JP2001130044A

JP2001130044A - 画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2001130044A
Application number: JP31278799A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Ogawa; 勝敏小川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2001-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】背面電極３上へのトナー付着による受像部材
５の裏汚れ、又はトナー通過孔６の目詰まりを抑制する
画像形成方法と画像形成装置とを提供する。【解決手段】トナー１を担持して移動するトナー担持
体２と、トナーを通過させる複数のトナー通過孔６を有
するとともに、少なくともそのトナー通過孔６の周囲を
取り囲むように配設された制御電極７を有し、この制御
電極７に画像信号を印加してトナー１の通過を制御する
トナー通過制御手段４を備えた画像形成装置において、
トナー通過制御手段４の背面電極３側の偏向電極１０
ａ，１０ｂを配設し、受像部材５上にトナー像が形成さ
れる前後で、予め偏向電極１０ａ，１０ｂに所定の電圧
を供給する。これにより、トナー通過孔６内壁に付着し
ていて裏汚れや目詰まりの原因となるトナーが除去され
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、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等に適用される画像形成方法及び画像形
成装置に関し、特に画像信号によって制御される現像剤
通過制御手段にて現像剤担持体から背面電極への現像剤
の飛翔を制御し、現像剤通過制御手段と背面電極の間に
位置する受像部材に現像剤を付着させて画像形成を行う
ものの技術分野に属する。

【０００２】

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

【０００３】その１つとして、特公昭４４―２６３３３
号公報、米国特許第３，６８９，９３５号（特公昭６０
―２０７４７号公報参照）、特表平９―５００８４２号
公報等に開示されるように、電界の作用によりトナー等
の現像剤を記録紙や中間の画像担持ベルト等の受像部材
上に飛翔させ、画像を形成する直接印字方式の画像形成
技術が知られている。

【０００４】この方式の原理を図１を用いて説明する。
図１はこの画像形成装置を示す概略図で、例えば負に帯
電されたトナー１を担持して移動するトナー担持体２と
背面電極３との間に、トナー飛翔を制御するトナー通過
制御手段４が配置され、トナー通過制御手段４と背面電
極３との間に受像部材５が搬送される。トナー通過制御
手段４は絶縁部材を基材とし、その基材には、トナーを
通過させる複数のトナー通過孔６と、その各トナー通過
孔６の周囲に制御電極７とがそれぞれ配置される。

【０００５】トナー担持体２は接地され、背面電極３は
背面電極用電源８と接続される。制御電極７は制御電極
用電源９と接続され、この制御電極用電源９は、外部か
らの画像信号に応じてパルス状の制御電圧を繰り返し出
力する。

【０００６】制御電極用電源９から制御電極７に供給さ
れた制御電圧の極性がトナー帯電極性と同極性の場合、
トナー担持体２上のトナー１には、トナー担持体２方向
への静電付着力が働くので、トナー１はトナー担持体２
から飛翔しない。また、制御電極用電源９から制御電極
７に供給された制御電圧の極性がトナー帯電極性と逆極
性の場合、トナー１は制御電極７側に向かう静電付着力
の作用により、トナー担持体２から脱離する。さらに、
トナー帯電極性と逆極性の電圧を背面電極用電源８から
背面電極３に供給することにより、トナー１には背面電
極３に向かう静電付着力が作用する。これによりトナー
１は、トナー通過孔６を通過して、トナー通過制御手段
２と背面電極３との間に搬送された受像部材５に付着す
る。

【０００７】ところで、上記のような構成の画像形成装
置においては、画像形成動作の前後において、背面電極
３に印加された電圧による静電気力により、トナー１が
背面電極３側に吸引され、この結果、トナー１はトナー
通過孔６を通過して背面電極３側に堆積するという問題
点を有していた。これにより、受像部材５が背面電極３
に当接しながら搬送される際、背面電極３に堆積したト
ナー１が受像部材５の背面に付着するいわゆる裏汚れと
いう問題が発生してしまう。

【０００８】このような問題点を解決する手段として、
米国特許５，８７４，９７３号や特開平９―１９３４４
４号、特開平９―１９３４４５号、特開平９―２４００
３５号の各公報では、制御電極や背面電極への電圧供給
の開始手順や停止手順（以下、電圧供給シーケンスと略
称する）を所定の手順に定める手段が提案されている。
すなわち、上記従来の解決手段では、画像形成動作開始
前において、制御電極にトナーの帯電極性と同極性の電
圧が印加された後、背面電極へトナーの帯電極性と同極
性の電圧が印加される。また、画像形成動作終了後で
は、制御電極にトナーの帯電極性と同極性の電圧が印加
されている間に背面電極への電圧印加が停止され、その
後、制御電極への電圧供給が停止されるという手順であ
る。これにより画像形成動作前後において、制御電極に
印加された電圧によりトナー担持体上のトナーには制御
電極に対する静電反発力が働き、この結果、トナー担持
体からのトナー離脱が防止されることとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の解決手段では、受像部材の裏汚れを完全に防止する
には不十分であった。以下にその理由を記述する。すな
わち、画像形成動作が実行された後では、トナー通過孔
の内壁にトナーが付着している。このような状態で上記
提案された従来の解決手段を行うと、制御電極に印加さ
れた電圧により、トナー通過孔の内壁に付着したトナー
にも制御電極に対する静電反発力が働く。このため、ト
ナー通過孔の内壁に付着したトナーは背面電極側に移行
してやはり背面電極表面に堆積してしまう。

【００１０】以上のように、従来の解決手段では、トナ
ー通過孔の内壁に付着したトナーの背面電極への飛翔を
促進させることとなり、トナー通過孔内壁に付着したト
ナーの背面電極上への堆積による、受像部材の裏汚れを
招いてしまうという問題点を有していた。

【００１１】以上のような問題点に鑑み、本発明の目的
は、トナー通過制御手段のトナー通過孔内壁へのトナー
の付着堆積を抑えるとともに、トナー担持体上のトナー
のみならず通過孔の内壁に付着したトナーの背面電極上
への堆積を防止して受像部材の裏汚れを抑制することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の画像形成方法は、現像剤を担持搬送する現
像剤担持体と、この現像剤担持体に間隙を介して対向す
る背面電極と、この背面電極及び現像剤担持体の間に配
設され、複数の現像剤通過孔を有する現像剤通過制御手
段とを用いる画像形成方法が対象である。そして、画像
形成動作の期間中、背面電極と現像剤通過制御手段との
間に受像手段が搬送される間、現像剤担持体上の現像剤
の現像剤通過孔への通過を制御して、受像手段上に現像
剤像を形成する画像形成工程と、画像形成動作の期間の
うち、上記画像形成工程以外で背面電極と現像剤通過制
御手段との間に受像手段が搬送されない非画像形成工程
の間、現像剤通過制御手段の背面電極側表面上でかつ各
現像剤通過孔周辺にある第１の電極に所定の電圧を供給
する第１電極電圧供給工程とを有するものとする。

【００１３】また、本発明の画像形成装置は、現像剤を
担持搬送する現像剤担持体と、この現像剤担持体に対向
し、現像剤像を受け止める受像部材と、現像剤担持体と
受像部材との間に配設され、現像剤担持体に担持された
現像剤が受像部材に向かって通過する複数の現像剤通過
孔を有する現像剤通過制御手段と、この現像剤通過制御
手段の受像部材側でかつ各現像剤通過孔の周囲に配設さ
れた第１の電極と、受像部材上への現像剤の飛翔が開始
される前に、予め第１の電極に所定の電圧を供給する第
１の電圧供給手段とを有するものとする。

【００１４】これにより、現像剤通過制御手段上で背面
電極に最も近接する第１の電極への電圧の供給により、
その第１の電極にて他電極との間の静電界が形成される
ので、現像剤通過孔内に残留した現像剤の運動が制御さ
れることとなる。

【００１５】また、第１電極電圧供給工程はその期間
中、現像剤担持体上に担持された現像剤の帯電極性と同
極性の電圧を第１の電極に供給する負電圧供給工程を有
するものとする。これにより、現像剤通過孔内に残留し
た現像剤が第１の電極に反発するような静電界が現像剤
通過孔内に形成される。よって画像形成が開始される前
に、現像剤通過孔に残留する現像剤が背面電極側に向か
って飛翔することが抑制されるので、画像形成前での背
面電極の現像剤による汚染が回避されることとなる。

【００１６】また、第１電極電圧供給工程はその期間
中、現像剤担持体上に担持された現像剤の帯電極性と逆
極性の電圧を第１の電極に供給する正電圧供給工程を有
するものとすることもできる。これにより、上記の場合
とは逆に、現像剤通過孔内に残留した現像剤が第１の電
極に吸引されるような静電界が現像剤通過孔内に形成さ
れる。よって画像形成が開始される前に、背面電極にト
ナーと逆極性の電圧を供給することで、現像剤通過孔中
の現像剤が背面電極側に吸引される電界に暴露され易く
なるので、当該現像剤は、画像形成前に背面電極へ移行
し易くなる。これにより、その現像剤自体による背面電
極の直接の汚染は回避できないものの、現像剤通過孔中
の現像剤は除去され易くなるので、現像剤通過孔の目詰
まりは抑制され、延ては後での受像手段の汚れ防止に寄
与できることとなる。

【００１７】また、第１電極電圧供給工程はその期間
中、供給される電圧値が変動する変動電圧を第１の電極
に供給する変動電圧供給工程を有するものとする。これ
により、現像剤通過孔内に残留する現像剤粒子が振動す
る電界が形成されるので、現像剤通過孔内の現像剤はほ
ぐされる。この結果、ほぐされた現像剤は現像剤担持体
側又は背面電極側に移行し易くなり、現像剤通過孔の目
詰まりを抑制する効果が増大することとなる。

【００１８】その場合、第１の電極に供給される変動電
圧の極性を、少なくとも変動電圧供給工程の期間中で１
回反転させるものとする。これにより、現像剤通過孔内
の現像剤は活発に振動するとともに、逆極性に帯電した
現像剤も振動するので、現像剤をほぐす効果が増大する
こととなる。

【００１９】上記第１の電極は、１つの現像剤通過孔に
対して少なくとも２つの電極が現像剤通過制御手段の表
面上に対を成して配設された電極対から構成され、第１
電極電圧供給工程の期間中、電極対をなすそれぞれの電
極に異なる電圧を供給する電圧供給工程を有するものと
する。これにより、現像剤通過孔内部において現像剤通
過制御手段の表面に平行な電界、すなわち現像剤通過孔
の内壁に直交する電界が形成されるので、現像剤通過孔
内に残留する現像剤粒子は通過孔内壁に衝突し、その衝
突による衝撃により、該内壁に吸着している現像剤粒子
が内壁表面から離れて、内壁とのファンデルワールス力
等による付着力が弱まる。これにより、内壁の現像剤粒
子は現像剤担持体側又は背面電極側に移行し易くなり、
現像剤通過孔の目詰まりを抑制する効果が増大すること
となる。

【００２０】そのとき、電圧供給工程の期間中、電極対
をなすそれぞれの電極に供給される電圧は、供給電圧値
が変動する変動電圧であるものとする。これにより、現
像剤通過孔の内壁に直交する方向で、現像剤通過孔内の
現像剤粒子が振動する電界が形成されるので、通過孔内
壁に付着する現像剤が衝突を受ける機会が増加する。こ
の結果、該内壁と現像剤粒子とのファンデルワールス力
等による付着力を弱める効果が増大する。これにより、
現像剤通過孔内壁に付着した現像剤が現像剤担持体側又
は背面電極側にさらに移行し易くなり、現像剤通過孔の
目詰まりを抑制する効果が増大する。

【００２１】さらにそのとき、電圧供給工程の期間中、
電極対の間で形成される電界方向を少なくとも１回反転
させる。これにより、現像剤通過孔内の現像剤は活発に
振動するとともに、逆極性に帯電した現像剤も振動する
ので、現像剤が現像剤通過孔の内壁に衝突する効果が増
大することとなる。

【００２２】上記第１電極電圧供給工程の期間中、第１
の電極への電圧供給工程が開始された後に、現像剤担持
体と、現像剤通過制御手段の現像剤担持体側表面でかつ
現像剤通過孔周辺にある第２の電極との間に所定の電界
が形成される静電界形成工程を開始する。つまり、予め
第１の電極により所定の電界が形成されているので、第
２の電極への電圧の供給の有無に拘わらず、現像剤通過
孔への現像剤の通過が第２の電極への供給電圧にて制御
される。このように第２の電極へ所定の電圧を供給する
ことにより、現像剤通過孔への現像剤の供給を制御でき
るので、現像剤通過孔への現像剤の供給と、現像剤通過
孔内の現像剤の運動とが別々に制御されることとなる。

【００２３】また、第１電極電圧供給工程の期間中、第
１の電極への電圧供給工程が開始された後に、現像剤を
現像剤担持体に向かって移動させる電界が、現像剤担持
体と、現像剤通過制御手段の現像剤担持体側表面でかつ
現像剤通過孔周辺にある第２の電極との間に形成される
静電界形成工程を開始する。これにより、第２の電極へ
の電圧供給によって、現像剤通過孔内部の現像剤が第２
の電極に対して静電反発力を受けても、現像剤通過孔へ
の現像剤の通過を抑制する電界が、第１の電極により予
め形成されている。この結果、第１の電極による電界に
よって、第２の電極に反発した現像剤の現像剤通過孔の
通過が阻止されるので、画像形成の開始前での背面電極
側へ背面電極の現像剤による汚染が回避されることとな
る。同時に、現像剤担持体上の現像剤も、第２の電極に
対し静電反発力を受けるので、新たに現像剤通過孔に現
像剤が到達することなく、現像剤担持体上に止まること
となる。

【００２４】また、第１電極電圧供給工程の期間中、第
１の電極への電圧供給工程が開始された後に、現像剤
を、現像剤通過制御手段の現像剤担持体側表面でかつ現
像剤通過孔周辺にある第２の電極に向かって移動せる電
界が、第２の電極と現像剤担持体との間に形成される静
電界形成工程を開始する。これにより、現像剤通過孔の
現像剤による通過が促進される電界が第１の電極により
予め形成されている結果、第２の電極への電圧供給によ
って現像剤担持体から離脱した現像剤は、第２の電極を
通過後に第１の電極に向かって加速される。この結果、
現像剤通過孔に到達した現像剤は、該通過孔内壁に付着
した現像剤と衝突する。よって該通過孔内に残留してい
た現像剤は通過孔内壁から離脱し易くなるので、現像剤
担持体から飛翔してきた現像剤と共に背面電極に移行す
る。以上により、現像剤通過孔内はクリーニングされる
ので、現像剤通過孔の目詰まりを抑制する効果が増大す
ることとなる。

【００２５】また、非画像形成工程の期間中、第１の電
極への電圧供給工程が開始された後に、現像剤担持体上
の現像剤の帯電極性と逆極性の電圧が背面電極に供給さ
れる背面電圧供給工程を開始する。これにより、現像剤
が現像剤通過孔を通過するのを抑制する電界が予め第１
の電極により形成されているので、背面電極に現像剤が
吸引されるような電圧が背面電極に供給されても、現像
剤通過孔への現像剤の通過が制御されることとなる。

