画像形成装置
【課題】 記録電極を用いて潜像形成と同時に現像を行う画像形成プロセスにおいて、電極間隔に対応する１画素分の画像（ドット）幅を調整することのできる画像形成装置の提供
【解決手段】 像担持体を挟んでトナー担持体と記録電極を対向する位置に設ける。トナー担持体の電位をＶｔとし、画像部を形成するための前記電極の電位がＶｐ、非画像部を形成するため前記電極の電位がＶ０となるように電圧を印加するとき、画像情報に応じて、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜、または｜Ｖｔ−Ｖ０｜のうち、少なくとも一方の電位差を可変に制御する。
【解決手段】 像担持体を挟んでトナー担持体と記録電極を対向する位置に設ける。トナー担持体の電位をＶｔとし、画像部を形成するための前記電極の電位がＶｐ、非画像部を形成するため前記電極の電位がＶ０となるように電圧を印加するとき、画像情報に応じて、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜、または｜Ｖｔ−Ｖ０｜のうち、少なくとも一方の電位差を可変に制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを記録材に担持して画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機やプリンタにおいては、一般的に帯電手段によって感光体の表面を一様帯電し、この一様帯電された感光体の表面にレーザー光あるいはＬＥＤ光等の露光手段により感光体の表面に静電潜像を書き込む。静電潜像を形成した後に現像手段により現像して感光体表面に画像を形成する。
【０００３】
一方で、装置を小型でシンプルに構成するために、記録材搬送方向に直行する方向（走査方向）に配列した複数の記録電極を用い、潜像形成と同時に現像を行う画像形成装置例が複数開示されている。
【０００４】
例えば、（特許文献１）に代表されるように、針状電極を用いたマルチスタイラスプリンタでは多数の針状電極を配置した像形成電極と、円筒状の対向電極を所定の空隙を保ち対向配置し、この空隙に記録体を像形成電極に接して介在させる。この状態で像形成電極に画像信号に対応する電圧を印加し、空隙放電を発生させることでトナー像を形成する。
【０００５】
また、（特許文献２）に代表される方式では、まず像担持体の内面に接触した複数の書込み電極により像担持体内面の書込層に電荷を付与させる。そして、導電性現像ローラが対向電極として機能し、像担持体表面の導電層に静電潜像が形成される。潜像形成と同時に現像ローラ上の現像剤で現像され、画像が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平３−８５４４号公報
【特許文献２】特開２００３−１０３８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したような記録電極を用いて潜像形成と同時に現像を行う方式では、複数に分割された記録電極の間隔によって画像形成装置の走査方向の解像度が決まる。例えば６００ｄｐｉの解像度を得るためには、電極間隔は４２．３μｍとなる。更なる高解像度化を望む為には、電極間隔を狭める必要があるが、微細加工技術による電極の高密度化には限界がある。したがって、電極間隔を小さくすることのみに頼った画像の高解像度化には限界がある。
【０００８】
一方で、レーザー光やＬＥＤ光の露光手段を用いて感光体の表面に静電潜像を書き込む従来方式の画像形成装置では、点灯パルスの変調や光量の調整によって、より高解像度の画像形成を行う場合が多い。すなわち、主走査方向あるいは副走査方向の１画素単位の画像（ドット）幅や長さを変化させるものである。これらの制御は、斜め線や曲線等で構成される画像を描画するときに階段状に表現されるギザギザ感を低減したい場合や、解像度以下の細線を忠実に再現したい場合などに利用される。画像形成装置が自動的に画像情報を判別して行う場合や、ユーザーが高解像度モード等を選択して行う場合がある。
【０００９】
前述の記録電極を用いて画像形成を行う方式について考えてみる。電極に印加する電圧の制御により、１画素分の画像幅を調整しようと試みるも、空隙放電により電荷を付与するマルチスタイラス方式の場合、そもそも空隙のばらつきにより放電による電荷付与性が均一でないことから安定性に欠ける。
【００１０】
また前述の特許文献２にあるような静電潜像を像担持体表面に形成する方式では、印加電圧の調整により付与される電荷量が異なるため、現像される現像剤量も変化する。よって、細線や微小ドットの再現性が乏しく鮮明に画像（ドット）形成を制御することが難しい。
【００１１】
したがって、記録電極を用いて潜像形成と同時に現像を行う画像形成プロセスにおいて、電極間隔に対応する１画素分の画像（ドット）幅を調整する方法は未だ開示されていない。
【００１２】
そこで、本出願に係る発明の目的は、記録電極を用いて潜像形成と同時に現像を行う画像形成プロセスにおいて、電極間隔に対応する解像度よりも高解像度な画像（ドット）を形成することのできる画像形成装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成する為に、本発明による画像形成装置は、以下のような特徴を有する。トナーを担持するためのトナー担持体と、前記トナーによりトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体を挟んで前記トナー担持体に対向する位置に設けられ、前記像担持体の幅方向に複数に分割された電極とを有し、画像情報に基づいて前記電極に電圧を印加することで、前記トナー担持体と前記像担持体との間をトナーが移動することによりにトナー像を形成する画像形成装置において、前記トナー担持体の電位をＶｔとし、画像部を形成するための前記電極の電位をＶｐ、前記画像部を形成するための前記電極に隣接する非画像部を形成するため前記電極の電位をＶ０として、前記画像情報に応じて、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜、または｜Ｖｔ−Ｖ０｜のうち、少なくとも一方の電位差を可変に制御する制御部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上記構成により、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜で与えられる画像形成電位差と｜Ｖｔ−Ｖ０｜で与えられる非画像形成電位差の比に応じて、画像部を形成するための電界方向と非画像部を形成するための電界方向の変化点がシフトする。その結果、画像形成装置の解像度に応じた１画素分の画像（ドット）幅を広げたり狭くしたりすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１に適用できる画像形成装置の概略構成図
【図２】実施例１における像形成電極の概略構成図
【図３】実施例１における像形成電極の概略構成図
【図４】実施例１における像形成電極を配置した画像形成部を拡大した概略構成図
【図５】トナーに働く力を表す概略モデル図
【図６】像形成電極に印加する電圧のタイミングチャート
【図７】実施例１におけるトナー担持ローラと像担持体間のトナーの状態を表した概略図
【図８】実施例１におけるトナー担持ローラと像担持体間のトナーの状態を拡大した概略図
【図９】実施例１におけるトナー担持ローラと像担持体間のトナーの状態を拡大した概略図
【図１０】実施例１における電極間スペースと電界変化点の位置を示す概略図
【図１１】実施例１における１画素分の画像（ドット）を表す概略図
【図１２】実施例１における印加電圧の制御範囲を説明する概略図
【図１３】実施例１における効果を比較する概略図
【図１４】実施例１におけるその他の適用例を表す像形成電極の概略構成図
【図１５】実施例１におけるその他の適用例を表す像形成電極の概略構成図
【図１６】実施例２における１画素分の画像（ドット）を表す概略図
【図１７】実施例２における効果を説明する概略図
【図１８】実施例３における１画素分の画像（ドット）を表す概略図
【図１９】実施例３における効果を説明する概略図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施例＞
以下、図面を用い本発明の第１の実施例を説明する。
【００１７】
（１）画像形成装置
図１は本実施例に適用できる画像形成装置の概略構成図である。
図１において、画像形成装置１は、以下の構成を備える。トナーＴを外周面に担持して搬送するトナー担持体としてのトナー担持ローラ２（トナー担持体）。トナーＴの像が形成される像担持体３。電圧を印加されることで、像担持体３に画像情報に基づいたトナー像を形成するための像形成電極部４。像担持体３上のトナー像を紙等の記録材Ｐに転写する転写部材としての転写ローラ５。
【００１８】
トナー担持ローラ２は矢印Ａ方向に回転駆動し、外周面にトナーＴを担持し画像形成部に搬送すると共に像形成電極部４に対する対向電極として機能する。導電性支持体２１としてφ６の金属性芯金と、その周囲に弾性層２２として導電性シリコーンゴム層が形成されている。さらにその表面に厚さ１０μｍのウレタン樹脂層がコーティングされている。外径φ１１．５のローラである。
【００１９】
トナーＴは不図示のトナー容器から供給され、ブレード２３により所定の電荷量に帯電されると共に、トナー担持ローラ外周面に所定の厚さに規制される。ブレードは金属薄板のバネ弾性を利用して接触される。本実施例においては厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ板とリン青銅板を用いた。
【００２０】
トナーＴは平均粒径６μｍ、固有抵抗１０１６Ω・ｃｍ程度の負の帯電極性を有する非磁性１成分トナーである。なお、トナー担持ローラ２の上のトナーの帯電極性を正規の帯電極性とする。本実施例では、負極性が正規の帯電極性である。
【００２１】
また、トナー担持ローラ２の導電性支持体２１には電源２４が接続され、トナー担持ローラ２の電位を保持するため電圧印加もしくは接地する構成としている。
【００２２】
３はトナー担持体上のトナーを転移させることでトナー像を形成する像担持体であり、所定の抵抗範囲に調整された導電性を有するエンドレスベルトである。矢印Ｂ方向に所定のプロセススピードで回転移動する。以後、矢印Ｂ方向を像担持体移動方向と呼ぶ、また像担持体移動方向と交差する方向（紙面垂直方向）は、像担持体幅方向と呼ぶことにする。本実施例における像担持体３は厚さ５０μｍ、抵抗値１０８．５Ω・ｃｍの単層のポリイミドフィルムである。
４は像担持体の幅方向に複数設けられた像形成電極部であり、面状電極１０５を等間隔で支持部材１３０に固定支持している。所定の圧力で像担持体３の内面に接触配置されている。
【００２３】
また、面状電極１０５は像形成電極電圧制御部１１０に接続され、像形成電極電圧制御部１１０は画像情報に基づいて面状電極に印加する電圧の値を変更する制御を行う。面状電極の詳細については後述する。
【００２４】
本実施例における画像形成は、トナー担持ローラ２上のトナーＴを面状電極１０５に印加する電圧による電界により、トナー担持ローラ２と像担持体３との間で移動させることにより行う。像担持体３上のトナー像は、転写ローラ５によって紙等の記録材Ｐに転写される。所定のタイミングで記録材Ｐは、像担持体３と転写ローラ５間の転写部に搬送される。記録材Ｐが転写部にある時に、転写バイアス制御手段５１により転写ローラ５に転写バイアスが印加され、像担持体３上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。
【００２５】
（２）面状電極
図２は面状電極１０５の一部分を表した概略構成図であり、図２（ａ）は像担持体接触面から見た概略構成図、図２（ｂ）は像担持体の幅方向の断面概略構成図である。
【００２６】
図２（ａ）に示すように面状電極１０５は絶縁性の電極基材１０２と、電極基材１０２上に形成され像担持体と接触する複数の電極部１０１と、電極部１０１に接続された電極駆動部１０３で構成されている。電極部１０１は像担持体の幅方向に複数の電極が分割して形成される。各々の電極部の像担持体方向幅はＷであり、像担持体移動方向に対し直線状に形成されている。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように各々の電極部１０１は電極基材１０２上に電極幅Ｌ、電極間スペースＳで画像形成領域全域に形成されている。本実施例に用いた面状電極１０５はフレキシブルプリント基板である。電極基材１０２が厚さ２５μｍポリイミド樹脂であり、電極部１０１は厚さ１０μｍの銅電極で形成してある。電極幅Ｌが４０μｍ、電極間隔Ｓが４０μｍとした。
