JPH11235841A

JPH11235841A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11235841A
Application number: JP10039384A
Authority: JP
Inventors: Shiro Wakahara; 史郎若原; Kazuya Masuda; 和也増田; Hajime Yoshinaga; 肇吉永
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-08-31
Anticipated expiration: 2018-02-20
Also published as: DE69913873D1; US6439788B1; EP0937580B1; EP0937580A3; DE69913873T2; EP0937580A2; JP3652493B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リング状電極３７の数が増加しても、制御電
源部および装置が大型化、コストアップとなるのを抑制
する。装置の信頼性を向上させる。【解決手段】リング状電極３７ａ・３７ｂに対して同
じタイミングで画像信号が与えられた場合、制御電源部
は、リング状電極３７ａ・３７ｂを流れる過渡電流の所
定時における総和が、リング状電極３７ａ・３７ｂを流
れる個々の過渡電流の最大値の総和よりも小さくなるよ
うに、ＯＮ電位の印加タイミングをずらす制御を行う。
これにより、制御電源部がリング状電極３７ａ・３７ｂ
に所定時に供給する電流量は、リング状電極３７ａ・３
７ｂへの電位印加タイミングを同時とする従来に比べ確
実に減るので、リング状電極３７を増加させても、制御
電源部を電流容量の特別大きなもので構成する必要はな
い。その結果、印加電位のリーク等によって、他の回
路、装置を破壊する等の不都合が生じることもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機や
ファクシミリ装置の印字部や、デジタルプリンタ、プロ
ッタ等に適用され、トナー担持体から対向電極方向にト
ナーを飛翔させて、トナー担持体と対向電極との間に搬
送される用紙上に直接画像を形成する画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像信号に応じた可視像を紙
等の記録媒体上に形成する画像形成装置として、例えば
特開平４−２１１９７０号公報に開示されたものがあ
る。この公報に開示された画像形成装置（エレクトログ
ラフィックプリンタ）は、図３１に示すように、例えば
トナー等の顔料粒子１０１を担持する担持体としての現
像ローラ１０２と、現像ローラ１０２と対向する対向電
極としてのバックグラウンド電極１０３とを備えてい
る。バックグラウンド電極１０３には、顔料粒子１０１
をバックグラウンド電極１０３方向に引き付けるための
電位が付与されるようになっている。

【０００３】現像ローラ１０２とバックグラウンド電極
１０３との間には、複数の通路１０５を有する電極マト
リクス１０４（制御電極）が設けられている。この電極
マトリクス１０４には、各通路１０５ごとに顔料粒子１
０１の通過を制御できるように、電極マトリクス１０４
と現像ローラ１０２との間の電界を制御するための電極
が各通路１０５に応じて設けられている。

【０００４】つまり、この種の画像形成装置では、現像
ローラ１０２とバックグラウンド電極１０３との間に形
成される強電界のもとで、電極マトリクス１０４によっ
て、顔料粒子１０１の飛翔可否が制御される。これによ
り、現像ローラ１０２に担持された顔料粒子１０１が所
定の通路１０５を通過して、電極マトリクス１０４とバ
ックグラウンド電極１０３との間に搬送される用紙１０
６に到達し、その結果、用紙１０６上に画像が直接形成
される。

【０００５】したがって、上記画像形成装置は、画像信
号に応じた静電潜像またはトナー像を担持するための感
光体や、感光体上のトナー像を用紙に転写する前に上記
トナー像を一旦保持する誘電体ドラム等の顕像体が必要
でない。これにより、装置の構成部品が減少して構成が
簡素化されるので、装置の小型化、低廉化を容易に達成
ことができる。また、上記の顕像体から用紙への転写動
作が省略されるので、画像が劣化せず、画像形成装置と
しての信頼性も向上することになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の画像形成装置に
おいて、電極マトリクス１０４に形成されている、各通
路１０５に対応した電極のうち、任意の２つの電極を電
極１０４ｍ・１０４ｎとする。ここで、電極１０４ｍ・
１０４ｎに対して同時に、例えば図３２に示すような画
像信号が与えられると、電極１０４ｍ・１０４ｎには画
像信号に同期して同時に例えば１５０ＶのＯＮ電位がそ
れぞれ印加される一方、例えば−２００ＶのＯＦＦ電位
がそれぞれ印加される。

【０００７】ところで、１個の電極にＯＮ電位またはＯ
ＦＦ電位が印加される瞬間、すなわち、１個の電極への
付与電位がＯＮ電位またはＯＦＦ電位に切りかわる瞬間
には、通常、各々の電極において例えば約１４０μＡの
過渡電流が流れる。つまり、図３３に示すように、画像
信号に応じて２個の電極１０４ｍ・１０４ｎに同時に例
えばＯＮ電位が印加された場合には、全体として約２８
０μＡの過渡電流がピーク電流として瞬間的に電源から
供給される。

【０００８】しかし、このような過渡電流は、１〜数個
の電極においては非常に僅かであるが、例えば黒べた印
字を行うときのように、数百、数千個もの電極に同時に
ＯＮ電位が印加される場合を考えると膨大な値となる。
つまり、電極マトリクス１０４において、各通路１０５
に対応して例えば２５６０個の電極が設けられていると
した場合、これらの電極に同時にＯＮ電位を印加する
と、１４０μＡ×２５６０個＝３５８４００μＡ＝３５
８．４ｍＡの過渡電流が、瞬間的に電源から供給される
ことになる。

【０００９】ここで、ＯＮ電位やＯＦＦ電位等の高圧を
電極マトリクス１０４に印加する電源として、例えば７
０ｍＡ以上の過渡電流を供給できるような、電流容量の
大きいものは一般的に好ましくはない。なぜならば、電
流容量が大きいと、例えば印字の際に用紙１０６が電極
マトリクス１０４に接触することによって電極マトリク
ス１０４に印加された高圧が用紙１０６を伝ってリーク
する高圧リークや、装置の誤動作など不測の事態が発生
した場合に、電源の電流供給能力が大きいために出力電
位が低下せず、その結果、上記高圧が他の回路に流れ込
み、他の回路を破壊するなどの不具合が発生するからで
ある。また、画像形成装置に例えばコンピュータ等の他
の装置が接続されていると、これらまでも破壊されるお
それがある。さらに、使用者が画像形成装置に触れてい
る場合には、使用者が感電する等の最悪の事態を招くこ
とにもなりかねない。

【００１０】なお、このような事態を回避するために、
高圧が付与される部分や装置全体に高レベルの絶縁を施
す対策も考えられる。しかし、この対策は非常に大きな
コストアップを招くため、好ましくはない。

【００１１】したがって、従来の画像形成装置の構成で
は、電極マトリクス１０４の電極数が多い場合に、許容
値を越えた過渡電流が電源から供給されるので、装置の
信頼性が低下するという問題が生ずる。

【００１２】また、電流容量の大きい電源が必要となる
ので、装置の大型化およびコストアップを招来するとい
う問題が生ずる。この問題は、大きな用紙１０６の印字
にも対応できる画像形成装置や高解像度を有する画像形
成装置の場合には、電極数がさらに増加するため、特に
大きな問題となる。また、高速の画像形成装置では、単
位時間当たりの付与電位の切り換え回数が増加するの
で、さらに多くの過渡電流を供給できる電源が必要とな
り、上記と同様の問題が生ずる。

【００１３】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、制御電極の電極数が多い
場合でも、電流容量の大きな電源を用いなくても済み、
これによって、装置の大型化およびコストアップを抑制
することができると共に、装置の信頼性を向上させるこ
とができる画像形成装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る画
像形成装置は、上記の課題を解決するために、顕像化粒
子を担持する担持体と、上記担持体と対向して配置され
る対向電極と、上記顕像化粒子の通過部となる複数の通
過孔と、上記各通過孔の周囲に形成される複数のゲート
電極とを有し、各ゲート電極に付与される電位により、
上記担持体と上記対向電極との間の電界を変化させ、上
記担持体から上記対向電極方向への上記顕像化粒子の飛
翔を制御する制御電極と、画像信号に応じた電位を上記
各ゲート電極に付与する電位付与手段とを備えた画像形
成装置において、上記電位付与手段は、電位付与によっ
て上記各ゲート電極を流れる電流の所定時における総和
が、上記各ゲート電極を流れる個々の電流の最大値の総
和よりも小さくなるように、上記各ゲート電極に所定の
電位を付与することを特徴としている。

【００１５】上記の構成によれば、電位付与手段が制御
電極のゲート電極に対して所定の電位を付与することに
より、担持体にて担持された顕像化粒子の対向電極方向
への飛翔が制御される。

【００１６】ここで、電位付与手段がゲート電極に所定
電位を付与すると、上記ゲート電極のそれぞれに瞬間的
に過渡電流が流れる。仮に、上記電位の印加タイミング
が同じであれば、この過渡電流は上記電位付与手段から
同時に供給されるので、ゲート電極数が多いとそれだけ
過渡電流の供給能力の大きい電位付与手段が必要とな
る。

【００１７】しかし、上記構成では、電位付与手段は、
各ゲート電極を流れる電流の所定時における総和が、上
記各ゲート電極を流れる個々の電流の最大値の総和より
も小さくなるように、上記各ゲート電極に所定の電位を
付与する。このような電位付与手段の制御としては、例
えば個々のゲート電極に対して所定の電位を印加する際
の印加タイミングを所定量ずつずらす、あるいは、複数
のゲート電極をグループ化し、同一グループ内のゲート
電極に対しては同じタイミングで電位を印加し、異なる
グループ間では印加タイミングをずらす等によって実現
可能である。

【００１８】これにより、電位付与手段が所定時に供給
する電流量は、ゲート電極への電位印加タイミングを同
時とする従来に比べ確実に減るので、ゲート電極数を増
加させても、電位付与手段を電流容量の特別大きなもの
で構成する必要はない。したがって、上記構成によれ
ば、ゲート電極数の多い制御電極を用いた場合でも、従
来と電流容量が同等の電位付与手段を使用することがで
き、電位付与手段の大型化・コストアップを抑制するこ
とができると共に、装置の大型化・コストアップを抑制
することができる。

【００１９】また、電位付与手段の電流容量が特別大き
くはないので、制御電極を介して高圧リーク等が生じて
も、発生時に出力電位がある程度低下する。これによ
り、他の回路、装置を破壊する等の不都合が生じること
がない。したがって、上記構成によれば、装置の信頼性
を向上させることができると共に、高レベルの絶縁対策
も不要とすることができる。

【００２０】なお、ゲート電極に電位を付与することに
よって過渡電流が流れるのであれば、上記電位として、
顕像化粒子を対向電極方向へ飛翔させるための飛翔電
位、顕像化粒子の対向電極方向への飛翔を阻止するため
の飛翔阻止電位等、顕像化粒子の飛翔を制御するための
電位のほか、制御電極を清掃するための清掃電位等であ
ってもよい。

【００２１】請求項２の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１の構成において、
上記電位付与手段は、上記顕像化粒子を上記対向電極方
向へ飛翔させるための飛翔電位を所定のゲート電極に付
与してから、飛翔電位付与時に発生する過渡電流の継続
時間とは異なる時間が経過した後に、他のゲート電極へ
飛翔電位を付与することを特徴としている。

【００２２】上記の構成によれば、過渡電流は一般的に
所定時に最大となる（ピークが生じる）波形を示すが、
飛翔電位の印加によって一方のゲート電極を流れる過渡
電流のピークと、同じく飛翔電位の印加によって他方の
ゲート電極を流れる過渡電流のピークとが重なることが
ない。その結果、所定時に流れる過渡電流の総和は、個
々のゲート電極を流れる過渡電流の最大値の和よりも確
実に小さくなる。したがって、上記構成によれば、ゲー
ト電極に印加する電位が飛翔電位であっても、請求項１
の構成による効果を確実に得ることができる。

【００２３】請求項３の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項２の構成において、
上記電位付与手段は、所定のゲート電極に飛翔電位を付
与してから、上記過渡電流の継続時間よりも長い時間が
経過した後に、他のゲート電極へ飛翔電位を付与するこ
とを特徴としている。

【００２４】上記の構成によれば、飛翔電位の印加によ
って一方のゲート電極を流れる過渡電流と、同じく飛翔
電位の印加によって他方のゲート電極を流れる過渡電流
とが時間的に重なって流れることがない。その結果、所
定時に流れる過渡電流の総和は、１個のゲート電極を流
れる過渡電流の分だけになる。したがって、上記構成に
よれば、電位付与手段は所定時にゲート電極１個分の過
渡電流のみ供給できる電流容量を備えていればよいの
で、電位付与手段を電流容量の小さいもので構成するこ
とができ、その結果、電位付与手段のコストを低減して
装置のコスト低減および小型化を図ることができる。

【００２５】請求項４の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項２の構成において、
上記電位付与手段は、所定のゲート電極に飛翔電位を付
与してから、上記過渡電流の継続時間よりも短い時間が
経過した後に、他のゲート電極へ飛翔電位を付与するこ
とを特徴としている。

【００２６】上記の構成によれば、所定時に流れる過渡
電流の総和が、個々のゲート電極を流れる過渡電流の最
大値の和よりも小さくなる効果を得ながら、飛翔電位の
印加タイミングのずれを請求項３の構成に比べて小さく
することができる。その結果、印加タイミングのずれに
起因して記録媒体にドットがずれて形成されるのを最小
限に抑えることができ、画像の歪みをほとんど無視でき
るくらいの良好な画像を形成することができる。

【００２７】請求項５の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１の構成において、
上記電位付与手段は、上記顕像化粒子の上記対向電極方
向への飛翔を阻止するための飛翔阻止電位を所定のゲー
ト電極に付与してから、飛翔阻止電位付与時に発生する
過渡電流の継続時間とは異なる時間が経過した後に、他
のゲート電極へ飛翔阻止電位を付与することを特徴とし
ている。

【００２８】上記の構成によれば、飛翔阻止電位の印加
によって一方のゲート電極を流れる過渡電流のピーク
と、同じく飛翔阻止電位の印加によって他方のゲート電
極を流れる過渡電流のピークとが重なることがない。そ
の結果、所定時に流れる過渡電流の総和は、個々のゲー
ト電極を流れる過渡電流の最大値の和よりも確実に小さ
くなる。したがって、上記構成によれば、ゲート電極に
印加する電位が飛翔阻止電位の場合であっても、請求項
１の構成による効果を確実に得ることができる。

【００２９】請求項６の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項５の構成において、
上記電位付与手段は、所定のゲート電極に飛翔阻止電位
を付与してから、上記過渡電流の継続時間よりも長い時
間が経過した後に、他のゲート電極へ飛翔阻止電位を付
与することを特徴としている。

【００３０】上記の構成によれば、飛翔阻止電位の印加
によって一方のゲート電極を流れる過渡電流と、同じく
飛翔阻止電位の印加によって他方のゲート電極を流れる
過渡電流とが時間的に重なって流れることがない。その
結果、所定時に流れる過渡電流の総和は、１個のゲート
電極を流れる過渡電流の分だけになる。したがって、上
記構成によれば、電位付与手段は所定時にゲート電極１
個分の過渡電流のみ供給できる電流容量を備えていれば
よいので、電位付与手段を電流容量の小さいもので構成
することができ、その結果、電位付与手段のコストを低
減して装置のコスト低減および小型化を図ることができ
る。

【００３１】請求項７の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項５の構成において、
上記電位付与手段は、所定のゲート電極に飛翔阻止電位
を付与してから、上記過渡電流の継続時間よりも短い時
間が経過した後に、他のゲート電極へ飛翔阻止電位を付
与することを特徴としている。

【００３２】上記の構成によれば、所定時に流れる過渡
電流の総和が、個々のゲート電極を流れる過渡電流の最
大値の和よりも小さくなる効果を得ながら、飛翔阻止電
位の印加タイミングのずれを請求項６の構成に比べて小
さくすることができる。その結果、印加タイミングのず
れに起因して記録媒体にドットがずれて形成されるのを
最小限に抑えることができ、画像の歪みをほとんど無視
できるくらいの良好な画像を形成することができる。

