

【００５８】尚、トナー４の通過を阻止すべく制御電極
１９のリング状電極２９に付与する電位は、特に限定さ
れるものではない。上記の電位は、具体的には、例えば
実験等を行うことにより決定すればよい。The potential applied to the ring-shaped electrode 29 of the control electrode 19 to prevent passage of the toner 4 is not particularly limited. Specifically, the above potential may be determined, for example, by conducting an experiment or the like.

【００５９】さらに、制御電源部３２については図６を
利用して考える。図６のように制御電源部３２は画像信
号制御回路３３と高圧ドライバーと抵抗を含んだ電圧切
り換え手段３４ａ，３４ｂ，３４ｃを含んでいる。電圧
切り換え手段３４ａ，３４ｂ，３４ｃのＯＵＴ ＰＵＴ
は上記リング電極２９にそれぞれ接続されている。ま
た、１５０Ｖの電源として３５ａ，３５ｂ、−２００Ｖ
の電源は３６ａ，３６ｂが図６の如くそれぞれ電圧切り
換え手段３４ａ，３４ｂに印加される。Further, the control power supply unit 32 will be considered with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the control power supply unit 32 includes an image signal control circuit 33, a high voltage driver, and voltage switching means 34a, 34b, 34c including resistors. OUT PUT of the voltage switching means 34a, 34b, 34c
Are connected to the ring electrodes 29, respectively. Also, as a 150V power source, 35a, 35b, -200V
The power supplies 36a and 36b are applied to the voltage switching means 34a and 34b, respectively, as shown in FIG.

【００６０】そしてそれぞれの電源の電流容量は５０ｍ
Ａであって、それぞれに３００ＤＰＩのＡ４幅に相当す
る２５６０個の半分の１２８０個のリング電極２９に電
位を供給する。The current capacity of each power source is 50 m.
The potential is supplied to 1280 ring electrodes 29, which are halves of 2560 corresponding to the A4 width of 300 DPI.

【００６１】上記電圧切り換え手段３４ａ，３４ｂのそ
れぞれの１チャンネルは図８のような構成である。図８
のようにＦＥＴ３７と抵抗３８からなる。抵抗３８の抵
抗は１０ＭΩであるのでＦＥＴ３７がＯＮの時、抵抗３
８とＦＥＴ３７に流れる電流は３５０／１ｅ７＝３．５
ｅ−５Ａとなる。−２００Ｖ電源３６ａまたは１５０Ｖ
電源３５ａに流れる電流は１２８０チャンネル分の３．
５ｅ−５×１２８０＝４．５ｅ−２Ａ＝４５ｍＡとな
る。One channel of each of the voltage switching means 34a and 34b has a structure as shown in FIG. FIG.
As shown in FIG. Since the resistance of the resistor 38 is 10 MΩ, when the FET 37 is ON, the resistor 3
8 and the current flowing through the FET 37 is 350 / 1e7 = 3.5
It becomes e-5A. -200V power supply 36a or 150V
The current flowing through the power supply 35a is 3.
It becomes 5e-5 * 1280 = 4.5e-2A = 45mA.

【００６２】一般に約４０Ｖを越える電位が７０ｍＡ以
上流れると人体に悪影響を及ぼすほか、電源や電流路が
発熱して発火しかねないので非常に危険である。In general, if a potential of more than about 40 V flows for 70 mA or more, the human body is adversely affected, and the power source and current path generate heat, which may cause ignition, which is very dangerous.

【００６３】本実施例ではこれらの危険性を総て回避で
きる。In the present embodiment, all of these risks can be avoided.

【００６４】従って、−２００Ｖ電源３６ａ，３６ｂと
１５０Ｖ電源３５ａ，３５ｂは電流供給による発熱を回
避できるので冷却手段を必要としない上に、不測の事態
が生じて使用者が触れる部分に電位が供給されても感電
という危険な状態が回避できる。Therefore, since the -200V power supplies 36a, 36b and the 150V power supplies 35a, 35b can avoid heat generation due to the current supply, no cooling means is required, and an electric potential is supplied to a portion touched by the user when an unexpected situation occurs. Even if this happens, you can avoid the dangerous state of electric shock.

【００６５】上記の実施例は電源手段はそれぞれ−２０
０Ｖ電源３６ａ，３６ｂや１５０Ｖ電源３５ａ，３５ｂ
のようにそれぞれ２つの電源から構成されていたが、装
置の特性に応じて適宜電源数を変えればよい。In the above embodiment, the power supply means is -20 for each.
0V power supplies 36a, 36b and 150V power supplies 35a, 35b
Although each is composed of two power supplies as described above, the number of power supplies may be appropriately changed according to the characteristics of the device.

