JPH10315528A

JPH10315528A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10315528A
Application number: JP13101897A
Authority: JP
Inventors: Shiro Wakahara; 史郎若原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 1998-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】印字領域の全面に於て常に良好なようにトナ
ーを印字制御することで、印字領域の全面に常に一定の
トナー飛翔制御が可能となり、印字領域全面において常
に一定の画像形成が可能となる。【解決手段】制御電源部３１によってゲート２９にト
ナー２１の通過が与えられ得る電位の印加時以外にのみ
トナー担持体２２に担持されたトナー２１同士の付着力
またはトナー担持体２２とトナー２１の付着力を維持す
る、または付着力を弱める、或いは付着力がトナー２１
の所望の制御が可能な範囲に維持する外力（振動或は電
気力）を付与する。ＯＮ電位の印加時間以外の時間領域
に於てトナー２１同士またはトナー２１とトナー担持体
２２の付着力を印字に影響がないよう維持する為の外力
を付与するので印字領域の全面に於て常に良好なトナー
の制御が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル複写機
およびファクシミリ装直の印字部や、ディジタルプリン
タ、プロッタ等に適用され、顕像剤を飛翔させることに
より記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像信号を紙等の記録媒体上に可
視像として出カする画像形成装置として、例えば特開平
４−２９０７５８号公報のように荷電粒子に電界を付与
して電気力によって飛翔させ、飛翔路に配置した複数の
通過孔を含む制御電極に印加する電位を変化させて記録
媒体に荷電粒子を付着させることにより、潜像を該記録
媒鉢上に直接形成する画像形成装置が提案されている。

【０００３】上記従来技術には上記の制御電極として複
数の電極に画像情報に対応した電位を印加する制御電極
を使用してトナー飛翔制御を行う構成となっている。上
記の従来技術に於ては上記の制御電極及び制御方法につ
いて記載されているが、本発明とはその構成が異なる上
に、該制御電極は以下に説明する通りに多くの問題点を
有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に代表さ
れる様なタイプの画像形成装置では荷電粒子のゲートの
通過を制御する制御手段が使用されている。上記の従来
技術のようなタイプの画像形成装置は上記ゲートと担持
体の間に形成される電界によって飛翔するトナー量を制
御している。従って付与する電界と該電界に対してトナ
ーが持つ電気的感度が常に一定でなければ一定の電界を
付与しても一定のトナー飛翔が得られず、良好な画像が
得られない。

【０００５】通常の画像データの場合、例えば画像形成
装置がページプリンタの場合は担持体の長手方向に対し
て普通中央部が印字頻度が高く、端部の印字頻度が低い
傾向にある。このために端部に担持されたトナーが担持
体に保持されたままとなる傾向が強く、中央部のトナー
は常に入れ替わる傾向が高い。従って端部に担持された
トナーは凝集を起こしやすく中央部に担持されたトナー
よりも、同一の電界に対して飛翔感度が低下する、即ち
飛翔しにくい傾向がある。従って端部の濃度が低下する
などの不具合を生じている他にハーフトーンの再現性が
端部と中央部で異なるなどの不具合を招来している。

【０００６】この傾向はカラー画像形成装置に対しては
より顕著で、例えば或る一色の使用頻度が低い画像デー
タを主に印字する場合は該頻度の低い色のトナーが担持
体表面で上記のように飛翔感度が低下し、十分な濃度が
得られず所望のカラー再現性が得られない事態を招来し
ていた。この不具合を回避するためにはトナーを担持体
表面で凝集しない様な手段を使用しなければならず、例
えば上記の従来技術のように担持体と制御電極の間に振
動電界を発生させて常にトナーを振動させることにより
トナー同士の凝集を防止している。

【０００７】しかし、該方法によると、トナーにゲート
の通過を与える電位（以後ＯＮ電位）を印加した場合に
該ＯＮ電位に対して該振動電界が常に同期するか、また
は該ＯＮ電位に対して該振動電界が常に同位相である必
要がある。このために該ＯＮ電位と振動電界の同期回路
が別途必要であって常にＯＮ電位のタイミングに合わせ
て紙送りなどを微調整する調整機構が更に必要となって
部品点数の増加と装置の大型化・コストアップは避けら
れない。

【０００８】この不具合は使用する振動電界の位相と周
波数によって、ＯＮ電位の印加中に該ＯＮ電界によって
生じる電界が画像形成に影響するように変化するためで
ある。該電界の変化を該振動電界の位相や周波数によっ
て影響されないようにするには上記のように位相と周波
数を同期させる他に、該振動電界の周波数を該ＯＮ電位
に比較して非常に大きくすることが考えられる。

【０００９】しかし、使用する周波数が大きいと該振動
電界が電気ノイズとなって外部にもれ、画像形成装置の
誤動作や該画像形成装置に接続された他の機器或いは周
辺に配置された他の機器の誤動作を招来し、最悪の場合
は故障や事故の原因となりうる。このために印字部分を
シールドするなどの必要が発生し、更に部品点数の増加
と装置の大型化・コストアップは避けられない。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するためのもの
であって、ＯＮ電位の印加時間以外の時間領域に於てト
ナー同士またはトナーと担持体の付着力を印字に影響が
ないよう維持するの為の外力を付与することで、印字領
域の全面に於て常に良好なトナーの制御が可能となる画
像形成装置を提供することを目的とする。

【００１１】又、同時にＯＮ電位の印加中は上記の外力
を付与しないので該外力によってトナーの飛翔制御及び
印字に影響されることがない画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】更に、上記の制御によって印字領域の全面
に常に一定のトナー飛翔制御が可能なようにトナー維持
が可能となって印字領域全面において常に一定の画像形
成が可能となる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像形成
装置は、少なくとも１色の顕像剤を担持する担持体を有
する供給手段と、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置された絶縁性
基板と、該絶縁性基板に設けられた顕像剤の通過部とな
る複数個のゲートと、該複数のゲートの周囲に設けられ
た少なくとも一つ以上の電極群と、を含む制御電極と、
上記制御電極の個々の電極に少なくとも画像データに応
じた所定の電位を印加可能な制御回路手段とからなる制
御手段を少なくとも有し、上記の制御手段によって上記
電極群の対応する電極に所定の電位を印加することによ
り顕像剤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記録媒体表面に画像を
形成する画像形成装置において、上記制御回路手段によ
って上記ゲートに上記顕像剤の通過が与えられ得る電位
の印加時以外にのみ上記担持体に担持された上記顕像剤
同士の付着力または該担持体と該顕像剤の付着力を維持
するまたは該付着力を弱める、或いは該付着力が該顕像
剤の所望の制御が可能な範囲に維持する外力を付与する
ことを特徴とする画像形成装置である。

【００１４】請求項２記載の画像形成装置は、上記外力
によって上記担持体に担持された上記顕像剤が振動する
ことを特徴とする画像形成装置である。

【００１５】請求項３記載の画像形成装置は、上記外力
が周波数成分を有する電気力であって、該電気力によっ
て上記記録媒体への上記顕像剤の移動が困難であること
を特徴とする画像形成装置である。

