(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、該感光体表面に一成分現像液を供給する現像液供給装置と、該現像液供給装置により一成分現像液を供給されている感光体に像露光を行う露光装置と、該露光装置による感光体の露光箇所において、感光体と転写材との間に転写電界を形成する転写装置とを備えた画像形成装置において、
上記露光装置として、画像情報に基づいて互いに独立したドットにより潜像を形成するものを用い、
感光体上の一成分現像液が、少なくとも上記露光箇所において、互いに独立し、かつ上記ドットの各々と位置的に対応する微小単位の液滴状になるようにし、
上記露光装置の副走査方向における感光体上でのドット径に対応した感光体部分に対してのみ、転写電界を形成するように同方向において断続的に駆動するよう上記転写装置を構成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、
感光体の各部が上記露光装置による露光位置を通過するように感光体の各部と上記露光装置とを相対的に移動させる移動駆動手段と、
上記露光装置の主走査方向に並ぶ上記微小単位の液滴の列に対応させて感光体上に形成したマークと、
該マークを検出するマーク検出手段と、
該マーク検出手段の出力に基づいて、上記露光装置の副走査方向における露光タイミングを制御する副走査制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記マーク検出手段の出力に基づいて上記転写装置の駆動を制御する転写制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の画像形成装置において、
上記露光装置によるドットと該ドットに対応する微小単位の液滴とからなる組み同士が、感光体上で互いに独立するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等で実施される画像形成方法及びその装置に係り、詳しくは、現像剤を保持した感光体表面に転写材を対向させるとともに該感光体と該転写材との間に転写電界を形成する直前、あるいは、該転写電界を形成した状態で感光体に像露光を行い、該像露光に応じて感光体上の現像剤を、該転写電界により転写材に転写する画像形成方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルワープロ、パーソナルコンピュータの普及により、文書作成の電子化が促進され、小型低コストで一層性能のよい、すなわち、画質記録速度においても、品質の良好な、プリンタへの要求が増大している。加えて、パーソナル性を高めるのに、安全性、環境性（環境汚染が少ないこと）、省エネルギー性などの要求も増大している。
従来、パーソナルな画像形成装置としては、熱記録方式やインクジェット方式のものが普及しているが、それぞれ次のような問題点が残されている。すなわち、熱記録方式では高記録速度を得にくく記録体の選択の余地が狭いという問題点があり、特に熱転写タイプのものではインクリボン使用によるランニングコストの負担増や廃棄物発生による環境汚染という問題点がある。また、インクジェット方式では、インクが噴射されるノズルがつまり易く、信頼性に問題があり、マルチノズル化が困難なため高記録速度も得にくい。またノズルの微細化が困難なため、画質向上にも限界がある。
これらの記録方式に比して電子写真方式の記録方法は、画質、記録速度にすぐれ、かつ種々の記録紙を使用できるなど、大きい長所を有するため、今後とも注目され発展性の大きい技術である。しかし画像形成のための工程が多く、装置が大型、重い大きい、低コスト化が困難であった。
【０００３】
そこで、電子写真方式による画像形成装置において、作像工程の簡素化、小型化、低コスト化、保守性の向上を狙いとして、透光性基体、透光性電極層、光導電体層より構成される透光性感光体を使用し、該透明感光体表面にトナー層を形成した後に、該透明感光体の背面側（透光性基体側）から、ＬＥＤアレイ、ＬＣＤシャッタアレイなどよりの画像光により画像露光を行うと同時に、光像に対応した部分の現像剤を転写紙上に転写せしめる装置（以下、背面露光方式の画像形成装置という）が各種提案されている。
【０００４】
〔従来技術１〕
例えば特開昭５６ー１３３７４９号公報や特開昭５２−５８５３９号公報では、帯電した現像剤とは逆極性に感光体を全面帯電せしめた後に、現像剤を感光体上に一様に付着させ、外部電界の作用下で感光体に光照射を行い、光像に対応した部分の現像剤を転写紙上に転写せしめる装置が提案されている。
【０００５】
〔従来技術２〕
更に、この種の背面露光方式の画像形成装置において、高電圧をなくし、オゾン発生を防止し、環境問題のない安全な画像形成装置の研究もなされ、例えば特開昭５９ー２１６１６１では、透明支持体、透明電極層、光半導体と、磁性体からなる電極を積層してなる感光体を使用し、感光体を帯電器で帯電させることなく該電極に磁力で吸着させたトナーを、前記透明支持体側より、前記透明導電層を、記録パターンに応じて照射することにより、被記録体に転移させる装置が提案されている。
【０００６】
〔従来技術３〕
また、特開平１ー２７７８４９では、透明支持体上に透明電極層、光導電体層、最表面層とを積層して形成した感光体表面上に荷電トナー薄膜層を形成し、前記感光体裏面から画像光照射を行い記録体上にトナー画像を形成する画像形成方法において、前記最表面層を主として高濃度フッ素原子を含有する層とし、感光体を帯電器で帯電させることなく前記最表面層との接触摩擦によりトナーを荷電するとともに、前記最表面層中のフッ素原子と上記トナーとのクーロン引力により、前記最表面上に荷電トナー薄膜層を形成する画像形成方法が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術１では、感光体の全面帯電のために帯電装置を用いるので、帯電装置の高電圧使用とオゾンの発生という安全性、環境問題を有し、小型化、パーソナル化が困難であった。
また、上記従来技術２では、磁性トナーを使用する必要があため、カラー画像を形成するのには不向きであるという問題点が残されている。
また、上記従来技術３では、乾式トナー溜り中で感光体表面を移動させて該表面とトナーとの接触によりトナーを帯電させてそのまま記録体へのトナー画像形成に使用しているので、乾式トナー同士の凝集により感光体表面上に付着している帯電の不安定なトナーもそのまま記録体と対向する領域まで搬送され、画像のカブリや汚れの原因になる恐れがあるという問題点が残されていた。
【０００８】
なお、乾式トナーを使用するものでは記録紙上にトナー像を定着する定着装置で大きなエネルギーを必要とするという問題点もあった。この点、上記特開昭５２−５８５３９号公報の装置では二成分現像液を使用しているので、定着装置で使用するエネルギーを比較的少なくできる。しかし、二成分現像液であることから、二成分現像液のトナー濃度のコントロールのための装置が必要であり、またトナー凝集による画像劣化や、現像剤（キャリア液）の耐久性の問題も残されている。
【０００９】
