JP3060914B2 - Image forming apparatus and method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等に用いられる画像形成装置及び方法
に関し、更に詳しくは液体現像剤を用いて現像を行う画
像形成装置及び方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus and a method used for a printer, a copying machine, a facsimile, and the like, and more particularly to an image forming apparatus and a method for performing development using a liquid developer.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、液体現像剤を用いる現像方法につ
いて多くの提案がなされている。その一つに、導電性の
液体インキを用いて電気的に顔料を析出させる現像方法
がある。この現像方法の代表的なものに、電着法を利用
した現像方法及び電解現像法がある。 （１）電着法を利用した現像方法 電着法は、樹脂コーティング法の一種であり、水溶性溶
媒中に、顔料を含んだ塗料の樹脂、あるいは着色粒子と
水溶性樹脂とを分散させて導電性の液体とし、その導電
性の液体に浸漬した２つの電極間に電圧を印加し、イオ
ン化した樹脂を一方の電極の表面で電荷交換することに
より樹脂を析出させ、その電極上に樹脂層を形成すると
いう方法である。2. Description of the Related Art Conventionally, many proposals have been made for a developing method using a liquid developer. One of them is a developing method in which a pigment is electrically deposited using a conductive liquid ink. Typical development methods include a development method using an electrodeposition method and an electrolytic development method. (1) Developing Method Using Electrodeposition Method The electrodeposition method is a type of resin coating method, in which a resin of a paint containing a pigment or a colored particle and a water-soluble resin are dispersed in a water-soluble solvent. A conductive liquid is applied, a voltage is applied between the two electrodes immersed in the conductive liquid, and the ionized resin is subjected to charge exchange on the surface of one of the electrodes to precipitate the resin, and a resin layer is formed on the electrode. Is formed.

【０００３】この電着法を利用した現像方法は、原理的
には、電気泳動、電解、電気浸透等の作用により極性分
子、エマルジョン、コロイドなどの形態の水溶性樹脂を
電極表面に析出させるものであり、比較的高速で現像を
行うことができ、且つ、得られる樹脂膜の厚さが均一で
あるという特徴を有している。また、その膜厚を電流量
によって容易に制御することができるという利点もあ
る。[0003] The developing method using the electrodeposition method is, in principle, a method in which a water-soluble resin in the form of a polar molecule, emulsion, colloid, or the like is deposited on the electrode surface by the action of electrophoresis, electrolysis, electroosmosis or the like. This is characterized in that development can be performed at a relatively high speed, and the thickness of the obtained resin film is uniform. Also, there is an advantage that the film thickness can be easily controlled by the amount of current.

【０００４】電着法を利用した現像方法の一例として、
特開昭５０−５５３３５号公報には、複数の電極から成
るマトリックス電極と現像ロールとの間に、水、電解
質、コロイドを主成分とする現像液を満たし、マトリッ
クス電極と現像ロールとの間に電圧を印加することによ
り現像ロール上にコロイドを凝固させるという方法が開
示されている。As an example of a developing method using an electrodeposition method,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-55335 discloses that between a matrix electrode composed of a plurality of electrodes and a developing roll, a developing solution containing water, an electrolyte and a colloid as a main component is filled, and between the matrix electrode and the developing roll. A method of coagulating a colloid on a developing roll by applying a voltage is disclosed.

【０００５】図１３は、上記電着法を利用した現像方法
の従来例の模式図である。図１３には、樹脂製の電極基
板１０１に埋め込まれた７５μｍのピッチでマトリック
ス状に配列された複数の電極１０２ａ，１０２ｂ，１０
２ｃと、現像ロール１０３と、電極基板１０１と現像ロ
ール１０３との約５０μｍの間隙Ｇを満たす現像液１０
４とが示されている。FIG. 13 is a schematic view of a conventional example of a developing method using the electrodeposition method. FIG. 13 shows a plurality of electrodes 102a, 102b, 10 arranged in a matrix at a pitch of 75 μm embedded in an electrode substrate 101 made of resin.
2c, a developing roll 103, and a developer 10 filling a gap G of about 50 μm between the electrode substrate 101 and the developing roll 103.
4 is shown.

【０００６】これら複数の電極１０２ａ，１０２ｂ，１
０２ｃのうち、電極１０２ｂ，１０２ｃに電圧が印加さ
れると、電圧が印加された電極１０２ｂ，１０２ｃに対
向する現像ロール１０３上の領域１０３ｂ，１０３ｃに
現像液１０３中のコロイドが凝固し、コロイド層１０４
ｂ，１０４ｃが形成される。一方、電圧が印加されない
電極１０２ａに対向する現像ロール１０３上の領域１０
３ａにはコロイド層は形成されない。The plurality of electrodes 102a, 102b, 1
02c, when a voltage is applied to the electrodes 102b and 102c, the colloid in the developer 103 solidifies in regions 103b and 103c on the developing roll 103 facing the electrodes 102b and 102c to which the voltage is applied, and the colloid layer 104
b, 104c are formed. On the other hand, the region 10 on the developing roll 103 facing the electrode 102a to which no voltage is applied
No colloid layer is formed on 3a.

【０００７】そこで、画像のパターンに応じてこれら複
数の電極の印加電圧を制御することにより所望の画像形
成を行うことができる。このような現像処理を複数色用
の現像液について繰り返せばカラー画像を得ることもが
できる。この方法により最高１０μｓｅｃという高速の
凝固速度が得られたと報告されている。電着法を利用し
た現像方法の他の従来例として、特開昭６３−２３７０
８５号公報には、導電性フィルム上を摺動する電極針に
より導電性フィルムに電気量を供給して、導電性フィル
ムの反対側の面に接している現像液中の塗料を導電性フ
ィルム上に析出させるという方法が開示されている。Therefore, a desired image can be formed by controlling the voltages applied to these electrodes according to the pattern of the image. A color image can also be obtained by repeating such a developing process for a developer for a plurality of colors. It has been reported that a fast solidification rate of up to 10 μsec was obtained by this method. As another conventional example of the developing method utilizing the electrodeposition method, see JP-A-63-2370.
No. 85 discloses that an amount of electricity is supplied to a conductive film by an electrode needle sliding on the conductive film, and a paint in a developing solution in contact with an opposite surface of the conductive film is coated on the conductive film. There is disclosed a method of precipitating on the surface.

【０００８】図１４は、上記の電着法を利用した現像方
法の他の従来例の模式図である。図１４には、異方性の
導電性フィルム、即ち厚さ方向の導電性が他の方向の導
電性より高い導電性フィルム１０５と、導電性フィルム
１０５の一方の面１０５ａに接する電極針ヘッド１０６
と、導電性フィルム１０５の他方の面１０５ｂに接す
る、塗料を含有した現像液１０４と、現像液１０４を容
れた容器の内壁（図示せず）に配備された対向電極１０
２とが示されている。電極針ヘッド１０６には６ｄｏｔ
／ｍｍの密度で細い電極針が設けられていて、それらの
個々の電極針に、画像に同期した電流が印加されると、
印加された電極針と対向電極１０２との間に通電現象が
起こり、現像液１０４に接した導電性フィルム１０５の
面１０５ｂの電極針に対応する領域１０５ｃに現像液１
０４中の塗料が析出して塗料層１０７が形成される。こ
の塗料層１０７は電気量に応じた厚さに形成されるので
中間諧調の表現が可能である。この電着法により、同一
の導電性フィルムに対して、シアン、マゼンタ、イエロ
ーの各現像液を用いて順次現像を行うことにより、導電
性フィルム上に各色の現像像が重ねられて形成される。
次に、その現像像を記録媒体に転写し、定着することに
よりカラー画像が得られる。 （２）電解現像法 電解現像法の一つとして、例えば、特公昭４５−９５９
２号公報には、酸化亜鉛等の光感光性物質を塗布した感
光シートに、予め画像に応じた露光を施し、これを塩酸
等の酸を含む電解液中に浸漬して電解することにより、
感光シート上の光の当たった部分の酸化亜鉛が還元さ
れ、亜鉛の金属像が感光シート上に得られるという現像
方法が開示されている。FIG. 14 is a schematic view of another conventional example of the developing method using the above-mentioned electrodeposition method. FIG. 14 shows an anisotropic conductive film, that is, a conductive film 105 whose conductivity in the thickness direction is higher than conductivity in the other direction, and an electrode needle head 106 in contact with one surface 105a of the conductive film 105.
And a developer 104 containing a paint in contact with the other surface 105 b of the conductive film 105, and a counter electrode 10 disposed on an inner wall (not shown) of a container containing the developer 104.
2 is shown. 6 dots on the electrode needle head 106
/ Mm is provided with thin electrode needles, and when an electric current synchronized with the image is applied to those individual electrode needles,
An electric conduction phenomenon occurs between the applied electrode needle and the counter electrode 102, and the developer 1 is applied to a region 105 c of the surface 105 b of the conductive film 105 in contact with the developer 104 corresponding to the electrode needle.
The paint in 04 is deposited to form the paint layer 107. Since the paint layer 107 is formed to have a thickness corresponding to the quantity of electricity, it is possible to express an intermediate gradation. By this electrodeposition method, the same conductive film is sequentially developed using cyan, magenta, and yellow developing solutions, so that a developed image of each color is formed on the conductive film in a superimposed manner. .
Next, the developed image is transferred to a recording medium and fixed to obtain a color image. (2) Electrodevelopment method As one of the electrodevelopment methods, for example, Japanese Patent Publication No. 45-959
In JP-A No. 2 (1999), a photosensitive sheet coated with a photosensitive material such as zinc oxide is exposed in advance according to an image, and immersed in an electrolytic solution containing an acid such as hydrochloric acid to perform electrolysis.
A developing method is disclosed in which zinc oxide in a portion of a photosensitive sheet exposed to light is reduced and a metal image of zinc is obtained on the photosensitive sheet.

【０００９】この現像方法と類似の方法に、上記と同様
の感光シートを用い、露光後、水溶液中に浸漬させ、こ
の感光シートと対向するアルミニュウム電極との間に電
圧を印加することにより酸化亜鉛層から亜鉛イオンを溶
出させ、その溶出した亜鉛イオンを再び感光シート上に
析出させるという現像方法も提案されている。In a method similar to this developing method, the same photosensitive sheet as described above is used. After exposure, the photosensitive sheet is immersed in an aqueous solution, and a voltage is applied between the photosensitive sheet and an opposing aluminum electrode to form zinc oxide. A developing method has been proposed in which zinc ions are eluted from the layer and the eluted zinc ions are deposited again on the photosensitive sheet.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来方
法には、高精細な画像を高速で得ることが難しいという
問題がある。即ち、特開昭５０−５５３３５号公報に開
示された方法は、画像の書込みにマトリックス電極を用
いるため、通常の印刷におけるような、１２００ｄｐｉ
（ドット／インチ）程度あるいはそれ以上の高精細度の
画像を得ることは困難である。However, the above conventional method has a problem that it is difficult to obtain a high-definition image at a high speed. In other words, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-55335 uses a matrix electrode for writing an image.
It is difficult to obtain a high-definition image of about (dots / inch) or more.