【００３３】請求項８の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１の構成において、
各ゲート電極への飛翔電位付与時に発生する過渡電流の
継続時間よりも、各ゲート電極への飛翔阻止電位付与時
に発生する過渡電流の継続時間が長い場合に、上記電位
付与手段は、飛翔阻止電位付与時における過渡電流の発
生期間が互いに重ならないように、飛翔電位付与時間を
調整しつつ各ゲート電極へ飛翔電位を付与することを特
徴としている。

【００３４】上記の構成によれば、飛翔電位付与時に発
生する過渡電流の継続時間（以下、第１の時間と称す
る）よりも、飛翔阻止電位付与時に発生する過渡電流の
継続時間（以下、第２の時間と称する）が長い場合に、
電位付与手段の飛翔電位付与時間の調整により、飛翔阻
止電位付与時での過渡電流の発生期間は重ならない。ち
なみに、飛翔電位付与時間の調整を行わず、飛翔電位付
与時間を全て同じとすれば、飛翔電位付与時に流れる過
渡電流の発生期間が重なっていなくても、飛翔阻止電位
付与時に流れる過渡電流の発生期間が重なってしまう場
合がある。

【００３５】したがって、上記構成によれば、上記第１
の時間よりも上記第２の時間の方が長い場合に、飛翔電
位付与時に流れる過渡電流の発生期間が重ならない制御
さえ行えば、電位付与手段を、供給する過渡電流がゲー
ト電極１個となるような電流容量の小さいもので構成す
ることができる。その結果、電位付与手段のコストを低
減して装置のコスト低減および小型化を図ることができ
る。

【００３６】請求項９の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１の構成において、
各ゲート電極への飛翔電位付与時に発生する過渡電流の
継続時間を時間ｔ１、各ゲート電極への飛翔阻止電位付
与時に発生する過渡電流の継続時間を時間ｔ２とする
と、時間ｔ１と時間ｔ２とが異なる場合に、上記電位付
与手段は、時間ｔ１および時間ｔ２よりも長い時間で、
かつ、時間ｔ１と時間ｔ２とのうち長い方の時間に近い
時間だけタイミングをずらして、各ゲート電極へ飛翔電
位および飛翔阻止電位を付与することを特徴としてい
る。

【００３７】上記の構成によれば、電位付与手段は、時
間ｔ１および時間ｔ２よりも長い時間だけずらして飛翔
電位および飛翔阻止電位を付与するので、過渡電流の発
生期間が、飛翔電位付与時および飛翔阻止電位付与時の
それぞれにおいて重なることがない。これにより、電位
付与手段を、供給する過渡電流がゲート電極１個となる
ような電流容量の小さいもので構成することができるの
で、電位付与手段のコストを低減して装置のコスト低減
および小型化を図ることができる。

【００３８】しかも、電位付与手段は、時間ｔ１と時間
ｔ２とのうち長い方の時間に近い時間だけずらして飛翔
電位および飛翔阻止電位を付与するので、飛翔電位印加
時間が必要以上に長くなることもない。飛翔電位印加時
間が必要以上に長くなると、顕像化粒子の飛翔量が増加
するので、顕像化粒子の消費量が増加する。また、顕像
化粒子の飛翔量の増加によって、記録媒体に形成される
ドット径が大きくなって画像がつぶれたり、ドット濃度
が高くなって本来の画像濃度が得られなくなり、その結
果、画像の鮮明度が低下したり、ハーフトーンの再現が
不十分となるなどの不都合を招来する。上記構成によれ
ば、飛翔電位印加時間を極力抑えることができるので、
上記の不都合を回避することができ、画質の良好な画像
を提供することができる。

【００３９】請求項１０の発明に係る画像形成装置は、
上記の課題を解決するために、請求項２、３または４の
構成において、各ゲート電極に付与する飛翔阻止電位が
接地電位であることを特徴としている。

【００４０】上記の構成によれば、飛翔阻止電位を供給
する供給源が、電流容量に制限のない接地部分となるの
で、各ゲート電極への飛翔阻止電位の付与時に、発生す
る過渡電流のピークが重ならないような制御を行う必要
がない。その結果、飛翔電位の印加時のみ、上記の制御
を行えばよいので、各ゲート電極に対する全体の電位印
加制御を簡素化することができる。

【００４１】請求項１１の発明に係る画像形成装置は、
上記の課題を解決するために、請求項５、６または７の
構成において、各ゲート電極に付与する飛翔電位が接地
電位であることを特徴としている。

【００４２】上記の構成によれば、飛翔電位を供給する
供給源が、電流容量に制限のない接地部分となるので、
各ゲート電極への飛翔電位の付与時に、発生する過渡電
流のピークが重ならないような制御を行う必要がない。
その結果、飛翔阻止電位の印加時のみ、上記の制御を行
えばよいので、各ゲート電極に対する全体の電位印加制
御を簡素化することができる。

【００４３】請求項１２の発明に係る画像形成装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１の構成におい
て、上記電位付与手段は、複数のゲート電極を複数のグ
ループに分割すると共に、同一グループ内のゲート電極
には同時に所定の電位を付与する一方、異なるグループ
間では、互いに異なるタイミングで所定の電位をゲート
電極に付与することを特徴とする請求項１に記載の画像
形成装置。

【００４４】上記の構成によれば、同一グループ内のゲ
ート電極には同時に所定の電位が付与されるが、このと
き、所定時における過渡電流の総和は、グループ１個分
のゲート電極を流れる過渡電流の個々の和となるだけで
あり、過渡電流の最大値に全ゲート電極数を乗じたもの
よりは確実に小さい。その結果、請求項１の構成による
効果と同様の効果を得ることができる。

【００４５】また、グループ単位で電位の印加タイミン
グを異ならせることにより、個々のゲート電極単位で電
位の印加タイミングを異ならせる場合に比べて、全ゲー
ト電極に対する電位の印加を早く終えることができ、ま
た、印加タイミングのずれの発生する度合いも少なくな
る。その結果、画像形成を迅速に行うことができると共
に、ドットの位置ずれのほとんど現れない良好な画像形
成を行うことができるいう効果をさらに得ることができ
る。

【００４６】請求項１３の発明に係る画像形成装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１２の構成におい
て、上記電位付与手段は、互いに隣接するグループごと
に順次、先のグループとは異なるタイミングで所定の電
位を付与することを特徴としている。

【００４７】上記の構成によれば、タイミングの遅れに
より生じるドットの位置ずれが隣接グループ間で全て等
しくなるので、画像の歪みがほとんど目立たない。つま
り、認識がほとんど困難になる程度にまで画像の歪みが
抑えられる。したがって、ドットの位置ずれが生じてい
るにもかかわらず、使用者が違和感を感じることのない
画像を形成することができる。

【００４８】請求項１４の発明に係る画像形成装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１２の構成におい
て、上記電位付与手段は、互いに近傍に存在するグルー
プごとに、先のグループとは異なるタイミングで所定の
電位を付与することを特徴としている。

【００４９】上記の構成によれば、タイミングの遅れに
より生じるドットの位置ずれは隣接グループ間では異な
るので、隣接グループに順次所定の電位を印加した場合
ほどの効果は得られないが、隣接グループ間で違和感を
感じるほどの極端なずれは生じない。したがって、互い
に近傍に存在するグループごとに順次所定電位を印加し
た場合でも、画像の歪みの認識の困難な画像を形成する
ことができる。

【００５０】請求項１５の発明に係る画像形成装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１ないし１４のい
ずれかの構成に加えて、上記電位付与手段によって各ゲ
ート電極に付与される電位の切り換えを行う複数の電位
切り換え手段をさらに備え、上記各電位切り換え手段に
は、複数のゲート電極がグループ単位で接続されてお
り、上記電位付与手段は、上記電位切り換え手段を介し
て各ゲート電極に所定の電位を付与することを特徴とし
ている。

【００５１】上記の構成によれば、各電位切り換え手段
には、複数のゲート電極がグループ単位で接続されてい
るので、全ゲート電極に対する所定電位の印加制御を、
電位切り換え手段ごとに、つまり、グループごとに行う
ことができる。これにより、個々のゲート電極に対して
電位印加制御を行う場合に比べて、制御を簡素化するこ
とができる。

【００５２】請求項１６の発明に係る画像形成装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１５の構成におい
て、上記電位付与手段は、複数の電位切り換え手段を複
数のグループに分割すると共に、各グループごとに電位
付与制御を行うことを特徴としている。

【００５３】上記の構成によれば、複数の電位切り換え
手段からなるグループを形成し、当該グループごとに電
位付与制御を行うので、個々の電位切り換え手段ごとに
電位印加制御を行う場合に比べて、制御をさらに簡素化
することができる。

【００５４】請求項１７の発明に係る画像形成装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１ないし１６のい
ずれかの構成において、上記複数のゲート電極は、複数
の通過孔における顕像化粒子の通過をまとめて制御する
複数の第１電極および複数の第２電極で構成され、上記
第１電極と上記第２電極とは、互いに交叉して配置され
ると共に、上記各電極に付与される電位によって上記交
叉部に存在する通過孔における顕像化粒子の通過を制御
し、上記電位付与手段は、上記第１電極と上記第２電極
とのうちのどちらかの電極に付与する電位を制御するこ
とを特徴としている。

【００５５】上記の構成によれば、第１電極と第２電極
とに同時に例えば飛翔電位が印加されているときのみ、
上記第１電極と上記第２電極との交叉部に存在する通過
孔を介して顕像化粒子が飛翔する。

【００５６】ここで、一方の電極に付与する飛翔電位の
印加時間が、例えば請求項１に記載のような電位付与制
御によって必要以上に長時間化するようなことがあって
も、他方の電極では通常の電位付与制御が行われるの
で、他方の電極に対して飛翔阻止電位が印加されれば、
一方の電極に飛翔電位が印加されていても、顕像化粒子
の飛翔は止まる。

【００５７】したがって、上記構成によれば、一方の電
極に付与する飛翔電位の印加時間が必要以上に長時間化
した場合でも、顕像化粒子の飛翔量の増加を回避するこ
とができ、顕像化粒子の消費量増加、画像濃度が不均一
となる等の画質劣化を回避することができる。

【００５８】請求項１８の発明に係る画像形成装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１ないし１７のい
ずれかの構成において、上記電位付与手段が各ゲート電
極に所定の電位を付与する際のタイミングのずれに起因
して発生する記録媒体上のドット位置のずれを補正でき
るように、上記各通過孔が形成されていることを特徴と
している。

【００５９】上記の構成によれば、電位印加タイミング
のずれに起因するドットの位置ずれが生じないので、電
位印加タイミングをずらす制御を行っているにもかかわ
らず、画像の歪みのない良好な画像を形成することがで
きる。

【００６０】請求項１９の発明に係る画像形成装置は、
上記の課題を解決するために、各色の顕像化粒子を担持
する複数の担持体と、上記各担持体と対向して配置され
る対向電極と、上記顕像化粒子の通過部となる複数の通
過孔と、上記各通過孔の周囲に形成される複数のゲート
電極とを有し、各ゲート電極に付与される電位により、
所定の担持体と上記対向電極との間の電界を変化させ、
上記担持体から上記対向電極方向への上記顕像化粒子の
飛翔を制御する複数の制御電極と、画像信号に応じた電
位を上記各ゲート電極に付与する電位付与手段とを備え
た画像形成装置において、上記電位付与手段は、電位付
与によって上記各ゲート電極を流れる電流の所定時にお
ける総和が、上記各ゲート電極を流れる個々の電流の最
大値の総和よりも小さくなるように、上記各ゲート電極
に所定の電位を付与することを特徴としている。

【００６１】上記の構成によれば、電位付与手段が各制
御電極のゲート電極に対して所定の電位を付与すること
により、各担持体にて担持された所定の色の顕像化粒子
の対向電極方向への飛翔が各担持体ごとに制御され、こ
れによって、カラーの画像が形成される。

【００６２】ここで、電位付与手段がゲート電極に所定
電位を付与すると、上記ゲート電極のそれぞれに瞬間的
に過渡電流が流れる。仮に、上記電位の印加タイミング
が同じであれば、この過渡電流は上記電位付与手段から
同時に供給されるので、ゲート電極数が多いとそれだけ
過渡電流の供給能力の大きい電位付与手段が必要とな
る。また、上記構成のカラー画像形成装置では、制御電
極数が白黒の画像形成装置の例えば４倍となるので、そ
れだけ電位付与手段が各ゲート電極に供給する過渡電流
の総和も４倍となり、白黒画像形成装置で用いた電位付
与手段よりも電流容量の４倍大きいものが必要となる。

【００６３】しかし、上記構成では、電位付与手段は、
各ゲート電極を流れる電流の所定時における総和が、上
記各ゲート電極を流れる個々の電流の最大値の総和より
も小さくなるように、上記各ゲート電極に所定の電位を
付与する。このような電位付与手段の制御としては、例
えば個々のゲート電極に対して所定の電位を印加する際
の印加タイミングを所定量ずつずらす、あるいは、複数
のゲート電極をグループ化し、同一グループ内のゲート
電極に対しては同じ印加タイミングで、異なるグループ
間では印加タイミングをずらす等によって実現可能であ
る。

【００６４】これにより、電位付与手段が瞬間的に供給
する電流量は、ゲート電極への電位印加タイミングを同
時とする従来に比べ確実に減るので、ゲート電極数を増
加させても、電位付与手段を電流容量の特別大きなもの
で構成する必要はない。

【００６５】したがって、上記構成によれば、ゲート電
極数の多い制御電極を用いた場合でも、白黒画像形成装
置で用いた電位付与手段と電流容量が同等のものを使用
することができ、電位付与手段の大型化・コストアップ
を抑制することができると共に、装置の大型化・コスト
アップを抑制することができる。

【００６６】また、電位付与手段の電流容量が特別大き
くはないので、制御電極を介して高圧リーク等が生じて
も、発生時に出力電位がある程度低下する。これによ
り、他の回路、装置を破壊する等の不都合が生じること
がない。したがって、上記構成によれば、装置の信頼性
を向上させることができると共に、高レベルの絶縁対策
も不要とすることができる。

【００６７】なお、ゲート電極に電位を付与することに
よって過渡電流が流れるのであれば、上記電位として、
顕像化粒子を対向電極方向へ飛翔させるための飛翔電
位、顕像化粒子の対向電極方向への飛翔を阻止するため
の飛翔阻止電位等の顕像化粒子の飛翔を制御するための
電位のほか、制御電極を清掃するための清掃電位等であ
ってもよい。

【００６８】請求項２０の発明に係る画像形成装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１９の構成におい
て、上記電位付与手段は、各制御電極ごとに異なったタ
イミングで各ゲート電極に所定の電位を付与することを
特徴としている。

【００６９】上記の構成によれば、各ゲート電極への電
位印加タイミングを制御電極ごとに、つまり、顕像化粒
子の各色ごとに異ならせるので、各色の顕像化粒子の飛
翔制御を、各顕像化粒子の特性に応じた最適な条件で行
うことができる。これにより、形成されるカラー画像の
画質をより向上させることができる。

【００７０】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について、図１ないし図２７に基づいて説明すれ
ば、以下の通りである。なお、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。

【００７１】図２は、本実施形態に係る画像形成装置の
断面を示している一方、図３は、上記画像形成装置の構
成を模式的に示している。上記画像形成装置は、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
ができるものであり、図２および図３に示すように、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。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、用紙
上に画像を直接形成するものである。

