(57)【要約】【課題】  電荷注入により潜像担持体に長期間、安定して静電潜像を形成できる画像形成方法および精度の高い画像を形成することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】  矢印Ｐの方向に移動する潜像担持体２に書込ユニット３を当接させてニップ部ＰＣを形成し、ニップ部ＰＣにおいて液体Ｗを介在させた状態で潜像担持体２に静電潜像を形成している。したがって、液体Ｗが介在していない場合に比べ、潜像担持体２に安定して静電潜像を形成することができる。また、液体Ｗの潤滑効果により、書込電極３１１と独立フローティング電極２１とが摺動することにり磨耗することを抑制することができる。したがって、フローティング電極２１と書込電極３１１とが磨耗することによる、潜像担持体２への静電潜像の形成精度の劣化を防止することができる。したがって、長期間、安定して潜像担持体２の表面への潜像形成を行うことができる。【選択図】  図６
2005169828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に移動する潜像担持体に書込部材を当接させてニップ部を形成するとともに、該ニップ部において前記潜像担持体に電荷注入して前記潜像担持体に静電潜像を形成する画像形成方法において、
前記ニップ部に液体を介在させた状態で潜像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記第１方向における前記ニップ部の上流側の液体付与位置において、前記潜像担持体の表面に前記液体を付与する請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記第１方向における前記液体付与位置の下流側であって、かつ、前記ニップ部の上流側において、前記潜像担持体の表面に付与された前記液体の液厚を調整する請求項２記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記潜像担持体の表面粗さをＲａ、前記液厚をｔとしたとき、前記液厚は、
ｔ≧Ｒａ
に調整される請求項３記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記潜像担持体は独立フローティング電極を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記液体は絶縁性である請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記液体が揮発性を有する請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記液体が低級アルコールである請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項９】
第１方向に移動する潜像担持体と、
前記潜像担持体に当接してニップ部を形成し、該ニップ部において前記潜像担持体に電荷注入することによって前記潜像担持体に静電潜像を形成する書込部材と、
前記第１方向における前記ニップ部の上流側に配置され液体を付与する液体付与手段と、
前記静電潜像を現像する現像手段とを備え、
前記液体付与手段により付与された前記液体を前記潜像担持体の移動にともなって前記ニップ部に位置させるとともに、前記ニップ部での液体の介在状態で前記書込部材による潜像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１方向における前記液体付与手段の下流側であって、かつ、前記ニップ部の上流側において、前記液体付与手段によって前記潜像担持体の表面に付与された前記液体の液厚を調整する液厚調整手段をさらに備える請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記潜像担持体は独立フローティング電極を有する請求項９または１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１方向における前記ニップ部の下流側で前記潜像担持体に対向配置され、前記潜像担持体の表面から前記液体を除去する液体除去手段をさらに備えた請求項９ないし１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記液体除去手段は前記現像手段の上流側で前記潜像担持体に対向配置されている請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記液体除去手段を前記潜像担持体に接触させて前記潜像担持体から前記液体を除去する請求項１２または１３記載の画像形成装置であって、
前記液体除去手段により前記潜像担持体から除去された前記液体を回収する液体回収手段をさらに備えた画像形成装置。
【請求項１５】
前記液体として揮発性液体を用いる請求項１２または１３記載の画像形成装置であって、
前記液体除去手段は前記潜像担持体に向けて送風する送風手段である画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、潜像担持体に電荷注入することにより静電潜像を形成する画像形成方法および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザビームプリンタ、複写機やファクシミリ装置などの画像形成装置において、潜像担持体に静電潜像を形成する方法として、書込部材を潜像担持体に接触させて、該接触部において書込部材で潜像担持体に電荷注入する、いわゆる帯電書込によって該潜像担持体に静電潜像を形成する方法が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
