JP2001088341A

JP2001088341A - 画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2001088341A
Application number: JP26823399A
Authority: JP
Inventors: Toshio Sakai; 捷夫酒井; Masafumi Kadonaga; 雅史門永
Original assignee: Ricoh Co Ltd; Array AB
Current assignee: Ricoh Co Ltd; Array AB
Priority date: 1999-09-22
Filing date: 1999-09-22
Publication date: 2001-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】地汚れ、及びトナーＴのＵターンに起因する
画像抜けの発生を回避するとともに、従来の直接記録方
式の画像形成装置よりも形成画像のシャープネス性を向
上させることができる画像形成方法及び画像形成装置を
提供する。【解決手段】剤飛翔制御装置に、トナー搬送ローラ
１、フレキシブルプリント基板２、被画像形成体であり
且つ潜像担持体である感光体ドラム４、図示しない離脱
用電圧印加手段等を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成方法、及
びこれを用いるファクシミリ、プリンタ、複写機、等の
画像形成装置に係り、詳しくは、画像形成剤を飛翔させ
て画像を形成する画像形成方法及び画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】従来、この種の画像形成方法としては、特
開昭５８−３２３７５号等に記載のジャンピング方式の
ものや、実開昭５４−２６８２１号等に記載のプロジェ
クション方式のものなどが知られている。これらの画像
形成方法は、現像ローラ等の剤担持体から飛翔させた画
像形成剤としてのトナーを潜像担持体上の静電潜像に付
着させ、この付着によって得た可視像を転写紙等に転写
するものである。

【０００３】また、感光体等の潜像担持体を用いずに、
剤飛翔制御手段から転写紙や中間転写体等の被画像形成
体の画像部に向けて選択的に飛翔させたトナーを、該画
像部に付着させて画像を形成するいわゆる直接記録方式
のものが知られている。

【０００４】以下、これらの画像形成方法の作像原理に
ついて説明する。なお、ジャンピング方式やプロジェク
ション方式の作像原理については、「電子写真技術の基
礎と応用」（コロナ社、電子写真学会編）のｐ１６５〜
ｐ１７０に詳しい記述があるので、ここでは概要を説明
する。

【０００５】ジャンピング方式においては、感光体ドラ
ムや感光体ベルトなどの潜像担持体と、これに対向する
ように配設された現像ローラや現像ベルトなどの剤担持
体とをそれぞれ無端移動させながら、両者の間に交流・
直流重畳電圧を印加する。そして、潜像担持体の表面
と、剤担持体の表面とが最接近する領域（以下、最接近
領域という）において、該潜像担持体上の静電潜像の有
無にかかわらず、該潜像担持体と該剤担持体との間でト
ナーを往復飛翔させる。この往復飛翔により、トナー
は、潜像担持体への転移と剤担持体への逆転移とを繰り
返す。但し、剤担持体から潜像担持体へのトナー転移量
は、非画像部よりも画像部（静電潜像部分）の方が多く
なる。潜像担持体の表面が無端移動によって上記最接近
領域から少し離れると、画像部と剤担持体との間でトナ
ーの転移のみが生じ、非画像部と剤担持体との間でトナ
ーの逆転移のみが生ずるようになる。このため、トナー
は画像部に付着し、非画像部には付着しなくなる。しか
しながら、実際には、僅かではあるが、逆転移しないで
非画像部に残留して地汚れを発生させるトナーが出現す
る。このようなトナーの出現の理由は、種々考えられて
いる。例えば、粉砕法により製造された形状精度の低い
トナーを用いると、個々のトナーで潜像担持体との接触
面積が異なってくる。このような場合、接触面積が比較
的大きくなるトナーは、潜像担持体に対する付着力が他
のトナーよりも大きくなって逆転移しなくなるのであ
る。なお、上記「地汚れ」とは、例えば文書原稿の文字
間や行間など、比較的離れた位置にある画像間の非画像
部に画像形成剤が付着する現象を示す。文字画像に隣接
する非画像部分に画像形成剤が散乱して付着する現象も
厳密には地汚れと言えるが、このような現像とは区別し
て「地汚れ」という表現を用いることにする。

【０００６】また、プロジェクション方式においても、
画像抜けの発生を低減しようとすると、地汚れを生じ易
くなる。具体的には、プロジェクション方式では、例え
ば、剤担持体と潜像担持体との間に交流パルス電圧を印
加し、該剤担持体から飛翔させたトナーを該潜像担持体
に到達させる前に該パルス電圧の極性を反転させる。そ
して、極性を反転させた際、潜像担持体の画像部と剤担
持体との間に位置するトナーに対して飛翔を継続させる
ような静電力を画像部電位の影響によって作用させ、該
トナーを該画像部に転移させる。また、潜像担持体の非
画像部と剤担持体との間に位置するトナーに対して飛翔
方向を反転させるような静電力を非画像部電位の影響に
よって作用させ、該トナーを剤担持体に向けてＵターン
させる。このようにして画像を形成するプロジェクショ
ン方式においては、上記最接近領域で画像部にトナーを
転移させ、非画像部には転移させないので、ジャンピン
グ方式よりも地汚れを生じ難い。しかしながら、１画素
の画像部（１ドット画像）が多画素の非画像部に囲まれ
るなど、比較的小面積の画像部が比較的大面積の非画像
部に囲まれる場合には、該画像部にトナーを到達させる
ことができず、いわゆる画像抜けを生じ易くなる。この
ような比較的小面積の画像部を形成する場合、上記極性
を逆転させた際、該画像部の周囲の限られた範囲に形成
された電界内にトナーを位置させることができず、Ｕタ
ーンさせ易くなるからである。トナーを潜像担持体に到
達させる直前のタイミングで上記極性を逆転させれば、
画像抜けの発生を低減することができる。しかし、個々
のトナーの帯電量、粒径及び質量には差があるので、上
記タイミングで上記極性を逆転させると、今度は逆にＵ
ターンさせるべきトナーを非画像部に向けて飛翔させて
地汚れを生じ易くなってしまうのである。

