JP2002326382A

JP2002326382A - 画像形成装置

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Publication number: JP2002326382A
Application number: JP2001336964A
Authority: JP
Inventors: Haruo Fujii; 春夫藤井; Hiroki Kisu; 浩樹木須; Masaaki Matsushima; 正明松島; Yujiro Ando; 祐二郎安藤; Shigeki Kondo; 茂樹近藤; Fumihiko Arishima; 文彦有島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-11-01
Publication date: 2002-11-12
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: US20020126195A1; US6760051B2; JP3826013B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置全体の小型化、カラー画像の鮮
明化、画像形成時間の短縮化を図る。【解決手段】ドラム１表面における軸方向及び周方向
に多数のスイッチング２を整列させてスイッチング素子
アレイを構成する。信号発生装置２２で画像模様に対応
する電気信号を発生させ、この電気信号によってレーザ
ダイオード（発光部）２３を駆動する。こうして発生し
たレーザ信号光２４を画像信号（画像情報）としてスイ
ッチング素子２に入力させると、各画素の上面には画像
模様の電気信号のレベルに応じて電圧が発生して電気潜
像が形成される。この電気潜像に、現像器３の現像剤容
器３ａ内のトナーを付着させてトナー像を形成する。電
子写真方式と比べて、一次帯電器が不要となり、構成を
簡略化できる。また非磁性トナーを使用できるので、磁
気記録方式に比べてから画像が鮮明となる。さらにイン
クジェット方式に比べて画像形成速度が速い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録材（例えば、紙や透明フィル
ム）上に画像を記録する方式として電子写真方式、磁気
記録方式、インクジェット方式などが広く知られてい
る。

【０００３】このうち電子写真方式は、導電性のドラム
やベルトの表面に光半導体を塗布又は蒸着して構成した
感光体（感光ドラム、感光ベルト）の表面を均一に帯電
した後、画像情報に応じた光を照射して電荷潜像（静電
潜像）を形成し、電荷からの電気力線に従ってトナー
（着色粒子）を付着させてトナー像（可視画像）を形成
し、そのトナー像を記録材に転写した後、記録材を加
熱、加圧して表面にトナー像を定着して画像を形成する
ものである。

【０００４】次に、磁気記録方式は、光半導体の代わり
に磁気を保持する材料を設け、画像情報に従って磁気保
持材料に磁気を帯びさせ、磁気を帯びた個所に磁性着色
粒子を引き付けることで画像形成を行うものである。

【０００５】最後に、インクジェット記録方式は、記録
材に、インクの微粒子を直接的に吹き付けて画像を形成
するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の電子写真方式、
磁気記録方式、インクジェット方式は、一般に、それぞ
れ以下のような問題がある。

【０００７】電子写真方式は、帯電、露光、現像、転
写、定着、クリーニングの一連の画像形成プロセスを経
て画像形成を行うため、画像形成プロセスが複雑で、そ
の分、プロセス機器が多く、画像形成装置全体が大型化
しがちとなる。

【０００８】また、磁気記録方式は、上述の電子写真方
式のものと比べて、画像形成プロセスを簡素化すること
が可能であるが、着色粒子として、磁性を有する物質を
使用する必要があり、磁性物質が黒っぽいため、ブラッ
ク以外の色（イエロー、マゼンタ、シアン）のカラー画
像を鮮明に形成することが難しい。

【０００９】また、インクジェット記録方式は、装置の
小型化が可能であり、安価である等の利点があるが、画
像形成に要する時間が長く、多量の印刷物が必要な事務
所や企業には不向きである。

【００１０】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、画像形成装置全体の小型化が可能で、また、カ
ラー画像を鮮明に形成することができ、さらに画像形成
に要する時間を短縮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ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１に係る本発明は、像担持体表面に潜像を形
成し、前記潜像を現像剤で現像する画像形成装置におい
て、前記像担持体表面における縦方向及び横方向に多数
のスイッチング素子を配列してスイッチング素子アレイ
を構成し、画像信号に応じて発生する前記スイッチング
素子の電圧に基づいて潜像を形成する、ことを特徴とす
る。

【００１２】請求項２に係る本発明は、請求項１に記載
の画像形成装置において、前記スイッチング素子の少な
くとも１つ以上の電極が有機半導体で構成されている、
ことを特徴とする。

【００１３】請求項３に係る本発明は、請求項１又は２
に記載の画像形成装置において、前記像担持体がドラム
状に形成されていて、前記スイッチング素子が前記像担
持体表面における母線方向及び周方向に多数配列されて
いる、ことを特徴とする。

【００１４】請求項４に係る本発明は、請求項１又は３
に記載の画像形成装置において、素子１個が潜像の画素
の１ドットに相当する、ことを特徴とする。

【００１５】請求項５に係る本発明は、請求項４に記載
の画像形成装置において、前記像担持体の周長が、前記
ドットの整数倍である、ことを特徴とする。

【００１６】請求項６に係る本発明は、請求項１ないし
５のいずれか記載の画像形成装置において、画像情報に
対応した信号を前記スイッチング素子に入力する光通信
手段を有する、ことを特徴とする。

【００１７】請求項７に係る本発明は、請求項６に記載
の画像形成装置において、前記光通信手段は、前記像担
持体表面のうちの画像が形成されない領域である非画像
領域に配設された受光部と、前記受光部に光を照射する
発光部とを有する、ことを特徴とする。

【００１８】請求項８に係る本発明は、請求項１ないし
５のいずれか記載の画像形成装置において、画像情報に
対応した信号を前記スイッチング素子に入力する電波通
信手段を有する、ことを特徴とする。

【００１９】請求項９に係る本発明は、請求項１ないし
８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記現像
剤を表面に担持して前記像担持体に対面する現像位置に
搬送する現像剤担持体を有する、ことを特徴とする。

【００２０】請求項１０に係る本発明は、請求項１ない
し９のいずれか記載の画像形成装置において、前記現像
剤がトナーを主とする１成分現像剤である、ことを特徴
とする。

【００２１】請求項１１に係る本発明は、請求項１ない
し９のいずれか記載の画像形成装置において、前記現像
剤がトナーとキャリヤとを主とする２成分現像剤であ
る、ことを特徴とする。

