(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を形成するために選択的に露光をする露光手段と、
微細孔が多数貫通されて、液体に染料・顔料等の着色成分を溶解若しくは分散させた液体現像剤を保持する現像剤保持部材と、
前記現像剤保持部材に対向して配置され、前記露光手段により選択的に露光され表面部分に前記液体現像剤を付着可能な静電潜像を形成し、当該静電潜像に前記現像剤保持部材の対応する微細孔に保持された液体現像剤を付着させて静電潜像から顕在化された画像を形成して担持する像担持体とを備え、
前記露光手段は、前記微細孔の配列ピッチより短い間隔毎に露光することにより、前記微細孔に対応して形成される静電潜像の面積を変化させることで、前記微細孔から付着させる液滴量を変化させる露光点滅手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記露光手段は、露光毎に露光量を変調可能に露光できる露光量分割変調手段を備えた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】
前記露光手段は、レーザスキャナーを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記露光装置は、アレイ状光源を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
静電潜像を形成するために選択的に露光をする露光手段と、微細孔が多数貫通されて、液体に染料・顔料等の着色成分を溶解若しくは分散させた液体現像剤を保持する現像剤保持部材と、前記現像剤保持部材に対向して配置され、前記露光手段により選択的に露光され表面部分に前記液体現像剤を付着可能な静電潜像を形成し、当該静電潜像に前記現像剤保持部材に保持された液体現像剤を付着させて静電潜像から顕在化された画像を形成して担持する像担持体とを備えた画像形成装置において、前記露光手段により前記微細孔の配列ピッチより短い間隔のピッチで露光することにより、前記微細孔に対応して形成される静電潜像の面積を変化させることで、当該微細孔から付着させる液滴量を変化させることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体現像剤を用いて、階調が豊かな画像を高速に形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液体現像剤を用いた画像形成装置は、脂肪族飽和炭化水素等の絶縁性液体キャリア中に分散されたトナー微粒子を、静電潜像が形成された誘電体表面に電気泳動によってに選択的に付着させる方式が主流であった。この方式は粉体トナーを用いる現像装置に比べ、トナー粒子を小さく設定できるため、高解像度の画像を得るのに適していた。また、液体トナーは定着に必要なエネルギーが粉体トナーに比べて少ないという利点もあった。しかし、液体キャリアとして用いられる脂肪族飽和炭化水素は、好ましくない臭気が発生し、火災のおそれもあり、さらに画像形成後乾燥の必要もあるため、オフィスや家庭での使用には不向きであった。
【０００３】
これに対して、特公昭５５−１８９０６号公報などにおいて、潜像形成部材の全面を液状現像剤により湿潤させることなく現像剤保持部材の微細孔に水溶性の現像剤を保持し、静電潜像面に近接対向せしめ選択的に現像剤を付着させて現像を行う方式を用いた装置が提案されている。この装置であれば、臭気もなく、画像形成後の乾燥の必要もない。
【０００４】
このような、画像形成方法においては、形成された静電潜像は、これを現像するために、微細孔を備えた現像剤保持部材に保持された液体現像剤を付着させるかさせないかにより現像を行っていたため、形成できる画像の精細度はこの微細孔の配列のピッチの細かさに依存していた。従って、階調を表現できるように高精細のドットピッチの画像を形成するためには、これに対応した細かいピッチの微細孔を有する現像剤保持部材を備えて現像するような構成とする必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、微細孔の配列ピッチを細かくすれば、微細孔の径も自ずと小さく精密なものとなってその製造は難しくなり、製造コストも高くなるという問題があった。
【０００６】
また、微細孔の大きさが小さくなれば、製造上の理由から現像剤保持部材の膜厚も薄くなり、耐久性が低下して信頼性が低くなるという問題ばかりか、あまりに薄ければハンドリングさえ困難になってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ハンドリングが容易であるばかりか、耐久性がある高い信頼性の現像剤保持部材を用いながら、階調を表現できる高品質な画像が形成できる画像形成装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
【００１０】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明の画像形成装置は、静電潜像を形成するために選択的に露光をする露光手段と、微細孔が多数貫通されて、液体に染料・顔料等の着色成分を溶解若しくは分散させた液体現像剤を保持する現像剤保持部材と、前記現像剤保持部材に対向して配置され、前記露光手段により選択的に露光され表面部分に前記液体現像剤を付着可能な静電潜像を形成し、当該静電潜像に前記現像剤保持部材の対応する微細孔に保持された液体現像剤を付着させて静電潜像から顕在化された画像を形成して担持する像担持体とを備え、前記露光手段は、前記微細孔の配列ピッチより短い間隔毎に露光することにより、前記微細孔に対応して形成される静電潜像の面積を変化させることで、前記微細孔から付着させる液滴量を変化させる露光点滅手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成による画像形成装置では、露光点滅手段によりドット毎に露光面積が変更できるため、形成された各ドットの静電潜像の面積を異なったものとすることができ、もって静電潜像の吸引力を異ならしめ、液体現像剤の付着量を調整することができる。従って、１つの微細孔に保持された液体現像剤の量が同一であっても、付着量の差から階調を得ることができ、階調豊かな高品質の画像が形成できる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置の構成に加え、前記露光手段は、露光毎に露光量を変調可能に露光できる露光量分割変調手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成による画像形成装置では、露光手段によりドット毎に露光面積が変更できるだけでなく、その露光量も変調できるため、各ドットに形成される静電潜像の面積を異なったものとすることができ、さらにその電位も変調できる。従って静電潜像の電気的な吸引力をさらに大きく異ならしめ、液体現像剤の付着量を細かく多段階に調整することができる。従って、１つの微細孔に保持された液体現像剤の量が同一であっても、付着量の差から階調を得ることができ、さらに階調豊かな高品質の画像が形成できる。