【００２８】
また、電極部１０１は電極駆動部１０３を介して像形成電極電圧制御部１１０に接続され、画像情報に基づいた電圧を所定のタイミングで各々の電極部１０１に印加し制御することにより画像形成を行う。
【００２９】
図３は本発明の電極部の構成を示すブロック図である。
１２０は画像情報を入力するインターフェイス、１２１は画像情報のデータを受け取るデータ受信部、１０３は電極駆動部である。転送された画像情報を変換するシフトレジスタ１０６、シフトレジスタ１０６の出力状態を保持するラッチ１０７、ラッチ出力のデータに応じて、電極電源１１１から面状電極部の各電極に印加される出力を切り替えるゲート１０８で構成される。
【００３０】
１１１は電極電源であり、ゲートを介して電極部１０１の各電極（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ・・・）に接続され画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０を供給する。
１１２は制御部であり、データ受信部１２１、シフトレジスタ１０６、ラッチ１０７、ゲート１０８を制御し、Ｉ／Ｆ１２０から入力した画像情報に応じて電極部の各電極に印加する電圧を制御することで画像形成を行う。
【００３１】
（３）画像形成部の詳細
図４は面状電極１０５を配置した画像形成部を拡大した概略構成図である。（トナー接触領域部Ｉｃの面状電極は略平面であるため概略構成図は平面で表している。）
図４において、Ｉｃはトナー接触領域であり、トナー担持ローラ２の上のトナーＴと像担持体３とが接触する領域である。ｉｕはトナー接触領域Ｉｃにおける像担持体移動方向Ｂの上流位置、ｉｄはトナー接触領域の下流位置である。
ｉｅ０は電極接触下流位置であり、像担持体３と接触する電極部１０１の像担持体移動方向における最下流位置である。Ｉｍｄはトナー担持ローラと像担持体間のトナーの移動が行われるトナー移動領域（トナーが移動可能な領域）であり、トナー接触領域の下流位置ｉｄがＩｍｄの最上流位置となる。また、電極接触下流位置ｉｅ０は、トナー接触領域Ｉｃより像担持体移動方向の下流に配置している。
【００３２】
本実施例の動作は、電極部１０１に電圧を印加することにより、像担持体３とトナー担持ローラ２との間の電界により、トナーをトナー担持ローラ２と像担持体間で移動させることにより行う。トナーの移動はトナー移動領域Ｉｍｄで行われる。面状電極の配置位置における像担持体３とトナー担持ローラ２の間隔をトナー担持体間隔Ｉｇとすると、トナー担持体間隔Ｉｇの距離が狭いほどトナーに働く電界を強くすることができる。
【００３３】
本発明においてはトナー接触領域Ｉｃを有する構成を用いることにより、トナー接触領域Ｉｃから徐々にトナー担持体間隔Ｉｇを広げる構成を実現し、電極接触下流位置ｉｅ０において、電極部１０１とトナー担持ローラ２を狭い間隔で構成することができる。
【００３４】
以上の構成により、面状電極部１０１とトナー担持ローラ２との間の電界を強くすることができ、低い画像形成電圧でトナーを移動させることが可能となる。
【００３５】
本実施例においてはトナー移動領域Ｉｍｄにおいて、トナー担持ローラと像担持体間の空隙で放電が発生しない画像形成電圧と非画像形成電圧に設定している。
【００３６】
本実施例の構成において、面状電極に印加する電圧を高くしていくと、パッシェンの法則に従い面状電極のトナー担持体間隔Ｉｇにおいて放電現象が発生する。トナー担持ローラ２上のトナーは所定の電荷量で負極性に帯電しているが、トナー担持体間隔Ｉｇで放電現象が発生すると、放電により極性反転した正極性のトナーが発生してしまう。極性が反転した正極性のトナーは、面状電極１０５の電界によりトナーの移動を制御することができず、良好な画像形成を行うことができない。したがって、トナー担持ローラ２と像担持体３の電位差を放電開始電圧以下となるように、面状電極１０５に印加する電圧を制御することにより画像形成を行うようにしている。言い換えると、放電開始電圧以下の印加電圧であっても、トナーに作用する電界を十分に働かせる必要がある。その為には、電極接触下流位置ｉｅ０におけるトナー担持体間隔Ｉｇを狭く設定することが重要であり、その手段として、トナー接触領域Ｉｃから徐々にトナー担持体間隔Ｉｇを広げる構成を実現することで達成している。
【００３７】
（４）画像形成プロセスの詳細
（像担持体移動方向の画像形成プロセス）
像担持体移動方向の画像形成プロセスについて図６のモデル図を用いて説明する。
図５（ａ）、（ｂ）はトナー移動領域Ｉｍｄ内のトナーに働く力を表し、図５（ｃ）、（ｄ）はトナー移動領域Ｉｍｄより下流側におけるトナーに働く力を表す。トナー担持ローラ２との間の非静電的付着力を担持ローラ間付着力Ｆａｄとする。トナーＴと像担持体３との間の非静電的付着力を像担持体間付着力Ｆａｉとする。電極部１０１とトナー担持ローラ間の電界によりトナーＴに働く静電気力Ｆｅとする。
【００３８】
＜トナー移動領域Ｉｍｄ内のトナー＞
図５（ａ）は電極部１０１に画像形成電圧Ｖｐを印加したときのモデル図、図５（ｂ）は非画像形成電圧Ｖ０を印加したときのモデル図である。トナーは、それまでの電極部に印加する電圧の状態により、トナー担持ローラ２に担持したトナーと、像担持体３に担持したトナーの両方の状態がある。
【００３９】
図５（ａ）のように電極部１０１に画像形成電圧Ｖｐを印加したとき、像担持体３とトナー担持ローラ２間の電界により、トナーには像担持体方向の静電気力が働く。次式（１）の条件を満たす電界を働かせることでトナーはトナー担持ローラから像担持体上に移動する。
Ｆｅ＞Ｆａｄ・・・式（１）
図５（ｂ）のように電極部１０１に非画像形成電圧Ｖ０を印加したときは、トナーにはトナー担持体ローラ方向の静電気力が働く。次式（２）の条件を満たす電界を働かせることでトナーは像担持体からトナー担持ローラに移動し、像担持体上にトナー像は形成されない。
Ｆｅ＞Ｆａｉ・・・式（２）
【００４０】
＜トナー移動領域Ｉｍｄより像担持体移動方向下流におけるトナー＞
図５（ｃ）はトナー移動領域Ｉｍｄより像担持体移動方向下流において、電極部１０１に画像形成電圧Ｖｐを印加したときのモデル図、図５（ｄ）は非画像形成電圧Ｖ０を印加したときのモデル図である。いずれの場合も電極部１０１とトナー担持ローラ２間の間隔が広がるため電界による静電気力は弱く、式（３）の関係になりトナーを移動させることはできない。
Ｆｅ＜Ｆａｄ
Ｆｅ＜Ｆａｉ ・・・式（３）
よって、トナー移動領域Ｉｍｄより像担持体移動方向下流におけるトナーは、電極接触下流位置ｉｅ０のトナーの担持状態を維持する。
【００４１】
以上のように、トナー移動領域Ｉｍｄにおけるトナーの移動は、トナーが電極接触下流位置ｉｅ０に位置したときの電圧により最終的に決定し、トナー像の形成か非画像部の形成が選択されることになる。詳細をわかりやすく以下に説明する。
【００４２】
例えば図６に面状電極１０５に印加する電圧のタイミングチャートの一例を示す。面状電極１０５に非画像形成電圧Ｖ０を印加した状態から、時刻ｔ１からｔ２までの時間Ｔ（ｓ）において画像形成電圧Ｖｐを印加し、その後に非画像形成電圧Ｖ０を印加した例である。
【００４３】
図７（ａ）から（ｅ）はトナー担持ローラと像担持体間のトナーの状態を表した概略図である。
時刻ｔ１において、それまで電極部１０１に非画像形成電圧Ｖ０が印加されている状態から画像形成電圧Ｖｐの印加へと切り替わる。電極部１０１とトナー担持ローラ２との間の電界方向が変わるので、トナーに働く静電気力がトナー担持ローラ２への方向から、像担持体方向へと切り替わり、図７（ａ）のトナー状態が（ｂ）の状態へと移動する。時刻ｔ１までに電極接触下流位置ｉｅ０を通過したトナーは、電界の影響を受けないので、トナー担持ローラ上に担持される。電極接触下流位置ｉｅ０のトナーＴ１を先頭にそれより上流側のトナーが像担持体上に移動する。
【００４４】
時刻ｔ２において、時間Ｔ（ｓ）のあいだ画像形成電圧Ｖｐが印加された状態から非画像形成電圧Ｖ０への印加へ切り替わる。トナーに働く静電気力が像担持方向から、トナー担持ローラ方向へと切り替わり、図７（ｃ）のトナー状態が（ｄ）の状態へと移動する。時間Ｔ（ｓ）のあいだに電極接触下流位置ｉｅ０を通過したトナーは、電界の影響を受けないので、像担持体上に保持されたまま、下流方向に移動する。電極接触下流位置ｉｅ０のトナーＴ２を先頭にそれより上流側のトナーがトナー担持ローラ２上に移動する。
【００４５】
時刻ｔ３においてはｔ２以降、非画像形成電圧Ｖ０が印加されたままである為、その間トナー移動領域Ｉｍｄでのトナーの移動は行われず、トナー担持体上に保持されたまま電極接触下流位置ｉｅ０を通過する。時刻ｔ１からｔ２までに像担持体上に形成されたトナー画像は、保持された状態を保ち、時刻ｔ２→ｔ３の時間分だけ下流方向に移動する（図７（ｅ））。
【００４６】
ここで、像担持体は矢印Ｂ方向にプロセス速度Ｖ（ｍｍ／ｓ）で移動するために、像担持体上にＸ＝Ｖ×Ｔ（ｍｍ）の幅の画像を形成することができる。
【００４７】
（像担持体幅方向の画像形成プロセス）
次に像担持体幅方向の画像形成プロセスを説明する。
図８（ａ）は面状電極１０５のトナー移動領域Ｉｍｄにおけるトナー担持ローラ２と像担持体３間のトナーの状態を拡大した概略図であり、像担持体の幅方向を部分的に表した図である。電極部１０１ｂ、１０１ｄに画像形成電圧Ｖｐを、電極部１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅには非画像形成電圧Ｖ０を印加した時のトナー状態である。図８（ｂ）はトナー担持ローラ２と像担持体３間のトナー担持ローラ表面の電界を表した概略図である。
【００４８】
図８において、面状電極１０５の電極部１０１ａ〜１０１ｅは像担持体の幅方向に、画像形成装置の解像度に応じた幅と間隔で複数配置され、像担持体３に対し接触配置している。
【００４９】
トナーＴ（Ｔａ〜Ｔｅ）は負極性に帯電している。電極部１０１ａ〜１０１ｅのそれぞれの電界に対応するトナーをＴａ〜Ｔｅとした。図８（ｂ）の矢印の向き及び長さで電界の強さを表している。
【００５０】
次に、画像形成装置の解像度に応じた１画素分の画像幅（ドット幅）を形成する際の、電極部１０１に印加する電圧について説明する。図８（ａ）では、電極部１０１ｂ、１０１ｄに対応するトナーＴｂおよびＴｄで形成される画像が１画素分のドットとなり、電極部１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅに対応する部分が１画素分のスペースとなる。トナー担持ローラ２はトナー担持ローラ電源２４により０Ｖに保持される。画像情報に応じて画像形成領域の電極部には画像形成電圧Ｖｐである＋５０Ｖを印加し、非画像領域の電極部には非画像形成電圧Ｖ０である−５０Ｖが選択的に印加される。画像形成電圧Ｖｐはトナー担持ローラ２の電位に対して電極部１０１がトナーの帯電極性と逆極性側になる電圧であり、非画像形成電圧Ｖ０はトナー担持ローラ２の電位に対してトナーの帯電極性と同極性側になる電圧である。
【００５１】
図８（ｂ）に示すように、画像形成電圧Ｖｐを印加した電極部１０１ｂと１０１ｄの位置にあるトナーは、トナー担持体２方向の電界により、像担持体３方向の静電気力を受ける。
【００５２】
非画像形成電圧Ｖ０を印加した電極部１０１ａと１０１ｃと１０１ｅの位置にあるトナーは、像担持体３方向の電界により、トナー担持ローラ２方向の静電気力を受ける。このような電界から受ける静電気力の影響により、図８（ａ）のようにトナーの移動が行われる。また、画像形成電圧Ｖｐを印加した電極部１０１ｂと非画像形成電圧Ｖ０を印加した電極部１０１ａの間に位置するトナーは、各々の電極によって形成される電界に応じ、トナー担持ローラ２に担持した状態と像担持体３に担持した状態が選択される。その他の各電極間も同様である。
【００５３】
以上のように、像担持体の幅方向の画像形成が行われる。
本発明は、トナー担持ローラの電位を０Ｖとし、像形成電極にトナーと逆極性の電圧と同極性の電圧を印加することにより、トナー像形成を行ったがこれに限られるものではない。
【００５４】
トナー担持ローラ２に電圧を印加する構成の場合は、トナー担持体ローラの電位に対して、正極性側の電位と負極性側の電位とを面状電極１０５に選択的に印加することで像形成することができる。
【００５５】
（５）本実施例の画像形成プロセス
