JP3233463B2 - 像形成体、この像形成体を含む像担持体及びこの像形成体を組み込んだ画像形成装置並びに画像形成方法 - Google Patents

像形成体、この像形成体を含む像担持体及びこの像形成体を組み込んだ画像形成装置並びに画像形成方法

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JP3233463B2 JP27921092A JP27921092A JP3233463B2 JP 3233463 B2 JP3233463 B2 JP 3233463B2 JP 27921092 A JP27921092 A JP 27921092A JP 27921092 A JP27921092 A JP 27921092A JP 3233463 B2 JP3233463 B2 JP 3233463B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、可視画像を形成する
画像形成装置に係り、プリチャージの工程を経ずして静
電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤で現像してハー
ドコピーを出力する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真プロセスを利用した画像形成装
置は、高速、高画質の特徴を有し、ハードコピー機器に
対する高画質、高速性、低いランニグコスト等の要求に
答えて広く用いられている。
【０００３】一般に電子写真プロセスを利用した画像形
成装置では、感光体がコロナチャージャなどによってプ
リチャージされて電荷が付着された後、光画像がこの感
光体に露光される。光画像が露光された露光部は、感光
体の光導電性効果によりその電荷が中和されて消失され
る。画像が形成されない非露光部には、帯電された電荷
が維持される。このようなプロセスを経て光画像は電荷
像に変換される。その後、この電荷像は、トナー現像で
可視像化され、記録媒体に転写、定着される。
【０００４】近年、電子写真プロセスを利用した複写
機、ページプリンタがオフィスに広くかつ多数使用され
るに従い、これら機器のオフィス環境に対する影響が問
題となってきている。特に、オゾンの人体への影響が考
慮されてプリチャージ時にオゾンを発生するこれら機器
からのオゾンの発生漏洩が厳しく規制、法制化されつつ
ある。環境問題は、今後とも重要な問題であり、オゾン
に対する規制は、ますます厳しく、よりオゾンの低減が
望まれ、更にはオゾンを発生しない記録プロセス、機器
が強く望まれている。
【０００５】このような観点から、既に光画像を露光す
る前に感光体の帯電を必要とせずにトナー像を形成する
ことができる画像形成方法が提案されている（特開昭６
２ー１２７８５３）。この提案された画像形成方法で
は、感光体に代えて図２３に示すような構造を有する画
素電極板が用いられる。画素電極板１は、基板２の表面
に設けたマトリクス状に配置された画素電極３及び電界
効果形トランジスタ（ＦＥＴ）４からなっている。ＦＥ
Ｔ４は、基板２上に設けられたゲート電極５、基板２及
びゲート電極５を覆うゲート絶縁膜６、ゲート電極５に
対応するようにゲート絶縁膜６上に設けられた半導体層
７、半導体層７の一端に接続されるソース電極８、半導
体層７の他端に接続されるドレイン電極９とからなって
いる。絶縁膜６の上に画素電極３が設けられ、ドレイン
電極９がこの画素電極３に接続され、ソース電極８は接
地されている。ゲート電極５には、画像信号に応じてゲ
ート信号を発生するドライバ回路が接続される。
【０００６】図３に示された画素電極板が用いられて次
のようにして可視画像が形成される。即ち、全トランジ
スタ４が作動可能に維持され状態で全画素電極３が接地
され、磁気ブラシを用いてバイアス電圧が印加されて画
素電極３に一様にトナーの薄層が塗布される。トナーが
塗布された画素電極に表面が絶縁コートされた現像電極
が近接され、現像電極に現像電圧が印加される。この状
態で画像信号に応じて選択的にゲートにゲート信号が印
加されてトランジスタがＯＮ或はＯＦＦされる。ＯＮ状
態のトランジスタに接続される画素電極は、接地される
ため、画素電極と現像電極間に生じる電界によりトナー
に電荷が注入され、電荷の注入されたトナーは、現像電
極に飛翔される。ＯＦＦ状態ののトランジスタに接続さ
れる画素電極は、画素電極と現像電極間に強い電界が生
じないので電荷注入は起こらずトナーは飛翔されない。
このようにして現像電極上にトナー像が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した提案では、感
光体をプリチャージする必要がないことから、オゾンを
発生せずにトナー像を形成することが可能である。しか
し、この方法では、現像動作がトランジスタの動作時間
内で実行されることが要求される。一般に、マトリクス
状に配置されたスイッチング素子を順次駆動する線順次
走査では、トランジスタの駆動時間は、極めて短く、現
像動作が完了しない内にスイッチング動作が終了し、画
像形成が不十分となる可能性がある。このような可能性
は、高速記録になるほど高くなり、電界形成領域を広く
とっても解決されない。また、トランジスタがＯＮ状態
の時のみしか画素電極に電位が生じないので現像後のト
ナー保持力に問題があり、画像が乱れる可能性がある。
さらに、一般には画面領域の内、記録領域の占める割合
は、文書で１０％前後、絵などの画面でも５０％以下で
あるので、繰り返し使用する場合、多くのトナーを回収
する必要がある。この場合には、トナー消費が著しく多
くなり、プリントコストが増加するなどの問題を生じ
る。
【０００８】この発明の目的は、オゾン発生を伴うプリ
チャージなしに静電潜像形成ができしかも、現像後も静
電潜像形成体のトナー保持力が維持され、確実に明瞭な
画像を再現できる画像形成装置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、絶縁層と、
この絶縁層の一面に設けられた電界効果形トランジスタ
と、このトランジスタと１対１の関係に設けられ、接地
との間に挿入されたコンデンサと、前記絶縁層を挟んで
前記トランジスタと前記コンデンサの他面側に配置さ
れ、前記トランジスタと１対１の関係にあり、前記トラ
ンジスタと前記コンデンサの間に挿入された画素電極
と、前記トランジスタに接続される記録用電源と、記録
情報に応じて前記トランジスタの動作を制御するドライ
バ回路と、からなる像形成体を有する像担持体と、前記
担持体に形成された像をトナー現像する現像手段と、前
記担持体上のトナーを記録媒体に転写するトナー転写手
段と、トナーを記録媒体に定着する定着手段と、を具備
することを特徴とする画像形成装置を提供するものであ
る。
【００１０】また、この発明は、絶縁層と、この絶縁層
の一面に設けられた電界効果形トランジスタと、このト
ランジスタと１対１の関係に設けられ、接地との間に挿
入されたコンデンサと、前記絶縁層を挟んで前記トラン
ジスタと前記コンデンサの他面側に配置され、前記トラ
ンジスタと１対１関係にあり、前記トランジスタと前記
コンデンサの間に挿入された画素電極と、前記トランジ
スタに接続される記録用電源と、記録情報に応じて前記
トランジスタの動作を制御するドライバ回路と、を具備
することを特徴とする像形成体を提供するものである。
【００１１】更にこの発明は、絶縁層と、この絶縁層の
一面にマトリクス状に設けられた電界効果形トランジス
タと、このトランジスタと１対１の関係で接続され、接
地との間に挿入されたコンデンサと、前記絶縁層を挟ん
で前記トランジスタと前記コンデンサの他面側にマトリ
クス状に配置され、前記トランジスタと１対１の関係で
接続され、前記トランジスタと前記コンデンサの間に挿
入された画素電極と、から成る像形成体と、記録情報を
格納するデータ格納部と、トランジスタを選択するトラ
ンジスタ選択部と、記録情報に応じて前記トランジスタ
をマトリクス駆動するドライバ部と、から成り、前記像
形成体と一体的に設けられた駆動回路と、を具備するこ
とを特徴とする像担持体を提供するものである。
