(57)【要約】【課題】本発明の目的は、オフセットライクなインク像を形成可能にするエレクトロウェッティングプロセス、及びインク像の転写性に優れた転写プロセスを提供して、多品種で小ロットな用途からバリアブルでオンデマンドな印刷の用途まで適用でき、オフセット印刷相当の画像を安定して提供できる画像形成装置（システム）を提供すること。【解決手段】エレクトロウェッティング効果を発生させて、現像位置において像担持体上にインク像を形成するインク像形成手段と、前記像担持体上のインク像を記録材に転写する転写手段とを有し、前記転写手段において前記インク像のエレクトロウェッティング効果を減衰させてインク像の転写性に優れた画像形成装置の提供を可能にする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と当該感光体の表面に形成された絶縁層とを有し回動する像担持体と、
前記像担持体に対し像露光を行い、前記像担持体に静電潜像を生成する像露光手段と、
導電性インクを前記像担持体上に供給し、前記静電潜像と当該導電性インクの間にエレクトロウェッティング効果を発生させて、現像位置において前記像担持体上にインク像を形成するインク像形成手段と、
転写位置において前記インク像形成手段で形成された前記像担持体上のインク像を記録材に転写する転写手段と、を有する画像形成装置であって、
前記像担持体の前記絶縁層を、前記インク像形成手段で形成された前記インク像のエレクトロウェッティング効果が前記転写位置において減衰するように構成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
インクの絶縁層に対する接触角が前記転写手段において８０°以上になるよう、前記インク像のエレクトロウェッティング効果を減衰させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記絶縁層の体積抵抗率が１０１４Ω・ｍ以下であることを特徴とする請求項１又２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記絶縁層、もしくは前記絶縁層内の最表面に形成された最表層が前記導電性インクを弾く材料であることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多品種で小ロットな用途に用いられる印刷、もしくはバリアブルでオンデマンドな印刷の分野を対象としている。
【背景技術】
【０００２】
印刷の代表的な画像形成方法として、画像情報に対応して版表面に親水性部分と親油性（疎水性）部分を形成し、親水性部分に湿し水を付着させ、親油性部にのみ選択的にインキを付着させ、そのインキを転写することで画像形成を行う平版印刷版を用いたオフセット印刷方式がある。オフセット印刷方式は、版材がアルミニウムなどの親水性の支持体上に設けられた疎水性（親油）性の感光層で構成され、画像情報に応じて版材上を露光し、その後版材上をエッチングして非画像部の疎水層を除去する複雑な製版工程を必要とする。安定して大量の連続画像形成を行うことが可能であるが、多額の製版コストがかかってしまい、少ない部数のものを印刷すると非常に高コストになり、また製版の際に出る廃液の処理が必要になるといった問題がある。
【０００３】
また、装置内で版の切替えを自動的に行い、版の切替時間を約３０分から十数分までに改善するように構成された画像形成装置が提案されており、小ロット対応として注目されているが、１枚毎に異なる画像を処理するバリアブル印刷の多いオンデマンドな印刷の分野には不向きであり、普及していない。
【０００４】
一方、乾式電子写真記録方式やインクジェット記録方式を用いた画像形成装置は、バリアブルでオンデマンドな印刷が可能な方式として期待されているが、両者ともに画質などの品質が目標のオフセット印刷レベルまでに達していない。
【０００５】