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、感光体を一様帯電するためのコロナ帯電装置を用いることなく画像を良好に形成できる画像形成方法及びその装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、感光体と、該感光体表面に一成分現像液を供給する現像液供給装置と、該現像液供給装置により一成分現像液を供給されている感光体に像露光を行う露光装置と、該露光装置による感光体の露光箇所において、感光体と転写材との間に転写電界を形成する転写装置とを備えた画像形成装置において、上記露光装置として、画像情報に基づいて互いに独立したドットにより露光するものを用い、感光体上の一成分現像液が少なくとも上記露光箇所において、互いに独立しかつ上記ドットの各々と位置的に対応する微小単位の液滴状になるようにし、上記露光装置の副走査方向における感光体上でのドット径に対応した感光体部分に対してのみ、転写電界を形成するように同方向において断続的に駆動するよう上記転写装置を構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、上記現像液供給装置は、一成分現像液の収容器と該収容器内の一成分現像液を汲み上げて感光体に供給する現像液供給部材とで構成できる。このような現像液供給部材を用いるのに代え、感光体の表面が該収容器内の現像液溜りに部分的に没するようにしてもよい。
【００１２】
上記露光装置としては、例えば電子写真装置における作像のための光学系を備えたものを用いることができる。すなわち、電子写真装置における作像のための光学系はアナログ光学系とディジタル光学系に大別される。アナログ光学系は原稿像を光学系により直接感光体上に投影する光学系で、ディジタル光学系は画像情報が電気信号として与えられこれを光信号に変換して感光体に露光する光学系である。このうちディジタル光学系は、更に機械走査方式と固体走査方式に大別される。機械走査方式ではレーザを光源とし、画像データに基づき外部変調あるいは内部変調したこれからの光束を、ポリゴンミラーなどで機械的に偏向して走査を行なう。一方、固体走査方式では、光源（ＬＥＤやＣＲＴなど）自体や光源の前に置かれたシャッタ（液晶シャッタなど）をアレイ化し、光源素子それぞれにシフトレジスタなどでデータを配分することにより走査を行なう。いづれの方式でも、光束の感光体面への照射スポットに相当するドットによって潜像が形成される。そして、上記アナログ光学系でも、単位セルフォックを極めて小径化したセルフォックアレイや光ファィバ単繊維を両端がそれぞれ直線状になるように配列した光ファィバ光学要素を、感光体上に原稿像を投影する光学要素として用いれば、単位セルフォックや光ファィバ単位繊維に対応するドットにより潜像が形成することが可能である。更にアナログ光学系において階調再現性を高める方式の一つであるスクリーン法で使用されるスクリーンやドットイレーズパターンの設定によっては、ドットにより潜像が形成することが可能である。本発明においては、このようなドットにより潜像を形成するように露光するデジタル光学系や一部のアナログ光学系を用いることができ、特に、上記固体走査方式のものが好適である。無論、互いに独立したドットにより露光を行なうものであれば、これらに限らず使用可能である。
【００１３】
なお、現像液供給装置により一成分現像液を供給されている感光体に対する露光装置を用いた像露光、及び、該露光装置による感光体の露光箇所における、感光体と転写材との間への転写装置による転写電界の形成は、転写材に対して、全面同時に行なう方式（以下、全面方式という）と、例えば露光装置における主走査１ライン分ずつ逐次行なう方式（以下、逐次方式という）とを選択できる。
全面方式の場合、例えば、感光体、露光装置の光源部材、及び、転写装置の転写電界形成用電極部材として、全てが、例えばＡ４サイズの転写材としての転写紙よりも広い面積を有するものを用いる。そして、感光体全面に一成分現像液を供給した状態で、感光体、転写紙、転写電界形成用電極部材の順に転写材全面にわたって重ね、全面同時に上記像露光及び転写電界の形成を行なう。
逐次方式の場合、例えば、主走査１ライン分ずつ逐次像露光や転写電界形成を行なう露光装置や転写装置を、画像形成装置内の定位置に固定し、この露光装置による露光位置を、感光体や転写材の各部が通過するように感光体の各部や転写材の各部を移動駆動する。そして、この露光位置で、露光装置による像露光と同時に転写装置による感光体と転写材との間への転写電界の形成を行なう。これとは逆に、例えば、感光体の各部及び転写材を装置内の定位置に固定した状態で露光装置や転写装置を相対に移動させながら、主走査１ライン分ずつ逐次露光及び転写電界形成を行なうこともできる。
いずれの方式の場合にも、上記露光装置による互いに独立した露光ドットと、感光体上の互いに独立した微小単位の液滴とを、少なくとも上記露光箇所において位置的に対応させる。
【００１４】
上記感光体上の一成分現像液を、微小単位の液滴上にするには、液滴形成手段を用いる。この液滴形成手段は、感光体表面の構造によって実現してもよいし、感光体とは別体の部材により実現してもよい。いずれにしても、上記微小単位の液滴が、上記露光装置の主走査方向及び副走査方向それぞにおける感光体上でのドット径に対応した両方向における径を持ち、少なくとも上記露光箇所において、上記露光装置による主走査方向及び副走査方向それぞれにおいて、ドットと同一のピッチで並ぶ液滴を形成することが望ましい。
【００１５】
上記液滴形成手段を実現する感光体の表面構造は、例えば感光体の光導電体層表面に、上記一成分現像液が付着しにくい材質からなる薄層を一面に形成し、該層上に微小単位で互いに独立して散在するように上記一成分現像液が付着しやすい材質からなる部分を設けることにより構成できる。
また、感光体表面に無数の微小な凹部を形成し、上記一成分現像液が付着しやすい材質からなる表面部分を、該凹部内に設けることによっても構成できる。この凹部内であって、上記一成分現像液が付着しやすい材質からなる部分以外の部分の表面は、比較的一成分現像液が付着しにくい材質、例えば、上記感光体の光導電体層表面に比較して、一成分現像液が付着しにくい材質により形成してもよい。また、上記凹部内でも特にその底部に上記一成分現像液が付着しやすい材質からなる表面部分を設けることが望ましい。
更に、感光体表面に無数の微小な凸部を形成し、上記一成分現像液が付着しやすい材質からなる表面部分を、該凸部の先端部に設けることによっても構成できる。
なお、このような表面構造は、感光体上の上記主走査方向及び副走査方向それぞれにおいて、上記ドットと同一のピッチで並ぶように上記微小単位の液滴を形成するものであることが望ましい。また、互いに隣合って一成分現像液を上記液滴状に保持する部分同士が電気的に絶縁状態になるようにすることが望ましい。このためには、例えば、上記一成分現像液が付着しやすい材質からなる表面部分を、半導電性あるいは導電性の材料で形成する一方、上記一成分現像液が付着しやすい材質からなる表面部分以外の感光体表面部分を、高抵抗あるいは絶縁性の材料で形成する。
【００１６】
また、上記液滴形成手段としての感光体とは別体の部材としては、上記露光箇所において感光体と転写材との間に介在し、感光体上の一成分現像液を互いに独立した微小単位の液滴状にする、感光体とは別体の液滴形成部材を用いることができる。
【００１７】
請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、感光体の各部が上記露光装置による露光位置を通過するように感光体の各部と上記露光装置とを相対的に移動させる移動駆動手段と、上記露光装置の主走査方向に並ぶ上記微小単位の液滴の列に対応させて感光体上に形成したマークと、該マークを検出するマーク検出手段と、該マーク検出手段の出力に基づいて、上記露光装置の副走査方向における露光タイミングを制御する副走査制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３の画像形成装置は、請求項２の画像形成装置において、上記マーク検出手段の出力に基づいて上記転写装置の駆動を制御する転写制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項４の画像形成装置は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記露光装置によるドットと該ドットに対応する微小単位の液滴とからなる組み同士が、感光体上で互いに独立するようにしたことを特徴とするものである。
