(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の基体を具備するとともに、該基体を厚み方向に貫通する貫通孔、及び該貫通孔の近傍に設けられた孔近傍電極の組合せからなる孔−電極組を複数具備する基板と、
該基板に対向する自らの表面に担持したトナーを、前記表面に沿って並ぶ複数のホッピング電極の間でホッピングさせることで前記表面上に浮遊トナー層を形成しながら、前記表面の移動、あるいはトナーの繰り返しのホッピングによる該浮遊トナー層の移動で、トナーを前記基板との対向領域に搬送するトナー担持体と、
ホッピング用周期パルス電圧を前記複数のホッピング電極に印加して、トナーをホッピングさせるための電界をホッピング電極間に形成するホッピング電圧印加手段と、
前記基板における前記トナー担持体との対向面とは反対側の面に対して所定の間隙を介して対向する対向電極と、
前記基板における複数の貫通孔のうち、画像を記録する記録部材の画像部に対応する位置にある貫通孔である画像孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録するための記録オン電圧を印加にする一方で、複数の貫通孔のうち、前記記録部材の非画像部に対応する位置にある貫通孔である非画像孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録しないための記録オフ電圧を印加する記録電圧印加手段とを備え、
前記トナー担持体として、一直線状に延在する複数の前記ホッピング電極を短手方向に等しいピッチで並べたものを用いるとともに、
前記基板として、前記ホッピング電極の延在方向に沿って一直線状に並ぶ複数の孔−電極組からなる組列を、前記ホッピング電極の並び方向に沿って等しいピッチで並べたものを用い、
且つ、複数の孔近傍電極に対して所定の記録オン電圧をそれぞれ個別に入切し、該記録オン電圧を印加した孔近傍電極の近傍の貫通孔に該トナー担持体の表面上のトナーを通した後、該トナーを該対向電極上の記録部材に付着させることで、該記録部材にトナー像を形成する画像形成装置において、
前記組列のホッピング電極並び方向の配設ピッチを、トナーのホッピング電極並び方向におけるホッピングピッチの整数倍にしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記記録オン電圧の印加開始タイミングを、上記ホッピング用周期パルス電圧の立ち上がり又は立ち下がりタイミングに同期させる処理を実施するように、上記記録電圧印加手段を構成した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の画像形成装置において、
複数の前記ホッピング電極として、第１ホッピング用周期パルス電圧が印加される第１ホッピング電極と、第１ホッピング用周期パルス電圧とは逆位相の波形の第２ホッピング用周期パルス電圧が印加されるか、あるいは接地される第２ホッピング電極とを、交互に並べて配設し、
前記トナー担持体の表面上のトナーを互いに隣り合う第１ホッピング電極と第２ホッピング電極との間で往復してホッピングさせながら、前記トナー担持体の表面移動に伴って前記表面上のトナーを前記基板との対向領域に搬送するようにし、
表面移動する前記トナー担持体の第１ホッピング電極又は第２ホッピング電極と、前記基板の組列との相対位置を把握する相対位置把握手段と、該相対位置把握手段による検知結果に基づいて、第１ホッピング用周期パルス電圧及び第２ホッピング用周期パルス電圧の位相を調整する位相調整手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、
上記対向電極の表面上で搬送されるシート状の記録部材に対して、上記画像孔を通過したトナーを付着させてドットを記録するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、
上記対向電極の表面上を通過する無端軌道を辿るように無端移動する無端状の記録部材に対して、上記画像孔を通過したトナーを付着させてドットを記録した後、前記記録部材上のドットをシート状の記録部材に転写するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、
前記基板、トナー担持体及び対向電極を具備する作像手段を複数設け、それぞれの作像手段によって互いに異なるドットを記録するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
複数の直線状電極を短手方向に等ピッチで配列し、かかる直線状電極にパルス電圧が印加されることで、表面に担持したトナーを前記複数の直線状電極の間で飛翔させて浮遊トナー層を形成するトナー担持体と、貫通孔と、該貫通孔の近傍に設けられた孔近傍電極との組合せからなる孔−電極組を複数具備する基体と、を有し、前記浮遊トナー層は、前記貫通孔に対向する領域に形成され、前記複数の孔近傍電極に対し、ドットを記録する記録ＯＮ電圧またはドットを記録させない記録ＯＦＦ電圧が印加されることで、前記浮遊トナー層から所望される画像に対向する貫通孔のみからトナーが通過し、前記直線状電極の長手方向に沿って配列された複数の孔−電極組からなる組列を前記短手方向に等しいピッチで並べ、且つ、該ピッチを前記直線状電極の前記短手方向におけるピッチの整数倍にしたことを特徴とする作像装置。
【請求項８】
請求項７の作像装置において、
前記トナー担持体は、第１パルス電圧が印加される第１直線状電極と、該第１パルス電圧と逆位相のパルス電圧である第２パルス電圧が印加される第２直線状電極と、を有し、該第１直線状電極と該第２直線状電極とが前記短手方向に交互に配設されることを特徴とする作像装置。
【請求項９】
請求項７の作像装置において、
前記トナー担持体は、第１パルス電圧が印加される第１直線状電極と、該第１パルス電圧と異なる位相のパルス電圧である第２パルス電圧が印加される第２直線状電極と、該第１パルス電圧及び該第２パルス電圧と異なる位相のパルス電圧である第３パルス電圧が印加される第３直線状電極と、を有し、該第１直線状電極と該第２直線状電極と該第３直線状電極が一組になって前記短手方向に繰り返し並んで配設され、前記第１及び第２及び第３直線状電極に対して、前記第１パルス電圧の立ち上がりまたは立ち下がりから再び立ち上がりまたは立ち下がりするまでの間に、前記第２及び第３パルス電圧が立ち上がり及び立ち下がりするように夫々印加することを特徴とする作像装置。
【請求項１０】
短手方向に等ピッチで配列した複数の直線状電極と該短手方向及び長手方向に亘る面域に設けた面電極とを絶縁層を介して積層し、かかる直線状電極及び面電極にそれぞれ逆位相となるパルス電圧が印加されることで、表面に担持したトナーを前記複数の直線状電極上で飛翔させて浮遊トナー層を形成するトナー担持体と、貫通孔と、該貫通孔の近傍に設けられた孔近傍電極との組合せからなる孔−電極組を複数具備する基体と、を有し、前記浮遊トナー層は、前記貫通孔に対向する領域に形成され、前記複数の孔近傍電極に対し、ドットを記録する記録ＯＮ電圧またはドットを記録させない記録ＯＦＦ電圧が印加されることで、前記浮遊トナー層から所望される画像に対向する貫通孔のみからトナーが通過し、  前記直線状電極の長手方向に沿って配列された複数の孔−電極組からなる組列を前記短手方向に等しいピッチで並べ、且つ、該ピッチを前記直線状電極の前記短手方向におけるピッチの整数倍にしたことを特徴とする作像装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０の何れかに記載の作像装置において、
前記トナー担持体における前記直線状電極の長手方向と前記基体における前記組列の配列方向とのなす角度θと、前記貫通孔の直径Ｄと、複数の前記貫通孔のうち前記組列の配列方向における一方の端に位置する貫通孔の中心と他方の端に位置する貫通孔の中心との距離Ｌと、について、「θ＜ｔａｎ−１（Ｄ／Ｌ）」の関係を具備させたことを特徴とする作像装置。
【請求項１２】
請求項７乃至１１の何れかに記載の作像装置において、
本体装置に対して、少なくとも前記トナー担持体と前記基体を伴って着脱可能に構成したことを特徴とする作像装置。
【請求項１３】
請求項７乃至１２の何れかに記載の作像装置において、
磁気ブラシを表面に担持し、前記トナー担持体と対向するトナー供給領域においてトナーを吸着している磁気ブラシ先端を前記トナー担持体に対し摺接させることにより前記トナー担持体にトナーを供給するトナー供給体を有することを特徴とする作像装置。
【請求項１４】
記録媒体を供給する供給装置と、記録媒体を搬送する搬送装置と、中間転写体または記録媒体にトナー像を形成する作像装置と、記録媒体上に作像されたトナー像を定着させる定着装置と、を有し、該作像装置として７乃至１３の何れかに記載の作像装置を少なくとも一つ具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４の画像形成装置において、
前記中間転写体または前記記録媒体が有する画像形成面を介して前記基体に対向し、該画像形成面側に電界を形成する対向電極を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５の画像形成装置において、
前記トナー担持体に設けられた電極に対してパルス電圧を夫々印加し、トナーを飛翔させるための電界を該トナー担持体表面に形成する飛翔電圧印加手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１４乃至１６の何れかに記載の画像形成装置において、
表面移動する前記トナー担持体の前記直線状電極と前記組列との相対位置を把握する相対位置把握手段と、該相対位置把握手段による検知結果に基づいて、該トナー担持体に設けられた電極に対して印加されるパルス電圧の位相を夫々調整する位相調整手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１４乃至１７の何れかに記載の画像形成装置において、
前記記録オン電圧の印加開始タイミングを、前記パルス電圧の立ち上がり又は立ち下がりタイミングに同期させる処理を実施するように構成した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、直接記録方式によって画像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。また、画像形成装置に用いられる作像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直接記録方式によって画像を形成する画像形成装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。直接記録方式では、潜像を形成してからその潜像にトナーを付着させるという間接的な電子写真プロセスによらずに、次のようなプロセスによってトナー像を形成する。即ち、潜像を形成していない記録体のドット形成領域に対してトナーを選択的に付着させるという直接的なプロセスである。図１は、従来の直接記録方式の画像形成装置における要部構成を示す構成図である。同図において、トナー担持体としてのトナー担持ローラ９０１は、その回転軸線を図中左右方向に延在させる姿勢で配設され、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる。表面にトナー粒子Ｔを担持したトナー担持ローラ９０１の図中下方には、複数の貫通孔９０２を具備する回路基板９０３が配設されている。貫通孔９０２の周囲には、孔を囲む孔近傍電極としてのリング状の飛翔制御電極９０４が形成されている。
【０００３】
回路基板９０３の図中下方には、回路基板９０３を介してトナー担持ローラ９０１に対向する対向電極９０６と、この対向電極９０６上で図示しない搬送手段によって図紙面に直交する方向に搬送される記録紙９０７とが配設されている。トナー担持ローラ９０１は、例えば接地された状態で、マイナス極性のトナー粒子Ｔを表面に担持する。この状態で、複数の貫通孔９０２のうち、記録紙９０７の画像部に対応する位置にある貫通孔９０２である画像孔を囲んでいる飛翔制御電極９０４に対し、例えばプラス極性の記録オン電圧を印加したとする。すると、トナー担持ローラ９０１の表面上において、その飛翔制御電極９０４と対向する位置にあるトナー粒子Ｔに、ローラ側から電極側に向かう静電気力が作用する。これにより、トナー粒子Ｔの集合体がドット状の形状でトナー担持ローラ９０１から飛翔して貫通孔９０２内に進入する。そして、飛翔制御電極９０４と、これよりも高い電位になっている対向電極９０６との間に形成される電界に引かれて飛翔を続け、貫通孔９０２を通過して記録紙７の表面に付着する。この付着により、トナー粒子Ｔの集合体はドットを形成する。
【０００４】
同図では、便宜上、貫通孔９０２と飛翔制御電極９０４との組合せ（以下、「孔−電極組」という）を１つしか図示していないが、実際には複数設けている。例えば、３００［ｄｐｉ］の解像度でＡ４サイズの記録紙をその長手方向に沿って搬送しながら、その短手方向の全域（２１０ｍｍ）にドットを形成する場合には、主走査方向（記録紙９０７の搬送方向と直交する方向＝図２の矢印Ａ方向）に一直線状に並ぶ２４８２個のドットによって１ライン画像を形成することになるため、貫通孔９０２及び飛翔制御電極９０４の組合せを基板９０３に２４８２個設けることになる。装置の小型化の観点からすれば、それらを一列に並べて配置することが望ましいが、一列配置では隣り合うドット間に隙間ができてしまう。そこで、それら２４８２個を複数の列に分割して配設し、ある列で形成されるドット間の間隙を他の列で形成されるドットで埋めるようにしている。例えば、図２に示す構成例では、２４８２個の貫通孔９０２及び飛翔制御電極９０４の組合せを８列（列Ａ〜列Ｈ）に分割して配設する。
【０００５】
飛翔制御電極９０４の配列についてより詳しくする。図５０は、飛翔制御電極９０４の配列の第１例を示す拡大平面図である。図中の矢印Ｂ方向は、図示しない記録紙の搬送方向（＝副走査方向）を示している。また、矢印Ａ方向は、記録紙の搬送方向に直交する方向（＝主走査方向）を示している。同図に示す第１例の電極配列では、主走査方向に列Ａ（１列目）〜列Ｈ（８列目）の８つの電極列を形成している。電極列に配設される飛翔制御電極９０２の大きさは、直径３００［μｍ］である。飛翔制御電極９０２の中心には、直径１５０［μｍ］の貫通孔９０２が形成されている。それぞれの電極列においては、このような飛翔制御電極９０４及び貫通孔９０２の組合せが「４×β」のピッチで主走査方向に並んでいる。図示の例では、「β」として、１５０［ｄｐｉ］の解像度を実現する場合のドットピッチである１６９．３［μｍ］を採用している。よって、各電極列では、「孔−電極組」を１５０／４＝３７．５［ｄｉｐ］のドットピッチと同じピッチで配設していることになる。列Ａ（１列目）〜列Ｄ（４列目）までは、図示のように、主走査方向における「孔−電極組」の位置が、「β」ずつずれている。よって、列Ａ（１列目）〜列Ｄ（４列目）の４列では、主走査方向において、１５０［ｄｐｉ］の解像度に相当するドットピッチが実現されている。また、列Ｅ（５列目）の「孔−電極組」は、図示のように、主走査方向において、列Ａ（１列目）の「孔−電極組」と、列Ｂ（２列目）の「孔電極組」との中間に位置している。同様にして、列Ｆ（６列目）の「孔−電極組」は列Ｂ（２列目）の「孔−電極組」と、列Ｃ（３列目）の「孔電極組」との中間、列Ｇ（７列目）の「孔−電極組」は列Ｃ（３列目）の「孔−電極組」と、列Ｄ（４列目）の「孔電極組」との中間、列Ｈ（８列目）の「孔−電極組」は列Ｄ（４列目）の「孔−電極組」と、列Ｅ（５列目）の「孔電極組」との中間に、それぞれ位置している。これにより、列Ａ〜列Ｈの８列で、３００［ｄｐｉ］の解像度に相当するα＝８４．６［μｍ］のドットピッチを実現している。副走査方向（矢印Ｂ方向）における各電極列の配設ピッチである「γ」は、αの４倍であるγ（＝３３８．７μｍ）に設定されている。各列１個ずつの計８個の「孔−電極組」は、主走査方向において８４．６×８＝６７６．８［μｍ］のライン画像を形成する。Ａ４サイズの短手方向の寸法は、２１０［ｍｍ］＝２１００００［μｍ］であるので、短手方向の全域に延在するライン画像の形成を可能にするために、「２１００００／６７６．８×８＝２４８２」個の「孔−電極組」を形成するのである。
