JP2001315375A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 トナー通過制御手段３におけるトナー通過孔
毎の記録特性が異なっていても、それを補正して受像手
段上に画像むらのない画像を形成できるようにして、画
像品質の向上を図る。 【解決手段】 トナー通過孔及び制御電極１０ａ，１０
ｂからなる部分を素子として該素子に関する素子情報を
保持する素子情報記憶手段１７を設け、制御電極１０
ａ，１０ｂに印加される画像信号電圧の電位、電圧印加
時間又は電圧印加タイミングの少なくとも１つを、素子
情報記憶手段１７に保持された素子情報と画像信号とに
応じて異ならせる。素子毎に記録特性のばらつきがあっ
ても、素子毎の記録特性に応じて最適なトナー飛翔エネ
ルギーを供給して、受像手段上に画像むらのない画像を
形成する。

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装置に関し、特
に、トナー担持体から背面電極へ向かうトナーの飛翔を
画像信号により制御されるトナー通過制御手段によって
制御して、トナー通過制御手段と背面電極との間に位置
する受像手段にトナーを付着させて画像を形成するよう
にした画像形成装置に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコンの能力の向上やネットワ
ーク技術の進歩に伴い、大量のドキュメントばかりでな
く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
開発途上にあり、その出現が待たれている。

【０００３】その技術の１つとして、従来、電界の作用
によりトナーを記録紙や中間の画像担持ベルト等の受像
手段上に飛翔させて画像を形成する所謂「トナージェッ
ト」（登録商標）の方式の画像形成技術が知られてい
る。

【０００４】この種の画像形成装置としては、例えば特
公昭４４―２６３３３号公報、米国特許第３，６８９，
９３５号（特公昭６０―２０７４７号公報）、特表平９
―５００８４２号公報等に示されたものが知られてい
る。その１例として、特願平１０―１００７８０号明細
書及び図面において開示したものを図１４を参照して説
明する。図１４において、３１は帯電したトナーを担持
して搬送する接地されたローラ状のトナー担持体、３２
は規制ブレードで、トナー担持体３１上のトナーを１〜
３層に制御するとともにさらに帯電させる。３３は供給
ローラで、トナー担持体３１に対するトナー供給とトナ
ー帯電とを行う。３４はトナー通過孔３５が貫通形成さ
れたトナー通過制御手段で、前記トナー通過孔３５の周
囲には制御電極３６が配設されており、この制御電極３
６に駆動ＩＣ等の制御電源３７から画像信号に対応する
電圧が印加される。３８はトナー通過制御手段３４に対
しトナー担持体３１と反対側に所定間隔をあけて配置さ
れた背面電極、３９は該背面電極３８の電源である。４
０は背面電極３８上を搬送される記録紙等の受像手段で
ある。

【０００５】以上の構成において、供給ローラ３３及び
トナー担持体３１を動作させ、規制ブレード３２にてト
ナー担持体３１上に一様なトナー層を形成して搬送して
いる状態で、背面電極３８に電圧を印加し、受像手段４
０を移動させつつその移動に同期して、制御電極３６に
対し制御電源３７にて画像信号に対応する電圧を印加す
ると、トナー担持体３１上のトナーが画像信号に応じて
トナー通過孔３５を通って受像手段４０上に飛翔して付
着し、受像手段４０上に所要の画像が形成される。

【０００６】ところで、前記受像手段４０の全面に例え
ば６００ｄｐｉ（インチ当たり６００ドットの密度）の
精細な画像を形成するためには、トナー通過制御手段３
４にそのようなピッチで多数のトナー通過孔３５を形成
する必要がある。

【０００７】しかし、このように多数のトナー通過孔３
５を形成するには、駆動ＩＣ等の制御電源３７が多数必
要となって非常にコスト高になるとともに、トナー通過
孔３５の主走査方向の幅寸法が例えば３５μｍ程度と微
小になって、トナー通過孔３５に目詰まりが発生し易く
なる問題がある。

【０００８】そこで、近年、例えばＯｖｅ Ｌａｒｓｏ
ｎ著「Ｎｅｗ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｍｅｔｈｏ
ｄ ｍａｋｅｓ ＴｏｎｅｒＪｅｔ ｅｖｅｎ ｍｏｒ
ｅＬｏｗ Ｃｏｓｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ」
（「電子写真学会誌」第３６巻、第２号、Ｐ４６〜４
９、１９９７年）に開示されているように、トナー通過
孔３５の周囲に制御電極３６とは別の偏向電極を配設し
て、この偏向電極によりトナーの飛翔軌跡を左右に偏向
させることで、１つのトナー通過孔３５で複数のドット
を付与するようにしたものが提案されている。

【０００９】この提案例のものを図１５及び図１６を参
照して説明すると、図１５（ａ）に示すようにトナー通
過孔３５の周囲に配置されている制御電極３６の下部
に、図１５（ｂ）に示すように１対の偏向電極４１ａ，
４１ｂがトナー通過孔３５の左右両側に位置して配設さ
れている。そして、図１６に示すように、一方の偏向電
極４１ａに電圧を印加する状態と、いずれの偏向電極４
１ａ，４１ｂにも電圧を印加しない状態と、他方の偏向
電極４１ｂに電圧を印加する状態とに順次切り換えるこ
とにより、受像手段４０上のトナーの飛翔位置を３つの
位置４２ａ，４２ｂ，４２ｃのいずれかに選択するよう
にしている（図１６（ａ）は、図１６（ｂ）を直交する
側方から見たものである）。尚、偏向電極４１ａ，４１
ｂに対し電圧の印加タイミングを順次切り換える間に受
像手段４０が移動するため、偏向電極４１ａ，４１ｂ
は、図１５（ｂ）に示すように、その移動量を補償する
ように、トナー通過孔３５の列の中心線に対してｔａｎ
θがｔａｎθ＝１／３となる角度θ、すなわちθ＝１
８．４°だけ傾斜した方向に対向するように配設され、
受像手段４０の移動方向上手側に変位した偏向電極４１
ａ，４１ｂに対し先に電圧を印加するように構成されて
いる。

【００１０】以上の構成により、例えば図示の如く多数
のトナー通過孔３５を２列に配設すると、６００ｄｐｉ
の画像を形成する場合、トナー通過孔３５の配列ピッチ
ＰはＰ＝２５４μｍとなり、トナー通過孔３５の開口面
積を十分に確保してトナーの飛翔制御を安定して行え、
しかも低コストで加工可能となる。

【００１１】また、図１４においては、受像手段４０が
記録紙等から成り、その上に直接画像を形成する構成例
を示しているが、記録紙等は厚さのばらつき、湿度によ
る性状の変化、移動中の変形等が発生し易く、またカラ
ープリンタの場合には記録紙の搬送のばらつきにより各
色の画像形成タイミングの同期をとり難く、画像品質が
低下し易い等の問題がある。このため、特願平１０―１
００７８０号明細書及び図面において示したように、受
像手段４０として中間の画像担持ベルトを用い、この画
像担持ベルトに形成された画像を一括して記録紙等に転
写するように構成した方が好ましい場合がある。

【００１２】これを図１７を参照して説明すると、４３
は受像手段４０としての無端状の画像担持ベルトで、こ
の画像担持ベルト４３は樹脂中に導電フィラーを分散し
た抵抗１０¹⁰Ω・ｃｍ程度のフィルムで構成されてい
て、１対のローラ４４ａ，４４ｂ間に巻回されている。
４５は給紙トレイ４６ａから記録紙４６を１枚づつ送り
出すピックアップローラ、４７は給紙された記録紙４６
と画像位置の同期をとるタイミングローラ、４８は画像
担持ベルト４３上に形成されたトナー画像を記録紙４６
に転写する転写ローラであり、画像担持ベルト４３を間
に挟んでローラ４４ａに向けて押圧されるとともに、転
写電圧が印加される。４９は定着装置で、トナー画像が
転写された記録紙４６を加熱・加圧することにより、ト
ナー画像を記録紙４６に定着する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記トナー
通過制御手段においては、多数のトナー通過孔４５の各
々について、その寸法形状や周辺電極３６，４１ａ，４
１ｂの寸法形状等がいずれも同じで、各トナー通過孔４
５と電極３６，４１ａ，４１ｂとの中心位置がずれる偏
心状態も生じないように設計してはいるものの、実際に
は製造誤差により、これらにある程度のばらつきが生じ
るのは避けられない。このばらつきにより各トナー通過
孔４５毎に異なる固有の記録特性が生じ、この記録特性
の差により画像に筋が形成される。すなわち、受像手段
４０の搬送方向に沿って形成される画像は同じトナー通
過孔４５が受け持つので、多数のトナー通過孔４５の記
録特性がばらついていると、トナー通過孔４５により形
成される画像間に常に濃度むらが生じて、それが筋とな
って現れる。

【００１４】また、このようなトナー通過孔４５毎の記
録特性は、前記したトナー通過孔４５や電極３６，４１
ａ，４１ｂの寸法形状のばらつき、各トナー通過孔４５
と電極３６，４１ａ，４１ｂとの偏心状態に限らず、そ
の他、例えばローラ状のトナー担持体３１がトナー通過
制御手段３４に対し傾いて配置されていて両者の距離が
トナー担持体３１の軸心方向で異なっているとき、トナ
ー通過孔４５の列が、トナー担持体３１の移動方向と直
交する主走査方向から傾いていて、画素形成位置がトナ
ー担持体３１の移動方向たる副走査方向で異なっている
とき、さらにはトナー担持体３１の円筒度のばらつき
や、制御電源３７毎の電圧降下度のばらつきがあるとき
等でも生じる。

【００１５】そして、前記画像上の筋は、文字等の画像
ではさほどでもないが、写真等の画像（特に全体がグレ
ー等の中間色である場合）では目立ち易くなり、画像品
質の低下を招くこととなる。

【００１６】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、前記の如きトナー通過制御手段におけ
るトナー通過孔毎の記録特性が異なっていても、それを
補正して受像手段上に画像むらのない画像を形成できる
ようにして、画像品質の向上を図ることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、帯電されたトナーを担持し
てトナー層を形成しながら移動するトナー担持体と、こ
のトナー担持体のトナー搬送位置と対向する位置に配置
され、トナー担持体のトナーを吸引する移送静電界を形
成するための電圧が与えられた背面電極と、前記トナー
担持体及び背面電極の間に配置され、トナーが通過する
ための複数のトナー通過孔からなるトナー通過孔列を有
する絶縁部材上に、各トナー通過孔の少なくとも周辺一
部に設けられた制御電極を有し、その制御電極に画像情
報による画像信号に応じた電圧を印加してトナー通過孔
におけるトナーの通過を制御するトナー通過制御手段
と、このトナー通過制御手段及び背面電極の間に配置さ
れ、トナー通過孔を通過したトナーが付与される受像手
段とを備えた画像形成装置を対象とする。そして、前記
トナー通過孔及び制御電極からなる部分を素子として該
素子に関する素子情報を保持する記憶手段を設け、この
記憶手段に保持された素子情報と前記画像情報とに基づ
いてトナーの飛翔制御を行うように構成する。

【００１８】この構成によれば、記憶手段に保持された
素子情報と画像情報とに基づいてトナーの飛翔制御が行
われるので、トナー通過孔や制御電極の寸法形状のばら
つき、各トナー通過孔と制御電極との偏心状態、トナー
担持体とトナー通過制御手段との距離のトナー担持体長
さ方向での差異、トナー通過孔列の主走査方向からの傾
きによる画素形成位置の副走査方向での差異、トナー担
持体の円筒度のばらつきや制御電源毎の電圧降下度等に
より、素子毎の記録特性のばらつきがあるときでも、そ
のばらつきが補正されて受像手段上に画像むらのない画
像が形成されるようになり、画像品質の向上を図ること
ができる。