乾式電子写真記録方式は、粉体トナーの荷電制御が難しく、トナーの劣化なども合わさって安定性に問題がある。感光体の解像レベルは極めて高いが、粉体の飛び散りなどから来る画像乱れなどが要因になり、その解像レベルを生かしきれていないのが現状である。
【０００６】
インクジェット記録方式は水性インクを使用しており、インクのメニスカスを形成するために高粘度インクを使用することが出来ないために、普通紙では繊維にインクが浸透してしまうために画像がにじむという問題があり、オフセット画質には遠く及んでいない。更に、ノズル中のインクの目詰まりも常に課題として存在しており、大量のインクと共にノズルを洗浄するという方策がとられており、インクコストの低減を妨げている。
【０００７】
多品種で小ロットな用途からバリアブルでオンデマンドな印刷の用途まで適用でき、オフセット印刷相当の画像を安定して提供できる画像形成装置（システム）が実用化されていない現状がある。
【０００８】
バリアブルでオンデマンド印刷が可能なものとして、エレクトロウェッティングプロセスを用いて感光体上にインク像を生成・再生させ、感光体上のインク像を用紙上に転写する画像形成装置（システム）に関する技術が以下の文献に提案されている。
【０００９】
特許文献１に記載の画像形成装置は、回動する感光体（支持体＋電荷発生層＋電荷輸送層）の周囲に帯電部、像露光部、インク晒し部、転写部、クリーニング部、消去部を配設している。帯電部で感光体の表面を帯電し、像露光で感光体上に帯電領域と非帯電領域でなる静電潜像を形成し、インク晒し部で静電潜像の帯電領域に選択的に電解液としてのインクを択一的に付着させて感光体上にインク像を形成する。更に転写部で感光体上のインク像を転写して用紙上にインク像を形成するものである。
【００１０】
転写部を通過した感光体は、インク及び水を除去するクリーニング部と感光体上の帯電領域を選択的に除電する消去部とで新たな画像形成が可能な状態に戻された後に、帯電部に至る。そのために、特許文献１に記載の画像形成装置は、バリアブルでオンデマンドな印刷に適用可能である。
【００１１】
特許文献２に記載の画像形成装置は、回動する版（感光体＋絶縁層）の周囲に電解槽（像露光部を含む）、転写部、クリーニング部を配設しており、電解槽はエレクトロウェッティングプロセスの作用に有効な電位が印加されており、電解液としてのインクを版の表面に供給しており、また、版の感光体には電解槽を介して像露光が行われるよう構成されており、像露光された版材上の露光領域にインクが付着して版上にインク像を形成し、更に転写部でインク像を用紙Ｐ上に転写し用紙Ｐ上にインク像を形成する。
【００１２】
転写部を通過した版の表面は、クリーニング部で版上に残るインク、電解質等が除去され新たな画像形成が可能な状態に戻された後に、電解槽（像露光部）に至る。そのために、特許文献２に記載の画像形成装置は、バリアブルでオンデマンドな印刷に適用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許６１４６７９８号公報
【特許文献２】特開２００７−１６８４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところが、特許文献１及び２に記載の技術、つまり、エレクトロウェッティングプロセスを用いて感光体を含む版の表面に形成された帯電領域において電解液としてのインクを選択的に付着させ、更に転写部で感光体上のインク像を用紙に転写させる画像形成装置においては、版上から転写ブラケット、あるいは用紙にインク像を転写させる転写プロセスに関し、インク像の転写率が低く画像濃度が不足する、又はインク像の転写ムラが大きく画像荒れ、濃度不足が発生するという課題を有している。この課題は、転写部の下流側のクリーニング部における負荷が増大するという課題でもある。
【００１５】
