JP2000355116A

JP2000355116A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000355116A
Application number: JP11167711A
Authority: JP
Inventors: Taichi Ito; 太一伊藤; Katsutoshi Ogawa; 勝敏小川; Akira Fukano; 明深野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd; Array AB
Current assignee: Panasonic Holdings Corp; Array AB
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】電界によってトナーを飛翔させ画素を形成す
る画像形成装置において、十分な画像品質と記録速度を
確保し、構成が簡素で安価な画像信号処理回路を実現す
る。【解決手段】制御電極１０に画像信号に応じた画像信
号電圧を印加することによりトナー担持体１から供給さ
れるトナー２をトナー通過孔３を通して受像手段７に付
与する画像形成装置であって、画像信号電圧は画像信号
の階調に対応する複数のパルス電圧からなり、画像信号
の階調を変更する補正を付した画像信号に応じてパルス
電圧の個数を変更するとともに、パルス電圧のパルス幅
を変更することにより画像信号電圧の印加時間を異なら
せた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等に適用される画像形成装置に関し、特
に画像信号によって制御されるトナー通過制御手段にて
トナー担持体から背面電極へのトナーの飛翔を制御し、
トナー通過制御手段と背面電極の間に位置する受像手段
にトナーを付着させて画像形成を行う画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコンの能力向上及びネットワ
ーク技術の進歩に伴って、大量のドキュメントを扱うこ
とができ、またカラードキュメントも扱うことができる
処理能力の高いプリンタや複写機に対する要請が強くな
っている。しかしながら、満足のいく高品質の白黒やカ
ラーのドキュメントを出力可能でかつ処理速度の高い画
像形成装置は開発途上にあって出現が待たれている。

【０００３】その一つとして電界の作用によりトナーを
記録紙や中間の画像担持ベルトなどの受像手段上に飛翔
させ，画像を形成する所謂「トナージェット（登録商
標）」方式の画像形成技術が知られている。

【０００４】その種の画像形成装置としては、特公昭４
４−１６ｈ３３３号公報や米国特許第３，６８９，９３
５号明細書（特公昭６０−２０７４７号公報参照）や特
表平９−５００８４２号公報などに開示されたものが知
られている。その一例として、特願平１０−１００７８
０号において開示したものを、図１２を参照して説明す
る。

【０００５】図１２において、３１は帯電したトナーを
担持して搬送する接地されたトナー担持体、３２は規制
ブレードで、トナー担持体３１上のトナーを１〜３層に
制御するとともにさらに帯電させる。３３は供給ローラ
で、トナー担持体３１に対するトナー供給とトナー帯電
を行う。３４はトナー通過制御手段で、トナー通過孔３
５が形成されるとともにその周囲に制御電極３６が配設
されている。制御電極３６には制御電源３７から画像信
号に対応する電圧が印加される。３８は背面電極、３９
は背面電極電源である。４０は背面電極３８上を搬送さ
れる記録紙などの受像手段である。

【０００６】以上の構成において、供給ローラ３３及び
トナー担持体３１を動作させることにより規制ブレード
３２にてトナー担持体３１上に一様なトナー層を形成し
て搬送している状態で、背面電極３８に電圧を印加し、
受像手段４０を移動させつつその移動に同期して制御電
極３６に対して駆動ＩＣ等の制御電源３７にて画像信号
に対応する電圧を印加すると、トナー担持体３１上のト
ナーが画像信号に応じてトナー通過孔３５を通って受像
手段４０上に飛翔して付着し、受像手段４０上に所要の
画像が形成される。

【０００７】ところで、受像手段４０の全面に例えば６
００ｄｐｉ（インチ当たり６００ドットの密度）の精細
な画像を形成するためには、一般的には、トナー通過制
御手段３４にそのようなピッチでトナー通過孔３５を配
設する必要となる。

【０００８】しかし、このような構成では多数のトナー
通過孔３５が必要で、駆動ＩＣが多数必要となり非常に
コスト高になるとともに、トナー通過孔３５の寸法が主
走査方向においてその幅が３５μｍ程度と微小になるた
め、トナー通過孔３５に目詰まりが発生するという問題
点があった。

【０００９】そこで近年、例えば、ＯｖｅＬａｒｓｏ
ｎ著，「ＮｅｗＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇＭｅｔｈ
ｏｄｍａｋｅｓＴｏｎｅｒＪｅｔｅｖｅｎｍｏ
ｒｅＬｏｗＣｏｓｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ」
（「電子写真学会誌」第３６巻、第２号、Ｐ４６〜４
９、１９９７年）において開示されているように、トナ
ー通過孔３５の周囲に制御電極３６とは別の偏向電極４
１ａ、４１ｂを配設して、トナーの飛翔軌跡を左右に偏
向させることにより、１つのトナー通過孔３５で複数の
ドットを付与するようにしたものが提案されている。

【００１０】図１３、図１４を参照して説明すると、図
１３（ａ）に示す制御電極３６の下部において、図１３
（ｂ）に示すようにトナー通過孔３５の左右両側に一対
の偏向電極４１ａ、４１ｂが配設され、図１４（ｂ）に
示すように、一方の偏向電極４１ａに電圧を印加する状
態と、何れの偏向電極４１ａ、４１ｂにも電圧を印加し
ない状態と、他方の偏向電極４１ｂに電圧を印加する状
態とに順次切り替えることにより、トナーの飛翔位置を
４２ａ、４２ｂ、４２ｃの何れかに選択するように構成
されている。なお、偏向電極４１ａ、４１ｂは、電圧の
印加タイミングを順次切り替える間に受像手段４０が移
動するため、図１３（ｂ）に示すように、その移動量を
補償するように、トナー通過孔３５の列の中心線に対し
てｔａｎθが１／３になる角度θ、すなわち１８．４°
傾斜した方向に対向するように配設され、受像手段４０
の移動方向上手側に変位した偏向電極４１ａ又は４１ｂ
に対して先に電圧を印加するように構成されている。

【００１１】以上の構成により、例えば図示の如くトナ
ー通過孔３５を２列に配設すると、６００ｄｐｉの画像
を形成する場合、トナー通過孔３５の配列ピッチＰは２
５４μｍとなり、トナー通過孔３５の開口面積を十分に
確保してトナーの飛翔制御を安定して行えるとともに低
コストで加工可能となる。

【００１２】なお、図１２においては、受像手段４０が
記録紙等から成り、その上に直接画像を形成する構成例
を示したが、記録紙などは厚さのばらつき、湿度による
性状の変化、移動中の変形等が発生し易く、またカラー
プリンタの場合には記録紙搬送のばらつきにより各色の
画像形成タイミングの同期をとり難く、画像品質が低下
し易い等の問題があるため、特願平１０−１００７８０
号において開示したように、受像手段４０として中間の
画像担持ベルトを用い、この画像担持ベルトに形成され
た画像を一括して記録紙等に転写するように構成した方
が好ましい場合がある。

【００１３】図１５を参照して説明すると、４３は受像
手段４０としての無端状の画像担持ベルトで、樹脂中に
導電フィラーを分散した抵抗１０¹⁰Ω・ｃｍ程度のフィ
ルムで構成され、一対のローラ４４ａ，４４ｂ間に巻回
されている。４５は給紙トレイから記録紙４６を１枚づ
つ送り出すピックアップローラ、４７は給紙された記録
紙４６と画像位置の同期をとるタイミングローラ、４８
は画像担持ベルト４３上に形成されたトナー画像を記録
紙４６に転写する転写ローラであり、画像担持ベルト４
３を間に挟んでローラ４４ａに向けて押圧されるととも
に、転写電圧が印加される。４９は定着装置で、トナー
画像が転写された記録紙４６を加熱・加圧することによ
りトナー画像を記録紙４６に定着する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置では、(1）トナー通過孔からトナーの飛翔
を行う場合に、隣接する周囲のトナー通過孔から同時に
トナーの飛翔が行われる場合と、着目するトナー通過孔
のみからトナーの飛翔が行われる場合とでは、トナー通
過孔の周囲の電界条件が異なるために、トナーの飛翔量
が異なるという問題点、(2）記録を行う階調に応じて画
像信号電圧の電圧印加時間を変調し階調記録を行う場
合、良好な階調に伴う濃度特性（例えばリニアリテイー
に優れた濃度変調）を実現することが難しいという問題
点、(3）偏向電圧の印加条件によってトナーの飛翔特性
に差異があり、偏向方向によって画素のサイズが異なる
という問題点、(4) トナー通過孔の列における記録特性
の差異による問題点、(5) 累積印刷枚数によって記録濃
度特性が変化するという問題点、(6) 周囲の温度又は湿
度等の環境条件によって記録濃度特性が変化するという
問題点、等の各種画質上の解決すべき課題があり、かか
る課題に対し画像形成装置に印加する各種電圧の印加条
件を変化させることによって、各種記録特性の変動を補
正しようとした場合、回路構成が複雑化することによる
コストアップや記録速度の低下を招くという問題点があ
った。

【００１５】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、電界
によってトナーを飛翔させ画素を形成する画像形成装置
に特有の問題点を解決し、十分な画像品質と記録速度を
確保する、構成が簡素で安価な画像信号処理回路部を有
する画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、以下の手段を講じた。

【００１７】請求項１記載の発明は、帯電されたトナー
を担持して移動するトナー担持体と、トナー担持体に搬
送されるトナーが通過する列状に配設された複数個のト
ナー通過孔とトナー通過孔の近傍に配設された制御電極
とを絶縁基板に有するトナー通過制御手段と、トナー通
過制御手段に画像信号に応じて電圧を印加する画像信号
処理手段と、トナー通過制御手段を通過したトナーが付
与される受像手段と、受像手段の背面に配設されてトナ
ーを吸引する背面電極を具備し、制御電極に画像信号に
応じた画像信号電圧を印加することによりトナー担持体
から供給されるトナーをトナー通過孔を通して受像手段
に付与する画像形成装置であって、画像信号処理手段
は、制御電極に印加する画像信号電圧の印加時間を、制
御電極にパルス状の電圧を印加する回数を変更すること
により異ならせるようにした構成を採る。

【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、画像信号電圧は、画像信号の階調に対応す
る複数のパルス電圧からなり、画像信号の階調に応じて
パルス電圧の個数を変更することにより、画像信号電圧
の印加時間を異ならせるようにした構成を採る。