【０００７】一方、直接記録方式においては、地汚れを
生ずることがない。図１０は直接記録方式の作像原理を
説明する模式図である。図１０において、剤担持体とし
てのトナー搬送ローラ１は接地され、マイナス極性に帯
電したトナーＴを担持している。このトナー搬送ローラ
１の下方には、微小開口部としての複数の孔２ｂと、各
孔２ｂの回りを囲むリング状の離脱制御電極２ａとを有
するフレキシブル基板（以下、ＦＰＣという）２が配設
されている。各離脱制御電極２ａは互いに絶縁されるよ
うに構成されており、これらには図示しないＩＣドライ
バ回路によって所定の電圧がそれぞれ個別に印加される
ようになっている。具体的には、例えば、−５０［Ｖ］
の離脱回避用電圧と＋３２５［Ｖ］の離脱用電圧とが切
り替わるように印加されるようになっている。ＦＰＣ１
１ａの下方には、電極としての機能を備える紙搬送ベル
ト３がＦＰＣ２を挟んでトナー搬送ローラ１に対向する
ように配設されており、被画像形成体である転写紙２０
を図中前後方向に搬送する。この紙搬送ベルト３には図
示しない電圧印加手段によって例えば＋１．２［ｋＶ］
の対向電圧が印加されている。このような状態で任意の
離脱制御電極２ａに上記離脱用電圧が印加されると、こ
の離脱制御電極２ａとの対向位置にあるトナーＴを内包
するような電界が該離脱制御電極２ａとトナー搬送ロー
ラ１との間に形成される。この電界は、前記対向位置に
あるトナーＴの電荷に作用して静電力を生じせしめる。
そして、この静電力がトナーＴに作用しているトナーＴ
間あるいはトナー搬送ローラ１との付着力（ファンデル
ワールス力）と重力との和を上回ると、上記対向位置に
あるトナーＴがトナー搬送ローラ１上から部分的に離脱
する。このようにして離脱したトナーＴの多くは、孔２
ｂ内に進入する。一方、離脱制御電極２ａに上記離脱用
電圧が印加された状態では、この離脱制御電極２ａに囲
まれる孔２ｂ内と、紙搬送ベルト１２との間に、該孔２
ｂ内に進入したトナーＴを該紙搬送ベルト３に向けて飛
翔させるような電界が形成される。このため、孔２ｂ内
に進入した一群のトナーＴは、紙搬送ベルト３上の転写
紙７の画像部に向けて選択的に飛翔・到達して１画素分
のドット画像を形成する。

【０００８】このような作像原理で画像を形成する直接
記録方式においては、転写紙２０の画像部に対向する孔
２ｂに通したトナーＴだけを該画像部に付着させるの
で、地汚れを生ずることがない。また、転写紙２０に向
けて飛翔させたトナーＴを途中でＵターンさせないの
で、Ｕターンに起因する画像抜けを生ずることもない。
しかしながら、孔２ｂｃ通過後のトナーＴの一部には、
図中鉛直方向にまっすぐに飛翔しないで飛翔経路を傾け
るものがあり、このようなトナーＴが転写紙７上のドッ
ト画像の周囲に付着することがある。また、比較的高速
度で飛翔したトナーが転写紙７上で跳ね返って散乱して
ドット画像の周囲に付着することもある。このようにド
ット画像の周囲にトナーが付着すると、形成画像のエッ
ジ部分が不鮮明となる。そして、このことによって形成
画像のシャープネス性を低下させてしまうことがあっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の背景に
鑑みなされたものであり、その目的とするところは、地
汚れ、及び画像形成剤のＵターンに起因する画像抜けの
発生を回避するとともに、従来の直接記録方式の画像形
成装置よりも形成画像のシャープネス性を向上させるこ
とができる画像形成方法及び画像形成装置を提供するこ
とである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、画像形成方法であって、帯電
可能な画像形成剤を剤飛翔制御手段の剤担持体に担持さ
せる工程と、被画像形成体上にその非画像部よりも画像
部に画像形成剤を付着させ易くするような電界を形成す
る工程と、画像形成剤を該剤担持体から部分的に離脱さ
せる工程と、離脱させた画像形成剤を該画像部に向けて
選択的に飛翔させる工程とを有することを特徴とするも
のである。

【００１１】また、請求項２の発明は、画像形成装置で
あって、帯電可能な画像形成剤を担持する剤担持体と、
被画像形成体上にその非画像部よりも画像部に画像形成
剤を付着させ易くするような電界を形成する電界形成手
段と、画像形成剤を該剤担持体から部分的に離脱させる
離脱手段とを有し、離脱させた画像形成剤を該画像部に
向けて選択的に飛翔させるように画像形成剤の飛翔を制
御する剤飛翔制御手段を備えることを特徴とするもので
ある。

【００１２】また、請求項３の発明は、請求項２の画像
形成装置であって、上記剤飛翔制御手段が、上記剤担持
体と、該剤担持体に対向し且つ互いに独立あるいは連続
するように形成された複数の微小開口部と、これら微小
開口部の個々に対応する複数の離脱制御電極と、各離脱
制御電極に対して離脱用電圧を個別に印加する離脱用電
圧印加手段と、上記電界形成手段とを備え、該離脱用電
圧を任意の該離脱制御電極に印加して該剤担持体から画
像形成剤を部分的に離脱させ、離脱させた画像形成剤に
任意の該微小開口部を通過させ、通過後の画像形成剤を
上記画像部に向けて選択的に飛翔させて画素像を形成す
ることを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項４の発明は、請求項３の画像
形成装置であって、上記電界形成手段として、上記画像
部に静電潜像を担持し且つ上記被画像形成体としての機
能を発揮する潜像担持体と、該潜像担持体に該静電潜像
を形成する潜像形成手段とを有するものを備えることを
特徴とするものである。

【００１４】また、請求項５の発明は、請求項３の画像
形成装置であって、上記電界形成手段として、複数の上
記微小開口部の個々に対応する複数の画素電極と、各画
素電極に対して画素電圧を印加する画素電圧印加手段と
を有するものを備えることを特徴とするものである。

【００１５】また、請求項６の発明は、請求項３、４又
は５の画像形成装置であって、上記剤飛翔制御手段が、
各離脱制御電極に対応し且つ上記離脱制御電極とは電気
的に独立するように形成された複数の偏向電極と、各偏
向電極に対して偏向電圧を印加する偏向電圧印加手段と
を備え、画像形成剤の飛翔経路を該偏向電圧の印加によ
って偏向させることを特徴とするものである。

【００１６】また、請求項７の発明は、請求項６の画像
形成装置であって、画像形成剤の飛翔経路を偏向させる
ことで、上記被画像形成体上で上記微小開口部との対向
位置にある画素領域だけでなく、この画素領域の周囲に
ある画素領域にも上記画素像を形成することを特徴とす
るものである。

【００１７】また、請求項８の発明は、請求項３、４、
５、６又は７の画像形成装置において、上記離脱用電圧
としてパルス電圧を印加し、該パルス電圧のピーク値及
びパルス幅、あるいはこれらのうちの一方を変化させ得
るように上記離脱用電圧印加手段を構成したことを特徴
とするものである。

【００１８】また、請求項９の発明は、提供される画像
データに基づいて画像を形成する請求項８の画像形成装
置であって、該画像データに基づいて上記ピーク値及び
パルス幅、あるいはこれらのうちの一方を各離脱制御電
極毎に個別に変化させることを特徴とするものである。

【００１９】また、請求項１０発明は、上記潜像担持体
と、上記潜像形成手段である露光手段とを有する上記電
界形成手段を備える請求項４、６、７、８又は９の画像
形成装置であって、上記剤担持体に第１直流電圧を印加
する第１直流電圧印加手段と、該潜像担持体に第２直流
電圧を印加する第２直流電圧印加手段とを備え、上記静
電潜像の電位と同極性に帯電する画像形成剤を用い、且
つ、該第２直流電圧と、該第２直流電圧よりも画像形成
剤の帯電極性側に高い値の該第１直流電圧と、ピーク値
が該第２直流電圧と該第１直流電圧との間の値になるよ
うな直流パルス電圧である上記離脱用電圧とを印加する
ことを特徴とするものである。