次に、本実施例の特徴となる画像形成プロセスの詳細について説明する。本実施例では隣り合う記録電極に印加する画像形成電圧Ｖｐおよび、非画像形成電圧Ｖ０を変化させることにより、電極間スペースＳに形成させる電界方向を制御し、より精細なドット形成を行うことを特徴とする。詳細を以下に説明する。
【００５６】
トナー担持ローラ２の電位をＶｔとするとき、画像形成電圧Ｖｐとの電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜を画像形成電位差と呼ぶことにする。また、非画像形成電圧Ｖ０との電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜を非画像形成電位差と呼ぶことにする。
【００５７】
画像形成電圧Ｖｐ＝６０Ｖ、非画像形成電圧Ｖ０＝−３０Ｖ、トナー担持ローラ電位Ｖｔ＝０Ｖとした場合、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜＝６０Ｖ、非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜＝３０Ｖとなる。このとき画像形成電位差と非画像形成電位差の比｜Ｖｐ−Ｖｔ｜：｜Ｖｔ−Ｖ０｜＝６０Ｖ：３０Ｖ＝２：１となる。
【００５８】
図９（ａ）に上記電位差を与えた場合の電極周囲の電界の様子を示す。図９（ｂ）には電界に応じて形成されるトナーの状態について概略的に示した。
図９（ａ）は電極部１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅに非画像形成電圧のＶ０＝−３０Ｖを、電極部１０１ｂ、１０１ｄには画像形成電圧のＶｐ＝６０Ｖを印加した場合の電界を示す図である。なお、画像形成電圧Ｖｐを印加した電極部１０１を画像形成電極、非画像形成電圧Ｖ０を印加した電極部１０１を非画像形成電極とする。トナー担持ローラ２に向かう電界と、像担持体３に向かう電界とが切り替わる変化点の位置を点線で示してある。なお、変化点とは、幅方向において電解の方向が切り替わる点である。その変化点の位置は電極間スペースＳの中心から非画像形成電圧Ｖ０を印加した電極部１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅ寄りにシフトしている。図１０に基づいて、電極部１０１ａおよび１０１ｂと印加電圧に応じてシフトする変化点の位置について説明する。隣り合う電極間スペースをＳとしたとき、電極部１０１ａ端部から変化点の位置Ｙまでの距離Ｓ０（以下、変化点距離）は、Ｓ０＝Ｓ×｜Ｖｔ−Ｖ０｜／｜Ｖｐ−Ｖ０｜（＝｜Ｖｔ−Ｖ０｜／（｜Ｖｐ−Ｖｔ｜＋｜Ｖｔ−Ｖ０｜））となる。すなわち、変化点距離Ｓ０は、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜と非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜の比に応じて変化する。これは次のように説明される。隣り合う電極に印加する電圧が、画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０となる場合、トナー担持ローラ２の電位Ｖｔに対するＶｐの電位とＶ０の電位は異極性になる。なお、Ｖｔに対するＶｐの電位とＶ０の電位が異極性となるとは、（Ｖｐ−Ｖｔ）と（Ｖ０−Ｖｔ）とが一方がマイナス、もう一方がプラスとなるような関係を指す。この時、隣り合う電極間スペースＳの間には、トナー担持ローラ２の電位Ｖｔに対して同電位となる位置が存在するが、その位置は電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜と｜Ｖｔ−Ｖ０｜の大きさに比例して移動する。すなわち、そのトナー担持ローラ２の電位Ｖｔと同電位になる位置が変化点となり画像形成電極側にトナー担持ローラ２に向かう電界が形成され、変化点より非画像形成電極側に、像担持体３に向かう電界が形成されることになる。
【００５９】
図９（ａ）に説明したような電位関係の場合、変化点距離はＳ０＝Ｓ×（１／３）となり、Ｓ＝４０μｍであるため、Ｓ０＝１３．３３μｍとなる。このような位置で電界の方向が変化点を持つと、図９（ｂ）に示すように、画像形成電極部１０１ｂ、１０１ｄによって形成されるトナー担持ローラ方向の電界に従って、負極性のトナーが像担持体方向に静電気力を受け、像担持体上へのトナーの移動が行われる。また、非画像形成電極部１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅによって形成される像担持体方向の電界に従って、トナーがトナー担持ローラ方向に静電気力を受け、非画像部が形成される。その結果像担持体上に移動したトナーの幅方向の距離（ドット幅）は９３．３μｍとなり、トナー画像間のスペース幅は６６．７μｍとなる。これは、本実施例の画像形成装置の解像度に応じた一画素分の画像幅（ドット幅）である８０μｍ、およびスペース幅８０μｍよりも、高解像度でドット幅およびスペース幅を形成できたことを示している。
【００６０】
また、上記例ではＶｐ＝＋６０Ｖ、Ｖ０＝−３０Ｖとしてドット幅を大きくする調整を行った。例えば画像形成電圧をＶｐ＝＋３０Ｖ、非画像形成電圧をＶ０＝−６０Ｖとすれば、ドット幅が６６．７μｍ、スペース幅が９３．３μｍとすることができ、ドット幅を小さくする制御を行うことも可能である。
【００６１】
以下に、画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０を様々な設定で変化させた場合に得られる１画素分の画像幅について表１に示す。また表１の中で代表的な条件下で得られるドット画像（例１−１、例２−１〜２−４）について電極位置と対応させて図１１に模式的に示す。ここでは、画像形成電極に対して両隣の電極に非画像形成電圧Ｖ０を印加する場合を想定して説明する。各条件において共通する設定は以下のとおりである。
像担持体移動速度 ８０ｍｍ／ｓｅｃ
電極幅Ｌ ４０μｍ
電極間スペース幅Ｓ ４０μｍ
画像形成電圧オンタイミング ｔ１
画像形成電圧オフタイミング ｔ２
画像形成電圧印加時間（ｔ２−ｔ１） １．０ｍｓｅｃ
【００６２】
【表１】
【００６３】
Ｖｔ：トナー担持ローラ電位
Ｖｐ：画像形成電圧、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜：画像形成電位差
Ｖ０：非画像形成電圧、｜Ｖｔ−Ｖ０｜：非画像形成電位差
表１において、例１−１が｜Ｖｐ−Ｖｔ｜と｜Ｖｔ−Ｖ０｜の値が等しい場合であり、すなわち画像形成装置の基本的な解像度に対応した電圧印加パターンである。例１−２や１−３に示す電圧設定は、ＶｐあるいはＶ０のいずれか一方のみを変化させるだけで、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜と｜Ｖｔ−Ｖ０｜の比を変化させるものである。したがって、画像（ドット）幅を大きく変化させたい場合は、ＶｐあるいはＶ０のうち制御する方の電圧を大きく変化させる必要がある。ただし後述する理由によりＶ０を小さくしすぎるとカブリが発生したり、Ｖｐを小さくしすぎると画像濃度が小さくなったりするため、鮮明な線やドットを再現できない。
【００６４】
例２−１〜２−４は、ＶｐとＶ０の両方を変化させた場合である。この場合は、ＶｐおよびＶ０それぞれの変化量が小さくても、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜と｜Ｖｐ−Ｖｔ｜の比を大きく出来る。よって、少ない電圧の変化量で画像（ドット）幅を大きく変化させたい場合に有効である。
【００６５】
また例３−１〜３−３のようにトナー担持ローラに所定の電位Ｖｔを与える方法でも、Ｖｔに対する電位差を設けるようにＶｐ、Ｖｔを印加すれば、画像（ドット）幅の調整が可能である。この場合、例３−１や３−３のように、設定する電位がすべて同じ極性の電圧でコントロールできれば、電極に印加する電圧を制御する回路構成を簡略化出来る。
【００６６】
以上説明したように、隣り合う電極の画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０を表１に示す様々な設定に従って変化させることにより、いずれの場合も１画素分の画像（ドット）幅を太らせたり細くしたりすることが可能である。
【００６７】
ここで、画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０の制御可能な電圧域について述べておく。先に述べたように、本発明の画像形成プロセスにおいては、トナー担持ローラ２と像担持体３の電位差が放電開始電圧以下になるように、面状電極１０５に印加する電圧を制御している。したがって、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜や非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜が空隙放電を発生させない電圧以下で制御する必要がある。また隣り合う電極間のリークを抑制できる電圧以下に制御することも必要である。
【００６８】
また、１画素分の画像（ドット）幅をできるだけ狭くしたい場合に、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜の非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜に対する比を小さくする為、画像形成電圧Ｖｐを可能な限り低く設定すること考えてみる。画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜を小さくすると、トナー移動領域Ｉｍｄにおいてトナー担持ローラ２上のトナーを像担持体３に移動させるための十分な静電気力を与えることができなくなる。図１２（ａ）に、本実施例の条件下で、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜を変化させたときの画像濃度について示したが、電位差が小さくなると画像濃度が低下していることがわかる。したがって本実施例の場合、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜としておよそ３０Ｖ以上の電位差を設けるように画像形成電圧Ｖｐを印加する必要がある。
【００６９】
同様に、非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜が小さくなると、トナー移動領域Ｉｍｄで一旦像担持体上に移動したトナーをトナー担持ローラ２に戻すだけの十分な静電気力を与えることができず、非画像部のカブリを悪化させてしまう（図１２（ｂ）参照）。したがって、本実施例の場合、非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜としておよそ２０Ｖ以上の電位差を設けるように非画像形成電圧Ｖ０を印加する必要がある。
【００７０】
なお、トナーの形状や帯電能力さらにトナー担持ローラの帯電特性や表面性、あるいは像担持体の表面特性によって、それぞれの間に働く非静電的付着力が異なる。よって、トナーを移動させるために必要となる静電気力は、画像形成装置の条件によって変化するものである。従って、画像濃度やカブリを満足するための画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜や非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜の限界値は、上述の値に限られるものではない。
【００７１】
（６）本実施例の制御を適用した効果の比較
本実施例の制御を適用した場合の効果について図１３に示した模式図を用いて説明する。ここでは像担持体幅方向に１０画素分、像担持体移動方向に１０画素分で構成される図１３（ａ）に示す画像パターンを読み込んで、像担持体上に形成したトナー画像を比較する。図１３（ｂ）は、常に画像形成電極にはＶｐ＝５０Ｖ、非画像形成電極にはＶ０＝−５０Ｖを印加した場合のトナー画像である。トナー担持ローラの電位はＶｔ＝０Ｖである。図１３（ｃ）が本実施例の制御を適用した場合のトナー画像である。図１３（ｄ）にはそれぞれの画素に対応する電極に印加した電圧の値を示している。本実施例の制御では、画像パターンからトナー像を形成するための画像情報を得た時に、画像パターンの輪郭部分に対応する画像部電極と非画像部電極の電位を可変に制御している。アンダーラインを付した電圧値が、本実施例の制御を適用した電極個所である。また、図１３（ｂ）、（ｃ）における曲線は図１３（ａ）の画像パターンの輪郭線である。
【００７２】