【００１４】
また、請求項３に係る発明の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置の構成に加え、前記露光手段は、レーザスキャナーを備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成による画像形成装置では、レーザを用いて露光を行うことで、露光を短い時間に多くの回数を正確に点滅させることができ、その照射面積も細かく正確にできるため、露光量の制御を適切に行うことが可能となり、高品質な画像の形成が可能になる。このレーザスキャナーとしては、半導体レーザスキャナーが好適に使用できる。
【００１６】
また、請求項４に係る発明の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置の構成に加え、前記露光装置は、アレイ状光源を備えたことを特徴とする。
【００１７】
上記構成による画像形成装置では、発光体自体の移動がないため、極めて正確な位置で安定して露光することができる。そのため、高品質な画像を安定して形成することが可能になる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
また、請求項５に係る発明の画像形成方法は、静電潜像を形成するために選択的に露光をする露光手段と、微細孔が多数貫通されて、液体に染料・顔料等の着色成分を溶解若しくは分散させた液体現像剤を保持する現像剤保持部材と、前記現像剤保持部材に対向して配置され、前記露光手段により選択的に露光され表面部分に前記液体現像剤を付着可能な静電潜像を形成し、当該静電潜像に前記現像剤保持部材に保持された液体現像剤を付着させて静電潜像から顕在化された画像を形成して担持する像担持体とを備えた画像形成装置において、前記露光手段により前記微細孔の配列ピッチより短い間隔のピッチで露光することにより、前記微細孔に対応して形成される静電潜像の面積を変化させることで、当該微細孔から付着させる液滴量を変化させることを特徴とする。
【００２１】
上記構成による画像形成方法では、微細孔の配列のピッチが大きい場合でも、露光を小さい面積で行うことにより静電潜像の面積を変化させることでそのドットの静電潜像の吸引力を異ならしめ、各ドット毎に付着する液体現像剤の付着量を変化させ、もって階調豊かな高品質な画像を形成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置の望ましい実施の形態である画像形成装置１について図面を参照して説明する。ここで図１は、本実施の形態の画像形成装置１の構成の概略を示す模式図である。図１を参照しながら、本実施の形態の画像形成装置１の構成の概略について説明する。
【００２３】
画像形成装置１は、静電潜像を担持可能な感光体ドラム（像担持体）２と、感光体ドラム２に対向する位置に配置され、感光体ドラム２の表面に接触しつつ連動して回転するように配置された現像剤保持部材３と、現像剤保持部材３の感光体ドラム２の内部に回転するように配置された現像剤供給用発泡部材４と、現像剤供給用発泡部材４の内部に配置され、その内部に液体現像剤３０を浸透保持する発泡材４８を備えて、現像剤供給用発泡部材４に液体現像剤３０を供給するための現像剤容器５と、感光体ドラム２に近接して配置され、表面を一様に帯電する帯電器６と、感光体ドラム２の表面を画像情報に基づいて選択的に露光する露光手段である選択露光手段７と、感光体ドラム２上に形成された液体現像剤３０による画像を記録紙８に転写する転写ローラ９と、記録紙８に転写されずに残留した液体現像剤３０を除去し、感光体ドラム２の表面をクリーニングするクリーニングローラ１０を主な構成要素とする。
【００２４】
本実施の形態の画像形成装置１は液体現像剤３０として、水を主成分とした溶液を用いることが可能であり、脂肪族飽和炭化水素を主成分とする従来の液体現像剤に対して、臭気が少ない等の環境面、あるいは材料費が安価であることによる工業面、引火の危険性が少ないなどの安全面で有利である。また、従来の粉体トナーを用いた電子写真方式と比べると熱定着器を必要としない点で省電力、省スペースとして有利であり、液体現像剤３０を使用しているため自然画の画質において階調がよく出せるなどの点で有利である。
【００２５】
次に、本実施の形態の画像形成装置１の各構成要素について、詳細に説明を行う。本実施の形態の画像形成装置１に用いる液体現像剤３０は、純水に染料・顔料等の着色成分を溶解もしくは分散させた水性かつ導電性の液体を用いることができる。液体現像剤３０の導電性は１０の８乗オームセンチメートル以下程度であればよい。装置の仕様からは水性に限定する必要はないが、環境上の問題および製造コスト等を考慮すると水性の液体現像剤の方が望ましい。
【００２６】
感光体ドラム２は、静電潜像２０をその表面２１に保持することが可能であり、その表面の液体現像剤３０に対する濡れ性が、現像剤保持部材３の濡れ性よりも高い材料であることが望ましい。しかし、あまり濡れ性が高いと液体現像剤３０が付着した際、その液滴が広がってしまい、画像が乱れるため、接触角が３０度から８０度程度のものが適している。感光体ドラム２を形成する材料には、一般にレーザプリンタに利用されている有機光導電体（ＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ））材料が用いられる。有機光導電体には、負帯電タイプの積層ＯＰＣと正帯電の単層ＯＰＣがあり、一般的には、前者のものが比較的多く使用されているが、本実施の形態では後者の正帯電タイプのＯＰＣを採用している。これは、単層ＯＰＣとして、ポリカーボネート樹脂をベースとし、これを電荷発生材料（ＣＧＭ）としてぺリレンテトラカルボン酸ジイミド誘導体（ペリレン顔料）を分散したものから構成されている。
【００２７】
図２は、本実施の形態の現像剤保持部材３の外観と、その表面の一部を拡大した図である。現像剤保持部材３は、感光体ドラム２の表面２１に液体現像剤３０を選択的に供給するために設置されており、図２に示すように、現像剤保持部材３は、メッシュ状のニッケル素材等からなる金属製薄板に、その表面に垂直方向に貫通するように多数の微細孔１１が設けられたものをローラ形状のドラムに形成したものである。この現像剤保持部材３は、例えば微細なピッチを持つシート状のメッシュ１２をロール状にすることでも形成できる。なお、現像剤保持部材３の形状はローラ形状に限定されるものではなく、例えばベルト形状にすることも可能である。また、メッシュ１２は高精細スクリーン印刷用のものを使用することができ、１インチあたり２００線以上のものが高精細の画像形成に適している。
【００２８】