【００１１】現像速度については、１画素毎の析出速度
は速いので、単色の画像形成の場合は問題はない。カラ
ーに関しては上記公報には開示されていない。また、特
開昭６３−２３７０８５号公報に開示されている方法で
は、電極針密度６ｄｏｔ／ｍｍの電極針ヘッドが用いら
れており、この程度の電極針密度では高精細度の画像を
得ることは難しい。電極針を更に精細化して電極針密度
を高めることは機械加工の精度の点から事実上困難であ
る。更に、上記の方法では、厚さ方向の導電性が他の方
向の導電性より高い異方性導電性フィルムが用いられて
いるが、幅方向に対してもある程度の導電性を有してい
るため幅方向に電流が広がって、析出する塗料の径は電
極針の径より太くなり高精細な画像を得ることは難し
い。As for the developing speed, since the deposition speed for each pixel is high, there is no problem in the case of forming a monochromatic image. The color is not disclosed in the above publication. Further, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-237085, an electrode needle head having an electrode needle density of 6 dots / mm is used. difficult. It is practically difficult to further refine the electrode needle to increase the electrode needle density in terms of machining accuracy. Furthermore, in the above method, an anisotropic conductive film whose conductivity in the thickness direction is higher than conductivity in other directions is used, but has a certain degree of conductivity also in the width direction. Therefore, the current spreads in the width direction, and the diameter of the paint to be deposited is larger than the diameter of the electrode needle, making it difficult to obtain a high-definition image.

【００１２】特公昭４５−９５９２号公報に開示された
方法は、塩酸等の酸を含む電解液を用いるものであり、
現像時間を早めるには電解液への酸の添加量を増やす必
要があるが、酸の添加量を増やすと感光シートの腐食が
早まるので、現像時間の短縮には限界がある。また、電
解後、感光シートに付着した電解液を除去する時間が必
要でプロセスの高速化が難しい。The method disclosed in Japanese Patent Publication No. 45-9592 uses an electrolytic solution containing an acid such as hydrochloric acid.
To increase the development time, it is necessary to increase the amount of acid added to the electrolytic solution. However, if the amount of acid is increased, corrosion of the photosensitive sheet is accelerated, and there is a limit to shortening the development time. Further, after electrolysis, it takes time to remove the electrolytic solution attached to the photosensitive sheet, and it is difficult to speed up the process.

【００１３】本発明は、上記の事情に鑑み、高精細な画
像を高速で得ることの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。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an image forming apparatus and method capable of obtaining a high-definition image at high speed.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の画像形成装置は、電界に依存して体積抵抗率が変
化する半導電性物質より成る像担持体と、像担持体に、
画像に応じたパターンに電荷を注入する電荷注入手段
と、像担持体との間に所定の間隙を隔てて配備された、
像担持体との間に電界を形成する現像電極を有し、像担
持体と現像電極との間隙に導電性溶媒中に着色粒子が分
散した液体インキを充満させて、像担持体表面に、上記
電荷注入手段により形成された電荷注入パターンに応じ
たパターンに液体インキ中の着色粒子を析出させること
により像担持体表面に着色粒子による画像を形成する現
像手段とを備えたことを特徴とする。An image forming apparatus according to the present invention, which achieves the above object, comprises: an image carrier made of a semiconductive material whose volume resistivity changes depending on an electric field;
Charge injection means for injecting electric charges in a pattern corresponding to an image, provided with a predetermined gap between the image carrier,
Having a developing electrode that forms an electric field between the image carrier and filling the gap between the image carrier and the developing electrode with a liquid ink in which colored particles are dispersed in a conductive solvent, on the surface of the image carrier, Developing means for forming an image by the colored particles on the surface of the image carrier by depositing the colored particles in the liquid ink in a pattern corresponding to the charge injection pattern formed by the charge injection means. .

【００１５】ここで、上記の画像形成装置が、上記像担
持体と上記現像電極を相対的に移動させる移動手段と、
上記像担持体表面に形成された画像を所定の記録媒体に
転写する転写手段とを備えたものであってもよい。ま
た、上記電荷注入手段は、上記像担持体に、イオンヘッ
ドを用いて電荷を注入するものであってもよく、あるい
は、上記電荷注入手段は、上記像担持体に、電子銃を用
いて電荷を注入するものであってもよい。Here, the image forming apparatus comprises: a moving unit for relatively moving the image carrier and the developing electrode;
And a transfer unit for transferring an image formed on the surface of the image carrier to a predetermined recording medium. Further, the charge injection means may inject charges into the image carrier using an ion head, or the charge injection means may charge the image carrier using an electron gun. May be injected.

【００１６】また、上記像担持体が、疎水性の表面を有
するものであることが好ましい。また、上記像担持体
が、所定の電界が与えられた時の厚さ方向の体積抵抗率
が１０⁶ Ωｃｍ以下に変化する半導電性物質より成るも
のであることが好ましい。更に、上記像担持体が、電界
が与えられない時の厚さ方向の体積抵抗率が１０ ¹²Ωｃ
ｍ以上である半導電性物質より成るものであることも好
ましい。Further, the image carrier has a hydrophobic surface.
It is preferable that Also, the image carrier
Is the volume resistivity in the thickness direction when given electric field is given
Is 10⁶ Ωcm or less of semiconductive material
It is preferable that Further, the image carrier is an electric field.
Is not given, the volume resistivity in the thickness direction is 10 ¹²Ωc
m or more.
Good.

【００１７】また、上記の目的を達成する本発明の画像
形成方法は、電界に依存して体積抵抗率が変化する半導
電性物質より成る像担持体に、画像に応じたパターンに
電荷を注入する工程と、像担持体との間に所定の間隔を
隔てて配備された現像電極と像担持体との間隙に導電性
溶媒中に着色粒子が分散した液体インキを充満させると
共に像担持体と現像電極との間に電界を形成し、像担持
体表面に、上記電荷注入手段により形成された電荷注入
パターンに応じたパターンに、液体インキ中の着色粒子
を析出させることにより像担持体表面に着色粒子による
画像を形成する工程とを備えたことを特徴とする。Further, according to the image forming method of the present invention, which achieves the above object, an electric charge is injected into an image carrier made of a semiconductive material whose volume resistivity changes depending on an electric field in a pattern corresponding to an image. And filling the gap between the developing electrode and the image carrier, which are arranged at a predetermined interval between the image carrier and the image carrier, with a liquid ink in which the colored particles are dispersed in a conductive solvent. An electric field is formed between the developing electrode and the surface of the image carrier by depositing colored particles in the liquid ink on the surface of the image carrier in a pattern corresponding to the charge injection pattern formed by the charge injection means. Forming an image with colored particles.

【００１８】ここで、上記画像形成方法が、上記像担持
体と上記現像電極を相対的に移動させる工程と、上記像
担持体表面に形成された画像を所定の記録媒体に転写す
る工程とを備えたものであってもよい。Here, the image forming method includes a step of relatively moving the image carrier and the developing electrode, and a step of transferring an image formed on the surface of the image carrier to a predetermined recording medium. It may be provided.

【００１９】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態
の概略構成図である。図１に示すように、この画像形成
装置１００には、像担持体ベルト１と、電荷注入手段９
と、現像手段４０と、像担持体移動手段５０と、転写手
段６０とが備えられている。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 includes an image carrier belt 1 and a charge injection unit 9.
, Developing means 40, image carrier moving means 50, and transfer means 60.

【００２０】像担持体ベルト１は、電界に依存して体積
抵抗率が変化する半導電性物質の薄膜フィルムより成る
無端ベルトであり、ドライブ兼ヒートロール２０、テン
ションロール２６、ガイドロール２７ａ，２７ｂ，２７
ｃ、及び図示しない駆動装置より成る像担持体移動手段
５０によって矢印Ａ方向に移動する。なお、本実施形態
では、像担持体移動手段５０により、像担持体ベルト１
が現像手段４０に対して移動するよう構成されている
が、必ずしも像担持体移動手段５０によって像担持体ベ
ルト１を移動しなければならない訳ではなく、像担持体
に対して現像手段の方を移動させる移動手段を備えるよ
うにしてもよく、あるいは像担持体と現像手段の双方を
相対的に移動させる移動手段を備えるようにしてもよ
い。The image carrier belt 1 is an endless belt made of a thin film of a semiconductive material whose volume resistivity changes depending on an electric field, and includes a drive / heat roll 20, a tension roll 26, and guide rolls 27a and 27b. , 27
c, and is moved in the direction of arrow A by the image carrier moving means 50 composed of a driving device (not shown). In this embodiment, the image carrier belt 1 is moved by the image carrier moving means 50.
Is configured to move with respect to the developing unit 40, but the image carrier belt 1 is not necessarily moved by the image carrier moving unit 50, and the developing unit is moved with respect to the image carrier. A moving means for moving the image carrier may be provided, or a moving means for relatively moving both the image carrier and the developing means may be provided.

【００２１】ところで、本発明の像担持体に用いられる
半導電性物質は、電界に依存して体積抵抗率が変化する
ものであることが必要である。像担持体にこのような半
導電性物質を用いることにより、像担持体に画像に応じ
たパターンに電荷を注入して像担持体上に電荷注入パタ
ーンを形成させることができる。次いで、電荷注入パタ
ーンの形成された像担持体は、液体インキとの接触によ
り液体インキ中の着色粒子が像担持体上に電着して画像
に応じたパターンの析出インキ像が像担持体上に形成さ
れる。Incidentally, the semiconductive substance used for the image carrier of the present invention needs to change its volume resistivity depending on the electric field. By using such a semiconductive material for the image carrier, it is possible to form a charge injection pattern on the image carrier by injecting charges into the image carrier in a pattern corresponding to an image. Then, the image carrier on which the charge injection pattern is formed is contacted with the liquid ink, and the colored particles in the liquid ink are electrodeposited on the image carrier to form a deposited ink image having a pattern corresponding to the image on the image carrier. Formed.

【００２２】この半導電性物質は、電界に依存して体積
抵抗率が変化するものであればよく、特定の物質に限定
されるものではない。本実施形態では、像担持体ベルト
１用の半導電性物質として、厚さ５０μｍ乃至１００μ
ｍのＰＶＣ（ポリビニールクロライド）のフィルムが用
いられる。なお、像担持体は、現像後の像担持体表面に
残留する余剰の現像インキが除去され易いよう、疎水性
の表面を有するものであることが好ましい。This semiconductive substance is not limited to a specific substance as long as its volume resistivity changes depending on the electric field. In this embodiment, the semiconductive material for the image carrier belt 1 has a thickness of 50 μm to 100 μm.
m (polyvinyl chloride) film is used. It is preferable that the image carrier has a hydrophobic surface so that excess developing ink remaining on the surface of the image carrier after development is easily removed.

【００２３】図２は、本発明の一実施形態に用いられる
像担持体の体積抵抗率の電界依存性を示す図である。図
２に示すように、電界の与えられていない非画像部にお
ける厚さ方向の体積抵抗率は１０¹⁶Ωｃｍ程度であるの
に対し、電界の強さ：３×１０⁵ Ｖ／ｍの電界が与えら
れた画像部における厚さ方向の体積抵抗率は、矢印で示
したように約１０³ Ωｃｍ程度まで低下する。FIG. 2 is a diagram showing the electric field dependence of the volume resistivity of the image carrier used in one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the volume resistivity in the thickness direction in the non-image area where no electric field is applied is about 10 ¹⁶ Ωcm, while the electric field strength: 3 × 10 ⁵ V / m The volume resistivity in the thickness direction in a given image portion decreases to about 10 ³ Ωcm as indicated by the arrow.

