(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大画像形成領域以上の周面を持ち且つ周回移動可能な支持体を有し、この支持体上に当該支持体の移動方向及びこの移動方向に交差する交差方向に沿って画素電極を画素単位毎に行列配列する像保持体と、
この像保持体を周回移動させるように駆動する駆動手段と、
走査信号を付与することで前記像保持体の前記交差方向に沿う各行の画素電極に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加するという走査動作可能に構成し、前記駆動手段にて前記像保持体を周回移動させるときに、前記像保持体の画素電極に対し複数周回の走査動作を実施することにより前記潜像電圧による潜像を像保持体に書き込む潜像書込手段と、
を備え、
前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、周回毎に同一画素電極位置に同一の画像信号に基づく潜像電圧を重ねて印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
最大画像形成領域以上の周面を持ち且つ周回移動可能な支持体を有し、この支持体上に当該支持体の移動方向及びこの移動方向に交差する交差方向に沿って画素電極を画素単位毎に行列配列する像保持体と、
この像保持体を周回移動させるように駆動する駆動手段と、
走査信号を付与することで前記像保持体の前記交差方向に沿う各行の画素電極に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加するという走査動作可能に構成し、前記駆動手段にて前記像保持体を周回移動させるときに、前記像保持体の画素電極に対し複数周回の走査動作を実施することにより前記潜像電圧による潜像を像保持体に書き込む潜像書込手段と、
を備え、
前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、周回毎に走査する画素電極行を異ならせるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、前記駆動手段にて前記像保持体を複数周回させ、像保持体の周回方向と逆方向で且つ像保持体の周回速度と等しい速度で対応行の画素電極に対し走査動作を実施することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかに記載の画像形成装置において、
前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数周回の走査動作を実施する第１の書込方式と、画素電極に対し単数周回の走査動作を実施する第２の書込方式とが選択可能な選択手段を有し、この選択手段による選択結果に応じて第１の書込方式又は第２の書込方式のいずれかを実施するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、少なくとも最初の１周回目の走査動作時には駆動手段による像保持体の駆動を停止させた状態で前記走査動作を実施することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれかに記載の画像形成装置において、
前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数の画素密度が選択可能な画素密度選択手段を有し、この画素密度選択手段により選択された画素密度に基づいて画素電極に対し走査動作を実施することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成装置において、
前記潜像書込手段は、画素密度選択手段にて低い画素密度が選択されたときに、画素電極に対し走査動作を実施するにあたり、走査する画素電極行を間引くことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記潜像書込手段は、前記像保持体上に同一潜像を複数書き込むときに、初回の潜像書き込み時に画素電極に対し複数周回の走査動作を実施する第１の書込方式を採用し、２回目以降は画素電極に対し単数周回の走査動作を実施する第２の書込方式を採用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、
前記潜像書込手段は、前記像保持体上に一部が変更される潜像を複数書き込むときに、最初の潜像書き込み時に画素電極に対し複数周回の走査動作を実施する第１の書込方式を採用し、以降は画素電極に対し単数周回の走査動作を実施する第２の書込方式を採用し、かつ、変更された潜像部分についての画素電極行に対する走査時間を長くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９いずれかに記載の画像形成装置において、
前記潜像書込手段にて書き込まれた像保持体の静電潜像を作像材料にて現像する現像手段と、
この現像手段により像保持体上に形成された作像材料による可視像を転写媒体に転写する転写手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像形成装置において、
前記転写手段は、前記画素電極夫々に画像信号に基づいた転写電圧を印加することで前記現像手段にて現像された可視像に対し転写媒体に転写する転写電界を作用させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の画像形成装置において、
更に、前記像保持体上に残留した作像材料を清掃する清掃手段を備え、
前記清掃手段は、前記画素電極夫々に画像信号に基づいた清掃電圧を印加することで転写を終えた像保持体に対し当該像保持体を清掃する清掃電界を作用させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる画像形成方式として電子写真方式が用いられる。これは、コロナ放電器や帯電ロール等の帯電器によって帯電された感光体に対して、レーザやＬＥＤアレイを用いて光イメージを照射することで静電潜像を形成し、この形成された静電潜像に対し帯電したトナーを用いて現像することで可視像化するようにしたものである。
【０００３】
これに対し、感光体を使用せずに、静電潜像を形成する方式の画像形成装置も既に提案されている（例えば特許文献１〜５参照）。
特許文献１は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をマトリクス状に形成すると共に蓄積容量を夫々のＴＦＴに設け、蓄積容量での電荷蓄積効果により安定した現像を行うようにした方式の画像形成装置を提案したものである。
特許文献２は、スイッチング素子をマトリクス状に構成し、レーザ照射することで、画素毎に発生する表面電位を変化させるようにした方式の画像形成装置を提案したものである。
特許文献３は、マトリクス状に配列したスイッチング素子毎に二層分割された蓄積容量を持たせ、画像部／非画像部の電位を調整するようにしたものである。
特許文献４は、複数のＴＦＴを通じて複数の画素電極の夫々に選択的に電荷を印加するか、または選択的に電荷を消去すれば、静電潜像形成媒体の表面にはその周辺の電位と異なる電位を有する静電潜像が形成される画像形成装置を提案したものである。
特許文献５は、マトリクス状に配列したスイッチング素子を使って画素毎の潜像を形成する方式の画像形成装置を提案している。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２３３４６３号公報（実施例、図４）
【特許文献２】特許第３８２６０１３号公報（実施の形態１、図１）
【特許文献３】特開２００３−３２４４０号公報（発明の実施の形態、図１）
【特許文献４】特開２００５−３３１９５５号公報（発明を実施するための最良の形態、図２）
