JP2003291396A

JP2003291396A - 書込ヘッドおよびそれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP2003291396A
Application number: JP2002094899A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kamoshita; 伸一鴨志田; Atsunori Kitazawa; 淳憲北澤; Kenjiro Yoshioka; 研二郎吉岡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】解像度の高い画像を得るとともに、駆動した書
込電極の幅に対応する静電潜像を形成させ、書き込まれ
る潜像およびトナー像の不均一性を解消する。【解決手段】像担持体２の軸方向に沿って像担持体と接
触配置される複数の書込電極３ｂを備えた書込ヘッド３
において、像担持体２の軸方向Ｙおよび周方向Ｘに複数
の書込電極３ｂを配置し、かつ、軸方向Ｙで最隣接する
書込電極３ｂが像担持体の周方向でオーバーラップしな
いように配置した構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、書込ヘッドの書込
電極により像担持体上に静電潜像を形成することにより
画像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電複写機やプリンタ等の画像形
成装置においては、一般的に帯電装置により感光体の表
面を一様帯電し、この一様帯電された感光体の表面にレ
ーザ光あるいはＬＥＤランプ光等の露光装置の光を露光
することにより、感光体の表面に静電潜像を形成するよ
うにしている。そして、感光体の表面の静電潜像を現像
装置で現像して感光体の表面にトナー像を形成し、この
トナー像を転写装置によって紙等の転写材に転写して画
像を形成している。

【０００３】このような従来の一般的な画像形成装置で
は、静電潜像の書込装置である露光装置がレーザ光ある
いはＬＥＤランプ光発生装置等によって構成されている
ため、画像形成装置が大型でかつ複雑な構成になってい
る。

【０００４】そこで、静電潜像の書込装置として、レー
ザ光やＬＥＤランプ光を用いずに書込電極により像担持
体の表面に静電潜像を書き込む画像形成装置が特開２０
０１ー２８７３９６により提案され、また、本出願人
は、特願２００１−２２７６３０により特許出願を行っ
ている。

【０００５】図１は、前記特願２００１−２２７６３０
の基本構成を模式的に示す図である。この画像形成装置
１は、導電性材料からなるとともに接地されている基材
２ａの外周に絶縁性を有して設けられ、かつ静電潜像が
形成される帯電体層２ｂを有する像担持体２と、絶縁性
が高くかつ比較的柔らかく弾性のある可撓性の基材３ａ
に支持されかつこの基材３ａの撓みによる弱い弾性復元
力で像担持体２の帯電体層２ｂ上に軽く押圧されて面接
触し、この帯電体層２ｂ上に静電潜像を書き込む書込電
極３ｂを有する書込ヘッド３と、現像剤担持体である現
像ローラ４ａを有する現像装置４と、転写部材である転
写ローラ６ａを有する転写装置６とを少なくとも備えて
いる。

【０００６】このように構成された画像形成装置１にお
いては、像担持体２の帯電体層２ｂ上を一様電荷状態に
した後、書込電極３ｂに書込電圧が書込電極３ｂのＩＣ
ドライバ１１を介して印加され、主として、互いに面接
触している像担持体２と書込ヘッド３の書込電極３ｂと
の間の電荷移動（例えば、電荷注入等）により、静電潜
像が一様電荷状態の像担持体２上に書き込まれる。そし
て、像担持体２上の静電潜像が像担持体２の帯電体層２
ｂ上に書き込まれる。そして、像担持体２の帯電体層２
ｂ上の静電潜像が現像装置４の現像ローラ４ａによって
搬送される現像剤で現像され、その現像剤像が、転写電
圧が印加された転写ローラ６ａにより紙等の転写材５に
転写される。

【０００７】図２は、図１の書込ヘッド３の例を示し、
複数の書込電極３b1〜３b5を像担持体２の軸方向に３b
1、３b3、３b5と３b2、３b4の二列に配列し、かつ、そ
れぞれの列の書込電極３b1、３b3、３b5と３b2、３b4
を、像担持体２の軸方向Ｙと直角な方向（像担持体２の
周方向）でオーバーラップするように配置している。こ
のように配置する理由は、図１１（Ａ）に示すように、
書込電極３ｂを単に像担持体２の軸方向Ｙに一列に配列
した場合には、隣接する書込電極３ｂ間の間隙Ｌを小さ
くすると、書込電極３ｂ間にクロストーク（電流の漏
れ）が生じるため、書込電極３ｂ間の間隙Ｌをある程度
確保する必要があり、その結果、解像度の高い画像が得
られないからである。そして、複数の書込電極のうち、
所定数（図示例では５個）の書込電極がそれぞれそれら
の書込電極を所定電圧または接地電圧に切り替えること
で駆動制御する１つのドライバ１１に接続されて１組に
まとめられており、この組の複数組が像担持体２の軸方
向Ｙに一列に配列されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図３の右側部は、像担
持体２をＸ方向に回転させ、書込電極３b1〜３b5をオン
オフした時に形成される静電潜像のパターン１〜３を示
している。パターン１は、書込電極３b1〜３b5を全てオ
ンした場合で、書込電極３b1〜３b5のＹ方向の幅に対応
した静電潜像が形成される。パターン２は、書込電極３
b1、３b3、３b5をオンにし、書込電極３b2、３b4をオフ
した場合で、書込電極３b1、３b3、３b5のＹ方向の幅に
対応した静電潜像が形成される。

【０００９】しかしながら、パターン３に示すように、
書込電極３b2、３b4をオンし、書込電極３b1、３b3、３
b5をオフした場合には、書込電極３b2、３b4のＹ方向の
幅Ｙ１に形成された静電潜像が、書込電極３b2、３b4と
書込電極３b1、３b3、３b5がオーバーラップしているた
め、下流側の書込電極３b1、３b3、３b5によって消去さ
れてしまい、書込電極３b1と３b3、３b3と３b5との間隔
の幅Ｙ２でしか静電潜像が形成されないという問題を有
している。

【００１０】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、解像度の高い画像を得るとともに、駆動した
書込電極の幅に対応する静電潜像を形成させ、書き込ま
れる潜像およびトナー像の不均一性を解消することがで
きる書込ヘッドおよびそれを用いた画像形成装置を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の書込ヘッドは、像担持体の
軸方向に沿って像担持体と接触配置される複数の書込電
極を備えた書込ヘッドにおいて、像担持体の軸方向およ
び周方向に複数の書込電極を配置し、かつ、軸方向で最
隣接する書込電極が像担持体の周方向でオーバーラップ
しないように配置したことを特徴とし、請求項２記載の
発明は、請求項１において、前記書込電極が千鳥状に配
置されていることを特徴とし、請求項３記載の発明は、
請求項１または２において、前記最隣接する書込電極間
に間隔がある場合には、該間隔部に電圧印加部材により
電圧を印加することを特徴とし、また、請求項４記載の
画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、前
記潜像担持体に前記静電潜像を書き込む書込ヘッドと、
前記像担持体上の前記静電潜像を現像する現像装置とを
少なくとも備え、前記書込ヘッドによって前記像担持体
に書き込まれた前記静電潜像を前記現像装置で現像する
ことにより画像を形成する画像形成装置において、前記
書込ヘッドは、像担持体の軸方向に沿って像担持体と接
触配置される複数の書込電極を備え、前記複数の書込電
極は、像担持体の軸方向および周方向に配置され、か
つ、軸方向で最隣接する書込電極が像担持体の周方向で
オーバーラップしないように配置したことを特徴とし、
請求項５記載の発明は、請求項４において、前記書込ヘ
ッドおよび前記現像装置は、黒、イエロー、マゼンタお
よびシアンの各色毎に設けられており、前記像担持体上
に各色の前記書込ヘッドおよび前記現像装置で各色の現
像剤像が重ね合わされて形成されるようになっているこ
とを特徴とし、請求項６記載の発明は、請求項４におい
て、前記像担持体、前記書込ヘッドおよび前記現像装置
を、黒、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色毎に設
けることでこれらの各色毎の画像形成装置がタンデムに
配設されていることを特徴とし、請求項７記載の発明
は、請求項４において、前記各色毎の画像形成装置によ
り各色毎の現像剤像が中間転写される中間転写装置が設
けられていることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。図３は、本発明の画像形成
装置の１実施形態を示し、図（Ａ）は基本構成を模式的
に示す図、図（Ｂ）は図（Ａ）の具体的構成を示す斜視
図、図４は、図３の像担持体を部分的にかつ模式的に示
す拡大図である。