【００１６】請求項４記載の画像形成装置は、少なくと
も１色の顕像剤を担持する担持体を有する供給手段と、
該担持体に対向配置された対向電極と、これら担持体と
対向電極との間に電位差を発生さる高電圧を供給する高
圧電源手段と、上記担持体と該対向電極との間に配置さ
れた絶縁性基板と、該絶縁性基板に設けられた顕像剤の
通過部となる複数個のゲートと、該複数のゲートの周囲
であって一つ以上の電極からなる第一電極群と第二電極
群を含む少なくとも２つ以上の電極郡からなる制御電極
と、該第一電極群と第二電極群の電極に所定の電位状態
を供給する制御回路手段からなる制御手段と、該制御電
極と上記対向電極の間に搬送される記録媒体と、上記制
御回路手段によって上記第一及び第二電極群の対応する
電極に画像データに応じた所定の電位を印加し、顕像剤
の上記ゲートの通過を制御して上記録媒体表面に画像を
形成する画像形成装置において、上記制御手段は上記担
持体に対向する電極群、または上記対向電極に対向する
電極群よりも電極数が少なくなるように配置された該担
持体に対向する該電極群に印加する電位を上記の外力が
上記担持体に担持された顕像剤に付与可能なように制御
することを特徴とする画像形成装置である。

【００１７】請求項５記載の画像形成装置は、少なくと
も１色の顕像剤を担持する担持体を有する供給手段と、
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置された絶縁性基板と、該絶縁性基
板に設けられた顕像剤の通過部となる複数個のゲート
と、該複数のゲートの周囲に設けられた少なくとも一つ
以上の電極群と、少なくとも該ゲートと該ゲートに設け
られた上記電極群の各電極の少なくとも一部が上記担持
体に対して直接或いは電気的に露出するように設けられ
た開口部を有する電極からなるシールド電極を上記電極
群と上記担持体の間に配置した制御電極と、上記制御電
極の個々の電極に少なくとも画像データに応じた所定の
電位を印加可能な制御回路手段とからなる制御手段を少
なくとも有し、上記の制御手段によって上記電極群の対
応する電極に所定の電位を印加することにより顕像剤の
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記録媒体表面に画像を形成する画
像形成装置において、上記制御電極は上記担持体に対向
する電極群、または上記対向電極に対向する電極群より
も電極数が少なくなるように配置された該担持体に対向
する該電極群を含むと共に、上記シールド電極に印加す
る電位を上記の外力が上記担持体に担持された顕像剤に
付与可能なように制御することを特徴とする画像形成装
置である。

【００１８】請求項６記載の画像形成装置は、少なくと
も複数のカラーの顕像剤を担持する担持体を有する供給
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置された絶縁性基板と、該
絶縁性基板に設けられた顕像剤の通過部となる複数個の
ゲートと、該複数のゲートの周囲に設けられた少なくと
も一つ以上の電極群と、を少なくとも含む制御電極と、
上記制御電極の個々の電極に少なくとも画像データに応
じた所定の電位を印加可能な制御回路手段とからなる制
御手段を少なくとも有し、上記の制御手段によって上記
電極群の対応する電極に所定の電位を印加することによ
り顕像剤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記録媒体表面にカラー
画像を形成するカラー画像形成装置において、上記制御
電極は上記担持体に対向する電極群、または上記対向電
極に対向する電極群よりも電極数が少なくなるように配
置された該担持体に対向する該電極群を含むと共に、上
記制御手段は上記担持体に対向する電極群、または上記
対向電極に対向する電極群よりも電極数が少なくなるよ
うに配置された該担持体に対向する該電極群に印加する
電位を上記の外力が上記担持体に担持された顕像剤に付
与可能なように制御することを特徴とする画像形成装置
である。

【００１９】請求項７記載の画像形成装置は、上記担持
体に上記周波数成分を有する電位を供給すると共に、少
なくとも上記制御手段が該担持体に担持された上記現像
剤に上記ゲートの通過を与える電位の供給中は該担持体
の電位を所望の担持体の制御が可能なように該電極群の
電位との間の位相差及び周波数差をなくす電位に切り替
える、または該電極群の該電位が直流電位であって該直
流電位が該電極群に印加されている場合は該担持体の電
位として直流電位を印加するように該電位を切り替える
切り換え手段を有し、該切り替えを行うことにより上記
外力を該顕像剤に付与することを特徴とする画像形成装
置である。

【００２０】請求項８記載の画像形成装置は、上記担持
体に上記周波数成分を有する電位を供給すると同時に上
記制御手段が該担持体に担持された上記現像剤に上記ゲ
ートの通過を与える電位として上記電極群に印加する電
位は少なくとも該周波数成分を有する電位と同一または
略同一の周波数成分を有する電位を印加することにより
上記外力を該顕像剤に付与することを特徴とする画像形
成装置である。

【００２１】請求項９記載の画像形成装置は、上記外力
が機械的な微小振動であるとともに該微小振動に対して
上記制御が行われることを特徴とする画像形成装置であ
る。

【００２２】請求項１記載の画像形成装置によれば、Ｏ
Ｎ電位の印加時間以外の時間領域に於てトナー同士また
はトナーと担持体の付着力を印字に影響がないよう維持
するの為の外力を付与するので印字領域の全面に於て常
に良好なトナーの制御が可能となる。同時にＯＮ電位の
印加中は上記の外力を付与しないので該外力によってト
ナーの飛翔制御及び印字に影響されることがない。ま
た、上記の制御によって印字領域の全面に常に一定のト
ナー飛翔制御が可能なようにトナー維持が可能となって
印字領域全面において常に一定の画像形成が可能とな
る。

【００２３】請求項２記載の画像形成装置によれば、担
持体上のトナーを振動させることによって上記付着力を
良好な範囲に維持するので最も容易に上記制御が得られ
る。

【００２４】請求項３記載の画像形成装置によれば、上
記振動を容易に調節可能で上記制御を容易に行えるので
上記振動を得るために装置を濃く簡単な構成とすること
ができる。

【００２５】請求項４記載の画像形成装置によれば、担
持体側に配置された電極に対して該電極の電位が上記外
力が担持体に担持されたトナーに対して付与できるよう
に制御するので上記外力としての振動電界がより効率的
に形成される上に該電極電位を切り替える切り換え回路
の数が最小限に抑えられ、部品点数の削減と装置の小型
化・コストダウンが可能となる。

【００２６】請求項５記載の画像形成装置によれば、制
御電極としてシールド電極を配置する構成としてさらに
該シールド電極に印加する電位を上記外力が担持体上に
担持されたトナーに対して付与可能なように制御するの
で上記電位の切り換え手段がより削減可能であると同時
に該電位の切り換え手段の耐圧が低く構成できるので更
に部品点数の削減と装置の小型化・コストダウンが可能
となる。