【００１９】請求項２の発明では、前記請求項１の発明
の対象と同様の画像形成装置に対し、トナー通過孔及び
制御電極からなる部分を素子として該素子に関する素子
情報を保持する記憶手段を設け、制御電極に印加する画
像信号電圧の電位、電圧印加時間又は電圧印加タイミン
グの少なくとも１つを、前記記憶手段に保持された素子
情報と前記画像信号とに応じて異ならせるように構成す
る。

【００２０】この発明によると、例えば記憶手段により
保持されている素子情報に基づいて制御電極への画像信
号電圧の電圧印加時間を異ならせることで、素子毎に記
録特性のばらつきがある場合でも、その素子毎の記録特
性に応じて最適なトナー飛翔エネルギーを供給すること
ができる。また、素子情報に基づいて制御電極への画像
信号電圧の電圧印加タイミングを異ならせることで、素
子毎に画素形成位置のばらつきがある場合でも、素子毎
の特性に応じて最適な印加タイミングでドットを形成で
き、画素形成位置を補償することができる。さらに、ト
ナー通過孔列が主走査方向から傾いていると、画素形成
位置が副走査方向で異なるが、このような場合でも、制
御電極毎に１ラインの中での電圧印加タイミングを異な
らせることで、画素形成位置を適正に補正することがで
きる。これにより、制御電極毎の電圧印加タイミングを
１ライン毎に異ならせて、１ライン（画素ピッチ）毎に
画素形成位置の傾きを補正する場合に比較して、補正の
境界部でジャギーが発生することもない。

【００２１】請求項３の発明では、前記各素子の電極に
対しＭ段階に異なる補正パルスが印加されるように構成
し、受像手段上に副走査方向に連続して形成されるＮ個
の画素を１つの補正グループとし、その１つの補正グル
ープの中で発生する補正パルスの数をＮ段階に異ならせ
ることで、各素子に対してＮ×Ｍ段階の補正を行うよう
に構成する。

【００２２】こうすると、簡素な補正回路にて、多段階
の補正パルスを発生させてきめ細かい補正を行うことが
できる。すなわち、補正段数の増加のために発生パルス
数自体を増加させると、補正回路において高速なデータ
転送が必要となり、回路のパフォーマンスが必要となっ
てコストアップが生じる。従って、低パフォーマンスな
回路を用いて、多段階な補正を行うために補正パルスに
おいて副走査方向にパルス発生パターンを発生させる前
記方法は有効である。また、主走査方向において同一の
パルス発生パターンを同位相で用いると、横縞が発生す
るので、パルス発生パターンの位相を異ならせることで
これを防止する。

【００２３】請求項４の発明では、請求項１の発明の対
象と同様の画像形成装置に対し、トナー通過制御手段上
のトナー通過孔の周りに背面電極と対向して複数個設け
られ、トナー通過孔を通過したトナーを偏向する偏向信
号電圧が印加される偏向電極と、前記偏向信号電圧を偏
向電極に印加する偏向電圧制御手段と、前記トナー通過
孔及び電極からなる部分を素子として該素子に関する素
子情報を保持する記憶手段とを設ける。そして、制御電
極に印加される画像信号電圧及び偏向電極に印加される
偏向信号電圧の少なくとも一方の各電位、電圧印加時間
又は電圧印加タイミングの少なくとも１つを、前記記憶
手段に保持された素子情報と画像信号とに応じて異なら
せるようにする。

【００２４】この発明によれば、前記請求項２の発明と
同様の作用効果が得られる。特に、記憶手段に保持され
ている素子情報に基づいて素子毎に偏向信号電圧の電圧
印加時間を異ならせることで、素子毎にトナー偏向特性
（着弾ドット位置に影響する特性）のばらつきがある場
合でも、素子毎の記録特性に応じて最適なトナー偏向量
を確保でき、着弾ドット位置のばらつきを補償すること
ができる。

【００２５】請求項５の発明では、前記請求項４の発明
の画像形成装置において、記憶手段は、素子の各々に対
応する素子情報が保持されているものとし、制御電極に
印加される画像信号電圧及び偏向電極に印加される偏向
信号電圧の少なくとも一方の各電位、電圧印加時間又は
電圧印加タイミングの少なくとも１つを前記素子情報と
画像信号とに応じて制御電極毎又は偏向電極毎に異なら
せるようにする。

【００２６】こうすれば、素子情報のみならず画像信号
にも基づいて素子毎に画像信号電圧又は偏向信号電圧の
電圧印加時間等を異ならせるので、画像信号の階調に応
じた最適な補償を行うことができる。すなわち、素子情
報のみに基づいて画像信号の階調に関係なく一律のパル
ス幅で補正を行う場合、低階調では、画像信号の階調に
対応した基本となるパルス幅が短く、補正パルスのパル
ス幅の比率が相対的に大きくなって補正過多となる一
方、高階調では、画像信号の階調に対応した基本となる
パルス幅が大きく、補正パルスのパルス幅の比率が相対
的に小さくなって補正不足となり、補正量に過不足が生
じて濃度むらが発生するが、素子情報及び画像信号に基
づいて素子毎に偏向信号電圧の電圧印加時間等を異なら
せることで、前記濃度むらの発生を防止することができ
る。

【００２７】請求項６の発明では、請求項４の発明の画
像形成装置において、制御電極に印加される画像信号電
圧及び偏向電極に印加される偏向信号電圧の少なくとも
一方の各電位、電圧印加時間又は電圧印加タイミングの
少なくとも１つを、記憶手段に保持された素子情報と画
像信号とに応じて複数の制御電極毎又は複数の偏向電極
毎に異ならせるように構成する。

【００２８】このことで、素子毎に補正を行う代わり
に、グループ化した複数の制御電極毎又は複数の偏向電
極毎に補正を行うので、制御回路を簡素化することがで
きる。すなわち、グループによって異なる濃度変動要
因、例えば素子が接続される駆動ＩＣ等の制御電源毎に
電圧降下量が異なり、それを制御電源毎に異なる補正パ
ルスを与えることで補正する場合に、必要十分な補正回
路を構成でき、コスト面でメリットが大きい。

【００２９】請求項７の発明では、請求項１〜６のいず
れか１つの発明の画像形成装置における記憶手段はトナ
ー通過制御手段に配設されているものとする。こうし
て、素子情報が格納された記憶手段をトナー通過制御手
段と一体化することで、トナー通過制御手段を交換した
場合に、それと同時に記憶手段をも交換できるようにな
り、保守部品の供給が容易になる。

【００３０】請求項８の発明では、請求項１〜６のいず
れか１つの発明の画像形成装置における記憶手段は、読
出し専用記憶手段と消去及び記録可能な記憶手段とから
なるものとする。

【００３１】その場合、請求項９の発明では、前記読出
し専用記憶手段にはトナー通過制御手段の特性に関する
情報が、また消去及び記録可能な記憶手段にはトナー通
過制御手段と装置本体との関係に関する情報がそれぞれ
記憶されている構成とする。

【００３２】この構成によれば、読出し専用記憶手段と
消去及び記録可能な記憶手段とからなる記憶手段のう
ち、トナー通過制御手段固有の情報のみが読出し専用記
憶手段に記憶され、トナー通過制御手段の装置本体への
取付けに起因する情報は、装置本体にトナー通過制御手
段を組み込んだ後に、消去及び記録可能で書換え可能な
別の記憶手段に格納される。このことで、例えばトナー
通過制御手段を保守部品として供給する際、読出し専用
記憶手段には予めトナー通過制御手段に起因する情報を
工場出荷時に記憶させておき、さらに記憶手段をトナー
通過制御手段と一体化しておく。そして、トナー通過制
御手段の装置本体への取付けに起因する情報は、サービ
スステーション等で装置本体にトナー通過制御手段を組
み込む際に、書換え可能な別の記憶手段に格納すればよ
く、トナー通過制御手段固有のばらつき要因と装置本体
への取付時のばらつき要因とを適正に補償することがで
きる。

【００３３】請求項１０の発明では、前記請求項１〜９
のいずれか１つの発明の画像形成装置において、素子情
報は、トナー通過孔の形状寸法に起因する情報、電極の
各々の形状寸法に起因する情報、又はトナー通過孔もし
くは電極の各々の関係に起因する情報の少なくとも１つ
とする。これらの情報はトナー通過制御手段固有の情報
であるので、この情報をトナー通過制御手段の生産工程
において測定して記憶手段に記憶させることが簡便とな
る。かかる情報はトナー通過制御手段と一体化すること
で管理上のメリットがある。

【００３４】請求項１１の発明では、前記素子情報は、
トナー通過孔の各々とトナー担持体との位置関係、又は
トナー通過孔の各々と受像手段との位置関係に起因する
情報とする。これらの情報はトナー通過制御手段と装置
本体との位置関係に関する情報であり、トナー通過制御
手段の波打ち、傾き、湾曲等によって濃度変動等がある
場合に、その補正を行うことができる。特に、濃度の左
右差や端部又は中央部の画像濃度が淡い等の比較的単純
なプロフィールのばらつきに対する補正に有効である。

【００３５】請求項１２の発明では、素子情報は、トナ
ー通過孔により受像手段又はその他の記録部材に形成さ
れた、トナー通過孔の各々に対応する画素の濃度、ドッ
ト径又は位置情報の少なくとも１つに起因する情報とす
る。これらの情報はトナー通過制御手段の装置本体への
取付けに起因する情報であり、この情報は、装置本体に
トナー通過制御手段を組み込んだ後、記録された画素の
濃度等を素子毎に測定することで得られる。つまり、こ
のようなトナー通過制御手段の装置本体への取付けに起
因する情報は、それ自体を正確に測定することが困難で
あるので、記録物を直接測定することで簡便に得られ
る。

【００３６】請求項１３の発明では、素子情報は、トナ
ー通過孔の各々が過去に受像手段に形成した画素に対応
する画像信号に起因する情報とする。こうすれば、画像
形成装置の使用に伴い経時的に変動又は劣化する要因の
補正に対して有効である。

【００３７】請求項１４の発明では、請求項１〜９のい
ずれか１つの発明の画像形成装置において、受像手段又
はその他の記録部材に形成されたトナー通過孔に対応す
る画素各々の濃度、ドット径又は位置情報を測定するた
めの入力手段を設ける。

【００３８】このことで、画像形成装置自体で前記補正
のためのループが完結することとなり、使用に伴い経時
的に変動又は劣化する要因の補正等に対して有効であ
る。かかる入力手段による測定作業を使用者又はサービ
スマンが定期的に実施するか、或いは同様の測定動作を
画像形成装置自身で例えば一定周期毎に自発的かつ自動
的に行うことにより、常に最適に補正された画像を形成
することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図１〜図１２を参照して説明する。図１において、１は
帯電したトナー２を担持してトナー層を形成しながら搬
送移動するローラ状のトナー担持体で、このトナー担持
体１は接地により電位的に接地電位とされた回転可能な
スリーブから成り、スリーブの表面（外周面）には、−
電位に帯電されたトナー２が１〜３層の薄層状態で吸着
されている。

【００４０】３は前記トナー担持体１と後述する背面電
極６との間に配置されたトナー通過制御手段で、このト
ナー通過制御手段３は、実効幅がトナー担持体１の実効
幅に対応するフレキシブルプリント基板で構成されてい
る。具体的には、トナー通過制御手段３は、例えば５０
μｍ厚程度のメインフィルム８（絶縁部材）と、このメ
インフィルム８の両面に例えば１０〜１５μｍ厚程度の
接着剤層により貼り付けられた１０〜３０μｍ厚程度の
上下のカバーフィルム９，９とから成る３層のポリイミ
ド樹脂フィルムで構成されている。勿論、各フィルム
８，９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。