【００１３】図３に示すように、画像形成装置１は、ア
ルミニウム等の導電性材料からなるとともに接地されて
いる基材２ａの外周に絶縁性を有して設けられ、かつ静
電潜像が形成される帯電体層２ｂを有する像担持体２
と、ＦＰＣ（Flexible Print Circuit ）あるいはＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタレート）等の絶縁性が高くか
つ比較的柔らかく弾性のある可撓性の基材３ａに支持さ
れかつこの基材３ａの撓みによる弱い弾性復元力で像担
持体２の帯電体層２ｂ上に軽く押圧されて面接触し、こ
の帯電体層２ｂ上に静電潜像を書き込む書込電極３ｂを
有する書込ヘッド３と、現像剤担持体である現像ローラ
４ａを有する現像装置４と、転写部材である転写ローラ
６ａを有する転写装置６とを少なくとも備えている。

【００１４】帯電体層２ｂは、絶縁層である誘電体層２
ｃとこの誘電体層２ｃの表層に設けられた像書込部であ
る独立電極部２ｄとから構成されている。図４に示すよ
うに、この独立電極部２ｄは誘電体層２ｃの表層に配設
された多数の独立フローティング電極（以下、単に独立
電極ともいう）２ｄ₁から構成されている。これらの独
立電極２ｄ₁は互いに電気的に独立しかつ誘電体層２ｃ
の表面から露出した海島構造に形成されている。なお、
図３には誘電体層２ｃと独立電極部２ｄとが区画されて
示されているが、これは説明の便宜上区画しているだけ
であって、図４に明瞭に示すように、誘電体層２ｃと独
立電極部２ｄとは明確に区画されるものではなく、誘電
体層２ｃの表層における多数の独立電極２ｄ₁が存在す
る部分が独立電極部２ｄである。

【００１５】そして、像書込時に、ＩＣドライバ１１を
介して印加される例えばプラスの電圧が書込電極３ｂか
ら書込電圧Ｖ₁として独立電極部２ｄに印加されて、こ
の独立電極部２ｄの像書込部にプラスの電荷が帯電する
ことで、独立電極部２ｄに像書込が行われる。

【００１６】誘電体層２ｃの材料としては、ポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリス
チレン樹脂、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリフェ
ニレンオキシド、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、
エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アルキド樹脂、フェノ
ール樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体樹脂のいずれか単体、もしくは２種以上のポリマ
ーアロイを用いる。

【００１７】独立電極部２ｄにおいては、前述の樹脂と
多数の導電性微粒子とをその混合比（濃度）を調整して
溶剤中で樹脂分散（希釈混合分散）したものを誘電体層
２ｃの表層に、スプレー法、ディップ法等の一般的な適
宜の方法で塗布することにより多数の独立電極２ｄ₁が
作製される。その場合、各独立電極２ｄ₁は表面に露出
している。また、研磨により、多数の独立電極２ｄ₁を
露出させるようにすることもできる。その場合、表面平
滑性が向上し、書込電極３ｂとの接触抵抗が低減すると
ともに、書込ヘッド３と帯電体層２ｂとの摩耗が低減す
る利点がある。

【００１８】導電性微粒子の材料としては、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃ、Ｍｏ等の金属微粒子、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、酸化錫、酸化アンチモン、酸化
チタン等を導電化処理した微粒子（例えば、アンチモ
ン、インジウム等をドーピングして導電化処理したもの
等）、ポリアセチレン、ポリチオフィン、ポリピロール等に
ヨウ素をドーピングして高分子錯体にした導電性微粒
子、が用いられる。

【００１９】このように構成された画像形成装置１にお
いては、像担持体２の帯電体層２ｂ上を一様電荷状態に
した後、書込電極３ｂに書込電圧が書込電極３ｂのＩＣ
ドライバ１１を介して印加され、主として、互いに面接
触している像担持体２と書込ヘッド３の書込電極３ｂと
の間の電荷移動（例えば、電荷注入等）により、静電潜
像が一様電荷状態の像担持体２上に書き込まれる。そし
て、像担持体２上の静電潜像が像担持体２の帯電体層２
ｂ上に書き込まれる。そして、像担持体２の帯電体層２
ｂ上の静電潜像が現像装置４の現像ローラ４ａによって
搬送される現像剤で現像され、その現像剤像が、転写電
圧が印加された転写ローラ６ａにより紙等の転写材５に
転写される。

【００２０】図５は、図１の画像形成装置１における画
像形成の基本プロセスを示す図である。本発明の画像形
成装置１における画像形成の基本プロセスとして、(1)
一様除電−接触帯電書込−正規現像、(2) 一様除電−接
触帯電書込−反転現像、(3)一様帯電−接触除電書込−
正規現像、および(4) 一様除電−接触除電書込−反転現
像の４つの画像形成プロセスがある。以下、これらの画
像形成プロセスについて説明する。 (1) 一様除電−接触帯電書込−正規現像この画像形成プロセスの一例として、図（Ａ）に示すよ
うに、像担持体２として帯電体層２ｂが用いられている
とともに、像担持体一様電荷制御装置７として除電ロー
ラ７ｂが用いられている。この除電ローラ７ｂにより帯
電体層２ｂの電荷が除電されて誘電体２ｂ上が、電荷が
取り除かれた０Ｖに近い一様電荷状態にされる。書込ヘ
ッド３の書込電極３ｂは帯電体層２ｂに接触して帯電体
層２ｂの画像部を（＋）帯電することでこの帯電体層２
ｂに静電潜像を書き込むようになっている。現像装置４
の現像ローラ４ａには、従来と同様に例えば（−）の直
流のバイアス電圧が印加される。なお、現像ローラ４ａ
には（−）の直流に交流が重畳されたバイアス電圧を印
加することもできる。また、除電ローラ７ｂには、交流
のバイアス電圧が印加される。 (2) 一様除電−接触帯電書込−反転現像この画像形成プロセスの一例として、図（Ｂ）に示すプ
ロセスがある。この画像形成プロセスは、図（Ａ）に示
す例と同様に像担持体２として帯電体層２ｂが用いられ
ているとともに、像担持体一様電荷制御装置７として除
電ローラ７ｂが用いられている。また、書込ヘッド３の
書込電極３ｂは誘電体２ｂに接触してこの誘電体２ｂの
非画像部を（−）帯電するようになっている。この例の
画像形成プロセスの他の構成は、前述の図（Ａ）に示す
例と同じである。

