JP3071626B2

JP3071626B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3071626B2
Application number: JP33247393A
Authority: JP
Inventors: 浩一藤田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 2000-07-31
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH07186436A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル複写機およ
びファクシミリ装置の印字部や、ディジタルプリンタに
適用され、顕像化粒子を飛翔させて記録媒体に付着させ
るとともに、上記顕像化粒子の飛翔を画像信号に基づい
て制御することにより記録媒体上に画像を直接形成する
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像信号を紙等の記録媒体上に可
視像として出力する画像形成装置には、一般にゼログラ
フィーと呼ばれる手法を使用したものがある。この装置
は、電気−光学特性を有する顕像体、即ち感光体上に、
光学的書き込み手段により静電パターンを形成し、この
静電パターンを顕像化粒子であるトナーを付着させて顕
像化した後、この像を紙等の記録媒体上に転写すること
により、画像信号を記録媒体上に可視像として形成する
ものである。具体的には、画像信号をレーザやＬＥＤ
（Light Emitting Diode) 等の光発生装置により光信号
に変換し、この光を予め一様に帯電させた感光体に照射
して感光体表面に光強度に応じた静電パターンを形成す
る。次に、この静電パターンに帯電しているトナーを接
触もしくは飛翔させて現像を行い、感光体表面にトナー
像を形成する。次に、このトナー像を記録媒体上に電気
的吸引力もしくは圧力、またはこれら両者により用紙上
に転写させた後、この用紙上のトナー像を圧力もしくは
熱、またはこれら両者により用紙上に定着させている。

【０００３】また、他の画像形成装置としては、誘電体
ドラム上に画像信号に応じた電荷像を形成し、この電荷
像を現像することにより記録媒体上に可視像を得るもの
がある。この画像形成装置では、荷電粒子流発生器、荷
電粒子流制御グリッドおよび顕像体としての誘電体ドラ
ムを備え、画像信号に応じて荷電粒子流制御グリッドに
印加する電圧を制御することにより、荷電粒子流発生器
が発生する荷電粒子流を制御する。そして、上記荷電粒
子により誘電体ドラムに画像信号に応じた電荷像を形成
し、この電荷像をトナーにより現像し、誘電体ドラム上
にトナー像を形成する。その後、上記画像形成装置と同
様に、トナー像の転写と定着とを行っている。

【０００４】しかしながら、この種の画像形成装置で
は、画像信号を一旦静電潜像として感光体もしくは誘電
体等の顕像体に形成した後、上記静電潜像をトナーにて
現像することによりトナー像を得るものとなっている。
従って、上記画像形成装置では、静電潜像を形成するた
めの特殊な構造の顕像体が必要であるとともに、静電潜
像の書き込み手段、および顕像体の残留電荷を消去する
除電手段が必要である。また、顕像体上に形成されたト
ナー像を記録媒体に転写する構造が複雑である。このた
め、装置が複雑であるとともに、装置の小型化に限度が
あるといった問題点を有している。

【０００５】一方、特表平１−５０３２２１号公報に
は、トナー像を、一旦上記顕像体上に形成することな
く、用紙等の記録媒体上に直接形成する装置が開示され
ている。この装置は、トナー担持体とプレート電極との
間に、トナー担持体からプレート電極方向へトナーを飛
翔させるための電界を付与するとともに、トナー担持体
とプレート電極との間に設けられたメッシュ状のグリッ
ド電極によって上記トナーの飛翔を制御し、プレート電
極におけるトナー担持体との対向面側に設けられた記録
媒体に、直接にトナー像を形成するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
開示された装置においては、トナー担持体からプレート
電極へのトナーの飛翔を良好に制御し、良質の画像を得
るための構成については十分に検討されていない。従っ
て、画像信号に応じた良質の画像を得ることができない
という問題点を有している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明の画像形成装置は、電気力と磁気
力との少なくとも一方により顕像化粒子を担持する顕像
化粒子担持体と、この顕像化粒子担持体と対向配置され
た対向電極と、これら両者間に配され、顕像化粒子の通
過部となる複数個のゲートを有するとともに、上記顕像
化粒子担持体との距離が、隣接する上記各ゲート間のピ
ッチよりも短くなるように設けられている制御グリッド
と、上記顕像化粒子担持体と対向電極との間に所定の電
位差を生じさせる電位を付与するとともに、上記制御グ
リッドに電位を付与するための電源部と、上記ゲートを
通じての顕像化粒子担持体から対向電極方向への顕像化
粒子の飛翔を制御し、顕像化粒子をその飛翔方向に配さ
れた記録媒体に付着させて画像を形成するために、上記
電源部から制御グリッドに付与される電位を画像信号に
応じて変化させて上記顕像化粒子担持体と対向電極との
間に存在する電界を変化させるグリッド電位制御手段と
を備えていることを特徴としている。

【０００８】また、請求項２の発明の画像形成装置は、
請求項１に記載の画像形成装置において、制御グリッド
の複数個のゲートは、複数の制御電極が一方向に並設さ
れた、上記顕像化粒子担持体に近い側の第１電極層、お
よび複数の制御電極が第１電極層の制御電極と平行かつ
その並びとは異なる方向に並設された、上記顕像化粒子
担持体から遠い側の第２電極層の、各制御電極における
両層の対向方向で重なり合う位置にそれぞれ設けられて
いることを特徴としている。

【０００９】また、請求項３の発明の画像形成装置は、
請求項１または２の発明の画像形成装置において、上記
制御グリッドと顕像化粒子担持体との間には、制御グリ
ッドのゲートとの対応位置に顕像化粒子通過孔を有する
顕像化粒子付着防止グリッドが設けられ、この顕像化粒
子付着防止グリッドには、上記電源部より顕像化粒子の
帯電極性と同極性の電位が付与されていることを特徴と
している。

【００１０】また、請求項４の発明の画像形成装置は、
請求項３の発明の画像形成装置において、上記顕像化粒
子付着防止グリッドの顕像化粒子通過孔が、制御グリッ
ドのゲートの径よりも大きい径で形成されていることを
特徴としている。

【００１１】また、請求項５の発明の画像形成装置は、
請求項１から４の何れかの発明の画像形成装置におい
て、上記制御グリッドと対向電極との間に、顕像化粒子
通過孔を有する顕像化粒子飛翔安定化グリッドが設けら
れ、この顕像化粒子飛翔安定化グリッドには、制御グリ
ッドから対向電極方向へのトナーの飛翔を促進する電界
を生じさせる電位が上記電源部より付与されていること
を特徴としている。

【００１２】また、請求項６の発明の画像形成装置は、
請求項５の発明の画像形成装置において、上記顕像化粒
子飛翔安定化グリッドと対向電極との間に、顕像化粒子
飛翔安定化グリッドから対向電極方向への顕像化粒子の
飛翔方向を、この飛翔方向に対して直交する方向に電界
と磁界との少なくとも一方により偏向させる飛翔方向偏
向手段が設けられていることを特徴としている。

【００１３】また、請求項７の発明の画像形成装置は、
請求項１に記載の画像形成装置において、対向電極は、
顕像化粒子担持体と記録媒体を挟むように対向配置さ
れ、顕像化粒子担持体から飛翔してきた顕像化粒子を通
過させる顕像化粒子通過孔を有しており、グリッド電位
制御手段は、上記ゲートを通じての顕像化粒子担持体か
ら対向電極方向への顕像化粒子の飛翔を制御し、顕像化
粒子通過孔を通して顕像化粒子を対向電極における顕像
化粒子担持体側とは反対側に配された記録媒体に付着さ
せて画像を形成するようになっていることを特徴として
いる。

【００１４】また、請求項８の発明の画像形成装置は、
請求項７の発明の画像形成装置において、上記の記録媒
体に対する対向電極側とは反対側には顕像化粒子飛翔安
定化電極が設けられ、この顕像化粒子飛翔安定化電極に
は、顕像化粒子が上記制御グリッドを経て対向電極方向
へ飛翔するときに制御グリッドと対向電極との間に存在
する電界と同方向の電界を生じさせる電位が上記電源部
より付与されていることを特徴としている。

【００１５】また、請求項９の発明の画像形成装置は、
請求項１から８の何れかの発明の画像形成装置におい
て、上記の記録媒体における顕像化粒子担持体側とは反
対側面に、顕像化粒子が上記制御グリッドを経て対向電
極方向へ飛翔するときに制御グリッドと対向電極との間
に存在する電界と同方向の電界を生じさせるような電位
を付与する記録媒体電位付与手段を備えていることを特
徴としている。

【００１６】また、請求項１０の発明の画像形成装置
は、請求項１から９の何れかの発明の画像形成装置にお
いて、上記対向電極、およびこの対向電極と顕像化粒子
担持体との間の制御グリッドを含む電極類が一体化さ
れ、画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に設け
られていることを特徴としている。

【００１７】

【作用】請求項１の構成によれば、制御グリッドに画像
信号に応じた電位が付与されることにより、顕像化粒子
担持体と対向電極との間の電界が変化し、制御グリッド
のゲートを通じての顕像化粒子担持体から対向電極方向
への顕像化粒子の飛翔が制御される。この場合、制御グ
リッドは、この制御グリッドと顕像化粒子担持体との距
離が上記ゲートのピッチよりも短くなるように設定され
ているので、各ゲートにより各々独立した顕像化粒子の
飛翔制御が可能となり、良好な画像を得ることができ
る。また、制御グリッドに対しての上記位置設定によ
り、顕像化粒子担持体と制御グリッドとの距離が短くな
り、顕像化粒子の飛翔制御のために制御グリッドに付与
する電位を、顕像化粒子担持体の電位に近い値、即ち低
い値に設定することができる。これにより、制御グリッ
ドに電位を与える電源部の出力電圧を低くできる。従っ
て、この電源部の構成部品および電圧印加部の耐圧が低
くても良くなることから、コストダウン、安全性の向上
および故障率の低下を図ることができる。

【００１８】即ち、２次元的に広がるゲートをそれぞれ
独立に制御するためには、隣接するゲートの電界の影響
が顕像化粒子担持体の表面に現れないようにする必要が
ある。このためには、制御グリッドと顕像化粒子担持体
との距離を可能な限り近づける必要がある。また、制御
グリッドに付与する電位は、制御グリッドに電位が付与
される以前に制御グリッドの位置において元々存在した
電位を基準としており、制御グリッドと顕像化粒子担持
体との距離に比例して上昇させる必要がある。従って、
顕像化粒子担持体と制御グリッドとの距離を近くすれ
ば、顕像化粒子の飛翔制御のために制御グリッドに付与
する電位を、顕像化粒子担持体の電位に近い値、即ち低
い値とすることができる。

【００１９】一方、電磁気学の教えるところによると、
一般にあるピッチで電位が周期的に変化するような境界
を持つ系において、境界からピッチ分以上離れると、境
界の電位の周期的な変化は無視できる。従って、電位が
周期的に変化するような境界の影響範囲は、電位の周期
的な変化のピッチ程度と考えることができる。故に、２
次元的に広がるゲートを各々独立して制御するために
は、制御グリッドと顕像化粒子担持体との距離を、ゲー
トのピッチよりも小さく設定すればよい。

【００２０】請求項２の構成によれば、第１電極層にお
ける所定の制御電極と第２電極層における所定の制御電
極とに、画像信号に応じた電位を付与することにより、
これら両電極の開口部で構成される所定のゲートを制御
することができる。即ち、この所定のゲートを通じての
顕像化粒子担持体から対向電極への顕像化粒子の飛翔を
制御することができる。従って、制御電極の数が少なく
なって、制御グリッドへの付与電位を制御するグリッド
電位制御手段の構成を簡素化することができる。

【００２１】請求項３の構成によれば、顕像化粒子の帯
電極性と同極性の電位が付与されている顕像化粒子付着
防止グリッドにより、制御グリッドにおけるゲート以外
の部位への顕像化粒子の飛翔が阻止される。これによ
り、制御グリッドへの帯電した顕像化粒子の付着が防止
され、制御グリッドの電位が不安定になる事態が防止さ
れる。この結果、制御グリッドにより顕像化粒子の飛翔
を安定に制御することができ、良好な画像を得ることが
できる。

【００２２】請求項４の構成によれば、顕像化粒子付着
防止グリッドにおける顕像化粒子通過孔が、制御グリッ
ドのゲートの径よりも大きい径で形成されているので、
顕像化粒子担持体側から見た制御グリッドと顕像化粒子
付着防止グリッドとの立体角差を大きくすることができ
る。これにより、ゲートから顕像化粒子担持体表面に対
して良好な分布の電界を付与することができ、制御グリ
ッドへの顕像化粒子の付着を防止しつつ、顕像化粒子の
飛翔制御を良好に行うことができる。

【００２３】請求項５の構成によれば、制御グリッドを
通過した顕像化粒子が対向電極に達するまでの間に、次
の顕像化粒子の飛翔制御のために制御グリッドの電位が
変化すると、この電位変化により制御グリッドを通過し
て対向電極方向へ向かっている顕像化粒子の飛翔領域の
電界も変化しようとする。しかしながら、この電界の変
化は、顕像化粒子飛翔安定化グリッドへの電位付与によ
って生じる、顕像化粒子の飛翔を促進する電界によって
打ち消される。これにより、制御グリッドを通過後の顕
像化粒子の飛翔が安定化され、移動する記録媒体に対し
て一定の飛翔速度で顕像化粒子が達することになり、印
刷品位を向上することができる。