このような画像形成装置では、潜像担持体に電荷注入することで該潜像担持体に静電潜像を形成しているので、放電による帯電書込に比べて、書込部材への印加電圧を大幅に低く出来る。また、キャリアが電荷であることから温度や湿度等の環境による影響がないため、形成される静電潜像の位置に歪みが生じなく、静電潜像の形成位置制御が向上する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２５３３２公報（［０００６］、［０００８］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電荷注入による潜像担持体へ静電潜像の形成では、書込部材と潜像担持体との接触状態によって接触抵抗が変動し、潜像担持体への静電潜像の形成精度に大きな影響を与えることがある。上記した従来装置では、書込部材として、比較的柔らかく弾性のある可撓性の基材に支持された書込電極を用い、該書込み電極を該基材の撓みによる弱い弾性復元力で潜像担持体に軽く押圧している。これによって、書込部材と潜像担持体との接触状態を向上させて接触抵抗の安定化を図っている。
【０００６】
しかし、書込電極は微小であるため、上記した構成とするだけでは、書込部材と潜像担持体との接触抵抗を安定させるには必ずしも十分なものであるとは言えず、該接触抵抗をより一層安定させることによって、安定して潜像担持体に静電潜像を形成することのできる技術が要望されている。さらに、書込部材を潜像担持体に接触させることから、潜像担持体表面の接触摩擦に対する耐久性も問題となっており、より長期間の使用に耐え得る構成の実現も大きな技術的課題となっている。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電荷注入により潜像担持体に長期間、安定して静電潜像を形成できる画像形成方法および精度の高い画像を形成することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するため、第１方向に移動する潜像担持体に書込部材を当接させてニップ部を形成するとともに、該ニップ部において前記潜像担持体に電荷注入して前記潜像担持体に静電潜像を形成する画像形成方法において、前記ニップ部に液体を介在させた状態で潜像形成を行うことを特徴としている。
【０００９】
このように構成された発明では、潜像担持体と書込部材とのニップ部に液体が介在した状態で、該ニップ部において潜像担持体に対して書込部材による電荷注入が実行されて静電潜像が潜像担持体上に形成される。このようにニップ部に液体が介在した状態で潜像形成を実行した場合、液体が介在しない場合に比べて潜像形成効率が極めて向上するとともに、静電潜像形成の安定性も向上する。すなわち、液体をニップ部に介在させることが電荷注入により潜像担持体に静電潜像を安定して形成する上で大きな役割を担っている。なお、ニップ部での液体の介在による作用効果については、具体的な実験に基づき確認されたものであり、その詳細については後で詳述する。また、液体の潤滑効果により、書込部材と潜像担持体との接触部分の摩擦抵抗が減少し、潜像担持体表面の耐久性を向上させることができる。したがって、潜像担持体表面が磨耗することによる潜像担持体表面への静電潜像の形成精度の劣化を防止することができる。よって、長期間、安定して、潜像担持体表面に静電潜像を形成することができる。
【００１０】
また、前記第１方向における前記ニップ部の上流側の液体付与位置において、前記潜像担持体の表面に前記液体を付与する構成としてもよい。このような構成とすることによって、潜像担持体と書込部材とのニップ部に常に安定して液体を介在させることができる。
【００１１】
また、前記第１方向における前記液体付与位置の下流側であって、かつ、前記ニップ部の上流側において、前記潜像担持体の表面に付与された前記液体の液厚を調整する構成としてもよい。このような構成とすることによって、ニップ部における液体の介在量を常に一定に保つことができる。この場合、前記潜像担持体の表面粗さをＲａ、前記液厚をｔとしたとき、前記液厚は、
ｔ≧Ｒａ
に調整されるのが好ましい。
【００１２】
また、前記液体は絶縁性である構成としてもよい。書込部材は、潜像担持体と書込部材との当接位置において潜像担持体に対して電荷注入を行い、静電潜像を潜像担持体に形成する。すなわち、形成しようとする潜像に対応する潜像担持体の表面位置に電荷を注入する必要があり、電荷注入位置が該表面位置からずれると、潜像の形成精度の低下を招いてしまう。ここで、液体が導電性である場合、該当接位置において書込部材から潜像担持体の潜像形成位置に注入されるべき電荷が潜像形成位置から横方向にずれてしまう可能性がある。その結果、潜像形成が不安定となり、潜像担持体に形成される静電潜像の形成精度は劣化する可能性がある。これに対し、液体として絶縁性の液体を用いることで、液体中を最短コースで電荷が移動することとなり静電潜像の形成精度の劣化を防止することができる。
【００１３】
また、前記液体が揮発性を有する構成としてもよい。このような構成とすることによって、潜像担持体と書込部材とのニップ部に所定の液体が介在した状態で、該ニップ部において潜像担持体に書込部材によって静電潜像が形成された後、ニップ部から離れた位置で潜像担持体の表面から該液体が揮発する。したがって、液体を潜像担持体の表面から除去するために何らかの手段を講じる必要がない。また、液体を潜像担持体の表面から除去するために何らかの手段を講じたとしても、非常に簡易な構成で該液体を潜像担持体の表面から除去することができる。よって、静電潜像が形成された後の潜像担持体の表面を液体の存在しない状態に容易に保つことができる。
【００１４】
また、前記液体としては例えば低級アルコールを用いることができる。このような構成とすることによって、低級アルコールの揮発性により上記した作用効果が得られるとともに、低級アルコールの洗浄効果により潜像担持体の表面をより清潔に保つことができる。