【００２１】この例の画像形成プロセスにおいては、除
電ローラ７ｂが帯電体層２ｂに接触されており、この除
電ローラ７ｂにより帯電体層２ｂの電荷が除電されて帯
電体層２ｂ上が、電荷が取り除かれた０Ｖに近い一様電
荷状態にされる。その後の画像形成動作は、前述の図
（Ａ）に示す例と同じである。 (3) 一様帯電−接触除電書込−正規現像この画像形成プロセスの一例として、図（Ｃ）に示すプ
ロセスがある。この画像形成プロセスは像担持体２とし
て帯電体層２ｂが用いられているとともに、像担持体一
様電荷制御装置７として帯電用コロナ放電器７ｄが用い
られている。図示しないが、この帯電用コロナ放電器７
ｄには、従来と同様に（−）の直流のバイアス電圧また
は（−）の直流に交流を重畳されたバイアス電圧が印加
される。また、書込ヘッド３の書込電極３ｂは帯電体層
２ｂに接触して帯電体層２ｂの非画像部の（−）電荷を
除電するようになっている。更に、現像ローラ４ａには
（＋）の直流のバイアス電圧が印加されていて、現像ロ
ーラ４ａは（＋）に帯電された現像剤８を帯電体層２ｂ
の方へ搬送するようになっている。

【００２２】この例の画像形成プロセスにおいては、帯
電用コロナ放電器７ｄにより帯電体層２ｂ上が（−）帯
電されて所定電圧の一様電荷状態にされた後、書込ヘッ
ド３の書込電極３ｂにより帯電体層２ｂ上の非画像部の
（−）電荷が除電されてこの帯電体層２ｂ上に静電潜像
が書き込まれる。そして、現像装置４の現像ローラ４ａ
によって搬送される（＋）帯電された現像剤８が帯電体
層２ｂの（−）帯電された画像部に付着して静電潜像が
正規現像される。 (4) 一様帯電−接触除電書込−反転現像この画像形成プロセスの一例として、図（Ｄ）に示すプ
ロセスがある。この画像形成プロセスは、像担持体２と
して帯電体層２ｂが用いられているとともに、像担持体
一様電荷制御装置７として帯電用コロナ放電器７ｄが用
いられている。図示しないが、この帯電用コロナ放電器
７ｄには、従来と同様に（＋）の直流のバイアス電圧ま
たは（＋）の直流に交流を重畳されたバイアス電圧が印
加される。

【００２３】この例の画像形成プロセスにおいては、帯
電用コロナ放電器７ｄにより帯電体層２ｂ上が（＋）帯
電されて所定電圧の一様電荷状態にされた後、書込ヘッ
ド３の書込電極３ｂにより帯電体層２ｂ上の画像部の
（＋）電荷が除電されてこの帯電体層２ｂ上に静電潜像
が書き込まれる。そして、現像装置４の現像ローラ４ａ
によって搬送される（＋）帯電された現像剤８が誘電体
２ｂの（＋）帯電されない画像部に付着して静電潜像が
反転現像される。

【００２４】図６は、書込装置３の書込電極３ｂの帯電
または除電による静電潜像の書込の原理を説明し、図
（ａ）は書込電極３ｂと像担持体２との接触部の拡大
図、図（ｂ）はこの接触部の電気的等価回路図、図
（ｃ）ないし図（ｆ）は各パラメータと像担持体２の表
面電位との関係を示す図である。図７は、像担持体に対
する帯電または除電を説明し、図（ａ）は電荷注入によ
る像担持体に対する帯電または除電の説明図、図（ｂ）
は放電による像担持体に対する帯電または除電の説明
図、図（ｃ）はパッシェンの法則を説明する図である。

【００２５】図６（ａ）に示すように像担持体２は、ア
ルミニウム等の導電性材料からなり、接地されている基
材２ａと、この基材２ａの外周に形成された絶縁性を有
する帯電体層２ｂとからなっている。書込装置３のＦＰ
Ｃ等からなる基材３ａに支持されている書込電極３ｂが
前述のように帯電体層２ｂに所定の小さな押圧力で接触
しているとともに、像担持体２が所定の速度Ｖで移動
（回転）している。この小さな押圧力は、幅３００ｍｍ
で押圧力１０Ｎ以下、すなわち線圧０.０３Ｎ／ｍｍ以
下が書込電極３ｂと像担持体２との接触を安定化し、電
荷注入または放電を安定化する上で好ましく、摩耗の観
点から接触を安定の保つ状態を維持しつつ極力線圧を下
げることが望ましい。

【００２６】書込電極３ｂには、所定の高電圧Ｖ₀また
は所定の低電圧Ｖ₁が基材３ａを介して選択的に切り替
えられて印加されるようになっている（前述のように±
の電荷があるため、高電圧は絶対値が高い電圧をいい、
また、低電圧は高電圧と同じ極性として絶対値が低い電
圧または０Ｖをいう。本明細書における本発明の説明で
は、この低電圧はすべて接地電圧であるとしているの
で、以下の説明では、高電圧Ｖ₀を所定電圧Ｖ₀といい、
低電圧Ｖ₁を接地電圧Ｖ₁という。接地電圧Ｖ₁は０Ｖで
あることは言うまでもない）。

【００２７】すなわち、書込電極３ｂと像担持体２との
接触部（ニップ部）において、図６（ｂ）に示す電気的
な等価回路が構成されている。図６（ｂ）において、Ｒ
は書込電極３ｂの抵抗を示し、Ｃは像担持体２の容量を
示している。書込電極３ｂの抵抗Ｒは、Ａ側の（−）の
所定電圧Ｖ₀またはＢ側の接地電圧Ｖ₁に選択的に切換接
続されるようになっている。

【００２８】等価回路において、書込電極３ｂをＡ側に
接続してこの書込電極３ｂに（−）の所定電圧Ｖ₀を印
加したときの書込電極３ｂの抵抗Ｒと像担持体２の表面
電位との関係は、図６（ｃ）に実線で示すように書込電
極３ｂの抵抗Ｒが小さい領域では像担持体２の表面電位
が一定の所定電圧Ｖ₀となり、書込電極３ｂの抵抗Ｒが
所定値より大きい領域であると、像担持体２の表面電位
の絶対値が低下する。一方、書込電極３ｂをＢ側に接続
してこの書込電極３ｂを接地したときの書込電極３ｂの
抵抗Ｒと像担持体２の表面電位との関係は、図６（ｃ）
に点線で示すように書込電極３ｂの抵抗Ｒが小さい領域
では像担持体２の表面電位が一定のほぼ接地電圧Ｖ₁と
なり、書込電極３ｂの抵抗Ｒが所定値より大きい領域で
あると、像担持体２の表面電位の絶対値が上昇する。

【００２９】そして、書込電極３ｂの抵抗Ｒが小さく像
担持体２の表面電位が一定の所定電圧Ｖ₀または一定の
接地電圧Ｖ₁である領域では、図７（ａ）に示すように
像担持体２に接触する書込電極３ｂと像担持体２の帯電
体層２ｂとの間で、電圧の低い方から高い方へ直接
（−）の電荷の電荷注入が行われる。すなわち、電荷注
入により像担持体２が帯電または除電される。また、書
込電極３ｂの抵抗Ｒが大きく像担持体２の表面電位が変
化し始める領域では、電荷注入による像担持体２の帯電
または除電が次第に小さくなってくるとともに、書込電
極３ｂの抵抗Ｒが大きくなることで図７（ｂ）に示すよ
うに基材３ａの後述する導電パターンと像担持体２との
間で放電が生じてくるようになる。