【００１２】更にまた、この発明は、絶縁層と、この絶
縁層の一面に設けられた電界効果形トランジスタと、こ
のトランジスタと１対１の関係に設けられ、接地との間
に挿入されたコンデンサと、前記絶縁層を挟んで前記ト
ランジスタと前記コンデンサの他面側に配置され、前記
トランジスタと１対１関係にあり、前記トランジスタと
前記コンデンサの間に挿入された画素電極と、前記トラ
ンジスタに接続される記録用電源と、記録情報に応じて
前記トランジスタの動作を制御するドライバ回路と、か
らなる像形成体を有する像担持体と、前記形成体に形成
された像をトナー現像する現像手段と、導電性ローラに
電圧を印加して前記形成体上のトナーを記録媒体に転写
するローラ転写手段と、トナーを記録媒体に定着する定
着手段と、を具備することを特徴とする画像形成装置を
提供するものである。
【００１３】また、更にこの発明は、絶縁層と、この絶
縁層の一面に設けられた電界効果形トランジスタと、こ
のトランジスタと１対１の関係に設けられ、接地との間
に挿入されたコンデンサと、前記絶縁層を挟んで前記ト
ランジスタと前記コンデンサの他面側に配置され、前記
トランジスタと１対１の関係にあり、前記トランジスタ
と前記コンデンサの間に挿入された画素電極と、前記ト
ランジスタに接続される記録用電源と、記録情報に応じ
て前記トランジスタの動作を制御するドライバ回路と、
からなる像形成体を有する像担持体と、前記形成体に形
成された像をトナー現像する現像手段と、前記形成体上
のトナーを粘着あるいは付着を利用して中間体に転写す
る手段と、前記中間体からトナーを記録媒体に転写する
手段と、トナーを記録媒体に定着する定着手段と、を具
備することを特徴とする画像形成装置を提供するもので
ある。
【００１４】この発明は、絶縁層と、この絶縁層の一面
にマトリクス状に設けられた電界効果形トランジスタ
と、このトランジスタと１対１の関係で接続され、接地
との間に挿入されたコンデンサと、前記絶縁層を挟んで
前記トランジスタと前記コンデンサの他面側にマトリク
ス状に配置され、前記トランジスタと１対１の関係で接
続され、前記トランジスタと前記コンデンサの間に挿入
された画素電極と、を具備する像形成体を含む像担持体
を用い、現像領域にある前記画素電極に接続される前記
トランジスタを記録情報に応じて駆動し、像形成と現像
を行うことを特徴とする画像形成装置を提供するもので
ある。
【００１５】また、この発明は、絶縁層と、この前記絶
縁層の一面にマトリクス状に設けられた電界効果形トラ
ンジスタと、このトランジスタと１対１の関係で接続さ
れ、接地との間に挿入されたコンデンサと、前記絶縁層
を挟んで前記トランジスタと前記コンデンサの他面側に
マトリクス状に配置され、前記トランジスタと１対１の
関係で接続され、前記トランジスタと前記コンデンサの
間に挿入された画素電極と、から成る像形成体と、記録
情報を格納するデータ格納部と、トランジスタを選択す
るトランジスタ選択部と、記録情報に応じて前記トラン
ジスタをマトリクス駆動するドライバ部と、が一体に設
けられた像担持体と、前記担持体を移動する搬送手段
と、前記トランジスタに接続される記録信号用電源と、
前記形成体に形成された像をトナー現像する現像手段
と、前記形成体上のトナーを記録媒体に転写するトナー
転写手段と、トナーを記録媒体に定着する定着手段と、
現像前の前記像担持体の位置を検出する位置検出手段
と、を具備し、現像領域にある前記画素電極に接続され
る前記トランジスタを記録情報に応じて駆動し、像形成
と現像を行うことを特徴とする画像形成装置を提供する
ものである。
【００１６】
【００１７】
【００１８】更にまた、この発明は、絶縁層と、この絶
縁層の一面に設けられた電界効果形トランジスタと、こ
のトランジスタと１対１の関係に設けられ、接地との間
に挿入されたコンデンサと、前記絶縁層を挟んで前記ト
ランジスタと前記コンデンサの他面側にマトリクス状に
配置され、前記トランジスタと１対１の関係にあり、前
記トランジスタと前記コンデンサの間に挿入された画素
電極と、前記トランジスタに接続される記録用電源と、
記録情報に応じて前記トランジスタの動作を制御するド
ライバ回路と、からなる像形成体と、前記形成体の前記
画素電極に記録情報に応じて像を形成し、前記像を現像
してトナー像を形成するプロセスを繰り返し、複数のト
ナー像を前記像形成体上に多重形成することを特徴とす
るカラー画像形成装置を提供するものである。
【００１９】この発明は、透光性基板上に設けられた透
光性電極と遮光性電極からなる一対の第１の電極と、前
記透光性基板、透光性電極及ぴ遮光性電極上に設けられ
た光導電体と、前記第１の電極に対応して前記光導電体
上に設けられ、前記第１の電極の透光性電極に対応する
遮光性部分を有する透光性の第２の電極と、を具備する
積層構造であって、前記第１の電極の透光性電極、この
第１の電極の透光性電極に対応した前記第２の電極、及
び光導電層からなる導通構造が構成され、前記第１の電
極の遮光性電極、この第１の電極の遮光性電極に対応し
た前記第２の電極及び光導電層からなるコンデンサ構造
が構成され、前記第１の電極の透光性電極と遮光性電極
の間に電圧を印加可能にした光電変換体をマトリクス状
に配置した像形成体と、前記像形成体の透光性基板の背
面より像露光するように配置された光書き込みヘッド
と、前記像形成体を挟んで前記光書き込みヘッドと対向
する位置に設けられた現像手段と、を具備することを特
徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００２０】また、更にこの発明は、透光性基板上に設
けられた透光性電極と遮光性電極からなる一対の第１の
電極と、前記透光性基板、透光性電極及び遮光性電極上
に設けられた光導電体と、前記第１の電極に対応して前
記光導電体上に設けられ、前記第１の電極の透光性電極
に対応する遮光性部分を有する透光性の第２の電極と、
を具備する積層構造であって、前記第１の電極の透光性
電極、この第１の電極の透光性電極に対応した前記第２
の電極、及び光導電層からなる導通構造が構成され、前
記第１の電極の遮光性電極、この第１の電極の遮光性電
極に対応した前記第２の電極及び光導電層からなるコン
デンサ構造が構成され、前記第１の電極の透光性電極と
遮光性電極の間に電圧を印加可能にした光電変換体をマ
トリクス状に配置した像形成体と、現像前の位置に配置
された第１の前面露光ランプと、前記静電潜像形成体の
透光性基板の背面より像露光するように配置された光書
き込みヘッドと、前記像形成体を挟んで前記光書き込み
ヘッドと対向する位置に設けられた現像手段と、現像と
転写の間に位置する第２の前面露光ランプと、を有する
ことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００２１】
【００２２】この発明は、画素に対応して設けられた電
極と、この電極の一面側に配置され、前記電極を介して
直列に接続された光導電素子と、コンデンサー素子とが
基板上に設けられ、前記光導電素子と前記コンデンサー
素子との間に電圧を印加可能にした光電変換体の複数を
２次元に配置し、前記光導電素子と前記コンデンサー素
子を各々共通に接続し、光導電素子群とコンデンサー素
子群との間に電圧を印加可能にした像形成体の、前記基
板側から像露光して像を形成し、前記電極側から前記像
を現像してトナー像を形成するプロセスを繰り返し、複
数のトナー像を前記像形成体上に多重形成することを特
徴とするカラー画像形成装置を提供するものである。
【００２３】
【００２４】
【作用】静電潜像形成から記録媒体へのトナー転写まで
のハードコピー作成をオゾンフリー、あるいはオゾン発
生が極めて少ない条件で実行される。静電潜像形成体上
のトナー像の有無に関わらず所定の静電潜像電位コント
ラストが得られ、静電潜像形成体上にトナー像の多重現
像を行う。しかも、静電潜像を形成する画素電極にコン
デンサが接続されていることから、その画素電極の電位
が安定化され、トランジスタのゲート電極に印加される
信号に依存せずに確実に静電潜像を形成し、確実にトナ
ーで現像することができる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の画像形成装置の実施例を図面