【特許文献５】特開２００４−２１９６３５号公報（発明の実施の形態、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の技術的課題は、画素電極が配列された像保持体を備えた態様において、像保持体の周回速度を変更することなく、画素密度の高い静電潜像についても、実質的な走査時間を確保して静電潜像を安定的に書き込むことを可能とする画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、最大画像形成領域以上の周面を持ち且つ周回移動可能な支持体を有し、この支持体上に当該支持体の移動方向及びこの移動方向に交差する交差方向に沿って画素電極を画素単位毎に行列配列する像保持体と、この像保持体を周回移動させるように駆動する駆動手段と、走査信号を付与することで前記像保持体の前記交差方向に沿う各行の画素電極に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加するという走査動作可能に構成し、前記駆動手段にて前記像保持体を周回移動させるときに、前記像保持体の画素電極に対し複数周回の走査動作を実施することにより前記潜像電圧による潜像を像保持体に書き込む潜像書込手段と、を備え、前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、周回毎に同一画素電極位置に同一の画像信号に基づく潜像電圧を重ねて印加することを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、最大画像形成領域以上の周面を持ち且つ周回移動可能な支持体を有し、この支持体上に当該支持体の移動方向及びこの移動方向に交差する交差方向に沿って画素電極を画素単位毎に行列配列する像保持体と、この像保持体を周回移動させるように駆動する駆動手段と、走査信号を付与することで前記像保持体の前記交差方向に沿う各行の画素電極に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加するという走査動作可能に構成し、前記駆動手段にて前記像保持体を周回移動させるときに、前記像保持体の画素電極に対し複数周回の走査動作を実施することにより前記潜像電圧による潜像を像保持体に書き込む潜像書込手段と、を備え、前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、周回毎に走査する画素電極行を異ならせるものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る画像形成装置において、前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、前記駆動手段にて前記像保持体を複数周回させ、像保持体の周回方向と逆方向で且つ像保持体の周回速度と等しい速度で対応行の画素電極に対し走査動作を実施することを特徴とする画像形成装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る画像形成装置において、前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数周回の走査動作を実施する第１の書込方式と、画素電極に対し単数周回の走査動作を実施する第２の書込方式とが選択可能な選択手段を有し、この選択手段による選択結果に応じて第１の書込方式又は第２の書込方式のいずれかを実施するものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１又は２に係る画像形成装置において、前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、少なくとも最初の１周回目の走査動作時には駆動手段による像保持体の駆動を停止させた状態で前記走査動作を実施することを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５いずれかに係る画像形成装置において、前記潜像書込手段は、画素電極に対し複数の画素密度が選択可能な画素密度選択手段を有し、この画素密度選択手段により選択された画素密度に基づいて画素電極に対し走査動作を実施することを特徴とする画像形成装置である。
請求項７に係る発明は、請求項６に係る画像形成装置において、前記潜像書込手段は、画素密度選択手段にて低い画素密度が選択されたときに、画素電極に対し走査動作を実施するにあたり、走査する画素電極行を間引くことを特徴とする画像形成装置である。
請求項８に係る発明は、請求項４に係る画像形成装置において、前記潜像書込手段は、前記像保持体上に同一潜像を複数書き込むときに、初回の潜像書き込み時に画素電極に対し複数周回の走査動作を実施する第１の書込方式を採用し、２回目以降は画素電極に対し単数周回の走査動作を実施する第２の書込方式を採用することを特徴とする画像形成装置である。
請求項９に係る発明は、請求項８に係る画像形成装置において、前記潜像書込手段は、前記像保持体上に一部が変更される潜像を複数書き込むときに、最初の潜像書き込み時に画素電極に対し複数周回の走査動作を実施する第１の書込方式を採用し、以降は画素電極に対し単数周回の走査動作を実施する第２の書込方式を採用し、かつ、変更された潜像部分についての画素電極行に対する走査時間を長くすることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
請求項１０に係る発明は、請求項１ないし９いずれかに係る画像形成装置において、前記潜像書込手段にて書き込まれた像保持体の静電潜像を作像材料にて現像する現像手段と、この現像手段により像保持体上に形成された作像材料による可視像を転写媒体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
請求項１１に係る発明は、請求項１０に係る画像形成装置において、前記転写手段は、前記画素電極夫々に画像信号に基づいた転写電圧を印加することで前記現像手段にて現像された可視像に対し転写媒体に転写する転写電界を作用させることを特徴とする画像形成装置である。
請求項１２に係る発明は、請求項１０に係る画像形成装置において、更に、前記像保持体上に残留した作像材料を清掃する清掃手段を備え、前記清掃手段は、前記画素電極夫々に画像信号に基づいた清掃電圧を印加することで転写を終えた像保持体に対し当該像保持体を清掃する清掃電界を作用させることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、画素電極が配列された像保持体を備えた態様において、像保持体の周回速度を変更することなく、画素密度の高い静電潜像についても、実質的な走査時間を確保して静電潜像を安定的に書き込むことができるほか、本構成を有さない場合に比べて、実質的な走査時間を複数周回分だけ増加させることができる。
請求項２に係る発明によれば、画素電極が配列された像保持体を備えた態様において、像保持体の周回速度を変更することなく、画素密度の高い静電潜像についても、実質的な走査時間を確保して静電潜像を安定的に書き込むことができるほか、本構成を有さない場合に比べて、１周回で走査する画素電極数が減少することに伴い、１周回当たりの実質的な走査時間を増加させることができる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、各行の画素電極に対し予め決められた位置にて走査することができ、書き込まれた潜像を可視像化する現像部位に移動させる間の潜像電位の減衰程度を均一にすることができ、前記現像部位での潜像電位を安定させることができる。
請求項４に係る発明によれば、像保持体の画素電極に対する複数周回の走査動作を必要に応じて選択することができる。
請求項５に係る発明によれば、像保持体の周回回数を低減することができ、像保持体の周回に伴う各種機能部品、機構部品の摩耗等の劣化を抑制することができる。
請求項６に係る発明によれば、複数の画像密度に応じて像保持体に潜像を書き込むことができる。
請求項７に係る発明によれば、潜像書込処理にあたり、潜像書込速度の切替機構を用いることなく、低い画素密度の潜像書込処理と同一の速度で高い画素密度の潜像書込処理を実現することができる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、像保持体上に同一潜像を複数書き込むときの潜像書込処理時間を短縮することができる。
請求項９に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、像保持体上に一部が変更された画像を複数書き込むときの潜像書込処理時間を短縮することができる。
請求項１０に係る発明によれば、現像、転写に先立って、画素電極が配列された像保持体を備えた態様において、像保持体の周回速度を変更することなく、画素密度の高い静電潜像についても、実質的な走査時間を確保して静電潜像を安定的に書き込むことができる。
請求項１１に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、像保持体の画素電極を利用し、画素単位毎に転写動作を効率的に実現することができる。
請求項１２に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、像保持体の画素電極を利用し、画素単位毎に清掃動作を効率的に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）で示す画像形成装置で用いられる像保持体の構成例を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図３】（ａ）は実施の形態１で用いられる像保持体を示す斜視説明図、（ｂ）は（ａ）で用いられる画素電極を駆動する駆動素子としてのＴＦＴの構成例を示す説明図である。