さらに、エレクトロフォーミング（電鋳）で作製した金属のメッシュ１２は織り目がなく、１インチあたり２０００線以上の、均質で高精細かつ開口率の高いメッシュ１２を形成できるため、現像剤保持部材３を形成するには適している。このメッシュ１２を構成する材料には、銅やニッケル等が用いられる。また、メッシュ１２の断面形状は、液体現像剤３０の成分や、微細孔１１の壁面により接触角が異なるため、種々の形状が採用されるが、本実施の形態では断面形状が略円形のものを用いている。
【００２９】
このようなエレクトロフォーミングで微細なメッシュを作製する方法は、例えば特公平１−２０７４０号公報等にも詳しく説明されているが、以下に本実施の形態の現像剤保持部材３に用いるメッシュの製作法について具体的に説明する。
【００３０】
図６の（Ａ）から（Ｅ）は、本実施の形態である、骨部の断面が略円形のメッシュ１２を用いた現像剤保持部材３の製作法の一例である。以下図６に沿って、その製作法を説明する。まず（Ａ）に示すように例えばステンレス鋼、ニッケルなどからなる母材（めっき用基板）５１にフォトレジストとして液状又はシート状の光硬化型のネガティブタイプのレジスト５２を塗布又は熱圧着してレジスト層５２を形成する。
【００３１】
次に（Ｂ）に示すように、メッシュ１２の骨部に相当する場所に遮光用のマスク５３を形成して露光をする。露光によりマスク５３をした部分のネガティブタイプのレジスト５２が除去されるので、めっきを行いメッシュ１２の成形を行う。なお、めっき処理に先立ち、成形したメッシュ１２が母材５１から外れやすくなるように、必要に応じて離型処理を行なってもよい。離型処理は例えば酸化膜の形成などにより行われる。離型処理後、めっき層において電気ニッケルめっきを行う。例えば本実施の形態では、スルファミン酸ニッケル浴で、硫酸ニッケルやスルファミン酸ニッケルがイオン源として添加されている。
【００３２】
（Ｃ）に示すように、めっき処理により、母材５１の露出した部分にめっき層５５が形成されるので、所定の厚さになったら水洗し、レジスト５２を除去し、母材５１よりめっき層５５を剥離する。
【００３３】
ここで剥離されたメッシュ１２の骨部は、（Ｄ）に示すように、断面が矩形であるので、ここに丸みをつけるため、再度メッシュ１２のみめっき浴をして、周囲にめっき層５５を付着させて、（Ｅ）に示すような略円形の最終形を得る。
【００３４】
このようなメッシュで構成された現像剤保持部材３を用いる場合、１ドット分の画像に対応する液体現像剤３０がメッシュ１２の微細孔１１にそれぞれ保持される。また、従来は、静電潜像２０に微細孔１１に保持された液体現像剤３０を付着させるか、或いは全く付着させないかのいずれかであり、その付着量を調整することはできなかった。したがって、メッシュのピッチが細かいほど高精細の画像形成できることになる。そのため、画像に階調を出して画像の画質を上げるためには、メッシュのピッチをより細かくする必要があった。
【００３５】
しかし、上述の製作法から分かるように、あまりピッチを細かくすると以下のような不都合な問題が生じる。すなわち、図６の（Ｂ）に示すようなマスク５３を用いて形成するため、レジスト層５２があまり厚ければ光の回折等により光が回り込みメッシュ１２の形状が不正確なものとなって液面３１の保持が困難に成ったり、時には目詰まりを起こしてしまう。そのため、ピッチの細かいメッシュ１２を製作しようとすれば、いきおいメッシュ１２の厚みが小さくなってしまう。メッシュ１２の厚みが薄くなると、強度が低下するため、画像形成にあたって感光体ドラム２と連動しながら当接する部分の耐久性が下がり信頼性が低くなったり、極端に薄くなればローラ形状などの一定の形状を維持できなくなりハンドリングが困難になってしまう。
【００３６】
ここで、本発明の画像形成装置１では、後述するように、各ドット毎に階調を出すことが可能になったので、メッシュ１２のピッチが同等なら、従来よりも高品質な画像を得ることができる。従って従来のメッシュ１２に比較して、微細孔１１のピッチをあまり細かくしなくても高品質な画像を得ることができるので、従来に比べ、メッシュ１２の厚みを確保でき、高い耐久性、信頼性をもった現像剤保持部材３とすることができる。
【００３７】
次に、現像剤保持部材３に保持される液体現像剤３０の状態について説明する。
【００３８】
本実施の形態では、図２に示すように現像剤保持部材３には液体現像剤３０が各微細孔１１の中に保持されている。また、現像剤保持部材３の感光体ドラム２と反対側の表面（内側面）では、液体現像剤３０がそれ自体の付着力により付着しており、液面は圧力的に自由面になっている。また、各微細孔１１に保持された液体現像剤３０は、この内側面に付着した液体現像剤３０により連結され、現像剤保持部材３に保持された液体現像剤３０は、一体のものとなっている。
【００３９】
ところで、微細孔１１の直径および膜厚が数十μｍオーダーの場合、重力の影響はほとんど考慮する必要が無く、液体の挙動は表面張力によって支配される。したがって、液面３１、３２は全体の表面エネルギーが最小となる状態で安定する。
【００４０】
また、図３で示されるような後方の液体現像剤３０が連結して自由面を形成する微細孔１１中の液体現像剤３０を考えた場合、後方の内側液面３２は液面の表面エネルギーが常に一定となる。このため、表面エネルギーの変化は、液体現像剤３０は前方（感光体ドラム２側）の液面３１についてのみ考慮すればよい。ここで、液面３１は、表面エネルギーが最小となるように常に平面となる。もし、液面３１と微細孔１１表面のなす角度θが、ヤング―デュプレの式の関係によって決定される接触角Ｇよりも小さい場合、液体現像剤３０は微細孔１１中に徐々に進行する。
【００４１】
なお、接触角は通常、液体現像剤３０が表面に沿って進行する場合の前進接触角と後退する場合の後退接触角があるため、注意が必要である。微細孔１１の表面が一旦濡れた場合、その接触角は後退接触角に等しくなるため、前記接触角Ｇは後退接触角として設定するのが適している。以後、特に断りをしない場合を除き接触角とは後退接触角をいうものとする。
【００４２】
ここで、微細孔１１の断面形状と液面３１位置の関係について、図３の場合を具体例として説明をする。
【００４３】
図３は、２つのラッパ型を組み合わせた形状の微細孔１１を形成するため断面が略円形状の骨部を有するメッシュ１２を用いた場合、液体現像剤３０を保持する微細孔１１の拡大図を示す。感光体ドラム２に対して反対側になる内側液面３２は、多数の微細孔１１に保持された液体現像剤３０と連続して液体現像剤３０が豊富に供給されているため、液体現像剤３０自体の付着力により、現像剤保持部材３の内側を略覆うような状態で付着しており、この現像剤保持部材３の内側に付着した液体現像剤３０を介して、それぞれ微細孔１１に保持された液体現像剤３０が結合した状態となっている。また、本実施の形態では、現像剤保持部材３と供給ローラ４の間は非接触の状態で間隙が設けられ、その間隙に液体現像剤３０が豊富に供給されているので（図８参照）、現像剤保持部材３の内側の液体現像剤３０の表面３２は、別段の圧力を受けることもない状態になっている。したがって、現像剤保持部材３に保持された液体現像剤３０の表面３２は圧力的に略自由面となっている。