【００１５】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、第１方向に移動する潜像担持体と、前記潜像担持体に当接してニップ部を形成し、該ニップ部において前記潜像担持体に電荷注入することによって前記潜像担持体に静電潜像を形成する書込部材と、前記第１方向における前記ニップ部の上流側に配置され液体を付与する液体付与手段と、前記静電潜像を現像する現像手段とを備え、前記液体付与手段により付与された液体を前記潜像担持体の移動にともなって前記ニップ部に位置させるとともに、前記ニップ部での液体の介在状態で前記書込部材による潜像形成を行うことを特徴としている。
【００１６】
このように構成された発明では、潜像担持体と書込部材とのニップ部に液体が介在した状態で、該ニップ部において潜像担持体に対して書込部材による電荷注入が実行されて静電潜像が潜像担持体上に形成される。このように、ニップ部に液体が介在することにより潜像担持体上に静電潜像が安定して精度良く形成される。そして、こうして形成された静電潜像を現像しているので、精度の良い画像を安定して形成することができる。また、液体の潤滑効果により、書込部材と潜像担持体との接触部分の摩擦抵抗が減少し、潜像担持体表面の耐久性を向上させることができる。したがって、潜像担持体表面が磨耗することによる潜像担持体表面への静電潜像の形成精度の劣化を防止することができる。よって、長期間、安定して、潜像担持体表面に静電潜像を形成することができる。
【００１７】
また、前記第１方向における前記液体付与手段の下流側であって、かつ、前記ニップ部の上流側において、前記液体付与手段によって前記潜像担持体の表面に付与された前記液体の液厚を調整する液厚調整手段をさらに備える構成としてもよい。このような構成とすることによって、ニップ部に介在する液体の量を常に最適に保つことができる。
【００１８】
また、前記第１方向における前記ニップ部の下流側で前記潜像担持体に対向配置され、前記潜像担持体の表面から前記液体を除去する液体除去手段をさらに備える構成としてもよい。このような構成とすることによって、既に静電潜像が形成されている潜像担持体の表面から不必要な液体を取り除くことができる。したがって、ニップ部において書込部材により静電潜像が形成された後の潜像担持体の表面を液体の存在しない状態に保つことができる。
【００１９】
ここで、前記液体除去手段の配設位置については前記書込部材による静電潜像の形成位置より下流側であれば任意であるが、前記現像手段の上流側で前記潜像担持体に対向配置される構成としてもよい。このような構成とすることによって、現像手段による静電潜像の現像において不必要な液体を、潜像担持体から取り除くことができる。したがって、現像手段による静電潜像の現像において、潜像担持体に残留した液体の影響を除去することができる。よって、さらに良好な画像を得ることができる。
【００２０】
また、前記液体除去手段を前記潜像担持体に接触させて前記潜像担持体から前記液体を除去する画像形成装置では、前記液体除去手段により前記潜像担持体から除去された前記液体を回収する液体回収手段をさらに備える構成としてもよい。このような構成とすることによって、画像形成装置が液体により汚染させるのを確実に防止することができる。また、回収した液体を必要に応じて再利用することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００２１】
また、前記液体として揮発性液体を用いる画像形成装置では、前記液体除去手段は前記潜像担持体に向けて送風する送風手段である構成としてもよい。このような構成とすることによって、書込部材によって潜像担持体に静電潜像が形成された後、該潜像担持体の表面から液体を送風手段からの送風により揮発除去している。このように液体として揮発性を有する液体を用いるとともに、その揮発性を利用して送風による液体除去を行っているので、潜像担持体表面からの液体除去をいわゆる非接触で行うことができ、潜像担持体表面の静電潜像の形成状態を変化させることなく、つまり静電潜像を乱すことなく液体除去を行うことができる。
【００２２】
なお、本発明（画像形成方法および画像形成装置）にかかる「潜像担持体」として独立フローティング電極を有する構成を採用してもよい。このような構成とすることによって、さらに潜像担持体への電荷注入が促進されるので、より一層、潜像担持体に安定して静電潜像を形成することができる。また、この場合、独立フローティング電極と書込部材との接触部分に介在する液体の潤滑効果によって、独立フローティング電極と書込部材とが摺動することにより磨耗することを抑制することができる。したがって、独立フローティング電極と書込部材とが磨耗することによる、潜像担持体への静電潜像の形成精度の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜ニップ部での液体介在による効果＞
潜像担持体と書込部材とのニップ部において、書込み部材により潜像担持体に対して電荷注入して該潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成効率を向上させるには、該ニップ部の潜像担持体と書込部材との接触抵抗が非常に重要であることは上述したとおりである。そこで、本願発明者は種々の物質を該ニップ部に介在させるとともに、それらの介在により潜像担持体と書込部材との接触状態の改善を図り、そのことによって該接触抵抗が安定することが認められるか否かを検証した。そして、エタノールなどの液体をニップ部に介在させた状態で潜像形成を行うことで潜像担持体への潜像形成効率を高めることが可能となるという知見を得た。以下、実施形態の説明に先立って、検証内容および知見内容をより具体的に説明する。
【００２４】
上記検証を行うべく、潜像担持体に書込ユニットの一構成要素である書込電極を接触させ、その接触部分（本発明における「ニップ部」に相当）において、書込ユニットによる潜像担持体への潜像形成を実行する際に、潜像担持体と書込電極とのニップ部に種々の物質を介在させた。そして、それぞれの場合の潜像担持体表面の静電潜像の形成状態を比較した。
【００２５】