【００２４】次に、像担持体の厚さ方向の体積抵抗率と
画質との関係について説明する。先ず、電界の与えられ
ていない時の厚さ方向の体積抵抗率の異なる種々の材料
により像担持体を作成し、画像形成を行った。得られた
画像の５０％網点の面積率を評価したところ、以下に示
すような結果が得られた。図３は、像担持体材料に電界
の与えられていない時の厚さ方向の体積抵抗率と画質と
の関係を示すグラフである。Next, the relationship between the volume resistivity in the thickness direction of the image carrier and the image quality will be described. First, an image carrier was formed from various materials having different volume resistivity in the thickness direction when no electric field was applied, and an image was formed. When the area ratio of 50% halftone dots of the obtained image was evaluated, the following results were obtained. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the volume resistivity in the thickness direction and the image quality when no electric field is applied to the image carrier material.

【００２５】電界の与えられていない時の厚さ方向の体
積抵抗率の低い材料ほど、像担持体の幅方向への電流漏
れが多くなるため、図３に示すように、得られる画像の
５０％網点の面積率が悪化する。特に、電界の与えられ
ていない時の厚さ方向の体積抵抗率が１０¹²Ωｃｍ付近
を境として、それより低くなると急激に画質が悪化す
る。従って、像担持体に用いられる半導電性物質の、電
界の与えられていない時の厚さ方向の体積抵抗率は１０
¹²Ωｃｍ以上であることが好ましい。As the material having a lower volume resistivity in the thickness direction when an electric field is not applied thereto has a greater current leakage in the width direction of the image carrier, as shown in FIG. % The area ratio of halftone dots deteriorates. In particular, when the volume resistivity in the thickness direction when no electric field is applied is around 10 ¹² Ωcm and becomes lower than that, the image quality deteriorates rapidly. Therefore, the volume resistivity of the semiconductive material used for the image carrier in the thickness direction when no electric field is applied is 10%.
It is preferably ¹² Ωcm or more.

【００２６】次に、電界の与えられていない時の厚さ方
向の体積抵抗率は一定としたままで、所定の電界が与え
られた時の厚さ方向の体積抵抗率が種々異なる材料によ
る像担持体を用いて画像形成を行い、ベタ画像の濃度を
評価したところ、以下に示す結果が得られた。図４は、
像担持体材料に所定の電界が与えられた時の厚さ方向の
体積抵抗率と画質との関係を示すグラフである。Next, while the volume resistivity in the thickness direction when no electric field is applied is kept constant, the volume resistivity in the thickness direction when a predetermined electric field is applied is made of an image made of various materials. An image was formed using the carrier, and the density of the solid image was evaluated. The following results were obtained. FIG.
5 is a graph showing the relationship between the volume resistivity in the thickness direction and the image quality when a predetermined electric field is applied to the image carrier material.

【００２７】図４に示すように、所定の電界が与えられ
た時の厚さ方向の体積抵抗率が高い材料ほど、ベタ画像
の濃度が低下する。特に、所定の電界が与えられた時の
厚さ方向の体積抵抗率が１０⁶ Ωｃｍ付近を境として急
激に画質が悪化する。従って、像担持体に用いられる半
導電性物質の、所定の電界が与えられた時の厚さ方向の
体積抵抗率は１０⁶ Ωｃｍ以下であることが好ましい。As shown in FIG. 4, the material having a higher volume resistivity in the thickness direction when a predetermined electric field is applied has a lower solid image density. In particular, the image quality rapidly deteriorates when the volume resistivity in the thickness direction when a predetermined electric field is applied is around 10 ⁶ Ωcm. Therefore, it is preferable that the volume resistivity in the thickness direction of the semiconductive substance used for the image carrier when a predetermined electric field is applied is 10 ⁶ Ωcm or less.

【００２８】画像書込装置９ａから出射される電子ビー
ムは、次に説明するスリット付きの遮蔽板を通して像担
持体ベルト１に照射される。図５は、本発明の一実施形
態における電荷注入用の遮蔽板及び遮蔽板に設けられた
スリット並びに電子ビームの走査軌跡を示す図である。
図５には、縦方向の幅２２μｍのスリットが開口された
遮蔽板１６が示されている。この図面に向かって手前側
に配備された画像書込装置９ａから遮蔽板１６に対し図
５に示すような走査軌跡を描いて電子ビームが走査され
る。The electron beam emitted from the image writing device 9a is applied to the image carrier belt 1 through a shield plate having a slit described below. FIG. 5 is a diagram illustrating a charge injection shielding plate, a slit provided on the shielding plate, and a scanning trajectory of an electron beam according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows the shielding plate 16 in which a slit having a width of 22 μm in the vertical direction is opened. The electron beam is scanned on the shielding plate 16 by drawing a scanning trajectory as shown in FIG.

【００２９】電子ビームの走査軌跡１４は、図５の左端
から始まり非画像部分では水平方向に走査されるが、非
画像部分の走査軌跡１４はスリット１３から外れている
ため、電子ビームは接地された遮蔽板１６に遮られて遮
蔽板１６の向こう側には届かない。走査軌跡１４が網点
画像部１７ａに達すると電子ビームは画像に応じて縦方
向に走査され、スリット１３内に入った電子ビームは遮
蔽板の向こう側に配備された像担持体ベルト１（図１参
照）に照射される。網点画像部１７ａが終わって再び非
画像部分に入ると電子ビームは再び水平方向に走査さ
れ、ライン画像部１７ｂに達すると電子ビームは画像に
応じて縦方向に走査され、スリット１３内に入った電子
ビームは遮蔽板の向こう側に配備された像担持体ベルト
１に照射される。ライン画像部１７ｂが終わると電子ビ
ームは再び水平方向に走査され、次にベタ画像部１７ｃ
に達すると画像に応じて電子ビームが縦方向に走査さ
れ、スリット１３内に入った電子ビームは像担持体ベル
ト１に照射される。The scanning trajectory 14 of the electron beam starts from the left end in FIG. 5 and is scanned in the horizontal direction in the non-image portion. However, since the scanning trajectory 14 in the non-image portion is out of the slit 13, the electron beam is grounded. And does not reach the other side of the shielding plate 16. When the scanning trajectory 14 reaches the halftone dot image portion 17a, the electron beam is scanned in the vertical direction according to the image, and the electron beam entering the slit 13 is transferred to the image carrier belt 1 (see FIG. 1). When the halftone dot image portion 17a ends and enters the non-image portion again, the electron beam is again scanned in the horizontal direction. When the electron beam reaches the line image portion 17b, the electron beam is scanned in the vertical direction according to the image and enters the slit 13. The electron beam is applied to the image carrier belt 1 provided on the other side of the shielding plate. When the line image portion 17b ends, the electron beam is again scanned in the horizontal direction, and then the solid image portion 17c
Is reached, the electron beam is scanned in the vertical direction according to the image, and the electron beam entering the slit 13 is irradiated on the image carrier belt 1.

【００３０】電子ビームに照射された像担持体ベルト１
の画像部に注入される電荷量は、像担持体ベルト１の画
像部が間隙Ｇ部分を通過する時に像担持体ベルト１の厚
さ方向に０．４ｍＡ／ｍｍ² の電流が流れるよう制御さ
れる。なお、本実施形態では、電荷注入手段及び現像手
段の設計の都合上、像担持体の、現像インキに接する面
の背面側から画像書込みが行えるよう像担持体の形状は
無端ベルトとして構成され、また、これに対応して、連
続的に現像が行えるよう現像手段にはロール方式が採用
されているが、像担持体の形状は無端ベルトに限定され
るものではなく、無端のドラム状のものであってもよ
く、また無端状のものに限定されるものでもなく、現像
手段もロール方式に限定されるものでもない。例えば、
像担持体、現像手段のいずれか一方あるいは双方をバッ
チ式の装置として構成しても差し支えない。Image carrier belt 1 irradiated with electron beam
Is controlled so that a current of 0.4 mA / mm ² flows in the thickness direction of the image carrier belt 1 when the image portion of the image carrier belt 1 passes through the gap G portion. You. In the present embodiment, the shape of the image carrier is configured as an endless belt so that image writing can be performed from the back side of the surface of the image carrier that is in contact with the developing ink, due to the design of the charge injection unit and the developing unit. Corresponding to this, a roll method is used as a developing means so that development can be performed continuously, but the shape of the image carrier is not limited to an endless belt, but is an endless drum-shaped one. The developing means is not limited to the endless one, and the developing means is not limited to the roll type. For example,
Either or both of the image carrier and the developing means may be configured as a batch type device.

【００３１】電荷注入手段９は、画像に応じた信号を処
理して書込画像信号を生成する書込画像処理回路９ｂ
と、書込画像処理回路９ｂからの書込画像信号に基づき
電子ビームを像担持体ベルト１の幅方向及び進行方向に
走査する電子銃方式の画像書込装置９ａと、画像書込装
置９ａから出射される電子ビームを像担持体ベルト１の
進行方向と垂直な方向に走査するための書込画像処理回
路９ｂとから成り、像担持体ベルト１に、画像に応じた
パターンに電荷を注入することにより、像担持体ベルト
１に、画像に応じた電荷注入パターンを形成する。The charge injection means 9 processes a signal corresponding to an image to generate a write image signal.
An electron gun type image writing device 9a that scans an electron beam in the width direction and the traveling direction of the image carrier belt 1 based on a writing image signal from the writing image processing circuit 9b; A writing image processing circuit 9b for scanning the emitted electron beam in a direction perpendicular to the traveling direction of the image carrier belt 1, and injecting charges into the image carrier belt 1 in a pattern corresponding to an image. Thereby, a charge injection pattern corresponding to an image is formed on the image carrier belt 1.

【００３２】本実施形態では、現像電極ロール４に対向
する像担持体ベルト１上の画像に対応する部分にインキ
を析出させるため、像担持体ベルト１の、画像対応部分
に所定量の電荷を注入する必要がある。そのために、電
子銃を用いた画像書込装置９ａにより電子ビームが像担
持体ベルト１上に走査され、像担持体ベルト１上の画像
対応部分に電荷が注入される。In the present embodiment, a predetermined amount of electric charge is applied to a portion of the image carrier belt 1 corresponding to an image to deposit ink on a portion corresponding to an image on the image carrier belt 1 facing the developing electrode roll 4. Need to be injected. For this purpose, an electron beam is scanned on the image carrier belt 1 by an image writing device 9 a using an electron gun, and electric charges are injected into an image corresponding portion on the image carrier belt 1.

