JPH11208011A

JPH11208011A - 画像形成方法及びその装置

Info

Publication number: JPH11208011A
Application number: JP2935598A
Authority: JP
Inventors: Toshio Sakai; 捷夫酒井; Takahiko Tokumasu; 貴彦徳増; Masafumi Kadonaga; 雅史門永; Klokkal Peyre; クロッカルペール
Original assignee: Ricoh Co Ltd; Array Printers AB
Current assignee: Ricoh Co Ltd; Array Printers AB
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 1999-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】直接記録方式を用いてエッジ強調を行うこと
で、文字などのライン画像をシャープに形成することが
可能な画像形成方法及びその装置を提供する。【解決手段】トナーを偏向させる偏向電極を用いてト
ナーを偏向させることにより、画像部のエッジ部へのト
ナー付着量を多くして、該エッジ部を強調するエッジ強
調を行う。具体的には、現像ローラ１上のエッジ部分の
各画素に隣接する非画像部の画素に対応する部分から離
脱させた粒子を、紙６上の上記エッジ部分の各画素に付
着させることでエッジ強調を行う。例えば、図中、ｃ−
４のエッジ強調ドットは、ｂ−４の位置から飛翔させ、
第１電極部３３ａに−２５０Ｖ、第２電極部３３ｂに＋
２５０Ｖを印加して、右方向に０．０８５mm偏向させる
ことにより形成する。これにより、文字などのライン画
像をシャープに形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、本発明は、複写
機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に用い
られる画像形成方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成方法に用
いられる現像方式として、対向電極効果の無い、あるい
は、該効果が小さい、エッジ効果が生じやすい現像方式
例えばカスケード現像方式や、エッジ効果の生じにくい
現像方式例えばマグネットブラシ現像方式等が知られて
いる。なお、該エッジ効果とは、帯電部のエッジにおけ
る電界の集中により、画像形成用の微小な粒子としての
帯電トナーが該エッジ部に付着しやすくなる効果のこと
である。

【０００３】また、従来より、粉体画像形成方法として
ダイレクトトーニングまたはトナープロジェクションと
称される画像形成方式が知られている。この画像形成方
式（以下、直接記録方式という）は、孔やスリットの周
りに設けた制御電極部に電圧を印加して帯電させたトナ
ー層又はトナークラウドに電界を加え、特定の位置のト
ナーを選択的に飛翔させ、その孔やスリットを通して移
動させて紙等の記録部材に直接画像を形成するものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記エッジ効果が生じ
る現像方式を用いて画像形成を行った場合には、エッジ
効果により、文字などのライン画像のエッジに多量のト
ナーを付着させ、その部分の反射濃度を高くして、読み
やすい鮮明な文字画像を形成することができる。これに
より、例えば複写機等で、鉛筆で書かれた文字や色文字
などの原稿の薄い文字を複写する場合でも、読みやすく
再現することができる。しかし、このような現像方式を
用いて写真原稿を再現しようとすると、中間反射濃度の
広い面積の部分が白く抜ける白抜けが生じてしまい、良
好に再現することができないという問題点があった。

【０００５】一方、現在はエッジ効果の生じにくい現像
方式が主に用いられている。該エッジ効果の生じにくい
現像方式を用いて画像形成を行えば、エッジ強調される
ことなく、原稿通りに画像が再現されることとなる。従
って、写真原稿を原稿通りに再現することができ、上記
白抜けの発生を防止できる。

【０００６】しかし、文字などのライン画像は原稿通り
に再現するよりも、エッジの濃度を高くするすなわちエ
ッジ強調する方がよりシャープな画像を得ることができ
て望ましい。また、１ドット２値のレーザプリンタやＬ
ＥＤプリンタでは、写真画像は原稿通りに、ライン画像
はエッジ強調を行って形成するということが実現できな
い。

【０００７】本発明は以上の背景に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、直接記録方式を用いて
エッジ強調を行うことで、文字などのライン画像をシャ
ープに形成することが可能な画像形成方法及びその装置
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、粒子担持体上に担持された画像
形成用の微小な粒子を記録部材上に向けて飛翔させ、該
記録部材上に該粒子を付着させることで画像を形成する
画像形成方法において、上記粒子担持体上の、上記記録
部材上に上記粒子を付着させない非画像部に対応する領
域の少なくとも一部から粒子を飛翔させ、かつ、該粒子
を偏向して、上記記録部材上の上記画像の上記非画像部
に隣接するエッジ部分に付着させることを特徴とするも
のである。