図１３より明らかなように、本実施例の制御を適用することにより、曲線で構成される画像パターンを描く際に表れる階段状の輪郭線が、従来例よりもスムーズに再現できていることがわかる。
【００７３】
本実施例では、トナー像を形成するための画像情報を得た時に、当該画像情報に応じて｜Ｖｐ−Ｖｔ｜、または｜Ｖｔ−Ｖ０｜のうち、少なくとも一方の電位差を可変に制御する。ここで、トナー担持体の電位をＶｔ、画像部を形成するための電極の電位をＶｐ、画像部を形成するための電極に隣接する非画像部を形成するため電極の電位をＶ０としている。
【００７４】
なお、本実施例の制御を行うか否かをユーザーが選べるようにしてもよい。例えば、図１３（ａ）のような画像パターンを読み込んだ時に、６００ｄｐｉの解像度をユーザーが選択すれば図１３（ｂ）のようなトナー像を形成し、１２００ｄｐｉの解像度をユーザーが選択すれば図１３（ｃ）のようなトナー像を形成するようにしてもよい。
【００７５】
（７）本実施例のその他の適用例
（電極の配置）
面状電極１０５の像担持体移動方向における配置について言及しておく。上述の画像形成プロセスより、面状電極１０５は少なくともその一部がトナー移動領域Ｉｍｄに存在すれば良いと言うことは明らかである。本実施例ではＩｍｄは図４に示すように、トナー接触領域Ｉｃの下流端ｉｄから面状電極接触下流位置ｉｅ０までの距離で定義されている。例えば図１４に示すように、電極下流端ｉｅ０が像担持体下流方向に延長して配置した場合は、トナー移動領域Ｉｍｄが下流に延長される訳ではなく、ｉＬで示すトナー移動限界位置をもってトナー移動領域Ｉｍｄの下流端が決定される。トナー移動限界位置ｉＬは、画像形成電圧Ｖｐを印加したときに、トナーがトナー担持ローラ２から像担持体３に移動できる限界の位置である。トナー移動限界位置ｉＬより下流に位置する電極部分（ｉＬ〜ｉｅ０）は、電圧が印加されてもトナー担持ローラ２と像担持体３間のトナーの移動に影響を及ぼすような静電気力を与えられない。したがって、トナー移動限界位置ｉＬでの像担持体上のトナーの担持状態が維持される。
【００７６】
このような電極配置により、像担持体幅方向に並ぶ各電極の下流端位置が製造上のばらつきによって異なる場合や、電極の配置がトナー担持ローラ２に対して傾くような場合においても、画像位置が各電極間でずれることが無い。
【００７７】
また、図１４に示すように、面状電極１０５の電極接触上流位置ｉｅｕがトナー接触領域Ｉｃの上流端ｉｕより上流方向に位置しても問題は無い。最終的に像担持体上に維持される画像は、下流のトナー移動領域Ｉｍｄでのトナーの移動によって形成される。このように電極を上流および下流に十分長く配置させることは、面状電極１０５の位置が像担持体移動方向に多少ずれた場合においても、下流トナー移動領域Ｉｍｄを確実に形成できる利点がある。
【００７８】
（電極のタイプ）
本実施例では、像形成電極部４として面状電極１０５を使用しているが、例えば図１５に示すような、針状の電極部３１をトナー接触領域Ｉｃより像担持体移動方向の下流位置に設けるような構成であっても良い。針状の電極部３１は、像担持体３との接触面の先端が半球面である線形５０〜１００μｍ程度のリン青銅もしくはタングステンの電極である。絶縁性樹脂材料などの支持部材３２によって保持され、像担持体幅方向に複数の針状電極を等間隔に配置させる構成である。このような構成では、針状電極位置ｉｅにおいてトナー担持ローラ２と像担持体３間でトナーの移動が制御され画像形成が行われる。
【００７９】
（電極の接触状態）
本実施例では、面状電極の電極部１０１と像担持体３の内面を接触させた構成である。例えば面状電極の長手に渡って絶縁材料より成る電極担持体間隔部材などを設けることによって、電極部１０１と像担持体内面がわずかの距離を保って隔てられていても良い。この場合の離間距離としては、２０μｍ程度が望ましい。
【００８０】
このような構成では、電極部と像担持体内面が接触する構成よりも、電極に印加する電圧を高くする必要があるが、一方で電極部と像担持体の摺動による電極部の磨耗を防止する等の利点がある。
【００８１】
＜実施例２＞
本実施例に適用できる画像形成装置の構成および面状電極の構成は実施例１と同様であるため説明を省略する。また実施例１との共通個所には同一符号を付する。
【００８２】
実施例１では、画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０を変化させることにより、電界の変化点をシフトさせることで、像担持体幅方向の１画素分の画像（ドット）幅あるいはスペース幅を調整した。本実施例では、実施例１の制御にさらに像担持体移動方向の画像（ドット）長さを変化させる制御を組み合わせることにより、より精細な画像形成を行うことを特徴としている。
【００８３】
既に実施例１で述べたように像担持体移動方向の画像形成は、図６に示す電極に印加する電圧のタイミングチャートに従うことにより、像担持体のプロセス速度をＶ（ｍｍ／ｓ）とすると、Ｘ＝Ｖ×Ｔ（ｍｍ）長さの画像を形成することが可能であることを説明した。
【００８４】
したがって、電極への電圧印加時間Ｔ（ｓ）を短くすることにより、像担持体移動方向の画像（ドット）長さを自在に調整することが可能となる。
【００８５】
以下に、画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０を変化させると同時に、印加時間Ｔ（ｓ）を変化させた場合に得られる画像パターンついて説明する。印加電圧ＶｐおよびＶ０の値と印加時間Ｔ（ｓ）、およびそれぞれの条件により得られる画像の幅と長さを表２に示す。またそれぞれの条件下で得られる画像について電極位置と対応させて図１６に模式的に示した。ここでは、トナー担持ローラの電位はＶｔ＝０とし、画像形成電圧Ｖｐ、非画像形成電圧Ｖ０の両方を同時に変化させる場合についてのみ説明する。トナー担持ローラの電位Ｖｔを変化させる場合や、ＶｐもしくはＶ０のいずれか一方を変化させる場合については、実施例１と同様であるため省略する。各条件に共通する設定は以下の通りである。
像担持体移動速度 ８０ｍｍ／ｓｅｃ
トナー担持ローラ電位Ｖｔ ０Ｖ
電極幅Ｌ ４０μｍ
電極間スペース幅Ｓ ４０μｍ
画像形成電圧オンタイミング ｔ１
画像形成電圧オフタイミング ｔ２
電圧印加時間Ｔ ｔ２−ｔ１
【００８６】
【表２】
【００８７】
Ｖｐ：画像形成電圧、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜：画像形成電位差
Ｖ０：非画像形成電圧、｜Ｖｔ−Ｖ０｜：非画像形成電位差
図１６に示すように、隣り合う電極の画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖｐを変化させると同時に、その印加時間Ｔ（ｓ）を調整することにより、形成される１画素分の画像（ドット）幅と長さを同時に精細に制御できることが可能である。
【００８８】
次に、実施例２の制御を適用した場合の効果について図１７に示す模式図を用いて説明する。使用した画像パターンは実施例１の図１３（ａ）と同様である。図１７（ａ）が実施例２の制御を適用した例である。また、図１７（ｂ）には、図１７（ａ）における太枠内の画像パターンを抜粋し、それぞれの電極に対して印加した電圧した電圧の値を示した。なお、図１７（ｂ）に示す制御は実施例２の一例を示すものであって、各電極の電圧印加パルスを更に短い周期で更新する等、制御方法はこれに限られるものではない。
【００８９】
図１７（ａ）と図１３（ｂ）の比較より、実施例２の制御に従って画像形成を行ったパターンは、曲線を描く際に表れる階段状の輪郭線が、実施例１よりもさらにスムーズに再現できていることがわかる。
【００９０】
実施例２のように、画像情報に応じてさらに、電極に印加する電圧の印加時間を変更することで詳細な画像形成を行うことができる。
【００９１】
＜実施例３＞
本実施例に適用できる画像形成装置の構成および面状電極の基本的な構成は実施例１と同様であるため説明を省略する。
【００９２】
本実施例では、画像形成電極（Ｖｐ）の両隣に非画像形成電極（Ｖ０）が存在するような場合、すなわち１画素分の画像（ドット）を孤立に形成する際に、ＶｐおよびＶ０を変化させることで、画像（ドット）の中心位置をシフトさせることを特徴としている。
【００９３】
以下に、画像形成電圧Ｖｐに対して、両隣の非画像形成電圧Ｖ０を変化させた場合に得られる画像パターンについて説明する。ここでは画像形成電圧Ｖｐの両隣の非画像形成電圧をそれぞれＶ０１およびＶ０２と呼ぶことにする。印加電圧Ｖｐ、Ｖ０１およびＶ０２の値と、それらを変化させた時に得られる画像幅および１画素分にあたる画像（ドット）の中心位置について表３に示す。また、それぞれの条件下で得られる画像について電極位置と対応させて図１８に模式的に示した。画像（ドット）の中心位置は画像形成電極（Ｖｐ）に対して紙面右側の電極（Ｖ０２）側にシフトする量を＋として表記する。また表３および図１８には画像幅や中心位置を変化させない例として例１−１を併記してある。各条件に共通する設定は以下の通りである。
像担持体移動速度 ８０ｍｍ／ｓｅｃ
トナー担持ローラ電位Ｖｔ ０Ｖ
電極幅Ｌ ４０μｍ
電極間スペース幅Ｓ ４０μｍ
画像形成電圧オンタイミング ｔ１
画像形成電圧オフタイミング ｔ２
電圧印加時間（ｔ２−ｔ１） １．０ｍｓｅｃ
【００９４】
【表３】
【００９５】
Ｖｐ：画像形成電圧，｜Ｖｐ−Ｖｔ｜：画像形成電位差
Ｖ０１、Ｖ０２：非画像形成電圧，｜Ｖｔ−Ｖ０１｜、｜Ｖｔ−Ｖ０２｜：非画像形成電位差
図１８に示すように、画像形成電圧Ｖｐの両隣に印加する非画像形成電圧Ｖ０１ およびＶ０２ を変化させることにより、画像（ドット）の中心位置をシフトさせることが可能となる。例８−１や例８−２では、画像幅を変化させずに中心位置のみシフトさせている。また、例８−３や例８−４に示すように、画像幅を変化させた上で中心位置をシフトさせることも可能である。
【００９６】
次に、実施例３の制御を適用した場合の効果について図１９に示す模式図を用いて説明する。図１９（ａ）に示す画像は、約１画素分の幅で構成される斜線の画像データである。この画像データを用いて、像担持体上に形成したトナー画像を比較する。図１９（ｂ）は、常に画像形成電極にはＶｐ＝５０Ｖ、非画像形成電極にはＶ０＝−５０Ｖを印加した場合のトナー画像である。１画素単位のドットは常に電極中心に形成されるので、斜線を再現する際には縦線を途中で階段状に繋ぎ合わせるような画像となる。図１９（ｃ）は本実施例の制御を適用した例である。また、その際の各電極に印加する画像形成電圧および非画像形成電圧を図１９（ｄ）示してある。図１９（ｂ）との比較で明らかなように、本実施例を適用することにより、斜線がよりスムーズに再現していることがわかる。
【符号の説明】
【００９７】
１ 画像形成装置
２ トナー担持ローラ
３ 像担持体
４ 電極部
３１ 針状電極
１０１ 電極部
１０５ 面状電極
１１０ 電極電源制御部
Ｖｔ トナー担持ローラ電位
Ｖｐ 画像形成電圧
Ｖ０ 非画像形成電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを記録材に担持して画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機やプリンタにおいては、一般的に帯電手段によって感光体の表面を一様帯電し、この一様帯電された感光体の表面にレーザー光あるいはＬＥＤ光等の露光手段により感光体の表面に静電潜像を書き込む。静電潜像を形成した後に現像手段により現像して感光体表面に画像を形成する。
【０００３】
一方で、装置を小型でシンプルに構成するために、記録材搬送方向に直行する方向（走査方向）に配列した複数の記録電極を用い、潜像形成と同時に現像を行う画像形成装置例が複数開示されている。
【０００４】
例えば、（特許文献１）に代表されるように、針状電極を用いたマルチスタイラスプリンタでは多数の針状電極を配置した像形成電極と、円筒状の対向電極を所定の空隙を保ち対向配置し、この空隙に記録体を像形成電極に接して介在させる。この状態で像形成電極に画像信号に対応する電圧を印加し、空隙放電を発生させることでトナー像を形成する。
【０００５】
また、（特許文献２）に代表される方式では、まず像担持体の内面に接触した複数の書込み電極により像担持体内面の書込層に電荷を付与させる。そして、導電性現像ローラが対向電極として機能し、像担持体表面の導電層に静電潜像が形成される。潜像形成と同時に現像ローラ上の現像剤で現像され、画像が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平３−８５４４号公報