【０００６】
図５１は、飛翔制御電極９０４の配列の第２例を示す拡大平面図である。この第２例では、主走査方向において、列Ａ、列Ｂ、列Ｃ、列Ｄ、列Ｅ、列Ｆ、列Ｇ、列Ｈという順で、「孔−電極組」の位置をα＝８４．６［μｍ］ずつずらしている。このような電極配列においても、第１例と同様に３００［ｄｉｐ］の解像度を実現する。そして、短手方向の全域に延在するライン画像の形成を可能にするためには、２４８２個の「孔−電極組」を形成することになる。
【０００７】
直接記録方式においては、それら複数の飛翔制御電極９０４に対する記録オン電圧の入切を、それぞれ専用のＩＣによって個別に行う必要があり、そのＩＣはかなりの数になる。例えば、３００［ｄｐｉ］の解像度で画像を形成する仕様では、ＩＣが２４８２個必要になる。一般に、ＩＣはその耐電圧が高くなるほど高価になるため、直接記録方式では記録オン電圧の値をできるだけ低く抑えることが重要になる。ところが、鏡像力、ファンデルワールス力、液架橋力などによるトナー担持ローラ９０１とトナー粒子Ｔとの付着力に打ち勝てる電界を形成するためには、記録オン電圧の値を少なくとも５００［Ｖ］以上にする必要がある。このことが、低コスト化を図る上での障害になっていた。
【０００８】
一方、従来、いわゆるホッピング現像方式によって現像を行う画像形成装置が知られている。ホッピング現像方式では、ローラや磁性キャリアに付着させたトナー粒子を現像に用いるのではなく、トナー担持体の表面上でホッピングさせたトナー粒子を現像に用いる。例えば、特許文献２に記載の画像形成装置は、周方向に所定のピッチで配設された複数のホッピング電極を具備する筒状のトナー担持体を有している。複数のホッピング電極のうち、偶数番目の配列位置にあるものに対しては、互いに同じＡ相の繰り返しパルス電圧を印加する一方で、奇数番目の配列位置にあるものに対しては、互いに同じＢ相の繰り返しパルス電圧を印加する。これにより、互いに隣り合う２つのホッピング電極の間に交番電界を形成して、トナー粒子をＡ相電極とＢ相電極との間において往復でホッピングさせる。そして、トナー担持体の回転により、ホッピング中のトナー粒子Ｔを潜像担持体に対向する現像領域に搬送して現像に寄与させる。
【０００９】
ホッピング現像方式としては、トナー担持体を回転等によって表面移動させずに、トナー担持体の表面上のトナー粒子を現像領域に搬送する方式も知られている。例えば、特許文献３の画像形成装置では、次のようにしてトナー粒子を現像領域に搬送している。即ち、この画像形成装置では、Ａ相電極、Ｂ相電極、Ｃ相電極という順で並ぶ３相の電極からなる電極組を、トナー担持体に複数並べて配設している。そして、トナー担持体の表面上において、Ａ相電極上からＢ相電極上へ、Ｂ相電極上からＣ相電極上へ、Ｃ相電極上からＡ相電極上へ、という順でトナー粒子を繰り返しホッピングさせていく。このホッピングにより、平板状のトナー担持体の一端側から他端側の現像領域に向けてトナー粒子を搬送している。
【００１０】
何れのホッピング現像方式においても、トナー担持体の表面上でトナー粒子をホッピングさせることで、トナー担持体とトナー粒子との付着力を無くすことが可能である。この原理を直接記録方式に応用した画像形成装置として、特許文献４に記載のものが知られている。この画像形成装置は、トナー担持体の表面上でホッピングさせているトナーを回路基板の画像孔に通すことでドットを記録する方式（以下、ホッピング直接記録方式という）を採用している。かかる構成によれば、記録オン電圧の値を大幅に低減することができる。トナー粒子Ｔにおけるトナー担持ローラ表面との付着力をホッピングによって無くすことで、トナー粒子Ｔを回路基板の貫通孔に通すための電界として、付着力に打ち勝つほど強いものを形成する必要がなくなるからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、本発明者らは実験により、ホッピング直接記録方式では、回路基板における個々の貫通孔に対するトナー進入量にバラツキがあることから、画像濃度ムラを引き起こし易くなるという問題があることを見出した。この問題について、詳しく説明する。図５２は、図５０に示した第１例の「孔−電極組」を、トナー担持スリーブのホッピング電極９１１とともに示す拡大平面図である。トナー担持スリーブの表面上でトナーをホッピングさせるためのホッピング電極９１１は、図示のように、主走査方向（矢印Ａ）方向に延在する短冊状の形状に形成されている。このような短冊状のホッピング電極９１１が副走査方向（矢印Ｂ）方向にδ＝２５０［μｍ］のピッチで複数並んでいる。それぞれのホッピング電極９１１の幅Ｗは、１００［μｍ］である。また、ホッピング電極９１１間の間隙Ｇの大きさは、１５０［μｍ］である。このような電極構成において、ホッピング電極９１１にパルス電圧が印加されると、図示しないトナーは、副走査方向において個々のホッピング電極９１１の間をホッピングによって往復移動する。
【００１２】
図３は、ホッピング直接記録方式の画像形成装置における要部構成を示す構成図である。同図において、トナー担持体としてのトナー担持スリーブ９１０には、周方向に所定のピッチで並ぶ複数のホッピング電極９１１が形成されている。このホッピング電極９１１は、図５２に示したものと同じものである。トナー担持スリーブ９１０の表面上では、トナーが互いに隣り合うホッピング電極９１１の間をホッピングする。このホッピングは、図示のように、ホッピング電極間の中心位置を最高到達点とする放物線の軌道に沿って行われる。同図の状態では、一列目の貫通孔９０２（図中左側の貫通孔）の中心と、ホッピングしたトナーの放物線軌道の中心位置とがほぼ同じ位置になっており、多くのトナーが一列目の貫通孔９０２の近傍に存在している。このため、一列目の貫通孔９０２に対しては、比較的多量のトナーが進入する。これに対し、二列目の貫通孔９０２（図中右側の貫通孔）の中心と、ホッピングしたトナーの放物線軌道の中心位置とが大きくずれていることから、二列目の貫通孔９０２の近傍にはトナーが殆ど存在していない。このため、二列目の貫通孔に対しては、比較的少量のトナーしか進入することができない。このように、列によって貫通孔９０２に対するトナー進入量が大きく異なることにより、画像濃度ムラを引き起こしてしまうのである。
【００１３】
本発明は、以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のようなホッピング直接記録方式の画像形成装置や作像装置を提供することである。即ち、ホッピング電極の並び方向において、貫通孔の位置の違いによって貫通孔に対するトナー進入量が異なることに起因する画像濃度ムラの発生を回避することができる画像形成装置等である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、板状の基体を具備するとともに、該基体を厚み方向に貫通する貫通孔、及び該貫通孔の近傍に設けられた孔近傍電極の組合せからなる孔−電極組を複数具備する基板と、該基板に対向する自らの表面に担持したトナーを、前記表面に沿って並ぶ複数のホッピング電極の間でホッピングさせることで前記表面上に浮遊トナー層を形成しながら、前記表面の移動、あるいはトナーの繰り返しのホッピングによる該浮遊トナー層の移動で、トナーを前記基板との対向領域に搬送するトナー担持体と、ホッピング用周期パルス電圧を前記複数のホッピング電極に印加して、トナーをホッピングさせるための電界をホッピング電極間に形成するホッピング電圧印加手段と、前記基板における前記トナー担持体との対向面とは反対側の面に対して所定の間隙を介して対向する対向電極と、前記基板における複数の貫通孔のうち、画像を記録する記録部材の画像部に対応する位置にある貫通孔である画像孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録するための記録オン電圧を印加にする一方で、複数の貫通孔のうち、前記記録部材の非画像部に対応する位置にある貫通孔である非画像孔と前記組合せをなしている孔近傍電極に対し、ドットを記録しないための記録オフ電圧を印加する記録電圧印加手段とを備え、前記トナー担持体として、一直線状に延在する複数の前記ホッピング電極を短手方向に等しいピッチで並べたものを用いるとともに、前記基板として、前記ホッピング電極の延在方向に沿って一直線状に並ぶ複数の孔−電極組からなる組列を、前記ホッピング電極の並び方向に沿って等しいピッチで並べたものを用い、且つ、複数の孔近傍電極に対して所定の記録オン電圧をそれぞれ個別に入切し、該記録オン電圧を印加した孔近傍電極の近傍の貫通孔に該トナー担持体の表面上のトナーを通した後、該トナーを該対向電極上の記録部材に付着させることで、該記録部材にトナー像を形成する画像形成装置において、前記組列のホッピング電極並び方向の配設ピッチを、トナーのホッピング電極並び方向におけるホッピングピッチの整数倍にしたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記記録オン電圧の印加開始タイミングを、上記ホッピング用周期パルス電圧の立ち上がり又は立ち下がりタイミングに同期させる処理を実施するように、上記記録電圧印加手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、複数の前記ホッピング電極として、第１ホッピング用周期パルス電圧が印加される第１ホッピング電極と、第１ホッピング用周期パルス電圧とは逆位相の波形の第２ホッピング用周期パルス電圧が印加されるか、あるいは接地される第２ホッピング電極とを、交互に並べて配設し、前記トナー担持体の表面上のトナーを互いに隣り合う第１ホッピング電極と第２ホッピング電極との間で往復してホッピングさせながら、前記トナー担持体の表面移動に伴って前記表面上のトナーを前記基板との対向領域に搬送するようにし、表面移動する前記トナー担持体の第１ホッピング電極又は第２ホッピング電極と、前記基板の組列との相対位置を把握する相対位置把握手段と、該相対位置把握手段による検知結果に基づいて、第１ホッピング用周期パルス電圧及び第２ホッピング用周期パルス電圧の位相を調整する位相調整手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、上記対向電極の表面上で搬送されるシート状の記録部材に対して、上記画像孔を通過したトナーを付着させてドットを記録するようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、上記対向電極の表面上を通過する無端軌道を辿るように無端移動する無端状の記録部材に対して、上記画像孔を通過したトナーを付着させてドットを記録した後、前記記録部材上のドットをシート状の記録部材に転写するようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、前記基板、トナー担持体及び対向電極を具備する作像手段を複数設け、それぞれの作像手段によって互いに異なるドットを記録するようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、複数の直線状電極を短手方向に等ピッチで配列し、かかる直線状電極にパルス電圧が印加されることで、表面に担持したトナーを前記複数の直線状電極の間で飛翔させて浮遊トナー層を形成するトナー担持体と、貫通孔と、該貫通孔の近傍に設けられた孔近傍電極との組合せからなる孔−電極組を複数具備する基体と、を有し、前記浮遊トナー層は、前記貫通孔に対向する領域に形成され、前記複数の孔近傍電極に対し、ドットを記録する記録ＯＮ電圧またはドットを記録させない記録ＯＦＦ電圧が印加されることで、前記浮遊トナー層から所望される画像に対向する貫通孔のみからトナーが通過し、前記直線状電極の長手方向に沿って配列された複数の孔−電極組からなる組列を前記短手方向に等しいピッチで並べ、且つ、該ピッチを前記直線状電極の前記短手方向におけるピッチの整数倍にしたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の作像装置において、前記トナー担持体は、第１パルス電圧が印加される第１直線状電極と、該第１パルス電圧と逆位相のパルス電圧である第２パルス電圧が印加される第２直線状電極と、を有し、該第１直線状電極と該第２直線状電極とが前記短手方向に交互に配設されることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項７の作像装置において、前記トナー担持体は、第１パルス電圧が印加される第１直線状電極と、該第１パルス電圧と異なる位相のパルス電圧である第２パルス電圧が印加される第２直線状電極と、該第１パルス電圧及び該第２パルス電圧と異なる位相のパルス電圧である第３パルス電圧が印加される第３直線状電極と、を有し、該第１直線状電極と該第２直線状電極と該第３直線状電極が一組になって前記短手方向に繰り返し並んで配設され、前記第１及び第２及び第３直線状電極に対して、前記第１パルス電圧の立ち上がりまたは立ち下がりから再び立ち上がりまたは立ち下がりするまでの間に、前記第２及び第３パルス電圧が立ち上がり及び立ち下がりするように夫々印加することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、短手方向に等ピッチで配列した複数の直線状電極と該短手方向及び長手方向に亘る面域に設けた面電極とを絶縁層を介して積層し、かかる直線状電極及び面電極にそれぞれ逆位相となるパルス電圧が印加されることで、表面に担持したトナーを前記複数の直線状電極上で飛翔させて浮遊トナー層を形成するトナー担持体と、貫通孔と、該貫通孔の近傍に設けられた孔近傍電極との組合せからなる孔−電極組を複数具備する基体と、を有し、前記浮遊トナー層は、前記貫通孔に対向する領域に形成され、前記複数の孔近傍電極に対し、ドットを記録する記録ＯＮ電圧またはドットを記録させない記録ＯＦＦ電圧が印加されることで、前記浮遊トナー層から所望される画像に対向する貫通孔のみからトナーが通過し、  