【００４４】
一方、液体現像剤３０の感光体ドラム２側液面３１は、前述のように内側液面３２が圧力的に自由な状態であるため、その液面３１も略圧力的に自由になり平面を形成しようとする。また、その位置は、前述のように微細孔１１の断面形状及び微細孔１１の壁面と液体現像剤３０との接触角によって決定される。
【００４５】
さらに、この液体現像剤３０の感光体ドラム２側液面３１の位置について詳細に説明する。ここで図４は、図３に示す２つのラッパ形が組み合わされた形状の微細孔１１の壁面の任意の位置Ｐ１１〜Ｐ１５における貫通方向に垂直な断面と感光体ドラム２と反対側の微細孔の壁面とがなす角度θ１１〜θ１５を表す図である。図４で示されるような微細孔１１の骨部の断面形状が略円形である場合、微細孔１１の貫通方向に垂直に切断した断面と微細孔１１の壁面とがなす角度θが、微細孔１１の壁面と液体現像剤３０との濡れ性によって決定される接触角（特に後退接触角）Ｇと等しくなる点Ｐで液面３１が固定される。つまり、本実施の形態の場合、接触角Ｇがおよそ８０°であるとすると、図５から分かるようにＰ１４の位置で角度θ１４と、接触角Ｇが一致する。従って、液面３１が、Ｐ１４の場所に来た時に、接触角Ｇである液体現像剤３０の液面３１は平面となり、液面はエネルギー的に最も安定する。
【００４６】
以上のように、接触角Ｇに合わせて微細孔１１の断面形状を変化させて角度θを調整することにより、液面３１を所望の位置に制御することができる。これによって、感光体ドラム２上の表面２１に掲載される静電潜像２０と液面３１の間隔Ｓを一定にでき、静電潜像による電界が液面に与える影響が一定する（図７参照）。
【００４７】
現像剤供給用発泡部材４は、ローラ状のスポンジを備えており、液体現像剤３０が浸透保持されている。これが、現像剤保持部材３と接触又は近接することにより液体現像剤３０が微細孔１１中に供給される。
【００４８】
現像剤容器５は、現像剤供給用発泡部材４の内部に配置されており、現像剤供給用発泡部材４と接触している一部を除いて、気密性であることがのぞましい。さらに、現像剤容器５はその内部に発泡材４８を備えており、液体現像剤３０はその発泡材４８中に浸透して保持されるように構成されている。
【００４９】
ここで、液体現像剤３０の供給について説明する。図８は、液体現像剤３０の供給を行う装置を示す模式的な断面図である。現像ローラ芯体４１内部の現像剤液容器５内の発泡材４８に液体現像剤３０は保存される。
【００５０】
発泡材４は現像ローラ芯体４１の中央部の外形が小さくなっている部分の外周部に接着して保持され、その端の一部は現像剤容器５内の液体現像剤３０と接触部４７で接触する。液体現像剤３０は、発泡材４の前記接触している接触部４７から浸透し全体に供給される。
【００５１】
なお、使用開始においては発泡材４と現像剤保持部材３の間に液体現像剤３０が十分に供給されるように初期現像剤の供給管４３から液体現像剤３０が供給され、供給後は栓４４がされ密封される。使用開始後の液体現像剤３０の供給は中心の補給管４５から行われ、補給後キャップ４６を付ける。
【００５２】
現像剤保持部材３のメッシュ１２部分は、現像ローラ芯体４１の両端部の外径が大きくなっている部分に貼り付けられ、メッシュ１２部分と発泡材４との間に間隙が設けられ、そのギャップは常に一定とされる。
【００５３】
次に、帯電器６は、通常のレーザプリンタに使用されるスコロトロン帯電器を用いることができ、帯電電位は４００〜６００Ｖ程度に設定できる。
【００５４】
次に、選択露光手段７について説明する。ここで図１５は、本実施の形態のＬＤ（半導体レーザ）スキャナー６１を用いた選択露光手段７の概略の構成を示すものである。
【００５５】
選択露光手段７は、現像剤保持部材３と連れ回るように配置された感光体ドラム２を照射するＬＤスキャナー６１と、ＬＤスキャナー６１を制御する制御ユニット７０から構成される。ＬＤスキャナー６１の筐体６２の左後部（図１５左下方）には、レーザ光を出力するＬＤ６３と、その発光部側に設けられたコリメートレンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｅ  ｌｅｎｓ）６４が、さらにそのレーザ光の進行方向にポリゴンミラー６５が配置される。また、筐体６２の左前部には、ＢＤミラー（水平周期ミラー）６７が、ＢＤミラー６７の後方には、ＢＤセンサ６８が配置される。ポリゴンミラー６５の前方にはｆθレンズ６６が配置される。このＬＤスキャナー６１とは別の位置に、これと電気的に接続された制御ユニット７０が設けられ、ＬＤスキャナー６１全体の制御を行うＣＰＵ７１には、原画像データや、これを展開した印刷データ等が記憶されているＲＡＭ７２や制御プログラムを格納したＲＯＭ７３、ＬＤ６３の点滅を制御するＯＮ／ＯＦＦタイミング制御部７５、ＬＤ６３の光量を制御するＬＤパワー制御部７４がバスを介して接続されている。さらにＣＰＵ７１には、ポリゴンミラー制御部７８と感光体ドラム制御部７９が接続され、これらは図示しないポリゴンミラー及びＬＦ（Ｌｉｎｅ  Ｆｅｅｄ）モータに図示しないドライバを介して接続され、これらのモータを駆動させる。そしてＯＮ／ＯＦＦタイミング制御部７５には、ＢＤセンサ６８と電気的に接続されたＢＤ信号受信部７７が接続されている。
【００５６】
さらに、この選択露光手段７の作用について詳述する。まず、制御ユニット７０により制御されて発光したＬＤ６３からレーザ光を出力する。なお、レーザ発光体は、本実施の形態のような半導体レーザ以外にもガスレーザなど各種のレーザ装置が用いられる。ここでは、装置のコンパクト化や感光体ドラム２の感受性を考慮して半導体レーザを用いている。出力されたレーザ光は、コリメートレンズ６４で集光され光軸を揃えられて、ポリゴンミラー６５に入射する。ポリゴンミラー６５は、本実施の形態では６角柱の形状を持って、図上時計回りに定速回転している。
【００５７】
このポリゴンミラー６５に入射したレーザ光は、感光体ドラム２上を走査する前に、まずＢＤミラー６７方向に反射され、さらにＢＤミラー６７に入射したレーザ光は反射されてＢＤセンサ６８方向に入射する。ＢＤセンサ６８は、光が入射することにより電流が発生され、この電流による信号をＢＤ信号受信部７７が受信して、ＢＤ信号受信部７７は、この電圧の変化を制御信号としてのパルス信号をＯＮ／ＯＦＦタイミング制御部７５に送信する。この信号を受け取ったＯＮ／ＯＦＦタイミング制御部７５は、この信号を受け取った時間を基準時間として、ここからＣＰＵ７１の内部の基準クロックによりクロックをカウントし、画像情報に基づいて所定のタイミングでＬＤ６３の発光のタイミングを決定してスイッチング動作をする。
【００５８】