【００４１】図２にも示すように、トナー通過制御手段
３には多数のトナー通過孔４がトナー担持体１の移動方
向と直交する主走査方向（図２で上下方向）に所定ピッ
チ間隔で列状に並びかつトナー担持体１の移動方向たる
副走査方向（図２で左右方向）に２つのトナー通過孔列
５ａ，５ｂとなるように形成されている。具体的には、
これらトナー通過孔列５ａ，５ｂ間でトナー通過孔４が
千鳥状に配置され、各トナー通過孔列５ａ，５ｂにおい
てトナー通過孔４の各々は主走査方向に２５４μｍのピ
ッチ（１００ｄｐｉ）で形成されていて、両方のトナー
通過孔列５ａ，５ｂを合わせてトナー通過孔４が主走査
方向に１２７μｍのピッチ（２００ｄｐｉ）の密度とさ
れている。

【００４２】また、トナー通過孔列５ａ，５ｂの列間距
離ｐは副走査方向の印刷可能な画素ピッチの整数倍数に
等しく構成されている。本実施形態では、印刷可能な解
像度は６００であり、列間距離ｐは画素ピッチ４２．３
μｍの３倍であるｐ＝１２７μｍとされている。

【００４３】図１において、６は前記トナー通過制御手
段３を間に挟んでトナー担持体１のトナー搬送位置と対
向するように配設された背面電極で、トナー担持体１表
面のトナー２を吸引する移送静電界を形成するための電
圧が与えられる。

【００４４】７は、前記背面電極６とトナー通過制御手
段３との間の一定経路上を搬送される記録紙又は画像担
持ベルト等の受像手段である。

【００４５】前記トナー担持体１の中心から背面電極６
に対して垂下した垂直線に対して、トナー担持体１の移
動方向下手側（図１で右側）に例えば３００〜５００μ
ｍ程度離れた位置に上手側のトナー通過孔４の列５ａ
が、またこの列５ａからさらに例えば１２７μｍ下手側
の位置に下手側のトナー通過孔４の列５ｂがそれぞれ配
設されている。

【００４６】図２（ａ）にも示すように、前記トナー通
過制御手段３のメインフィルム８の上面には各トナー通
過孔４の周囲を取り囲むように制御電極１０ａ，１０ｂ
が配設されている（制御電極１０ａはトナー通過孔列５
ａのトナー通過孔４周囲のもので、制御電極１０ｂはト
ナー通過孔列５ｂのトナー通過孔４周囲のものであ
る）。一方、メインフィルム８の下面には、図２（ｂ）
にも示すように、各トナー通過孔４を両側から取り囲む
ように１対の偏向電極１１ａ，１１ｂが配設されている
（図２（ａ），（ｂ）は同じ方向から見た図である）。
これら電極１０，１０ｂ，１１ａ，１１ｂはメインフィ
ルム８上にパターン形成された例えば８〜２０μｍ厚程
度のＣｕ膜で構成されている。また、前記１対の偏向電
極１１ａ，１１ｂは、トナー通過孔列５ａ，５ｂの配列
方向に対してｔａｎθがｔａｎθ＝１／３になる角度
θ、すなわちθ＝１８．４°傾斜した方向に対向した状
態で配置されている。

【００４７】各トナー通過孔４の平面形状は、図２
（ａ）に示すように、トナー担持体１の移動方向に沿っ
た長さＬがそれと直交する方向の幅Ｗよりも大きい長孔
形状とされている。本実施形態では、長さＬがＬ＝１０
０μｍ程度で、幅ＷがＷ＝７０〜８０μｍ程度に設定さ
れている。また、トナー通過孔４周囲の制御電極１０
ａ，１０ｂの幅のうち、トナー通過孔４の長径方向の幅
ｔ１は短径方向の幅ｔ２よりも大きく設定されている
（ｔ１＞ｔ２）。

【００４８】図２（ａ）に示す如く、前記トナー担持体
１の移動方向上手側のトナー通過孔列５ａにおけるトナ
ー通過孔４周りの制御電極１０ａは、それから上手側に
延出された接続電極１２ａにより、同じく下手側のトナ
ー通過孔列５ｂにおけるトナー通過孔４周りの制御電極
１０ｂは、それから下手側に延出された接続電極１２ｂ
によりそれぞれ各制御電極１０ａ，１０ｂに対応する制
御電源としての駆動ＩＣ（図示せず）に接続されてい
る。

【００４９】また、図２（ｂ）に示すように、両方のト
ナー通過孔列５ａ，５ｂにおいてトナー通過孔４の一側
方に位置する偏向電極１１ａ，１１ａ同士は互いに接続
されてトナー担持体１の移動方向上手側に延出された接
続電極１３ａにより、また他側方の偏向電極１１ｂ，１
１ｂ同士は互いに接続されてトナー担持体１の移動方向
下手側に延出された接続電極１３ｂによりそれぞれ各偏
向電極１１ａ，１１ｂに対応する偏向電圧制御手段とし
ての前記駆動ＩＣに接続されている。

【００５０】図３は画像形成装置のシステムを示し、１
４は各画素に対応する画像信号が記憶されている画像信
号記憶手段である。１５は制御電極１０ａ，１０ｂ、偏
向電極１１ａ，１１ｂ及び背面電極６に電圧を供給印加
する電源手段で、各制御電極１０ａ，１０ｂに対する印
加電圧ＶＰは例えば−５０Ｖ，２００Ｖ，２５０Ｖの間
で、また偏向電極１１ａ，１１ｂに対する印加電圧ＶＤ
Ｄ−Ｌ，ＶＤＤ−Ｒは例えば＋２００Ｖから−２００Ｖ
の間でそれぞれ多段階に切り換えられ、背面電極６に対
する印加電極は例えば１０００Ｖとされている。

【００５１】１７は前記各トナー通過孔４、制御電極１
０ａ，１０ｂ及び偏向電極１１ａ，１１ｂからなる部分
を素子として該素子に対応する素子情報を保持する素子
情報記憶手段で、前記トナー通過制御手段３に一体的に
配設されている。

【００５２】１６は画像信号処理手段で、電源手段１５
から供給される電圧を、画像信号記憶手段１４に記憶さ
れた各画素に対応する画像信号と、素子情報記憶手段１
７に記憶された素子情報とから導かれるパルス電圧とし
て、制御電極１０ａ，１０ｂ、偏向電極１１ａ，１１ｂ
及び背面電極６に印加する。

【００５３】次に、以上のように構成された画像形成装
置の動作について、図４〜図６を参照して説明する。図
４は制御電極１０ａ，１０ｂ及び偏向電極１１ａ，１１
ｂに印加する電圧の状態を示しており、図４中の（ａ）
は各制御電極１０ａ，１０ｂに対する印加電圧ＶＰを、
また（ｂ），（ｃ）は偏向電極１１ａ，１１ｂに対する
印加電圧ＶＤＤ−Ｌ，ＶＤＤ−Ｒをそれぞれ表す。

【００５４】初めに、上手側のトナー通過孔列５ａによ
るｍライン目の画素の形成過程、及び下手側のトナー通
過孔列５ｂによるｍ−３ライン目の画素の形成過程につ
いて説明する。図４において、まず、トナー通過孔列５
ａ，５ｂの両方に対し、偏向電極１１ａ，１１ｂへの印
加電圧ＶＤＤ−Ｌ，ＶＤＤ−Ｒが共に０Ｖで、制御電極
１０ａ，１０ｂへの印加電圧ＶＰを−５０Ｖとして、背
面電極６による電界がトナー担持体１に吸着されたトナ
ー２に影響を与えないようにした初期状態を形成する。

【００５５】次に、両方のトナー通過孔列５ａ，５ｂに
対し、左の偏向電極１１ａに＋１００Ｖを、また右の偏
向電極１１ｂに−１００Ｖをそれぞれ印加して−帯電し
たトナー２を左に偏向させるような電界を形成し、その
状態で制御電極１０ａ，１０ｂにまず２５０Ｖの電圧を
印加して、トナー担持体１に吸着されているトナー２を
引き剥がし、その後、２００Ｖの電圧をトナー通過孔列
５ａに対し時間ＴａＬまで、またトナー通過孔列５ａに
対し時間ＴｂＬまでそれぞれ印加する。このことによ
り、図５（ａ）に示すように、トナー２はトナー通過孔
４を通過するとともに左側に偏向して飛翔し、受像手段
７上のトナー通過孔４に対向する位置よりも左側に約４
２μｍ程度変位した位置に付与される。

【００５６】次に、左右の偏向電極１１ａ，１１ｂを共
に０Ｖとした状態で、制御電極１０ａ，１０ｂに、各々
のトナー通過孔列５ａ，５ｂに対し、トナー通過孔列５
ａ，５ｂ毎に異なる時間ＴａＣ，ＴｂＣまで前記と同様
の電圧ＶＰを印加する。このことによって、図５（ｂ）
に示すように、受像手段７上のトナー通過孔４に対向す
る位置にトナー２が付与される。

【００５７】その後、左の偏向電極１１ａに−１００Ｖ
を、また右の偏向電極１１ｂに＋１００Ｖをそれぞれ印
加して、−帯電したトナー２を右に偏向させるような電
界を形成し、その状態で各々のトナー通過孔列５ａ，５
ｂの制御電極１０ａ，１０ｂに対し、時間ＴａＲ，Ｔｂ
Ｒまで前記と同様の電圧を印加する。このことによっ
て、図５（ｃ）に示すように、受像手段７上のトナー通
過孔４に対向する位置よりも右側に約４２μｍ程度変位
した位置にトナー２が付与される。

【００５８】こうして制御電極１０ａ，１０ｂ及び偏向
電極１１ａ，１１ｂに対する印加電圧を順次切り換える
ことにより、１つのトナー通過孔４によって左右各々に
２点と中央との合計３点に対して受像手段７上にトナー
２が付与される。

【００５９】図６に受像手段７に形成された画素の態様
を示す。図６において、白丸は受像手段７上に形成され
た画素を、また黒丸は画素の形成時に対応するトナー通
過孔４の中心が存在した位置をそれぞれ表す。同図に示
すように、画素はトナー通過孔列５ａ，５ｂの各々にお
いて、画素内部に示す番号の順で各々受像手段７上のｍ
ライン及びｍ−３ラインの位置に形成される。ここで、
受像手段７は記録動作中も副走査方向に一定速度で連続
的に搬送され、一方、トナー通過孔４からのトナー２の
飛翔は、図４（ａ）に示されるように、ＴａＬ，Ｔａ
Ｃ，ＴａＲ又はＴｂＬ，ＴｂＣ，ＴｂＲの印加がＴ０／
３の一定の時間周期で行われることから、トナー２の飛
翔が行われる時点のトナー通過孔４の中心位置は、図６
の黒丸で示されるように副走査方向に等間隔（Ｐｏ／
３、Ｐｏ:画素ピッチ）に位置する。

【００６０】図２（ｂ）に示したように、偏向電極１１
ａ，１１ｂはトナー通過孔列５ａ，５ｂの中心線に対し
て、ｔａｎθがｔａｎθ＝１／３になる角度θ、すなわ
ちθ＝１８．４°傾斜した方向に対向するように配設さ
れているため、トナー通過孔４から左右に飛翔するトナ
ー２は、トナー通過孔列５ａの中心線に対して、１８．
４°傾斜した図６に示す矢印の方向に飛翔し、受像手段
７の搬送の影響は相殺され、１つのトナー通過孔４によ
る左右及び中央の３点の画素は主走査方向に平行に一直
線に配置される。

【００６１】また、前記したようにトナー通過孔列５
ａ，５ｂの列間距離ｐは、副走査方向の画素ピッチ４
２．３μｍの３倍であるｐ＝１２７μｍに形成されてい
るため、トナー通過孔列５ａ，５ｂの各トナー通過孔
４，４から同時にトナー２の飛翔を行わせることによっ
て、各トナー通過孔列５ａ，５ｂのトナー通過孔４，４
によりｍライン及びｍ−３ラインの画素を同時に形成す
ることができる。