前記直線状電極の長手方向に沿って配列された複数の孔−電極組からなる組列を前記短手方向に等しいピッチで並べ、且つ、該ピッチを前記直線状電極の前記短手方向におけるピッチの整数倍にしたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項７乃至１０の何れかに記載の作像装置において、前記トナー担持体における前記直線状電極の長手方向と前記基体における前記組列の配列方向とのなす角度θと、前記貫通孔の直径Ｄと、複数の前記貫通孔のうち前記組列の配列方向における一方の端に位置する貫通孔の中心と他方の端に位置する貫通孔の中心との距離Ｌと、について、「θ＜ｔａｎ−１（Ｄ／Ｌ）」の関係を具備させたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項７乃至１１の何れかに記載の作像装置において、本体装置に対して、少なくとも前記トナー担持体と前記基体を伴って着脱可能に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項７乃至１２の何れかに記載の作像装置において、磁気ブラシを表面に担持し、前記トナー担持体と対向するトナー供給領域においてトナーを吸着している磁気ブラシ先端を前記トナー担持体に対し摺接させることにより前記トナー担持体にトナーを供給するトナー供給体を有することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、記録媒体を供給する供給装置と、記録媒体を搬送する搬送装置と、中間転写体または記録媒体にトナー像を形成する作像装置と、記録媒体上に作像されたトナー像を定着させる定着装置と、を有し、該作像装置として７乃至１３の何れかに記載の作像装置を少なくとも一つ具備することを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１４の画像形成装置において、前記中間転写体または前記記録媒体が有する画像形成面を介して前記基体に対向し、該画像形成面側に電界を形成する対向電極を有することを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１４又は１５の画像形成装置において、前記トナー担持体に設けられた電極に対してパルス電圧を夫々印加し、トナーを飛翔させるための電界を該トナー担持体表面に形成する飛翔電圧印加手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１４乃至１６の何れかに記載の画像形成装置において、表面移動する前記トナー担持体の前記直線状電極と前記組列との相対位置を把握する相対位置把握手段と、該相対位置把握手段による検知結果に基づいて、該トナー担持体に設けられた電極に対して印加されるパルス電圧の位相を夫々調整する位相調整手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１４乃至１７の何れかに記載の画像形成装置において、前記記録オン電圧の印加開始タイミングを、前記パルス電圧の立ち上がり又は立ち下がりタイミングに同期させる処理を実施するように構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
これらの発明においては、回路基板が、トナー担持体のホッピング電極の延在方向に一直線状に並ぶ複数の孔−電極組からなる組列を複数具備している。１つの組列内では、その組列の最も近くにあるホッピング電極と、各貫通孔との位置関係が互いに同じになる。そして、複数のホッピング電極は、互いに等しいピッチで並んでいることから、同じ組列内の貫通孔同士であれば、孔中心と、ホッピング電極間でホッピングするトナーの放物線軌道との位置関係が互いに同じになる。また、互いに異なる組列間では、その配設ピッチがトナーのホッピングピッチの整数倍になっている。このため、ある組列の最も近くでホッピングしているトナーの放物線軌道とその組列内の各貫通孔との位置関係は、別の組列の最も近くでホッピングしているトナーの放物線軌道とその組列内の各貫通孔との位置関係と同じになる。これにより、各組列において、組列の位置にかかわらず貫通孔に対するトナー進入量を均一にすることが可能になるので、貫通孔の位置の違いに起因するトナー進入量の差による画像濃度ムラの発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の直接記録方式の画像形成装置における要部構成を示す構成図。
【図２】同画像形成装置の回路基板の一部を示す平面図。
【図３】同画像形成装置の回路基板とトナー担持ローラとを示す拡大構成図。
【図４】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図５】同プリンタにおけるＹ用の画像形成部のトナー担持スリーブを示す斜視図。
【図６】同トナー担持スリーブを示す横断面図。
【図７】同トナー担持スリーブの円筒部を平面的に展開した平面展開図。
【図８】同トナー担持スリーブのＡ相電極に印加されるＡ相ホッピング電圧、及びＢ相電極に印加されるＢ相ホッピング電圧の波形を示すグラフ。
【図９】Ａ相ホッピング電圧、Ｂ相ホッピング電圧の他の例における波形を示すグラフ。
【図１０】同画像形成部の一部とその周囲とを示す拡大構成図。
【図１１】同画像形成部の回路基板の飛翔制御電極に印加される記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの関係を示すグラフ。
【図１２】回路基板を対向電極側から示す平面図。
【図１３】回路基板をトナー担持スリーブ側から示す平面図。
【図１４】記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加された状態の同飛翔制御電極と、その周囲とを示す拡大模式図。
【図１５】記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加された状態の同飛翔制御電極と、その周囲とを示す拡大模式図。
【図１６】同画像形成部を示す拡大構成図。
【図１７】同画像形成部におけるトナー担持スリーブと回路基板とを示す拡大模式図。
【図１８】貫通孔と、トナー担持スリーブのＡ相電極やＢ相電極との位置関係を説明するための模式図。
【図１９】同プリンタにおける各電圧とトナーのホッピング状態とを示すグラフ。
【図２０】回路基板を傾きなく組み付けた場合におけるＡ相電極やＢ相電極と、貫通孔との位置関係を説明する模式図。
【図２１】回路基板を僅かに傾けて組み付けてしまった場合におけるＡ相電極やＢ相電極と、貫通孔との位置関係を説明する模式図。
【図２２】第１変形例に係るプリンタにおけるＹ用のトナー担持スリーブの円筒部を平面的に展開した平面展開図。
【図２３】同円筒部を示す横断面図。
【図２４】同プリンタにおける貫通孔と、トナー担持スリーブのＡ相電極との位置関係を説明するための模式図。
【図２５】同プリンタにおける各電圧とトナーのホッピング状態とを示すグラフ。
【図２６】第２変形例に係るプリンタのＹ用のホッピングユニットを示す拡大構成図。
【図２７】第３変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２８】第４変形例に係るプリンタにおけるＹ用のトナー担持スリーブの円筒部を平面的に展開した平面展開図。
【図２９】同円筒部を示す断面図。
【図３０】同円筒部のＡ相電極に印加されるＡ相ホッピング電圧、Ｂ相電極に印加されるＢ相ホッピング電圧、及びＣ相電極に印加されるＣ相パルス電圧の波形を示すグラフ。
【図３１】第５変位例に係るプリンタにおけるＹ用の回路基板の「孔−電極組」と、トナー担持スリーブのＡ相電極及びＢ相電極を示す拡大平面図。
【図３２】第６変形例に係るプリンタにおけるＹ用の回路基板の「孔−電極組」と、トナー担持スリーブのＡ相電極及びＢ相電極を示す拡大平面図。
【図３３】第７変形例に係るプリンタにおけるＹ用のホッピングユニットを示す拡大構成図。
【図３４】同ホッピングユニットの突き当てブレードを示す拡大斜視図。
【図３５】同プリンタにおけるＹ用のユニットホルダーを示す拡大構成図。
【図３６】同プリンタにおけるＹ用の画像形成部を示す拡大構成図。
【図３７】同画像形成部を主走査方向の一端側から示す斜視図。
【図３８】同画像形成部を主走査方向の他端側から示す斜視図。
【図３９】同画像形成部を底側から示す平面図。
【図４０】同プリンタを示す概略構成図。
【図４１】第８変形例に係るプリンタにおけるＹ用の画像形成部を主走査方向の一端側から示す斜視図。
【図４２】同画像形成部を主走査方向の他端側から示す斜視図。
【図４３】同画像形成部を底側から示す平面図。
【図４４】同プリンタを示す概略構成図。
【図４５】第９変形例に係るプリンタにおけるＹ用の画像形成部を主走査方向の一端側から示す斜視図。
【図４６】同画像形成部を主走査方向の他端側から示す斜視図。
【図４７】同画像形成部を底側から示す平面図。
【図４８】第９変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【図４９】第１０変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【図５０】飛翔制御電極の配列の第１例を示す拡大平面図。
【図５１】飛翔制御電極の配列の第２例を示す拡大平面図。
【図５２】同第１例の「孔−電極組」を、トナー担持スリーブのホッピング電極とともに示す拡大平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用したホッピング直接記録方式の画像形成装置として、カラープリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図４は実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、本プリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）のトナーを用いて画像を形成するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の画像形成部９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、記録ベルト駆動装置１００、給紙カセット１２０、レジストローラ対１２２、定着装置１３０などを備えている。
【００１８】
画像形成部９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、水平方向に所定のピッチで並ぶように配設され、それぞれ、回路基板１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや、トナー担持体たるトナー担持スリーブ３０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどを有している。
【００１９】
記録ベルト駆動装置１００は、画像形成部９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方に配設されている。無端状の中間記録ベルト１０１、駆動ローラ１０２、従動ローラ１０３、対向電極板１０４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、ベルトクリーニング装置１１０、転写ローラ１１５などを有している。記録部材としての中間記録ベルト１０１は、駆動ローラ１０２と従動ローラ１０３とによって水平方向に延在する姿勢で張架されながら、駆動ローラ１０２の図中反時計回りの回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。中間記録ベルト１０１のおもて面（ループ外面）は、ベルト無端移動に伴って画像形成部９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの対向位置を順次通過していく。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて記録されていく。これにより、中間記録ベルト１０１のおもて面には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２０】
記録ベルト駆動装置１００の４つの対向電極板１０４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、中間記録ベルト１０１のループ内で、ベルトを介して、画像形成部９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの回路基板１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対向するように配設されている。また、記録ベルト駆動装置１００の転写ローラ１１５は、中間記録ベルト１０１のループ外に配設され、ベルトにおける駆動ローラ１０２に対する掛け回し箇所に当接して転写ニップを形成している。この転写ニップにおいては、図示しない電源によってプラスの転写バイアスが印加される転写ローラ１１５と、駆動ローラ１０２との電位差によって転写電界が形成されている。
【００２１】
記録ベルト駆動装置１００のベルトクリーニング装置１１０は、中間記録ベルト１０１における周方向の全領域のうち、転写ニップを通過した後、Ｙ用の画像形成部９０Ｙとの対向位置に進入する前の領域に当接するように配設されている。
【００２２】
給紙カセット１２０は、複数枚の記録紙Ｐを重ね合わせて収容しており、一番上の記録紙Ｐの給紙ローラ１２０ａを当接させている。そして、所定のタイミングで給紙ローラ１２０を回転駆動させて、一番上の記録紙Ｐを給紙路１２１に向けて送り出す。送り出された記録紙Ｐは、上述の転写ニップの直前に配設されたレジストローラ対１２２のローラ間に挟まれる。レジストローラ対１２２は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間記録ベルト１０１上の４色重ね合わせトナー像に密着させ得るタイミングを見計らって転写ニップに向けて送り出す。転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた４色重ね合わせトナー像は、転写電界やニップ圧の作用によって記録紙Ｐに転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラートナー像になる。このようにしてフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、転写ニップから定着装置１３０に送られてフルカラートナー像が定着せしめられた後、機外へと排出される。なお、定着装置１３０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ１２１とこれに向けて押圧されている加圧ローラ１２２との当接によって定着ニップを形成している。そして、この定着ニップ内に記録紙Ｐを挟み込んだ際に、ニップ圧や加熱の作用によってフルカラートナー像を記録紙Ｐの表面に定着せしめる。
【００２３】
ベルトクリーニング装置１１０は、転写ニップを通過した後の中間記録ベルト１０１に付着している転写残トナーをクリーニングする。
【００２４】