【００２４】請求項６の構成によれば、制御グリッド通
過後の対向電極方向への顕像化粒子の飛翔は、顕像化粒
子飛翔安定化グリッドが生じる電界によって安定化され
る。この飛翔が安定化された顕像化粒子の飛翔方向につ
いては、飛翔方向偏向手段により、上記飛翔方向に対し
て直交する方向に適宜偏向することができる。従って、
ゲートのピッチよりも細かいピッチで顕像化粒子による
ドットを形成することが可能となる。これにより、解像
度を向上することができ、良質の画像を得ることができ
る。

【００２５】請求項７の構成によれば、顕像化粒子担持
体から制御グリッドを通過して飛翔して来た顕像化粒子
が、さらに対向電極を通過して飛翔し、対向電極におけ
る顕像化粒子担持体側とは反対側に配された記録媒体に
付着することにより画像が形成される。このように、記
録媒体が対向電極における顕像化粒子担持体側とは反対
側に配された場合、顕像化粒子担持体と対向電極との間
の電界は、記録媒体の電磁気的特性の影響を受けない。
従って、顕像化粒子に対する安定かつ良好な飛翔制御を
行うことができる。また、上記のように顕像化粒子担持
体と対向電極との間での顕像化粒子の飛翔が記録媒体に
おける電磁気的特性の影響を受けないので、記録媒体と
しては、例えば、封筒の裏面等の表面状態が粗いもの、
金属ホイル等の体積抵抗が低いもの、および高湿の紙等
の広範囲のものを使用することができる。

【００２６】請求項８の構成によれば、顕像化粒子担持
体から制御グリッドを通過して飛翔して来た顕像化粒子
が、さらに対向電極を通過して飛翔し、対向電極におけ
る顕像化粒子担持体側とは反対側に配された記録媒体に
付着することにより画像が形成される。このとき、記録
媒体における顕像化粒子担持体とは反対側に設けられた
顕像化粒子飛翔安定化電極からは、顕像化粒子が上記制
御グリッドを経て対向電極方向へ飛翔するときに制御グ
リッドと対向電極との間に存在する電界と同方向の電界
が付与されている。従って、対向電極を通過した顕像化
粒子担持体は、記録媒体に向かって安定に飛翔する。こ
れにより、良好な画像を得ることができる。

【００２７】請求項９の構成によれば、記録媒体におけ
る顕像化粒子担持体側とは反対側面に、顕像化粒子が制
御グリッドを経て対向電極方向へ飛翔するときに制御グ
リッドと対向電極との間に存在する電界と同方向の電界
を生じさせるような電位が付与される。従って、顕像化
粒子が付着することによって記録媒体上に形成された画
像は、記録媒体が対向電極から離れた場合であっても、
記録媒体に確実に保持される。これにより、その後の処
理工程、例えば記録媒体への顕像化粒子の定着工程が行
われるまでの間に記録媒体から顕像化粒子が脱落して画
質が低下する事態が防止される。

【００２８】請求項１０の構成によれば、対向電極、お
よびこの対向電極と顕像化粒子担持体との間の制御グリ
ッドを含む電極類が一体化され、画像形成装置本体に対
して一体的に着脱可能に設けられているので、画像形成
装置本体に対して、上記電極類を脱着したときにも、こ
れら各電極類間同士の位置関係、およびこれら電極類と
対向電極との位置関係は変化しない。従って、各電極類
間、およびこれら各電極類と対向電極との間において、
電位分布および電界が変化しない。これにより、例えば
メインテナンスのために、上記電極類を画像形成装置本
体に対して脱着した場合であっても、良好な画像形成機
能を維持することができる。

【００２９】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例を図１ないし図１３に基
づいて以下に説明する。尚、本実施例においては、本発
明の画像形成装置の構成をディジタル複写機に適用した
場合について説明する。また、以下の説明においては、
負帯電のトナーを使用した構成について説明するが、正
帯電のトナーを使用する場合に、それに応じて適宜各印
加電圧の極性を設定すればよい。

【００３０】本実施例のディジタル複写機は、図３に示
すように、トナー供給部２と印刷部３とを有する画像形
成部１を備えている。この画像形成部１は、画像信号に
応じた画像を、顕像化粒子であるトナーを使用して記録
媒体である用紙上に顕像化するものである。

【００３１】上記画像形成部１への用紙の入紙側には、
記録媒体としての用紙５を収容した用紙カセット４、こ
の用紙カセット４から用紙を送り出す給紙ローラ６、供
給された用紙５に駆動されて移動する用紙検出部材７、
この用紙検出部材７の移動により用紙が供給されたこと
を検出する給紙センサ８、および用紙カセット４から供
給された用紙を所定タイミングで画像形成部１に供給す
るレジストローラ９が設けられている。また、画像形成
部１からの用紙の出紙側には、画像形成部１にて用紙上
に形成されたトナー像を加熱もしくは加圧、またはこれ
ら両方により用紙に定着させる定着部１０、この定着部
１０で処理された用紙を排紙トレイ１４上に排出する排
紙ローラ１１、排出される用紙５に駆動されて移動する
用紙検出部材１２、この用紙検出部材１２の移動により
用紙が排出されたことを検出する排紙センサ１３、およ
び排出された用紙を受ける排紙トレイ１４が設けられて
いる。

【００３２】また、本ディジタル複写機は、図４に示す
ように、ディジタル複写機全体を制御する主制御部３１
と、画像読取り部２４から得られた画像データを印刷す
べき画像データの形式に変換する画像処理部３２と、画
像形成制御ユニット３３と、画像形成部１の各電極部等
に電位を付与するための電源部２９とを備えている。

【００３３】上記画像読取り部２４は、例えば、透明な
原稿載置台上に載置された原稿を光学的走査手段によっ
て走査し、その反射光をＣＣＤ(Charge Coupled Devic
e) によって画像信号に変換し、画像データを得るもの
である。画像処理部３２は、例えば半導体メモリ、また
はハードディスク等の磁気的な記録媒体からなる画像メ
モリを備え、画像読取り部２４から得られた画像データ
に対して上記処理を行った後、この処理済の画像データ
を画像メモリに記憶する。

【００３４】画像形成制御ユニット３３は、画像形成制
御部３４と、データ処理部３５と、これら画像形成制御
部３４とデータ処理部３５とともにグリッド電位制御手
段を構成する印刷ヘッド制御部３６と、プロセス制御部
３７とを備えている。画像形成制御部３４は、上記画像
処理部３２から得られた画像データを印刷ヘッド制御部
３６に与えるべき画像データに変換する。具体的には、
画像データによって示される例えば文字コードをドット
の並びに変換する。さらに画像形成制御部３４は、電源
部２９から出力される電圧を、画像形成部１における各
電極部に与える。データ処理部３５は、画像形成制御部
３４で処理された画像データを、さらに後述する制御グ
リッド２３の列数に応じて分解する。印刷ヘッド制御部
３６は、データ処理部３５から入力された画像データに
基づいて、制御グリッド２３の電位を制御するためのグ
リッド制御信号を生成し、印刷ヘッド２２に与える。プ
ロセス制御部３７は、画像形成制御部３４から与えられ
たコマンドに従って、各部に各プロセスに応じた制御信
号を与える。

【００３５】画像形成部１のトナー供給部２は、図５に
示すように、トナー収容槽１６の内部に、顕像化粒子と
してのトナー１７が収容されるとともに、トナー１７を
攪拌して帯電させる攪拌ローラ１８、およびトナー１７
を電気力もしくは磁気力、またはこれら両者により担持
する円筒状の顕像化粒子担持体であるトナー担持体１９
が設けられている。このトナー担持体１９の外周面に担
持されるトナー層の厚さは、トナー収容槽１６に設けら
れたドクターブレード２０にて規制される。

【００３６】印刷部３は、トナー担持体１９の外周面と
対向する対向電極２１と、この対向電極２１とトナー担
持体１９との間に設けられた印刷ヘッド２２とを備えて
いる。上記対向電極２１は、例えば、トナー担持体１９
の接線方向と平行に設けられた平板状の導電板、または
トナー担持体１９と平行に設けられた円弧状の導電板、
もしくは導電性の円筒からなる。トナー担持体１９付近
には、トナー担持体１９と対向電極２１との間に前記電
源部２９から印加される電圧によって、トナー担持体１
９に担持されたトナーを対向電極２１方向に飛翔させる
のに必要なトナー飛翔開始電界よりも強い電界もしくは
弱い電界が付与される。

【００３７】印刷ヘッド２２は、制御グリッド２３を備
えるとともに、印刷ヘッド制御部３６から供給されるグ
リッド制御信号に基づいて、電源部２９から制御グリッ
ド２３に供給される電圧を制御している。制御グリッド
２３は、対向電極２１と平行をなしかつ対向電極２１と
対向して２次元的に広がったものであり、トナー担持体
１９から対向電極２１方向へのトナー流が通過可能な構
造となっている。そして、この制御グリッド２３に供給
される電位により、トナー担持体１９と対向電極２１と
の間に付与された電界が変化し、トナー担持体１９から
対向電極２１へのトナーの飛翔が制御される。

【００３８】ここで、グリッド制御信号に基づいて制御
グリッド２３に付与される電位は、トナー担持体１９と
対向電極２１との間の電界が、上記トナー飛翔開始電界
よりも強い電界である場合、トナーの飛翔を阻止する電
位である一方、上記電界がトナー飛翔開始電界よりも弱
い電界である場合、トナーを飛翔させる電位である。

【００３９】また、画像形成部１でのトナー１７による
画像形成は、以下の原理により行われる。一般に、帯電
粒子を空気（真空）物質境界面に置いた場合、静電気力
により物質境界面と帯電粒子との間に吸引力が発生す
る。これは電磁気学的に周知の事実である。従って、ト
ナー１７は、トナー担持体１９の表面に静電気力で担持
される。この状態において、トナー担持体１９表面にト
ナー１７とトナー担持体１９との間の電磁気的吸引力を
上回る電界が印加されると、トナー１７はトナー担持体
１９から離れ、電界による力で加速されて特定の方向へ
移動する。そこで、制御グリッド２３に付与する電位と
トナー担持体１９および対向電極２１との電位関係によ
り、トナー担持体１９に担持されているトナー１７を対
向電極２１に飛翔させることができる電界をトナー担持
体１９の表面に発生させ、この電界により、図６に示す
ように、トナー１７を制御グリッド２３を通過させて対
向電極２１に飛翔させている。この場合、制御グリッド
２３への付与電位を画像信号に応じて制御し、対向電極
２１におけるトナー担持体１９との対向面側に用紙５を
配すると、用紙の表面に画像信号に応じたトナー像が形
成される。尚、トナー１７が飛翔を開始する電界をトナ
ー飛翔開始電界Ｅthと呼び、ある実験では１.0Ｍ(V/m)
なる値を得ている。

【００４０】上記の制御グリッド２３は、図７に示すよ
うに、各々独立したリング状の導体、即ち制御電極２５
がＸ方向とこれとの直交方向であるＹ方向とに複数個並
んだものからなる。各制御電極２５の内部は、トナー担
持体１９から対向電極２１へ飛翔するトナーの通過部と
なり、以下この部分をゲート２６と称する。この制御グ
リッド２３の構造は、図８に示すように、導電性の制御
電極基板２７にゲート２６となるための孔が形成され、
制御電極基板２７の一方の面における上記孔の周りに、
制御電極基板２７とは絶縁された制御電極２５が蒸着等
の手法により設けられたものである。

【００４１】本実施例において、上記制御電極２５は、
図７に示すように、Ｘ方向にＸm-1、Ｘm 、Ｘm+1 、Ｘm
+2 の４列並び、Ｙ方向にＹn-1 、Ｙn 、Ｙn+1 、Ｙn+2
の４列並んでいる。この場合、Ｘm 列かつＹn 列に位
置するゲートはＧmnと表される。尚、印刷部３における
用紙５の搬送方向をＹ方向とした場合、Ｙ方向には少な
くとも２列以上のゲート２６が設けられるものとする。

【００４２】上記の各制御電極２５は、図９に示すよう
に、各制御電極２５に接続された給電線２８を介して、
高圧ドライバ部３８における各制御電極２５に個々に対
応して設けられたドライバ３９と接続されている。これ
ら各ドライバ３９は、前記印刷ヘッド制御部３６から供
給されるグリッド制御信号に基づいて各ドライバ３９を
制御するグリッド制御部４０と接続されている。これら
高圧ドライバ部３８およびグリッド制御部４０は、前記
印刷ヘッド２２が備えている。尚、図９に示す状態で
は、ドライバ３９より、ゲートＧmnのみにトナー担持体
１９から対向電極２１へのトナー１７の飛翔を可能とす
るトナー飛翔電位Ｖc が付与され、その他のゲートに
は、上記トナー１７の飛翔を阻止するトナー飛翔抑制電
位Ｖc-が付与されている。

【００４３】また、上記の制御グリッド２３は、図１に
示すように、トナー担持体１９と制御グリッド２３との
距離をＤsmとし、ゲート２６のピッチをＤchとした場
合、Ｄsm＜Ｄch となるように設けられている。これは、以下の理由によ
る。

【００４４】２次元的に広がるゲート２６をそれぞれ独
立に制御するためには、隣接するゲート２６の電界の影
響がトナー担持体１９の表面に現れないようにする必要
がある。このためには、制御グリッド２３とトナー担持
体１９との距離を可能な限り近づける必要がある。ま
た、制御グリッド２３に付与する電位は、制御グリッド
２３に電位が付与される以前に制御グリッド２３の位置
において元々存在した電位を基準とするため、制御グリ
ッド２３とトナー担持体１９との距離に比例して上昇さ
せる必要がある。従って、トナー担持体１９と制御グリ
ッド２３との距離を近くすることにより、トナー１７の
飛翔制御のために制御グリッド２３に付与する電位を、
トナー担持体１９の電位に近い値とすることができる。