【００２２】請求項１２に係る本発明は、請求項１ない
し９のいずれか記載の画像形成装置において、前記現像
剤は、絶縁性液体内にトナーを分散させて構成した現像
剤である、ことを特徴とする。

【００２３】請求項１３に係る本発明は、請求項１ない
し１２のいずれか記載の画像形成装置において、前記像
担持体上のトナー像の濃度を検出する濃度検出手段を有
し、その検出結果に基づいて前記スイッチング素子に印
加する電圧を設定する、ことを特徴とする。

【００２４】請求項１４に係る本発明は、請求項１ない
し１３のいずれか記載の画像形成装置において、前記像
担持体上のトナー像の濃度を検出する検出手段を有し、
その検出結果に基づいて前記現像剤担持体に印加する電
圧を設定する、ことを特徴とする。

【００２５】請求項１５に係る本発明は、請求項１ない
し１４のいずれか記載の画像形成装置において、前記像
担持体と、前記像担持体上の潜像をトナーによって現像
する現像装置とを有する画像形成部を複数備え、前記複
数の現像装置は、それぞれ異なる色のトナーによって前
記潜像を現像する、ことを特徴とする。

【００２６】請求項１６に係る本発明は、請求項１ない
し１５のいずれか記載の画像形成装置において、前記像
担持体上に形成されたトナー像を他部材に転写する転写
工程を有し、前記転写工程において前記スイッチング素
子が発熱する、ことを特徴とする。

【００２７】請求項１７に係る本発明は、請求項１ない
し１６のいずれか記載の画像形成装置において、前記像
担持体表面に設けた前記スイッチング素子は複数の電極
を有し、前記複数の電極のうちの潜像を形成するための
画像形成電極が、他の電極よりも外側に向けて突出され
ている、ことを特徴とする。

【００２８】請求項１８に係る本発明は、請求項１７に
記載の画像形成装置において、前記画像形成電極の前記
他の電極に対する突出長さをＬ、前記潜像の画素の断面
積のうちの前記像担持体表面に沿った方向の断面の断面
積をＳ１、前記画素の密度をＤ、前記画像形成電極の断
面積のうちの前記像担持体表面に沿った方向の断面積を
Ｓ２とすると、これらＳ１、Ｄ、Ｓ２の間に、Ｌ≧Ｓ１
×Ｄ÷Ｓ２、が成り立つ、ことを特徴とする。

【００２９】請求項１９に係る本発明は、請求項１７又
は１８に記載の画像形成装置において、前記スイッチン
グ素子を導電性のシールドで覆うとともに、前記シール
ドのうちの前記画像形成電極に対応する部分を開口させ
て前記画像形成電極を露出させる、ことを特徴とする。

【００３０】請求項２０に係る本発明は、請求項１７な
いし１９のいずれか記載の画像形成装置において、前記
シールド及び前記画像形成電極を絶縁材料で覆う、こと
を特徴とする。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。なお、以下の各図面中にお
いて、同一の符号を付した部材等は、同じ構成・作用の
ものであり、これらについては、適宜、重複説明を省略
するものとする。

【００３２】〈実施の形態１〉図１に、本発明に係る画
像形成装置の一例を示す。同図は、画像形成装置の概略
構成を示す縦断面図である。なお、以下では、各部材に
ついて具体的な数値をあげて説明しているが、本発明
は、これらの数値に限定されるものではない。

【００３３】同図に示す画像形成装置は、表面に潜像
（電気潜像）が形成されるドラム（像担持体）１と、ド
ラム１表面に設けられて電気潜像を形成するスイッチン
グ素子２と、電荷を有するトナー（着色荷電粒子）を収
納し上述の電気潜像にトナーを付着させてトナー像とし
て現像する現像器（現像手段）３と、ドラム１表面から
トナーを掻き落とすブレード（除去手段）４と、記録材
（例えば、紙や透明フィルム）Ｐが収納された給紙カセ
ット（記録材収納手段）５と、給紙カセット５から記録
材Ｐを給紙する給紙ローラ（供給手段）６と、ドラム表
面のトナー像を記録材Ｐに転写する転写ローラ（転写手
段）７と、記録材Ｐにトナー像を定着させる定着器（定
着手段）８と、を備えている。

【００３４】上述のドラム１は、直径２０ｍｍの円筒状
のアルミニウム製の部材であり、表面（外周面）には、
Ｘ−Ｙアレイの分割された多数の画素（母線方向及び周
方向に多数配列されたスイッチング素子２）で形成され
ている。信号発生装置２２で、画像模様に対応した電気
信号を発生させ、この電気信号によってレーザダイオー
ド（発光部）２３を駆動する。こうして発生したレーザ
信号光２４を画像信号（画像情報）としてスイッチング
素子２に入力されたときに、各画素の上面には画像模様
の電気信号のレベルに応じて電圧が発生するようになっ
ている。なお、画素、スイッチング素子２については後
に詳述する。

【００３５】ドラム１が矢印Ｒ１方向に周速（プロセス
スピード）５０ｍｍ／ｓｅｃで回転され、Ａ部に画像模
様の電気信号が入力されると、上述の各画素には、画像
模様に従った電気潜像が発生する。この電気潜像に従っ
て、現像器３の現像剤容器（着色荷電粒子容器）３ａ内
に収容されているトナーＴがドラム１表面に付着されて
トナー像が形成される。なお、本実施の形態において
は、非磁性の１成分現像剤を使用した。したがって現像
剤とトナーＴとは同じものである。トナーとしては、キ
ヤノン販売から発売されているＬＢＰ２０４０用の黒
（ブラック）のトナーを使用した。現像剤容器３ａ内の
トナーＴは、ドラム１表面のうちのトナー像形成に寄与
しない部分にも付着されるが、このトナーＴは、ブレー
ド４によってドラム１表面から現像剤容器３内に掻き落
とされて再使用される。ブレード４は、例えば、弾性ゴ
ム、薄層金属などを板状に形成したものである。

【００３６】給紙カセット５内に収納されている記録材
Ｐは、ドラム１表面に形成されたトナー像にタイミング
を合わせるように、給紙ローラ６によって１枚ずつ供給
される。この記録材Ｐは、ドラム１と転写ローラ７との
間に形成される転写ニップ部Ｎに供給され、転写ニップ
部Ｎによって挟持搬送される。このときドラム１表面の
トナー像は、転写ローラ７によって記録材Ｐ表面に転写
される。なお、必要に応じて、転写ローラ７とドラム１
との間に転写ニップ部Ｎに、トナーＴが記録材Ｐに引き
付けられる向きの電界を形成するようにしてもよい。