ポリゴンミラー６５は、一定速度で回転しているため、ポリゴンミラー６５に入射したレーザ光は、ＢＤミラー６７に入射した後の所定時間後には、ＯＰＣからなる感光体ドラム２の表面に向かって反射される。このとき、感光体ドラム２方向に反射されたレーザ光は、ｆθレンズ６６を通過するので、このｆθレンズ６６により感光体ドラム２の表面上ではレーザ光の線速度が略一定になるように調整されて入射され、感光体ドラム２上を定速で走査する。この感光体ドラム２上を走査するレーザ光は、ＲＡＭ７２に記憶された画像情報に基づき、所定位置で点滅・変調され、所定位置に静電潜像を形成する。なお、このレーザ光の照射する所定位置は、ポリゴンミラー６５の回転により移動する照射位置が、前述のＢＤセンサ６８により検出されて原点とされ、ここを基準にカウントが開始されたクロックカウントに基づいてポリゴンミラー６５の角速度から感光体ドラム２上での図示しない基準点からの距離が演算されて制御される。
【００５９】
ここで、ＬＤ６３は、ＬＤ電流供給部７６から電流を供給されて発光する。ＬＤ電流供給部７６には、ＬＤ６３の点滅を司るＯＮ／ＯＦＦタイミング制御部７５と、電流量を調整して露光量を調節するＬＤパワー制御部７４が接続され、ＬＤ６３の各発光タイミング毎に光量が増減されて発光できるように制御されている。
【００６０】
本実施の形態の構成によれば、ＣＰＵ７１、図示しないＬＦモータを制御して感光体ドラム２の回転を制御する感光体ドラム制御部７９、これと関連してポリゴンミラー６５の回転を制御するポリゴンミラー制御部７８、及びＬＤ６３の発光タイミングを変更するＯＮ／ＯＦＦタイミング制御部７５とで、感光体ドラム２上での回転方向（副走査方向）及び主走査方向における露光位置を、例えばメッシュの１２のピッチの１／３を調整できるようにすることも可能である。
【００６１】
図１に示すように、転写ローラ９は、シリコーンゴムローラもしくはウレタンゴム等で形成されたゴムローラを用いることができる。また、これらのゴムにカーボンを含有させることによって導電性を向上させ、バイアス電圧を印加することで転写を促進することも可能である。
【００６２】
クリーニングローラ１０は、液体現像剤３０を吸収しやすいスポンジローラを用いることができる。
【００６３】
次に、以上のように構成された画像形成装置１において、現像剤保持部材３から感光体ドラム２の表面２１に形成された静電潜像２０に液体現像剤３０が選択的に付着する原理を、図７を参照して説明する。液体現像剤３０は、図７（Ａ）に示されるように、接地部１３により接地された金属製のメッシュ１２の微細孔１１中に液面３１が現像剤保持部材３の表面１４より内側になるように保持される。ここで、感光体ドラム２および現像剤保持部材３が回転すると微細孔１１に保持された液体現像剤３０と感光体ドラム２上に形成された静電潜像２０の距離が徐々に小さくなり、図７（Ｂ）に示すように、現像剤保持部材３の表面１４と感光体ドラム２の表面２１は接触する。この最接近したときの吸引されていない液体現像剤３０の液面３１と、感光体ドラム２の表面２１との間の距離は数マイクロメートル程度となる。この距離は前述のように微細孔１１の断面形状および、液体現像剤３０と微細孔１１表面との接触角で決定され、微細孔１１間のばらつきや経時的なばらつきは小さい。ここで、静電潜像２０の電荷が存在する領域に近接した液体現像剤３０は、その静電力に吸引されて、感光体ドラム２の表面２１に接触する。
【００６４】
感光体ドラム２の表面２１は、微細孔１１よりも、液体現像剤３０に対して濡れ性のよい材料で形成されているため、現像剤保持部材３の表面１４が感光体ドラム２の表面２１と離れる際、液体現像剤３０は、図７（Ｃ）に示されるように、感光体ドラム２に付着したまま液滴２２として残る。これに対し、電荷が存在しない領域に近接した液体現像剤３０は、静電力の影響を受けず、感光体ドラム２には全く接触しないため、微細孔１１に保持されたままである。このように非画像部２３には、液体現像剤３０が接触しないため、汚れやかぶりが生じにくい。以上の説明からわかるように、微細孔１１中に、保持された液体現像剤３０は、静電潜像２０に選択的に付着し、感光体ドラム２上に顕在化した画像を形成する。
【００６５】
ここで、本実施の形態の画像形成装置１において、階調を有する画像の形成される原理を説明する。
【００６６】
ここで図９は、図１７のＸ−Ｘ線での断面を矢印に示す方向に見た断面図であり、同一面積で帯電量が多い部分と帯電量が少ない部分とを有する感光体ドラム２の状態を模式的に表した図である。図９の上部のグラフは、感光体ドラム２の表面２１に形成された静電潜像２０の電位を表したグラフで、Ｅは表面電位を表し、ｍａｘのレベルまで高くなっているところが露光されなかった部分で、最も高い電位が維持されて静電潜像２０が形成されており、強い電界を持つため吸引力が強い。また、最も低くなっている０のレベルところは最高の光量で露光されて電位が下がり、帯電が最も弱い非画像部２３で、電界は極めて弱く、従って吸引力もない。その中間部は、露光の際光量を調節して露光した部分で、完全には電位が下がりきっておらず、弱く帯電しているので弱い吸引力を有している。以下図１０から図１４において同様である。
【００６７】
図９の２０Ａの部分はＬＤ６３のレーザ光によりまったく露光されなかった部分であり、グラフＥに示すとおり、この静電潜像２０Ａの電位は帯電器６に帯電されたままの状態で、最大になっている。一方、右方の２０Ｂの部分は、ＬＤパワー制御部７４（図１５参照）によりＬＤ６３の光量を減少して露光された部分であり、グラフＥに示すとおり、この静電潜像２０Ｂの電位は、２０Ａに比べ低いものとなっている。さらに、非画像部２３は、最大の光量で露光された部分で、電位は極めて低くなっている。
【００６８】
図１０は、図９に示す状態に静電潜像２０Ａ、２０Ｂが形成された感光体ドラム２の表面２１と、現像剤保持部材３のメッシュ１２部分が回転して、最も接近した状態を表す。感光体ドラム２と現像剤保持部材３が回転して、静電潜像２０Ａ、２０Ｂにそれぞれ微細孔１１に保持された液体現像剤３０の液面が接近すると、２０Ａの部分では液体現像剤３０がその吸引力によりひきつけられ、液体現像剤３０の液面３１が丘状に盛り上がり静電潜像２０Ａに大きい面積で接触する。これに比較して静電潜像２０Ｂの部分は電位が低いため吸引力も小さく、２０Ａ付近よりも小さい液面３１の盛り上がりとなり、２０Ａよりも液体現像剤３０が小さい面積で接触する。この場合、静電潜像２０Ｂが形成された領域は、微細孔１１の開口部全体に対応するが、液面３１は全体が丘状に盛りあがるため、図１１に示すように液滴２２Ｂが付着する範囲は、略中央部分のみとなる。さらに、最大光量で露光された非画像部２３の部分は、グラフＥに示すように電位も低く従って吸引力も小さいので液面３１は盛り上がることはなく、感光体ドラム２の表面２１に接触することもない。
【００６９】
図１１は、図１０において液体現像剤３０が、静電潜像２０Ａ、２０Ｂが形成された表面２１に液滴２２Ａ、２２Ｂが静電力で付着する。従って、電位の高い静電潜像２０Ａの部分では、大きい面積で液体現像剤３０の液滴２２Ａが付着して大きい面積の顕在化した画像が形成される。また、電位がやや高い静電潜像２０Ｂでは、静電潜像２０Ａの部分よりは小さいが、液体現像剤３０の液滴２２Ｂが付着して顕在化した画像が形成される。そして、非画像部２３には液滴は付着せず、画像が形成されることはない。