【図４】（ａ）は実施の形態１で用いられる像保持体の給電構造例を示す説明図、（ｂ）はスリップリングの構成例を示す説明図である。
【図５】（ａ）は実施の形態１で用いられる像保持体の画素電極の配列例を示す説明図、（ｂ）はその一つの画素電極を示す説明図、（ｃ）は画素電極への配線例を示す説明図である。
【図６】実施の形態１で用いられる画素電極パネルの構成を示す説明図である。
【図７】実施の形態１で用いられる現像器の一例を示す説明図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は図７に示す現像器で用いられる導電性トナーの一例を示す説明図である。
【図９】実施の形態１で用いられる像書込制御装置の一例を示す説明図である。
【図１０】実施の形態１で用いられる階調方式を示す説明図である。
【図１１】（ａ）は実施の形態１において、画像信号を階調変換したときの階調変換信号を示し、（ｂ）は潜像電圧設定のための生成信号を示し、（ｃ）は設定された潜像電圧が画素電極に割り当てられた様子を示す説明図である。
【図１２】実施の形態１で用いられる像書込制御装置による潜像書込モード決定処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】（ａ）は高画素密度時の走査例を示す説明図、（ｂ）は低画素密度時の走査例を示す説明図である。
【図１４】（ａ）は画素電極に対する走査動作例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）の走査動作例において、１周回目、２周回目、３周回目に画素電極に蓄電される潜像電位の変化状態を示す説明図である。
【図１５】異なる画像をｎ枚又は同一画像をｎ枚作製するときの走査動作を模式的に示す説明図である。
【図１６】実施の形態１で用いられる潜像書込方式の変形の形態１を示し、（ａ）は一部変更された画像をｎ枚作製するジョブを模式的に示す説明図、（ｂ）は一部変更された画像をｎ枚作製するときの走査動作を模式的に示す説明図である。
【図１７】実施の形態１で用いられる潜像書込方式の変形の形態２を示す説明図である。
【図１８】実施の形態１で用いられる潜像書込方式の変形の形態３を示し、（ａ）は１周回目の走査動作例を、（ｂ）は２，３周回目の走査動作例を夫々示す説明図である。
【図１９】実施の形態２に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２０】実施の形態２で用いられる像書込制御装置の一例を示す説明図である。
【図２１】実施例で用いられる画素電極周辺の等価回路として表されるＣＲ回路の時間応答性を示す説明図である。
【図２２】実施例において、ａ−ＳｉＴＦＴの充電時定数とプロセス速度との関係を示す説明図である。
【図２３】実施例において、３周回で潜像電位を形成した場合の時間応答性を示す説明図である。
【図２４】実施例において、同一画像を複数枚作製する場合の潜像電位の時間応答性を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用される画像形成装置の実施の形態の概要を示し、同図（ｂ）は像保持体の構成例を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、最大画像形成領域以上の周面を持ち且つ周回移動可能な支持体１ａを有し、この支持体１ａ上に当該支持体１ａの移動方向及びこの移動方向に交差する交差方向に沿って画素電極１ｂを画素単位毎に行列配列する像保持体１と、この像保持体１を周回移動させるように駆動する駆動手段２と、走査信号を付与することで前記像保持体１の前記交差方向に沿う各行の画素電極１ｂに対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加するという走査動作可能に構成し、前記駆動手段２にて前記像保持体１を周回移動させるときに、前記像保持体１の画素電極１ｂに対し複数周回の走査動作を実施することにより前記潜像電圧による潜像を像保持体１に書き込む潜像書込手段３と、を備えたものである。尚、本実施の形態では、像保持体１の表面には画素電極１ｂ相互の絶縁性を保つための保護層１ｃが設けられている。
また、この種の画像形成装置としては、通常、潜像書込手段３にて書き込まれた像保持体１の静電潜像を作像材料にて現像する現像手段６と、この現像手段６により像保持体１上に形成された作像材料による可視像を転写媒体９に転写する転写手段７とを備え、更には、像保持体１上に残留した作像材料を清掃する清掃手段８を備えることが多い。尚、ここでいう転写媒体９は用紙等の最終記録材に限られず、中間転写体をも含むものである。
【００１３】
このような技術的手段において、像保持体１としては、周回移動するものであればドラム状、ベルト状を問わない。
また、支持体１ａは、最大サイズ画像を形成可能とする上で、複数周回の走査動作を必要とすることから、最大画像形成領域以上の周面を有していることを要する。
更に、画素電極１ｂとしては、支持体１ａの移動方向及びその移動方向に交差する交差方向に行列（マトリックス）配列されていればよく、その配列密度が形成可能な画素密度に相当する。
また、駆動手段２としては、像保持体１を周回移動させるものであれば適宜選定して差し支えなく、通常は予め決められた作像プロセス速度に像保持体１の周回速度ｖを合わせるように像保持体１を駆動するものであればよい。但し、作像プロセス速度が複数選択可能な態様では夫々に合わせて像保持体１の周回速度ｖを変更するようにすればよい。
更に、潜像書込手段３としては、像保持体１の画素電極１ｂに対し複数周回の走査動作を実施するものを可能とするものであることを要する。このとき、潜像書込のタイミングとしては、通常書き込まれた静電潜像に対して可視像化する現像工程や、現像された可視像を転写媒体９に転写する転写工程等の作像工程が潜像書込工程後に連続的に行われることから、少なくとも駆動手段２にて像保持体１を周回移動させるタイミングを含んだタイミングであることを要する。但し、複数周回（例えばｋ周回）の走査動作の全てに亘って像保持体１を周回移動させることは必ずしも必要ではない。
また、走査動作の意義は、「走査信号を付与することで交差方向に沿う各行の画素信号に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加すること」である。
【００１４】
次に、潜像書込手段３の代表的態様について説明する。
潜像書込手段３の代表的態様としては、画素電極１ｂに対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、周回毎に同一画素電極１ｂ位置に同一の画像信号に基づく潜像電圧を重ねて印加するものが挙げられる。このように、走査動作として、周回毎に同一画素電極１ｂに同一の画像信号に基づく潜像電圧を重ねて印加すると、その分、潜像電圧の印加時間が実質的に長くなり、画素電極１ｂに蓄電される安定電位が得られる。
また、潜像書込手段３の他の代表的態様としては、画素電極１ｂに対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、周回毎に走査する画素電極行を異ならせるものが挙げられる。本態様は、１周回で走査する画素電極１ｂ数を減少させる方式で、１周回で全ての画素電極１ｂに対して走査動作を実施する方式に比べて、実質的な走査時間を長く確保することを企図したものである。
更に、像保持体１の画素電極１ｂ上に書き込まれた潜像電位は緩やかに減衰するが、現像手段６による現像部位に至るまでの潜像電位の減衰の程度を略同等にするという観点からすれば、潜像書込手段３としては、画素電極１ｂに対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、前記駆動手段２にて前記像保持体１を複数周回させ、像保持体１の周回方向と逆方向で且つ像保持体１の周回速度と等しい速度で対応行の画素電極１ｂに対し走査動作を実施する方式が好ましい。
【００１５】
また、潜像書込手段３としては、潜像書込手段３による書込動作中に像保持体１の駆動を停止させる方式を採用してもよく、本方式を採用する場合、書き込まれた静電潜像に対して次の作像工程である現像工程への移行をスムースにするという点を考慮し、画素電極１ｂに対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、少なくとも最初の１周回目の走査動作時には駆動手段２による像保持体１の駆動を停止させた状態で前記走査動作を実施するようにすればよく、静電潜像の書込終了時には駆動手段２にて像保持体１を作像プロセス速度で周回移動させるように駆動していることが好ましい。
