JPH10235922A

JPH10235922A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10235922A
Application number: JP9038170A
Authority: JP
Inventors: Shiro Wakahara; 史郎若原; Nobuhiko Nakano; 暢彦中野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1998-09-08
Also published as: DE69805348D1; US6123418A; EP0860289B1; EP0860289A1; DE69805348T2

Abstract

(57)【要約】【課題】特別な手段を加えることなく印字に良好な顕
像剤を選択し、顕像剤の通過制御をする制御手段に印加
する電位を大きくすることなく、印字速度と印字品質を
向上させる。【解決手段】対向電極２５とトナー担持体２２との間
には、高圧電源部３０から印加される高圧により、トナ
ー担持体２２に担持されたトナー２１を対向電極２５方
向に飛翔させるのに必要な電界が付与されている。高圧
電源部３０と、継続時間を制御することによって、顕像
剤を選別して使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル複写機
およびファクシミリ装置の印字部や、ディジタルプリン
タ、プロッタ等に適用され、顕像剤を飛翔させることに
より記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、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として、例えば特開平
７−１７８９５３号公報に開示された技術や本出願人が
出願した特願平８−４５４１号の技術がある。この画像
形成装置は、荷電粒子に電界を付与して電気力によって
飛翔させ、飛翔路に複数の通過孔を含む制御電極を配置
し、これに印加する電位を変化させて記録媒体に荷電粒
子を付着させることにより、画像を該記録媒体上に直接
形成する画像形成装置が提案されている。上記従来技術
は、上記の制御電極としてシングルドライブによる制御
電極を使用する構成となっており、画像形成に適するト
ナーの判別方法や電位の印加時間について記述されてい
る。

【０００３】上記従来技術に代表されるようなタイプの
画像形成装置では、画像のデータに基づいて荷電粒子の
ゲートの通過を制御し、画像データによるドットを記録
媒体である用紙上に形成して画像を作成している。トナ
ーにゲートの通過を許可し、トナーが用紙に到達してド
ットを形成するために、一定時間、電位を継続して印加
している。その印加継続時間は、トナーが制御電極に到
達するのに十分な時間である。そして、トナーが制御電
極を通過した直後に、該電位をトナーが飛翔しない電位
に切り替えてトナーの飛翔を阻止する。このことによっ
て印字速度の向上を実現している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平７−１７８９５
３号公報の技術では、画像形成に良好なトナーだけをゲ
ートに対向する前にトナー担持体上で除去している。こ
のためにローラーや電源などが別途除去手段として必要
な上に、トナーが該除去手段に対向する場合とゲートに
対向する場合で異なった特性を示す場合があって、かな
らずしも良好な特性を有するトナーだけが画像形成に使
用されるとは限らない。

【０００５】また、特願平８−４５４１号の技術では、
トナーが総て制御電極を通過するまでトナーが飛翔可能
な電位を印加している。しかし、印字時間に注目する
と、トナーが制御電極を通過するまでトナーを飛翔させ
る電位を印加し続けなければならない。従って、１ドッ
トあたりの印加時間の短縮に限界が生じ、これ以上の印
字速度の向上が困難である。

【０００６】更に、印加時間を短縮するために、トナー
を通過させるべく印加する電位（以後ＯＮ電位）を大き
くすると、トナーが制御電極を通過する時間は短くなる
が、飛翔量が増加してトナー濃度が必要以上に大きくな
る可能性がある。従って、所望のドットが形成できず良
好なハーフトーンの再現が困難となり、所望のトナー飛
翔量を得るためにゲート径を小さくする方法が考えられ
る。この場合は一度に多量のトナーが通過するので、ゲ
ートの目詰まりが発生しやすくなって、画像欠落や印字
不良が簡単に生じてしまう。

【０００７】本発明は、上記課題を鑑みてなされたもの
であり、特別な手段を加えることなく印字に良好な顕像
剤を選択し、顕像剤の通過制御をする制御手段に印加す
る電位を大きくすることなく、印字速度と印字品質を向
上させる画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、顕像剤を担持
する担持体と、該担持体に対向配置された対向電極と、
これら担持体と対向電極との間に配置され顕像剤の通過
部となる複数のゲートを有する制御電極と、上記担持体
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
与すると共に、上記制御電極に付与する電位を変化させ
ることにより顕像剤の上記ゲートの通過を制御して記録
媒体に画像を形成する制御手段とを備えた画像形成装置
である。

【０００９】請求項１の発明は、上記制御手段が、顕像
剤を対向電極側へと飛翔させるべく上記制御電極に付与
する電位の継続時間を制御することによって画像形成を
行う顕像剤を選択することを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、上記制御手段が、上記
顕像剤が上記制御電極のゲートを通過して画像形成する
領域の大きさに応じて、顕像剤を対向電極側へと飛翔さ
せるべく上記制御電極に付与する電位の継続時間を制御
することによって、上記担持体から上記記録媒体に移動
する上記顕像剤の量を制御することを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明は、上記制御手段が、上記
記録媒体に形成される画素の面積より、上記ゲートに対
向して上記顕像剤が上記ゲートに飛翔する上記担持体上
の領域の面積が大きくなるように制御すると共に、上記
ゲートに上記顕像剤の通過を与える為に上記制御電極に
印加する電位の継続時間ｔは、該電位が上記制御電極に
印加された場合に得られる電界と同電界または略同電界
が、上記担持体と上記対向電極の間に上記制御電極が存
在しない状態で上記顕像剤を飛翔させた場合に得られる
最大濃度を達成する継続時間Ｔに対して、ｔ＜Ｔである
ことを特徴とする。

【００１２】請求項４の発明は、上記制御手段が、上記
記録媒体に於ける上記顕像剤の単位面積あたり付着量Ｍ
１と、該付着量Ｍ１による画素濃度ＩＤについてＩＤ＝
ｆ（Ｍ１）、上記時間ｔに対して上記担体上から上記記
録媒体に移動して画素を形成する上記顕像剤量Ｍについ
てＭ＝ｇ（ｔ）、を満たす関数ｆとｇが存在し、上記顕
像剤が上記記録媒体上に付着する領域の面積をＳ１、及
び上記記録媒体に形成される画素濃度の許容最小値をＩ
Ｄｍとすると上記時間ｔについてｔ≧ｇ^-1（Ｓ１*ｆ^-1
（ＩＤｍ））であることを特徴とする。