【００４５】一方、電磁気学の教えるところによると、
一般にあるピッチで電位が周期的に変化するような境界
を持つ系において、境界からピッチ分以上離れると、境
界の電位の周期的な変化は無視できる。従って、電位が
周期的に変化するような境界の影響範囲は、電位の周期
的な変化のピッチ程度と考えることができる。故に、２
次元的に広がるゲート２６を各々独立して制御するため
には、隣接するゲート２６の電位、即ち電界の影響がト
ナー担持体１９の表面に現れないように、制御グリッド
２３とトナー担持体１９との距離Ｄsmを、ゲート２６の
ピッチＤchよりも小さく設定すればよい。

【００４６】さらに、上記の制御グリッド２３は、図２
に示すように、トナー担持体１９と制御グリッド２３と
の距離をＤsmとし、ゲート２６の径をＤr とした場合、Ｄsm＜Ｄｒとなるように設けられている。尚、ゲート２６の径と
は、図８に示した制御電極基板２７に形成された孔径な
どではなく、ゲート２６の電位的な径、即ち制御電極２
５の内径である。このような設定により、制御グリッド
２３への電位付与によるゲート２６の電界の変化の影響
をトナー担持体１９の表面まで確実に及ぼすようにし、
トナー担持体１９から対向電極２１へのトナーの飛翔の
制御を良好に行うようにしている。

【００４７】次に、本ディジタル複写機による画像形成
動作を以下に説明する。図４に示す画像読取り部２４に
複写する原稿が載置され、コピースタートボタンが操作
されると、この入力を受けた主制御部３１は画像形成動
作を開始させる。即ち、画像読取り部２４によって原稿
画像が読み取られ、その画像データが画像処理部３２で
処理される。また、図示しないメインモータが作動し、
このメインモータに駆動される給紙ローラ６により、用
紙カセット４内の用紙５が画像形成部１方向へ送り出さ
れる。この用紙５により用紙検出部材７が押し上げられ
ると、この動作により正常な給紙状態であることが給紙
センサ８にて検出される。その後、用紙は静止している
レジストローラ９に先端部が当接し、一旦停止する。

【００４８】給紙センサ８により正常な給紙が検出され
ると、画像メモリに記憶された画像データが、画像形成
制御ユニット３３に転送される。画像形成制御ユニット
３３では、入力された画像データを印刷ヘッド２２に与
えるグリッド制御信号に変換し始める。また、画像形成
制御ユニット３３は、所定量の上記グリッド制御信号を
得ると、レジストローラ９を作動させて用紙５を画像形
成部１の印刷部３における対向電極２１のトナー担持体
１９との対向面側に搬送する。尚、グリッド制御信号の
上記所定量は、ディジタル複写機の構成等によって異な
る。

【００４９】その後、画像形成制御ユニット３３は上記
グリッド制御信号を印刷ヘッド２２に供給する。このグ
リッド制御信号の供給は、上記レジストローラ９による
印刷部３への用紙５の供給に同期したタイミングで行わ
れる。印刷ヘッド２２では、グリッド制御部４０が上記
グリッド制御信号に基づいて高圧ドライバ部３８の各ド
ライバ３９を制御する。これにより、ドライバ３９から
適宜所定の制御電極２５に電圧が印加され、印刷ヘッド
２２付近の電界が制御される。即ち、制御グリッド２３
のゲート２６において、画像データに応じてトナー担持
体１９から対向電極２１へのトナーの飛翔の阻止とその
解除とが適宜行われる。これにより、用紙５に画像信号
に応じたトナー像が形成される。

【００５０】トナー像が形成された用紙５は定着部１０
に搬送され、この定着部１０でトナー像が用紙に定着さ
れる。トナー像が定着された用紙５は、排紙ローラ１１
にて排紙トレイ１４上に排出される。このとき、この用
紙５により用紙検出部材１２が押し上げられ、この動作
により用紙５が正常に排出されたことが排紙センサ１３
にて検出される。この検出動作に基づいて、主制御部３
１が印刷動作の正常終了を判断する。

【００５１】ここで、トナー担持体１９と対向電極２１
との間への電圧印加により生じるトナー担持体１９と対
向電極２１との間の電界がトナー飛翔開始電界Ｅｔｈよ
りも弱い電界である場合、グリッド制御信号に基づいて
制御グリッド２３に付与される電位は、トナーを飛翔さ
せる電位である。即ち、図１０（ａ）に示す画像形成部
１において、同図（ｂ）に示すように、トナー担持体１
９の電位をＶｓ、対向電極２１の電位をＶｂ、制御グリ
ッド２３に印加する電位をＶｍ、トナー担持体１９と対
向電極２１との間への電圧印加によって生じる制御グリ
ッド２３の位置の電位であって、制御グリッド２３に電
位Ｖｍを与える以前の電位をＶｏとすると、電位Ｖｍは
電位Ｖｏよりも高いものとなる。従って、電位Ｖｍを印
加したとき、トナー担持体１９から対向電極２１に至る
電位変化は、電位Ｖｍを印加する以前の電位変化線Ａに
対して変化し、電位変化線Ｂに示すものとなる。

【００５２】また、このような電位変化に応じて、同図
（ｃ）に示すように、トナー飛翔開始電界をＥth、制御
グリッド２３に電位Ｖｍを与えたときの電界の強さをＥ
ｍ、制御グリッド２３に電位Ｖｍを与える以前の電界の
強さをＥｏとすると、トナー担持体１９付近の電界の強
さＥｍは、トナー飛翔開始電界Ｅthよりも強いものとな
る。

【００５３】一方、トナー担持体１９と対向電極２１と
の間への電圧印加により生じるトナー担持体１９と対向
電極２１との間の電界がトナー飛翔開始電界Ｅthよりも
強い電界である場合、制御グリッド２３に付与される電
位は、トナーの飛翔を阻止する電位である。即ち、図１
１（ａ）に示す画像形成部１において、同図（ｂ）に示
すように、上記の電位Ｖｍは上記の電位Ｖｏよりも低い
ものとなる。従って、電位Ｖｍを印加したとき、トナー
担持体１９から対向電極２１に至る電位変化は電位変化
線Ｃに示すものとなる。また、このような電位変化に応
じて、同図（ｃ）に示すように、トナー担持体１９付近
の上記電界の強さＥｍは、トナー飛翔開始電界Ｅthより
小さくなる。

【００５４】尚、図１０に示した制御と図１１に示した
制御とを比較して分かるように、図１１に示した制御の
方が、制御グリッド２３への付与電位を低く設定するこ
とができる。従って、制御グリッド２３への付与電位か
ら見たトナー飛翔制御においては、制御グリッド２３に
電位を付与する電源部２９の出力電圧低下、この電源構
成部品および電圧印加部の耐圧等の点から、図１１に示
す制御の方が有利である。これに対し、制御グリッド２
３の電位不良による故障時の影響度から見たトナー飛翔
制御においては、図１１の制御では黒べた画像となって
しまう一方、図１０の制御では白紙画像ですむ点から、
図１０の制御の方が有利である。

【００５５】また、本ディジタル複写機では、上記のよ
うに、トナー担持体１９と制御グリッド２３との距離Ｄ
smがゲート２６のピッチＤchよりも小さくなるように設
定されているので、所定のゲート２６に対応するトナー
担持体１９の表面に、隣接するゲート２６の電界の影響
が現れないようになっている。従って、各ゲート２６に
より各々独立したトナー飛翔制御が可能となり、良好な
画像を得ることができる。

【００５６】また、制御グリッド２３に対しての上記位
置設定により、トナー担持体１９と制御グリッド２３と
の距離が近くなり、トナー１７の飛翔制御のために制御
グリッド２３に付与する電位を、トナー担持体１９の電
位に近い値、即ち低い値に設定することができる。

【００５７】この原理を図１２に示す。尚、同図におい
て、Ｖｏは、前記のようにトナー担持体１９と対向電極
２１との間への電圧印加によって生じる制御グリッド２
３の位置の電位（以下、基準電位と称する）である。Ｖ
_ONはトナー担持体１９から対向電極２１へトナー１７を
飛翔させる制御グリッド２３への付与電位、即ちゲート
ＯＮ電位である。Ｖ_OFFはトナー１７の上記飛翔を阻止
する制御グリッド２３への付与電位、即ちゲートＯＦＦ
電位である。また、ΔＶはゲートＯＮ電位Ｖ_ONとゲート
ＯＦＦ電位Ｖ_OFFとの電位差、即ちスイッチング電位差
である。

【００５８】図１２に示すように、制御グリッド２３が
トナー担持体１９の近くに設けられている場合、上記基
準電位Ｖｏは、トナー担持体１９への付与電位に近づ
き、低くなる。従って、これに応じてゲートＯＮ電位Ｖ
_ONおよびゲートＯＦＦ電位Ｖ_OF _Fが低くなり、スイッチ
ング電位差ΔＶも小さくなる。一方、制御グリッド２３
がトナー担持体１９から離れるに従い、上記基準電位Ｖ
ｏは高くなり、これに応じてゲートＯＮ電位Ｖ_ONおよび
ゲートＯＦＦ電位Ｖ_OFFが高くなり、スイッチング電位
差ΔＶも大きくなる。

【００５９】そして、上記のように、ゲートＯＮ電位Ｖ
_ONおよびゲートＯＦＦ電位Ｖ_OFFが低くなり、スイッチ
ング電位差ΔＶが小さくなれば、電源部２９の出力電圧
を低くでき、この電源構成部品および電圧印加部の耐圧
が低くても良くなることから、コストダウン、安全性の
向上および故障率の低下を図ることができる。

【００６０】さらに、本ディジタル複写機では、トナー
担持体１９と制御グリッド２３との距離がゲート２６の
径よりも小さくなるように設定されているので、これに
よっても、制御グリッド２３がトナー担持体１９に対し
て近い位置に設けられることになり、上記の場合と同
様、コストダウン、安全性の向上および故障率の低下を
図ることができる。また、上記の設定により、制御グリ
ッド２３への電位付与によるゲート２６での電界の変化
の影響をトナー担持体１９の表面まで確実に及ぼすこと
ができ、トナー担持体１９から対向電極２１へのトナー
の飛翔制御を良好に行うことができる。

【００６１】尚、対向電極２１の形状としては、図１に
示した平板状、図３に示した円弧状の他、図１３に示す
ように、円筒状であってもよい。そして、これら対向電
極２１は、画像形成時に、対向電極２１におけるトナー
担持体１９との対向面側を搬送される用紙５に対し、搬
送ガイドとして機能することができる。これにより、専
用の搬送ガイドが不要となり、装置の小型化および構造
の簡素化を図ることができる。

【００６２】〔実施例２〕本発明の他の実施例を図１４
および図１５に基づいて以下に説明する。尚、説明の便
宜上、前記の実施例に示した手段と同一の機能を有する
手段には同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【００６３】本実施例のディジタル複写機は、前記実施
例１に示した画像形成部１において、前記制御グリッド
２３に代えて図１４に示す２層メッシュ構造の制御グリ
ッド４１を備えたものとなっている。

【００６４】上記制御グリッド４１は、一端部で折り返
され、この折り返し点から他方へ平行に延びる線材から
なる制御電極４２を複数個それぞれ平行に並設して形成
されている。即ち、上記制御電極４２をＸ方向に並設す
ることにより第１電極層としてのＸチャンネル層４１ａ
が形成されるとともに、上記制御電極４２をＹ方向に並
設することにより第２電極層としてのＹチャンネル層４
１ｂが形成され、これらＸチャンネル層４１ａとＹチャ
ンネル層４１ｂとによりメッシュ構造を構成している。
上記制御電極４２における両線材間はゲート２６を構成
するための開口部４２ａとなっている。尚、これら両層
４１ａ・４１ｂの上下関係については特に限定されな
い。

【００６５】このような制御グリッド４１では、Ｘチャ
ンネル層４１ａの１個の制御電極４２における互いに平
行な２本の線、およびこの制御電極４２と交叉するＹチ
ャンネル層４１ｂの制御電極４２の１個の制御電極４２
における互いに平行な２本の線にて囲まれる領域がゲー
ト２６となっている。本実施例において、上記制御電極
２５は、Ｘ方向にＸm-1 、Ｘm 、Ｘm+1 、Ｘm+2 の４個
並び、Ｙ方向にＹn-1、Ｙn 、Ｙn+1 、Ｙn+2 の４個並
んでいる。尚、印刷部３における用紙５の搬送方向をＹ
方向とした場合、Ｙ方向には少なくとも２列以上のゲー
ト２６が設けられるものとする。上記の各制御電極４２
は、図１５に示すように、高圧ドライバ部３８における
各制御電極４２に個々に対応して設けられたドライバ３
９と接続されている。