【００１９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、画像信号電圧は、画像信号の階調に対応す
る複数のパルス電圧からなり、画像信号の階調を変更す
る補正を付した画像信号に応じてパルス電圧の個数を変
更し、画像信号電圧の印加時間を異ならせるようにした
構成を採る。

【００２０】この構成により、同時に記録を行うトナー
通過孔列において、画素毎に独立に補正値を変える必要
がある制御に関して、画像信号処理手段において該当す
るトナー通過孔に対応する画像信号の階調を条件によっ
て変更するような補正方法をとることで、画素毎の補正
値を自由に設定でき、画質向上と回路構成の簡素化の点
で有効である。

【００２１】請求項４記載の発明は、帯電されたトナー
を担持して移動するトナー担持体と、トナー担持体に搬
送されるトナーが通過する列状に配設された複数個のト
ナー通過孔とトナー通過孔の近傍に配設された制御電極
とを絶縁基板に有するトナー通過制御手段と、トナー通
過制御手段に画像信号に応じた電圧を印加する画像信号
処理手段と、トナー通過制御手段を通過したトナーが付
与される受像手段と、受像手段の背面に配設されてトナ
ーを吸引する背面電極を具備し、制御電極に画像信号に
応じた画像信号電圧を印加することにより、トナー担持
体から供給されるトナーをトナー通過孔を通して受像手
段に付与する画像形成装置であって、画像信号処理手段
は制御電極に印加する画像信号電圧の印加時間を制御電
極に印加するパルス状の電圧のパルス幅を変更すること
により異ならせるようにした構成を採る。

【００２２】この構成により、同一のトナー通過孔列に
属する複数のトナー通過孔に対して共通して一律に作用
する各種変動要因に対して、画像信号電圧の印加時間
を、同時に記録を行うトナー通過孔の列に対し一括して
パルス幅を変更することにより補正することができ、記
録速度の向上と回路構成の簡素化を図れる。

【００２３】請求項５記載の発明は、帯電されたトナー
を担持して移動するトナー担持体と、トナー担持体に搬
送されるトナーが通過する列状に配設された複数個のト
ナー通過孔と前記トナー通過孔の近傍に配設された制御
電極とを絶縁基板に有するトナー通過制御手段と、トナ
ー通過制御手段に画像信号に応じて電圧を印加する画像
信号処理手段と、トナー通過制御手段を通過したトナー
が付与される受像手段と、受像手段の背面に配設されて
トナーを吸引する背面電極を具備し、制御電極に画像信
号に応じた画像信号電圧を印加することによりトナー担
持体から供給されるトナーをトナー通過孔を通して受像
手段に付与する画像形成装置であって、画像信号電圧
は、画像信号の階調に対応する複数のパルス電圧からな
り、画像信号の階調に応じてパルス電圧の個数を変更す
るとともに、パルス電圧のパルス幅を変更することによ
り、画像信号電圧の印加時間を異ならせるようにした構
成を採る。

【００２４】請求項６記載の発明は、帯電されたトナー
を担持して移動するトナー担持体と、トナー担持体に搬
送されるトナーが通過する列状に配設された複数個のト
ナー通過孔とトナー通過孔の近傍に配設された制御電極
とを絶縁基板に有するトナー通過制御手段と、トナー通
過制御手段に画像信号に応じて電圧を印加する画像信号
処理手段と、トナー通過制御手段を通過したトナーが付
与される受像手段と、受像手段の背面に配設されてトナ
ーを吸引する背面電極を具備し、制御電極に画像信号に
応じた画像信号電圧を印加することによりトナー担持体
から供給されるトナーをトナー通過孔を通して受像手段
に付与する画像形成装置であって、画像信号電圧は、画
像信号の階調に対応する複数のパルス電圧からなり、画
像信号の階調を変更する補正を付した画像信号に応じて
パルス電圧の個数を変更するとともに、パルス電圧のパ
ルス幅を変更することにより、画像信号電圧の印加時間
を異ならせるようにした構成を採る。

【００２５】請求項７記載の発明は、請求項４〜６の何
れかに記載の発明において、パルス電圧のパルス幅は、
同時にトナーの飛翔を行う複数のトナー通過孔に対応す
る複数の制御電極においては等価であるようにした構成
を採る。

【００２６】これらの構成により、電界によってトナー
を飛翔させ画素を形成する記録装置に特有の問題点に対
し、着目するトナー通過孔に対応する画像信号にその階
調を変更する補正を画素毎に付する画素毎に個別に行う
補正方法と、画像信号の各階調に対応するパルス電圧の
印加時間を同時に記録を行うトナー通過孔の列に対し一
括して変更する補正方法とを、補正対象によって使い分
けることにより、回路のコストアップを防止し、必要な
画像品質の確保と記録速度の向上を図ることができる。
また、同一のトナー通過孔列に属する複数のトナー通過
孔に対し共通して一律に作用する各種変動要因に対し
て、画像信号電圧の印加時間をパルス幅の変更により、
同時に記録を行うトナー通過孔の列に対し一括して変更
し、必要十分な補正を行うことができ、記録速度の向上
と回路構成の簡素化を図れる。

【００２７】請求項８記載の発明は、請求項２、３、
５、６の何れかに記載の発明において、画像信号の階調
を変更した後の画像信号の階調数は、画像信号の階調を
変更する前の画像信号の階調数よりも多くなるようにし
た構成を採る。

【００２８】この構成により、画像信号に補正を付した
ことよって、画像信号の一部の階調領域において階調分
解能が低下することに起因して発生する画質低下を防止
することができる。また、補正の精度を向上することが
できる。

【００２９】請求項９記載の発明は、請求項２、３、
５、６の何れかに記載の発明において、画像信号電圧
は、画像信号の階調に対応する複数のパルス電圧からな
り、複数のパルス電圧はオフ時間なく連続して印加され
るようにした構成を採る。

【００３０】この構成により、画像信号の階調に対応す
るパルス電圧を連続的に制御電極に印加することがで
き、各パルス電圧の間に休止時間（オフ時間）を設けた
場合に比べて記録時間を減少することが出来る。

【００３１】請求項１０記載の発明は、請求項２、３、
５、６の何れかに記載の発明において、同時にトナー飛
翔を行う列状に配置された複数のトナー通過孔の列にお
いて、トナー通過孔に対し隣接して配置される複数のト
ナー通過孔からのトナー飛翔の有無により、当該トナー
通過孔に対応する画像信号を変更するようにした構成を
採る。

【００３２】この構成により、隣接するトナー通過孔か
らのトナー飛翔の有無に応じて着目するトナー通過孔に
対応する画像信号の階調を変更する補正、すなわち、隣
接するトナー通過孔からのトナー飛翔がある場合には、
階調を減少させる変更を付し、隣接するトナー通過孔か
らのトナー飛翔がない場合には、階調を変更させない補
正を実施することにより、隣接するトナー通過孔からの
トナー飛翔の有無によってトナー通過孔の周囲の電界条
件が異なり、画素の大きさが変動するという問題点を解
決することができる。

【００３３】請求項１１記載の発明は、請求項２、３、
５、６の何れかに記載の発明において、同時にトナー飛
翔を行う列状に配置された複数のトナー通過孔の列にお
いて、トナー通過孔の累積印刷画素数に応じて、当該ト
ナー通過孔に対応する画像信号を異ならせるようにした
構成を採る。

【００３４】この構成により、累積印刷枚数の増加に伴
う画質の劣化を各トナー通過孔毎に個別に補償すること
ができる。また、トナー通過孔をクリーニングする間隔
において上記補正を実施することにより、クリーニング
とクリーニングの間隔において画質を維持することがで
きる。

【００３５】請求項１２記載の発明は、請求項１、２、
３、５、６の何れかに記載の発明において、画像信号処
理手段は同時にトナーの飛翔を行う列状に配置された複
数のトナー通過孔に対応する画像信号を、トナー通過孔
の配列に沿って記憶し、保持する第１の画像記憶手段を
備えた構成を採る。

【００３６】この構成により、同時にトナー飛翔を行う
トナー通過孔に対応する画像信号の補正が容易になり、
画像信号処理手段の回路構成を簡素化することができ
る。

【００３７】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
の発明において、絶縁基板は列状に配置された複数のト
ナー通過孔の列を複数列備え、画像信号処理手段は第１
の画像記憶手段をトナー通過孔の列と同数以上備えた構
成を採る。

【００３８】この構成により、同時にトナー飛翔を行う
トナー通過孔に対応する画像信号の補正が容易になり、
画像信号処理手段の回路構成を簡素化することができる
とともに、複数のトナー通過孔列に対する画像信号を並
列して処理することが可能となり、記録速度を向上でき
る。

【００３９】請求項１４記載の発明は、請求項１２又は
１３記載の発明において、受像手段に形成される画素の
配列に沿って画像信号を記憶する第２の画像記憶手段を
備え、第２の画像記憶手段に記憶された画像信号から任
意の画像信号を選択し、第１の画像記憶手段に転送する
ようにした構成を採る。

【００４０】この構成により、画像信号処理手段と画像
信号記憶手段の構成を簡素化することができる。

【００４１】請求項１５記載の発明は、請求項１４に記
載の発明において、絶縁基板はトナー通過孔の近傍に配
設された偏向電極を備え、偏向電極に画像信号電圧に同
期して多段階に変動する偏向電圧を印加することでトナ
ー通過孔を通過するトナーが飛翔する方向を異ならせる
とともに、第２の画像記憶手段から第１の画像記憶手段
への画像信号の転送は、異なる方向へのトナー飛翔に対
し毎回行うようにした構成を採る。

【００４２】この構成により、異なる方向へのトナー飛
翔に対する画像信号の処理を、同一の画像信号処理手段
を、変更電圧の印加条件を切り換えて繰り返し使用する
ことにより、画像信号処理手段において、画像信号を記
憶する記憶手段の容量を減少するとともに、回路構成を
簡素化することができる。

【００４３】請求項１６記載の発明は、請求項１〜６の
何れかに記載の発明において、画像信号処理手段はカウ
ンター手段を備え、カウンター手段が予め決められたタ
イマー定数までのカウントを行うことにより、パルス電
圧のパルス幅を決定するようにした構成を採る。