【０００９】この画像形成方法においては、上記粒子担
持体上の、上記記録部材上に上記粒子を付着させない非
画像部に対応する領域の少なくとも一部から粒子を飛翔
させ、かつ、該粒子を偏向して、上記記録部材上の上記
画像の非画像部に隣接するエッジ部分に付着させる。こ
れにより、該エッジ部分の粒子付着量が、上記画像の該
エッジ部分以外の部分の粒子付着量よりも多くなる。よ
って、エッジ強調が行われる。

【００１０】請求項２の発明は、画像形成用の微小な粒
子を担持する粒子担持体と、該粒子担持体と対向する対
向電極と、該粒子担持体と対向電極との間に配設され、
互いに独立あるいは一連の複数の微小開口部と各微小開
口部を通過させる粒子を粒子担持体から離脱させるよう
に電圧を印加するための複数の制御電極部とを有する粒
子飛翔制御部材と、該粒子飛翔制御部材と一体又は別体
に設けられ、上記粒子担持体から離脱した粒子の進路を
偏向させる偏向電界を形成するための複数の偏向電極部
と、を備え、該粒子飛翔制御部材の上記制御電極部に、
画像信号に応じて電圧を印加することにより、上記粒子
担持体上の粒子を選択的に飛翔させ、該飛翔させた粒子
を上記微小開口部に通して上記対向電極側に移行させ、
記録部材上に付着させることで画像を形成する画像形成
装置において、上記粒子担持体上の、上記記録部材上に
上記微小粒子を付着させない非画像部に対応する領域の
少なくとも一部から粒子を離脱させ、かつ、該粒子を偏
向して、上記記録部材上の上記画像の上記非画像部に隣
接するエッジ部分に付着させるように、上記偏向電極部
及び上記制御電極部への電圧印加を制御する制御手段を
設けたことを特徴とするものである。

【００１１】この画像形成装置においては、上記粒子担
持体上の、上記記録部材上に上記微小粒子を付着させな
い非画像部に対応する領域の少なくとも一部から粒子を
離脱させ、かつ、該粒子を偏向して、上記記録部材上の
上記画像の非画像部に隣接するエッジ部分に付着させる
ように、上記偏向電極部及び上記制御電極部への電圧印
加を上記制御手段により制御する。これにより、該エッ
ジ部分の粒子付着量が、上記画像の該エッジ部分以外の
部分の粒子付着量よりも多くなる。よって、エッジ強調
が行われる。

【００１２】請求項３の発明は、微小開口部を通過させ
たトナーを記録部材上の所望の画素に付着させることで
上記画像部を構成して、画像を形成する請求項２の画像
形成装置において、上記粒子担持体上の上記エッジ部分
の各画素に隣接する非画像部の画素に対応する部分から
離脱させた粒子を、上記記録部材上の上記エッジ部分の
各画素に付着させるように、上記制御手段を構成したこ
とを特徴とするものである。

【００１３】この画像形成装置においては、上記制御手
段により、上記粒子担持体上の上記エッジ部分の各画素
に隣接する非画像部の画素に対応する部分から離脱させ
た粒子を、上記記録部材上の上記エッジ部分の各画素に
付着させることで、該エッジ部分の粒子付着量を、上記
画像の該エッジ部分以外の部分の粒子付着量よりも多く
して、エッジ強調を行う。この場合、上記粒子担持体上
の上記エッジ部分の各画素に隣接する非画像部の画素に
対応する部分以外の部分から離脱させた粒子を、上記記
録部材上の上記エッジ部分の各画素に付着させることで
エッジ強調を行う場合に比して、該エッジ強調を行うの
に必要な粒子の偏向量が小さくなる。

【００１４】請求項４の発明は、上記トナー飛翔制御部
材と上記対向電極との間に位置する記録部材を搬送する
搬送手段を有する請求項２又は３の画像形成装置におい
て、上記偏向電極部は、記録部材搬送方向に上記粒子を
偏向させるような電圧が印加される第１偏向電極対と、
記録部材搬送方向に直交しかつ該記録部材表面に平行な
方向に上記粒子を偏向させるような電圧が印加される第
２偏向電極対とから構成されることを特徴とするもので
ある。

【００１５】この画像形成装置においては、記録部材搬
送方向に上記粒子を偏向させるような電圧が印加される
第１偏向電極対と、記録部材搬送方向に直交しかつ該記
録部材表面に平行な方向に上記粒子を偏向させるような
電圧が印加される第２偏向電極対とから構成される上記
偏向電極部により、粒子を任意の方向に偏向させること
が可能となる。

【００１６】請求項５の発明は、請求項２、３、又は、
４の画像形成装置において、上記粒子担持体上の、上記
記録部材上に上記微小粒子を付着させない非画像部に対
応する領域の少なくとも一部から粒子を離脱させるべ
く、上記制御電極部に印加する電圧の値及び該電圧を印
加する時間の少なくとも一方が可変であることを特徴と
するものである。