【００６２】次に、前記画像形成装置の画像信号処理に
ついて、図７〜図１１を参照して説明する。図７に画像
形成装置の制御システムの詳細なブロック図を示す。こ
の制御システムは、図３に示した７つの構成要素からな
り、トナー通過孔列５ａ，５ｂの各トナー通過孔４，４
にそれぞれ対応する制御電極１０ａ，１０ｂと、偏向電
極１１ａ，１１ｂとが各々存在する。また、画像信号処
理手段１６は、制御電極１０ａ，１０ｂにそれぞれ対応
して画像信号を処理・供給する２つの構成部分からな
る。

【００６３】画像信号記憶手段１４は、イエローＹ、マ
ゼンタＭ、シアンＣ及びブラックＢＫの各色毎に色分解
された１フレームの２ビットからなる画像信号を記憶す
る。

【００６４】素子情報記憶手段１７は、読出し専用記憶
手段１７ａと消去及び記録可能な記憶手段１７ｂとに分
けられており、読出し専用記憶手段１７ａにはトナー通
過制御手段３の特性に関する情報が、また消去及び記録
可能な記憶手段１７ｂにはトナー通過制御手段３と装置
本体（トナー担持体１、背面電極６、受像手段７）との
関係に関する情報がそれぞれ記憶されている。具体的に
は、素子情報は、（１）トナー通過孔４の形状寸法に起
因する情報、制御電極１０ａ，１０ｂ（偏向電極１１
ａ，１１ｂを加えてもよい）の各々の形状寸法に起因す
る情報、又はトナー通過孔４もしくは制御電極１０ａ，
１０ｂ（偏向電極１１ａ，１１ｂを加えてもよい）の各
々の関係に起因する情報の少なくとも１つ、（２）トナ
ー通過孔４の各々とトナー担持体１との位置関係、又は
トナー通過孔４の各々と受像手段７との位置関係に起因
する情報、（３）トナー通過孔４により受像手段７（又
はその他の記録部材でもよい）に形成された、トナー通
過孔４の各々に対応する画素の濃度、ドット径又は位置
情報の少なくとも１つに起因する情報、（４）トナー通
過孔４の各々が過去に受像手段７に形成した画素に対応
する画像信号に起因する情報である。

【００６５】前記（１）の情報はトナー通過制御手段３
固有の情報であるので、この情報をトナー通過制御手段
３の生産工程において測定して素子情報記憶手段１７に
記憶させることが簡便であり、かかる情報はトナー通過
制御手段３と一体化することで管理上のメリットがあ
る。

【００６６】また、（２）の情報はトナー通過制御手段
３と装置本体との位置関係に関する情報であり、トナー
通過制御手段３の波打ち、傾き、湾曲等によって濃度変
動等がある場合に、その補正を行うことができる。特
に、濃度の左右差、つまり端部又は中央部の画像濃度が
淡い等の比較的単純なばらつきモードの補正に有効であ
る。

【００６７】さらに、（３）の情報は、トナー通過制御
手段３の装置本体への取付けに起因する情報であり、装
置本体にトナー通過制御手段３を組み込んだ後、記録さ
れた画素の濃度等を素子毎に測定することで得られる。
つまり、このようなトナー通過制御手段３の装置本体へ
の取付けに起因する情報は、それ自体を正確に測定する
ことが困難であるので、記録物を直接測定することで簡
便に得られる。

【００６８】また、（４）の情報を用いることで、画像
形成装置の使用に伴い経時的に変動又は劣化する要因の
補正に対して有効である。かかる制御は、素子毎の記録
情報によって読出し専用記憶手段１７ａに記憶情報を更
新していくことで可能となる。

【００６９】画像信号処理手段１６におけるメモリ制御
回路１６ｉは、画像信号記憶手段１４から第１及び第２
のラインメモリ１６ａ，１６ｍに対し、トナー通過孔列
５ａ，５ｂにおいて各々で同時に記録する１／６ライン
分の画像信号を印字制御回路１６ｈと連携を取りながら
転送する。第１及び第２のラインメモリ１６ａ，１６ｍ
は画像信号記憶手段１４から読み出した１／６ライン分
の画像信号を保持する。

【００７０】補正回路１６ｂ，１６ｎは、第１及び第２
のラインメモリ１６ａ，１６ｍから転送された１／６ラ
インの画像信号のビット数を２ビットから４ビットに増
加させるとともに、素子情報記憶手段１７からの２ビッ
トの素子情報に応じて前記１／６ラインの画像信号を１
ドットデータ毎に階調数を補正し、コンパレータ１６
ｄ，１６ｐに送る。

【００７１】コンパレータ１６ｄ，１６ｐは、補正回路
１６ｂ，１６ｎから順次送られる１／６ライン分の１ド
ットデータを、階調カウンタ１６ｅ，１６ｑから与えら
れる階調数と比較し、記録又は非記録を表現する１ビッ
トの印字データ（以下「印字データ」という）をシフト
レジスタ１６ｊ，１６ｔに送る。階調カウンタ１６ｅ，
１６ｑは、印字制御回路１６ｈの制御により、階調数０
から階調数１５までの階調数をコンパレータ１６ｄ，１
６ｐに与える。階調カウンタ１６ｅ，１６ｑは、コンパ
レータ１６ｄ，１６ｐで１つの階調について１／６ライ
ン分の画像信号の比較が終了すると、階調数を１つ上げ
てコンパレータ１６ｄ，１６ｐに与える。よって、コン
パレータ１６ｄ，１６ｐには、階調数０から階調数１５
までの階調数が与えられ、１／６ライン分の画像信号
は、コンパレータ１６ｄ，１６ｐで階調数０から階調数
１５までの各々の階調数と比較される。

【００７２】ラッチカウンタ１６ｆ，１６ｒは、プログ
ラマブルなカウンタであり、パルステーブル１６ｇ，１
６ｓに予め記憶されている、各種条件での制御電極１０
ａ，１０ｂへの画像信号電圧の印加時間を印字制御回路
１６ｈの指示に基づきカウントし、ラッチ回路１６ｋ，
１６ｕにラッチ信号を出力する。

【００７３】印字制御回路１６ｈは、メモリ制御回路１
６ｉ、階調カウンタ１６ｅ，１６ｑ、ラッチカウンタ１
６ｆ，１６ｒ、パルステーブル１６ｇ，１６ｓ、偏向電
極１１ａ，１１ｂを制御する。

【００７４】シフトレジスタ１６ｊ，１６ｔは、印字制
御回路１６ｈから送られるクロック信号に同期して、コ
ンパレータ１６ｄ，１６ｐから送られる印字データを入
力し、これをパラレルデータに変換してラッチ回路１６
ｋ，１６ｕに送る。ラッチ回路１６ｋ，１６ｕは、ラッ
チカウンタ１６ｆ，１６ｒから送られるラッチ信号によ
り、シフトレジスタ１６ｊ，１６ｔが出力する１／６ラ
イン分の印字データを保持して、これをドライブ回路１
６ｌ，１６ｖに出力する。

【００７５】ドライブ回路１６ｌ，１６ｖは、ラッチ回
路１６ｋ，１６ｖが保持した１／６ライン分の印字デー
タに基づいて、印字制御回路１６ｈから送られるストロ
ーブ信号により、制御電極１０ａ，１０ｂに印字データ
に対応した画像信号電圧を印加する。

【００７６】次に、前記構成からなる画像形成装置の制
御システムの動作を説明する。図８は画像形成装置の制
御システムの動作を、また図９は各種データ及び信号の
タイミングをそれぞれ示す。

【００７７】まず、図８に示すステップ１（以下、ステ
ップをＳＴという）において、印字制御回路１６ｈが階
調カウンタ１６ｅ，１６ｑ及びラッチカウンタ１６ｆ，
１６ｒを初期化する。次に、ＳＴ２において、印字制御
回路１６ｈの指示に従い、メモリ制御回路１６ｉが画像
記憶手段１４から第１及び第２のラインメモリ１６ａ，
１６ｍに画像信号を転送する。

【００７８】この様子を図１０を用いて説明する。画像
信号記憶手段１４には、イエローＹ、マゼンタＭ、シア
ンＣ及びブラックＢＫの各色毎に色分解された１フレー
ム（各色Ｎ×Ｍ個）の画像信号が記憶されており、各画
像信号は２ビット（４階調）で構成され、階調数０から
階調数３までの４つの階調を表現できる。図１０中の画
像信号記憶手段１４の内部に付された番号は画素を記録
する順序を表し、図６に示した受像手段７上に画素を形
成する順序に対応する。仮に、トナー通過孔列５ａ，５
ｂにおいて各々ｍ及びｍ−３ラインの記録を行う場合、
まずｍ及びｍ−３ラインにおいて、各トナー通過孔４か
ら左方向にトナー２の飛翔して形成する画素に対応する
画像信号（番号１が付された画像信号）が第１及び第２
のラインメモリ１６ａ，１６ｂに各々転送される。各ラ
インメモリ１６ａ，１６ｂの内部に転送された画像信号
は画像信号記憶手段１４における座標との対応関係を示
す。

【００７９】以後の説明では、トナー通過孔列５ａによ
るｍライン目の画素形成に関して動作説明を行い、同時
に行われるトナー通過孔列５ｂによるｍ−３ライン目の
画像形成に関しては同様であるため説明をに省略する。

【００８０】次に、図８に示すＳＴ３において、第１の
ラインメモリ１６ａが、現在記録を行おうとする１／６
ライン（以下、現ラインという）の画像信号を格納し、
これを補正回路１６ｂに送るとともに、素子情報記憶手
段１７が２ビットの素子情報を補正回路１６ｂに送る。

【００８１】次に、ＳＴ４において、補正回路１６ｂ
は、素子情報記憶手段１７から転送された素子情報によ
り１／６ラインの画像信号のビット数を１６階調までの
階調表現ができるように２ビットから４ビットに増加さ
せ、素子情報記憶手段１７の素子情報に応じて、前記１
／６ラインの画像信号の階調数を１ドットデータ毎に補
正する。

【００８２】すなわち、形成する画素において記録すべ
き４つの階調段数よりも多めの階調段数を出力できるよ
うに構成し、そのうちの余分な階調段数を利用して画像
信号電圧のパルス幅の増減を行う。図１２は、前記補正
回路１６ｂでの画像信号の階調数の補正状態を示し、画
像信号が階調数０〜３の４つの階調段階であるのに対
し、素子情報をも階調数０〜３の４つの階調段階とし、
これらの組合せにより全体として階調０〜１５の１６段
の階調数を有する画像信号電圧を形成するようにしてい
る。図１２の右側部分に前記１６段階の階調数によって
得られる画像信号電圧を示し、その電圧の前側（図で左
側）に画像信号による部分を、また後側（図で右側）に
素子情報による部分をそれぞれ表している。

【００８３】次のＳＴ５において、印字制御回路１６ｈ
が補正回路１６ｂからコンパレータ１６ｄに１／６ライ
ンの画像データを１ドットずつ転送する。

【００８４】次に、ＳＴ６において、コンパレータ１６
ｄは補正回路１６ｂから順次送られる１／６ライン分の
画像信号と、階調カウンタ１６ｅから与えられる階調デ
ータ“０”とを比較する。ここで、画像信号が階調デー
タより大きい場合（画像信号＞階調データ）、ＳＴ７に
おいて、シフトレジスタ１６ｊへ１ドット分の印字デー
タ“１”（記録）を転送する。一方、階調データ以下の
場合は（画像信号≦階調データ）、ＳＴ８において、印
字データ“０”（非記録）をシフトレジスタ１６ｊに転
送する。印字データの転送は、図９に示すように、印字
制御回路１６ｈからのクロック信号に同期して１ビット
ずつシフトレジスタ１６ｊに対し行われる。

【００８５】次に、ＳＴ９において、印字制御回路１６
ｈは１／６ライン分の処理が終了したか否かを判定す
る。未終了の場合はＳＴ６に戻る一方、終了の場合はＳ
Ｔ１０に進む。シフトレジスタ１６ｊに１／６ライン分
の印字データが揃ったところで、印字データがシリアル
信号からパラレル信号に変換される。