本発明の目的は、オフセットライクなインク像を形成可能にするエレクトロウェッティングプロセス、及びインク像の転写性に優れた転写プロセスを提供して、多品種で小ロットな用途からバリアブルでオンデマンドな印刷の用途まで適用でき、オフセット印刷相当の画像を安定して提供できる画像形成装置（システム）を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題は、以下の発明を実現することにより達成される。
【００１７】
１．感光体と当該感光体の表面に形成された絶縁層とを有し回動する像担持体と、
前記像担持体に対し像露光を行い、前記像担持体に静電潜像を生成する像露光手段と、
導電性インクを前記像担持体上に供給し、前記静電潜像と当該導電性インクの間にエレクトロウェッティング効果を発生させて、現像位置において前記像担持体上にインク像を形成するインク像形成手段と、
転写位置において前記インク像形成手段で形成された前記像担持体上のインク像を記録材に転写する転写手段と、を有する画像形成装置であって、
前記像担持体の前記絶縁層を、前記インク像形成手段で形成された前記インク像のエレクトロウェッティング効果が前記転写位置において減衰するように構成することを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
２．インクの絶縁層に対する接触角が前記転写手段において８０°以上になるよう、前記インク像のエレクトロウェッティング効果を減衰させることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１９】
３．前記絶縁層の体積抵抗率が１０１４Ω・ｍ以下であることを特徴とする前記１又２に記載の画像形成装置。
【００２０】
４．前記絶縁層、もしくは前記絶縁層内の最表面に形成された最表層が前記導電性インクを弾く材料であることを特徴とする前記１から３までの何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、版上から転写ブラケット、あるいは用紙にインク像を転写させる転写プロセスに関し、インク像の転写率が低く画像濃度が不足する、又はインク像の転写ムラにより画像荒れ、濃度不足が発生する、ということのない画像形成装置を得ることができる。また、それにより、転写部の下流側のクリーニング部における負荷を軽減させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る画像形成装置Ａに用いられるエレクトロウェッティング（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ）効果を示す模式図である。
【図２】絶縁体Ｓｉの表面に蓄積された電荷量σと接触角度θとの関係の一例を示すグラフである。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置Ａの概略構成を示す断面図である。
【図４】像露光手段３０で像露光を受けた像担持体１０の各層の電荷量を示す模式図である。
【図５】絶縁層１２の体積抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）を変えた場合において、現像位置Ｐｄを通過した後のインク像Ｋｉの絶縁層１２（撥水層１２ａ）に対する接触角θの推移を見積ったグラフである。
【図６】クリーニング手段５０の効果を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。
【００２４】
［エレクトロウェッティング効果］
図１は本発明に係る画像形成装置Ａに用いられるエレクトロウェッティング（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ）効果を示す模式図である。
【００２５】