【００１７】この画像形成装置においては、上記制御電
極部に印加する電圧の値及び該電圧を印加する時間の少
なくとも一方を変えることができるので、上記粒子担持
体上の、上記記録部材上に上記微小粒子を付着させない
非画像部に対応する領域の少なくとも一部から離脱させ
る粒子の量を変えることができる。よって、上記エッジ
部分に付着させる粒子の量を任意に設定することができ
る。

【００１８】請求項６の発明は、請求項５の画像形成装
置において、上記エッジ部分に付着させる粒子の量が少
なくなるほど、該粒子を付着させる箇所を上記非画像部
側にシフトさせるように上記制御手段を構成したことを
特徴とするものである。

【００１９】この画像形成装置においては、上記エッジ
部分に付着させる粒子の量が少なくなるほど、該粒子を
付着させる箇所を上記非画像部側にシフトさせるので、
エッジ部分に付着させる粒子の量が少なくなった場合に
も、画像部の非画像部との境界部により近い部分に粒子
を付着させ、常にシャープなエッジを形成することがで
きる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置に適
用した実施形態について説明する。図１は本実施形態に
係る画像形成装置の要部の概略構成を示す斜視図であ
る。本画像形成装置は、トナーを担持するトナー担持体
としての現像ローラ１、該現像ローラ１に対向するよう
に配置した対向電極としての対向電極部材２、粒子飛翔
制御部材としてのトナー制御部材であるＦＰＣ３等を備
えている。上記現像ローラ１はトナーを収容するトナー
容器４の内部に配置され、該現像ローラ１の表面には、
公知の電子写真方式の画像形成装置でトナー担持体にト
ナーを担持するときに採用される公知技術により、トナ
ーを担持することができる。本実施形態では、ドクター
ブレード５あるいは図示しないトナー供給部材と現像ロ
ーラ１との間での摩擦によってマイナスに摩擦帯電した
トナーを、静電気力で現像ローラ１上に担持し、ドクタ
ーブレード５で規制することによりトナー層を形成して
いる。

【００２１】上記ＦＰＣ３は、トナー容器４の下壁部に
形成された開口を塞ぐように取り付けられている。この
ＦＰＣ３は、図２に示すように、現像ローラ１と対向電
極部材２との間で該現像ローラ１から該対向電極部材２
へのトナー飛翔を制御するように、複数の微小開口部と
してのトナー通過孔（以下「孔」という）３１及び各孔
の周りに形成された内径φが０．１６０mmのリング状の
制御電極３２を有している。この孔３１の直径φｈや、
記録媒体としての紙６の搬送方向と直交する方向（現像
ローラ１の軸方向）における孔３１間のピッチＰｈ等
は、紙６に記録する画像の解像度に応じて設定される。
本実施形態では、解像度３００ｄｐｉ程度の画像を記録
できるように、厚さ０．０７５ｍｍのポリイミドからな
る基板に、直径φｈが０．１４０ｍｍの孔３１を、上記
ピッチＰｈが０．０８４５ｍｍとなる間隔で形成してい
る。また、この孔３１は、紙６の搬送方向の幅Ｗが約２
ｍｍの領域に８列（３１−１〜３１−８）形成され、孔
３１の総数は２３００個となっている。各孔３１の周り
には互いに電気的に独立した、内径φが０．１６０mmの
リング状の制御電極３２が形成され、各制御電極３２
は、画像情報に応じた電圧を印加するための電源回路に
接続されている。

【００２２】図３は、この画像形成装置の画像記録部の
拡大模式図である。トナー７を担持する現像ローラ１は
接地され、この現像ローラ１と対向して設けられた対向
電極部材２との間に、現像ローラ１上に担持されたトナ
ー７を対向電極部材２に向けて飛翔させるための飛翔電
界を形成する飛翔電界形成手段としての電源８が接続さ
れている。この電源８により対向電極部材２にトナー７
の平均的な帯電極性と逆の極性の直流高電圧が印加され
る。

【００２３】また、現像ローラ１と対向電極部材２との
間には、微小開口部としてのトナー通過孔３１と、該ト
ナー通過孔３１の周りに設けられた制御電極３２とを有
するトナー飛翔制御部材としてのＦＰＣ３が配設されて
いる。そして、該現像ローラ１と該ＦＰＣ３の各制御電
極３２との間には、画像情報に基づいて生成された制御
電圧を各制御電極３２に印加する電源（以下「画像電
源」という）９が接続されている。この画像電源９によ
り、画像情報に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御されたパルス
状の制御電圧が各制御電極３２に対して印加される。こ
の制御電圧のＯＮ時の電圧（以下、画像信号電圧とい
う）の値は例えば＋３２５Ｖ、ＯＦＦ時の電圧（以下、
非画像信号電圧という）の値は例えば−５０Ｖに設定さ
れる。