更に、潜像書込手段３の代表的態様としては、画素電極１ｂに対し複数周回の走査動作を実施する第１の書込方式と、画素電極１ｂに対し単数周回の走査動作を実施する第２の書込方式とが選択可能な選択手段４を有し、この選択手段４による選択結果に応じて第１の書込方式又は第２の書込方式のいずれかを実施するものが挙げられる。
潜像書込手段３としては、常に複数周回の走査動作を実施するようにしてもよいが、例えば低画素密度の画像信号に基づく潜像を形成する場合には、複数周回の走査動作を実施することは必ずしも必要ではないことを考慮し、必要に応じて選択する選択手段４を付加するようにしたものである。
【００１６】
また、潜像書込手段３の好ましい態様としては、画素電極１ｂに対し複数の画素密度が選択可能な画素密度選択手段５を有し、この画素密度選択手段５により選択された画素密度に基づいて画素電極１ｂに対し走査動作を実施するものが挙げられる。
これは、複数の画素密度を選択する構成を備えていることから、画素密度の異なる画像を形成する上で有効である。
また、画素密度選択手段５を付加した態様にあっては、潜像書込手段３は、画素密度選択手段５にて低い画素密度が選択されたときに、画素電極１ｂに対し走査動作を実施するにあたり、走査する画素電極１ｂ行を間引くようにすればよい。この場合、走査する画素電極１ｂ行を間引くことで、間引いた走査ライン分だけ画像情報が除かれる。
【００１７】
また、同一潜像を複数書き込む際の好ましい態様としては、潜像書込手段３は、像保持体１上に同一潜像を複数書き込むときに、初回の潜像書き込み時に画素電極１ｂに対し複数周回の走査動作を実施する第１の書込方式を採用し、２回目以降は画素電極１ｂに対し単数周回の走査動作を実施する第２の書込方式を採用するものが挙げられる。
これは、第１の書込方式、第２の書込方式を選択する態様を前提とした好ましい態様であり、初回の潜像書き込み時に第１の書き込み方式にて潜像を書き込んだ場合、２回目以降は、初回に形成した潜像電位が残存することから、電位減衰分を補えばよく、第１の書込方式で足りることによる。
また、一部が変更された画像を複数書き込む際の好ましい態様としては、潜像書込手段３は、像保持体１上に一部が変更される潜像を複数書き込むときに、最初の潜像書き込み時に画素電極１ｂに対し複数周回の走査動作を実施する第１の書込方式を採用し、以降は画素電極１ｂに対し単数周回の走査動作を実施する第２の書込方式を採用し、かつ、変更された潜像部分についての画素電極１ｂ行に対する走査時間を長くするものが挙げられる。
これは、初回の潜像書き込み時に第１の書き込み方式にて潜像を書き込んだ場合、２回目以降は、初回に形成した潜像電位が残存することから、同一の潜像部分については電位減衰分を補い、変更された潜像部分についてだけ走査時間を長く確保して１周回の走査動作で対応するようにしたものである。
【００１８】
また、現像手段６、転写手段７、清掃手段８については適宜選定して差し支えないが、例えば転写手段７や清掃手段８に対し像保持体１上の画素電極１ｂを利用するようにしてもよい。
この場合、転写手段７としては、画素電極１ｂ夫々に画像信号に基づいた転写電圧を印加することで現像手段６にて現像された可視像に対し転写媒体９に転写する転写電界を作用させるようにすればよい。また、清掃手段８としては、画素電極１ｂ夫々に画像信号に基づいた清掃電圧を印加することで転写を終えた像保持体１に対し当該像保持体１を清掃する清掃電界を作用させるようにすればよい。
【００１９】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
＜画像形成装置の全体構成＞
同図において、本実施の形態の画像形成装置は、所謂タンデム型のカラー画像形成装置であり、装置筐体１５内に例えば電子写真方式にて各色成分（例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ））の各色トナー像が形成される像保持体２０（２０ａ〜２０ｄ）を略鉛直方向に並列配置すると共に、これらの像保持体２０に対向して循環回転する転写媒体としての中間転写ベルト５０を略鉛直方向に架け渡し、この中間転写ベルト５０上で像保持体２０上の各色トナー像を多重化するようにしたものである。
【００２０】
本実施の形態において、像保持体２０の周囲には、像保持体２０上に形成された静電潜像をトナーにて現像して可視像化する現像器４０と、像保持体２０上の残留トナーを清掃する清掃器６２とが設けられ、更に、像保持体２０と中間転写ベルト５０とを挟んで対向する位置には、現像された像保持体２０上のトナー像を中間転写ベルト５０に転写する転写器６３が設けられている。尚、符号４１は現像器４０内にて像保持体２０に直接トナーを供給する現像ロールを示している。
一方、中間転写ベルト５０は、複数の張架ロール５１〜５３（本例では３個）に張架され、例えば張架ロール５１を駆動ロールとして循環回転するようになっており、また、中間転写ベルト５０の表面側には、張架ロール５３と中間転写ベルト５０を挟んで対向する位置に二次転写器６０が設けられ、中間転写ベルト５０上で多重化された多重トナー像が後述する記録材供給装置７０から供給された記録材に一括転写するようになっている。尚、このとき、二次転写器６０は張架ロール５３をバックアップロールとして、両者の間に所定の二次転写バイアスが印加されるようになっている。
【００２１】
そして、装置筐体１５内の下方には、記録材を供給する記録材供給装置７０が設けられ、例えば供給容器７１内に収容された記録材が、供給ロール７２及び捌き機構７３にて１枚毎に鉛直方向に延びる記録材搬送路７４に向かって供給されるようになっている。
また、記録材供給装置７０から記録材搬送路７４に供給された記録材は、記録材搬送路７４の下流側に配置された位置合わせロール（レジストロール）７５にて一旦位置合わせされた後、所定のタイミングで下流側の二次転写器６０側に搬送される。その後、二次転写器６０による二次転写部位にて中間転写ベルト５０上の多重トナー像が記録材に一括転写され、定着器７６にてトナー像が定着された後、排出ロール７７から装置筐体１５の一部で構成される記録材排出受け１６に排出されるようになっている。尚、記録材搬送路７４には、記録材を搬送するための搬送部材（例えば搬送ロール等）７８が適宜設けられていることは云うまでもない。
【００２２】
＜像保持体＞
次に、本実施の形態で用いられる像保持体２０について詳述する。
本実施の形態における像保持体２０は、図３（ａ）に示すように、回転可能な支持体である剛体ドラム２１上に、フィルム上に多数の画素電極３４（図３（ｂ）参照）が行列配列状（所謂マトリクス状）に形成された画素電極フィルム３０を巻き付けて固定支持したものとなっている。
本例において、画素電極フィルム３０は、例えば耐熱性ＰＥＴ（ポリエステル樹脂）フィルム基体３０１に対し、所謂ＩＣ製造プロセス等で用いられる薄膜技術を利用して作製したもので、画素電極３４が行列配列されたものとなっている。そして、このように行列配列された画素電極３４は、例えば剛体ドラム２１の回転軸方向に沿った方向をデータラインとし、剛体ドラム２１の回転方向に沿った方向を走査ラインとしている。そのため、画素電極フィルム３０のデータライン及び走査ラインには、各画素電極３４に接続される複数のデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２が適宜数設けられ、これらのドライバ３１，３２への入力線は更にまとめられて本数を少なくした段階で画素電極フィルム３０を通して、剛体ドラム２１の内面側にまで配線されている。
尚、図３（ｂ）において、符号３０２はフィルム基体３０１上の各画素電極３４の相互の絶縁性を確保するように各画素電極３４及び周辺部品を保護する表面保護層である。この表面保護層３０２としては例えばシリコン酸化物が用いられる。
【００２３】
−給電構造−
剛体ドラム２１は、図３（ａ）に示すように、その外周面の一部に回転軸方向に沿った溝２１ａが設けられる一方、剛体ドラム２１の軸中心部には、画素電極フィルム３０と外部との電気的接続を行うための給電部材としてのスリップリング２４が設けられ、剛体ドラム２１は固定されたスリップリング２４の周りを回転するようになっている。
そして、剛体ドラム２１の内周面側には、図３（ａ）及び図４（ａ）（ｂ）に示すように、適宜数の端子２２が略剛体ドラム２１の回転軸方向に沿って設けられ、これらの端子２２は夫々画素電極フィルム３０のデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２へと接続されている。更に、これらの端子２２には、回転軸中心方向で且つ夫々の端部が互いに離間する方向に延びるスライダ２３が端子２２に接続される形で設けられ、このスライダ２３の凹部にスリップリング２４の集電環２４ａが装着されるようになっている。そして、スリップリング２４の集電環２４ａ部位は、両側の絶縁環２４ｂより径が小さくなっており、剛体ドラム２１の回転によってもスライダ２３がその対向する集電環２４ａに常時接触した状態を保つようになっている。尚、剛体ドラム２１の溝２１ａは、例えばシールテープにて塞がれており、像保持体２０が回転する際の気流の抵抗が低減されると共に、現像時のトナーの影響も防ぐようになっている。