【００３３】電荷注入手段９には、電子銃のほか、マイ
ナスイオンあるいはプラスイオンを像担持体ベルト１に
注入するイオンヘッドを用いることができる。イオンヘ
ッドについては後述する。現像手段４０は、像担持体ベ
ルト１との間に所定の間隙Ｇを隔てて配備された、矢印
Ｂ方向に回転する現像電極ロール４を備えている。この
現像電極ロール４には電源５により現像バイアス電圧が
印加され、電荷注入手段９により像担持体ベルト１上に
形成された電荷注入パターンに応じたパターンに、液体
インキ１５中の着色粒子が析出され、着色粒子による画
像が形成される。As the charge injection means 9, an ion head for injecting negative ions or positive ions into the image carrier belt 1 can be used in addition to an electron gun. The ion head will be described later. The developing means 40 includes a developing electrode roll 4 which rotates in the direction of arrow B and is provided with a predetermined gap G between the developing means 40 and the image carrier belt 1. A developing bias voltage is applied to the developing electrode roll 4 by a power supply 5, and the colored particles in the liquid ink 15 are deposited in a pattern corresponding to the charge injection pattern formed on the image carrier belt 1 by the charge injection means 9. As a result, an image is formed by the colored particles.

【００３４】現像電極ロール４は直径２８ｍｍであり、
図示しない駆動装置により像担持体ベルト１に対してて
アゲインスト方向に回転する。像担持体ベルト１との隙
間Ｇは１００μｍである。また、電源５により現像電極
ロール４に印加されるバイアス電圧は３０Ｖである。液
体インキ１５は、導電性溶媒中に着色樹脂インキあるい
は着色粒子と水溶性樹脂を分散させた導電性のインキで
ある。インキの詳細については後述する。The developing electrode roll 4 has a diameter of 28 mm,
The image carrier belt 1 is rotated in the opposite direction with respect to the image carrier belt 1 by a driving device (not shown). The gap G with the image carrier belt 1 is 100 μm. The bias voltage applied to the developing electrode roll 4 by the power supply 5 is 30V. The liquid ink 15 is a colored resin ink or a conductive ink in which colored particles and a water-soluble resin are dispersed in a conductive solvent. Details of the ink will be described later.

【００３５】像担持体ベルト１と現像電極ロール４との
間隙Ｇに液体インキ１５を充満させておくため、現像手
段４０には、液体インキ１５を収容する液体インキ槽４
２と、液体インキ槽４２内の液体インキ１５を現像電極
ロール４に供給するためのポンプ４１と、液体インキ１
５を液体インキ槽４２内に回収するためのポンプ４４と
から成る液体インキ循環手段４５が備えられている。In order to fill the gap G between the image carrier belt 1 and the developing electrode roll 4 with the liquid ink 15, the developing means 40 includes a liquid ink tank 4 containing the liquid ink 15.
2, a pump 41 for supplying the liquid ink 15 in the liquid ink tank 42 to the developing electrode roll 4;
A liquid ink circulating means 45 comprising a pump 44 for recovering 5 into the liquid ink tank 42 is provided.

【００３６】転写手段６０は、ドライブ兼ヒートロール
２０とプレッシャロール２１とから成り、像担持体移動
手段５０により転写位置Ｔに移動してきた像担持体ベル
ト１上に析出した着色粒子による画像を、矢印Ｄ方向に
移動する記録媒体１２上に転写する。また、画像形成装
置１００には、現像手段４０を通過した後の像担持体ベ
ルト１表面に付着した過剰の液体インキを洗浄するため
の洗浄液供給装置２４と、像担持体ベルト１表面の液体
インキを掻き取り回収するための矢印Ｃ方向に回転する
インキ回収ロール１０と、像担持体ベルト１表面になお
残留するインキを、空気圧によってインキ回収ロール１
０の方へ押し戻すためのブロア１１と、洗浄後の液体イ
ンキを含む洗浄液を回収するための洗浄液回収装置２５
とが備えられている。The transfer means 60 comprises a drive / heat roll 20 and a pressure roll 21. The image formed by the colored particles deposited on the image carrier belt 1 moved to the transfer position T by the image carrier moving means 50 is transferred to the transfer means 60. The image is transferred onto the recording medium 12 moving in the direction of arrow D. The image forming apparatus 100 includes a cleaning liquid supply device 24 for cleaning excess liquid ink adhered to the surface of the image carrier belt 1 after passing through the developing unit 40, and a liquid ink on the surface of the image carrier belt 1 Roller 10 rotating in the direction of arrow C for scraping and recovering ink, and ink recovery roller 1
Blower 11 for pushing back toward zero, and cleaning liquid recovery device 25 for recovering the cleaning liquid containing the liquid ink after cleaning.
And are provided.

【００３７】更に、画像形成装置１００には、転写手段
６０を通過した後の像担持体ベルト１表面を清掃するク
リーニングブレード２２及びクリーニングブラシ２３が
備えられている。次に、この画像形成装置１００に用い
られる液体インキ及びその現像のメカニズムについて説
明する。Further, the image forming apparatus 100 is provided with a cleaning blade 22 and a cleaning brush 23 for cleaning the surface of the image carrier belt 1 after passing through the transfer means 60. Next, the liquid ink used in the image forming apparatus 100 and the mechanism of its development will be described.

【００３８】液体インキとしては、導電性溶媒中に顔料
等の着色粒子を分散させた導電性の液体インキが用いら
れる。この実施形態では、着色粒子を樹脂に含有させそ
れを導電性溶媒中に分散させたものが用いられる。水を
溶媒とする場合は水溶性樹脂中に着色粒子を分散させた
導電性現像インキが用いられる。溶媒中に分散している
樹脂の形態は、０．０１μｍ以下の水溶解分子、あるい
は０．０１〜０．１μｍ程度のコロイダルディスパージ
ョン、あるいは０．１μｍ以上のエマルジョンのいずれ
の形態でもよく、必要とする現像速度及び現像膜厚に応
じて適宜選択することができる。As the liquid ink, a conductive liquid ink in which colored particles such as a pigment are dispersed in a conductive solvent is used. In this embodiment, a resin in which colored particles are contained in a resin and dispersed in a conductive solvent is used. When water is used as the solvent, a conductive developing ink in which colored particles are dispersed in a water-soluble resin is used. The form of the resin dispersed in the solvent may be any form of a water-soluble molecule of 0.01 μm or less, a colloidal dispersion of about 0.01 to 0.1 μm, or an emulsion of 0.1 μm or more. Can be appropriately selected according to the developing speed and the developed film thickness.

【００３９】水溶解分子の形態の樹脂としては、水溶性
の樹脂であればよく、特に限定されない。コロイダルデ
ィスパージョンの形態の樹脂としては、各種のアニオン
型電着塗料用のインキ類、カチオン型電着塗料用のイン
キ類が用いられるが、電荷注入手段に電子銃方式を採用
する場合はカチオン型インキが適している。カチオン型
インキとしては、ポリアミン型の樹脂を酸で中和して水
溶性化したインキが適しており、例えば、エポキシ樹脂
にアミンを付加し更にブロックしたイゾシアナートを結
合させたものなどを用いることができる。その他、マレ
イン化油、エポキシエステル、ポリブタジエン樹脂、ア
ミノアクリル樹脂、エポキシ樹脂などをベースとし他の
高分子あるいは官能基を付加したものを用いてもよい。The resin in the form of a water-soluble molecule is not particularly limited as long as it is a water-soluble resin. As the resin in the form of the colloidal dispersion, various kinds of inks for anionic electrodeposition paints and inks for cation type electrodeposition paints are used. Inks are suitable. As the cationic ink, a water-soluble ink obtained by neutralizing a polyamine resin with an acid is suitable.For example, an ink obtained by adding an amine to an epoxy resin and further binding a blocked izocyanate may be used. it can. In addition, those based on maleated oil, epoxy ester, polybutadiene resin, aminoacrylic resin, epoxy resin, etc. to which other polymers or functional groups are added may be used.

【００４０】エマルジョンの形態の樹脂としては、ポリ
酢酸ビニル、酢酸ビニルを含む共重合体、アクリルエマ
ルジョン、スチレン−アクリル重合エマルジョン、αの
位置に分枝のあるＣ１０の合成脂肪酸にビニル基を導入
したエステル成分を３０％以上含む酢酸ビニルエマルジ
ョンなどを用いることができる。導電性溶媒としては、
取り扱いの容易さの点から水が好ましいが、水に限定さ
れるものではない。Examples of the resin in the form of an emulsion include polyvinyl acetate, a copolymer containing vinyl acetate, an acrylic emulsion, a styrene-acrylic polymerized emulsion, and a vinyl group introduced into a C10 synthetic fatty acid branched at the α position. A vinyl acetate emulsion containing 30% or more of an ester component can be used. As the conductive solvent,
Water is preferred in terms of ease of handling, but is not limited to water.

【００４１】なお、水を導電性溶媒として用いる場合、
水に、アルコール類、グリコール類、エステル類等の各
種親水性溶媒を適宜添加することにより、現像像の厚
さ、現像速度等を調整することができる。更に必要に応
じ、着色材料、分散剤、流動調整剤、防かび剤等が添加
される。このような画像形成装置１００において、電荷
注入手段９により、像担持体ベルト１の背面から画像に
応じたパターンに電荷が注入され、像担持体ベルト１上
に、画像に応じた電荷注入パターンが形成される。像担
持体ベルト１と現像電極ロール４との間隙Ｇには液体イ
ンキ１５が充満しており、ここで電着による現像が行わ
れる。When water is used as the conductive solvent,
By appropriately adding various hydrophilic solvents such as alcohols, glycols, and esters to water, the thickness of a developed image, the developing speed, and the like can be adjusted. Further, a coloring material, a dispersant, a flow regulator, a fungicide, and the like are added as necessary. In such an image forming apparatus 100, charges are injected from the back of the image carrier belt 1 in a pattern corresponding to an image by the charge injection unit 9, and a charge injection pattern corresponding to the image is formed on the image carrier belt 1. It is formed. The gap G between the image carrier belt 1 and the developing electrode roll 4 is filled with the liquid ink 15, and development by electrodeposition is performed here.

【００４２】次に、現像手段４０における現像のメカニ
ズムについて図面を参照して詳細に説明する。図６は、
本発明の一実施形態におけるカチオン型の現像剤を使用
した場合の現像プロセスを示す模式図である。図６に示
すように、像担持体ベルト１と現像電極ロール４との間
隙Ｇに、導電性溶媒２中に着色粒子である水溶性樹脂及
び顔料等より成るインキ粒子３が分散された液体インキ
１５が充満している。現像電極ロール４には電源５によ
り正の現像バイアス電圧が印加される。Next, the developing mechanism of the developing means 40 will be described in detail with reference to the drawings. FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a development process when a cationic developer according to an embodiment of the present invention is used. As shown in FIG. 6, a liquid ink in which ink particles 3 composed of a water-soluble resin as a colored particle and a pigment are dispersed in a conductive solvent 2 in a gap G between an image carrier belt 1 and a developing electrode roll 4. 15 are full. A positive developing bias voltage is applied to the developing electrode roll 4 by a power supply 5.