【００２７】
そして、以上の画像形成装置において、装置の小型化のためには、感光体として透光性電極層上に光導電体層を積層してなるものを使用し、像露光を該透光性電極層側、つまり感光体の背面側から行うようにすることが望ましい。
【００２８】
また、一成分現像液としては、比抵抗で１０３〜１０１２Ωｃｍの範囲内の導電度を有するものを使用することが望ましい。この範囲よりも比抵抗が小さいと、現像液内の電荷移動速度がはやすぎて、荷電状態での液滴の電界移動よりも先に、感光体から現像液内に注入された電荷が液滴表面に移動して転写材へ移動してしまい、転写材への十分な現像液移動量を確保できずに、十分な画像濃度がなられなく恐れがある。また、この範囲よりも比抵抗が大きいと、感光体から現像液への電荷注入が困難で、現像液の帯電が難しく。但し、感光体表面に高抵抗体乃至絶縁体の層を形成すれば、上記範囲よりも小さい比抵抗の現像液を使用できる。また、感光体との摩擦帯電や電場内での分極帯電が可能な現像液を用いる場合には、上記範囲よりも大きな現像液を使用できる。
【００２９】
更に、現像液は、電場内で動く状態を取り得る着色液体であれは、水性、油性を問わないが、安全性や環境汚染防止のためには、一成分現像液としては水系の現像液（水性インク）を用いることが望ましい。
【００３０】
また、上記転写材として、中間転写体を用い、該中間転写体に転写された現像液像を転写紙などの最終的な転写材に更に転写するようにしても良い。この中間転写体としては、導電性あいるは半導電性材料よりなるものを使用してもよいし、高抵抗あるいは絶縁性フィルムからなるものを使用してもよい。
また、上記中間転写体の形状はローラ形状でもベルト形状でもよい。更にこの中間転写体は、表面の転写層と、転写バイアス電圧印加可能な導電性を有する電極層との積層構造で構成してもよい。
【００３１】
本発明の画像形成装置においては、感光体表面に一成分現像液を保持させる。そして、一成分現像液を保持した感光体表面に転写材を対向させるとともに該感光体と該転写材との間に転写電界を形成する直前、あるいは、該転写電界を形成した状態で感光体に像露光を行う。これにより、該像露光に応じて抵抗が低下した感光体部分上の一成分現像液を、該転写電界により転写材に転写する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例に係る画像形成装置の一例の主要部を示すものである。この画像形成装置は、電極側から露光可能な透光性感光体（以下感光体という）２を備えている。この感光体２は、後に図２を用いて説明するように、透光性基体２３上に透光性電極層２２が形成され、該透光性電極層２２上に光導電体層２１が形成され、更に、該光導電体層２１の上に一成分現像液を保持するための現像液保持層２４が形成されて構成されている。図示の例の感光体２はドラム状構造となっているが、ベルト状構造であってもよい。
【００３３】
ここで、本実施例の感光体２には、一成分現像液（以下、現像液という）の層が形成される。この現像液の層は、連続層ではなく、図１に模式的に示される如く前記一成分現像液が微小な単体に分割された状態、すなわち互いに独立した液滴状で現像液からなる。しかも、この現像液の層は、後述する如く、転写位置Ｔにおいて、露光Ｅと実質的に同時に転写バイアス電圧を印加することにより、露光量に応じて、その全部あるいは一部が飛翔可能に好都合な付着力にて存する如く形成される。このような液滴状に現像液を付着させるための感光体２の構造例等については後に図２及び図３を用いて詳述する。
【００３４】
この感光体２の背面側、すなわち透光性基体側（図示の例では中空のドラム状感光体内）に、露光装置１が配設されている。この露光装置１としては、前述のドット書込みを行なう種々の露光装置を用いることができる。例えば、ＬＥＤアレイと結像光学系とから構成される。この結像光学系としては、ＬＥＤアレイ光を前記感光体１の光導電体層の好都合な位置に焦点せしめ、好都合な大きさ及び形状のドット状光パターンを形成できるもの、例えばセルフオックレンズアレイを用いることができる。ＬＥＤシャッタアレイ、レーザー光を使用する露光系から構成してもよい。
【００３５】
そして、感光体２の表面側には、該表面に対向するように現像液供給装置３が配設されている。この現像液供給装置３は、一成分現像液を収容する現像液容器３６、該現像液容器内の現像液を感光体２表面に供給する現像液供給部材３１、該現像液供給部材３２により感光体２表面に供給された現像液のうちの過剰分を除去する現像液薄層形成部材３２により構成される。
【００３６】
上記現像液供給部材３１は、現像液容器３６内の一成分湿式現像液１０を、好都合な量だけ感光体２上に均一に供給すべく設けられるものであり、通常、現像液１０を搬送可能なロ−ラが使用される。
【００３７】
この現像液供給部材３１として好都合なロ−ラとしては、一成分湿式現像液１０と親和な表面を有するロ−ラ、例えば、前記現像液１０が水系であれば親水性の表面を備えたローラを使用することが望ましい。このような親水性の表面を備えたローラとしては、金属あるいは金属酸化物により形成されるロ−ラ、高分子有機化合物中に親水性の微粒子を含有する材より形成されるロ−ラ、加えて表面に凹凸を有するロ−ラなどを使用することができる。
【００３８】
また、この現像液供給部材として好都合なロ−ラとしては、スポンジロ−ラを挙げることができる。スポンジロ−ラの材質としては、ウレタンゴム、シリコ−ンゴム、イソプレンゴムなどのスポンジゴム、ウレタンフォ−ム、ポリエチレンフォ−ムなどの発泡樹脂などの弾性多孔質材を使用することができる。前記現像液１０が水系であれば、前記スポンジロ−ルが親水処理されていることが望ましい。
【００３９】
なお、現像液供給部材３１を、現像液を毛細管現象で含む得る材質あるいは親水性を有するスポンジ状弾性体にて現像液供給部材３１形成することにより、また、下端が現像容器３の底部、すなわち現像液の底部にまで達する如く該現像液供給部材３１を設けることにより、画像濃度を維持しながら経済的に現像容器３内の現像液を使用することができるという利点を実現できる。
【００４０】
上記現像液薄層形成部材３２は、感光体２上に形成される前記現像液の量をコントロ−ルするあるいは前記現像液の微小単位の大きさをコントロ−ルするために設けられるものであるが、感光体２上に形成される現像液の微小単位の量、大きさが前記の現像液薄層形成部材３２がなくとも好都合であれば必ずしも必要とするものではない。
【００４１】
また、感光体２の表面に対向するように、転写装置４が配設されている。図示の例では、感光体２表面上の液滴に間隙をおいて対向する転写電界形成用の電極として導電性のロ−ル（以下、転写ローラという）４１が使用されている。ローラ形状に代えベルト状の電極を用いてもよい。この転写ローラ４１に、感光体電極との間に転写バイアス電圧を印加せしめるための電源４２が接続されている。前記転写位置Ｔにおける転写ロ−ラ４１と感光体２表面上の液滴との間隙及び前記転写バイアスは、前記親水性の島２４１上に形成される現像液の液滴が露光装置１による画像露光に対応して感光体より転写ロ−ラ４１に向けて転移あるいは飛翔するのに好都合に設定される。好ましい転写ロ−ラ４１と感光体２表面上の液滴との間隙は、１０μ〜２０００μ、より好ましくは５０μ〜１０００μである。また、好ましい転写バイアス電圧は、１００Ｖ〜５０００Ｖ、より好ましくは５００Ｖ〜２０００Ｖである。
【００４２】