そのため、画素電極フィルム３０と外部との信号の伝達は、スリップリング２４の集電環２４ａに対応してスリップリング２４内に配線されたリード線２５から、集電環２４ａ及びスライダ２３を介して画素電極フィルム３０との間で行われるようになり、剛体ドラム２１が回転しても、画素電極フィルム３０との信号の伝達が適切に行えるようになっている。
【００２４】
−駆動方式−
像保持体２０の駆動方式は、図示外の駆動源（例えば駆動モータ）からの駆動力を駆動伝達機構を介して剛体ドラム２１に駆動伝達するものであれば適宜選定して差し支えない。
この場合、像保持体２０は、予め決められた作像プロセス速度に合わせた速度で周回移動するようになっているが、例えば作像プロセス速度を可変調整可能な態様にあっては、複数の作像プロセス速度で周回移動するものである。
ここで、剛体ドラム２１の駆動方法は、特に限定されず、例えば剛体ドラム２１の外周面端部側を回転ロールに圧接させて回転駆動させるようにしてもよいし、スリップリング２４の挿入側とは異なる側で剛体ドラム２１自体を回転させる回転軸を備えるようにしても差し支えない。
【００２５】
−画素電極の周辺構造−
次に、画素電極フィルム３０の画素電極の周辺構造について説明する。
本実施の形態において、画素電極フィルム３０は、図３（ｂ）及び図５（ａ）に示すように、画素電極３４が行列配列されており、各画素電極３４は、図５（ｂ）に示すように、所謂アクティブマトリクス方式で構成され、スイッチング素子として例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）３３を用い、蓄積容量３５及び配線（ソース線Ｌｓ、ゲート線Ｌｇ等）が夫々付加されている。
ここで、ＴＦＴ３３の基本的構成は、図３（ｂ）に示すように、ゲートＧＴ上にゲート絶縁膜３３１を介してａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）のチャネル層３３２を積層し、このチャネル層３３２上にソースＳＴ及びドレインＤＴを予め決められた所定間隔ｄを置いて配置したものである。尚、ＴＦＴ３３の抵抗調整は、ソースＳＴ及びドレインＤＴの間隔ｄを広くすればその分抵抗が上昇し、また、ソースＳＴ及びドレインＤＴ間の奥行き寸法を大きくすればその分抵抗が低減することに基づいて適宜行われる。
そして、各画素電極３４及び画素電極３４間の結線は、データライン毎にＴＦＴ３３のソースＳＴが結線されるソース線Ｌｓ、走査ライン毎にＴＦＴ３３のゲートＧＴが結線されるゲート線Ｌｇとしてまとめられている。また、ＴＦＴ３３のドレインＤＴには画素電極３４と蓄積容量３５が並列に接続され、蓄積容量３５の一方は走査ライン毎にまとめられ（図示せず）、図５（ｃ）のような等価回路を呈するように構成されている。
【００２６】
画素電極フィルム３０は、このように各画素電極３４を多数並べた構成のため、その駆動方式は次のように行われる。
つまり、画素電極フィルム３０は、図６に示すように、データライン及び走査ライン毎に所定数の画素電極３４がまとめられ、ＴＦＴ３３のソースＳＴ側がデータライン毎に夫々データ用ドライバ３１へ接続される一方、ＴＦＴ３３のゲートＧＴ側が走査ライン毎に夫々走査用ドライバ３２に接続されており、データ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２は、画像形成装置内に設けられた像書込制御装置１００（詳細は後述する）によって駆動されるようになっている。そのため、これらのデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２を駆動することで、所定の画素電極に所定の潜像電圧が印加されるようになっている。
ここで、データ用ドライバ３１としては、例えばサンプルホールド付きのシフトレジスタ、ラッチ、バッファ等で構成され、走査用ドライバ３２としては、例えばカウンタ、ラッチ、バッファ等で構成されている。尚、図６では画素電極３４は省略しているが、図５（ｃ）に示すように、ＴＦＴ３３と蓄積容量３５との間に画素電極３４が接続されていることは云うまでもない。
【００２７】
＜現像器＞
−現像器の構成例−
本実施の形態において、現像器４０としてはトナーとして導電性トナーを用いた構成が採用されている。
本実施の形態における現像器４０は、例えば図７に示すように、導電性トナー（以降適宜トナーと略す）が収容される現像容器４０ａを有し、この現像容器４０ａには像保持体２０に対向して現像用開口４０ｂを開設すると共に、この現像用開口４０ｂに面して像保持体２０と離間配置し且つ対向部位で同方向（With）に回転する現像ロール４１を配設し、像保持体２０と現像ロール４１とが対向する現像位置Ｐｄにて像保持体２０と現像ロール４１との間に印加されたバイアス電源９０及び画素電極３４の潜像電位による電界作用により、現像ロール４１上のトナーが像保持体２０側に移動するようになる。尚、本実施の形態の現像ロール４１は像保持体２０の周速の１〜２倍で回転するように設定されている。
【００２８】
また、現像ロール４１の像保持体２０と異なる側には、現像ロール４１に対向して、帯電された導電性トナーを保持して搬送する中間トナー保持体としての中間ロール４２が設けられている。本実施の形態における中間ロール４２は、現像ロール４１との対向部位にて互いに異なる方向（Against）に回転すると共に、その周速が現像ロール４１の周速の１．２〜２倍の大きさになるように設定されている。また、中間ロール４２と現像ロール４１との間にはバイアス電源９１によって所定の移動バイアスを印加することで、中間ロール４２と現像ロール４１とが対向する移動領域に移動電界を作用させ、中間ロール４２上のトナーを現像ロール４１に移動し易くしている。
【００２９】
更に、中間ロール４２の略上方に対向する位置には、未帯電のトナーに電荷を注入可能な電荷注入部材としての電荷注入ロール４３が設けられている。本実施の形態の電荷注入ロール４３は、例えばアルミニウム又はステンレス等の金属製のロール部材にて構成され、中間ロール４２との間にバイアス電源９２によって所定の電荷注入バイアスを印加することで、電荷注入ロール４３と中間ロール４２とが対向する電荷注入領域に電荷注入電界を作用させるようになっている。また、電荷注入ロール４３は、中間ロール４２との対向部位で互いに同方向（With）に回転するようになっており、その周速は中間ロール４２の周速の１．５〜２．５倍となっている。
【００３０】
また、本実施の形態の現像器４０には、中間ロール４２にトナーを供給するために、例えばポリウレタン樹脂等からなる導電性フォームロール構成のトナー供給ロール４４が、電荷注入ロール４３より中間ロール４２の回転方向上流側位置にて中間ロール４２に対向配置され、中間ロール４２との対向部位で互いに異なる方向（Against）に回転するように設けられている。また、トナー供給ロール４４は中間ロール４２の周速の０．３〜１．０倍の周速で回転するように設定されている。そして、本実施の形態では、このトナー供給ロール４４と中間ロール４２とは電気的に短絡されている。そのため、電荷注入ロール４３と中間ロール４２との間で、中間ロール４２表面が帯電されても、トナー供給ロール４４と中間ロール４２の電位を均一にする作用が働き、中間ロール４２表面の帯電を抑える効果、すなわち、除電効果が作用するようになると共に、中間ロール４２上に付着したトナーを清掃することができ、トナー供給ロール４４が中間ロール４２のリフレッシュ機能を果たすようになっている。
【００３１】
そして、中間ロール４２に対し、トナー供給ロール４４と電荷注入ロール４３の夫々の対向部位との間には、中間ロール４２へトナー供給ロール４４から供給されたトナーを規制して層状にする層規制部材としての層規制ブレード４５が設けられている。この層規制ブレード４５は例えば０．０５〜０．２ｍｍ厚のステンレスやりん青銅等の板状ばね部材からなるもので、現像容器４０ａにその一端側が固定された支持部材４５ａの自由端側に固定支持されるようになっている。そして、特に、層規制ブレード４５は自由端側の面が中間ロール４２側に所定の押圧力で圧接するように設けられており、中間ロール４２上のトナーを余分に掻き落とすことなく、層状に並べる効果がより一層発揮できるようになっている。尚、層規制ブレード４５としては、トナーを層状にできるものであれば特に限定されず、板状ばね部材表面に弾性体を設けるようにしても差し支えない。