エレクトロウェッティングとは、表面に絶縁体Ｓｉが形成された導電性基板Ｅｒ１上に滴下された導電性の液滴Ｋｄ（例えば水）に電極Ｅｒ２により電圧を印加すると、絶縁体Ｓｉの表裏に電荷が蓄積され、絶縁体Ｓｉの界面にある液滴Ｋｄは蓄積電荷により絶縁体Ｓｉに押し付けられ広がろうとする作用力が発生し、液滴Ｋｄの絶縁体Ｓｉに対する接触角θが低下する現象である。
【００２６】
液滴Ｋｄの絶縁体Ｓｉに対する接触角θは、導電性基板Ｅｒ１と電極Ｅｒ２との間に印加される印加電圧、つまり絶縁体Ｓｉの表裏の間の電位Ｖに依存して、次のＬｉｐｐｍａｎｎの式として知られている。
ｃｏｓθ２＝ｃｏｓθ１−（εＶ２／２γｄ）・・・（１）
ｃｏｓθ２＝ｃｏｓθ１−（σ２ｄ／２εγ）・・・（２）
ε；絶縁体Ｓｉの誘電率
γ；液滴Ｋｄと空気の表面張力（Ｎ／ｍ）
ｄ；絶縁体Ｓｉの厚さ（ｍ）
σ；絶縁体Ｓｉの表裏に蓄積される電荷量（Ｃ／ｍ２）
図１において、実線の液滴Ｋｄは印加電圧Ｖが印加されていない、つまり、スイッチＳＷが導通される前の状態である。破線の液滴Ｋｄは、印加電圧Ｖが印加されている、つまり、スイッチＳＷが導通されている、または導通された後の状態である。
【００２７】
破線の液滴Ｋｄ内には絶縁体Ｓｉとの界面に“＋”で示すブラス電荷が蓄積され、導電性基板Ｅｒ１内には破線の液滴Ｋｄに対向して絶縁体Ｓｉの界面に“−”で示すマイナス電荷が蓄積される。
【００２８】
図示のθ１は実線の液滴Ｋｄの絶縁体Ｓｉに対する接触角θであり、θ２は破線の液滴Ｋｄの絶縁体Ｓｉに対する接触角θである。
【００２９】
なお、電極Ｅｒ２に電圧が印加された状態下でＳＷを導通状態から遮断状態に切り替えた後にも、液滴Ｋｄの電位は基本的に維持されるために、破線で示す液滴Ｋｄの絶縁体Ｓｉに対する接触角θ２は維持される。
【００３０】
図２は、絶縁体Ｓｉの表面に蓄積された電荷量σと接触角度θとの関係の一例を示すグラフである。ここでは、絶縁体Ｓｉの表面に蓄積される電荷量σがない状態における接触角θ、つまりθ１は１０５°程度であるが、蓄積される電荷量σを増大させることにより、接触角θを低下させ、４０°以下まで下げることが可能であることを示している。
【００３１】
Ｌｉｐｐｍａｎｎの式に示すように、電極Ｅｒ２に印加する印加電圧Ｖを大きく、絶縁体Ｓｉの厚さｄを小さく、絶縁体Ｓｉの誘電率εを大きくすることにより、大きなエレクトロウェッティング効果が得られることを示している。
【００３２】
［画像形成装置Ａ］
図３は本発明に係る画像形成装置Ａの概略構成を示す断面図である。
【００３３】
画像形成装置Ａの構成及び作用について以下に説明する。
【００３４】
画像形成装置Ａは、図３において時計方向に回動する円筒状の像担持体１０、像露光手段３０、インク像形成手段としてインク供給ローラ２０、転写手段としての転写ローラ４０、及びクリーニング手段５０を有する。像露光手段３０は像担持体１０上に画像信号に応じた露光を行い像担持体１０静電潜像を形成する。
【００３５】
インク供給ローラ２０は、回動する像担持体１０の現像位置Ｐｄに配設され、インクＫを像担持体１０に供給し、且つエレクトロウェッティング効果を発生させて像担持体１０上の静電潜像にインク像Ｋｉを付与して、像担持体１０上にインク像を形成する。
【００３６】
転写ローラ４０は、現像位置Ｐｄに対し像担持体１０の回動方向における下流側にある転写位置Ｐｔに配設され、非図示の給紙部より搬送された記録材としての用紙Ｐに像担持体１０上のインク像Ｋｉを転写する。クリーニング手段５０は転写ローラ４０の下流側に位置し、像担持体１０に残った未転写インクを除去する。
【００３７】
［像担持体１０の構成］
像担持体１０は、図３内の拡大図に示すように、円筒状の感光体１１と、感光体１１の上に形成された絶縁層１２で構成されている。感光体１１の基体１１ａは透明なパイレックス（登録商標）ガラスであり、回動可能に支持されている。その表面にはＩｎＯ２、ＳｎＯ２等が蒸着された厚さ１００ｎｍの透明電極１１ｂが形成され、透明電極１１ｂは装置本体と接続されており、常時接地されている。