【００３７】記録材Ｐ表面に転写されたトナー像は、定
着器８によって加熱、加圧されて記録材Ｐ表面に溶融固
着（定着）される。これにより画像形成が終了する。

【００３８】図２は、図１に示す画像形成装置のドラム
１表面に形成されたスイッチング素子２の１画素の縦断
面図である。また、図３（ａ）〜（ｇ）は、図２に示す
画素の製造工程を示す図である。なお、スイッチング素
子２は、半導体集積回路を製造する際に用いる装置を使
用して製造することができる。

【００３９】図３（ａ）は、アルミニウム製のドラム１
の表面１ａに、厚さ１０００Å程度のアモルファスシリ
コン（ａ−Ｓｉ）１１を蒸着し、エキシマレーザ（波長
ｈｖ＝３０８ｎｍでエネルギー１３００ｍＪ／ｃｍ^２を
約３５ｍｓｅｃ照射し、ポリシリコン化処理を行ってポ
リシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）基板１２を形成する。そ
の後、ポリシリコン基板１２を画素ごとに独立させ、か
つ図３（ｂ）に示すように、表面層として酸化シリコン
膜（ＳｉＯ_２膜）１３を形成する。つづいて、図３
（ｃ）に示すように、フォトリソエッチングにより、ゲ
ート電極となるポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）１４を
形成する。このポリシリコン１４に代えて、タングステ
ン−シリコンやチタン−シリコン、アルミニウム等を使
用してもよい。

【００４０】図３（ｄ）は、セルフアラインによってＰ
_３１ ^＋のイオンを注入した状態を示す。つづいて、図３
（ｅ）に示すように、デポジッション技術によって酸化
シリコン膜１５形成し、さらに、図３（ｆ）に示すよう
に、フォトリソエッチングにより、開口部１５ａ、１５
ｂ、１５ｃを設ける。そして、図３（ｇ）に示すよう
に、アルミニウムをデポジッションし、ソース１６、ゲ
ート１７、ドレイン１８を形成する。

【００４１】その後、図２に示すように、酸化シリコン
等の絶縁層１９で表面を被覆するとよい。この際、表面
の凹凸を平滑化するため、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−
Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ−Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）処理など
で、平滑化することが望ましい。また、後述するが、必
要に応じてある程度の導電性を有する鉄（Ｆｅ）又はタ
ングステン（Ｗ）等で形成された金属電極（潜像を形成
するための画像形成電極）２０をドレイン１８に接続す
るようにデポジッションしてもよい。

【００４２】図４は、ＸＹマトリックス配線交点にスイ
ッチング素子２と電気的に接続された金属電極（画素電
極）２０を示し、さらに金属電極２０がヒータを兼ね、
ジュール熱を発生する発熱体（回路）２１が付加されて
いる。

【００４３】図５は、図４に示すものと、図２に示すも
のとによってドラム１表面に形成された１画素を表して
いる。

【００４４】図６は、図５に示す１画素をＸＹマトリッ
クスに表し、かつ信号発生装置２２で発生させた画像模
様の電気信号によってレーザダイオード２３を駆動し、
これによって発生したレーザ信号光２４を画像信号とし
て、ドラム１上に形成されたフォトダイオード（受光
部）２５に照射するようすを示す。

【００４５】上述のレーザダイオード２３とフォトダイ
オード２５とによって光通信手段を構成している。な
お、光通信手段に代えて、前記ドラム１と本体間、又は
ハンディターミナルなどＬＡＮ、ＳＳ通信やスペレッド
スペクトラム通信方式等の電波通信手段を用いてもよ
い。この利点は場所の自由度があり画像送信側を本体に
持たない場合でも画像通信が可能となり、携帯電話のよ
うな通信手段から直接画像書き込みも可能となる。

【００４６】また、フォトダイオード２５と交わる交点
線にはシフトレジスタ２６で駆動される画像模様の電気
信号のサンプリング回路２７が接続され、前述の作用に
より画素ごとに画像形成用のスイッチング素子２を動作
させる。上述のフォトダイオード２５は、ドラム１表面
における画像が形成されない領域、つまり非画像領域
（非画像形成領域）に設けられている。

【００４７】上述の画素の形成方法及び動作方法は、例
えば米国特許公報ＵＳＰ３９９７９７３及びＵＳＰ４４
４１７９１等に詳述されている。

【００４８】なお、画像信号は、画像形成装置本体側に
配したレーザダイオード２３やＬＥＤ（不図示）からの
信号光をドラム１の一部に配したフォトダイオード（光
信号検知素子）で受け、その信号光のレベルに応じてス
イッチング素子２を駆動するか、または、画像形成装置
本体側に信号を送信する電波発信器を設け、かつドラム
１に受信器を設け、一旦、受信器に得られた画像情報を
各スイッチング素子２に入力させるようにしてもよい。

【００４９】また、上述の光信号検知素子や受信器はス
イッチング素子２をドラム１に形成する際、あらかじめ
パターンを形成するようにするとよい。

【００５０】本実施の形態によると、ドラム１上に直接
的に電気潜像を形成することができるので、従来、電子
写真方式の画像形成装置で必要であった一次帯電器や露
光器が不要となり、画像形成装置全体の構成を簡略化す
ることができる。また、従来の磁気記録方式では、使用
する着色粒子が磁性を有することが必要であったのと異
なり、非磁性の着色粒子を使用することができるので、
ブラック以外の色（例えば、イエロー、マゼンタ、シア
ン）のカラー画像を鮮明に形成することができる。さら
に、従来のインクジェット方式の画像形成装置と異な
り、画像形成の高速化が容易である。

【００５１】〈実施の形態２〉図７に、実施の形態２を
示す。同図に示す画像形成装置は、図１に示す実施の形
態１の画像形成装置とは、現像器３１の構成が異なる。
他の構成については同様である。