図１は、上記したニップ部への液体介在の有無が潜像担持体への潜像形成に与える影響を評価する方法を説明するための模式図である。同図（ａ）は潜像担持体の所定の位置の表面電位を示す図であり、横軸を時間（Ｓ）、縦軸を表面電位（Ｖ）としたものである。同図（ｂ）は、同図（ａ）中の一点鎖線で囲まれる部分の拡大図であり、その範囲は、同図（ａ）にその表面電位を示す潜像担持体表面の所定の位置が、現像ユニットによって現像されている現像時間ｔDである。すなわち、同図（ａ）の表面電位を示す潜像担持体表面の所定の位置に静電潜像が形成されているとすれば、この現像時間ｔDの間に、現像剤、例えばトナーで現像される。そこで、現像バイアスを設定電位Ｖ0として、さらに、静電潜像が形成された潜像担持体表面の所定の位置の表面電位Ｖtと設定電位Ｖ0とを絶対値で比較して、その所定の位置の表面電位Ｖt（絶対値）が設定電位Ｖ0（絶対値）よりも小さい値であれば、該所定の位置へトナーが付着するようにトナーの帯電極性を設定すればよい。このようにすることによって、潜像担持体の外周面で、その表面電位Ｖt（絶対値）が設定電位Ｖ0よりも小さい表面位置へはトナーが付着する。すなわち、潜像形成後に潜像担持体表面で設定電位Ｖ0に帯電されていない位置へトナーが付着するので、潜像担持体表面の潜像形成不良の位置を目視で確認することができる。
【００２６】
時刻ｔ1で、書込ユニットによって潜像担持体の所定の位置の表面電位が所定の表面電位Ｖ0となるように予め設定した書込バイアスが書込ユニットに印加される。すると、潜像担持体表面の所定の位置に対して電荷注入が実行されて瞬時に略設定電位Ｖ0に帯電される。このようにして、潜像担持体表面の所定の位置に静電潜像が形成される（同図（ａ）参照）。ところが、従来技術による方法では、その静電潜像を形成した潜像担持体表面の所定の位置の表面電位は常に安定はしておらず、潜像担持体と書込電極との接触不良等から発生する接触抵抗の変動が原因で、設定電位Ｖ0の近傍で不安定に変位する（同図（ｂ）参照）。この潜像担持体の所定の位置の表面電位の不安定さを確認するために、上記したように現像バイアスをＶ0に設定し、それに応じてトナーの帯電極性をマイナスに設定して、潜像形成後の潜像担持体を現像ユニットによって現像した。したがって、現像時間ｔDの間、静電潜像を形成した潜像担持体表面の所定の位置の表面電位が、設定電位Ｖ0に達していなければ（同図（ｂ）参照）、該潜像担持体表面の所定の位置へトナーが付着し、潜像形成不良位置を目視で確認することができる。
【００２７】
このように、潜像担持体表面には、該潜像担持体表面の潜像形成不良位置にトナーが付着することによってトナー像が現像される。そこで、このトナー像を複写紙等に転写・定着した画像を比較することによって、潜像担持体と書込電極とのニップ部に介在させた液体および該液体の潜像担持体の表面粗さＲａに対する液厚ｔが書込ユニットによる潜像担持体表面への潜像形成に与える影響を評価した。
【００２８】
図２および図３は上記した方法により得た画像の例である。潜像担持体と書込電極とのニップ部に介在させる液体として、低級アルコールであるエタノールを用いている。図２（ａ）および図３（ａ）は、
液厚ｔ≧表面粗さＲａ
となるように液体をニップ部に介在させて潜像担持体に対して潜像形成したもの、図２（ｂ）および図３（ｂ）はそれぞれの比較例として、
液厚ｔ＜表面粗さＲａ
となるように液体をニップ部に介在させて潜像担持体に対して潜像形成したものの潜像担持体表面の潜像形成状態を示している。なお、本例では潜像担持体の外周面全体に対する潜像形成状態を検証するために、静電潜像としてベタ画像を潜像担持体表面に形成している。
【００２９】
図２および図３から明らかなように、液体としてエタノールを介在させるとともに、その液厚を
液厚ｔ≧表面粗さＲａ
とした場合は、濃淡も少なく、潜像担持体の表面には均一に安定して静電潜像が形成されている。一方、液体の液厚を、
液厚ｔ＜表面粗さＲａ
とした比較例は濃淡も多く、潜像担持体の表面には均一に安定して静電潜像が形成されていない。したがって、この検証結果から、エタノール等の液体をニップ部に介在させるとともに、その液厚を、
液厚ｔ≧表面粗さＲａ
とした状態で潜像形成を実行することによって従来方法と比べてより均一に安定して潜像担持体の表面に静電潜像を形成することができるという知見が得られた。
【００３０】
そこで、本実施形態はこれらの知見に基づき潜像担持体に静電潜像を形成している。以下、図面を参照しつつ、各実施形態について詳述する。
【００３１】
＜第１実施形態＞
図４は本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。。また、図５は図４の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆる４サイクル方式のカラープリンタである。この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から印字指令がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１からの印字指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートに印字指令に対応する画像を形成する。
【００３２】
このエンジン部ＥＧでは、潜像担持体２が図４の矢印Ｐの方向（本発明の「第１方向」に相当）に回転自在に設けられている。また、この潜像担持体２の周りにその回転方向Ｐに沿って、本発明における書込部材に相当する書込素子３１をその一構成要素とする書込ユニット３、現像ユニット４（本発明の「現像手段」）およびクリーニング部（図示省略）がそれぞれ配置されている。書込ユニット３には書込制御部１０３が電気的に接続されており、所定の書込バイアスを印加している。このバイアス印加によって潜像担持体２の外周面に静電潜像が形成される。なお、潜像担持体２、書込ユニット３の構成および動作については後で詳述する。
【００３３】