【００２０】請求項１、２、３、４、５、６、７、８、
９又は１０の発明においては、従来の直接記録方式のよ
うに、剤担持体から部分的に離脱させた画像形成剤を被
画像形成体の画像部に向けて選択的に飛翔・付着させて
画像を形成する。また、飛翔させた画像形成剤をＵター
ンさせないで画像を形成することができる。但し、従来
の直接記録方式とは異なり、非画像部よりも画像部に画
像形成剤を付着させ易くするような電界を被画像形成体
上に形成している。このような構成においては、上記電
界を形成しない場合よりも、画像部に到達する画像形成
剤の量が多くなり、且つ該画像部上で跳ね返った画像形
成剤が周囲の非画像部に散乱し難くなる。

【００２１】剤飛翔制御手段としては、請求項３の画像
形成装置のように、トナー担持ローラ等の剤担持体と、
孔等の複数の微小開口部と、これら微小開口部の個々に
対応する複数の離脱制御電極と、各離脱制御電極に対し
て離脱用電圧を個別に印加する離脱用電圧印加手段と、
上記電界形成手段とを備えるものなどが考えられる。

【００２２】また、上記電界形成手段としては、請求項
４の画像形成装置のように被画像形成体として静電潜像
を担持する潜像担持体を用いるものや、請求項５の画像
形成装置のように複数の微小開口部の個々に対応する複
数の画素電極と、各画素電極に対して画素電圧を印加す
る画素電圧印加手段とを備えるものなどが考えられる。

【００２３】特に、請求項６の画像形成装置において
は、例えば、離脱した直後や、飛翔した直後の画像形成
剤の飛翔経路を偏向電極への偏向電圧の印加によって偏
向させることで、該画像形成剤を微小開口部に対向して
いない被画像形成体領域に付着させることができる。こ
のように画像形成剤を付着させると、例えば隣接ドット
間に生じてしまう白抜け部分など、被画像形成体上で非
画素となる部分に画像形成剤を付着させて形成画像のエ
ッジを滑らかにしたり、被画像形成体上で微小開口部と
の対向位置にある画素領域だけでなく、周辺画素領域に
も画素像を形成したりすることができるようになる。

【００２４】また特に、請求項７の画像形成装置におい
ては、画像形成剤の飛翔経路を偏向させて画素領域の周
辺画素領域にも画素像を形成することで、１つの微小開
口部と離脱制御電極との組み合わせで複数の画素像を形
成する。このため、飛翔経路を偏向させない場合より
も、微小開口部及び離脱制御電極の数を減らすことがで
きる。また、離脱用電圧印加手段には、離脱用電圧の印
加を各離脱制御電極毎に個別にＯＮ／ＯＦＦするための
ドライバＩＣなどのスイッチング手段が離脱制御電極の
数と同じ数だけ必要になるため、離脱制御電極の数を減
らすことで該スイッチング手段の数も減らすことができ
る。

【００２５】また特に、請求項８の画像形成装置におい
ては、各画像像に対する画像形成剤の付着量を変化させ
ることができる。本発明者らは、鋭意研究により、離脱
用電圧としてパルス電圧を印加させ、該パルス電圧のピ
ーク値及びパルス幅、あるいはこれらのうちの一方を変
化させることで、画素像に対する画像形成剤の付着量を
変化させ得ることを見出した。

【００２６】また特に、請求項９の画像形成装置におい
ては、画像データに基づいて、離脱用電圧であるパルス
電圧の振幅及びパルス幅、あるいはこれらのうちの一方
を各離脱制御電極毎に個別に変化させることで、多値階
調画像を形成する。本発明者らは鋭意研究により、この
ようにして多値階調画像を形成すると、画像データに基
づいて多値階調画像を形成する従来の電子写真方式の画
像形成装置よりも、該多値階調画像における各画素像の
画像形成剤付着量を正確に調整し得ることを見出した。

【００２７】また特に、請求項１０の画像形成装置にお
いては、潜像担持体上の画像部を非画像部よりも画像形
成剤の帯電極性側に低い電位状態にして現像するいわゆ
るネガ現像を実施する。このようなネガ現像において
は、潜像担持体上の画像部を非画像部よりも画像形成剤
の帯電極性側に高い電位状態にして現像するいわゆるポ
ジ現像を実施する場合よりも、露光手段の露光量を低減
することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置に適
用した実施形態について説明する。図１は本実施形態に
係る画像形成装置の要部構成を示す模式図である。図に
おいて、この画像形成装置は、剤担持体としてのトナー
搬送ローラ１、フレキシブルプリント基板（以下、ＦＰ
Ｃという）２、被画像形成体であり且つ潜像担持体であ
る感光体ドラム４等を備えている。これらは剤飛翔制御
装置の一部であり、この剤飛翔制御装置はこれらの他
に、各離脱制御電極２ａに対して離脱用電圧を個別に印
加するための図示しない離脱用電圧印加手段等も備えて
いる。

【００２９】トナー搬送ローラ１は、例えば、直径３０
［ｍｍ］程度のアルミ製ローラ芯材と、これを３［ｍ
ｍ］程度の厚さで被覆する中抵抗ゴム層とを備えてお
り、図示しない駆動手段によって図中矢印Ａ方向に回転
駆動される。トナーＴは、図示しないトナー供給ローラ
からこのトナー搬送ローラ１に擦り付け供給される際
に、摩擦によってプラスあるいはマイナス極性に帯電
し、図示しない規制ブレードによってトナー搬送ローラ
１上での厚みが３０［μｍ］程度に規制される。

【００３０】トナーＴとしては、アクリル樹脂等の母体
樹脂の中に染料又は顔料を含有するものを５〜１０［μ
ｍ］の大きさに粉砕した後、粉砕粒子の表面に摩擦帯電
を促進する極性制御剤や流動性を向上させるシリカ粉末
などを被覆したものを用いる。

【００３１】ＦＰＣ２は、例えば次のようにして作成さ
れたものである。即ち、まず、厚さ２５〜５０［μｍ］
のポリイミドフイルムに厚さ１８〜３５μｍの銅箔を貼
り、この銅箔に複数のリング状パターンを露光してから
エッチング処理を施して離脱制御電極としてのリング電
極２ａを複数形成する。次に、これらリング電極２ａの
下にポリイミドフィルムと銅箔とを順次貼り付けた後、
各リング電極２ａに対向するような複数の半月状パター
ン対をこの銅箔に露光する。そして、銅箔にエッチング
処理を施して半月状の偏向電極対２ｃを複数形成する。
更に、これら偏向電極対２ｃの下にポリイミドフィルム
を貼り付けた後、ドリルやレーザ等の穿孔手段によって
各リング電極２ａの内側を穿孔加工して孔２ｂを形成し
てＦＰＣ２を形成する。なお、トナーＴに対する偏向効
率を低下させることにはなるが、同一平面上にリング電
極２ａと偏向電極対２ｃとを形成することも可能であ
る。