を参照して説明する。
【００２６】図１は、この発明の一実施例に係る画像形
成装置を概略的に示している。１０は、後述する静電潜
像担持体、１１は、静電潜像担持体上のトナーを清掃す
るファーブラシクリーナ、１２は、現像手段である非磁
性１成分トナーを用いる接触現像器、１３は、トナー転
写手段であるローラ転写器、１４は、定着手段であるヒ
ートローラ、１５は、記録媒体である普通紙を示してい
る。
【００２７】静電潜像担持体１０は、図２に示すように
支持体２５上に静電潜像形成体２０及び駆動回路基板２
４がリードフレーム２６で接続された構造を有し、静電
潜像形成体２０には、後述する電界効果型薄膜トランジ
スタ３１、コンデンサ３２及び画素電極３３を画素単位
としてこれがマトリクス状に配置されている。駆動回路
基板２４には、トランジスタ３１へ入力する記録画像信
号を格納するシフトレジスタとラッチ回路からなるデー
タ格納部２１と、トランジスタ列を選択するセレクタと
カウンタからなるトランジスタ選択部２２と、トランジ
スタをマトリクス駆動するドライバ部２３とが設けられ
ている。静電潜像形成体２０と駆動回路基板２４の各部
は、リードフレ−ム２６で接続され、静電潜像担持体１
０は、フレキシブルケーブル２７で外部の電源及び回路
に接続されている。図２に示されるように静電潜像形成
体２０、データ格納部２１、トランジスタ選択部２２及
びドライバ部２３が静電潜像担持体１０の搬送方向Ｔ1
に沿って配列されている。
【００２８】次に、図３を参照して静電潜像形成体２０
についてより詳細に説明する。静電潜像形成体２０は、
基板３０上に設けられた電界効果形薄膜トランジスタ３
１と、このトランジスタ３１とアースの間に挿入された
コンデンサ３２と、画素電極３３とを画素単位として、
図４に示すようにこの画素単位をマトリクス状にＭ×Ｎ
個に配置した構成となっている。
【００２９】薄膜トランジスタ３１は、プレート状の基
板３０、例えばコーニング７０５のようなガラス基板上
に設けられたゲート電極３４と、ゲート電極３４上に設
けられたＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 ：Ｈのようなゲート絶縁
膜３５と、このゲート絶縁膜３５上に設けられたｐ−Ｓ
ｉ，ａ−Ｓｉ：Ｈのような半導体層３６と、この半導体
層３６の一端に接続されるソース電極３７と、半導体層
３６の他端に接続されるドレイン電極３８から成ってい
る。ゲ−ト電極３４は、画像信号に応じてゲート信号を
発生するドライバー回路３９に接続されている。ソース
電極３７は、記録用電源４０に接続されている。
【００３０】コンデンサ３２は、基板上に設けられた第
１電極４１と、この第１電極４１上に設けられた誘電体
層４２と、第１電極４１に対向して誘電体層４２上に設
けられた第２電極４３から成っている。第１電極４１
は、接地され、第２電極４３は、トランジスタ３１のド
レイン電極３８及び絶縁層４４上に設けられた画素電極
３３に接続されている。
【００３１】図３に示す静電潜像形成体２０において
は、各画素単位に、記録用電源４０と接地の間にトラン
ジスタ３１とコンデンサ３２が直列に挿入される構成と
成っている。画素電極３３は、絶縁層４４を挟んでトラ
ンジスタ３１及びコンデンサ３２と図３に示すような積
層構成となっており、かつ所望の画点サイズに相当する
大きさを有している。画素電極３３は、薄膜デバイスの
電極材料として常用されるアルミニウム、タングステ
ン、クロム、チタン、銅などの金属材料から構成され
る。画素電極には、潜像を現像する際、トナーが摺擦さ
れることから、耐摩耗に優れた金属材料が特に有用に用
いられる。また、画素電極形成面を平滑化するために画
素電極間の凹部を埋め、また、画素電極形成面の平滑化
と画素電極保護のために画素電極および画素電極間の凹
部を覆うように絶縁性の保護膜を設けても良い。
【００３２】以上の静電潜像形成体は、公知の材料を用
いて公知の技術を用いて製作することができる。尚、
駆動回路基板２４のデータ格納部２１、トランジスタ選
択部２２及びドライバ部２３は常用のＩＣ，ＬＳＩを用
いて製作される。
【００３３】図４は、静電潜像担持体の回路構成をブロ
ックで示している。この図４に示すようにＮ×Ｍの電界
効果型トランジスタ３１とコンデンサ３２がマトリック
ス状に配置されいる。横方向、即ち、主走査方向に配列
されるトランジスタ３１は、互いにそのゲートがそれぞ
れ共通の信号線（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・・・）に接続
されている。また、縦方向、即ち、副走査方向に配列さ
れるトランジスタ３１は、互いにそのソースが共通の信
号線（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・・・・）に接続されている。
トランジスタ３１のドレインは、コンデンサの一端に接
続され、コンデンサのもう一端は、接地されている。画
素電極３３は、トランジスタ３１とコンデンサ３２の中
間に接続され、その電位は、コンデンサに生じる電位と
なる。
【００３４】横方向、即ち、主走査方向に配列されるト
ランジスタ３１のゲートを結ぶ共通の走査線（Ｙ１，Ｙ
２，Ｙ３，・・・・）は、ドライバ部２３ー１の各ドラ
イバ１６ー１に接続され、各ドライバ１６ー１は、セレ
クタ１７に接続されている。また、このセレクタ１７
は、カウンタ１８に接続されている。このカウンタ１８
は、クリア信号によって、ゼロクリアされ、水平同期信
号によってカウントアップされ、カウントが所定値に達
すると、セレクタによって対応する走査線がアクテイブ
となってその走査線が選択される。
【００３５】一方、縦方向、即ち、副走査方向には、ト
ランジスタのソースが互いに共通の信号線（Ｘ１，Ｘ
２，Ｘ３，・・・・）に接続され、この信号線（Ｘ１，
Ｘ２，Ｘ３，・・・・）は、同様にドライバ部２３ー２
の各ドライバ１６ー２に接続され、各ドライバ１６ー２
は、ラッチ回路１９に接続されている。ラッチ回路１９
は、シフトレジスタ２９に接続され、シフトレジスタ２
９からの１ラインに相当する画像信号を水平同期信号に
よって、ラッチする。シフトレジスタ２９には、画像デ
ータの信号線と画像データを転送するためのクロックの
信号線が接続され、クロックに同期して画像信号がシリ
アルに供給されている。
【００３６】２次元に配置された画面画素数、例えば、
解像度８ドット／ｍｍ、画素電極占有面積２００ｍｍ×
２９０ｍｍとすると、総画素電極数＝総トランジスタ数
は、約３７０万個となり個別に信号線を外部に取り出す
のは実際上不可能である。また、図４のように静電潜像
形成体を１ライン同時のマトリクス駆動する場合でもラ
イン単位でドライバを設けなければならない。この場合
でも、搬送方向Ｔ1 の長さを２９０ｍｍとすると約２３
００本の信号線を外部と接続しなければならない。この
ような多数の信号線を外部に引き出すことは極めて難し
く、できた場合でも静電潜像担持体を滑らかに比較的長
い距離を移動させるのは難しく、移動による信号線の断
線など信頼性は大幅に低下する。これに対して、図４、
図１に示すようにこの発明の画像形成装置では静電潜像
担持体１０より外部に接続される線数は、信号、電源を
含めても１０本以内である。
【００３７】静電潜像担持体１０に静電潜像は、以下の
ように形成される。いまあるトランジスタのソースに接
続されている信号線が画像データによりハイレベルとな
り、トランジスタのゲートに接続されている信号線がカ
ウンタの値によってハイレベルになった場合、このトラ
ンジスタのドレインは、ハイレベルとなりコンデンサは
充電される。充電されたコンデンサ電位は、接続する画
素電極に現れる。反対にトランジスタのソースに接続さ
れている信号線が画像データによりローレベルの場合
は、トランジスタのゲートに接続されている信号線がカ
ウンタの値によってハイレベルになっていてもトランジ
スタのドレインは、ローレベルでコンデンサは、充電さ
れない。このコンデンサに接続する画素電極に現れる電
位はほとんどゼロである。この画素電極に現れる電位差
を利用して静電潜像が形成される。