そして、この書込ユニット３によって潜像担持体２の外周面に形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、シアン用の現像器４Ｃ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。そして、エンジンコントローラ１０の現像器制御部１０４からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが選択的に潜像担持体２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラから潜像担持体２の表面にトナーを付与する。これによって、潜像担持体２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００３４】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２、７３等に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。
【００３５】
また、ローラ７２の近傍には、転写ベルトクリーナ（図示省略）、濃度センサ７６（図５）および垂直同期センサ７７（図５）が配置されている。これらのうち、濃度センサ７６は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。また、垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の副走査方向への回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色のトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖsyncに基づいて制御される。
【００３６】
そして、カラー画像をシートに転写する場合には、潜像担持体２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシート上にカラー画像を二次転写する。
【００３７】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシート上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。
【００３８】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートは定着ユニット９および排出ローラ８２を経由して装置本体５の上面部に設けられた排出トレイ部５１に搬送される。また、シートの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートを排出ローラ８２によりスイッチバック移動させる。これによってシートは反転搬送経路ＦＲに沿って搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートの両面に画像を形成することができる。
【００３９】
なお、図５において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像データを記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００４０】
図６は図４の画像形成装置の要部拡大図、図７は潜像担持体２の部分拡大図である。本実施形態における書込ユニット３は、書込素子３１（本発明の「書込部材」に相当）、液体塗布ローラ３２（本発明の「液体付与手段」に相当）、液厚調整ブレード３５（本発明の「液厚調整手段」に相当）、液体除去ブレード３３（本発明の「液体除去手段」に相当）を有している。以下、これらの図面を参照しつつ、潜像担持体２および書込ユニット３の構成および動作について詳述する。
【００４１】
潜像担持体２は図６および図７に示すように、アルミニウム等の導電性材料からなる基材２３、この導電性基材２３の外周面に形成された樹脂層２２およびこの樹脂層２２に形成された独立フローティング電極２１によってドラム状に構成されている。
【００４２】
この樹脂層２２に用いられる材料としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂、セルロース、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アルキド樹脂、塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン）等の樹脂を用いることができる。
【００４３】
また、独立フローティング電極２１に用いられる材料としては、種々の導電性物質、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｍｏ等の金属粉末、ＺｎＯ、酸化錫、酸化アンチモン、ＴｉＯ２（導電性処理したもの）等の金属酸化粉末を用いることが出来る。
【００４４】
次に、書込ユニット３の構成および動作について詳述する。書込ユニット３の一構成要素たる書込素子３１は、潜像担持体２に対向して配設されている。この書込素子３１はFlexible Print Circuitあるいはポリエチレンテレフタレート等の絶縁性が高く比較的柔らかい弾性のある可撓性の基材３１２を有し、この基材３１２には複数の書込電極３１１が支持されている。この書込電極３１１は、基材３１２の撓みによる弱い弾性復元力で潜像担持体２の表面に軽く押圧されて接触し、該潜像担持体２の表面に静電潜像を形成する。また、書込素子３１は書込電極３１１を作動制御するドライバ（図示省略）を有しており、このドライバは書込制御部１０３と電気的に接続されている。この書込制御部１０３からの制御信号に従ってドライバが駆動して書込電極３１１を作動制御する。そして、作動制御された書込電極３１１から潜像担持体２の表面の所定の位置に対して電荷注入が実行されて、該潜像担持体２の表面の所定の位置へ静電潜像が形成される。
【００４５】