【００３２】図２はリング電極２ａ、孔２ｂ及び偏向電
極対２ｃを示す平断面図である。図示のように、リング
電極２ａが孔２ｂを囲むリング状の形状であるのに対
し、偏向電極対２ｃは各偏向電極が孔２ｂを挟むように
相対向する半月状の形状となっている。

【００３３】感光体ドラム４は、例えば、直径６０［ｍ
ｍ］のアルミ製ドラム４ａ上に、アモルファスシリコ
ン、セレン、セレン砒素合金などからなる感光層４ｂが
蒸着やＣＶＤの手法によって５０［μｍ］程度の厚さに
被覆されたものであり、図示しない駆動手段によって図
中矢印Ｂ方向に回転駆動される。この感光体ドラム４に
は周知の電子写真プロセスによって静電潜像５が形成さ
れる。具体的には、例えば、帯電ローラやスコロトロン
などの帯電手段によって暗中にて＋６００〜＋１２００
［Ｖ］に一様帯電せしめられた感光層４ｂが、公知のレ
ーザ光学系によって露光されて静電潜像５が形成され
る。なお、導電層上に感光層が被覆された感光体ベルト
を潜像担持体として用いてもよい。

【００３４】以上の構成において、仮に、マイナス極性
に帯電させたトナーＴをトナー搬送ローラ１に担持さ
せ、静電潜像５と対向位置にある任意のリング電極２ａ
に＋２００［Ｖ］の離脱用電圧を印加させ、且つ、＋５
０［Ｖ］の地肌部（非画像部）と＋８００［Ｖ］の静電
潜像（画像部）とを感光体ドラム４に形成させたとす
る。すると、このリング電極２ａとトナー搬送ローラ１
との間に離脱用電界が形成される。この離脱用電界は、
トナー搬送ローラ１上のトナーＴのうち、上記任意のリ
ング電極２ａとの対向位置及びこの付近にあるトナーＴ
の電荷に作用して静電力を生じせしめる。そして、この
静電力がトナーＴに作用しているトナーＴ間あるいはト
ナー搬送ローラ１との付着力（ファンデルワールス力）
と重力との和を上回ると、上記対向位置及びこの付近に
あるトナーＴがトナー搬送ローラ１上から部分的に離脱
して孔２ｂ内に進入する。一方、感光体ドラム４上に
は、マイナス極性に帯電したトナーを地肌部よりも静電
潜像５に付着させ易くし、且つ、孔２ｂ内に進入したト
ナーＴを静電潜像５に向けて飛翔させるような静電力を
付与する電界が形成される。このような電界が形成され
ると、孔２ｂ内に進入したトナーが孔２ｂを通過して静
電潜像５に向けて飛翔するようになる。そして、静電潜
像５に付着してドット画像を形成する。

【００３５】このように、本画像形成装置は、従来の直
接記録方式と同様に、トナー担持ローラ１から部分的に
離脱させたトナーＴに任意の孔２ｂを通過させ、通過さ
せたトナーＴを被画像形成体としての感光体ドラム４に
向けて選択的に飛翔・付着させて画像を形成する。ま
た、各孔２ｂから飛翔させたトナーＴをＵターンさせな
いで画像を形成することができる。但し、従来の直接記
録方式とは異なり、被画像形成体として感光体ドラム４
を用いており、該被画像形成体上にその非画像部よりも
画像部にトナーＴを付着させ易くするような電界を形成
している。このため、従来の直接記録方式のように単に
ＦＰＣ２との対向位置にある対向電極に一様な対向電圧
を印加する場合よりも、孔２ｂから画像部に到達するト
ナーＴの量が多くなる。また、「付着させ易くする電
界」の影響により、画像部上で跳ね返ったトナーＴが周
囲の非画像部に散乱し難くなる。

【００３６】以上、本実施形態の画像形成装置によれ
ば、従来の直接記録方式のように、トナー担持ローラ１
から部分的に離脱させたトナーＴを孔２ａから感光体ド
ラム４の静電潜像５に向けて選択的に飛翔・付着させて
画像を形成するので、地汚れの発生を回避することがで
きる効果がある。また、各孔２ｂから飛翔させたトナー
ＴをＵターンさせないで画像を形成し得るので、Ｕター
ンに起因して生ずる画像抜けを回避することができる。
また、従来の直接記録方式よりも、被画像形成体（感光
体ドラム４）上の画像部に到達させるトナーＴの量を多
くし、且つ該画像部上で跳ね返らせたトナーＴを周囲の
非画像部に散乱させ難くするので、形成画像のシャープ
ネス性を向上させることができる。

【００３７】なお、本実施形態において、非画像部より
も画像部にトナーＴを付着させ易くするような電界形成
手段として、非画像形成体である感光体ドラム４などの
潜像担持体と、該潜像担持体に静電潜像を形成する帯電
装置などの潜像形成手段とを有する画像形成装置につい
て説明したが、本発明に係る電界形成手段はこれに限ら
れるものではない。例えば、電界形成手段として、図３
（平面図）及び図４（断面図）に示すようなＦＰＣ６
と、該ＦＰＣ６の各対向電極６ａに対向電圧を一律に印
加する図示しない対向電圧印加手段と、該ＦＰＣ６の各
周囲電極６ｂに周囲電圧を一律に印加する図示しない周
囲電圧印加手段とを備えるものを図１のＦＰＣ２に対向
させて配設し、このＦＰＣ６上で転写紙２０等の被画像
形成体を移動させるようにしてもよい。図３及び図４に
おいて、ドット状に形成された各対向電極６ａは、図１
の各孔２ｂに対向するように形成されており、これら対
向電極６ａの周囲にはそれぞれ対向電極６ａを囲うリン
グ状の周囲電極６ｂが配設されている。各対向電極６ａ
は互いに導通するように構成され、また、各周囲電極６
ｂも互いに導通するように構成されている。更に、各対
向電極６ａと各周囲電極とは電気的に絶縁されるように
なっている。このような構成の電界形成手段と、マイナ
ス帯電するトナーＴとを用いる場合には、例えば、各対
向電極６ａにプラスの対向電圧を印加し、各周囲電極に
マイナスの周囲電圧を印加すれば、被画像形成体上の非
画像部よりも画像部にトナーＴを付着させ易くするよう
な電界を転写紙２０上に形成することができる。なお、
リング電極２ａに離脱用電圧を印加しなければ、トナー
搬送ローラ１からトナーＴを飛翔させないような値の対
向電圧を各対向電極６ａに印加しておけば、対向電圧の
印加のＯＮ／ＯＦＦを各対向電極６ａに対してそれぞれ
個別に制御する必要はない。

【００３８】次に、以上のような構成を備える画像形成
装置の各実施例について説明する。

【００３９】［実施例１］厚さ０．０５［ｍｍ］のポリ
イミドフイルムの表面に、厚さ０．０１８［ｍｍ］の銅
箔を貼り、この銅箔に内径＝０．１［ｍｍ］、外径＝
０．１５［ｍｍ］のリング状パターンを複数露光してか
らエッチング処理を施して、解像度＝３００［ｄｐｉ］
の画像を形成し得る制御電極列を形成した。具体的に
は、０．１６９３［ｍｍ］のピッチ（解像度＝１５０ｄ
ｐｉ）で配設された複数のリング電極２ａからなる制御
電極列を２つ形成し、互いの制御電極列のリング電極２
ａが千鳥配設となるようにした。そして、リング電極２
ａ側にポリイミドフィルムを貼るなどして絶縁層を形成
した後、各リング電極２ａのリング中心にヤグレーザー
で直径０．０８［ｍｍ］の孔２ｂを穿孔加工してＦＰＣ
２を試作した。なお、このＦＰＣには偏向電極対２ｃを
設けていない。