そして、この転写ローラ４１と感光体表面との間を、転写ロ−ラ４１に接触して又感光体側の面を感光体と好都合に離間した状態にて通過するように、図示を省略した転写紙搬送装置により転写材としての転写紙１１が搬送されるようになっている。転写ローラ４１は、この転写材１１を密着保持し、前記感光体表面に担持された現像液が、転写バイアス電源４２による転写バイアス電圧印加と前記画像露光とにより転移あるいは飛翔可能な距離に、転写材１１を位置せしめる。この搬送は、前述の露光装置１の画像露光速度に対応した速度で転写紙１１を搬送するように行われるようになっている。
【００４３】
以上の構成において、現像液供給装置３において、現像液供給部材３１により、感光体２上に現像液の均一な多数の微小単位による層を形成し、必要に応じて設けられる現像液薄層形成部材３２により各微小単位の大きさ、各微小単位を形成する現像液量を、作像を行うのに好都合に制御する。そして、この現像液による層１０２を、図示されていない駆動系による感光体２の回転で転写位置Ｔへ搬送する。転写位置Ｔにおいて、露光と実質的に同時に転写バイアス電圧を印加することにより感光体２上の光導電体層の露光部に対応する位置に在る前記現像液の微小単位の全部又は一部を転写紙１１に向かって飛翔させる。これにより、転写紙１１上に像露光に応じた現像液からなる像を形成できる。像形成後の転写紙１１に対して必要に応じ送風などを行ってもよい。
【００４４】
なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）において現像液供給部材３１を省いた画像形成装置を示している。この装置によれば、比較的簡単な構成でコストも小さくできる。この図１（ｂ）の画像形成装置は、簡単な構成であるが、現像容器３内の液面が常に感光体２の表面に接するように制御するための液面制御装置が必要である。この液面制御装置としては、例えば、所望の液面位置を検知するセンサとして光電変換素子、ピエゾ素子により液面位置を検知することにより、液面位置を保つべく現像容器３６を移動せしめるかあるいは新しく現像液を補給するかする。
【００４５】
また、図１（ａ），（ｂ）の例においては、最終記録体である転写紙１１へ直接記録する方式となっているが、前記のバイアスロ−ラ、あるいはバイアスベルトを中間転写体とし、該バイアスロ−ラ、バイアスベルト上に現像液液滴による画像を形成せしめ、第二の転写位置にて最終転写材上に押圧転写などにより画像形成を行うこともできる。
【００４６】
次に、図２及び図３を用いて、前述のように、感光体２の表面に現像液１０の微小な単位を、大きさや形状が均一になるように形成せしめるのに好都合な感光体２の構造例について説明する。ここで、環境汚染の問題を解決するのに水系の湿式現像液を使用するのが望ましい。よって、以下の感光体表面の構造例では、一成分現像液１０を水系とした場合の構造について説明する。
【００４７】
図２（ａ）〜（ｆ）の構造例において、前記透光性基体２３、透光性電極２２、光導電体層２１は、各構造例に共通であるが、前記現像液の微小な単位を形成するのに好都合な現像液保持層２４の構造が互いに異なる。
【００４８】
上記透光性基体２３の材料としては、各種ガラスあるいはアクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカ−ボネ−ト、ポリエステル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリサルフォン、ポリフェニレンサルファイドなど透光性を有する高分子化合物を広く使用することができる。
【００４９】
また、上記透光性電極層２２の材料としては、銅、真鍮、銀、金、アルミニウム、パラジウムなど金属の蒸着薄膜、ＩＴＯ（Ｉｎ，Ｓｎの化合物）の蒸着膜あるいはＩＴＯなど透明な導電性微粉末の透明な樹脂バインダー分散体による塗布層など使用することができる。
【００５０】
また、上記光導電体層２１の材料としては、Ｓｅ系材料の蒸着層、スパッタリングにより形成されるアモルファスシリコン膜、ＺｎＯ、ＴｉＯ、Ｃｄｓ系材料などの光導電性微結晶を樹脂などのバインダ−に分散した系による塗布層、また、有機感光体など好ましく使用することができる。
【００５１】
図２（ａ）の例は、光導電体層２１の表面に親水性材よりなる微小な島を互いに独立に配列して設けたものである。感光体は通常疎水性であるから、本例の前記水系の現像液は選択的に親水性の島に付着し、該島の大きさに対応して現像液の微小単位の大きさが決定される。この親水性材よりなる多数の島の間隔は、該島に形成される現像液の微小単位がそれぞれに独立できる、すなわち、互いに近傍の前記現像液の微小単位が接触して一体化することがない範囲内で決定される。また、親水性の島２４１の形状は、感光体表面において円形状であることが望ましいが、四角、六角などの角状であってもよいし、不定形の微小模様であってもよい。この親水性の島２４１の配列及び大きさについては後に詳述する。
【００５２】
好都合な親水性を有する材料としては、多くの無機化合物、例えば、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの各種酸化物、ＣａＣＯ３、ＢａＳＯ４、などの塩類など、好都合に使用することができる。
また、これらの無機化合物の表面を親水化処理を行うことにより好都合な材料を得ることができる。
【００５３】
また、親水性を有する有機化合物、特に、親水性を付与された高分子は、特に好都合な材料である。高分子が親水性を有するためには、分子鎖に沿って親水性の極性基をもたなければならない。しかしながら、あまりに該親水性基の極性が多くなると、水に対する溶解性が大きくなってしまい、前記の感光体上に親水性の島を形成せしめても前記水系の現像液に対して前記親水性の島が溶解し、感光体上への定着性が失われ感光体の多数回使用に耐えられなくなり、いわゆる耐久性が失われる。従って、高分子を親水性を付与する場合、水に溶解しない程度に、親水性の極性基を付与しなければならない。
【００５４】
高分子に親水性を付与する極性基の種類としては、一例として次の界面活性剤を挙げることができる。
（以下、余白）
【表１】
0003555910.tif 000002
【００５５】
前記の如く形成した親水性のポリマ−に対して、架橋剤としてエポキシ基、イソシアネ−ト基などの環能基を一分子中に２以上有する有機化合物を含有せしめることは、親水性ポリマ−の接着性、機械的性質、耐久性を向上する上で望ましい。
【００５６】
前記図２（ａ）の如く、感光体２の表面に、親水性の島２４１を設ける方法としては、前記親水性の無機化合物の場合は、感光体２の光導電体層表面に対して多数の微小な開口を有するマスクを密着せしめた状態にて、真空蒸着法あるいはスパッタリング法により、前記マスクの開口部に親水性の無機化合物を付着せしめることにより、該親水性の無機化合物による多数の微小な島を形成することができる。
【００５７】
感光体２の表面に親水性の島２４１を設ける他の方法として、前記親水性の無機化合物の微粒子、あるいは、セルロ−スなどの親水性有機化合物を微粒子化した材料、該材料の微粒子を樹脂バインダ−に分散した系、あるいは、前記親水性高分子有機化合物を、例えば、印刷技術により、前記感光体２の表面に対して微小な多数の島として印刷することにより、感光体２の表面に親水性の多数の微小な島を形成せしめることができる。こような印刷技術としては、例えば、スクリ−ン印刷マスクによる謄写印刷、凸版印刷、インクジェット法など好都合に用いることができる。
【００５８】
また、前記親水性の微粒子を樹脂バインダ−に分散した系と、前記感光体２の全面に塗設した後に機械的に削り、好都合な寸法に、親水性の島を残すことにより前記感光体上に親水性の島を形成することができる。