【００２６】また、非画像形成工程の期間中、第１の電
極への電圧供給工程が開始される前に、現像剤担持体上
の現像剤の帯電極性と逆極性の電圧が背面電極に供給さ
れる背面電圧供給工程を開始する。これにより、予め背
面電極に現像剤を吸引する電圧が供給されているので、
現像剤担持体からの現像剤を加速せしめる電圧が第１の
電極に印加されると、現像剤は背面電極に向かってさら
に加速される。この結果、現像剤通過制御手段の背面電
極側の表面に現像剤が付着することなく、現像剤通過孔
内の現像剤が除去されることとなる。

【００２７】また、背面電極は回転可能とし、非画像形
成工程の期間中、第１の電極への電圧供給工程が開始さ
れる前に、背面電極が回転する背面電極回転工程を開始
する。これにより、現像剤が背面電極に到達する前に、
現像剤通過孔に対向した背面電極の表面は移動している
ので、現像剤通過孔に対向する背面電極上に止まること
なく、現像剤は背面電極に担持して搬送される。この結
果、背面電極上に堆積した現像剤による現像剤通過制御
手段の汚染や現像剤通過孔の目詰まりが抑制されること
となる。

【００２８】その場合、背面電極が回転する回転工程
中、背面電極表面に付着した現像剤を除去する現像剤除
去工程を有するものとする。これにより、背面電極上は
常時清掃されるので、長期間の稼働による背面電極上へ
の現像剤の堆積が防止されることとなる。

【００２９】上記第１の電極は、現像剤の飛翔軌道を偏
向せしめる偏向電極としてもよい。また、第１の電極
は、現像剤通過制御手段から受像部材へ向かう現像剤の
飛翔軌道を偏向せしめる偏向電極とし、第１の電圧供給
手段は、偏向電圧に供給される電圧レベルを順次切り換
える偏向電圧供給手段としてもよい。これにより、上記
に示す作用が得られると同時に、１つの現像剤通過孔に
て複数のドットが形成されるので、高解像度の現像剤像
が受像部材上に形成されることとなる。また、第１の電
極と偏向電極とを兼用することにより、新たな電極層の
追加が不要となるので、現像剤通過制御手段の厚みはそ
のまま維持される。これにより、現像剤通過孔の内壁の
現像剤との接触領域の増加による現像剤通過孔の目詰ま
りが抑制されることとなる。

【００３０】また、第１の電極は、現像剤通過孔を通過
する複数の現像剤粒子からなる現像剤群を収束せしめる
収束電極としてもよい。また、第１の電極は、現像剤通
過制御手段を通過する複数の現像剤粒子を収束せしめる
収束電極とし、第１の電圧供給手段は、現像剤の帯電極
性と同極性の電圧が供給される収束電圧供給手段とする
こともできる。これにより、上記に示す作用が得られる
と同時に、受像部材上のドット径が小さくなるので、鮮
明な現像剤像が受像部材上に形成されることとなる。ま
た、第１の電極と収束電極とを兼用することにより、新
たな電極層の追加が不要となるので、現像剤通過制御手
段の厚みは維持される。これにより、現像剤通過孔の内
壁の現像剤との接触領域の増加による現像剤通過孔の目
詰まりが抑制されることとなる。

【００３１】さらに、第１の電極は、現像剤通過制御手
段の帯電を防止する帯電防止電極とすることもできる。
また、第１の電極は、現像剤通過制御手段の帯電を防止
する帯電防止電極とし、第１の電圧供給手段は、接地電
位又は現像剤の帯電極性と同極性の電圧が供給される帯
電防止電圧供給手段としてもよい。これにより、上記に
示す作用が得られると同時に、トナー通過制御手段の帯
電が防止されるので、トナー通過制御手段と背面電極と
の間に安定した静電界が形成されることとなる。また、
第１の電極と帯電防止電極とを兼用することにより、新
たな電極層の追加が不要となるので、現像剤通過制御手
段の厚みは維持される。これにより、現像剤通過孔の内
壁の現像剤との接触領域の増加による現像剤通過孔の目
詰まりが抑制されることとなる。

【００３２】本発明の画像形成装置は、上記第１の電極
とは別に、現像剤通過制御手段上の現像剤担持体側でか
つ現像剤通過孔周辺に配設された第２の電極と、この第
２の電極に所定の電圧を特定の期間をもって供給する第
２の電圧供給手段とを備えたものとすることもできる。

【００３３】そして、上記第２の電極は、現像剤の現像
剤通過孔への通過を外部からの画像信号に応じて制御す
る制御電極とすることもできる。また、第２の電極は、
現像剤の現像剤通過孔への通過を制御する制御電極と
し、第２の電圧供給手段は、現像剤像を受像部材に形成
するために、外部からの画像信号に応じて現像剤の現像
剤通過孔の通過を制御する制御電圧を、特定の期間をも
って制御電極に供給する制御電圧供給手段としてもよ
い。これにより、上記に示す作用が得られると同時に、
制御電極が現像剤担持体と近接するので、制御電極と現
像剤担持体との距離が短縮され、両者間の電界強度が高
くなる。この結果、現像剤担持体からの現像剤の離脱が
容易に制御されることとなる。また、第２の電極と制御
電極とを兼用することにより、新たな電極層の追加が不
要となるので、現像剤通過制御手段の厚みは維持され
る。これにより、現像剤通過孔の内壁の現像剤との接触
領域の増加による現像剤通過孔の目詰まりが抑制される
こととなる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係
る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【００３５】図１において、１はトナーで、本実施形態
ではポリエステル樹脂をバインダ樹脂とし、体積平均が
５０％で径が約８．５μｍ（ミクロン）の非磁性トナー
を用いた。トナー１に使用するバインダ樹脂は、この他
にスチレン−アクリル系共重合体や、スチレン−ブタジ
エン系共重合体、エポキシ樹脂、これらの混合樹脂が適
当である。また、磁性粉体を含有する磁性トナーを用い
てもよく、その場合、磁性粉としてはフェライト、マグ
ネタイトを初めとする鉄、コバルト、ニッケル等の強磁
性を示す元素を含む合金、化合物等が有効である。磁性
粉の保持力は７９００〜４００００Ａ／ｍのものが適当
で、また、樹脂に対して磁性粉はトナー粒子１００重量
部に対して２０〜４０重量％が適当である。この他、電
荷制御剤、トナーの流動性を制御するためにシリカ(Ｓ
ｉＯ₂)、酸化チタン(ＴｉＯ₂)、ステアリン酸の金属塩
等を０.１〜５重量％添加することが好ましい。特に、
シリカは流動性を大きく左右し、後述するトナー通過制
御手段４のトナー通過孔６にトナー１が詰まることを避
けることができる。また、シリカは直径が小さく高い帯
電性を有することから、電気力に強く引かれてトナー通
過孔６の内壁面に付着し易い。しかし、トナー通過孔６
の内壁面に付着したトナー１はトナー通過孔６を通過す
る際のトナー１の運動を促進するコロの役割を果たすた
め、孔詰まりを防止できる。シリカは窒素吸着によるＢ
ＥＴ比表面積で１００〜３００ｍ²／ｇの範囲にあるも
のが適当である。１００ｍ²／ｇを下回るような小径の
シリカを用いると、樹脂を寸断するように混ざり込むた
めに十分な定着性を得ることができない。

【００３６】２はトナー１を担持搬送するトナー担持体
である。本実施形態におけるトナー担持体２は外径が２
０ｍｍ、厚み１ｍｍのアルミニウムの筒を用いて形成
し、そのトナー担持体２は接地している。尚、トナー担
持体２の材質はアルミニウム以外にも、鉄等の金属や合
金、又はシリコンゴムやウレタンゴム等のゴム材を芯軸
に巻き付けた部材等により構成してもよい。さらにロー
ラ形状以外にも、ベルト形状やドラム形状のものを用い
てもよい。また、トナー担持体２を接地する以外にも、
直流電圧又は交流電圧を印加してもよい。交流電圧を印
加する場合には直流電圧を重畳してもよい。トナー１
は、トナー担持体２上に規制ブレード（図示せず）で層
状に形成される。規制ブレードは、ウレタンやシリコン
等の弾性部材により形成されており、硬度は４０から８
０度（ＪＩＳＫ６３０１Ａスケール）である。

【００３７】トナー担持体２に対するトナー層を規制す
る規制ブレードの自由端長（取り付け部材からはみ出し
た部分の長さ）は５〜１５ｍｍである。規制ブレードに
よるトナー担持体２への線圧は５〜４０ｇ／ｃｍが適当
であり、この規制ブレードの押圧により、トナー担持体
２上にトナー１を１〜３層形成する。規制ブレードは電
気的にフロート状態、接地状態、又は直流や交流の電圧
を印加して用いられる。本実施形態では規制ブレードを
フロート状態で用いた。トナー１は、トナー担持体２と
規制ブレードとの間に挟み込まれ、ここで小さな撹拌を
受けてトナー担持体２から電荷を受け取り帯電する。

【００３８】また、トナー１は供給ローラ（図示せず）
にてトナー担持体２表面に供給される。この供給ローラ
は、鉄等の金属軸（本実施形態では直径８ｍｍ）上に、
発泡性のウレタン等の合成ゴムを２〜６ｍｍ程度の厚み
にて形成している。供給ローラの表面の硬度は３０度
（ローラ状に加工したものをＪＩＳＫ６３０１Ａス
ケールの方法で測定）である。トナー担持体２への食い
込み量は０.１〜２ｍｍの範囲が好ましい。供給ローラ
は接地、又は直流や交流の電圧が印加されて用いられ
る。供給ローラは、トナー担持体２へのトナー供給量を
制御する他、トナー１の帯電を補助する。尚、トナー１
の帯電極性は正又は負のいずれでもよいが、本実施形態
では負帯電トナーを用いた。また、トナー１の帯電量が
約−２０μＣ／ｇになるよう、トナー１に内添する電荷
制御剤の種類と量とを調整した。

【００３９】３は背面電極である。本実施形態では背面
電極３を金属板で構成したが、樹脂中に導電フィラーを
分散したフィルムを用いてもよい。この場合のフィルム
の抵抗は１０²〜１０¹⁰Ω・ｃｍ程度が好ましい。トナ
ー像の記録は、背面電極３の上にトナー１を直接付着さ
せて形成するか、或いは背面電極３上に受像部材５を載
置して該受像部材５上にトナー１を付着させてトナー像
を形成してもよい。また、背面電極３を前述したように
エンドレスのフィルム状に加工し、このフィルム上にト
ナー１を直接記録した後に、受像部材５に転写をするよ
う構成してもよい。背面電極３と、後述するトナー通過
制御手段４との距離は５０〜１０００μｍの範囲が好ま
しい。本実施形態では、背面電極３からトナー通過制御
手段４までの距離を１５０μｍに設定した。

【００４０】８は上記背面電極３に定電圧を供給する背
面電極用電圧電源である。背面電極３への印加電圧は、
＋５００Ｖから＋２０００Ｖが好ましく、さらには、＋
８００Ｖから＋１５００Ｖが好ましい。上記範囲より背
面電極３への印加電圧が高いと、トナー通過制御手段４
と背面電極３とが電気的に短絡し、両者を放電破壊する
虞れがある。また、上記範囲より印加電圧が低いと、ト
ナー１を背面電極３側へ静電気的に吸引する力が弱ま
り、高濃度のドットを印字するのに十分なトナーを受像
部材５側に吸引できなくなる。本実施形態では、背面電
極用電圧電源８にて＋１０００Ｖの電圧を背面電極３に
供給した。

【００４１】４はフレキシブルプリント基板（以下、Ｆ
ＰＣと略す）にて構成されたトナー通過制御手段であ
る。１２はその絶縁基材であり、この基材１２の厚さは
１０〜１００μｍが適当で、材料はポリイミド、ポリエ
チレンテレフタレート等が好ましい。本実施形態では、
厚さ５０μｍのポリイミドを用いた。

【００４２】１３は上記基材１２の表裏面に設けられた
絶縁性カバーフィルムであり、その厚さは５〜３０μｍ
が適当である。本実施形態では、厚さ１０μｍのポリイ
ミドフィルムを、絶縁基材１２両面に１０〜１５μｍ厚
程度の接着剤層にて貼り付けた。勿論、絶縁基材１２や
カバーフィルム１３の材質や寸法や構成層数等について
はこれに限定されるものではなく、任意に設計すればよ
い。

【００４３】６は上記トナー通過制御手段４にそれを貫
通するようにあけられたトナー通過孔である。トナー通
過制御手段４にトナー通過孔６を形成するための加工
は、エキシマレーザやプレス加工で孔開け加工すること
によって可能である。またその他、ＹＡＧレーザやＣＯ
２レーザ等で孔開け加工した後、エッチング等の後処理
を行ってもよい。本実施形態では、エキシマレーザで孔
加工を施したトナー通過制御手段４を用いた。

【００４４】上記トナー通過孔６は、トナー通過制御手
段４の長手方向に沿って複数個配列されていてトナー通
過孔列を構成する。本実施形態で説明するトナー通過制
御手段４は、２列のトナー通過孔列を有する。

【００４５】７は、トナー担持体２側の基材１２表面に
トナー通過孔６の周囲を取り囲むように配設された制御
電極である。尚、本実施形態に示す配置以外に、トナー
通過孔６の内壁面に制御電極７を設けてもよい。

【００４６】１０ａ，１０ｂは、背面電極３側の基材１
２表面においてトナー通過孔６の周囲にトナー通過孔６
を中心として円弧状に設けられた１対の偏向電極であ
る。この偏向電極１０ａ，１０ｂと制御電極７とは厚み
２μｍから３０μｍ程度の銅箔やアルミ箔等で構成され
る。本実施形態では１０μｍ厚の銅箔を制御電極７や偏
向電極１０ａ，１０ｂにそれぞれ用いた。

【００４７】９は、制御電極７に接続された制御電極用
電圧電源であり、外部から供給される画像信号に応じて
電圧パルスを制御電極７に供給する。制御電極用電圧電
源９は、電圧を発生する電圧発生部（図示せず）と、こ
の電圧を切り換えるためのスイッチング素子（図示せ
ず）とからなる。スイッチング素子の１個には３２，６
４，１２８個程度のチャンネルがあり、制御電極７に供
給する電圧を各々制御する。例えば１インチ当たり３０
０ドットの記録密度(３００ｄｐｉ)で記録する場合、ス
イッチング素子として６４チャンネルのものを用いる
と、３００個の開口を制御するのに６４チャンネルを有
するスイッチング素子が５個必要となる。

【００４８】また、１１ａ，１１ｂは、偏向電極１０
ａ，１０ｂにそれぞれ接続された偏向電極用電圧電源で
あり、制御電極用電圧電源９から供給される電圧パルス
に同期して、電圧を偏向電極１０ａ，１０ｂに供給す
る。