【００７２】画像形成部１への用紙の入紙側には、給紙
装置１０が設けられている。給紙装置１０は、記録媒体
としての用紙５…を収容する用紙カセット４、この用紙
カセット４から用紙５を送り出すピックアップローラ
６、供給された用紙５をガイドする給紙ガイド７からな
る。また、ピックアップローラ６と画像形成部１との間
には、用紙５を一旦止めて所定のタイミングで画像形成
部１に供給する一対のレジストローラ８・８が設けられ
ている。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。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。

【００７３】また、画像形成部１からの用紙の出紙側に
は、画像形成部１にて用紙５上に形成されたトナー像を
加熱および加圧することにより用紙５に定着させる定着
部１１が設けられている。定着部１１は、加熱ローラ１
２、ヒータ１３、加圧ローラ１４、温度センサ１５、お
よび、温度制御回路１６からなる。

【００７４】加熱ローラ１２は、例えば厚さ２ｍｍのア
ルミニウム管からなる。ヒータ１３は、例えばハロゲン
ランプからなり、加熱ローラ１２に内蔵されている。加
圧ローラ１４は、例えばシリコーン樹脂からなる。そし
て、互いに対向して設けられた加熱ローラ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１６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。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。

【００７５】なお、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の表面温度は、特に限定されるも
のではない。さらに、定着部１１は、用紙５を加熱もし
くは加圧することによりトナー像を定着させる構成とな
っていてもよい。

【００７６】また、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１７、および排出された用紙５を受け
る排紙トレイ（図示せず）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１７
は、図示しない駆動装置によって回転駆動される。

【００７７】画像形成部１のトナー供給部２は、トナー
２１（顕像化粒子）が収容されるトナー収容槽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の内部に設けられ、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の層
厚を規制するドクターブレード２３からなる。

【００７８】トナー担持体２２は接地されており、図示
しない駆動装置によって図３で示す矢印Ａ方向に駆動さ
れ回転する。また、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２
６（後述する）と対向する位置に、図示しない磁石が配
置されている。これにより、トナー担持体２２は、その
外周面にトナー２１を担持することができるようになっ
ている。また、トナー担持体２２の外周面に担持された
トナー２１は、該外周面における上記位置に対応する位
置で穂立ちを形成する。なお、トナー担持体２２の回転
速度は、特に限定されるものではない。また、トナー担
持体２２は、磁気力によりトナー２１を担持する代わり
に、電気力により担持する構成となっていてもよい。

【００７９】ドクターブレード２３は、トナー収容槽２
０において、トナー担持体２２の同図中矢印Ａ方向の回
転によりトナー担持体２２の表面がトナー収容槽２０か
ら出ていく側に、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。なお、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。

【００８０】画像形成部１の印刷部３は、トナー担持体
２２の外周面と対向する対向電極２５と、トナー担持体
２２と対向電極２５との間に設けられる制御電極２６
と、対向電極２５に高圧を供給する高圧電源２７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２９と、用紙５を帯電させる帯電ブラシ３０と、
該帯電ブラシ３０に帯電電位を与える帯電電源３１と、
誘電体ベルト３２と、該誘電体ベルト３２を張架すると
共に支持する張架ローラ３３ａ・３３ｂと、クリーニン
グブレード３４とを備えている。

【００８１】対向電極２５は、例えば厚さ１ｍｍのアル
ミニウム板からなり、トナー担持体２２の外周面からの
距離が例えば１．１ｍｍとなるように設けられている。
対向電極２５には、高圧電源２７により、例えば２．３
ｋＶ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２７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。なお、対向電極２５の材質、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。

【００８２】除電ブラシ２８は、定着部１１側の張架ロ
ーラ３３ｂと裏面で接触する誘電体ベルト３２の表面に
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２９によって例えば２．５ｋＶの除電電位
が印加され、誘電体ベルト３２表面に存在する不要電荷
を除去する。

【００８３】帯電ブラシ３０は、給紙装置１０から印刷
部３に供給される用紙５表面と接触するように設けられ
ている。帯電ブラシ３０に帯電電源３１から帯電電位が
付与されることにより、用紙５に静電荷が誘起されて用
紙５が誘電体ベルト３２に静電吸着する。

【００８４】誘電体ベルト３２はＰＶＤＦ（フッ化ビニ
リデン樹脂）を基材とし、体積抵抗率は１０¹⁰Ω・ｃ
ｍ、厚さが７５μｍである。該誘電体ベルト３２は図示
しない駆動装置によって駆動され、図中矢印Ｂ方向に例
えばその表面での速度が３０ｍｍ／ｓｅｃで回転する。
張架ローラ３３ａ・３３ｂは、高圧電源２７にそれぞれ
接続されている。

【００８５】クリーニングブレード３４は、誘電体ベル
ト３２表面に付着したトナー２１を除去するものであ
る。これにより、例えば紙詰まり（ぺーパージャム）等
の不測の事態が生じて誘電体ベルト３２表面にトナー２
１が付着した場合でも、誘電体ベルト３２表面に吸着し
た用紙５の裏面が該トナー２１によって汚染されるのを
防止できる。

【００８６】制御電極２６は、対向電極２５と平行をな
し、かつ、対向電極２５と対向して２次元的に広がって
おり、トナー担持体２２から対向電極２５方向へのトナ
ーが通過可能な構造となっている。また、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１０
０μｍとなるように設けられており、図示しない支持部
材によって固定されている。なお、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。

【００８７】また、制御電極２６は、画像信号に応じた
電位を後述のリング状電極３７（図４参照）に付与する
制御電源部３６（電位付与手段）と接続されている。制
御電源部３６から所定の電位が制御電極２６に供給され
ることにより、トナー担持体２２表面と対向電極２５と
の間の電界が変化し、トナー担持体２２から対向電極２
５へのトナー２１の飛翔が制御される。以下、制御電極
２６の詳細について説明する。

【００８８】図４に示すように、制御電極２６は、絶縁
性の基板２６ａ、高圧ドライバー（図示せず）、およ
び、各々独立したリング状の導電体、すなわちリング状
電極３７…（ゲート電極）からなっている。

【００８９】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２６
ａには、例えば直径１６０μｍの開口部を有する複数の
孔が所定の配列で形成されている。上記の各孔は、トナ
ー担持体２２から対向電極２５へ飛翔するトナー２１の
通過部となっており、以下、これら各孔をゲート３８と
称することにする。

【００９０】リング状電極３７…は、例えば厚さ１８μ
ｍの銅箔からなり、ゲート３８の周りに、開口部の径が
例えば２００μｍで形成されている。それゆえ、リング
状電極３７…も、ゲート３８…と共に所定の配列にした
がって配置される。また、本実施形態では、基板２６ａ
において、リング状電極３７…およびゲート３８…は、
例えば２５６０個形成されている。

【００９１】なお、リング状電極３７…およびゲート３
８…の個数は、特に限定されるものではない。また、ゲ
ート３８…の大きさや、基板２６ａおよびリング状電極
３７…の材質や厚さ等も、特に限定されるものではな
い。

【００９２】各リング状電極３７は、給電線３９および
高圧ドライバー（図示せず）を介して制御電源部３６
（図３参照）に電気的に接続されている。また、リング
状電極３７…表面および給電線３９表面は、厚さ３０μ
ｍの絶縁体層で覆われており、これにより、リング状電
極３７…同士の絶縁性、給電線３９…同士の絶縁性、互
いに接続されていないリング状電極３７…と給電線３９
…との間の絶縁性、および、制御電極２６とトナー担持
体２２および対向電極２５との絶縁性が確保されてい
る。

【００９３】制御電極２６のリング状電極３７…には、
上述したように、制御電源部３６により画像信号に応じ
たパルス（電圧）が印加される。つまり、制御電源部３
６は、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、リング状電極３７
…に対して例えば１５０ＶのＯＮ電位を印加し、通過さ
せない場合には、リング状電極３７…に対して例えば−
２００ＶのＯＦＦ電位を印加するようになっている。

【００９４】このように、制御電極２６への付与電位を
画像信号に応じて制御し、対向電極２５におけるトナー
担持体２２との対向面側に用紙５を配すると、用紙５の
表面に画像信号に応じたトナー像が形成される。

【００９５】また、図示しないが、本画像形成装置は、
制御回路として、画像形成装置全体を制御する主制御部
と、得られた画像データを印刷すべき画像データの形式
に変換する画像処理部と、変換された該画像データを記
憶する画像メモリと、画像処理部から得られた画像デー
タを制御電極２６に与えるべき画像データに変換する画
像形成制御ユニットとを備えており、制御電源部３６
は、この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る。

【００９６】上記の画像形成装置は、コンピュータやワ
ードプロセッサの出力用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る。以
下、上記の画像形成装置を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について、図５のフロ
ーチャートに基づいて説明する。

【００９７】図５に示すように、まず、例えば画像読み
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。すなわち、主制御
部は画像読み取り部に原稿画像を読み取らせる（ステッ
プ１；以下、ステップは単にＳと略記する）。読み取ら
れた画像データは、画像処理部で処理され（Ｓ２）、画
像メモリに記憶される（Ｓ３）。上記画像メモリに記憶
された画像データが画像形成制御ユニットに転送される
と（Ｓ４）、画像形成制御ユニットは、入力された画像
データを制御電極２６に与える制御電極制御信号に変換
し始める（Ｓ５）。

【００９８】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（Ｓ６）、図示しない駆動装置
を駆動させてトナー担持体２２を回転させると共に、制
御電極２６のリング状電極３７に例えば−２００ＶのＯ
ＦＦ電位を印加し、トナー担持体２２からのトナー２１
の不用意な飛翔を阻止する（Ｓ７、Ｓ８）。なお、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
よって異なるものである。

【００９９】その後、対向電極２５および張架ローラ３
３ａ・３３ｂには、高圧電源２７によって例えば２．３
ｋＶの高圧が印加される一方、帯電電源３１によって例
えば１．２ｋＶの高圧が帯電ブラシ３０に印加され、ま
た、このとき、誘電体ベルト３２が図示しない駆動装置
によって駆動される（Ｓ９）。

【０１００】次に、図示しない駆動装置によってピック
アップローラ６が回転駆動されて、用紙カセット４内の
用紙５が画像形成部１の方向へ送り出される（Ｓ１
０）。そして、正常な給紙状態であることが給紙センサ
にて検出されると（Ｓ１１）、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３０と張架ロ
ーラ３３ａとの間に搬送される。ここで、帯電ブラシ３
０と張架ローラ３３ａとの間には所定の電位差が生じて
いるので、用紙５の表面にはマイナスの電荷が供給され
る。これにより、用紙５は、誘電体ベルト３２に静電気
的に吸着されると共に、誘電体ベルト３２の移動によっ
て制御電極２６のゲート３８直下に搬送される。

【０１０１】このとき、誘電体ベルト３２の表面電荷
は、ゲート３８の直下に到達するまでに時間減衰する。
したがって、誘電体ベルト３２の表面電位は、対向電極
２５の電位との兼ね合いから、おおむね２ｋＶとなる。

【０１０２】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３６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３０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３６は、上記の制御電極制御信号に基
づいて、制御電極２６の各リング状電極３７に印加する
高圧を制御する（Ｓ１２）。つまり、制御電源部３６か
ら適宜所定のリング状電極３７に１５０Ｖもしくは−２
００Ｖの電位が印加され、制御電極２６付近の電界が制
御される。すなわち、制御電極２６のゲート３８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。これにより、対向電極２５表面の誘電体ベルト
３２の移動によって出紙側に向かって３０ｍｍ／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。

【０１０３】トナー像が形成された用紙５は、張架ロー
ラ３３ｂの持つ曲率で誘電体ベルト３２から剥離されて
定着部１１に搬送されると、この定着部１１で未定着ト
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１７・１７にて排紙トレイ上に排出
されると共に、正常に排出されたことが排紙センサにて
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（Ｓ１３）。

【０１０４】一方、Ｓ６にて、所望の制御電極制御信号
が得られなかった場合、および、Ｓ１１にて、正常な給
紙が確認されなかった場合には、画像形成装置の図示し
ない表示部に、エラー表示がなされる（Ｓ１４、Ｓ１
５）。

【０１０５】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。したがって、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、画像の劣化が生じない。
このため、装置の信頼性が向上する。また、装置の構成
が簡素化されると共に、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る。

【０１０６】なお、上記の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は互いに相違するものの、
画像形成動作方法そのものはなんら相違点を有しない。

【０１０７】なお、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２６のリング状電極３７…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。同様に、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３７…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。また、対向電極２５
への印加電位、帯電ブラシ３０に印加する電位およびゲ
ート３８直下での用紙５の表面電位も、トナー２１の所
望の飛翔制御を行えるなら、特に限定されるものではな
い。

【０１０８】次に、本実施形態における制御電極２６に
印加する電位の制御方法について説明する。

【０１０９】本実施形態では、制御電源部３６は、電位
付与によって各リング状電極３７を流れる過渡電流の所
定時における総和が、上記各リング状電極３７を流れる
個々の過渡電流の最大値の総和よりも小さくなるよう
に、上記各リング状電極３７に所定の電位を付与するよ
うになっている。以下、種々の電位付与制御について、
実施例１〜６として説明する。

【０１１０】なお、以下では、上記所定の電位を、トナ
ー担持体２２から対向電極２５方向へトナー２１を飛翔
させるためのＯＮ電位とした例について説明するが、ト
ナー２１の上記方向への上記飛翔を阻止するＯＦＦ電位
についても適用可能である。

【０１１１】〔実施例１〕本実施例では、図６に示すよ
うに、リング状電極３７ａ・３７ｂに対して同じタイミ
ングで画像信号を付与する場合に、制御電源部３６は、
リング状電極３７ａ・３７ｂにＯＮ電位を印加するタイ
ミングを時間ｔ１だけずらす制御をしている。その結
果、図１に示すように、リング状電極３７ａ・３７ｂを
流れる過渡電流は、時間ｔ１だけずれて流れることにな
る。

【０１１２】ここで、上記の時間ｔ１は、リング状電極
３７ａ・３７ｂを流れる過渡電流の各ピークがずれるよ
うに、あるいは、制御電源部３６が出力する電流値を越
えないように調節されていればよい。図７に示すよう
に、例えばリング状電極３７ａ・３７ｂのＯＮ電位の印
加時に流れる過渡電流の継続時間ｔ０１が約１５μｓｅ
ｃであるとすると、本実施例では、時間ｔ１を２５μｓ
ｅｃとしている。これにより、先にＯＮ電位が印加され
たリング状電極３７ａの過渡電流と、後にＯＮ電位が印
加されたリング状電極３７ｂの過渡電流とが同時に流れ
ることがない。

【０１１３】したがって、制御電源部３６は、所定時に
おいて、１つのリング状電極３７に流れる最大１４０μ
Ａの過渡電流の電流供給だけで済むので、電流容量の大
きいもので構成されなくてもよい。

【０１１４】また、本実施例では、ＯＮ電位が印加され
るリング状電極３７の数が２つの場合について説明した
が、これに限定されることはなく、３つ以上の複数のリ
ング状電極３７にも適用できる。この場合、各リング状
電極３７に対して、ＯＮ電位の印加タイミングを順にｔ
１ずつずらせるようにすればよい。

【０１１５】それゆえ、本実施例によれば、リング状電
極３７数の多い制御電極２６を用いた場合でも、従来と
電流容量が同等の制御電源部３６を使用することがで
き、制御電源部３６の大型化・コストアップを抑制する
ことができると共に、装置の大型化・コストアップを抑
制することができる。

【０１１６】また、制御電源部３６の電流容量が特別大
きくはないので、制御電極２６を介して高圧リーク等が
生じても、発生時に出力電位がある程度低下する。これ
により、他の回路、装置を破壊する等の不都合が生じる
ことがない。したがって、装置の信頼性を向上させるこ
とができると共に、高レベルの絶縁対策も不要とするこ
とができる。

【０１１７】また、本実施例では、図６に示すように、
リング状電極３７ａ・３７ｂへのＯＮ電位の印加時間Ｔ
を、時間ｔ１よりも十分に長い例えば２５０μｓｅｃに
設定している。これにより、時間ｔ１による各ドット間
での位置ずれがほとんど発生しない。