【００２７】請求項６記載の画像形成装置によれば、カ
ラーの画像形成装置においても上記の制御を行うので使
用頻度の低いトナーを担持体上で常に良好な飛翔制御が
行えるように維持可能であるので常に所望の色再現が可
能で画像劣化の発生しないカラー画像形成装置が実現可
能となる。請求項７の構成によれば、以上のようにＯＮ
電位が担持体に印加された交流電位に対して交流成分が
相対的に無視できるので交流成分によってトナー制御が
影響されない。

【００２８】請求項８記載の画像形成装置によれば、ト
ナー飛翔が必要なゲートに対向する領域にのみ振動電界
が形成されないので振動電界の効果を最大限に得ること
が可能となる。

【００２９】請求項９記載の画像形成装置によれば、上
記振動としてＰＺＴを使用した機械的な振動を使用する
ので使用する電位が低くてすみ電源のコストアップが最
小限になる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態の画
像形成装置について図面を参照しながら説明する。

【００３１】〔第１の実施の形態〕図１は、本発明の一
実施の形態かかる画像形成装置を搭載したプリンタの断
面図である。図１の各要素について図２を用いてその概
要を説明する。尚、以下の説明においては、負帯電のト
ナーに対応する構成を備えた画像形成装置について詳述
するが、正帯電のトナーを使用する場合には、それに応
じて適宜各印加電圧の極性を設定すればよい。

【００３２】図２のように、トナー供給部２と印刷部３
とを有する画像形成部１を備えている。この画像形成部
１は、画像信号に応じた画像を、顕像剤としてのトナー
を使用して記録媒体である用紙上に顕像化するものであ
る。つまり、本画像形成装置は、トナーを飛翔させて用
紙に付着させると共に、上記トナーの飛翔を画像信号に
基づいて制御することにより紙上に画像を直接形成する
ものである。上記画像形成部１への用紙の入紙側には、
給紙装置１０が設けられている。

【００３３】給紙装置１０は、記録媒体としての用紙５
…を収容する用紙カセット４、この用紙カセット４から
用紙５を送り出すピックアップローラ６、供給された用
紙５をガイドする給紙ガイド７からなる。また、給紙装
置１０は、用紙５が供給されたことを検出する給紙セン
サ（図示せず）を備えている。上記のピックアップロー
ラ６は、図示しない駆動装置によって回転駆動される。

【００３４】また、画像形成部１からの用紙の出紙側に
は、画像形成部１にて用紙５上に形成されたトナー像を
加熱および加圧することにより用紙５に定着させる定着
部１１が設けられている。定着部１１は、加熟ローラ１
２、ヒータ１３、加圧ローラ１４、温度センサ１５、お
よび、温度制御回路８０からなる。加熱ローラ１２は例
えば厚さ２ｍｍのアルミニウム管からなる。ヒータ１３
は、例えばハロゲンランプからなり、加熱ローラ１２に
内蔵されている。加圧ローラ１４は、例えばシリコーン
樹脂からなる。

【００３５】そして、互いに対向して設けられた上記加
熱ローラ１２および加圧ローラ１４には、用紙５を挟ん
で加圧することができるように、それぞれの軸の両端に
図示しないスプリング等によって例えば２ｋｇの荷重が
加えられている。温度センサ１５は、加熱ローラ１２表
面の温度を測定する。温度制御回路８０は、主制御部に
よって制御されており、温度センサ１５の測定結果に基
づいてヒータ１３のＯＮ／ＯＦＦ等を制御し、加熱ロー
ラ１２表面の温度を例えば１５０℃に保持する。

【００３６】また、定着部１１は、用紙５が排出された
ことを検出する排紙センサ（図示せず）を備えている。
尚、加熱ローラ１２、ヒータ１３、加圧ローラ１４等の
材質は、特に限定されるものではない。また、加熱ロー
ラ１２表面の温度は、特に限定されるものではない。さ
らに、定着部１１は、用紙５を加熱着しくは加圧するこ
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。

【００３７】また、図示しないが、定着部１１からの用
紙の出紙側には、定着部１１で処理された用紙５を排紙
トレイ上に排出する排紙ローラ、および排出された用紙
５を受ける排紙トレイが設けられている。上記の加熱ロ
ーラ１２、加圧ローラ１４、および排紙ローラは、図示
しない駆動装置によって回転駆動される。画像形成部１
のトナー供給部２は、顕像剤としてのトナー２１が収容
されているトナー収容槽２０、トナー２１を磁気力によ
り担持する円筒状の担持体（スリーブ）としてのトナー
担持体２２、および、トナー収容槽２０が内部に設けら
れ、トナー２１を帯電させると共に、トナー担持体２２
の外周面に担持されるトナー層の厚さを規制するドクタ
ーブレード２３からなる。

【００３８】ドクターブレード２３は、トナー担持体２
２の回転方向における上流側に、トナー担持体２２の外
周面からの距離が例えば６０μｍとなるように設けられ
ている。トナー２１は、例えば平均粒径が６μｍの磁性
トナーであり、ドクターブレード２３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２３とトナー担
持体２２との距離は、特に限定されるものではない。ま
たトナー２１の平均粒径や帯電量等は、特に限定される
ものではない。

【００３９】トナー担持体２２は、図示しない駆動装置
によって駆動され、図中、矢印Ａ方向に例えばその表面
での速度が８０ｍｍ／ｓｅｃで回転する。また、トナー
担持体２２は接地されると共に、トナー担持体２２内部
におけるドクターブレード２３と対向する位置および、
制御電極２６（後述する）と対向する位置に、図示しな
い磁石が配置されている。これにより、トナー担持体２
２は、その外周面にトナー２１を担持することができる
ようになっている。また、トナー担持体２２の外周面に
担持されたトナー２１は、該外周面における上記位置に
対応する位置で穂立ちを形成する。尚、トナー担持体２
２の回転速度は、特に限定されるものではない。また、
トナー担持体２２は、磁気力によりトナー２１を担持す
る代わりに、電気力、または、電気力および磁気力に担
持する構成となっていてもよい。

【００４０】顕像形成部１の印刷部３は、例えば厚さ１
ｍｍのアルミニウム板からなり、トナ一担持体２２の外
周面と対向する対向電極２５と、該対向電極２５に高圧
を供給する高圧電源３０と、上記トナー担持体２２との
間に設けられた制御電極２６と、除電ブラシ２８と除電
ブラシ２８に除電電位を与える除電電源１７、用紙５を
帯電させる帯電ブラシ８と、該帯電ブラシ８に帯電電位
を与える帯電電源１８と、誘電体ベルト２４と、該誘電
体ベルト２４を支持する支持部材１６ａ、１６ｂとクリ
ーナーブレード１９を備えている。

【００４１】上記の対向電極２５は、トナー担持体２２
の外周面からの距離が例えば１．１ｍｍとなるように設
けられている。誘電体ベルト２４はポリフッ化ビニリデ
ン(ＰＶＤＦ)を基材とし、体積抵抗率で１０１０Ω・ｃ
ｍ、厚さが７５μｍである。該誘電体ベルト２４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。