【００１３】請求項５の発明は、上記関数ｆとｇが存在
し、顕像剤が上記記録媒体上に付着する領域の面積をＳ
１、及び上記記録媒体に形成される画素濃度であって所
望の画素が再現可能な画素濃度の最大値をＩＤＭとする
と上記時間ｔについてｔ≦ｇ^-1（Ｓ１*ｆ^-1（ＩＤ
Ｍ））であることを特徴とする。

【００１４】請求項６の発明は、上記関数ｆとｇが存在
し、上記Ｓ１、ＩＤＭ、ＩＤｍ、ｔに対して、ｇ^-1（Ｓ１*ｆ^-1（ＩＤｍ））≦ｔ≦ｇ^-1（Ｓ１*ｆ
^-1（ＩＤＭ））であることを特徴とする。

【００１５】以上のように構成された請求項１の発明に
おいて、担持体に担持された顕像剤は制御電極に付与す
る電位の印加継続時間に応じて対向電極に飛翔する。こ
の時、飛翔し易い顕像剤から飛翔して行く。従って、継
続時間を制御することによって、顕像剤を選別して使用
することになり、より良好な画像が形成できると同時
に、別途該トナーの分別手段が必要ない。また、担持体
に担持された顕像剤の中で短い時間で飛翔しやすいトナ
ーだけを画像形成に使用できるので、印字時間を短縮し
て印字速度のアップが可能となる。

【００１６】請求項２の発明において、制御電極に付与
する電位の印加継続時間を長くすると、それに伴って対
局電極に飛翔する顕像剤の量が増加する。画素の形成領
域に応じて、制御電極に付与する電位の継続時間を制御
することによって、画素の形成領域に飛翔する顕像剤量
を制御できる。こうして、印字する際に、最適な印字濃
度を選択できる。

【００１７】請求項３の発明において、担持体上の領域
の広い面積から飛翔する顕像剤をそれより狭い面積の画
素に集中させることになる。従って、従来必要としてい
た顕像剤の飛翔量より少なくとも、良好な印字が可能と
なる。そして、顕像剤の飛翔量が少なくて済むため、制
御電極によって飛翔可能なトナーの総てが制御電極に到
達する時間よりも短い時間で印字ができる。この状態で
飛翔するトナーを集めて画素を形成するので、より短い
時間での印字が可能となって印字速度の向上が可能とな
る。

【００１８】請求項４の発明において、制御電極に付与
する電位の継続時間を画素の形成領域や最低限必要な濃
度にする時間以上に設定する。従って、さまざまの原因
で印字濃度が変動しても、一定以上の画像の濃度を確保
する。

【００１９】請求項５の発明において、制御電極に付与
する電位の継続時間を画素の形成領域や画像形成に支障
を来さない最大の画素形成に濃度に必要な時間以下に設
定する。画像の必要以上の濃度上昇を招くことなく良好
な画像形成が可能となる。更に顕像剤の消費量を抑える
ことが可能となる。

【００２０】請求項６の発明において、制御電極に付与
する電位の継続時間を、画素の形成領域や最低限必要な
濃度以上で、画像形成に支障を来さない最大の画素形成
に濃度以下に設定する。従って、印字濃度が変動して
も、画像の濃度低下を招くことも、必要以上の濃度上昇
を招くことがない。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る画
像形成装置の全体的構成を示す概略断面図であり、図２
は、この画像形成装置の主要部分の概略構成図である。
尚、以下の説明においては、負帯電のトナーに対応する
構成を備えた画像形成装置について詳述するが、正帯電
のトナーを使用する場合には、それに応じて適宜各印加
電圧の極性を設定すればよい。

【００２２】＜装置の構成＞この画像形成装置は、トナ
ー供給路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、
顕像剤としてのトナーを使用して記録媒体である用紙上
に顕像化するものである。つまり、本画像形成装置は、
トナーを飛翔させて用紙に付着させると共に、上記トナ
ーの飛翔を画像信号に基づいて制御することにより紙上
に画像を直接形成するものである。

【００２３】上記画像形成部１への用紙の入紙側には、
給紙装置１０が設けられている。給紙装置１０は、記録
媒体としての用紙５を収容する用紙カセット４、この用
紙カセット４から用紙５を送り出すピックアップローラ
６、供給された用紙５をガイドする給紙ガイド７からな
る。また、給紙装置１０は、用紙５が供給されたことを
検出する給紙センサ（図示せず）を備えている。上記の
ピックアップローラ６は、図示しない駆動装置によって
回転駆動される。

【００２４】また、画像形成部１からの用紙の出紙側に
は、画像形成部１にて用紙５上に形成されたトナー像を
加熱および加圧することにより用紙５に定着させる定着
部１１が設けられている。定着部１１は、加熱ローラ１
２、ヒータ１３、加圧ローラ１４、温度センサ１５、お
よび、温度制御回路８０からなる。加熱ローラ１２は例
えば厚さ２mmのアルミニウム管からなる。ヒータ１３
は、例えばハロゲンランプからなり、加熱ローラ１２に
内蔵されている。加圧ローラ１４は、例えばシリコーン
樹脂からなる。そして、互いに対向して設けられた上記
加熱ローラ１２および加圧ローラ１４には、用紙５を挟
んで加圧することができるように、それぞれの軸の両端
に図示しないスプリング等によって例えば２kgの荷重が
加えられている。温度センサ１５は、加熱ローラ１２表
面の温度を測定する。温度制御回路８０は、主制御部に
よって制御されており、温度センサ１５の測定結果に基
づいてヒータ１３のＯＮ／ＯＦＦ等を制御し、加熱ロー
ラ１２表面の温度を例えば１５０℃に保持する。また、
定着部１１は、用紙５が排出されたことを検出する排紙
センサ（図示せず）を備えている。

【００２５】尚、加熱ローラ１２、ヒータ１３、加圧ロ
ーラ１４等の材質は、特に限定されるものではない。ま
た、加熱ローラ１２表面の温度は、特に限定されるもの
ではない。さらに、定着部１１は、用紙５を加熱若しく
は加圧することによりトナー像を定着させる構成となっ
ていてもよい。また、図示しないが、定着部１１からの
用紙の出紙側には、定着部１１で処理された用紙５を排
紙トレイ上に排出する排紙ローラ、および排出された用
紙５を受ける排紙トレイが設けられている。上記の加熱
ローラ１２、加圧ローラ１４、および排紙ローラは、図
示しない駆動装置によって駆動される。