【０１１８】なお、上記の電流波形の説明では、電位の
切り換え時に過渡電流が１４０μＡ発生し、その後、電
流値が０μＡとなる電流波形を一例に上げているが、こ
のような波形に限定されず、例えば電位の切り換え回路
に抵抗成分が存在する場合に得られる波形をはじめ、種
々の電流波形に対して本発明を適用することができる。

【０１１９】〔実施例２〕同時に画像信号が与えられる
個々のリング状電極３７に対して、ＯＮ電位が微小時間
ｔ１だけ順にずれると、全体のずれ時間は、リング状電
極３７の個数をｎとして、（ｔ１×（ｎ−１））時間と
なる。ここで、上記実施例１の制御は、同時に電位制御
を行う数、すなわち、同時に画像信号が与えられるリン
グ状電極３７の個数が極端の多くならない場合は特に問
題はない。しかし、同時に画像信号が与えられるリング
状電極３７が例えば２５６０個ある場合、全体のずれ時
間は、上式より、２５μｓｅｃ×２５５９＝６３９７５
μｓｅｃ＝６３．９７５ｍｓｅｃとなり、全体としては
結果的に非常に大きなずれ時間が必要となって好適でな
い。

【０１２０】また、例えば用紙５の横幅に相当する横線
を形成する、つまり、用紙５の左から右に印字を行う場
合に、上記のように各リング状電極３７毎に２５μｓｅ
ｃずつ印加タイミングをずらせたとすると、図８に示す
各ドット間の位置ずれＬは、用紙５の搬送速度を３０ｍ
ｍ／ｓｅｃとすると、３０ｍｍ／ｓｅｃ×２５×１０^-6
ｓｅｃ＝７５０×１０^-6ｍｍ＝７．５×１０^-4ｍｍであ
って非常に短いが、横線を形成する両端のドット間の位
置ずれＬ０は、７．５×１０^-4ｍｍ×２５５９＝１．９
１２５ｍｍとなり、両端のドット位置が２ｍｍ程度ずれ
ることになる。したがって、この場合には、使用者が明
らかに横線の歪みを認識することになり、良好な画像形
成が困難となる。

【０１２１】そこで、本実施例では、制御電源部３６
は、リング状電極３７を複数のグループに分割し、各グ
ループ内の所定のリング状電極３７に対しては同時にＯ
Ｎ電位を供給する一方、隣接した各グループ間では上記
のように微小時間ｔ１だけＯＮ電位の印加タイミングを
ずらす制御を行っている。なお、グループ数について
は、制御電極２６の容量成分や回路抵抗および印加電位
や、制御電源部３６の電源容量を考慮して適宜決定する
のが好適である。

【０１２２】具体的には、制御電源部３６は、２５６０
個のリング状電極３７を２０個のグループＡ〜Ｔに分割
し、ある画像データに対して、例えば図９に示すよう
に、グループＡの所定のリング状電極３７Ａ₁〜３７Ａ
₃には同時にＯＮ電位を供給する一方、グループＡの他
のリング状電極３７にはＯＮ電位を供給しない制御を行
っている。また、制御電源部３６は、例えばグループＢ
に対し、所定のリング状電極３７Ｂ₁〜３７Ｂ₄には同
時にＯＮ電位を供給する一方、他のリング状電極３７に
はＯＮ電位を供給しない制御を行っている。以下、その
他のグループＣ〜Ｔについても同様の制御である。ここ
で、各グループ間では、ＯＮ電位の印加タイミングが重
ならないように、互いに時間ｔ１（例えば２５μｓｅ
ｃ）だけずれている。

【０１２３】このような制御では、各グループ内のリン
グ状電極３７の数は１２８個であり、１グループ内で最
大１２８個のリング状電極３７が同時にＯＮとなって
も、１４０μＡ×１２８個＝１７９２０μＡ＝１７．９
２ｍＡがピーク電流となるに過ぎない。したがって、本
実施例の電圧印加制御においても、瞬間的に流れる過渡
電流の許容値７０ｍＡを下回る結果が得られるので、制
御電源部３６を電流容量の大きなもので構成しなくても
済み、また、高レベルの絶縁対策も不要となる。

【０１２４】また、グループ単位で電位の印加タイミン
グを異ならせることにより、個々のリング状電極３７単
位で電位の印加タイミングを異ならせる場合に比べて、
全リング状電極３７に対する電位の印加を早く終えるこ
とができ、また、印加タイミングのずれの発生する度合
いも少なくなる。その結果、画像形成を迅速に行うこと
ができると共に、ドットの位置ずれのほとんど現れない
良好な画像形成を行うことができるという効果をさらに
得ることができる。

【０１２５】本実施例の場合、横線を形成する両端のド
ット間の位置ずれは、用紙５の搬送速度を３０ｍｍ／ｓ
ｅｃとすると、３０ｍｍ／ｓｅｃ×２５×１０^-6ｓｅｃ
×１９＝０．０１４２５ｍｍとなり、横線の歪みもほと
んど認識できなくなる。

【０１２６】〔実施例３〕上記実施例１では、ＯＮ電位
を時間ｔ１だけずらして印加する場合に、先にＯＮ電位
を印加したリング状電極３７に対する過渡電流がほとん
どゼロになった後に次のＯＮ電位を印加している。この
ような制御では、例えばサイズの大きい用紙５の印字や
高解像度の印字に対応するために、リング状電極３７の
数を増やした場合に、最初にＯＮ電位を印加してから最
後にＯＮ電位を印加するまでに時間がかかるので、上述
のような横線の両端のドット間の位置ずれが目立つよう
になる。

【０１２７】そこで、本実施例では、図１０に示すよう
に、制御電源部３６は、先にリング状電極３７ａにＯＮ
電位を印加したときに流れる過渡電流がある程度小さく
なり、ゼロになる前に、次のリング状電極３７ｂにＯＮ
電位を供給している。すなわち、リング状電極３７ａに
ＯＮ電位を印加してから、リング状電極３７ａにおける
過渡電流継続時間ｔ０１よりも短い時間ｔ２が経過した
後に、次のリング状電極３７ｂにＯＮ電位を印加するよ
うにしている。

【０１２８】これにより、同時に画像信号が供給される
リング状電極３７において、全てのリング状電極３７に
ＯＮ電位を印加するのに要する時間が短縮されるので、
上記のドット位置のずれを緩和することができ、良好な
画像形成を行うことができる。

【０１２９】なお、このような制御では、上記の時間ｔ
２は、ＯＮ電位の印加によって先にリング状電極３７ａ
を流れる過渡電流と、次にＯＮ電位が印加されるリング
状電極３７ｂを流れる過渡電流との和が、制御電源部３
６の電流容量の限界を越えないように設定されればよ
い。

【０１３０】なお、図１１に示すように、３つのリング
状電極３７ａ・３７ｂ・３７ｃにおいて、ＯＮ電位の印
加タイミングを時間ｔ２１ずつずらせ、電流波形のピー
クが一致しないように過渡電流を重ねる制御を行っても
よく、また、４つ以上のリング状電極３７においてもそ
のような制御を行ってもよい。いずれの場合も、制御電
源部３６における電流容量の限界を越えないようにすれ
ばよい。

【０１３１】なお、上記の電位の切り換え時に流れる過
渡電流の継続時間ｔ０１（時定数）は、本実施例では１
５μｓｅｃを例に説明しているが、これに限定されず、
例えば回路の構成や制御電極２６の静電容量等によって
容易に変化し得る。このため上記印加タイミングのずれ
時間ｔ１・ｔ２については、これらのことを考慮して適
宜決定するのが好適である。

【０１３２】〔実施例４〕本実施例は、実施例２と同様
に、２５６０個のリング状電極３７を複数のグループに
分けて、グループごとに順に高圧の印加タイミングをず
らす構成であるが、実施例２と異なるところは、同一グ
ループ内のリング状電極３７に付与する電位のＯＮ／Ｏ
ＦＦ切り換えを行う高圧ＩＣ（電位切り換え手段）を各
グループごとに設け、制御電源部３６を、各高圧ＩＣを
介してリング状電極３７と接続した点である。以下、こ
の構成について説明する。

【０１３３】本実施例では、図１２に示すように、それ
ぞれが６４チャンネルの出力を有する４０個の高圧ＩＣ
（integrated circuit）４１−１・４１−２・・・・４
１−４０を用いている。そして、個々のチャンネルをそ
れぞれリング状電極３７の１つ１つに接続して、計２５
６０個のリング状電極３７に対する電位切り換え制御を
行っている。

【０１３４】ここで、部材番号の添え数字が奇数の各高
圧ＩＣは、回路基板４１ａ上に形成され一群をなしてい
ると共に、制御電極２６に形成されたリング状電極３７
のうち基板中央付近に形成されたリング状電極３７ｍと
給電線３９によって接続されている。一方、部材番号の
添え数字が偶数の各高圧ＩＣは、回路基板４１ｂ上に形
成され一群をなしていると共に、基板端部付近に形成さ
れたリング状電極３７ｎと給電線３９によって接続され
ている。

【０１３５】上記した４０個の高圧ＩＣのそれぞれは、
個々のチャンネルの出力を制御する制御手段を有してお
らず、それゆえ、高圧ＩＣごとに個々のチャンネルから
同時に高圧が出力される構成である。つまり、高圧ＩＣ
の持つ６４チャンネルが必要に応じて同時にＯＮされる
ようになっている。

【０１３６】なお、個々のチャンネルのＯＮタイミング
をずらす制御が可能な高圧ＩＣが存在しないわけではな
いが、このような高圧ＩＣは、構成が非常に複雑で大型
となる上に非常に高価であるので、本実施例のように、
多数の高圧ＩＣが必要な装置に対しての使用は望ましく
はない。

【０１３７】各高圧ＩＣは、アウトプットコントロール
４２を介して画像処理ユニット４３に接続されている。
アウトプットコントロール４２は、高圧ＩＣごとにチャ
ンネルからの出力のタイミングがずれるように、上記タ
イミングをパルス制御するものである。

【０１３８】画像処理ユニット４３は、上述した制御回
路に対応するものであり、Ｉ／Ｏ（input/output）４
４、主制御部としてのＣＰＵ（central processing uni
t ）４５、画像メモリとしてのＲＡＭ（random access
memory）４６、ＲＯＭ（read only memory）４７、図示
しない画像処理部および画像形成制御ユニットで構成さ
れている。ＲＯＭ４７には、画像形成に必要なデータが
あらかじめ記憶されており、ＣＰＵ４５の制御によって
随時読み出される。また、各高圧ＩＣは、制御電源部３
６にそれぞれ接続されている。

【０１３９】上記構成では、画像データがＩ／Ｏ４４を
介してＣＰＵ４５に入力されると、ＣＰＵ４５の制御に
よって上記画像データは図示しない画像処理部に送ら
れ、画像処理部にて、印刷すべき画像データの形式に変
換されてＲＡＭ４６に記憶される。ＲＡＭ４６およびＲ
ＯＭ４７から読み出されるデータは、アウトプットコン
トロール４２による出力タイミング制御のもとで、各高
圧ＩＣに出力される。各高圧ＩＣは、上記画像データの
供給に基づいて、制御電源部３６から供給される例えば
１５０ＶのＯＮ電位を、接続されたリング状電極３７に
出力する。

【０１４０】したがって、同一グループの６４個のリン
グ状電極３７が全てＯＮとなっても、許容値（７０ｍ
Ａ）よりも十分に小さい、１４０μＡ×６４個＝８９６
０μＡ＝８．９６ｍＡの過渡電流が瞬間的に流れるだけ
なので、制御電源部３６を電流容量の大きいもので構成
する必要がない。

【０１４１】また、各高圧ＩＣには、複数のリング状電
極３７がグループ単位で接続されているので、全リング
状電極３７に対する所定電位の印加制御を、高圧ＩＣご
とに、つまり、グループごとに行うことができる。これ
により、個々のリング状電極３７に対して電位印加制御
を行う場合に比べて、制御を簡素化することができる。

【０１４２】なお、本実施例では、ＯＮ電位の同時印加
を、６４個のリング状電極３７ごと、つまり、１個の高
圧ＩＣごとに行っているが、これに限定されるわけでは
ない。例えば、図１３に示すように、高圧ＩＣ４１−１
・４１−２とをまとめて一つのグループＧ１を、高圧Ｉ
Ｃ４１−３・４１−４をまとめて一つのグループＧ２
を、・・・高圧ＩＣ４１−３９・４１−４０をまとめて
一つのグループＧ２０を形成する、というように２個の
高圧ＩＣからなるグループを２０個形成し、１２８個の
リング状電極３７に対して同時にＯＮ電位を印加するよ
うにしてもよい。この場合、個々の高圧ＩＣごとに電位
印加制御を行う場合に比べて、制御をさらに簡素化する
ことができる。

【０１４３】また、図１４に示すように、上記各グルー
プは、高圧ＩＣ４１−１・４１−３とからなるグループ
Ｇ１、高圧ＩＣ４１−２・４１−４からなるグループＧ
１１、高圧ＩＣ４１−３８・４１−４０からなるグルー
プＧ２０であってもよい。なお、図１４では、図が煩雑
になるので給電線３９と各高圧ＩＣとの接続を省略して
いる。また、各グループを３個以上の高圧ＩＣで構成す
るようにしてもよい。ただし、これらにおいてはいずれ
も、各グループのチャンネルを同時にＯＮしたときに流
れる過渡電流のピーク値が、許容値（７０ｍＡ）を越え
ないようにすることが必須条件である。

【０１４４】なお、リング状電極３７の単位面積当たり
に供給される電荷量Ｑは、リング状電極３７の静電容量
をＣ、トナー担持体２２とリング状電極３７との距離を
ｄ、リング状電極３７の比誘電率をεとすれば、Ｑ＝Ｃ
Ｖ＝（ε／ｄ）・Ｖで表されるので、距離ｄが異なれば
当然電荷量Ｑも異なる。本実施例では、図１５に示すよ
うに、トナー担持体２２とリング状電極３７ｍ・３７ｎ
との距離が互いに異なっており、例えば高圧ＩＣ４１−
１とリング状電極３７ｍとが接続されていると共に、高
圧ＩＣ４１−２とリング状電極３７ｎとが接続されてい
る。したがって、高圧ＩＣ４１−１および高圧ＩＣ４１
−２が各リング状電極３７ｍ・３７ｎに同じ高圧を供給
しても、リング状電極３７ｍ・３７ｎに供給される電荷
量は異なる。詳しくは、リング状電極３７ｍとトナー担
持体２２との距離ｄが、リング状電極３７ｎとトナー担
持体２２との距離ｄよりも小さいため、上式より、リン
グ状電極３７ｍを流れる電流の方が大きくなる。

【０１４５】したがって、上述したように、原理的に
は、任意の数の高圧ＩＣを用いて各グループを構成する
ことが可能であるが、図１６に示すように、複数の高圧
ＩＣを用いて各グループを形成するにあたり、各グルー
プにおいて同時に流れる過渡電流の総和が制御電源部３
６の電流容量を越えない前提のもとで、高圧ＩＣがリン
グ状電極３７ｎに接続されている場合には高圧ＩＣの数
を多くしてグループを形成する（例えば高圧ＩＣ４１−
１・４１−３・４１−５で１個のグループＧ１を形成す
る）一方、高圧ＩＣがリング状電極３７ｍに接続されて
いる場合には高圧ＩＣの数を少なくしてグループを形成
する（例えば高圧ＩＣ４１−２・４１−４で１個のグル
ープＧ２を形成する）ことが望ましい。この場合、全部
２個の高圧ＩＣで１個のグループを構成する場合に比べ
て、高圧ＩＣの全数を少なくすることができるので、装
置のコスト低減、構成の簡素化を図ると共に、より一層
合理的な制御を行うことが可能となる。