【００６６】また、本実施例においては、制御電極１９
がリング状電極２９を備えた構成である場合を例に挙げ
て説明したが制御電極１９の構成は、特に限定されるも
のではない。例えば、図７のようにリング状電極２９を
設ける代わりに、制御電極１９の基板１９ａの両面に複
数本の帯状の行電極３９ａ、列電極３９ｂをマトリック
ス状となるように設け、互いに交差する該帯状の行電極
３９ａと列電極３９ｂに印加する電圧を制御することに
より、トナー担持体１７から対向電極２０へのトナー４
の飛翔を制御するマトリックス制御構成とすることもで
きる。Further, in this embodiment, the control electrode 19
However, the configuration of the control electrode 19 is not particularly limited. For example, instead of providing the ring-shaped electrode 29 as shown in FIG. 7, a plurality of strip-shaped row electrodes 39a and column electrodes 39b are provided on both surfaces of the substrate 19a of the control electrode 19 so as to form a matrix and intersect each other. By controlling the voltage applied to the strip-shaped row electrode 39a and the column electrode 39b, the toner 4 from the toner carrier 17 to the counter electrode 20 is controlled.
It is also possible to adopt a matrix control configuration for controlling the flight of the.

【００６７】更に、本実施例ではモノクロの単色印字の
画像形成装置であったが複数のトナー供給部１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄと印刷部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを備
え、それぞれのトナー供給部１にカラートナー、例えば
イエロー（１ａ）、マゼンタ（１ｂ）、シアン（１
ｃ）、ブラック（１ｄ）を使用したカラー画像形成装置
を形成してもよい。Further, although the image forming apparatus for monochrome monochromatic printing is used in the present embodiment, a plurality of toner supply units 1a, 1 are provided.
b, 1c, 1d and printing units 2a, 2b, 2c, 2d, and color toners such as yellow (1a), magenta (1b), cyan (1
A color image forming apparatus using c) or black (1d) may be formed.

【００６８】尚、本実施例においては、顕像化粒子がト
ナーである場合を例に挙げて説明したが、顕像化粒子は
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。In the present embodiment, the case where the visualized particles are toner has been described as an example, but the visualized particles may be ink or the like. Further, the configuration of the toner supply unit 2 may be 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.

【００６９】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。The image forming apparatus according to the present invention is, for example,
The printing unit of digital copiers and facsimile machines,
It can be suitably applied to digital printers, plotters and the like.

【００７０】[0070]

【発明の効果】本発明の請求項１記載の画像形成装置
は、以上のように、制御電極に印加する電位を供給する
電源を複数使用するので電源の容量が小さくてすみ、電
源の発熱や電流リークの影響がない。従って冷却手段が
不要で装置全体の小型化が可能となりうる。As described above, the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention uses a plurality of power supplies for supplying the potentials to be applied to the control electrodes. There is no effect of current leakage. Therefore, no cooling means is required, and the entire apparatus can be downsized.

【００７１】本発明の請求項２記載の画像形成装置は、
以上のように、制御電極に印加する電位を供給する電源
を複数使用し、さらに７０ｍＡ以下とするので不測の事
態における電気回路の破損や使用者の感電を回避できる
ので高レベルの絶縁対策が不必要となるのでコストダウ
ンが可能である。The image forming apparatus according to claim 2 of the present invention is
As described above, a plurality of power supplies for supplying the potential to be applied to the control electrode are used, and the power is set to 70 mA or less. Therefore, it is possible to avoid electric circuit damage and electric shock to the user in an unexpected situation. Cost reduction is possible because it becomes necessary.

【００７２】本発明の請求項３記載の画像形成装置は、
以上のように、制御電極としてマトリックス制御を使用
した場合にも各電極に印加する電位を供給する電源を複
数使用するので電源の容量が小さくてすみ、電源の発熱
や電流リークの影響がない。従って冷却手段が不要で装
置全体の小型化が可能となりうる。The image forming apparatus according to claim 3 of the present invention is
As described above, even when matrix control is used as the control electrodes, a plurality of power supplies for supplying the potentials to be applied to the respective electrodes are used, so that the capacity of the power supplies can be small and there is no influence of heat generation or current leakage of the power supplies. Therefore, no cooling means is required, and the entire apparatus can be downsized.