【００３０】この基材３ａの導電パターンと像担持体２
の基材２ａとの間で生じる放電は基材３ａと像担持体２
との間の電圧（所定電圧Ｖ₀）の絶対値が放電開始電圧
Ｖ_thより大きくなったときに生じるが、基材３ａおよび
像担持体２間のギャップとこの放電開始電圧Ｖ_thとの関
係はパッシェンの法則により図７（ｃ）に示すようにな
る。すなわち、ギャップが約３０μｍ位であるとき放電
開始電圧Ｖ_thが最も小さく、ギャップが約３０μｍより
小さくても大きくても放電開始電圧Ｖ_thが大きくなり、
放電が発生し難くなる。この放電によっても像担持体２
の表面が帯電または除電されるようになる。しかし、書
込電極３の抵抗Ｒがこの領域であるときには、電荷注入
による像担持体２の帯電または除電が大きいとともに放
電による像担持体２の帯電または除電が小さく、像担持
体２の帯電または除電は電荷注入による帯電または除電
が支配的となっている。この電荷注入による帯電または
除電では、像担持体２の表面電位は、書込電極３ｂに印
加される所定電圧Ｖ₀または接地電圧Ｖ₁となる。電荷注
入による帯電の場合、書込電極３ｂに供給される所定電
圧Ｖ₀は書込電極３ｂと像担持体２の基材２ａとの間で
放電が発生する放電開始電圧Ｖ_th以下に設定するのが望
ましい。

【００３１】書込電極３ｂの抵抗Ｒが更に大きい領域で
あると、電荷注入による像担持体２の帯電または除電が
小さく、放電による像担持体２の帯電または除電が電荷
注入による帯電または除電より大きくなり、像担持体２
の帯電または除電は次第に放電による帯電または除電が
支配的となってくる。すなわち、書込電極３ｂの抵抗Ｒ
が大きくなると、像担持体２の表面は主に放電によって
帯電または除電され、電荷注入による像担持体２はほと
んど帯電または除電されなくなる。この放電による帯電
または除電では、像担持体２の表面電位は、書込電極３
ｂに印加される所定電圧Ｖ₀または接地電圧Ｖ₁から放電
開始電圧Ｖ_thを差し引いた電圧となる。なお、所定電圧
Ｖ₀が（＋）の電圧でも同じである。

【００３２】したがって、電極の３ｂの抵抗Ｒを、像担
持体２の表面電位が一定の所定電圧｜Ｖ₀｜（±の電圧
があるため、絶対値で表す）あるいは一定の接地電圧Ｖ
₁となる小さい領域に設定するとともに、書込電極３ｂ
に印加する電圧を所定電圧Ｖ₀と接地電圧Ｖ₁との間でス
イッチング制御することにより、電荷注入による像担持
体２の帯電または除電を行うことができるようになる。

【００３３】また、書込電極３ｂをＡ側に接続してこの
書込電極３ｂに（−）の所定電圧Ｖ₀を印加したときの
像担持体２の容量Ｃと像担持体２の表面電位との関係
は、図６（ｄ）に実線で示すように誘電体２ｂの容量Ｃ
が小さい領域では像担持体２の表面電位が一定の所定電
圧Ｖ₀となり、誘電体２ｂの容量Ｃが所定値より大きい
領域では、像担持体２の表面電位の絶対値が低下する。
一方、書込電極３ｂをＢ側に接続してこの書込電極３ｂ
を接地したときの像担持体２の容量Ｃと像担持体２の表
面電位との関係は、図６（ｄ）に点線で示すように像担
持体２の容量Ｃが小さい領域では像担持体２の表面電位
が一定のほぼ接地電圧Ｖ₁となり、像担持体２の容量Ｃ
が所定値より大きい領域では、像担持体２の表面電位の
絶対値が上昇する。

【００３４】そして、像担持体２の容量Ｃが小さく像担
持体２の表面電位が一定の所定電圧Ｖ₀または一定の接
地電圧Ｖ₁である領域では、像担持体２に接触する書込
電極３ｂと像担持体２の帯電体層２ｂとの間で直接
（−）の電荷の電荷注入が行われる。すなわち、電荷注
入により像担持体２が帯電または除電される。また、像
担持体２の容量Ｃが大きく像担持体２の表面電位が変化
し始める領域では、電荷注入による像担持体２の帯電ま
たは除電が次第に小さくなってくるとともに、像担持体
２の容量Ｃが大きくなることで図７（ｂ）に示すように
基材３ａと像担持体２との間で放電が生じてくるように
なる。この放電によっても像担持体２の表面が帯電また
は除電されるようになる。しかし、像担持体容量Ｃがこ
の領域であるときには、電荷注入による像担持体２の帯
電または除電が大きいとともに放電による像担持体２の
帯電または除電が小さく、像担持体２の帯電または除電
は電荷注入による帯電または除電が支配的となってい
る。この電荷注入による帯電または除電では、像担持体
２の表面電位は、書込電極３ｂに印加される所定電圧Ｖ
₀または接地電圧Ｖ₁となる。

【００３５】像担持体２の容量Ｃが更に大きい領域であ
ると、書込電極３ｂと像担持体２の帯電体層２ｂとので
間でこの電荷注入はほとんど行われない。すなわち、電
荷注入によっては像担持体２は帯電または除電されなく
なる。なお、所定電圧Ｖ₀が（＋）の電圧の場合でも同
様である。

【００３６】したがって、像担持体２の容量Ｃを、像担
持体２の表面電位が一定の所定電圧｜Ｖ₀｜（±の電圧
があるため、絶対値で表す）あるいは一定の接地電圧Ｖ
₁となる小さい領域に設定するとともに、書込電極３ｂ
に印加する電圧を所定電圧Ｖ₀と接地電圧Ｖ₁との間でス
イッチング制御することにより、電荷注入による像担持
体２の帯電または除電を行うことができるようになる。

【００３７】更に、書込電極３ｂをＡ側に接続してこの
書込電極３ｂに（−）の所定電圧Ｖ₀を印加したときの
像担持体２の速度（周速度）ｖと像担持体２の表面電位
との関係は、図６（ｅ）に実線で示すように像担持体２
の速度ｖが比較的小さい領域では、像担持体２の表面電
位は速度ｖが大きくなるにしたがって上昇し、像担持体
２の速度ｖが所定値より大きくなると、像担持体２の表
面電位の絶対値は一定の電圧となる。像担持体２の表面
電位が像担持体２の速度ｖの増大に応じて大きくなるの
は、書込電極３ｂと像担持体２との間の摩擦による像担
持体２への電荷注入の容易化によるものであると考えら
れる。この摩擦による電荷注入の容易化は像担持体２の
速度ｖがある程度大きくなると変化しなく、ほぼ一定と
なる。一方、書込電極３ｂをＢ側に接続してこの書込電
極３ｂを接地したときの誘電体２ｂの速度ｖと誘電体２
ｂの表面電位との関係は、図６（ｅ）に点線で示すよう
に誘電体２ｂの速度ｖに関係なく一定の接地電圧Ｖ₁と
なる。なお、所定電圧Ｖ₀が（＋）の電圧の場合でも同
様である。