【００７０】
以上説明したような原理で、本実施の形態の画像形成装置１において、画像の階調が形成されるものである。
【００７１】
次に、本実施の形態の画像形成装置１で静電潜像２０の形成される面積により、階調が形成される原理を説明する。
【００７２】
ここで図１２は、露光量は変化させず、微細孔１１に対応した露光領域を細かく露光した部分と露光しない部分とに分割して帯電した部分と帯電してない部分を形成した状態を模式的に表した断面図である（図１８参照）。この実施の形態において露光の点滅タイミングは、メッシュ１２のピッチの１／３である。従って、１のタイミングで露光できる最小露光単位２５は露光領域２４の１／３である。図１２の上部のグラフは、図９に示したものと同様に、感光体ドラム２の表面２１に形成された静電潜像２０の電位を表したグラフであるが、Ｅは表面電位を表し、ｍａｘのレベルまで高くなっているところがまったく露光されなかった部分で、最も電位が高い静電潜像２０が形成されており、強い電界を持つため吸引力が強い。また、最も低くなっている０のレベルところは最大光量で露光された部分で電位が低く、ほとんどなく吸引力もない。ここから分かるように、本例では微細孔１１に対応する露光領域２４が三分割されて露光できるため、静電潜像２２Ａの部分はすべての部分が露光されず全体に電位が高くなっているのに対し、図右方の静電潜像２０Ｃの場合は、主走査方向に三分割された露光領域内の中央の最小露光単位２５である２０Ｃの部分だけ露光されず、この部分の電位だけが高くなり、その両脇の部分は、非画像部２３と同様に帯電されていないことが分かる。
【００７３】
図１３は、図１２に示す状態に静電潜像２０Ａ、２０Ｃが形成された感光体ドラム２の表面２１と、現像剤保持部材３のメッシュ１２部分が回転して、最も接近した状態を表す。感光体ドラム２と現像剤保持部材３が回転して、静電潜像２０Ａ、２０Ｃにそれぞれ微細孔１１に保持された液体現像剤３０の液面が接近すると、２０Ａの部分では液体現像剤３０がその吸引力によりひきつけられ、液体現像剤３０の液面３１が丘状に盛り上がり静電潜像２０Ａに大きい面積で接触する。これに比較して静電潜像２０Ｃの部分は中央部のみ電位が高いため吸引力も中央部のみに働くが、液面３１の盛りあがりは、微細孔１１において全体に球面を形成するように丘状に盛りあがるため、２０Ａよりも全体として電位が低いことになるため、２０Ａ付近よりも小さい液面３１の盛り上がりとなり、２０Ａよりも液体現像剤３０が感光体ドラム２の表面２１に小さい面積で接触する。この場合、静電潜像２０Ｃが形成された領域は、微細孔１１の開口部全体に対応するが、液面３１は丘状に盛りあがるため、液滴が付着する範囲は、略中央部分のみとなる。さらに、露光されていない非画像部２３の部分は、グラフＥに示すように電位も低く従って吸引力も小さいので液面３１は盛り上がることはなく、感光体ドラム２の表面２１に接触することもない。
【００７４】
図１４は、図１３において液体現像剤３０が、静電潜像２０Ａ及び２０Ｃが形成された表面２１に付着して、液滴２２Ａ及び２２Ｃを形成した状態を示す。電位の高い静電潜像２０Ａの部分では、大きい面積で液体現像剤３０の液滴２２Ａが付着して大きい面積の顕在化した画像が形成される。また、電位がやや高い静電潜像２０Ｃでは、静電潜像２０Ａの部分よりは小さいが、液体現像剤３０の液滴２２Ｃが付着して顕在化した画像が形成される。そして、非画像部２３には液滴は付着せず、画像が形成されることはない。
【００７５】
図１７は、現像剤保持部材３の１つの微細孔１１を拡大して貫通方向から見た図である。この図において、左右方向が主走査方向である。ここに示すように、本実施の形態の微細孔１１はメッシュ１２の骨部に囲まれた略正方形の形状である。そして、この１つの微細孔１１に保持される液体現像剤３０も、同様に略正方形の液面を形成する。
【００７６】
一方、図１８は、この１つの微細孔１１に対応する感光体ドラム２上の露光領域２４を示すものである。この露光領域２４の幅は、ＬＤスキャナー６１による最短の露光間隔の３倍に当たる幅になっている。また、図示しない紙送り機構の紙送りのピッチの３倍の距離が微細孔１１のピッチである。逆にいえば、ＬＤスキャナー６１による露光タイミングは、微細孔１１のピッチの１／３である。また、最小の紙送り単位も、微細孔１１のピッチの１／３である。従って、本実施の形態で最も小さく露光できる範囲を最小露光単位２５とすると、露光領域２４は３段３列の最小露光単位２５で露光される。そして、この場合の主走査方向は、被露光面である感光体ドラム２の表面２１に対して、露光光が図１８の右方向に走査するものとし、副走査方向は図１８の下方向とする。ここで、露光領域２４の各露光単位をマトリクスとして、それぞれの最小露光単位２５を、図最上段左上から右に（１，ａ）、（１，ｂ）、（１，ｃ）と、２段目を（２，ａ）、（２，ｂ）、（２，ｃ）と、そして３段目を（３，ａ）、（３，ｂ）、（３，ｃ）と呼ぶことにする。図中の斜線部分は静電潜像２０が形成された場所を示す。
【００７７】
図１８においては、ＯＮ／ＯＦＦタイミング制御部７５によりＬＤ６３の発光が制御され、（２，ｂ）の部分のみが露光されず、その他の最小露光単位２５の範囲は露光された状態を示す。そのため静電潜像２０が（２，ｂ）の部分のみ形成されている。この場合ＬＤスキャナー６１の光量の変調がないとすれば、露光されなかった面積は、露光領域２４の１／９の面積となる。そして、この状態は、先に説明した図１２及び図１４の状態を表すものである。
【００７８】
図１２で説明したように、静電潜像が（２，ｂ）の部分にしか形成されていないため、図１４に示したのと同様に、図１８においても中央部に液体現像剤３０が付着して、露光領域２４のうちの中央部のみに顕在化された画像が形成され、その周りは非画像部２３となる。
【００７９】
図１９は、９つの最小露光単位２５のすべてを露光せず、露光領域２４の全面に静電潜像２０を形成した状態を表す。この状態は、言うまでもなく最も液体現像剤３０の付着量が多く、濃い画像を形成する。
【００８０】
このようにして、露光領域２４を分割して、画像を形成する部分と、画像を形成しない部分にわけることで、露光領域２４の面積全体に対する画像を形成する面積の比率をコントロールすることができる。
【００８１】
この微細孔１１の１つ１つについてミクロ的に見れば、上述のように画像を形成した部分と画像を形成しない部分とがはっきり分かれるが、実際には，メッシュ１２のピッチが４００ｄｐｉとすればおよそ６３μｍであり、最小露光単位２５の幅は、わずかに２１μｍ程度であるので、肉眼ではドットの濃淡として認識される。そのため、４００ｄｐｉ程度のピッチであっても、それぞれのドットを打つか打たないかという従来のような画像形成装置に比べ、階調が豊かに表現でき、もって高画質の画像が形成できるものである。
【００８２】