【００３８】
透明電極１１ｂの表面には一般的な電子写真方式の画像形成装置に用いられている感光体と同様に、電荷発生層１１ｃと電荷輸送層１１ｄが形成されている。
【００３９】
電荷発生層１１ｃは以下の手順で形成される。チタニルフタロシアニン顔料を２０部、ポリビニルブチラール樹脂を１０部、酢酸ｔ−ブチルを７００部、４−メトキシ−４−メチル−３−ペンタノンを３００部で混合し、サンドミルを用いて１０時間分散して塗布液を調整する。この塗布液を浸漬塗布法で透明電極１１ｂ上に塗布し、更に乾燥して、乾燥後の膜厚０．３μｍの電荷発生層１１ｃが形成される。
【００４０】
電荷輸送層１１ｄは以下の手順で形成される。電荷輸送物質（下記の化合物Ａ）を１５０部、ポリカーボネートを３００部、酸化防止剤を６部、トルエン／テトラヒドロフラン＝１／９体積％を２０００部、シリコンオイルを１部で混合したものを溶解して塗布液を調整する。
【００４１】
【化１】
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【００４２】
この塗布液を浸透塗布法で電荷発生層１１ｃの上に塗布し、１１０℃の下で６０分乾燥して、乾燥後の膜厚２０μｍの電荷輸送層１１ｄが形成される。
【００４３】
絶縁層１２はエレクトロウェッティングとしての重要な役割を担い、電荷輸送層１１ｄの表面に形成されている。ここでは、二酸化珪素ＳｉＯ２をＣＶＤ法で形成されており、その厚さは５μｍである。後で詳しく説明するが所定範囲の体積抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）を有する材料であれば使用可能であり、アクリル系樹脂やポリイミド、パイラリンなども良い。
【００４４】
像担持体１０の最表面、つまり絶縁層１２の最表面に形成された最表層としての撥水層１２ａを有し、撥水層１２ａは、後述で説明されるインクＫを弾く材料、例えば、基材表面における水滴の接触角が９０度以上の材料である。ここでは、旭硝子（株）で販売されているサイトップ（商品名、下記の化合物Ｂ）を１０〜３０ｎｍの膜圧で塗布したものである。
【００４５】
【化２】
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【００４６】
純水の接触角θ１は１０５°を示し、エレクトロウェッティング効果を十分に発揮可能である。サイトップの他にもテフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂や自己組織化膜（ＳＡＭ）などもエレクトロウェッティング効果が発生するものとして知られており、使用可能である。
【００４７】
また、最表層として撥水層を形成せずに、絶縁層１２自体がインクＫを弾く材料であっても構わない。
【００４８】
［像露光手段３０］
像露光手段３０は、像担持体１０の内側で像担持体１０の回動方向に直交する主走査方向に配設された多数の発光エレメントで構成された光照射装置（例えば、赤外線ＬＥＤアレイヘッド）を有し、画像信号に応じて各発光エレメントの点灯を走査している。この各発光エレメントの点灯走査により感光体１１は露光されて、感光体１１の電荷発生層１１ｃには移動可能な電荷（ここではホール）が生成される。
【００４９】
後で詳しく説明するが、像担持体１０の表面は導電性インクを介して負電位に維持されており、電荷発生層１１ｃで発生したホールは電荷輸送層１１ｄを移動して絶縁層１２の界面に蓄積される。この蓄積したホールの量、つまりプラス電荷量に対応して、撥水層１２ａの表面には同量のマイナス電荷が蓄積される。
【００５０】
以上にように、像露光手段３０は、画像信号に応じて、像担持体１０の絶縁層１２（撥水層を含む）の表裏に異極性の電荷で成る静電潜像を形成する。
【００５１】
光信号照射方法としては波長７８０ｎｍの半導体レーザー光を走査してもよく、６００ｄｐｉの画素密度で、１画素当たり０．５μＪ／ｃｍ２の強度で２０ｎｓｅｃ照射させている。