【００７３】本発明の請求項４記載の画像形成装置は、
以上のように、カラーの画像形成装置の制御電極として
シングル制御またはマトリックス制御を使用した場合に
も各電位を供給する電源を複数使用し、さらに７０ｍＡ
以下とするので不測の事態における電気回路の破損や使
用者の感電を回避できるので高レベルの絶縁対策が不必
要となるのでコストダウンが可能である。The image forming apparatus according to claim 4 of the present invention is
As described above, even when single control or matrix control is used as the control electrode of the color image forming apparatus, a plurality of power supplies for supplying each potential are used,
Since the following is performed, damage to the electric circuit and electric shock to the user in an unexpected situation can be avoided, so that high-level insulation measures are unnecessary and cost can be reduced.

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

【図１】本発明の一実施例における画像形成装置の全体
構成を示す概略の説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】上記画像形成装置が備える制御電極の要部の構
成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a configuration of a main part of a control electrode included in the image forming apparatus.

【図３】上記画像形成装置が備える画像形成部に形成さ
れるトナーを飛翔する場合の等電位面を説明する説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an equipotential surface when a toner formed in an image forming unit included in the image forming apparatus flies.

【図４】上記画像形成装置が備える画像形成部に形成さ
れるトナーを飛翔させない場合の等電位面を説明する説
明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an equipotential surface when toner formed in an image forming unit included in the image forming apparatus does not fly.

【図５】上記画像形成装置が備える画像形成部における
トナーの飛翔状況を説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a flying state of toner in an image forming unit included in the image forming apparatus.

【図６】実施例における制御電源部を説明する説明図で
ある。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a control power supply unit in the embodiment.

【図７】画像形成装置が有する制御電極にマトリックス
制御を適用した場合の電極構成を説明する説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an electrode configuration when matrix control is applied to control electrodes included in the image forming apparatus.

【図８】実施例における制御電源の電圧切り換え手段の
内の１チャンネルを説明する説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining one channel in the voltage switching means of the control power supply in the embodiment.

【図９】画像形成装置の動作開始時の動作を説明する説
明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an operation at the start of operation of the image forming apparatus.

【図１０】従来技術を説明する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a conventional technique.

【図１１】従来技術における制御手段を説明する説明図
である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a control unit according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