【００８６】前記ＳＴ１０においては、印字制御回路１
６ｈは現在の処理が０階調目か否かを判定する。ここで
は、０階調目であるのでＳＴ１１に進む。ＳＴ１１にお
いて印字制御回路１６ｈはドライブ回路１６ｌに対しス
トローブ信号の出力を開始した後、ＳＴ１３において偏
向電極１１ａ，１１ｂに対しトナー２を左方向に偏向さ
せる偏向電圧を印加する。

【００８７】次に、ＳＴ１４において、印字制御回路１
６ｈの指示によりパルステーブル１６ｇがラッチカウン
タ１６ｆにパルス幅タイマ値を出力する。

【００８８】次に、ＳＴ１５において、印字制御回路１
６ｈがラッチカウンタ１６ｆに通電指示信号を出力す
る。ラッチカウンタ１６ｆはラッチ回路１６ｋにラッチ
信号を出力すると同時に、パルステーブル１６ｇから転
送されたパルス幅タイマ値までカウントを開始する。ラ
ッチ回路１６ｋはラッチ信号に基いてパラレル変換され
た印字データを保持し、保持された印字データはドライ
ブ回路１６ｌに送られる。ドライブ回路１６ｌには、前
記したようにストローブ信号が印加されているので、制
御電極１０ａには印字データに対応した画像信号電圧が
印加され、画像信号電圧に応じてトナー２の飛翔が行わ
れるとともに、偏向電極１１ａ，１１ｂに印加されてい
る偏向信号電圧により左方向に偏向する。

【００８９】次に、ＳＴ１６において、印字制御回路１
６ｈは、階調カウンタ１６ｅが最高階調まで終了したか
否かを階調データ＞最高階調の有無で判定する。ここで
は終了していないので、ＳＴ１７に進み、印字制御回路
１６ｈが階調カウンタ１６ｅに階調数を１つカウントア
ップさせた後、ＳＴ６に戻る。

【００９０】１階調以降については、前述のとおりＳＴ
６〜ＳＴ１０の処理を繰り返すが、０階調目ではないの
で、画像記憶手段１４から第１のラインメモリ１６ａへ
のデータ転送は行わない。

【００９１】次に、１階調目の処理では、ＳＴ１２にお
いて、印字制御回路１６ｈはラッチカウンタ１６ｆがカ
ウントを終了したか否か判定する。ラッチカウンタ１６
ｆが前記したパルス幅タイマ値までカウントアップを終
了すると、印字制御回路１６ｈに対し信号を送ってＳＴ
１４に進む。このＳＴ１４においては、印字制御回路１
６ｈの指示によりパルステーブル１６ｇがラッチカウン
タ１６ｆに１階調目に対する新たなパルス幅タイマ値を
出力する。

【００９２】次に、ＳＴ１５において、印字制御回路１
６ｈはラッチカウンタ１６ｆに通電指示信号を出力す
る。ラッチカウンタ１６ｆはラッチ回路１６ｋにラッチ
信号を出力すると同時に、パルステーブル１６ｇから転
送されたパルス幅タイマ値まで新たなカウントを開始す
る。ラッチカウンタ１６ｆよりラッチ回路１６ｋにラッ
チ信号が入力されると、ラッチ回路１６ｋがリセットさ
れた後、新しい印字データがラッチされる。ここまでが
前回（０階調目）の画像信号電圧印加時間になる。パル
ステーブル１６ｇには、予め各階調や各種印刷条件に対
して適切なパルス幅タイマ値がプログラムされている。
これにより、図９に示すように、０階調から１５階調ま
での画像信号電圧印加時間を独立に画像形成装置の特性
に応じて最適に設定することができる。

【００９３】次いで、ＳＴ１６において、階調カウンタ
１６ｅの出力する階調データが最高階調（本実施形態で
は１５）までカウントアップした場合、階調データ（＝
１５）＞最高階調（＝１５）の判定規準はまだ満たされ
ていないため、ＳＴ１７において、印字制御回路１６ｈ
は、階調カウンタ１６ｅに階調数を１つカウントアップ
させ（階調データ＝１６）、ＳＴ６に戻る。ＳＴ６にお
いては、画像信号（０〜１５）＞階調データ（＝１６）
は常に満たされないため、印字データはＳＴ８において
常に“０”（非印字）となり、図９に示すような非印字
データからなるダミーデータがシフトレジスタ１６ｊに
転送される。

【００９４】次いで、ＳＴ１６において、階調カウンタ
１６ｅの出力する階調データが最高階調を超えた場合、
ＳＴ１８において１ラインの画素形成が終了したか否か
を判断する。ここでは、まだ左方向にトナー２を偏向し
て画素を形成する工程しか終了しておらず、１ライン全
体の画素形成は終了していないため、ＳＴ１に戻り、Ｓ
Ｔ１〜ＳＴ１６の動作を、そのうちのＳＴ１３において
偏向信号電圧をトナー２が中央及び右方向に飛翔するよ
うに変更した上で繰り返す。ＳＴ１８において、１ライ
ンの画素形成が終了した場合、ＳＴ１９においてストロ
ーブ信号の出力を停止し、１ラインの記録を終了する。

【００９５】以上説明してきたトナー通過孔列５ａによ
るｍライン目の記録と同時に、トナー通過孔列５ｂによ
るｍ−３ライン目の記録が同様に行われる。前述のよう
にして、低階調から高階調まで順次階調データが更新さ
れながら、１ラインの画像データについて、各ドット毎
に画像信号電圧が与えられ、１ラインの画像データにつ
いて印字が完了する。この動作を全ライン完了すること
によりイエローＹの印字が行われる。さらにマゼンタ
Ｍ、シアンＣと三色印字することによりフルカラーの印
字が行われる。

【００９６】次に、図１１を参照してＳＴ１４，ＳＴ１
５におけるパルステーブル１６ｇ及びラッチカウンタ１
６ｆの動作についてさらに詳しく説明する。パルステー
ブル１６ｇには、例えば階調、周囲温度、トナー２の偏
向方向、記録を行うトナー通過孔列５ａ，５ｂ等の各種
条件に対応した、制御電極１０ａ，１０ｂへの画像信号
電圧の印加時間（パルス幅タイマ値）が、各々のアドレ
スに分類されてデータとして予め記憶されている。

【００９７】ＳＴ１４において、印字制御回路１６ｈが
パルステーブル１６ｇに前記条件を特定する信号を出力
すると、パルステーブル１６ｇは、同信号により特定さ
れるアドレス（条件）に記憶されたデータ（パルス幅タ
イマ値）をラッチカウンタ１６ｆに出力する。

【００９８】次に、ＳＴ１５において、ラッチカウンタ
１６ｆは、印字制御回路１６ｈから出力されるＬＤ信号
を受け取ると、ラッチ回路１６ｋに出力した後、パルス
テーブル１６ｇから受け取ったパルス幅タイマ値までク
ロック信号に同期してカウントを開始する。この間に、
ＳＴ１６からＳＴ１０までの一連の処理が行われる。

【００９９】次に、ＳＴ１２において、ラッチカウンタ
１６ｆは、パルス幅タイマ値までカウントが終了する
と、印字制御回路１６ｈに対し信号を出した後、印字制
御回路１６ｈの指示でＳＴ１４に進み、前記一連の処理
が各階調に対し繰り返し行われる。

【０１００】ここで、ラッチカウンタ１６ｆに入力され
るクロック信号を仮に１ＭＨｚとすると、パルス幅タイ
マ値の下位１ビットはラッチカウンタ１６ｆのカウント
で１μｓｅｃに相当し、画像信号電圧の印加時間を１μ
ｓｅｃ刻みで変化させることができ、木目細かい補正を
することができる。

【０１０１】以上により、本発明の実施形態に係る画像
形成装置においては、素子情報記憶手段１７に保持され
た素子情報と、画像信号記憶手段１４により記憶されて
いる画像情報とに基づいてトナー２の飛翔制御を行い、
制御電極１０ａ，１０ｂに印加する画像信号電圧の電圧
印加時間を、素子情報記憶手段１７に保持された素子情
報と画像信号とに応じて異ならせるように構成されてい
る。

【０１０２】したがって、この実施形態においては、素
子情報記憶手段１７に保持された素子情報と画像情報と
に基づいてトナー２の飛翔制御が行われるので、トナー
通過孔４や制御電極１０ａ，１０ｂの寸法形状のばらつ
き、各トナー通過孔４と制御電極１０ａ，１０ｂとの偏
心状態、トナー担持体１とトナー通過制御手段３との距
離のトナー担持体長さ方向での差異、トナー通過孔列５
ａ，５ｂの主走査方向からの傾きによる画素形成位置の
副走査方向での差異、トナー担持体１の円筒度のばらつ
きや駆動ＩＣ（制御電源）毎の電圧降下度等により、素
子毎の記録特性のばらつきがあるときでも、そのばらつ
きが補正されて受像手段７上に画像むらのない画像が形
成されるようになり、画像品質の向上を図ることができ
る。

【０１０３】例えば素子情報記憶手段１７により保持さ
れている素子情報に基づいて制御電極１０ａ，１０ｂへ
の画像信号電圧の電圧印加時間を異ならせることで、素
子毎に形成される画素の記録濃度のばらつきがある場合
でも、その素子毎の記録特性を補うように最適なトナー
飛翔エネルギーを供給することができる。

【０１０４】前記素子情報は、トナー通過孔４の孔断面
積や内径等の形状寸法に起因する情報、制御電極１０
ａ，１０ｂもしくは偏向電極１１ａ，１１ｂに関する内
径や外形等に起因する情報、制御電極１０ａ，１０ｂも
しくは偏向電極１１ａ，１１ｂの相互の偏心等のトナー
通過孔４又は電極１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂに各
々の関係に起因する情報の少なくとも１つであってもよ
い。これらの情報はトナー通過制御手段３固有の情報で
あるので、この情報をトナー通過制御手段３の生産工程
において測定して素子情報記憶手段１７に記憶させるこ
とが簡便となる。

【０１０５】この補正では、トナー通過孔４の孔断面積
又は孔径が大きい場合には、その孔４の通過時の抵抗が
小さく、通常の孔に比べてトナー２の飛翔量が多いため
に、制御電極１０ａ，１０ｂへの電圧印加時間を孔断面
積等に応じて減少することで、トナー２の飛翔量を補償
できる。

【０１０６】また、制御電極１０ａ，１０ｂの内径と外
形とによって決まる電極面積が大きい場合には、多くの
トナー２がトナー担持体１から引き剥がされて飛翔する
ので、通常の電極面積に比べてトナー２の飛翔量が多
い。このため、制御電極１０ａ，１０ｂへの電圧印加時
間を電極面積に応じて減少することで、トナー飛翔量を
補償できる。

【０１０７】また、制御電極１０ａ，１０ｂとトナー通
過孔４とが偏心している場合には、トナー２を偏向して
飛翔させる場合の左右に形成される画素の画素形成位置
が正規の画素形成位置からずれるとともに、左右の画素
間での濃度差が増大する。これに対し、偏心量に応じ
て、左右のトナー飛翔時に偏向電極１１ａ，１１ｂへ印
加する電圧又は電圧印加時間を素子毎又は一律に異なら
せることで、前記画素形成位置のずれを補償できる。こ
こで、偏向電極１１ａ，１１ｂへの印加電圧又は電圧印
加時間を素子毎に異ならせる場合、回路構成が複雑とな
る。前記した制御電極１０ａ，１０ｂとトナー通過孔４
との偏心は全てのトナー通過孔４に共通して同方向にず
れる場合が多く、こうした場合には、偏向電極１１ａ，
１１ｂへ印加する電圧又は電圧印加時間を一律に異なら
せることで、画素形成位置のばらつきを十分に補償する
ことができる。