【特許文献２】特開２００３−１０３８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したような記録電極を用いて潜像形成と同時に現像を行う方式では、複数に分割された記録電極の間隔によって画像形成装置の走査方向の解像度が決まる。例えば６００ｄｐｉの解像度を得るためには、電極間隔は４２．３μｍとなる。更なる高解像度化を望む為には、電極間隔を狭める必要があるが、微細加工技術による電極の高密度化には限界がある。したがって、電極間隔を小さくすることのみに頼った画像の高解像度化には限界がある。
【０００８】
一方で、レーザー光やＬＥＤ光の露光手段を用いて感光体の表面に静電潜像を書き込む従来方式の画像形成装置では、点灯パルスの変調や光量の調整によって、より高解像度の画像形成を行う場合が多い。すなわち、主走査方向あるいは副走査方向の１画素単位の画像（ドット）幅や長さを変化させるものである。これらの制御は、斜め線や曲線等で構成される画像を描画するときに階段状に表現されるギザギザ感を低減したい場合や、解像度以下の細線を忠実に再現したい場合などに利用される。画像形成装置が自動的に画像情報を判別して行う場合や、ユーザーが高解像度モード等を選択して行う場合がある。
【０００９】
前述の記録電極を用いて画像形成を行う方式について考えてみる。電極に印加する電圧の制御により、１画素分の画像幅を調整しようと試みるも、空隙放電により電荷を付与するマルチスタイラス方式の場合、そもそも空隙のばらつきにより放電による電荷付与性が均一でないことから安定性に欠ける。
【００１０】
また前述の特許文献２にあるような静電潜像を像担持体表面に形成する方式では、印加電圧の調整により付与される電荷量が異なるため、現像される現像剤量も変化する。よって、細線や微小ドットの再現性が乏しく鮮明に画像（ドット）形成を制御することが難しい。
【００１１】
したがって、記録電極を用いて潜像形成と同時に現像を行う画像形成プロセスにおいて、電極間隔に対応する１画素分の画像（ドット）幅を調整する方法は未だ開示されていない。
【００１２】
そこで、本出願に係る発明の目的は、記録電極を用いて潜像形成と同時に現像を行う画像形成プロセスにおいて、電極間隔に対応する解像度よりも高解像度な画像（ドット）を形成することのできる画像形成装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成する為に、本発明による画像形成装置は、以下のような特徴を有する。トナーを担持するためのトナー担持体と、前記トナーによりトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体を挟んで前記トナー担持体に対向する位置に設けられ、前記像担持体の幅方向に複数に分割された電極とを有し、画像情報に基づいて前記電極に電圧を印加することで、前記トナー担持体と前記像担持体との間をトナーが移動することによりにトナー像を形成する画像形成装置において、前記トナー担持体の電位をＶｔとし、画像部を形成するための前記電極の電位をＶｐ、前記画像部を形成するための前記電極に隣接する非画像部を形成するため前記電極の電位をＶ０として、前記画像情報に応じて、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜、または｜Ｖｔ−Ｖ０｜のうち、少なくとも一方の電位差を可変に制御する制御部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上記構成により、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜で与えられる画像形成電位差と｜Ｖｔ−Ｖ０｜で与えられる非画像形成電位差の比に応じて、画像部を形成するための電界方向と非画像部を形成するための電界方向の変化点がシフトする。その結果、画像形成装置の解像度に応じた１画素分の画像（ドット）幅を広げたり狭くしたりすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１に適用できる画像形成装置の概略構成図
【図２】実施例１における像形成電極の概略構成図
【図３】実施例１における像形成電極の概略構成図
【図４】実施例１における像形成電極を配置した画像形成部を拡大した概略構成図
【図５】トナーに働く力を表す概略モデル図
【図６】像形成電極に印加する電圧のタイミングチャート
【図７】実施例１におけるトナー担持ローラと像担持体間のトナーの状態を表した概略図
【図８】実施例１におけるトナー担持ローラと像担持体間のトナーの状態を拡大した概略図
【図９】実施例１におけるトナー担持ローラと像担持体間のトナーの状態を拡大した概略図
【図１０】実施例１における電極間スペースと電界変化点の位置を示す概略図
【図１１】実施例１における１画素分の画像（ドット）を表す概略図
【図１２】実施例１における印加電圧の制御範囲を説明する概略図
【図１３】実施例１における効果を比較する概略図
【図１４】実施例１におけるその他の適用例を表す像形成電極の概略構成図
【図１５】実施例１におけるその他の適用例を表す像形成電極の概略構成図
【図１６】実施例２における１画素分の画像（ドット）を表す概略図
【図１７】実施例２における効果を説明する概略図
【図１８】実施例３における１画素分の画像（ドット）を表す概略図
【図１９】実施例３における効果を説明する概略図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施例＞
以下、図面を用い本発明の第１の実施例を説明する。
【００１７】
（１）画像形成装置
図１は本実施例に適用できる画像形成装置の概略構成図である。
図１において、画像形成装置１は、以下の構成を備える。トナーＴを外周面に担持して搬送するトナー担持体としてのトナー担持ローラ２（トナー担持体）。トナーＴの像が形成される像担持体３。電圧を印加されることで、像担持体３に画像情報に基づいたトナー像を形成するための像形成電極部４。像担持体３上のトナー像を紙等の記録材Ｐに転写する転写部材としての転写ローラ５。
【００１８】
トナー担持ローラ２は矢印Ａ方向に回転駆動し、外周面にトナーＴを担持し画像形成部に搬送すると共に像形成電極部４に対する対向電極として機能する。導電性支持体２１としてφ６の金属性芯金と、その周囲に弾性層２２として導電性シリコーンゴム層が形成されている。さらにその表面に厚さ１０μｍのウレタン樹脂層がコーティングされている。外径φ１１．５のローラである。
【００１９】
トナーＴは不図示のトナー容器から供給され、ブレード２３により所定の電荷量に帯電されると共に、トナー担持ローラ外周面に所定の厚さに規制される。ブレードは金属薄板のバネ弾性を利用して接触される。本実施例においては厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ板とリン青銅板を用いた。
【００２０】
トナーＴは平均粒径６μｍ、固有抵抗１０１６Ω・ｃｍ程度の負の帯電極性を有する非磁性１成分トナーである。なお、トナー担持ローラ２の上のトナーの帯電極性を正規の帯電極性とする。本実施例では、負極性が正規の帯電極性である。
【００２１】
また、トナー担持ローラ２の導電性支持体２１には電源２４が接続され、トナー担持ローラ２の電位を保持するため電圧印加もしくは接地する構成としている。
【００２２】
３はトナー担持体上のトナーを転移させることでトナー像を形成する像担持体であり、所定の抵抗範囲に調整された導電性を有するエンドレスベルトである。矢印Ｂ方向に所定のプロセススピードで回転移動する。以後、矢印Ｂ方向を像担持体移動方向と呼ぶ、また像担持体移動方向と交差する方向（紙面垂直方向）は、像担持体幅方向と呼ぶことにする。本実施例における像担持体３は厚さ５０μｍ、抵抗値１０８．５Ω・ｃｍの単層のポリイミドフィルムである。
４は像担持体の幅方向に複数設けられた像形成電極部であり、面状電極１０５を等間隔で支持部材１３０に固定支持している。所定の圧力で像担持体３の内面に接触配置されている。
【００２３】
また、面状電極１０５は像形成電極電圧制御部１１０に接続され、像形成電極電圧制御部１１０は画像情報に基づいて面状電極に印加する電圧の値を変更する制御を行う。面状電極の詳細については後述する。
【００２４】
本実施例における画像形成は、トナー担持ローラ２上のトナーＴを面状電極１０５に印加する電圧による電界により、トナー担持ローラ２と像担持体３との間で移動させることにより行う。像担持体３上のトナー像は、転写ローラ５によって紙等の記録材Ｐに転写される。所定のタイミングで記録材Ｐは、像担持体３と転写ローラ５間の転写部に搬送される。記録材Ｐが転写部にある時に、転写バイアス制御手段５１により転写ローラ５に転写バイアスが印加され、像担持体３上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。
【００２５】
（２）面状電極
図２は面状電極１０５の一部分を表した概略構成図であり、図２（ａ）は像担持体接触面から見た概略構成図、図２（ｂ）は像担持体の幅方向の断面概略構成図である。
【００２６】
図２（ａ）に示すように面状電極１０５は絶縁性の電極基材１０２と、電極基材１０２上に形成され像担持体と接触する複数の電極部１０１と、電極部１０１に接続された電極駆動部１０３で構成されている。電極部１０１は像担持体の幅方向に複数の電極が分割して形成される。各々の電極部の像担持体方向幅はＷであり、像担持体移動方向に対し直線状に形成されている。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように各々の電極部１０１は電極基材１０２上に電極幅Ｌ、電極間スペースＳで画像形成領域全域に形成されている。本実施例に用いた面状電極１０５はフレキシブルプリント基板である。電極基材１０２が厚さ２５μｍポリイミド樹脂であり、電極部１０１は厚さ１０μｍの銅電極で形成してある。電極幅Ｌが４０μｍ、電極間隔Ｓが４０μｍとした。
【００２８】
また、電極部１０１は電極駆動部１０３を介して像形成電極電圧制御部１１０に接続され、画像情報に基づいた電圧を所定のタイミングで各々の電極部１０１に印加し制御することにより画像形成を行う。
【００２９】
図３は本発明の電極部の構成を示すブロック図である。
１２０は画像情報を入力するインターフェイス、１２１は画像情報のデータを受け取るデータ受信部、１０３は電極駆動部である。転送された画像情報を変換するシフトレジスタ１０６、シフトレジスタ１０６の出力状態を保持するラッチ１０７、ラッチ出力のデータに応じて、電極電源１１１から面状電極部の各電極に印加される出力を切り替えるゲート１０８で構成される。
【００３０】
１１１は電極電源であり、ゲートを介して電極部１０１の各電極（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ・・・）に接続され画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０を供給する。
１１２は制御部であり、データ受信部１２１、シフトレジスタ１０６、ラッチ１０７、ゲート１０８を制御し、Ｉ／Ｆ１２０から入力した画像情報に応じて電極部の各電極に印加する電圧を制御することで画像形成を行う。
【００３１】
（３）画像形成部の詳細
図４は面状電極１０５を配置した画像形成部を拡大した概略構成図である。（トナー接触領域部Ｉｃの面状電極は略平面であるため概略構成図は平面で表している。）
図４において、Ｉｃはトナー接触領域であり、トナー担持ローラ２の上のトナーＴと像担持体３とが接触する領域である。ｉｕはトナー接触領域Ｉｃにおける像担持体移動方向Ｂの上流位置、ｉｄはトナー接触領域の下流位置である。
ｉｅ０は電極接触下流位置であり、像担持体３と接触する電極部１０１の像担持体移動方向における最下流位置である。Ｉｍｄはトナー担持ローラと像担持体間のトナーの移動が行われるトナー移動領域（トナーが移動可能な領域）であり、トナー接触領域の下流位置ｉｄがＩｍｄの最上流位置となる。また、電極接触下流位置ｉｅ０は、トナー接触領域Ｉｃより像担持体移動方向の下流に配置している。
【００３２】
本実施例の動作は、電極部１０１に電圧を印加することにより、像担持体３とトナー担持ローラ２との間の電界により、トナーをトナー担持ローラ２と像担持体間で移動させることにより行う。トナーの移動はトナー移動領域Ｉｍｄで行われる。面状電極の配置位置における像担持体３とトナー担持ローラ２の間隔をトナー担持体間隔Ｉｇとすると、トナー担持体間隔Ｉｇの距離が狭いほどトナーに働く電界を強くすることができる。
【００３３】