【００６６】次に、上記制御グリッド４１におけるゲー
ト２６の制御について説明する。前記電位Ｖｏ、即ちト
ナー担持体１９と対向電極２１との間への電圧印加によ
って生じる制御グリッド２３の位置の電位であって、制
御グリッド２３に制御電位（電位Ｖｍ）を与える以前の
電位は、Ｘチャンネル層４１ａとＹチャンネル層４１ｂ
とで、それらの位置が異なることにより、異なる。従っ
て、これに応じてトナー飛翔電位とトナー飛翔抑制電位
もＸチャンネル層４１ａとＹチャンネル層４１ｂとで異
なったものとなる。ここで、図１４において、トナー担
持体１９に近いＸチャンネル層４１ａとトナー担持体１
９に遠いＹチャンネル層４１ｂとのトナー飛翔電位をそ
れぞれＶc1、Ｖc2とし、トナー飛翔抑制電位をＶc1- 、
Ｖc2- とする。このとき、各ゲート２６に付与される電
位の組み合わせは、（Ｖc1、Ｖc2）、（Ｖc1、Ｖc2-
）、（Ｖc1- 、Ｖc2）、（Ｖc1- 、Ｖc2- ）の４通り
となる。この組み合わせのうち、（Ｖc1、Ｖc2）は両チ
ャンネル層４１ａ・４１ｂともトナー１７を飛翔させる
電位であり、トナー１７はこのゲート２６を通過して飛
翔する。一方、残りの３通りの組み合わせは、トナー１
７の飛翔を抑制する電位を少なくとも一方のチャンネル
層の制御電極４２に与えているため、トナー１７が飛翔
できない。つまり、ゲートＧmnにおいてのみトナー１７
の飛翔を行うには、電極Ｘm 、電極Ｙn にそれぞれＶc
1、Ｖc2を与えるとともに、それ以外のＸチャンネル層
４１ａの制御電極４２、Ｙチャンネル層４１ｂの制御電
極４２にはＶc1- 、Ｖc2- を与えればよい。即ち、各制
御電極４２への付与電位および各ゲート２６のＯＮ／Ｏ
ＦＦは下記のようになる。

【００６７】Ｘm-1 ＝Ｖc1- Ｙn-1 ＝Ｖc2- Ｘm ＝Ｖc1 Ｙn ＝Ｖc2 Ｘm+1 ＝Ｖc1- Ｙn+1 ＝Ｖc2- Ｘm+2 ＝Ｖc1- Ｙn+2 ＝Ｖc2- ↓ Ｇm-1,n+2:OFF Ｇm,n+2:OFF Ｇm+1,n+2:OFF Ｇm+2 n+2:OFF Ｇm-1,n+1:OFF Ｇm,n+1:OFF Ｇm+1,n+1:OFF Ｇm+2 n+1:OFF Ｇm-1,n :OFF Ｇm,n :ON Ｇm+1,n :OFF Ｇm+2 n :OFF Ｇm-1,n-1:OFF Ｇm,n-1:OFF Ｇm+1,n-1:OFF Ｇm+2 n-1:OFF 上記の制御グリッド４１では、２層構造となるものの、
制御電極４２の数が実施例１に示した制御グリッド２３
と比較して少なくなる。これにより、ドライバ３９の数
を減らすことができ、高圧ドライバ部３８の構成および
高圧ドライバ部３８に対する制御も簡単になる。また、
給電線２８による配線数も減少する。尚、２層構造を構
成するＸチャンネル層４１ａとＹチャンネル層４１ｂと
の制御電極４２は、各々絶縁されたものを互いに網込む
ことにより、形状的には１層構造に近い構造にすること
ができる。従って、製造時においては単体として取り扱
うことができる。

【００６８】尚、上記以外の構成については、実施例１
のディジタル複写機と同様であり、本ディジタル複写機
においても、実施例１に記載したその他の各構成を同様
に適用することができる。

【００６９】〔実施例３〕本発明のさらに他の実施例を
図１６および図１７に基づいて以下に説明する。尚、説
明の便宜上、前記の実施例に示した手段と同一の機能を
有する手段には同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００７０】本実施例のディジタル複写機は、前記実施
例１に示した画像形成部１において、前記制御グリッド
２３に代えて図１６に示す２層の孔開き板構造の制御グ
リッド５１を備えたものとなっている。

【００７１】上記制御グリッド５１は、細長い板状の制
御電極５２を複数個それぞれ平行に並設して形成されて
いる。即ち、上記制御電極５２にはその長手方向にゲー
ト２６を構成するための円形の開口部５２ａが形成さ
れ、この制御電極５２をＸ方向に並設することにより第
１電極層としてのＸチャンネル層５１ａが形成されると
ともに、上記制御電極５２をＹ方向に並設することによ
り第２電極層としてのＹチャンネル層５１ｂが形成され
ている。そして、制御グリッド５１は、Ｘチャンネル層
５１ａとＹチャンネル層５１ｂとを上下に平行に配する
ことより形成されている。この場合、Ｘチャンネル層５
１ａとＹチャンネル層５１ｂとの制御電極５２における
開口部５２ａ・５２ａ同士は上下方向で一致している。
尚、印刷部３における用紙５の搬送方向をＹ方向とした
場合、Ｙ方向には少なくとも２列以上のゲート２６が設
けられるものとする。

【００７２】上記の各制御電極５２は、図１７に示すよ
うに、高圧ドライバ部３８における各制御電極５２に個
々に対応して設けられたドライバ３９と接続されてい
る。この構成は、前記制御グリッド４１と同様である。
従って、制御グリッド５１のゲート２６の制御は、前記
制御グリッド４１と同様にして行われる。

【００７３】上記の制御グリッド５１では、前記制御グ
リッド４１と同様、２層構造となるものの、制御電極５
２の数が実施例１に示した制御グリッド２３と比較して
少なくなる。これにより、ドライバ３９の数を減らすこ
とができ、高圧ドライバ部３８の構成および高圧ドライ
バ部３８に対する制御も簡単になる。また、給電線２８
による配線数も減少する。

【００７４】尚、上記以外の構成については、実施例１
のディジタル複写機と同様であり、本ディジタル複写機
においても、実施例１に記載したその他の各構成を同様
に適用することができる。

【００７５】〔実施例４〕本発明のさらに他の実施例を
図１８ないし図２２に基づいて以下に説明する。尚、説
明の便宜上、前記の実施例に示した手段と同一の機能を
有する手段には同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００７６】本実施例のディジタル複写機は、図１８に
示すように、前記画像形成部１において、前記制御グリ
ッド２３、４１または５１におけるトナー担持体１９側
の位置に、上記制御グリッド２３、４１または５１と平
行をなし２次元的に広がる顕像化粒子付着防止グリッド
としてのトナー付着防止グリッド６１を設けたものとな
っている。

【００７７】上記トナー付着防止グリッド６１には、対
応する制御グリッド２３、４１または５１におけるゲー
ト２６と上下方向で一致する位置に、ゲート２６と同一
径の顕像化粒子通過孔であるトナー通過孔６１ａが形成
されている。また、トナー付着防止グリッド６１には、
トナー担持体１９から対向電極２１へ飛翔するトナー１
７の付着を防止するため、トナー１７と同極性の電位が
印加されている。トナー付着防止グリッド６１への電位
付与は前記電源部２９により行われる。

【００７８】上記ゲート２６への電圧印加によりトナー
担持体１９表面に生じる電界は、ゲート２６の径に応じ
て図１８に示すグラフのようになる。これは理想的な電
界分布である。一方、実際上のトナー担持体１９表面に
生じる電界の分布は、トナー付着防止グリッド６１の作
用により、図１９（ａ）に示すように、領域が狭くな
る。この場合のトナー担持体１９から対向電極２１に至
る電位の変化は、同図（ｂ）に示すものとなる。即ち、
ゲート２６の中央部の電位は、トナー担持体１９と対向
電極２１との間に印加される電圧、および制御グリッド
２３、４１または５１に付与される電位によりトナーが
飛翔可能な電位の領域で変化するが、ゲート２６の外周
部の電位は、トナー付着防止グリッド６１に印加される
トナー１７と同極性の電位、即ち負極性の電位の影響
で、トナー付着防止グリッド６１付近の上下位置におい
て、一旦、トナーが飛翔不可の電位の領域に振れた後、
制御グリッド２３、４１または５１に近づく位置からト
ナーが飛翔可能な電位の領域で変化する。

【００７９】上記トナー付着防止グリッド６１を実施例
１に示した制御グリッド２３に対応して設けた構成は、
図２０（ａ）（ｂ）に示すものとなる。この場合、トナ
ー付着防止グリッド６１は、例えば金属板に制御グリッ
ド２３のゲート２６に対応したトナー通過孔６１ａを形
成したものとなる。

【００８０】上記トナー付着防止グリッド６１を実施例
２に示した制御グリッド４１に対応して設けた構成は、
図２１（ａ）（ｂ）に示すものとなる。この場合、トナ
ー付着防止グリッド６１は、制御グリッド４１と同様、
制御グリッド４１の制御電極４２との対応位置に線材が
設けられたメッシュ構造となる。

【００８１】また、上記トナー付着防止グリッド６１を
実施例３に示した制御グリッド５１に対応して設けた構
成は、図２２（ａ）（ｂ）に示すものとなる。この場
合、トナー付着防止グリッド６１は、図２０（ｂ）に示
したトナー付着防止グリッド６１と同様のものとなる。

【００８２】上記のように、トナー付着防止グリッド６
１が設けられた構成では、このトナー付着防止グリッド
６１にトナー１７と同極性の電圧が印加されることによ
り、制御グリッド２３、４１または５１へのトナーの付
着が防止される。従って、帯電したトナー１７が制御グ
リッド２３、４１または５１に付着して制御グリッド２
３、４１または５１の電位が不安定になる事態が防止さ
れる。この結果、トナーの飛翔制御が安定に行われ、良
好な画像を得ることができる。

【００８３】特に、図２１および図１４に示した制御グ
リッド４１がＸチャンネル層４１ａとＹチャンネル層４
１ｂとを網込んで形成されている場合には、トナー付着
防止グリッド６１が有効に作用する。即ち、制御グリッ
ド４１のＸチャンネル層４１ａに付与するＸチャンネル
層トナー飛翔電位Ｖc1と、Ｙチャンネル層４１ｂに付与
するＹチャンネル層トナー飛翔電位Ｖc2との差、および
Ｘチャンネル層トナー飛翔抑制電位Ｖc1- とＹチャンネ
ル層トナー飛翔抑制電位Ｖc2- との差が小さく、制御グ
リッド４１への付与電位の組み合わせのうち、（Ｖc1、
Ｖc2- ）、（Ｖc1- 、Ｖc2）については、ゲート２６の
位置によってＶc がＶc-に打ち勝つことがある。この場
合には、ゲート２６にトナー１７が飛翔して付着するこ
とになり、このような事態は、トナー付着防止グリッド
６１を設けることによって確実に防止することができ
る。

【００８４】尚、上記以外の構成については、実施例１
ないし実施例３のディジタル複写機と同様である。

【００８５】〔実施例５〕本発明のさらに他の実施例を
図２３ないし図２８に基づいて以下に説明する。尚、説
明の便宜上、前記の実施例に示した手段と同一の機能を
有する手段には同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００８６】本実施例のディジタル複写機は、図２３に
示すように、前記画像形成部１において、前記制御グリ
ッド２３、４１または５１におけるトナー担持体１９側
の位置に、上記制御グリッド２３、４１または５１と平
行をなし２次元的に広がる顕像化粒子付着防止グリッド
としてのトナー付着防止グリッド６２を設けたものとな
っている。このトナー付着防止グリッド６２は前記実施
例４に示した画像形成部１におけるトナー付着防止グリ
ッド６１に代わるものである。

【００８７】上記トナー付着防止グリッド６２には、対
応する制御グリッド２３、４１または５１におけるゲー
ト２６と上下方向で一致する位置に、ゲート２６よりも
径の大きい顕像化粒子通過孔であるトナー通過孔６２ａ
が形成されている。この場合のトナー通過孔６２ａの径
は、構造上の孔径ではなく、トナー付着防止グリッド６
２の電極の孔径である。また、トナー付着防止グリッド
６２には、トナー担持体１９から対向電極２１へ飛翔す
るトナー１７の付着を防止するため、トナー１７と同極
性の電位が印加されている。トナー付着防止グリッド６
２への電位付与は前記電源部２９により行われる。

【００８８】上記トナー付着防止グリッド６２を、前記
制御グリッド２３に対応して設けた構成、前記制御グリ
ッド４１に対応して設けた構成、前記制御グリッド５１
に対応して設けた構成は、それぞれ、図２４（ａ）
（ｂ）に示すもの、図２５（ａ）（ｂ）に示すもの、図
２６（ａ）（ｂ）に示すものとなり、各トナー付着防止
グリッド６２は、トナー通過孔６２ａを除いて、それぞ
れ前記トナー付着防止グリッド６１と同様の形状とな
る。尚、図２５（ｂ）に示したトナー付着防止グリッド
６２とＸチャンネル層４１ａとの位置関係は、例えば図
２７に示すものとなる。

【００８９】上記のようなトナー付着防止グリッド６２
の構成により、図２８（ｂ）に示す、トナー担持体１９
側から見た制御グリッド２３、４１または５１とトナー
付着防止グリッド６２との立体角差θ₂は、同図（ａ）
に示す、前記トナー付着防止グリッド６１を備えた場合
の制御グリッド２３、４１または５１とトナー付着防止
グリッド６１との立体角差θ₁よりも大きくなる。従っ
て、上記トナー付着防止グリッド６２を備えた場合、上
記ゲート２６への電位付与によりトナー担持体１９表面
に生じる電界の分布は、図２３に示すものとなり、前記
トナー付着防止グリッド６１を備えた場合の図１９に示
すものと比較して、ゲート２６の領域に対応して適切に
広がった理想的なものとなる。このような構成により、
本ディジタル複写機では、制御グリッド２３、４１また
は５１へのトナー１７の付着を防止しつつ、ゲート２６
による良好な電界の付与を容易に行うことができる。