【０１４６】次に、本実施例におけるリング状電極３７
への電位印加タイミング制御について、図１３に示した
構成を例に挙げて以下に説明する。

【０１４７】図１７は、図１３に示す構成において、グ
ループＧ１〜Ｇ２０の順番でリング状電極３７に対して
ＯＮ電位を印加したときに、各グループ内のあるリング
状電極３７で得られる電位波形を示している。同図にお
いて、隣接グループ間の印加タイミングのずれ時間ｔ１
は２５μｓｅｃであり、グループＧ１からグループＧ２
０までの印加タイミングのずれ時間の合計は、２５μｓ
ｅｃ×１９＝４７５μｓｅｃとなっている。

【０１４８】図１７に示す制御のもとでは、図１８
（ａ）に示すように、用紙５に横線を形成したときに、
上記グループごとに上記のずれ時間に対応するドットの
位置ずれが階段状に生じる。しかし、用紙５の搬送速度
を３０ｍｍ／ｓｅｃとすると、隣接する２グループ間で
の位置ずれＬは、３０ｍｍ／ｓｅｃ×２５×１０^-6ｓｅ
ｃ＝７．５×１０^-4ｍｍであり、全体の位置ずれＬ０
も、７．５×１０^-4ｍｍ×１９＝０．０１４２５ｍｍ
（＝１４．２５μｍ）と非常に僅かである。したがっ
て、本実施例の制御においては、たとえドット数個分程
度の位置ずれＬ０が発生したとしても、同図（ａ）に示
すように、横線はわずかに斜めに形成されるだけであ
る。例えば解像度のアップ、紙幅の拡張等に伴うリング
状電極３７の数の増加およびグループ数の増加、用紙５
の搬送速度の上昇、電位の切り換え回路の時定数、装置
の構成や仕様等によって位置ずれＬ０が大きくなって
も、その範囲は数μｍ程度であり、使用者が認識できる
ほど印字画像の画質が極端に劣化することはない。さら
に、上記のずれ時間ｔ１を数μｓｅｃと短くすれば、全
体の位置ずれＬ０も数μｍとさらに小さくなり、印加タ
イミングのずれに起因する位置ずれを無視することがで
きる程度となる。

【０１４９】なお、本実施例では、グループＧ１、グル
ープＧ２、・・・グループＧ２０の順に、各グループ間
で時間ｔ１だけタイミングをずらしてリング状電極３７
にＯＮ電位を印加しているが、この順番に限定されるこ
とはない。

【０１５０】ここで、例えば図１９に示すように、最初
にグループＧ１のリング状電極３７に対してＯＮ電位を
印加した後、グループＧ２を飛ばして先にグループＧ
３、グループＧ４、・・・グループＧ２０のリング状電
極３７にＯＮ電位を印加し、最後にグループＧ２のリン
グ状電極３７にＯＮ電位を印加する制御を行うと、図２
０に示すような横線が形成され、印加タイミングのずれ
に起因するドット位置のずれが非常に目立つようになり
好適ではない。

【０１５１】そこで、例えば、グループＧ１、グループ
Ｇ３、グループＧ２、グループＧ４・・・グループＧ２
０、のように、所定のグループと互いに隣接していなく
ても極端に離間していない、上記グループの近傍のグル
ープに対して、ＯＮ電位を印加する制御を行うようにす
ればよい。この場合、図２０に示すような、ドット位置
が単独でずれた画像（横線）が形成されることはなく、
それゆえ、使用者が違和感を感じるようなことがない。

【０１５２】また、端部のグループ（例えばグループＧ
１）から順にＯＮ電位を印加しなくても、例えば中央の
グループ（例えばグループＧ１０）から順に端部のグル
ープにかけてＯＮ電位を印加するようにしてもよい。こ
の場合、グループＧ９・Ｇ１１、グループＧ８・Ｇ１
２、・・・グループＧ１・Ｇ１９の順に同時にＯＮ電位
を印加し、最後にグループＧ２０にＯＮ電位を印加する
ようにすればよい。なお、２個のグループのリング状電
極３７に同時にＯＮ電位を印加しても、このとき瞬間的
に流れる過渡電流は、１４０μＡ×２５６個＝３５８４
０μＡ＝３５．８４ｍＡであり、許容値である７０ｍＡ
を越えることはない。

【０１５３】図１８（ｂ）は、このような制御によって
得られる画像を示している。上記制御では、最大２個の
グループに対してＯＮ電位が印加されるので、図１７に
示すような制御を行う場合に比べて、全部のグループに
ＯＮ電位を印加し終えるまでの時間が約１／２となる。
その結果、ドットの位置ずれＬ０の最大値も、１４．２
５μｍの約１／２となるので、使用者による歪みの認識
が益々困難となり、違和感もさらに感じなくなる。

【０１５４】なお、上述のように、用紙５上に形成され
る画像に大きな歪みが生じないように、各グループにＯ
Ｎ電位を印加する制御を行うことが必須条件であるが、
上記の歪みが少しでも問題となる場合には、例えば図２
１（ａ）に示すように、一方のリング状電極３７および
ゲート３８の位置を、他方のリング状電極３７およびゲ
ート３８に対して、ＯＮ電位の印加タイミングのずれに
起因するドットの位置ずれＬに等しい量だけ、あらかじ
め給電線３９に沿った方向（用紙５の搬送方向）にずら
して配置する方法が非常に有効となる。

【０１５５】具体的には、図２１（ｂ）に示すように、
図４で示した制御電極２６における、隣接したリング状
電極３７・３７の給電線３９が延びる方向の元々の位置
ずれ量をｄ０として、隣接したリング状電極３７・３７
の給電線３９方向の位置ずれ量ｄ１が、ｄ１＝ｄ０＋Ｌ
となるように、リング状電極３７・３７を位置決めすれ
ばよい。

【０１５６】このように、あらかじめドットの位置ずれ
Ｌを考慮して、リング状電極３７・３７およびゲート３
８・３８を隣接して配置することにより、図１８（ａ）
（ｂ）に示す僅かなドット位置ずれもがなくなり、画質
のさらに良好な画像が形成されることとなる。

【０１５７】なお、このようなドットの位置ずれの補正
は、リング状電極３７およびゲート３８の所望の配置に
よって行うこと以外にも、例えば制御電極２６を用紙５
の搬送方向に対して斜めに傾けて配置することによって
も行うことができる。

【０１５８】〔実施例５〕実施例１〜４では、リング状
電極３７へのＯＮ電位の印加タイミングだけについて説
明してきたが、ＯＦＦ電位をリング状電極３７に印加す
る際も、同様にリング状電極３７に過渡電流が流れるの
で、ＯＦＦ電位への切り換えについても、上述した実施
例１〜４と同様の考え方を適用する、つまり、ＯＦＦ電
位の印加タイミングをずらす制御が本来必要である。し
かし、上述した実施例１〜４では、ＯＮ電位の印加時間
を全て一定としており、それゆえ、ＯＮ電位の印加タイ
ミングを例えば２５μｓｅｃだけずらすことによって自
動的にＯＦＦ電位の印加タイミングも２５μｓｅｃだけ
ずれる。したがって、上述した実施例１〜４において
は、わざわざ、ＯＦＦ電位の印加タイミングをずらす制
御を独立して行う必要はない。

【０１５９】ところが、ＯＮ電位およびＯＦＦ電位の絶
対値が互いに異なる場合や、電源のインピーダンス特性
の影響等によって、ＯＮ電位の切り換え時に発生する過
渡電流の継続時間（時定数）ｔ０１とＯＦＦ電位の印加
時に発生する過渡電流の継続時間（時定数）ｔ０２とが
異なる場合がある。このような場合、上記のようにＯＮ
電位の印加時に印加タイミングをｔ１あるいはｔ２だけ
ずらし、ＯＦＦ電位の切り換え時にタイミングを同じく
ｔ１あるいはｔ２だけずらしても、電位の切り換え時に
瞬間的に流れる過渡電流の総和を所定量低下させること
ができるとは必ずしも言い切れない。以下、このような
現象について、２個のリング状電極３７ａ・３７ｂを例
にとってより詳細に説明する。なお、以下の説明では、
リング状電極３７ａ、リング状電極３７ｂの順にＯＮ電
位を印加するものとする。

【０１６０】図２２（ａ）は、リング状電極３７ａを流
れる過渡電流において、ＯＮ電位への切り換え時に発生
する過渡電流の継続時間ｔ０１と、ＯＦＦ電位への切り
換え時に発生する過渡電流の継続時間ｔ０２とが、ｔ０
１＜ｔ０２の関係にある場合を示している。このような
電流波形に対して上記の実施例１〜４のような制御を行
うと、図２２（ｂ）に示すように、リング状電極３７ａ
において、ＯＦＦ電位への切り換え時に発生する過渡電
流の電流値がゼロとなる前に、リング状電極３７ｂにお
けるＯＦＦ電位への切り換えが行われ、所定時に流れる
過渡電流の総和を確実に抑えられない事態もあり得る。

【０１６１】そこで、本実施例では、図２３（ａ）に示
すように、ＯＮ電位の印加タイミングのずれ時間ｔ１と
は別に、ＯＦＦ電位の印加タイミングのずれ時間ｔ３
を、ｔ０２＜ｔ３となるように設けるようにしている。
つまり、リング状電極３７ａにＯＦＦ電位を印加してか
ら、過渡電流の継続時間ｔ０２よりも長い時間ｔ３が経
過した後に次のリング状電極３７ｂにＯＦＦ電位を印加
するようにしている。このような制御では、複数のリン
グ状電極３７において、ＯＦＦ電位への切り換え時に発
生する過渡電流が時間的に重なって流れることがないの
で、ＯＦＦ電位への切り換え時においても、過渡電流の
総和を確実に抑えることができる。

【０１６２】また、ＯＦＦ電位の印加時に流れる過渡電
流の総和は、１個のリング状電極３７を流れる過渡電流
の分だけになるので、制御電源部３６は所定時にリング
状電極３７の１個分の過渡電流のみ供給できる電流容量
を備えていればよい。したがって、制御電源部３６を電
流容量の小さいもので構成することができ、その結果、
制御電源部３６のコストを低減して装置のコスト低減お
よび小型化を図ることができる。

【０１６３】また、逆に、図２３（ｂ）に示すように、
リング状電極３７ｂへのＯＦＦ電位の印加を、リング状
電極３７ａへのＯＦＦ電位の印加時よりも時間ｔ３だけ
早める制御を行っても、上記と同様の効果を得ることが
できる。この場合、印加パルスの幅が短くなるので、印
加パルス幅が印字に影響を与えないことが前提条件とな
る。

【０１６４】なお、複数のリング状電極３７が例えば２
０個のグループＧ１〜Ｇ２０に分割されているとする
と、図２４に示すように、過渡電流の継続時間ｔ０２と
時間ｔ３の差であるΔｔが極く小さい場合は問題が生じ
ないが、Δｔがある程度大きいと、グループＧ２、グル
ープＧ３、・・・と順に電位を印加するにしたがって、
電位印加時間は徐々に長くなる。その結果、最後に電位
が印加されるグループＧ２０に対しては、最初に電位が
印加されるグループＧ１に比べ、電位印加時間が必要以
上に長くなる。

【０１６５】電位印加時間が必要以上に長くなると、必
要以上のトナー２１が飛翔し、用紙５に形成されるドッ
トの径やドット濃度が高くなり、均一なドットが形成さ
れなくなる。また、画像濃度が不均一となので、ハーフ
トーンの再現が不十分となる。さらに、必要以上のトナ
ー２１を消費するのでトナー２１の消費量が増加するな
どの不具合も招来する。したがって、このような理由に
より、電位印加時間を必要以上に長くするのは好適では
ない。

【０１６６】そこで、ＯＮ電位の印加時に発生する過渡
電流の継続時間ｔ０１は上述した１５μｓｅｃであり、
ＯＦＦ電位の印加時に発生する過渡電流の継続時間ｔ０
２は２２μｓｅｃであることが実験的に求められている
ので、本実施例では、ＯＮ電位の印加タイミングのずれ
時間ｔ１を、ｔ０１およびｔ０２以上の値であり、か
つ、ｔ０１とｔ０２とのうち大きい方の値に近い例えば
２５μｓｅｃとしている。これにより、図２４で示すよ
うにパルス幅が次第に長くなるのを極力回避し、パルス
幅の増加に伴う上記の不都合を回避している。

【０１６７】〔実施例６〕上述の実施例１〜５では、ト
ナー担持体２２を接地し、トナー２１の飛翔制御に必要
な電位として、例えば１５０ＶのＯＮ電位と−２００Ｖ
のＯＦＦ電位とを使用している。しかし、ＯＮ電位およ
びＯＦＦ電位は、上記の値に限定されず、例えば一方の
電位が０Ｖとなるように、ＯＮ電位およびＯＦＦ電位を
ずらす（オフセットする）ようにしてもよい。

【０１６８】このような制御は、装置の各構成要素に印
加する電位を例えば２００Ｖずつオフセットする（例え
ばトナー担持体２２に２００Ｖを印加する）ことによっ
て実現できる。この場合、制御電源部３６として、３５
０Ｖの出力を有するものを使用すると共に、図２５
（ａ）に示すように、プッシュプルタイプのスイッチン
グ素子４７を用いる。スイッチング素子４７は、リング
状電極３７へのＯＮ電位の印加時には、制御電源部３６
から出力される３５０ＶのＯＮ電位をリング状電極３７
へ供給する一方、リング状電極３７へのＯＦＦ電位の印
加時には、接地電位（０Ｖ）をリング状電極３７へ供給
できるように、その一端が制御電源部３６の正極と接続
されると共に、他端が接地される。制御電源部３６の負
極は接地される。

【０１６９】このような構成では、ＯＮ電位の印加時に
リング状電極３７を流れる過渡電流は制御電源部３６か
ら供給されるが、ＯＦＦ電位の印加時にリング状電極３
７を流れる過渡電流は接地部分から供給される。したが
って、この場合、上記接地部分が、電流容量に制限のな
いＯＦＦ電位の供給源となるので、ＯＦＦ電位の印加時
には、例えば図２３（ａ）（ｂ）や図２４に示したよう
な、過渡電流のピークが重ならないような制御を行う必
要がない。その結果、ＯＮ電位の印加時のみ、上記の制
御を行えばよいので、リング状電極３７に対する電位印
加制御を簡素化することができる。

【０１７０】なお、上記構成において、個々のリング状
電極３７へのＯＦＦ電位の印加タイミングを揃える制御
も可能であるが、この場合、ＯＮ電位の印加時間が短く
なることによって起こるドット径やドット濃度の変化
が、画像に何ら影響しないことが必要条件である。

【０１７１】また、装置の各構成要素に印加する電位を
例えば−１５０Ｖずつオフセットするようにしてもよ
い。この場合の回路構成を図２５（ｂ）に示す。この構
成では、制御電源部３６として、−３５０Ｖの出力を有
するものを使用すると共に、プッシュプルタイプのスイ
ッチング素子４８を用いる。スイッチング素子４８は、
リング状電極３７へのＯＮ電位の印加時には、接地電位
（０Ｖ）をリング状電極３７へ供給する一方、リング状
電極３７へのＯＦＦ電位の印加時には、制御電源部３６
から出力される−３５０ＶのＯＮ電位をリング状電極３
７へ供給できるように、その一端が接地されると共に、
他端が制御電源部３６の負極と接続される。制御電源部
３６の正極は接地される。

【０１７２】上記構成では、ＯＦＦ電位の印加時にリン
グ状電極３７を流れる過渡電流は制御電源部３６から供
給されるが、ＯＮ電位の印加時にリング状電極３７を流
れる過渡電流は接地部分から供給されるので、今度は、
上記接地部分が電流容量に制限のないＯＮ電位の供給源
となる。したがって、この場合、ＯＮ電位の印加時には
印加タイミングを合わせる制御を行う必要がなく、ＯＦ
Ｆ電位の印加時のみ印加タイミングをずらす制御を行え
ばよい。