【００３８】図５及び図６を参照して静電潜像形成体１
０における静電潜像形成動作を詳細に説明する。図５
は、この発明の画像形成装置に用いられる静電潜像形成
体の場合を、図６は、図２３に示した従来構造の画素電
極板の場合を示している。図５（ａ）及び図６（ａ）
は、ＴＦＴトランジスタの動作を示し、図５（ｂ）及び
図６（ｂ）は、画素電極３３に現れる出力及び現像可能
な時間Ｄ0 を示している。トランジスタ３１は、スイッ
チング素子として動作する。即ち、ドライバ回路３９か
らゲート電極３４に画像信号に応じたパルス信号が入力
されると、この信号によってトランジスタは、ＯＮ状態
となって、ソース電極３７とドレイン電極３８間が導通
し、ソース電極に接続された記録用電源４０の電圧がコ
ンデンサ３２に印加され、コンデンサ３２が充電され
る。コンデンサの充電に対応してコンデンサ３２の充電
電位がコンデンサ３２の電極４３に接続する画素電極３
３に現れる。画素電極に現れた電位は、ゲート電極への
信号パルスがＯＦＦとなってもコンデンサ３２の作用に
より電位が維持される。一方、信号パルスを入力されな
いトランジスタ３１は、記録用電源の電圧をコンデンサ
に印加しないのでコンデンサ３２は、充電されず画素電
極には接地電位に近い電位が現れる。このようにしてこ
の発明の画像形成装置の静電潜像形成体では、コンデン
サ３２の電極４３に現れる電位の差を利用して静電潜像
形成が形成される。
【００３９】従来例である図２３に示す画素電極板を用
いた静電潜像形成では、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示
すようにトランジスタがＯＮ状態になったときのみ画素
電極板が接地され、トランジスタ４をＯＮ状態としない
画素電極板と静電的な差を生じる。すなわち、この発明
の画像形成装置の静電潜像形成体では、トランジスタ３
１がＯＦＦ状態になった後も画素電極に潜像電位を維持
できる特徴がある。この効果によりトランジスタ３１の
ＯＮ状態時間よりも長い現像時間の設定およびその時間
内で有ればトランジスタ３１のＯＮ状態のタイミングに
関係なく現像が可能となる。これに対して従来例ではト
ランジスタ４のＯＮ状態時間と同期した時間のみで現像
が可能である。また、画素電極の電位が持続するので現
像後のトナーの保持が確実となり転写までトナー像の乱
れなく画像形成プロセスを進めることができる。
【００４０】再び図１を参照して画像形成装置について
説明する。この図１に示すように現像器１２のホッパ５
０内には、摩擦帯電性のいわゆる非磁性一成分のトナー
を静電潜像形成体１０の画素電極に対面する位置に向け
て搬送する現像ロ−ラ５１が設けられている。現像ロ−
ラ５１は、１０2 〜１０8 Ωｃｍの電気抵抗を有する導
電性表面層を有する弾性ロ−ラに作られている。現像ロ
−ラ５１には、トナーを摩擦帯電しつつ、薄層を形成す
るためのリン青銅やウレタン、あるいはシリコン樹脂な
どからなる弾性ブレ−ド５２が押圧されており、ここを
通過するトナーは、負極性に帯電し、１層〜３層程度の
トナー層を形成する。なお、上記現像ロ−ラ５１の表面
は、トナーとの摩擦帯電も考慮して、また適度な弾性と
摩擦性を考慮して選ぶ必要がある。表面層の材質として
は、たとえば、ウレタン樹脂に導電性カ−ボンを１０〜
３０重量パ−セント混合したものを塗布して形成してい
る。さらに、現像ロ−ラ５１には、バイアス電源（図示
せず）が接続されており、これにより、現像時に所定の
現像バイアスが印加される。ホッパ５０内にはスポンジ
状トナー搬送ロ−ラ５３が設けられており、ホッパ５０
内のトナーの凝集防止と、搬送供給の役割を果たしてい
る。
【００４１】ローラ転写器１３の転写ローラ５４は、現
像ロ−ラ５１と同様な構造を有するが表面層の電気抵抗
は１０5 〜１０10Ωｃｍである。なお、転写ロ−ラ５４
の表面は、付着するトナーや紙粉等の異物を清掃しやす
くするため、表面の平滑性と、低摩擦性をそなえた材質
が好ましく、本例では、導電性ポリフッ化樹脂、導電性
ポリエステルなどを用いている。この転写ロ−ラ５４を
記録媒体の裏面に押接し、トナ−極性（−）とは、逆極
性に偏奇された交流バイアスを図示しない電源より印加
することにより、ここに搬送されてきた（破線矢印で搬
送路を示す）記録媒体１５に静電潜像形成体１０からト
ナ−画像を転写する。このローラ転写器でのオゾンの発
生は、コロナチャージャのそれの数十分の一以下であ
り、また多湿下においても安定した転写特性を発揮す
る。記録媒体に転写されたトナーは、定着手段１４であ
るヒートローラ５５により記録媒体に定着される。
【００４２】次にこの発明になる画像形成装置の記録動
作を図１を参照して説明する。静電潜像担持体１０は、
矢印方向に１５ｍｍ／ｓで移動しつつ、画素電極に残留
するトナーをファーブラシクリーナ１１で清掃される。
静電潜像形成体１０が現像手段である非磁性１成分トナ
ーを用いる接触現像器１２に到達する前に先に説明した
潜像形成動作で静電潜像を形成する。記録用電源３９か
らコンデンサ３２に５０Ｖの電圧が印加され場合には、
画像部電位が約５０Ｖ，非画像部電位が１０Ｖ以下の静
電潜像が形成される。静電潜像形成体１０が現像器１２
の現像領域に達した際には、画像部電位は、約４５Ｖと
なる。この潜像を負極性に帯電した非磁性一成分のトナ
ーで現像するが、この現像では潜像電位が低いので従来
のトナーより低い帯電量のトナーを用いている。例えば
トナーを鉄粉キャリアと混合し、ブローオフ法で測定し
たときに−５〜−１０μＣ／ｇの帯電量のトナーが利用
できる。
【００４３】次のローラ転写器１３では、転写ローラ５
４に沿って搬送されてきた記録媒体１５に押接されたト
ナー像を転写ローラに＋３００Ｖを印加して記録媒体に
転写する。この後トナー像は、ヒートローラ定着器１４
で記録媒体１５に定着される。静電潜像担持形成体１０
は、トナー像を記録媒体に転写した後、始めの位置に移
動される。
【００４４】この発明の画像形成装置の静電潜像担持体
１０では、トランジスタがＯＦＦ状態になった後もコン
デンサの放電時定数に従って潜像電位を維持できる。従
って、トランジスタのＯＮ状態時間よりも長い現像時間
の設定およびその時間内で有ればトランジスタのＯＮ状
態のタイミングに関係なく現像が可能となる。また、画
素電極の電位が持続するので現像後のトナーの保持が確
実となり転写までトナー像の乱れなく画像形成プロセス
を進めることができる。また、静電潜像担持体１０の搬
送になんら支障なく、数万回以上の画像形成操作を行っ
ても潜像形成に全く問題は生じない。更に、現像機の現
像ローラには静電潜像形成体のみが接触するので、デー
タ格納部、トランジスタ選択部、ドライバ部がトナーに
よって汚染され、動作異常を生じることはない。
【００４５】図７は、この発明になる他の実施例の画像
形成装置を模式的に示すものである。１０は、図２、図
３及び図４に示したと同様の構造を有する静電潜像担持
体、１１は、静電潜像形成体上のトナーを清掃するファ
ーブラシクリーナ、６０は、現像手段である導電性磁性
トナーを用いる接触現像器、６１は、中間転写体、６２
は、トナー転写手段である圧力転写器、６３は、転写定
着手段、１５は、記録媒体である普通紙である。図１に
示したと同一の番号は、画像形成装置と同一部分或は同
一機能を有する部分を示すものとしてその説明を省略す
る。
【００４６】現像器６０のホッパ６４内には、導電性磁
性のトナーを静電潜像担持体１０の静電潜像形成体（図
示せず）に対面する位置に向けて搬送する導電性現像ス
リーブ６５が設けられている。現像スリーブ６５には、
図示しない電圧印加手段により現像バイアスを印加でき
る。現像スリーブ６５には、トナー薄層を形成するため
のリン青銅やウレタン、あるいはシリコン樹脂などから
なるドクターブレード６６が押圧されており、ここを通
過するトナーは、１層〜３層程度のトナー層を形成す
る。ホッパ６４内には、スポンジ状トナー搬送ロ−ラ６
７が設けら、ホッパ６４内のトナーの凝集防止と、搬送
供給の役割を果たしている。
【００４７】中間転写体６１は、ベースの表面にトナー
を粘着あるいは付着できる性質を持つ材料を有したベル
トに形成されている。具体的には０．１〜１．０ｍｍ厚