図５は、Ｙ用の画像形成部（９０Ｙ）のトナー担持スリーブ３０Ｙを示す斜視図である。また、図６は、このトナー担持スリーブ３０Ｙの横断面図である。また、図７は、トナー担持スリーブ３０Ｙの円筒部３１Ｙを平面的に展開した平面展開図である。図５に示すように、トナー担持スリーブ３０Ｙは、円筒部３１Ｙ、これの軸線方向の両端面にそれぞれ接続されたフランジ３６Ｙ，３８Ｙ、それぞれのフランジの中心から突出する軸部材３７Ｙ，３９Ｙなどを有している。円筒部３１Ｙの周面には、ローラ軸線方向に延在する形状の複数の電極３３Ｙが、周方向（回転方向）に所定のピッチで並ぶように形成されている。これら電極のうち、周方向において１個おきに並んでいるもの同士は、互いに同じ電位状態にされる電気的に同相の電極になっている。具体的には、円筒部３１Ｙの周面には、図６や図７に示すように、第１ホッピング電極たるＡ相電極３３ａＹと、第２ホッピング電極たるＢ相電極３３ｂＹとが周方向に交互に並ぶように配設されている。Ａ相電極３３ａＹは、円筒部３１Ｙの軸線方向の一端まで延在しており、円筒部３１Ｙの一端には金属製のフランジ３６Ｙが接続されている（図５を参照）。このフランジ３６Ｙにより、複数のＡ相電極３３ａＹが互いに電気的に導通している。また、Ｂ相電極３３ｂＹは、円筒部３１Ｙの軸線方向の他端まで延在しており、円筒部３１Ｙの他端には金属製のフランジ３８Ｙが接続されている。このフランジ３８Ｙにより、複数のＢ相電極３３ｂＹが互いに電気的に導通している。
【００２５】
図５に示したトナー担持スリーブ３０Ｙは、軸線方向の両端の軸部材３７Ｙ，３９Ｙがそれぞれ回転自在に支持されながら回転駆動される。そして、図示のように、図中左側のフランジ３６Ｙには、搬送制御部９１ＹによってＡ相ホッピング用周期パルス電圧が印加される。この印加は、フランジ３６Ｙに摺擦する図示しない摺擦電極を介して行われる。フランジ３６Ｙに印加されたＡ相ホッピング用周期パルス電圧は、複数のＡ相電極３３ａＹにそれぞれ導かれる。また、図中右側のフランジ３８Ｙには、搬送制御部９１ＹによってＢ相ホッピング用周期パルス電圧が印加される。この印加は、フランジ３８Ｙに摺擦する図示しない摺擦電極を介して行われる。フランジ３８Ｙに印加されたＢ相ホッピング用周期パルス電圧は、複数のＢ相電極３３ｂＹにそれぞれ導かれる。
【００２６】
図８は、Ａ相電極３３ａＹに印加されるＡ相ホッピング用周期パルス電圧、及びＢ相電極３３ｂＹに印加されるＢ相ホッピング用周期パルス電圧の波形を示すグラフである。Ａ相ホッピング用周期パルス電圧と、Ｂ相ホッピング用周期パルス電圧とは、図示のように互いに逆位相になっており、単位時間あたりにおける平均電位は互いに同じである。それぞれのホッピング用周期パルス電圧の波形における中心位置で水平方向に延在している線が、この平均電位を示している。これにより、Ａ相電極３３ａＹやＢ相電極３３ｂＹは、平均的にトナーとは逆極性の電位を帯びる。このようなホッピング用周期パルス電圧がそれぞれの電極に印加されると、トナー担持スリーブ３０Ｙにおける円筒部３１Ｙの表面上のＹトナーが、Ａ相電極３３ａＹ上とＢ相電極３３ｂＹ上との間を往復移動するように繰り返しホッピングする。以下、トナー担持スリーブ３０Ｙの表面上でトナーが所定の周期でホッピングを繰り返している状態をフレア（Ｆｌａｒｅ）という。
【００２７】
Ａ相ホッピング用周期パルス電圧やＢ相ホッピング用周期パルス電圧としては、周波数が０．５〜７［ｋＨｚ］でピークツウピーク電圧が±６０〜±３００Ｖである周期パルス電圧に、平均電位調整のためのＤＣ電圧を重畳したものを例示することができる。なお、図示のような矩形波状の周期パルス電圧では、極性が瞬時に切り替わるため、トナーに対して大きな静電力を付与することが可能である。但し、サイン波状のパルス電圧や三角波状のパルス電圧を採用してもよい。また、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとのうち、一方に対して周波数ｆの矩形波状のホッピング用周期パルス電圧を印加する一方で、もう一方に対して前記パルス電圧の平均電位となる直流電圧を印加しても、互いに逆位相のホッピング用周期パルス電圧を採用する場合と同様に、フレア現象を生起せしめることが可能である（図９）。
【００２８】
円筒部３１Ｙの周面におけるＡ相電極３３ａＹ上とＢ相電極３３ｂＹとの間をホッピングによる往復移動の繰り返しで、円筒部３１Ｙの周面上にフレアを形成しているＹトナーは、トナー担持スリーブ３０Ｙの回転駆動により、図４に示したＹ用の回路基板１０Ｙに対向するＹ用の記録領域まで搬送される。そして、その記録領域にて、その放物線状のホッピング軌道の頂点付近で回路基板１０Ｙの近傍に至ると、必要に応じて回路基板１０Ｙの後述する図示しない貫通孔内に取り込まれて、トナー像の記録に寄与する。
【００２９】
なお、図６に示したように、円筒部３１Ｙの表面には、絶縁材料からなる表面保護層３４Ｙを設けている。この表面保護層３４Ｙにより、ＹトナーとＡ相電極３３ａＹやＢ相電極３３ｂＹとの直接接触を回避することで、電極からＹトナーへの電荷注入の発生を回避している。
【００３０】
円筒部３１Ｙの円筒状の基材３２Ｙとしては、ガラス基板、樹脂基板、セラミックス基板等の絶縁性材料からなる基板、アルミ等の導電性材料からなる基板にＳｉＯ２等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルム等の変形可能な材料からなる基板などを用いることができる。
【００３１】
Ａ相電極３３ａＹやＢ相電極３３ｂＹについては、次のようにして作成した。即ち、まず、基板３２Ｙ上にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜１０［μｍ］の厚みで成膜してから、これをフォトリソグラフィー技術等によって所要の電極形状にパターン化して各電極を得た。導電性材料からなる膜を、メッキ等によって電極形状にパターン加工してもよい。
【００３２】
表面保護層３４Ｙとしては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＮ、Ｔａ２Ｏ５などを厚さ０．５〜１０［μｍ］で成膜して形成している。ポリカーボネート、ポリイミド、メチルメタアクリレート等の有機材料を０．５〜１０μｍ厚に薄膜印刷塗布して加熱硬化したものでもよい。
【００３３】
図１０は、Ｙ用の画像形成部９０Ｙの一部とその周囲とを示す拡大構成図である。トナー担持体としてのトナー担持スリーブ３０Ｙは、表面上のトナーをＡ相電極とＢ相電極との間でホッピングさせてフレアを形成しながら、図中時計回り方向に回転駆動する。このトナー担持スリーブ３０Ｙの上方にはＹ用の回路基板１０Ｙが配設されており、スリーブとの間に距離ｄのギャップを介在させている。更に、回路基板１０Ｙの上方では、中間記録ベルト１０１が図中矢印Ａ方向に移動しており、更にその上方には対向電極板１０４Ｙがベルトと回路基板１０Ｙとを介してトナー担持スリーブ３０Ｙに対向している。
【００３４】
回路基板１０Ｙは、絶縁性基板１１Ｙを具備している。また、絶縁性基板１１Ｙに形成された複数の貫通孔１４Ｙと、それぞれの貫通孔１４Ｙに個別に対応する複数の飛翔制御電極１２Ｙとを具備している。
【００３５】
図１１は、孔近傍電極としての飛翔制御電極１２Ｙに印加される記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの関係を示すグラフである。また、図１２は、回路基板１１Ｙを対向電極側から示す平面図である。また、図１３は、回路基板１１Ｙをトナー担持スリーブ側から示す平面図である。
【００３６】
図１０では、便宜上、貫通孔１４Ｙと飛翔制御電極１２Ｙとの組合せを１つしか示していなかったが、図１２、図１３に示すように、回路基板１０Ｙには、その組合せが複数形成されている。飛翔制御電極１２Ｙは、そのリング形状のループ内側に１つの貫通孔１４Ｙを位置させるように形成されている。複数の飛翔制御電極には、それぞれ金属からなる図示しないリード部１３Ｙが繋がっており、これらリード部は互いに絶縁を維持する状態で、後述する記録制御部（図１０の２８Ｙ）に接続されている。
【００３７】
平面方向において、リング状の飛翔制御電極１２Ｙの電極幅は１０〜１００［μｍ］である。リング状の飛翔制御電極１２Ｙの内側に形成された貫通孔１４Ｙの径は、形成するドットの径に応じて決定されるが、直径φで５０〜２００［μｍ］程度である。
【００３８】
回路基板１０Ｙは、例えば次のようにして製造されたものである。即ち、まず、厚さ３０〜１００［μｍ］の絶縁性フィルムからなる絶縁性基板１１Ｙの表面に、厚さ０．２〜１［μｍ］程度の金属蒸着膜（例えばアルミ蒸着膜）を形成する。絶縁性フィルムの材質としては、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳ等を例示することができる。次に、フォトリソグラフィー技術に用いるフォトレジストをスピンナで塗布後、プリベーク及びマスク露光を行う。そして、フォトレジストの加熱硬化を進めた後、金属エッチング液によって金属蒸着膜を個々の電極やリードの形状にパターンニングする。フィルムの裏面にも電極パターンが必要な場合には、同様のパターンニングを行う。貫通孔１４Ｙについては、電極パターン形成後にパンチ加工、レーザー加工、スパッタエッチング加工等のドライエッチング加工などによって形成する。
【００３９】
先に図１０に示したように、搬送制御部９１Ｙは、トナー担持スリーブ３０ＹのＡ相電極やＢ相電極に対し、先に図７に示したＡ相ホッピング用周期パルス電圧やＢ相用周期パルス電圧を印加して、スリーブ表面上のトナーを電極間でホッピングさせる。それら周期パルス電圧は、何れもデューティ比が５０％になっているので、ピークツウピーク電圧Ｖｐｐの中心電位が、スリーブ表面上での平均電位Ｖｓとなる。ホッピング用周期パルス電圧の周波数ｆは、例えば、０．５〜７［ＫＨｚ］程度である。ホッピング用周期パルス電圧のＶｐｐは、±６０〜±３００程度がよい。
【００４０】
一方、回路基板１０Ｙの飛翔制御電極１２Ｙは記録制御部２８Ｙに接続されている。この記録制御部２８Ｙは、回路基板１０Ｙの複数の飛翔制御電極１２Ｙに対する、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎや記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆ（図１１参照）の印加をそれぞれ個別に入切することができる。図１１に示した記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの間の点線は、上述したＡ相ホッピング電圧とＢ相ホッピング電圧との平均電位Ｖｓを示している。つまり、ホッピング電圧の平均電位Ｖｓは、飛翔制御電極１２Ｙに印加される記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎと記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆとの間の値になっている。より詳しく説明すると、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎは、スリーブの平均電位Ｖｓよりも、トナーの帯電極性とは逆極性側に大きな値になっている。これにより、複数の飛翔制御電極１２Ｙのうち、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加されたものは、その上方に位置しているスリーブ表面上のホッピングトナーを自らに向けて引き寄せるようになる。これに対し、記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆは、スリーブの平均電位Ｖｓよりも、トナーの帯電極性側に大きな値になっている。これにより、複数の飛翔制御電極１２Ｙのうち、記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加されたものは、その上方に位置しているスリーブ表面上のホッピングトナーを自らと反発させるようになる。
【００４１】
回路基板１０Ｙと中間記録ベルト１０１とを介してトナー担持スリーブ３０Ｙに対向している対向電極１０４Ｙには、対向電源１１６によって対向バイアスＶｐが印加されている。この対向バイアスは、トナーの帯電極性とは逆極性であり、且つ上述した記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎよりも、トナーとは逆極性側に大きな値になっている。
【００４２】
図１４は、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎが印加された状態の飛翔制御電極１２Ｙと、その周囲とを示す拡大模式図である。また、図１５は、記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆが印加された状態の飛翔制御電極１２Ｙと、その周囲とを示す拡大模式図である。それぞれの図に示される電気力線は、電極周りの電気力線の様子を所定のアルゴリズムで分析するシミュレーションプログラムによって求められたものである。
【００４３】
トナー担持スリーブのＡ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとには、ホッピング用周期パルス電圧が印加される。それら周期パルス電圧の波高値は電極ピッチ、使用するトナー等に応じて設定されている。通常の実験結果によると、±６０［Ｖｐｐ］〜±３００［Ｖｐｐ］（ｐｐはピーク−ピーク）の範囲内で設定することでトナーの飛翔が可能であり、図示のシミュレーションの例では±２００［Ｖｐｐ］、ＤＣ電圧成分０［Ｖ］の電圧を印加している。なお、トナー担持スリーブと回路基板１０Ｙとの間隔ｄは０．２［ｍｍ］である。
【００４４】
回路基板１０Ｙにおける貫通孔１４Ｙの直径はφ１２０［μｍ］であり、リング状の飛翔制御電極１２Ｙの孔中心方向の幅は５０［μｍ］である。飛翔制御電極１２Ｙに印加される、トナーＴがトナー通過孔４１を通過可能な状態（ＯＮ状態）にする記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎは＋５０［Ｖ］であり、トナーＴが貫通孔１４Ｙを通過通過不可能な状態（ＯＦＦ状態）、言い換えれば、トナーＴが貫通孔１４Ｙを通過するのを阻止する状態の場合の記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆは−２００［Ｖ］である。
【００４５】
図示しない対向電極板に印加される対向バイアスＶｐは、回路基板１０Ｙと中間記録ベルト（１０１）との間隔にもよるが、例えば＋２００［Ｖ］〜＋１５００［Ｖ］のＤＣ電圧を印加すればよい。図示の例では、同間隔を０．３［ｍｍ］としてＤＣ＋６００［Ｖ］を対向バイアスＶｐを対向電極板に印加し、マイナス極性に帯電したトナーＴを中間記録ベルト３の表面にを引き寄せる電位勾配としている。
【００４６】
Ａ相電極３３ａＹやＢ相電極３３ｂＹに上述したホッピング用周期パルス電圧を印加すると、図１４の状態では、図示しない対向電極板から出る電気力線のうち、貫通孔１４Ｙを通る電気力線の多くが、貫通孔１４Ｙを通過した後、−２００［Ｖ］の電圧が印加されるトナー担持スリーブのＡ相電極３３ａＹやＢ相電極３３ｂＹに至ることになる。よって、スリーブ上でホッピングしているトナーが貫通孔１４Ｙを通過して図示しない対向電極板上のベルト表面に至ることになる。