【００２６】画像形成部１のトナー供給部２は、顕像剤
としてのトナー２１が収容されているトナー収容槽２
０、トナー２１を磁気力により担持する円筒状の担持体
（スリーブ）としてのトナー担持体２２、および、トナ
ー収容槽２０が内部に設けられ、トナー２１を帯電させ
ると共に、トナー担持体２２の外周面に担持されるトナ
ー層の厚さを規制するドクターブレード２３からなる。
ドクターブレード２３は、トナー担持体２２の回転方向
における上流側に、トナー担持体２２の外周面からの距
離が例えば６０μｍとなるように設けられている。トナ
ー２１は、例えば平均粒径が６μｍの磁性トナーであ
り、ドクターブレード２３により、例えば帯電量が−４
μＣ／ｇ〜−５μＣ／ｇとなるように電荷が付与されて
いる。尚、ドクターブレード２３とトナー担持体２２と
の距離は、特に限定されるものではない。またトナー２
１の平均粒径や帯電量等は、特に限定されるものではな
い。

【００２７】トナー担持体２２は、図示しない駆動装置
によって駆動され、図中、矢印Ａ方向に例えばその表面
での速度が８０mm/secで回転する。また、トナー担持体
２２は接地されると共に、トナー担持体２２内部におけ
るドクターブレード２３と対向する位置および、制御電
極２６（後述する）と対向する位置に、図示しない磁石
が配置されている。これにより、トナー担持体２２は、
その外周面にトナー２１を担持することができるように
なっている。また、トナー担持体２２の外周面に担持さ
れたトナー２１は、該外周面における上記位置に対応す
る位置で穂立ちを形成する。尚、トナー担持体２２の回
転速度は、特に限定されるものではない。また、トナー
担持体２２は、磁気力によりトナー２１を担持する代わ
りに、電気力、または、電気力および磁気力により担持
する構成となっていてもよい。

【００２８】顕像形成部１の印刷部３は、トナーの飛翔
を制御する制御電極２６と、例えば厚さ１mmのアルミニ
ウム板からなりトナー担持体２２の外周面と対向する対
向電極２５と、該対向電極２５に高圧を供給する高圧電
源３０と、上記トナー担持体２２との間に設けられた制
御電極２６と、除電ブラシ２８と除電ブラシ２８に除電
電位を与える除電電源１７と、用紙５を帯電させる帯電
ブラシ８と、該帯電ブラシ８に帯電電位を与える帯電電
源１８と、誘電体ベルト２４と、該誘電体ベルト２４を
支持する支持部材１６ａ，１６ｂとクリーナーブレード
１９を備えている。

【００２９】上記の対向電極２５は、トナー担持体２２
の外周面からの距離が例えば１．１mmとなるように設け
られている。誘電体ベルト２４はポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）を基材とし、体積抵抗率で１０¹⁰Ω・cm、
厚さが７５μｍである。該誘電体ベルト２４は図示しな
い駆動装置によって駆動され、図中矢印方向に例えばそ
の表面での速度が３０mm/secで回転する。また、対向電
極２５には、高圧電源（制御手段）３０により、例えば
２．３kVの高圧が印加されている。つまり、対向電極２
５とトナー担持体２２との間には、高圧電源部３０から
印加される高圧により、トナー担持体２２に担持された
トナー２１を対向電極２５方向に飛翔させるのに必要な
電界が付与されている。

【００３０】上記除電ブラシ２８は誘電体ベルト２４の
回転方向における制御電極２６下流側に該誘電体ベルト
２４に圧接するようにして設けられている。除電ブラシ
２８は除電電源１７によって除電電位２．５kVが印加さ
れ、誘電体ベルト２４表面に存在する不要電荷を除電す
る。

【００３１】上記のクリーニングブレード１９は、例え
ば、紙詰まり（ペーパージャム）等の不測の事態が生じ
て誘電体ベルト２４表面にトナー２１が付着した場合
に、このトナー２１を除去して、用紙裏面が該トナー２
１によって汚染されることを防止する。尚、対向電極２
５の材質は、特に限定されるものではない。また、対向
電極２５とトナー担持体２２との距離は、特に限定され
るものではない。さらに、対向電極２５の回転速度や、
印加される電圧は、特に限定されるものではない。

【００３２】また、図示しないが、本画像形成装置は、
制御回路として画像形成装置全体を制御する主制御部
と、得られた画像データを印刷すべき画像データの形式
に変換する画像処理部と、変換された該画像データを記
憶する画像メモリと、画像処理部から得られた画像デー
タを制御電極２６に与えるべき画像データに変換する画
像形成制御ユニットとを備えている。

【００３３】上記の制御電極２６は、対向電極２５表面
の接線方向と平行をなしかつ対向電極２５と対向して２
次元的に広がっており、トナー担持体２２から対向電極
２５方向へのトナー流が通過可能な構造となっている。
そして、この制御電極２６に供給される電位により、ト
ナー担持体２２表面に付与された電界が変化し、トナー
担持体２２から対向電極２５へのトナー２１の飛翔が制
御される。

【００３４】上記の制御電極２６は、トナー担持体２２
の外周面からの距離が例えば１００μｍとなるように設
けられており、図示しない支持部材により固定されてい
る。図３に示すように、制御電極２６は、絶縁性の基板
２６ａ、高圧ドライバ（図示せず）、および、各々独立
したリング状の導電体、即ちリング状電極２７からなっ
ている。基板２６ａは、例えばポリイミド樹脂からな
り、厚さ２５μｍに形成されている。また、基板２６ａ
には、後述するゲート２９となるべき孔が形成されてい
る。リング状電極２７は、例えば厚さ１８μｍの銅箔か
らなり、上記孔の周りに設けられており、上記基板２６
ａの対向電極２５側に所定の配列に従って配置されてい
る。また、各孔の開口部は、例えば直径１６０μｍに形
成されており、トナー担持体２２から対向電極２５へ飛
翔するトナー２１の通過部となっている。以下、この通
過部をゲート２９と称することとする。尚、制御電極２
６とトナー担持体２２との距離は、特に限定されるもの
ではない。