【００５２】現像器３１の現像剤容器３１ａ内には、直
径１５ｍｍの円筒状のアルミニウム製の現像スリーブ
（現像剤担持体）３２が配設されている。現像スリーブ
３２は、ドラム１に対向させて配置し、現像スリーブ３
２表面の移動方向（矢印Ｒ３方向）とドラム１表面の移
動方向（矢印Ｒ１方向）とが同動方向となるように、ま
た、そのときの相対速度がほぼ０となるように回転させ
る。この現像スリーブ３２の表面には、図１におけるブ
レード４と同様のブレード３３を当接させる。これによ
り、現像スリーブ３２表面にトナーＴが均一に塗布さ
れ、また現像スリーブ３２表面に塗布されたトナーＴ
は、ブレード３３と現像スリーブ３２との間で摩擦帯電
される。現像器３１以外の構成は、図１に示す画像形成
装置と同様である。

【００５３】本実施の形態におけるドラム１は、図１で
説明したのと同様に、画像模様の電気信号が各画素に保
持されているために、各画素と対向した現像スリーブ３
２表面のトナーＴは各画素の電気量に応じて引き付けら
れ付着される。

【００５４】ドラム１上に付着したトナーＴは、給紙カ
セット（図１参照）から給紙ローラ（図１参照）によっ
て給紙されて転写ニップ部Ｎに搬送されてきた記録材Ｐ
に、転写ローラ７によって転写される。こうして記録材
Ｐ上に転写されたトナー像は、定着器８によって加熱、
加圧されて記録材Ｐ表面に定着される。

【００５５】なお、ドラム１と転写ローラ７との間に
は、必要に応じて、転写バイアスとして、直流電界、交
流電界、又は直流電界に交流電界を重畳した電界を形成
するようにしてもよい。

【００５６】〈実施の形態３〉図８に、本実施の形態３
に係る画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置
は、４個の画像形成部（画像形成ステーション）を備え
た、４色フルカラーの画像形成装置である。すなわち、
図１に示す実施の形態１の画像形成装置におけるドラム
１、現像器３、転写ローラ７と同様のもの４組を、記録
材Ｐの搬送方向に沿って上流側から順に並べ、この順に
マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー
像を形成するようにしている。

【００５７】各色の画像形成部は、相互に平行に配置さ
れたドラム１ｍ、１ｃ、１ｙ、１ｋと、マゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックのトナーＴｍ、Ｔｃ、Ｔｙ、Ｔ
ｋを収納して各ドラム１ｍ、１ｃ、１ｙ、１ｋに対向す
るように配置された現像器３ｍ、３ｃ、３ｙ、３ｋと、
ドラム１ｍ、１ｃ、１ｙ、１ｋ表面に付着した不要なト
ナーを掻き落とすブレード４ｍ、４ｃ、４ｙ、４ｋと、
ドラム１ｍ、１ｃ、１ｙ、１ｋ上のトナーを記録材Ｐ上
に転写する転写ローラ７ｍ、７ｃ、７ｙ、７ｋとを備え
ている。さらにローラ３４、３５に掛け渡された転写ベ
ルト３６が各画像形成部を貫通するように配設されてい
る。転写ベルト３６は、表面に記録材Ｐを担持した状態
で、この記録材Ｐを順次にマゼンタ、シアン、イエロ
ー、ブラックの画像形成部の転写ニップ部Ｎに搬送して
いく。

【００５８】上述のドラム１ｍ、１ｃ、１ｙ、１ｋに
は、それぞれ実施の形態１と同様のスイッチング素子２
が設けられていて、各スイッチング素子２には、マゼン
タ、シアン、イエロー、ブラックの画像模様に分割され
た電気信号が入力される。これにより、各ドラム１ｍ、
１ｃ、１ｙ、１ｋの表面には、それぞれの色に対応した
電気潜像が形成される。そして、これら電気潜像は、現
像器３ｍ、３ｃ、３ｙ、３ｋの現像剤容器３ａに収納さ
れているマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色
のトナーＴｍ、Ｔｃ、Ｔｙ、Ｔｋによってそれぞれの色
のトナー像として現像される。これらトナー像は、給紙
カセット（図１参照）から給紙ローラ（図１参照）等に
よって供給されて転写ベルト３６表面に担持された記録
材Ｐ上に、転写ローラ７ｍ、７ｃ、７ｙ、７ｋによって
順次に転写されて重ね合わされる。４色のトナー像が転
写された記録材Ｐは、転写ベルト３６から分離された
後、定着器（図１参照）によって加熱、加圧されて表面
に４色のトナー像が定着される。これにより、４色フル
カラーの画像が形成される。

【００５９】上述のマゼンタ、シアン、イエロー、ブラ
ックの各色のトナーは、キヤノン販売が発売している、
商品名ＬＢＰ２０４０用のものを使用した。

【００６０】なお、本実施の形態における上述の説明で
は、図１に示す実施の形態１の画像形成部を４個使用し
た例を説明したが、これに代えて、図７に示す実施の形
態２の画像形成部を４個使用するようにしてもよい。

【００６１】また、上述の説明では、転写ベルト３６表
面に記録材Ｐを担持して搬送していたが、ベルト状の転
写ベルト３６に代えてドラム状の転写ドラム（不図示）
を使用してもよい。さらには、ドラム１上に形成したト
ナー像を一旦、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中
間転写体（不図示）に一次転写し、その後、この中間転
写体から記録材Ｐに一括で二次転写するようにしてもよ
い。

【００６２】〈実施の形態４〉実施の形態４は、現像器
の現像剤容器に収納する現像剤を、２成分現像剤とした
ことを特徴とする。

【００６３】上述の実施の形態１〜３では、ドラム１の
電気潜像に付着する現像剤を非磁性の１成分の現像剤と
したが、本実施の形態では、キャリヤとトナーとを主と
する２成分現像剤を使用している。キャリヤは例えば鉄
粉によって形成されている。このような２成分現像剤に
おいては、キャリヤとトナーとの混合量、すなわち現像
剤全体に対するトナーの割合を一定に保持することが好
ましい。この割合が変化すると、トナー像の濃度が変化
してしまうからである。

【００６４】このような２成分現像剤を使用した場合に
おいても、１成分現像剤を使用した場合と同様の効果を
あげることができる。

【００６５】本発明において使用する現像方法として
は、従来公知のカスケード現像、タッチダウン現像、噴
霧現像、１成分接触現像等を採用することができる。す
なわち本発明における現像としては、ドラム上の電気潜
像にトナーを付着させる位置（現像位置）Ｄｅ（図７参
照）に現像剤を搬送することができるものであれば、任
意の現像方法（装置）を使用することができる。