【０１７３】また、上記構成では、図２６に示すよう
に、個々のリング状電極３７に対するＯＦＦ電位の印加
タイミングを時間ｔ３ずつずらすと共に、ＯＮ電位の印
加タイミングを揃える制御も可能であるが、この場合、
ＯＮ電位の印加時間が長くなることによって起こるドッ
ト径やドット濃度の変化が、画像に何ら影響しないこと
が必要条件である。

【０１７４】なお、以上の実施例１〜６で説明した制御
電極２６として、例えば図２７に示すように、基板２６
ａのトナー担持体側に、各ゲート３８に対応した開口部
を有するシールド電極４０を配置したものを用いてもよ
い。

【０１７５】シールド電極４０を配置しない場合、リン
グ状電極３７にＯＮ電位を印加した場合に、トナー２１
がゲート３８だけでなく給電線３９に向かって飛翔して
しまう。このように必要以上のトナー２１が制御電極２
６に飛翔することにより、制御電極２６が汚れる等の不
都合が発生する。また、制御電極２６へのトナー２１の
付着は、最終的にゲート３８の目詰まりを発生させるこ
ととなる。

【０１７６】しかし、シールド電極４０を配置すれば、
トナー２１の飛翔をゲート３８の部分に限定することが
できるので、上述のような不都合を回避することができ
る。また、シールド電極４０の配置により、ゲート３８
部分に飛翔するトナー量を調整することもできるので、
良好なドットを形成すべくトナー飛翔量を調整する際に
有効な手段となる。

【０１７７】また、シールド電極４０を配置した場合、
リング状電極３７に対向しうる電極（シールド電極４
０）が、該リング状電極３７により近く設けられること
になるので、トナーの飛翔を制御すべく、リング状電極
３７の電位をＯＮ電位またはＯＦＦ電位に切り換えた際
に、シールド電極４０を配置しないものよりも大きな電
荷量が各リング状電極３７に供給される。

【０１７８】この原理をもう少し詳しく説明すれば以下
の通りである。シールド電極４０を配置した場合、リン
グ状電極３７とシールド電極４０との距離は通常５０μ
ｍ程度であり、リング状電極３７とシールド電極４０と
で一種のコンデンサが形成されると考えることができ
る。この考えをシールド電極４０を配置しない場合に適
用すると、リング状電極３７と、トナー担持体２２また
は対向電極２５とでコンデンサが形成されると考えるこ
とができる。なお、このときのリング状電極３７とトナ
ー担持体２２または対向電極２５との距離は１００μｍ
または１０００μｍ程度である。

【０１７９】ここで、リング状電極３７に電位を付与し
たときに流れる電荷量Ｑは、上述したように、Ｑ＝ＣＶ
＝（εＳ／ｄ）・Ｖにより得られる。したがって、電極
同士の対向面積Ｓがシールド電極４０の有無で等しいと
すると、シールド電極４０を配置した方が、それを配置
しない場合よりも上記のｄが小さくなるので、リング状
電極３７に供給される電荷量Ｑ、すなわち、リング状電
極３７を流れる電流量が増加することになる。

【０１８０】また、シールド電極４０を配置した場合、
本来なら、電流容量のさらに大きな制御電源部３６（図
３参照）が必要となるが、実施例１〜６で示したよう
な、リング状電極３７に対するＯＮ電位またはＯＦＦ電
位の印加タイミングをずらす制御を行えば、所定時にお
ける過渡電流のピークが重なることがなく、所定時にお
ける過渡電流の総和も許容値を越えることがない。した
がって、シールド電極４０を備えた制御電極２６を用い
る場合でも、制御電源部３６を電流容量の大きなもので
構成する必要がない。

【０１８１】なお、シールド電極４０をトナー担持体側
だけでなく対向電極側にも設けるようにしてもよい。こ
の場合、制御電源部３６から供給される電荷量はさらに
増加するが、上記各実施例の電位印加制御により、制御
電源部３６を電流容量の大きなもので構成するまでもな
い。

【０１８２】〔実施の形態２〕本発明の実施の他の形態
について、図２８および図２９に基づいて説明すれば、
以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１
で用いた部材と同一の機能を有する部材には同一の部材
番号を付記し、その説明を省略する。

【０１８３】上述の実施の形態１では、１個のリング状
電極に印加する電位を切り換えることにより、上記リン
グ状電極に対応する１個のゲートにおけるトナーの通過
を制御する、いわゆるシングルドライブの制御電極を用
いているが、本実施形態では、図２８に示すように、マ
トリクスドライブの制御電極５０を用いている。

【０１８４】制御電極５０は、実施の形態１で用いた制
御電極と同様に、トナーの通過部となるゲート５１を有
している。制御電極５０の基板５０ａの長手方向には、
１行あたり６４０個のゲート５１が配置されており、こ
れが４行分配置されている。したがって、制御電極５０
には、合計、６４０×４＝２５６０個のゲート５１がマ
トリクス状に設けられていることになる。

【０１８５】基板５０ａにおける対向電極側には帯状電
極５２（第１電極）が設けられていると共に、トナー担
持体側には帯状電極５３（第２電極）が設けられてい
る。なお、図２８は、基板５０ａをトナー担持体側から
見た平面図を示している。帯状電極５２は、基板５０ａ
の長手方向に配置された６４０個のゲート５１における
トナーの通過をまとめて制御するものであり、上記長手
方向に沿って４本設けられている。一方、帯状電極５３
は、基板５０ａの短辺方向にほぼ沿って配置された４個
のゲート５１におけるトナーの通過をまとめて制御する
ものであり、ゲート５１の列数に対応して６４０本設け
られている。

【０１８６】制御電源部３６（図３参照）は、４本の帯
状電極５２とそれぞれ接続されていると共に、実施の形
態１で用いたものと同様の高圧ＩＣ４１−１・４１−２
・・・・４１−１０を介して各帯状電極５３と接続され
ている。そして、制御電源部３６は、電極数の多い帯状
電極５３に付与する電位を各高圧ＩＣを介して制御す
る。なお、１個の高圧ＩＣにつき６４個の帯状電極５３
が接続されている。

【０１８７】上記の構成において、制御電源部３６は、
帯状電極５２・５３に所定の電位を印加するが、例えば
実施例４と同様の原理で、所定グループに属する帯状電
極５３に印加するＯＮ電位および／またはＯＦＦ電位の
印加タイミングをずらす制御を行う。これにより、帯状
電極５２・５３が交叉した位置にあるゲート５１におけ
るトナーの通過が制御され、帯状電極５２・５３に同時
にＯＮ電位が印加されている間のみ、トナー担持体から
対向電極方向にトナーが飛翔することになる。

【０１８８】上記構成によれば、グループごとにＯＮ電
位および／またはＯＦＦ電位の印加タイミングをずら
す、実施例４と同様の制御を行うことにより、実施例４
と同様の効果を得ることができる。

【０１８９】また、帯状電極５２・５３は、実施の形態
１で説明したリング状電極に比べ、電極の表面積が広く
なるので、電位付与時に発生する過渡電流の電流値も大
きくなる。それゆえ、これらの電極に対してＯＮ電位お
よび／またはＯＦＦ電位への付与タイミングを同時とす
るならば、電流容量の大きい制御電源部３６が本来必要
となる。

【０１９０】しかし、本実施形態では、ＯＮ電位および
／またはＯＦＦ電位の印加タイミングをずらす制御を行
うので、電極面積の広い制御電極５０を用いた場合で
も、所定時における過渡電流の総和が許容値を越えるこ
とはなく、その結果、制御電源部３６を電流容量の大き
いもので構成する必要がなくなる。

【０１９１】また、上述した実施例４では、２５６０個
のリング状電極をグループ化する際に、６４チャンネル
の高圧ＩＣを４０個設ける必要であったが、本実施形態
では、マトリクスドライブの制御電極５０を用いている
ため、ゲート数が同じ２５６０個でも、高圧ＩＣを１０
個設けるだけで済む。したがって、本実施形態の構成に
よれば、回路構成を簡素化して装置の小型化を図ること
ができると共に、高圧ＩＣの数が少なくて済む分、装置
のコストダウンを図ることができる。

【０１９２】なお、制御電極に付与する電位をＯＮまた
はＯＦＦに切り換える切り換え回路として、６４チャン
ネルの出力を有する高圧ＩＣではなく、制御電極の電極
数に対応した数の切り換え回路を用いることを想定した
場合、実施の形態１では２５６０個の切り換え回路が必
要であるのに対し、本実施形態では、６４４個の切り換
え回路を設けるだけで済む。したがって、この場合にお
いても、回路面でのコストダウンを図ることが可能とな
る。

【０１９３】また、マトリクスドライブの制御電極５０
は、シングルドライブの制御電極に比べて電極数が非常
に少なくなる（本実施形態では約１／４となる）ので、
ＯＮ電位および／またはＯＦＦ電位の印加タイミングを
ずらせても、図１８（ａ）（ｂ）または図２０で示すほ
どのドットの位置ずれが発生しない。その結果、実施の
形態１に比べて画質をさらに向上させることができる。
また、電極数が少ないので、図２３（ａ）または図２４
で示すように、最後にＯＮ電位が印加されるグループに
おけるＯＮ電位の印加時間が、最初にＯＮ電位が印加さ
れるグループにおけるＯＮ電位の印加時間に比べて極端
に長くなることがない。それゆえ、ＯＮ電位の印加時間
が長時間化することによって、画像濃度が不均一となる
等の不都合を確実に回避することができる。

【０１９４】また、図２９に示すように、グループＧ２
あるいはグループＧ３の帯状電極５３へのＯＮ電位の印
加時間がたとえ長時間化しても、マトリクスドライブの
特性上、帯状電極５２・５３が同時にＯＮ電位となる時
間領域でしかトナーが飛翔しないので、帯状電極５２の
電位がＯＦＦに切り換えられた瞬間にトナーの飛翔が止
まる。したがって、たとえ帯状電極５３へのＯＮ電位の
印加時間が延びても、帯状電極５２における電位制御を
的確に行うことにより、トナー飛翔量が増加するのを防
止することができ、トナー飛翔量増加に係る上述した不
都合の発生を回避することができる。

【０１９５】なお、実施例４と同様に、例えば２個の高
圧ＩＣで１つのグループを形成し、１２８個の帯状電極
５３に対して同時に電位を印加する制御を行ってもよ
い。また、一つのグループを３個以上の高圧ＩＣで構成
することも勿論可能である。

【０１９６】なお、実施の形態１で説明したシールド電
極を、本実施形態の制御電極５０のトナー担持体側およ
び／または対向電極側に設ける構成も勿論可能である。
シールド電極を設けた場合は、上述したように、制御電
源部３６から供給される過渡電流が増加するが、帯状電
極５３に対してＯＮ電位および／またはＯＦＦ電位の印
加タイミングをずらす制御を行っているので、所定時に
おける過渡電流の総和が許容値を越えることはない。

【０１９７】〔実施の形態３〕本発明の実施の他の形態
について、図３０に基づいて説明すれば、以下の通りで
ある。本実施形態では、実施の形態１で説明した、ＯＮ
電位および／またはＯＦＦ電位の印加タイミングをずら
す制御をカラー画像形成装置に適用した例について説明
する。なお、説明の便宜上、実施の形態１または２で用
いた部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号
を付記し、その説明を省略する。

【０１９８】本実施形態におけるカラー画像形成装置
は、トナー供給部と印刷部とを個々に備えた画像形成部
１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄを有している。上記各トナー供
給部は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
のトナーを収容するようになっている。そして、画像形
成部１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄに対応して、各トナー供給
部のトナー担持体と対向電極２５との間の電界を制御す
る制御電極２６ａ・２６ｂ・２６ｃ・２６ｄが設けられ
ている。この制御電極２６ａ〜２６ｄは、シングルドラ
イブあるいはマトリクスドライブのどちらであっても構
わない。その他の構成については、実施の形態１と同様
である。また、画像形成動作においては、用紙５へのト
ナーの飛翔を画像形成部１ａ〜１ｄごとに行う点以外
は、実施の形態１と同様である。

【０１９９】このとき、制御電源部３６は、制御電極２
６ａ〜２６ｄの各リング状電極を流れる過渡電流の所定
時における総和が、上記各リング状電極を流れる個々の
過渡電流の最大値の総和よりも小さくなるように、ＯＮ
電位および／またはＯＦＦ電位の印加タイミングをずら
す制御を行う。これにより、各リング状電極において発
生する過渡電流のピークが重なるようなことがなく、制
御電源部３６を電流容量の大きいもので構成する必要が
なくなる。

【０２００】また、本実施形態のカラー画像形成装置で
は、制御電極数が実施の形態１の場合の４倍となるの
で、それだけ制御電源部３６が各リング状電極に供給す
る過渡電流の総和も４倍となる。したがって、各電位の
印加タイミングを同時とする従来のカラー画像形成装置
では、電流容量が白黒画像形成装置で用いた電源の４倍
に相当するものが必要となるが、本実施形態のカラー画
像形成装置では、過渡電流のピークが重ならない制御を
行うので、白黒画像形成装置で用いた電源をそのまま使
用することができる。つまり、電流容量の特別大きなも
のを別途用いる必要がない。したがって、上記構成によ
れば、カラー画像形成装置で用いる電源のコストを低減
することができ、その結果、装置自体のコストを低減す
ることができる。

【０２０１】なお、カラー画像形成装置では、トナーの
飛翔制御に係る印加電位が、各色ごとに異なる場合があ
り、この場合は過渡電流値および過渡電流継続時間が異
なる。このような場合、個々の制御電極２６ａ〜２６ｄ
に対して、各電位の印加タイミングを適宜調節する、個
々の制御電極２６ａ〜２６ｄのリング状電極のグループ
構成を変化させることが望ましい。

【０２０２】なお、実施の形態１〜３では、印加電位と
して直流電位を使用しているが、これに限定されず、例
えば周波数成分を持つ交流電位、周波数成分および直流
成分を持つ交流電位をはじめ種々の電位を使用できる。
また、上記の印加パルスは方形波で構成されているが、
例えば三角波など種々のパルス波形で構成されていても
よい。

【０２０３】また、実施の形態１〜３では、制御電極へ
印加する電位の印加タイミングをずらす制御として、Ｏ
Ｎ電位およびＯＦＦ電位を例に挙げて説明しているが、
このようなタイミング制御は、これらの電位以外につい
ても適用可能である。例えば制御電極２６の清掃のため
に与えられる清掃電位、清掃電位から切り換えられる電
位など、制御電極に印加される全ての電位について、印
加タイミングをずらす制御を良好に適用することができ
る。

【０２０４】また、実施例６でも説明したように、電位
の切り換え時に発生する電流が接地部分に流れる場合、
あるいは、上記電流が接地部分から供給され、直接電源
から供給されない場合は、上記電流が発生するような電
位の印加に対して印加タイミングをずらす必要は特にな
い。例えば上記清掃電位が接地部分から与えられる場合
は、上記清掃電位の印加に対して印加タイミングをずら
す必要はない。

【０２０５】なお、実施の形態１〜３では、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・効果を奏することは勿論であ
る。

【０２０６】なお、上述した各実施例または各実施の形
態の構成を互いに組み合わせた構成も勿論可能である。

【０２０７】

【発明の効果】請求項１の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、上記電位付与手段は、電位付与によって
上記各ゲート電極を流れる電流の所定時における総和
が、上記各ゲート電極を流れる個々の電流の最大値の総
和よりも小さくなるように、上記各ゲート電極に所定の
電位を付与する構成である。