【００３５】さらに上記基板２６ａのトナー担持体２２
側には上記ゲート２９に対応した位置に後述の開口部径
を有する厚さ１８μｍの銅箔からなるシールド電極３９
が配置されている。また、ゲート２９の大きさや、基板
２６ａおよびリング状電極２７の材質や厚さ等は、特に
限定されるものではない。上記のゲート２９、即ちリン
グ状電極２７に形成された孔は、例えば２５６０個形成
されており、各リング状電極２７は、給電線４１および
高圧ドライバ（図示せず）を介して制御電源部３１に電
気的に接続されている。尚、リング状電極２７の個数
は、特に限定されるものではない。

【００３６】また、上記シールド電極３９表面とリング
状電極２７表面および給電線４１表面は、厚さ３０μｍ
の絶縁体層で覆われており、これにより、リング状電極
２７同士の絶縁性、給電線４１同士の絶縁性、および、
互いに接続されていないリング状電極２７と給電線４１
との間の絶縁性及び上記トナー担持体２２や対向電極２
５との絶縁が確保されている。尚、絶縁体層の材質や厚
さ等は、特に限定されるものではない。各リング状電極
２７の上方には径が２００μｍの開口部が設けられてい
る。

【００３７】制御電極２６のリング状電極２７には、制
御電源部（制御手段）３１により画像信号に応じたパル
ス、即ち、電圧が印加される。つまり、制御電源部３１
は、リング状電極２７に対し、トナー担持体２２に担持
されたトナー２１を対向電極２５方向に通過させる場合
には例えば１５０Ｖを１８０μsec印加し、通過させな
い場合には例えば−２００Ｖを印加するようになってい
る。また、制御電極２６に配されたシールド電極３９に
はシールド電源４０からシールド電位−１００Ｖが供給
され、制御電極２６にトナー２１が付着するのを防止
し、または該制御電極２６に付着したトナー２１をトナ
ー担持体２２から除去する効果を有する。

【００３８】このように、制御電極２６への付与電位を
画像信号に応じて制御し、対向電極２５におけるトナー
担持体２２との対向面側に用紙５を配すると、用紙５の
表面に画像信号に応じたトナー像が形成される。尚、制
御電源部３１は、図示しない画像形成制御ユニットから
送られてくる制御電極制御信号によって制御されてい
る。

【００３９】上記の画像形成装置はコンピューターやワ
ードプロセッサの出力用としてのプリンタとして使用可
能なほかにデジタルコピーの印字部分にも使用可能であ
って、以下はデジタルコピーの印字部分として使用した
場合の画像形成動作を図４を使用して行う。

【００４０】＜装置の動作＞次に、上述したような画像
形成装置としてのディジタル複写機の複写の動作につい
て、図４に示すフローチャートに沿って説明する。先
ず、使用者が画像読取部（符号なし）に複写すべき原稿
を載置してコピースタートボタン（図示なし）を操作す
ると、この画像読取部は原稿から画像を読み取る動作を
開始する（ステップＳ１）。画像読取部により原稿の画
像を読み取って得られる画像データは、画像処理部（図
示なし）で画像処理され（ステップＳ２）、画像メモリ
（図示なし）に記憶される（ステップＳ３）。この画像
データはさらに画像形成制御ユニット（図示なし）に転
送され（ステップＳ４）、制御電極制御信号に変換され
る（ステップＳ５）。

【００４１】また、画像形成制御ユニットは、所定量の
制御電極制御信号を得ると（ステップＳ６；ＹＥＳ）、
図示しない駆動装置を制御して、画像形成部１のトナー
担持体２２（スリーブ）の回転を開始させ（ステップＳ
８）、制御電極のリング状電極に−２００Ｖを印加する
（ステップＳ９）。対向電極２５と帯電ブラシ１４と除
電ブラシ３２とにそれぞれ所定の電圧を印加し、誘電体
ベルト２４を駆動する（ステップＳ１０）。所望の制御
電極信号でない場合（ステップＳ６；ＮＯ）、このフロ
ーが中断され、エラー表示が行われる（ステップＳ
７）。

【００４２】次に、給紙装置１０のピックアップローラ
６を作動させ（ステップＳ１１）、記録紙５を取り出
す。取り出された記録紙５は、レジストローラー９５に
より画像形成部１に送り出され、記録紙吸着機構に吸着
された状態で対向電極２５の平面部の上に所定の速度で
給紙される。給紙が正常に行われていると（ステップＳ
１２；ＹＥＳ）、画像形成制御ユニットが記録紙５の給
紙（搬送）に同期したタイミングで制御電極制御信号を
制御電源部３１に与える。制御電源部３１は、与えられ
た制御電極制御信号に従って駆動信号（画像制御電位）
を制御電極２６に印加して（ステップＳ１４）、トナー
流の飛翔軌道を制御し、記録紙５にトナー像を形成する
（印字する）。なお、制御電極制御信号の上記所定量は
画像形成装置の構成により異なる。給紙が正常に行われ
ていなければ、（ステップＳ１２；ＮＯ）、このフロー
が中断され、エラー表示が行われる（ステップＳ１
３）。

【００４３】このトナー像は、定着部１１により加熱し
ながら加圧され、記録紙５に定着された後、排紙ローラ
ーにより排紙トレイ上に排出される。そして、正常に排
出されたことを排紙センサが検出して、印字（画像形成
の動作）が正常に終了したと判断されると（ステップＳ
１５；ＹＥＳ）、上述のステップＳ１に戻って、次の原
稿の読み取り動作に移る。

【００４４】以上の画像形成動作により、用紙５上に良
好な画像が形成される。本画像形成装置は、用紙５上に
画像を直接形成するので、従来の画像形成装置で用いら
れている感光体や誘電体ドラム等の顕像体が不要となっ
ている。従って、顕像体から用紙５に画像を転写する転
写動作が省略されるので、画像の劣化を生じない。この
ため、装置の信頼性が向上する。また、装置の構成が簡
単化されると共に、部品点数が削減されるので、小型化
および低廉化が可能となっている。

【００４５】＜画像形成部の動作＞更に、画像形成部１
の動作について詳述する。上記の実施形態である画像形
成装置をコンピューターの出力端末機の印字部分として
使用する場合も、デジタルコピーの印字部分として使用
する場合も、処理する画像信号およびそのやり取りに相
違があるものの画像形成動作方法そのものはなんら相違
点を有しない。