なお、図２０は、露光領域２４を形成する９つの最小露光単位２５のうち、（１，ａ）、（１，ｃ）、（２，ｂ）、（３，ａ）、（３，ｃ）の５つの最小露光単位２５に露光をした状態を示している。このようにすれば、５／９の部分を露光したことになり、理論的には露光領域２４の電位が、図１９に示す場合に比べると５／９の電位になり、（２，ｂ）のみの最小露光単位２５をを露光した場合と、９つすべての最小露光単位２５を露光した場合との階調の差に、さらに中間の階調を加えられ、形成する画像の品質を高めることができる。
【００８３】
さらに、上述の露光の組み合わせ以外にも、理論的には９つの最小露光単位２５のうちの、０（なし）から９つの最小露光単位２５を選択して露光をしわけることにより、１０段階の階調が可能である。但し、実際には、人の肉眼では差がつかないと考えられるので、適宜階調数を設定すればよい。
【００８４】
もちろん、微細孔１１の開口部に対する露光領域２４を、この例のように９つの最小露光単位２５で構成せず、例えば６列６段の３６個の最小露光単位２で構成するようにしても良い。又、微細孔１１の開口部がこの例のように正方形でなく、円形等の他の形状であったら、その形状になるように最小露光単位２５の配列を隅をなくしたマトリクス状に露光領域２４をきめ、階調ができるようにしてもよい。要は、露光領域２４を複数の最小露光単位２５により構成し、この最小露光単位２５毎に露光がコントロールできればよいのである。
【００８５】
又さらに、それぞれの最小露光単位２５毎に露光量を調節して、階調数を増やすようにしても良い。このような構成とすれば、たとえば面積二通り、露光量二通りであればドットとしては理論的には１０通りの階調を出すことができる。同様に、面積による階調と露光量（帯電電位）の差による階調を組み合わせることで、階調は多段階にわたって調整できる。この場合も、目的は画像の品質の向上であるので、必要な範囲で階調がとれるようにすればよい。
【００８６】
次に、本実施の形態の画像形成装置１の動作について図１を参照して説明する。本実施の形態の画像形成装置１に用いられる液体現像剤３０は、現像剤容器５の内部の発泡材４８に常時浸透保持されている。現像剤容器５内部の発泡材４８は、スリットを通して現像剤供給用発泡部材４と接しており、液体現像剤３０を適宜供給している。その供給量は現像剤容器５内部の発泡材４８の発泡率と現像剤供給用発泡部材４の発泡率のバランスを適当に設定することにより、調整可能である。
【００８７】
現像剤供給用発泡部材４は、現像剤保持部材３と接触しつつ回転することにより現像剤保持部材３に形成された微細孔１１に液体現像剤３０を供給する。
【００８８】
微細孔１１内に保持された液体現像剤３０は前述の説明の原理に従って、液面が一定位置に保持される。
【００８９】
なお、露光位置の調整を行い、感光体ドラム２に形成される静電潜像２０の位置と、これを現像するための液体現像剤３０を保持した微細孔１１の位置とを現像時に一致させることが望ましい。
【００９０】
感光体ドラム２は、帯電器６によって、その表面２１を一様に帯電される。
【００９１】
その後、選択露光手段７によって、選択的に露光され、露光された部分の電位が下がることにより、その表面２１上に静電潜像２０が形成される。
【００９２】
感光体ドラム２と現像剤保持部材３は、接触しつつ回転することにより、前述の説明で示したように、静電潜像２０上に液体現像剤３０が選択的に付着する。これによって、感光体ドラム２上に、液体現像剤３０による画像が形成される。さらに、図示しない搬送手段によって記録紙８が感光体ドラム２と転写ローラ９との接触面であるニップ部に搬送される。このニップ部にて感光体ドラム２上の液体現像剤３０が記録紙８に転写され、最終画像が形成される。さらに、記録紙８に転写されずに残留した液体現像剤３０はクリーニングローラ１０によって除去され、感光体ドラム２の表面２１は初期状態に戻る。
【００９３】
これらの、一連の作業が繰り返し行われることにより、所望の画像が記録紙８上に形成され、記録紙８は装置外に排出される。
【００９４】
本実施の形態である画像形成装置１は、上記のような構成を有するため、微細孔１１のピッチを極度に細かくし、それにより現像剤保持部材３の厚さを極度に薄くすることなく、適度な厚みを確保することにより現像剤保持部材３のハンドリングを容易にし、耐久性を高めて信頼性を確保する一方で、従来にないドット毎に階調が表現できる高画質な画像が形成できる。
【００９５】
ここで、本発明の実施の形態である画像形成装置１における変形例について説明する。
【００９６】
本実施の形態では、選択露光手段７に、ＬＤスキャナ６１を用いて露光を行っているが、ここで、選択露光手段７として、液晶シャッターを用いたものや、アレイ状の光源などを用いることが可能である。、例えばアレイ状の光源には、ＬＥＤアレイ８１を用いることもできる。図１６は、選択露光手段７としてＬＥＤアレイ８１を用いた場合の構成の概略を示す図である。
【００９７】
ＬＥＤユニット８０は、ＬＥＤアレイ８１と、レンズアレイ８２、ＬＥＤドライバ８３から構成されており、各ＬＥＤ素子（発光素子）は、それぞれ専用のＬＥＤ電流供給部８４に接続され、各ＬＥＤ素子は独立して発光タイミングが制御される。つまり、ＬＥＤアレイ８１に配置されたＬＥＤ素子は、最小露光単位２５に対応して露光するようになっている。すなわち、微細孔１１のピッチの１／３の幅を露光するようになっており、逆にいえば３つのＬＥＤ素子により露光領域２４の主走査方向の１段分を露光でき、また同様に一段分の露光を３回副走査方向に行うことで露光領域２４のすべてが露光できることになる。ＬＥＤの発光を制御するＯＮ／ＯＦＦパターン信号９５は、ＬＥＤドライバ８３中のシフトレジスタ８６にシリアル信号として入力され、１ライン分の信号が入力された時点でラッチ８５がかけられ、その信号に応じてＬＥＤ（１〜ｎ）電流供給部８４が各ＬＥＤに電流を供給して各ＬＥＤが発光する。各ＬＥＤから射出された光はレンズアレイ８２によって集光され、感光体ドラム２の表面２１に入射する。そして感光体ドラム２に入射された光により、静電潜像２０が形成されるように構成されている。
【００９８】
このように構成された選択露光手段７において、ＬＤ６３を用いて露光をしたのと同様に、図１８に示すように、露光領域２４を構成する９つの最小露光単位２５のうち（２，ｂ）の部分のみの露光を行なわない場合と、９つのすべての最小露光単位２５の露光を行なわない場合とを使い分けることにより、同一の開口部を有する微細孔１１であっても階調を持たせることができ、高品質の画像の形成が可能になるものである。特に、ＬＥＤ素子自体は構造的に固定された状態にあり、それ自身の位置がずれることがない。つまり、発光させるＬＥＤ素子を変更することで選択的な露光を行っているため、精度の高い露光が可能であり、微細孔１１と静電潜像２０の位置が正確に合わせられた、安定した品質の高い画像が形成可能になる。
【００９９】
もちろん、ＬＤスキャナー６１を用いた場合の説明で述べたように、この場合も種々変形した形態がとれる。
【０１００】
以上、本願に係る発明について好ましい一の実施の形態及びその変形例をもって説明したが、本発明は特許請求の範囲を逸脱しない限り上記の実施の形態に限定されるものでないことはいうまでもなく、当業者が種々変形実施できることは容易に推察できるものである。