【００２４】また、図示の装置では、上記ＦＰＣ３の制
御電極３２と対向電極部材２との間隔Ｌｉは０．５ｍ
ｍ、制御電極３２と現像ローラ１との間隔Ｌｋは０．０
５ｍｍ、現像ローラ１の周速は３００ｍｍ／ｓｅｃ、紙
６の搬送速度は１００ｍｍ／ｓｅｃである。

【００２５】図４はトナーの飛翔状態を示した模式図で
ある。例えば、マイナスに帯電するトナーを用い、現像
ローラ１を接地し、対向電極部材２に＋１．２ｋＶの直
流高電圧を印加し、制御電圧３２に＋３２５Ｖの画像信
号電圧Ｖblackを４００μｓｅｃ印加すると、現像ロー
ラ１上のトナー７に対して６×１０⁶Ｖ／ｍの電界が作
用する。その電界の作用の結果、トナー７に加わるクー
ロン力が、トナー７と現像ローラ１との間に作用してい
る付着力や鏡像力の和を上回って、トナー７は対向電極
部材２に向かって飛翔し始め、ＦＰＣ３の孔３１を通過
し、対向電極部材２に印加した電圧で形成される飛翔電
界に引かれて飛翔し続け、対向電極部材２上を図示しな
い搬送手段により所定方向に搬送されている紙６に当た
って止まり、紙６上に画像が記録される。なお、この装
置において、紙６上のトナーを付着させない非画像部に
対応する制御電極３２には、−５０Ｖの非画像信号電圧
Ｖwhiteが印加される。

【００２６】以上のように、上記構成の画像形成装置を
用いて紙６上に画像を形成することができる

【００２７】本実施形態に係る画像形成装置において
は、上記ＦＰＣ３が上記現像ローラ１から飛翔したトナ
ーを偏向する偏向電極を有している。以下、飛翔トナー
を偏向する原理について図５、図６、図７を用いて説明
する。図５は、上記偏向電極を設けたＦＰＣ３の一例の
孔３１部分の拡大図である。図５（ａ）は平面図、図５
（ｂ）は断面図である。このＦＰＣ３は、前述のリング
状の制御電極３２に加え、該制御電極３２よりも対向電
極部材２側に第１電極部３３ａ及び第２電極部３３ｂか
らなる偏向電極３３を設ける。該第１電極部３３ａ及び
第２電極部３３ｂはそれぞれバナナ状具体的には上記リ
ング状の制御電極より一回り大きなリングの１８０度よ
りも小さな角度分に相当する形状をしていて、上述の孔
３１を挟むように形成されている。各孔に対応する偏向
電極３３の第１電極部３３ａは電気的に全てつながって
いて同時に同じ電圧が印加される。同様に、偏向電極３
３の第２電極部３３ｂは電気的に全てつながっていて同
時に同じ電圧が印加される。

【００２８】図６は、図５のＦＰＣ３の第１電極部３３
ａに＋３２５Ｖ，第２電極部３３ｂに−５０Ｖを印加し
たときのシミュレーション結果である。なお、図６
（ａ）は画像信号電圧印加直後のトナーの位置を示して
おり、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）はその２０
０μsec後、４００μsec後、５２３μsec後のトナーの
位置を示す。また、図中上下に延びる線は電気力線であ
る。現像ローラ１上の、孔３１の中央部に対応する位置
より飛翔し始めたトナー７は、電気力線に沿って左に移
動され、上記中央部に対応する位置より左にシフトして
紙６の上に着地する。上記第１電極部３３ａと第２電極
部３３ｂとの間の電位差（以下、偏向電位差という）を
変えると、該電位差により形成される電界（以下、偏向
電界という）が変わり、トナーの着地点は変わる。図７
に上記第２電極部３３ｂへの印加電圧を０Ｖ一定とし、
第１電極部３３ａへの印加電圧を変化させたシミュレー
ションで得られた、該第１電極部３３ａへの印加電圧
と、紙６上の上記中央部に対応する位置からのトナー着
地点のシフト量との関係を示す。左右の偏向電極間の電
位差に正比例して上記中央部に対応する位置からのシフ
ト量は大きくなる。実測でも、ドットの位置は偏向電位
差に従って変わっていた。（以下、余白）