【００４６】前記したように、トナー担持体２２は接地
されており、一方、対向電極２５と支持部材１６ａは
２．３kV、帯電ブラシ８には１．２kVの高圧が印加され
ている。従って、帯電ブラシ８と支持部材１６ａの間の
電位差によって帯電ブラシ８と誘電体ベルト２４の間に
搬送された用紙５の表面にはマイナスの電荷が供給され
る。マイナスの電荷が供給されると、該電荷の静電気力
によって用紙５は誘電体ベルト２４に吸着されたまま誘
電体ベルト２４の移動し、ゲート２９の直下に移動す
る。誘電体ベルト２４表面の電荷は、ゲート２９の直下
に到達するまでに時間減衰して、対向電極２５の電位と
の兼ね合いから表面電位は２kVとなる。

【００４７】この状態で、トナー担持体２２に担持され
たトナー２１を対向電極２５方向に通過させるべく、制
御電源部３１により、制御電極２６のリング状電極２７
に対して１５０Ｖの電圧を印加し、トナー２１がゲート
２９を通過させない場合は−２００Ｖの電位を印加す
る。このように用紙５を誘電体ベルト２４に吸着した状
態で用紙５表面に画像を直接形成する。

【００４８】尚、上記の説明においては、トナー２１を
通過させるべく制御電極２６のリング状電極２７に付与
する電位が、１５０Ｖの場合を一例に挙げたが、該電位
は、トナー２１の所望した飛翔制御を行えるなら、特に
限定されるものではない。同様に、対向電極２５の印加
電位と帯電ブラシ８に印加する電位及びゲート２９直下
での用紙５の表面電位もまたトナー２１の所望した飛翔
制御を行えるなら、特に限定されるものではない。ま
た、トナー２１の通過を阻止すべく制御電極２６のリン
グ状電極２７に付与する電位は、本発明の請求範囲を逸
脱しない限りにおいて特に限定されるものではない。

【００４９】＜ＯＮ電位の印加時間＞上記実施形態にお
いてＯＮ電位の印加時間（以後ＯＮ時間）について説明
する。上記の実施形態においてＯＮ電位を印加した場合
にゲートに対向するトナー担持体２２の領域に形成され
る飛翔電界と同じ電界を図５のように制御電極２６が存
在しない実験系において、ＯＮ時間と用紙５に形成され
るドット濃度の関係（以後ｔ−Ｄ特性）を測定する。図
５においては、トナー担持体２２と対向電極２５の距離
を上記実施形態におけるトナー担持体２２と制御電極２
６の距離と同等な１００μｍとする。上記実施形態のゲ
ート対向領域に形成される電界を実現化するのに必要な
電位を、外部電源１１１によって供給する。そして対向
電極２５とトナー担持体２２の間に該電界を形成する。

【００５０】外部電源１１１は任意のパルス幅の電位を
印加して該電界を形成する時間を任意に調節できる。該
電界によってトナー担持体２２に形成されたトナー層２
１ａからトナー２１を対向電極２５に飛翔させて、対向
電極２５に飛翔したトナーの濃度を測定する。ｔと対向
電極２５上に形成されるトナー付着領域の濃度の相関
（ｔ−Ｄ特性）を図６に示す。図６では各時間ｔの濃度
を、ｔ＝１０００μsecでの濃度を基準にして（１とす
る）、各濃度を規格化している。

【００５１】図６のように対向電極２５に飛翔するトナ
ー２１量が一定する、即ち、十分な濃度のトナー２１が
飛翔する為には、ｔを４００μsec程度としなければな
らない。これは上記のＯＮ電界の印加と共にトナー２１
が塊となって飛翔し始めるのではないことを示す。飛翔
するトナー２１のなかにはＯＮ電界の印加とともに飛翔
し始める比較的飛翔しやすいトナー２１と、このトナー
が飛翔した後に、上記のトナー２１やトナー２１層の特
性や温湿度の環境に因って決定される一定時間後に飛翔
を開始するトナー２１が存在するためである。図６のｔ
−Ｄ特性は使用するトナー２１の粒径や流動性等に代表
されるトナー２１その物の特性のほかに、トナー２１層
厚や充填率等のようにトナー担持体２２に担持されてい
る状態やさらに温湿度のように使用される環境によって
容易に変化しうる。また、印加電位や電極間位置等の電
界を決定する値によっても変化することは言うまでもな
い。

【００５２】従って、上記の従来技術では上記の実施形
態に使用したトナー２１とトナー担持体２２を使用した
場合は、ＯＮ時間として４００μsec以上が必要とな
る。ＯＮ時間として４００μsecで所定のドットが形成
される場合に、１ドットあたりの印字時間が４００μse
c以下とすると、十分にドット濃度が得られない他にハ
ーフトーンの忠実な再現が得られない等の不具合を招来
する。この不具合を回避するために即ちＯＮ時間を短縮
し、且つ十分なトナー２１量を得るために、ＯＮ電位を
大きくするとＯＮ電位によって形成される電界が強くな
ってトナー２１をより加速して、制御電極２６を通過す
る時間は短くなる。

【００５３】しかし、トナー２１が飛翔可能な電界が形
成される領域が大きくなって飛翔量が増加し、トナー濃
度が必要以上に大きくなる可能性がある。この場合は、
所望なドットが形成できず、良好なハーフトーンの再現
が困難となる。この状態で飛翔するトナー２１量を抑え
て所望のトナー飛翔量を得るためにゲート２９径を小さ
くする方法が考えられるが、この場合は一度に多量のト
ナーが通過するので、ゲートの目詰まりが発生しやすく
なって画像欠落や印字不良を容易に招来する。

【００５４】また、このような不具合を回避する為にト
ナー担持体２２に担持されたトナー２１充填率や搬送量
などを調整する方法がある。しかし、これらの調整は同
時に帯電量やトナー２１層厚をも容易に変化させる上
に、非常に敏感で不安定であるので、上記の不具合を回
避するための手段としては好適でない。