【００３２】
一方、現像ロール４１の現像位置Ｐｄより下流側で中間ロール４２に至るまでの間には、現像ロール４１に接触するように例えばアルミニウム製の金属ロールからなるリフレッシュロール４６が設けられている。そして、このリフレッシュロール４６を接地することで、現像ロール４１上の残留トナーを静電的に除去すると共に、現像ロール４１表面の除電機能を果たすようになっている。また、このリフレッシュロール４６には図示外の金属製ブレードが設けられ、リフレッシュロール４６に付着したトナーを回収するようになっている。ここで、リフレッシュロール４６としては金属ロールに限られず、例えば導電性繊維を用いたブラシを用いるようにしてもよい。尚、図中符号４８は、現像容器４０ａ内のトナーを撹拌しながらトナー供給ロール４４にトナーを供給するトナー供給部材としてのアジテータである。
【００３３】
−導電性トナーの構成例−
また、本実施の形態で用いられる導電性トナーは、例えば図８（ａ）に示すように、導電性を有する材料からなる導電性トナー基体（導電性コア）８１を有し、この導電性コア８１の周囲を絶縁性被覆層（例えば絶縁性樹脂層）８２で被覆すると共に、導電性コア８１の一部が露出するように絶縁性被覆層８２に適宜数の凹部８３を設けたものが用いられる。導電性トナーは、重合法や各種公知のカプセル化技術で作製することができる。この時、導電性コア８１は、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂等に導電性カーボンやＩＴＯ等の透明導電粉などの導電剤を分散させたり、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂等からなる粒子表面を前記導電剤により被覆することによって、作製される。
このような態様の導電性トナーに対し高電界を印加すると低抵抗化する傾向を示す。そして、低抵抗化する電界の大きさについては、トナーの主として凹部８３の占有割合、あるいは、絶縁性被覆層８２の厚さなどに依存する。このメカニズムについては、導電性コア８１が絶縁性被覆層８２にて被覆されているため、導電性コア８１自体がコア同士接触することや直接電極部材等に接触することがなく、絶縁性被覆層８２を介して一定の微小間隙を保つことになり、この結果、例えば高電界が印加された時、トンネル効果等により導通することになるものと推測される。
【００３４】
また、導電性トナーの他の態様としては、例えば図８（ｂ）に示すように、導電性コア８１を絶縁性若しくは半導電性の被覆層８４にて被覆し、被覆層８４の厚さｈを適宜調整することにより、トナーの抵抗を調整可能としたものが挙げられる。このとき、半導電性の被覆層８４については、それ自体半導電性の材料を用いるようにしてもよいし、例えば絶縁性樹脂に、酸化チタンや酸化すず等の金属酸化物や導電性カーボンを微量含有させた半導電性樹脂を用いるようにしてもよい。そして、導電性コア８１としては、例えば通常の絶縁性トナーからなる絶縁性トナー基体（絶縁性コア）の外表面近傍に導電性微粒子を付着させる態様や、絶縁性コアの内部に導電性微粒子を混入させるものなど適宜選定して差し支えない。
【００３５】
−現像器の作動−
このような導電性トナーを使用する際の現像器４０の作動について概略を説明する。
アジテータ４８により撹拌されたトナーが、トナー供給ロール４４側に供給された後、トナー供給ロール４４の回転によって中間ロール４２との対向部位に運ばれ、Against回転の中間ロール４２側に供給される。中間ロール４２上に供給されたトナーは層規制ブレード４５によってその層厚が規制され、略均一なトナー層が形成される。この均一に形成された中間ロール４２上のトナー層は、中間ロール４２と電荷注入ロール４３との対向部位にて、両者間に挟持され摺擦されながら、バイアス電源９２によりもたらされる電荷注入電界によって電荷注入される。
このような状態において、両者間に挟持されたトナーは単層以下に揃えられることから、トナーと電荷注入ロール４３との接触確率が高められ、しかも、トナーの接触抵抗を小さくすることが可能になり、その分、トナーの見かけ上の抵抗が小さくなり、トナーは低抵抗な状態で電荷注入されるようになる。そのため、電荷注入電界としては、比較的低電界であっても、トナーには効率的に電荷注入が行われるようになる。特に、本実施の形態では、電荷注入ロール４３がトナーへの電荷注入機能を専用に行うことができるため、電荷注入作用を安定して行うことができるという特長がある。
【００３６】
このように、単層以下にしたトナーに対して電荷注入を行うことで、トナーに対する電荷注入が効果的になされ、ＷＳＴ（Wrong Sign Toner）の発生を抑えることができるようになる。そして、電荷注入ロール４３との対向部位を経た中間ロール４２上には、均一な電荷注入がなされた単層以下のトナー層となって、中間ロール４２に保持されて搬送されるようになる。このとき、電荷注入ロール４３と中間ロール４２との間にトナーを挟持し、特に、摺擦しながら電荷注入するようにしているため、トナーの電荷注入ロール４３への接触確率が更に高まり、かつ、接触抵抗を更に低減することが可能であるため、低い電荷注入電界にてトナーを単層状態で効率的に電荷注入することが可能になる。また、トナー層間にせん断力が与えられるため、トナーが分極状態で重なることを防止でき、電荷注入電界が仮に高電界の場合であってもＷＳＴの発生を防止できるようになる。
【００３７】
次に、電荷注入によって帯電されたトナーは中間ロール４２と現像ロール４１との対向部位に搬送される。ここでは、中間ロール４２と現像ロール４１とを互いにAgainst回転させ、バイアス電源９１により移動電界を作用させるようにしているので、トナーは中間ロール４２と現像ロール４１とのニップを通過することなく、静電的に現像ロール４１側へ移動するようになり、トナー帯電量を変化させることがない。更に、現像ロール４１の周速に対し中間ロール４２の周速を１．２〜２倍に増加させているため、中間ロール４２から現像ロール４１へ移動するトナー量を多くすることができ、結果的に現像ロール４１上のトナー量密度を中間ロール４２上のトナー量密度の略１．２〜２倍にすることができるようになる。尚、このとき、中間ロール４２と現像ロール４１とは、必ずしもAgainst回転する必要はなく、With回転させるようにしてもよい。このことは、移動電界が電荷注入電界に比べ小さく設定されているため、この移動時にトナーの帯電状態を変化させる虞が少ないことによる。
【００３８】
そして、現像ロール４１上に移動したトナーは、そのまま現像ロール４１上を搬送されて現像ロール４１と像保持体２０との対向部位にある現像位置Ｐｄに進む。ここで、バイアス電源９０及び像保持体２０上の画素電極３４の潜像電位による電界作用により、現像ロール４１上のトナーが潜像を現像して可視像化するようになる。このとき、現像ロール４１上のトナー量密度が高くなっていることから、潜像に合わせた画像濃度を実現できるようになる。また、このことにより、現像ロール４１の周速を徒に速める必要もないことから、現像ロール４１の回転によって像保持体２０上のトナーを掻き取ることもなく、細線再現性や粒状性等の画質劣化もなく、十分な画像濃度を得ることができるようになる。
【００３９】
＜像書込制御装置＞
本実施の形態において、像書込制御装置１００は、図９に示すように、書き込むべき画像信号、像保持体２０に対する潜像書込の開始タイミングを示す走査開始基準信号、画像形成装置に対するジョブの指令情報に相当するジョブ指令信号、作成すべき画像の画素密度に関する選択情報に相当する画素密度選択信号などを入力信号とし、画像信号に基づいて画素電極３４に印加する潜像電圧を制御する潜像電圧制御部１０１と、静電潜像を書き込む際の書込モードを判別する書込モード判別部１０６と、この書込モード判別部１０６にて判別された書込モードに従って走査タイミングを設定する走査タイミング設定部１０７とを備え、データ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２に所定の制御信号を送出するものである。
ここで、入力信号としての画像信号は例えばクライアント端末から取り込まれたり、スキャナ等の画像読取装置にて読み込まれた画像情報に対応するものであり、走査開始基準信号は像保持体２０の走査開始時の基準となる位置に位置することを検出する信号に相当し、更に、ジョブ指令信号は画像を何枚形成するか等、ユーザが操作パネルで指示した情報に基づくジョブの指令に関する信号に相当し、また、画素密度選択信号は例えばユーザが操作パネルで指示した画素密度に関する情報に基づく信号に相当する。
【００４０】
本実施の形態において、潜像電圧制御部１０１は、図９に示すように、画像信号からの画像データを記憶するメモリ部１０２と、メモリ部１０２からの画像データを階調変換する階調変換部１０３と、階調変換されたデータから画素電極３４毎の潜像電圧を設定する潜像電圧設定部１０４と、潜像電圧設定部１０４に具体的な各種潜像電圧を供給する潜像電圧用電源部１０５とを備えている。