【００２９】スウェーデンのアレイプリンターズＡ
Ｂ社が提案しているドットディフレクションコントロー
ル（以下、ＤＤＣという）を採用した画像形成装置で
は、このようなトナーを偏向させる偏向電極を用い、時
分割を行って画像形成を行う。この方法によれば、上記
制御電極３２の数を減らすことが可能である。例えば、
３００ｄｐｉで３分割する場合には、一つの孔から時間
的に３つに分けてトナーストリームを通過させ、その先
頭トナーストリームを左に３００ｄｐｉ相当分約８４μ
ｍ偏向させ、次のトナーストリームは偏向電圧を印加せ
ずに直進させ、３番目のトナーストリームは、右に約８
４μｍ偏向させて画像を形成する。このようにすれば、
１００ｄｐｉのＦＰＣ３で３００ｄｐｉの画像を得るこ
とができる。

【００３０】本実施形態に係る画像形成装置において
は、上記現像ローラ１上の、非画像部に対応する領域の
少なくとも一部からトナーを飛翔させ、かつ、該トナー
を偏向して、上記紙６上の上記画像の非画像部に隣接す
るエッジ部分に付着させる。この画像形成装置におい
て、該トナーの偏向は、上記トナーを偏向させる偏向電
極を用いて行う。そしてこれにより上記エッジ部分のト
ナー付着量を多くして該エッジ部分を強調するエッジ強
調を行い、文字などのライン画像をシャープに形成する
ことが可能な構成を採用している。以下、この構成及び
動作について説明する。この画像形成装置における、上
記ＦＰＣ３の一例の孔３１部分の拡大図を図８に示す。
図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は断面図である。この
ＦＰＣ３において、上記孔３１を通過するトナーを偏向
させるための偏向電極３３は、紙搬送方向（以下、副走
査方向という）に上記粒子を偏向させるような電圧が印
加される第１偏向電極対としての副走査偏向電極３３１
と、紙搬送方向に直交しかつ該記録部材表面に平行な方
向（以下、主走査方向という）に上記粒子を偏向させる
ような電圧が印加される第２偏向電極対としての主走査
偏向電極３３２とから構成されている。すなわち、図５
に示したＦＰＣの、該トナーを主走査方向で偏向可能に
左右に設けられた第１電極部３３ａ、第２電極部３３ｂ
に加えて、上下に第３電極部３３ｃ、第４電極部３３ｄ
を追加して構成されている。また、本画像形成装置にお
けるＦＰＣ３では、各孔３１に対応する上記第１電極部
３３ａ、第２電極部３３ｂ、第３電極部３３ｃ、及び、
第４電極部３３ｄそれぞれを、独立に別々の電源に接続
し、各孔３１毎に異なった偏向電界を形成し得るように
した。各電極部への印加電圧は図示しない電気回路であ
る偏向電源により任意の時間に任意の大きさで印加され
る。

【００３１】図９にエッジ強調しないプリント画像の拡
大図を示す。高さ３mm，線幅０．３４mmの英文字”Ｔ”
を３００ｄｐｉ，２値で印字した場合の左上すみの拡大
図である。図中、紙６にトナーが付着して各画素に対応
したドット画像を構成している部分には、右上がりのハ
ッチングを施している。また、各画素のサイズは、Ｌｄ
＝Ｗｄ＝０．０８５ｍｍである。この画像は、図示の画
像形成装置で形成したものに限らず、ＬＢＰ、ＬＥＤ、
感熱、又は、インクジェットを用いて画像形成を行う装
置で形成したものでも基本的には同じである。

【００３２】また、この画像をエッジ強調して形成した
場合の画像を図１０に示す。この画像は隣接する非画像
画素から１ドット分のトナーを現像ローラ表面より飛翔
させ、偏向電極の上記副走査偏向電極３３１と主走査偏
向電極３３２のそれぞれに偏向電位差を印加し、上記ト
ナーの飛翔経路を曲げて画像部のエッジの画素に着地さ
せて作成した。図中、紙６にトナーが付着して各画素に
対応したドット画像を構成している部分には、図９と同
様、右上がりのハッチングを施し、更にエッジ強調を行
うためのドット（以下、エッジ強調ドットという）を構
成するトナーが付着している部分には、左上がりのハッ
チングを施している。なお、図１０において、エッジ強
調のためのドットが形成される部分には、もともと上記
ドット画像も形成されているので、右上がりのハッチン
グと左上がりのハッチングとが重ね合わされて結局網目
状のハッチングとなっている。この図は拡大図のため効
果が認めにくいが、エッジ強調による文字画質の大幅な
向上は経験的にも理論的にも当業界では良く知られてい
るものである。