【００４０】従来の電子写真方式のレーザプリンタ（リ
コー社製）に、試作のＦＰＣ２と上記離脱用電圧印加手
段とを設け、次のような作像条件下で画像を形成してみ
た。・現像方式：非磁性一成分現像剤を用いての非接触現像
方式（感光体ドラム４とトナー搬送ローラ１とが非接
触）・トナーＴの種類：非液状の粒径トナー・トナーＴの平均粒径：７．５［μｍ］・トナーＴの平均帯電量（Ｑ／ｍ）：−１５［μＣ／
ｇ］・トナー搬送ローラ１と感光体ドラム４とのギャップ：
０．５［ｍｍ］・各リング電極２ａとトナー搬送ローラ１表面との距
離：０．０５［ｍｍ］・感光体ドラム４の周速：１００［ｍｍ／ｓｅｃ］・トナー搬送ローラ１（現像ローラ）の周速：２００
［ｍｍ／ｓｅｃ］・トナー搬送ローラ１への電圧印加値：０［Ｖ］（接
地）・感光体ドラム４の静電潜像の電位：＋８００［Ｖ］・感光体ドラム４の地肌部の電位：＋５０［Ｖ］・離脱用電圧値：＋２００［Ｖ］・離脱用電圧を印加していない状態のリング電極２ａの
電圧値：−５０［Ｖ］・離脱用電圧の印加時間（パルス幅）：０．１４［ｍｓ
ｅｃ］

【００４１】すると、従来の電子写真方式のプリンタで
形成した場合よりも、シャープネス性に優れた画像を形
成することができた。

【００４２】本実施例１のプリンタにおけるトナーＴの
飛翔状態をシミュレーションシステムによってシミュレ
ーションしてみた。このシミュレーションシステムは、
トナーＴに対して作用する静電力（電界から付与）、鏡
像力、クーロン力、感光体ドラム４との付着力（Ｖａｎ
ｄｅｒＷａａｌｓ力、及び液架橋力）、空気抵
抗、重力、感光体ドラム４上での跳ね返り力（反撥力）
などを計算し、計算結果に基づいてトナーＴの飛翔状態
をシミュレーションするものである。本シミュレーショ
ンにおいては、次のような仮想条件を設定した。但し、
上記付着力の計算については、液架橋力の計算式に基づ
いて設定した。また、トナーＴと感光体ドラム４との反
発係数については、不明であったため経験値を設定し
た。・トナーＴと感光体ドラム４との付着力：３．０［ｎ
Ｎ］・付着力が作用する領域（高さ）：０．１［μｍ］・トナーＴと感光体ドラム４との反発係数：０．７１・トナー搬送ローラ１上のトナー担持状態：３層６０個・リング電極２ａの厚み：２０［μｍ］（実機では１８
μｍ）・感光体ドラム４の周速：０［ｍｍ／ｓｅｃ］（不動）・その他：実際の各トナーＴに生ずる粒径誤差及び帯電
量Ｑ／ｍ誤差と同様の誤差を設定

【００４３】このシミュレーションにおけるトナーＴの
飛翔状態を図５（ａ）から（ｈ）に示す。なお、図５に
おいて、（ａ）はリング電極２ａに離脱用電圧が印加さ
れた直後のトナーＴの状態を示すものであり、（ｂ）か
ら（ｈ）までは６０［μｓｅｃ］経過毎のトナーＴの飛
翔状態を順次示すものである。時間経過については、後
述の図６から図８までも同様である。図示のように、本
シミュレーションにおいては、孔２ｂを通過したトナー
Ｔが感光体ドラム４の静電潜像５に向けて真っ直ぐに飛
翔して静電潜像５上に付着し、周囲の地肌部には殆ど付
着しなかった。また、１ドット分の静電潜像が地肌部に
囲まれてしまうような孤立ドットの静電潜像５に対して
も、十分量のトナーＴを付着させることができた。地肌
部にトナーＴを殆ど付着させない原因は、孔２ｂ通過後
のトナーＴを静電潜像５によって形成される電界の影響
で静電潜像５に向けて引き寄せることで地肌部に殆ど接
触させず、且つ静電潜像５の周囲にトナーＴを付着させ
難くする電界を形成することにより、静電潜像５上で跳
ね返らせたトナーＴを静電潜像５に再び引き寄せるから
である。また、孤立ドットの静電潜像５に対しても十分
量のトナーＴを付着させることができる原因は、各孔２
ｂから飛翔させたトナーＴをＵターンさせず、感光体ド
ラム４上に確実に到達させているからである。

【００４４】静電潜像５の電位を＋８００［Ｖ］から＋
７００、＋６００、＋５００、＋４００、＋３００、＋
２００、＋１００［Ｖ］に下げて順次シミュレーション
を行ってみたが、感光体ドラム４に対するトナー付着量
は全て同等であった。

【００４５】［比較例］非画像部よりも画像部にトナー
Ｔを付着させ易くする電界を被画像形成体（感光体ドラ
ム４）上に形成しない比較例として、次のような実験を
行った。即ち、感光体ドラム４上に静電潜像５を形成し
ない代わりに、孔２ｂに進入させたトナーＴを感光体ド
ラム４に向けて飛翔させるべくアルミ製ドラム４ａに＋
６００［Ｖ］を印加した。すると、上記実施例１と同様
に、トナー搬送ローラ１から離脱したトナーＴが孔２ｂ
を通過して感光体ドラム４上に付着した。但し、形成さ
れた画像のシャープネス性は著しく低下し、各ドットの
周囲の地肌部に一部のトナーＴが散乱して付着してい
た。トナーＴの飛翔状態を高速度カメラで撮影してコマ
送りで再生してみたことろ、このようにトナーＴが散乱
して付着する原因として次の２つ現象を生ずることがわ
かった。即ち、第１の現象は、孔２ｂ通過後の一部のト
ナーＴが感光体ドラム４に向けて真っ直ぐに飛翔しない
で、孔２ｂとの非対向位置にある感光体ドラム領域に向
けて拡散するように飛翔することである。また、第２の
現象は、飛翔したトナーＴがたとえ孔２ｂとの対向位置
にある感光体ドラム領域に到達しても、その一部が該感
光体ドラム領域上で跳ね返って周囲に散乱してしまうこ
とである。

【００４６】この実験と同様の仮想条件下でトナー飛翔
をシミュレーションした結果を図６（ａ）から（ｈ）に
示す。図示のように、このシミュレーションにおいて
も、上述した２つの現象が生じ、ドット画像の周囲の地
肌部にトナーＴが散乱して付着している。