【００９０】即ち、前記トナー付着防止グリッド６１を
備えた構成では、上記のように制御グリッド２３、４１
または５１とトナー付着防止グリッド６１との立体角差
θ₁が小さくなる。従って、ゲート２６の径とほぼ同等
の大きさの領域のトナー１７のみを対向電極２１方向へ
飛翔させるような電界をトナー担持体１９の表面に発生
させるためには、トナー１７の飛翔を促進する電位とし
てかなり高い電位を付与すること、あるいは制御グリッ
ド２３、４１または５１とトナー担持体１９との距離を
非常に短くすることが必要がある。しかしながら、上記
のようにトナー１７飛翔のための電位を高くすること
は、絶縁破壊を生じ易くなることから困難さを伴う。一
方、トナー担持体１９に対して制御グリッド２３、４１
または５１を近づけることにも限界があり、制御グリッ
ド２３、４１または５１の位置設定が厳しくなる。そこ
で、本ディジタル複写機では、ゲート２６の径よりもト
ナー通過孔６２ａの径が大きいトナー付着防止グリッド
６２を設けることにより、制御グリッド２３、４１また
は５１へのトナー１７の付着を防止しつつ、ゲート２６
による良好な電界の付与を容易に行うことがでるように
している。

【００９１】尚、上記以外の構成については、実施例１
ないし実施例３のディジタル複写機と同様である。

【００９２】〔実施例６〕本発明のさらに他の実施例を
図２９ないし図３４に基づいて以下に説明する。尚、説
明の便宜上、前記の実施例に示した手段と同一の機能を
有する手段には同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００９３】本実施例のディジタル複写機は、図２９に
示すように、前記画像形成部１において、前記制御グリ
ッド２３、４１または５１における対向電極２１側の位
置に、制御グリッド２３、４１または５１と平行をなし
２次元的に広がる顕像化粒子飛翔安定化グリッドとして
のトナー飛翔安定化グリッド７１を設けたものとなって
いる。

【００９４】上記トナー飛翔安定化グリッド７１は、対
応する制御グリッド２３、４１または５１におけるゲー
ト２６と上下方向で一致する位置に、顕像化粒子通過孔
としてのトナー通過孔７１ａが形成されている。本実施
例において、このトナー通過孔７１ａの径は、上記ゲー
ト２６の径と同一としているが、ゲート２６の径以上で
あってもよい。また、トナー飛翔安定化グリッド７１に
は、制御グリッド２３、４１または５１を通過したトナ
ー１７の飛翔の安定化を図るため、トナーの飛翔を促進
する電界を生じるための一定電位（Ｖconst ）が付与さ
れている。この電位付与は前記電源部２９により行われ
る。

【００９５】上記トナー飛翔安定化グリッド７１を実施
例１に示した制御グリッド２３に対応して設けた構成
は、図３０（ａ）（ｂ）に示すものとなる。この場合、
トナー飛翔安定化グリッド７１は、例えば金属板に制御
グリッド２３のゲート２６に対応したトナー通過孔７１
ａを形成したものとなる。

【００９６】上記トナー飛翔安定化グリッド７１を実施
例２に示した制御グリッド４１に対応して設けた構成
は、図３１（ａ）（ｂ）に示すものとなる。この場合、
トナー飛翔安定化グリッド７１は、制御グリッド４１と
同様、制御グリッド４１の制御電極４２との対応位置に
線材が設けられたメッシュ構造となる。

【００９７】また、上記トナー飛翔安定化グリッド７１
を実施例３に示した制御グリッド５１に対応して設けた
構成は、図３２（ａ）（ｂ）に示すものとなる。この場
合、トナー飛翔安定化グリッド７１は、図３０（ｂ）に
示したトナー飛翔安定化グリッド７１と同様のものとな
る。

【００９８】上記のようなトナー飛翔安定化グリッド７
１を備えた構成により、制御グリッド２３、４１または
５１を通過した後の対向電極２１へのトナーの飛翔を安
定化させることができ、これにより良好な画像を得るこ
とができる。これは以下の理由による。尚、ここでは、
仮に制御グリッド２３を備えた構成を例として説明す
る。

【００９９】本ディジタル複写機において、トナー担持
体１９から対向電極２１へのトナー１７の飛翔は、画像
信号に応じた制御グリッド２３への電位付与制御により
行われる。従って、制御グリッド２３への電位付与はパ
ルス的なものであり、上記トナー１７の飛翔もパルス的
になる。

【０１００】一方、制御グリッド２３とトナー担持体１
９との距離は、トナーの飛翔制御を良好に行うため、前
記実施例１で説明したように抑えられているものの、制
御グリッド２３と対向電極２１との距離は、用紙５の厚
さや用紙５の搬送時のたわみ等を考慮して、比較的広く
設定されている。従って、トナー１７の飛翔時間は、ト
ナー担持体１９と制御グリッド２３との間に比べ、制御
グリッド２３と対向電極２１との間の方が長くなる。こ
の結果、図３３（ａ）に示すように、仮に上記トナー飛
翔安定化グリッド７１を備えていない場合、トナー１７
が制御グリッド２３と対向電極２１との間を飛翔中に制
御グリッド２３の電位が変化することになり、この電位
の変化によって、同図（ｂ）に示すように、制御グリッ
ド２３と対向電極２１との間の電界が変化する。このた
め、トナー１７の飛翔速度が変化する。この場合には、
対向電極２１におけるトナー担持体１９との対向面側を
移動する用紙５の移動速度との関係で、印刷ドットの乱
れが生じ、印刷品位の低下を招来する。

【０１０１】これに対し、図３４（ａ）に示すように、
上記トナー飛翔安定化グリッド７１が設けられ、このト
ナー飛翔安定化グリッド７１にトナーの飛翔を促進する
電界を生じるための一定電位が印加されている場合に
は、同図（ｂ）に示すように、制御グリッド２３の電位
変化による制御グリッド２３と対向電極２１との間の電
界の変化が、上記トナーの飛翔を促進する電界により打
ち消される。これにより、制御グリッド２３を通過後の
トナー１７の飛翔が安定化され、移動する上記用紙５に
対して一定の飛翔速度でトナー１７が達することにな
り、印刷品位を向上することができる。

【０１０２】尚、上記以外の構成については、実施例１
ないし実施例３のディジタル複写機と同様である。ま
た、本実施例に示したトナー飛翔安定化グリッド７１を
実施例４および実施例５の構成に加えて画像形成部１を
構成することも可能である。

【０１０３】〔実施例７〕本発明のさらに他の実施例を
図３５に基づいて以下に説明する。尚、説明の便宜上、
前記の実施例に示した手段と同一の機能を有する手段に
は同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【０１０４】本実施例のディジタル複写機は、図３５に
示すように、前記画像形成部１において、前記制御グリ
ッド２３、４１または５１おける対向電極２１側の位置
に、前記トナー飛翔安定化グリッド７１を備えるととも
に、このトナー飛翔安定化グリッド７１における対向電
極２１側の位置に、一対の偏向電極８１・８１と一対の
偏向磁極８２・８２とを備えている。これら偏向電極８
１・８１および偏向磁極８２・８２への電位付与は前記
電源部２９により行われる。従って、偏向電極８１・８
１と電源部２９、および偏向磁極８２・８２と電源部２
９とにより、それぞれ、飛翔方向偏向手段が構成され
る。

【０１０５】上記の各偏向電極８１は、用紙５の搬送方
向をＹ方向とした場合、Ｙ方向に並ぶゲート２６の一端
側と他端側とのゲート２６の外側位置に、これら一端側
と他端側とで互いに対向するように平行に配置されてい
る。また、各偏向磁極８２は、上記各偏向電極８１の外
側位置に、互いに対向するように平行に配置されてい
る。また、上記のゲート２６は、千鳥状に並んだ状態で
設けられている。

【０１０６】上記の構成により、飛翔するトナー１７の
粒子が受ける力Ｆ、即ちローレンツ力は、トナー１７を
トナー担持体１９から対向電極２１へ飛翔させるために
トナー担持体１９と対向電極２１との間に当初から印加
されている電界をＥｔ、上記偏向電極８１・８１による
偏向電界をＥｓ、上記偏向磁極８２・８２による偏向磁
界をＢｓ、トナー１７の電荷をｑ、トナー１７の飛翔速
度をｖとすると、磁気学の教えるところにより、下式で
示される。

【０１０７】

【数１】

【０１０８】また、トナー１７に対する偏向電界Ｅｓに
よる偏向方向はＹ方向である一方、偏向磁界Ｂｓによる
偏向方向は、Ｙ方向とトナー１７の飛翔方向であるＺ方
向とに垂直なＸ方向となる。

【０１０９】ここで、本印刷方式のディジタル複写機で
は、解像度がゲート２６のピッチと制御グリッド、例え
ば制御グリッド２３の構造とに大きく依存する。従っ
て、解像度を上げるにはゲート２６のピッチを細かくす
ればよいものの、前記実施例１において説明したよう
に、トナー担持体１９と制御グリッド２３との距離は、
ゲート２６のピッチとの関係で規定される。このため、
ゲート２６のピッチを細かくすることには限界があり、
現有技術では、０.2ｍｍ程度である。そこで、本ディジ
タル複写機においては、前記のようにゲート２６を千鳥
状に並べること、およびトナー１７の飛翔方向を偏向す
ることにより解像度を向上している。

【０１１０】上記の構成において、制御グリッド２３、
４１または５１を通過して対向電極２１方向へ飛翔する
トナー１７は、トナー飛翔安定化グリッド７１よる電界
によって、前述のように飛翔が安定化される。また、ト
ナー１７は、偏向電極８１・８１による偏向電界Ｅｓと
偏向磁極８２・８２による偏向磁界Ｂｓによって、Ｙ方
向およびＸ方向へ適宜飛翔方向が偏向される。この場
合、上記トナー飛翔安定化グリッド７１の電界による安
定化によって上記偏向制御が可能となる。

【０１１１】上記の制御では、各ゲート２６毎による偏
向制御はできないものの、偏向電極８１・８１および偏
向磁極８２・８２を通過するときに、全てのトナー１７
が同時に偏向を受け、ゲート２６のピッチよりも細かい
ピッチでトナー１７によるドットを形成することができ
るので、解像度を向上することができ、良質の画像を得
ることができる。

【０１１２】また、トナー１７による画像形成は、用紙
５の搬送方向へのゲート２６の列が用紙５の全長分存在
していない場合、用紙５を移動させながら行われる。こ
の場合、用紙５の搬送方向がＹ方向であると、飛翔して
いるトナー１７と用紙５との間にはＹ方向において相対
速度が存在する。このため、印刷されるドット形状は、
用紙５が静止しているときに印刷されるドット形状が円
形であるときに長円形となり、正方形であるときに長方
形となる。

【０１１３】この点に関し、本ディジタル複写機では、
移動する用紙５に印刷されるドット形状を偏向電界Ｅｓ
の強さにより決定することができるので、飛翔している
トナー１７に対するＹ方向への偏向量を調整して、トナ
ー１７と用紙５との相対速度を０にすることができる。
従って、用紙５を移動させて印刷を行う場合であって
も、用紙５が静止している場合に印刷されるドット形状
で印刷を行うことができる。

【０１１４】また、飛翔しているトナー１７をＸ方向へ
偏向させた場合には、上記のように、ドットにおけるＸ
方向のピッチを小さくして解像度を向上することができ
るとともに、偏向磁界Ｂｓの大きさを短時間のうちに変
更する制御により、Ｘ方向へのドット形成位置を振動さ
せ、その振動幅に応じてＸ方向へのドットの大きさを変
更するといった処理も可能である。

【０１１５】尚、本実施例においては、偏向電界Ｅｓお
よび偏向磁界Ｂｓ共、Ｙ方向に印加しているが、偏向電
極８１・８１と偏向磁極８２・８２との配置を適宜変更
することにより、その他、下記の偏向制御を行うことが
できる。

【０１１６】・Ｙ方向に偏向電界Ｅｓを印加し、Ｘ方向
に偏向磁界Ｂｓを印加する。この場合、Ｙ方向の偏向電
界ＥｓによりＺ方向に飛翔するトナー１７がＹ方向に偏
向され、Ｘ方向の偏向磁界ＢｓによりＺ方向に飛翔する
トナー１７がＹ方向に偏向される。即ち、この場合に
は、偏向電界Ｅｓと偏向磁界Ｂｓによる偏向方向が同一
となり、用紙５の搬送方向をＹ方向とすると、上記両者
によってトナー１７を用紙５の搬送方向に大きく偏向さ
せることができる。

【０１１７】・Ｘ方向に偏向電界Ｅｓを印加し、Ｙ方向
に偏向磁界Ｂｓを印加する。この場合、Ｘ方向の偏向電
界ＥｓによりＺ方向に飛翔するトナー１７がＸ方向に偏
向され、Ｙ方向の偏向磁界ＢｓによりＺ方向に飛翔する
トナー１７がＸ方向に偏向される。この場合には、偏向
電界Ｅｓと偏向磁界Ｂｓによる偏向方向が同一となり、
上記両者によってトナー１７をＸ方向に大きく偏向させ
ることができる。