【００４７】
一方、図１５に示す状態では、図示しない対向電極板から延びる電気力線が、貫通孔１４Ｙに進入した後、飛翔制御電極１２Ｙの位置で留まっている。この状態で、トナー担持スリーブの表面上でホッピングしているトナーＴが、貫通孔１４Ｙ内に進入することはない。
【００４８】
図１６は、Ｙ用の画像形成部（９０Ｙ）を示す拡大構成図である。図４では、便宜上、トナー担持スリーブ３０Ｙの周囲構成を割愛して示していたが、図１６に示すように、トナー担持スリーブ３０Ｙは、ホッピングユニット４０Ｙのケーシング４１Ｙ内に収容されている。ホッピングユニット４０Ｙは、トナー担持スリーブ３０Ｙの他に、第１剤収容部４８Ｙ、第２剤収容部４６Ｙ、磁気ブラシ部などを有している。
【００４９】
第１剤収容部４８Ｙは、図中時計回り方向に回転駆動される第１搬送スクリュウ４９Ｙを、図示しない磁性キャリアとトナーとを混合した混合剤とともに収容している。また、第２剤収容部４６Ｙは、図中反時計回りに回転駆動される第２搬送スクリュウ４７Ｙを、混合剤とともに収容している。これら剤収容部は、互いに仕切壁によって仕切られているが、一部が互いに連通口を介して連通している。
【００５０】
第１搬送スクリュウ４９Ｙは、その回転駆動によって第１収容部４８Ｙ内の混合剤を回転撹拌しながら、図紙面に直交する方向における手前側から奥側へと搬送する。このとき、搬送途中の混合剤は、第１収容部４８Ｙの天板に固定されたトナー濃度センサ５０Ｙによってトナー濃度が検知される。そして、図中奥側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁の連通口を経て、第２収容部４６Ｙ内に進入する。
【００５１】
第２収容部４６Ｙは、後述するトナー供給ロール４２Ｙを収容する磁気ブラシ形成部に連通しており、第２搬送スクリュウ４７Ｙとトナー供給ロール４２Ｙとは所定の間隙を介して互いに軸線方向を平行にする姿勢で対向している。第２収容部４６Ｙ内の第２搬送スクリュウ４７Ｙは、その回転駆動によって第２収容部４６Ｙ内の混合剤を回転撹拌しながら、図中奥側から手前側へと搬送する。この過程において、第２搬送スクリュウ４７Ｙによって搬送される混合剤の一部は、トナー供給ロール４２Ｙの筒状のトナー供給スリーブ４３Ｙによって汲み上げられる。そして、トナー供給スリーブ４３Ｙの図中反時計回り方向の回転駆動に伴って、後述するトナー供給領域を通過した後、トナー供給スリーブ４３Ｙの表面から離脱して再び第２収容部４６Ｙ内に戻される。その後、第２搬送スクリュウ４７Ｙによって図中手前側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁の連通口を経て第１収容部４８Ｙ内に戻される。
【００５２】
上述したトナー濃度センサ５０Ｙは、透磁率センサからなる。このトナー濃度センサ５０Ｙによる混合剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。混合剤の透磁率は、混合剤のＫトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ５０Ｙはトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。
【００５３】
本プリンタの図示しない制御部はデータ記憶手段としてのＲＡＭ（Random Access Memory）を備えており、この中にトナー濃度センサ５０Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用のＶｔｒｅｆを格納している。そして、トナー濃度センサ５０Ｙからの出力電圧値と、ＲＡＭ内のＹ用のＶｔｒｅｆとを比較して、比較結果に応じた時間だけ、トナー補給装置６０Ｙのトナー補給部材６２Ｙを回転駆動させる。
【００５４】
トナー補給装置６０Ｙは、ホッピングユニット４０Ｙの上部に装着されており、自らのトナー補給部材６２Ｙをホッピングユニット４０Ｙの第１収容部４８Ｙの真上に位置させている。ローラ状に形成されたトナー補給部材６２Ｙは、トナー補給装置６０Ｙの底部に回転可能に配設されており、トナー補給装置６０Ｙのトナーに埋没した状態で回転駆動する。そして、表面に形成された複数の微小凹部内に収容したトナーを、第１剤収容部４８Ｙ内に放出する。この放出に先立って、トナー補給部材６２Ｙの表面に付着している余計なトナーが掻き取りブレード６３Ｙによって除去される。このようにしてトナーが第１剤収容部４８Ｙ内に補給されることで、作像に伴うトナー消費によってトナー濃度を低下させた混合剤に対し、第１収容部４８Ｙ内に適量のトナーが供給される。このため、第２収容部４６Ｙ内の混合剤のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。
【００５５】
トナー供給ロール４２Ｙは、図中反時計回り方向に回転駆動される非磁性材料からなる筒状のトナー供給スリーブ４３Ｙと、これに連れ回らないように内包されるマグネットローラ４４Ｙとを有している。筒状のトナー供給スリーブ４３Ｙは、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体が円筒形に形成されたものである。また、マグネットローラ４４Ｙは、図示のように、回転方向に並ぶ複数の磁極（図中１２時の位置から反時計回り方向に順にＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極）を有している。これら磁極により、トナー供給スリーブ４３Ｙの周面上に混合剤が吸着せしめられて、磁力線に沿って穂立ちした磁気ブラシとなる。
【００５６】
トナー供給スリーブ４３Ｙの表面に汲み上げられた混合剤は、トナー供給スリーブ４３Ｙの回転に伴って図中反時計回り方向に回転する。そして、自らの先端をトナー供給スリーブ４３Ｙの表面に対して所定の間隙を介して対向させている規制部材４５Ｙとの対向位置である担持量規制位置に進入する。このとき、規制部材４５Ｙとスリーブ表面との間隙を通過することで、スリーブ表面上における担持量が規制される。
【００５７】
トナー供給スリーブ４３Ｙの図中左側方では、トナー担持体たるトナー担持スリーブ３０Ｙがトナー供給スリーブ４３Ｙ表面と所定の間隙を介して対向しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されている。トナー供給スリーブ４３Ｙの回転に伴って上述の担持量規制位置を通過した混合剤は、トナー担持スリーブ３０Ｙとの接触位置であるトナー供給領域に進入して、磁気ブラシ先端を摺擦せしめながら移動する。この摺擦や、トナー供給スリーブ４３Ｙとトナー担持スリーブ３０Ｙとの電位差などにより、磁気ブラシ中のトナーがトナー担持スリーブ３０Ｙの表面上に供給される。なお、トナー供給スリーブ４３Ｙには、バイアス制御部５５Ｙにより、可変可能なバイアスが印加される。トナー供給スリーブ４３Ｙからトナー担持スリーブ３０Ｙへのトナー供給を行うときには、バイアス制御部５５Ｙにより、トナー供給スリーブ４３Ｙに対してトナー供給バイアスが印加される。これにより、トナー供給スリーブ４３Ｙとトナー担持スリーブ３０Ｙとの間に、トナーを前者から後者に移動させる電界が形成される。供給バイアスは、トナーの帯電極性と同極性の直流電圧でもよいし、かかる直流電圧に交流電圧を重畳したものでもよい。
【００５８】
トナー供給領域を通過したトナー供給スリーブ４３Ｙ上の磁気ブラシ（混合剤）は、スリーブの回転に伴って第２収容部４６Ｙとの対向位置まで搬送される。この対向位置の付近には、マグネットローラ４４Ｙに磁極が設けられておらず、混合剤をスリーブ表面に引き付ける磁力が作用していないため、混合剤はスリーブ表面から離脱して第２収容部４６Ｙ内に戻る。なお、マグネットローラ４４Ｙとして、６つの磁極を有するものの代わりに、６つを超える磁極を有するものを用いてもよい。
【００５９】
トナー供給スリーブ４３Ｙから供給されたトナーを担持するトナー担持スリーブ３０Ｙは、ケーシング４１Ｙに設けられた開口から周面の一部を露出させている。この露出箇所は、回路基板１０Ｙに対向している。
【００６０】
トナー担持スリーブ３０Ｙの表面上に供給されたトナーは、トナー担持スリーブ３０Ｙの表面上でホッピングしながら、トナー担持スリーブ３０Ｙの回転に伴って、トナー供給領域から回路基板１０Ｙとの対向領域に向けて搬送される。そして、回路基板１０Ｙとの対向領域において、必要に応じて回路基板１０Ｙの貫通孔内に取り込まれて、ドットの記録に寄与する。Ｙ用の画像形成部（９０Ｙ）について詳しく説明してきたが、他色の画像形成部（９０Ｍ，Ｃ，Ｋ）もＹ用のものと同様の構成になっている。
【００６１】
以上の構成の本プリンタにおいては、特許文献１に記載の画像形成装置のようなトナー担持体の表面に付着させているトナーを回路基板の貫通孔内に取り込むものとは異なり、トナー担持体の表面上でホッピングさせているトナーを回路基板の貫通孔内に取り込んでいる。これにより、回路基板の飛翔制御電極に対する印加電圧を制御する記録制御部（例えば２８Ｙ）の低コスト化を図ることができる。具体的には、複数の飛翔制御電極に対する記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎや記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆの入切については、専用のＩＣによって個別に行う必要がある。このＩＣの数は、相当数に及ぶ。例えば、３００［ｄｐｉ］の解像度で画像を形成する仕様では、前述のＩＣを２４８２個設ける必要がある。一般に、ＩＣは、その耐電圧が高くなるほどチップ面積を必要とするため高価になる。直接記録方式では、いかに制御電圧を下げるかが、記録制御部の低コスト化を図る上で重要な要素となる。ところが、特許文献１に記載の画像形成装置では、ＩＣとして、少なくとも５００［Ｖ］以上の耐電圧のものを用いる必要がある。これは次に説明する理由による。即ち、トナーとトナー担持スリーブとには、鏡像力、ファンデルワールス力、液架橋力などによって互いに引き付け合うような付着力が作用しており、これに打ち勝つだけの電界をつくり出すには、少なくとも絶対値が５００［Ｖ］以上であるバイアスを飛翔制御電極に印加しなければならないのである。これに対し、本プリンタにおいては、トナー担持スリーブ３０Ｙの表面上でトナーをホッピングさせることで、スリーブ表面とトナーとの付着力をなくしているので、数十［Ｖ］程度のバイアスを飛翔制御電極に印加すれば、記録のオンオフを制御することが可能である。つまり、上述のＩＣとして、２００［Ｖ］程度の耐電圧のものでよいのである。
【００６２】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図１７は、実施形態に係るプリンタのＹ用の画像形成部におけるトナー担持スリーブ３０Ｙと回路基板１０Ｙとを示す拡大模式図である。同図において、トナー担持スリーブ３０Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動される。このトナー担持スリーブ３０Ｙの表面上では、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの間でトナーが図示のように放物線を描く軌道に沿って往復でホッピングしている。図示のように、ホッピング電極たるＡ相電極３３ａＹやＢ相電極３３ｂＹの並び方向におけるトナーのホッピングピッチは、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとを交互で配設している配設ピッチＰ１と同じになる。実施形態に係るプリンタにおいては、同並び方向における貫通孔１４Ｙの配設ピッチＰ２を、トナーのホッピングピッチ（＝Ｐ１）の５倍にしている。これにより、同並び方向において、貫通孔１４Ｙと、これの最も近くでホッピングしているトナーの放物線軌道との位置関係が、各貫通孔１４Ｙで互いに同じになる。図示の例では、一列目の貫通孔１４Ｙの中心と、その上でホッピングしているトナーの放物線軌道の中心とが同期しているとともに、二列目の貫通孔１４Ｙにおいてもその中心と、その上でホッピングしているトナーの放物線軌道の中心とが同期していることがわかる。このように、同並び方向において、貫通孔１４Ｙとトナーの放物線軌道との位置関係が同じになることで、貫通孔１４Ｙの位置にかかわらず貫通孔１４Ｙに対するトナー進入量を均一にすることが可能になるので、貫通孔１４Ｙの位置の違いに起因するトナー進入量の差による画像濃度ムラの発生を回避することができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、貫通孔１４Ｙの同並び方向における配設ピッチＰ２を、ホッピングピッチ（＝Ｐ１）の５倍としたが、５倍以外の整数倍に設定しても、同様の効果を得ることが可能である。図示のように、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとを交互で配設した構成では、ホッピングピッチはＡ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの交互配設ピッチをほぼ同じである。また、後述する第１変形例のように、短冊状の複数のＡ相電極又はＢ相電極を副走査方向に所定のピッチで配設し、その下層に１枚の大きなＢ相電極又はＡ相電極を配設した場合には、ホッピングピッチは前者の短冊状の電極の配設ピッチの約半分である。
【００６４】
図１８は、貫通孔１４Ｙと、トナー担持スリーブ３０Ｙのホッピング電極たるＡ相電極３３ａＹやＢ相電極３３ｂＹとの位置関係を説明するための模式図である。同図においては、トナー担持スリーブ３０ＹにおけるＡ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの間の中心と、回路基板１０Ｙの貫通孔１４Ｙの中心とが同じ位置にある状態を示している。この状態では、スリーブ表面上でホッピングするトナーの放物線軌道の最高到達点が、貫通孔１４Ｙの中心と同じ位置にあることで、ホッピングしたトナーが貫通孔１４Ｙの近傍に存在している。このような状態で飛翔制御電極１２Ｙに記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎを印加することで、個々の貫通孔１４Ｙに進入するトナー量を互いにほぼ同じにすることが可能になる。よって、図示のように、ホッピング電極の並び方向である副走査方向において、個々の貫通孔１４Ｙに対して、トナー担持スリーブ３０Ｙの表面上で放物線状の軌道に沿ってホッピングしている放物線の頂点を対向させるタイミングで、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎを印加することが望ましい。但し、トナー担持スリーブ３０Ｙは回転駆動されているので、そのタイミングはごく一瞬である。そして、図示の状態にするためには、その一瞬のタイミングを狙って記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎを印加する必要がある。
【００６５】