のポリアミド、ポリエステルなどのベースフィルムの上
に０．１〜０．８ｍｍ厚のシリコンラバーを積層したも
のが好適に用いられる。また、中間転写体６１のゴム硬
度は、３０゜〜４０゜のものがトナーと中間転写体６１
との密着性の観点から好適である。この中間転写体６１
は表面がトナーを粘着あるいは付着できる性質を持つ耐
熱性を有するものであればいかなる材料も用いることが
できる。
【００４８】静電潜像担持体１０から中間転写体６１に
トナーを転写する圧力転写器６２は、圧力印加ローラ６
８を備えている。圧力印加ローラ６８に印加される圧力
は、０．２〜１．０Ｋｇｆ／ｃｍの圧力をローラ６８に
印加することにより静電潜像形成体１０上のトナーをほ
ぼ１００％中間転写体６１に転写することができる。必
要に応じて、転写残りのトナーを中間転写体から除去す
るクリーナを設けてもよい。
【００４９】この転写器６２では、静電力を用いずにト
ナー転写ができるので、オゾンの発生は全くなく、また
湿度等によっても転写効率が左右されない優れた耐環境
性を示す。
【００５０】転写定着手段６３は、中間転写体６１、ヒ
ートローラ６９とバックローラ７０からなる。また、普
通紙１５は破線矢印で示す搬送路に沿って搬送され、転
写定着手段６３でトナーを転写され同時にトナーは普通
紙に定着される。ヒートローラ温度は、プロセス速度に
よっても変わるがトナー融点より略５０℃以上高く設定
することが望ましい。また、バックプラテン７０には、
転写定着のための圧力が印加される。０．４〜１．０Ｋ
ｇｆ／ｍｍの範囲の圧力印加により良好な転写定着が行
われる。転写定着手段６３では、転写器６２と同様に静
電力を用いずにトナー転写ができるので、オゾンの発生
は全くなく、また湿度などにも転写効率が左右されない
優れた耐環境性を示す。
【００５１】次に図７に示す画像形成装置の記録動作を
説明する。静電潜像形成体１０は、矢印方向に１５ｍｍ
／ｓで移動しつつ、画素電極に残留するトナーがファー
ブラシクリーナで清掃される。静電潜像形成体１０が現
像手段である導電性磁性トナーを用いる接触現像器６０
に到達する前に先に説明した潜像形成動作で静電潜像が
形成される。記録用電源４０からコンデンサ３２に５０
Ｖの電圧が印加され、画像部電位が約５０Ｖ，非画像部
電位が１０Ｖ以下の静電潜像が形成される。現像器６０
の現像領域に達したときの画像部電位は、約４５Ｖであ
り、この潜像が負極性の現像バイアスを印加しながら現
像される。次の圧力転写器６２では、圧力印加ローラ６
８に沿って搬送されてきた中間転写体６１にローラ６８
に０．８Ｋｇ／ｃｍの圧力を印加してトナー像が静電潜
像担持体１０から中間転写体６１に粘着転写される。中
間転写体６１を搬送し、１８０℃に温度制御されたヒー
トローラ６９と１．０Ｋｇ／ｃｍの圧力を印加している
バックプラテン７０の間に普通紙１５とトナー像が重な
り合うように挿入され、ここでトナー像は、普通紙１５
に転写されると同時に定着される。静電潜像担持体１０
は、トナー像を中間転写体６１に転写した後、始めの位
置に移動される。
【００５２】図８は、この発明の画像形成装置の更に他
の実施例を模式的に示している。８０は、後述するポジ
ションマーカ８１を有する静電潜像担持体、１１は、静
電潜像担持体上のトナーを清掃するファーブラシクリー
ナ、１２は、現像手段である非磁性１成分トナーを用い
る接触現像器、１３は、トナー転写手段であるローラ転
写器、１４は、定着手段であるヒートローラ、１５は、
記録媒体である普通紙、１６は、ポジションマーカ８１
を検出するセンサである。静電潜像担持体８０は、搬送
手段である搬送ローラ（図示せず）およびこれを駆動す
るステップモータ（図示せず）により各手段を移動す
る。図１と同一番号のものは図１と同機能を示すものと
してその説明を省略する。
【００５３】静電潜像担持体８０について図９を参照し
て説明する。静電潜像担持体８０は、上述した静電潜像
形成体８０、駆動回路基板２４及びポジションマーカ８
１が支持体２５上に設けられた構成となっている。この
駆動回路基板２４には、トランジスタへ入力する記録情
報を格納するシフトレジスタとラッチ回路からなるデー
タ格納部２１と、トランジスタ列を選択するセレクタと
カウンタからなるトランジスタ選択部２２と、トランジ
スタをマトリクス駆動するドライバ部２３とが設けられ
ている。静電潜像形成体２０と基板２４は、リード線２
６によって接続され、図４に示すと同様な回路に構成さ
れている。静電潜像担持体８０は、フレキシブルケーブ
ル２７で外部の電源及び回路に接続されている。
【００５４】つぎに図８及び図９に示された画像形成装
置の作像動作を図１０のタイミングチャートを参照して
説明する。
【００５５】図１０（ａ）は、主走査方向１ライン分の
画像データ転送の基準となる水平同期信号を示し、図１
０（ｂ）は、ステッピングモータを駆動するためのステ
ッピングモータ相切換信号を示している。このステッピ
ングモータ相切換信号の１パルス（１周期）で１ステッ
プ分ステッピングモータが回転される。このステッピン
グモータ相切換信号は、上述の水平同期信号に同期さ
れ、図１０（ａ）及び（ｂ）の比較から明らかなように
水平同期信号の１周期の時間にステッピングモータは、
３ステップ回転される。また、ステッピングモータが３
ステップの回転されるに伴い、静電潜像担持体８０は、
静電潜像担持体搬送方向、即ち、副走査方向に沿った画
素電極の配列ピッチに等しい距離だけ移動される。図１
０（ｃ）に示されるクリア信号は、前述したポジション
マーク８１を検出するセンサー１６からの静電潜像担持
体のポジションマーク検出信号出力を基に水平同期信号
に同期して発生される。このクリア信号がカウンタ１８
に入力されると、図１０（ｄ）に示すようにカウンタ１
８の値は、０にセットされ、また、図４に示すラッチ回
路１９の内容もクリアされる。
【００５６】静電潜像担持体１０が搬送され現像器１２
にさしかかると、センサー１６が静電潜像担持体８０上
のポジションマーク８１を検知する。静電潜像形成体２
０の画素電極３３が現像器１２の現像領域にはいる前に
センサ１６からの検知出力が得られるようにセンサ１６
及びポジションマーク８１の位置は設定されている。セ
ンサ１６の検知出力を基に予め設定された画素電極３３
の第１ラインが現像領域にはいるタイミングに合わせて
クリア信号が出力される。
【００５７】図１０（ｃ）に示すようにクリア信号が出
力されると同時に図１０（ｊ）に示すようにクロックに
同期してシフトレジスタ２９へ図１０（ｉ）に示すよう
に第１ラインの画像データ転送が始まる。図１０（ｉ）
に示すようにカウンタ１８の値が０である期間中に第１
ラインの画像データの転送が終了される。データ及びク
ロックを拡大した図１０（ｋ）及び（ｌ）に示すように
１ライン分の画像データは、静電潜像形成体に主走査方
向に並べられた画素電極の数に等しくＮ個である。
【００５８】図１０（ａ）に示すつぎの水平同期信号が
入力されると、図１０（ｄ）に示すようにカウンタ１８
の値は、１にカウントアップされ、このタイミングでシ
フトレジスタに転送された第１ラインの画像データがラ
ッチ回路１９にラッチされ、トランジスタ３１のソース
に接続する信号ライン（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・・・・）の
内、マーク情報の画像データ信号が与えられた信号ライ
ンは、ローレベルからハイレベルに切り換えられる。ま
た、図１０（ｆ）及び図１０（ｈ）に示すＹ2,Ｙ3 ・・
・・, Ｙm 信号ラインは、ローレベルに維持される。ま
た、同時にカウンタ１８の値は、１になり、この期間中
につぎの第２ラインの画像データがシフトレジスタ２９
に転送される。その後、水平同期信号が入力されるごと
にカウンタ１８のカウント値がアップされる。
【００５９】セレクタ１７は、図１０（ｅ）から図１０
（ｈ）に示すようにカウンタ１８の値に応じて次々にト
ランジスタ３１のゲート３４に接続される走査ラインを
ハイレベルに切り換えて走査ラインを活性化する。カウ
ンタ１８の値が０の時は対応する走査ラインはないた
め、いずれの走査ライン１８もハイレベルにはならな