また、書込モード判別部１０６は、例えば図１２に示す潜像書込モード決定処理を実行し、決定された書込モードが何かを判別するものである。詳細は後述する。
更に、走査タイミング設定部１０７は、書込モード判別部１０６にて判別された書込モードに従って走査タイミングを設定するものである。
そして、潜像電圧設定部１０４にて設定された潜像電圧はデータ用ドライバ３１を介して対応する画素電極３４に印加され、また、走査タイミング設定部１０７にて設定された走査タイミング信号は走査用ドライバ３２を介して対応する行の画素電極３４に対して走査信号を付与するようになっている。
【００４１】
＜画像形成装置の作動＞
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
先ず、図２及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、像書込制御装置１００を用いて各色成分の像保持体２０の各画素電極３４に対して各色成分の画像信号に基づく静電電圧を印加し、各画素電極３４に対応して各色成分の静電潜像を書き込む。
次いで、各像保持体２０に対して現像器４０にて像保持体２０に形成された各色成分の静電潜像を各色トナーにて可視像化し、夫々の転写器６３にて中間転写ベルト５０上に各色トナー像を一次転写する。
しかる後、二次転写器６０にて中間転写ベルト５０上の各色トナー像を記録材に二次転写した後、定着器７６にて記録材に各色トナー像を定着した状態で定着済みの記録材を排出する。
尚、各像保持体２０には転写済みのトナーが一部残留することになるが、この残留トナーは清掃器６２にて清掃される。
【００４２】
このような作像プロセス過程において、静電潜像形成工程は以下のように行われる。
―潜像形成の階調性―
本実施の形態では、画像信号が階調変換部１０３にて多階調化され、これに基づいて潜像電圧が形成されるため、潜像電圧を単なる二値化した値ではなく、それ以上の多値化に設定することが可能になり、画像濃度に合わせた潜像電圧を画素電極３４に印加することが可能である。このことを、図１０を用いて説明する。
今、画像信号（画像データ）の各色濃度に対し、例えば三段階の閾値（図中、Ａ，Ｂ，Ｃで示す）を設け、Ｃ以下であれば電圧を０とし、Ｃを超えＢ以下であればＶ／３、Ｂを超えＡ以下であれば２Ｖ／３、Ａを超えればＶとするようにすれば、四階調の潜像が形成されるようになる。
次に、このように、四段階に分類された画像データを画素電極３４に印加するための方式について図１１を用いて説明する。
今、階調変換された信号が、図１１（ａ）のような信号であり、データラインに沿って「…ａ，ｂ，ｃ，ｄ…」、次のデータラインに「…ｂ，ａ，ｄ，ｃ…」の画像が得られたものとすると、潜像電圧設定部１０４（図９参照）では、例えば図１１（ｂ）に示すように、ａ，ｂ，ｃ，ｄに合わせて二値化されたデータを先ず生成する。つまり、「…00011011……01001110…」のようなデータ信号が生成される。そして、この生成信号から、「00」〜「11」までに対応する電圧を潜像電圧用電源部１０５から夫々選択することで、四段階の潜像電圧用波形が設定される。このように設定された潜像電圧用波形をデータ用ドライバ３１に伝達し、走査用ドライバ３２に走査タイミング設定部１０７（図９参照）からの制御信号を伝達することで、図１１（ｃ）に示すように、画素電極３４毎に濃度の異なる各色の画像が形成される。
【００４３】
−潜像形成の走査タイミング−
図１２は書込モード判別部１０６で処理される潜像書込モード決定処理の概要を示すフローチャートである。
同図において、書込モード判別部１０６は、先ず、走査開始基準信号があるか否かをチェックし、走査開始基準信号がある場合には、画素密度選択信号を判別する。ここでは、画素密度選択信号としては、高画素密度選択信号と低画素密度選択信号との２通りがあると仮定する。
そして、低画素密度であると判別した場合には、第２の書込モード（低画素密度）に決定し、一方、高画素密度であると判別した場合には、ジョブ指令信号を判別し、異なる画像をｎ枚であるときには、第１の書込モードに決定し、同一画像がｎ枚であると判別した場合には、１枚目は第１の書込モード、２枚目以降は第２の書込モードに決定する。
ここでいう「第１の書込モード」は、像保持体２０の各画素電極３４に対し複数周回の走査動作を実施することを意味し、「第２の書込モード」は、像保持体２０の各画素電極３４に対し単数周回の走査動作を実施することを意味する。
【００４４】
−潜像形成の走査例−
本実施の形態では、像書込制御装置１００は、画素密度に応じて各画素電極３４に対する走査動作を異ならせている。
図１３（ａ）は高画素密度時の走査例であり、行列配列された画素電極３４群すべてを走査対象とし、１行の画素電極３４単位にＳ(1)〜Ｓ(7)……に示す順番で走査動作を実施するものである。
これに対し、図１３（ｂ）は低画素密度時の走査例であり、行列配列された画素電極３４群の半分を走査対象とし、１行置きの画素電極３４単位にＳ(1)〜Ｓ(4)……に示す順番で走査動作を実施するものである。
尚、図１３（ａ）（ｂ）において、データ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２は複数に時分割された状態を示している。尚、以降の図１７も同様である。
【００４５】
−潜像形成の潜像書込位置及び潜像電位−
図１４（ａ）は、周回速度がｖ１の像保持体２０に対し、予め決められた所定の潜像書込位置Ｐｓにて画像信号に基づく所定の潜像電圧が画素電極３４に印加された後、潜像書込位置Ｐｓから所定距離ｍ離間した現像位置Ｐｄで現像がなされる場合の模式図を示すものである。
ここで、第１の書込モードを実行した場合を例に挙げると、本実施の形態では、像書込制御装置１００は、各画素電極３４に対し複数周回の走査動作を実施するにあたり、図示外の駆動系からの駆動力によって像保持体２０を複数周回させ、像保持体２０の周回方向と逆方向で且つ像保持体２０の周回速度ｖ１と等しい速度ｖ２で各行の画素電極３４に対し走査動作を実施するものである。
今、画素電極３４に対し１周回目の走査動作を実施すると、図１４（ｂ）の左側に示すように、一つの画素電極３４に対し例えば蓄積容量３５に対する充電時定数τの２倍の時間を対応する走査時間とすれば、画素電極３４の蓄積容量３５に蓄電される潜像電位はＶ１に示すように次第に増加していく。
この後、画素電極３４に対し２周回目の走査動作を実施すると、図１４（ｂ）の中央に示すように、画素電極３４の蓄積容量３５に蓄電される潜像電位は、Ｖ２に示すように、Ｖ１の最大値よりも若干減衰した値から次第に増加していく。
更に、画素電極３４に対し３周回目の走査動作を実施すると、図１４（ｂ）の右側に示すように、画素電極３４の蓄積容量３５に蓄電される潜像電位は、Ｖ３に示すように、Ｖ２の最大値よりも若干減衰した値から次第に増加していく。
このように、像保持体２０の各画素電極３４に所定の潜像電圧が印加されると、図１４（ｂ）に示すように、潜像電圧の非印加時に潜像電位は若干減衰するが、複数周回の走査動作によって画素電極３４に対応する潜像電位はＶ３（max）のレベルまで安定的に形成される。
【００４６】
また、このような潜像電圧の印加動作時における画素電極３４に対する駆動方式について図３（ｂ）及び図５（ｃ）を用いて説明する。
同図において、ＴＦＴ３３の走査ライン側に接続されたゲートＧＴにＯＮ電圧を印加すると、ＴＦＴ３３のソースＳＴ−ドレインＤＴ間が導通状態となり、データライン側に印加されるソース電圧と等価になるまで蓄積容量３５が充電される。この充電された電荷によって静電潜像を形成する潜像電位がもたらされる。また、その状態でゲートＧＴにＯＦＦ電圧が印加され、ソースＳＴ−ドレインＤＴ間が遮断されても蓄積容量３５の容量成分によって充電された電荷はそのまま保持されるため、以降にソースＳＴ電圧が変化してもゲートＧＴにＯＮ電圧が印加されない限り潜像電位はそのまま保持されるようになる。
そのため、各画素電極３４のＴＦＴ３３のソースＳＴ側へ像濃度に相当する信号電圧（静電電圧）を印加すると共に、ゲートＧＴ側へＯＮ電圧を印加することにより、データライン１ライン分の静電潜像が形成されるようになる。つまり、本実施の形態では、ＯＮ電圧を印加するゲートＧＴ位置が潜像書込位置となる。また、本実施の形態では、画素電極３４の走査速度ｖ２が像保持体２０の回転方向と逆方向であり、かつ、等速度であることから、像保持体２０上の相対位置を変化させることなく、画素電極３４を順次走査するようになり、この走査に合わせてデータラインに新たな信号電圧を印加することにより、像保持体２０上には行列配列の二次元の潜像が形成されるようになる。
【００４７】