【００４９】次に、トナー通過制御手段４に設けられた
制御電極７と、偏向電極１０ａ，１０ｂとの構成を図２
を用いて説明する。図２はトナー通過制御手段４表面に
設けられた各電極とトナー通過孔６との関係を示す平面
図であり、図２（ａ）はトナー通過制御手段４のトナー
担持体２側表面に設けられた制御電極７をトナー通過孔
６と共に示し、図２（ｂ）はトナー通過制御手段４の背
面電極３側表面に設けられた偏向電極１０ａ，１０ｂを
トナー通過孔６と共に示している。

【００５０】図２に示すように、各トナー通過孔６の形
状は円形であるが、長円形や楕円形等の形状であっても
よい。トナー通過孔６の直径は７０〜１２０μｍ程度に
設定されている。本実施形態では、直径が９０μｍの円
形のトナー通過孔６をトナー通過制御手段４に設けた。

【００５１】図２（ａ）に示すように、制御電極７の形
状は、トナー通過孔６と同心の円形となっているが、長
円形や楕円形等の形状であってもよい。また、制御電極
７はトナー通過孔６の全周囲を囲む必要はなく、トナー
担持体２の回転方向上流側又は下流側のみに制御電極７
を設けてもよい。本実施形態では、トナー通過孔６の同
心円形状で、内径が１１０μｍで外径が１５０μｍの制
御電極７を用いた。１４は、制御電極７と制御電極用電
圧電源９とを結ぶようにトナー通過制御手段４上に設け
られたリード線であり、制御電極用電圧電源９で発生し
た電圧パルスがリード線１４を介して制御電極７へ供給
される。

【００５２】一方、図２（ｂ）に示すように、１対の偏
向電極１０ａ，１０ｂは、トナー通過孔６を挟んで、矢
印Ａで示す受像部材５の搬送方向に対し斜めに配置され
ている。これは、搬送中の受像部材５上に斜め方向にト
ナー１を順次飛翔せしめ、最終的に横ラインを形成する
ためである。トナー通過孔６の中心を通過して受像部材
５の搬送方向Ａに対して直交する直線をｌ１とし、偏向
電極１０ａ，１０ｂの長さ方向中央同士を結ぶ直線をｌ
２とすると、両直線ｌ１，ｌ２のなす角θは以下の式ｔａｎθ＝１／Ｎで求められる。

【００５３】上式において、Ｎは偏向工程で得られるト
ナー飛翔軌道の数であり、例えば図１で示すような場
合、左、中央及び右の３種類のトナー飛翔軌道を構成す
るので、Ｎ＝３となる。本実施形態では、図１と同様に
３種類のトナー飛翔軌道を構成するため、θ＝１８．３
度とした。また、隣接するトナー通過孔６で、各々の周
りの偏向電極１０ａ，１０ｂを共通化した。

【００５４】図３は、制御電極７及び偏向電極１０ａ，
１０ｂに印加する電圧波形と、トナーの飛翔方向とを示
しており、図３（ａ）は制御電極７へ印加される電圧波
形のタイムチャート図、図３（ｂ）及び（ｃ）はそれぞ
れ偏向電極１０ａ，１０ｂに印加される電圧波形のタイ
ムチャート図を示す。図３（ａ）〜（ｃ）中、縦軸は電
圧Ｖ、横軸は時間ｔである。図３（ｄ）はトナーの飛翔
方向が順次偏向される様子を示す図である。図３（ｄ）
に付された図番は、図１及び図２のものと同じである。

【００５５】図３（ａ）〜（ｃ）において、Ｔｔ期間は
１ラインを形成するのに必要な時間を示し、前述の全偏
向工程期間に相当する。Ｔｔは受像部材５の搬送方向に
おける解像度によって決定される。例えば３００ｄｐｉ
（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）のピッチで横ラインを形成するた
めには、１インチ（ｉｎｃｈ）である２５.４ｍｍを３
００ドット（ｄｏｔ）で割ると、ラインピッチは約８
４．６μｍとなる。１ラインを形成する間に受像部材５
が１ピッチ分移動すればよい。従って、受像部材５の速
度を例えば６０ｍｍ／ｓとすると、Ｔｔ期間は約１３９
０μｓとなる。本実施形態では、解像度を６００ｄｐ
ｉ、受像部材５の搬送速度を１００ｍｍ／ｓとした。よ
ってＴｔ期間は４２３μｓとなる。

【００５６】また、ＴＬ，ＴＣ，ＴＲは、制御電極７へ
電圧を供給して１ドットの形成を制御するために要する
制御電圧供給時間であり、前述の通過制御工程期間に相
当する。ＴＬは、左偏向工程により１ドットを形成する
ために要する制御電圧供給時間であり、ＴＣ，ＴＲはそ
れぞれ直進工程及び右偏向工程により１ドットずつ形成
するための制御電圧供給時間である。本実施形態では、
ＴＬ＝ＴＣ＝ＴＲを満たすように設定する。すなわち、
Ｔｔ＝４２３μｓであるので、ＴＬ＝ＴＣ＝ＴＲ＝１４
１μｓとなる。それぞれの制御電圧供給時間ＴＬ，Ｔ
Ｃ，ＴＲは、トナー通過孔６へのトナーの通過を促進さ
せるパルス電圧幅Ｔｂと、通過孔６へのトナーの通過を
抑制する抑制期間Ｔｗとで構成される。上記パルス電圧
幅Ｔｂは、前述の促進工程に相当する。また、パルス電
圧幅Ｔｂは、外部から供給された画像信号に応じて可変
とされる。すなわち、低濃度のドットを形成する場合に
はＴｂを短くし、高濃度のドット形成時にはＴｂを長く
設定する。さらに、ＴｂをＴｂ＝０にすることにより、
トナーはトナー通過孔６を通過できないので、非印字領
域が形成される。これにより、階調性の優れた画像形成
が実現できる。またＴｗは、Ｔｂの終了後から次の制御
電圧供給時間までの間に供給される。本実施形態では、
Ｔｂの可変範囲を０μｓから８０μｓまでとした。ま
た、抑制期間Ｔｗの間、制御電極７に印加される電圧Ｖ
ｗを−５０Ｖとし、パルス電圧Ｖｃを３００Ｖとした。
尚、この抑制工程期間に制御電極７に印加される電圧レ
ベルＶｗや、Ｔｂの期間に電圧レベルＶｗに重畳される
電圧Ｖｃは、上記の値に限らず、トナーのトナー通過孔
６の通過を抑制又は促進する電界が、トナー担持体２と
トナー通過制御手段４との間で形成されればよい。ま
た、本実施形態では抑制期間Ｔｗの間に抑制電圧Ｖｗを
制御電極７に印加しているが、Ｖｗを画像形成装置の接
地レベルに設定し、トナー担持体２にトナーと逆極性の
電圧を印加しても、Ｔｗ期間中にトナーがトナー通過孔
６を通過するのを抑制することができる。

【００５７】また、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すよう
に、各偏向電極１０ａ，１０ｂに偏向電圧を供給する偏
向電極用電圧電源１１ａ，１１ｂは、ＶＬ，ＶＭ，ＶＨ
の３つの電圧レベルが出力可能であり、各偏向電圧レベ
ルを１ドット分の制御電圧供給時間に同期して切り換え
る。本実施形態では、ＶＬ＝−５０Ｖ、ＶＭ＝＋５０
Ｖ、ＶＨ＝＋１２０Ｖとした。

【００５８】次に、図１〜図３を用いて本実施形態にお
ける画像形成装置の全体の画像形成動作について概略的
に説明する。まず、トナー担持体２が回転して、トナー
通過孔６に対向する位置までトナー１が搬送される。ま
た、背面電極３には背面電極用電圧電源８からＶｂｅ＝
＋１０００Ｖの電圧が予め印加される。このとき、制御
電極７には、−５０Ｖの電圧が印加される。これによ
り、背面電極用電圧電源８から供給される電圧でトナー
担持体２から背面電極３までの間に形成される電界が遮
断されるので、トナー１はトナー担持体２上に担持され
たままとなる。

【００５９】次に、受像部材５がトナー通過孔６に対向
する位置、すなわち印字実行位置に搬送される。受像部
材５が印字実行位置に搬送されると同時に、図３に示す
ような所定のパルス電圧が制御電極用電圧電源９から制
御電極７へ選択的に供給される。これにより、パルス電
圧が供給された制御電極７に向かってトナー担持体２上
のトナー１を吸引する吸引電界が、トナー担持体２と制
御電極７との間に形成される。上記の吸引電界によりト
ナー担持体２から脱離したトナー１は、さらにトナー担
持体２と背面電極３との間に形成された電界に吸引さ
れ、トナー通過孔６に突入する。

【００６０】また、制御電極７へ印加されるパルス電圧
に同期して、偏向電極用電圧電源１１ａ，１１ｂから偏
向電極１０ａ，１０ｂへ所定の電圧が印加される。これ
により、トナー通過孔６を通過したトナー１の飛翔軌道
は、偏向電極１０ａ，１０ｂ近傍で歪みの生じた偏向電
界により偏向される（図３（ｄ）参照）。飛翔軌道が偏
向された後、トナーは背面電極３に静電気的に吸引さ
れ、移動中の受像部材５に着弾し、ドットを形成する。
ドットが形成された受像部材５は、図示しない定着手段
に搬送され、この定着手段により受像部材５上のトナー
が加熱溶融して受像部材５上に定着する。定着工程終了
後、受像部材５は画像形成装置外に排出され、最終的に
受像部材５に固着されたトナー像が得られる。

【００６１】以下に、本発明の実施形態において画像形
成動作前後の各電極への電圧供給シーケンスの第１例〜
第６例の各々について図４〜図７、図９及び図１０を用
いて説明する。

【００６２】（第１例）図４は各電極への電圧供給シー
ケンスの第１例における電圧供給タイムチャート図であ
り、制御電極７への制御電圧、偏向電極１０ａ，１０ｂ
への偏向電圧Ｒ，Ｌ、背面電極３への背面電圧の各供給
タイミングを示す。図４で示す電圧供給シーケンスは、
２枚の画像を連続印字した場合のものであり、画像形成
動作が開始されてから終了するまでの間は、画像形成前
工程、画像形成工程（１）、休止工程、画像形成工程
（２）及び画像形成後工程の５つの工程に大別される。
これら５つの工程について順を追って説明する。

【００６３】まず、外部から画像形成装置に画像形成を
開始する信号が送信されていない状態では、全ての電極
は画像形成装置の接地電位と同電位となる。本例では画
像形成装置の接地電位を０Ｖとするので、画像形成開始
信号を受信していない間は、制御電極７、偏向電極１０
ａ，１０ｂ、背面電極３の電位は０Ｖとなる。

【００６４】次に、画像形成開始信号を受信した後の各
工程について説明する。画像形成装置が外部から画像形
成開始信号を受信すると、まず、画像形成前工程が開始
される。画像形成前工程では、まず、偏向電極１０ａ，
１０ｂ両方に負の電圧が供給される。本例では、上述し
たＶＬ＝−５０Ｖを負の電圧として両偏向電極１０ａ，
１０ｂに供給した。またトナー粒子は負極性に帯電する
ものを用いた。これにより、トナー通過孔６の内壁に付
着したトナー粒子には偏向電極１０ａ，１０ｂに対する
静電反発力が作用する。

【００６５】その後、制御電極７に負の電圧が供給され
る。本例では、Ｖｗ＝−５０Ｖを制御電極７に供給し
た。トナー担持体２は接地されてあるため、トナー担持
体２上に担持されたトナーには、制御電極７に対して静
電反発力が作用する。これにより、トナー担持体２上の
トナーは制御電極７に向かって飛翔することなく、トナ
ー担持体２上に担持されたままとなる。さらに、制御電
極７と偏向電極１０ａ，１０ｂとは等電位であるため、
トナーが移動する電界が両電極間に形成されない。よっ
てトナー通過孔６内のトナーは内壁に止まったままとな
る。

【００６６】尚、本例では、上述のように制御電極７と
偏向電極１０ａ，１０ｂとを同電位にしているが、偏向
電極１０ａ，１０ｂに制御電極７よりも低い電圧を印加
することが好ましい。例えば偏向電極１０ａ，１０ｂに
ＶＬ＝−１００Ｖを供給し、制御電極７にはＶｗ＝−５
０Ｖを供給することが好ましい。これにより、トナー通
過孔６内壁に付着したトナー粒子には偏向電極１０ａ，
１０ｂから制御電極７へ移動する静電力が働き、トナー
通過孔６内壁から背面電極３側へのトナーこぼれを抑制
する効果が増大する。

【００６７】次に、背面電極３に正の電圧が供給され
る。本例では、画像形成工程と同じ電圧Ｖｂｅ（＝＋１
０００Ｖ）を供給した。また本例では、画像形成工程
（１）が開始される前に背面電極３に電圧Ｖｂｅの供給
を開始する。その理由を以下に述べる。すなわち、背面
電極３に供給する電圧Ｖｂｅは制御電極７や偏向電極１
０ａ，１０ｂに供給する電圧に比べて大きいため、背面
電極用電圧電源８の電源容量も他の電圧電源９，１１
ａ，１１ｂに比べると大きい。このため、背面電極用電
圧電源８から電圧の供給が開始されても、Ｖｂｅの電圧
レベルまでに昇圧するには時間がかかる。よって一定電
圧Ｖｂｅに到達しないうちに画像形成工程が開始される
と、トナーを背面電極３側に吸引する静電引力が弱ま
る。その結果、十分にトナーが背面電極３側に吸引され
ず、画像濃度の低いトナー像が受像部材５上に形成され
てしまう。このような問題点に対し、短時間で背面電圧
が昇圧されるよう背面電極用電圧電源８の電源容量を予
め小さくする手段が考えられる。しかしながら、背面電
極用電圧電源８の電源容量を小さくすると、電圧供給を
開始した瞬間、突発的に大電流が流れ、その結果、背面
電極３とトナー通過制御手段４との間で放電現象が発生
し、トナー通過制御手段４を破壊してしまう危険があ
る。以上のような理由から、画像形成工程（１）が開始
される時点で背面電極３の電圧がＶｂｅまで昇圧される
よう、画像形成工程（１）が開始される前に背面電極３
へ電圧を供給することが好ましい。

【００６８】尚、本例では画像形成前工程期間を１０秒
間とし、画像形成前工程が開始されてから０．１秒後に
制御電極７に負の電圧を、また０．３秒後に背面電極３
に電圧をそれぞれ供給した。