【００５５】上記の実施形態ではＯＮ時間として１８０
μsecとする。従って、上記のような不具合が発生する
ように思われるが、以上のような不具合を以下のように
解決している。上記実施形態でのトナー２１飛翔の様子
を図７に示す。図７のように本実施形態ではトナー担持
体２２表面からトナー２１が飛翔する領域をＳ０、用紙
５上にトナー２１が付着してドットを形成する領域をＳ
１とすると、Ｓ０＞Ｓ１のように制御している。即ち飛
翔したトナー２１が飛翔中に押し集められて用紙５に飛
翔してドットを形成する。従って、トナー担持体２２上
から飛翔したトナー２１の単位面積当りの量が非常に少
なくても、用紙５に形成されるトナー２１の単位面積当
りの量は飛翔中に押し縮められて増大して、ドットの濃
度としては十分な濃度が得られる。従って、ゲート２９
に対向するトナー担持体２２の領域又はその領域の近傍
の領域から比較的早く飛翔を開始するトナー２１によっ
て印字を行っても、十分な濃度が得られる。このため、
トナー２１が制御電極２６を通過するのに十分なＯＮ時
間以下での所望のドット形成が可能であって、印字時間
の短縮と印字速度の向上が可能となる。

【００５６】上記のＳ０，Ｓ１は、使用するトナー２１
の粒径や流動性等に代表されるトナー２１その物の特性
のほかに、トナー２１層厚や充填率等のようにトナー担
持体２２に担持されている状態やさらに温湿度のように
使用される環境によって容易に変化しうる。また上記の
制御電極２６の位置や印加電位によっても随時変化し、
所望の濃度も画像形成装置の特性によってさまざまなの
で一意に決定できない。従って、印加電位の継続時間を
制御して良好な濃度の印字を行うためには、以下のよう
な条件が必要となる。

【００５７】一般にドット濃度ＩＤ、用紙５に形成され
る単位面積当りのトナー２１量をＭ１とするとＩＤ＝ｆ
（Ｍ１）である関数ｆが存在する。また、トナー担持体
２２からＯＮ電位の印加によって用紙５に飛翔するトナ
ー２１量をＭとすると、Ｍ１＝Ｍ／Ｓ１である。従って
上記２式からＩＤ＝ｆ（Ｍ／Ｓ１）である。またトナー
２１飛翔量Ｍは図６のようにＯＮ時間ｔの関数であるの
でＭ＝ｇ（ｔ）とかけるので、上式からＩＤ＝ｆ（ｇ
(t)／Ｓ１）である。上記の画像形成装置に於て良好な
画像が形成可能なドット濃度の最小値ＩＤｍとすると、
ＩＤ≧ＩＤｍでなければならないので、上式から逆算に
よって印加時間の最小値は、ｔ≧ｇ^-1（Ｓ１*ｆ^-1ＩＤ
ｍ））でなければならない。

【００５８】以上の様なＯＮ時間ｔは長ければよいわけ
でない。図７のような飛翔がおこる即ちＳ０＞Ｓ１のよ
うな場合は、ＯＮ時間が長くなるとドット濃度が高すぎ
る事態を招き、良好なハーフトーンの再現が困難となる
ばかりか、ドット径が大きくなって良好な画像形成が困
難となる。この不具合を回避するためにはトナー担持体
２２に担持されたトナー２１の充填率や搬送量などを調
整する必要があるが、これらの調整は同時に帯電量やト
ナー２１層厚をも容易に変化させる上に非常に敏感で不
安定であるので、上記の不具合を回避するための手段と
しては好適でない。従って良好な画像が得られるＯＮ時
間ｔについてドット濃度ＩＤの最高値をＩＤＭとする
と、上式から逆算してｔ≦ｇ^-1（Ｓ１*ｆ^-1（ＩＤ
Ｍ））でなければならない。

【００５９】ｔが上記の値を越えて長くなると上記のよ
うな不具合が発生する上に、必要以上にトナーの消費量
が増加してランニングコストのコストアップを招来す
る。さらに以上からＯＮ時間の最も望ましい適性値とし
てｇ^-1（Ｓ１*ｆ^-1（ＩＤＭ））≦ｔ≦ｇ^-1（Ｓ１*ｆ^-1
（ＩＤＭ））が得られる。

【００６０】上記の関数ｆ，ｇも使用するトナー２１の
粒径や流動性やトナー２１樹脂等に代表されるトナー２
１その物の特性のほかに、トナー２１層厚や充填率等の
ようにトナー担持体２２に担持されている状態やさらに
温湿度のように使用される環境によって容易に変化しう
る。また上記の制御電極２６の位置や印加電位によって
も随時変化し、所望の濃度も画像形成装置の特性によっ
てさまざまなので一意に決定できない。また、上記の実
施形態のように制御電極２６のようにシールド電極３９
を配する構成では該シールド電極３９の開口部径や位
置、さらに印加電位などによって上記のパラメータも容
易に変化しうる。従って上記の種々のパラメータによっ
て上記の条件を所望の状態に調節するのが望ましい。

【００６１】以上のように、上記の実施形態では高速の
画像形成に適したトナーのみをゲート２９に対向した領
域またはその近傍の領域で選別して画像形成に使用する
ような構成となっている。前記の従来技術では、逆に例
えばトナーがゲートに対向する上流で画像形成に適さな
い特性を有するトナーだけを取り除き、画像形成に適し
たトナー２１のみをゲートに対抗する領域に搬送する構
成となっている。しかし、この構成ではゲートに搬送さ
れるトナーの総てが、かならずしも画像形成に適してい
るトナーであるとは限らない。例えばトナー粒子は通常
単独の粒子では存在せず複数の粒子が凝集体を形成して
いる。この凝集体がゲートの対向領域に搬送されるまで
に、制御電極の給電線４１の電位によって給電線４１に
飛翔する。そして再び担持体にもどる等の移動や振動が
繰り返し与えられることによって該凝集体の状態が容易
に変化して、画像に適さない凝集体に変化する事態が容
易に発生する。したがって上記の従来技術では完全に良
好な特性のトナーだけを使用して画像形成を行うことが
困難である。さらに上記の従来技術では部品点数の増加
と装置の大型化・コストアップは避けられない。

【００６２】一方、本発明によれば上記のようにゲート
に対向する領域において画像形成に適する特性のトナー
２１だけをＯＮ時間を調節することによって選別して画
像形成に使用するので、なんらコストアップを招来せず
的確に良好なトナー２１だけを画像形成に使用可能とな
る。上記実施形態ではシールド電極３９を配する構成と
なっているが、リング状電極２７のみの構成としてもよ
い。