【００４３】電荷注入手段９（図１参照）により、像担
持体ベルト１に画像に応じたパターンに電荷６が注入さ
れると、カチオン型のインキ粒子３は、電気泳動現象に
より、陰極である像担持体ベルト１上の画像形成部分７
に引き寄せられる。像担持体ベルト１に引き寄せられた
インキ粒子３は像担持体ベルト１の表面で電荷を受け取
り、電気分解現象によりインキ８を析出する。あるい
は、像担持体ベルト１に達した樹脂成分、顔料粒子等よ
り成るインキ粒子３は、電荷を受け取った後、不溶性と
なって像担持体ベルト１上にインキ８を析出する（電着
現象）。When the charge 6 is injected into the image carrier belt 1 in a pattern corresponding to an image by the charge injection means 9 (see FIG. 1), the cationic ink particles 3 become a cathode due to an electrophoretic phenomenon. Image forming portion 7 on image carrier belt 1
Attracted to. The ink particles 3 attracted to the image carrier belt 1 receive charges on the surface of the image carrier belt 1 and deposit ink 8 by an electrolysis phenomenon. Alternatively, the ink particles 3 including the resin component, the pigment particles, and the like that have reached the image carrier belt 1 become insoluble after receiving a charge and deposit the ink 8 on the image carrier belt 1 (electrodeposition phenomenon). .

【００４４】更に電圧を加えると、像担持体ベルト１に
接しているインキ膜から水分のみが像担持体ベルト１か
ら遠ざかる方向に移動し、像担持体ベルト１に接してい
るインキ膜が徐々に脱水され、水に不溶性のインキ膜に
変化する（電気浸透現象）。このように、数種類の現象
が複合して起こることによって像担持体ベルト１上に画
像に応じたインキ像が形成される。When a voltage is further applied, only water moves from the ink film in contact with the image carrier belt 1 in a direction away from the image carrier belt 1, and the ink film in contact with the image carrier belt 1 is gradually reduced. It is dehydrated and changes to a water-insoluble ink film (electroosmosis phenomenon). In this way, an ink image corresponding to an image is formed on the image carrier belt 1 by combining several types of phenomena.

【００４５】現像終了後の像担持体ベルト１は、洗浄液
供給装置２４から供給される洗浄液とインキ回収ロール
１０とにより、表面のインキが掻き取られ、清浄化さ
れ、次に転写位置Ｔに至り、ドライブ兼ヒートロール２
０（図１参照）及びプレッシャロール２１とにより加圧
下で加熱され、像担持体ベルト１上のインキ像が記録媒
体１２上に転写される。After completion of the development, the surface of the image carrier belt 1 is cleaned by the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply device 24 and the ink recovery roll 10 to remove the ink on the surface, and then reaches the transfer position T. , Drive and heat roll 2
The ink image on the image carrier belt 1 is transferred onto the recording medium 12 by being heated under pressure by the pressure roller 21 (see FIG. 1) and the pressure roll 21.

【００４６】このような画像形成装置１００を用いて画
像形成を行った結果について説明する。像担持体ベルト
１には、幅２２０ｍｍ、厚さ１００μｍのＰＶＣの無端
ベルトを用い、その移動速度は１００ｍｍ／ｓｅｃに設
定された。画像としては、１２００ｄｐｉの５０％網点
画像、ベタ画像、１ｄｏｔ／ｌｉｎｅのライン画像の３
種類のものが、電子銃方式の画像書込装置９ａ及び書込
画像処理回路９ｂより成る電荷注入手段９により像担持
体ベルト１に書き込まれた。なお、網点画像は一般的な
印刷におけると同様、２値の網点とした。The result of forming an image using such an image forming apparatus 100 will be described. As the image carrier belt 1, a PVC endless belt having a width of 220 mm and a thickness of 100 μm was used, and the moving speed was set to 100 mm / sec. The image is composed of a 50% halftone image of 1200 dpi, a solid image, and a 1 dot / line line image.
Each type was written on the image carrier belt 1 by the charge injection means 9 comprising an electron gun type image writing device 9a and a writing image processing circuit 9b. Note that the halftone image was a binary halftone dot as in general printing.

【００４７】液体インキ１５としては、水８５％に、シ
アン顔料を含むアクリルエマルジョン１０％とその他添
加剤５％とを分散させたものが使用される。転写手段６
０における転写条件は、温度４０度Ｃ、加圧力１ｋｇ／
２５０ｍｍである。定着は自然乾燥によった。As the liquid ink 15, an ink in which 10% of an acrylic emulsion containing a cyan pigment and 5% of other additives are dispersed in 85% of water is used. Transfer means 6
The transfer conditions at 0 were a temperature of 40 ° C., a pressure of 1 kg /
250 mm. Fixing was based on natural drying.

【００４８】記録媒体１２としては、ＯＫ特アート紙が
用いられた。以上のようにして、ベタ濃度１．１、５０
％網点濃度０．６５、１ｄｏｔ線幅２８μｍで、かぶり
のない高精細な高画質画像を記録媒体１２上に得ること
ができた。なお、現像終了時の像担持体ベルト１上の画
像部のインキの膜厚は０．５〜３μｍであり、定着後の
像担持体ベルト１上の画像部のインキの膜厚は０．３〜
２μｍであった。As the recording medium 12, OK special art paper was used. As described above, the solid density of 1.1, 50
A high-definition, high-quality image without fogging was obtained on the recording medium 12 with a% dot density of 0.65 and a dot width of 28 μm. The thickness of the ink in the image area on the image carrier belt 1 at the end of the development is 0.5 to 3 μm, and the thickness of the ink in the image area on the image carrier belt 1 after fixing is 0.3 μm. ~
It was 2 μm.

【００４９】ところで、本発明の画像形成装置における
現像手段では、電着法を利用した現像が行われているた
め、液体インキの濃度、プロセススピード、現像バイア
ス電圧等のパラメータの変化に伴いインキの析出量が大
きな影響を受ける。そこで、これらの各パラメータを変
化させて、これらパラメータの画像濃度への影響を調査
した。In the developing means of the image forming apparatus of the present invention, since the development using the electrodeposition method is performed, the development of the ink in accordance with changes in parameters such as the concentration of the liquid ink, the process speed, and the development bias voltage. The amount of precipitation is greatly affected. Then, the influence of these parameters on the image density was investigated by changing each of these parameters.

【００５０】液体インキの濃度は、５，１５，２０％の
３段階に変化させ、各濃度におけるインキの流動性を一
定にさせるため、それぞれ適当量の補助剤を添加した。
プロセススピードは、５ｍｍ／ｓｅｃから３００ｍｍ／
ｓｅｃまでの範囲で変化させ、現像領域の通過時間との
関係から現像バイアス電圧を設定した。その結果、上記
の各インキ濃度及び各プロセススピードにおいて、バイ
アス電流が０．０５ｍＡ／ｍｍ² から１ｍＡ／ｍｍ² ま
での範囲内で、単色濃度１．０以上の、画質欠陥のない
高精細な画像が得られた。The concentration of the liquid ink was changed in three stages of 5, 15, and 20%, and an appropriate amount of an auxiliary agent was added in order to keep the ink fluidity at each concentration.
Process speed is from 5mm / sec to 300mm /
The developing bias voltage was set based on the relationship with the passage time of the developing area. As a result, in each ink density and the process speed of the above, in the range of bias current from 0.05 mA / mm ² to 1 mA / mm ^2, more than monochrome density 1.0, no image defects high-definition image was gotten.

【００５１】次に、上記のエマルジョンタイプの樹脂の
代わりにコロイダルディスパージョンタイプの樹脂の例
としてカチオン型電着塗料を用いた例について説明す
る。用いられた液体インキは、水８５％に、市販カチオ
ン型電着塗料８％、エチレングリコール５％、調整剤２
％を分散させたものである。定着には、温度１５０℃に
設定した図示しないオーブン型の定着器が用いられた。Next, an example in which a cationic electrodeposition paint is used as an example of a colloidal dispersion type resin in place of the emulsion type resin will be described. The liquid ink used was 85% water, 8% of a commercially available cationic electrodeposition coating, 5% ethylene glycol, and 2 modifiers.
% Is dispersed. For fixing, an oven-type fixing device (not shown) set at a temperature of 150 ° C. was used.

【００５２】画像形成の結果、ベタ濃度１．３、５０％
網点濃度０．７５、１ｄｏｔ線幅２８μｍで、かぶりの
ない高精細な高画質な画像が得られた。なお、以上説明
した実施形態では、像担持体用の半導電性物質としてＰ
ＶＣが用いられた例について説明したが、ＰＶＣに代
え、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ
（ポリフェニデンサルファイド）、ＰＶｄＦ（ポリビニ
リレンフロライド）、ポリイミド、テフロン、ＰＥ（ポ
リエチレン）をベースとし、上記説明と同様、厚さ方向
の抵抗値を制御した像担持体ベルト１を用いて画像形成
を行ったところ、ＰＶＣの場合と同様の画像を得ること
ができた。As a result of image formation, solid density 1.3, 50%
With a dot density of 0.75 and a dot width of 28 μm, a high-definition, high-quality image without fog was obtained. In the embodiment described above, P is used as the semiconductive substance for the image carrier.
An example in which VC is used has been described. Instead of PVC, PET (polyethylene terephthalate), PPS
(Polyphenylene Sulfide), PVdF (Polyvinylylene Fluoride), Polyimide, Teflon, PE (Polyethylene) as a base and, similarly to the above description, using an image carrier belt 1 in which the resistance value in the thickness direction is controlled. When an image was formed, the same image as in the case of PVC could be obtained.

【００５３】次に、電荷注入手段９として電子銃方式の
代わりに、イオンヘッド方式を用いる場合の実施形態に
ついて説明する。図７は、本発明の一実施形態に用いら
れるイオンヘッドの概念図である。図７に示すように、
このイオンヘッド９０は、ガラス基板９５上に設置され
たイオンヘッド本体９１と、シールド部９２と、イオン
ヘッド本体９１に設置されたコロトロン９３と、コロト
ロン９３と対向してガラス基板９５上に設けられた複数
のシャッタ電極９４と、ファン９７と、フィルタ９８
と、イオンを放出するスリット状のイオン放出口９６と
が備えられている。Next, an embodiment in which an ion head system is used as the charge injection means 9 instead of the electron gun system will be described. FIG. 7 is a conceptual diagram of an ion head used in one embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The ion head 90 is provided on the glass substrate 95 in opposition to the ion head main body 91, the shield part 92, the corotron 93 installed in the ion head main body 91, and the corotron 93 installed on the glass substrate 95. A plurality of shutter electrodes 94, a fan 97, and a filter 98.
And a slit-shaped ion emission port 96 for emitting ions.

【００５４】次に、イオンヘッドの機能について図面を
参照しながら詳しく説明する。図８は、本発明の一実施
形態に用いられるイオンヘッドの機能を示す模式図であ
る。図８には、イオンヘッド本体９１の内部に形成さ
れ、像担持体ベルト１に向かって開口されたイオン放出
口９６を有し、シールド部９２により像担持体ベルト１
に対して遮蔽されたイオン室９１ａと、イオン室９１ａ
内に設置されたコロトロン９３と、コロトロン９３と対
向して設置された複数のシャッタ電極９４と、シャッタ
電極９４に高圧の直流電圧を供給する高圧電源９９と、
複数のシャッタ電極９４に高圧電圧を供給する書込画像
処理部１９とが示されている。Next, the function of the ion head will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 8 is a schematic diagram showing the function of the ion head used in one embodiment of the present invention. FIG. 8 shows an ion discharge port 96 formed inside the ion head main body 91 and opened toward the image carrier belt 1.
Chamber 91a shielded from the ion chamber 91a
A corotron 93 provided therein, a plurality of shutter electrodes 94 provided facing the corotron 93, a high-voltage power supply 99 for supplying a high DC voltage to the shutter electrodes 94,
The write image processing unit 19 that supplies a high voltage to the plurality of shutter electrodes 94 is shown.