【００６６】上述の実施の形態１〜４では、トナーの供
給については説明してないが、トナー補給装置を設け、
必要に応じて現像剤容器内のトナー量を検知し、常に一
定量のトナーが現像剤容器内に収納されているようにす
るとよい。現像剤容器内のトナー量によってもトナー像
の濃度が変化してしまうからである。

【００６７】〈実施の形態５〉本発明で使用する現像剤
は、粉末のものに限らず、液体のものも使用することが
できる。例えば、灯油などを精製した絶縁性液体（例え
ば、エッソ株式会社商品名アイソパー）に前述のトナー
Ｔを分散させ、この分散液を、電気潜像が形成されてい
るドラム１表面に接触させることで画像形成を行っても
よい。

【００６８】〈実施の形態６〉実施の形態６は、図４、
図５で説明したスイッチング素子２と発熱体２１とを一
体に形成し、画像形成（現像）ではスイッチング素子２
を動作させ、転写では発熱体２１を動作させることで画
像形成と転写加熱との双方をドラム１によって行うこと
ができる。また、記録時の電気信号と同じ信号を転写工
程時に発熱体２１に与えることで、記録材Ｐを余り加熱
しなくとも、トナーＴのみを加熱することができるた
め、エネルギーの浪費を防止することができる。もちろ
ん転写ニップ部Ｎにおいて、上述の発熱体２１がすべて
動作するようにしてもよい。

【００６９】また、記録材Ｐを定着器８において、加
熱、加圧する場合には、記録材Ｐにカールやシワが発生
しやすいが、本実施の形態では、記録材Ｐのうちのトナ
ーＴがある部位のみを加熱するため、カールやシワが発
生しにくい。

【００７０】〈実施の形態７〉上述の実施の形態６で
は、スイッチング素子２と発熱体２１とを別々の動作で
行うように説明したが、スイッチング素子２の出力によ
って、発熱体２１の動作を制御するようにしてもよい。

【００７１】〈実施の形態８〉図９を参照して、実施の
形態８を説明する。図９は、図１で説明した画像形成装
置の一部断面図である。発光素子４１と受光素子４３と
を有する濃度検出手段の発光素子４１から出射した光４
２は、スイッチング素子２に付着されたドラム１上のト
ナーＴによって反射される。このときの反射光の量は、
付着されているトナーＴの量に応じて変化する。反射光
４２は、受光素子４３に受光され、受光素子４３の検出
信号は、増幅回路４４に入力され、増幅回路４４の信号
によってスイッチング素子２の電源４５の電圧が、トナ
ー濃度に応じた所望の値に調整（設定）される。

【００７２】なお、上述ではドラム１上のトナー濃度を
測定したが、記録材Ｐ上のトナーＴを測定しても同様な
効果が得られる。

【００７３】また、本実施の形態ではスイッチング素子
２の電圧を調整することで説明したが、図７、図８で説
明した画像形成装置では現像スリーブ３２に印加する電
圧を調整（設定）しても同様な効果をあげることができ
る。

【００７４】また、ドラム１上のスイッチング素子２と
しての画素の数はドラム１の周長をＭとし、また画素密
度をＤ（後述）としたときに、Ｍ／Ｄが整数となるよう
に、Ｍ及びＤの値を設定することが好ましい。

【００７５】また、図３（ａ）〜（ｇ）にスイッチング
素子の形成方法を示したが、この外、例えば、文献９１
６・ＳＩＤ００ＤＩＪＥＳＴセイコーエプソン社
「ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＰｏｌｙ−Ｓｉ
ＴＦＴｓｏｎＰｌａｓｔｉｃＳｕｂｓｔｒａｔｅ
ＵｓｉｎｇＳｕｒｆａｃｅＦｒｅｅｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙｂｙＬａｓｅｒＡｂｌａｔｉｏｎ／Ａ
ｎｎｅａｌｉｎｇ」で推奨している、プラスチック基板
に、図３で説明したスイッチング素子２を形成し、この
プラスチック基板をドラム１に巻き付けるようにしても
同様な効果を得られることが確認できた。

【００７６】また、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示
すように、あらかじめドラム１の表面１ａに、スイッチ
ング素子２を埋め込むことのできる溝１ｂを設ける。一
方、図３で説明したスイッチング素子２を、それぞれ独
立にそれぞれの辺が２０〜４０μｍとなるチップに作成
し、これらチップを溝１ｂに嵌め込み、各スイッチング
素子２を結線するようにしてもよい。

【００７７】また必要に応じてカーボンナノチューブ
を、スイッチング素子電極に成長させるようにしてもよ
い。

【００７８】また、必要に応じて電極群を、厚さ１μｍ
から５０μｍの薄いフッ素樹脂やＳｉＣ（炭化ケイ素）
で形成した保護層によって保護するようにしてもよい。

【００７９】以上は、シリコン（Ｓｉ）基板で説明した
が、有機半導体、酸化亜鉛、セレン等の他の半導体材料
でもドラム１上面に独立したスイッチング素子を形成し
同様な効果が得られる。

【００８０】〈実施の形態９〉本実施の形態では、画像
形成に寄与しない不要なトナーがドラムに付着して発生
する画像汚れを防止するものである。なお、画像汚れが
発生する理由として、スイッチング素子アレイに供給さ
れる電源ラインからの電界がリークして、トナー容器か
らトナーを引き付けることがあげられる。

【００８１】図１１は、本実施の形態に係る画像形成装
置の概略構成を示す縦断面図であり、また、図１２は、
ドラム１の一部の断面を示す概略断面図である。なお、
図１２は、ドラム１表面に形成されたスイッチング素子
アレイの構成の説明を簡略化するため、複数個の画素の
スイッチング素子２の断面を示している。スイッチング
素子２のドレイン１８には導電性の金属電極２０が形成
（接続）されている。本実施の形態は、この金属電極２
０を他の電極（ソース１６やゲート１７）よりも、現像
位置Ｄｅに近い位置に配置したことを特徴としている。