【０２０８】それゆえ、電位付与手段が瞬間的に供給す
る電流量は、ゲート電極への電位印加タイミングを同時
とする従来に比べ確実に減るので、ゲート電極数を増加
させても、電位付与手段を電流容量の特別大きなもので
構成する必要はない。したがって、上記構成によれば、
ゲート電極数の多い制御電極を用いた場合でも、従来と
電流容量が同等の電位付与手段を使用することができ、
電位付与手段の大型化・コストアップを抑制することが
できると共に、装置の大型化・コストアップを抑制する
ことができるという効果を奏する。

【０２０９】また、電位付与手段の電流容量が特別大き
くはないので、制御電極を介して高圧リーク等が生じて
も、発生時に出力電位がある程度低下する。これによ
り、他の回路、装置を破壊する等の不都合が生じること
がない。したがって、上記構成によれば、装置の信頼性
を向上させることができるという効果を併せて奏する。
請求項２の発明に係る画像形成装置は、以上のように、
請求項１の構成において、上記電位付与手段は、上記顕
像化粒子を上記対向電極方向へ飛翔させるための飛翔電
位を所定のゲート電極に付与してから、飛翔電位付与時
に発生する過渡電流の継続時間とは異なる時間が経過し
た後に、他のゲート電極へ飛翔電位を付与する構成であ
る。

【０２１０】それゆえ、飛翔電位の印加によって一方の
ゲート電極を流れる過渡電流のピークと、同じく飛翔電
位の印加によって他方のゲート電極を流れる過渡電流の
ピークとが重なることがなく、所定時に流れる過渡電流
の総和が、個々のゲート電極を流れる過渡電流の最大値
の和よりも確実に小さくなる。したがって、上記構成に
よれば、ゲート電極に印加する電位が飛翔電位であって
も、請求項１の構成による効果を確実に得ることができ
るという効果を奏する。

【０２１１】請求項３の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項２の構成において、上記電位付与手
段は、所定のゲート電極に飛翔電位を付与してから、上
記過渡電流の継続時間よりも長い時間が経過した後に、
他のゲート電極へ飛翔電位を付与する構成である。

【０２１２】それゆえ、所定時に流れる過渡電流の総和
は、１個のゲート電極を流れる過渡電流の分だけにな
り、電位付与手段は所定時にゲート電極１個分の過渡電
流のみ供給できる電流容量を備えていればよくなる。し
たがって、電位付与手段を電流容量の小さいもので構成
することができ、その結果、請求項２の構成による効果
に加えて、電位付与手段のコストを低減して装置のコス
ト低減および小型化を図ることができるという効果を奏
する。

【０２１３】請求項４の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項２の構成において、上記電位付与手
段は、所定のゲート電極に飛翔電位を付与してから、上
記過渡電流の継続時間よりも短い時間が経過した後に、
他のゲート電極へ飛翔電位を付与する構成である。

【０２１４】それゆえ、所定時に流れる過渡電流の総和
が、個々のゲート電極を流れる過渡電流の最大値の和よ
りも小さくなる効果を得ながら、飛翔電位の印加タイミ
ングのずれを請求項３の構成に比べて小さくすることが
できる。その結果、請求項２の構成による効果に加え
て、印加タイミングのずれに起因して記録媒体にドット
がずれて形成されるのを最小限に抑えることができ、画
像の歪みをほとんど無視できるくらいの良好な画像を形
成することができるという効果を奏する。

【０２１５】請求項５の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１の構成において、上記電位付与手
段は、上記顕像化粒子の上記対向電極方向への飛翔を阻
止するための飛翔阻止電位を所定のゲート電極に付与し
てから、飛翔阻止電位付与時に発生する過渡電流の継続
時間とは異なる時間が経過した後に、他のゲート電極へ
飛翔阻止電位を付与する構成である。

【０２１６】それゆえ、飛翔阻止電位の印加によって一
方のゲート電極を流れる過渡電流のピークと、同じく飛
翔阻止電位の印加によって他方のゲート電極を流れる過
渡電流のピークとが重なることがなく、所定時に流れる
過渡電流の総和は、個々のゲート電極を流れる過渡電流
の最大値の和よりも確実に小さくなる。したがって、上
記構成によれば、ゲート電極に印加する電位が飛翔阻止
電位の場合であっても、請求項１の構成による効果を確
実に得ることができるという効果を奏する。

【０２１７】請求項６の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項５の構成において、上記電位付与手
段は、所定のゲート電極に飛翔阻止電位を付与してか
ら、上記過渡電流の継続時間よりも長い時間が経過した
後に、他のゲート電極へ飛翔阻止電位を付与する構成で
ある。

【０２１８】それゆえ、所定時に流れる過渡電流の総和
は、１個のゲート電極を流れる過渡電流の分だけにな
り、電位付与手段は所定時にゲート電極１個分の過渡電
流のみ供給できる電流容量を備えていればよくなる。し
たがって、電位付与手段を電流容量の小さいもので構成
することができ、その結果、請求項５の構成による効果
に加えて、電位付与手段のコストを低減して装置のコス
ト低減および小型化を図ることができるという効果を奏
する。

【０２１９】請求項７の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項５の構成において、上記電位付与手
段は、所定のゲート電極に飛翔阻止電位を付与してか
ら、上記過渡電流の継続時間よりも短い時間が経過した
後に、他のゲート電極へ飛翔阻止電位を付与する構成で
ある。

【０２２０】それゆえ、所定時に流れる過渡電流の総和
が、個々のゲート電極を流れる過渡電流の最大値の和よ
りも小さくなる効果を得ながら、飛翔阻止電位の印加タ
イミングのずれを請求項６の構成に比べて小さくするこ
とができる。その結果、請求項５の構成による効果に加
えて、印加タイミングのずれに起因して記録媒体にドッ
トがずれて形成されるのを最小限に抑えることができ、
画像の歪みをほとんど無視できるくらいの良好な画像を
形成することができる。

【０２２１】請求項８の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１の構成において、各ゲート電極へ
の飛翔電位付与時に発生する過渡電流の継続時間より
も、各ゲート電極への飛翔阻止電位付与時に発生する過
渡電流の継続時間が長い場合に、上記電位付与手段は、
飛翔阻止電位付与時における過渡電流の発生期間が互い
に重ならないように、飛翔電位付与時間を調整しつつ各
ゲート電極へ飛翔電位を付与する構成である。

【０２２２】それゆえ、飛翔電位付与時に発生する過渡
電流の継続時間よりも飛翔阻止電位付与時に発生する過
渡電流の継続時間の方が長い場合に、飛翔電位付与時に
流れる過渡電流の発生期間が重ならない制御さえ行え
ば、電位付与手段を、供給する過渡電流がゲート電極１
個となるような電流容量の小さいもので構成することが
できる。その結果、請求項１の構成による効果に加え
て、電位付与手段のコストを低減して装置のコスト低減
および小型化を図ることができるという効果を奏する。

【０２２３】請求項９の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１の構成において、各ゲート電極へ
の飛翔電位付与時に発生する過渡電流の継続時間を時間
ｔ１、各ゲート電極への飛翔阻止電位付与時に発生する
過渡電流の継続時間を時間ｔ２とすると、時間ｔ１と時
間ｔ２とが異なる場合に、上記電位付与手段は、時間ｔ
１および時間ｔ２よりも長い時間で、かつ、時間ｔ１と
時間ｔ２とのうち長い方の時間に近い時間だけタイミン
グをずらして、各ゲート電極へ飛翔電位および飛翔阻止
電位を付与する構成である。

【０２２４】それゆえ、過渡電流の発生期間が、飛翔電
位付与時および飛翔阻止電位付与時のそれぞれにおいて
重なることがない。その結果、電位付与手段を、供給す
る過渡電流がゲート電極１個となるような電流容量の小
さいもので構成することができるので、請求項１の構成
による効果に加えて、電位付与手段のコストを低減して
装置のコスト低減および小型化を図ることができるとい
う効果を奏する。

【０２２５】しかも、電位付与手段は、時間ｔ１と時間
ｔ２とのうち長い方の時間に近い時間だけずらして飛翔
電位および飛翔阻止電位を付与するので、飛翔電位印加
時間が必要以上に長くなることもない。その結果、顕像
化粒子の飛翔量の増加に伴う顕像化粒子の消費量増加、
画像の鮮明度の低下を回避することができると共に、良
好な階調表現を行うことができるという効果を併せて奏
する。

【０２２６】請求項１０の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、請求項２、３または４の構成において、
各ゲート電極に付与する飛翔阻止電位が接地電位である
構成である。

【０２２７】それゆえ、飛翔電位の印加時のみ、発生す
る過渡電流のピークが重ならないような制御を行えばよ
いので、請求項２、３または４の構成による効果に加え
て、各ゲート電極に対する全体の電位印加制御を簡素化
することができるという効果を奏する。

【０２２８】請求項１１の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、請求項５、６または７の構成において、
各ゲート電極に付与する飛翔電位が接地電位である構成
である。

【０２２９】それゆえ、飛翔阻止電位の印加時のみ、発
生する過渡電流のピークが重ならないような制御を行え
ばよいので、請求項５、６または７の構成による効果に
加えて、各ゲート電極に対する全体の電位印加制御を簡
素化することができるという効果を奏する。

【０２３０】請求項１２の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、請求項１の構成において、上記電位付与
手段は、複数のゲート電極を複数のグループに分割する
と共に、同一グループ内のゲート電極には同時に所定の
電位を付与する一方、異なるグループ間では、互いに異
なるタイミングで所定の電位をゲート電極に付与する構
成である。

【０２３１】それゆえ、所定時における過渡電流の総和
は、グループ１個分のゲート電極を流れる過渡電流の個
々の和となるだけであり、過渡電流の最大値と全ゲート
電極数とを乗じたものよりは確実に小さくなる。その結
果、請求項１の構成による効果と同様の効果を奏する。

【０２３２】また、グループごとに電位の印加タイミン
グを異ならせることにより、個々のゲート電極ごとに電
位の印加タイミングを異ならせる場合に比べて、全ゲー
ト電極に対する電位の印加を早く終えることができ、ま
た、印加タイミングのずれの発生する度合いも少なくな
る。その結果、画像形成を迅速に行うことができると共
に、ドットの位置ずれのほとんど現れない良好な画像形
成を行うことができるいう効果を併せて奏する。

【０２３３】請求項１３の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、請求項１２の構成において、上記電位付
与手段は、互いに隣接するグループごとに順次、先のグ
ループとは異なるタイミングで所定の電位を付与する構
成である。

【０２３４】それゆえ、タイミングの遅れにより生じる
ドットの位置ずれが隣接グループ間で全て等しくなるの
で、画像の歪みがほとんど目立たない。その結果、請求
項１２の構成による効果に加えて、ドットの位置ずれが
生じているにもかかわらず、使用者によって違和感を感
じることがない画像を形成することができるという効果
を奏する。

【０２３５】請求項１４の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、請求項１２の構成において、上記電位付
与手段は、互いに近傍に存在するグループごとに、先の
グループとは異なるタイミングで所定の電位を付与する
構成である。

【０２３６】それゆえ、タイミングの遅れにより生じる
ドットの位置ずれは隣接グループ間では異なるので、隣
接グループに順次所定の電位を印加した場合ほどの効果
は得られないが、隣接グループ間で違和感を感じるほど
の極端なずれは生じない。したがって、請求項１２の構
成による効果に加えて、互いに近傍に存在するグループ
ごとに順次所定電位を印加した場合でも、画像の歪みの
認識の困難な画像を形成することができるという効果を
奏する。

【０２３７】請求項１５の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、請求項１ないし１４のいずれかの構成に
加えて、上記電位付与手段によって各ゲート電極に付与
される電位の切り換えを行う複数の電位切り換え手段を
さらに備え、上記各電位切り換え手段には、複数のゲー
ト電極がグループ単位で接続されており、上記電位付与
手段は、上記電位切り換え手段を介して各ゲート電極に
所定の電位を付与する構成である。

【０２３８】それゆえ、全ゲート電極に対する所定電位
の印加制御を、電位切り換え手段ごとに、つまり、グル
ープごとに行うことができる。これにより、請求項１な
いし１４のいずれかの構成による効果に加えて、個々の
ゲート電極に対して電位印加制御を行う場合に比べて、
制御を簡素化することができるという効果を奏する。

【０２３９】請求項１６の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、請求項１５の構成において、上記電位付
与手段は、複数の電位切り換え手段を複数のグループに
分割すると共に、各グループごとに電位付与制御を行う
構成である。

【０２４０】それゆえ、請求項１５の構成による効果に
加えて、個々の電位切り換え手段ごとに電位印加制御を
行う場合に比べて、制御をさらに簡素化することができ
るという効果を奏する。

【０２４１】請求項１７の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、請求項１ないし１６のいずれかの構成に
おいて、上記複数のゲート電極は、複数の通過孔におけ
る顕像化粒子の通過をまとめて制御する複数の第１電極
および複数の第２電極で構成され、上記第１電極と上記
第２電極とは、互いに交叉して配置されると共に、上記
各電極に付与される電位によって上記交叉部に存在する
通過孔における顕像化粒子の通過を制御し、上記電位付
与手段は、上記第１電極と上記第２電極とのうちのどち
らかの電極に付与する電位を制御する構成である。

【０２４２】それゆえ、一方の電極に付与する飛翔電位
の印加時間が、例えば請求項１に記載のような電位付与
制御によって必要以上に長時間化するようなことがあっ
ても、他方の電極は通常の電位付与制御が行われるの
で、他方の電極に対して飛翔阻止電位が印加されれば、
一方の電極に飛翔電位が印加されていても、顕像化粒子
の飛翔は止まる。したがって、請求項１ないし１６のい
ずれかの構成による効果に加えて、一方の電極に付与す
る飛翔電位の印加時間が必要以上に長時間化した場合で
も、顕像化粒子の飛翔量の増加を回避することができ、
顕像化粒子の消費量増加、画像濃度が不均一となる等の
画質劣化を回避することができるという効果を奏する。

【０２４３】請求項１８の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、請求項１ないし１７のいずれかの構成に
おいて、上記電位付与手段が各ゲート電極に所定の電位
を付与する際のタイミングのずれに起因して発生する記
録媒体上のドット位置のずれを補正できるように、上記
各通過孔が形成されている構成である。

【０２４４】それゆえ、電位印加タイミングのずれに起
因するドットの位置ずれが生じないので、請求項１ない
し１７のいずれかの構成による効果に加えて、電位印加
タイミングをずらす制御を行っているにもかかわらず、
画像の歪みのない良好な画像を形成することができると
いう効果を奏する。

【０２４５】請求項１９の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、上記電位付与手段は、電位付与によって
上記各ゲート電極を流れる電流の所定時における総和
が、上記各ゲート電極を流れる個々の電流の最大値の総
和よりも小さくなるように、上記各ゲート電極に所定の
電位を付与する構成である。

【０２４６】それゆえ、電位付与手段が瞬間的に供給す
る電流量は、ゲート電極への電位印加タイミングを同時
とする従来に比べ確実に減るので、ゲート電極数を増加
させても、電位付与手段を電流容量の特別大きなもので
構成する必要はない。しかも、白黒画像形成装置で用い
た電位付与手段をそのまま使用することも可能である。

【０２４７】したがって、上記構成によれば、ゲート電
極数の多い制御電極を用いたカラー画像形成装置の場合
でも、電流容量のそれほど大きくない、白黒画像形成装
置に用いられる電位付与手段を使用することができ、電
位付与手段の大型化・コストアップを抑制することがで
きると共に、装置の大型化・コストアップを抑制するこ
とができるという効果を奏する。

【０２４８】また、電位付与手段の電流容量が特別大き
くはないので、制御電極を介して高圧リーク等が生じて
も、発生時に出力電位がある程度低下する。これによ
り、他の回路、装置を破壊する等の不都合が生じること
がない。したがって、上記構成によれば、装置の信頼性
を向上させることができるという効果を併せて奏する。