【００４４】この構成により、簡単な回路構成にて画像
信号電圧のパルス幅（印加時間）を任意に設定すること
ができる。

【００４５】請求項１７記載の発明は、請求項１〜６の
何れかに記載の発明において、画像信号処理手段は、パ
ルス電圧のパルス幅を変更するようにした構成を採る。

【００４６】この構成により、同一のトナー通過孔列に
属する複数のトナー通過孔に対し、共通して一律に作用
する各種変動要因に対する補正に関して、同時に記録を
行うトナー通過孔の列に対し一括して補正が行え、かつ
画像信号電圧のパルス幅（印加時間）を時間的に細かな
きざみで変更できるために、記録速度の向上と回路構成
の簡素化の双方を実現することができる。

【００４７】請求項１８記載の発明は、請求項１〜６の
何れかに記載の発明において、画像信号処理手段は複数
の所定の定数が保管された記憶手段を備え、複数の定数
を選択的に用いることにより、パルス電圧のパルス幅を
決定するようにした構成を採る。

【００４８】この構成により、簡単な回路構成にて、画
像信号電圧のパルス幅（印加時間）を任意に設定し、条
件によって変更することができる。

【００４９】請求項１９記載の発明は、請求項１〜６の
何れかに記載の発明において、画像信号の階調に応じ
て、パルス電圧のパルス幅を階調に応じて異ならせるよ
うにした構成を採る。

【００５０】この構成により、記録を行う階調に応じて
電圧印加時間を独立に設定することができるため、トナ
ー飛翔に伴う画素形成過程における濃度特性を踏まえ
た、良好な階調による濃度変調（例えばリニアリテイー
に優れた濃度変調）が可能となる。

【００５１】請求項２０記載の発明は、請求項１８記載
の発明において、画像信号の階調に応じて定数を変更
し、パルス電圧のパルス幅を階調に応じて異ならせるよ
うにした構成を採る。

【００５２】この構成により、簡単な回路構成にて、画
像信号の階調に対応するパルス電圧のパルス幅（印加時
間）を任意に設定し、条件によって変更することがで
き、請求項１９に係る補正を容易に実現することができ
る。

【００５３】請求項２１記載の発明は、請求項１８又は
２０記載の発明において、画像形成装置を操作する者
が、記憶手段に保管された複数の前記定数の中から任意
の前記タイマー定数を目的に応じて選択するようにした
構成を採る。

【００５４】この構成により、記録を行う階調に応じて
電圧印加時間を独立に設定することができるため、画素
形成過程における濃度特性を踏まえた、良好な階調によ
る濃度変調が可能となる。また、オペレータから設定を
行うことにより、用途や好みに応じた濃度変調の条件
を、予め記憶された数種類の設定条件のなかから任意に
選択して印刷を行うことができる。

【００５５】請求項２２記載の発明は、請求項１８記載
の発明において、絶縁基板は列状に配置された複数のト
ナー通過孔の列を複数列備え、トナー飛翔を行うトナー
通過孔の列に応じて定数を変更し、パルス電圧のパルス
幅をトナー飛翔を行うトナー通過孔の列に応じて異なら
せるようにした構成を採る。

【００５６】この構成により、トナー飛翔の際に、記録
が行われるトナー通過孔の列によって、トナー担持体と
の距離寸法や、トナー担持体からのトナー供給条件が異
なることに起因して、受像手段上に形成される画素のサ
イズが変化するという問題点に対して、記録が行われる
トナー通過孔の列によって、パルス幅タイマー値を異な
らせることで問題点を解消できる。

【００５７】請求項２３記載の発明は、請求項１８記載
の発明において、絶縁基板状はトナー通過孔の近傍に配
設された偏向電極を備え、偏向電極に画像信号電圧に同
期して多段階に変動する偏向電圧を印加することでトナ
ー通過孔を通過するトナーの飛翔する方向を異ならせる
とともに、トナー飛翔に伴う偏向方向に応じて定数を変
更し、パルス電圧のパルス幅をトナー飛翔に伴う偏向方
向に応じて異ならせるようにした構成を採る。

【００５８】この構成により、トナー飛翔の際に、偏向
電極に印加する偏向電圧のトナー飛翔方向変調に伴う差
異に起因して、トナー通過孔の周囲の電界条件が変動
し、受像手段上に形成される画素のサイズが変化すると
いう問題点に対して、トナー飛翔方向に応じて画像信号
電圧の印加時間を異ならせることで、画素サイズを補正
し、一定化を図れる。

【００５９】請求項２４記載の発明は、請求項１８記載
の発明において、画像形成装置内部の温度によって定数
を変更し、パルス電圧のパルス幅を温度に応じて異なら
せるようにした構成を採る。

【００６０】この構成により、画像形成装置の周囲の温
度又は湿度等の環境条件によって画素形成過程における
濃度特性が変化する場合、各種環境条件において画像形
成装置が良好な特性を再現できる定数を温度又は湿度条
件毎に記憶手段に予め記憶しておき、画像形成装置にて
周囲の温度又は湿度を検知し、条件応じて定数を異なら
せることで環境条件の変化に伴う記録特性の変化を防止
することができる。

【００６１】請求項２５記載の発明は、請求項１８記載
の発明において、画像形成装置内部の累積印刷枚数によ
って定数を変更し、パルス電圧のパルス幅を累積印刷枚
数に応じて異ならせるようにした構成を採る。

【００６２】この構成により、画像形成装置の累積印刷
枚数によって画素形成過程における濃度特性が変化する
場合の、印刷枚数を重ねるにしたがい初期の特性を維持
できなくなるという問題点に対し、画像形成装置が初期
特性を再現できる定数を累積印刷枚数毎に記憶手段に予
め記憶しておき、画像形成装置にてカウントされる累積
印刷枚数によって定数を異ならせることで、画質の変化
を補償し印刷枚数の増加に伴う特性の変化を防止するこ
とができる。

【００６３】請求項２６記載の発明は、帯電されたトナ
ーを担持して移動するトナー担持体と、トナー担持体に
搬送されるトナーが通過する列状に配設された複数個の
トナー通過孔とトナー通過孔の近傍に配設された制御電
極とを絶縁基板に有するトナー通過制御手段と、トナー
通過制御手段に画像信号に応じて電圧を印加する画像信
号処理手段と、トナー通過制御手段を通過したトナーが
付与される受像手段と、受像手段の背面に配設されてト
ナーを吸引する背面電極を具備し、制御電極に画像信号
に応じた画像信号電圧を印加することによりトナー担持
体から供給されるトナーをトナー通過孔を通して受像手
段に付与する画像形成装置であって、画像信号処理手段
は、同時にトナー飛翔を行うトナー通過孔に供給する画
像信号を保持する第１の画像信号記憶手段と、第１の画
像信号記憶手段から直接又は間接的に転送される画像信
号と階調データとを比較する比較手段と、比較手段に階
調データを供給する第１のカウンタ手段と、比較手段に
よる比較結果が転送されるシフトレジスタ手段と、シフ
トレジスタに記憶された比較結果を保持するラッチ手段
と、ラッチ手段にラッチ信号を供給する第２のカウンタ
手段と、第２のカウンタ手段に与える定数が記憶された
記憶手段を備えた構成を採る。

【００６４】この構成により、電界によってトナーを飛
翔させ画素を形成する記録装置に特有の問題点に対し、
着目するトナー通過孔に対応する画像信号にその階調を
変更する補正を画素毎に付する画素毎に個別に行う補正
方法と、画像信号の各階調に対応するパルス電圧の印加
時間を同時に記録を行うトナー通過孔の列に対し一括し
て変更する補正方法とを、制御対象によって使い分ける
ことにより、回路のコストアップを防止し、画像品質と
記録速度の向上を図ることができる。

【００６５】請求項２７記載の発明は、請求項２６記載
の発明において、画像信号の最高階調に対応するパルス
電圧が制御電極に印加されている時間に、非印字に係る
比較結果が比較手段からシフトレジスタ手段に供給され
るようにした構成を採る。

【００６６】この構成により、上記画像信号処理手段に
おいて別途専用の回路を備えることなく、トナー飛翔と
トナー飛翔の間隔における画像信号電圧の非印加時間を
設定することができる。

【００６７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図１〜図１１を参照して説明する。

【００６８】図１において、１は帯電したトナー２を担
持して搬送するトナー担持体で、接地された回転可能な
スリーブから成り、電位的には接地電位とされて−電位
に帯電されたトナー２が１〜３層の薄層状態で吸着され
ている。３はトナー通過制御手段で、実効幅がトナー担
持体１の実効幅に対応するフレキシブルプリント基板に
て構成され、図２に示すように、トナー担持体１の移動
方向と直交する方向に所定ピッチ間隔で多数のトナー通
過孔４が列状に形成されるとともに、このトナー通過孔
４の列５ａ、５ｂはトナー担持体１の移動方向に２列並
列して形成されている。また、トナー通過孔４は列５
ａ、５ｂ間で千鳥状に配設され、各列５ａ、５ｂにおい
てトナー通過孔４は各々、主走査方向に２５４μｍピッ
チ（１００ｄｐｉ）で形成され、５ａ列および５ｂ列を
合わせてトナー通過孔は、主走査方向に１２７μｍピッ
チ（２００ｄｐｉ）の密度で構成されている。

【００６９】また、トナー通過孔４の列５ａと５ｂの列
間距離ｐは副走査方向の印刷可能な画素ピッチの整数倍
数に等しく構成されている。本実施形態に係わる画像形
成装置は、印刷可能な解像度は６００であり、列間距離
Ｐは画素ピッチ４２．３μｍの３倍である１２７μｍで
構成されている。

【００７０】６はトナー通過制御手段３を間に挟んでト
ナー担持体１に対向するように配設された背面電極であ
り、７はこの背面電極６とトナー通過制御手段３との間
の一定経路上を搬送される記録紙又は画像担持ベルトな
どの受像手段である。トナー担持体１の中心から背面電
極６に対して下ろした垂直線に対して、トナー担持体１
の移動方向下手側に３００〜５００μｍ程度離れた位置
に上手側のトナー通過孔４の列５ａが配設され、さらに
１２７μｍ下手側の位置に下手側のトナー通過孔４の列
５ｂが配設されている。