【００８２】図１２、図６に示すように、ソース１６に
５０Ｖの電圧が印加され、かつ信号発生装置２２から画
像模様の電気信号が光通信手段のレーザダイオード２３
に入力されると、レーザダイオード２３は電気信号に従
って発光する。この発光された光は、ドラム１表面にお
ける軸方向の端部（非画像領域）に設けてあるフォトダ
イオード２５に受光される。また画像模様の電気信号と
シフトレジスタ２６からの信号から、ドラム１上のスイ
ッチング素子アレイのＸ−Ｙ交点Ｃにて電気信号に変換
される。この変換された電気信号は、上述のスイッチン
グ素子２のゲート１７に与えられ、ドレイン１８には電
気信号レベルに従って電圧が発生する。そして、金属電
極２０にも同一電圧が発生する。この電圧により、現像
スリーブ３２（図１１参照）上に薄層コートされている
トナーＴが引き付けられ、これによりドラム１上にトナ
ー像（可視画像）が形成される。

【００８３】図１３は、図１１の画像形成装置で画像形
成を行った場合の、非画像領域にトナーが付着する条件
について実験で得られた結果を示す。同図で、横軸には
１画素当たりの画素の断面積（ほぼドラム表面に沿った
方向の断面積）をＳ１（図１２参照）、画素密度をＤ、
金属電極２０の断面積（電極投影断面積：ほぼドラム表
面に沿った方向の断面積））をＳ２（図２参照）とにつ
いて、Ｓ１×Ｄ÷Ｓ２の値をとり、また、縦軸にはスイ
ッチング素子２の平面最上部からの金属電極２０の（突
出）長さＬの値をとっている。すなわち、同図は、Ｓ１
×Ｄ÷Ｓ２と、Ｌとの関係を示している。

【００８４】本出願人は、上述の金属電極２０が長いほ
ど非画像領域へのトナー付着が少ないことを見出した。
上述関係は、ＬがＳ１×Ｄ÷Ｓ２以上の長さを有すれば
不要なトナーがドラム１に実用上付着しないレベルにな
ることが判明した。理由としては、前述の金属電極２０
がスイッチング素子２の電源ライン、ソース１６、ゲー
ト１７等からの不要な電界を遮蔽し、これにより現像電
極（現像スリーブ３２）上のトナーが電源ライン、ソー
ス１６、ゲート１７等に引き付けられないからであると
考えられる。上述のＳ１×Ｄ÷Ｓ２とＬとの関係は、画
素密度を３００ｄｐｉから２４００ｄｐｉと変化させて
もほぼ一定であり、ドラム１上のかぶりは大きく変化は
していなかった。また６００×１２００ｄｐｉや他の変
形例が考えられるが、これに応じて金属電極２０の断面
積も変化するため上述の関係式でもよいことが分かっ
た。これは非画像領域へのトナー付着を目視判定したた
めと思われるが実用上問題はない。また、金属電極２０
とスイッチング素子２との位置関係は余り影響がない。

【００８５】図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）
は、金属電極２０のそれぞれ別の実施例を、ドラム１上
面から見た図である。このように金属電極２０の形状
は、正方形、長方形、楕円形、丸形など、種々の変形が
考えられるが、この場合は金属電極２０の断面積Ｓとし
ては、最大断面積を有する点を採用して、上述の関係式
に当てはめればよい。また、図１２の方向から見たとき
の金属電極２０の形状は、ドレイン１８に近い側を狭
く、ドラム１表面に近い（同図の上方）ほど断面積が大
きくなるようにしてもよく、また、金属電極２０の中央
部が膨らんだような形状としてもよい。

【００８６】図１１、図６を参照しながら、さらに具体
的に説明する。

【００８７】図１１にてドラム１は、円筒状のアルミニ
ウム上に、図２、図３で説明したスイッチング素子２を
１インチ当たり６００ドット（６００ｄｐｉ）のＸ−Ｙ
アレイに形成したものである。６００ｄｐｉの１画素
は、約４３μｍであり、１ドット当たりの画素の面積Ｓ
１は約４３μｍ×４３μｍ、金属電極２０の断面積Ｓ２
は２０μｍ×２０μｍで、かつ金属電極２０の高さ（突
出長さ）Ｌは、１０μｍで形成した。

【００８８】ドラム１は、矢印方向に５０ｍｍ／ｓｅｃ
の速度で、駆動源（不図示）によって移動され、信号発
生器２２からの画像信号は、レーザダイオード２３に供
給され、レーザダイオード２３は画像模様に発光され、
ドラム１上のフォトダイオード２５に供給される。受光
された画像模様は電気信号に変換され、これによりドラ
ム１上のＸ−Ｙアレイのスイッチング素子２群の金属電
極２０には画像模様に従った電気潜像が得られる。

【００８９】図１１に示すように、ドラム１は、現像剤
容器３１ａに収納された金属製の直径１５ｍｍの現像ス
リーブ３２表面から１５０μｍの距離に対向するように
配置されている。また、現像スリーブ３２は矢印Ｒ３方
向に回転駆動され、現像スリーブ３２は、現像剤容器３
１ａ内のトナーＴを搬送するとともに、弾性を有するゴ
ム製のブレード３３にて薄層にトナーＴが塗布される。
トナーＴは、キヤノン販売から発売されているＬＢＰ２
０４０用のブラックのトナーを使用した。また現像スリ
ーブ３２の表面の周速は、ドラム１表面との間の相対速
度がほぼ０になるように設定した。

【００９０】現像器３１の現像剤容器３１ａ内のトナー
Ｔは、ドラム１上の電気潜像に従って、現像位置Ｄｅに
おいてドラム１に引き付けられ、トナー像が形成され
る。こうして形成されたトナー像は、ドラム１の矢印Ｒ
１方向に回転に伴って、転写ニップ部Ｎに移動する。

【００９１】一方、記録材Ｐは、上述のドラム１上のト
ナー像に同期するように給紙カセット５から送り出さ
れ、記録材ガイド２８に案内されて転写ニップ部Ｎまで
搬送される。記録材Ｐは、転写ローラ７にてドラム１に
押し付けられ、表面にトナー像が転写される。このとき
転写ローラ７に対して、ドラム１上のトナー像を記録材
Ｐ側に移動させるような電圧（転写バイアス）を印加す
るとよい。本実施の形態では、具体的には転写ローラ７
に＋５００Ｖの転写バイアスを印加した。