【０１０８】また、偏心量に応じて、左右のトナー飛翔
時に制御電極１０ａ，１０ｂへ印加する電圧又は電圧印
加時間を素子毎に異ならせることで、形成される画素の
濃度ばらつきを補償できる。

【０１０９】さらに、素子情報は、トナー通過孔４の各
々とトナー担持体１表面との空間距離等の相互の位置関
係に起因する情報、又はトナー通過孔４の各々と受像手
段７との空間距離等の相互の位置関係に起因する情報で
あってもよい。これらの情報は、トナー通過制御手段３
の波打ち、傾き、湾曲等、トナー通過制御手段３の装置
本体への取付状態によって変動するトナー通過制御手段
３と装置本体との相互の位置関係に起因する情報であっ
て濃度変動の原因となる。これを測定し、測定結果に応
じて電圧印加時間等を変調することで、前記濃度変動を
補正することができる。しかし、前記したようなトナー
通過制御手段３の装置本体への取付けに起因する情報
は、トナー通過制御手段３を装置本体へ取り付けた後に
測定する必要があり、機器の内部に位置する主走査方向
の中央部等では数ミクロン単位で精度良く測定すること
は一般的に困難であるので、濃度の左右差（主走査方向
における濃度差）や端部又は中央部の画像濃度が淡い
等、比較的単純なプロフィールのばらつきに対する補正
に有効である。この補正では、トナー通過孔４の各々と
トナー担持体１表面との空間距離、又はトナー通過孔４
の各々と受像手段７との空間距離が正規の寸法よりも大
きい場合には、トナー担持体１、制御電極１０ａ，１０
ｂ、背面電極６の電位が同じでも、トナー２を飛翔させ
る電解が小さくなるので、トナー２の飛翔量が減少す
る。このような場合、制御電極１０ａ，１０ｂへの電圧
印加時間を前記２種類の空間距離の増加分に応じて、各
々増加することでトナー飛翔量の減少を補償できる。

【０１１０】また、トナー通過孔列５ａ，５ｂが主走査
方向に傾きを有し、受像手段７への画素形成位置が副走
査方向において異なる場合には、制御電極１０ａ，１０
ｂへの電圧印加タイミングをトナー通過孔４の位置情報
に応じて正規の電圧印加タイミングからシフトすること
で、画素形成位置のずれを補償できる。この補正につい
ては詳細を後述する。

【０１１１】さらに、素子情報は、トナー通過孔４によ
り受像手段７又はその他の記録部材に形成された、トナ
ー通過孔４の各々に対応する画素の濃度、ドット径又は
位置情報の少なくとも１つであってもよい。これらの情
報は、前記したトナー通過制御手段３固有の情報と、ト
ナー通過制御手段３の装置本体への取付けに起因する情
報との両者に起因する情報であり、この情報は装置本体
にトナー通過制御手段３を組み込んだ後、記録された画
素の濃度を素子毎に測定することで得られる。記録され
た画素の濃度を素子毎に測定し、測定結果の応じて電圧
印加時間等を変調することで、前記したトナー通過制御
手段３固有の情報と、トナー通過制御手段３の装置本体
への取付けに起因する情報との両者に起因する濃度変動
を一度に補正することができる。前記したようなトナー
通過制御手段３の装置本体への取付けに起因する情報
は、トナー通過制御手段３を装置本体へ取り付けた後に
測定する必要があり、機器の内部に位置する主走査方向
の中央部等では数ミクロン単位で精度良く測定すること
は一般的に困難であるので、記録物に形成された画素の
濃度等を直接測定することで、トナー通過制御手段３と
装置本体との相互の位置関係に起因する濃度変動につい
ても、精度良く補正することができる。この補正では、
画素の濃度、ドット径が正規の値と異なる場合、制御電
極１０ａ，１０ｂへの電圧印加時間を増減することで、
これらを補償できる。また、画素の形成位置が正規の位
置と異なる場合には、制御電極１０ａ，１０ｂへの電圧
印加タイミングを変調したり、偏向電極１１ａ，１１ｂ
への印加電圧や電圧印加時間を変調することで、これら
を補償できる。

【０１１２】また、前記素子情報が格納された素子情報
記憶手段１７はトナー通過制御手段３に配設されてそれ
と一体化されているので、トナー通過制御手段３を交換
した場合に、それと同時に素子情報記憶手段１７も交換
されるようになり、保守部品の供給が容易になる。

【０１１３】さらに、素子情報記憶手段１７は読出し専
用記憶手段１７ａと消去及び記録可能な記憶手段１７ｂ
とからなり、読出し専用記憶手段１７ａにはトナー通過
制御手段３の特性に関する情報が、また消去及び記録可
能な記憶手段１７ｂにはトナー通過制御手段３と装置本
体との関係に関する情報がそれぞれ記憶されているの
で、読出し専用記憶手段１７ａにはトナー通過制御手段
３固有の情報のみを記憶させ、トナー通過制御手段３の
装置本体への取付けに起因する情報は、装置本体にトナ
ー通過制御手段３を組み込んだ後に、消去及び記録可能
で書換え可能な記憶手段１７ｂに格納することができ
る。このことで、トナー通過制御手段３を保守部品とし
て供給する際、読出し専用記憶手段１７ａには予めトナ
ー通過制御手段３に起因する情報を工場出荷時に記憶さ
せておき、さらに素子情報記憶手段１７をトナー通過制
御手段３と一体化しておく。そして、トナー通過制御手
段３の装置本体への取付けに起因する情報は、サービス
ステーション等で装置本体にトナー通過制御手段３を組
み込む際に、書換え可能な別の記憶手段１７ｂに格納す
ればよく、トナー通過制御手段３固有のばらつき要因と
装置本体への取付時のばらつき要因とを適正に補償する
ことができる。

【０１１４】また、本実施形態に係る画像形成装置のパ
ルステーブル１６ｇには、例えば階調、周囲温度、トナ
ー２の偏向方向、記録を行うトナー通過孔列５ａ，５ｂ
等の各種条件に対応した画像信号電圧の印加時間（パル
ス幅タイマ値）がデータとして予め記憶されており、印
字制御回路１６ｈからの前記条件を特定する指示に基づ
きパルス幅タイマ値をラッチカウンタ１６ｆに出力し、
ラッチカウンタ１６ｆはパルステーブル１６ｇから受け
取ったパルス幅タイマ値までカウントを行い、制御電極
１０ａに印加する画像信号電圧の印加時間を決定する構
成を採る。

【０１１５】これにより、記録を行う階調に応じて電圧
印加時間を独立に設定することができるため、トナー２
の飛翔に伴う画素形成過程における濃度特性を踏まえた
良好な階調による濃度変調（例えばリニアリティに優れ
た濃度変調）が可能となる。また、オペレータから設定
を行うことにより、用途に応じた濃度変調の条件を予め
パルステーブル１６ｇに記憶された数種類の設定条件の
中から任意に選択して印刷を行うことができる。

【０１１６】また、トナー２の飛翔の際に、偏向電極１
１ａ，１１ｂに印加する偏向電圧のトナー飛翔方向変調
に伴う差異に起因してトナー通過孔４の周囲の電界条件
が変動し、受像手段７上に形成される画素のサイズが変
化するという問題点に対し、トナー飛翔方向に応じてパ
ルス幅タイマ値を異ならせることで、画素サイズの一定
化を図れる。

【０１１７】また、トナー２の飛翔の際に、トナー通過
孔列５ａ，５ｂにおいて、トナー担持体１との距離寸法
や、トナー担持体１からのトナー供給条件が異なること
に起因して、受像手段７上に形成される画素のサイズが
変化するという問題点に対し、記録が行われるトナー通
過孔列５ａ，５ｂによってパルス幅タイマ値を異ならせ
ることで、前記問題点を解消することができる。

【０１１８】また、画像形成装置の累積印刷枚数によっ
て画素形成過程における濃度特性が変化する場合、印刷
枚数を重ねるに従って初期の特性を維持できなくなると
いう問題点があるのに対し、画像形成装置が初期特性を
再現できるパルス幅タイマ値を累積印刷枚数毎にパルス
テーブル１６ｇに予め記憶しておき、画像形成装置にて
カウントされる累積印刷枚数によってパルス幅タイマ値
を異ならせることで、印刷枚数の増加に伴う特性の変化
を防止することができる。

【０１１９】また、画像形成装置の周囲の温度又は湿度
等の環境条件によって画素形成過程における濃度特性が
変化する場合、各種環境条件において画像形成装置が良
好な特性を再現できるパルス幅タイマ値を、温度又は湿
度条件毎にパルステーブル１６ｇに予め記憶しておき、
画像形成装置にて周囲の温度又は湿度を検知し、条件応
じて前記パルス幅タイマ値を異ならせることで、環境条
件の変化に伴う記録特性の変化を防止することができ
る。

【０１２０】以上、同時に記録を行うトナー通過孔列５
ａ，５ｂに対し一括して行う補正として、パルステーブ
ル１６ｇに記憶された複数のパルス幅タイマ値を、条件
に応じて使い分けることで、（１）トナー２の飛翔に伴
う画素形成過程における濃度特性、（２）偏向電圧の変
調に伴うトナー飛翔特性の差異、（３）トナー通過孔列
５ａ，５ｂにおけるトナー飛翔特性の差異、（４）累積
印刷枚数による記録濃度特性の変化、（５）周囲の温度
又は湿度等の環境条件による記録濃度特性の変化、の５
項目に関し制御を行うことについて説明した。前記
（１）〜（５）は、同一のトナー通過孔列５ａ，５ｂに
属する複数のトナー通過孔４に対し共通して一律に作用
する変動要因である。また、補正をする際に、十分な画
像品質を確保するためには、画像信号電圧の印加時間
を、そのベースとなる電圧印加時間に対して少なくとも
１／８〜１／１６（例えば数μｓｅｃ）刻みで設定する
ことを要し、特に（４）及び（５）に対しては、それを
連続的に変化させることが必要となる。

【０１２１】これに対し、本実施形態に示したようにパ
ルステーブル１６ｇに記憶された複数のパルス幅タイマ
値を条件に応じて使い分ける補正方法が、同時に記録を
行うトナー通過孔列５ａ，５ｂに対し一括して補正が行
え、かつパルス幅タイマ値を時間的に細かく変更できる
点で、記録速度と回路構成においてメリットがある。

【０１２２】（他の実施形態）尚、図１３に示すよう
に、各素子の制御電極１０ａ，１０ｂに対し素子情報と
してＭ段階（図示例では１６段階）に異なる補正パルス
が印加されるように構成し、受像手段７上に副走査方向
に連続して形成されるＮ個（図示例ではｍライン〜ｍ＋
３ラインの４つのラインに対応する４個）の画素を１つ
の補正グループとし、その１つの補正グループの中で発
生する補正パルスの数をＮ段階に異ならせることで、各
素子に対してＮ×Ｍ段階（図示例では４×１６＝６４段
階）の補正を行うように構成してもよい。

【０１２３】こうすると、簡素な補正回路１６ｂ，１６
ｎにて、多段階の補正パルスを発生し、きめ細かい補正
を行うことができる。すなわち、補正段数の増加のため
に単に発生パルス数自体を増加させると、補正回路１６
ｂ，１６ｎにおいて高速なデータ転送が必要となり、回
路のパフォーマンスが必要となってコストアップが生じ
る。従って、発生パルス数の少ない低パフォーマンスな
回路を用いて、多段階な補正を行うために周期的に補正
パルスにおいて副走査方向にパルス発生パターンを発生
させる前記方法は有効である。また、主走査方向におい
て同一のパルス発生パターンを同位相で用いると横縞が
発生するので、パルス発生パターンの位相を異ならせる
ことでこれを防止する。