【００７１】トナー通過制御手段３は、図１に示すよう
に、５０μｍ厚程度のメインフィルム８とその両面に１
０〜１５μｍ厚程度の接着剤層にて貼り付けられた１０
〜３０μｍ厚程度の上下のカバーフィルム９から成る３
層のポリイミド樹脂フィルムにて構成されている。勿
論、各フィルムの材質や寸法や構成層数などについては
これに限定されるものではなく、任意に設計すればよ
い。

【００７２】図２（ａ）に示すように、メインフィルム
８の上面にはトナー通過孔４の周囲を取り囲むように制
御電極１０が配設され、メインフィルム８の下面には、
図２（ａ）と同一の矢視方向から見た図２（ｂ）に示す
ように、トナー通過孔４を両側から取り囲むように一対
の偏向電極１１ａ、１１ｂが配設されている。これら電
極１０、１１ａ、１１ｂはメインフィルム８上にパター
ン形成された８〜２０μｍ厚程度のＣｕ膜にて構成され
ている。また、一対の偏向電極１１ａ、１１ｂは、トナ
ー通過孔４の列５ａ、５ｂの中心線に対して、ｔａｎθ
が１／３になる角度θ、すなわち１８．４°傾斜した方
向に対向するように配設されている。

【００７３】各トナー通過孔４の平面形状は、図２
（ａ）に示すように、トナー担持体１の移動方向の長さ
Ｌがそれと直交する方向の幅Ｗよりも大きい長孔にて構
成している。図示例では、長さＬが１００μｍ程度で、
幅Ｗが７０〜８０μｍ程度に設定している。また、トナ
ー通過孔４の周囲の制御電極１０の幅は、トナー通過孔
４の長径方向の幅ｔ1 を短径方向の幅ｔ2 よりも大きく
設定している。

【００７４】制御電極１０とその駆動ＩＣとは、トナー
担持体１の移動方向上手側のトナー通過孔４の列５ａに
関しては上手側に延出された接続電極１２ａにて、同じ
く下手側のトナー通過孔４の列５ｂに関しては下手側に
延出された接続電極１２ｂにて接続されている。また、
図２（ｂ）に示すように、偏向電極１１ａ、１１ｂとそ
の駆動ＩＣとは、トナー通過孔４の一側方の偏向電極１
１ａに関しては両列５ａ、５ｂの偏向電極１１ａを互い
に接続するとともにトナー担持体１の移動方向上手側に
延出された接続電極１３ａにて、他側方の偏向電極１１
ｂに関しては両列５ａ、５ｂの偏向電極１１ｂを互いに
接続するとともにトナー担持体１の移動方向下手側に延
出された接続電極１３ｂにて接続されている。

【００７５】次に、図３において、１４は画像信号記憶
手段であり、各画素に対応する画像信号が記憶されてい
る。１５は電源手段であり，各制御電極１０に対する印
加電圧Ｖｐは、例えば−５０Ｖ、２００Ｖ、２５０Ｖの
間で、偏向電極１１ａ、１１ｂに対する印加電圧ＶDD-
L、ＶDD-Rは、例えば＋２００Ｖから−２００Ｖの間で
多段階に切り換えられ、背面電極６に対する印加電極は
例えば１０００Ｖとされ、各々に対し前記電圧を供給す
る。１６は画像信号処理手段であり、電源手段１５から
供給される電圧を画像信号記憶手段１４に記憶された各
画素に対応する画像信号から導かれるパルス電圧とし
て、制御電極１０、偏向電極１１および背面電極６に印
加する。

【００７６】次に、以上のように構成された画像形成装
置の動作について、図４〜図６を参照して説明する。図
４に、制御電極１０および偏向電極１１ａ、１１ｂに印
加する電圧の状態を示す。図４において、（ａ）は各制
御電極１０に対する印加電圧Ｖｐを、（ｂ）および
（ｃ）は偏向電極１１ａ、１１ｂに対する印加電圧ＶDD
-L、ＶDD-Rの変化を表す。

【００７７】始めに、トナー通過孔4 の列５ａによるｍ
ライン目の画素の形成過程およびトナー通過孔４の列５
ｂによるｍ−３ライン目のの画素の形成過程について説
明する。図４において、まず、トナー通過孔４の列５ａ
および５ｂの両方に対し、偏向電極１１ａ、１１ｂがと
もに０Ｖで、制御電極１０を−５０Ｖとして背面電極６
による電界がトナー担持体１に吸着されたトナー２に影
響を与えないようにした初期状態を形成する。

【００７８】次に、両方のトナー通過孔４の列に対し、
左の偏向電極１１ａに＋７５Ｖ、右の偏向電極１１ｂに
−７５Ｖを印加して−帯電したトナー２を左に偏向させ
るような電界を形成した状態で、制御電極１０にまず２
５０Ｖの電圧を印加してトナー担持体１に吸着している
トナー２を引き剥がし、その後２００Ｖの電圧を、トナ
ー通過孔４の列５ａに対し時間ＴａＬまで、トナー通過
孔４の列５ａに対し時間ＴｂＬまで各々印加することに
よって、図５（ａ）に示すように、トナー２はトナー通
過孔４を通過するとともに左側に偏向して飛翔し、受像
手段７上のトナー通過孔４に対向する位置よりも左側に
約４２μｍ程度変位した位置にトナーが付与される。

【００７９】次に、左右の偏向電極１１ａ、１１ｂを共
に０Ｖとした状態で、制御電極１０に、各々のトナー通
過孔４の列に対し、トナー通過孔毎に異なる時間ＴａＣ
およびＴｂＣまで上記と同様の電圧を印加することによ
って、図５（ｂ）に示すように、受像手段７上のトナー
通過孔４に対向する位置にトナー２が付与される。

【００８０】次に、左の偏向電極１１ａに−７５Ｖ、右
の偏向電極１１ｂに＋７５Ｖを印加して−帯電したトナ
ー２を右に偏向させるような電界を形成した状態で、制
御電極１０に、各々のトナー通過孔４の列に対し、時間
ＴａＲおよびＴｂＲまで、上記と同様の電圧を印加する
ことによって、図５（ｃ）に示すように、受像手段７上
のトナー通過孔４に対向する位置よりも右側に約４２μ
ｍ程度変位した位置にトナーが付与される。

【００８１】こうして、制御電極１０、偏向電極１１
ａ、１１ｂに対する印加電圧を順次切り換えることによ
って１つのトナー通過孔４によって、左右各々に２点と
中央の合計３点に対して受像手段上にトナーが付与され
る。

【００８２】図６に受像手段７に形成された画素の態様
を示す。図６において、白丸は受像手段７上に形成され
た画素、黒丸は画素形成時に対応するトナー通過孔の中
心が存在した位置を表す。同図に示すように、トナー通
過孔４の列５ａおよび５ｂの各々において、画素内部に
示す番号の順で、各々受像手段７上のｍラインおよびｍ
−３ラインの位置に形成される。ここで、受像手段７は
記録動作中も副走査方向Ｙに一定速度で連続的に搬送さ
れ、一方、トナー通過孔からのトナー飛翔は、図４
（ａ）に示されるように、ＴａＬ、ＴａＣ、ＴａＲまた
はＴｂＬ、ＴｂＣ、ＴｂＲの印加がＴ０／３の一定の時
間周期で行われることから、トナー飛翔が行われる時点
のトナー通過孔の中心位置は、図６の黒丸で示されるよ
うに副走査方向に等間隔（Po／３，Po: 画素ピッチ）に
位置する。

【００８３】図２（ｂ）に示したように、偏向電極１１
ａ、１１ｂはトナー通過孔４の列５ａの中心線に対し
て、ｔａｎθが１／３になる角度θ、すなわち１８．４
°傾斜した方向に対向するように配設されているため、
トナー通過孔４から左右に飛翔するトナー２は、トナー
通過孔４の列５ａの中心線に対して、１８．４°傾斜し
た図６に示す矢印の方向に飛翔し、受像手段７の搬送の
影響は相殺され、１つのトナー通過孔４による左右と中
央の３点の画素は主走査方向に平行に一直線に配置され
る。また、上記したようにトナー通過孔４の列５ａと５
ｂの列間距離ｐは副走査方向の画素ピッチの３倍である
１２７μｍで構成されているため、トナー通過孔４の列
５ａと５ｂから同時にトナーの飛翔を行うことによっ
て、各々によりｍラインおよびｍ−３ラインの画素を同
時に形成することができる。

【００８４】次に、本実施形態に係わる画像形成装置の
画像信号処理について、図７〜図１１を参照して説明す
る。図７に、本実施形態に係る画像形成装置の制御シス
テムの詳細なブロック図を示す。制御システムは、図３
に示した６個の構成要素からなり、制御電極は５ａ列お
よび５ｂ列のトナー通過孔に対応する制御電極１０ａお
よび１０ｂ、偏向電極は１１ａおよび１１ｂが各々存在
する。また、画像信号処理手段１６は制御電極１０ａお
よび１０ｂに各々対応し、画像信号を処理・供給する２
つの構成部分からなる。

【００８５】画像信号記憶手段１４は、イエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラックの各色ごとに色分解された１フ
レームの２ビットからなる画像信号を記憶する。メモリ
制御回路１６ｉは画像信号記憶手段１４から第１および
第２のラインメモリ１６ａ、１６ｍへ、トナー通過孔の
列５ａおよび５ｂにおいて各々で同時に記録する１／６
ライン分の画像信号を、印字制御回路１６ｈと連携を取
りながら転送する。第１および第２のラインメモリー１
６ａ、１６ｍは画像信号記憶手段１４から読み出した１
／６ライン分の画像信号を保持する。

【００８６】隣接補正回路１６ｂ、１６ｎは、第１およ
び第２のラインメモリ１６ａ、１６ｍから転送された１
／６ラインの画像信号のビット数を２ビットから３ビッ
トに増加させた後、隣接判別回路１６ｃ、１６ｏの判別
結果に応じて上記１／６ラインの画像信号を１ドットデ
ータ毎に階調数を補正し、コンパレータ１６d 、１６ｐ
に送る。隣接判別回路１６ｃ、１６ｏは、第１および第
２のラインメモリ１６ａ、１６ｍに格納された画像信号
を隣接補正回路１６ｂ、１６ｎに格納された画像信号と
比較することにより、第１および第２のラインメモリ１
６ａ、１６ｍに格納された画像信号が隣接したトナー通
過孔からのトナー飛翔を伴う画像信号か否かを判別し、
この判別結果を隣接補正回路１６ｂ、１６ｎに送る。