【００６３】さらに上記実施形態ではゲート２９のトナ
ー２１飛翔制御は個々のゲート２９を一つの電極で制御
するシングルドライブの場合において説明したが、図８
のように帯状電極２７ａ，２７ｂを配置したマトリック
ス制御による制御電極を使用した場合でも、本発明が同
様に適用でき、良好な画像形成が可能となる。図８はシ
ールド電極３９を配置していない場合を示しているが、
この他にシールド電極３９を配置する構成としてもよ
い。マトリックス制御による制御電極の場合は、印加電
位を切り替える切り換え回路に使用するＦＥＴの数が大
幅に削減できるので、コストダウンの方法としては非常
に有効であるが、１ドット当りの印字時間も少なくな
る。例えば図８のような制御電極２６の場合は、図３の
シングル制御の制御電極２６の場合と比較すると印字時
間は１／４程度に短くなる。さらに帯状電極２７ａの数
を増やすと、１ドット当りの印字時間はさらに短くなっ
て、本実施形態を適用しないかぎりは印字が困難となり
うる。従って印字時間の短縮について本発明が非常に有
効となる。

【００６４】＜カラー画像形成装置＞上記の実施形態で
はモノクロの画像形成装置を例に説明したが、本発明は
カラーの画像形成装置とした場合は更にその効果が得ら
れる。例えば複数のトナー供給部と印刷部を備えた画像
形成部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを配して、それぞれのト
ナー供給部にカラートナー、例えばイエロー、マゼン
ダ、シアン、ブラックを使用したカラー画像形成装置を
形成してもよい。図９では、イエロー、マゼンダ、シア
ン、ブラックにそれぞれ対応し、本発明を施した画像形
成部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを配置しており、それぞれ
カラーの画像データに基づいてカラー画像形成が行われ
る。その他の構成要素は図２と同じ構成としてもよい。

【００６５】カラー画像形成装置の場合において、上記
のようにＯＮ時間が適切でない場合、即ちＯＮ電位が短
すぎるまたは長すぎる場合は、所望のトナー２１飛翔せ
ず良好なドット濃度が得られず、上記の不具合が発生す
るほかに所望のトナー量が飛翔しないので所望のドット
径が得られない。このために適切な色再現が得られなく
なるといった新たな問題を招来するが、本発明によれば
上記の不具合が一切発生しないので所望の色再現と良好
なカラー画像形成が得られる。

【００６６】＜その他＞尚、本実施形態においては、顕
像剤がトナーである場合を例に挙げて説明したが、顕像
剤はインク等であってもよい。さらに、トナー供給部２
の構成を、イオンフロー法を適用した構成とすることも
可能である。つまり、画像形成部は、コロナ帯電器等の
イオン源を備えた構成となっていてもよい。この場合に
おいては、上記と同様の作用・効果を奏することができ
る。

【００６７】尚、本実施形態においては、顕像剤がトナ
ーである場合を例に挙げて説明したが、顕像剤はインク
等であってもよい。本発明にかかる画像形成装置は、例
えば、ディジタル複写機およびファクシミリ装置の印字
部や、ディジタルプリンタ、プロッタ等に好適に適用す
ることができる。

【００６８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、担持体に担持
された顕像剤の中で所望の印字に適する顕像剤だけを制
御電極に付与する電位の継続時間によって選別して使用
するので、より良好な画像が形成できると同時に、別途
顕像剤の分別手段が必要なくコストアップがない。ま
た、担持体に担持された顕像剤の中で短い時間で飛翔し
やすい顕像剤だけを画像形成に使用できるので、より印
字時間を短縮して印字速度のアップが可能となる。

【００６９】請求項２の発明によれば、担持体に担持さ
れた顕像剤の中で画像形成に有効な顕像剤の飛翔量を画
素の形成領域と制御電極に付与する電位の継続時間によ
って規定するので、印字に適する濃度に制御でき、良好
なハーフトーンの再現もできる。

【００７０】請求項３の発明によれば、記録媒体に形成
される画素の面積より、ゲートに対向して顕像剤がゲー
トに飛翔する担持体上の領域の面積が大きくなるように
制御するので、制御電極によって飛翔可能な顕像剤の総
てが制御電極に到達しなくとも、良好な印字が可能とな
る。また、制御電極によって飛翔可能な顕像剤の総てが
制御電極に到達する時間よりも短い時間を印字し、この
状態で飛翔する顕像剤を集めて画素を形成するので、よ
り短い時間での印字が可能となって印字速度の向上が可
能となる。

【００７１】請求項４の発明によれば、制御電極に付与
する電位の継続時間を画素の形成領域や最低限必要な濃
度によって規定するので、画像の濃度低下を招くことな
く良好な画像形成が可能となる。

【００７２】請求項５の発明によれば、制御電極に付与
する電位の継続時間を画素の形成領域や画像形成に支障
を来さない最大の画素形成に濃度によって規定するので
画像の必要以上の濃度上昇を招くことなく、良好な画像
形成が可能となる。さらに顕像剤の消費量を抑えること
が可能で、ランニングコストの低下が可能となる。

【００７３】請求項６の発明によれば、制御電極に付与
する電位の継続時間を画素の形成領域や最低限必要な濃
度と、画像形成に支障を来さない最大の画素形成に濃度
によって規定するので、画像の濃度低下を招くことなく
且つ、必要以上の濃度上昇を招くことなく良好な画像形
成が可能となる。さらに顕像剤の消費量を抑えることが
可能で、ランニングコストの低下が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の全体的構成を示す
概略断面図である。