【０１２４】また、前記実施形態では、制御電極１０
ａ，１０ｂに印加する画像信号電圧の電圧印加時間を、
素子情報記憶手段１７に保持された素子情報と画像信号
とに応じて異ならせるようにしているが、この画像信号
電圧（電位）自体を異ならせるようにしてもよく、さら
には、その他、画像信号電圧の電圧印加タイミングを異
ならせるようにすることもできる。

【０１２５】このように素子情報に基づいて制御電極１
０ａ，１０ｂへの画像信号電圧の電圧印加タイミングを
異ならせることで、素子毎に画素形成位置のばらつきが
ある場合でも、素子毎の特性に応じて最適な印加タイミ
ングでドットを形成でき、画素形成位置を補償すること
ができる。すなわち、トナー通過孔列５ａ，５ｂが主走
査方向から傾いていると、画素形成位置が副走査方向で
異なるが、このような場合でも、素子毎に制御電極１０
ａ，１０ｂへの電圧印加タイミングを１ラインの中で異
ならせることで、画素形成位置を適正に補正することが
できる。これにより、素子毎の電圧印加タイミングを１
ライン毎に異ならせて、１ライン毎に画素形成位置の傾
きを補正する場合に比較して、補正の境界部でジャギー
が発生することもない。

【０１２６】尚、この補正は、図１２に示す画像信号電
圧の電圧印加開始時間と電圧印加終了時間とを１パルス
毎に左右に共にシフトすることによって行う。また、電
圧印加タイミングを変調する補正に併せて、電圧印加時
間を変調する補正を行うことにより、素子毎の画像形成
位置と画像濃度とを同時に補正することができる。

【０１２７】さらに、画像信号電圧に加え或いはそれと
は関係なく、偏向電極１１ａ，１１ｂに印加される偏向
信号電圧の各電位、電圧印加時間又は電圧印加タイミン
グの少なくとも１つを、素子情報記憶手段１７に保持さ
れた素子情報と画像信号とに応じて異ならせるようにし
てもよい。具体的には、前記実施形態のように素子毎の
偏向電極１１ａ，１１ｂを共通電極として同時に制御す
る構成に代えて、各偏向電極１１ａ，１１ｂへの偏向信
号電圧を駆動ＩＣを介して素子毎に制御するように構成
することで、前記のように素子毎の偏向電極１１ａ，１
１ｂへの電圧印加時間を変調する制御が可能となる。

【０１２８】このことで、素子毎にトナー偏向特性（着
弾ドット位置に影響する特性）のばらつきがある場合で
も、素子毎の記録特性に応じて最適なトナー偏向量を確
保でき、着弾ドット位置のばらつきを補償することがで
きる。この補正により、トナー通過孔４と偏向電極１１
ａ，１１ｂとの相対的な位置関係が素子毎に異なること
に起因して発生する素子毎の偏向特性のばらつきを補正
することができる。

【０１２９】また、制御電極１０ａ，１０ｂに印加され
る画像信号電圧及び偏向電極１１ａ，１１ｂに印加され
る偏向信号電圧の少なくとも一方の各電位、電圧印加時
間又は電圧印加タイミングの少なくとも１つを前記素子
情報と画像信号とに応じて制御電極１０ａ，１０ｂ毎又
は偏向電極１１ａ，１１ｂ毎に異ならせるようにするこ
ともできる。こうすれば、素子情報のみならず画像信号
にも基づいて素子毎に画像信号電圧又は偏向信号電圧の
電圧印加時間等が異なるので、画像信号の階調に応じた
最適な補償を行うことができる。すなわち、素子情報の
みに基づいて補正を行うと、画像信号に関係なく一律の
パルス幅で補正が行われ、低階調では、画像信号の階調
に対応した基本となるパルス幅が短いために、相対的に
補正パルス幅が長くなって補正過多となる一方、高階調
では、画像信号の階調に対応した基本となるパルス幅が
長く、相対的に補正パルスが短くなって補正不足とな
り、補正量に過不足が生じて濃度むらが発生するが、素
子情報及び画像信号に基づいて素子毎に偏向信号電圧の
電圧印加時間等を異ならせることで、前記濃度むらの発
生を防止することができる。具体的には、例えば素子情
報に対し画像信号の階調から導いた係数を乗じた値を再
度、画像信号に加算することにより、補正後の画像信号
を求める構成とする。

【０１３０】また、制御電極１０ａ，１０ｂに印加され
る画像信号電圧及び偏向電極１１ａ，１１ｂに印加され
る偏向信号電圧の少なくとも一方の各電位、電圧印加時
間又は電圧印加タイミングの少なくとも１つを、素子情
報記憶手段１７に保持された素子情報と画像信号とに応
じて複数の制御電極１０ａ，１０ｂ毎又は複数の偏向電
極１１ａ，１１ｂ毎に異ならせるようにしてもよい。こ
のことで、素子毎に補正を行う代わりに、グループ化し
た複数の制御電極１０ａ，１０ｂ毎又は複数の偏向電極
１１ａ，１１ｂ毎に補正を行うので、制御回路を簡素化
することができる。この補正は、グループによって異な
る濃度変動要因、例えば素子が接続される駆動ＩＣ毎に
電圧降下量が異なり、それを駆動ＩＣ毎に異なる補正パ
ルスを与えることで補正する場合に、必要十分な補正回
路１６ｂ，１６ｎを構成でき、コスト面でメリットが大
きい。

【０１３１】また、受像手段７（又はその他の記録部
材）に形成されたトナー通過孔４に対応する画素各々の
濃度、ドット径又は位置情報を測定するための入力手段
を設けることもできる。すなわち、例えば画像成形装置
がスキャナー部分を備えたマルチファンクションプリン
タ等を構成したものであると、そのスキャナー部分を入
力手段として、前記トナー通過孔４に対応する画素各々
の濃度、ドット径又は位置情報を測定するための動作が
可能となる。さらに、補正モードではプリンタの記録物
が自動的にスキャナー部分に導かれる紙パス（通常は排
紙トレイに出力される）を設けることで、画像形成装置
自身で補正動作を行うことができる。

【０１３２】そして、こうすれば、画像形成装置自体で
前記補正のためのループが完結することとなり、使用に
伴い経時的に変動又は劣化する要因の補正等に対して有
効である。かかる入力手段による測定作業を使用者又は
サービスマンが定期的に実施するか、或いは同様の測定
動作を画像形成装置自体で定期的に行うことにより、常
に最適に補正された画像を形成することができる。

【０１３３】また、素子情報は、トナー通過孔４の各々
が過去に記録した画像信号の累積値によって更新される
ように構成してもよい。このような補正により、素子毎
の記録特性の劣化を予測し、経時的に劣化する要因に対
して補正を施すことができる。

【０１３４】また、前記実施形態では、トナー通過孔列
５ａ，５ｂを複数有し、各々に対応した複数の画像信号
処理回路を有する構成としたが、トナー通過孔列及び画
像信号処理回路をそれぞれ単数有する構成としてもよ
く、その場合は構成を簡素化できる。

【０１３５】また、前記実施形態では、メモリ制御回路
１６ｉは論理回路等によるハードウエアで構成したが、
マイクロプロセッサ及びその周辺回路によるソフトウエ
アでの動作も可能である。

【０１３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、帯電トナーを担持してトナー層を形成しながら移動
するトナー担持体と、このトナー担持体のトナーを吸引
する移送静電界を形成するための電圧が与えられた背面
電極との間に、トナーが通過するための複数のトナー通
過孔からなるトナー通過孔列を有する絶縁部材上に、各
トナー通過孔の少なくとも周辺一部に設けられた制御電
極を有し、その制御電極に画像情報による画像信号に応
じた電圧を印加してトナー通過孔におけるトナーの通過
を制御するトナー通過制御手段が配置され、このトナー
通過制御手段と背面電極との間に、トナー通過孔を通過
したトナーが付与される受像手段が配置された画像形成
装置に対し、トナー通過孔及び制御電極からなる部分を
素子として該素子に関する素子情報を保持する記憶手段
を設け、この記憶手段に保持された素子情報と画像情報
とに基づいてトナーの飛翔制御を行うようにした。ま
た、請求項２の発明では、素子情報を保持する記憶手段
を設け、制御電極に印加する画像信号電圧の電位、電圧
印加時間又は電圧印加タイミングの少なくとも１つを、
記憶手段に保持された素子情報と画像信号とに応じて異
ならせるようにした。これらの発明によると、素子毎に
記録特性のばらつきがあっても、素子毎の記録特性に応
じて最適なトナー飛翔エネルギーを供給することがで
き、受像手段上に画像むらのない画像を形成して画像品
質の向上を図ることができる。

【０１３７】請求項３の発明によると、各素子の電極に
対しＭ段階に異なる補正パルスを印加するようにし、受
像手段上に副走査方向に連続して形成されるＮ個の画素
を１つの補正グループとし、その１つの補正グループの
中で発生する補正パルスの数をＮ段階に異ならせて、各
素子に対してＮ×Ｍ段階の補正を行うようにしたことに
より、簡素な補正回路にて、多段階の補正パルスを発生
し、きめ細かい補正ができる。

【０１３８】請求項４の発明によると、前記トナー通過
制御手段上のトナー通過孔の周りに、トナー通過孔を通
過したトナーを偏向する偏向信号電圧が印加される偏向
電極を背面電極と対向して複数個設け、この偏向信号電
圧を偏向電極に印加する偏向電圧制御手段を設け、トナ
ー通過孔及び電極からなる部分を素子としてその素子に
関する素子情報を保持する記憶手段を設け、制御電極に
印加される画像信号電圧及び偏向電極に印加される偏向
信号電圧の少なくとも一方の各電位、電圧印加時間又は
電圧印加タイミングの少なくとも１つを、前記記憶手段
に保持された素子情報と画像信号とに応じて異ならせる
ようにしたことにより、特に、素子毎にトナー偏向特性
のばらつきがある場合でも、素子毎の記録特性に応じて
最適なトナー偏向量を確保して着弾ドット位置のばらつ
きを補償することができる。

【０１３９】請求項５の発明によると、記憶手段に、素
子の各々に対応する素子情報を保持させ、制御電極に印
加される画像信号電圧及び偏向電極に印加される偏向信
号電圧の少なくとも一方の各電位、電圧印加時間又は電
圧印加タイミングの少なくとも１つを素子情報と画像信
号とに応じて制御電極毎又は偏向電極毎に異ならせるよ
うにしたことにより、素子情報のみならず画像信号にも
基づいて素子毎に偏向信号電圧の電圧印加時間等を異な
らせることができ、画像信号の階調に応じた最適な補償
を行うことができる。

【０１４０】請求項６の発明によると、制御電極に印加
される画像信号電圧及び偏向電極に印加される偏向信号
電圧の少なくとも一方の各電位、電圧印加時間又は電圧
印加タイミングの少なくとも１つを、記憶手段に保持さ
れた素子情報と画像信号とに応じて複数の制御電極毎又
は複数の偏向電極毎に異ならせるようにしたことによ
り、グループ化した複数の制御電極又は複数の偏向電極
毎に補正を行って制御回路を簡素化することができる。

【０１４１】請求項７の発明によれば、素子情報が格納
された記憶手段をトナー通過制御手段に配設したことに
より、トナー通過制御手段を交換するときに同時に記憶
手段をも交換でき、保守部品の供給が容易になる。

【０１４２】請求項８の発明では、記憶手段は、読出し
専用記憶手段と消去及び記録可能な記憶手段とからなる
ものとした。また、請求項９の発明では、読出し専用記
憶手段にはトナー通過制御手段の特性に関する情報を、
また消去及び記録可能な記憶手段にはトナー通過制御手
段と装置本体との関係に関する情報をそれぞれ記憶させ
るようにした。これら発明によると、トナー通過制御手
段を保守部品として供給する際、読出し専用記憶手段に
は予めトナー通過制御手段に起因する情報を工場出荷時
に記憶させる一方、トナー通過制御手段の装置本体への
取付けに起因する情報は、サービスステーション等で装
置本体にトナー通過制御手段を組み込む際に、書換え可
能な別の記憶手段に格納すればよく、トナー通過制御手
段固有のばらつき要因と装置取付時のばらつき要因とを
適正に補償することができる。