【００８７】コンパレータ１６d 、１６ｐは、隣接補正
回路１６ｂ、１６ｎから順次送られる１／６ライン分の
１ドットデータを、階調カウンタ１６e 、１６ｑから与
えられる階調数と比較し、記録又は非記録を表現する１
ビットの印字データ（以下「印字データ」という。）
を、シフトレジスター１６ｊ、１６ｔに送る。階調カウ
ンタ１６e 、１６ｑは印字制御回路１６ｈの制御によ
り、階調数０から階調数７までの階調数をコンパレータ
１６d 、１６ｐに与える。階調カウンタ１６ｅ、１６ｑ
は、コンパレータ１６ｄ、１６ｐで１つの階調について
１／６ライン分の画像信号の比較が終了すると、階調数
を１つ上げて、コンパレータ１６ｄ、１６ｐに与える。
よって、コンパレータ１６d には、階調数０から階調数
７までの階調数が与えられ、１／６ライン分の画像信号
は、コンパレータ１６d 、１６ｐで階調数０から階調数
７までの各々の階調数と比較される。

【００８８】ラッチカウンタ１６ｆ、１６ｑは、プログ
ラマブルなカウンタであり、パルステーブル１６ｇ、１
６ｓに予め記憶されている、各種条件での制御電極１０
ａ、１０ｂへの画像信号電圧の印加時間を印字制御回路
１６ｈの指示に基づきカウントし、ラッチ回路１６ｋ、
１６ｕにラッチ信号を出力する。

【００８９】印字制御回路１６ｈは、メモリ制御回路１
６ｉ、階調カウンタ１６ｅ、１６ｑ、ラッチカウンタ１
６ｆ、１６ｒ、パルステーブル１６ｇ、１６ｓ、偏向電
極１１ａ、１１ｂを制御する。

【００９０】シフトレジスタ１６ｊ、１６ｔは、印字制
御回路１６ｈから送られるクロック信号に同期して、コ
ンパレータ１６ｄ、１６ｐから送られる印字データを入
力し、これをパラレルデータに変換してラッチ回路１６
ｋ、１６ｕに送る。ラッチ回路１６ｋ、１６ｕは、ラッ
チカウンタ１６ｆ、１６ｒから送られるラッチ信号によ
り、シフトレジスタ１６ｊ、１６ｔが出力する１／６ラ
イン分の印字データを保持して、これをドライブ回路１
６ｌ、１６ｖに出力する。

【００９１】ドライブ回路１６ｌ、１６ｖは、ラッチ回
路１６ｋ、１６ｖが保持した１／６ライン分の印字デー
タに基づいて、印字制御回路１６ｈから送られるストロ
ーブ信号により、制御電極１０ａ、１０ｂに印字データ
に対応した画像信号電圧を印加する。

【００９２】次に、上記構成からなる本実施形態に係る
画像形成装置の制御システムの動作を説明する。図８お
よび図９に、本実施形態に係る画像形成装置の制御シス
テムの動作を示すフロー図と、各種データ及び信号のタ
イミングを示す。

【００９３】まず、工程（以下、ＳＴという）１におい
て、印字制御回路１６ｈは階調カウンタ１６ｅ、１６
ｑ、及びラッチカウンタ１６ｆ、１６ｒを初期化する。
次に、ＳＴ２において、メモリ制御回路１６ｉは印字制
御回路１６ｈの指示に従い、画像記憶手段１４から第１
および第２のラインメモリ１６ａ、１６ｍに画像信号を
転送する。

【００９４】この様子を図１０を用いて説明する。画像
信号記憶手段１４には、イエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックの各色ごとに色分解された１フレーム（各色N
×M個）の画像信号が記憶されており、各画像信号は２
ビット（４階調）で構成され、階調数０から階調数３ま
での４つの階調を表現できる。画像信号記憶手段１４の
内部に付された番号は、画素を記録する順序を表し、図
６に示した受像手段７上に画素を形成する順序に対応す
る。仮に、トナー通過孔の列５ａおよび５ｂにおいて各
々ｍおよびｍ−３ラインの記録を行う場合、まずｍおよ
びｍ−３ラインにおいて、各トナー通過孔から左方向に
トナーの飛翔して形成する画素に対応する画像信号（番
号１が付された画像信号）が第１および第２のラインメ
モリー１６ａ、１６ｂに各々転送される。各ラインメモ
リー１６ａ、１６ｂの内部に転送された画像信号の画像
信号記憶手段１４における座標との対応関係を示す。

【００９５】以降、トナー通過孔列５ａによるｍライン
目の画素形成に関して動作説明を行い、同時に行われる
トナー通過孔列５ｂによるｍ−３ライン目の画像形成に
関しては同様であるため説明を省略する。

【００９６】次に、ＳＴ３において、第１のラインメモ
リ１６ａは、現在記録を行おうとする１／６ライン（以
下「現ライン」という。）の画像信号を格納し、これを
隣接補正回路１６ｂに送る。隣接補正回路１６ｂは、第
１のラインメモリ１６ａから転送された１／６ラインの
画像信号のビット数を８階調までの階調表現ができるよ
うに２ビットから３ビットに増加させる。

【００９７】次に、ＳＴ４において、隣接判別回路１６
ｃは、第１のラインメモリ１６ａに格納された画像信号
を隣接補正回路１６ｂに格納された画像信号と比較する
ことにより、第１のラインメモリ１６ａに格納された画
像信号が、隣接したトナー通過孔からのトナー飛翔を伴
う画像信号か否かを判別し、この判別結果を隣接補正回
路１６ｂに送る。隣接補正回路１６ｂは、隣接判別回路
１６ｃの判別結果に応じて、上記１／６ラインの画像信
号を１ドットデータ毎に階調数を補正する。

【００９８】次に、ＳＴ５において、印字制御回路１６
ｈは、隣接補正回路１６ｂからコンパレータ１６ｄに１
／６ラインの画像データを１ドットずつ転送する。

【００９９】次に、ＳＴ６において、コンパレータ１６
ｄは隣接補正回路１６ｂから順次送られる１／６ライン
分の画像信号と階調カウンタ１６ｅから与えられる階調
データ”０”と比較する。ここで、画像信号が階調デー
タより大きい場合（画像信号＞階調データ）、ＳＴ７に
おいて、シフトレジスタ１６ｊへ１ドット分の印字デー
タ”１”（記録）を転送する。一方、階調データ以下の
場合は（画像信号≦階調データ）、ＳＴ８において、印
字データ”０”（非記録）をシフトレジスタ１６ｊに転
送する。印字データの転送は、図９に示すように、印字
制御回路１６ｈからのクロック信号に同期して１ビット
ずつシフトレジスタ１６ｊに対し行われる。

【０１００】次に、ＳＴ９において、印字制御回路１６
ｈは、１／６ライン分の処理が終了したか否かを判定す
る。未終了の場合はＳＴ６に戻り、終了の場合はＳＴ１
０に進む。シフトレジスタ１６ｊに１／６ライン分の印
字データがそろったところで、印字データが、シリアル
信号からパラレル信号に変換される。

【０１０１】次に、ＳＴ１０において、印字制御回路１
６ｈは、現在の処理が０階調目か否かを判定する。ここ
では、０階調目であるのでＳＴ１１に進む。ＳＴ１１に
おいて印字制御回路１６ｈはドライブ回路１６ｌに対し
ストローブ信号の出力を開始した後、ＳＴ１３において
偏向電極１１ａおよび１１ｂに対しトナーを左方向に偏
向させる偏向電圧を印加する。

【０１０２】次に、ＳＴ１４において、印字制御回路１
６ｈの指示によりパルステーブル１６ｇはラッチカウン
タ１６ｆにパルス幅タイマー値を出力する。

【０１０３】次に、ＳＴ１５において、印字制御回路１
６ｈは、ラッチカウンタ１６ｆに通電指示信号を出力す
る。ラッチカウンタ１６ｆはラッチ回路１６ｋにラッチ
信号を出力すると同時にパルステーブル１６ｇから転送
されたパルス幅タイマー値までカウントを開始する。ラ
ッチ回路１６ｋはラッチ信号に基いてパラレル変換され
た印字データを保持し、保持された印字データはドライ
ブ回路１６ｌに送られる。ドライブ回路１６ｌには、上
記したようにストローブ信号が印加されているので、制
御電極１０ａには印字データに対応した画像信号電圧が
印加され、画像信号電圧に応じてトナーの飛翔が行われ
るとともに、偏向電極１１ａおよび１１ｂに印加されて
いる偏向信号電圧により左方向に偏向する。

【０１０４】次に、ＳＴ１６において、印字制御回路１
６ｈは、階調カウンタ１６ｅが最高階調まで終了したか
否かを、階調データ＞最高階調の真偽で判定する。ここ
では終了していないので、ＳＴ１７に進む。ＳＴ１７に
おいて、印字制御回路１６ｈは、階調カウンタ１６ｅに
階調数を１つカウントアップさせ、ＳＴ６に戻る。

【０１０５】次に、１階調以降については、上述の通り
ＳＴ６からＳＴ１０の処理を繰り返すが、０階調目では
ないので画像記憶手段１４から第１のラインメモリ１６
ａへのデータ転送は行わない。

【０１０６】次に、ＳＴ１２において、１階調目の処理
では、印字制御回路１６ｈはラッチカウンタ１６ｆがカ
ウントを終了したか否か判定する。ラッチカウンタ１６
ｆが上記したパルス幅タイマー値までカウントアップを
終了すると、印字制御回路１６ｈに対し信号を送りＳＴ
１４に進む。ＳＴ１４において、印字制御回路１６ｈの
指示によりパルステーブル１６ｇはラッチカウンタ１６
ｆに１階調目に対する新たなパルス幅タイマー値を出力
する。