【００５２】
［インク供給ローラ２０］
インク供給ローラ２０は、回動する像担持体１０の外側に配設され、表面にはインクＫと親和性の高いゴム層を有し、適量のインクＫが均等に塗布されている。また、現像位置Ｐｄで像担持体１０との間に形成されるニップ幅Ｎｄが３ｍｍになるように調整されており、像担持体１０に適量のインクＫを供給する。
【００５３】
インクＫは導電性の水系溶媒中に顔料または染料を分散剤で分散させた一般的なものを使用している。溶媒は電極から電荷が移動してエレクトロウェッティング効果を発揮できる程度以上に導電性であることが必要である。ここでは水系溶媒のインクを使用しているが、塩化カリウムや塩化ナトリウムなどの電解液を加えたものなども使用可能である。また、アルコール系や有機系の溶媒でも導電性が高い液体であれば使用可能である。
【００５４】
インク供給ローラ２０は電源ＥＳの出力端に接続され、マイナス１５０ｖのバイアス電圧が印加されており、ゴム層はインク供給ローラ２０上のインクＫがバイアス電位に維持される程度の体積抵抗率を有する。従って、像担持体１０が現像位置Ｐｄを通過する時に、その表面はインクＫを介してバイアス電位と等しくなり、絶縁層１２（撥水層１２ａ）の表面にはマイナス電荷が蓄積される。
【００５５】
図示のように、現像位置Ｐｄの対向側には像露光手段３０が配設されており、像担持体１０は、現像位置Ｐｄ通過時に、像露光手段３０による像露光を受ける。
【００５６】
図４は像露光手段３０で像露光を受けた像担持体１０の各層の電荷量を示す模式図である。露光を受けた露光領域と露光を受けなかった未露光領域とを対比している。
【００５７】
未露光領域では、感光体１１の厚さと絶縁層１２（撥水層１２ａを含む）の厚さとを合成した厚さに対応した電荷量のマイナス電荷が絶縁層１２の表面に蓄積され、その電荷量と等しい電荷量のプラス電荷が透明電極１１ｂに蓄積される。
【００５８】
そして、露光領域では、絶縁層１２（撥水層１２ａを含む）の厚さに対応した電荷量のマイナス電荷が絶縁層１２の表面に蓄積され、その電荷量は未露光領域の電荷量より大きい。その電荷量と等しい電荷量のプラス電荷が絶縁層１２に対する電荷輸送層１１ｄの界面に蓄積される。
【００５９】
この電荷量の差により露光領域ではエレクトロウェッティング効果が起こる。例えば、未露光領域では約１００°であったインクＫの撥水層１２ａに対する接触角θ２が、露光領域では約６０°までに低下する。ここで重要なのは接触角θの下がり具合よりも電気的な密着性である。未露光領域では撥水層１２ａ自体の撥水性が維持され、像担持体１０が現像位置Ｐｄを脱出する際に、インクＫは弾かれ像担持体１０の表面に乗ることはない。露光領域では撥水層１２ａ自体の撥水性が消失して、像担持体１０が現像位置Ｐｄを脱出する際にインクＫは撥水層１２ａの表面に密着して、像担持体１０の表面に確実に転着される。このようにして、像担持体１０上にインク像Ｋｉが形成される。
【００６０】
以上にように、インク供給ローラ２０は、インクＫを像担持体１０に供給し、且つエレクトロウェッティング効果を発生させて像担持体１０上の静電潜像にインク像Ｋｉを付与して、像担持体１０上にインク像を形成する。
【００６１】
このように形成されたインク像Ｋｉは転写ローラ４０で用紙Ｐ上に転写されるが、インクＫの粘度は１００〜５００ｍＰａ・Ｓｅｃであり、インクジェット記録方式のような低粘度（数ｍＰａ・Ｓｅｃ）のインクを使用していないため、普通紙でもにじむことはない。
【００６２】
つぎに、本発明に係わり、転写ローラ４０でインク像Ｋｉを用紙Ｐ上に転写する転写プロセスの改善策について、詳しく説明する。
【００６３】
［転写プロセスの改善策］