【００４７】［実施例２］上記実施例１においては、３
００［ｄｐｉ］の画像を形成し得るようにＦＰＣ２を構
成したが、近年、プリンタ、ＦＡＸ、デジタルコピアな
どの分野では６００［ｄｐｉ］の画像が主流である。６
００［ｄｐｉ］の画像を形成し得るようにＦＰＣ２を構
成するためには、リング電極２ａの数を倍増しなければ
ならない。具体的には、このようにＦＰＣ２を構成する
方法としては、孔２ｂの径を変えずに２列であった上記
制御電極列を４列にしてそれぞれ千鳥配設する方法や、
該径と各リング電極２ａの配置ピッチとをそれぞれ半分
にするとともに各制御電極列におけるリング電極２ａを
倍増する方法などがあるが、何れの方法においてもリン
グ電極２ａの数を倍増することになる。このようにリン
グ電極２ａを倍増してもＦＰＣ２の製造コストはそれほ
ど増加しないが、各リング電極２ａ毎に離脱用電圧のＯ
Ｎ／ＯＦＦするためのドライバＩＣを倍増することによ
って上記離脱用電圧印加手段のイニシャルコストを大幅
に高めてしまうことになる。本発明に係るリング電極２
ａには、例えば２００［Ｖ］など比較的高電圧の離脱用
電圧を印加しなければならず、上記ドライバＩＣに汎用
のもの（２４Ｖ）ではなく高価なＨＶＩＣ（Ｈｉｇｈ
ＶｏｌｔａｇｅＩＣ）を用いる必要があるからであ
る。例えば、３５０［Ｖ］のＨＶＩＣを１チャンネル設
けるためには現状では３〜５円のコストがかかる。６０
０［ｄｐｉ］の画像を形成するためには、約５０００チ
ャンネル（（２１０／２５．４）×６００＝４９６０）
のＨＶＩＣが必要になるので、ＨＶＩＣのコストだけで
１．５〜２．５万円にもなる。更に、フルカラー画像を
形成する場合には、黒、イエロー、マゼンタ、シアンと
いう４色のトナーＴの離脱を個別に制御する剤飛翔制御
手段が必要になるため、６〜１０万円にもなってしま
う。

【００４８】１つのリング電極２ａと孔２ｂとの組み合
わせにより、各孔２ｂに対向する感光体ドラム領域だけ
ではなく、該感光体ドラム領域の左側や右側の領域にも
ドット画像を形成することができれば、リング電極２ａ
や孔２ｂに加えてドライバＩＣの数も低減することがで
きる。図１において、トナーＴの飛翔経路を図中右側や
左側に偏向させて、トナーＴの付着位置を孔２ｂと対向
する感光体ドラム領域ではなくこの左右領域にずらせ
ば、１つのリング電極２ａと孔２ｂとの組み合わせで３
つのドット画像を形成することができる。このように直
進する荷電粒子の進路を偏向させることは、例えば従来
のテレビジヨン（ＣＲＴ）ではあたりまえのように行わ
れている。具体的には、陰極から蛍光面に向かう電子の
飛翔経路を、２枚の偏向電極間に生ずる電圧差によって
偏向させている。また、コンティニュアスインクジェッ
トでも、同様に荷電インク滴を画像情報に応じて偏向さ
せている。

【００４９】図１の装置においても、孔２ｂの右側と左
側とに電位差を生じせしめることで、トナーＴの飛翔経
路を偏向することができる。そこで、本実施例２のプリ
ンタにおいては、トナーの飛翔経路を図１の左右方向に
偏向させることで、１つのリング電極２ａと孔２ｂとの
組み合わせて３つのドット画像を形成させるようにし
た。具体的には、各リング電極２ａの設置ピッチを上記
実施例１のプリンタのものよりも縮めて２００［ｄｐ
ｉ］の画像を形成し得るＦＰＣ２を試作した。また、こ
のＦＰＣ２に、図１及び２に示した偏向電極対２ｃを設
けた。また、図１において、各孔２ｂの右側に位置する
方の偏向電極（右偏向電極）に右偏向電圧をそれぞれ一
律に印加し、且つ左側に位置する方の偏向電極（左偏向
電極）に左偏向電圧をそれぞれ一律に印加し得る偏向電
圧印加手段とを設けた。そして、離脱用電圧とともに右
偏向電圧を印加したり、偏向電圧を印加しなかったり、
離脱用電圧とともに左偏向電圧を印加したりすること
で、トナーＴの飛翔経路を右偏向させたり、偏向させな
かったり、左偏向させたりするようにした。

【００５０】トナーＴの飛翔経路を偏向させる場合に
は、各右偏向電極又は左偏向電極に対して右偏向電圧や
左偏向電圧のＯＮ／ＯＦＦを一律に制御させればよい。
従って、上記偏向電圧印加手段のドライバＩＣについて
は、各偏向電極の数と同数だけ設ける必要はない。各リ
ング電極２ａに対してはトナー搬送ローラ１からのトナ
ーＴの離脱をそれぞれ個別に制御させるべく離脱用電圧
の印加を個別にＯＮ／ＯＦＦさせるようにしなければな
らないが、各偏向電極に対してはトナーの離脱の有無に
かかわらず右又は左偏向電圧を一律にＯＮ／ＯＦＦする
ことができるからである。このため、１つのリング電極
２ａと孔２ｂとの組み合わせで３つのドットを形成する
場合には、装置全体のドライバＩＣの数を（１／３）＋
２個に低減することができる。

【００５１】なお、図１においては各リング電極２ａや
偏向電極対２ｃの上をポリイミドフイルムで被覆してい
るが、被覆しないで１つのポリイミドフイルムの裏表に
これらを形成すれば、殆どコストアップを生ずることな
しに各偏向電極対２ｃを形成することができる。また、
各偏向電極対２ｃの内径は０．１８［ｍｍ］であり、外
径は０．２３［ｍｍ］である。

【００５２】試作したＦＰＣ２を用いて次のような作像
条件で実際に画像を形成してみた。・感光体ドラム４の静電潜像５の電位：＋６００［Ｖ］・感光体ドラム４の地肌部の電位：＋４０［Ｖ］・離脱用電圧値：＋２００［Ｖ］・離脱用電圧の特性：１４０［μｓｅｃ］周期のパルス
電圧・右偏向電圧値及び左偏向電圧値：＋１５０、＋２０
０、又は＋２５０［Ｖ］・右偏向電圧値及び左偏向電圧値の特性：１４０［μｓ
ｅｃ］周期のパルス電圧

【００５３】すると、右偏向電圧値や左偏向電圧値を＋
２５０［Ｖ］にした場合に、感光体ドラム４に対するト
ナーＴの付着位置を孔２ｂの直下から右又は左に約４２
［μｍ］（６００ｄｐｉの１ドットの直径に相当）ずら
して、ドット抜けのない良好な画像を得ることができ
た。

【００５４】＋２５０［Ｖ］の左偏向電圧の印加を想定
してシミュレーションしたときのトナーＴの飛翔状態を
図７（ａ）から（ｈ）に示す。図示のように、＋２５０
［Ｖ］の左偏向電圧を左偏向電極に印加すると、トナー
の付着位置が１ドット分だけ左にずれることがわかる。