【００９２】トナー像転写後の記録材Ｐは、定着器８に
搬送され、ここで定着ローラと加圧ローラとの間の定着
ニップ部にて挟持搬送されつつ、加熱・加圧されて表面
にトナー像が定着される。

【００９３】上述のようにして形成された画像は、トナ
ーかぶりのない鮮明な画像となる。

【００９４】なお、本実施の形態では、ドラム１上のス
イッチング素子２及び金属電極２０がドラム１表面に露
出された状態のままで説明したが、実際には、図１２の
二点鎖線で示すように、ドラム１表面にＳｉＯ_２やフッ
素樹脂などの絶縁層１９を設けて、スイッチング素子２
や金属電極２０を覆うようにするのが望ましい。

【００９５】また、１２００×６００ｄｐｉや２４００
×６００ｄｐｉ等の、正方形でないドットを形成する場
合でも、通常、金属電極２０は金属電極間を電気的に非
接触かクロストークが発生しないように各金属電極２０
を離間する構成に作製するため、金属電極２０の断面形
状を上述の画素の相似形状に合わせる場合には、上述金
属電極２０の長さＬを計算する際に、Ｓ１を算出するの
に１画素の短辺の数値を使用すればよい。例えば、短辺
をａとしたときには、Ｓ１＝ａ×ａとすればよい。

【００９６】また、上述の説明では、ドレイン１８に金
属電極２０を作製することで説明したが、例えばトラン
ジスタ型、その他のスイッチング素子を使用する場合に
は入力信号に対して出力を制御するような素子であれ
ば、その素子の出力側に金属電極を形成するようにすれ
ばよい。

【００９７】また、上述の画素の上面形状は、正方形や
長方形で説明したが、金属電極２０の断面形状は、画素
に相似であっても、また相似位階の例えば楕円形や丸形
であってもよい。

【００９８】また、上述の金属電極２０は、ドレイン１
８上にＡｕ（金）を設け、Ａｕ−Ｓｉ（シリコン）の融
液でＳｉを成長させ、Ｓｉ単結晶をＳｉＣｌ_４−Ｈ_２蒸
気でＮｉ（ニッケル）、Ａｕ、Ｐｄ（パラジウム）を層
構成にメッキする方法によって作製することができる。
また、金属電極２０はカーボンナノチューブを電極とし
てもよい。

【００９９】〈実施の形態１０〉図１５（ａ）、（ｂ）
に、実施の形態１０を示す。

【０１００】本実施の形態は、スイッチング素子２のド
レイン１８に配置（接続）された金属電極２０から発生
する電界以外の不要な電界が現像スリーブ３２に電気力
線を形成しないように導電性のシールド２９を設けてい
る。

【０１０１】図１５（ａ）はスイッチング素子２の縦断
面図を示し、また（ｂ）は図１５（ａ）のＸ線矢視図で
ある。これらの図から分かるようにシールド２９は、金
属電極のある部分を除いて、ドラム１表面のほぼ全体を
覆っている。なお、同図には図示されていないが、スイ
ッチング素子２、金属電極２０、シールド１６を固定す
るために、これらの間（Ｂで示す部分）にＳｉＯ_２、ポ
リイミド樹脂、テフロン（登録商標）樹脂等を充填する
とよい。

【０１０２】このような導電性のシールド２９を設ける
ことで、上述の実施の形態９と同様の効果をあげること
ができる。すなわち、現像スリーブ３２上のトナーは、
画像形成に不要な部分には付着されないようにすること
ができる。なお、上述の金属電極２０及びシールド２９
の全体を前述のように絶縁材料で覆うようにしてもよ
い。この場合でも、必要に応じて、金属電極２０は露出
させるようにしてもよい。

【０１０３】以上は、シリコン（Ｓｉ）基板について説
明したが、有機半導体、酸化亜鉛、セレン等の他の半導
体材料でも同様な効果が得られる。

【０１０４】上述の実施の形態１〜１０では、スイッチ
ング素子２をシリコン（Ｓｉ）基板上に形成する例で説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例
えば、シリコン以外に、有機半導体、酸化亜鉛、セレン
等の他の半導体材料を使用した場合でも同様な効果を得
ることができる。

【０１０５】有機半導体を使用する場合には図３の説明
図の１２及び１４の半導体層にＰ型又はＮ型の有機半導
体を使用することで同様な効果が得られることが確認で
きた。Ｐ型として、オリゴチオフェン、ペンタセン、ビ
ス−ベンゾジチオフェン及びフタロシアニン半導体、ア
ントラジオチフェン半導体、ポリ（３−アルキルチオフ
ェン）、部分正則ポリ（３−ヘルキルチオフェン）など
を真空蒸着やクロロベンゼン、１−２−４−トリクロロ
ベンゼン芳香族溶媒で溶かし、溶媒にして塗布して作成
される。

【０１０６】また、Ｎ型にはフッ化フタロシアニン共役
重合物、ぺリレンテトラカルボキシル・ジアンヒドライ
ド及びイミド誘電体、ナフタレンテトラカルボキシル・
ジアンヒドライド及びイミド誘電体、Ｃ６０、１１，１
１，１２，１２、−テトラシアノナフト−２，６−キノ
ジメタンを真空蒸着で形成したり、Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
ル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１、ビフ
ェニル等が使用可能である。１２又は１４に使用される
有機半導体はＰ型、Ｎ型を上記説明から選べばよく、Ｎ
型、Ｐ型にする場合はソース、ドレイン間の印加電圧の
極性を変えればよい。又、左記極性の変更に伴い、トナ
ーの極性を反転させるか、現像バイアスの極性を反対に
し、ネガ画像を形成可能である。

【０１０７】また、ソース１６、ゲート１７、ドレイン
１８の導電層にはＩＴＯや銀又はカーボンなどの導電性
粒子を基本に分散された樹脂を使用すれば良い。

【０１０８】また、絶縁層１３、１５はポリイミド、ポ
リメタメチルアクリレートで作成すればよい。

【０１０９】なお、上記構成を作成する場合は日経産業
新聞平成１３年２月２８日号よりエプソン社の「インク
ジェット使い回路」構成を作成する方法又はシルク印刷
などを複数回の工程でドラム上面に作成可能である。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
画像形成装置全体の小型化を可能とし、また、カラー画
像を鮮明に形成することができ、さらに画像形成に要す
る時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図である。