−複数枚の潜像形成−
次に、像書込制御装置１００は、図１２及び図１５に示すように、複数枚の画像を形成する場合に異なる走査動作を実施する。
今、高画素密度である場合を例に挙げると、ジョブ指令が異なる画像をｎ枚形成する場合には、潜像形成工程は、潜像書込位置Ｐｓにて１枚目は第１の書込モード（複数周回（例えば３周回の走査動作））を実施し、２枚目以降も同様に第１の書込モードを実施する。
これに対し、ジョブ指令が同一画像をｎ枚形成する場合には、潜像形成工程は、潜像書込位置Ｐｓにて１枚目は第１の書込モード（複数周回（例えば３周回の走査動作））を実施し、２枚目以降は同一の潜像電位が残留していることを考慮して第２の書込モード（単数周回（１周回）の走査動作）を実施するようにすればよい。
このように、同一画像をｎ枚形成する場合には、潜像形成工程に伴う走査動作時間は、異なる画像をｎ枚形成する場合に比べて短縮される。
【００４８】
◎変形の形態１
本実施の形態においては、異なる画像をｎ枚形成する場合には、第１の書込モードを選択するようになっているが、これに限られるものではなく、例えば図１６（ａ）に示すように、高画素密度の画像が、共通の画像部分Ｇ０を有し、一部が異なる画像部分Ｇ１〜Ｇｎから構成されるような場合には、図１６（ｂ）に示すように、１枚目は第１の書込モード（複数周回（例えば３周回の走査動作））を実施し、２枚目以降は第２の書込モード（単数周回（１周回）の走査動作）を実施するようにすればよい。
但し、２枚目以降の走査動作を実施するに当たって、共通の画像部分Ｇ０については残留する潜像電位が存在するが、変更される画像部分Ｇ１〜Ｇｎについては潜像電位が残留することはないので、走査時間を長くして潜像電位を安定的に形成することが好ましい。
【００４９】
◎変形の形態２
本実施の形態では、像書込制御装置１００は、画素電極３４に対する複数周回の走査動作として、画素電極３４すべてに対し周回毎に走査動作を行うようにしているが、これに限られるものではなく、例えば図１７に示すように、画素電極３４に対する複数周回（本例では２周回を例示）の走査動作について、１周回目の走査動作は１行置きの画素電極３４に対し走査動作をＳ(1-1)〜Ｓ(1-4)の順番で実施し、２周回目の走査動作は１周回目の画素電極３４と異なる画素電極３４を走査対象とし、１行置きの画素電極３４に対し走査動作をＳ(2-1)〜Ｓ(2-3)の順番で実施するようにしてもよい。
本態様にあっては、１周回目の走査動作時間が１行置きの画素電極３４に対して為されることから、すべての行の画素電極３４に対して為される走査動作時間に比べて２倍の走査動作時間を確保することが可能である。
【００５０】
◎変形の形態３
本実施の形態では、画素電極３４に対する複数周回の走査動作は、像保持体２０を常に周回移動させながら実施されているが、これに限られるものではなく、例えば図１８（ａ）に示すように、複数周回（例えば３周回）の走査動作を例に挙げると、１周回目の走査動作は像保持体２０の駆動を停止した状態で画素電極３４に対して走査動作を実施し、図１８（ｂ）に示すように、２周回目、３周回目の走査動作は像保持体２０を周回移動させるように駆動させながら、所定の潜像書込位置Ｐｓにて画素電極３４に対して走査動作を実施するようにしてもよい。
尚、本例において、２周回目の走査動作も１周回目と同様に像保持体２０の駆動を停止させ、３周回目の走査動作につき、像保持体２０を周回移動させるように駆動させながら、所定の潜像書込位置Ｐｓにて画素電極３４に対して走査動作を実施するようにしてもよい。
【００５１】
◎実施の形態２
図１９は実施の形態２に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、転写器６３及び清掃器６２の構成が実施の形態１と異なっている。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、転写器６３は、像保持体２０の画素電極３４を利用し、像書込制御装置１００に転写電圧制御部１１０を設けると共に、前記画素電極３４に対して転写電圧制御部１１０にて制御された転写電圧を印加し、像保持体２０に対向して設けられた対向電極１１５との間に転写電界を形成するようにしたものである。
一方、清掃器６２は、像保持体２０の画素電極３４を利用し、像書込制御装置１００に清掃電圧制御部１２０を設けると共に、前記画素電極３４に対して清掃電圧制御部１２０にて制御された清掃電圧を印加し、像保持体２０に対向して設けられた対向電極１２５との間に清掃電界を形成するようにしたものである。
【００５２】
また、転写電圧制御部１１０は、図２０に示すように、潜像電圧制御部１０１のメモリ部１０２に記憶された画像データに基づいて画素電極３４毎の転写電圧を設定する転写電圧設定部１１１と、転写電圧設定部１１１に具体的な各種転写電圧を供給する転写電圧用電源部１１２とを備えている。
更に、清掃電圧制御部１２０は、図２０に示すように、潜像電圧制御部１０１のメモリ部１０２に記憶された画像データに基づいて画素電極３４毎の清掃電圧を設定する清掃電圧設定部１２１と、清掃電圧設定部１２１に具体的な各種清掃電圧を供給する清掃電圧用電源部１２２とを備えている。
更に、像書込制御装置１００は、潜像電圧制御部１０１，転写電圧制御部１１０，清掃電圧制御部１２０にて制御された各制御電圧（潜像電圧、転写電圧、清掃電圧）を切替部１３０を介してデータ用ドライバ３１に送出するようになっている。
このように、本実施の形態では、転写器６３、清掃器６２が画素電極３４単位で転写電圧や清掃電圧などの制御電圧を制御した状態で、転写電界、清掃電界を形成することから、転写トナー像の量や残留トナーの量を画像データから予め予測するようにすれば、転写電界、清掃電界を画素電極３４単位に細かく調整することが可能になり、転写性能、清掃性能がより改善される点で好ましい。
尚、本実施の形態では、転写器６３及び清掃器６２のいずれについても、画素電極３４を利用した態様にしているが、これに限られるものではなく、いずれか一方を採用するようにしてもよい。
【実施例】
【００５３】
図２１はＣＲ回路の時間応答性を示す。
今、画素電極周辺の等価回路はＣＲ回路として表され、充電時定数τはＴＦＴのＯＮ抵抗と蓄積容量等の負荷容量との積で表される。最大画像データに対応した潜像電圧同等の安定電位（９９％）まで充電されるには充電時定数τの５倍の時間ＴＦＴをＯＮ状態にしておく必要がある。
ここで、ＴＦＴのＯＮ時間は１ライン当たりの走査時間と略等価である。
実施の形態１で示すように、像保持体２０の周回方向に対し現像位置上流側の一定の潜像書込位置で常に走査するようにするため、走査速度を像保持体２０の周回方向と逆方向で、かつ等速度で走査させるようにした場合、走査時間は作像プロセス速度と画素密度との積の逆数である。よって、この場合には、１ライン当たりの走査時間は、１／（作像プロセス速度×画素密度）で表される。
従って、高速、高画素密度になるほど、小さい充電時定数を必要とする。
一般に、ａ−ＳｉＴＦＴの充電時定数は約１０μｓであることから、充電時定数と作像プロセス速度との関係を示す図２２によれば、２４００ｄｐｉでは、２００ｍｍ／ｓ程度が限界であることを示しており、例えば４００〜６００ｍｍ／ｓ程度の高い作像プロセス速度を必要とする印刷市場には適応し難い。
しかしながら、実施例のように、複数周回の走査動作を実現するようにすれば、実質的に走査時間を稼ぐことが可能になるため、高速の印刷市場についても適応できることが理解される。
【００５４】
図２３は３周回で潜像電位を形成した場合の時間応答性を示す。
同図において、像保持体２０の条件としては以下の通りである。
充電時定数：１０μｓ
画素密度：２４００ｄｐｉ
作像プロセス速度：５３０ｍｍ／ｓ
減衰時定数：１１．７ｓ
像保持体：φ１６８ｍｍ
同条件での１周回での走査時間は２０μｓとなり、２τ（時定数の２倍）に相当する。
従って、同図においては、３周回の走査動作により、安定した潜像電位を確保することが理解される。
また、図２４は同一画像を複数枚プリントする場合の潜像電位の時間応答性を示す。
３周回で１枚目の潜像を形成した後、２枚目以降は、同一画像なので単周回で潜像を形成した。
条件は図２３と同様である。
図２４によれば、同一画像を複数枚形成する場合には、単周回の走査動作にて複数枚（本例では３枚）の潜像を形成しても、安定した潜像電位が得られることが確認された。
【符号の説明】
【００５５】
１…像保持体，１ａ…支持体，１ｂ…画素電極，１ｃ…保護層，２…駆動手段，３…潜像書込手段，４…選択手段，５…画素密度選択手段，６…現像手段，７…転写手段，８…清掃手段，９…転写媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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