【００５５】なお、偏向電圧値を＋１５０や＋２００
［Ｖ］に下げた場合には、トナーＴの偏向距離が４２
［μｍ］よりも小さくなったが、＋２５０［Ｖ］よりも
高めた場合にはトナーＴの偏向距離を４２［μｍ］より
も大きくすることになる。従って、＋２５０［Ｖ］と、
トナーＴを８４［μｍ］偏向させ得るような値とで偏向
電圧値を切り替えれば、１つのリング電極２ａと孔２ｂ
との組み合わせで５つのドット画像を形成することも可
能である。この場合には、ドライバＩＣの数を（１／
５）＋４に低減することができる（偏向電圧値を切り替
えるので偏向電圧用のドライバＩＣは４個必要にな
る）。

【００５６】以上、本実施例２のプリンタによれば、１
つのリング電極２ａと孔２ｂとの組み合わせで複数のド
ット画像を形成するので、離脱用電圧印加手段のドライ
バＩＣの数を減らして装置のイニシャルコストを低減す
ることができる。

【００５７】［実施例３］上記実施例１のプリンタにお
いて、離脱用電圧のピーク値やパルス幅を変化させたと
ころ、この変化に伴い、１ドットあたりのトナー付着量
が変化した。

【００５８】パルス幅の変化に応じてトナー付着量が変
化する原因は、パルス幅の変化に応じてトナー飛翔量が
変化することにあると考えられる。具体的には、各トナ
ーＴは、その粒径、帯電量、トナー層中での位置（例え
ば１層目、３層目など）等がそれぞれ微妙に異なること
により、トナー搬送ローラ１からの離脱性が異なってく
る。このように離脱性が異なると、離脱用電圧の印加時
間の経過に伴い、より離脱し易い状態にあるトナーＴか
ら順次離脱することになるため、該印加時間、即ち、パ
ルス幅が変化することによってトナーＴの飛翔量が変化
するようになる。そして、このように飛翔量が変化する
ことによってトナー付着量が変化すると考えられる。

【００５９】そこで、１６階調の多値画像を得るべく、
画像データを多値化処理させ、処理結果に基づいて、離
脱用電圧のパルス幅を０．０２から０．１４［ｍｓｅ
ｃ］まで０．００７５［ｍｓｅｃ］ずつ上昇するような
１６段階のパルス幅の中から、各リング電極２ａに印加
すべき離脱用電圧のパルス幅をそれぞれ個別に選択させ
得るようにプリンタを構成した。そして、このプリンタ
を用いて画像を形成したところ、安定した１ドット１６
階調の多値画像を得ることができた。また、このプリン
タを用いると、画像データに基づいて多値画像を形成す
る従来の電子写真方式の画像形成装置を用いるよりも、
該多値画像における各ドットのトナー付着量を正確に調
整し得ることがわかった。

【００６０】従来の電子写真方式の画像形成装置では、
例えば１６階調の多値画像を形成する場合には、静電潜
像の電位を１６通りに変化させていた。しかし、静電潜
像内の各電位は周囲の地肌部や潜像部分の電位に影響さ
れるため、静電潜像内に安定した１６通りの電位差を生
じせしめることは困難であり、各電位値が不安定になり
易い。このため、多値画像における各ドットのトナー付
着量が不安定になっていた。一方、本実施例３のプリン
タの場合には、静電潜像の電位は１値であり、該静電潜
像内の電位差によってトナー付着量を変化させるのでは
なく、トナー飛翔量の差によって変化させる。このた
め、各ドットのトナー付着量が安定するのである。

【００６１】パルス幅を０．０３［ｍｓｅｃ］に想定し
た他は上記実施例１と同様の条件を想定してシミュレー
ションを行ったときのトナーＴの飛翔状態を図８（ａ）
から（ｈ）に示す。図５と図８との比較から、パルス幅
を小さくするとトナー飛翔量（付着量）を少なくするこ
とがわかる。

【００６２】以上、本実施例３のプリンタによれば、従
来の電子写真方式の画像形成装置よりも、多値画像にお
ける各ドットのトナー付着量を正確に調整し得るので、
より階調性に優れた該多値画像を形成することができ
る。

【００６３】［実施例４］従来の電子写真方式の画像形
成装置においては、例えばレーザ光学系などの露光手段
の寿命を延ばすべく、感光体等の潜像担持体に対して露
光部の多いポジ露光ではなく、露光部の少ないネガ露光
を施して静電潜像を形成している。具体的には、例えば
感光体を＋８００［Ｖ］に帯電させる場合は、画像部を
露光して、＋７５０［Ｖ］の地肌部と＋５０［Ｖ］の静
電潜像とを得ている。このようにネガ現像を実施する
と、露光手段の露光量を低減して該露光手段の寿命を延
ばすことができる。

【００６４】上記実施例１のプリンタにおいても、感光
体ドラム４をネガ露光して画像を形成することができれ
ば、上記露光手段の寿命を延ばすことができる。そこ
で、本実施例４のプリンタにおいては、作像条件を次の
ように変更してネガ露光を実施させるようにした。・トナーＴの平均帯電量：＋１５［μＣ／ｇ］・トナー搬送ローラ１への印加電圧値：＋６００［Ｖ］・地肌部の電位：＋８００［Ｖ］・静電潜像５の電位：＋５０［Ｖ］・離脱用電圧値：＋４００［Ｖ］

【００６５】実際に画像を形成してみたところ、シャー
プネス性の高い画像（ドットの周囲にトナーＴの散乱が
少ない画像）を得ることができた。

【００６６】本実施例４のプリンタにおけるトナーＴの
飛翔状態のシミュレーション結果を図９（ａ）から
（ｈ）に示す。但し、これらの図においては、図５から
図８までと異なり、４０［μｓｅｃ］経過毎のトナーＴ
の飛翔状態を示している（（ｈ）は５６０μｓｅｃ経過
後）。各図において、孔２ｂ通過後のトナーＴは、地肌
部上に形成されるトナーＴと同極性の電界に反発しなが
ら静電潜像５に付着している。また、感光体ドラム４上
で跳ね返ったトナーＴは、ドットの周りの地肌部上に形
成されるこの電界に反発することで、周囲に散乱し難く
なってドット上に戻ってくる。

【００６７】以上、本実施例４のプリンタによれば、ポ
ジ現像を実施する場合よりも、露光手段の露光量を低減
するので、該露光手段の寿命を延長することができる。

【００６８】

【発明の効果】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９又は１０の発明によれば、従来の直接記録方式の
ように、剤担持体から部分的に離脱させた画像形成剤を
被画像形成体の画像部に向けて選択的に飛翔・付着させ
て画像を形成するので、地汚れの発生を回避することが
できるという優れた効果がある。また、飛翔させた画像
形成剤をＵターンさせないで画像を形成し得るので、Ｕ
ターンに起因して生ずる画像抜けを回避することができ
るという優れた効果がある。また、従来の直接記録方式
の画像形成装置よりも、画像部に到達させる画像形成剤
の量を多くし、且つ該画像部上で跳ね返らせた画像形成
剤を周囲の非画像部に散乱させ難くするので、形成画像
のシャープネス性を向上させることができるという優れ
た効果がある。