【図２】スイッチング素子（画素）の縦断面図を示す図
である。

【図３】（ａ）〜（ｇ）はスイッチング素子の製造工程
を説明する図である。

【図４】ＸＹマトリックス配線交点にスイッチング素子
と電気的に接続された金属電極を示す図である。

【図５】図２に示すものと図４に示すものとによってド
ラム１表面に形成された１画素を示す図である。

【図６】ドラム表面に電気潜像を形成するための構成を
示す図である。

【図７】実施の形態２の画像形成装置の概略構成を示す
図である。

【図８】実施の形態３の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図である。

【図９】実施の形態８において、ドラム上のトナー濃度
に応じて、スイッチング素子に印加する電圧を設定する
ようすを説明する図である。

【図１０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はスイッチング素子
の別の製造方法を説明する図である。

【図１１】実施の形態９の画像形成装置の概略構成を示
す縦断面図である。

【図１２】実施の形態９におけるスイッチング素子の縦
断面図を示す図である。

【図１３】Ｓ１×Ｄ÷Ｓ２と、Ｌとの関係を示す図であ
る。

【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ異なる金属電極
の断面形状を示す図である。

【図１５】（ａ）は実施の形態１０におけるスイッチン
グ素子の縦断面図を示す図である。（ｂ）は（ａ）のＸ
線矢視図である。

【符号の説明】

１、１ｍ、１ｃ、１ｙ、１ｋ像担持体（ドラム）２スイッチング素子（画素）２０画像形成電極（金属電極）２３、２５光通信手段（２３：発光部（レーザダイオ
ード）、２５：受光部（フォトダイオード））２９シールド３２現像剤担持体（現像スリーブ）４１、４３濃度検出手段（４１：発光素子、４３：受
光素子）Ｄ画素密度Ｄｅ現像位置Ｓ１画素の断面積Ｓ２画像形成電極の断面積Ｐ記録材Ｔ現像剤（トナー）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松島正明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者安藤祐二郎東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者近藤茂樹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者有島文彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2C162 AE21 AE31 AE44 AE46 AE47 AE62 AF01 AF02 AF06 AF14 AF20 AF21 AF70 AH03 AH06 AH22 AH23 AH30 2H029 AB02 AB03 AB10 AB13 AB23 AC02 AD05 AD06 AD07 2H030 AC00 BB34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体表面に潜像を形成し、前記潜像
を現像剤で現像する画像形成装置において、前記像担持体表面における縦方向及び横方向に多数のス
イッチング素子を配列してスイッチング素子アレイを構
成し、画像信号に応じて発生する前記スイッチング素子
の電圧に基づいて潜像を形成する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記スイッチング素子の少なくとも１つ
以上の電極が有機半導体で構成されている、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】前記像担持体がドラム状に形成されてい
て、前記スイッチング素子が前記像担持体表面における
母線方向及び周方向に多数配列されている、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】前記スイッチング素子１個が潜像の画素
の１ドットに相当する、ことを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装
置。
【請求項５】前記像担持体の周長が、前記ドットの整
数倍である、ことを特徴とする請求項４に記載の画像形
成装置。
【請求項６】画像情報に対応した信号を前記スイッチ
ング素子に入力する光通信手段を有する、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載の画
像形成装置。
【請求項７】前記光通信手段は、前記像担持体表面の
うちの画像が形成されない領域である非画像領域に配設
された受光部と、前記受光部に光を照射する発光部とを
有する、ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】画像情報に対応した信号を前記スイッチ
ング素子に入力する電波通信手段を有する、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載の画
像形成装置。
【請求項９】前記現像剤を表面に担持して前記像担持
体に対面する現像位置に搬送する現像剤担持体を有す
る、ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の
画像形成装置。
【請求項１０】前記現像剤がトナーを主とする１成分
現像剤である、ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか記載の画
像形成装置。
【請求項１１】前記現像剤がトナーとキャリヤとを主
とする２成分現像剤である、ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか記載の画
像形成装置。
【請求項１２】前記現像剤は、絶縁性液体内にトナー
を分散させて構成した現像剤である、ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか記載の画
像形成装置。
【請求項１３】前記像担持体上のトナー像の濃度を検
出する濃度検出手段を有し、その検出結果に基づいて前
記スイッチング素子に印加する電圧を設定する、ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか記載の
画像形成装置。
【請求項１４】前記像担持体上のトナー像の濃度を検
出する検出手段を有し、その検出結果に基づいて前記現
像剤担持体に印加する電圧を設定する、ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか記載の
画像形成装置。
【請求項１５】前記像担持体と、前記像担持体上の潜
像をトナーによって現像する現像装置とを有する画像形
成部を複数備え、前記複数の現像装置は、それぞれ異なる色のトナーによ
って前記潜像を現像する、ことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか記載の
画像形成装置。
【請求項１６】前記像担持体上に形成されたトナー像
を他部材に転写する転写工程を有し、前記転写工程において前記スイッチング素子が発熱す
る、ことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか記載の
画像形成装置。
【請求項１７】前記像担持体表面に設けた前記スイッ
チング素子は複数の電極を有し、前記複数の電極のうち
の潜像を形成するための画像形成電極が、他の電極より
も外側に向けて突出されている、ことを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか記載の
画像形成装置。
【請求項１８】前記画像形成電極の前記他の電極に対
する突出長さをＬ、前記潜像の画素の断面積のうちの前
記像担持体表面に沿った方向の断面の断面積をＳ１、前
記画素の密度をＤ、前記画像形成電極の断面積のうちの
前記像担持体表面に沿った方向の断面積をＳ２とする
と、これらＳ１、Ｄ、Ｓ２の間に、Ｌ≧Ｓ１×Ｄ÷Ｓ２が成り立つ、ことを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記スイッチング素子を導電性のシー
ルドで覆うとともに、前記シールドのうちの前記画像形
成電極に対応する部分を開口させて前記画像形成電極を
露出させる、ことを特徴とする請求項１７又は１８に記
載の画像形成装置。
【請求項２０】前記シールド及び前記画像形成電極を
絶縁材料で覆う、ことを特徴とする請求項１７ないし１９のいずれか記載
の画像形成装置。