３ 画像形成部 ４ トナー（顕像化粒子） ５ 用紙 １７ トナー担持体（担持体） １９ 制御電極 ２０ 対向電極 ２１ 高圧電源部（制御手段） ２９ リング状電極 ３０ ゲート ３２ 制御電源部（制御手段） ３３ 画像信号制御回路 ３５ａ，３５ｂ １５０Ｖ電源（電源手段） ３６ａ，３６ｂ −２００Ｖ電源（電源手段） 3 Image Forming Section 4 Toner (Visualizing Particles) 5 Paper 17 Toner Carrier (Carrier) 19 Control Electrode 20 Counter Electrode 21 High Voltage Power Supply (Control Means) 29 Ring Electrode 30 Gate 32 Control Power Supply (Control Means) 33 image signal control circuit 35a, 35b 150V power supply (power supply means) 36a, 36b -200V power supply (power supply means)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 顕像化粒子を担持する担持体と、 該担持体に対向配置された対向電極と、 これら担持体と対向電極との間に配され、顕像化粒子の
通過部となる複数個のゲートを有する制御電極と、 上記制御電極と対向電極との間に搬送され、画像を記録
する記録媒体と、 上記担持体と対向電極との間に所定の電位差を生じさせ
る電位を付与すると共に、上記制御電極に付与する電位
を変化させることにより顕像化粒子の上記ゲートの通過
を制御して上記制御電極と上記対向電極の間に搬送され
た上記記録媒体上に画像を形成する制御手段とを備えた
画像形成装置であって、上記制御電極に電位を供給する
電源手段を複数個設けたことを特徴とする画像形成装
置。1. A carrier for supporting visualized particles, a counter electrode arranged to face the carrier, and a carrier disposed between the carrier and the counter electrode to serve as a passage for the visualized particles. A control electrode having a plurality of gates, a recording medium that is conveyed between the control electrode and the counter electrode to record an image, and a potential that causes a predetermined potential difference between the carrier and the counter electrode are applied. At the same time, the potential applied to the control electrode is changed to control passage of the visualized particles through the gate to form an image on the recording medium conveyed between the control electrode and the counter electrode. An image forming apparatus comprising: a control means, wherein a plurality of power supply means for supplying a potential to the control electrode are provided. 【請求項２】 上記電源手段の個々の最大電流供給能力
を７０ｍＡ以下としたことを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the maximum current supply capacity of each of the power supply means is 70 mA or less. 【請求項３】 顕像化粒子を担持する担持体と、 該担持体の表面に速度をあたえる駆動手段と該担持体に
対向配置された対向電極と、 これら担持体と対向電極との間に配され、顕像化粒子の
通過部となる複数個のゲートを有し、 上記複数のゲートの周囲に設けられ、印加される電位に
基づいてお互いに対応する開口部を介して顕像化粒子の
記録媒体への飛翔をそれぞれ選択的に制御する複数の電
極からなる行電極郡及び列電極郡を含む制御電極と、 上記開口部を通過する顕像化粒子が開口部通過時に該開
口部中心方向に力を受けるように上記行電極郡及び列電
極郡の対応する電極に所定の電位を印加する制御手段
と、 上記の制御手段によって上記行電極郡及び列電極郡の対
応する電極に所定の電位を印加することにより顕像化粒
子の上記ゲートの通過を制御して画像を形成する制御手
段とを備えた画像形成装置であって、 上記制御電極に電位を供給する電源手段を複数個設け、
該電源手段の個々の最大電流供給能力を７０ｍＡ以下と
したことを特徴とする画像形成装置。3. A carrier carrying image-forming particles, a driving means for applying a velocity to the surface of the carrier, a counter electrode arranged to face the carrier, and between the carrier and the counter electrode. There are a plurality of gates that are arranged and serve as passages for the visualized particles, and the visualized particles are provided around the plurality of gates and through openings corresponding to each other based on an applied potential. Control electrodes including a row electrode group and a column electrode group each of which selectively controls the flight of the recording medium to the recording medium, and the visualized particles passing through the opening center when the passing through the opening. Control means for applying a predetermined potential to the corresponding electrodes of the row electrode group and the column electrode group so as to receive a force in a direction, and a predetermined means for the corresponding electrodes of the row electrode group and the column electrode group by the control means. By applying an electric potential, the above-mentioned target of the visualized particles is And controls the passage of bets an image forming apparatus and a control means for forming an image, provided a plurality of power supply means for supplying a potential to said control electrode,
An image forming apparatus characterized in that the maximum current supply capacity of each of the power supply means is 70 mA or less. 【請求項４】 複数のカラー粒子からなる複数の顕像化
粒子と、 上記顕像化粒子を担持する複数の担持体と、 該担持体の表面に速度をあたえる駆動手段と該担持体に
対向配置された対向電極と、 これら担持体と対向電極との間に配され、顕像化粒子の
通過部となる複数個のゲートを有し、 上記複数のゲートの周囲に設けられ、印加される電位に
基づいてお互いに対応する開口部を介して顕像化粒子の
記録媒体への飛翔をそれぞれ選択的に制御する複数の電
極からなる第一及び第二電極郡を含む制御電極と、 上記開口部を通過する顕像化粒子が開口部通過時に該開
口部中心方向に力を受けるように上記第一及び第二電極
郡の対応する電極に所定の電位を印加する制御手段と、 上記の制御手段によって上記第一及び第二電極郡の対応
する電極に所定の電位を印加することにより顕像化粒子
の上記ゲートの通過を制御して画像を形成する制御手段
とを備えた画像形成装置であって、 上記制御電極に電位を供給する電源手段を複数個設け、
該電源手段の個々の最大電流供給能力を７０ｍＡ以下と
したことを特徴とするカラー画像形成装置。4. A plurality of visualized particles composed of a plurality of color particles, a plurality of carriers carrying the visualized particles, a driving means for applying a velocity to the surface of the carrier, and a facing member to the carrier. The counter electrode is disposed, and a plurality of gates, which are disposed between the carrier and the counter electrode and serve as passage portions for the visualized particles, are provided around the plurality of gates and applied. A control electrode including first and second electrode groups consisting of a plurality of electrodes for selectively controlling the flight of the visualized particles to the recording medium through the openings corresponding to each other based on the electric potential; Control means for applying a predetermined potential to the corresponding electrodes of the first and second electrode groups so that the visualized particles passing through the portion receive a force toward the center of the opening when passing through the opening. To the corresponding electrodes of the first and second electrode groups by means An image forming apparatus comprising: a control unit that controls the passage of visualized particles through the gate by applying a predetermined potential to form an image, and a plurality of power supply units that supply a potential to the control electrodes. Individually
A color image forming apparatus, wherein the maximum current supply capacity of each of the power supply means is 70 mA or less.