ここでは、ゴムローラの転写ローラ４０により像担持体１０上のインク像Ｋｉは用紙Ｐに圧接されてインク像Ｋｉの用紙Ｐに接する側は用紙Ｐ上に付着する。一方、インク像Ｋｉの像担持体１０に接触する側も像担持体１０の表面に付着するために、転写ローラ４０のニップを離れる際にインク像Ｋｉは厚み方向において層破断が起こり、転写率が低下するという問題であり、その結果、濃度不足、濃度ムラ等の画質不良を起こす、更に転写ローラ４０の下流が位置するクリーニング手段５０の負荷が増大するという問題の改善策である。
【００６４】
本発明に係る転写率の改善策は、現像位置Ｐｄで像担持体１０上にインク像Ｋｉを形成するためにインクＫの撥水層１２ａに対して高められたエレクトロウェッティング効果を転写位置Ｐｔに達する以前に再度低下させて、撥水層１２ａ自体の撥水性を復活させて、転写率を飛躍的に向上させるものである。より具体的には、像担持体１０が現像位置Ｐｄから転写位置Ｐｔに回動するために要する時間に応じて絶縁層１２の体積抵抗率ρ、又は比誘電率εが調整されており、このことにより、絶縁層１２の表裏に蓄積した電荷量を転写位置Ｐｔに至るまでに減衰させて、インクＫの転写率を向上させるものである。
【００６５】
絶縁層１２の表裏に蓄積した電荷量σは次式に基づき減衰する。
σ（ｔ）＝σ０｛１−Ｅｘｐ（−ｔ／τ）｝・・・（３）
τ＝εε０ρ・・・（４）
σ０；現像位置Ｐｄの通過時に絶縁層１２の表裏に蓄積された電荷量（Ｃ／ｍ２）
ｔ；現像位置Ｐｄを通過した時点からの経過時間（Ｓｅｃ）
τ；時定数
ε；絶縁層１２の比誘電率で、二酸化珪素ＳｉＯ２は３．８である。
ε０；真空の誘電率（Ｆ／ｍ）
ρ；絶縁層１２の体積抵抗率（Ω・ｍ）
現像位置Ｐｄを通過した際にインク供給ローラ２０により絶縁層１２の表面に蓄積された電荷量σについてその後の推移を見積もった。１０１５Ω・ｍの体積抵抗率ρを有する絶縁層１２を用いた場合には、転写ローラ４０を通過する時点（０．３ｓｅｃ）では、インク供給ローラにより蓄積された電荷量σ（１．０×１０−３Ｃ／ｍ２）の１０％程度しか減衰せず、転写時点で電荷量σは９．０×１０−４Ｃ／ｍ２になった。一方、１０１４Ω・ｍの体積抵抗率の絶縁層１２を用いた場合には、電荷量σは９０％以上減衰し、１．０×１０−４Ｃ／ｍ２以下になった。例えば、転写位置Ｐｔにおける電荷量σを５．０×１０−４Ｃ／ｍ２以下に低下させ、５０％以上に減衰させると、転写率が向上して濃度ムラ及び濃度不足が解消可能になる。
【００６６】
なお、ここでは絶縁層１２の体積抵抗率ρは撥水層１２ａも含み、考慮されたものである。また、像担持体１０の直径は１１５ｍｍ、インク供給ローラ２０と転写ローラ４０との間の角度は１５０°、像担持体１０の線速は５００ｍｍ／ｓｅｃであり、像担持体１０がインク供給ローラ２０から転写ローラ４０に移動するのに要する時間は約０．３ｓｅｃである。
【００６７】
図５は、絶縁層１２の体積抵抗率ρ（Ω・ｍ）を変えた場合において、現像位置Ｐｄを通過した後のインク像Ｋｉの絶縁層１２（撥水層１２ａ）に対する接触角θの推移を見積ったグラフである。
【００６８】
横軸は時間（ｓｅｃ）であり、０．３Ｓｅｃの時点が転写位置Ｐｔに相当する。縦軸はインクＫの絶縁層１２に対する接触角θである。Ａ曲線は、１０１５Ω・ｍの体積抵抗率ρを有する絶縁層１２を用いた場合における接触角θの推移であり、Ｂ曲線は、１０１４Ω・ｍの体積抵抗率の絶縁層１２を用いた場合における接触角θの推移である。そして、Ｃ曲線は１０１３Ω・ｍの体積抵抗率の絶縁層１２を用いた場合における接触角θの推移である。
【００６９】
絶縁層１２の体積抵抗率ρが１０１３Ω・ｍ、及び１０１４Ω・ｍの場合には、転写位置ＰｔではインクＫの本来の絶縁層（撥水層）に対する接触角θ（１００°以上）に戻り、エレクトロウェッティング効果が完全に消失されるために、転写位置Ｐｔにおいてインク像Ｋｉの転写率を大幅に改善できることが確認された。
【００７０】