【００４２】また、対向電極２５には、高圧電源（制御
手段）３０により、例えば２．３ｋＶの高圧が印加され
ている。つまり、対向電極２５とトナー担持体２２との
間には、高圧電源部３０から印加される高圧により、ト
ナー担持体２２に担持されたトナー２１を対向電極２５
方向に飛翔させるのに必要な電界が付与されている。

【００４３】上記除電ブラシ２８は誘電体ベルト２４の
回転方向における制御電極２６下流側に該誘電体ベルト
２４に圧接するようにして設けられている。除電ブラシ
２８は除電電源１７によって除電電位２．５ｋＶが印加
され、誘電体ベルト２４表面に存在する不要電荷を除電
する。上記のクリーニングブレード１９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誘電
体ベルト２４表面にトナー２１が付着した場合に、この
トナー２１を除去して、用紙裏面が該トナー２１によっ
て汚染されることを防止する。尚、対向電極２５の材質
は、特に限定されるものではない。また、対向電極２５
とトナー担持体２２との距離は、特に限定されるもので
はない。さらに、対向電極２５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。

【００４４】また、図示しないが、本画像形成装置は、
制御回路として、画像形成装置全体を制御する主制御部
と、得られた面像データを印刷すべき画像データの形式
に変換する画像処理部と、変換された該画像データを記
憶する画像メモリと、画像処理部から得られた画像デー
タを制御電極２６に与えるべき画像データに変換する画
像形成制御ユニットとを設えている。

【００４５】上記の制御電極２６は、対向電極２５表面
の接線方向と平行をなしかつ対向電極２５と対向して２
次元的に広がっており、トナー担持体２２から対向電極
２５方向へのトナー流が通過可能な構造となっている。
そして、この制御電極２６に供給される電位により、ト
ナー担持体２２表面に付与された電界が変化し、トナー
担持体２２から対向電極２５へのトナー２１の飛翔が制
御される。上記の制御電極２６は、トナー担持体２２の
外周面からの距離が例えば１００μｍとなるように設け
られており、図示しない支持部材により固定されてい
る。

【００４６】図３に示すように、制御電極２６は、絶縁
性の基板２６ａ、高圧ドライバ（図示せず）、および、
各々独立したリング状の導電体、即ちリング状電極２７
…からなっている。基板２６ａは、例えばポリイミド樹
脂からなり、厚さ２５μｍに形成されている，また、基
板２６ａには、後述するゲート２９…となるべき孔が形
成されている。リング状電極２７…は、例えば厚さ１８
μｍの銅箔からなり、上記孔の周りに設けられており、
所定の配列に従って配置されている。

【００４７】また、各孔の開口部は、例えば直径１６０
μｍに形成されており、トナー担持体２２から対向電極
２５へ飛翔するトナー２１の通過部となっている。以
下、この通過部をゲート２９と称することとする。尚、
制御電極２６とトナー担持体２２との距離は、特に限定
されるものではない。

【００４８】また、各リング状電極２７には開口部径が
２００μｍの開口部が設けられている。また、ゲート２
９…の大きさや、基板２６ａおよびリング状電極２７…
の材質や厚さ等は、特に限定されるものではない。上記
のゲート２９…、即ちリング状電極２７…に形成された
孔は、例えば２５６０個形成されており、各リング状電
極２７は、給電線４１および高圧ドライバ（図示せず）
を介して制御電源部３１に電気的に接続されている。
尚、リング状電極２７…の個数は、特に限定されるもの
ではない。

【００４９】また、リング状電極２７…の表面および給
電線４１の表面は、厚さ３０μｍの絶縁体層２６ｂで覆
われており、これにより、リング状電極２７…同士の絶
縁性、給電線４１…同士の絶縁性、および、互いに接続
されていないリング状電極２７…と給電線４１…との間
の絶縁性及び上記トナー担持体２２や対向電極２５との
絶縁が確保されている。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。

【００５０】制御電極２６のリング状電極２７…には、
制御電源部（制御手段）３１により画像信号に応じたパ
ルス、即ち、電圧が印加される。つまり、制御電源部３
１は、リング状電極２７…に対し、トナー担持体２２に
担持されたトナー２１を対向電極２５方向に通過させる
場合には例えば１５０Ｖを印加し、通過させない場合に
は例えば後述するように−１５０Ｖの直流成分に周波数
１ｋＨｚで２００Ｖの振幅を有する振動電位を印加する
ようになっている。

【００５１】このように就制御電極２６への付与電位
を画像信号に応じて制御し、対向電極２５におけるトナ
ー担持体２２との対向面側に用紙５を配すると、用紙５
の表面に画像信号に応じたトナー像が形成される。尚、
制御電源部３１は、図示しない画像形成制御ユニットか
ら送られてくる制御電極の制御信号によって制御されて
いる。

【００５２】上記の画像形成装置はコンピューターやワ
ードプロセッサの出力用としてのプリンタとして使用可
能なほかにデジタルコピーの印字部分にも使用可能であ
って、以下はデジタルコピーの印字部分として使用した
場合の画像形成動作を図４を使用して行う。

【００５３】先ず、例えば、画像読取り部に複写すべき
原稿が載置され、コピースタートポタン（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、その画像デー夕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
像デ一夕が、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、入カされた画像データを制御電極
２６に与える制御電極からの制御信号に変換し始める。

【００５４】また、画像形成制御ユニットは、所定量の
上記制御電極から制御信号を得ると、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２に示す
ピックアップローラ６により、用紙カセット４内の用紙
５が画像形成部１方向へ送り出されると共に、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６によって送り出された用紙５は帯電ブラ
シ８と支持部材１６の間に搬送される。

【００５５】支持部材１６ａには高圧電源３０によって
対向電極２５と同電位が印加される。帯電ブラシ８には
帯電電源１８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８と支持部材１６ａ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１の印刷部３における誘電体ベルト２４のトナー
担持体２２との対向面側に搬送される。尚、制御電極か
らの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。

【００５６】その後、画像形成制御ユニットは、上記の
制御電極からの制御信号を制御電源部３１に供拾する。
この制御電極からの制御信号の供給は、上記の帯電ブラ
シ８による印刷部３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３１は、上記の制御電極か
らの制御信号に基づいて、制御電極２６の各リング状電
極２７に印加する高圧を制御する。つまり、制御電源部
３１から適宜所定のリング状電極２７に１５０Ｖもしく
は−１５０Ｖの直流成分に周波数１ｋＨｚで２００Ｖの
振幅を有する振動電位が印加され、制御電極２６付近の
電界が制御される。即ち、制御電極２６のゲート２９に
おいて、画像データに応じてトナー担持体２２から対向
電極２５へのトナー２１の飛翔の阻止とその解除とが適
宜行われる。

【００５７】これにより、対向電極２５表面の誘電体ベ
ルト２４の移動によって出紙側に向かって３０ｍｍ／ｓ
ｅｃ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。トナー像が形成された用紙５
は支持部材１６ｂの持つ曲率で誘電体ベルト２４から剥
離されて定着部１１に搬送されたのちに、この定着部１
１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。