【００６９】画像形成前工程が完了すると、次に、画像
形成工程（１）が開始される。この画像形成工程（１）
では、まず、受像部材５が背面電極３と接触しながらト
ナー通過孔６と対向する位置に搬送される。これと同時
に、外部から供給される画像信号に従った電圧がパルス
状に制御電極７へ供給される。また、背面電極３には背
面電圧Ｖｂｅの供給が継続される。これにより、制御電
極７へのパルス電圧でトナー担持体２から離脱したトナ
ー粒子は、トナー担持体２と背面電極３との間に形成さ
れた電界に沿ってトナー通過孔６を通過する。さらに、
上記のパルス電圧に同期して、偏向電極１０ａにはＶ
Ｌ，ＶＭ，ＶＨの順で偏向電圧Ｒが供給される。また偏
向電極１０ａとは反対に、偏向電極１０ｂにはＶＨ，Ｖ
Ｍ，ＶＬの順で偏向電圧Ｌが供給される。これにより、
トナー通過孔６を通過したトナー粒子の飛翔軌道が偏向
され、背面電極３側に搬送された受像部材５上に到達す
る。以上の手順により画像形成工程（１）で１枚の受像
部材５にトナー像が形成される。

【００７０】このような画像形成工程（１）が完了する
と、次の画像形成工程（２）が開始されるまでの間、休
止工程が行われる。この休止工程では、画像形成前工程
と同様に、制御電極７と偏向電極１０ａ，１０ｂとにＶ
ｗ＝ＶＬ＝−５０Ｖが供給される。また、背面電極３に
は電圧Ｖｂｅ＝＋１０００Ｖの供給が継続される。制御
電極７への−５０Ｖの印加により、トナー担持体２から
トナー粒子を背面電極３側に移送する静電界が遮断され
るので、トナー担持体２からトナーが離脱して制御電極
７に向かって飛翔することはない。また、トナー通過孔
６内における制御電極７から背面電極３へのトナー移送
電界は、偏向電極１０ａ，１０ｂにより弱められるの
で、画像形成工程（１）でトナー通過孔６内壁に付着し
たトナーは背面電極３側に飛翔できず、そのままトナー
通過孔６内壁上に止まることとなる。尚、本例では休止
工程期間を０．５秒とした。

【００７１】上記休止工程が完了すると、次の画像形成
工程（２）が開始される。画像形成工程（２）では画像
形成工程（１）と同様に、トナー通過孔６と対向する位
置に受像部材５が搬送され、トナーがトナー担持体２か
ら背面電極３に向かって飛翔し、１枚の受像部材５上に
トナー像が形成される。

【００７２】この画像形成工程（２）が完了すると、画
像形成後工程が開始される。画像形成後工程では、ま
ず、休止工程と同様に、制御電極７と偏向電極１０ａ，
１０ｂにはＶｗ＝ＶＬ＝−５０Ｖが供給される。所定時
間経過の後、まず、背面電極３への電圧Ｖｂｅの供給が
停止される。これにより、トナー担持体２から背面電極
３までのトナー移送電界がなくなる。次に、制御電極７
への供給電圧Ｖｗ＝−５０Ｖが停止される。これによ
り、トナー通過孔６内で制御電極７に反発する電界がな
くなる。最後に、偏向電極１０ａ，１０ｂへの電圧供給
が停止される。以上のように最後に偏向電極１０ａ，１
０ｂへの電圧供給を停止することにより、制御電極７近
傍に堆積したトナーは勿論のこと、トナー通過孔６内壁
に付着したトナーも背面電極３側に移行することなく、
画像形成後工程が完了する。

【００７３】尚、本例では、画像形成後工程期間を１０
秒とし、画像形成後工程が完了する０．５秒前に背面電
圧の供給を、また０．１秒前に制御電極７への負電圧の
供給をそれぞれ停止した。

【００７４】以上のような工程を経ることにより、トナ
ー通過孔６内壁に付着したトナーが背面電極３側に移行
する静電気力が、偏向電極１０ａ，１０ｂに供給された
電圧により遮断されるので、トナーは画像形成前工程、
休止工程、画像形成後工程の期間中、背面電極３側への
移行が抑制される。これにより、背面電極３上へのトナ
ー付着による受像部材５の裏汚れが防止されることとな
る。

【００７５】（第２例）次に、本発明の実施形態におけ
る第２例について図５及び図１１により説明する。上記
第１例では、画像形成前工程、休止工程、画像形成後工
程の期間中、偏向電極１０ａ，１０ｂにトナーの帯電極
性と同極性の電圧を供給するシーケンスを説明した。第
１例を実施することにより、トナー通過孔６内壁に付着
したトナーが背面電極３側に移行する静電気力が遮断さ
れるので、トナーの背面電極３側への移行が抑制され、
背面電極３上へのトナー付着による受像部材５の裏汚れ
が防止される。

【００７６】しかしながら、第１例に挙げた電圧供給シ
ーケンスを繰り返すと、トナー通過孔６の内壁に付着す
るトナー量が増加し、次第にトナーが通過できる孔面積
が縮小され、印字されるドット径が小さくなってしま
う。さらには、最終的にトナー通過孔６の目詰まりを引
き起し、完全にトナーがトナー通過孔６を通過できなく
なってしまい、その結果、印字画像上に白筋が発生して
しまう。本例では、トナー通過孔６の内壁に付着するト
ナーを除去するための工程を含むものである。

【００７７】すなわち、図１１は本発明の実施形態にお
ける第２例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図
である。この第２例では、背面電極３はローラ形状でか
つ図中の矢印の方向に図外のモータによって回転可能で
あり、この点で第２例の構成は第１例（図１参照）の構
成とは異なる。尚、背面電極３は、上記のようなローラ
形状のもの以外にドラム形状のものやベルト形状のもの
等を使用してもよい。また、背面電極３上に直接トナー
像を形成し、トナー通過制御手段４との対向位置から離
れた位置において、背面電極３に接触するように搬送さ
れてきた受像部材６上に背面電極３上のトナー像を転写
させる構成としてもよい。

【００７８】さらに、背面電極３の表面をクリーニング
するゴムブレード２１と、背面電極３表面から除去され
た廃トナーを回収する廃トナー容器２２とが予め設置さ
れている。尚、このゴムブレード２１の代わりに、金属
板によるスクレーパ部材やブラシ部材を用いてもよい。
また、廃トナー容器２２に回収された廃トナーをトナー
担持体２上に再度供給してトナーをリサイクルする構成
としてもよいのは勿論である。

【００７９】また、図５は第２例における電圧供給とモ
ータ駆動の各タイムチャート図であり、制御電極７への
制御電圧、偏向電極１０ａ，１０ｂへの偏向電圧Ｒ，
Ｌ、背面電極３への背面電圧、背面電極３を回転駆動せ
しめるためのモータ駆動のＯＮ／ＯＦＦの各タイミング
を示す。

【００８０】図５で示す電圧供給シーケンスは、２枚の
画像を連続印字した場合のものであり、画像形成動作が
開始されてから終了するまでの間は、画像形成前工程、
画像形成工程（１）、休止工程、画像形成工程（２）、
画像形成後工程の５つの工程に大別される。これら５つ
の工程について順を追って説明する。

【００８１】まず、外部から画像形成装置に画像形成を
開始する信号が送信されていない状態では、全ての電極
は画像形成装置の接地電位と同電位となる。本例では画
像形成装置の接地電位を０Ｖとするので、画像形成開始
信号を受信していない間は、制御電極７、偏向電極１０
ａ，１０ｂ、背面電極３の電位は０Ｖとなる。

【００８２】次に、画像形成装置が外部から画像形成開
始信号を受信すると、まず、画像形成前工程が開始され
る。本例の画像形成前工程は、トナーがトナー通過孔６
を通過するのを抑制する抑制工程と、通過するのを促進
する促進工程とに分けられる。これらの各工程は、本例
の画像形成前工程中、第１の抑制工程、促進工程、第２
の抑制工程の順で実施される。まず、第１の抑制工程で
は、偏向電極１０ａ，１０ｂ両方に負の電圧が初めに供
給される。本例では、上述したＶＬ＝−５０Ｖを負の電
圧として両偏向電極１０ａ，１０ｂに供給した。またト
ナー粒子は負極性に帯電するものを用いた。これによ
り、第１例と同様の効果が得られる。また、背面電極３
を回転駆動する駆動モータの回転も開始される。促進工
程が開始される前に背面電極３が回転を開始することに
より、次の促進工程までに安定した背面電極３の回転速
度を得ることができる。これにより、トナー通過孔６を
通過したトナーが背面電極３に多量に堆積してトナー通
過制御手段４に当接する等の問題が防止される。

【００８３】その後、制御電極７に負の電圧Ｖｗが供給
される。本例ではＶｗ＝−５０Ｖを制御電極７に供給し
た。トナー担持体２は接地されてあるため、トナー担持
体２上に担持されたトナーには、制御電極７に対して静
電反発力が作用する。これにより、第１例と同様の効果
が得られる。尚、本例では、上述のように制御電極７と
偏向電極１０ａ，１０ｂとを同電位にしているが、第１
例と同様、偏向電極１０ａ，１０ｂに制御電極７よりも
低い電圧を印加することが好ましい。

【００８４】次に、背面電極３に正の電圧が供給され
る。本例では、画像形成工程と同じ電圧Ｖｂｅ（＝＋１
０００Ｖ）を供給した。これにより第１例と同様の効果
が得られる。

【００８５】次に、画像形成前工程中、促進工程が開始
される。促進工程では、まず、偏向電極１０ａ，１０ｂ
両方に正の電圧が供給される。本例では、上述したＶＨ
＝＋１２０Ｖを正の電圧として両偏向電極１０ａ，１０
ｂに供給した。これにより、トナー通過孔６内壁に付着
した順極性トナーには背面電極３側への静電吸引力が働
き、背面電極３側に移行する。これにより、トナー通過
孔６内壁に付着したトナー量が減少するので、トナー通
過孔６の目詰まりが抑制される。しかしながら、トナー
通過孔６内部には、上記の偏向電極１０ａ，１０ｂへの
正の電圧の供給でも、背面電極３側に移行できなかった
低帯電トナーや逆極性トナーが残留している。

【００８６】次に、全ての制御電極７に画像形成時と同
じ電圧パルスが供給される。これにより、トナー担持体
２上のトナーは制御電極７に向かって飛翔する。トナー
担持体２からのトナーは、所定の飛翔速度を持ってトナ
ー通過孔６を通過するので、トナー通過孔６内部に残留
していた低帯電トナーと衝突して、低帯電トナーをはじ
き飛ばす。これにより、低帯電トナーもトナー通過孔６
から放出され、背面電極３側に移行する。また、トナー
通過孔６内部に残留していた逆極性トナーは、トナー担
持体２から飛翔してきた順極性トナーに吸着し、共にト
ナー通過孔６から放出される。以上により、画像形成工
程の前にトナー通過孔６内に残留していたトナーが除去
されるので、画像形成開始直後からトナー通過孔６の目
詰まりによる印字画像上の白筋が防止される。

【００８７】促進工程では、上述のように、先に偏向電
極１０ａ，１０ｂに正の電圧が供給された後、制御電極
７に電圧パルスが供給されることが望ましい。予め偏向
電極１０ａ，１０ｂに正の電圧が印加されているので、
偏向電圧の電圧レベルは最大レベルまで昇圧されてい
る。これにより、トナーによるトナー通過孔６の通過が
加速される。また、トナー通過孔６内壁に付着していた
トナーが事前に背面電極３側に移行しているので、トナ
ー通過孔６内のトナー量は少ない。これにより、トナー
担持体２から飛翔してきたトナーはトナー通過孔６を通
過し易くなる。

【００８８】このような促進工程が完了した後、第２の
抑制工程が開始される。この第２の抑制工程では、画像
形成工程が開始されるまでの間、第１の抑制工程と同電
圧が制御電極７と偏向電極１０ａ，１０ｂに供給され
る。以上で画像形成前工程が完了する。尚、本例では、
画像形成前工程期間を１０秒間とし、その０．１秒後に
制御電極７への負電圧の供給を、また９．３秒後に背面
電圧の供給をそれぞれ開始した。また、背面電圧の供給
開始から０．２秒後に偏向電極１０ａ，１０ｂに正の電
圧を、その０．１秒後に制御電極７へ電圧パルスをそれ
ぞれ供給した。さらに当該電圧パルスを０．１秒間供給
した後、０．１秒後に偏向電極１０ａ，１０ｂの電圧極
性を切り換えた。

【００８９】上記のように、促進工程を実施した後、第
２の抑制工程を実施することが望ましい。第２の抑制工
程を実施せずに、促進工程から直ちに画像形成工程に移
ると、促進工程で背面電極３に堆積したトナーに受像部
材５が突入することになるので、受像部材５先端が堆積
トナーで汚れてしまう。また、背面電極３として中間転
写部材を使用した場合でも、中間転写部材上の印字領域
に促進工程で移行してきたトナーが侵入するので、堆積
トナーによる印字領域先端の地カブリが発生してしま
う。

【００９０】上記画像形成前工程が完了すると、次に、
第１例と同様の画像形成工程（１）が開始される。この
画像形成工程（１）が完了すると、次の画像形成工程
（２）が開始されるまでの間、休止工程が行われる。本
例の休止工程は、画像形成前工程と同様の促進工程と抑
制工程とに分けられる。これらの各工程は、本例の休止
工程中、促進工程、抑制工程の順に実施される。促進工
程や抑制工程が果たす作用や印加される電圧レベル、及
び電圧供給手順は、全て画像形成前工程と同様である。
よって、画像形成工程（１）でトナー通過孔６にトナー
が残留しても、休止工程期間で除去されるので２枚目の
画像形成開始直後からトナー通過孔６の目詰まりによる
印字画像上の白筋が防止される。尚、本例では、休止工
程期間を０．５秒とし、休止工程開始から０．１秒後に
制御電極７への電圧パルスの供給を開始した。この電気
パルスを供給してから０．１秒後に偏向電極１０ａ，１
０ｂの電圧極性を切り換えた。

【００９１】休止工程が完了すると、次の画像形成工程
（２）が開始される。画像形成工程（２）では画像形成
工程（１）と同様、トナー通過孔６と対向する位置に受
像部材５が搬送され、トナーがトナー担持体２から背面
電極３に向かって飛翔し、１枚の受像部材５上にトナー
像が形成される。

【００９２】画像形成工程（２）が完了すると、画像形
成後工程が開始される。本例の画像形成後工程は、休止
工程と同様に促進工程と抑制工程とに分けられる。これ
らの各工程は、本例の画像形成後工程中、促進工程及び
抑制工程の順に実施される。まず、促進工程では、休止
工程と同様の電圧レベルと電圧供給手順に従って、制御
電極７と偏向電極１０ａ，１０ｂとに電圧が供給され
る。このとき促進工程がもたらす作用は、休止工程と同
様である。よって画像形成工程（２）でトナー通過孔６
にトナーが残留しても、画像形成後期間で除去される。
これにより、次回の画像形成動作が開始されるまでの
間、長期間画像形成装置が放置されても、トナー通過孔
６内のトナーの固着が発生しない。