本発明においてはトナー接触領域Ｉｃを有する構成を用いることにより、トナー接触領域Ｉｃから徐々にトナー担持体間隔Ｉｇを広げる構成を実現し、電極接触下流位置ｉｅ０において、電極部１０１とトナー担持ローラ２を狭い間隔で構成することができる。
【００３４】
以上の構成により、面状電極部１０１とトナー担持ローラ２との間の電界を強くすることができ、低い画像形成電圧でトナーを移動させることが可能となる。
【００３５】
本実施例においてはトナー移動領域Ｉｍｄにおいて、トナー担持ローラと像担持体間の空隙で放電が発生しない画像形成電圧と非画像形成電圧に設定している。
【００３６】
本実施例の構成において、面状電極に印加する電圧を高くしていくと、パッシェンの法則に従い面状電極のトナー担持体間隔Ｉｇにおいて放電現象が発生する。トナー担持ローラ２上のトナーは所定の電荷量で負極性に帯電しているが、トナー担持体間隔Ｉｇで放電現象が発生すると、放電により極性反転した正極性のトナーが発生してしまう。極性が反転した正極性のトナーは、面状電極１０５の電界によりトナーの移動を制御することができず、良好な画像形成を行うことができない。したがって、トナー担持ローラ２と像担持体３の電位差を放電開始電圧以下となるように、面状電極１０５に印加する電圧を制御することにより画像形成を行うようにしている。言い換えると、放電開始電圧以下の印加電圧であっても、トナーに作用する電界を十分に働かせる必要がある。その為には、電極接触下流位置ｉｅ０におけるトナー担持体間隔Ｉｇを狭く設定することが重要であり、その手段として、トナー接触領域Ｉｃから徐々にトナー担持体間隔Ｉｇを広げる構成を実現することで達成している。
【００３７】
（４）画像形成プロセスの詳細
（像担持体移動方向の画像形成プロセス）
像担持体移動方向の画像形成プロセスについて図６のモデル図を用いて説明する。
図５（ａ）、（ｂ）はトナー移動領域Ｉｍｄ内のトナーに働く力を表し、図５（ｃ）、（ｄ）はトナー移動領域Ｉｍｄより下流側におけるトナーに働く力を表す。トナー担持ローラ２との間の非静電的付着力を担持ローラ間付着力Ｆａｄとする。トナーＴと像担持体３との間の非静電的付着力を像担持体間付着力Ｆａｉとする。電極部１０１とトナー担持ローラ間の電界によりトナーＴに働く静電気力Ｆｅとする。
【００３８】
＜トナー移動領域Ｉｍｄ内のトナー＞
図５（ａ）は電極部１０１に画像形成電圧Ｖｐを印加したときのモデル図、図５（ｂ）は非画像形成電圧Ｖ０を印加したときのモデル図である。トナーは、それまでの電極部に印加する電圧の状態により、トナー担持ローラ２に担持したトナーと、像担持体３に担持したトナーの両方の状態がある。
【００３９】
図５（ａ）のように電極部１０１に画像形成電圧Ｖｐを印加したとき、像担持体３とトナー担持ローラ２間の電界により、トナーには像担持体方向の静電気力が働く。次式（１）の条件を満たす電界を働かせることでトナーはトナー担持ローラから像担持体上に移動する。
Ｆｅ＞Ｆａｄ・・・式（１）
図５（ｂ）のように電極部１０１に非画像形成電圧Ｖ０を印加したときは、トナーにはトナー担持体ローラ方向の静電気力が働く。次式（２）の条件を満たす電界を働かせることでトナーは像担持体からトナー担持ローラに移動し、像担持体上にトナー像は形成されない。
Ｆｅ＞Ｆａｉ・・・式（２）
【００４０】
＜トナー移動領域Ｉｍｄより像担持体移動方向下流におけるトナー＞
図５（ｃ）はトナー移動領域Ｉｍｄより像担持体移動方向下流において、電極部１０１に画像形成電圧Ｖｐを印加したときのモデル図、図５（ｄ）は非画像形成電圧Ｖ０を印加したときのモデル図である。いずれの場合も電極部１０１とトナー担持ローラ２間の間隔が広がるため電界による静電気力は弱く、式（３）の関係になりトナーを移動させることはできない。
Ｆｅ＜Ｆａｄ
Ｆｅ＜Ｆａｉ ・・・式（３）
よって、トナー移動領域Ｉｍｄより像担持体移動方向下流におけるトナーは、電極接触下流位置ｉｅ０のトナーの担持状態を維持する。
【００４１】
以上のように、トナー移動領域Ｉｍｄにおけるトナーの移動は、トナーが電極接触下流位置ｉｅ０に位置したときの電圧により最終的に決定し、トナー像の形成か非画像部の形成が選択されることになる。詳細をわかりやすく以下に説明する。
【００４２】
例えば図６に面状電極１０５に印加する電圧のタイミングチャートの一例を示す。面状電極１０５に非画像形成電圧Ｖ０を印加した状態から、時刻ｔ１からｔ２までの時間Ｔ（ｓ）において画像形成電圧Ｖｐを印加し、その後に非画像形成電圧Ｖ０を印加した例である。
【００４３】
図７（ａ）から（ｅ）はトナー担持ローラと像担持体間のトナーの状態を表した概略図である。
時刻ｔ１において、それまで電極部１０１に非画像形成電圧Ｖ０が印加されている状態から画像形成電圧Ｖｐの印加へと切り替わる。電極部１０１とトナー担持ローラ２との間の電界方向が変わるので、トナーに働く静電気力がトナー担持ローラ２への方向から、像担持体方向へと切り替わり、図７（ａ）のトナー状態が（ｂ）の状態へと移動する。時刻ｔ１までに電極接触下流位置ｉｅ０を通過したトナーは、電界の影響を受けないので、トナー担持ローラ上に担持される。電極接触下流位置ｉｅ０のトナーＴ１を先頭にそれより上流側のトナーが像担持体上に移動する。
【００４４】
時刻ｔ２において、時間Ｔ（ｓ）のあいだ画像形成電圧Ｖｐが印加された状態から非画像形成電圧Ｖ０への印加へ切り替わる。トナーに働く静電気力が像担持方向から、トナー担持ローラ方向へと切り替わり、図７（ｃ）のトナー状態が（ｄ）の状態へと移動する。時間Ｔ（ｓ）のあいだに電極接触下流位置ｉｅ０を通過したトナーは、電界の影響を受けないので、像担持体上に保持されたまま、下流方向に移動する。電極接触下流位置ｉｅ０のトナーＴ２を先頭にそれより上流側のトナーがトナー担持ローラ２上に移動する。
【００４５】
時刻ｔ３においてはｔ２以降、非画像形成電圧Ｖ０が印加されたままである為、その間トナー移動領域Ｉｍｄでのトナーの移動は行われず、トナー担持体上に保持されたまま電極接触下流位置ｉｅ０を通過する。時刻ｔ１からｔ２までに像担持体上に形成されたトナー画像は、保持された状態を保ち、時刻ｔ２→ｔ３の時間分だけ下流方向に移動する（図７（ｅ））。
【００４６】
ここで、像担持体は矢印Ｂ方向にプロセス速度Ｖ（ｍｍ／ｓ）で移動するために、像担持体上にＸ＝Ｖ×Ｔ（ｍｍ）の幅の画像を形成することができる。
【００４７】
（像担持体幅方向の画像形成プロセス）
次に像担持体幅方向の画像形成プロセスを説明する。
図８（ａ）は面状電極１０５のトナー移動領域Ｉｍｄにおけるトナー担持ローラ２と像担持体３間のトナーの状態を拡大した概略図であり、像担持体の幅方向を部分的に表した図である。電極部１０１ｂ、１０１ｄに画像形成電圧Ｖｐを、電極部１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅには非画像形成電圧Ｖ０を印加した時のトナー状態である。図８（ｂ）はトナー担持ローラ２と像担持体３間のトナー担持ローラ表面の電界を表した概略図である。
【００４８】
図８において、面状電極１０５の電極部１０１ａ〜１０１ｅは像担持体の幅方向に、画像形成装置の解像度に応じた幅と間隔で複数配置され、像担持体３に対し接触配置している。
【００４９】
トナーＴ（Ｔａ〜Ｔｅ）は負極性に帯電している。電極部１０１ａ〜１０１ｅのそれぞれの電界に対応するトナーをＴａ〜Ｔｅとした。図８（ｂ）の矢印の向き及び長さで電界の強さを表している。
【００５０】
次に、画像形成装置の解像度に応じた１画素分の画像幅（ドット幅）を形成する際の、電極部１０１に印加する電圧について説明する。図８（ａ）では、電極部１０１ｂ、１０１ｄに対応するトナーＴｂおよびＴｄで形成される画像が１画素分のドットとなり、電極部１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅに対応する部分が１画素分のスペースとなる。トナー担持ローラ２はトナー担持ローラ電源２４により０Ｖに保持される。画像情報に応じて画像形成領域の電極部には画像形成電圧Ｖｐである＋５０Ｖを印加し、非画像領域の電極部には非画像形成電圧Ｖ０である−５０Ｖが選択的に印加される。画像形成電圧Ｖｐはトナー担持ローラ２の電位に対して電極部１０１がトナーの帯電極性と逆極性側になる電圧であり、非画像形成電圧Ｖ０はトナー担持ローラ２の電位に対してトナーの帯電極性と同極性側になる電圧である。
【００５１】
図８（ｂ）に示すように、画像形成電圧Ｖｐを印加した電極部１０１ｂと１０１ｄの位置にあるトナーは、トナー担持体２方向の電界により、像担持体３方向の静電気力を受ける。
【００５２】
非画像形成電圧Ｖ０を印加した電極部１０１ａと１０１ｃと１０１ｅの位置にあるトナーは、像担持体３方向の電界により、トナー担持ローラ２方向の静電気力を受ける。このような電界から受ける静電気力の影響により、図８（ａ）のようにトナーの移動が行われる。また、画像形成電圧Ｖｐを印加した電極部１０１ｂと非画像形成電圧Ｖ０を印加した電極部１０１ａの間に位置するトナーは、各々の電極によって形成される電界に応じ、トナー担持ローラ２に担持した状態と像担持体３に担持した状態が選択される。その他の各電極間も同様である。
【００５３】
以上のように、像担持体の幅方向の画像形成が行われる。
本発明は、トナー担持ローラの電位を０Ｖとし、像形成電極にトナーと逆極性の電圧と同極性の電圧を印加することにより、トナー像形成を行ったがこれに限られるものではない。
【００５４】
トナー担持ローラ２に電圧を印加する構成の場合は、トナー担持体ローラの電位に対して、正極性側の電位と負極性側の電位とを面状電極１０５に選択的に印加することで像形成することができる。
【００５５】
（５）本実施例の画像形成プロセス
次に、本実施例の特徴となる画像形成プロセスの詳細について説明する。本実施例では隣り合う記録電極に印加する画像形成電圧Ｖｐおよび、非画像形成電圧Ｖ０を変化させることにより、電極間スペースＳに形成させる電界方向を制御し、より精細なドット形成を行うことを特徴とする。詳細を以下に説明する。
【００５６】
トナー担持ローラ２の電位をＶｔとするとき、画像形成電圧Ｖｐとの電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜を画像形成電位差と呼ぶことにする。また、非画像形成電圧Ｖ０との電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜を非画像形成電位差と呼ぶことにする。
【００５７】
画像形成電圧Ｖｐ＝６０Ｖ、非画像形成電圧Ｖ０＝−３０Ｖ、トナー担持ローラ電位Ｖｔ＝０Ｖとした場合、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜＝６０Ｖ、非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜＝３０Ｖとなる。このとき画像形成電位差と非画像形成電位差の比｜Ｖｐ−Ｖｔ｜：｜Ｖｔ−Ｖ０｜＝６０Ｖ：３０Ｖ＝２：１となる。
【００５８】
図９（ａ）に上記電位差を与えた場合の電極周囲の電界の様子を示す。図９（ｂ）には電界に応じて形成されるトナーの状態について概略的に示した。
図９（ａ）は電極部１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅに非画像形成電圧のＶ０＝−３０Ｖを、電極部１０１ｂ、１０１ｄには画像形成電圧のＶｐ＝６０Ｖを印加した場合の電界を示す図である。なお、画像形成電圧Ｖｐを印加した電極部１０１を画像形成電極、非画像形成電圧Ｖ０を印加した電極部１０１を非画像形成電極とする。トナー担持ローラ２に向かう電界と、像担持体３に向かう電界とが切り替わる変化点の位置を点線で示してある。なお、変化点とは、幅方向において電解の方向が切り替わる点である。その変化点の位置は電極間スペースＳの中心から非画像形成電圧Ｖ０を印加した電極部１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅ寄りにシフトしている。図１０に基づいて、電極部１０１ａおよび１０１ｂと印加電圧に応じてシフトする変化点の位置について説明する。隣り合う電極間スペースをＳとしたとき、電極部１０１ａ端部から変化点の位置Ｙまでの距離Ｓ０（以下、変化点距離）は、Ｓ０＝Ｓ×｜Ｖｔ−Ｖ０｜／｜Ｖｐ−Ｖ０｜（＝｜Ｖｔ−Ｖ０｜／（｜Ｖｐ−Ｖｔ｜＋｜Ｖｔ−Ｖ０｜））となる。すなわち、変化点距離Ｓ０は、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜と非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜の比に応じて変化する。これは次のように説明される。隣り合う電極に印加する電圧が、画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０となる場合、トナー担持ローラ２の電位Ｖｔに対するＶｐの電位とＶ０の電位は異極性になる。なお、Ｖｔに対するＶｐの電位とＶ０の電位が異極性となるとは、（Ｖｐ−Ｖｔ）と（Ｖ０−Ｖｔ）とが一方がマイナス、もう一方がプラスとなるような関係を指す。この時、隣り合う電極間スペースＳの間には、トナー担持ローラ２の電位Ｖｔに対して同電位となる位置が存在するが、その位置は電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜と｜Ｖｔ−Ｖ０｜の大きさに比例して移動する。すなわち、そのトナー担持ローラ２の電位Ｖｔと同電位になる位置が変化点となり画像形成電極側にトナー担持ローラ２に向かう電界が形成され、変化点より非画像形成電極側に、像担持体３に向かう電界が形成されることになる。