【０２４９】請求項２０の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、請求項１９の構成において、上記電位付
与手段は、各制御電極ごとに異なったタイミングで各ゲ
ート電極に所定の電位を付与する構成である。

【０２５０】それゆえ、各ゲート電極への電位印加タイ
ミングを制御電極ごとに、つまり、顕像化粒子の各色ご
とに異ならせるので、各色の顕像化粒子の飛翔制御を最
適な条件で行うことができる。これにより、請求項１９
の構成による効果に加えて、形成されるカラー画像の画
質をより向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態において、複数のリング
状電極に対して印加タイミングをずらせてＯＮ電位を印
加したときに発生する過渡電流の波形と上記各リング状
電極に対して与えられる画像信号の波形とをそれぞれ示
す説明図である。

【図２】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の断
面図である。

【図３】上記画像形成装置の概略の構成を示す説明図で
ある。

【図４】上記画像形成装置に設けられる制御電極の構成
を示す平面図である。

【図５】上記画像形成装置における画像形成動作の流れ
を示すフローチャートである。

【図６】複数のリング状電極に対して印加タイミングを
ずらせてＯＮ電位を印加したときの電位波形と上記各リ
ング状電極に対して与えられる画像信号の波形とをそれ
ぞれ示す説明図である。

【図７】図１で示した各リング状電極を流れる過渡電流
の波形をそれぞれ拡大して示した説明図である。

【図８】ＯＮ電位の印加タイミングのずれに起因して生
じるドットの位置ずれ具合いを示す説明図である。

【図９】複数のリング状電極をグループ化し、同一グル
ープ内のリング状電極に対しては同時に電位を印加する
一方、異なるグループ間では電位の印加タイミングをず
らす制御を行ったときの、各リング状電極における電位
波形と上記各リング状電極に対して与えられる画像信号
の波形とをそれぞれ示す説明図である。

【図１０】リング状電極を流れる過渡電流がゼロになる
前に、次のリング状電極にＯＮ電位を印加したときの、
上記各リング状電極を流れる過渡電流の波形をそれぞれ
示す説明図である。

【図１１】１個のリング状電極を流れる過渡電流がゼロ
になる前に、２個のリング状電極に順に印加タイミング
をずらせてＯＮ電位を印加したときの、上記各リング状
電極を流れる過渡電流の波形をそれぞれ示す説明図であ
る。

【図１２】複数のリング状電極を高圧ＩＣを用いてグル
ープ化する際の回路構成を示す説明図である。

【図１３】基板中央付近のリング状電極と接続された高
圧ＩＣと、基板端部付近のリング状電極と接続された高
圧ＩＣとをグループ化した様子を示す説明図である。

【図１４】基板中央付近のリング状電極と接続された高
圧ＩＣ同士、基板端部付近のリング状電極と接続された
高圧ＩＣ同士をそれぞれグループ化した様子を示す説明
図である。

【図１５】トナー担持体に対する基板中央付近のリング
状電極および基板端部付近のリング状電極の位置関係を
示す説明図である。

【図１６】基板中央付近のリング状電極と接続された高
圧ＩＣ同士、基板端部付近のリング状電極と接続された
高圧ＩＣ同士をそれぞれグループ化した際に、前者の高
圧ＩＣの数を後者の高圧ＩＣの数よりも多くしてグルー
プを形成した様子を示す説明図である。

【図１７】複数のリング状電極をグループ化し、グルー
プごとに印加タイミングをずらせて電位を印加した場合
の各電位波形と上記各リング状電極に対して与えられる
画像信号の波形とをそれぞれ示す説明図である。

【図１８】（ａ）は、互いに隣接するグループに順次印
加タイミングをずらせてＯＮ電位を印加したときに形成
されるドットの位置ずれ具合いを示す説明図である。
（ｂ）は、中央のグループから順に端部のグループにか
けてＯＮ電位を印加したときに形成されるドットの位置
ずれ具合いを示す説明図である。

【図１９】あるグループを除いて互いに隣接するグルー
プに順次印加タイミングをずらせてＯＮ電位を印加し、
最後に上記除いたグループに対してＯＮ電位を印加した
ときの、各リング状電極における電位波形と上記各リン
グ状電極に対して与えられる画像信号の波形とをそれぞ
れ示す説明図である。

【図２０】図１９に示した電位付与制御によって、実際
に形成されるドットの位置ずれ具合いを示す説明図であ
る。

【図２１】（ａ）は、ＯＮ電位の印加タイミングのずれ
によって発生するドットの位置ずれが補正されるように
ゲートおよびリング状電極を形成したときの、隣接する
ゲートおよびリング状電極の位置関係を示す平面図であ
る。（ｂ）は、通常の隣接するゲートおよびリング状電
極の位置関係を示す平面図である。

【図２２】（ａ）は、ＯＮ電位およびＯＦＦ電位を印加
したときの電位波形と、ＯＮ電位印加時に流れる過渡電
流の継続時間よりも、ＯＦＦ電位の印加時に流れる過渡
電流の継続時間が長い場合の上記過渡電流の波形とを示
す説明図である。（ｂ）は、ＯＮ電位印加時に流れる過
渡電流が時間的に互いに重ならないように、印加タイミ
ングをずらして各リング状電極にＯＮ電位を印加したと
きに、ＯＦＦ電位の印加時に流れる過渡電流が時間的に
重なってしまう場合の、各リング状電極における電位波
形と上記各過渡電流の波形とを示す説明図である。

【図２３】（ａ）は、複数のリング状電極において、Ｏ
Ｎ電位印加時に流れる過渡電流、および、ＯＦＦ電位印
加時に流れる過渡電流がどちらも時間的に重ならないよ
うに、先にＯＮ電位を印加した方のリング状電極におけ
るＯＮ電位の印加時間よりも、後にＯＮ電位を印加した
方のリング状電極におけるＯＮ電位の印加時間を長く調
整した場合の、各リング状電極における電位波形と上記
各過渡電流の波形とを示す説明図である。（ｂ）は、複
数のリング状電極において、ＯＮ電位印加時に流れる過
渡電流、および、ＯＦＦ電位印加時に流れる過渡電流が
どちらも時間的に重ならないように、先にＯＮ電位を印
加した方のリング状電極におけるＯＮ電位の印加時間よ
りも、後にＯＮ電位を印加した方のリング状電極におけ
るＯＮ電位の印加時間を短く調整した場合の、各リング
状電極における電位波形と上記各過渡電流の波形とを示
す説明図である。

【図２４】複数のリング状電極において、ＯＮ電位印加
時に流れる過渡電流、および、ＯＦＦ電位印加時に流れ
る過渡電流がどちらも時間的に重ならないように、先に
ＯＮ電位を印加した方のリング状電極におけるＯＮ電位
の印加時間よりも、後にＯＮ電位を印加した方のリング
状電極におけるＯＮ電位の印加時間を長く調整すること
により、上記印加時間が徐々に長くなる場合の、各リン
グ状電極における電位波形と上記各過渡電流の波形とを
示す説明図である。

【図２５】（ａ）は、リング状電極へのＯＮ電位の印加
時には、制御電源部からの印加電位をリング状電極へ供
給する一方、リング状電極へのＯＦＦ電位の印加時に
は、接地電位をリング状電極へ供給するスイッチング素
子を用いた場合の回路構成を示す説明図である。（ｂ）
は、リング状電極へのＯＮ電位の印加時には、接地電位
をリング状電極へ供給する一方、リング状電極へのＯＦ
Ｆ電位の印加時には、制御電源部からの印加電位をリン
グ状電極へ供給するスイッチング素子を用いた場合の回
路構成を示す説明図である。

【図２６】ＯＦＦ電位印加時に流れる過渡電流が時間的
に重ならないように、各リング状電極に対するＯＦＦ電
位の印加タイミングをずらすと共に、ＯＮ電位の印加タ
イミングを揃えるようにした場合の、各リング状電極に
おける電位波形と上記各過渡電流の波形とを示す説明図
である。

【図２７】シールド電極を配置した制御電極の構成を示
す平面図である。

【図２８】マトリクスドライブの制御電極の構成を示す
平面図である。

【図２９】上記制御電極の２種の帯状電極に印加される
電位の波形を示す説明図である。

【図３０】本発明の他の実施の形態におけるカラーの画
像形成装置の構成を示す説明図である。

【図３１】従来の画像形成装置の画像形成部を拡大して
示した断面図である。

【図３２】上記画像形成装置において、画像信号に基づ
いて複数のリング状電極に対して同時に電位が印加され
る場合の、上記電位および上記画像信号の波形を示す説
明図である。

【図３３】上記画像形成装置において、画像信号に基づ
いて複数のリング状電極に対して同時に電位が印加され
たときに流れる過渡電流および上記画像信号の波形を示
す説明図である。

【符号の説明】

２１トナー（顕像化粒子）２２トナー担持体（担持体）２５対向電極２６、２６ａ〜２６ｄ制御電極３６制御電源部（電位付与手段）３７リング状電極（ゲート電極）３８ゲート（通過孔）４１高圧ＩＣ（電位切り換え手段）５０制御電極５１ゲート（通過孔）５２帯状電極（第１電極）５３帯状電極（第２電極）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顕像化粒子を担持する担持体と、上記担持体と対向して配置される対向電極と、上記顕像化粒子の通過部となる複数の通過孔と、上記各
通過孔の周囲に形成される複数のゲート電極とを有し、
各ゲート電極に付与される電位により、上記担持体と上
記対向電極との間の電界を変化させ、上記担持体から上
記対向電極方向への上記顕像化粒子の飛翔を制御する制
御電極と、画像信号に応じた電位を上記各ゲート電極に付与する電
位付与手段とを備えた画像形成装置において、上記電位付与手段は、電位付与によって上記各ゲート電
極を流れる電流の所定時における総和が、上記各ゲート
電極を流れる個々の電流の最大値の総和よりも小さくな
るように、上記各ゲート電極に所定の電位を付与するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記電位付与手段は、上記顕像化粒子を上
記対向電極方向へ飛翔させるための飛翔電位を所定のゲ
ート電極に付与してから、飛翔電位付与時に発生する過
渡電流の継続時間とは異なる時間が経過した後に、他の
ゲート電極へ飛翔電位を付与することを特徴とする請求
項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】上記電位付与手段は、所定のゲート電極に
飛翔電位を付与してから、上記過渡電流の継続時間より
も長い時間が経過した後に、他のゲート電極へ飛翔電位
を付与することを特徴とする請求項２に記載の画像形成
装置。
【請求項４】上記電位付与手段は、所定のゲート電極に
飛翔電位を付与してから、上記過渡電流の継続時間より
も短い時間が経過した後に、他のゲート電極へ飛翔電位
を付与することを特徴とする請求項２に記載の画像形成
装置。
【請求項５】上記電位付与手段は、上記顕像化粒子の上
記対向電極方向への飛翔を阻止するための飛翔阻止電位
を所定のゲート電極に付与してから、飛翔阻止電位付与
時に発生する過渡電流の継続時間とは異なる時間が経過
した後に、他のゲート電極へ飛翔阻止電位を付与するこ
とを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】上記電位付与手段は、所定のゲート電極に
飛翔阻止電位を付与してから、上記過渡電流の継続時間
よりも長い時間が経過した後に、他のゲート電極へ飛翔
阻止電位を付与することを特徴とする請求項５に記載の
画像形成装置。
【請求項７】上記電位付与手段は、所定のゲート電極に
飛翔阻止電位を付与してから、上記過渡電流の継続時間
よりも短い時間が経過した後に、他のゲート電極へ飛翔
阻止電位を付与することを特徴とする請求項５に記載の
画像形成装置。
【請求項８】各ゲート電極への飛翔電位付与時に発生す
る過渡電流の継続時間よりも、各ゲート電極への飛翔阻
止電位付与時に発生する過渡電流の継続時間が長い場合
に、上記電位付与手段は、飛翔阻止電位付与時における
過渡電流の発生期間が互いに重ならないように、飛翔電
位付与時間を調整しつつ各ゲート電極へ飛翔電位を付与
することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】各ゲート電極への飛翔電位付与時に発生す
る過渡電流の継続時間を時間ｔ１、各ゲート電極への飛
翔阻止電位付与時に発生する過渡電流の継続時間を時間
ｔ２とすると、時間ｔ１と時間ｔ２とが異なる場合に、
上記電位付与手段は、時間ｔ１および時間ｔ２よりも長
い時間で、かつ、時間ｔ１と時間ｔ２とのうち長い方の
時間に近い時間だけタイミングをずらして、各ゲート電
極へ飛翔電位および飛翔阻止電位を付与することを特徴
とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１０】各ゲート電極に付与する飛翔阻止電位が
接地電位であることを特徴とする請求項２、３または４
に記載の画像形成装置。
【請求項１１】各ゲート電極に付与する飛翔電位が接地
電位であることを特徴とする請求項５、６または７に記
載の画像形成装置。
【請求項１２】上記電位付与手段は、複数のゲート電極
を複数のグループに分割すると共に、同一グループ内の
ゲート電極には同時に所定の電位を付与する一方、異な
るグループ間では、互いに異なるタイミングで所定の電
位をゲート電極に付与することを特徴とする請求項１に
記載の画像形成装置。
【請求項１３】上記電位付与手段は、互いに隣接するグ
ループごとに順次、先のグループとは異なるタイミング
で所定の電位を付与することを特徴とする請求項１２に
記載の画像形成装置。
【請求項１４】上記電位付与手段は、互いに近傍に存在
するグループごとに、先のグループとは異なるタイミン
グで所定の電位を付与することを特徴とする請求項１２
に記載の画像形成装置。
【請求項１５】上記電位付与手段によって各ゲート電極
に付与される電位の切り換えを行う複数の電位切り換え
手段をさらに備え、上記各電位切り換え手段には、複数のゲート電極がグル
ープ単位で接続されており、上記電位付与手段は、上記
電位切り換え手段を介して各ゲート電極に所定の電位を
付与することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれ
かに記載の画像形成装置。
【請求項１６】上記電位付与手段は、複数の電位切り換
え手段を複数のグループに分割すると共に、各グループ
ごとに電位付与制御を行うことを特徴とする請求項１５
に記載の画像形成装置。
【請求項１７】上記複数のゲート電極は、複数の通過孔
における顕像化粒子の通過をまとめて制御する複数の第
１電極および複数の第２電極で構成され、上記第１電極
と上記第２電極とは、互いに交叉して配置されると共
に、上記各電極に付与される電位によって上記交叉部に
存在する通過孔における顕像化粒子の通過を制御し、上
記電位付与手段は、上記第１電極と上記第２電極とのう
ちのどちらかの電極に付与する電位を制御することを特
徴とする請求項１ないし１６のいずれかに画像形成装
置。
【請求項１８】上記電位付与手段が各ゲート電極に所定
の電位を付与する際のタイミングのずれに起因して発生
する記録媒体上のドット位置のずれを補正できるよう
に、上記各通過孔が形成されていることを特徴とする請
求項１ないし１７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１９】各色の顕像化粒子を担持する複数の担持
体と、上記各担持体と対向して配置される対向電極と、上記顕像化粒子の通過部となる複数の通過孔と、上記各
通過孔の周囲に形成される複数のゲート電極とを有し、
各ゲート電極に付与される電位により、所定の担持体と
上記対向電極との間の電界を変化させ、上記担持体から
上記対向電極方向への上記顕像化粒子の飛翔を制御する
複数の制御電極と、画像信号に応じた電位を上記各ゲート電極に付与する電
位付与手段とを備えた画像形成装置において、上記電位付与手段は、電位付与によって上記各ゲート電
極を流れる電流の所定時における総和が、上記各ゲート
電極を流れる個々の電流の最大値の総和よりも小さくな
るように、上記各ゲート電極に所定の電位を付与するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】上記電位付与手段は、各制御電極ごとに
異なったタイミングで各ゲート電極に所定の電位を付与
することを特徴とする請求項１９に記載の画像形成装
置。