【００５５】図示しないファン９７（図７参照）から送
風された空気がフィルタ９８で清浄化された後、コロト
ロン９３とシャッタ電極９４の備えられたイオン室９１
ａに入り、イオン放出口９６から像担持体ベルト１に向
かって放出される。ここで、複数のシャッタ電極９４の
うちの、書込画像信号に対応する所定のシャッタ電極９
４とコロトロン９３との間に高圧電圧が印加されると、
そのシャッタ電極９４とコロトロン９３との間隙にマイ
ナスイオンが発生し、発生したマイナスイオンが、対向
する像担持体ベルト１に向かって放出され像担持体ベル
ト１上に画像に応じた電荷が注入される。After the air blown from a fan 97 (not shown) (see FIG. 7) is cleaned by a filter 98, an ion chamber 91 provided with a corotron 93 and a shutter electrode 94.
a, and is emitted from the ion emission port 96 toward the image carrier belt 1. Here, a predetermined one of the plurality of shutter electrodes 94 corresponding to the write image signal is selected.
When a high voltage is applied between 4 and the corotron 93,
Negative ions are generated in a gap between the shutter electrode 94 and the corotron 93, and the generated negative ions are emitted toward the opposed image carrier belt 1, and charges corresponding to an image are injected onto the image carrier belt 1. You.

【００５６】このようなイオンヘッド９０を用い、以下
の条件で画像形成を行った。画像形成は、５０％網点画
像、ベタ画像、及び１ｄｏｔ／ｌｉｎｅのライン画像の
３種類とする。像担持体ベルト１の移動速度は１０ｍｍ
／ｓとし、像担持体ベルト１上での最大電流密度は１０
μＡ／ｍｍ² とする。Using such an ion head 90, an image was formed under the following conditions. The image formation is of three types: a 50% halftone dot image, a solid image, and a 1 dot / line line image. The moving speed of the image carrier belt 1 is 10 mm
/ S, and the maximum current density on the image carrier belt 1 is 10
μA / mm ² .

【００５７】イオンヘッド９０のシャッタ電極９４は１
極ずつ順次水平に走査する方式とする。イオンヘッド９
０のシャッタ電極９４の解像度は８００ｄｐｉである。
また、像担持体ベルトとイオンヘッドとの間隙Ｇは３０
０μｍとした。現像バイアス電圧は−５００Ｖである。
このようにして画像形成を行った結果、ベタ濃度１．
１、５０％網点濃度０．７、１ｄｏｔ線幅３８μｍで、
かぶりのない良好な高画質の画像を得ることができた。The shutter electrode 94 of the ion head 90 has 1
The horizontal scanning is performed sequentially for each pole. Ion head 9
The resolution of the shutter electrode 94 of 0 is 800 dpi.
The gap G between the image carrier belt and the ion head is 30
It was set to 0 μm. The developing bias voltage is -500V.
As a result of image formation in this manner, solid density of 1.
1, 50% halftone density 0.7, 1 dot line width 38 μm,
A good high-quality image without fogging was obtained.

【００５８】また、この画像形成装置により１００枚の
サンプルを作成したが、画像書込装置に起因すると考え
られる像担持体ベルトの劣化は認められなかった。電荷
注入手段にイオンヘッドを用いるメリットは、電子銃を
用いる場合と同様、像担持体ベルトに接触せずに画像書
込みができることであるが、デメリットは、あまり大き
い電流密度が確保できないため、プロセススピードが制
約されることである。Further, although 100 samples were prepared by this image forming apparatus, no deterioration of the image carrier belt, which is considered to be caused by the image writing apparatus, was observed. The advantage of using an ion head as the charge injection means is that the image can be written without contacting the image carrier belt, as in the case of using an electron gun. Is restricted.

【００５９】ところで、電子銃方式の電荷注入手段の場
合の、画像の階調表現は面積階調方式で行われるが、イ
オンヘッド方式の電荷注入手段によれば、面積階調方式
と濃度階調方式の両方の階調表現が可能である。前述の
イオンヘッド方式による画像形成では、面積階調の例に
ついて説明したが、以下に、イオンヘッド方式の電荷注
入手段により、濃度階調表現を行う例について説明す
る。この例では、各シャッタ電極９４への供給電圧を４
段階とすることにより、６４諧調の濃度階調表現を行う
ことができる。In the case of the electron gun type charge injection means, the gray scale expression of an image is performed by the area gray scale method. However, according to the ion head type charge injection means, the area gray scale method and the density gray scale are used. Both types of gradation expression are possible. In the image formation by the above-described ion head system, an example of area gradation has been described. Hereinafter, an example of performing density gradation expression by an ion head type charge injection unit will be described. In this example, the supply voltage to each shutter electrode 94 is 4
By setting the number of stages, it is possible to perform 64 gradation gradation expression.

【００６０】図９は、本発明の一実施形態に用いられる
イオンヘッド方式の電荷注入手段の概略構成図である。
図９に示したように、このイオンヘッド方式の電荷注入
手段１８には、画像に応じて書込画像信号を生成する書
込画像処理部１９と、矢印Ａ方向に移動する像担持体ベ
ルト１上に画像を書き込むイオンヘッド９０とが備えら
れている。書込画像処理部１９には、スイッチ回路１９
ｂと、シャッタ電圧切換回路１９ｃと、スイッチ回路１
９ｂ及びシャッタ電圧切換回路１９ｃを制御する制御回
路１９ａとが備えられている。スイッチ回路１９ｂは、
書込画像信号に応じて複数のシャッタ電極９４の動作を
オン／オフするための回路であり、シャッタ電圧切換回
路１９ｃは、書込画像信号に応じて複数のシャッタ電極
９４に印加されるシャッタ電圧を４段階に切り換えて濃
度諧調表現を行うための回路である。FIG. 9 is a schematic diagram of an ion head type charge injection means used in one embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 9, the charge injection means 18 of the ion head type includes a writing image processing unit 19 for generating a writing image signal according to an image, and the image carrier belt 1 moving in the direction of arrow A. An ion head 90 for writing an image thereon is provided. The write image processing unit 19 includes a switch circuit 19
b, shutter voltage switching circuit 19c, and switch circuit 1
9b and a control circuit 19a for controlling the shutter voltage switching circuit 19c. The switch circuit 19b is
The shutter voltage switching circuit 19c is a circuit for turning on / off the operation of the plurality of shutter electrodes 94 in accordance with the write image signal. The shutter voltage switching circuit 19c applies a shutter voltage applied to the plurality of shutter electrodes 94 in accordance with the write image signal. Is a circuit for performing density gradation expression by switching to four stages.

【００６１】このように構成された書込画像処理部１９
を用いて濃度諧調表現を行う場合の動作について説明す
る。いま、書込画像信号が制御回路１９ａに入力される
と、制御回路１９ａは書込画像信号に対し２００線、６
４階調となる割り付けを行う。スイッチ回路１９ｂは書
込画像信号に基づき各シャッタ電極９４の電圧のオン／
オフを制御する。同時にシャッタ電圧切換回路１９ｃは
制御回路１９ａで割り付けられた書込画像信号が４段階
の濃度のうちのいずれであるかに応じてシャッタ電極９
４に供給するシャッタ電圧を選択し、その電圧をシャッ
タ電極９４に印加する。このようにして、各シャッタ電
極９４からは書込画像信号に応じた濃度のイオンが発生
し、そのイオンが像担持体ベルト１に供給され、像担持
体ベルト１上には画像濃度に応じた量の電荷が注入され
る。The written image processing section 19 configured as described above
The operation in the case where the density gradation expression is performed by using is described. Now, when the write image signal is input to the control circuit 19a, the control circuit 19a responds to the write image signal by 200 lines, 6 lines.
Assignment for four gradations is performed. The switch circuit 19b turns on / off the voltage of each shutter electrode 94 based on the write image signal.
Control off. At the same time, the shutter voltage switching circuit 19c sets the shutter electrode 9 in accordance with which of the four levels of density the write image signal assigned by the control circuit 19a has.
4 is selected and the voltage is applied to the shutter electrode 94. In this manner, ions having a density corresponding to the write image signal are generated from each shutter electrode 94, and the ions are supplied to the image carrier belt 1, and the ions corresponding to the image density are formed on the image carrier belt 1. A quantity of charge is injected.

【００６２】一方、比較のために行った面積階調の場合
は、書込画像信号が入力されると、１３３線、３６階調
となる割り付けが行われ、スイッチ回路１９ｂにより、
書込画像信号に応じて各シャッタ電極９４の電圧が単に
オン／オフされることによってイオンの発生がオン／オ
フされ、画像書込が行われる。画像形成後、両者の画像
を比較した結果、面積階調の場合、画像にややざらつき
が認められるのに対し、濃度階調の場合は面積階調と濃
度階調とが複合して表現されるため、画像のざらつきは
認められず、スッキリとした画像を得ることができた。On the other hand, in the case of the area gradation performed for comparison, when a write image signal is input, an assignment of 133 lines and 36 gradations is performed.
By simply turning on / off the voltage of each shutter electrode 94 in response to the write image signal, the generation of ions is turned on / off, and image writing is performed. As a result of comparing the two images after image formation, it is found that in the case of area gradation, the image is slightly rough, whereas in the case of density gradation, the area gradation and the density gradation are expressed in combination. Therefore, the image was not rough, and a clear image could be obtained.

【００６３】イオンヘッドは、プラス、マイナスいずれ
のイオンでも発生することができるので、プラスイオン
を発生するイオンヘッドを用い、アニオン型の液体イン
キにより画像形成を行った。アニオン型の液体インキと
しては、水８５％に、顔料を含みＲ−ＣＯＯＨ基を主体
とするエマルジョン１０％と、その他添加剤５％とを分
散させたものを用いた。Since the ion head can generate either positive or negative ions, an image was formed with an anionic liquid ink using an ion head that generates positive ions. As the anionic liquid ink, an ink obtained by dispersing 10% of an emulsion mainly containing R-COOH groups containing pigment and 5% of other additives in 85% of water was used.

【００６４】画像形成の結果、ベタ濃度１．２、５０％
網点濃度０．７、１ｄｏｔ線幅５５μｍで、かぶりのな
い高画質の画像が得られた。なお、以上の説明において
は、１種類の着色剤を含有する液体インキを使用して単
色の画像形成を行う例について説明したが、以下に、図
１に示す画像形成装置１００を用い、シアン、マゼン
タ、イエロー、ブラックの４種類の液体インキによるフ
ルカラー画像を形成する場合について説明する。As a result of image formation, solid density of 1.2, 50%
With a halftone density of 0.7 and a dot width of 55 μm, a high-quality image without fog was obtained. In the above description, an example in which a single-color image is formed using a liquid ink containing one type of colorant has been described. Hereinafter, the image forming apparatus 100 shown in FIG. A case of forming a full-color image using four types of liquid inks of magenta, yellow, and black will be described.