【００５８】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。従って、顕像体から用紙５に画像を転写する転
写動作が省略されるので、画像の劣化を生じない。この
ため、装置の信頼性が向上する。また、装置の構成が簡
単化されると共に、部品点数が削減されるので、小型化
および低廉化が可能となっている。

【００５９】上記の実施例である画像形成装置をコンピ
ューターの出力端末機の印字部分として使用する場合
も、デジタルコピーの印字部分として使用する場合も、
処理する画像信号およびそのやり取りに相違があるもの
の画像形成動作方法そのものはなんら相違点を有しな
い。前記したように、トナー担持体２２は接地されてお
り、一方、対向電極２５と支持部材１６ａは２．３ｋ
Ｖ、帯電ブラシ８には１．２ｋＶの高圧が印加されてい
る。

【００６０】従って、帯電ブラシ８と支持部材１６ａの
間の電位差によって帯電ブラシ８と誘電体ベルト２４の
間に搬送された用紙５の表面にはマイナスの電荷が供給
される。マイナスの電荷が供給されると該電荷の静電気
力によって用紙５は誘電体ベルト２４に吸着されたまま
誘電体ベルト２４の移動によってゲート２９の直下に移
動する。誘電体ベルト２４表面の電荷はゲート２９の直
下に到達するまでに時間減衰して対向電極２５の電位と
の兼ね合いから表面電位は２ｋＶとなる。

【００６１】この状態で、トナー担持体２２に担持され
たトナー２１を対向電極２５方向に通過させるべく、制
御電源部３１により、制御電極２６のリング状電極２７
…に対して１５０Ｖの電圧を印加し、トナー２１がゲー
ト２９を通過させない場合は−１５０Ｖの直流成分に周
波数１ｋＨｚで２００Ｖの振幅を有する振動電位を印加
する。このように用紙５を誘電体ベルト２４に吸着した
状態で用紙５表面に画像を直接形成する。尚、上記の説
明においては、トナー２１を通過させるべく制御電極２
６のリング状電極２７…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２１の所望し
た飛翔制御を行えるなら、特に限定されるものではな
い。

【００６２】同様に対向電極２５の印加電位と帯電ブラ
シ８に印加する電位及びゲート２９直下での用紙５の表
面電位もまたトナはー２１の所望した飛翔制御を行える
なら、特に限定されるものではない。尚、トナー２１の
通過を阻止すべく制御電極２６のリング状電極２７…に
付与する電位は、本発明の請求範囲を逸脱しない限りに
おいて特に限定されるものではない。

【００６３】上記実施の形態において使用する制御電極
２６の構成について説明を加える。図３に於てゲート２
９−ｎに対してのみトナー２１を飛翔させる場合のリン
グ状電極２７−ｎに対する電位制御を例に挙げてこの場
合の電位制御を図５に示す。

【００６４】電位制御は図５のように画像信号のＯＮ信
号によってリング状電極２７−ｎにＯＮ電位である１５
０Ｖが制御電源部３１によって切り替えられて印加され
るが、画像信号がＯＦＦ及び他のゲート２９に配置され
た他のリング状電極２７の電位は上記の振動電位が印加
されている。

【００６５】ＯＮ電位が印加されている時間においては
トナー担持体２２との間にトナー２１飛翔が良好に得ら
れる所望の直流電界が形成され、所定量のトナー２１が
飛翔して良好な画素が得られる。一方ＯＮ電位が印加さ
れていない時間領域においてはトナー担持体２２に担持
されたトナー２１には振動電界が付与されている。該振
動電界によってトナー担持体２２上に担持されたトナー
２１が振動してトナー２１同士またはトナー担持体２２
とトナー２１が凝集するなどによってトナー２１同士ま
たはトナー２１とトナー担持体２２の付着力が強まるこ
とがない。

【００６６】同時に上記の振動電界はトナー担持体２２
に担持されたトナー２１を上記の如く振動させることは
可能であるがゲート２９を通過させて用紙５に飛翔させ
る電界としては不十分であって、従ってトナー担持体２
２に担持されたトナー２１は上記ゲート２９を通過する
ことはない。この振動電界によって上記の如くトナー２
１が微小振動して、トナー担持体２２上のトナー２１が
良好な状態に維持できる。

【００６７】上記の付着力は増大はトナー２１がトナー
担持体２２に担持されている状態で空気中の水分を吸収
するなどして凝集が開始されることなどが原因とされて
いるので、該付着力が必要以上に強まることを防ぐため
に、上記の振動以外に例えば乾燥空気を送り込む等が考
えられるがトナー２１の飛散を招来する等の不具合か発
生する以外に構造が複雑になるなどのコストアップを誘
発する。

【００６８】従って上記のように上記付着力が強まるの
を防ぐためにはトナー２１を振動させるので好適であ
る。本実施例のような制御が行われていないならばトナ
ー２１飛翔頻度が比較的低い部分、例えばトナー担持体
２２の長手方向における端部ではトナー２１飛翔が行わ
れる頻度が低く、トナー２１がトナー担持体２２に担持
されたままとなる状態が比較的長く続く。この場合は上
記のようにトナー２１同士の付着力またはトナー２１と
トナー担持体２２との付着力が大きくなって、飛翔が困
難となり、画像欠落を招くことはないがトナー担持体２
２の中央部と端部ではトナー２１飛翔量が異なって端部
と中央部で画像濃度が異なる事態を招来し、この他ハー
フトーンの再現が困難となりうる。

【００６９】上記の不具合は、本実施の形態のように白
黒の画像形成装置の場合よりカラー画像形成装置の場合
により顕著に現れる。カラー画像形成装置は例えば複数
のトナー供給部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・・と印刷部
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ・・・・を備えた画像形成部１
ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・を配して、それぞれのトナ
ー供給部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・・にカラートナ
ー、例えば図６のように、イエロー、マゼンダ、シア
ン、ブラックを使用したカラー画像形成装置を形成して
もよい。図６ではイエロー、マゼンダ、シアン、ブラッ
クにそれぞれ対応し、本発明を施した画像形成部１ａ、
１ｂ、１ｃ、１ｄを配置しておりそれぞれカラーの画像
データに基づいてカラー画像形成が行われる。

【００７０】その他の構成要素は図２と同じ構成として
もよい。上記カラー画像形成装置の場合は使用する画像
データの特性によって一色のカラートナー２１の使用頻
度が極端に低くなる場合が予想される。例えば画像デー
タによってはマゼンダのトナー２１だけが使用されない
ような場合はマゼンダのトナーはトナー担持体２２上に
担持されたままとなり容易に上記の如くトナー同士また
はトナーとトナー担持体の付着力が強まる傾向が高くな
る。この状態でマゼンダの印字が行われるとマゼンダの
トナーが適性に飛翔せず所望のカラー再現ができない不
具合を容易に招来する。以上の不具合を回避するために
常にトナーがトナー担持体２２に担持された状態でトナ
ー２１同士に付着力またはトナー２１とトナー担持体２
２の付着力が強まらないように、トナー２１を振動させ
る手段が必要となる。