【００３８】更に、書込電極３ｂをＡ側に接続してこの
書込電極３ｂに（−）の所定電圧Ｖ₀を印加したときの
書込電極３ｂの像担持体２への押圧力（以下、単に書込
電極３ｂの圧力という）と像担持体２の表面電位との関
係は、図６（ｆ）に実線で示すように書込電極３ｂの圧
力がきわめて小さい領域では、像担持体２の表面電位は
書込電極３ｂの圧力が大きくなるにしたがって比較的急
上昇し、書込電極３ｂの圧力が所定値より大きくなる
と、像担持体２の表面電位の絶対値は一定の電圧とな
る。像担持体２の表面電位が書込電極３ｂの圧力の増大
に応じて急上昇するのは、書込電極３ｂと像担持体２と
の接触が書込電極３ｂの圧力の増大にしたがってより確
実になることによるものであると考えられる。この書込
電極３ｂと像担持体２との接触の確実性は、書込電極３
ｂの圧力がある程度大きくなると変化しなく、ほぼ一定
となる。一方、書込電極３ｂをＢ側に接続してこの書込
電極３ｂを接地したときの書込電極３ｂの圧力と像担持
体２の表面電位との関係は、図６（ｆ）に点線で示すよ
うに書込電極３ｂの圧力に関係なく一定の接地電圧Ｖ₁
となる。なお、所定電圧Ｖ₀が（＋）の電圧の場合でも
同様である。

【００３９】このようにして、書込電極３ｂの抵抗Ｒお
よび像担持体２の容量Ｃを像担持体２の表面電位が一定
の所定電圧となるように設定するとともに、像担持体２
の速度ｖおよび書込電極３ｂの圧力を像担持体２の表面
電位が一定の所定電圧となるように制御し、書込電極３
ｂに印加する電圧を所定電圧Ｖ₀と接地電圧Ｖ₁との間で
スイッチング制御することにより、電荷注入による像担
持体２の帯電または除電を確実にかつ簡単に行うことが
できるようになる。

【００４０】なお、前述の例では書込電極３ｂに印加す
る所定電圧Ｖ₀が直流電圧であるが、直流電圧に交流電
圧を重畳することもできる。交流電圧を重畳する場合
は、直流成分を像担持体２に印加する電圧とし、また、
交流成分の振幅を放電開始電圧Ｖ_thの２倍以上に設定す
るとともに、交流成分の周波数を像担持体２の回転にお
ける周波数の５００〜１０００倍程度が好ましい（例え
ば、像担持体２の径が３０φでかつ像担持体２の周速度
が１８０ｍｍ／ｓｅｃであるとすると、像担持体２の回
転における周波数が２Ｈｚであるから、交流成分の周波
数は１０００〜２０００Ｈｚとなる）。

【００４１】このように直流電圧に交流電圧を重畳させ
ることにより、書込電極３ｂの放電による帯電または除
電がより安定するとともに、交流電圧により書込電極３
ｂが振動することで、書込電極３ｂに付着する異物を除
去でき、この書込電極３ｂの汚れが防止されるようにな
る。

【００４２】図８は、書込電極３ｂに所定電圧Ｖ₀およ
び接地電圧Ｖ₁を切替接続するためのスイッチング回路
を示す図である。例えば４列に配置された書込電極３ｂ
は、それぞれ、対応する高電圧スイッチ（High Voltage
Switch；H.V.S.W.）１５に接続されており、これらの
高電圧スイッチ１５は、それぞれ、対応する電極３ｂを
所定電圧Ｖ₀と接地電圧Ｖ₁とに切替接続するようになっ
ている。各高電圧スイッチ１５には、それぞれシフトレ
ジスタ（Ｓ.Ｒ.）１６からの画像書込制御信号が入力さ
れ、またこのシフトレジスタ１６には、バッファ１７に
蓄えられている画像信号およびクロック１８からのクロ
ック信号がそれぞれ入力される。そして、シフトレジス
タ１６からの画像書込制御信号はアンド回路１９により
エンコーダ２０からの書込タイミング信号に基づいて各
高電圧スイッチ１５に入力されるようになる。各高電圧
スイッチ１５およびアンド回路１９により各書込電極３
ｂへの供給電圧を切替制御する前述のドライバ１１が構
成されている。

【００４３】図９は、各電極３ｂの各高電圧スイッチ１
５をそれぞれ所定電圧Ｖ₀または接地電圧Ｖ₁に選択的に
切替制御したときの状態を示し、（ａ）は各電極の電圧
状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の電圧状態で正規現像し
たときの現像剤像を示す図、（ｃ）は（ａ）の電圧状態
で反転現像したときの現像剤像を示す図である。

【００４４】図９において、例えばｎ−２番目、ｎ−１
番目、ｎ番目、ｎ＋１番目、ｎ＋２番目の各電極３ｂ
が、それぞれの高電圧スイッチ１５が切替制御されて
（ａ）に示す電圧状態になっているとする。そこで、こ
のような電圧状態の各電極で像担持体２に静電潜像の書
込を行うとともに、正規現像によりこの静電潜像を現像
すると、現像剤８が像担持体２の所定電圧Ｖ₀部上に付
着し、（ｂ）にハッチングで示すような現像剤像が得ら
れる。また、同様にして静電潜像の書込を行い、反転現
像によりこの静電潜像を現像すると、現像剤８が像担持
体２の接地電圧Ｖ₁部上に付着し、（ｃ）にハッチング
で示すような現像剤像が得られる。

【００４５】このように構成された書込ヘッド３を用い
た画像形成装置１によれば、書込電極３ｂを基材３ａの
小さな弾性復元力による軽い押圧力で像担持体２に接触
させているので、書込電極３ｂを像担持体２に安定して
接触させることができるようになる。したがって、像担
持体２に対する書込電極３ｂによる帯電をより安定して
高精度に行うことができる。これにより、静電潜像の書
込をより安定して行うことができるので、良好な画像を
確実にかつ高精度に得ることができる。

【００４６】また、書込電極３ｂを軽い押圧力で像担持
体２に接触させているだけであるので、書込電極３ｂに
よる像担持体２の損傷を防止でき、像担持体２の耐久性
を向上させることができる。更に、書込装置３として書
込電極３ｂを用いているだけであり、従来のような大型
のレーザ光発生装置やＬＥＤランプ光発生装置等を設け
ないので、装置をより一層小型化することができるとと
もに、部品点数をより一層削減できて一層シンプルで安
価な画像形成装置を得ることができる。また、書込電極
３ｂによりオゾンの発生をより一層抑制することができ
るようになる。

【００４７】次に、本発明の特徴について説明する。図
１０は、本発明の書込ヘッドの１実施形態を模式的に示
す平面図である。なお、以下の説明において図面間で同
一の構成については同一番号を付して説明を省略する場
合がある。

【００４８】図１０において、各ドライバ１１は基材３
ａ上に形成されかつ断面矩形状の薄い平板状の例えば銅
箔からなる導電パターン９により電気的に接続されてい
るとともに、同様に各ドライバ１１と複数の書込電極３
ｂとが基材３ａ上に形成された導電パターン９により電
気的に接続されている。これらの導電パターン９は、例
えばエッチング等の従来の薄膜パターン形成方法で形成
することができる。そして、図において上方の導電パタ
ーン９からラインデータ、書込タイミング信号および高
圧電源が各々のドライバ１１に供給されるようになって
いる。