【００５９】
前記親水性のポリマ−により感光体２の表面に、親水性の島を設ける方法としては、前記樹脂バインダ−型の親水性材料にて親水性の島を設ける方法と同様な方法を好都合に用いることができる。
【００６０】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の平面状に親水性の島を設けた場合と異なり、突状に該親水性の島を設けた場合の構造を示している。
通常、前記感光体２の表面に形成される親水性の島は、該親水性の島に形成される現像液の微小単位に対し、前記画像露光によって感光体に発生する電荷が効果的に注入されるよう、導電性あるいは半導電性であることが望ましい（この点は、図２（ａ）の例でも同様。）。
【００６１】
かくの如く、前記親水性の島が導電性あるいは半導電性である場合、前記の如く転写バイアスの印加と実質的に同時に感光体背面から画像露光を行うことにより、露光部に対応する親水性の島に対して感光体から電荷が注入される。この親水性の島に注入された電荷は、更に、この島に付着する現像液に注入される。これにより、前記親水性の島に付着する現像液が帯電され、前記の転写バイアス電圧により、転写装置の電極に向かって転移あるいは飛翔されやすくなる。
【００６２】
図２（ｂ）における構造は、前記の如く、親水性の島が突状であるため、該親水性の島が導電性であれば、感光体に対する画像露光と転写バイアスの印加とがなされたときの該突状の先端部の電荷密度が大きくなり、より一層、親水性の島よりの現像液の転写材への移動を容易にする構造となっている。
【００６３】
図２（ｃ）は、図２（ａ）、（ｂ）の如く、感光体の光導電体層２１上に直接に親水性の島を設ける構造に対して、感光体表面へ疎水性の薄層を形成し、該疎水性薄層の上に親水性の島を設けた構造を示している。
【００６４】
図２（ｄ）は、図２（ａ）、（ｂ）に示される如く、感光体上に形成された親水性の島以外の感光体表面が疎水性材にて被われた構造となっている。
【００６５】
図２（ｃ）、（ｄ）においては、親水性の島２４１は導電性あるいは半導電性であり、疎水性材層２４２は絶縁性あるいは高抵抗であることが高解像度の画像を得る上で望ましい。
【００６６】
好ましい疎水性材料層としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコン樹脂、含フッ素樹脂などの有機樹脂類、シリコンオイルなどの撥水性オイル類、あるいは、該オイル類を有機樹脂中に含有せしめた材料などが好ましく使用される。
【００６７】
図２（ｅ）は、感光体表面に設けた多くの凹部を有する撥水性の材料層２４２の凹部の底部に前記親水性の材料部分２４１を設けた構造を有している。
図２（ｅ）の構造においては、前記凹部の内部に、凹部の形状、大きさに対応した現像液の液滴が形成される。このため、各親水性の島に形成される現像液液滴の大きさが均一にコントロ−ルされるという特徴を有する。
なお、より低い転写バイアス電圧にて現像液の帯電を行なわせるためには、前記凹部の底は光導電体層２１のフリ−な表面であることが望ましい。このためには、上記親水性の材料部分２４１は省略してもよい。
【００６８】
図２（ｆ）は、図２（ｂ）における突状を有する親水性の島の存する部分の他の感光体表面に撥水性の材料を設け、現像液の液滴形成の信頼性をより高めた構造としたものである。
図２（ｆ）の構造においては、感光体の疎水性が小さいために生じる隣接する現像液微小単位の連絡による解像力の低下や、感光体表面の現像液による侵食が防止できる。
（以下、余白）
【００６９】
次に、本実施形態における現像液の微小単位１０２の配列及び大きさについて説明する。この配列及び大きさは、前述のように親水性の島２４１の配列及び大きさによって左右される。本実施形態では、現像液の液滴の微小単位１０２が、少なくとも上記露光位置において、互いに独立し、かつ露光装置によるドット状光パターンの各々と位置的に対応するように、上記親水性の島２４１の配列及び大きさを設定する。すなわち、前記露光装置１として例えばＬＥＤアレーを用いた場合、感光体の移動方向と垂直な方向、すなわち、主走査方向のドット状光パターンのドット径及び位置は、ＬＥＤアレー側によって決まる。よって、感光体上の親水性の島の副走査方向の大きさ及び位置は、ＬＥＤアレーの発光体列により感光体に形成されるドット状光パターン列を形成する各ドット状光パターンに対応するように設定する。また、感光体の移動方向、すなわち、副走査方向のドット状光パターンのドット径及び位置は、画像信号に対応して発光するＬＥＤアレーの点灯パルス時間及び間隔などのＬＥＤアレー側の条件と感光体の回転速度などで決まる。よって、感光体の移動方向における現像液の微小単位１０２の大きさ及び位置は、このようにして決まるドット状光パターンの各ドットの大きさ及び位置に対応するように設定する。ここで、ドット状光パターンの各ドットの位置と現像液の微小単位１０２の位置とが対応するとは、両者が感光体上で重なることである。この各種態様については後に説明する。
【００７０】
図３（ａ）は、前記感光体２上に形成される現像液の微小単位と、該現像液の微小単位に対応する前記露光装置１により感光体２に形成されるドット状光パターンとが確実に重なる方法の一例を示すものである。
１２は、駆動信号発生装置であり、１２１は、前記駆動信号発生装置１２を駆動するスタートのタイミング、駆動時間を与える駆動信号発生部である。上記駆動信号発生部１２１は、感光体２上の多数の現像液の微少単位の感光体移動方向と垂直な方向の列各々と、露光装置１により感光体２上に時系列に形成されるドット状光パターンの同垂直な方向の列とが高精度に重なるタイミングで、前記駆動信号発生装置１２から駆動信号を発生せしめることが可能なタイミングに駆動信号を発生できるように設定される。
図示の例では、駆動信号発生装置１２として反射型光電変換素子が使用されており、従って、駆動信号発生部１２１は光反射マーク（以下、反射マークという）である。この反射マーク１２１は、感光体２の表面における非画像部に形成されることが望ましい。
前記駆動信号発生部１２からの駆動信号は、１ページ分の情報を記録するスタートの信号とすることもできるが、前記の如く、露光装置１の例えばＬＥＤアレーの各ＬＥＤに対応して感光体に形成される前記ドット状光パターンが、現像液の微小単位の列に確実に重なるためには、現像液の微小単位列毎に発生せしめる方が望ましい。
【００７１】
図３（ｂ）は、感光体上に形成される現像液の微小単位１０２により形成される列に対して、露光装置１により感光体に形成されるドット状光パターン１１２により形成される列が正確に重なっている状態を示す断面図である。
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、前記の如くに、感光体上現像液の微小単位１０２と、対応する露光装置１により感光体に形成されるドット状光パターン１１２とが重なった好都合な状態を示す平面図である。
図４（ａ）は、現像液の微小単位１０２が、ドット状光パターン１１２より大きく、該ドット状光パターンが現像液の微小単位の面積内に存する場合を示している。図４（ｂ）は、前記の場合とは逆の場合、即ち、現像液の微小単位１０２が、前記ドット状光パターンより小さく、現像液の微小単位がドット状光パターンの面積内に存する場合を示している。図４（ｃ）は、図４（ａ）と図４（ｂ）の中間の状態を示しており、即ち、現像液の微小単位１０２のー部とドット状光パターン１１２の一部とが重なり合っている状態を示している。
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、互いに隣接する前記重なりの状態にある現像液の微小単位とドット状光パターンの系は、重ならないように十分な間隙をもって存している。