【００９３】促進工程が完了した後、抑制工程が開始さ
れる。抑制工程では、休止工程と同レベルの電圧が制御
電極７と偏向電極１０ａ，１０ｂとに供給される。所定
時間経過の後、まず、背面電極３へのＶｂｅの供給が停
止される。これにより、トナー担持体２から背面電極３
までのトナー移送電界がなくなる。これにより、トナー
が背面電極３へ移行する静電気力が弱まる。次に、制御
電極７への供給電圧−５０Ｖが停止される。これによ
り、トナー通過孔６内で制御電極７に反発する電界がな
くなり、トナー通過孔６内部のトナーが背面電極３に移
行する静電気力がなくなる。最後に、偏向電極１０ａ，
１０ｂへの電圧供給が停止される。また、背面電極駆動
モータの回転も停止される。以上のように最後に偏向電
極１０ａ，１０ｂへの電圧供給を停止することにより、
制御電極７近傍に堆積したトナーは勿論のこと、トナー
通過孔６内壁に付着したトナーも背面電極３側に移行す
ることなく、画像形成後工程が完了する。

【００９４】尚、本例では、画像形成後工程期間を１０
秒とし、画像形成後工程開始から０．２秒後に０．１秒
間の制御電極７への電圧パルス供給を実施した。その
後、０．１秒後に偏向電極１０ａ，１０ｂの電圧極性を
切り換え、また０．３秒後に背面電圧の供給を停止し
た。さらに画像形成後工程完了の０．１秒前に制御電極
７への負電圧の供給を停止した。

【００９５】以上のような工程を経ることにより、促進
工程でトナー通過孔６内壁に付着したトナーが除去され
るので、画像形成開始直後から印字ドットの小径化や目
詰まりによる白筋の発生が防止されることとなる。さら
に、促進工程後に抑制工程を実施することにことによ
り、受像部材５の先端汚れが防止される。

【００９６】（第３例）次に、本発明の実施形態におけ
る第３例について図６により説明する。上記第２例で
は、画像形成前工程、休止工程、画像形成後工程の各期
間中に促進工程を設けることで、トナー通過孔６内に残
留するトナーを除去するシーケンスを説明した。しかし
ながら、トナーがトナー通過孔６内壁に強固に付着して
いる場合、第２例に挙げた電圧供給シーケンスでも、十
分にトナーが除去されない場合がある。そこで本例で
は、トナー通過孔６の内壁に付着するトナーを除去する
作用が増大する工程を有するものである。

【００９７】図６は、第３例における電圧供給とモータ
駆動との各タイムチャート図であり、制御電極７への制
御電圧、偏向電極１０ａ，１０ｂへの偏向電圧Ｒ，Ｌ、
背面電極３への背面電圧、背面電極３を回転駆動せしめ
るためのモータ駆動のＯＮ／ＯＦＦの各タイミングを示
す。本例では、上記第２例の図１１で示す構成の画像形
成装置を用いる。

【００９８】図６で示す電圧供給シーケンスは、２枚の
画像を連続印字した場合のものであり、画像形成動作が
開始されてから終了するまでの間は、画像形成前工程、
画像形成工程（１）、休止工程、画像形成工程（２）、
画像形成後工程の５つの工程に大別される。これら５つ
の工程について順を追って説明する。

【００９９】まず、外部から画像形成装置に画像形成を
開始する信号が送信されていない状態では、全ての電極
は画像形成装置の接地電位と同電位となる。本例では画
像形成装置の接地電位を０Ｖとするので、画像形成開始
信号を受信していない間は、制御電極７、偏向電極１０
ａ，１０ｂ、背面電極３の電位は０Ｖとなる。

【０１００】次に、画像形成装置が外部から画像形成開
始信号を受信すると、まず、画像形成前工程が開始され
る。本例の画像形成前工程は、トナーがトナー通過孔６
を通過するのを抑制する抑制工程と、通過するのを促進
する促進工程とに分けられる。これらの各工程は、第１
の抑制工程、促進工程、第２の抑制工程の順で実施され
る。

【０１０１】まず、第１の抑制工程では、偏向電極１０
ａ，１０ｂ両方に負の電圧が初めに供給される。本例で
は、上述したＶＬ＝−５０Ｖを負の電圧として両偏向電
極１０ａ，１０ｂに供給した。またトナー粒子は負極性
に帯電するものを用いた。また、背面電極３を回転駆動
する駆動モータの回転も開始される。これにより、第２
例と同様の効果が得られる。

【０１０２】その後、制御電極７に負の電圧が供給され
る。本例では、Ｖｗ＝−５０Ｖを制御電極７に供給し
た。トナー担持体２は接地されてあるため、トナー担持
体２上に担持されたトナーには、制御電極７に対して静
電反発力が作用する。これにより、上記第１例及び第２
例と同様の効果が得られる。尚、本例では、上述のよう
に制御電極７と偏向電極１０ａ，１０ｂとを同電位にし
ているが、第１例及び第２例と同様に、偏向電極１０
ａ，１０ｂに制御電極７よりも低い電圧を印加すること
が好ましい。

【０１０３】次に、背面電極３に正の電圧が供給され
る。本例では、第１例及び第２例と同様に、画像形成工
程と同じ電圧Ｖｂｅ（＝＋１０００Ｖ）を供給した。

【０１０４】次いで、画像形成前工程中の促進工程が開
始される。この促進工程では、まず、偏向電極１０ａ，
１０ｂに、画像形成工程と同様の電圧を供給する。すな
わち、偏向電極１０ａには、ＶＬ，ＶＭ，ＶＨの順で偏
向電圧が供給される。また偏向電極１０ａとは反対に、
偏向電極１０ｂにはＶＨ，ＶＭ，ＶＬの順で偏向電圧が
供給される。これにより以下の効果が得られる。すなわ
ち、偏向電極１０ａ，１０ｂにそれぞれ異なる電圧が印
加されるので、両電極１０ａ，１０ｂ間に変動電界が形
成される。この変動電界はトナー通過孔６内壁に対して
直交方向に働くので、トナー通過孔６内のトナーには、
トナー通過孔６内壁上で振動するような静電力が作用す
る。これによりトナーは、トナー通過孔６内壁とのファ
ンデルワールス力が弱まるので、当該内壁表面から離れ
易くなる。

【０１０５】次に、全ての制御電極７に画像形成時と同
じ電圧パルスが供給される。これにより、トナー担持体
２上のトナーは制御電極７に向かって飛翔する。トナー
担持体２からのトナーは、所定の飛翔速度を持ってトナ
ー通過孔６を通過するので、トナー通過孔６内部に残留
していたトナーと衝突する。この衝突により、予めトナ
ー通過孔６内壁から離れ易くなっていたトナーは、トナ
ー担持体２から飛翔してきたトナーと共にトナー通過孔
６から放出され、背面電極３側に移行する。以上によ
り、画像形成工程の前にトナー通過孔６内に残留してい
たトナーが除去されるので、画像形成開始直後からトナ
ー通過孔６の目詰まりによる印字画像上の白筋が防止さ
れる。

【０１０６】促進工程では、上述のように、先に偏向電
圧に画像形成工程と同様の電圧が供給された後、制御電
極７に電圧パルスが供給されることが望ましい。予め偏
向電極１０ａ，１０ｂに上記電圧が印加されているの
で、トナー通過孔６内部に残留していたトナー粒子はほ
ぐされ、容易に当該通過孔６内壁から離脱し易くなる。

【０１０７】さらに、促進工程中に偏向電極１０ａ，１
０ｂに供給される変動電圧の極性は、少なくとも１回反
転することが好ましい。トナー通過孔６内に存在する
順、逆両極性のトナーに振動を付与することができるか
らである。

【０１０８】上記促進工程が完了した後、第２の抑制工
程が開始される。第２の抑制工程では、画像形成工程が
開始されるまでの間、第１の抑制工程と同電圧が制御電
極７に供給される。また、促進工程で印加された偏向電
圧はそのまま継続される。先の促進工程でトナー通過孔
６内からトナーが除去されているので、トナー通過制御
手段４からトナーが背面電極３に移行してくることはな
い。以上により、画像形成前工程が完了する。

【０１０９】尚、本例では、画像形成前工程期間を１０
秒間とし、その開始から０．１秒後に制御電極７への負
電圧の供給を、また９．３秒後に背面電圧の供給をそれ
ぞれ開始した。また、背面電圧の供給開始から０．２秒
後に偏向電極１０ａ，１０ｂに変動電圧を供給し、その
０．１秒後に制御電極７へ電圧パルスを０．１秒間供給
した。

【０１１０】上記のように、促進工程を実施した後、第
２の抑制工程を実施することが望ましい。第２の抑制工
程を実施せずに、促進工程から直ちに画像形成工程に移
ると、促進工程で背面電極３に堆積したトナーに受像部
材５が突入することになるので、受像部材５先端が堆積
トナーで汚れてしまう。また、背面電極３として中間転
写部材を使用した場合でも、中間転写部材上の印字領域
に促進工程で移行してきたトナーが侵入するので、堆積
トナーによる印字領域先端の地カブリが発生してしま
う。

【０１１１】画像形成前工程が完了すると、次に、第１
例と同様の画像形成工程（１）が開始される。この画像
形成工程（１）が完了すると、次の画像形成工程（２）
が開始されるまでの間、休止工程が行われる。本例の休
止工程は、画像形成前工程と同様の促進工程と抑制工程
とに分けられる。これらの各工程は、本例の休止工程
中、促進工程、抑制工程の順に実施される。促進工程や
抑制工程が果たす作用や印加される電圧レベル、及び電
圧供給手順は、全て画像形成前工程と同様である。よっ
て、画像形成工程（１）でトナー通過孔６にトナーが残
留しても、休止工程期間で除去されるので２枚目の画像
形成開始直後からトナー通過孔６の目詰まりによる印字
画像上の白筋が防止される。

【０１１２】休止工程が完了すると、次の画像形成工程
（２）が開始される。画像形成工程（２）では画像形成
工程（１）と同様、トナー通過孔６と対向する位置に受
像部材５が搬送され、トナーがトナー担持体２から背面
電極３に向かって飛翔し、１枚の受像部材５上にトナー
像が形成される。

【０１１３】尚、本例では、休止工程期間を０．５秒と
し、休止工程開始から０．１秒後に制御電極７への電圧
パルスの供給を開始し、その電気パルスを０．１秒間供
給した。

【０１１４】上記画像形成工程（２）が完了すると、画
像形成後工程が開始される。本例の画像形成後工程は、
休止工程と同様に促進工程と抑制工程とに分けられる。
これらの各工程は、本例の画像形成後工程中、促進工程
及び抑制工程の順に実施される。まず、促進工程では、
休止工程と同様の電圧レベルと電圧供給手順に従って、
制御電極７と偏向電極１０ａ，１０ｂとに電圧が供給さ
れる。このとき促進工程がもたらす作用は、休止工程と
同様である。よって画像形成工程（２）でトナー通過孔
６にトナーが残留しても、画像形成後期間で除去され
る。これにより、次回の画像形成動作が開始されるまで
の間、長期間画像形成装置が放置されても、トナー通過
孔６内のトナーの固着が発生しない。

【０１１５】促進工程が完了した後、抑制工程が開始さ
れる。この抑制工程では、休止工程と同レベルの電圧が
制御電極７と偏向電極１０ａ，１０ｂとに供給される。
所定時間経過の後、まず、背面電極３へのＶｂｅの供給
が停止される。これにより、トナー担持体２から背面電
極３までのトナー移送電界がなくなる。これにより、ト
ナーが背面電極３へ移行する静電気力が弱まる。次に、
制御電極７への供給電圧−５０Ｖが停止される。これに
より、トナー通過孔６内で制御電極７に反発する電界が
なくなり、トナー通過孔６内部のトナーが背面電極３に
移行する静電気力がなくなる。最後に、偏向電極１０
ａ，１０ｂへの電圧供給が停止される。また背面電極駆
動モータの回転も停止される。以上のように最後に偏向
電極１０ａ，１０ｂへの電圧供給を停止することによ
り、制御電極７近傍に堆積したトナーは勿論のこと、ト
ナー通過孔６内壁に付着したトナーも背面電極３側に移
行することなく、画像形成後工程が完了する。

【０１１６】尚、本例では、画像形成後工程期間を１０
秒とし、画像形成後工程開始から０．２秒後に０．１秒
間の制御電極７への電圧パルス供給を実施した。その
後、０．１秒後に偏向電極１０ａ，１０ｂを負電圧に切
り換え、また０．３秒後に背面電圧の供給を停止した。
さらに画像形成後工程完了の０．１秒前に制御電極７へ
の負電圧の供給を停止した。

【０１１７】以上のような工程を経ることにより、強固
にトナー通過孔６内壁に付着しているトナーでも、当該
内壁表面に対して直交する変動電界が促進工程で形成さ
れるので、トナー通過孔６内壁からトナーが容易に除去
される。よって、画像形成開始直後から、印字ドットの
小径化や目詰まりによる白筋の発生が防止されることと
なる。

【０１１８】また、本例では、画像形成動作開始から完
了までの間、画像形成工程の開始タイミングに拘わら
ず、偏向電圧や背面電圧を供給できるので、カラー画像
形成装置での使用に適している。すなわち、カラー画像
形成装置の場合、複数色のトナー担持体２に対応した複
数のトナー通過制御手段４が必要である。そこで、各色
のトナー担持体２とトナー通過制御手段４とをタンデム
方式のように並列に配置し、各色のトナー通過制御手段
４に配設された偏向電極１０ａ，１０ｂと、各色のトナ
ー担持体２に対向する背面電極３とをそれぞれ共通に接
続する。これにより、各色の制御電極７以外の電極に
は、全て同時に同じ電圧を供給できるので、電圧供給制
御が容易になる。

【０１１９】（第４例）次に、本発明の実施形態におけ
る第４例について図７により説明する。上記第２例及び
第３例では、促進工程によるトナー通過孔６のクリーニ
ングを実施することにより、トナー通過孔６の目詰まり
を防止する方法を説明した。しかしながら、この各例
は、クリーニングに使用するトナーの消費により、受像
部材５の１枚当たりのトナー消費量が多くなってしまう
という問題点を有している。そこで本例では、トナーの
消費量増加を抑えつつ、トナー通過孔６のクリーニング
を実施するものである。

【０１２０】図７は、第４例における電圧供給とモータ
駆動との各タイムチャート図であり、トナー担持体２に
供給される所定の電圧であるトナー担持体電圧、制御電
極７への制御電圧、偏向電極１０ａ，１０ｂへの偏向電
圧Ｒ，Ｌ、背面電極３への背面電圧、背面電極３を回転
駆動せしめるためのモータ駆動のＯＮ／ＯＦＦタイミン
グを示す。本例では、第２例の図１１で示す構成の画像
形成装置を用いる。

【０１２１】図７で示す電圧供給シーケンスは、２枚の
画像を連続印字した場合のものであり、画像形成動作が
開始されてから終了するまでの間は、画像形成前工程、
画像形成工程（１）、休止工程、画像形成工程（２）、
画像形成後工程の５つの工程に大別される。これら５つ
の工程について順を追って説明する。

【０１２２】まず、外部から画像形成装置に画像形成を
開始する信号が送信されていない状態では、全ての電極
は画像形成装置の接地電位と同電位となる。本例では画
像形成装置の接地電位を０Ｖとするので、画像形成開始
信号を受信していない間は、制御電極７、偏向電極１０
ａ，１０ｂ、背面電極３の電位は０Ｖとなる。