【００４９】図１１は、図１０の書込電極の配置例を示
す平面図である。図（Ａ）においては、複数の書込電極
３ｂを像担持体２の軸方向Ｙおよび周方向Ｘに二列Ｒ
１、Ｒ２で千鳥状に配列し、かつ、像担持体２の軸方向
Ｙで最隣接する書込電極３ｂを、像担持体２の周方向Ｘ
でオーバーラップしないように、すなわち像担持体２の
周方向Ｘから見て最隣接する電極の間隔がゼロ（Ｌ０）
以上になるように配置している。そして、複数の書込電
極３ｂのうち、所定数（図示例では８個）の書込電極３
ｂがそれぞれそれらの書込電極３ｂを所定電圧または接
地電圧に切り替えることで駆動制御する１つのドライバ
１１に接続されて１組にまとめられており、この組の複
数組が像担持体２の軸方向Ｙに一列に配列されている。

【００５０】図（Ｂ）においては、同じく像担持体２の
周方向Ｘでオーバーラップしないように配置するもので
あるが、像担持体２の周方向Ｘから見て隣接する電極の
間隔が図（Ａ）より若干大きいＬ１になるように配置し
ている。この間隔Ｌ１の限度は、書き込まれた静電潜像
が現像されたときトナー像で埋まって見えるように視認
される間隔である。

【００５１】図１２は、本発明の作用を説明するための
図である。図１２の右側には、像担持体２をＸ方向に回
転させ、書込電極３b1〜３b5をオンオフした時に形成さ
れる静電潜像のパターン１〜３を示している。パターン
１は、書込電極３b1〜３b5を全てオンした場合で、書込
電極３b1〜３b5のＹ方向の幅に対応した静電潜像が形成
される。また、パターン２は、書込電極３b1、３b3、３
b5をオンにし、書込電極３b2、３b4をオフした場合で、
書込電極３b1、３b3、３b5のＹ方向の幅に対応した静電
潜像が形成される。さらに、パターン３は、書込電極３
b2、３b4をオンし、書込電極３b1、３b3、３b5をオフし
た場合で、書込電極３b2、３b4のＹ方向の幅Ｙ２に形成
された静電潜像が、下流側の書込電極３b1、３b3、３b5
によって消去されることなく、書込電極３b2、３b4のＹ
方向の幅に対応した静電潜像が形成されることになる。
従って、従来のように、書込電極３b1と３b3、３b3と３
b5との間隔の幅Ｙ２（図２）でしか静電潜像が形成され
ないという問題を解消することができる。

【００５２】なお、パターン１に示すように、書込電極
３ｂが像担持体２に全く接触しない部分（間隙）が存在
する場合（図１１(B)の場合）には、その部分の電気的
な極性が不安定になるため、書込電極３ｂによる書込前
に、図５の帯電ローラ７ｂまたはコロナ放電器７ｄ（電
圧印加部材）により電圧を印加し、その電気的な不安定
性を解消する。これにより、書込電極３ｂの接触しない
部分については、トナー像を現像する際の印加電圧を最
適化することで、トナーを付着させ隙間を埋めること
も、逆に付着させないことも可能となる。

【００５３】図１３は、本発明の書込ヘッドの他の実施
形態を模式的に示す平面図である。図（Ａ）は書込電極
３ｂを円形にした例であり、図（Ｂ）は書込電極３ｂを
楕円形にした例である。図（Ｃ）に示す例においては、
書込電極３ｂが三角形に形成されるとともに、隣接する
三角形の書込電極３ｂの向きが反対となるように交互に
配列されている。いずれの場合も、複数の書込電極３ｂ
は、像担持体２の周方向Ｘでオーバーラップしないよう
に配置されている。なお、書込電極３ｂの形状は、これ
以外にも、例えば台形、平行四辺形、隣接する書込電極
３ｂの対向辺に凹凸を設けた形状等、像担持体２の周方
向にオーバーラップしないものであればどのような形状
にすることもできる。

【００５４】図１４は、本発明の書込ヘッドの他の実施
形態を模式的に示す平面図である。本実施形態は、像担
持体２の軸方向Ｙに沿って基材３ａの両端にドライバ１
１を配置し、それぞれのドライバ１１から書込電極３ｂ
を二列で千鳥状に対向して配置し、合計４列の書込電極
３ｂを配置している。

【００５５】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変
更が可能である。以下、書込電極３ｂを像担持体２へ接
触させて静電潜像を書き込む本発明の書込ヘッドを用い
た画像形成装置の具体例を説明する。

【００５６】図１５は、本発明の書込ヘッドを用いた画
像形成装置の一例を模式的に示し、（ａ）はクリーナを
備えた画像形成装置を示す図、（ｂ）はクリーナを備え
ていないクリーナレスの画像形成装置を示す図である。

【００５７】図（ａ）に示す画像形成装置１はモノクロ
の画像形成装置であり、書込ヘッド３の基材３ａが像担
持体２の回転方向上流側から下流側に向かって延びてお
り、この基材３ａの先端に固定された書込電極３ｂが設
けられている。また、転写装置６より像担持体２の回転
方向下流側にクリーニング装置２１が設けられている。
なお、図示しないが書込ヘッド３とクリーニング装置２
１との間に、前述の像担持体一様電荷制御装置７を設け
てもよい。像担持体一様電荷制御装置７を設けない場合
には前回の潜像に上書きして潜像を形成することになる
が、像担持体一様電荷制御装置７を省略する分、部品点
数の削減や装置の小型化を達成することができる。

【００５８】このように構成されたモノクロの画像形成
装置１においては、前述と同様に像担持体一様電荷制御
装置７により像担持体２の表面が一様電荷状態にされた
後、書込ヘッド３の各書込電極３ｂが像担持体２を帯電
または除電することで、像担持体２の表面に静電潜像が
書き込まれる。像担持体２上の潜像は、像担持体２に非
接触の現像装置４の現像ローラ４ａによって現像剤が付
着されて現像された後、その像担持体２上の現像剤像が
転写装置６によって転写材５に転写される。転写後に像
担持体２上に残留する現像剤はクリーニング装置２１の
クリーニングブレード２１ａによって除去され、クリー
ニングされた像担持体２の表面が再び像担持体一様電荷
制御装置７により一様電荷状態にされる。この例の画像
形成装置１は本発明の書込ヘッド３を用いることによ
り、より小型でよりシンプルな構成とすることができ
る。

【００５９】図（ｂ）に示す画像形成装置１は、図
（ａ）に示す画像形成装置１においてクリーニング装置
２１を備えていないクリーナレスの画像形成装置であ
る。この例の画像形成装置１は、現像装置４の現像ロー
ラ４ａが像担持体２に接触されていて、接触現像を行う
ようになっている。