【００７２】
ここで、本実施形態の画像形成装置においては、前記現像液の微小単位とドット状光パターンの系が電気的に独立していることが重要である。現像液の微小単位とドット状光パターンの系が重なると、重なった系同士間に重荷の移動が生じ、この結果形成される画像の解像度が低下する。上述の図４（ａ）乃至（ｃ）の状態は、いずれも現像液の微小単位が、該現像液の微小単位に対応するドット状光パターンのみによって帯電されると考えられ、望ましい。
【００７３】
図４（ｄ）は、感光体上に形成される現像液の微小単位の列に対応して設けられた、前記画像信号発生部としての反射マーク１２１を示す平面図である。前記駆動信号発生部反射マークは、同図の如く、現像液の微小単位の列のそれぞれに対応した位置の感光体の表面に設けられることが望ましい。前記駆動信号発生部は、駆動スタート信号を発するのみでなく、駆動時間を与えることができる。この場合、前記駆動信号発生部１２１としての反射マークを、感光体の進行方向に幅Ｌを有するように形成する。この反射マークの幅Ｌは、前記図４（ａ）乃至（ｃ）の如く、感光体上の現像液の微小単位の列と画像露光装置よりのドット状光パターン列とが好都合に重なるように決定される。そして、前記図３（ａ）の駆動信号発生装置１２を、前記反射マーク１２１が図中矢印１２２で示す感光体表面の移動によって前記光電変換素子を通過する時間に対応して露光装置１を駆動する。
【００７４】
また、本実施形態の画像形成装置においては、前記の如く、画像露光と実質的に同時に転写バイアス電圧を印加することにより、前記画像露光に対応させて前記感光体上の現像液の微小単位を転写材上に転移あるいは飛翔せしめる。よって、転写バイアス電圧の大きさに加えて、転写バイアス電圧の印加時間は、画質に大きい影響を与える。
すなわち、本実施形態の画像形成装置の作像原理は、前記の如く、前記感光体の画像露光を受けた領域に対応する前記現像液の微小単位が、バイアス電圧印加の下で、感光体よりの電荷注入により、帯電し、転写材に向けて転移あるいは飛翔することにより画像形成が行われると考えられる。しかしながら、前記感光体は、長時間、バイアス電圧が印加されると、非露光領域においても前記現像液の微小単位が帯電されたと考えられる転写材上のカブリが観察される。この非露光領域における現像液微小単位の帯電は、感光体が、非露光部、即ち暗所においても抵抗Ｒを有するために生じるものと考えられる。従って、本実施形態の画像形成菱直においては、前記転写バイアス電圧の印加時間は、前記の如く、カブリが発生しないよう短いことが望ましい。
そこで、本実施形態においては、前記転写バイアス電圧の印加時間のタイミングを、画像露光時間に合わせることにより、前記カブリを未然に防止することが望ましい。
【００７５】
このために、前記駆動信号発生装置１２で、露光装置を駆動すると同時に前記転写バイアス電源４２を駆動することが望ましい。また、前記カブリの防止をより効果的に行なうには、前記露光時間と転写バイアス電圧印加時間とを、実質的に一致せしめることが望ましい。具体的には、転写バイアス電圧の印加時間は、前記画像形成に転写バイアス電圧が有効である限り、即ち、前記感光体上の現像液が十分な濃度で前記転写材上に転移あるいは飛翔できる限りにおいて、短いことが望ましい。また、前記転写バイアス電圧の印加時間は、前記画像露光時間に略一致するか、画像露光時間内であることが望ましい。
【００７６】
図３（ａ）においては、駆動信号発生装置１２よりの信号１２３により、転写バイアス電源４２を駆動する駆動回路４３が設けられている。本例では、駆動回路４３として、スイッチが設けられており、前記駆動信号発生装置１２よりの駆動信号１２３が与えられる時間、前記駆動回格４３のスイッチがＯＮ状態にあり転写装置４に対して、転写バイアス電源４２よりの転写バイアスが印加される。なお、上記駆動信号発生装置１２内には、増幅器が設けられ、前記露光装置１や転写バイアス電源４２を駆動するのに十分なレベルに駆動信号の増幅がおこなわれる。
駆動信号発生装置１２よりの信号１２２、１２３により、露光装置１による画像露光と、転写装置４による転写バイアス電圧印加とを、前記の如く実質的に同時に与えられることにより、前記の如く画像露光を受けた感光体２上の現像液の微小単位が帯電し、転写材に向かって転移あるいは飛翻し、カブリのないコントラストの優れた転写材上への画像形成が行われる。
【００７７】
なお、図３（ａ）では、反射マークを用いたが、これに代え透過マークを用いても良い。また、駆動信号発生装置１２として、光電変換素子が使用されているが、磁気ヘッド等他の手段が用いられてもよい。この場合、駆動信号発生部として、感光体上に設けられた磁性を有する材料からなるマークを用いる。
【００７８】
次に、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
前述の図１（ａ）や（ｂ）に示す装置においては、前記の現像液を担持する感光体表面と前記転写装置の転写バイアスローラ（あるいはバイアスベルト）表面間の間隙は、充分に小さい方が、印加する転写バイアス電圧を小さく設定できるので望ましい。しかしながら、前記間隙を小さくする場合、前記感光体表面とバイアスローラあるいはバイアスベルト表面との間に転写材を通すときには前記間隙の安定した維持が困難になる。よって、本実施形態の画像形成装置は、感光体表面と転写材との間にスペイサを設けたものである。
【００７９】
図５は本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図示の装置は、前述の図１（ａ）の画像形成装置において、転写ローラ４１の圧力を受けて感光体表面と転写材との間隔を一定に維持するスクリーンベルト状のスペイサ２５を設けたものである。その他の点は、図１（ａ）の画像形成装置と同様であるので、以下、このスペイサについて説明する。但し、上記実施形態では、現像液の液滴の微小単位１０２が、少なくとも上記露光位置において、互いに独立し、かつ露光装置によるドット状光パターンの各々と位置的に対応するようにしたが、本実施形態では、このように設定してもよいし、しなくてもよい。従って、感光体上に現像液は互いに独立した液滴状でなくてもよい。
【００８０】
上記スクリーンベルト状のスペイサ２５は、感光体上の現像液が通過するための多数の開口部を備えている。このようなスクリーンとしては、図５（ａ）の平面図に示すようなフラットなスクリーンを用いてもよいし、図５（ｂ）の平面図に示すようなメッシュスクリーンを用いてもよい。いずれも多数の開口部２５１が形成されている。特にメッシュスクリーンはスクリーン印刷技術に採用されるように安価で微細な構造を有するので、優れた画質を実現するのに好適である。
【００８１】
上記開口部の開口率は、感光体上の現像液が支障なく通過できるようできるだけ大きく設定することが望ましい。前述の図２に示すような感光体表面構造により感光体上で液滴状に現像液を担持する場合には、スペイサ２５の開口部の一個一個が、前記感光体表面に形成される液滴の一個一個と対応するように形成することが望ましい。また、感光体上に連続層として現像液を保持する場合に、このベルト状のスペイサ２５により、少なくとも露光位置Ｅにおいて、感光体状の現像液を互いに独立した液滴状にすることができる。よって、前述の実施形態におけると同様に、液滴状の現像液の微小単位の位置と露光装置の露光ドット位置とが対応するように、ベルト状のスペイサ２５の開口部を形成することもできる。
【００８２】