【０１０７】次に、ＳＴ１５において、印字制御回路１
６ｈはラッチカウンタ１６ｆに通電指示信号を出力す
る。ラッチカウンタ１６ｆはラッチ回路１６ｋにラッチ
信号を出力すると同時に、パルステーブル１６ｇから転
送されたパルス幅タイマー値まで新たなカウントを開始
する。ラッチカウンタ１６ｆよりラッチ回路１６ｋにラ
ッチ信号が入力されると、ラッチ回路１６ｋがリセット
された後、新しい印字データがラッチされる。ここまで
が前回（０階調目）の画像信号電圧印加時間になる。パ
ルステーブル１６ｇには、予め各階調や各種印刷条件に
対して適切なパルス幅タイマー値がプログラムされてい
る。これにより、図９に示すように、０階調から３階調
までの画像信号電圧印加時間を独立に画像形成装置の特
性に応じて最適に設定することができる。

【０１０８】次いで、ＳＴ１６において、階調カウンタ
１６ｅの出力する階調データが最高階調（本実施の形態
では３）までカウントアップした場合、階調データ（＝
３）＞最高階調（＝３）の判定規準はまだ満たされてい
ないため、ＳＴ１７において、印字制御回路１６ｈは、
階調カウンタ１６ｅに階調数を１つカウントアップさせ
（階調データ＝４）、ＳＴ６に戻る。ＳＴ６において
は、画像信号（０〜３）＞階調データ（＝４）は常に満
たされないため印字データはＳＴ８において常に０（非
印字）となり、図１０に示すような非印字データからな
るダミーデータがシフトレジスタ１６ｊに転送される。

【０１０９】次いで、ＳＴ１６において、階調カウンタ
１６ｅの出力する階調データが最高階調を超えた場合、
ＳＴ１８において１ラインの画素形成が終了したか否か
を判断する。ここでは、まだ左方向にトナーを偏向し画
素を形成する工程しか終了しておらず、１ライン全体の
画素形成は終了していないため、ＳＴ１に戻り、ＳＴ１
からＳＴ１６までの動作を、ＳＴ１３において偏向信号
電圧を変更した上で繰り返す。ＳＴ１８において、１ラ
インの画素形成が終了した場合、ＳＴ１９においてスト
ローブ信号の出力を停止し１ラインの記録を終了する。

【０１１０】以上説明してきたトナー通過孔の列５ａに
よるｍライン目の記録と同時に、トナー通過孔の列５ｂ
によるｍ−３ライン目の記録が同様に行われる。上述の
ようにして、低階調から高階調まで順次階調データが更
新されながら、１ラインの画像データについて、各ドッ
ト毎に画像信号電圧が与えられ、１ラインの画像データ
について印字が完了する。この動作を全ライン完了する
ことによりイエローの印字が行われる。さらにマゼン
タ、シアンと三色印字することによりフルカラーの印字
が行われる。

【０１１１】次に、図１１を参照してＳＴ１４およびＳ
Ｔ１５におけるパルステーブル１６ｇおよびラッチカウ
ンタ１６ｆの動作について更に詳しく説明する。パルス
テーブル１６ｇには、例えば階調、周囲温度、トナーの
偏向方向、記録を行うトナー通過孔列等の各種条件に対
応した、制御電極１０ａおよび１０ｂへの画像信号電圧
の印加時間（パルス幅タイマー値）が、各々のアドレス
に分類されてデータとして予め記憶されている。

【０１１２】ＳＴ１４において、印字制御回路１６ｈは
パルステーブル１６ｇに、上記条件を特定する信号を出
力すると、パルステーブル１６ｇは、同信号により特定
されるアドレス（条件）に記憶されたデータ（パルス幅
タイマー値）をラッチカウンター１６ｆに出力する。

【０１１３】次に、ＳＴ１５において、ラッチカウンタ
１６ｆは、印字制御回路１６ｈから出力されるＬＤ信号
を受け取ると、ラッチ回路１６ｋに出力した後、パルス
テーブル１６ｇから受け取ったパルス幅タイマー値まで
クロック信号に同期してカウントを開始する。この間
に、ＳＴ１６からＳＴ１０までの一連の処理が行われ
る。

【０１１４】次に、ＳＴ１２において、ラッチカウンタ
１６ｆはパルス幅タイマー値までカウントが終了する
と、印字制御回路１６ｈに対し信号を出した後、印字制
御回路１６ｈの指示でＳＴ１４に進み、上記一連の処理
が各階調に対し繰り返し行われる。

【０１１５】ここで、ラッチカウンタ１６ｆに入力され
るクロック信号を、仮に１ＭＨｚとすると、パルス幅タ
イマー値の下位１ビットはラッチカウンタ１６ｆのカウ
ントで１μｓｅｃに相当し、画像信号電圧の印加時間を
１μｓｅｃきざみで変化させることができ、木目細かい
補正をすることが出来る。

【０１１６】以上説明したように、本実施形態に係る画
像形成装置では、隣接補正回路１６ｂは、第１のライン
メモリ１６ａから転送された１／６ラインの画像信号の
ビット数を増加させ、隣接判別回路１６ｃは、第１のラ
インメモリ１６ａに格納された画像信号を隣接補正回路
１６ｂに格納された画像信号と比較し、第１のラインメ
モリ１６ａに格納された画像信号が、隣接したトナー通
過孔からのトナー飛翔を伴う画像信号か否かを判別し、
この判別結果を隣接補正回路１６ｂに送る。隣接補正回
路１６ｂは、隣接判別回路１６ｃの判別結果に応じて画
像信号を１ドットデータ毎に階調数を補正する機能を有
する。

【０１１７】トナー通過孔４からトナーの飛翔を行う場
合に、隣接する周囲のトナー通過孔４から同時にトナー
の飛翔が行われる場合と、着目するトナー通過孔４のみ
からトナーの飛翔が行われる場合とでは、トナー通過孔
４の周囲の電界条件が異なる。一般的に、前者（隣接す
る周囲のトナー通過孔４から同時にトナーの飛翔が行わ
れる場合）の方が後者（着目するトナー通過孔４のみか
らトナーの飛翔が行われる場合）よりも、着目するトナ
ー通過孔４の電界が周囲の電界の影響を受けて、より多
くのトナー飛翔が行われる傾向があり、画素の大きさが
相対的に増加するという問題点がある。

【０１１８】これに対し、本実施形態に係る機能によっ
て、隣接するトナー通過孔４からのトナー飛翔の有無に
応じて着目するトナー通過孔４に対応する画像信号の階
調を変更する補正、すなわち、隣接するトナー通過孔４
からのトナー飛翔がある場合には階調を減少させる変更
を付し、隣接するトナー通過孔４からのトナー飛翔がな
い場合には階調を変更させない補正を実施することによ
り、上記問題点を解決することができる。

【０１１９】また、本実施形態に係る画像形成装置で
は、パルステーブル１６ｇには、例えば階調、周囲温
度、トナーの偏向方向、記録を行うトナー通過孔列等の
各種条件に対応した画像信号電圧の印加時間（パルス幅
タイマー値）がデータとして予め記憶されており、印字
制御回路１６ｈからの上記条件を特定する指示に基づき
パルス幅タイマー値をラッチカウンタ１６ｆに出力し、
ラッチカウンタ１６ｆはパルステーブル１６ｇから受け
取ったパルス幅タイマー値までカウントを行い、制御電
極１０ａに印加する画像信号電圧の印加時間を決定する
構成を採る。

【０１２０】これにより、記録を行う階調に応じて電圧
印加時間を独立に設定することができるため、トナー飛
翔に伴う画素形成過程における濃度特性を踏まえた良好
な階調による濃度変調（例えばリニアリテイーに優れた
濃度変調）が可能となる。また、オペレータから設定を
行うことにより、用途に応じた濃度変調の条件を予めパ
ルステーブル１６ｇに記憶された数種類の設定条件のな
かから任意に選択して印刷を行うことができる。

【０１２１】また、トナー飛翔の際に、偏向電極１１ａ
および１１ｂに印加する偏向電圧のトナー飛翔方向変調
に伴う差異に起因してトナー通過孔４の周囲の電界条件
が変動し、受像手段７上に形成される画素のサイズが変
化するという問題点に対して、トナー飛翔方向に応じて
パルス幅タイマー値を異ならせることで、画素サイズの
一定化を図れる。

【０１２２】また、トナー飛翔の際に、トナー通過孔の
列５ａおよび５ｂにおいて、トナー担持体１との距離寸
法や、トナー担持体１からのトナー供給条件が異なるこ
とに起因して、受像手段７上に形成される画素のサイズ
が変化するという問題点に対して、記録が行われるトナ
ー通過孔の列５ａ、５ｂによって、パルス幅タイマー値
を異ならせることで問題点を解消できる。

【０１２３】また、画像形成装置の累積印刷枚数によっ
て画素形成過程における濃度特性が変化する場合、印刷
枚数を重ねるにしたがい初期の特性を維持できなくなる
という問題点がある。これに対し、画像形成装置が初期
特性を再現できるパルス幅タイマー値を累積印刷枚数毎
にパルステーブル１６ｇに予め記憶しておき、画像形成
装置にてカウントされる累積印刷枚数によってパルス幅
タイマー値を異ならせることで、印刷枚数の増加に伴う
特性の変化を防止することができる。

【０１２４】また、画像形成装置の周囲の温度又は湿度
等の環境条件によって、画素形成過程における濃度特性
が変化する場合、各種環境条件において画像形成装置が
良好な特性を再現できるパルス幅タイマー値を、温度又
は湿度条件毎にパルステーブル１６ｇに予め記憶してお
き、画像形成装置にて周囲の温度又は湿度を検知し、条
件応じて前記パルス幅タイマー値を異ならせることで、
環境条件の変化に伴う記録特性の変化を防止することが
できる。

【０１２５】以上、本実施形態の画像形成装置における
画像信号処理のうち、記録特性の補償に係る制御方法と
して２種類の補正方法に関し説明を行った。まず第１
に、画素毎に個別に行う補正として、同時に記録を行う
トナー通過孔の列に関して、着目するトナー通過孔に隣
接するトナー通過孔におけるトナー飛翔の有無を画像信
号から判断し、その結果によって着目するトナー通過孔
に対応する画像信号にその階調を変更する補正を付すこ
とについて説明した。第２に、同時に記録を行うトナー
通過孔の列に対し一括して行う補正として、パルステー
ブル１６ｇに記憶された複数のパルス幅タイマー値を、
条件に応じて使い分けることで、１）トナー飛翔に伴う
画素形成過程における濃度特性、２）偏向電圧の変調に
伴うトナー飛翔特性の差異、３）トナー通過孔の列５ａ
および５ｂにおけるトナー飛翔特性の差異、４）累積印
刷枚数による記録濃度特性の変化、５）周囲の温度又は
湿度等の環境条件による記録濃度特性の変化、の５項目
に関し制御を行うことについて説明した。いずれの方法
も、電界によってトナーを飛翔させ画素を形成する記録
装置に特有の問題点に対し、補正によってこれを解決す
るために極めて有効な制御方法である。