【００７１】この手段としては上記技術のようにトナー
担持体と制御電極の間に振動電界を印加する方法が提案
されている。しかし該振動電界はトナー２１にゲート２
９に飛翔を与えるＯＮ電位と常に同位相でなければなら
ず、例えば図７のようにトナー担持体２２に振動電位を
印加して制御電極に直流のＯＮ電位として１５０Ｖ、同
じく直流のＯＦＦ電位として−２００Ｖ印加するとする
と印加する度にトナー担持体２２との間に形成される振
動電界との位相がずれる場合が生じうるので所望のＯＮ
電界が印加されず所望のトナー２１飛翔制御が不可能と
なって良好な画像形成ができない。

【００７２】このために印加する振動電位の周波数をリ
ング状電極２７に印加するＯＮ電位の周波数と同一にし
なければならずトナー２１の上記付着力が強まることを
防止するために単一の周波数しか使用できず好適でな
い。例え、該単一の周波数によって上記のトナー２１の
付着力アップを回避可能であってもＯＮ電位の位相と常
に同位相でなければならず振動電位の位相制御回路また
は該振動位相を検出奄オてＯＮ電位のタイミングや各制
御のタイミングを調節する手段例えば紙送りなどのを微
妙に調節する手段が別途必要で部品点数の増加と装置の
大型化・コストアップは避けられない。

【００７３】ＯＮ電位による飛翔電界を該振動電界の位
相や周波数によって影響されないようにするには上記の
ように位相と周波数を同期させる他に、この不具合を回
避するために上記のＯＮ電位に上記の振動成分を重畳し
て印加する方法が考えられる。

【００７４】例えば図７の様な制御においてＯＮ電位と
してトナー担持体２２電位と同位相かつ同振幅の振動成
分を有する振動電位を上記ＯＮ電位の１５０Ｖに重畳し
た電位を印加することが可能でこの状態を図１４に示
す。図１４ではトナー担持体２２に周波数が１ｋＨｚで
振幅が２００Ｖの交流電位を印加し、ＯＮ電位に該交流
電位を重畳した電位を印加している。従ってＯＮ電位の
印加中は常にトナー担持体２２との電位差が直流成分の
みの電位差となって常に一定の電位差を維持できる。図
１４のような制御では上記のような同期の必要がなくト
ナー担持体２２との相対的な交流成分がないので良好な
トナー２１制御が可能となる。

【００７５】また、ＯＮ電位による飛翔電界を該振動電
界の位相や周波数によって影響されないようにするには
上記のように位相と周波数を同期させる他に、該振動電
界の周波数を該ＯＮ電位に比較して非常に大きくするこ
とが考えられる。例えば上記実施例においてはＯＮ電位
を２００μｓｅｃとするとＯＮ電位の数倍の周波数が、
例えば１０ｋＨｚ程度の周波数が必要となる。

【００７６】しかし使用する周波数が大きいと該振動電
界が電気ノイズとなって外部にもれ、画像形成装置の誤
動作や該画像形成装置に接続された他の機器或いは周辺
に配置された他の機器の誤動作を招来し、最悪の場合は
故障や事故の原因となりうる。このために印字部分をシ
ールドするなどの必要が発生し、更に部品点数の増加と
装置の大型化・コストアップは避けられない。本実施の
形態では上記のようにＯＮ電位の印加時に上記の振動電
界を付与しないので上記不具合が総て回避できる。

【００７７】さらに上記実施の形態ではゲート２９のト
ナー２１飛翔制御は個々のゲート２９を一つの電極で制
御するシングルドライブの場合において説明したが、図
８のようなマトリックス制御による制御電極２６を使用
した場合でも本発明が同様に適用でき、良好な画像形成
が可能となる。

【００７８】図８ではリング状電極２７のかわりに帯状
電極２７ａ，２７ｂを配置している。制御電極２６のト
ナー担持体２２側に帯状電極２７ａを配置して対向電極
２５側に帯状電極２７ｂを配置する構成となっている。
図８のような制御電極２６の場合は電位切り換え手段と
して使用する切り換え回路が図３の制御電極と比較する
と１／４になって部品点数の削減と装置の小型化・コス
トダウンが可能となる。

【００７９】さらに図８の制御電極２６においては上記
振動電位の制御をトナー担持体２２側に配置された帯状
電極２７ａに対して行っている。例えばゲート２９−ｎ
を印字する場合の各帯状電極２７ａ、２７ｂの制御を図
１２に示す。

【００８０】図１２のようにトナー担持体２２側の帯状
電極２７ａに対して上記振動電位を印加し、ＯＮ電位を
直流のＯＮ電位である１５０Ｖに切り替えている。上記
の振動成分を含む電位の切り換え回路は単純な直流電位
の切り換え回路と比較すると複雑であるので帯状電極２
７ｂに対して上記振動電位を制御するよりもさらに必要
な切り換え回路が削減でき、部品点数の削減と装置の小
型化・コストダウンが可能となる。

【００８１】同時にトナー担持体２２に近い帯状電極２
７ａに上記振動を印加するのでより低い電界でより強い
電界を形成でき、帯状電極２７ｂに上記制御を行って振
動電界を形成するよりも電位切り換え手段に要求される
耐圧が低くなり、コストダウンの観点から非常に好適で
ある。

【００８２】また上記図３の制御電極２６は図９の様な
形態とすることが可能である。図９では制御電極２６の
ほぼ全面に２４０μｍの開口部を上記ゲート２９に対応
して上記トナー担持体２２側に有するシールド電極３９
を配置している。図９のようなシールド電極３９を配置
した場合も上記のような制御を各リング状電極２７に行
ってもよいが以下のような制御が望ましい。図９のよう
にシールド電極３９を配置した場合、例えばゲート２９
−ｎにトナー２１の飛翔を与える場合の制御を図１０に
示す。

【００８３】リング状電極２７のＯＮ電位として１５０
Ｖ、トナー２１を飛翔させない電位（以後ＯＦＦ電位）
として−２００Ｖを画像データに応じて印加する。一方
シールド電極３９は振動電位として上記の１ｋＨｚ振幅
２００Ｖの振動を印加する。該振動電位はリング状電極
２７に対してＯＮ電位が印加されている場合は図１０の
如く直流電位に切り替える。図１０では該直流電位とし
て−５０Ｖを印加している。

【００８４】図１０のような制御では振動電位の切り替
えがシールド電極３９に対してだけでよいので使用する
切り換え手段が基本的に１つでよく、切り換え手段に必
要なコストアップが最小限度に抑えられる。上記図９で
はシールド電極３９が１つの場合を表しているが、シー
ルド電極３９を複数に分割してもよい。

【００８５】また、図８のマトリックス制御による制御
電極の場合にも上記シールド電極３９を配置して図１１
のような構成とすることが可能であって、この場合の電
位制御、例えばゲート２９−ｎに対してトナー２１飛翔
を行う場合は図１３となる。