スペイサ２５の材質は、画像露光により感光体上の現像液に注入された電荷が、スペイサ２５へ移動しないように、絶縁性あるいは１０５Ω・ｃｍ以上の高抵抗であることが望ましい。特に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポエステル、ポフェニレンサルファイド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフルオロアルコキン（ＰＦＡ）、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重体（ＦＥＰ）、ナイロン、ポリアミド、ポイイミドなどの高分子材が好適である。
また、スペイサ２５の材質は、現像液に対して親和性がないことが望ましい。つまり現像液の水系であれば、スペイサ材質として例えば疎水性の材料が望ましい。これによれば、現像液のスペイサ２５に対する付着力を小さくでき、現像液の転写紙１１への転写性を向上させることができる。また、スペイサ２５が現像液で汚れ、転写紙１１や転写ローラ４１を汚すのを防止できる。
【００８３】
このようなスクリーンベルト状のスペイサ２５が３本の支持ローラ１３１、１３２、１３３３に掛けわたされている。感光体２と転写ローラ４１との間に存在するベルトの展張部が転写材１１の搬送部材として機能している。この３本の支持ローラのうち、例えば、上記展張部の転写紙１１搬送方向上流側の端に位置する支持ローラ１３１が従動ローラ、同下流側の端に位置する支持ローラ１３２がテンションローラ、残りの下方に位置する支持ローラ１３３が駆動ローラである。この駆動ローラは図示しない駆動系に連結されている。この駆動ローラによるベルト状スペイサ２５の駆動速度は、感光体２表面の移動速度と同速に設定することが望ましい。そして、上記下方に位置する支持ローラ１３３に巻き付いたベルト状のスペイサ２５の表面に対向させてベルトクリーニング装置１４が設けられている。
【００８４】
上記ベルトクリーニング装置１４は、クリーニング液１４１を収容したクリーニング容器１４２と、このクリーニング液内に部分的に没しかつ上部がベルト状のスペイサ２５表面に接触するように設けられた第１クリーニングローラ１４３と、この第１クリーニングローラ１４３の接触部を通過したスペイサ２５表面に接触する第２クリーニングローラ１４４とを備えている。
【００８５】
上記第１クリーニングローラ１４３としては、クリーニング液と親和性があり、クリーニング液を汲み上げることができ、スペイサ２５に付着している現像液や転写材１１の紙粉その他の付着物を、スペイサ２５表面を損傷させることなく除去できる表面を備えたものを用いることが望ましい。例えば、スポンジゴムローラ、ウレタンフォームローラの如き、ソフトで弾性のある発泡樹脂ローラが好都合に用いられる。
【００８６】
上記第２クリーニングローラ１４４は、ベルト状のスペイサ２５表面に付着したクリーニング液を取り除き、また、第１クリーニングローラ１４３で除去できなかった現像液、紙粉等を取り除くためのものであり、第１クリーニングローラ１４３と同様のローラを用いることができる。第１クリーニングローラ１４３のみで十分なクリーニングが可能な場合には省略できる。これら第１及び第２のクリーニングローラの少なくとも一方に、ベルト状のスペイサ２５に発生する不均一な帯電を除去する機能を持たせてもよい。そのためには、クリーニングローラに導電性を持たせる。これによれば、ベルト状のスペイサ２５が不均一に帯電することによる画像の残像を防止できる。特に、第１クリーニングローラ１４３で主に付着物のクリーニングを行ない、第２のクリーニングローラ１４４で主に除電を行なうようにすることが望ましい。
【００８７】
なお、図５の装置では、スペイサ２５として、感光体２とは別体のベルト状のスペイサ２５を用いたが、スペイサ２５を感光体２上に固定的に設けることもできる。
図６（ａ）乃至（ｂ）はそれぞれ、スペイサ２５を感光体２上に固定的に設け例を示すものである。図６（ａ）は、多数の開口部２５１を有するスクリーン状のスペイサ２５を感光体２上に固定したものであり、図６（ｃ）や（ｄ）はそれぞれその平面構造例を示すものである。図６（ｂ）は、感光体２１上に接着層２６を設け、この接着層で多数の粒状のスペイサ２５を固定したものである。
【００８８】
図６（ａ）のスクリーン状のスペイサ２５の開口部の底部には、現像液と親和性のある材料層（本例では現像液が水系であるので疎水性の材料層）が形成され、これにより、親水性の微少な島２４１が構成されている。この微小な島２４１を構成する上記材料層の厚みは、前記メッシュスクリーンスペイサ２５に実質的に接して搬送される転写材の記録表面に、この開口部内に形成される現像液の液滴の先端部が非露光時は接触しないような厚みに設定されている。
【００８９】
図６（ｂ）の粒状のスペイサ２５を固定するための接着層は、現像液に対する感光体２からの電荷注入を促進するため、１０３〜１０１２Ω・ｃｍの範囲内の比抵抗を有することが望ましい。また、現像液と親和性のある材質で構成することが望ましい。例えば現像液が水系の場合、親水性の材料を用いる。このような材料としては前述の図２（ａ）の親水性の島２４１を形成する材料を用いることができる。
【００９０】
なお、この図６（ａ），（ｂ）それぞれの例でも、図２の例と同様、透光性基体２３、透光性電極２２及び光導電体層２１で感光体を形成している。そして、図中、１０１は、光導電体層２１上の親水性の島２４１等の上に形成された現像液の液滴を示している。また、１１は転写材、４２は転写装置の電極である。転写電極４２と感光体電極２２との間には、図示されていない転写バイアス電圧が印加されている。該転写バイアス電圧印加の状態で、画像露光Ｅを感光体の背面側（図６（ａ）では透光性基体側）より照射することにより、前記感光体表面に存する現像液の液滴１０１は、その全部あるいは一部が転写材１１上に移動し、像１０２を形成する。
【００９１】
以上のようにスペイサ２５を固定的に設けた感光体２を用いる場合には、図１（ａ）あるいは（ｂ）の装置構成が採用できる。感光体上にスペイサ２５を固定的に設けた場合には、図５（ａ）のように、ベルト状のスペイサ２５を用いる場合に比して、転写紙１１と接するスペイサ２５の総面積が小さく、かつ、感光体上に現像液を供給するに当たって、スペイサ２５も現像液で洗われるため、特にクリーニング装置を設ける必要がない。図１の構造例では、容器３６の開口部が感光体２より塞がれたほぼ密閉した状態になっていることも、クリーニング装置を省略する上で有利である。また、この現像液によってスペイサ２５の除電が可能である。図１（ａ）のような装置例の場合にも供給ローラ３１に導電性を持たせておけば、十分に除電できる。
（以下、余白）
【００９２】
以上の各実施形態における感光体２の構造例は、前記したごとく親水性の現像液を使用することを前提にしたものであるが、これらの基本的な構造は、疎水性の現像液を使用することも可能である。そして、疎水性の現像液を使用する場合には、例えば、図２の各例において、感光層２１の上に形成される親水性の島２４１の部分を疎水性の現像液と親和性のある材料にて形成し、該形成された疎水性の島以外の感光体表面を親水化処理する。例えば、図２（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）において、２４１を該疎水性の現像液と親和性のある材料で形成し、２４２を親水性を有する前記の材料にて形成することにより、疎水性の現像液を使用することが可能になる。
【００９３】
【発明の効果】
請求項１乃至４の画像形成装置によれば、従来の電子写真方式の画像形成方法及びその装置と異なり、感光体を全面一様に帯電する必要がないので、このような帯電のための高圧電源を必要としない。よって、装置の小型化や低コスト化に有利である。また、上記帯電のため通常使用されるコロナ帯電器からの発生するオゾン対策も必要でなく、安全性、環境保全に有利である。