【０１２６】次に、上記２種類の制御方法を、補正する
対象によって使い分けることによる記録速度や回路構成
上のメリットについて説明する。

【０１２７】まず、第１の方法に関して、同時に記録を
行うトナー通過孔列において隣接するトナー通過孔にお
けるトナー飛翔の有無によって画像信号の階調を異なら
せるような、画素毎に独立に補正値を変える必要がある
制御に関しては、上記したように、画像信号処理手段１
６において該当するトナー通過孔に対応する画像信号の
階調を条件によって変更するような制御方法が、画素毎
の補正値を自由に設定できるため好ましい。

【０１２８】また、図１０に示すように、受像手段７に
形成される画素の配列と、同時に記録される画像信号の
配列（すなわち第１のラインメモリー１６ａ内部の画像
データの配列）が異なる本実施形態の様な例において
は、同時に記録する画像信号が並んで配列される第１の
ラインメモリー１６ａおよびその後段に位置する隣接補
正回路１６ｂの段階にて、当該同時に記録する画素に対
する補正を実施することが回路構成上有効である。この
場合，本実施形態に示したように、補正後の画像信号の
ビット数（階調数）を、当初の画像信号のビット数より
も多く設定することによって、画像信号に補正を付した
ことよって、画像信号の一部の階調領域において階調分
解能が低下することに起因して発生する画質低下を防止
することが出来る。

【０１２９】次に、第２の方法に関して、上記した各種
補正対象、すなわち、１）トナー飛翔に伴う画素形成過
程における濃度特性、２）偏向電圧の変調に伴うトナー
飛翔特性の差異、３）トナー通過孔の列５ａおよび５ｂ
におけるトナー飛翔特性の差異、４）累積印刷枚数によ
る記録濃度特性の変化、５）周囲の温度又は湿度等の環
境条件による記録濃度特性の変化、に対する補正に関し
ては、本実施形態に示したようにパルステーブル１６ｇ
に記憶された複数のパルス幅タイマー値を条件に応じて
使い分ける補正方法が、同時に記録を行うトナー通過孔
の列に対し一括して補正が行え、かつパルス幅タイマー
値を時間的に細かく変更できる点で、記録速度と回路構
成においてメリットがある。

【０１３０】上記１）から５）は、同一のトナー通過孔
列に属する複数のトナー通過孔に対し共通して一律に作
用する変動要因である。また、補正をする際に、十分な
画像品質を確保するためには、画像信号電圧の印加時間
を、そのベースとなる電圧印加時間に対して少なくとも
８から１６分の１（例えば数μｓｅｃ）きざみで設定す
ることを要し、特に４）および５）に対しては、それを
連続的に変化させることが必要となる。

【０１３１】このような補正に上記した第１の方法（画
像信号の階調を変化させて対応する方法）を用いた場
合、記録速度が増加し又回路構成が複雑になるという問
題点がある。仮に、本実施形態において、シフトレジス
タ１６ｊのビット数を例えば１２８ビット、印字制御回
路１６ｈの出力するクロックを１６ＭＨｚとすると、１
回の印字データのシフトレジスタ１６ｊへの転送には８
μｓｅｃ（１２８×１／１６Ｍ）を要し、その他処理時
間等を含めて画像信号処理手段１６が出力しうる画像信
号電圧印加時間のきざみは最小でも１０μｓｅｃ程度と
なる。上記のように、十分な画像品質を確保するために
は、画像信号電圧の印加時間をそのベースとなる電圧印
加時間に対して少なくとも８から１６分の１（例えば数
μｓｅｃ）きざみで変調することが必要であり、このよ
うな場合に画像信号の１階調に相当する上記ベースとな
る電圧印加時間は１６０μｓｅｃ（１６×１０）とな
り、画像信号は８階調であるため、ひとつの画素を形成
するためには、１２８０μｓｅｃ（８×１６０）の時間
を必要とする。

【０１３２】一方、第２の方法を用いた場合、本実施形
態において、ラッチカウンター１６ｆに供給するクロッ
ク信号を１ＭＨｚとした場合、パルステーブル１６ｇが
出力するパルス幅タイマー値のきざみは１μｓｅｃとな
り、画像信号処理手段１６が出力しうる画像信号電圧印
加時間のきざみも同様に１μｓｅｃとなる。上記第１の
場合と同様に、画像信号の１階調に相当する上記ベース
となる電圧印加時間は１６μｓｅｃ（１６×１）とな
り、ひとつの画素を形成するための時間は、１２８μｓ
ｅｃ（８×１６）と第１の方法を用いた場合の１／１０
となり、記録速度が向上する。また、逆に第１の方法を
用いて、第２の方法と同様の記録速度を実現するために
は、印字制御回路１６ｈの出力するクロック信号の周波
数を増加するか、１つのシフトレジスタ１６ｊに係るビ
ット数を減少し、画像信号を処理する一連の回路の本数
を増加するかが必要であり、共に回路規模の増加を招き
コストアップの要因となる。

【０１３３】以上説明したように、本実施形態に係る画
像形成装置では、電界によってトナーを飛翔させ画素を
形成する記録装置に特有の問題点に対し、上記第１およ
び第２の２種類の制御方法を制御対象によって使い分け
ることにより、回路のコストアップを防止し、画像品質
と記録速度の向上を計ることができる。

【０１３４】なお、本実施形態では、画素毎に個別に行
う第１の補正方法の対象として、同時に記録を行うトナ
ー通過孔の列に関して、着目するトナー通過孔に隣接す
るトナー通過孔におけるトナー飛翔の有無を画像信号か
ら判断し、その結果によって着目するトナー通過孔に対
応する画像信号にその階調を変更する補正を付すること
について説明したが、その他の画素毎に変動する要因に
対し補正を行ってもよい。例えば、主走査方向において
画素毎に変動する濃度ムラに対し、階調データの変更に
よる木目細かな補正を行うことにより当該ムラを解消で
きる。また、画像信号のエッジ強調等の画像処理を、本
画像信号処理手段の機能を用いて実施することにより画
像形成装置の外部機器の処理負担を軽減できる。

【０１３５】なお、本実施形態では、トナー通過孔の列
を複数有し、各々に対応した複数の画像信号処理回路を
有する構成としたが、トナー通過孔の列および画像信号
処理回路を各々単数有する構成としても良く、その場合
構成を簡素化できる。

【０１３６】なお、上記実施形態では、メモリ制御回路
１６ｉは論理回路等によるハードウエアにて構成した
が、マイクロプロセッサ及びその周辺回路によるソフト
ウエアでの動作も可能である。

【０１３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、電界によってトナーを飛翔させ画素を形
成する画像形成装置に特有の問題点を解決し、十分な画
像品質と記録速度を確保する、構成が簡素で安価な画像
信号処理回路部を有する画像形成装置を実現することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態の要部の側
断面図である。

【図２】同実施形態における各電極の配設状態を示し、
（ａ）は制御電極の配設状態を示す平面図、（ｂ）は偏
向電極の配設状態を示す平面図である。

【図３】同実施形態のシステムブロック図である。

【図４】同実施形態の制御電極および偏向電極に印加す
る電圧の状態を示すタイミングチャートである。

【図５】同実施形態におけるトナーの飛翔状態を示す動
作説明図である。

【図６】同実施形態において受像手段に形成される画素
の状態を示す説明図である。

【図７】同実施形態の制御システムの詳細を示すブロッ
ク図である。

【図８】同実施形態における制御システムの動作を示す
フロー図である。

【図９】同実施形態における制御システムの各種データ
及び信号のタイミング図である。

【図１０】同実施形態における画像記憶手段の構成図で
ある。

【図１１】同実施形態における画像信号処理手段の部分
詳細図である。

【図１２】従来例の画像形成装置の構成図である。

【図１３】従来例における各電極の配設状態を示し、
（ａ）は制御電極の配設状態を示す平面図、（ｂ）は偏
向電極の配設状態を示す平面図である。

【図１４】従来例の任意のトナー通過孔における３つの
動作状態を示し、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は縦断側
面図である。

【図１５】他の従来例の画像形成装置の全体構成を示す
構成図である。

【符号の説明】

１トナー担持体２トナー３トナー通過制御手段４トナー通過孔５ａ、５ｂトナー通過孔の列６背面電極７受像手段１０制御電極１１ａ，１１ｂ偏向電極１４画像信号記憶手段１５電源手段１６画像信号処理手段１６ａ，１６ｍラインメモリー１６ｂ，１６ｎ隣接補正回路１６ｃ，１６ｏ隣接判別回路１６ｄ，１６ｐコンパレータ１６ｅ，１６ｑ階調カウンタ１６ｆ，１６ｒラッチカウンタ１６ｇ，１６ｓパルステーブル１６ｈ印字制御回路１６ｉメモリ制御回路１６ｊ，１６ｋシフトレジスタ１６ｋ，１６ｕラッチ回路１６ｌ，１６ｖドライブ回路