そこで、本プリンタにおいては、以下に説明するような構成を設けている。即ち、回転に伴って表面移動するトナー担持スリーブ３０ＹのＡ相電極３３ａＹやＢ相電極３３ｂＹと、回路基板１０Ｙの貫通孔１４Ｙとの相対位置を把握する相対位置把握手段を設けている。かかる相対位置把握手段としては、トナー担持スリーブ３０Ｙの回転角度を検知するロータリーエンコーダを例示することができる。ロータリーエンコーダによってトナー担持スリーブ３０Ｙの回転角度を把握することで、図示のように、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの間の中心を、貫通孔１４Ｙの中心と同じ位置にするタイミングを把握することが可能だからである。ロータリーエンコーダに代えて、トナー担持スリーブ３０Ｙを回転駆動するためのステッピングモータに対するステップパルス数を把握する手段を、相対位置把握手段として設けてもよい。ステップパルス数を把握することで、トナー担持スリーブの回転角度、ひいては前述のタイミングを把握することが可能になるからである。
【００６６】
図１９は、各電圧と、トナー担持スリーブ上におけるトナーのホッピング状態とを示すグラフである。トナー担持スリーブ上において、Ａ相ホッピング用周期パルス電圧がグラフ上側のピーク（トナーの帯電極性と反対極性側に最も大きくなるピーク）を迎えているときには、Ｂ相ホッピング周期パルス電圧がグラフ下側のピーク（トナーの帯電極性と同極性側に最も大きくなるピーク）を迎えている。このとき、殆どのトナーはＡ相電極の上に着地している状態となっている。そして、Ａ相ホッピング用周期パルス電圧が立ち下がるとともに、Ｂ相ホッピング用パルス電圧が立ち上がるタイミングでは、それまでＡ相電極の上に着地していたトナーが飛び上がって放物線上の軌道にのる。また、Ａ相ホッピング用周期パルス電圧がグラフ下側のピークを迎えているときには、Ｂ相ホッピング周期パルス電圧がグラフ上側のピークを迎えている。このとき、殆どのトナーはＢ相電極の上に着地している状態となっている。そして、Ｂ相ホッピング用周期パルス電圧が立ち下がるとともに、Ａ相ホッピング用パルス電圧が立ち上がるタイミングでは、それまでＢ相電極の上に着地していたトナーが飛び上がって放物線上の軌道にのる。よって、ホッピング用周期パルス電圧の立ち上がるタイミングや立ち下がるタイミングは、トナーを放物線の最高到達点に位置させるタイミングとなる。
【００６７】
本プリンタにおいては、上述した相対位置把握手段による検知結果に基づいて、Ａ相ホッピング用周期パルス電圧及びＢ相ホッピング用周期パルス電圧の位相を調整する位相調整手段を、Ａ相ホッピング用周期パルス電圧や、Ｂ相ホッピング用周期パルス電圧を出力する搬送制御部９１Ｙに設けている。この位相調整手段は、ホッピング周期パルス電圧の立ち上がりタイミングや立ち下がりタイミングと、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの間の中心を貫通孔１４Ｙの中心と同じ位置にするタイミングとを同期せるように、それぞれのホッピング用周期パルス電圧の位相を調整する。この調整により、先に図１７に示したように、ホッピングしたトナーの殆どが放物線の最高到達点に達するタイミングと、その放物線の中心を貫通孔１４Ｙの中心に位置させるタイミングとを同期させている。
【００６８】
飛翔制御電極に記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎや記録オフ電圧Ｖｃ−ｏｆｆを印加する記録制御部については、次のような処理を実施するように構成している。即ち、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎの印加開始タイミングを、Ａ相ホッピング用周期パルス電圧の立ち上がり又は立ち下がりタイミングに同期させる処理である。これにより、図１７に示したように、ホッピングしたトナーの殆どが放物線の最高到達点に達して貫通孔１４Ｙの近傍に存在しているタイミングで、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎを印加して、多量のトナーを貫通孔１４Ｙに進入させることができる。
【００６９】
なお、Ｙ用の画像形成部だけについて説明したが、他色用の画像形成部においても、同様の構成により、各貫通孔１４Ｙに対する通過トナー量を均一化せしめて、画像濃度ムラを従来よりも抑えるようになっている。
【００７０】
また、回路基板１０Ｙについては、図２０に示すように、貫通孔１４Ｙやリング状の飛翔制御電極１２Ｙの列を、トナー担持スリーブのＡ相電極３３ａＹやＢ相電極３３ｂＹの延在方向に真っ直ぐに沿わせるように、傾き無く組み付けるようにすることが望ましい。傾きがあると、列の一端側と他端側とで、貫通孔１４Ｙとトナーの放物線軌道との位置関係に誤差を発生させてしまうからである。図２１に示すように、列方向で最も端に位置する貫通孔１４Ｙと、反対側の最も端に位置する貫通孔１４Ｙとの間の距離をＬ、貫通孔１４Ｙの直径をＤで示すと、角度θについては、「θ＜ｔａｎ−１（Ｄ／Ｌ）」とすることが望ましい。角度θは、飛翔制御電極１２Ｙの列の延在方向と、Ａ相電極３３ａＹやＢ相電極３３ｂＹの延在方向とのなす角度である。つまり、列方向で最も端に位置する貫通孔１４Ｙと、反対側の最も端に位置する貫通孔１４Ｙとの電極並び方向におけるずれ量を、直径Ｄ未満にするのである。
【００７１】
「θ＜ｔａｎ−１（Ｄ／Ｌ）」という条件を具備することが望ましい理由について詳述する。これまで説明してきた画像濃度ムラは、飛翔制御電極１２Ｙの列の並び方向（記録紙搬送方向＝副走査方向）において発生する濃度ムラである。かかる画像濃度ムラの他に、飛翔制御電極１２Ｙの列の延在方向（＝主走査方向）における画像濃度ムラも発生し得る。この画像濃度ムラを発生させる一因として、角度θが比較的大きくなることが挙げられる。角度θが大きくなるほど、飛翔制御電極１２Ｙの列の並び方向における画像濃度ムラが大きくなり、角度θが「ｔａｎ−１（Ｄ／Ｌ）」まで大きくなった場合にその画像濃度ムラが最大になる。これは次に説明する理由による。即ち、トナー担持スリーブ上でホッピングするトナーは、放物線状のホッピング軌道に沿ってホッピングする。そして、そのホッピング軌道は、トナー担持スリーブの回転に伴って回転軌道上で移動する。このようにホッピング軌道が移動する条件において、貫通孔１４Ｙに対してトナーが最も進入し易くなるのは、放物線状のホッピング軌道の頂点がちょうど貫通孔１４Ｙとの対向位置に移動したときである。このとき、最も多くのトナーが貫通孔１４Ｙに進入して、ドットの濃度を最も濃くする。逆に、放物線状のホッピング軌道の底点が貫通孔１４Ｙとの対向位置に移動したときには、貫通孔１４Ｙに対するトナー進入量が最低になるので、ドットの濃度が最も薄くなる。角度θが列方向で最も端に位置する貫通孔１４Ｙと、反対側の最も端に位置する貫通孔１４Ｙとの電極並び方向におけるずれ量を、直径Ｄと同じする値であったとする。すると、前者の貫通孔１４Ｙにホッピング軌道の頂点が対向するときには、後者の貫通孔１４Ｙにホッピング軌道の底点が対向する。このため、ライン画像におけるライン延在方向の一端に位置するドットの濃度が最高になるのに対し、他端に位置するドットの濃度が最低になるので、ライン延在方向（列の延在方向）における画像濃度ムラが非常に目立ってしまう。
【００７２】
例えば、本発明者らは、次のような実験を行った。即ち、Ａ相ホッピング用周期パルス電圧やＢ相ホッピング用周期パルス電圧として、周波数が０．６［ｋＨｚ］であるものを採用した。また、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎの定期的な印加タイミング（以下、記録オン周波数という）として、０．５９［ｋＨｚ］を採用した。記録紙については、５０［ｍｍ／ｓ］の速度で搬送した。かかる条件で、ベタ画像を出力したところ、記録紙を５０［ｍｍ］搬送する間に、ベタ画像の副走査方向において、低濃度と高濃度とを繰り返す濃淡パターンが１０回出現し、その濃淡パターンは肉眼で容易に確認された。ホッピング用周期パルス電圧の周波数と記録オン周波数との差が１０［Ｈｚ］であるため、記録紙を５０［ｍｍ］搬送する１秒間に１０回の濃淡パターンが出現したのである。周波数の差が比較的大きい場合には、単位長さあたりの濃淡パターンの出現数がかなり多くなるため、副走査方向における濃度ムラが目立ち難くなるが、周波数の差が比較的小さい場合には、濃度ムラが目立ち易くなる。
【００７３】
そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、「θ＜ｔａｎ−１（Ｄ／Ｌ）」という条件を具備させている。かかる構成では、角度θに起因する列延在方向の一端側ドットと他端側ドットとの濃度差を最大にしてしまう「θ＝ｔａｎ−１（Ｄ／Ｌ）」という条件を避けることで、列延在方向における画像濃度差を目立ち難くすることができる。
【００７４】
次に、実施形態に係るプリンタの各変形例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
［第１変形例］
濃度ムラをできるだけ抑えるためには、トナー担持スリーブのＡ相電極やＢ相電極の配設ピッチを数十［μｍ］といった微小なものにする必要がある。ところが、微小ピッチで配設されたＡ相電極やＢ相電極に対して、トナーの良好なホッピングのために振幅の大きなホッピング電圧を印加すると、電極間で電流のリークを発生させ易くなってしまう。このリークは、具体的には次のようにして発生する。即ち、先に図６に示したように、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの間には、絶縁材料を介在させている。これにより、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの間での放電の発生を抑えている。ところが、Ａ相電極３３ａＹと、Ｂ相電極３３ｂＹと、前述の絶縁材料とは、何れも絶縁性の基材３２Ｙの表面という同一平面上に形成されている。そして、Ａ相電極３３ａＹと基材３２Ｙとの界面、絶縁材料と基材３２Ｙとの界面、Ｂ相電極３３ｂＹと基材３２Ｙの界面が連続して繋がった状態にある。Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとのうち、少なくとも何れか一方に振幅の大きなホッピング電圧が印加されると、その連続した界面で電極間の放電が発生して電流のリークを引き起こしてしまうことがある。
【００７５】
図２２は、第１変形例に係るプリンタにおけるＹ用のトナー担持スリーブの円筒部３１Ｙを平面的に展開した平面展開図である。また、図２３は、その円筒部３１Ｙを示す横断面図である。第１変形例に係るプリンタにおいては、図示のように、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとを、両者間に少なくとも１つの絶縁層３５Ｙを介在させる互いに異なった階層に形成した多層構造のトナー担持スリーブを用いている。このトナー担持スリーブにおいては、円筒状の基材３２Ｙの表面における全域に金属層を被覆して、この金属層をＢ相電極３３ｂＹとして機能させている。Ｂ相電極３３ｂＹの表面上には、樹脂からなる絶縁層３５Ｙを積層している。更に、この絶縁層３５Ｙの表面上において、周方向に所定ピッチで並ぶ複数のＡ相電極３３ａＹを形成している。Ｂ相電極３３ｂＹは、筒状の１つの大きな電極であるが、トナー担持スリーブの周方向においては、所定ピッチで並ぶ複数のＡ相電極３３ａＹの間にそれぞれ第１電極が存在することになる。このため、円筒部３１Ｙの表面上において、複数のＡ相電極３３ａＹと、Ｂ相電極３３ｂＹにおけるＡ相電極間に相当する箇所との間で、トナーをホッピングさせることが可能である。また、筒状の大きなＢ相電極３３ｂＹと、複数のＡ相電極３３ａＹとを、互いの間に絶縁層３５Ｙを介在させる別々の階層に形成したことで、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとを連続した界面で繋げない構造になっている。よって、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの間での放電の発生を抑えて、振幅の比較的大きなホッピング電圧を印加することが可能になる。
【００７６】
図２４は、第１変形例に係るプリンタにおける貫通孔１４Ｙと、トナー担持スリーブのＡ相電極３３ａＹとの位置関係を説明するための模式図である。同図において、複数のＡ相電極３３ａＹは配設ピッチＰ３で並んでいる。そして、トナー担持スリーブのトナーの電極並び方向におけるホッピングピッチＰ４は、配設ピッチＰ３の半分になっている。貫通孔１４Ｙにおける同並び方向の配設ピッチＰ２は、ホッピングピッチＰ４の整数倍である５倍になっているので、実施形態と同様に、画像濃度ムラの発生を回避することができる。
【００７７】
第１変形例に係るプリンタにおいても、上述した位相調整手段が、図２５に示すホッピング周期パルス電圧の立ち上がりタイミングや立ち下がりタイミングと、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの間の中心を貫通孔１４Ｙの中心と同じ位置にするタイミングとを同期せるように、それぞれのホッピング用周期パルス電圧の位相を調整する。この調整により、先に図２４に示したように、ホッピングしたトナーの殆どが放物線の最高到達点に達するタイミングと、その放物線の中心を貫通孔１４Ｙの中心に位置させるタイミングとを同期させている。
【００７８】
［第２変形例］
図２６は、第２変形例に係るプリンタのＹ用のホッピングユニット４０Ｙを示す拡大構成図である。このホッピングユニット４０Ｙは、トナーと磁性キャリアとを混合した混合剤を収容する代わりに、トナーそのものを収容している。トナー収容部内に収容しているトナーを、回転するトナー供給ローラ５２Ｙの弾性材料からなるローラ部と、これに当接しながら回転する帯電ローラ５３Ｙとの間にトナーを挟み込むことで、トナーの摩擦帯電を助長しながら、そのトナーをトナー供給ローラ５２Ｙ表面で汲み上げる。汲み上げられたトナーは、トナー供給ローラ５２Ｙに当接している規制部材５１Ｙによって層厚が規制された後、トナー供給ローラ５２Ｙの回転に伴ってトナー担持スリーブ３０Ｙとの対向領域まで搬送される。
【００７９】
プリントジョブ時には、トナー供給ローラ５２Ｙに対して、バイアス制御部５５Ｙによって供給バイアスが印加される。この供給バイアスは、トナー担持スリーブ３０ＹのＡ相電極やＢ相電極に印加されるパルス電圧の平均電位Ｖｓよりも、トナーの帯電極性とは逆極性側に大きな値のバイアスである。よって、トナー供給ローラ５２Ｙと、トナー担持スリーブ３０Ｙとの間には、トナーをトナー供給ローラ５２Ｙ側からスリーブ側に移動させる電界が形成される。トナー供給ローラ５２Ｙの表面上のトナーは、その電界の作用によってローラ表面からスリーブ表面に転移する。トナー担持スリーブ３０Ｙの表面上では、既に説明したように、トナーのホッピングによるフレアが形成される。フレアを形成しているトナーの一部は、回路基板１０Ｙの貫通孔内に取り込まれてドットの形成に寄与する。
【００８０】