い。カウンタ１８の値が０から１にカウントアップされ
ると、図４に示すＹ１の走査ラインがハイレベルに切換
られ、活性化される。この状態で第１走査ラインのトラ
ンジスタ３１の内、ソース電極３７がハイレベルに切り
換えられたトランジスタ３１が駆動され、このトランジ
スタ３１に接続されるコンデンサ４２が充電され、画素
電極３３にソース電極３７に与えられる電圧に見合った
電圧（静電潜像電位）が現れる。画素電極３３に静電潜
像電位が生じたとき、画素電極３３は、スッテピングモ
ータにより移動されて現像器１２の現像領域に位置され
ている。従って、画素電極３３と現像器１２の現像ロー
ラ４１の間に生じる電位差によりトナーが画素電極３３
に付着される。第１走査ラインに接続されているトラン
ジスタ３１のソース電極３７がローレベルに維持されて
いる場合には、このトランジスタ３１に接続されるコン
デンサ４２は充電されず、画素電極３３に電圧が与えら
れず、トナー現像可能な電位は生じないこととなる。
【００６０】次の、水平同期信号により、ラッチ回路１
９に第２走査ラインに相当するライン画像データがラッ
チされ、カウンタ値は２にカウントアップされ、先と同
様に第２走査ラインに接続された画素電極３３に静電潜
像が形成されてトナーで現像される。同様に、この動作
を繰り返して１画面の静電潜像の形成とトナー現像が実
行される。
【００６１】このようにシフトレジスタ２９に転送され
た画像データは、トランジスタ３１のソースに接続され
る信号線を制御し、また、水平同期信号をカウントする
カウンタ１８の値がトランジスタのゲートに接続される
走査線を制御している。
【００６２】上述したように画像データに従って、画素
電極３３の電位がコントロールされても、時間の経過と
ともにコンデンサの電位が変化される。また、現像時に
電荷が移動されることも予想されるため、理想的には、
現像の直前あるいは現像と同時にコンデンサの表面の電
位をコントロールするのが望ましい。本実施例では、静
電潜像担持体８０の一部にポジションマーク８１が設け
られ、これがセンサー１６で検知され、現像領域に達し
た画素電極３３のトランジスタが駆動され、静電潜像の
形成と現像とが同時に実行される。即ち、時間の経過と
ともにコンデンサの電位が変化される前に、確実に静電
潜像の形成と現像とが同時に実行される。
【００６３】この発明の他の実施例に係るカラー画像形
成装置の概略構成が図１１に示されている。８０は、上
述した静電潜像担持体、９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０
ＢＫは、各々イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの非
接触現像器、９１は、転写手段の一部を構成する転写電
圧を印加されてトナー画像を記録媒体９２に転写する転
写ローラ、９３は、定着手段であるヒートローラ、９４
は、クリーナ、９５は、ポジションマーカ８１を検出す
るセンサである。静電潜像担持体８０は、搬送手段であ
る搬送ローラ（図示せず）およびこれを駆動するステッ
プモータ（図示せず）により矢印方向に搬送される。
【００６４】非接触現像器９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９
０ＢＫは、絶縁性磁性キャリアと正極性に帯電する絶縁
性非磁性トナーからなる二成分現像剤を用いた非接触現
像器で、現像器９０Ｙには、イエロートナー、現像器９
０Ｍには、マゼンタトナー、現像器９０Ｃには、シアン
トナー、現像器９０ＢＫには、ブラックトナーが用いら
れている。この現像器は、内部に回動するマグネットロ
ーラを有する金属性スリーブの表面に前記の現像剤を塗
布した現像ローラ９６を、現像剤が静電潜像担持体８０
に接触しないように設け、現像バイアスより電位の低
い、あるいは逆極性の電位の静電潜像に対してトナーが
飛翔し、現像を行う。このような現像装置については、
詳細は特開昭５９−１２１０７７などを参照されたい。
【００６５】転写ローラ９１は、導電性表面層を有する
弾性ロ−ラである。転写ロ−ラ３の表面は、付着するト
ナーや紙粉等の異物を清掃しやすくするため、表面の平
滑性と、低摩擦性をそなえた材質が好ましく、本例で
は、導電性ポリフッ化樹脂、導電性ポリエステル等でつ
くられている。転写時には、転写ロ−ラ９１が記録媒体
９２の裏面に押接され、トナ−極性とは、逆極性に偏奇
された交流バイアスを図示しない電源より印加すること
により、静電潜像形成体８０から記録媒体９２へトナ−
画像が転写される。このローラ転写器でのオゾンの発生
は、コロナチャージャのそれの数十分の一以下であり、
また多湿下においても安定した転写特性を発揮する。ま
た、転写ローラ９１の表面に付着する紙粉などにより圧
接面にムラができると均一な転写に障害を生じるためは
清掃手段（図示せず）により清掃される。記録媒体に転
写されたトナーは、定着手段であるヒートローラ９３に
より記録媒体９２に定着される。
【００６６】次に、図１１に示されたカラー画像形成装
置におけるカラー画像形成動作について説明する。静電
潜像担持体８０は、矢印で示される搬送方向Ｔ１に移動
しつつ、画素電極３３に残留するトナーがファーブラシ
クリーナで９４清掃される。静電潜像担持体８０がイエ
ロー現像器９０Ｙに入る前に静電潜像形成体のソース電
極群に記録用電源から電圧が印加される。静電潜像担持
体８０がイエロ現像器９０Ｙの現像領域に搬送される
と、上述したように、画像信号のイエロー信号に応じ
て、現像器９０Ｙの現像領域で静電潜像形成と同時に静
電潜像は、負極性に帯電したイエロトナーで現像され
る。
【００６７】イエロトナー像を保持する静電潜像担持体
８０は、次のマゼンタ現像器９０Ｍに搬送される。静電
潜像担持体８０の画素電極がマゼンタ現像器９０Ｍの現
像領域に搬送されると、後述する多重現像動作により、
マゼンタの静電潜像形成と同時にイエロトナー像にオー
バーラップしてマゼンタトナー像が形成される。以下順
次シアントナー像、ブラックトナー像が各々、シアン現
像器９０Ｃ，ブラック現像器９０ＢＫで多重現像され、
静電潜像担持体８０上にカラートナー像が形成される。
【００６８】この実施例の装置においては、静電潜像担
持体８０が複数の現像器が対応して、同時に複数の現像
動作が行われる。これは上述したように静電潜像担持体
８０の画素電極毎に１行単位で画素電極電位の制御が可
能なためである。
【００６９】次の転写ステージでは、静電潜像担持体８
０が＋３００Ｖが印加されている転写ローラ９１に沿っ
て搬送されてきた記録媒体９２に押接されてカラートナ
ー像が静電潜像担持体８０から記録媒体９２に転写され
る。この後、トナー像は、ヒートローラ９３で記録媒体
９２に定着される。静電潜像担持体８０は、カラートナ
ー像が記録媒体に転写した後、始めの位置に移動され
る。
【００７０】図１１に示すカラー現像装置における１色
現像は、既に図１０を参照して述べたと同様のタイミン
グで実行される。従って、その動作タイミングの詳細な
説明は、省略する。
【００７１】図１２を参照して１色現像が繰り返されて
実行される多重現像における静電潜像形成動作を説明す
る。図１２（ａ）及び（ｂ）は、像露光時の静電潜像の
形成過程を模式的に示し、（ａ）は、トナー像が形成さ
れていない静電潜像形成体を、（ｂ）は、すでにトナー
像が形成されている静電潜像形成体を示す。図１２にお
いて、図３と同番号のものは図３に示したと同一箇所を
示すものとしてその説明を省略する。１００は、トナー
を示している。 図１２（ｃ）及び（ｄ）は、感光体を
備えた従来装置における静電潜像の形成過程を図１２
（ａ）及び（ｂ）に対応して模式的に示したものであ
る。図１２において感光体１０１は、導電性基板１０２
とその上に設けられた感光層１０３からなり、１００
は、トナーである。図１２（ｃ）は、トナー像の形成さ
れていない感光面で、その左側領域のみが矢印のように
露光されている。図１２（ｄ）は、すでにトナー像の形
成されている感光面で、左側領域のみが矢印のように露
光されている。
【００７２】この発明になる画像形成装置では、静電潜
像形成前の状態では画素電極の電位は、先に説明したよ