フロントページの続き (71)出願人 597063831 ＯｎｎｅｒｅｄｓＢｒｙｇｇａ 13 421 57 ＶｅｓｔｒａＦｒｏｌｕｎｄａＳｗｅｄｅｎ (72)発明者小川勝敏大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者深野明大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2C162 AE12 AE25 AE31 AE47 AF07 AF13 AF14 AF16 AF19 AF44 AF72 AF75 AF86 AF89 AF94 AF98 AG07 AH25 AH40 AH64 CA02 CA12 CA13 CA24 2H029 DB04 DB13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電されたトナーを担持して移動するト
ナー担持体と、トナー担持体にて搬送されたトナーが通
過する列状に配設された複数個のトナー通過孔とトナー
通過孔の近傍に配設された制御電極とを絶縁基板に有す
るトナー通過制御手段と、トナー通過制御手段に画像信
号に応じて電圧を印加する画像信号処理手段と、トナー
通過制御手段を通過したトナーが付与される受像手段
と、受像手段の背面に配設されてトナーを吸引する背面
電極を具備し、制御電極に画像信号に応じた画像信号電
圧を印加することによりトナー担持体から供給されるト
ナーをトナー通過孔を通して受像手段に付与する画像形
成装置であって、画像信号処理手段は、制御電極に印加
する画像信号電圧の印加時間を、制御電極にパルス状の
電圧を印加する回数を変更することにより異ならせるよ
うにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】画像信号電圧は、画像信号の階調に対応
する複数のパルス電圧からなり、画像信号の階調に応じ
てパルス電圧の個数を変更することにより画像信号電圧
の印加時間を異ならせるようにしたことを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】画像信号電圧は、画像信号の階調に対応
する複数のパルス電圧からなり、画像信号の階調を変更
する補正を付した画像信号に応じてパルス電圧の個数を
変更し、画像信号電圧の印加時間を異ならせるようにし
たことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】帯電されたトナーを担持して移動するト
ナー担持体と、トナー担持体にて搬送されたトナーが通
過する列状に配設された複数個のトナー通過孔とトナー
通過孔の近傍に配設された制御電極とを絶縁基板に有す
るトナー通過制御手段と、トナー通過制御手段に画像信
号に応じた電圧を印加する画像信号処理手段と、トナー
通過制御手段を通過したトナーが付与される受像手段
と、受像手段の背面に配設されてトナーを吸引する背面
電極を具備し、制御電極に画像信号に応じた画像信号電
圧を印加することによりトナー担持体から供給されるト
ナーをトナー通過孔を通して受像手段に付与する画像形
成装置であって、画像信号処理手段は、制御電極に印加
する画像信号電圧の印加時間を、制御電極に印加するパ
ルス状の電圧のパルス幅を変更することにより異ならせ
るようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】帯電されたトナーを担持して移動するト
ナー担持体と、トナー担持体にて搬送されたトナーが通
過する列状に配設された複数個のトナー通過孔とトナー
通過孔の近傍に配設された制御電極とを絶縁基板に有す
るトナー通過制御手段と、トナー通過制御手段に画像信
号に応じて電圧を印加する画像信号処理手段と、トナー
通過制御手段を通過したトナーが付与される受像手段
と、受像手段の背面に配設されてトナーを吸引する背面
電極を具備し、制御電極に画像信号に応じた画像信号電
圧を印加することによりトナー担持体から供給されるト
ナーをトナー通過孔を通して受像手段に付与する画像形
成装置であって、画像信号電圧は、画像信号の階調に対
応する複数のパルス電圧からなり、画像信号の階調に応
じてパルス電圧の個数を変更するとともに、パルス電圧
のパルス幅を変更することにより、画像信号電圧の印加
時間を異ならせるようにしたことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項６】帯電されたトナーを担持して移動するト
ナー担持体と、トナー担持体にて搬送されたトナーが通
過する列状に配設された複数個のトナー通過孔とトナー
通過孔の近傍に配設された制御電極とを絶縁基板に有す
るトナー通過制御手段と、トナー通過制御手段に画像信
号に応じて電圧を印加する画像信号処理手段と、トナー
通過制御手段を通過したトナーが付与される受像手段
と、受像手段の背面に配設されてトナーを吸引する背面
電極を具備し、制御電極に画像信号に応じた画像信号電
圧を印加することによりトナー担持体から供給されるト
ナーをトナー通過孔を通して受像手段に付与する画像形
成装置であって、画像信号電圧は、画像信号の階調に対
応する複数のパルス電圧からなり、画像信号の階調を変
更する補正を付した画像信号に応じてパルス電圧の個数
を変更するとともに、パルス電圧のパルス幅を変更する
ことにより、画像信号電圧の印加時間を異ならせるよう
にしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】パルス電圧のパルス幅は、同時にトナー
の飛翔を行う複数のトナー通過孔に対応する複数の制御
電極においては等価であるようにしたことを特徴とする
請求項４〜６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】画像信号の階調を変更した後の画像信号
の階調数は、画像信号の階調を変更する前の画像信号の
階調数よりも多くなるようにしたことを特徴とする請求
項２、３、５、６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】画像信号電圧は、画像信号の階調に対応
する複数のパルス電圧からなり、複数のパルス電圧はオ
フ時間なく連続して印加されるようにしたことを特徴と
する請求項２、３、５、６の何れかに記載の画像形成装
置。
【請求項１０】同時にトナー飛翔を行う列状に配置さ
れた複数のトナー通過孔の列において、トナー通過孔に
対し隣接して配置される複数のトナー通過孔からのトナ
ー飛翔の有無によって、当該トナー通過孔に対応する画
像信号を変更するようにしたことを特徴とする請求項
２、３、５、６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】同時にトナー飛翔を行う列状に配置さ
れた複数のトナー通過孔の列において、トナー通過孔の
累積印刷画素数に応じて、当該トナー通過孔に対応する
画像信号を異ならせるようにしたことを特徴とする請求
項２、３、５、６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】画像信号処理手段は、同時にトナーの
飛翔を行う列状に配置された複数のトナー通過孔に対応
する画像信号を、トナー通過孔の配列に沿って記憶し、
保持する第１の画像記憶手段を備えたことを特徴とする
請求項１、２、３、５、６の何れかに記載の画像形成装
置。
【請求項１３】絶縁基板状は列状に配置された複数の
トナー通過孔の列を複数列備え、画像信号処理手段は第
１の画像記憶手段をトナー通過孔の列と同数以上備えた
ことを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】受像手段に形成される画素の配列に沿
って画像信号を記憶する第２の画像記憶手段を備え、第
２の画像記憶手段に記憶された画像信号から任意の画像
信号を選択し、第１の画像記憶手段に転送するようにし
たことを特徴とする請求項１２又は１３記載の画像形成
装置。
【請求項１５】絶縁基板はトナー通過孔の近傍に配設
された偏向電極を備え、偏向電極に画像信号電圧に同期
して多段階に変動する偏向電圧を印加することでトナー
通過孔を通過するトナーが飛翔する方向を異ならせると
ともに、第２の画像記憶手段から第１の画像記憶手段へ
の画像信号の転送は、異なる方向へのトナー飛翔に対し
毎回行うようにしたことを特徴とする請求項１４に記載
の画像形成装置。
【請求項１６】画像信号処理手段はカウンター手段を
備え、カウンター手段が予め決められたタイマー定数ま
でのカウントを行うことにより、パルス電圧のパルス幅
を決定するようにしたことを特徴とする請求項１〜６の
何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１７】画像信号処理手段はパルス電圧のパル
ス幅を変更するようにしたことを特徴とする請求項１〜
６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１８】画像信号処理手段は複数の所定の定数
が保管された記憶手段を備え、複数の定数を選択的に用
いてパルス電圧のパルス幅を決定するようにしたことを
特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の画像形成装
置。
【請求項１９】画像信号の階調に応じて、パルス電圧
のパルス幅を異ならせるようにしたことを特徴とする特
徴とする請求項１〜６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２０】画像信号の階調に応じて定数を変更
し、パルス電圧のパルス幅を階調に応じて異ならせるよ
うにしたことを特徴とする請求項１８記載の画像形成装
置。
【請求項２１】画像形成装置を操作する者が、記憶手
段に保管された複数の定数の中から任意の定数を目的に
応じて選択するようにしたことを特徴とする請求項１８
又は２０記載の画像形成装置。
【請求項２２】絶縁基板は列状に配置された複数のト
ナー通過孔の列を複数列備え、トナー飛翔を行うトナー
通過孔の列に応じて定数を変更し、パルス電圧のパルス
幅をトナー飛翔を行うトナー通過孔の列に応じて異なら
せるようにしたことを特徴とする請求項１８記載の画像
形成装置。
【請求項２３】絶縁基板はトナー通過孔の近傍に配設
された偏向電極を備え、偏向電極に画像信号電圧に同期
して多段階に変動する偏向電圧を印加することでトナー
通過孔を通過するトナーの飛翔する方向を異ならせると
ともに、トナー飛翔に伴う偏向方向に応じて定数を変更
し、パルス電圧のパルス幅をトナー飛翔に伴う偏向方向
に応じて異ならせるようにしたことを特徴とする請求項
１８記載の画像形成装置。
【請求項２４】画像形成装置内部の温度によって定数
を変更し、パルス電圧のパルス幅を温度に応じて異なら
せるようにしたことを特徴とする請求項１８記載の画像
形成装置。
【請求項２５】画像形成装置内部の累積印刷枚数によ
って定数を変更し、パルス電圧のパルス幅を累積印刷枚
数に応じて異ならせるようにしたことを特徴とする請求
項１８記載の画像形成装置。
【請求項２６】帯電されたトナーを担持して移動する
トナー担持体と、トナー担持体にて搬送されたトナーが
通過する列状に配設された複数個のトナー通過孔とトナ
ー通過孔の近傍に配設された制御電極とを絶縁基板に有
するトナー通過制御手段と、トナー通過制御手段に画像
信号に応じて電圧を印加する画像信号処理手段と、トナ
ー通過手段を通過したトナーが付与される受像手段と、
受像手段の背面に配設されてトナーを吸引する背面電極
を具備し、制御電極に画像信号に応じた画像信号電圧を
印加することによりトナー担持体から供給されるトナー
をトナー通過孔を通して受像手段に付与する画像形成装
置であって、画像信号処理手段は、同時にトナー飛翔を
行うトナー通過孔に供給する画像信号を保持する第１の
画像信号記憶手段と、第１の画像信号記憶手段から直接
又は間接的に転送される画像信号と階調データとを比較
する比較手段と、比較手段に階調データを供給する第１
のカウンタ手段と、比較手段による比較結果が転送され
るシフトレジスタ手段と、シフトレジスタに記憶された
比較結果を保持するラッチ手段と、ラッチ手段にラッチ
信号を供給する第２のカウンタ手段と、第２のカウンタ
手段に与える定数が記憶された記憶手段を備えたことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２７】画像信号の最高階調に対応するパルス
電圧が制御電極に印加されている時間に、非印字に係る
比較結果が比較手段からシフトレジスタ手段に供給され
るようにしたことを特徴とする請求項２６記載の画像形
成装置。