【００６０】このように構成された画像形成装置１にお
いては、図示しない像担持体一様電荷制御装置７によ
り、像担持体２および前回の転写後に像担持体２上に残
留する残留現像剤がともに一様電荷状態にされた後、書
込ヘッド３の書込電極３ｂによって像担持体２の表面お
よび残留現像剤の表面が帯電または除電されて像担持体
２上および残留現像剤上に静電潜像が書き込まれる。そ
して、現像装置４によってこれらの静電潜像が現像され
る。このとき、書込電極３ｂの帯電列を現像剤８がもと
もと持つべき極性に帯電させるように選択することによ
り、像担持体２上の非画像部にある残留現像剤は書込電
極３ｂによってその極性に帯電されるので現像装置４の
方へ移動し、また、像担持体２上の画像部にある残留現
像剤はそのまま像担持体２に残って現像剤像として用い
られるようになる。このように非画像部にある残留現像
剤を現像装置４の方へ移動させることにより、クリーニ
ング装置２１を設けなくても像担持体２の表面がクリー
ニングされるようになる。特に、図示しないが転写装置
６より像担持体２の回転方向下流側にブラシを設けて、
このブラシにより像担持体２上の残留現像剤を散らして
均すことで、非画像部にある残留現像剤を現像装置４の
方へより効果的移動させて除去することができる。

【００６１】図１６は、本発明の書込ヘッドを用いた画
像形成装置の他の例を模式的に示す図である。この例の
画像形成装置１は、像担持体２上に黒Ｋ、イエローＹ、
マゼンタＭおよびシアンＣの４色を色重ねしてフルカラ
ーの現像を行う画像形成装置であり、無端ベルト状の像
担持体２を備えている。この無端ベルト状の像担持体２
は２つのローラ２２,２３の間に張架されて、ローラ２
２,２３のうち、駆動側のローラによって図において時
計方向に回転するようになっている。

【００６２】像担持体２の無端ベルトの直線部に沿っ
て、それぞれ各色毎の書込ヘッド３_K,３_Y,３_M,３_Cおよ
び現像装置４_K,４_Y,４_M,４_Cが像担持体２の回転方向上
流側から色Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの順に配設されている。もち
ろん、これらの現像装置４_K,４_Y,４_M,４_Cは図示以外の
どのような順序で配設することもできる。各色の書込ヘ
ッド３_K,３_Y,３_M,３_Cの各書込電極３ｂ_K,３ｂ_Y,３ｂ_M,
３ｂ_Cは、それぞれ前述のように可撓性の基材３ａ_K,３
ａ_Y,３ａ_M,３ａ_Cに設けられている。なお図示しない
が、この例の画像形成装置１においても、像担持体２の
無端ベルトの書込装置３ _K,３_Y,３_M,３_Cと反対側の直線
部に前述の像担持体一様電荷制御装置が設けられてい
る。

【００６３】このように構成された画像形成装置１にお
いては、まずブラックＫの書込ヘッド３_Kの電極３ｂ_Kで
ブラックＫの静電潜像が像担持体の表面に書き込まれる
とともに、このブラックＫの静電潜像が現像装置４_Kで
現像されて像担持体２の表面にブラックＫの現像剤像が
形成される。次いで、シアンＣの書込ヘッド３_Cの電極
３ｂ_CでシアンＣの静電潜像が像担持体２_Cの表面におよ
びブラックＫの現像剤像の上に重ねて書き込まれるとと
もに、このシアンＣの静電潜像が現像装置４_Cで現像さ
れて像担持体２の表面にシアンＣの現像剤像が形成され
る。同様にして、マゼンタＭの書込ヘッド３_Mの電極３
ｂ_Mによる像担持体２およびブラックＫとシアンＣの各
現像剤像の上に重ねてマゼンタＭの静電潜像が書き込ま
れた後に、マゼンタＭの静電潜像が現像装置４_Mで現像
されて像担持体２の表面およびブラックＫとシアンＣの
各現像剤像の上にマゼンタＭの現像剤像が形成され、更
に、シアンＣの書込ヘッド３_Cの電極３ｂ_Cによる像担持
体２およびブラックＫとシアンＣとマゼンタＭの各現像
剤像の上に重ねてシアンＣの静電潜像が書き込まれた後
に、シアンＣの静電潜像が現像装置４_Cで現像されて像
担持体２の表面およびブラックＫとシアンＣとマゼンタ
Ｍの各現像剤像の上にシアンＣの現像剤像が形成されて
色合わせされ、その後これらの現像剤像が転写装置６に
よって転写材５に各色の現像剤像が色合わせされたフル
カラーの現像剤像が形成される。なお、各色の現像剤の
形成順序は前述の順序以外にどのような順序にも設定す
ることができる。

【００６４】図１７は、本発明の書込ヘッドを用いた画
像形成装置の更に他の例を模式的に示す図である。この
例の画像形成装置１は、各色毎の画像形成装置１_K,１_C,
１_M,１_Yが転写材５の移動方向の上流側からこれらの順
にタンデムに配設されている。各色の画像形成装置１_K,
１_C,１_M,１_Yの配設順は、どのような順序にも設定する
ことができる。各画像形成装置１_K,１_C,１_M,１_Yは、そ
れぞれ、像担持体２_K,２_C,２_M,２_Y、書込ヘッド３_K,
３_C,３_M,３_Y、現像装置４_K,４_C,４_M,４_Y、および転写装
置６_K,６_C,６_M,６_Yを備えている。また、図示しないが
各画像形成装置１_K,１_C,１_M,１_Yは、それぞれ、前述と
同様の像担持体一様電荷制御装置７が各色毎に書込装置
３_K,３_C,３_M,３_Yより各像担持体２_K,２_C,２_M,２_Yの回転
方向上流側に配設されていてもよい。

【００６５】このように構成されたこの例の画像形成装
置１においては、まずブラックＫの画像形成装置１_Kに
おいて、ブラックＫの像担持体一様電荷制御装置７によ
って像担持体２_Kの表面が一様に帯電された後、書込ヘ
ッド３_Kの電極３ｂ_KでブラックＫの静電潜像が像担持体
２_Kの表面に書き込まれるとともに、このブラックＫの
静電潜像が現像装置４_Kで現像されて像担持体２_Kの表面
にブラックＫの現像剤像が形成される。この像担持体２
_K上のブラックＫの現像剤像が転写装置６_Kで、供給され
てきた転写材５に転写され、転写材５にブラックＫの現
像剤像が形成される。次いで、シアンＣの画像形成装置
１_Cにおいて、シアンＣの像担持体一様電荷制御装置７
によって像担持体２_Cの表面が一様に帯電された後、書
込ヘッド３_Cの電極３ｂ_CでシアンＣの静電潜像が像担持
体２_Cの表面に書き込まれるとともに、このシアンＣの
静電潜像が現像装置４_Cで現像されて像担持体２_Cの表面
にシアンＣの現像剤像が形成される。この像担持体２_C
上のシアンＣの現像剤像が転写装置６_Cで、供給されて
きたブラックＫの現像剤像が形成された転写材５に重ね
て転写され、転写材５にシアンＣの現像剤像が形成され
る。同様にして、マゼンタＭの画像形成装置１_Mにおい
て書込ヘッド３_Mの電極３ｂ_Mによる像担持体２_Mへのマ
ゼンタＭの静電潜像の書込、現像装置４_Mの静電潜像の
現像、および転写装置６_Mの転写材５へのマゼンタＭの
現像剤像の重ね転写が行われた後に、イエローＹの画像
形成装置１_Yにおいて書込ヘッド３_Yの電極３ｂ_Yによる
像担持体２_YへのイエローＹの静電潜像の書込、現像装
置４_Yの静電潜像の現像、および転写装置６_Yの転写材５
へのイエローＹの現像剤像の転写が行われて、転写材５
に各色の現像剤像が色合わせされたフルカラーの現像剤
像が形成される。