回路基板１０Ｙとの対向領域で回路基板１０Ｙの貫通孔内に取り込まれなかったトナーは、トナー担持スリーブ３０Ｙの回転に伴ってケーシング内に至った後、図示しない回収手段によってトナー担持スリーブ３０Ｙの表面から回収される。回収されたトナーは再びトナー収容部される。
【００８１】
ホッピングユニット４０Ｙには、その側方からトナー補給装置６０Ｙが装着されている。そして、ホッピングユニット４０Ｙのトナー収容部と、トナー補給装置６０Ｙとが、互いに連通口を介して連通している。トナー補給装置６０は、回転可能なトナー補給部材６１Ｙを有している。このトナー補給部材６１Ｙは、回転軸部材の周面に２つの羽根部材を具備しており、それら羽根部材は柔軟に撓むことが可能な可能性の材料からなる。かかる構成のトナー補給部材６１Ｙが、トナー補給装置６０Ｙ内に収容されているトナーに埋没した状態で回転すると、トナー補給部材６１Ｙの羽根部材が撓みながら、トナーを上記連通口に送り込む。これにより、トナーがホッピングユニット４０Ｙのトナー収容部に補給される。ホッピングユニット４０Ｙのトナー収容部には、図示しないトナー検知センサが設けられており、これによってトナーが少量しか検知されなくなった場合に、トナー補給装置６０Ｙのトナー補給部材６１Ｙが回転駆動される。
【００８２】
かかる構成においては、実施形態に比べて、ホッピングユニット４０Ｙの構造を簡素化することができる。
【００８３】
［第３変形例］
図２７は、第３変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、記録ベルト駆動装置１５０の構成が実施形態のものとは異なる。記録ベルト駆動装置１５０は、無端状の紙搬送ベルト１５１を無端移動させながら、この紙搬送ベルト１５１のおもて面に記録紙Ｐを吸着させる。そして、紙搬送ベルト１５１の無端移動に伴って、記録紙ＰをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の画像形成部（９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）との対向位置に順次通していく。これにより、記録紙Ｐには、フルカラートナー像が形成される。
【００８４】
なお、紙搬送ベルト１５１のベルトループ内側には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の対向電極板１５４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが配設されており、ベルトを介してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の回路基板１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対向している。また、紙搬送ベルト１５１は、ポリイミド等からなり、図示しない帯電ローラなどの帯電手段によって帯電せしめられることで、記録紙Ｐをおもて面に吸着させる。
【００８５】
紙搬送ベルト１５１の無端移動に伴って、駆動ローラ１５２に対するベルト掛け回し箇所まで移動した記録紙Ｐは、紙搬送ベルト１５１から分離されて、定着装置１３０に渡される。
【００８６】
以上の構成の本プリンタでは、紙搬送ベルト１５１と、回路基板１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に記録紙Ｐを介在させるので、回路基板１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとベルトとの距離を実施形態の構成よりも大きくしてしまうが、転写工程が不要になるため、転写工程での画像劣化を回避することができる。また、ベルトをクリーニングするクリーニング手段を省略して、低コスト化を図ることもできる。
【００８７】
［第４変形例］
図２８は、第４変形例に係るプリンタにおけるＹ用のトナー担持スリーブの円筒部３１Ｙを平面的に展開した平面展開図である。また、図２９は、この円筒部３１Ｙを示す断面図である。トナー担持スリーブの円筒部３１Ｙにおいて、スリーブ周方向に沿って並ぶ複数の電極としては、Ａ相電極３３ａＹ、Ｂ相電極３３ｂＹの他に、Ｃ相電極３３ｃＹがある。Ａ相、Ｂ相、Ｃ相という３つを１組にして、この組が繰り返し並んでいる。それらホッピング電極の並び方向において、回路基板の貫通孔のピッチは、ホッピング電極の配設ピッチと同じトナーホッピングピッチの整数倍になっている。
【００８８】
図３０は、Ａ相電極３３ａＹに印加されるＡ相ホッピング電圧、Ｂ相電極３３ｂＹに印加されるＢ相ホッピング電圧、及びＣ相電極３３ｃＹに印加されるＣ相パルス電圧の波形を示すグラフである。図示のように、これら３つのパルス電圧は互いに位相ずれした関係にあるが、ピークツウピーク電圧や周期は互いに同じである。このようなパルス電圧が印加されると、トナー担持スリーブの表面上のトナーは、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相という順で、電極間を順次ホッピングしていく。これにより、トナーは、スリーブ表面上を自らのホッピングによる移動だけで周回する。本プリンタにおいては、トナーをホッピングさせながら、ホッピングによってスリーブ表面上を周回させることで、トナー担持スリーブの回転駆動を不要にしている。
【００８９】
［第５変形例］
図３１は、第５変位例に係るプリンタにおけるＹ用の回路基板の「孔−電極組」と、トナー担持スリーブのＡ相電極及びＢ相電極を示す拡大平面図である。図中の矢印Ｂ方向は、図示しない記録紙の搬送方向（＝副走査方向）を示している。また、矢印Ａ方向は、記録紙の搬送方向に直交する方向（＝主走査方向）を示している。Ｙ用の回路基板は、先に図５０に示した第１例と同様に、主走査方向に列Ａ（１列目）〜列Ｈ（８列目）の８つの電極列を形成している。各列に配設される飛翔制御電極１２Ｙの大きさは、直径３００［μｍ］である。飛翔制御電極１２Ｙの中心には、直径１５０［μｍ］の貫通孔１４Ｙが形成されている。それぞれの電極列においては、このような飛翔制御電極１２Ｙ及び貫通孔１４Ｙの組合せである「孔−電極組」が「４×β」のピッチで主走査方向に並んでいる。βは、１５０［ｄｐｉ］の解像度を実現する場合のドットピッチに相当する１６９．３［μｍ］である。列Ａ（１列目）〜列Ｄ（４列目）までは、主走査方向における「孔−電極組」の位置が、βずつずれている。また、また、列Ｅ（５列目）の「孔−電極組」は、図示のように、主走査方向において、列Ａ（１列目）の「孔−電極組」と、列Ｂ（２列目）の「孔電極組」との中間に位置している。同様にして、列Ｆ（６列目）の「孔−電極組」は列Ｂ（２列目）の「孔−電極組」と、列Ｃ（３列目）の「孔電極組」との中間、列Ｇ（７列目）の「孔−電極組」は列Ｃ（３列目）の「孔−電極組」と、列Ｄ（４列目）の「孔電極組」との中間、列Ｈ（８列目）の「孔−電極組」は列Ｄ（４列目）の「孔−電極組」と、列Ｅ（５列目）の「孔電極組」との中間に、それぞれ位置している。これにより、列Ａ〜列Ｈの８列で、３００［ｄｐｉ］の解像度に相当するα＝８４．６［μｍ］のドットピッチを実現している。副走査方向（矢印Ｂ方向）における各電極列の配設ピッチであるγは、αの４倍であるγ（＝３３８．７μｍ）に設定されている。各列１個ずつの計８個の「孔−電極組」が、２４８２／８＝３１０組形成されている。
【００９０】
一方、トナー担持スリーブのＡ相電極３３ａＹやＢ相電極３３ｂＹは、主走査方向に延在している。それら電極の幅Ｗは、８４．７［μｍ］である。また、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの間の間隙Ｇは、８４．７［μｍ］である。また、そして、列Ａの貫通孔１４Ｙの直下に、複数のＡ相電極３３ａＹのうちの１つが位置している。Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ａＹとの交互配設ピッチεは、γの半分に相当する１６９．４［μｍ］であるため、各列の貫通孔１４Ｙの直下に、それぞれＡ相電極３３ａＹが位置している。上述したように、Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとを交互に配設した電極構成では、トナーのホッピングピッチがほぼ交互配設ピッチのε（本例では１６９．４μｍ）と同じになる。そして、その交互配設ピッチεは、「孔−電極組」の列の配設ピッチγの半分である。よって、第５変位例に係るプリンタでは、「孔−電極組」の列の配設ピッチγを、トナーのホッピング電極並び方向におけるホッピングピッチの２倍に設定していることになる。かかる構成においても、実施形態と同様に、スリーブ表面上でホッピングするトナーの放物線軌道の最高到達点を、複数の貫通孔１４Ｙのそれぞれ中心に位置させることが可能になる。
【００９１】
［第６変形例］
図３２は、第６変形例に係るプリンタにおけるＹ用の回路基板の「孔−電極組」と、トナー担持スリーブのＡ相電極及びＢ相電極を示す拡大平面図である。第６変形例に係るプリンタの回路基板も、先に図５０に示した第１例と同様に、主走査方向に列Ａ（１列目）〜列Ｈ（８列目）の８つの電極列を形成している。図５０の第１例と同様に、列Ａ〜列Ｈの８列で、３００［ｄｐｉ］の解像度に相当するα＝８４．６［μｍ］のドットピッチを実現している。「孔−電極組」の列の構成は、第５変形例と同様である。
【００９２】
トナー担持スリーブのＡ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの間の間隙Ｇは、２３８．７［μｍ］であり。列Ａの貫通孔１４Ｙの直下に、複数のＡ相電極３３ａＹのうちの１つが位置している。Ａ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ａＹとの交互配設ピッチηは、γと同じ２３８．７μｍ［μｍ］であるため、各列のうち、奇数番目の列（列Ａ、列Ｃ、列Ｅ、列Ｇ）の貫通孔１４Ｙの直下にそれぞれ、Ａ相電極３３ａＹが位置している。また、偶数番目の列（列Ｂ、列Ｄ、列Ｆ、列Ｈ）の貫通孔１４Ｙの直下にそれぞれ、Ｂ相電極３３ｂＹが位置している。このような電極構成では、「孔−電極組」の列の配設ピッチγを、トナーのホッピング電極並び方向におけるホッピングピッチの１倍に設定していることになる。かかる構成においても、実施形態と同様に、スリーブ表面上でホッピングするトナーの放物線軌道の最高到達点を、複数の貫通孔１４Ｙのそれぞれ中心に位置させることが可能になる。
【００９３】
［第７変形例］
図３３は、第７変形例に係るプリンタにおけるＹ用のホッピングユニット４０Ｙを示す拡大構成図である。ホッピングユニット４０Ｙのケーシング４１Ｙには、トナー担持スリーブ３０Ｙの周面の一部を外部に露出させるための開口４１ａＹが形成されている。そして、この開口４１ａＹの周囲には、突き当てブレード５６Ｙが固定されている。
【００９４】
図３４は、ホッピングユニット４０Ｙの突き当てブレード５６Ｙを示す拡大斜視図である。突き当てブレード５６Ｙは、コの字状に折れ曲がった形状をしている。そして、水平方向に延在する矩形状の開口を有している。この開口は、ホッピングユニット４０Ｙの上述した開口（４１ａＹ）に連通するものである。
【００９５】
図３５は、第７変形例に係るプリンタにおけるＹ用のユニットホルダー８０Ｙを示す拡大構成図である。このユニットホルダー８０Ｙは、図３３に示したホッピングユニット４０Ｙに装着されて、Ｙ用の画像形成部を構成するものである。ユニットホルダー８０Ｙは、互いに所定の空隙を介して相対向する上板部８１Ｙ及び下板部８２Ｙを有している。また、張架バネ８３Ｙ、回路基板１０Ｙ、バネ固定板８４Ｙなども有している。上板部８１Ｙの上面には、バネ固定板８４Ｙが固定されており、このバネ固定板８４Ｙの端には、コイルバネからなる張架バネ８３Ｙの一端側が固定されている。回路基板１０Ｙとしては、柔軟に撓むことが可能なフレキシブルプリント基板からなるものが用いられている。この回路基板１０Ｙの一端部は、下板部８１Ｙに固定されている。また、他端部には、張架バネ８３Ｙが接続されている。これにより、フレキシブルプリント基板からなる回路基板１０Ｙは、下板部８２Ｙと上板部８１Ｙとの間でテンション張架されている。張架バネ８３Ｙは、下板部８２Ｙと上板部８１Ｙとの間で可撓性の回路基板１０Ｙを均等に張ることができる位置に配設されている。例えば、張架バネ８３Ｙが１つだけの場合には、回路基板１０Ｙの図紙面に直交する方向の全域のうち、中央部に接続されている。また、２つの場合には、同全域のうち、一端部と他端部とにそれぞれ接続されている。なお、図３３に示したホッピングユニット４０Ｙは、図３４に示すユニットホルダー８０Ｙの下板部８２Ｙと上板部８１Ｙとの間に挿入される。
【００９６】
図３６は、第７変形例に係るプリンタにおけるＹ用の画像形成部９０Ｙを示す拡大構成図である。同図において、ユニットホルダー８０Ｙの上板部８１Ｙと下板部８２Ｙとの間に挿入されたホッピングユニット４０Ｙは、自らの突き当てブレード５６Ｙを、ユニットホルダー８０Ｙの回路基板１０Ｙに突き当てる。これにより、ホッピングユニット４０Ｙの突き当てブレード５６Ｙがユニットホルダー８０Ｙの回路基板１０Ｙに密着する。
【００９７】
トナー担持スリーブ３０Ｙの表面と、回路基板１０Ｙとの距離に誤差があると、トナー担持スリーブ３０Ｙと回路基板１０Ｙとの間の電界強度にも誤差が生じてしまうため好ましくない。そして、回路基板１０Ｙに組み付け誤差があると、前述の距離に誤差を発生させてしまう。しかしながら、第７変形例に係るプリンタでは、図示のように、ホッピングユニット４０Ｙの突き当てブレード５６Ｙを回路基板１０Ｙに密着させることで、トナー担持スリーブ３０Ｙから回路基板１０Ｙに向かう方向において、ホッピングユニット４０Ｙに対して突き当てブレード５６Ｙを厳密に位置決めすることができる。これにより、同方向において、ホッピングユニット４０Ｙに対する回路基板１０Ｙの組み付け誤差を解消することができる。なお、本第７変形例では、突き当てブレード５６Ｙとして、トナー担持スリーブ３０Ｙと回路基板１０Ｙとの最接近距離を３００［μｍ］にする厚みのものであって、厚みムラの生じない加工法によって加工したものを用いている。
【００９８】
なお、画像形成部９０Ｙは、ホッピングユニット４０Ｙをユニットホルダー８０Ｙに挿入した状態で両者を一体的にプリンタ本体に対して着脱するようになっているが、両者をそれぞれ個別に着脱するようにしてもよい。
【００９９】
図３７は、Ｙ用の画像形成部９０Ｙを主走査方向の一端側から示す斜視図である。また、図３８は、Ｙ用の画像形成部９０Ｙを主走査方向の他端側から示す斜視図である。また、図３９は、画像形成部９０Ｙを底側から示す平面図である。同図において、ユニットホルダー８０Ｙのバネ固定板８４Ｙの片隅には、切り欠きが設けられている。この切り欠きの箇所では、上板部８１Ｙの上面が露出しているとともに、その中央部にトナー補給口８１ａＹが形成されている。切り欠きによって露出している上板部８１Ｙの上面と、バネ固定板８４Ｙの上面との間には段差が形成されている。そして、この段差形状は、図示しない粉体ポンプに係合するようになっている。粉体ポンプは、図示しない搬送パイプによって図示しないトナーカートリッジに接続されており、トナーカートリッジ内のトナーを吸引してトナー補給口８１ａＹからホッピングユニット４０Ｙ内に補給する。前述の切り欠きの箇所において、上板部８１Ｙにも切り欠きを形成したり、ホッピングユニット４０Ｙをエンボス状に窪ませたりして、前述の段差をより大きくして、粉体ポンプを画像形成部９０Ｙに込ませるようにすることで、より省スペース化を図ることができる。なお、粉体ポンプ及びトナーカートリッジを設ける代わりに、先に図１６に示したトナー補給装置（６０Ｙ）のように、画像形成部９０Ｙに着脱可能なトナー補給装置を設け、トナーをトナー補給装置内からホッピングユニット４０Ｙ内に自由落下で補給するようにしてもよい。また、トナー補給口８１ａＹの位置は、図３７や図３８に示した位置に限られるものではなく、ホッピングユニット４０Ｙの内部の構成に応じて適宜決定されるものである。