【００５９】
図９（ａ）に説明したような電位関係の場合、変化点距離はＳ０＝Ｓ×（１／３）となり、Ｓ＝４０μｍであるため、Ｓ０＝１３．３３μｍとなる。このような位置で電界の方向が変化点を持つと、図９（ｂ）に示すように、画像形成電極部１０１ｂ、１０１ｄによって形成されるトナー担持ローラ方向の電界に従って、負極性のトナーが像担持体方向に静電気力を受け、像担持体上へのトナーの移動が行われる。また、非画像形成電極部１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅによって形成される像担持体方向の電界に従って、トナーがトナー担持ローラ方向に静電気力を受け、非画像部が形成される。その結果像担持体上に移動したトナーの幅方向の距離（ドット幅）は９３．３μｍとなり、トナー画像間のスペース幅は６６．７μｍとなる。これは、本実施例の画像形成装置の解像度に応じた一画素分の画像幅（ドット幅）である８０μｍ、およびスペース幅８０μｍよりも、高解像度でドット幅およびスペース幅を形成できたことを示している。
【００６０】
また、上記例ではＶｐ＝＋６０Ｖ、Ｖ０＝−３０Ｖとしてドット幅を大きくする調整を行った。例えば画像形成電圧をＶｐ＝＋３０Ｖ、非画像形成電圧をＶ０＝−６０Ｖとすれば、ドット幅が６６．７μｍ、スペース幅が９３．３μｍとすることができ、ドット幅を小さくする制御を行うことも可能である。
【００６１】
以下に、画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０を様々な設定で変化させた場合に得られる１画素分の画像幅について表１に示す。また表１の中で代表的な条件下で得られるドット画像（例１−１、例２−１〜２−４）について電極位置と対応させて図１１に模式的に示す。ここでは、画像形成電極に対して両隣の電極に非画像形成電圧Ｖ０を印加する場合を想定して説明する。各条件において共通する設定は以下のとおりである。
像担持体移動速度 ８０ｍｍ／ｓｅｃ
電極幅Ｌ ４０μｍ
電極間スペース幅Ｓ ４０μｍ
画像形成電圧オンタイミング ｔ１
画像形成電圧オフタイミング ｔ２
画像形成電圧印加時間（ｔ２−ｔ１） １．０ｍｓｅｃ
【００６２】
【表１】
【００６３】
Ｖｔ：トナー担持ローラ電位
Ｖｐ：画像形成電圧、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜：画像形成電位差
Ｖ０：非画像形成電圧、｜Ｖｔ−Ｖ０｜：非画像形成電位差
表１において、例１−１が｜Ｖｐ−Ｖｔ｜と｜Ｖｔ−Ｖ０｜の値が等しい場合であり、すなわち画像形成装置の基本的な解像度に対応した電圧印加パターンである。例１−２や１−３に示す電圧設定は、ＶｐあるいはＶ０のいずれか一方のみを変化させるだけで、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜と｜Ｖｔ−Ｖ０｜の比を変化させるものである。したがって、画像（ドット）幅を大きく変化させたい場合は、ＶｐあるいはＶ０のうち制御する方の電圧を大きく変化させる必要がある。ただし後述する理由によりＶ０を小さくしすぎるとカブリが発生したり、Ｖｐを小さくしすぎると画像濃度が小さくなったりするため、鮮明な線やドットを再現できない。
【００６４】
例２−１〜２−４は、ＶｐとＶ０の両方を変化させた場合である。この場合は、ＶｐおよびＶ０それぞれの変化量が小さくても、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜と｜Ｖｐ−Ｖｔ｜の比を大きく出来る。よって、少ない電圧の変化量で画像（ドット）幅を大きく変化させたい場合に有効である。
【００６５】
また例３−１〜３−３のようにトナー担持ローラに所定の電位Ｖｔを与える方法でも、Ｖｔに対する電位差を設けるようにＶｐ、Ｖｔを印加すれば、画像（ドット）幅の調整が可能である。この場合、例３−１や３−３のように、設定する電位がすべて同じ極性の電圧でコントロールできれば、電極に印加する電圧を制御する回路構成を簡略化出来る。
【００６６】
以上説明したように、隣り合う電極の画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０を表１に示す様々な設定に従って変化させることにより、いずれの場合も１画素分の画像（ドット）幅を太らせたり細くしたりすることが可能である。
【００６７】
ここで、画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０の制御可能な電圧域について述べておく。先に述べたように、本発明の画像形成プロセスにおいては、トナー担持ローラ２と像担持体３の電位差が放電開始電圧以下になるように、面状電極１０５に印加する電圧を制御している。したがって、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜や非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜が空隙放電を発生させない電圧以下で制御する必要がある。また隣り合う電極間のリークを抑制できる電圧以下に制御することも必要である。
【００６８】
また、１画素分の画像（ドット）幅をできるだけ狭くしたい場合に、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜の非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜に対する比を小さくする為、画像形成電圧Ｖｐを可能な限り低く設定すること考えてみる。画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜を小さくすると、トナー移動領域Ｉｍｄにおいてトナー担持ローラ２上のトナーを像担持体３に移動させるための十分な静電気力を与えることができなくなる。図１２（ａ）に、本実施例の条件下で、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜を変化させたときの画像濃度について示したが、電位差が小さくなると画像濃度が低下していることがわかる。したがって本実施例の場合、画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜としておよそ３０Ｖ以上の電位差を設けるように画像形成電圧Ｖｐを印加する必要がある。
【００６９】
同様に、非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜が小さくなると、トナー移動領域Ｉｍｄで一旦像担持体上に移動したトナーをトナー担持ローラ２に戻すだけの十分な静電気力を与えることができず、非画像部のカブリを悪化させてしまう（図１２（ｂ）参照）。したがって、本実施例の場合、非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜としておよそ２０Ｖ以上の電位差を設けるように非画像形成電圧Ｖ０を印加する必要がある。
【００７０】
なお、トナーの形状や帯電能力さらにトナー担持ローラの帯電特性や表面性、あるいは像担持体の表面特性によって、それぞれの間に働く非静電的付着力が異なる。よって、トナーを移動させるために必要となる静電気力は、画像形成装置の条件によって変化するものである。従って、画像濃度やカブリを満足するための画像形成電位差｜Ｖｐ−Ｖｔ｜や非画像形成電位差｜Ｖｔ−Ｖ０｜の限界値は、上述の値に限られるものではない。
【００７１】
（６）本実施例の制御を適用した効果の比較
本実施例の制御を適用した場合の効果について図１３に示した模式図を用いて説明する。ここでは像担持体幅方向に１０画素分、像担持体移動方向に１０画素分で構成される図１３（ａ）に示す画像パターンを読み込んで、像担持体上に形成したトナー画像を比較する。図１３（ｂ）は、常に画像形成電極にはＶｐ＝５０Ｖ、非画像形成電極にはＶ０＝−５０Ｖを印加した場合のトナー画像である。トナー担持ローラの電位はＶｔ＝０Ｖである。図１３（ｃ）が本実施例の制御を適用した場合のトナー画像である。図１３（ｄ）にはそれぞれの画素に対応する電極に印加した電圧の値を示している。本実施例の制御では、画像パターンからトナー像を形成するための画像情報を得た時に、画像パターンの輪郭部分に対応する画像部電極と非画像部電極の電位を可変に制御している。アンダーラインを付した電圧値が、本実施例の制御を適用した電極個所である。また、図１３（ｂ）、（ｃ）における曲線は図１３（ａ）の画像パターンの輪郭線である。
【００７２】
図１３より明らかなように、本実施例の制御を適用することにより、曲線で構成される画像パターンを描く際に表れる階段状の輪郭線が、従来例よりもスムーズに再現できていることがわかる。
【００７３】
本実施例では、トナー像を形成するための画像情報を得た時に、当該画像情報に応じて｜Ｖｐ−Ｖｔ｜、または｜Ｖｔ−Ｖ０｜のうち、少なくとも一方の電位差を可変に制御する。ここで、トナー担持体の電位をＶｔ、画像部を形成するための電極の電位をＶｐ、画像部を形成するための電極に隣接する非画像部を形成するため電極の電位をＶ０としている。
【００７４】
なお、本実施例の制御を行うか否かをユーザーが選べるようにしてもよい。例えば、図１３（ａ）のような画像パターンを読み込んだ時に、６００ｄｐｉの解像度をユーザーが選択すれば図１３（ｂ）のようなトナー像を形成し、１２００ｄｐｉの解像度をユーザーが選択すれば図１３（ｃ）のようなトナー像を形成するようにしてもよい。
【００７５】
（７）本実施例のその他の適用例
（電極の配置）
面状電極１０５の像担持体移動方向における配置について言及しておく。上述の画像形成プロセスより、面状電極１０５は少なくともその一部がトナー移動領域Ｉｍｄに存在すれば良いと言うことは明らかである。本実施例ではＩｍｄは図４に示すように、トナー接触領域Ｉｃの下流端ｉｄから面状電極接触下流位置ｉｅ０までの距離で定義されている。例えば図１４に示すように、電極下流端ｉｅ０が像担持体下流方向に延長して配置した場合は、トナー移動領域Ｉｍｄが下流に延長される訳ではなく、ｉＬで示すトナー移動限界位置をもってトナー移動領域Ｉｍｄの下流端が決定される。トナー移動限界位置ｉＬは、画像形成電圧Ｖｐを印加したときに、トナーがトナー担持ローラ２から像担持体３に移動できる限界の位置である。トナー移動限界位置ｉＬより下流に位置する電極部分（ｉＬ〜ｉｅ０）は、電圧が印加されてもトナー担持ローラ２と像担持体３間のトナーの移動に影響を及ぼすような静電気力を与えられない。したがって、トナー移動限界位置ｉＬでの像担持体上のトナーの担持状態が維持される。
【００７６】
このような電極配置により、像担持体幅方向に並ぶ各電極の下流端位置が製造上のばらつきによって異なる場合や、電極の配置がトナー担持ローラ２に対して傾くような場合においても、画像位置が各電極間でずれることが無い。
【００７７】
また、図１４に示すように、面状電極１０５の電極接触上流位置ｉｅｕがトナー接触領域Ｉｃの上流端ｉｕより上流方向に位置しても問題は無い。最終的に像担持体上に維持される画像は、下流のトナー移動領域Ｉｍｄでのトナーの移動によって形成される。このように電極を上流および下流に十分長く配置させることは、面状電極１０５の位置が像担持体移動方向に多少ずれた場合においても、下流トナー移動領域Ｉｍｄを確実に形成できる利点がある。
【００７８】
（電極のタイプ）