【０１１８】・Ｘ方向に偏向電界Ｅｓと偏向磁界Ｂｓと
を印加する。この場合、Ｘ方向の偏向電界ＥｓによりＺ
方向に飛翔するトナー１７がＸ方向に偏向され、Ｘ方向
の偏向磁界ＢｓによりＺ方向に飛翔するトナー１７がＹ
方向に偏向される。この場合には、トナー１７の偏向方
向が上記実施例で説明したのと同じ方向になる。

【０１１９】また、以上の説明においては、偏向電極８
１・８１と偏向磁極８２・８２との両者を使用したもの
としているが、必要に応じて、何れか一方を備える構成
としてもよい。

【０１２０】また、上記以外の構成については、実施例
１ないし実施例３のディジタル複写機と同様である。さ
らに、本実施例に示した構成を実施例４および実施例５
の構成に加えて画像形成部１を構成することも可能であ
る。

【０１２１】〔実施例８〕本発明のさらに他の実施例を
図３６に基づいて以下に説明する。尚、説明の便宜上、
前記の実施例に示した手段と同一の機能を有する手段に
は同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【０１２２】本実施例のディジタル複写機は、図３６に
示すように、前記対向電極２１に代えて、顕像化粒子通
過孔としてのトナー通過孔９１ａを有する板状の対向電
極９１を備えるとともに、この対向電極９１におけるト
ナー１７の飛翔方向側に用紙搬送ガイド９２を備えたも
のとなっている。従って、本ディジタル複写機では、用
紙５が、対向電極９１と用紙搬送ガイド９２との間にお
いて、用紙搬送ガイド９２に沿って搬送されるととも
に、トナー担持体１９から飛翔したトナー１７が対向電
極９１をトナー通過孔９１ａにより通過してさらに飛翔
し、上記用紙５に達することにより用紙５上に画像が形
成されるものとなっている。

【０１２３】上記対向電極９１の形状としては、例えば
実施例７の図３２に示したトナー飛翔安定化グリッド７
２と同様のものとすることができる。この場合、対向電
極９１のトナー通過孔９１ａは、制御グリッド２３、４
１または５１におけるゲート２６との対応位置に形成さ
れるとともに、トナー１７の飛翔方向の偏向等を考慮し
て、ゲート２６の径よりも大きい径に設定される。ま
た、対向電極９１に印加される電圧は前記の各実施例で
説明したものと同様である。

【０１２４】上記の構成では、用紙５が対向電極９１に
おけるトナー担持体１９側とは反対側に配されることに
なるので、トナー担持体１９と対向電極９１との間の電
位分布、即ち電界が用紙５の電磁気的特性に左右される
ことがない。また、対向電極９１を通過したトナー１７
もトナー担持体１９と対向電極９１との間の電界の影響
をほとんど受けない。従って、トナー１７に対する安定
かつ良好な飛翔制御を行うことができる。

【０１２５】また、上記の構成では、トナー１７の飛翔
が用紙５の電磁気的特性による影響を受けないので、用
紙５、即ち記録媒体としては広範囲のものを使用するこ
とができる。例えば、例えば封筒の裏面等、表面状態が
粗く凹凸を有するもの、金属ホイル等の体積抵抗が低い
もの、および高湿の紙などを使用することができる。

【０１２６】尚、上記実施例においては、対向電極９１
として板状のものを使用しているが、その他、メッシュ
構造等であってもよく、トナー通過孔９１ａの位置も、
トナー１７の飛翔を妨げなければ特に限定されない。ま
た、用紙搬送ガイド９２の形状は、平板状に限定され
ず、円弧状あるいは円筒状等、用紙の搬送に適した形状
であってもよい。

【０１２７】また、上記以外の構成については、実施例
１ないし実施例３のディジタル複写機と同様である。さ
らに、本実施例に示した構成を実施例４ないし実施例７
の構成に加えて画像形成部１を構成することも可能であ
る。

【０１２８】〔実施例９〕本発明のさらに他の実施例を
図３７に基づいて以下に説明する。尚、説明の便宜上、
前記の実施例に示した手段と同一の機能を有する手段に
は同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【０１２９】本実施例のディジタル複写機は、図３７に
示すように、前記実施例８のディジタル複写機における
図３６に示した画像形成部１において、顕像化粒子飛翔
安定化電極としての用紙搬送ガイド９２にトナー１７の
飛翔を安定化させる電界を発生させるための電位を印加
している。この電位は、少なくとも制御グリッド２３、
４１または５１と対向電極９１との間に存在する電界と
同方向の電界を発生させる電位であり、例えば対向電極
９１に印加している電位と同電位である。本実施例にお
いては、対向電極電位をＶｔとし、用紙搬送ガイド電位
をＶｈとした場合、これら両者の関係は、Ｖｔ＜Ｖｈに
設定されている。上記用紙搬送ガイド９２への電位付与
は前記電源部２９により行われる。また、本ディジタル
複写機では、用紙５の搬送をさらに安定化させるための
上下一対の用紙搬送専用ガイド９３を用紙搬送ガイド９
２の側方に設けている。

【０１３０】上記の構成では、用紙５が用紙搬送専用ガ
イド９３により用紙搬送ガイド９２における対向電極９
１との対向面側に案内され、用紙搬送ガイド９２に案内
されて搬送される。また、トナー担持体１９から対向電
極９１方向へ飛翔し、さらに対向電極９１のトナー通過
孔９１ａを通過したトナー１７は、上記用紙５の方向へ
飛翔する。

【０１３１】このとき、用紙搬送ガイド９２に上記用紙
搬送ガイド電位Ｖｈが印加されていない場合、対向電極
９１を通過したトナー１７は慣性力のみによって飛翔す
るので、その飛翔が不安定になり易い。従って、例えば
制御グリッド２３、４１または５１と対向電極９１との
間に存在する電界とは反対方向の電界が加わるようなこ
とがあれば、トナー１７の飛翔軌跡が大きく乱れること
になる。

【０１３２】これに対し、本ディジタル複写機では、用
紙搬送ガイド９２に用紙搬送ガイド電位Ｖｈが印加さ
れ、対向電極９１と用紙搬送ガイド９２との間に制御グ
リッド２３、４１または５１と対向電極９１との間に存
在する電界と同方向の電界が存在しているので、トナー
１７は用紙５に向かって安定に飛翔する。これにより、
良好な画像を得ることができる。その他の機能について
は、前記実施例８に示した構成と同様である。

【０１３３】また、上記以外の構成については、実施例
１ないし実施例３のディジタル複写機と同様である。さ
らに、本実施例に示した構成を実施例４ないし実施例７
の構成に加えて画像形成部１を構成することも可能であ
る。

【０１３４】〔実施例１０〕本発明のさらに他の実施例
を図３８に基づいて以下に説明する。尚、説明の便宜
上、前記の実施例に示した手段と同一の機能を有する手
段には同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【０１３５】本実施例のディジタル複写機は、図３８に
示すように、前記実施例１ないし実施例３に示したディ
ジタル複写機の画像形成部１において、それらの対向電
極２１に代えて、用紙搬送ガイドとしての機能を備えた
対向電極１０１を備えている。従って、用紙５はこの対
向電極１０１におけるトナー担持体１９との対向面側に
沿って搬送される。また、本ディジタル複写機は、用紙
５に電荷を注入するための一対の帯電ローラ１０２・１
０２を備えている。

【０１３６】これら両帯電ローラ１０２・１０２のう
ち、用紙５における対向電極９１側の面に圧接される記
録媒体電位付与手段としての帯電ローラ１０２には、少
なくとも制御グリッド２３、４１または５１と対向電極
１０１との間に存在する電界と同方向の電界を生じさせ
る電位が与えられる。本実施例において、上記帯電ロー
ラ１０２には、対向電極１０１に与えられる対向電極電
位Ｖｔと同じ電位が与えられる。一方、上記帯電ローラ
１０２とは反対側の帯電ローラ１０２には、例えば、ト
ナー担持体１９の電位と対向電極電位Ｖｔとの間の適当
な電位が与えられる。尚、この帯電ローラ１０２への電
位の付与は無くてもよい。上記対向電極１０１および帯
電ローラ１０２への電位付与は前記電源部２９により行
われる。

【０１３７】上記の構成では、対向電極１０１における
トナー担持体１９との対向面側位置である画像形成位置
に搬送される用紙５に対して、帯電ローラ１０２・１０
２により用紙５裏面への電荷注入が行われる。従って、
トナー像の形成された用紙５が対向電極１０１を通過し
た後、図３に示した定着部１０に移動する間において
も、用紙５に注入された電荷によってトナー１７が確実
に保持される。これにより、用紙５からのトナー１７の
脱落による画質の低下が防止されている。

【０１３８】即ち、仮に上記帯電ローラ１０２による用
紙５への電荷注入が行われない場合、トナー担持体１９
から対向電極１０１方向へ飛翔したトナー１７が用紙５
に担持される力は、制御グリッド２３、４１または５１
と対向電極１０１との間に存在する電界によって生じて
いる。従って、高抵抗体である用紙５が、上記電界の及
ぶ範囲外に搬送された場合、トナー１７を用紙５の表面
に担持する力が消滅する可能性がある。そこで、本ディ
ジタル複写機のように、帯電ローラ１０２により用紙５
に対して予め電荷を注入しておけば、上記電界の及ぶ範
囲外に用紙５が搬送された場合であっても、用紙５にト
ナー１７を担持する力が保持され、トナー脱落による画
質の低下が防止される。

【０１３９】尚、本実施例においては、上記帯電ローラ
１０２により用紙５に電荷注入を行うものとしている
が、対向電極１０１における用紙５との対向側面を絶縁
されていないものとし、対向電極１０１から用紙５に対
して電荷注入を行うようにすることも可能である。この
場合には、上記帯電ローラ１０２への電位付与が不要と
なる。

【０１４０】また、上記以外の構成については、実施例
１ないし実施例３のディジタル複写機と同様である。さ
らに、本実施例に示した構成を実施例４ないし実施例７
の構成に加えて画像形成部１を構成することも可能であ
る。

【０１４１】〔実施例１１〕本発明のさらに他の実施例
を図３９および図４０に基づいて以下に説明する。尚、
説明の便宜上、前記の実施例に示した手段と同一の機能
を有する手段には同一の符号を付記し、その説明を省略
する。

【０１４２】本実施例のディジタル複写機は、前記実施
例８の図３７に示した画像形成部１において、用紙搬送
専用ガイド９３に代えて前記図３８に示した帯電ローラ
１０２・１０２を備えたものとなっている。これら帯電
ローラ１０２・１０２のうち、用紙５における用紙搬送
ガイド９２側の面に圧接される帯電ローラ１０２には、
対向電極９１に与えられる対向電極電位Ｖｔよりも高
く、用紙搬送ガイド９２に与えられる電位と同じ搬送ガ
イド電位Ｖｈが与えれられる。一方、上記帯電ローラ１
０２とは反対側の帯電ローラ１０２には、上記対向電極
電位Ｖｔが与えられる。上記のような電位設定により、
対向電極９１と用紙搬送ガイド９２との間には、制御グ
リッド２３、４１または５１と対向電極９１１との間に
存在する電界と同方向の電界が生じる。一方、用紙５に
は、用紙搬送ガイド電位Ｖｈと対向電極電位Ｖｔとの電
位差に基づく電荷注入が行われる。また、上記の各電位
付与は前記電源部２９により行われる。

【０１４３】上記の構成では、前述のように、帯電ロー
ラ１０２・１０２により用紙５に対して予め電荷注入が
行われるととも、対向電極９１を通過したトナー１７
が、用紙搬送ガイド９２に付与された用紙搬送ガイド電
位Ｖｈにて生じる電界により、安定した状態で用紙５方
向へ飛翔し、用紙５に付着する。この用紙５に付着した
トナー１７は、上記帯電ローラ１０２・１０２から用紙
５に注入された電荷により、前記実施例１０において説
明したように、その後の用紙５の搬送においても脱落す
ることなく保持される。

【０１４４】また、上記以外の構成については、実施例
１ないし実施例３のディジタル複写機と同様である。さ
らに、本実施例に示した構成を実施例４ないし実施例７
の構成に加えて画像形成部１を構成することも可能であ
る。この構成例を示すと例えば図４０に示すものとな
る。

【０１４５】この構成によれば、トナー担持体１９から
対向電極２１方向へのゲート２６を通じてのトナー１７
の飛翔が、トナー担持体１９および対向電極２１の電位
に対する制御グリッド５１の電位により制御される。こ
のとき、制御グリッド５１へのトナー１７の付着がトナ
ー付着防止グリッド６２により防止され、制御グリッド
５１通過後のトナー１７の飛翔が、トナー飛翔安定化グ
リッド７１により安定されるとともに、偏向電極８１・
８１および偏向磁極８２・８２により、Ｙ方向およびＸ
方向に適宜偏向される。その後、トナー１７は、対向電
極９１を通過して、用紙搬送ガイド９２により搬送を案
内されている用紙５の表面に付着する。このとき、対向
電極９１通過後のトナー１７の飛翔が、用紙搬送ガイド
９２への電位付与によって生じる電界により安定化され
る。また、用紙５に付着したトナー１７は、帯電ローラ
１０２から用紙５に与えられた電荷により用紙５上に確
実に担持されて、定着部１０に送られる。

【０１４６】〔実施例１２〕本発明のさらに他の実施例
を図４１および図４３に基づいて以下に説明する。尚、
説明の便宜上、前記の実施例に示した手段と同一の機能
を有する手段には同一の符号を付記し、その説明を省略
する。