【０１００】
図３８に示したように、ホッピングユニット４０Ｙの２つの側板のうち、他端側の側板には、カップリング５６Ｙが回転可能に設けられている。このカップリング５６Ｙは、図示しないプリンタ本体側の原動側のカップリングと軸線方向で係合して、原動側の回転駆動力を受け入れる。また、ホッピングユニット４０Ｙの他端側の側板には、カップリング５６Ｙに直接あるいは間接的に噛み合う複数の駆動伝達ギヤが回転可能に設けられている。これら駆動伝達ギヤは、ホッピングユニット４０Ｙ内のトナー担持スリーブや各種の回転部材に駆動力を伝達するためのものである。更に、側板には、従基準位置決め部材５７Ｙが突設せしめられている。画像形成ユニット９０Ｙの水平方向の両端のうち、他端側は、カップリング５６Ｙがプリンタ本体側のカップリングに係合することで、主な位置決めがなされる。即ち、他端側における位置決めの主基準が、カップリング５６Ｙになっている。他端側においては、この主基準による位置決めがなされることに加えて、従基準位置決め部材５７Ｙがプリンタ本体側の図示しない凹部に係合することで、従基準による位置決めがなされる。
【０１０１】
図３７に示したように、もう一端側の側板にも、他端側の側板と同様の従基準位置決め部材５７Ｙが設けられており、これがプリンタ本体側の図示しない凹部に係合することで、一端側における従基準による位置決めがなされる。また、一端側の側板には、他端側の側板のカップリング（５７Ｙ）と同じ位置に、主基準位置決め部材５８Ｙが突設せしめられている。一端側においては、この主基準位置決め部材５８Ｙがプリンタ本体の図示しない凹部に係合することで、主基準による位置決めがなされる。
【０１０２】
なお、図３８に示した各種の駆動伝達ギヤについては、ホッピングユニット４０Ｙの内部に設けることも可能である。また、ホッピングユニット４０Ｙの一端側の側板には、操作者が把持するための把手５９Ｙが設けられている。
【０１０３】
図３７、図３８、図３９に示すように、ユニットホルダー８０Ｙの下板部８２Ｙには、主走査方向の全域に渡って延在するレール受入溝８２ａＹが形成されている。このレール受入溝８２ａＹは、図示しないプリンタ本体のスライドレールに係合して画像形成部８０Ｙのプリンタ内部でのスライド移動をガイドするためのものである。
【０１０４】
図４０は、第７変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。第７変形例に係るプリンタにおいては、中間転写ベルト１０１が水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の姿勢で張架されている。そして、中間転写ベルト１０１の側方に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の画像形成ユニット９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが、鉛直方向に並ぶように配設されている。図紙面に直交する方向の手前側には、プリンタの筐体に図示しない開閉扉が設けられており、その開閉扉を開くことで、図示のように、筐体内の各機器を外部に露出させることができる。各色の画像形成ユニット９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、図紙面に直交する方向である主走査方向に延在するレール受入溝８２ａＹ、８２ａＭ、８２ａＣ、８２ａＫを、筐体内の図示しないガイドレールに係合させている。そして、それぞれ、ガイドレールに沿って図中奥側から手前側に引き抜かれることで、筐体内から取り外される。また、ガイドレールに沿って図中手前側から奥側に向けてスライド移動されることで、筐体内にセットされる。
【０１０５】
なお、各色の画像形成部９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中左側方には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナーカートリッジ２００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが配設されている。これらのトナーカートリッジも、スライド移動によって着脱が可能である。
【０１０６】
［第８変形例］
第８変形例に係るプリンタの構成は、以下に特筆しない限り、第７変形例と同様である。
図４１は、第８変形例に係るプリンタにおけるＹ用の画像形成部９０Ｙを主走査方向の一端側から示す斜視図である。また、図４２は、Ｙ用の画像形成部９０Ｙを主走査方向の他端側から示す斜視図である。また、図４３は、画像形成部９０Ｙを底側から示す平面図である。これらの図において、レール受入溝４０ａＹは、ユニットホルダー８０Ｙの下板部ではなく、ホッピングユニット４０Ｙに設けられている。そして、画像形成部９０Ｙは、図４１や図４２に示すように、レール受入溝４０ａＹを下方に向ける姿勢でプリンタ本体内にセットされる。
【０１０７】
図４４は、第８変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、中間転写ベルト１０１は、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとる横長の姿勢で張架されている。そして、中間転写ベルト１０１の下方に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の画像形成ユニット９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが、水平方向に並ぶように配設されている。図紙面に直交する方向の手前側には、プリンタの筐体に図示しない開閉扉が設けられており、その開閉扉を開くことで、図示のように、筐体内の各機器を外部に露出させることができる。各色の画像形成ユニット９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、図紙面に直交する方向である主走査方向に延在するレール受入溝４０ａＹ、４０ａＭ、４０ａＣ、４０ａＫを、筐体内の図示しないガイドレールに係合させている。そして、それぞれ、ガイドレールに沿って図中奥側から手前側に引き抜かれることで、筐体内から取り外される。また、ガイドレールに沿って図中手前側から奥側に向けてスライド移動されることで、筐体内にセットされる。
［第９変形例］
第９変形例に係るプリンタの構成は、以下に特筆しない限り、第７変形例と同様である。
図４５は、第９変形例に係るプリンタにおけるＹ用の画像形成部９０Ｙを主走査方向の一端側から示す斜視図である。また、図４６は、Ｙ用の画像形成部９０Ｙを主走査方向の他端側から示す斜視図である。また、図４７は、画像形成部９０Ｙを底側から示す平面図である。これらの図において、ユニットホルダーの上板部８１Ｙと下板部８２Ｙとは、一体的に成型されている。そして、ホッピングユニットの側面は、ユニットホルダーの内部に位置するようになっている。図４６に示したように、ホッピングユニット４０Ｙの側面には、カップリングが設けられておらず、その代わりに駆動受入ギヤ８９Ｙが設けられている。この駆動受入ギヤ８９Ｙがプリンタ本体の図示しない原動ギヤに噛み合うことで、駆動力が画像形成部９０Ｙ内に受け入れられる。画像形成部９０Ｙの位置決めは、ユニットホルダーの両側板にそれぞれ設けられた主基準位置決め部材８８Ｙがプリンタ本体の図示しない凹部にそれぞれ係合することで行われる。
【０１０８】
図４８は、第９変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、中間転写ベルト１０１は、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとる横長の姿勢で張架されている。そして、中間転写ベルト１０１の上方に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の画像形成ユニット９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが、水平方向に並ぶように配設されている。プリンタの筐体の上面には、開閉扉３００が設けられており、その開閉扉３００を開くことで、筐体内の各機器を上方に向けて露出させることができる。各色の画像形成ユニット９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、図中矢印のように、上方に向けて引き抜かれることで、筐体内から取り外される。また、上方から下方に向けてスライド移動されることで、筐体内にセットされる。第９変形例において、このスライド移動方向は、主走査方向に直交する方向である。
［第１０変形例］
第１０変形例に係るプリンタの構成は、以下に特筆しない限り、第９変形例と同様である。
図４９は、第１０変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、中間転写ベルト１０１は、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の姿勢で張架されている。そして、中間転写ベルト１０１の図中左側方に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の画像形成ユニット９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが、鉛直方向に並ぶように配設されている。プリンタの筐体の図中左側面には、開閉扉３００が設けられており、その開閉扉３００を開くことで、筐体内の各機器を側方に向けて露出させることができる。各色の画像形成ユニット９０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、図中矢印のように、図中左側方に向けて引き抜かれることで、筐体内から取り外される。また、図中左側から右側に向けてスライド移動されることで、筐体内にセットされる。第１０変形例においても、このスライド移動方向は、主走査方向に直交する方向である。
【０１０９】
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎの印加開始タイミングを、ホッピング用周期パルス電圧の立ち上がりや立ち下がりタイミングに同期させる処理を実施するように、記録電圧印加手段たる記録制御部２８Ｙを構成している。かかる構成では、Ａ相電極やＢ相電極上から飛び上がらせたトナーの殆どを放物線の最高到達点に位置させるタイミングで記録オン電圧Ｖｃ−ｏｎを印加して、多量のトナーを貫通孔１４Ｙ内に進入させることができる。
【０１１０】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、複数のホッピング電極として、第１ホッピング用周期パルス電圧たるＡ相ホッピング周期パルス電圧が印加される第１ホッピング電極たるＡ相電極３３ａＹと、逆位相の波形の第２ホッピング用周期パルス電圧たるＢ相ホッピング用周期パルス電圧が印加される第２ホッピング電極たるＢ相電極３３ｂＹとを、交互に並べて配設している。そして、トナー担持スリーブ３０Ｙの表面上のトナーを互いに隣り合うＡ相電極３３ａＹとＢ相電極３３ｂＹとの間で往復してホッピングさせながら、トナー担持スリーブ３０Ｙの表面移動に伴ってトナーを回路基板１０Ｙとの対向領域に搬送するようにしている。更に、表面移動するトナー担持スリーブ３０Ｙのホッピング電極（３３ａＹ、３３ｂＹ）と、回路基板１０Ｙの貫通孔１４Ｙとの相対位置を把握する相対位置把握手段と、これによる把握結果に基づいて、ホッピング用周期パルス電圧の位相を調整する位相調整手段とを設けている。かかる構成では、既に述べたように、ホッピングしたトナーの殆どが放物線の最高到達点に達するタイミングと、その放物線の中心を貫通孔１４Ｙの中心に位置させるタイミングとを同期させて、多量のトナーを貫通孔１４Ｙ内に進入させることができる。
【０１１１】
また、第３変形例に係るプリンタにおいては、対向電極板１５４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面上で搬送されるシート状の記録紙に対して、画像孔を通過したトナーを付着させてドットを記録するようにしている。かかる構成では、転写工程が不要になるため、転写工程での画像劣化を回避することができる。また、ベルトをクリーニングするクリーニング手段を省略して、低コスト化を図ることもできる。
【０１１２】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、対向電極板１０４の表面上を通過する無端軌道を辿るように無端移動する無端状の中間記録ベルト１０１に対して、画像孔を通過したトナーを付着させてドットを記録した後、ベルト上のドットを記録紙に転写するようにしている。かかる構成では、中間記録ベルト１０１として、反発係数の比較的小さい材料からなるものを用いることで、画像孔通過後にベルト表面に到達したトナーの跳ね返りを抑えて、跳ね返りによるチリ状の地汚れを抑えることができる。
【０１１３】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、回路基板、トナー担持スリーブ及び対向電極板を具備する作像手段を複数設け、それぞれの作像手段によって互いに異なるドットを記録するようにしている。かかる構成では、多色画像を形成することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１０Ｙ：基板（回路基板）
１２Ｙ：飛翔制御電極（孔近傍電極）
１４Ｙ：貫通孔
２８Ｙ：記録制御部（記録電圧印加手段）
３０Ｙ：トナー担持スリーブ（トナー担持体）
３３ａＹ：Ａ相電極（第１ホッピング電極）
３３ｂＹ：Ｂ相電極（第２ホッピング電極）
９０Ｙ：画像形成部（作像装置）
１０１：中間記録ベルト（中間記録部材）
１０４：対向電極板（対向電極）
Ｐ：記録紙（記録部材）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１５】
【特許文献１】特開昭６３−１３６０５８号公報
【特許文献２】特開２００７−１３３３８７号公報
【特許文献３】特開２００２−３４１６５６号公報
【特許文献４】特開昭５９−１８１３７０号公報
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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