本実施例では、像形成電極部４として面状電極１０５を使用しているが、例えば図１５に示すような、針状の電極部３１をトナー接触領域Ｉｃより像担持体移動方向の下流位置に設けるような構成であっても良い。針状の電極部３１は、像担持体３との接触面の先端が半球面である線形５０〜１００μｍ程度のリン青銅もしくはタングステンの電極である。絶縁性樹脂材料などの支持部材３２によって保持され、像担持体幅方向に複数の針状電極を等間隔に配置させる構成である。このような構成では、針状電極位置ｉｅにおいてトナー担持ローラ２と像担持体３間でトナーの移動が制御され画像形成が行われる。
【００７９】
（電極の接触状態）
本実施例では、面状電極の電極部１０１と像担持体３の内面を接触させた構成である。例えば面状電極の長手に渡って絶縁材料より成る電極担持体間隔部材などを設けることによって、電極部１０１と像担持体内面がわずかの距離を保って隔てられていても良い。この場合の離間距離としては、２０μｍ程度が望ましい。
【００８０】
このような構成では、電極部と像担持体内面が接触する構成よりも、電極に印加する電圧を高くする必要があるが、一方で電極部と像担持体の摺動による電極部の磨耗を防止する等の利点がある。
【００８１】
＜実施例２＞
本実施例に適用できる画像形成装置の構成および面状電極の構成は実施例１と同様であるため説明を省略する。また実施例１との共通個所には同一符号を付する。
【００８２】
実施例１では、画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０を変化させることにより、電界の変化点をシフトさせることで、像担持体幅方向の１画素分の画像（ドット）幅あるいはスペース幅を調整した。本実施例では、実施例１の制御にさらに像担持体移動方向の画像（ドット）長さを変化させる制御を組み合わせることにより、より精細な画像形成を行うことを特徴としている。
【００８３】
既に実施例１で述べたように像担持体移動方向の画像形成は、図６に示す電極に印加する電圧のタイミングチャートに従うことにより、像担持体のプロセス速度をＶ（ｍｍ／ｓ）とすると、Ｘ＝Ｖ×Ｔ（ｍｍ）長さの画像を形成することが可能であることを説明した。
【００８４】
したがって、電極への電圧印加時間Ｔ（ｓ）を短くすることにより、像担持体移動方向の画像（ドット）長さを自在に調整することが可能となる。
【００８５】
以下に、画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖ０を変化させると同時に、印加時間Ｔ（ｓ）を変化させた場合に得られる画像パターンついて説明する。印加電圧ＶｐおよびＶ０の値と印加時間Ｔ（ｓ）、およびそれぞれの条件により得られる画像の幅と長さを表２に示す。またそれぞれの条件下で得られる画像について電極位置と対応させて図１６に模式的に示した。ここでは、トナー担持ローラの電位はＶｔ＝０とし、画像形成電圧Ｖｐ、非画像形成電圧Ｖ０の両方を同時に変化させる場合についてのみ説明する。トナー担持ローラの電位Ｖｔを変化させる場合や、ＶｐもしくはＶ０のいずれか一方を変化させる場合については、実施例１と同様であるため省略する。各条件に共通する設定は以下の通りである。
像担持体移動速度 ８０ｍｍ／ｓｅｃ
トナー担持ローラ電位Ｖｔ ０Ｖ
電極幅Ｌ ４０μｍ
電極間スペース幅Ｓ ４０μｍ
画像形成電圧オンタイミング ｔ１
画像形成電圧オフタイミング ｔ２
電圧印加時間Ｔ ｔ２−ｔ１
【００８６】
【表２】
【００８７】
Ｖｐ：画像形成電圧、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜：画像形成電位差
Ｖ０：非画像形成電圧、｜Ｖｔ−Ｖ０｜：非画像形成電位差
図１６に示すように、隣り合う電極の画像形成電圧Ｖｐと非画像形成電圧Ｖｐを変化させると同時に、その印加時間Ｔ（ｓ）を調整することにより、形成される１画素分の画像（ドット）幅と長さを同時に精細に制御できることが可能である。
【００８８】
次に、実施例２の制御を適用した場合の効果について図１７に示す模式図を用いて説明する。使用した画像パターンは実施例１の図１３（ａ）と同様である。図１７（ａ）が実施例２の制御を適用した例である。また、図１７（ｂ）には、図１７（ａ）における太枠内の画像パターンを抜粋し、それぞれの電極に対して印加した電圧した電圧の値を示した。なお、図１７（ｂ）に示す制御は実施例２の一例を示すものであって、各電極の電圧印加パルスを更に短い周期で更新する等、制御方法はこれに限られるものではない。
【００８９】
図１７（ａ）と図１３（ｂ）の比較より、実施例２の制御に従って画像形成を行ったパターンは、曲線を描く際に表れる階段状の輪郭線が、実施例１よりもさらにスムーズに再現できていることがわかる。
【００９０】
実施例２のように、画像情報に応じてさらに、電極に印加する電圧の印加時間を変更することで詳細な画像形成を行うことができる。
【００９１】
＜実施例３＞
本実施例に適用できる画像形成装置の構成および面状電極の基本的な構成は実施例１と同様であるため説明を省略する。
【００９２】
本実施例では、画像形成電極（Ｖｐ）の両隣に非画像形成電極（Ｖ０）が存在するような場合、すなわち１画素分の画像（ドット）を孤立に形成する際に、ＶｐおよびＶ０を変化させることで、画像（ドット）の中心位置をシフトさせることを特徴としている。
【００９３】
以下に、画像形成電圧Ｖｐに対して、両隣の非画像形成電圧Ｖ０を変化させた場合に得られる画像パターンについて説明する。ここでは画像形成電圧Ｖｐの両隣の非画像形成電圧をそれぞれＶ０１およびＶ０２と呼ぶことにする。印加電圧Ｖｐ、Ｖ０１およびＶ０２の値と、それらを変化させた時に得られる画像幅および１画素分にあたる画像（ドット）の中心位置について表３に示す。また、それぞれの条件下で得られる画像について電極位置と対応させて図１８に模式的に示した。画像（ドット）の中心位置は画像形成電極（Ｖｐ）に対して紙面右側の電極（Ｖ０２）側にシフトする量を＋として表記する。また表３および図１８には画像幅や中心位置を変化させない例として例１−１を併記してある。各条件に共通する設定は以下の通りである。
像担持体移動速度 ８０ｍｍ／ｓｅｃ
トナー担持ローラ電位Ｖｔ ０Ｖ
電極幅Ｌ ４０μｍ
電極間スペース幅Ｓ ４０μｍ
画像形成電圧オンタイミング ｔ１
画像形成電圧オフタイミング ｔ２
電圧印加時間（ｔ２−ｔ１） １．０ｍｓｅｃ
【００９４】
【表３】
【００９５】
Ｖｐ：画像形成電圧，｜Ｖｐ−Ｖｔ｜：画像形成電位差
Ｖ０１、Ｖ０２：非画像形成電圧，｜Ｖｔ−Ｖ０１｜、｜Ｖｔ−Ｖ０２｜：非画像形成電位差
図１８に示すように、画像形成電圧Ｖｐの両隣に印加する非画像形成電圧Ｖ０１ およびＶ０２ を変化させることにより、画像（ドット）の中心位置をシフトさせることが可能となる。例８−１や例８−２では、画像幅を変化させずに中心位置のみシフトさせている。また、例８−３や例８−４に示すように、画像幅を変化させた上で中心位置をシフトさせることも可能である。
【００９６】
次に、実施例３の制御を適用した場合の効果について図１９に示す模式図を用いて説明する。図１９（ａ）に示す画像は、約１画素分の幅で構成される斜線の画像データである。この画像データを用いて、像担持体上に形成したトナー画像を比較する。図１９（ｂ）は、常に画像形成電極にはＶｐ＝５０Ｖ、非画像形成電極にはＶ０＝−５０Ｖを印加した場合のトナー画像である。１画素単位のドットは常に電極中心に形成されるので、斜線を再現する際には縦線を途中で階段状に繋ぎ合わせるような画像となる。図１９（ｃ）は本実施例の制御を適用した例である。また、その際の各電極に印加する画像形成電圧および非画像形成電圧を図１９（ｄ）示してある。図１９（ｂ）との比較で明らかなように、本実施例を適用することにより、斜線がよりスムーズに再現していることがわかる。
【符号の説明】
【００９７】
１ 画像形成装置
２ トナー担持ローラ
３ 像担持体
４ 電極部
３１ 針状電極
１０１ 電極部
１０５ 面状電極
１１０ 電極電源制御部
Ｖｔ トナー担持ローラ電位
Ｖｐ 画像形成電圧
Ｖ０ 非画像形成電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを担持するためのトナー担持体と、
前記トナーによりトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体を挟んで前記トナー担持体に対向する位置に設けられ、複数に分割された電極部とを有し、
画像情報に基づいて前記電極部に電圧を印加することで、前記トナー担持体と前記像担持体との間をトナーが移動することによりトナー像を形成し、
前記トナー担持体の電位をＶｔとし、画像部を形成するための前記電極部の電位をＶｐ、前記画像部を形成するための前記電極部に隣接する非画像部を形成するため前記電極部の電位をＶ０として、
前記画像情報に応じて、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜、または｜Ｖｔ−Ｖ０｜のうち、少なくとも一方の電位差を可変に制御する制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像部を形成するための前記電極部の両側に隣接するように非画像部を形成するため電極部が存在する場合において、
非画像部を形成するため前記電極部の一方の電位をＶ０１、
非画像部を形成するため前記電極部の他方の電位をＶ０２として、
前記画像情報に応じて、｜Ｖｔ−Ｖ０１｜と｜Ｖｔ−Ｖ０２｜の値が異なるように制御す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】
前記制御部において電位差を可変とする制御を行う際、前記画像情報に応じて電圧の印加時間を変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー担持体と前記像担持体は接触配置して、トナー接触領域を形成し、
前記トナーが移動するトナー移動領域は、前記トナー接触領域よりも前記像担持体の移動方向の下流側に存在することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電極部と前記像担持体とは、接触して設けられていることを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナーを担持するためのトナー担持体と、
前記トナーによりトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体を挟んで前記トナー担持体に対向する位置に設けられ、複数に分割された電極部とを有し、
画像情報に基づいて前記電極部に電圧を印加することで、前記トナー担持体と前記像担持体との間をトナーが移動することによりトナー像を形成し、
前記トナー担持体の電位をＶｔとし、画像部を形成するための前記電極部の電位をＶｐ、前記画像部を形成するための前記電極部に隣接する非画像部を形成するため前記電極部の電位をＶ０として、
前記画像情報に応じて、｜Ｖｐ−Ｖｔ｜、または｜Ｖｔ−Ｖ０｜のうち、少なくとも一方の電位差を可変に制御する制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像部を形成するための前記電極部の両側に隣接するように非画像部を形成するため電極部が存在する場合において、
非画像部を形成するため前記電極部の一方の電位をＶ０１、
非画像部を形成するため前記電極部の他方の電位をＶ０２として、
前記画像情報に応じて、｜Ｖｔ−Ｖ０１｜と｜Ｖｔ−Ｖ０２｜の値が異なるように制御す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】
前記制御部において電位差を可変とする制御を行う際、前記画像情報に応じて電圧の印加時間を変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー担持体と前記像担持体は接触配置して、トナー接触領域を形成し、
前記トナーが移動するトナー移動領域は、前記トナー接触領域よりも前記像担持体の移動方向の下流側に存在することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電極部と前記像担持体とは、接触して設けられていることを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１３６０１３（Ｐ２０１２−１３６０１３Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７８１３（Ｐ２０１１−２４７８１３）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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