【０１４３】請求項１０の発明によると、前記素子情報
は、トナー通過孔の形状寸法に起因する情報、電極の各
々の形状寸法に起因する情報、又はトナー通過孔もしく
は電極の各々の関係に起因する情報の少なくとも１つと
したことにより、これらトナー通過制御手段固有の情報
をトナー通過制御手段の生産工程において測定して記憶
手段に記憶させることが簡便となり、管理上のメリット
が得られる。

【０１４４】請求項１１の発明によると、素子情報は、
トナー通過孔の各々とトナー担持体又は受像手段との位
置関係に起因する情報としたことにより、トナー通過制
御手段の波打ち、傾き、湾曲等によって濃度変動等があ
る場合の補正を行うことができ、特に濃度の左右差の比
較的単純なばらつきモードの補正に有効である。

【０１４５】請求項１２の発明によると、素子情報は、
トナー通過孔により受像手段又はその他の記録部材に形
成された、トナー通過孔の各々に対応する画素の濃度、
ドット径又は位置情報の少なくとも１つに起因する情報
としたことにより、これらトナー通過制御手段の装置本
体への取付けに起因する情報が簡便に得られ、画素形成
を最適に行うことができる。

【０１４６】請求項１３の発明によると、素子情報は、
トナー通過孔の各々が過去に受像手段に形成した画素に
対応する画像信号に起因する情報としたことにより、装
置使用に伴う経時的な変動や劣化の要因の補正に対して
有効である。

【０１４７】請求項１４の発明によれば、受像手段又は
その他の記録部材に形成されたトナー通過孔に対応する
画素各々の濃度、ドット径又は位置情報を測定するため
の入力手段を設けたことにより、画像形成装置自体で補
正ループを完結でき、使用に伴う経時的な変動や劣化の
要因の補正等に対して有効となり、定期的な測定により
常に最適に補正された画像を形成することができる。

【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要部を
示す側断面図である。

【図２】画像形成装置における各電極の配設状態を示す
平面図である。

【図３】画像形成装置のシステムを示すブロック図であ
る。

【図４】画像形成装置の制御電極及び偏向電極に印加す
る電圧の状態を示すタイミングチャート図である。

【図５】画像形成装置におけるトナーの飛翔状態を示す
動作説明図である。

【図６】受像手段に形成される画素の状態を示す説明図
である。

【図７】画像形成装置の制御システムの詳細を示すブロ
ック図である。

【図８】制御システムの動作を示すフローチャート図で
ある。

【図９】制御システムの各種データ及び信号のタイミン
グチャート図である。

【図１０】画像記憶手段の構成を示す図である。

【図１１】画像信号処理手段の要部の構成を示す部分詳
細図である。

【図１２】画像信号及び素子情報に基づいて形成される
画像信号電圧を示す図である。

【図１３】素子情報の段階数を増加させたときの補正状
態を示す図である。

【図１４】従来の画像形成装置の要部を示す図である。

【図１５】従来の画像形成装置におけるトナー通過制御
手段の各電極の配設状態を示す平面図である。

【図１６】他の従来の画像形成装置において偏向電極に
より偏向されたトナーの飛翔状態を示す断面図である。

【図１７】さらに他の従来の画像形成装置の構成を示す
図である。

【符号の説明】

１ トナー担持体 ２ トナー ３ トナー通過制御手段 ４ トナー通過孔 ５ａ，５ｂ トナー通過孔列 ６ 背面電極 ７ 受像手段 １０ａ，１０ｂ 制御電極 １１ａ，１１ｂ 偏向電極 １４ 画像信号記憶手段 １５ 電源手段 １６ 画像信号処理手段 １６ａ，１６ｍ ラインメモリー １６ｂ，１６ｎ 補正回路 １６ｄ，１６ｐ コンパレータ １６ｅ，１６ｑ 階調カウンタ １６ｆ，１６ｒ ラッチカウンタ １６ｇ，１６ｓ パルステーブル １６ｈ 印字制御回路 １６ｉ メモリ制御回路 １６ｊ，１６ｋ シフトレジスタ １６ｋ，１６ｕ ラッチ回路 １６ｌ，１６ｖ ドライブ回路 １７ 素子情報記憶手段 １７ａ 読出し専用記憶手段 １７ｂ 消去及び記録可能な記憶手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597063831 Ｏｎｎｅｒｅｄｓ Ｂｒｙｇｇａ 13 421 57 Ｖｅｓｔｒａ Ｆｒｏｌｕｎｄ ａ Ｓｗｅｄｅｎ (72)発明者 相澤 昌宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 幸田 吉信 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 立川 雅一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 豊島 吉宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C162 AE25 AE31 AE74 AE84 AF20 AF70 AF71 CA02 CA12 CA24 2H029 DA00 DB04

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電されたトナーを担持してトナー層を
   形成しながら移動するトナー担持体と、 前記トナー担持体のトナー搬送位置と対向する位置に配
   置され、トナー担持体のトナーを吸引する移送静電界を
   形成するための電圧が与えられた背面電極と、 前記トナー担持体と背面電極との間に配置され、トナー
   が通過するための複数のトナー通過孔からなるトナー通
   過孔列を有する絶縁部材上に、各トナー通過孔の少なく
   とも周辺一部に設けられた制御電極を有し、該制御電極
   に画像情報による画像信号に応じた電圧を印加してトナ
   ー通過孔におけるトナーの通過を制御するトナー通過制
   御手段と、 前記トナー通過制御手段と背面電極との間に配置され、
   トナー通過孔を通過したトナーが付与される受像手段と
   を備えた画像形成装置であって、 前記トナー通過孔及び制御電極からなる部分を素子とし
   て該素子に関する素子情報を保持する記憶手段を備え、 前記記憶手段に保持された素子情報と前記画像情報とに
   基づいてトナーの飛翔制御を行うようにしたことを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 帯電されたトナーを担持してトナー層を
   形成しながら移動するトナー担持体と、 前記トナー担持体のトナー搬送位置と対向する位置に配
   置され、トナー担持体のトナーを吸引する移送静電界を
   形成するための電圧が与えられた背面電極と、 前記トナー担持体と背面電極との間に配置され、トナー
   が通過するための複数のトナー通過孔からなるトナー通
   過孔列を有する絶縁部材上に、各トナー通過孔の少なく
   とも周辺一部に設けられた制御電極を有し、該制御電極
   に画像情報による画像信号に応じた電圧を印加してトナ
   ー通過孔におけるトナーの通過を制御するトナー通過制
   御手段と、 前記トナー通過制御手段と背面電極との間に配置され、
   トナー通過孔を通過したトナーが付与される受像手段と
   を備えた画像形成装置であって、 前記各トナー通過孔及び制御電極からなる部分を素子と
   して該素子に関する素子情報を保持する記憶手段を備
   え、 前記制御電極に印加する画像信号電圧の電位、電圧印加
   時間又は電圧印加タイミングの少なくとも１つを、前記
   記憶手段に保持された素子情報と前記画像信号とに応じ
   て異ならせるようにしたことを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の画像形成装置におい
   て、 各素子の電極に対しＭ段階に異なる補正パルスが印加さ
   れるように構成され、 受像手段上に副走査方向に連続して形成されるＮ個の画
   素を１つの補正グループとし、その１つの補正グループ
   の中で発生する補正パルスの数をＮ段階に異ならせるこ
   とで、各素子に対してＮ×Ｍ段階の補正を行うようにし
   たことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 帯電されたトナーを担持してトナー層を
   形成しながら移動するトナー担持体と、 前記トナー担持体のトナー搬送位置と対向する位置に配
   置され、トナー担持体のトナーを吸引する移送静電界を
   形成するための電圧が与えられた背面電極と、 前記トナー担持体と背面電極との間に配置され、トナー
   が通過するための複数のトナー通過孔からなるトナー通
   過孔列を有する絶縁部材上に、各トナー通過孔の少なく
   とも周辺一部に設けられた制御電極を有し、該制御電極
   に画像情報による画像信号に応じた電圧を印加してトナ
   ー通過孔におけるトナーの通過を制御するトナー通過制
   御手段と、 前記トナー通過制御手段と背面電極との間に配置され、
   トナー通過孔を通過したトナーが付与される受像手段
   と、 前記トナー通過制御手段上のトナー通過孔の周りに前記
   背面電極と対向して複数個設けられ、トナー通過孔を通
   過したトナーを偏向する偏向信号電圧が印加される偏向
   電極と、 前記偏向信号電圧を偏向電極に印加する偏向電圧制御手
   段と、 前記トナー通過孔及び電極からなる部分を素子として該
   素子に関する素子情報を保持する記憶手段とを備え、 前記制御電極に印加される画像信号電圧及び偏向電極に
   印加される偏向信号電圧の少なくとも一方の各電位、電
   圧印加時間又は電圧印加タイミングの少なくとも１つ
   を、前記記憶手段に保持された素子情報と前記画像信号
   とに応じて異ならせるようにしたことを特徴とする画像
   形成装置。
5. 【請求項５】 請求項４の画像形成装置において、 記憶手段には、素子の各々に対応する素子情報が保持さ
   れ、 制御電極に印加される画像信号電圧及び偏向電極に印加
   される偏向信号電圧の少なくとも一方の各電位、電圧印
   加時間又は電圧印加タイミングの少なくとも１つを前記
   素子情報と画像信号とに応じて制御電極毎又は偏向電極
   毎に異ならせるようにしたことを特徴とする画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 請求項４の画像形成装置において、 制御電極に印加される画像信号電圧及び偏向電極に印加
   される偏向信号電圧の少なくとも一方の各電位、電圧印
   加時間又は電圧印加タイミングの少なくとも１つを、記
   憶手段に保持された素子情報と画像信号とに応じて複数
   の制御電極毎又は複数の偏向電極毎に異ならせるように
   したことを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１つの画像形成
   装置において、 記憶手段はトナー通過制御手段に配設されていることを
   特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれか１つの画像形成
   装置において、 記憶手段は、読出し専用記憶手段と消去及び記録可能な
   記憶手段とからなることを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 請求項８の画像形成装置において、 読出し専用記憶手段にはトナー通過制御手段の特性に関
   する情報が、また消去及び記録可能な記憶手段にはトナ
   ー通過制御手段と装置本体との関係に関する情報がそれ
   ぞれ記憶されていることを特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１つの画像形
    成装置において、 素子情報は、トナー通過孔の形状寸法に起因する情報、
    電極の各々の形状寸法に起因する情報、又はトナー通過
    孔もしくは電極の各々の関係に起因する情報の少なくと
    も１つであることを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれか１つの画像形
    成装置において、 素子情報は、トナー通過孔の各々とトナー担持体との位
    置関係、又はトナー通過孔の各々と受像手段との位置関
    係に起因する情報であることを特徴とする画像形成装
    置。
12. 【請求項１２】 請求項１〜９のいずれか１つの画像形
    成装置において、 素子情報は、トナー通過孔により受像手段又はその他の
    記録部材に形成された、トナー通過孔の各々に対応する
    画素の濃度、ドット径又は位置情報の少なくとも１つに
    起因する情報であることを特徴とする画像形成装置。
13. 【請求項１３】 請求項１〜９のいずれか１つの画像形
    成装置において、 素子情報は、トナー通過孔の各々が過去に受像手段に形
    成した画素に対応する画像信号に起因する情報であるこ
    とを特徴とする画像形成装置。
14. 【請求項１４】 請求項１〜９のいずれか１つの画像形
    成装置において、 受像手段又はその他の記録部材に形成されたトナー通過
    孔に対応する画素各々の濃度、ドット径又は位置情報を
    測定するための入力手段を備えたことを特徴とする画像
    形成装置。