基材３１２は潜像担持体２の軸方向にその長軸を有する矩形の板状に形成されている。この基材３１２は図６において右方から潜像担持体２の回転方向Ｐと同方向に延びるように配設されており、その先端部で書込み電極３１１が潜像担持体２の表面と当接してニップ部ＰＣを形成している。なお、基材３１２は、逆に図６において左方から潜像担持体２の回転方向Ｐと対向して延びるようにして配設しても構わない。
【００４６】
書込電極３１１の材質は導電性でなければならず、その電気抵抗は１０１０Ω以下に設定されることが望ましい。電気抵抗が大きすぎると、書込電極３１１での時定数遅れの影響による潜像形成不良が起こるので、電気抵抗は、画像形成装置のプロセススピードを考慮して、該画像形成装置に適した値に設定すればよい。
【００４７】
潜像担持体２の回転方向Ｐにおけるニップ部ＰＣの上流側の液体付与位置ＰＡには液体Ｗを潜像担持体２の表面に塗布する液体塗布ローラ３２が、潜像担持体２に当接するように配設されている。この液体塗布ローラ３２は、矢印Ａの方向に回転自在に設けられており、例えばスポンジのような吸水性の材質によって構成されている。したがって、液体塗布ローラ３２は液体Ｗを、液体塗布ローラ３２と潜像担持体２の液体付与位置ＰＡにおいて、潜像担持体２の表面に塗布することができる。
【００４８】
また、この液体塗布ローラ３２と潜像担持体２は、その接触面（液体付与位置ＰＡ）において、相互に逆方向に回転移動するように構成されている。したがって、互いに接触移動する際の抵抗が大きくなるので、液体塗布ローラ３２が潜像担持体２の表面に液体Ｗを塗布する効率が向上する。よって、確実に潜像担持体２の表面に液体Ｗを塗布することができる。したがって、ニップ部ＰＣにおいて潜像担持体２の表面に書込素子３１によって静電潜像が形成される際には、必ず、ニップ部ＰＣに液体Ｗが介在することとなる。
【００４９】
液体塗布ローラ３２によって潜像担持体２の表面に塗布される液体Ｗとしては、純水等の絶縁性の液体を用いることができるが、例えば、揮発性を有するエタノール、メタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコールを用いてもよい。本実施形態では絶縁性に加えて揮発性を有するエタノールを液体Ｗとして用いている。
【００５０】
そして、潜像担持体２の回転方向Ｐにおける液体付与位置ＰＡの下流側であって、かつ、ニップ部ＰＣの上流側には、液厚調整ブレード３５が潜像担持体２の外周面と所定のギャップを隔てて配設されている。液体塗布ローラ３２によって潜像担持体２の表面に塗布された液体Ｗは、液厚調整ブレード３５によってその液厚が所定の厚みに調整される（図６参照）。本実施形態では、上述した実験結果より、
表面粗さ  Ｒａ＝０．１μｍ
液厚      ｔ＝０．４μｍ
としている。
【００５１】
そして、潜像担持体２の回転方向Ｐにおけるニップ部ＰＣの下流側には、液体除去ブレード３３が潜像担持体２の外周面に当接するように配設されている。この液体除去ブレード３３は、例えば絶縁性のゴム等で構成されており、潜像担持体２に当接していても、ニップ部ＰＣにおいて潜像担持体２の表面に形成された静電潜像に影響を与えることはない。
【００５２】
このように、液体除去ブレード３３によって必要のない液体Ｗが潜像担持体２の表面上より除去された後、上述したように、潜像担持体２の表面に形成されている静電潜像は、例えばブラック用の現像器４Ｋの現像ローラ４１Ｋ（図６参照）が潜像担持体２に当接または所定のギャップを隔てて対向することにより、ブラックのトナーによって顕像化される。
【００５３】
以上のように、この実施形態によれば、矢印Ｐの方向に移動する潜像担持体２に書込素子３１を当接させてニップ部ＰＣを形成し、ニップ部ＰＣにおいて液体Ｗを介在させた状態で潜像担持体２に静電潜像を形成している。したがって、液体Ｗが介在していない場合に比べ、潜像担持体２に安定して静電潜像を形成することができる。なお、液体Ｗがニップ部ＰＣに介在することにより、潜像担持体２の表面への潜像形成効率が向上することは、上記した「ニップ部への液体介在による効果」の項で説明したとおりである。また、ニップ部ＰＣに液体が介在することにより、液体Ｗの表面張力が潜像担持体２と書込電極３１１（書込素子３１）とに働き、潜像担持体２と書込電極３１１（書込素子３１）とを相互に吸着する作用効果を奏する。したがって、潜像担持体２が矢印Ｐの方向に移動することによって、潜像担持体２と書込素子３１との接触部分が相対的に移動する際にも、ニップ部ＰＣでの液体Ｗの存在により潜像担持体２と書込電極３１１（書込素子３１）とが一定の力で相互に吸着し続ける。よって、ニップ部ＰＣにおける潜像担持体２と書込素子３１との接触状態を常に良好に保つことができ、潜像担持体２と書込電極３１１（書込素子３１）との接触抵抗の変動を抑制することができる。したがって、安定して潜像担持体２の表面への潜像形成を行うことができる。さらに、液体Ｗの潤滑効果により、書込電極３１１（書込素子３１）と独立フローティング電極２１（潜像担持体２）とが摺動することにり磨耗することを抑制することができる。したがって、独立フローティング電極２１と書込電極３１１とが磨耗することによる、潜像担持体２への静電潜像の形成精度の劣化を防止することができる。したがって、長期間、安定して潜像担持体２の表面への潜像形成を行うことができる。
【００５４】
また、この実施形態では、潜像担持体２の回転方向Ｐにおけるニップ部ＰＣの上流側の液体付与位置ＰＡにおいて、液体塗布ローラ３２によって潜像担持体２の表面に液体Ｗを塗布している。したがって、確実にニップ部ＰＣに液体Ｗを介在させることができる。
【００５５】
また、この実施形態では、潜像担持体２の回転方向Ｐにおける液体付与位置ＰＡの下流側であって、かつ、ニップ部ＰＣの上流側で、液体付与位置ＰＡにおいて液体塗布ローラ３２によって潜像担持体２の表面に塗布された液体Ｗの液厚を液厚調整ブレード３５によって調整している。したがって、ニップ部ＰＣにおける液体の介在量を常に一定に保つことができる。
【００５６】
また、本実施形態では、
表面粗さ  Ｒａ＝０．１μｍ