【００３３】図１１はエッジ強調ドットを形成する際の
飛翔開始地点の画素と着地地点の画素との関係を示す説
明図である。例えば、図中ｃ−４のエッジ強調ドット
は、ｂ−４の位置から飛翔させ、第１電極部３３ａに−
２５０Ｖ、第２電極部３３ｂに＋２５０Ｖを印加して、
右方向に０．０８５mm偏向させることにより形成した。
同様にｃ−３のエッジ強調ドットは、ｃ−２の位置から
飛翔させ、第３電極部３３ｃに−２５０Ｖ、第４電極部
３３ｄに＋２５０Ｖを印加して下方向に０．０８５mm偏
向させることにより形成した。また、ｄ−８のエッジ強
調ドットは、ｅ−９の位置から飛翔させ、第１電極部３
３ａ及び第３電極部３３ｃにそれぞれ＋２５０Ｖ、第２
電極部３３ｃ及び第４電極部３３ｄにそれぞれ−２５０
Ｖを印加して左斜め上方向に偏向させることにより形成
した。

【００３４】図１２にエッジ強調ドットのサイズを約半
分に変えてエッジ強調をゆるめた場合の画像を示す。エ
ッジ強調ドットのサイズを変化させるには、制御電極３
２に印加する電圧のパルス幅又は該電圧値を変化させれ
ばよい。本画像形成装置においては、上記画像電源９に
よって任意のパルス幅の電圧を上記制御電極３２に与え
ることができる。図１３は、該電圧のパルス幅（μse
c）に対するドット画像の形状の変化を示している。図
１３に示すように、ドット画像のサイズは該電圧のパル
ス幅に応じて変化する。このドット画像のサイズの変化
を利用して、エッジ強調ドットのサイズを変化させるこ
とができる。図示の例では、制御電極３２に印加する電
圧のパルス幅を４００μsecから２００μsecに変えるこ
とで、エッジ強調ドットのサイズを縮小した。

【００３５】ここで、小径のエッジ強調ドットを画像部
のエッジ画素のセンターに置くと、エッジ強調の効果が
弱まってしまう。このため図１２の例のように、径が小
さくなるほど外側すなわち非画像部の方向にシフトさせ
て形成するのが望ましい。本実施形態にかかる画像形成
装置においては、上記偏向電極３３に印加する主走査方
向及び副走査方向の偏向電位差が可変である構成を採用
している。すなわち、上記偏向電源によって上記偏向電
極３３に上記偏向電位差を可変に印加することができ
る。そして、該偏向電極３３に印加する上記偏向電位差
を変えることによって、上記エッジ強調ドットを紙６に
付着させる位置を変えるようにしている。例えば、前出
の図１０の例においては、図中ｃ−４のエッジ強調ドッ
トは、ｂ−４の位置から飛翔させて右方向に０．０８５
mm偏向させることにより形成したが、図１２の例におい
ては、偏向量がその３／４、つまり６３．５μｍとなる
ように、第１電極部３３ａと第２電極部３３ｂとに印加
する偏向電位差を設定した。具体的には、該偏向電位差
が３７５Ｖとなるように、第１電極部３３ａに−１８５
Ｖ、第２電極部３３ｂに＋１９０Ｖ印加した。これによ
り、上記エッジ部分に付着させるトナーの量が少なくて
も、エッジ強調の効果を良好に得ることができる。

【００３６】以上、上記実施形態によれば、上記現像ロ
ーラ１上の、上記非画像部に対応する領域の少なくとも
一部からトナーを飛翔させ、かつ、該トナーを偏向し
て、上記紙６上の上記画像の非画像部に隣接するエッジ
部分に付着させる。これにより、該エッジ部分のトナー
付着量が、上記画像の該エッジ部分以外の部分のトナー
付着量よりも多くなり、エッジ強調が行われる。よっ
て、文字などのライン画像をシャープに形成することが
可能となる。ここで、画像形成時に形成しようとする画
像が文字画像であるか写真画像であるかを区別する検知
手段と、該検知結果に応じて上記エッジ強調を行うか否
かを切り換える切り換え手段を設けた構成を採用するの
が望ましい。そして、文字画像部を形成するときには上
記エッジ強調を行い、写真画像を形成するときには上記
エッジ強調を行うように上記切り換え手段で切り換えれ
ば、写真画像は原稿通りに、ライン画像はエッジ強調を
行って形成することが可能となる。なお、該本発明の適
用によってエッジ部分以外の部分のトナー付着量が減少
することはないので、上記切り換え手段による切り換え
を行わず、常にエッジ強調を行うようにした場合でも、
従来エッジ効果が生じる現像方式を用いた画像形成方法
を用いてエッジ強調を行う場合とは異なり、写真画像を
再現しようとした場合に中間反射濃度の広い面積の部分
が白く抜けることはない。

【００３７】また、上記実施形態によれば、上記現像ロ
ーラ１上の上記エッジ部分の各画素に隣接する非画像部
の画素に対応する部分から離脱させた粒子を、上記紙６
上の上記エッジ部分の各画素に付着させることでエッジ
強調を行うので、上記現像ローラ１上の上記エッジ部分
の各画素に隣接する非画像部の画素に対応する部分以外
の部分から離脱させた粒子を、上記紙６上の上記エッジ
部分の各画素に付着させる場合に比して、エッジ強調を
行うために必要なドット偏向量が小さくなる。従って、
該エッジ強調を行うために偏向電極３３に印加する偏向
電位差を小さく抑えることができる。よって、コストダ
ウンが実現できる。