【０１４７】本実施例のディジタル複写機は、例えば図
４１に示すように、以上の実施例１ないし実施例１１に
示した、印刷ヘッド２２と対向電極２１または１０１と
を一体化し、印刷ヘッドユニット１１１として備えてい
る。尚、この印刷ヘッドユニット１１１は、前記帯電ロ
ーラ１０２も一体化している。

【０１４８】このような構成では、複写機本体に対して
印刷ヘッド２２および対向電極２１・１０１を脱着した
ときにも、印刷ヘッド２２内における各電極間同士の位
置関係、および印刷ヘッド２２と対向電極２１・１０１
との位置関係が変化することがない。従って、印刷ヘッ
ド２２内、および印刷ヘッド２２と対向電極２１・１０
１との間において、電位分布および電界が変化しない。
これにより、例えばメインテナンスのために、印刷ヘッ
ド２２および対向電極２１・１０１を複写機本体に対し
て脱着した場合であっても、良好な画像形成機能を維持
することができる。

【０１４９】即ち、以上の各実施例で説明したように、
画質の良好な画像形成を行うためには、印刷ヘッド２２
付近の電位分布が非常に重要であり、この電位分布が設
定値からずれると、トナー１７が飛翔しなかったり、逆
に不必要な部分へトナーが飛翔するといった事態を生じ
る。従って、画像形成部１においては、印刷ヘッド２２
付近の電位分布が設定値からずれないようにする施策が
必要となる。

【０１５０】一方、本印刷方式のディジタル複写機で
は、印刷ヘッド２２における制御グリッド２３、４１ま
たは５１のトナー１７による汚れおよび目詰まりが最大
の問題となる。そして、上記ような汚れあるいは目詰ま
りが発生した場合には、制御グリッド２３、４１または
５１のクリーニング処理が必要になる。また、印刷ヘッ
ド２２がクリーニング不良となった場合には、資源の有
効利用の点からも印刷ヘッド２２のみの交換が望まし
い。これらのことから、印刷ヘッド２２を複写機本体か
ら容易に脱着する構造が要望される。

【０１５１】そこで、本ディジタル複写機においては、
印刷ヘッド２２を脱着した場合にも印刷ヘッド２２内に
おける各電極間同士の位置関係、および印刷ヘッド２２
と対向電極２１・１０１との位置関係が変化せず、印刷
ヘッド２２付近の電位分布が設定値からずれないように
するとともに、上記クリーニング処理を行い易くするた
め、上記の印刷ヘッドユニット１１１を備えている。

【０１５２】また、上記の図４１に示した構成は、対向
電極２１・１０１におけるトナー担持体１９との対向面
側で用紙５の搬送を案内するものである。一方、上記対
向電極２１・１０１に代えて、トナー通過孔９１ａを有
する対向電極９１および用紙搬送ガイド９２を備えてい
る場合には、図４２または図４３に示すように、それぞ
れ、印刷ヘッドユニット１１２または印刷ヘッドユニッ
ト１１３を備えた構成とすることができる。

【０１５３】印刷ヘッドユニット１１２は、印刷ヘッド
２２、対向電極９１、用紙搬送ガイド９２および帯電ロ
ーラ１０２を一体化したものである。また、印刷ヘッド
ユニット１１３は、印刷ヘッド２２、対向電極９１およ
び帯電ローラ１０２の一方を一体化したものである。こ
れらの構成による機能は、前記図４１に示した構成の場
合と同様である。

【０１５４】ここで、本印刷方式のディジタル複写機に
よる印刷例を図４４ないし図５１示しておく。この印刷
には図４４に示す印刷ヘッド２２が使用されている。こ
の印刷ヘッド２２は、用紙の搬送方向（Ｙ方向）に４列
のゲート２６を有し、各ゲート２６は千鳥状に設けられ
ている。従って、前記データ処理部３５では、画像形成
制御部３４で処理された画像データを、上記ゲート２６
の列に応じて４列に分解している。ここでは文字ＡＢを
印刷しており、印刷上がりの状態は図４５に示すものと
なる。

【０１５５】印刷に際して、図４６に示すステップ１で
は、４列のゲート２６とも共全くドットを形成しておら
ず、ステップ２では、同図において最下部の第１列のみ
ドットを形成している。各ステップ毎の用紙５の送り量
はドット１個の直径分である。以下、同図および図４７
ないし図５１に示す各ステップを経て印刷が完了する。

【０１５６】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の画像形
成装置は、電気力と磁気力との少なくとも一方により顕
像化粒子を担持する顕像化粒子担持体と、この顕像化粒
子担持体と対向配置された対向電極と、これら両者間に
配され、顕像化粒子の通過部となる複数個のゲートを有
するとともに、上記顕像化粒子担持体との距離が、隣接
する上記各ゲート間のピッチよりも短くなるように設け
られている制御グリッドと、上記顕像化粒子担持体と対
向電極との間に所定の電位差を生じさせる電位を付与す
るとともに、上記制御グリッドに電位を付与するための
電源部と、上記ゲートを通じての顕像化粒子担持体から
対向電極方向への顕像化粒子の飛翔を制御し、顕像化粒
子をその飛翔方向に配された記録媒体に付着させて画像
を形成するために、上記電源部から制御グリッドに付与
される電位を画像信号に応じて変化させて上記顕像化粒
子担持体と対向電極との間に存在する電界を変化させる
グリッド電位制御手段とを備えている構成である。

【０１５７】これにより、隣接するゲートの電界の影響
が顕像化粒子担持体の表面に現れることがなく、各ゲー
トにより各々独立した顕像化粒子の飛翔制御が可能とな
る。従って、良好な画像を得ることができる。また、制
御グリッドに対しての上記位置設定により、顕像化粒子
担持体と制御グリッドとの距離が短くなり、顕像化粒子
の飛翔制御のために制御グリッドに付与する電位を、顕
像化粒子担持体の電位に近い値、即ち低い値に設定する
ことができる。これにより、制御グリッドに電位を与え
る電源部の出力電圧を低くできる。従って、この電源部
の構成部品および電圧印加部の耐圧を低くすることがで
き、コストダウン、安全性の向上および故障率の低下を
図ることができるという効果を奏する。

【０１５８】また、請求項２の発明の画像形成装置は、
請求項１に記載の画像形成装置において、制御グリッド
の複数個のゲートは、複数の制御電極が一方向に並設さ
れた、上記顕像化粒子担持体に近い側の第１電極層、お
よび複数の制御電極が第１電極層の制御電極と平行かつ
その並びとは異なる方向に並設された、上記顕像化粒子
担持体から遠い側の第２電極層の、各制御電極における
両層の対向方向で重なり合う位置にそれぞれ設けられて
いる構成である。

【０１５９】これにより、制御電極の数が少なくなっ
て、制御グリッドへの付与電位を制御するグリッド電位
制御手段の構成を簡素化することができるという効果を
奏する。

【０１６０】また、請求項３の発明の画像形成装置は、
請求項１または２の発明の画像形成装置において、上記
制御グリッドと顕像化粒子担持体との間には、制御グリ
ッドのゲートとの対応位置に顕像化粒子通過孔を有する
顕像化粒子付着防止グリッドが設けられ、この顕像化粒
子付着防止グリッドには、上記電源部より顕像化粒子の
帯電極性と同極性の電位が付与されている構成である。

【０１６１】これにより、請求項１または２の発明の効
果に加えて、顕像化粒子の帯電極性と同極性の電位が付
与されている顕像化粒子付着防止グリッドにより、制御
グリッドにおけるゲート以外の部位への顕像化粒子の飛
翔が阻止される。従って、制御グリッドへの帯電した顕
像化粒子の付着が防止され、制御グリッドの電位が不安
定になる事態が防止される。この結果、制御グリッドに
より顕像化粒子の飛翔を安定に制御することができ、良
好な画像を得ることができるという効果を奏する。

【０１６２】また、請求項４の発明の画像形成装置は、
請求項３の発明の画像形成装置において、上記顕像化粒
子付着防止グリッドの顕像化粒子通過孔が、制御グリッ
ドのゲートの径よりも大きい径で形成されている構成で
ある。

【０１６３】これにより、請求項３の発明の効果に加え
て、ゲートから顕像化粒子担持体表面に対して良好な分
布の電界を付与することができる。従って、制御グリッ
ドへの顕像化粒子の付着を防止しつつ、顕像化粒子の飛
翔制御を良好に行うことができるという効果を奏する。

【０１６４】また、請求項５の発明の画像形成装置は、
請求項１から４の何れかの発明の画像形成装置におい
て、上記制御グリッドと対向電極との間に、顕像化粒子
通過孔を有する顕像化粒子飛翔安定化グリッドが設けら
れ、この顕像化粒子飛翔安定化グリッドには、制御グリ
ッドから対向電極方向へのトナーの飛翔を促進する電界
を生じさせる電位が上記電源部より付与されている構成
である。

【０１６５】これにより、請求項１から４の何れかの発
明の効果に加えて、制御グリッドを通過後の顕像化粒子
に対しての制御グリッドの電位変化による電界の変化の
影響を打ち消すことができる。従って、制御グリッドを
通過後の顕像化粒子の飛翔を安定化させ、移動する記録
媒体に対して一定の飛翔速度で顕像化粒子を到達させる
ことができ、良質の画像を得ることができるという効果
を奏する。

【０１６６】また、請求項６の発明の画像形成装置は、
請求項５の発明の画像形成装置において、上記顕像化粒
子飛翔安定化グリッドと対向電極との間に、顕像化粒子
飛翔安定化グリッドから対向電極方向への顕像化粒子の
飛翔方向を、この飛翔方向に対して直交する方向に電界
と磁界との少なくとも一方により偏向させる飛翔方向偏
向手段が設けられている構成である。

【０１６７】これにより、請求項５の発明の効果に加え
て、制御グリッド通過後の顕像化粒子の飛翔方向をこの
飛翔方向に対して直交する方向に適宜偏向することがで
きる。従って、ゲートのピッチよりも細かいピッチで顕
像化粒子によるドットを形成することが可能となり、解
像度を向上することができ、良質の画像を得るとができ
るという効果を奏する。

【０１６８】また、請求項７の発明の画像形成装置は、
請求項１に記載の画像形成装置において、対向電極は、
顕像化粒子担持体と記録媒体を挟むように対向配置さ
れ、顕像化粒子担持体から飛翔してきた顕像化粒子を通
過させる顕像化粒子通過孔を有しており、グリッド電位
制御手段は、上記ゲートを通じての顕像化粒子担持体か
ら対向電極方向への顕像化粒子の飛翔を制御し、顕像化
粒子通過孔を通して顕像化粒子を対向電極における顕像
化粒子担持体側とは反対側に配された記録媒体に付着さ
せて画像を形成するようになっている構成である。

【０１６９】これにより、顕像化粒子担持体と対向電極
との間の電界は、記録媒体の電磁気的特性の影響を受け
ないので、顕像化粒子に対する安定かつ良好な飛翔制御
を行うことができる。また、このようなことから、記録
媒体としては、例えば、封筒の裏面等の表面状態が粗い
もの、金属ホイル等の体積抵抗が低いもの、および高湿
の紙等の広範囲のものを使用することができるという効
果を奏する。

【０１７０】また、請求項８の発明の画像形成装置は、
請求項７の発明の画像形成装置において、上記の記録媒
体に対する対向電極側とは反対側には顕像化粒子飛翔安
定化電極が設けられ、この顕像化粒子飛翔安定化電極に
は、顕像化粒子が上記制御グリッドを経て対向電極方向
へ飛翔するときに制御グリッドと対向電極との間に存在
する電界と同方向の電界を生じさせる電位が上記電源部
より付与されている構成である。

【０１７１】これにより、請求項７の発明の効果に加え
て、対向電極を通過した顕像化粒子担持体は、記録媒体
に向かって安定に飛翔することができるので、良好な画
像を得ることができるという効果を奏する。

【０１７２】また、請求項９の発明の画像形成装置は、
請求項１から８の何れかの発明の画像形成装置におい
て、上記の記録媒体における顕像化粒子担持体側とは反
対側面に、顕像化粒子が上記制御グリッドを経て対向電
極方向へ飛翔するときに制御グリッドと対向電極との間
に存在する電界と同方向の電界を生じさせるような電位
を付与する記録媒体電位付与手段を備えている構成であ
る。

【０１７３】これにより、請求項１から８の何れかの発
明の効果に加えて、顕像化粒子が付着することによって
記録媒体上に形成された画像は、記録媒体が対向電極か
ら離れた場合であっても、記録媒体に確実に保持され
る。従って、その後の処理工程、例えば記録媒体への顕
像化粒子の定着工程が行われるまでの間に記録媒体から
顕像化粒子が脱落して画質が低下する事態を防止するこ
とができるという効果を奏する。

【０１７４】また、請求項１０の発明の画像形成装置
は、請求項１から９の何れかの発明の画像形成装置にお
いて、上記対向電極、およびこの対向電極と顕像化粒子
担持体との間の制御グリッドを含む電極類が一体化さ
れ、画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に設け
られている構成である。

【０１７５】これにより、対向電極、およびこの対向電
極と顕像化粒子担持体との間の制御グリッドを含む電極
類を画像形成装置本体に対して脱着したときにも、これ
ら各電極類間同士の位置関係、およびこれら電極類と対
向電極との位置関係は変化しない。従って、各電極類
間、およびこれら各電極類と対向電極との間において、
電位分布および電界が変化しない。この結果、例えばメ
インテナンスのために、上記電極類を画像形成装置本体
に対して脱着した場合であっても、良好な画像形成機能
を維持することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のディジタル複写機における
画像形成部の構成を示す説明図である。