【００９４】
また、転写材に現像液像が転写された感光体表面は、新に現像液を付与することにより初期化できるので、必ずしもクリーニング装置を必要としない。よって、このクリーニング装置分の、小型化、低コスト化も可能である。また、湿式一成分現像剤を使用するため従来の乾式プロセスに観られる廃トナー処理の対策も必要でなく、保守上有利である。
【００９５】
また、従来の乾式プロセスと異なり、湿式一成分現像剤を使用するため、必ずしも定着装置を必要とせず、その分、エネルギー消費を低減できる。また、乾式プロセスにみられる粉塵の発生がなく、取扱い上の作業性が極めて優れ、また、環境汚染を生じにくい。
【００９６】
また、一成分現像液を使用するため、フルカラー化に特に有利である。すなわち、前記の乾式画像形成プロセスを用いたフルカラー画像形成においては、トナーが溶解し合うことでカラーバランスが得られるため、多大の定着エネルギーを要する。これに対して本発明においては、一成分現像液を使用するため、各色現像剤は容易に溶解し合うことができ、必ずしも熱定着装置を必要としない。
また、乾式画像形成プロセスを用いたフルカラー画像形成においては、トナー粒子が大きく、画像を形成するトナー層が厚くなり、多数枚のフルカラーコピーを重ねて製本する場合（特に転写材両面に画像形成したコピーの場合）、厚みや重さが大きくなってしまうなどの不具合がある。これに対して本発明においては、一成分現像液を使用するので、フルカラー画像形成を行ったとしても、転写材上での現像液層は極めて小さい厚みであり、なんら支障無く転写材の両面にフルカラー画像形成を行うことができる。
【００９７】
更に、上述のように例えばクリーニングブレードなどを用いた感光体のクリーニングが必要でないので、感光体などの機械的トルクが小さき、駆動のための消費エネルギーが少なくてすみ、かつ、定着が必要でないので、定着エネルギーも必要でないことから、バッテリーによる駆動が可能で、しかも上述のように小型化もできるため、携帯性に優れた画像形成装置を提供できる。
【００９８】
特に、請求項１の画像形成装置によれば、上記感光体表面上に、互いに独立した微小単位の液滴状に上記一成分現像液を保持させて、転写電界下での像露光による転写を行うので、像露光により抵抗が低下した感光体部分から、該感光体部分上の現像液へ注入された電荷が、まわりの液滴を構成する現像液に漏洩しにくい。このため、該感光体部分からの電荷注入を、該感光体部分上の現像液の液滴について集中的に起こすことができる。これにより、集中的に電荷が注入された現像液の液滴を、転写材に向けて容易に例えば飛翔させて転写材に転移させることができ、高品位画像を得ることができる。
【００９９】
また、感光体上の互いに独立した一成分現像液の液滴の微小単位が、少なくとも上記露光箇所において、露光装置の互いに独立したドットの各々と位置的に対応するようにしたので、画像情報に基づく露光のドットに性格に対応して現像液を、例えば飛翔により転写材に転移させることができ、画像濃度の均一な画像を得ることができる。また露光ドットの光量に応じて現像液の微笑単位の帯電が行われるので、中間調記録が可能である。
また、上記露光装置の副走査方向における感光体上でのドット径に対応した感光体部分に対してのみ、同方向において断続的に転写電界を形成するので、感光体の非露光部から該非露光部上の現像液への電荷注入による現像液の飛翔あるいは転移で画像カブリが発生するのを防止できる。すなわち、感光体は通常薄膜である（背面露光用の透明感光体は特に薄膜である）ため、高電圧が印加されると暗所でもキャリア移動が発生する。よって長時間感光体に高電圧が印加されると、露光ドットが当たった以外の暗部上においても、飛翔あるいは移転する現像液が発生し画像カブリが発生するおそれがある。本請求項１の画像形成装置においては、感光体上でのドット径に対応した感光体部分に対してのみ転写電界を形成するので、このうな画像カブリを極力抑えることができる。なお、画像カブリ防止の観点からは、転写電界形成時間が短いほど有利であるが、短すぎると露光ドットが当たった感光体部分上の現像液についても飛翔あるいは転移が困難となるので、該部分上の現像液についての飛翔あるいは転移が可能な限りにおいて、上記転写電界印加時間を設定する。
【０１００】
更に、請求項２の画像形成装置によれば、上記露光装置の主走査方向に並ぶ上記微小単位の液滴の列に対応させて感光体上に形成したマークをマーク検出手段によって検出し、その出力に基づいて、上記露光装置の副走査方向における露光タイミングを副走査制御手段によって制御するので、上記液滴の位置と露光装置による露光ドットの位置とを確実に対応させることができる。
【０１０２】
また、請求項３の画像形成装置によれば、マークを検出するマーク検出手段の出力に基づいて、転写制御手段によって転写装置を制御するので、副走査方向におけるドット径に対応した感光体部分に対してのみ転写電界を形成するように確実に制御できる。よって、画像コントラストを保ちながら画像カブリを防止できる。マーク及びマーク検出手段を、露光装置の制御と転写装置の制御とに兼用するので、その分装置の小型化、低コスト化を図れる。
【０１０３】
また、請求項４の画像形成装置によれば、上記露光装置によるドットと該ドットに対応する微小単位の液滴とからなる組み同士が、感光体上で互いに独立するようにしたので、露光により感光体から現像液の液滴に注入される電荷が、この組の間で移動することがなく、露光ドットにより感光体から注入される電荷が対応する微笑単位の液滴にのみ注入される。よって、一層良好な画像の均一性、解像力及び階調再現性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施例に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す正面図。
（ｂ）は同画像形成装置における現像装置の変形例を示す正面図。
【図２】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、同画像形成装置に使用できる感光体の断面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は他の実施形態に係る画像形成装置の説明図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は同画像形成装置における露光ドットの液滴との位置関係の説明図。
（ｄ）は同画像形成装置の感光体表面の平面図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は更に他の実施形態に係る画像形成装置の説明図。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、同画像形成装置に使用できる感光体の断面図。
（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ、（ａ）の感光体の平面構造例を示す平面図。
【符号の説明】
１      露光装置
２      感光体
３      現像液供給装置
４      転写装置
１１    転写紙
１２    駆動信号発生装置
４１    転写ローラ
４２    転写バイアス電源
４３    駆動回路
１０２  液滴
１１２  露光ドット
１２１  反射マーク
【図１】
0003555910.tif 000003
【図２】
0003555910.tif 000004
【図３】
0003555910.tif 000005
【図４】
0003555910.tif 000006
【図５】
0003555910.tif 000007
【図６】
0003555910.tif 000008