【０１２３】次に、画像形成装置が外部から画像形成開
始信号を受信すると、まず、画像形成前工程が開始され
る。本例の画像形成前工程は、トナーがトナー通過孔６
を通過するのを抑制する抑制工程からなる。画像形成前
工程では、まず、偏向電極１０ａ，１０ｂ両方に負の電
圧が初めに供給される。本例では、上述したＶＬ＝−５
０Ｖを負の電圧として両偏向電極１０ａ，１０ｂに供給
した。またトナー粒子は負極性に帯電するものを用い
た。また、背面電極３を回転駆動する駆動モータの回転
も開始される。これにより、第３例と同様の効果が得ら
れる。

【０１２４】その後、トナー担持体２に正の電圧が供給
される。本例では、＋５０Ｖをトナー担持体２に供給し
た。これにより、トナー担持体２上に担持されたトナー
には、トナー担持体２側への静電吸引力が作用する。こ
れにより、第１例〜第３例と同様の効果が得られる。
尚、本例では、上述のように制御電極７と偏向電極１０
ａ，１０ｂとを同電位にしているが、第１例及び第２例
と同様に、偏向電極１０ａ，１０ｂに制御電極７よりも
低い電圧を印加することが好ましい。

【０１２５】次に、偏向電極１０ａ，１０ｂに、画像形
成工程と同様の電圧を供給する。すなわち、偏向電極１
０ａには、ＶＬ，ＶＭ，ＶＨの順で偏向電圧が供給され
る。また偏向電極１０ａとは反対に、偏向電極１０ｂに
はＶＨ，ＶＭ，ＶＬの順で偏向電圧が供給される。これ
により以下の効果が得られる。すなわち、偏向電極１０
ａ，１０ｂにそれぞれ異なる電圧が印加されるので、両
電極間に変動電界が形成される。この変動電界は、トナ
ー通過孔６内壁に対して直交方向に働くので、トナー通
過孔６内のトナーには、トナー通過孔６内壁上で振動す
るような静電力が作用する。これによりトナーは、トナ
ー通過孔６内壁とのファンデルワールス力が弱まるの
で、当該内壁表面から離れ易くなる。また、予めトナー
担持体電圧が上昇しているので、トナー通過孔６内のト
ナーがトナー担持体２側に移行する電界が形成されてい
る。これにより、トナー通過孔６内のトナーはトナー担
持体２に向かって飛翔する。以上により、画像形成工程
の前にトナー通過孔６内に残留していたトナーが除去さ
れるので、画像形成開始直後からトナー通過孔６の目詰
まりによる印字画像上の白筋が防止される。さらにトナ
ー通過孔６をクリーニングするための促進工程を要さな
いので、トナー消費量は抑えられる。

【０１２６】尚、画像形成前工程中に、偏向電極１０
ａ，１０ｂに供給される変動電圧の極性は、少なくとも
１回反転することが好ましい。トナー通過孔６内に存在
する順及び逆の両極性のトナーに振動を付与することが
できるからである。

【０１２７】次に、背面電極３に正の電圧が供給され
る。本例では、第１例及び第２例と同様に、画像形成工
程と同じ電圧Ｖｂｅ（＝＋１０００Ｖ）を供給した。こ
のように、画像形成工程が開始される前に背面電圧を供
給することが好ましい。その理由は、第１例で述べたと
おりである。さらに、偏向電圧を供給した後に背面電圧
を供給することが好ましい。つまり、背面電圧はトナー
担持体電圧よりも大きいため、トナー通過孔６内でほぐ
されたトナーが背面電極３側に飛翔してしまうからであ
る。

【０１２８】また、図７に示すとおり、背面電圧の供給
が開始される前に、モータ駆動を開始することが好まし
い。偏向電圧を印加しても、トナー通過孔６内の全ての
トナーがトナー担持体２側に回収されない場合があるか
らである。すなわち、トナー担持体電圧は背面電圧より
も小さいため、トナーを回収する静電吸引力は弱い。よ
ってトナー通過孔６内に未だトナーが残留する可能性が
ある。このような状態で背面電圧を印加するとトナー通
過孔６内に残留したトナーは背面電極３側に飛翔する。
トナーは予めトナー担持体２側に回収されているので、
背面電極３側に飛翔するトナー量は、受像部材５の裏汚
れを引き起こすほど多量ではない。しかし、長時間稼働
すると、その量は増加するので、トナーが背面電極３に
付着した都度、除去することが好ましい。

【０１２９】尚、本例では画像形成前工程期間を１０秒
間とし、画像形成前工程が開始されてから０．３秒後に
トナー担持体２に負電圧を供給し、その９秒後に背面電
極３に電圧を供給した。さらに、画像形成工程開始から
０．３秒前に背面電圧の供給を開始した。

【０１３０】上記画像形成前工程が完了すると、次に、
第１例と同様の画像形成工程（１）が開始される。この
とき、制御電極７に印加されるＶｗはＶｗ＝０Ｖであ
る。トナー担持体２に正の電圧を印加することで、第１
例〜第３例でみられたＶｗとして負の電圧を印加する作
用と同等の作用が得られているためである。また、図７
に示すように、画像形成工程（１）の完了と同時に背面
電圧の供給が停止されることが好ましい。次の休止工程
でトナーが背面電極３側へ飛翔するのを防止するためで
ある。

【０１３１】上記画像形成工程（１）が完了すると、次
の画像形成工程（２）が開始されるまでの間、休止工程
が行われる。本例の休止工程における作用や印加される
電圧レベルはそのまま継続される。これらは全て画像形
成前工程と同様である。よって、画像形成工程（１）で
トナー通過孔６にトナーが残留しても、それは休止工程
期間で除去されるので、２枚目の画像形成開始直後から
トナー通過孔６の目詰まりによる印字画像上の白筋が防
止される。また、次の画像形成工程（２）が開始される
前に背面電圧の供給を開始する。その理由は、上記の画
像形成前工程で述べたとおりである。尚、本例では、休
止工程を０．５秒とし、画像形成工程（１）の完了から
０．２秒間、背面電圧の供給を停止した。

【０１３２】休止工程が完了すると、次の画像形成工程
（２）が開始される。画像形成工程（２）では画像形成
工程（１）と同様、トナー通過孔６と対向する位置に受
像部材５が搬送され、トナーがトナー担持体２から背面
電極３に向かって飛翔し、１枚の受像部材５上にトナー
像が形成される。尚、図７に示すとおり、画像形成工程
（２）が完了すると同時に、背面電圧への供給を停止す
ることが好ましい。次の画像形成後工程でトナーが背面
電極３側へ飛翔するのを防止するためである。

【０１３３】画像形成工程（２）が完了すると、画像形
成後工程が開始される。まず、休止工程と同様の電圧レ
ベルと電圧供給手順とに従って、制御電極７と偏向電極
１０ａ，１０ｂとに電圧が継続される。よって画像形成
工程（２）でトナー通過孔６にトナーが残留しても、画
像形成後期間で除去される。これにより、次回の画像形
成動作が開始されるまでの間、長期間画像形成装置が放
置されても、トナー通過孔６内のトナーの固着が発生し
ない。

【０１３４】次に、偏向電極１０ａ，１０ｂへの電圧供
給が停止される。これにより、トナー通過孔６内に残留
するトナーをほぐす作用が消失する。次にトナー担持体
電圧の供給を停止する。このトナー担持体電圧を偏向電
圧供給の停止後に停止することにより、偏向電圧の停止
前までにトナー通過孔６からトナーが浮遊しても、トナ
ー担持体２側に回収できる。また背面電極駆動モータの
回転も停止される。以上のような手順により、制御電極
７近傍に堆積したトナーは勿論のこと、トナー通過孔６
内壁に付着したトナーも背面電極３側に移行することな
く、画像形成後工程が完了する。

【０１３５】尚、本例では、画像形成後工程を１０秒と
し、画像形成後工程完了から９秒前に偏向電極１０ａ，
１０ｂを負電圧に切り換え、また０．１秒前にトナー担
持体２への負電圧の供給を停止した。

【０１３６】以上のような工程を経ることにより、強固
にトナー通過孔６内壁に付着しているトナーでも、当該
内壁表面に対して直交する変動電界と、トナー担持体２
に印加された正の電圧により、トナー通過孔６内壁から
容易に除去される。よって、画像形成開始直後から、印
字ドットの小径化や目詰まりによる白筋の発生が防止さ
れることとなる。同時に背面電極３へトナーが飛翔する
のを極力抑えることができるので、受像部材５の裏汚れ
も抑制される。

【０１３７】尚、本発明は上記第１例〜第４例に限られ
るものではなく、各例の組合わせを実施してもよい。例
えば、第１例の休止工程や画像形成後工程を、第２例や
第３例に組み換えてもよく、またその逆でもよい。さら
に、例えば第２例や第３例では、画像形成前工程中の第
１の抑制工程を省略してもよい。

【０１３８】また、上記複数の例を、時間経過毎に変更
してもよい。例えば通常の画像形成動作の際には、第１
例を実施し、所定枚数の画像形成の実施毎に、定期的に
第２例や第３例を実施してもよい。これにより、第２例
や第３例で示す促進工程でのトナーの消費を抑えること
ができ、かつ定期的にトナー通過孔６内に残留するトナ
ーを除去できるので、目詰まりのない画像を形成するこ
とができる。

【０１３９】また、第１例〜第３例では、制御電極７に
正負の極性を有する電圧を印加しているが、第４例のよ
うに、制御電極７に負の電圧を印加しない代わりに、ト
ナー担持体２に正の電圧を印加してもよい。これによ
り、制御電極７に負の電圧を印加して、トナーがトナー
担持体２から離脱するのを防止する効果が同様に得られ
る。さらに、制御電極７に印加する電圧の最大値と最小
値との差が小さくなる。これにより、制御電極７に電圧
パルスを印加したときの、電圧パルスの立ち上がりの劣
化が抑制される。

【０１４０】（第５例）また、上記の例では、トナー通
過制御手段４における背面電極３側に配置する電極とし
て偏向電極１０ａ，１０ｂを用いているが、その代わり
にトナー通過孔６を通過する複数のトナー粒子群を収束
させる収束電極を用いてもよい。以下にその収束電極を
具備したトナー通過制御手段４について説明する。図８
はトナー通過制御手段４の構成図であり、図８（ａ）は
トナー担持体２側から見た正面図、図８（ｂ）は側面
図、図８（ｃ）は背面電極３側からみた背面図である。

【０１４１】図８において、１９は、トナー通過制御手
段４の背面電極３側においてトナー通過孔６を除いた部
分に設けられた収束電極で、画像形成工程中に図外の収
束電圧供給電源からトナーの帯電極性と同極性の電圧が
供給される。これにより、トナー通過孔６を通過する複
数のトナー粒子群には、収束電極１９に対する静電反発
力が作用するので、トナー通過孔６の中心に向かって移
動するような力が作用する。この結果、トナー粒子群は
受像部材５に到達するまでの飛翔工程で収束し、小径ド
ットとして受像部材５上に着弾する。これにより、高濃
度でかつ小径のドットが受像部材５上に形成されるの
で、鮮鋭度の高いトナー画像が得られる。収束電極１９
は厚み２〜３０μｍ程度の銅箔やアルミ箔等で構成され
る。本実施形態では１０μｍ厚の銅箔を制御電極７や収
束電極１９にそれぞれ用いた。また、収束電極１９に供
給される電圧は０Ｖから−１５０Ｖがよく、好ましくは
−５０〜−１００Ｖがよい。上記範囲より小さいと、ト
ナー通過孔６が静電的に閉塞され、トナーが通過できな
くなってしまう。一方、上記範囲より大きいと、トナー
担持体２上のトナーも収束電極１９側に吸引され、非印
字部に対応するトナー通過孔６からもトナーが漏れ出て
しまう。

【０１４２】図８中、２０は収束電極１９の表面を被覆
する保護層である。つまり、トナー通過制御手段４と背
面電極３との間に受像部材５が搬送される場合、受像部
材５がその撓みによってトナー通過制御手段４と接触す
る場合がある。この接触が繰り返されると、トナー通過
制御手段４の表面が摩耗し、最終的に収束電極１９が摩
滅してしまう。これは収束電極１９に限らず、前述した
偏向電極１０ａ，１０ｂでも同様である。この摩滅を防
ぐために保護層２０が設けられており、その保護層２０
の厚さは５〜３０μｍが適当である。本実施形態では、
厚さ１０μｍのポリイミドフィルムを、絶縁基材１２両
面に１０〜１５μｍ厚程度の接着剤層にて貼り付けた。

【０１４３】以上のような収束電極１９を用いた場合で
の電圧供給シーケンスの例を以下に図９を用いて説明す
る。すなわち、図９は本発明の実施形態における第５例
の電圧供給タイムチャート図であり、制御電極７への制
御電圧、収束電極１９への収束電圧、背面電極３への背
面電圧の各供給タイミングを示している。

【０１４４】図９に示す電圧供給シーケンスは、２枚の
画像を連続印字した場合のものであり、画像形成動作が
開始されてから終了するまでの間は、画像形成前工程、
画像形成工程（１）、休止工程、画像形成工程（２）、
画像形成後工程の５つの工程に大別される。これら５つ
の工程について順を追って説明する。

【０１４５】まず、外部から画像形成装置に画像形成を
開始する信号が送信されていない状態では、全ての電極
は画像形成装置の接地電位と同電位となる。本例では画
像形成装置の接地電位を０Ｖとするので、画像形成開始
信号を受信していない間は、制御電極７、収束電極１
９、背面電極３の電位は０Ｖとなる。

【０１４６】次に、画像形成装置が外部から画像形成開
始信号を受信すると、まず、画像形成前工程が開始され
る。画像形成前工程では、まず、収束電極１９に負の電
圧が供給される。本例では、−２００Ｖを負の電圧とし
て供給した。またトナー粒子は負極性に帯電するものを
用いた。これにより、トナー通過孔６の内壁に付着した
トナー粒子には収束電極１９に対して静電反発力が作用
する。

【０１４７】その後、制御電極７に負の電圧が供給され
る。本例ではＶｗ＝−５０Ｖを制御電極７に供給した。
トナー担持体２は接地されてあるため、トナー担持体２
上に担持されたトナーには、制御電極７に対して静電反
発力が作用する。これにより、トナー担持体２上のトナ
ーは制御電極７に向かって飛翔することなく、トナー担
持体２上に担持されたままとなる。さらに制御電極７の
電位は収束電極１９よりも高電位であるため、トナーが
制御電極７に向かう静電気力が働く。よってトナー通過
孔６内のトナーは背面電極３側に移行することはない。

【０１４８】次に、背面電極３に正の電圧が供給され
る。本例では、画像形成工程と同じ電圧Ｖｂｅ（＝＋１
０００Ｖ）を供給した。また本例では、画像形成工程
（１）が開始される前に背面電極３にＶｂｅの供給を開
始する。その理由は第１例で述べたとおりである。