【００６９】特に、請求項６の発明によれば、被画像形
成体上で非画素となる部分に画像形成剤を付着させて形
成画像のエッジを滑らかにしたり、微小開口部との対向
位置ではない周辺画素領域にも画素像を形成したりする
ことができるという優れた効果がある。

【００７０】また特に、請求項７の発明によれば、飛翔
経路を偏向させない場合よりも、微小開口部、リング電
極、及びスイッチング手段の数を減らすことができると
いう優れた効果がある。

【００７１】また特に、請求項８の発明によれば、画素
像に対する画像形成剤の付着量を変化させることができ
るという優れた効果がある。

【００７２】また特に、請求項９の発明によれば、画像
データに基づいて多値階調画像を形成する従来の電子写
真方式の画像形成装置よりも、該多値階調画像における
各画素像の画像形成剤付着量を正確に調整し得るので、
より階調性に優れた該多値階調画像を形成することがで
きるという優れた効果がある。

【００７３】また特に、請求項１０の発明によれば、ポ
ジ現像を実施する場合よりも、露光手段の露光量を低減
するので、該露光手段の寿命を延長することができると
いう優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す
模式図。

【図２】同画像形成装置のリング電極、孔及び偏向電極
対を示す平断面図。

【図３】同画像形成装置の変形例装置における電界発生
手段を示す平面図。

【図４】同変形例装置の要部構成を示す模式図。

【図５】（ａ）から（ｈ）はそれぞれ実施例１のプリン
タにおけるトナーの飛翔状態のシミュレーション結果を
示す模式図。

【図６】（ａ）から（ｈ）はそれぞれ比較例のプリンタ
におけるトナーの飛翔状態のシミュレーション結果を示
す模式図。

【図７】（ａ）から（ｈ）はそれぞれ実施例２のプリン
タにおけるトナーの飛翔状態のシミュレーション結果を
示す模式図。

【図８】（ａ）から（ｈ）はそれぞれ実施例３のプリン
タにおけるトナーの飛翔状態のシミュレーション結果を
示す模式図。

【図９】（ａ）から（ｈ）はそれぞれ実施例４のプリン
タにおけるトナーの飛翔状態のシミュレーション結果を
示す模式図。

【図１０】従来の直接記録方式の画像形成装置における
作像原理を説明する模式図。

【符号の説明】

１トナー搬送ローラ２ＦＰＣ２ａリング電極２ｂ孔２ｃ偏向電極対３対向電極４感光体ドラム５静電潜像６ＦＰＣ６ａ対向電極６ｂ周囲電極２０転写紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597063831 ＯｎｎｅｒｅｄｓＢｒｙｇｇａ 13 421 57 ＶｅｓｔｒａＦｒｏｌｕｎｄａＳｗｅｄｅｎ (72)発明者門永雅史東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2C162 AE21 AE31 AE74 AE84 AF70 AF72 CA03 CA12 CA24 2H029 DB04 2H077 AD02 AD37

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電可能な画像形成剤を剤飛翔制御手段の
剤担持体に担持させる工程と、被画像形成体上にその非
画像部よりも画像部に画像形成剤を付着させ易くするよ
うな電界を形成する工程と、画像形成剤を該剤担持体か
ら部分的に離脱させる工程と、離脱させた画像形成剤を
該画像部に向けて選択的に飛翔させる工程とを有するこ
とを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】帯電可能な画像形成剤を担持する剤担持体
と、被画像形成体上にその非画像部よりも画像部に画像
形成剤を付着させ易くするような電界を形成する電界形
成手段と、画像形成剤を該剤担持体から部分的に離脱さ
せる離脱手段とを有し、離脱させた画像形成剤を該画像
部に向けて選択的に飛翔させるように画像形成剤の飛翔
を制御する剤飛翔制御手段を備えることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項３】請求項２の画像形成装置であって、上記剤
飛翔制御手段が、上記剤担持体と、該剤担持体に対向し
且つ互いに独立あるいは連続するように形成された複数
の微小開口部と、これら微小開口部の個々に対応する複
数の離脱制御電極と、各離脱制御電極に対して離脱用電
圧を個別に印加する離脱用電圧印加手段と、上記電界形
成手段とを備え、該離脱用電圧を任意の該離脱制御電極
に印加して該剤担持体から画像形成剤を部分的に離脱さ
せ、離脱させた画像形成剤に任意の該微小開口部を通過
させ、通過後の画像形成剤を上記画像部に向けて選択的
に飛翔させて画素像を形成することを特徴とする画像形
成装置。
【請求項４】請求項３の画像形成装置であって、上記電
界形成手段として、上記画像部に静電潜像を担持し且つ
上記被画像形成体としての機能を発揮する潜像担持体
と、該潜像担持体に該静電潜像を形成する潜像形成手段
とを有するものを備えることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項５】請求項３の画像形成装置であって、上記電
界形成手段として、複数の上記微小開口部の個々に対応
する複数の画素電極と、各画素電極に対して画素電圧を
印加する画素電圧印加手段とを有するものを備えること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項３、４又は５の画像形成装置であっ
て、上記剤飛翔制御手段が、各離脱制御電極に対応し且
つ上記離脱制御電極とは電気的に独立するように形成さ
れた複数の偏向電極と、各偏向電極に対して偏向電圧を
印加する偏向電圧印加手段とを備え、画像形成剤の飛翔
経路を該偏向電圧の印加によって偏向させることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項７】請求項６の画像形成装置であって、画像形
成剤の飛翔経路を偏向させることで、上記被画像形成体
上で上記微小開口部との対向位置にある画素領域だけで
なく、この画素領域の周囲にある画素領域にも上記画素
像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項３、４、５、６又は７の画像形成装
置において、上記離脱用電圧としてパルス電圧を印加
し、該パルス電圧のピーク値及びパルス幅、あるいはこ
れらのうちの一方を変化させ得るように上記離脱用電圧
印加手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】提供される画像データに基づいて画像を形
成する請求項８の画像形成装置であって、該画像データ
に基づいて上記ピーク値及びパルス幅、あるいはこれら
のうちの一方を各離脱制御電極毎に個別に変化させるこ
とを特徴とする画像形成装置。。
【請求項１０】上記潜像担持体と、上記潜像形成手段で
ある露光手段とを有する上記電界形成手段を備える請求
項４、６、７、８又は９の画像形成装置であって、上記
剤担持体に第１直流電圧を印加する第１直流電圧印加手
段と、該潜像担持体に第２直流電圧を印加する第２直流
電圧印加手段とを備え、上記静電潜像の電位と同極性に
帯電する画像形成剤を用い、且つ、該第２直流電圧と、
該第２直流電圧よりも画像形成剤の帯電極性側に高い値
の該第１直流電圧と、ピーク値が該第２直流電圧と該第
１直流電圧との間の値になるような直流パルス電圧であ
る上記離脱用電圧とを印加することを特徴とする画像形
成装置。