【０１０１】
【発明の効果】
【０１０２】
以上説明したことから明かなように、請求項１に係る発明の画像形成装置によれば、露光手段と、微細孔が多数貫通されて、液体に染料・顔料等の着色成分を溶解若しくは分散させた液体現像剤を保持する現像剤保持部材と、露光手段により選択的に露光され液体現像剤を付着させる静電潜像を形成し、ここに現像剤保持部材の対応する微細孔に保持された液体現像剤を付着させて静電潜像から顕在化された画像を形成して担持する像担持体とを備え、露光手段は微細孔に対応して形成される静電潜像の面積を変化させることで、微細孔から付着させる液滴量を変化させるの露光点滅手段を備えている。よって、露光点滅手段により微細孔の配列ピッチより短い間隔毎に露光できるため、ドット毎に露光面積が変更できるという効果がある。そのため、形成された各ドットの静電潜像の面積を異なったものとすることができ、静電潜像の面積を変化させることで静電潜像の吸引力を異ならしめ、各ドット毎に付着する液体現像剤の付着量を変化させることができる。従って、微細孔に保持された同一量の液体現像剤により現像しても、付着量の差から階調を得ることができ、階調豊かな高品質の画像が形成できるという効果を奏する。
【０１０３】
また、請求項２に係る発明の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置の効果に加え、露光手段が、露光毎に露光量を変調可能に露光できる露光量分割変調手段を備えたことを特徴とするため、露光手段によりドット毎に露光面積が変更できるのみならず、その露光量も変調できるという効果がある。そのため、形成された各ドットの静電潜像の面積を異なったものとでき、さらにその電位も変調できる。従って静電潜像の電気的な吸引力をさらに大きく異ならしめ、液体現像剤の付着量を調整することができる。従って、微細孔に保持された同一量の液体現像剤により現像しても、付着量の差から階調を得ることができ、さらに階調豊かな高品質の画像が形成できるという効果を奏する。
【０１０４】
また、請求項３に係る発明の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置の効果に加え、露光手段が、レーザスキャナーを備えたことを特徴とするため、レーザを用いて露光を行うことで、多くの回数の露光の点滅を短い時間に正確にでき、その照射面積も細かく正確にできるという効果がある。そのため、露光量の制御を適切に行うことが可能となり、高品質な画像の形成が可能になるという効果を奏する。
【０１０５】
また、請求項４に係る発明の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置の効果に加え、露光装置が、アレイ状光源を備えたことを特徴とするため、発光体の移動がないため、極めて正確な位置で安定して露光することができるという効果がある。そのため、高品質な画像のを安定して形成することが可能になるという効果を奏する。
【０１０６】
【０１０７】
また、請求項５に係る発明の画像形成方法は、露光手段と、微細孔が多数貫通されて、液体現像剤を保持する現像剤保持部材と、露光手段により選択的に露光され表面部分に液体現像剤を付着可能な静電潜像を形成し、その静電潜像に現像剤保持部材に保持された液体現像剤を付着させて顕在化された画像を形成して担持する像担持体とを備えた画像形成装置において、露光手段によって微細孔の配列ピッチより短い間隔のピッチで露光し、微細孔に対応して形成される静電潜像の面積を変化させることで、微細孔から付着させる液滴量を変化させることを特徴とするため、微細孔の配列のピッチが大きい場合でも、露光を小さい面積で行うことができるという効果がある。この方法により静電潜像の面積を変化させることで静電潜像の吸引力を異ならしめ、各ドット毎に付着する液体現像剤の付着量を変化させ、もって階調を持った高品質な画像を形成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の画像形成装置１の構成の概略を示す模式図である。
【図２】現像剤保持部材３の外観と、その表面の一部を拡大した図である。
【図３】２つのラッパ形が組み合わされた形状の微細孔１１を表す図である。
【図４】図３に示す微細孔１１の壁面と微細孔１１の貫通方向と垂直な断面とがなす角度θと微細孔１１の貫通方向の位置の関係を示す図である。
【図５】図４に示す関係をグラフに示したものである。
【図６】２つのラッパ形を組み合わせた形状の微細孔１１を形成するためのメッシュ１２の製造方法の手順を表す工程図である。
【図７】現像剤保持部材３から感光体ドラム２上に形成された静電潜像２０に液体現像剤３０が選択的に付着する原理を説明した模式図である。
【図８】液体現像剤３０の供給を行う装置を示す模式的な断面図である。
【図９】本実施の形態の感光体ドラム２の表面２１の帯電の様子の一例を示す模式図である。
【図１０】図９の状態から、微細孔１１と静電潜像２０が接近した状態を表す模式図である。
【図１１】図１０の状態から、再び微細孔１１が静電潜像２０から離れた状態を表す模式図である。
【図１２】本実施の形態の感光体ドラム２の表面２１の帯電の様子の別の一例を示す模式図である。
【図１３】図１２の状態から、微細孔１１と静電潜像２０が接近した状態を表す模式図である。
【図１４】図１３の状態から、再び微細孔１１が静電潜像２０から離れた状態を表す模式図である。
【図１５】本実施の形態の選択露光手段７の構成を示す模式図である。
【図１６】本実施の形態の変形例の選択露光手段の構成を示す模式図である。
【図１７】微細孔１１を貫通方向から見た部分拡大図である。
【図１８】１つの微細孔１１に対応する感光体ドラム２上の露光領域２４が露光された状態の一例を示す図である。
【図１９】１つの微細孔１１に対応する感光体ドラム２上の露光領域２４が露光された状態の他の一例を示す図である。
【図２０】１つの微細孔１１に対応する感光体ドラム２上の露光領域２４が露光された状態の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  画像形成装置
２  感光体ドラム（像担持体）
３  現像剤保持部材
４  現像剤供給用発泡部材（供給ローラ）
５  現像剤容器
６  帯電器
７  選択露光手段（露光手段）
８  記録紙
９  転写ローラ
１０  クリーニングローラ
１１  微細孔
１２  メッシュ
２０  静電潜像
３０  液体現像剤
６１  ＬＤスキャナー
７０  制御ユニット
７１  ＣＰＵ
７４  ＬＤパワー制御部（露光量変調手段）
７５  ＯＮ／ＯＦＦタイミング制御部（露光点滅手段）
７８  ポリゴンミラー制御部
７９  感光体ドラム制御部
【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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