液厚      ｔ＝０．４μｍ
としているので、上述した実験結果より、潜像担持体２の表面に安定して潜像形成を行うことができる。
【００５７】
また、この実施形態では、潜像担持体２は独立フローティング電極２１を有している。したがって、潜像担持体２への電荷注入が促進され、より一層、潜像担持体２の表面に安定して静電潜像を形成することができる。
【００５８】
また、この実施形態では、液体Ｗとして、絶縁性に加えて揮発性を有するエタノールを用いている。複数の書込電極３１１（書込素子３１）は、潜像担持体２と複数の書込電極３１１（書込素子３１）との複数の当接位置のそれぞれにおいて潜像担持体２に対して電荷注入を行い、静電潜像を潜像担持体２に形成する。このとき、液体Ｗが絶縁性であるため、複数の書込電極３１１間の絶縁性が保たれるため、一の書込電極３１１による潜像担持体への電荷注入が行われる際、他の書込み電極３１１へ影響を与えることを防止することができる。したがって、潜像形成精度が保たれる。また、一の当接位置において一の書込電極３１１から潜像担持体２に注入されるべき電荷は液体Ｗ中の最短コースで潜像担持体２の表面に移動する。つまり一の書込電極３１１と対面する表面位置に電荷注入が行われる。したがって、潜像担持体２への静電潜像の形成精度を向上させることができる。
【００５９】
また、ニップ部ＰＣに液体Ｗが介在した状態で、該ニップ部ＰＣにおいて潜像担持体２へ書込素子３１によって静電潜像が形成された後、ニップ部ＰＣから離れると潜像担持体２の表面からエタノールである液体Ｗは揮発する。よって、液体Ｗが潜像担持体２の表面から除去されるのが促進される。また、液体Ｗが低級アルコールであるエタノールであるため、その洗浄効果により潜像担持体２の表面をさらに清潔に保つことができる。
【００６０】
また、この実施形態では、書込素子３１によって潜像担持体２の表面に静電潜像が形成された後、潜像担持体２の表面に残留している液体Ｗを液体除去ブレード３３によって除去している。したがって、既に静電潜像が形成されている潜像担持体２の表面から不必要な液体Ｗを取り除くことができる。よって、潜像形成後の潜像担持体２の表面を液体Ｗの存在しない状態に保つことができる。
【００６１】
また、この実施形態では、上述したした書込ユニット３により潜像担持体２の表面へ安定して静電潜像を形成した後、この静電潜像を現像ユニット４によって現像することによって画像を形成している。したがって、該画像から、潜像担持体２の表面への潜像形成不良を原因とする画像の乱れを除去することができ、良好な画像を得ることができる。
【００６２】
また、この実施形態では、書込ユニット３による潜像担持体２の表面への潜像形成後、現像ユニット４によって該静電潜像が現像される前に、潜像担持体２の表面に残留している液体Ｗを液体除去ブレード３３によって除去している。したがって、既に静電潜像が形成されている潜像担持体２の表面から不必要な液体Ｗを取り除くことができる。よって、潜像形成後の潜像担持体２の表面を液体Ｗの存在しない状態に保つことができる。したがって、現像ユニット４による該静電潜像の現像において、潜像担持体２の表面に残留した液体Ｗの影響を除去することができる。したがって、さらに良好な画像を得ることができる。
【００６３】
＜第２実施形態＞
図８は本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態の要部拡大図である。この実施形態が上記第１実施形態と大きく相違する点は、液体除去手段として、液体除去ブレード３３の代わりにファン３４（本発明における「送風手段」に相当）を設けている点である。なお、その他の構成は第１実施形態と同様であり説明を省略する。
【００６４】
このファン３４はファン制御部（図示省略）に電気的に接続されており、ファン３４はこのファン制御部（図示省略）からの制御信号に従い、書込素子３１によって潜像担持体２の表面へ静電潜像が形成された後に、該潜像担持体２の表面に向けて送風を行う。書込素子３１によって潜像担持体２の表面へ静電潜像が形成された後、静電潜像が形成されている潜像担持体２の表面から液体Ｗ（エタノール）をファン３４からの送風により揮発除去している。このように液体Ｗとして揮発性を有するエタノール（本発明における「揮発性液体」）を用いるとともに、その揮発性を利用して送風による液体除去を行っているので、潜像担持体表面からの液体除去をいわゆる非接触で行うことができ、潜像担持体２の表面の静電潜像の形成状態を変化させることなく、つまり静電潜像を乱すことなく液体除去を行うことができる。
【００６５】
さらに、液体除去ブレード３３によって潜像担持体２の表面に残留している液体Ｗを除去したときと同様に、潜像形成後の潜像担持体２の表面を液体Ｗの存在しない状態に保つことができる。したがって、現像ユニット４による該静電潜像の現像における、潜像担持体２に残留した液体Ｗの影響を除去することができる。したがって、良好な画像を得ることができる。
【００６６】
なお、本実施形態では送風を行うだけであったが、ファン３４にヒータ等を追加して温風を潜像担持体２の表面に吹きつける構成としてももちろんよい。このような構成とすることによって、さらに効率よく潜像担持体２の表面から液体Ｗを除去することができる。また、液体除去ブレード３３やファン３４の代わりに、パッド等を用いてもよいことは言うまでもない。
【００６７】
＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記した第１および第２実施形態では、潜像担持体２の表面に独立フローティング電極２１からなる電荷注入層を形成しているが、電荷注入層を形成することができればその他の構成であっても構わない。例えば、バインダー樹脂（ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂等）に導電性微粒子／導電性フィラー（Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｍｏ等の金属粉末、ＺｎＯ、酸化錫、酸化アンチモン等の金属酸化粉末等）を適量（１０〜１００％ｗｔ）分散させて樹脂層２２の表面に塗布したものが考えられる。また、本発明におけるニップ部ＰＣへの液体Ｗの介在効果により、独立フローティング電極２１等の電荷注入層を有さない潜像担持体も用いることができる。