うにすべて同じ電位となる。これは上記の説明から明ら
かなように画素電極上のトナーの有無に依らない。画像
データに従ってトランジスタ３１が駆動され画像部の画
素電極３３に潜像電位が現れる。これらの潜像電位は、
画像データに従って駆動されるトランジスタ３１を介し
て一定電圧で充電されるコンデンサ３２の充電電位によ
って決まり、画素電極上のトナーの有無の影響を受けな
い。すなわち、この発明になる画像形成装置では、画素
電極上のトナーの有無、量、現像回数に関わらず一定の
コントラスト電位が得られる。また、各静電潜像形成体
２０の単位ユニット（トランジスタ３１、コンデンサ３
２、画素電極３３からなる）へのアクセスは、独立に可
能なので、同じカラー画点位置にくる各色画像データで
静電潜像形成体２０の同じ単位ユニットを駆動すること
が可能である。すなわち、各カラー画像の同じ位置にあ
る画像データによるトナー像を静電潜像形成体の同じ位
置に形成できるので本質的に「色ズレ」のない多重現像
ができる。
【００７３】比較のため、従来の有機光導電体（ＯＰ
Ｃ），Ｓｅなどの無機光導電体を静電潜像形成体として
用いた従来の多重現像における静電潜像形成について図
１２（ｃ）及び（ｄ）を参照して説明する。
【００７４】従来の画像形成装置においては、像露光前
に感光層１０３面上方に設けられたコロナーチャージャ
ー等により感光面は、帯電（帯電電荷を＋で模式的に示
す）される。すでに現像されたトナーがある感光面で
は、トナーを介して感光面が帯電される。したがって、
トナーによって遮蔽された感光面の部分と、遮蔽されて
いない感光面の部分とでは、帯電電位に差異が生じる可
能性がある。更に、いまだトナーのない感光面とすでに
現像されたトナーがある感光面とでは上記の理由により
帯電電位に相違が生じる。即ち、像露光が感光体１０１
の感光層１０３側から実行されると、図１２（ｃ）で示
すようなトナーのない感光面では、光は障害なく感光面
に照射され、帯電された電荷が完全に消失され、露光さ
れない部分との間に所定のコントラスト電位が得られ
る。これに対して、図１２（ｄ）で示すようにすでに現
像されたトナーがある感光面では、光は、トナーを介し
て感光面に照射される。当然に光がトナーで遮光される
ため、感光面を照射する光の強度は、減衰される。した
がって、同じ強度の光で像露光してもトナーのない場合
に比較して、トナーのある場合は、帯電電位の減衰が小
さくなる。すなわち、同じ条件で帯電、像露光を行って
も、感光面にトナーがあるか、ないかで静電潜像とバッ
クグランドの電位差、コントラスト電位が異なる結果と
なる。感光面上のトナーの厚さ、量が増えれば増えるほ
ど、コントラスト電位が小さくなるのは勿論である。
【００７５】上述の説明から明らかなように従来装置で
は、複数回現像を行った後、重ねて現像を行う場合、す
でに現像されているトナー層の厚みにしたがって画像濃
度が異なる結果となる。これに対して、既に説明したよ
うにこの発明になる装置では現像されているトナーに関
わりなく、所望の画像濃度を得ることができる。
【００７６】図１、図７、図８及び図１１に示された実
施例では、静電潜像の形成が現像手段の現像領域内にあ
るときに実行されたが、、現像手段に進入される直前に
静電潜像が形成されもよいことは、明かである。
【００７７】この発明の画像形成装置の更に他の実施例
が図１３、図１４及び図１５に示されている。
【００７８】図１３において、１１０は、後述する静電
潜像形成体ドラム、１１１は、ＬＥＤ光書き込みヘッ
ド、１１２は、非磁性１成分トナーを用いた接触現像
器、１１３は、電位制御ランプ、１１４は、転写ロー
ラ、１１５は、クリーナを示している。
【００７９】図１４、図１５を参照して図１３に示され
た装置の静電潜像形成体について説明する。図１４は、
静電潜像形成体の単位となる光電変換体を模式的に示し
たものである。１２０は、透光性基板、１２１は、遮光
性電極、１２２は、透光性電極で遮光性電極１２１と透
光性電極１２２で第１の電極を構成する。１２３は、光
導電層、１２４は、島状に設けられた第２の電極である
透光性電極で、第１の電極の透光性電極１２２に対応す
る部分に導電性遮光体１２５を有している。１２６は、
電源である。電源１２６は、遮光性電極１２１に接続さ
れ、透光性電極１２２は、接地されている。遮光性電極
１２１と光導電層１２３と透光性電極１２４により第１
の機能部１２７を形成し、透光性電極１２２と光導電層
１２３と導電性遮光体１２５により第２の機能部１２８
を形成する。この光電変換体では基板への光の入射方向
により電極／光導電層／電極構造を持つ２つの機能部が
コンデンサー素子機能、光導電素子機能のどちらでも果
たすことができる。
【００８０】この静電潜像形成体は、以下のように製作
される。始めに、洗浄したガラス円筒基板（コーニング
７０５）に２μｍ厚のクロム薄膜が蒸着で設けられる。
常法のＰＥＰにより、電極１２１が電極幅３０μｍ、電
極ピッチ１２５μｍで形成される。電極１２１の一端
は、共通に接続され、電源１２６へ接続するための外部
端子接続部が形成されている。さらに２μｍ厚のＩＴＯ
膜を設け常法のＰＥＰにより、電極１２２が電極１２１
と同様に形成される。また、電極１２２と電極１２１と
の間のスペースは、４０μｍとなるように形成される。
この上にプラズマＣＶＤにより２０μｍ厚のアモルファ
スシリコン膜が設けられて光導電層１２３が形成され
る。次に、１μｍ厚のクロム薄膜が蒸着で設けられ、電
極１２２と光導電層１２３を介して重なり合うように島
状の電極１２５が設けられる。この上に２μｍ厚のＩＴ
Ｏ膜が設けられ、電極１２１上の光導電層１２３及び電
極１２５上に独立した１００μｍ角の矩形に１２５μｍ
ピッチでこのいと膜がパターニングされて透光性画素電
極１２４が形成される。電極１２１及び電極１２２は、
外部接続端子を介して電源１２６に接続され、接地され
ている。
【００８１】次に、静電潜像形成体１１０における潜像
形成動作をその基本要素となる図１４に示した光電変換
体の動作に着目して説明する。第１の機能部１２７をコ
ンデンサ素子、第２の機能部１２８を光導電素子として
用いたとき、コンデンサ素子１２７と光導電素子１２８
は、直列に接続され、この両端に電源１２６からの電圧
Ｖ０が印加されている。コンデンサ素子１２７と光導電
素子１２８との間の電位が画素電極１２４に現れる電位
で、光導電体素子１２８への光の入射の有無による画素
電極電位のコントラストが光像を静電像に変換したとき
の静電像の電位になる。初期状態では、コンデンサ素子
には充電されておらず、画素電極電位は、０Ｖである。
暗所状態でまず電源１２６より電圧Ｖ０が光導電素子１
２８とコンデンサ素子１２７に給電される。暗所状態で
あるので光導電素子１２８も絶縁体として作用する。こ
こで光導電層１２３は、分離されていないので、印加電
圧は、光導電素子部とコンデンサ素子部および電極１２
１と電極１２２に挟まれた光導電層部に各々の容量比に
応じて分配される。しかし、本発明では、電極１２１と
電極１２２の間のギャップが光導電層１２３の厚みより
大きく取って有るので、印加電圧の大部分は、光導電素
子部とコンデンサ素子部に分配される。コンデンサ素子
１２７の静電容量は、光導電素子１２８のそれよりも大
きくなるように設計されているので光導電体素子１２８
に分配される電圧Ｖ１は、図１６に示すように１／２Ｖ
０よりも大きくなり、この電圧が画素電極に現れる。
【００８２】透光性基板１２０の背面より光が入射する
と、コンデンサー素子１２７の光導電層には、遮光性電
極１２１の働きにより光が入射されないが、光導電素子
１２８の光導電層には、透光性電極１２２を介して光が
入射される。これにより光導電素子１２８を構成する光
導電層は、導通化され、画素電極は、接地電位となり、
図１６に示すように画素電極に出力される電圧は、光入
射前の電圧Ｖ1 から接地電位に近いＶ2 に変化される。
このときの変化の時定数は、主として光導電層の時定数
によって定まる。光が入射しない場合には、画素電極１
２４の電位は、Ｖ1 のままである。したがって、光入射
の有無によりコントラスト電位ＶC ＝Ｖ1 −Ｖ2 が得ら
れる。このようにしてこの光電変換体では、光像を静電