【図２】上記画像形成部の他の例を示す説明図である。

【図３】上記ディジタル複写機の全体構成を示す概略の
説明図である。

【図４】上記ディジタル複写機が備える制御回路の構成
を示すブロック図である。

【図５】図３に示した画像形成部に対応する部分の拡大
図である。

【図６】上記画像形成部における画像形成動作の説明図
である。

【図７】上記画像形成部が備える制御グリッドの構成を
示す斜視図である。

【図８】上記制御グリッドの具体的な構成を示す斜視図
である。

【図９】上記制御グリッドに電位を付与する構成を示す
説明図である。

【図１０】同図（ａ）は画像形成部の概略図、同図
（ｂ）は同図（ａ）に示した画像形成部におけるトナー
飛翔制御のための各部への印加電位の説明図、同図
（ｃ）は同図（ｂ）に示した電位による各部の電界の強
さの説明図である。

【図１１】同図（ａ）は画像形成部の概略図、同図
（ｂ）は同図（ａ）に示した画像形成部における、図１
０（ｂ）に示したものとは別のトナー飛翔制御のための
各部への印加電位の説明図、同図（ｃ）は同図（ｂ）に
示した電位による各部の電界の強さの説明図である。

【図１２】上記画像形成部における制御グリッドの配設
位置と、ゲートのスイッチング電位と、トナー担持体表
面電界との関係を示す説明図である。

【図１３】上記画像形成部における対向電極の形状例を
示す説明図である。

【図１４】本発明の他の実施例のディジタル複写機が備
える画像形成部の制御グリッドの構成を示す斜視図であ
る。

【図１５】上記制御グリッドに電位を付与する構成を示
す説明図である。

【図１６】本発明のさらに他の実施例のディジタル複写
機が備える画像形成部の制御グリッドの構成を示す斜視
図である。

【図１７】上記制御グリッドに電位を付与する構成を示
す説明図である。

【図１８】本発明のさらに他の実施例のディジタル複写
機が備える画像形成部の構成とそのゲートによる理想的
な電界分布とを示す説明図である。

【図１９】同図（ａ）は上記画像形成部の構成とそのゲ
ートによる実際の電界分布とを示す説明図、同図（ｂ）
は同図（ａ）に示したトナー担持体から対向電極に至
る、ゲート中央部とゲート外周部との電位変化を示すグ
ラフである。

【図２０】同図（ａ）は図１８に示したトナー付着防止
グリッドを図７に示した制御グリッドに対応して設けた
構成を示す説明図、同図（ｂ）はこのトナー付着防止グ
リッドの形状を示す斜視図である。

【図２１】同図（ａ）は上記トナー付着防止グリッドを
図１４に示した制御グリッドに対応して設けた構成を示
す説明図、同図（ｂ）はこのトナー付着防止グリッドの
形状を示す斜視図である。

【図２２】同図（ａ）は上記トナー付着防止グリッドを
図１６に示した制御グリッドに対応して設けた構成を示
す説明図、同図（ｂ）はこのトナー付着防止グリッドの
形状を示す斜視図である。

【図２３】本発明のさらに他の実施例のディジタル複写
機が備える画像形成部の構成とそのゲートによる電界分
布とを示す説明図である。

【図２４】同図（ａ）は図２３に示したトナー付着防止
グリッドを図７に示した制御グリッドに対応して設けた
構成を示す説明図、同図（ｂ）はこのトナー付着防止グ
リッドの形状を示す斜視図である。

【図２５】同図（ａ）は上記トナー付着防止グリッドを
図１４に示した制御グリッドに対応して設けた構成を示
す説明図、同図（ｂ）はこのトナー付着防止グリッドの
形状を示す斜視図である。

【図２６】同図（ａ）は上記トナー付着防止グリッドを
図１６に示した制御グリッドに対応して設けた構成を示
す説明図、同図（ｂ）はこのトナー付着防止グリッドの
形状を示す斜視図である。

【図２７】図２５に示したＸチャンネル層とトナー付着
防止グリッドとの位置関係を示す縦断面図である。

【図２８】同図（ａ）は図１８に示したトナー付着防止
グリッドを備えた画像形成部におけるトナー担持体側か
ら見た制御グリッドとトナー付着防止グリッドとの立体
角差を示す説明図、同図（ｂ）は図２３に示したトナー
付着防止グリッドを備えた画像形成部における上記立体
角を示す説明図である。

【図２９】本発明のさらに他の実施例のディジタル複写
機が備える画像形成部の構成とそのゲートによる電界分
布とを示す説明図である。

【図３０】同図（ａ）は図２９に示したトナー飛翔安定
化グリッドを図７に示した制御グリッドに対応して設け
た構成を示す説明図、同図（ｂ）はこのトナー飛翔安定
化グリッドの形状を示す斜視図である。

【図３１】同図（ａ）は上記トナー飛翔安定化グリッド
を図１４に示した制御グリッドに対応して設けた構成を
示す説明図、同図（ｂ）はこのトナー飛翔安定化グリッ
ドの形状を示す斜視図である。

【図３２】同図（ａ）は上記トナー飛翔安定化グリッド
を図１６に示した制御グリッドに対応して設けた構成を
示す説明図、同図（ｂ）はこのトナー飛翔安定化グリッ
ドの形状を示す斜視図である。

【図３３】同図（ａ）は上記トナー飛翔安定化グリッド
を備えていない画像形成部の例を示す説明図、同図
（ｂ）は同図（ａ）に示した画像形成部での電位分布を
示す説明図である。

【図３４】同図（ａ）は上記トナー飛翔安定化グリッド
を備えた画像形成部の構成を示す説明図、同図（ｂ）は
同図（ａ）に示した画像形成部での電位分布を示す説明
図である。

【図３５】同図（ａ）は本発明のさらに他の実施例のデ
ィジタル複写機における画像形成部の構成を示す説明
図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示した構成の斜視図であ
る。

【図３６】本発明のさらに他の実施例のディジタル複写
機が備える画像形成部の構成を示す説明図である。

【図３７】本発明のさらに他の実施例のディジタル複写
機が備える画像形成部の構成を示す説明図である。

【図３８】本発明のさらに他の実施例のディジタル複写
機が備える画像形成部の構成を示す説明図である。

【図３９】本発明のさらに他の実施例のディジタル複写
機が備える画像形成部の構成を示す説明図である。

【図４０】同図（ａ）は上記画像形成部の他の例を示す
説明図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示した各部の構造例
を示す斜視図である。

【図４１】本発明のさらに他の実施例のディジタル複写
機が備える画像形成部の構成を示す説明図である。

【図４２】図４１に示した画像形成部の他の例を示す説
明図である。

【図４３】図４１に示した画像形成部のさらに他の例を
示す説明図である。

【図４４】本発明のディジタル複写機による印刷例、お
よびこの印刷に使用される印刷ヘッドを示す説明図であ
る。

【図４５】上記印刷例における印刷上がりの状態を示す
説明図である。

【図４６】上記印刷ヘッドを使用しての上記印刷例にお
ける印刷動作の説明図である。

【図４７】図４６の動作に続く印刷動作の説明図であ
る。

【図４８】図４７の動作に続く印刷動作の説明図であ
る。

【図４９】図４８の動作に続く印刷動作の説明図であ
る。

【図５０】図４９の動作に続く印刷動作の説明図であ
る。

【図５１】図５０の動作に続く印刷動作の説明図であ
る。

【符号の説明】

１画像形成部２トナー供給部３印刷部５用紙（記録媒体）１７トナー（顕像化粒子）１９トナー担持体（顕像化粒子担持体）２１対向電極２２印刷ヘッド２３制御グリッド２５制御電極２６ゲート２９電源部３３画像形成制御ユニット３４画像形成制御部（グリッド電位制御手段）３５データ処理部（グリッド電位制御手段）３６印刷ヘッド制御部（グリッド電位制御手段）３８高圧ドライバ部４０グリッド制御部４１制御グリッド４１ａＸチャンネル層（第１電極層）４１ｂＹチャンネル層（第２電極層）４２制御電極４２ａ開口部５１制御グリッド５１ａＸチャンネル層（第１電極層）５１ｂＹチャンネル層（第２電極層）５２制御電極５２ａ開口部６１トナー付着防止グリッド（顕像化粒子付着防止
グリッド）６１ａトナー通過孔（顕像化粒子通過孔）６２トナー付着防止グリッド６２ａトナー通過孔（顕像化粒子通過孔）７１トナー飛翔安定化グリッド（顕像化粒子飛翔安
定化グリッド）７１ａトナー通過孔（顕像化粒子通過孔）８１偏向電極（飛翔方向偏向手段）８２偏向磁極（飛翔方向偏向手段）９１対向電極９１ａトナー通過孔（顕像化粒子通過孔）９２用紙搬送ガイド（顕像化粒子飛翔安定化電極）１０１対向電極１０２帯電ローラ（記録媒体電位付与手段）１１１印刷ヘッドユニット１１２印刷ヘッドユニット１１３印刷ヘッドユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−34454（ＪＰ，Ａ) 特開平４−34450（ＪＰ，Ａ) 特開平４−51161（ＪＰ，Ａ) 特開平５−124246（ＪＰ，Ａ) 特開平４−329156（ＪＰ，Ａ) 特開平４−83658（ＪＰ，Ａ) 特開平４−36771（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−248662（ＪＰ，Ａ) 特開平４−36772（ＪＰ，Ａ) 特開平４−144758（ＪＰ，Ａ) 特開平２−84354（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/385 G03G 15/05

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電気力と磁気力との少なくとも一方により
顕像化粒子を担持する顕像化粒子担持体と、この顕像化粒子担持体と対向配置された対向電極と、これら両者間に配され、顕像化粒子の通過部となる複数
個のゲートを有するとともに、上記顕像化粒子担持体と
の距離が、隣接する上記各ゲート間のピッチよりも短く
なるように設けられている制御グリッドと、上記顕像化粒子担持体と対向電極との間に所定の電位差
を生じさせる電位を付与するとともに、上記制御グリッ
ドに電位を付与するための電源部と、上記ゲートを通じての顕像化粒子担持体から対向電極方
向への顕像化粒子の飛翔を制御し、顕像化粒子をその飛
翔方向に配された記録媒体に付着させて画像を形成する
ために、上記電源部から制御グリッドに付与される電位
を画像信号に応じて変化させて上記顕像化粒子担持体と
対向電極との間に存在する電界を変化させるグリッド電
位制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】制御グリッドの複数個のゲートは、複数の
制御電極が一方向に並設された、上記顕像化粒子担持体
に近い側の第１電極層、および複数の制御電極が第１電
極層の制御電極と平行かつその並びとは異なる方向に並
設された、上記顕像化粒子担持体から遠い側の第２電極
層の、各制御電極における両層の対向方向で重なり合う
位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項３】上記制御グリッドと顕像化粒子担持体との
間には、制御グリッドのゲートとの対応位置に顕像化粒
子通過孔を有する顕像化粒子付着防止グリッドが設けら
れ、この顕像化粒子付着防止グリッドには、上記電源部
より顕像化粒子の帯電極性と同極性の電位が付与されて
いることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形
成装置。
【請求項４】上記顕像化粒子付着防止グリッドの顕像化
粒子通過孔は、制御グリッドのゲートの径よりも大きい
径で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の
画像形成装置。
【請求項５】上記制御グリッドと対向電極との間には、
顕像化粒子通過孔を有する顕像化粒子飛翔安定化グリッ
ドが設けられ、この顕像化粒子飛翔安定化グリッドに
は、制御グリッドから対向電極方向へのトナーの飛翔を
促進する電界を生じさせる電位が上記電源部より付与さ
れていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記
載の画像形成装置。
【請求項６】上記顕像化粒子飛翔安定化グリッドと対向
電極との間には、顕像化粒子飛翔安定化グリッドから対
向電極方向への顕像化粒子の飛翔方向を、この飛翔方向
に対して直交する方向に電界と磁界との少なくとも一方
により偏向させる飛翔方向偏向手段が設けられているこ
とを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】対向電極は、顕像化粒子担持体と記録媒体
を挟むように対向配置され、顕像化粒子担持体から飛翔
してきた顕像化粒子を通過させる顕像化粒子通過孔を有
しており、グリッド電位制御手段は、上記ゲートを通じての顕像化
粒子担持体から対向電極方向への顕像化粒子の飛翔を制
御し、顕像化粒子通過孔を通して顕像化粒子を対向電極
における顕像化粒子担持体側とは反対側に配された記録
媒体に付着させて画像を形成するようになっていること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】上記の記録媒体に対する対向電極側とは反
対側には顕像化粒子飛翔安定化電極が設けられ、この顕
像化粒子飛翔安定化電極には、顕像化粒子が上記制御グ
リッドを経て対向電極方向へ飛翔するときに制御グリッ
ドと対向電極との間に存在する電界と同方向の電界を生
じさせる電位が上記電源部より付与されていることを特
徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】上記の記録媒体における顕像化粒子担持体
側とは反対側面に、顕像化粒子が上記制御グリッドを経
て対向電極方向へ飛翔するときに制御グリッドと対向電
極との間に存在する電界と同方向の電界を生じさせるよ
うな電位を付与する記録媒体電位付与手段を備えている
ことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の画像
形成装置。
【請求項１０】上記対向電極、およびこの対向電極と顕
像化粒子担持体との間の制御グリッドを含む電極類が一
体化され、画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能
に設けられていることを特徴とする請求項１から９の何
れかに記載の画像形成装置。