【０１４９】また、画像形成工程が開始される直前に収
束電圧を高くする。本例では−５０Ｖに設定した。つま
り、以上のように−２００Ｖのまま画像形成工程を開始
すると、トナー通過孔６は静電気的に閉塞されるので、
トナーが通過し難くなり、その結果、印字されないか又
は低濃度の印字しか実現されなくなる。また、画像形成
工程が開始される前に、収束電圧を−２００Ｖから−５
０Ｖに切り換えることにより、画像形成工程が開始され
た時点で、収束電圧が十分に昇圧されているので、受像
部材５の先頭から高濃度の印字が可能となる。

【０１５０】尚、本例では画像形成前工程期間を１０秒
間とし、画像形成前工程が開始されてから０．１秒後に
制御電極７に負の電圧を、また０．３秒後に背面電極３
に電圧をそれぞれ供給した。また、画像形成工程の開始
から０．３秒前に収束電圧のレベルを切り換えた。

【０１５１】画像形成前工程が完了すると、次に、画像
形成工程（１）が開始される。画像形成工程では、ま
ず、受像部材５が背面電極３と接触しながらトナー通過
孔６と対向する位置に搬送される。これと同時に、外部
から供給される画像信号に従った電圧がパルス状に制御
電極７へ供給される。また、背面電極３には背面電圧Ｖ
ｂｅの供給が継続される。これにより、制御電極７への
パルス電圧でトナー担持体２から離脱したトナー粒子
は、トナー担持体２と背面電極３との間に形成された電
界に沿ってトナー通過孔６を通過する。さらに収束電極
１９には予め−５０Ｖの収束電圧が供給される。これに
より、トナー通過孔６を通過する複数のトナー粒子群
は、トナー通過孔６の中央に収束され、背面電極３側に
搬送された受像部材５上に到達する。以上の手順により
画像形成工程（１）で１枚の受像部材５にトナー像が形
成される。

【０１５２】画像形成工程（１）が完了すると、次の画
像形成工程（２）が開始されるまでの間、休止工程が行
われる。休止工程では、画像形成前工程と同様、制御電
極７と収束電極１９には−５０Ｖが供給される。また、
背面電極３にはＶｂｅ＝＋１０００Ｖの供給が継続され
る。制御電極７への−５０Ｖの印加により、トナー担持
体２からトナー粒子を背面電極３側に移送する静電界が
遮断されるので、トナー担持体２からトナーが離脱して
制御電極７に向かって飛翔することはない。また、トナ
ー通過孔６内における制御電極７から背面電極３へのト
ナー移送電界は、収束電極１９により弱められるので、
画像形成工程（１）でトナー通過孔６内壁に付着したト
ナーは背面電極３側に飛翔できず、そのままトナー通過
孔６内壁上に止まることとなる。尚、本例では休止工程
期間を０．５秒とした。

【０１５３】上記休止工程が完了すると、次の画像形成
工程（２）が開始される。画像形成工程（２）では画像
形成工程（１）と同様に、トナー通過孔６と対向する位
置に受像部材５が搬送され、トナーがトナー担持体２か
ら背面電極３に向かって飛翔し、１枚の受像部材５上に
トナー像が形成される。

【０１５４】画像形成工程（２）が完了すると、画像形
成後工程が開始される。画像形成後工程では、まず、休
止工程と同様に、制御電極７への−５０Ｖの供給が継続
される。その次に、収束電極１９の供給電圧が−５０Ｖ
から−２００Ｖに切り換わる。このように、所定時間の
経過の後、収束電圧を切り換えることが好ましい。画像
形成工程（２）でトナーがトナー通過孔６を通過する途
中で切り換わると、トナー通過孔６の静電気的な閉塞に
より、トナーが通過できなくなり、その結果、受像部材
５後端で画像濃度が低下してしまうからである。よっ
て、トナーが完全にトナー通過孔６を通過するまで、収
束電圧の切換えを待機することが望ましい。尚、これは
上記第１例〜第４例で示す偏向電圧の場合も同様であ
る。

【０１５５】上記所定時間の経過後、まず、背面電極３
へのＶｂｅの供給が停止される。これにより、トナー担
持体２から背面電極３までのトナー移送電界がなくな
る。次に、制御電極への供給電圧−５０Ｖが停止され
る。これにより、トナー通過孔６内で制御電極７に反発
する電界がなくなる。最後に、収束電極１９への電圧供
給が停止される。以上のように最後に収束電極１９への
電圧供給を停止することにより、制御電極７近傍に堆積
したトナーは勿論のこと、トナー通過孔６内壁に付着し
たトナーも背面電極３側に移行することなく、画像形成
後工程が完了する。

【０１５６】尚、本例では、画像形成後工程期間を１０
秒とし、画像形成後工程が完了する０．５秒前に背面電
圧の供給を、また０．１秒前に制御電極７への負電圧の
供給をそれぞれ停止した。また、画像形成後工程の開始
から０．３秒後に収束電極１９の電圧レベルを切り換え
た。

【０１５７】以上のような工程を経ることにより、トナ
ー通過孔６内壁に付着したトナーが背面電極３側に移行
する静電気力が、収束電極１９に供給された電圧により
遮断されるので、トナーは画像形成前工程、休止工程、
画像形成後工程の期間中、背面電極３側への移行が抑制
される。これにより、背面電極３上へのトナー付着によ
る、受像部材５の裏汚れが防止されることとなる。

【０１５８】（第６例）次に、本発明の実施形態におけ
る第６例について図１０を用いて説明する。本例では、
第２例に示すように背面電極３が回転する装置構成を用
いる。図１０は第６例における電圧供給タイムチャート
図であり、制御電極７への制御電圧、収束電極１９への
収束電圧、背面電極３への背面電圧、背面電極３を回転
駆動せしめるためのモータ駆動のＯＮ／ＯＦＦタイミン
グを示す。

【０１５９】本例において上記第５例と異なる点は、画
像形成前工程、休止工程、画像形成後工程のそれぞれに
正の収束電圧を印加する点である。これにより、トナー
担持体２上のトナーは収束電極１９側に吸引され、かつ
背面電圧によりトナー通過孔６を通過して背面電極３に
到達する。以上により、第２例及び第３例に示すような
促進工程と同様の効果が得られる。

【０１６０】まず、外部から画像形成装置に画像形成を
開始する信号が送信されていない状態では、全ての電極
は画像形成装置の接地電位と同電位となる。本例では画
像形成装置の接地電位を０Ｖとするので、画像形成開始
信号を受信していない間は、制御電極７、収束電極１
９、背面電極３の電位は０Ｖとなる。

【０１６１】次に、画像形成装置が外部から画像形成開
始信号を受信すると、まず、画像形成前工程が開始され
る。画像形成前工程では、まず、収束電極１９に負の電
圧が供給される。本例では−２００Ｖを負の電圧として
供給した。またトナー粒子は負極性に帯電するものを用
いた。これにより、トナー通過孔６の内壁に付着したト
ナー粒子には収束電極１９に対して静電反発力が作用す
る。

【０１６２】これと同時に背面電極回転駆動用のモータ
駆動を開始する。予め背面電極３を回転させる理由は第
２例及び第３例に記載したとおりである。その後、制御
電極７に負の電圧が供給される。本例ではＶｗ＝−５０
Ｖを制御電極７に供給した。よってトナー通過孔６内の
トナーは背面電極３側に移行することはない。

【０１６３】次に、背面電極３に正の電圧が供給され
る。本例では、画像形成工程と同じ電圧Ｖｂｅ（＝＋１
０００Ｖ）を供給した。また本例では、画像形成工程
（１）が開始される前に背面電極３に電圧Ｖｂｅの供給
を開始する。その理由は第１例で述べたとおりである。

【０１６４】次に、収束電極１９に正の電圧を供給す
る。本例では＋１００Ｖを供給した。その後、画像形成
工程が開始される前に−５０Ｖに切り換える。これは、
受像部材５の先端汚れを防止するためである。さらに、
画像形成工程が開始された時点で、収束電圧が十分に昇
圧されているので、受像部材５の先頭から高濃度の印字
が可能となる。

【０１６５】尚、本例では画像形成前工程期間を１０秒
間とし、画像形成前工程が開始されてから０．１秒後に
制御電極７に負の電圧を、また０．３秒後に背面電極３
に電圧をそれぞれ供給した。また、画像形成工程の開始
から０．４秒前に正の収束電圧に切り換え、０．１秒経
過後に−５０Ｖに切り換えた。

【０１６６】画像形成前工程が完了すると、次に、画像
形成工程（１）が開始される。これは第５例と同様であ
る。画像形成工程（１）が完了すると、次の画像形成工
程（２）が開始されるまでの間、休止工程が行われる。
休止工程でも、画像形成前工程と同様、収束電極１９に
＋１００Ｖに切り換える。また、背面電極３にはＶｂｅ
＝＋１０００Ｖの供給が継続される。これにより、第２
例及び第３例で示す促進工程と同様の効果が得られる。

【０１６７】尚、本例では、休止工程期間を０．５秒と
した。また、画像形成工程（１）が終了してから０．１
秒後に正の収束電圧に切り換えて０．１秒間供給した。

【０１６８】休止工程が完了すると、次の画像形成工程
（２）が開始される。画像形成工程（２）では画像形成
工程（１）と同様、トナー通過孔６と対向する位置に受
像部材５が搬送され、トナーがトナー担持体２から背面
電極３に向かって飛翔し、１枚の受像部材５上にトナー
像が形成される。

【０１６９】画像形成工程（２）が完了すると、画像形
成後工程が開始される。画像形成後工程では、まず、休
止工程と同様に、制御電極７への−５０Ｖの供給が継続
される。その次に、収束電極１９の供給電圧が−５０Ｖ
から＋１００Ｖに切り換わる。このように、所定時間の
経過の後に収束電圧を切り換えることが好ましい。その
理由は第５例で述べたとおりである。

【０１７０】所定時間経過の後、収束電圧が＋１００Ｖ
から−２００Ｖに切り換わる。その次に、まず、背面電
極３への電圧Ｖｂｅの供給が停止される。最後に、収束
電極１９への電圧供給とモータ駆動とが停止される。以
上のように最後に収束電極１９への電圧供給を停止する
ことにより、制御電極７近傍に堆積したトナーは勿論の
こと、トナー通過孔６内壁に付着したトナーも背面電極
３側に移行することなく、画像形成後工程が完了する。

【０１７１】尚、本例では、画像形成後工程期間を１０
秒とし、画像形成後工程が完了する０．５秒前に背面電
圧の供給を、また０．１秒前に制御電極７への負電圧の
供給をそれぞれ停止した。また、画像形成後工程の開始
から０．３秒後に収束電極１９の電圧レベルを切り換え
た。

【０１７２】以上のような工程を経ることにより、トナ
ー通過孔６内壁に付着したトナーが、収束電極１９に供
給された電圧により、背面電極３側に移行するので、各
工程でトナー通過孔６のクリーニングが行われる。これ
によりトナー通過孔６の目詰まりが防止されることとな
る。

【０１７３】尚、本例では促進工程として、正の定電圧
を収束電極１９に供給したが、電圧レベルが経時的に変
動する変動電圧でもよい。これにより、トナー通過孔６
内壁に沿ってトナーが振動するような静電界がトナー通
過孔６に形成されるので、トナー通過孔６内のトナーが
ほぐされる効果が得られる。さらに、変動電圧は特定期
間で極性が反転する電圧が好ましい。これにより、トナ
ー通過孔６内の順極性及び逆極性の両トナーが振動する
ので、トナーをほぐす効果が増大する。

【０１７４】また、上記の収束電極１９を用いた場合の
例は上記第５例又は第６例に限られるものではく、他の
各例の組み合わせを実施してもよい。例えば第５例の画
像形成後工程を第２例又は第６例に組み換えてもよく、
またその逆でもよい。さらに、例えば第６例では、画像
形成前工程中の第１の抑制工程に相当する−２００Ｖの
収束電極１９への供給を省略してもよい。

【０１７５】また、上記複数の例を時間経過毎に変更し
てもよい。例えば通常の画像形成動作の際には第５例を
実施し、所定枚数の画像形成の実施毎に定期的に第６例
を実施してもよい。これにより、第６例で示す促進工程
でのトナーの消費を抑えることができ、かつ定期的にト
ナー通過孔６内に残留するトナーを除去できるので、目
詰まりのない画像を形成することができる。

【０１７６】また、第５例及び第６例では、制御電極７
に正負の極性を有する電圧を印加しているが、第４例の
ように、制御電極７に負の電圧を印加しない代わりに、
トナー担持体２に正の電圧を印加してもよい。

【０１７７】また、収束電極１９上に設けられた保護層
２０をなくして、収束電極１９を帯電防止電極として使
用してもよい。受像部材５がトナー通過制御手段４に接
触すると、背面電極３から受像部材５を介してトナー通
過制御手段４に電荷が流れ込み、その結果、背面電極３
に供給された電圧の極性と同極性にトナー通過制御手段
４が帯電してしまう場合がある。トナー通過制御手段４
が帯電すると、背面電極３とトナー通過制御手段４との
間に形成される電界が不安定となるので、トナーの背面
電極３への飛翔も同時に不安定となる。この帯電を防止
するため、背面電極３に対向したトナー通過制御手段４
表面に露出した電極、すなわち帯電防止電極が有効であ
る。そして、この帯電防止電極を所定の電圧電源に接続
して、所定の電圧を供給することによって、トナー通過
制御手段４の表面電位は一定となる。これにより、受像
部材５がトナー通過制御手段４と接触しても、背面電極
３とトナー通過制御手段４との間の電界は一定に保持さ
れる。

【０１７８】上記帯電防止電極の材質は、導電性のアモ
ルファスカーボン等硬質のものが好ましい。これは、受
像部材５との直接の接触によって摩滅するのを抑制する
ためである。また、その表面抵抗は１０⁸〜１０¹¹Ω・
ｃｍ程度が好ましく、この範囲を越えると、帯電電荷を
除去する作用が低下してしまう一方、上記範囲に満たな
いと、背面電極３との間で電気的に短絡する虞れがあ
る。また、帯電防止電極への電圧供給は第５例や第６例
で示す要領で実施すればよい。

【０１７９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像形成方法及び画像形成装置によれば、現像剤通過
制御手段上において、背面電極に最も近接する第１の電
極により、他電極との間の静電界が画像形成の前後の工
程で形成されるので、背面電極上への現像剤の付着によ
る裏汚れや現像剤通過孔の目詰まりが抑制される。

【０１８０】また、第１電極電圧供給工程の期間中、現
像剤と同極性の電圧を第１の電極に供給することによ
り、現像剤通過孔に残留する現像剤が背面電極側に向か
って飛翔することが抑制されるので、裏汚れ防止の効果
が得られる。

【０１８１】一方、第１電極電圧供給工程の期間中、現
像剤と逆極性の電圧を第１の電極に供給することによ
り、現像剤通過孔中の現像剤は除去され易くなるので、
現像剤通過孔の目詰まりが抑制される。