【００６５】先ず、シアンの液体インキを用いて現像を
行い、形成されたシアンの画像をＯＫ特アート紙に転写
し、次に液体インキ槽４２内のインキをマゼンタに入れ
換えて、マゼンタの現像を行い、形成されたマゼンタの
画像を上記シアンの画像が転写されているＯＫ特アート
紙上に重ねて転写し、次いで、同様にイエロー及びブラ
ックの現像と転写とを重ねることにより、高精細なフル
カラー画像を得ることができる。First, development is performed using cyan liquid ink, the formed cyan image is transferred to OK special art paper, and then the ink in the liquid ink tank 42 is replaced with magenta, and magenta development is performed. Then, the formed magenta image is transferred onto the OK special art paper on which the above-described cyan image is transferred, and is then similarly subjected to the development and transfer of yellow and black, thereby obtaining a high-definition full-color image. Can be obtained.

【００６６】上記の実施形態においては、図１に示した
画像形成装置１００による画像形成操作を４回繰り返さ
なければフルカラー画像を得ることはできないが、以下
に説明するフルカラー用の画像形成装置を用いれば、１
回の画像形成操作でフルカラー画像を得ることができ
る。図１０は、本発明の画像形成装置を４ユニット組み
合わせてフルカラー用の画像形成装置を構成する場合の
概要図である。In the above-described embodiment, a full-color image cannot be obtained unless the image forming operation by the image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is repeated four times. However, a full-color image forming apparatus described below is used. If 1
A full-color image can be obtained by a single image forming operation. FIG. 10 is a schematic diagram of a case where a full-color image forming apparatus is configured by combining four units of the image forming apparatus of the present invention.

【００６７】図１０に示すように、このフルカラー用の
画像形成装置２００は、４ユニットの単色の画像形成装
置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄと、これら
の画像形成装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００
ｄを連結する高耐熱性の厚さ７５μｍのＰＥＴ製の記録
媒体搬送ベルト１１１と、記録媒体搬送ベルト１１１を
駆動するドライブロール１１２及び金属ロール１１０
と、記録媒体１２を記録媒体搬送ベルト１１１に吸着さ
せるためのコロトロン１１４と、記録媒体搬送ベルト１
１１の電荷を除去する除電器１１３と、オーブン型の定
着器１１６及びその搬送ベルト１１５とを備えている。
各画像形成装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００
ｄは図１に示した画像形成装置１００とほぼ同一の装置
であり、それぞれ、シアン用、マゼンタ用、イエロー
用、及び黒用のユニットとして作動する。記録媒体１２
は金属ロール１１０と対向して配備されたコロトロン１
１４により記録媒体搬送ベルト１１１に吸着されて矢印
Ａ方向に移動し、各画像形成装置１００ａ，１００ｂ，
１００ｃ，１００ｄにより各色の画像が記録媒体１２上
に順次重ねて転写される。次いで、記録媒体１２はドラ
イブロール１１２から剥離されて定着器用の搬送ベルト
１１５に移りオーブン型の定着器１１６による定着処理
を受ける。一方、記録媒体搬送ベルト１１１はリターン
側に備えられた除電器１１３により除電され再び金属ロ
ール１１０の位置に戻り、次の画像形成のサイクルに移
行する。As shown in FIG. 10, this full-color image forming apparatus 200 includes four units of single-color image forming apparatuses 100a, 100b, 100c, and 100d, and these image forming apparatuses 100a, 100b, 100c, and 100d.
d, a high heat-resistant 75 μm thick recording medium transport belt 111 made of PET, a drive roll 112 and a metal roll 110 for driving the recording medium transport belt 111
A corotron 114 for adsorbing the recording medium 12 to the recording medium transport belt 111;
The apparatus includes a static eliminator 113 for removing the electric charge of the eleventh charge, an oven-type fixing device 116, and a transport belt 115 therefor.
Each image forming apparatus 100a, 100b, 100c, 100
d is substantially the same as the image forming apparatus 100 shown in FIG. 1, and operates as a unit for cyan, magenta, yellow, and black, respectively. Recording medium 12
Is a corotron 1 arranged opposite the metal roll 110
14, the recording medium is conveyed to the recording medium transport belt 111 and moves in the direction of arrow A, and the image forming apparatuses 100a, 100b,
Images of each color are sequentially transferred onto the recording medium 12 by being superimposed by 100c and 100d. Next, the recording medium 12 is peeled off from the drive roll 112 and is transferred to a conveyance belt 115 for a fixing device, and is subjected to a fixing process by an oven-type fixing device 116. On the other hand, the recording medium transport belt 111 is neutralized by the neutralizer 113 provided on the return side, returns to the position of the metal roll 110 again, and shifts to the next image forming cycle.

【００６８】このようなフルカラー用の画像形成装置２
００により、プロセススピードを１００ｍｍ／ｓｅｃと
してフルカラー画像の形成を行った結果、各色について
単色と同様の結果が得られ、また、色の重なり合った部
分についてもなんらの不具合も認められなかった。次
に、電荷注入手段における画像書込みに、陰極線管及び
ピンアレイを用いた実施形態について説明する。Such a full-color image forming apparatus 2
As a result, a full-color image was formed at a process speed of 100 mm / sec. As a result, the same result as that of a single color was obtained for each color, and no inconvenience was recognized even in a portion where colors overlapped. Next, an embodiment using a cathode ray tube and a pin array for writing an image in the charge injection means will be described.

【００６９】図１１は、本発明の一実施形態に用いられ
る、陰極線管及びピンアレイを用いた電荷注入手段の概
略構成図であり、図１２は、図１１に示した電荷注入手
段に用いられるピンアレイの概要図である。図１１
（ａ）は電荷注入手段８０の上面図、図１１（ｂ）はそ
の側面図である。FIG. 11 is a schematic diagram of a charge injection means using a cathode ray tube and a pin array used in one embodiment of the present invention. FIG. 12 is a diagram showing a pin array used in the charge injection means shown in FIG. FIG. FIG.
11A is a top view of the charge injection means 80, and FIG. 11B is a side view thereof.

【００７０】図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、こ
の電荷注入手段８０は、陰極線管８１と、陰極線管８１
の電子ビーム照射面８１ａに接して配備されたピンアレ
イ８２とから成る。また、電荷注入手段８０のピンアレ
イ８２は、像担持体ベルト１と接触している。更に、像
担持体ベルト１の向こう側には間隙Ｇを隔てて現像電極
ロール４が配備され、間隙Ｇには液体インキ１５が充満
されている。As shown in FIGS. 11A and 11B, the charge injection means 80 comprises a cathode ray tube 81 and a cathode ray tube 81.
And a pin array 82 arranged in contact with the electron beam irradiation surface 81a. Further, the pin array 82 of the charge injection unit 80 is in contact with the image carrier belt 1. Further, a developing electrode roll 4 is provided on the other side of the image carrier belt 1 with a gap G therebetween, and the gap G is filled with a liquid ink 15.

【００７１】ピンアレイ８２は、図１２に示すように、
樹脂製の基板８６中に複数の金属針８５が埋め込まれて
構成されている。金属針８５は４８本／ｍｍの密度で千
鳥状に２列に配置されている。千鳥状に２列に配置した
のは、絶縁性と分解能とを向上させるためである。陰極
線管８１から出射された電子ビーム８３は偏向コイル８
４により、図５に示した走査軌跡１４とほぼ類似の走査
方式で走査される。電子ビーム８３が画像に応じて電子
ビーム照射面８１ａの画像部に対応する部分を走査し、
その位置の金属針に電子ビーム８３が照射されると、金
属針と接触している像担持体ベルト１に電荷が注入され
る。電子ビーム８３が非画像部を走査している時は金属
針の配置された領域外を照射するので、像担持体ベルト
１には電荷は注入されない。As shown in FIG. 12, the pin array 82
A plurality of metal needles 85 are embedded in a resin substrate 86. The metal needles 85 are arranged in two rows in a staggered manner at a density of 48 needles / mm. The reason why they are arranged in two rows in a staggered manner is to improve insulation and resolution. The electron beam 83 emitted from the cathode ray tube 81 is
4, scanning is performed by a scanning method substantially similar to the scanning trajectory 14 shown in FIG. The electron beam 83 scans a portion corresponding to the image portion of the electron beam irradiation surface 81a according to the image,
When the electron needle 83 is irradiated on the metal needle at that position, charges are injected into the image carrier belt 1 that is in contact with the metal needle. When the electron beam 83 scans the non-image area, it irradiates outside the area where the metal needle is arranged, so that no charge is injected into the image carrier belt 1.

【００７２】この電荷注入手段８０を用いて画像形成を
行ったところ、１ｄｏｔ線幅３０μｍで、かぶりのない
高精細な画像を得ることができた。When an image was formed using the charge injection means 80, a 1-dot line width of 30 μm and a high-definition image without fog could be obtained.

【００７３】[0073]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置及び方法においては、像担持体として電界に依存し
て体積抵抗率が変化する半導電性物質が用いられ、その
像担持体に画像に応じて電荷が注入され、電荷が注入さ
れた部分（画像部）の厚さ方向の抵抗のみが低下して所
定の電流が流れ、画像部にのみインキが析出する。一
方、画像部の周辺の、電荷が注入されていない部分（非
画像部）の抵抗は高抵抗のままなので、非画像部には電
流は流れず、インキは析出しない。従って、高精細な画
像を形成することができる。As described above, in the image forming apparatus and method of the present invention, a semiconductive substance whose volume resistivity changes depending on an electric field is used as an image carrier, and the image carrier is used for the image carrier. Charge is injected according to the image, only the resistance in the thickness direction of the portion (image portion) where the charge is injected decreases, a predetermined current flows, and ink is deposited only in the image portion. On the other hand, the resistance around the image area where no charge is injected (non-image area) remains high, so that no current flows in the non-image area and no ink is deposited. Therefore, a high-definition image can be formed.

【００７４】また、本発明の画像形成装置及び方法にお
いては、電界に依存して体積抵抗率が変化する半導電性
物質より成る像担持体に、画像に応じたパターンに電荷
を注入することにより、電気的にパターンを形成するた
め、高速でパターン形成を行うことが可能である。ま
た、電荷が注入され抵抗の低下した像担持体と現像電極
の間の狭い間隙で液体インキ中の着色粒子が電気的に析
出されて現像が行われるため、現像速度が早く、従って
高速で画像形成を行うことができる。Further, in the image forming apparatus and method of the present invention, charge is injected into an image carrier made of a semiconductive material whose volume resistivity changes depending on an electric field in a pattern corresponding to an image. Since the pattern is formed electrically, the pattern can be formed at a high speed. In addition, since the colored particles in the liquid ink are electrically deposited and developed in a narrow gap between the image carrier and the developing electrode where the electric charge is injected and the resistance is reduced, the developing speed is high, and therefore the image is formed at a high speed. The formation can take place.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成
図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

【図２】本発明の一実施形態に用いられる像担持体の体
積抵抗率の電界依存性を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating electric field dependence of volume resistivity of an image carrier used in an embodiment of the present invention.

【図３】像担持体材料に電界の与えられていない時の厚
さ方向の体積抵抗率と画質との関係を示すグラフであ
る。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the volume resistivity in the thickness direction and image quality when no electric field is applied to the image carrier material.