【００３８】また、上記実施形態によれば、上記副走査
方向に上記トナーを偏向させるような電圧が印加される
副走査偏向電極３３１と、主走査方向に上記トナーを偏
向させるような電圧が印加される主走査偏向電極３３２
とから構成される上記偏向電極３３により、トナーを任
意の方向に偏向させることができる。よって、どのよう
な画像を形成する場合でも、エッジ強調を行うことがで
きる。

【００３９】また、上記実施形態によれば、上記制御電
極３２に印加する電圧を印加する時間を変えることがで
きるので、上記現像ローラ１上の、上記非画像部に対応
する領域の少なくとも一部から離脱させるトナーの量を
変えることができる。よって、上記エッジ部分に付着さ
せるトナーの量を任意に設定して、任意のエッジ強調効
果を得ることができる。なお、上記制御電極３２に印加
する電圧の値を変えることができるように上記画像電源
９を構成した場合にも、同様の効果を得ることができ
る。

【００４０】特に、上記実施形態によれば、上記エッジ
強調ドットを構成するトナーの量が少なくなるほど、紙
６上の該エッジ強調ドットを付着させる箇所を上記非画
像部側にシフトさせるので、エッジ強調ドットを構成す
るトナーの量が少なくなった場合にも、画像部の非画像
部との境界部により近い部分に粒子を付着させ、常にシ
ャープなエッジを形成してエッジ強調の効果を良好に得
ることができる。

【００４１】なお、上記実施形態においては、現像ロー
ラ側に制御電極３２を、対向電極側に偏向電極を有する
ようなＦＰＣを用いて画像形成を行う画像形成装置につ
いて説明を行ったが、制御電極３２と同一平面で、該制
御電極３２の外側に偏向電極を有するようなＦＰＣを用
いた場合でも同様にエッジ強調を行うことが可能であ
る。その他、電極構造に関していろいろな変形が可能で
あるがいずれの場合にも本発明は適用可能である。ま
た、帯電したトナーの代わりにイオンを制御するイオン
モジュレーションや、帯電したインク滴を電界で偏向す
る荷電偏向型インクジェットにも本発明は適用可能であ
る。

【００４２】

【発明の効果】請求項１乃至６の発明によれば、直接記
録方式を用いてエッジ強調を行うことで、文字などのラ
イン画像をシャープに形成することが可能となるという
優れた効果がある。なお、画像形成時に形成しようとす
る画像が文字画像であるか写真画像であるかを区別する
検知手段と、該検知結果に応じて上記エッジ強調を行う
か否かを切り換える切り換え手段を設けた構成を採用
し、文字画像部を形成するときには上記エッジ強調を行
い、写真画像を形成するときには上記エッジ強調を行う
ように上記切り換え手段で切り換えれば、写真画像は原
稿通りに、ライン画像はエッジ強調を行って形成するこ
とが可能となる。よって、より良好な画像を得ることが
可能となる。また、本発明の適用によってエッジ部分以
外の部分のトナー付着量が減少することはないので、上
記切り換え手段による切り換えを行わず、常にエッジ強
調を行うようにした場合でも、従来エッジ効果が生じる
現像方式を用いた画像形成方法を用いてエッジ強調を行
う場合とは異なり、写真画像を再現しようとした場合に
中間反射濃度の広い面積の部分が白く抜けることはな
い。

【００４３】また、請求項３乃至６の発明によれば、上
記エッジ強調を行うのに必要な粒子の偏向量が小さくな
り、上記偏向電極部で形成する偏向電界を抑えることが
できるので、コストダウンが可能となるという優れた効
果がある。

【００４４】また、請求項４乃至６の発明によれば、ど
のような画像を形成する場合でも、エッジ強調を行うこ
とができるという優れた効果がある。

【００４５】また、請求項５及び６の発明によれば、任
意のエッジ強調効果を得ることができるという優れた効
果がある。

【００４６】特に、請求項６の発明によれば、エッジ部
分に付着させる粒子の量が少なくなった場合にも、エッ
ジ強調の効果を良好に得ることができるという優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る画像形成装置の要部の概略構成
を示す斜視図。