【０１８２】また、第１電極電圧供給工程の期間中、電
圧値が変動する変動電圧を第１の電極に供給することに
より、現像剤通過孔内に残留する現像剤粒子が振動する
電界が形成されるので、ほぐされた現像剤は現像剤担持
体側又は背面電極側に移行し易くなり、現像剤通過孔の
目詰まりを抑制する効果が増大する。

【０１８３】また、第１の電極に供給される変動電圧の
極性を、少なくとも第１電極電圧供給工程の期間中で１
回反転させることにより、現像剤通過孔内の現像剤は活
発に振動するとともに、逆極性に帯電した現像剤も振動
するので、現像剤をほぐす効果が増大する。

【０１８４】また、第１の電極を、現像剤通過制御手段
の表面上に対を成して配設された電極対で構成して、第
１電極電圧供給工程の期間中、その電極対の各電極に対
し異なる電圧を供給することにより、現像剤通過孔の内
壁に直交して現像剤粒子が衝突するので、当該内壁に吸
着した現像剤粒子が現像剤担持体側又は背面電極側に移
行し易くなり、現像剤通過孔の目詰まりを抑制する効果
が増大する。

【０１８５】さらに、第１電極電圧供給工程の期間中、
電極対に供給される電圧を変動電圧とすることにより、
当該内壁に付着する現像剤が衝突を受ける機会が増加す
るので、現像剤通過孔の目詰まりを抑制する効果がさら
に増大する。

【０１８６】さらに、第１電極電圧供給工程の期間中、
第１の電極対の間で形成される電界方向を少なくとも１
回反転させることにより、現像剤通過孔内の現像剤は活
発に振動するとともに、逆極性に帯電した現像剤も振動
するので、現像剤が現像剤通過孔の内壁に衝突する効果
が増大する。

【０１８７】また、非画像形成工程の期間中、第１電極
電圧供給工程が開始された後に、現像剤担持体と第１の
電極との間に所定の電界を形成することにより、制御電
圧の供給の有無に拘わらず、現像剤通過孔への現像剤の
通過を偏向電極への供給電圧により制御することができ
る。

【０１８８】さらに、非画像形成工程の期間中、上記電
界を、現像剤が現像剤担持体に向かって移動する電界と
することにより、第２の電極に反発した現像剤の現像剤
通過孔の通過が第１の電極により阻止されるので、背面
電極の現像剤による汚染が回避されると同時に、新たに
現像剤通過孔に現像剤が供給されることがなく、現像剤
通過孔内の現像剤量を低減することができる。

【０１８９】また、非画像形成工程の期間中、上記電界
を、現像剤が第２の電極に向かって移動する電界とする
ことにより、第２の電極を通過後、第１の電極に向かっ
て加速した現像剤が、当該通過孔内壁に付着した現像剤
と衝突して当該通過孔内壁から離脱し易くするので、現
像剤通過孔の目詰まりを抑制する効果が増大する。

【０１９０】また、非画像形成工程の期間中、第１電極
電圧供給工程が開始された後に、現像剤担持体上の現像
剤の帯電極性と逆極性の電圧が背面電極に供給されるの
で、背面電極に現像剤が吸引されるような電圧が背面電
極に供給されても、現像剤通過孔への現像剤の通過を制
御することができる。

【０１９１】また、非画像形成工程の期間中、第１電極
電圧供給工程が開始される前に、現像剤担持体上の現像
剤の帯電極性と逆極性の電圧が背面電極に供給されるこ
とにより、現像剤担持体からの現像剤は背面電極に向か
ってさらに加速され、現像剤通過制御手段の背面電極側
の表面に現像剤が付着することなく、現像剤通過孔内の
現像剤が除去される。

【０１９２】また、背面電極は回転可能として、非画像
形成工程の期間中、第１電極電圧供給工程が開始される
前に背面電極を回転させることにより、背面電極上に堆
積した現像剤による現像剤通過制御手段の汚染や現像剤
通過孔の目詰まりが抑制される。

【０１９３】さらに、背面電極が回転する回転工程中、
背面電極表面に付着した現像剤を除去することにより、
長期間の稼働による背面電極上への現像剤の堆積が防止
されることとなる。

【０１９４】また、第１の電極と、現像剤の飛翔軌道を
偏向せしめる偏向電極とを兼用したことにより、高解像
度の現像剤像が受像部材上に形成されるとともに、新た
な電極層の追加が不要となり、現像剤通過孔の内壁の現
像剤との接触領域の増加による現像剤通過孔の目詰まり
が抑制される。

【０１９５】また、第１の電極と、現像剤通過孔を通過
する複数の現像剤粒子からなる現像剤群を収束せしめる
収束電極とを兼用したことにより、鮮明な現像剤像が受
像部材上に形成されると同時に、新たな電極層の追加が
不要となり、現像剤通過孔の内壁の現像剤との接触領域
の増加による現像剤通過孔の目詰まりが抑制される。

【０１９６】また、第１の電極と、現像剤通過制御手段
の帯電を防止する帯電防止電極とを兼用したことによ
り、現像剤通過制御手段と背面電極との間での現像剤の
飛翔が安定するとともに、新たな電極層の追加が不要と
なるので、現像剤通過孔の内壁の現像剤との接触領域の
増加による現像剤通過孔の目詰まりが抑制される。

【０１９７】また、第２の電極と、現像剤の現像剤通過
孔への通過を外部からの画像信号に応じて制御する制御
電極とを兼用したことにより、現像剤担持体からの現像
剤の離脱が容易に制御されるとともに、新たな電極層の
追加が不要となるので、現像剤通過孔の内壁の現像剤と
の接触領域の増加による現像剤通過孔の目詰まりが抑制
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構
成を示す断面図である。

【図２】本発明の実施形態に係るトナー通過制御手段の
トナー担持体側及び背面電極側の各表面の平面図であ
る。

【図３】本発明の実施形態に係る制御電極及び偏向電極
へ印加される電圧波形と、トナーの飛翔方向が順次偏向
される様子とを示す図である。

【図４】本発明の実施形態において画像形成動作前後の
各電極への電圧供給シーケンスの第１例に係る制御電
圧、偏向電圧及び背面電圧の各供給タイミングを示すタ
イムチャート図である。

【図５】電圧供給シーケンスの第２例に係る制御電圧、
偏向電圧、背面電圧の各供給タイミング及びモータ駆動
のタイミングを示すタイムチャート図である。

【図６】電圧供給シーケンスの第３例に係る制御電圧、
偏向電圧、背面電圧の各供給タイミング及びモータ駆動
のタイミングを示すタイムチャート図である。

【図７】電圧供給シーケンスの第４例に係るトナー担持
体電圧、制御電圧、偏向電圧、背面電圧の各供給タイミ
ング及びモータ駆動のタイミングを示すタイムチャート
図である。

【図８】本発明の実施形態に係る収束電極を具備したト
ナー通過制御手段を示す図である。

【図９】電圧供給シーケンスの第５例に係る制御電圧、
収束電圧、背面電圧の各供給タイミングを示すタイムチ
ャート図である。

【図１０】電圧供給シーケンスの第６例に係る制御電
圧、収束電圧、背面電圧の各供給タイミング及びモータ
駆動のタイミングを示すタイムチャート図である。

【図１１】本発明の実施形態の第２例に係る画像形成装
置の概略構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１トナー２トナー担持体３背面電極４トナー通過制御手段５受像部材６トナー通過孔７制御電極８背面電極用電圧電源９制御電極用電圧電源１０ａ，１０ｂ偏向電極１１ａ，１１ｂ偏向電極用電圧電源１２絶縁基材１３絶縁性カバーフィルム１４リード線１９収束電極２０保護層２１ゴムブレード２２廃トナー容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に間隙を介して対向する背面電極と、該
背面電極と現像剤担持体との間に配設され、複数の現像
剤通過孔を有する現像剤通過制御手段とを用いる画像形
成方法であって、画像形成動作の期間中、背面電極と現像剤通過制御手段
との間に受像手段が搬送される間、現像剤担持体上の現
像剤の現像剤通過孔への通過を制御して、受像手段上に
現像剤像を形成する画像形成工程と、画像形成動作の期間のうち上記画像形成工程以外の非画
像形成工程の期間中、現像剤通過制御手段の背面電極側
表面上でかつ各現像剤通過孔周辺にある第１の電極に所
定の電圧を供給する第１電極電圧供給工程とを有するこ
とを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】第１電極電圧供給工程はその期間中、現
像剤担持体上に担持された現像剤の帯電極性と同極性の
電圧を第１の電極に供給する負電圧供給工程を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】第１電極電圧供給工程はその期間中、現
像剤担持体上に担持された現像剤の帯電極性と逆極性の
電圧を第１の電極に供給する正電圧供給工程を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項４】第１電極電圧供給工程はその期間中、供
給される電圧値が変動する変動電圧を第１の電極に供給
する変動電圧供給工程を有することを特徴とする請求項
１記載の画像形成方法。
【請求項５】第１の電極に供給される変動電圧の極性
を、少なくとも変動電圧供給工程の期間中で１回反転さ
せることを特徴とする請求項４記載の画像形成方法。
【請求項６】第１の電極は、１つの現像剤通過孔に対
して少なくとも２つの電極が現像剤通過制御手段の表面
上に対を成して配設された電極対から構成され、第１電
極電圧供給工程の期間中、電極対をなすそれぞれの電極
に異なる電圧を供給する工程を有することを特徴とする
請求項１記載の画像形成方法。
【請求項７】電極対に異なる電圧を供給する工程の期
間中、電極対をなすそれぞれの電極に供給される電圧
は、供給電圧値が変動する変動電圧であることを特徴と
する請求項６記載の画像形成方法。
【請求項８】電極対に異なる電圧を供給する工程の期
間中、電極対の間で形成される電界方向を少なくとも１
回反転させることを特徴とする請求項７記載の画像形成
方法。
【請求項９】第１電極電圧供給工程の期間中、第１の
電極への電圧供給が開始された後に、現像剤担持体と、
現像剤通過制御手段の現像剤担持体側表面でかつ現像剤
通過孔周辺にある第２の電極との間に所定の電界が形成
される静電界形成工程を開始することを特徴とする請求
項１〜８のいずれか１つに記載の画像形成方法。
【請求項１０】第１電極電圧供給工程の期間中、第１
の電極への電圧供給が開始された後に、現像剤を現像剤
担持体に向かって移動させる電界が、現像剤担持体と、
現像剤通過制御手段の現像剤担持体側表面でかつ現像剤
通過孔周辺にある第２の電極との間に形成される静電界
形成工程を開始することを特徴とする請求項１、２、
４、５、６、７又は８記載の画像形成方法。
【請求項１１】第１電極電圧供給工程の期間中、第１
の電極への電圧供給が開始された後に、現像剤を、現像
剤通過制御手段の現像剤担持体側表面でかつ現像剤通過
孔周辺にある第２の電極に向かって移動させる電界が、
第２の電極と現像剤担持体との間に形成される静電界形
成工程を開始することを特徴とする請求項１、３、４、
５、６、７又は８記載の画像形成方法。
【請求項１２】非画像形成工程の期間中、第１電極電
圧供給工程が開始された後に、現像剤担持体上の現像剤
の帯電極性と逆極性の電圧が背面電極に供給される背面
電圧供給工程を開始することを特徴とする請求項１、
２、４、５、６、７、８、９又は１０記載の画像形成方
法。
【請求項１３】非画像形成工程の期間中、第１電極電
圧供給工程が開始される前に、現像剤担持体上の現像剤
の帯電極性と逆極性の電圧が背面電極に供給される背面
電圧供給工程を開始することを特徴とする請求項１、
３、４、５、６、７、８、９又は１１記載の画像形成方
法。
【請求項１４】背面電極は回転可能であり、非画像形成工程の期間中、第１電極電圧供給工程が開始
される前に、背面電極が回転する背面電極回転工程を開
始することを特徴とする請求項１、３、５、６、７、
８、９、１１又は１３記載の画像形成方法。
【請求項１５】背面電極が回転する回転工程中、背面
電極表面に付着した現像剤を除去する現像剤除去工程を
有することを特徴とする請求項１４記載の画像形成方
法。
【請求項１６】第１の電極は、現像剤の飛翔軌道を偏
向せしめる偏向電極であることを特徴とする請求項１〜
１４のいずれか１つに記載の画像形成方法。
【請求項１７】第１の電極は、現像剤通過孔を通過す
る複数の現像剤粒子からなる現像剤群を収束せしめる収
束電極であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれ
か１つに記載の画像形成方法。
【請求項１８】第１の電極は、現像剤通過制御手段の
帯電を防止する帯電防止電極であることを特徴とする請
求項１〜１４のいずれか１つに記載の画像形成方法。
【請求項１９】第２の電極は、現像剤の現像剤通過孔
への通過を外部からの画像信号に応じて制御する制御電
極であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１
つに記載の画像形成方法。
【請求項２０】現像剤を担持搬送する現像剤担持体
と、上記現像剤担持体に対向し、現像剤像を受け止める受像
部材と、上記現像剤担持体と受像部材との間に配設され、現像剤
担持体に担持された現像剤が受像部材に向かって通過す
る複数の現像剤通過孔を有する現像剤通過制御手段と、現像剤通過制御手段の受像部材側でかつ各現像剤通過孔
の周囲に配設された第１の電極と、受像部材上への現像剤の飛翔が開始される前に、予め第
１の電極に所定の電圧を供給する第１の電圧供給手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】第１の電極は、現像剤通過制御手段か
ら受像部材へ向かう現像剤の飛翔軌道を偏向せしめる偏
向電極であり、第１の電圧供給手段は、上記偏向電圧に供給される電圧
レベルを順次切り換える偏向電圧供給手段であることを
特徴とする請求項２０記載の画像形成装置。
【請求項２２】第１の電極は、現像剤通過制御手段を
通過する複数の現像剤粒子を収束せしめる収束電極であ
り、第１の電圧供給手段は、現像剤の帯電極性と同極性の電
圧が供給される収束電圧供給手段であることを特徴とす
る請求項２０記載の画像形成装置。
【請求項２３】第１の電極は、現像剤通過制御手段の
帯電の帯電を防止する帯電防止電極であり、第１の電圧供給手段は、接地電位又は現像剤の帯電極性
と同極性の電圧が供給される帯電防止電圧供給手段であ
ることを特徴とする請求項２０記載の画像形成装置。
【請求項２４】第１の電極とは別に、現像剤通過制御
手段上の現像剤担持体側でかつ現像剤通過孔周辺に配設
された第２の電極と、第２の電極に所定の電圧を特定の期間をもって供給する
第２の電圧供給手段とを有することを特徴とする請求項
２０〜２３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項２５】第２の電極は、現像剤の現像剤通過孔
への通過を制御する制御電極であり、第２の電圧供給手段は、現像剤像を受像部材に形成する
ために、外部からの画像信号に応じて現像剤の現像剤通
過孔の通過を制御する制御電圧を、特定の期間をもって
制御電極に供給する制御電圧供給手段であることを特徴
とする請求項２４記載の画像形成装置。