【図２】本画像形成装置の主要部分を示す概略構成図で
ある。

【図３】制御電極を示す概略構成図である。

【図４】本画像形成装置の印字動作を示すフローチャー
トである。

【図５】本画像形成装置のｔ−Ｄ特性を得るための実験
系を説明する説明図である。

【図６】本画像形成装置のｔ−Ｄ特性を説明する特性図
である。

【図７】本画像形成装置のトナー飛翔の状態を説明する
説明図である。

【図８】他の制御電極を示す概略構成図である。

【図９】カラー画像形成装置の主要部分を示す概略構成
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２１トナー２２トナー担持体２５対向電極２６制御電極２７リング状電極２９ゲート３０高圧電源部３１制御電極部４０シールド電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顕像剤を担持する担持体と、該担持体に
対向配置された対向電極と、これら担持体と対向電極と
の間に配置され顕像剤の通過部となる複数のゲートを有
する制御電極と、上記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共に上記制御電極
に付与する電位を変化させることにより顕像剤の上記ゲ
ートの通過を制御して上記制御電極と上記対向電極との
間に配置した記録媒体に画像を形成する制御手段とを備
えた画像形成装置において、上記制御手段は、顕像剤を対向電極側へと飛翔させるべ
く上記制御電極に付与する電位の継続時間を制御するこ
とによって画像形成を行う顕像剤を選択することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】顕像剤を担持する担持体と、該担持体に
対向配置された対向電極と、これら担持体と対向電極と
の間に配置され顕像剤の通過部となる複数のゲートを有
する制御電極と、上記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共に上記制御電極
に付与する電位を変化させることにより顕像剤の上記ゲ
ートの通過を制御して上記制御電極と上記対向電極との
間に配置した記録媒体に画像を形成する制御手段とを備
えた画像形成装置において、上記制御手段は、上記顕像剤が上記制御電極のゲートを
通過して画像形成する領域の大きさに応じて、顕像剤を
対向電極側へと飛翔させるべく上記制御電極に付与する
電位の継続時間を制御することによって、上記担持体か
ら上記記録媒体に移動する上記顕像剤の量を制御するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】顕像剤を担持する担持体と、該担持体に
対向配置された対向電極と、これら担持体と対向電極と
の間に配置され顕像剤の通過部となる複数のゲートを有
する制御電極と、上記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共に上記制御電極
に付与する電位を変化させることにより顕像剤の上記ゲ
ートの通過を制御して上記制御電極と上記対向電極との
間に配置した記録媒体に画像を形成する制御手段とを備
えた画像形成装置において、上記制御手段は、上記記録媒体に形成される画素の面積
より、上記ゲートに対向して上記顕像剤が上記ゲートに
飛翔する上記担持体上の領域の面積が大きくなるように
制御すると共に、上記ゲートに上記顕像剤の通過を与え
る為に上記制御電極に印加する電位の継続時間ｔは、該
電位が上記制御電極に印加された場合に得られる電界と
同電界または略同電界が、上記担持体と上記対向電極の
間に上記制御電極が存在しない状態で上記顕像剤を飛翔
させた場合に得られる最大濃度を達成する継続時間Ｔに
対して、ｔ＜Ｔであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】顕像剤を担持する担持体と、該担持体に
対向配置された対向電極と、これら担持体と対向電極と
の間に配置され顕像剤の通過部となる複数のゲートを有
する制御電極と、上記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共に上記制御電極
に付与する電位を変化させることにより顕像剤の上記ゲ
ートの通過を制御して上記制御電極と上記対向電極との
間に配置した記録媒体に画像を形成する制御手段とを備
えた画像形成装置において、上記制御手段は、上記記録媒体に於ける上記顕像剤の単
位面積あたり付着量Ｍ１と、該付着量Ｍ１による画素濃
度ＩＤについてＩＤ＝ｆ（Ｍ１）、上記時間ｔに対して
上記担体上から上記記録媒体に移動して画素を形成する
上記顕像剤量ＭについてＭ＝ｇ（ｔ）、を満たす関数ｆ
とｇが存在し、上記顕像剤が上記記録媒体上に付着する
領域の面積をＳ１、及び上記記録媒体に形成される画素
濃度の許容最小値をＩＤｍとすると上記時間ｔについて
ｔ≧ｇ^-1（Ｓ１*ｆ^-1（ＩＤｍ））であることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項５】顕像剤を担持する担持体と、該担持体に
対向配置された対向電極と、これら担持体と対向電極と
の間に配置され顕像剤の通過部となる複数のゲートを有
する制御電極と、上記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共に上記制御電極
に付与する電位を変化させることにより顕像剤の上記ゲ
ートの通過を制御して上記制御電極と上記対向電極との
間に配置した記録媒体に画像を形成する制御手段とを備
えた画像形成装置において、上記制御手段は、上記記録媒体に於ける上記顕像剤の単
位面積あたり付着量Ｍ１と、該付着量Ｍ１による画素濃
度ＩＤについてＩＤ＝ｆ（Ｍ１）、上記時間ｔに対して
上記担体上から上記記録媒体に移動して画素を形成する
上記顕像剤量ＭについてＭ＝ｇ（ｔ）、を満たす関数ｆ
とｇが存在し、上記顕像剤が上記記録媒体上に付着する
領域の面積をＳ１、及び上記記録媒体に形成される画素
濃度であって所望の画素が再現可能な画素濃度の最大値
をＩＤＭとすると上記時間ｔについてｔ≦ｇ^-1（Ｓ１*
ｆ^-1（ＩＤＭ））であることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項６】顕像剤を担持する担持体と、該担持体に
対向配置された対向電極と、これら担持体と対向電極と
の間に配置され顕像剤の通過部となる複数のゲートを有
する制御電極と、上記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共に上記制御電極
に付与する電位を変化させることにより顕像剤の上記ゲ
ートの通過を制御して上記制御電極と上記対向電極との
間に配置した記録媒体に画像を形成する制御手段とを備
えた画像形成装置において、上記制御手段は、上記記録媒体に於ける上記顕像剤の単
位面積あたり付着量Ｍ１と、該付着量Ｍ１による画素濃
度ＩＤについてＩＤ＝ｆ（Ｍ１）、上記時間ｔに対して
上記担体上から上記記録媒体に移動して画素を形成する
上記顕像剤量ＭについてＭ＝ｇ（ｔ）、を満たす関数ｆ
とｇが存在し、上記顕像剤が上記記録媒体上に付着する
領域の面積をＳ１、上記記録媒体に形成される画素濃度
の許容最小値をＩＤｍ及び上記記録媒体に形成される画
素濃度であって所望の画素が再現可能な画素濃度の最大
値をＩＤＭとすると上記時間ｔについて、ｇ^-1（Ｓ１*ｆ^-1（ＩＤｍ））≦ｔ≦ｇ^-1（Ｓ１*ｆ
^-1（ＩＤＭ））であることを特徴とする画像形成装置。