【００８６】図１３に於てはシールド電極３９に印加す
る振動電位としては上記同様に１ｋＨｚ振幅２００Ｖの
振動を印加する。この場合も図１０の制御と同様にＯＮ
電位の印加される時のみ、シールド電極３９の電位がシ
ールド電極３９の電位である−５０Ｖの直流電位に切り
替えられる。上記シールド電極３９を配置して該シール
ド電極３９に振動電位を印加する構成が上記のシールド
電極３９を配置しない場合と比較して使用する電位の切
り換え手段が少なくなるうえに該切り換え手段に必要な
耐圧が小さくなってより部品点数の削減と装置の小型化
・コストダウンが可能となる。

【００８７】また上記の制御電極及びその制御は上記の
カラー画像形成装置に対して適用可能であるがカラー画
像形成装置に対しては使用する制御電極または該電極の
電位を切り替える切り換え手段の数が上記の実施例の場
合は単純に４倍になるので上記のコストダウン効果は４
倍になり非常なコストダウンが可能となる。

【００８８】さらに上記の実施の形態では主にトナー担
持体２２をＧＮＤとし、上記振動電位と直流電位の切り
替えは制御電極に配置された電極、例えばシールド電極
３９またはリング状電極２７或いは帯状電極２７ａ，２
７ｂに対して行われている。しかし制御電極２６の各電
極に印加する電位は直流電位を印加して担持体の電位を
振動電位と直流電位を切り替える制御としてもよい。

【００８９】例えば図３の制御電極を例に取ると図１５
のような制御が可能となる。この場合は該振動電位の切
り換え手段は基本的に一つ必要なだけで回路のコストア
ップが必要最小限に抑えられる。上記の図５や図１４の
ように望ましくは上記トナー２１の飛翔が必要なゲート
２９に対向する領域だけに於て振動成分がＯＮ電位に影
響しない様な制御が理想的である。

【００９０】また、上記各実施の形態ではトナー２１が
トナー担持体２２上で付着力が強まることを防止するた
めの振動を発生させるために振動電界を付与している。
しかし該振動は上記の振動電界によって引き起こされこ
とに限定されない。例えば上記の付着力を増加させない
ために微小振動が利用できるならばトナー担持体２２を
圧電素子（ＰＺＴ）などによって振動させることが可能
である。

【００９１】しかし、上記トナー担持体２２に常時振動
を付与すると場合によってはトナー担持体２２上のトナ
ー２１に定常波が発生してトナー２１飛翔制御が困難と
なる場合が発生し得る。この他、トナーの担持体がベル
ト状の場合には担持体に定常波が発生してトナー担持体
２２の位置が所定の位置からのずれを引き起こしトナー
２１が所望の通りに飛翔制御できない等の不具合を誘発
する。

【００９２】従ってＰＺＴを使用してトナー２１に振動
を与える場合も上記の実施例のように制御電極２６にＯ
Ｎ電位を印加している時間は少なくとも該ＰＺＴの振動
を停止して印字を行うことが良好な印字を行うためには
必要である。ＰＺＴを使用して上記振動を与える場合は
上記の様な振動電界を付与する場合に比較して使用する
交流電位の振幅が小さくてすみ、電位の切り換え回路が
より低耐圧となるので回路のコストダウンが可能であっ
て望ましい。

【００９３】尚、本実施の形態においては、顕像剤がト
ナーである場合を例に挙げて説明したが、顕像剤はイン
ク等であってもよい。さらに、トナー供給部２の構成
を、イオンフロー法を適用した構成とすることも可能で
ある。つまり、画像形成部は、コロナ帯電器等のイオン
源を備えた構成となっていてもよい。この場合において
も、上記と同様の作用・効果を秦することができる。

【００９４】尚、本実施の形態においては、顕像剤がト
ナーである場合を例に挙げて説明したが、顕像剤はイン
ク等であってもよい。本発明にかかる画像形成装置は、
例えば、ディジタル複写機およびファクシミリ装置の印
字部や、ディジタルプリンタ、プロッタ等に好適に適用
することができる。

【００９５】その他、本発明は上記しかつ図面に示した
実施の形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱
しない範囲内で適宜変形して実施できることは勿論であ
る。

【００９６】

【発明の効果】請求項１記載の画像形成装置において
は、ＯＮ電位の印加時間以外の時間領域に於てトナー同
士またはトナーと担持体の付着力を印字に影響がないよ
う維持するの為の外力を付与するので印字領域の全面に
於て常に良好なトナーの制御が可能となる。同時にＯＮ
電位の印加中は上記の外力を付与しないので該外力によ
ってトナーの飛翔制御及び印字に影響されることがな
い。また、上記の制御によって印字領域の全面に常に一
定のトナー飛翔制御が可能なようにトナー維持が可能と
なって印字領域全面において常に一定の画像形成が可能
となる。

【００９７】請求項２記載の画像形成装置においては、
担持体上のトナーを振動させることによって上記付着力
を良好な範囲に維持するので最も容易に上記制御が得ら
れる。

【００９８】請求項３記載の画像形成装置においては、
上記振動を容易に調節可能で上記制御を容易に行えるの
で上記振動を得るために装置を濃く簡単な構成とするこ
とができる。

【００９９】請求項４記載の画像形成装置においては、
担持体側に配置された電極に対して該電極の電位が上記
外力が担持体に担持されたトナーに対して付与できるよ
うに制御するので上記外力としての振動電界がより効率
的に形成される上に該電極電位を切り替える切り換え回
路の数が最小限に抑えられ、部品点数の削減と装置の小
型化・コストダウンが可能となる。

【０１００】請求項５記載の画像形成装置においては、
制御電極としてシールド電極を配置する構成としてさら
に該シールド電極に印加すラる電位を上記外力が担持体
上に担持されたトナーに対して付与可能なように制御す
るので上記電位の切り換え手段がより削減可能であると
同時に該電位の切り換え手段の耐圧が低く構成できるの
で更に部品点数の削減と装置の小型化・コストダウンが
可能となる。

【０１０１】請求項６記載の画像形成装置においては、
カラーの画像形成装置においても上記の制御を行うので
使用頻度の低いトナーを担持体上で常に良好な飛翔制御
が行えるように維持可能であるので常に所望の色再現が
可能で画像劣化の発生しないカラー画像形成装置が実現
可能となる。

【０１０２】請求項７記載の画像形成装置においては、
ＯＮ電位が担持体に印加された交流電位に対して交流成
分が相対的に無視できるので交流成分によってトナー制
御が影響されない。

【０１０３】請求項８記載の画像形成装置においては、
トナー飛翔が必要なゲートに対向する領域にのみ振動電
界が形成されないので振動電界の効果を最大限に得るこ
とが可能となる。

【０１０４】請求項９記載の画像形成装置においては、
上記振動としてＰＺＴを使用した機械的な振動を使用す
るので使用する電位が低くてすみ電源のコストアップが
最小限になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の印字部を有するプリン
ターの断面図である。