【００６８】
また、本実施形態では、液体除去ブレード３３やファン３４などの液体除去手段によって潜像担持体２の表面に残留している液体Ｗを除去した後に、現像ユニット４によって潜像担持体２に形成されている静電潜像を現像しているが、液体Ｗを除去する前に静電潜像を現像する構成としても構わない。この場合、液体除去手段の配設位置としては、潜像担持体２と書込部材（書込素子３１）とのニップ部ＰＣに液体Ｗが介在する構成であれば潜像担持体２の外周面の任意の位置に配設することができる。すなわち、例えば、第１実施形態（図６）および第３実施形態（図８）では、回転方向Ｐに沿ったニップ部ＰＣから液体塗布ローラ３２までの任意の位置で潜像担持体２の表面と対向するように配設することができる。また、液体除去手段としてブレード３３やファン３４を採用しているが、潜像担持体２の表面から確実に液体Ｗを除去できるのであれば、このような構成としなくとも、他の構成としても構わない。
【００６９】
また、液体除去ブレード３３により液体Ｗを潜像担持体２から除去する場合（第１実施形態）、除去された液体Ｗを回収するカップや皿などの液体回収手段を設けるのが望ましい。このように液体回収手段を設けたことにより書込ユニット３およびその周辺ユニットが液体Ｗにより汚染させるのを確実に防止することができる。また、回収した液体Ｗを必要に応じて再利用することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００７０】
また、上記実施形態では、液体Ｗとして揮発性を有するエタノールを用いているため、潜像担持体２に液体Ｗが塗布されたとしても、その塗布直後から潜像担持体表面からの液体Ｗの揮発除去が開始される。したがって、液体Ｗとして揮発性を有するものを採用した場合には、液体除去ブレード３３やファン３４などの液体除去手段を配設しない構成とすることもできる。このような構成としても、潜像担持体２と書込部材（書込素子３１）とのニップ部ＰＣに液体Ｗを介在させた状態で、書込部材（書込素子３１）により潜像担持体２へ潜像担持体を形成することができる。したがって、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７１】
さらに、上記実施形態では、液体塗布ローラ３２を用いて、潜像担持体２に液体Ｗを付与しているが、潜像担持体２に液体Ｗを付与する液体付与手段としてはローラ方式に限定されるものではなく、吐出ノズル方式や噴霧方式などの付与方式を採用することができる。
【００７２】
また、上記実施形態では、書込ユニット３に液体除去手段を設けているが、ニップ部ＰＣの下流側で、しかも現像手段により静電潜像が現像される位置の上流側で潜像担持体に対向するように液体除去手段をさらに設けても構わない。このような構成とすることによって、潜像形成後の潜像担持体２の表面から不必要な液体Ｗを取り除くことができる。したがって、潜像形成後の潜像担持体２の表面をさらに確実に液体Ｗの存在しない状態に保つことができる。したがって、現像ユニット４による静電潜像の現像において、潜像担持体２の表面に残留した液体Ｗの影響を除去することができる。したがって、さらに良好な画像を得ることができる。なお、この場合、書込ユニットに液体除去手段を設けない構成としてもよいことは言うまでもない。
【００７３】
また、上記実施形態では、液厚調整手段として液厚調整ブレード３５を用いているが、液体Ｗの液厚を確実に調整できるのであれば他の構成であっても構わない。また、液体付与手段によって潜像担持体の表面に適切な量の液体を塗布することが出来るのであれば、液厚調整手段を用いない構成としても構わない。
【００７４】
また、上記実施形態では潜像担持体をドラム状に構成しているが、潜像担持体をベルト状に形成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
上記実施形態では、この発明にかかる画像形成方法および画像形成装置を用いてカラー画像を形成しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではない。すなわち、潜像担持体へ静電潜像を形成して、該静電潜像を単色のトナーにより現像して単色のトナー像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】潜像形成状態の評価方法の原理を示す模式図である。
【図２】潜像形成状態の一例を示す図である。
【図３】潜像形成状態の一例を示す図である。
【図４】本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。
【図５】図４の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】図３の画像形成装置の要部拡大図である。
【図７】図３の画像形成装置の一構成要素たる潜像担持体の部分拡大図である。
【図８】本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
２…潜像担持体、  ２１…独立フローティング電極、  ３…書込ユニット、  ３１…書込素子（書込部材）、  ３２…液体塗布ローラ（液体付与手段）、  ３３…液体除去ブレード（液体除去手段）、  ３４…ファン（送風手段）、  ３５…液厚調整ブレード（液厚調整手段）、  ４…現像ユニット（現像手段）、  Ｐ…第１方向、  ＰＣ…ニップ部、  ＰＡ…液体付与位置、Ｗ…液体
【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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