【図２】同画像形成装置のトナー制御部材における制御
電極のパターンを示す説明図。

【図３】同画像形成装置の画像記録部の拡大模式図。

【図４】同画像記録部におけるトナーの飛翔状態を示す
模式図。

【図５】（ａ）は、偏向電極を有するＦＰＣの一例の孔
３１部分の平面図。（ｂ）は、同孔３１部分の断面図。

【図６】（ａ）乃至（ｄ）は、図５のＦＰＣ３の第１電
極部３３ａに＋３２５Ｖ，第２電極部３３ｂに−５０Ｖ
を印加したときのシミュレーション結果を示す図。

【図７】上記第２電極部３３ｂへの印加電圧を０Ｖ一定
としたときの、第１電極部３３ａへの印加電圧と偏向量
との関係を示す図。

【図８】（ａ）は、同画像形成装置のＦＰＣの一例の孔
３１部分の平面図。（ｂ）は、同孔３１部分の断面図。

【図９】エッジ強調しない文字画像の拡大図。

【図１０】同文字画像をエッジ強調して形成した画像の
拡大図。

【図１１】エッジ強調ドットを形成する際の飛翔開始地
点の画素と着地地点の画素との関係を示す説明図。

【図１２】エッジ強調ドットのサイズを変えて同文字画
像をエッジ強調して形成した画像の拡大図。

【図１３】同画像形成装置の制御電極に印加する電圧の
パルス幅に対するドット画像の形状の変化を示す図。

【符号の説明】

１現像ローラ２対向電極部材３ＦＰＣ３１孔３２制御電極３３偏向電極３３ａ第１電極部３３ｂ第２電極部４トナー容器５ドクターブレード６紙７トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者徳増貴彦東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者門永雅史東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者ペールクロッカルスウェーデンブヨルランダストランド 97 ピーオーボックス3178 エス−423 61 トルスランダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子担持体上に担持された画像形成用の微
小な粒子を記録部材上に向けて飛翔させ、該記録部材上
に該粒子を付着させることで画像を形成する画像形成方
法において、上記粒子担持体上の、上記記録部材上に上記粒子を付着
させない非画像部に対応する領域の少なくとも一部から
粒子を飛翔させ、かつ、該粒子を偏向して、上記記録部
材上の上記画像の上記非画像部に隣接するエッジ部分に
付着させることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】画像形成用の微小な粒子を担持する粒子担
持体と、該粒子担持体と対向する対向電極と、該粒子担
持体と対向電極との間に配設され、互いに独立あるいは
一連の複数の微小開口部と各微小開口部を通過させる粒
子を粒子担持体から離脱させるように電圧を印加するた
めの複数の制御電極部とを有する粒子飛翔制御部材と、
該粒子飛翔制御部材と一体又は別体に設けられ、上記粒
子担持体から離脱した粒子の進路を偏向させる偏向電界
を形成するための複数の偏向電極部と、を備え、該粒子
飛翔制御部材の上記制御電極部に、画像信号に応じて電
圧を印加することにより、上記粒子担持体上の粒子を選
択的に飛翔させ、該飛翔させた粒子を上記微小開口部に
通して上記対向電極側に移行させ、記録部材上に付着さ
せることで画像を形成する画像形成装置において、上記粒子担持体上の、上記記録部材上に上記微小粒子を
付着させない非画像部に対応する領域の少なくとも一部
から粒子を離脱させ、かつ、該粒子を偏向して、上記記
録部材上の上記画像の上記非画像部に隣接するエッジ部
分に付着させるように、上記偏向電極部及び上記制御電
極部への電圧印加を制御する制御手段を設けたことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項３】微小開口部を通過させたトナーを記録部材
上の所望の画素に付着させることで上記画像部を構成し
て、画像を形成する請求項２の画像形成装置において、上記粒子担持体上の上記エッジ部分の各画素に隣接する
非画像部の画素に対応する部分から離脱させた粒子を、
上記記録部材上の上記エッジ部分の各画素に付着させる
ように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項４】上記トナー飛翔制御部材と上記対向電極と
の間に位置する記録部材を搬送する搬送手段を有する請
求項２又は３の画像形成装置において、上記偏向電極部は、記録部材搬送方向に上記粒子を偏向
させるような電圧が印加される第１偏向電極対と、記録
部材搬送方向に直交しかつ該記録部材表面に平行な方向
に上記粒子を偏向させるような電圧が印加される第２偏
向電極対とから構成されることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項５】請求項２、３、又は、４の画像形成装置に
おいて、上記粒子担持体上の、上記記録部材上に上記微小粒子を
付着させない非画像部に対応する領域の少なくとも一部
から粒子を離脱させるべく、上記制御電極部に印加する
電圧の値及び該電圧を印加する時間の少なくとも一方が
可変であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項５の画像形成装置において、上記エッジ部分に付着させる粒子の量が少なくなるほ
ど、該粒子を付着させる箇所を上記非画像部側にシフト
させるように上記制御手段を構成したことを特徴とする
画像形成装置。