【００６６】図１８は、本発明の書込ヘッドを用いた画
像形成装置の更に他の例を模式的に示す図である。この
例の画像形成装置１では、各色の像担持体２_K,２_C,２_M,
２_Yに形成された各色の現像剤像が一旦中間転写された
後、転写材５に転写されるようになっている。すなわ
ち、この例の画像形成装置１では、中間転写装置２４が
設けられている。この中間転写装置２４は無端ベルト状
の中間転写体２５を備えており、この中間転写体２５は
２つのローラ２６,２７間に張架されていて、一方のロ
ーラの駆動で図において反時計方向に回転するようにな
っている。そして、この中間転写体２５の直線状部分に
沿って各画像形成装置１_K,１_C,１_M,１_Yが配設されてい
るとともに、ローラ２７の位置に１つの転写装置６が設
けられている。

【００６７】このように構成されたこの例の画像形成装
置１においては、各色の像担持体２ _K,２_C,２_M,２_Yに各
色の現像剤像がそれぞれ形成され、これらの各色の現像
剤像が中間転写体２５に、各色の現像剤像が色合わせさ
れて重ね転写される。この中間転写体２５に中間転写さ
れた各色の現像剤像が転写装置６で転写材５に転写され
て、転写材５にフルカラーの現像剤像が形成される。こ
のように中間転写装置２４を備え、各色の画像形成装置
１_K,１_C,１_M,１_Yがタンデムに配設されたフルカラーの
画像形成装置においても、本発明の書込ヘッド３を用い
ることで、より小型にかつよりシンプルな構成にするこ
とができる。

【００６８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、像担持体の軸方向に沿って像担持体と接触配
置される複数の書込電極を備えた書込ヘッドにおいて、
像担持体の軸方向および周方向に複数の書込電極を配置
し、かつ、軸方向で最隣接する書込電極が像担持体の周
方向でオーバーラップしないように配置したため、解像
度の高い画像を得るととともに、駆動した書込電極の幅
に対応する静電潜像を形成させ、書き込まれる潜像およ
びトナー像の不均一性を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】特願２００１−２２７６３０の基本構成を模式
的に示す図である。

【図２】本発明の課題を説明するための図である。

【図３】本発明に係わる画像形成装置の例を示し、図
（Ａ）は全体構成図、図（Ｂ）は図（Ａ）の像担持体お
よび帯電書込装置の一部斜視図である。

【図４】図３の像担持体を部分的にかつ模式的に示す拡
大図である。

【図５】本発明の画像形成装置における画像形成の基本
プロセスを示す図である。

【図６】書込装置の書込電極の帯電または除電による静
電潜像の書込の原理を説明し、（ａ）は書込電極と像担
持体との接触部の拡大図、（ｂ）はこの接触部の電気的
等価回路図、（ｃ）ないし（ｆ）は各パラメータと像担
持体の表面電位との関係を示す図である。

【図７】像担持体に対する帯電または除電を説明し、
（ａ）は電荷注入による像担持体に対する帯電または除
電の説明図、（ｂ）は放電による像担持体に対する帯電
または除電の説明図、（ｃ）はパッシェンの法則を説明
する図である。

【図８】書込電極に所定電圧Ｖ₀および接地電圧Ｖ₁を切
替接続するためのスイッチング回路を示す図である。

【図９】各電極の各高電圧スイッチをそれぞれ所定電圧
Ｖ０または接地電圧Ｖ１に選択的に切替制御したときの
状態を示し、（ａ）は各電極の電圧状態を示す図、
（ｂ）は（ａ）の電圧状態で正規現像したときの現像剤
像を示す図、（ｃ）は（ａ）の電圧状態で反転現像した
ときの現像剤像を示す図である。

【図１０】本発明の書込ヘッドの１実施形態を模式的に
示す平面図である。

【図１１】図１０の書込電極の配置例を示す平面図であ
る。

【図１２】本発明の作用を説明するための図である。

【図１３】本発明の書込ヘッドの他の実施形態を模式的
に示す平面図である。

【図１４】本発明の書込ヘッドの他の実施形態を模式的
に示す平面図である。

【図１５】本発明の書込ヘッドを用いた画像形成装置の
他の例を模式的に示す図である。

【図１６】本発明の書込ヘッドを用いた画像形成装置の
他の例を模式的に示す図である。

【図１７】本発明の書込ヘッドを用いた画像形成装置の
他の例を模式的に示す図である。

【図１８】本発明の書込ヘッドを用いた画像形成装置の
他の例を模式的に示す図である。

【符号の説明】

２…像担持体２ａ…基材２ｂ…帯電体層２ｃ…誘電体層２ｄ…独立電極部３…書込ヘッド３ａ…基材３ｂ…書込電極４…現像装置７ｂ、７ｄ…電圧印加部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/16 Ｂ４１Ｊ 3/18 １０２Ａ (72)発明者吉岡研二郎長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内Ｆターム(参考） 2C162 AE12 AE21 AE31 AE44 AE47 AE66 AF07 EA20 2H029 AA06 AB03 AB10 AB16 AB21 AB23 AC06 AD04 AD07 2H200 GA47 GB49 HA02 HB12 HB22 JA02 JB06 JB10 JC03 2H300 EC02 EC05 EF02 EF03 EF06 EF08 EH08 EH26 EJ09 EJ14 EJ47 GG13 TT04 TT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体の軸方向に沿って像担持体と接触
配置される複数の書込電極を備えた書込ヘッドにおい
て、像担持体の軸方向および周方向に複数の書込電極を
配置し、かつ、軸方向で最隣接する書込電極が像担持体
の周方向でオーバーラップしないように配置したことを
特徴とする書込ヘッド。
【請求項２】前記書込電極が千鳥状に配置されているこ
とを特徴とする書込ヘッド。
【請求項３】前記最隣接する書込電極間に間隔がある場
合には、該間隔部に電圧印加部材により電圧を印加する
ことを特徴とする請求項１または２記載の書込ヘッド。
【請求項４】静電潜像が形成される像担持体と、前記潜
像担持体に前記静電潜像を書き込む書込ヘッドと、前記
像担持体上の前記静電潜像を現像する現像装置とを少な
くとも備え、前記書込ヘッドによって前記像担持体に書
き込まれた前記静電潜像を前記現像装置で現像すること
により画像を形成する画像形成装置において、前記書込
ヘッドは、像担持体の軸方向に沿って像担持体と接触配
置される複数の書込電極を備え、前記複数の書込電極
は、像担持体の軸方向および周方向に配置され、かつ、
軸方向で最隣接する書込電極が像担持体の周方向でオー
バーラップしないように配置したことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項５】前記書込ヘッドおよび前記現像装置は、
黒、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色毎に設けら
れており、前記像担持体上に各色の前記書込ヘッドおよ
び前記現像装置で各色の現像剤像が重ね合わされて形成
されるようになっていることを特徴とする請求項４記載
の画像形成装置。
【請求項６】前記像担持体、前記書込ヘッドおよび前記
現像装置を、黒、イエロー、マゼンタおよびシアンの各
色毎に設けることでこれらの各色毎の画像形成装置がタ
ンデムに配設されていることを特徴とする請求項４記載
の画像形成装置。
【請求項７】前記各色毎の画像形成装置により各色毎の
現像剤像が中間転写される中間転写装置が設けられてい
ることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。