絶縁層１２の体積抵抗率ρが１０１５Ω・ｍの場合には、転写位置ＰｔにおいてインクＫの絶縁層（撥水層）に対する接触角θは５５°以下であり、現像位置Ｐｄでインク供給ローラ２０により形成されたインク像Ｋｉのエレクトロウェッティング効果は強く維持されるために、転写率の向上は見られず、濃度不足、濃度ムラ、クリーニング手段５０の負荷増大の問題が解消されないことが確認された。
【００７１】
絶縁層１２の体積抵抗率ρを種々調整した像担持体１０を用いて画像形成を行った結果から、転写位置ＰｔにおいてインクＫの絶縁層（撥水層）に対する接触角θの見積値が８０°以上になるように現像位置Ｐｄでインク供給ローラ２０により形成されたインク像Ｋｉのエレクトロウェッティング効果を減衰させると、濃度不足、濃度ムラが見られなくなる程度に、転写性（転写率）を改善できることが確認された。
【００７２】
更に絶縁層１２の体積抵抗率ρを調整して、転写位置ＰｔにおいてインクＫの絶縁層（撥水層）に対する接触角θの見積値が９０°以上になるようにインク像Ｋｉのエレクトロウェッティング効果を減衰させると、転写で残されるインクＫも極少になり、後で説明する簡易な方式のクリーニング手段５０でも像担持体１０の表面を十分に清掃できる程度に、転写性（転写率）を改善できることが確認された。
【００７３】
このように、像担持体１０の線速、インク供給ローラ２０（現像位置Ｐｄ）から転写ローラ４０（転写位置Ｐｔ）までの距離から決まる「回動するために要する時間（減衰時間）」に応じて絶縁層１２の体積抵抗率ρを調整することによって、転写位置において絶縁層１２の表裏に蓄積した電荷量σが減衰するのでエレクトロウェッティング効果を減衰させてからインクＫを転写させることが出来、インク転写率を向上させることが出来る。
【００７４】
図３で示すように、転写率が改善された転写ローラ４０の下流側に配設されるクリーニング手段５０は、像担持体１０に残った僅かなインクＫを除去できる程度の能力を有する簡易な機構であり、一例としては親水性のウエブローラを押し当てるクリーニング方式が挙げられる。
【００７５】
更に、クリーニング手段５０にインク供給ローラ２０とは逆極性の電圧を印加して、絶縁層１２の裏側に残っていたプラス電荷を透明電極１１ｂまで運ぶことを可能にしている。ここではプラス５００ｖの電圧を印加している。クリーニング手段５０への電圧印加により、像担持体１０の表面、及び内部とも初期化され、次の画像形成に備えることを可能にする。
【００７６】
図６は、クリーニング手段５０の効果を示す模式図である。
【００７７】
クリーニング手段５０は、像担持体１０の表面に残留するインクＫを除去して像担持体１０の表面を清掃すると共に、クリーニング電源ＥＳ２で印加されたプラス極性を印加して絶縁層１２と電荷輸送層１１ｄの界面に残るプラス電荷も透明電極１１ｂに移動して像担持体１０内に残余する前画像の残像（静電潜像的な）をクリーニングする。つまり、像担持体１０は、クリーニング手段５０によってその周回毎に初期化されて、再像形成可能に為された後に、像露光手段３０、及びインク像形成手段としてインク供給ローラ２０に回動する。
【００７８】
以上のように、本発明に係る画像形成装置Ａは、オフセットライクなインク像を形成可能にするエレクトロウェッティングプロセス、及びインク像の転写性に優れた転写プロセスを有しており、多品種で小ロットな用途からバリアブルでオンデマンドな印刷の用途まで適用でき、オフセット印刷相当の画像を安定して提供できる。
【符号の説明】
【００７９】
Ａ  画像形成装置
Ｋ  インク（導電性インク）
Ｐ  用紙（記録材）
ρ  体積抵抗率
θ  接触角
Ｋｉ  インク像
１０  像担持体
１１  感光体
１２  絶縁層
１２ａ  撥水層（最表層）
２０  インク供給ローラ（インク像形成手段）
３０  像露光手段
４０  転写ローラ（転写手段）
【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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