【図２】本発明の一実施の形態の画像形成装置の要部図
である。

【図３】本発明の一実施の形態の画像形成装置の制御電
極の図である。

【図４】本発明の一実施の形態による印字動作を示す概
略フロー図である。

【図５】本発明の一実施の形態によるＯＮ電位のパルス
波形図である。

【図６】本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装
置の構成図である。

【図７】本発明の一実施の形態における不適当なパルス
波形図である。

【図８】本発明の他の実施の形態による制御電極の図で
ある。

【図９】本発明の他の実施の形態による制御電極の図で
ある。

【図１０】本発明の他の実施の形態の制御電極における
電位制御を説明する説明図である。

【図１１】本発明の他の実施の形態による制御電極の図
である。

【図１２】本発明の他の実施の形態の制御電極における
電位制御を説明する説明図である。

【図１３】本発明の他の実施の形態の制御電極における
電位制御を説明する説明図である。

【図１４】本発明の他の実施の形態の制御電極における
電位制御を説明する説明図である。

【図１５】本発明の他の実施の形態の制御電極における
電位制御を説明する説明図である。

【符号の説明】

１画像形成部２トナー供給部５用紙８帯電ブラシ１２加熱ローラ１４加圧ローラ１７除電電源１８帯電電源２０トナー収容槽２１トナー２２トナー担持体２３ドクターブレード２４誘電体ベルト２５対向電極２６制御電極２７リング状電極２７ａ帯状電極２７ｂ帯状電極２８除電ブラシ２９ゲート３０高圧電源３１制御電源部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１色の顕像剤を担持する担持
体を有する供給手段と、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置された絶
縁性基板と、該絶縁性基板に設けられた顕像剤の通過部
となる複数個のゲートと、該複数のゲートの周囲に設け
られた少なくとも一つ以上の電極群と、を含む制御電極
と、上記制御電極の個々の電極に少なくとも画像データ
に応じた所定の電位を印加可能な制御回路手段とからな
る制御手段を少なくとも有し、上記の制御手段によって
上記電極群の対応する電極に所定の電位を印加すること
により顕像剤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記録媒体表面に画
像を形成する画像形成装置において、上記制御回路手段によって上記ゲートに上記顕像剤の通
過が与えられ得る電位の印加時以外にのみ上記担持体に
担持された上記顕像剤同士の付着力または該担持体と該
顕像剤の付着力を維持するまたは該付着力を弱める、或
いは該付着力が該顕像剤の所望の制御が可能な範囲に維
持する外力を付与することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記外力によって上記担持体に担持され
た上記顕像剤が振動することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項３】上記外力が周波数成分を有する電気力で
あって、該電気力によって上記記録媒体への上記顕像剤
の移動が困難であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】少なくとも１色の顕像剤を担持する担持
体を有する供給手段と、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電位差を発生
さる高電圧を供給する高圧電源手段と、上記担持体と該
対向電極との間に配置された絶縁性基板と、該絶縁性基
板に設けられた顕像剤の通過部となる複数個のゲート
と、該複数のゲートの周囲であって一つ以上の電極から
なる第一電極群と第二電極群を含む少なくとも２つ以上
の電極郡からなる制御電極と、該第一電極群と第二電極
群の電極に所定の電位状態を供給する制御回路手段から
なる制御手段と、該制御電極と上記対向電極の間に搬送
される記録媒体と、上記制御回路手段によって上記第一
及び第二電極群の対応する電極に画像データに応じた所
定の電位を印加し、顕像剤の上記ゲートの通過を制御し
て上記録媒体表面に画像を形成する画像形成装置におい
て、上記制御手段は上記担持体に対向する電極群、または上
記対向電極に対向する電極群よりも電極数が少なくなる
ように配置された該担持体に対向する該電極群に印加す
る電位を上記の外力が上記担持体に担持された顕像剤に
付与可能なように制御することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項５】少なくとも１色の顕像剤を担持する担持
体を有する供給手段と、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置された絶
縁性基板と、該絶縁性基板に設けられた顕像剤の通過部
となる複数個のゲートと、該複数のゲートの周囲に設け
られた少なくとも一つ以上の電極群と、少なくとも該ゲ
ートと該ゲートに設けられた上記電極群の各電極の少な
くとも一部が上記担持体に対して直接或いは電気的に露
出するように設けられた開口部を有する電極からなるシ
ールド電極を上記電極群と上記担持体の間に配置した制
御電極と、上記制御電極の個々の電極に少なくとも画像
データに応じた所定の電位を印加可能な制御回路手段と
からなる制御手段を少なくとも有し、上記の制御手段に
よって上記電極群の対応する電極に所定の電位を印加す
ることにより顕像剤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記録媒体表
面に画像を形成する画像形成装置において、上記制御電極は上記担持体に対向する電極群、または上
記対向電極に対向する電極群よりも電極数が少なくなる
ように配置された該担持体に対向する該電極群を含むと
共に、上記シールド電極に印加する電位を上記の外力が
上記担持体に担持された顕像剤に付与可能なように制御
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】少なくとも複数のカラーの顕像剤を担持
する担持体を有する供給手段と、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置
された絶縁性基板と、該絶縁性基板に設けられた顕像剤
の通過部となる複数個のゲートと、該複数のゲートの周
囲に設けられた少なくとも一つ以上の電極群と、を少な
くとも含む制御電極と、上記制御電極の個々の電極に少
なくとも画像データに応じた所定の電位を印加可能な制
御回路手段とからなる制御手段を少なくとも有し、上記
の制御手段によって上記電極群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剤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
た記録媒体表面にカラー画像を形成する画像形成装置に
おいて、上記制御電極は上記担持体に対向する電極群、または上
記対向電極に対向する電極群よりも電極数が少なくなる
ように配置された該担持体に対向する該電極群を含むと
共に、上記制御手段は上記担持体に対向する電極群、ま
たは上記対向電極に対向する電極群よりも電極数が少な
くなるように配置された該担持体に対向する該電極群に
印加する電位を上記の外力が上記担持体に担持された顕
像剤に付与可能なように制御することを特徴とする画像
形成装置。
【請求項７】上記担持体に上記周波数成分を有する電
位を供給すると共に、少なくとも上記制御手段が該担持
体に担持された上記現像剤に上記ゲートの通過を与える
電位の供給中は該担持体の電位を所望の担持体の制御が
可能なように該電極群の電位との間の位相差及び周波数
差をなくす電位に切り替える、または該電極群の該電位
が直流電位であって該直流電位が該電極群に印加されて
いる場合は該担持体の電位として直流電位を印加するよ
うに該電位を切り替える切り換え手段を有し、該切り替
えを行うことにより上記外力を該顕像剤に付与すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項８】上記担持体に上記周波数成分を有する電
位を供給すると同時に上記制御手段が該担持体に担持さ
れた上記現像剤に上記ゲートの通過を与える電位として
上記電極群に印加する電位は少なくとも該周波数成分を
有する電位と同一または略同一の周波数成分を有する電
位を印加することにより上記外力を該顕像剤に付与する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】上記外力が機械的な微小振動であるとと
もに該微小振動に対して上記制御が行われることを特徴
とする画像形成装置。