【図４】像担持体材料に所定の電界が与えられた時の厚
さ方向の体積抵抗率と画質との関係を示すグラフであ
る。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the volume resistivity in the thickness direction and the image quality when a predetermined electric field is applied to the image carrier material.

【図５】本発明の一実施形態における電荷注入用の遮蔽
板及び遮蔽板に設けられたスリット並びに電子ビームの
走査軌跡を示す図である。FIG. 5 is a view showing a charge injection shielding plate, a slit provided on the shielding plate, and a scanning trajectory of an electron beam according to the embodiment of the present invention.

【図６】本発明の一実施形態におけるカチオン型の現像
剤を使用した場合の現像プロセスを示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a developing process when a cationic developer is used in one embodiment of the present invention.

【図７】本発明の一実施形態に用いられるイオンヘッド
の概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram of an ion head used in an embodiment of the present invention.

【図８】本発明の一実施形態に用いられるイオンヘッド
の機能を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing functions of an ion head used in an embodiment of the present invention.

【図９】本発明の一実施形態に用いられるイオンヘッド
方式の電荷注入手段の概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an ion head type charge injection unit used in an embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の画像形成装置を４ユニット組み合わ
せてフルカラー用の画像形成装置を構成する場合の概要
図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a case where a full-color image forming apparatus is configured by combining four units of the image forming apparatus of the present invention.

【図１１】本発明の一実施形態に用いられる、陰極線管
及びピンアレイを用いた電荷注入手段の概略構成図であ
る。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a charge injection unit using a cathode ray tube and a pin array used in an embodiment of the present invention.

【図１２】図１１に示した電荷注入手段に用いられるピ
ンアレイの概要図である。FIG. 12 is a schematic diagram of a pin array used in the charge injection unit shown in FIG.

【図１３】電着法を利用した現像方法の従来例の模式図
である。FIG. 13 is a schematic view of a conventional example of a developing method using an electrodeposition method.

【図１４】電着法を利用した現像方法の他の従来例の模
式図である。FIG. 14 is a schematic view of another conventional example of a developing method using an electrodeposition method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 像担持体ベルト ２ 導電性溶媒 ３ インキ粒子 ４ 現像電極ロール ５ 電源 ６ 電荷 ７ 画像形成部分 ８ インキ ９ 電荷注入手段 ９ａ 画像書込装置（電子銃方式） ９ｂ 書込画像処理回路 １０ インキ回収ロール １１ ブロア １２ 記録媒体 １３ スリット １４ 電子ビームの走査軌跡 １５ 液体インキ １６ 遮蔽板 １７ａ 網点画像部 １７ｂ ライン画像部 １７ｃ ベタ画像部 １８ 電荷注入手段（イオンヘッド方式） １９ 書込画像処理部 １９ａ 制御回路 １９ｂ スイッチ回路 １９ｃ シャッタ電圧切換回路 ２０ ドライブ兼ヒートロール ２１ プレッシャロール ２２ クリーニングブレード ２３ クリーニングブラシ ２４ 洗浄液供給装置 ２５ 洗浄液回収装置 ２６ テンションロール ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ ガイドロール ４０ 現像手段 ４１，４４ ポンプ ４２ 液体インキ槽 ４５ 液体インキ循環手段 ５０ 像担持体移動手段 ６０ 転写手段 ８０ 電荷注入手段（ピンアレイ方式） ８１ 陰極線管 ８１ａ 電子ビーム照射面 ８２ ピンアレイ ８３ 電子ビーム ８４ 偏向コイル ８５ 金属針 ８６ 基板 ９０ イオンヘッド ９１ イオンヘッド本体 ９１ａ イオン室 ９２ シールド部 ９３ コロトロン ９４ シャッタ電極 ９５ ガラス基板 ９６ イオン放出口 ９７ ファン ９８ フィルタ ９９ 高圧電源 １００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ
画像形成装置 １１０ 金属ロール １１１ 記録媒体搬送ベルト １１２ ドライブロール １１３ 除電器 １１４ コロトロン １１５ 搬送ベルト １１６ 定着器 ２００ フルカラー用画像形成装置REFERENCE SIGNS LIST 1 image carrier belt 2 conductive solvent 3 ink particle 4 developing electrode roll 5 power supply 6 charge 7 image forming portion 8 ink 9 charge injection means 9a image writing device (electron gun type) 9b writing image processing circuit 10 ink recovery roll Reference Signs List 11 blower 12 recording medium 13 slit 14 scanning locus of electron beam 15 liquid ink 16 shielding plate 17a halftone dot image portion 17b line image portion 17c solid image portion 18 charge injection means (ion head type) 19 writing image processing portion 19a control circuit 19b switch circuit 19c shutter voltage switching circuit 20 drive / heat roll 21 pressure roll 22 cleaning blade 23 cleaning brush 24 cleaning liquid supply device 25 cleaning liquid recovery device 26 tension roll 27a, 27b, 27c guide roll 40 developing means 41, 4 4 Pump 42 Liquid Ink Tank 45 Liquid Ink Circulating Means 50 Image Carrier Moving Means 60 Transfer Means 80 Charge Injecting Means (Pin Array Method) 81 Cathode Ray Tube 81 a Electron Beam Irradiation Surface 82 Pin Array 83 Electron Beam 84 Deflection Coil 85 Metal Needle 86 Substrate 90 Ion head 91 Ion head main body 91a Ion chamber 92 Shield section 93 Corotron 94 Shutter electrode 95 Glass substrate 96 Ion emission port 97 Fan 98 Filter 99 High voltage power supply 100, 100a, 100b, 100c, 100d
Image forming apparatus 110 Metal roll 111 Recording medium transport belt 112 Drive roll 113 Static eliminator 114 Corotron 115 Transport belt 116 Fixer 200 Full-color image forming apparatus

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−51591（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−236114（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−298376（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−9638（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−151072（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−7356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−237085（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 17/00 G03G 15/05 G03G 15/10 G03G 13/10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-6-51591 (JP, A) JP-A-6-236114 (JP, A) JP-A-63-298376 (JP, A) JP-A-54-1979 9638 (JP, A) JP-A-62-151072 (JP, A) JP-A-3-7356 (JP, A) JP-A-62-237085 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. ^7, DB name) G03G 17/00 G03G 15/05 G03G 15/10 G03G 13/10

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 電界に依存して体積抵抗率が変化する半
導電性物質より成る像担持体と、 前記像担持体に、該像担持体裏面側から画像に応じたパ
ターンに電荷を注入する電荷注入手段と、 前記像担持体表面との間に所定の間隔を隔てて配備され
た現像電極を有し、該像担持体表面と該現像電極との間
隙に導電性溶媒中に着色粒子が分散した液体インキを充
満させて、該像担持体表面に、前記電荷注入手段による
電荷注入により形成された電荷注入パターンに応じたパ
ターンに該液体インキ中の着色粒子を析出させることに
より該像担持体表面に該着色粒子による画像を形成する
現像手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。1. An image carrier made of a semiconductive material whose volume resistivity changes depending on an electric field, and charges are injected into the image carrier from a back side of the image carrier in a pattern corresponding to an image. A charge injection unit is provided at a predetermined distance from the surface of the image carrier.
Has a current image electrodes, said image by carrier surface and the colored particles in the conductive solvent in the gap between the developing electrode is filled with liquid ink dispersed, the image bearing member surface, due to the charge injection means
And further comprising a developing means for forming an image by colored particles image bearing member surface by depositing colored particles of the liquid in the ink in a pattern corresponding to the charge injection pattern formed by the charge injection Image forming apparatus. 【請求項２】 前記像担持体と前記現像電極を相対的に
移動させる移動手段と、 前記像担持体表面に形成された画像を所定の記録媒体に
転写する転写手段とを備えたことを特徴とする請求項１
記載の画像形成装置。2. An image forming apparatus comprising: moving means for relatively moving the image carrier and the developing electrode; and transfer means for transferring an image formed on the surface of the image carrier to a predetermined recording medium. Claim 1
The image forming apparatus as described in the above. 【請求項３】 前記電荷注入手段が、前記像担持体に、
イオンヘッドを用いて電荷を注入するものであることを
特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。3. The image carrier according to claim 1, wherein
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein charges are injected using an ion head. 【請求項４】 前記電荷注入手段が、前記像担持体に、
電子銃を用いて電荷を注入するものであることを特徴と
する請求項１又は２記載の画像形成装置。4. The image carrier according to claim 1, wherein
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charge is injected using an electron gun. 【請求項５】 前記像担持体が、疎水性の表面を有する
ものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像
形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier has a hydrophobic surface. 【請求項６】 前記像担持体が、所定の電界が与えられ
た時の厚さ方向の体積抵抗率が１０⁶ Ωｃｍ以下に変化
する半導電性物質より成るものであることを特徴とする
請求項１又は２記載の画像形成装置。6. The image carrier according to claim 1, wherein a volume resistivity in a thickness direction when a predetermined electric field is applied changes to 10 ⁶ Ωcm or less. Item 3. The image forming apparatus according to Item 1 or 2. 【請求項７】 前記像担持体が、電界が与えられない時
の厚さ方向の体積抵抗率が１０¹²Ωｃｍ以上である半導
電性物質より成るものであることを特徴とする請求項１
又は２記載の画像形成装置。7. The image carrier according to claim 1, wherein a volume resistivity in a thickness direction when an electric field is not applied is made of a semiconductive material having a volume resistivity of 10 ¹² Ωcm or more.
Or the image forming apparatus according to 2. 【請求項８】 電界に依存して体積抵抗率が変化する半
導電性物質より成る像担持体を挟んだ該像担持体裏面側
から、該像担持体に、画像に応じたパターンに電荷を注
入しながら、前記像担持体を挟んだ該像担持体表面側に
おいて、該像担持体表面との間に所定の間隔を隔てて配
備された現像電極と該像担持体との間隙に導電性溶媒中
に着色粒子が分散した液体インキを充満させ、該像担持
体表面に、該像担持体裏面側からの電荷注入により形成
された電荷注入パターンに応じたパターンに該液体イン
キ中の着色粒子を析出させることにより該像担持体表面
に該着色粒子による画像を形成する工程を備えたことを
特徴とする画像形成方法。8. An image carrier back side sandwiching an image carrier made of a semiconductive material whose volume resistivity changes depending on an electric field.
From the image bearing member, while injecting a charge pattern corresponding to the image, before sandwiching the Kizo bearing member image bearing member surface
Oite, is filled with liquid ink colored particles dispersed in the conductive solvent in the gap between the developing electrode and the image bearing member which is deployed at a predetermined distance between the image bearing member surface, the By depositing the colored particles in the liquid ink in a pattern corresponding to the charge injection pattern formed by charge injection from the back side of the image carrier on the surface of the image carrier, the colored particles are deposited on the surface of the image carrier. image forming method comprising the more Engineering for forming an image. 【請求項９】 前記像担持体と前記現像電極を相対的に
移動させる工程と、 前記像担持体表面に形成された画像を所定の記録媒体に
転写する工程とを備えたことを特徴とする請求項８記載
の画像形成方法。9. The method according to claim 1, further comprising: a step of relatively moving the image carrier and the developing electrode; and a step of transferring an image formed on the surface of the image carrier to a predetermined recording medium. An image forming method according to claim 8.