像に変換することができる。光入射が終了した後は、Ｖ
0 が印加されているので画素電極の電位は、Ｖ1 に戻
る。
【００８３】また、光導電素子へ入射する光のエネルギ
ーを制御することによりコントラスト電位を制御するこ
とが可能である。光導電素子は入射光のエネルギーに応
じて導通の程度が異なることは良く知られている。先の
説明では、光導電素子の導通化がほぼ完全に起こり電源
から印加される電圧がほぼ降下することなしにコンデン
サ素子に印加するされる場合について説明した。光導電
素子への入射光エネルギが制御され、この素子が抵抗成
分として作用すると、コンデンサ素子にかかる電圧は、
電源電圧Ｖ0 と光導電素子に分配されている電圧との差
となり画素電極には先の場合のＶ2 より高い電圧が現
れ、コントラスト電位は低下する。このようにこの光電
変換体では、入射光のエネルギ量に従って、静電像電位
を変化させることができる。
【００８４】光書き込みヘッド１１１は、液晶シャッタ
ヘッド、単面発光形ＥＬヘッド、光ファイバアレイヘッ
ドなどを用いることができる。
【００８５】非磁性一成分トナーを用いた接触現像器、
転写ローラについては先と同様なので説明を省略する。
【００８６】次にこの実施例の画像形成装置での作像プ
ロセスについて説明する。
【００８７】図１３に静電潜像形成体ドラム（以下単に
ドラムと記す）周囲の構成が示されている。同図内のア
ルファベットＡ〜Ｅは、ドラム回りの位置を表してい
る。図面に向かって右回りにドラム１１０が回転され
る。位置Ｂにおいて現像器１１２の現像ローラ１３０が
ドラムの外側に接触するよう配置され、対向するドラム
の内側にＬＥＤ書き込みヘッド１１１が設けられてい
る。画像形成時、現像ローラ１３０によって接触点にト
ナーが搬送され、画像データに基づき書き込みヘッド１
１１の画素に対応する発光部（図示せず）のオン・オフ
により、ドラム表面の潜像形成およびトナー現像が同時
に行われる。
【００８８】現像後、現像されたドラム１１０上のトナ
ー像は、ドラム回転により位置Ｄの転写位置へと向けら
れる。この間、ランプ１１３によりドラム１１０は、一
様に露光される（位置Ｃ付近）。転写位置では、給紙さ
れた用紙（図示せず）をはさんでバイアスの印加された
転写ローラ１１４によりトナー像は、普通紙上に転写さ
れる。トナー像の転写された普通紙は、図示しない定着
器により定着され装置から排紙される。転写後、ドラム
上に残った未転写トナーは、位置Ｅでクリーナ１１５に
より回収される。尚、ドラム内側には、ランプと書き込
みヘッドの双方の光を遮蔽する遮蔽部材１３１を設けて
ある。
【００８９】次に先に述べた作像プロセスにおけるドラ
ム表面電位の変化について説明する。図１７（ａ）にド
ラムの任意の点の時間に対する位置の変化が示され、図
１７（ｂ）にドラムの任意の点の時間に対するドラム表
面電位の変化が示されている。同図上の縦軸は、ドラム
の周囲の位置を、下の縦軸はドラム表面電位を示し、ま
た、それぞれ横軸には、時間が示されている。ドラム上
のある点に注目する。仮に今、同図中Ｅ1 の点に着目す
る事にする。ドラムの回転とともに上の図のように時間
の経過とともにＥ1 からＡ1 、Ｂ1 、Ｃ1 、Ｄ1 、を通
り再びＥ2 、そして再度Ａ2 、Ｂ2 、Ｃ2 、Ｄ2 と移動
する。ここでドラム回転開始直後、下の図のようにドラ
ムは、ランプで露光されるところ以外は、電源１２６か
らのドラムへの供給電圧ＶCCとＧＮＤの中間電位ＶC に
なっている( 図中Ａ1)。図中Ｂ1 を通った後、ランプの
露光により電位は、ＶCCに変化する（図中Ｃ1 ）。やが
て、露光が届かなくなるにつれ表面電位は、減衰され
る。再びＡ2 、Ｂ2 を通りランプの露光により再びＶCC
になる。ここで、位置Ｂ2 において書き込みヘッドによ
り印字画素に対し露光が行われると、露光されたドラム
表面電位は、０Ｖまで減衰される。この時、トナーを現
像するのに必要な画像部電位ＶI を現像ローラにバイア
ス（現像バイアスＶD ）として印加してあると、トナー
は、現像ローラからドラムへと現像される。ランプの露
光による画像部電位ＶI の上昇は、現像されたトナーに
よる遮蔽効果により転写位置Ｄ2 まで背景電位ＶBGとの
コントラストを十分保つ。このため転写による画像の乱
れを減少させることができる。
【００９０】以上の説明から明らかなように、オゾンを
発生するチャージャを用いることなく画像形成を行うこ
とが可能となる。
【００９１】この発明になる画像形成装置の更にまた他
の実施例の画像形成装置の断面が図１８に示されてい
る。
【００９２】１１０は、図１３の画像形成装置で用いた
と同一構造の静電潜像形成体ドラム、１１１は、ＬＥＤ
光書き込みヘッド、１４０は、第１の前面露光用ラン
プ、１１２は、非磁性１成分トナーを用いた接触現像
器、１４１は、第２の前面露光ランプ、１１４は、転写
ローラ、１４２は、ブラシである。図１３と同番号のも
のは同じ機能なので説明を省略する。ランプ１４０およ
び１４１としてはＬＥＤアレイなどを用いる。
【００９３】この図１８に示された画像形成装置での作
像プロセスについて説明する。
【００９４】図１８には、静電潜像形成体ドラム（以下
単にドラムと記す）周囲の構成が示されているが、図１
８内のアルファベットＡ〜Ｅは、ドラム回りの位置を表
している。図面向かって右回りにドラムが回転する。位
置Ｂにおいて現像器１１２の現像ローラ１３０がドラム
１１０の外側に接触するよう配置され、対向するドラム
の内側にＬＥＤ書き込みヘッド１１１が設けられてい
る。画像形成時、現像ローラによって接触点にトナーが
搬送され、画像データに基づき書き込みヘッド１１１の
画素に対応する発光部（図示せず）のオン・オフによ
り、ドラム表面の潜像形成およびトナー現像が同時に行
われる。
【００９５】現像後、現像されたドラム１１０上のトナ
ー像は、ドラム回転により位置Ｄの転写位置へと向けら
れる。この間、第２ランプ１４１によりドラムは、一様
露光される（位置Ｃ付近）。転写位置では、給紙された
用紙をはさんでバイアスの印加された転写ローラ１１４
によりトナー像は、用紙上に転写される。トナー像の転
写された用紙は、図示しない定着器により定着され装置
から排紙される。転写後、ドラム上に残った未転写トナ
ーは、位置Ｅで電源１４３から供給される電流がブラシ
１４２を介してトナーへ電荷注入し、位置Ａで第１ラン
プ１４０で一様露光され、位置Ｂで再び現像ローラ１３
０へ回収されるクリーナレスプロセスが実行される。
尚、また、ドラム内側に、ランプと書き込みヘッドの双
方の光を遮蔽する遮蔽部材１３１を設けられている。
【００９６】次に先に述べた作像プロセスにおけるドラ
ム表面電位の変化について説明する。図１９（ａ）に
は、ドラムの任意の点の時間に対する位置の変化が示さ
れ、図１９（ｂ）には、ドラムの任意の点の時間に対す
るドラム表面電位が示されている。図１９（ａ）の縦軸
は、ドラムの周囲の位置を、図１９（ｂ）の縦軸は、ド
ラム表面電位を示し、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）の
横軸は、時間を示している。ドラム上のある点に注目す
る。仮に今、同図中Ｅ1 の点に着目する事にする。ドラ
ム回転にともなって上の図のように時間の経過とともに
Ｅ1 からＡ1 、Ｂ1、Ｃ1 、Ｄ1 、を通り再びＥ2 、そ
して再度Ａ2 、Ｂ2 、Ｃ2 、Ｄ2 と移動する。ここで、
ドラム回転開始直後、ドラム表面電位は、下の図のよう
に第１ランプにより一様露光されドラムへの供給電圧Ｖ
CCになる( 同図Ｅ1)。位置Ｂ1 で現像ローラにより第１
ランプ、第２ランプからの光が遮られるため、多少の電
位減衰が生じる。しかし位置Ｂ1 を通り過ぎると、第２
ランプの露光によりすぐにＶCCに復帰する。やがて、露
光が届かなくなるにつれ表面電位は、減衰される。再び
位置Ｅ2 付近から第１ランプによりＶCCとなる。ここ
で、位置Ｂ2 において書き込みヘッドにより印字画素に
対し露光が行われると、露光されたドラム表面電位は、
０Ｖまで減衰する。この時、トナーを現像するのに必要
な画像部電位ＶI を現像ローラにバイアス（現像バイア
スＶD ）として印加してあると、トナーは、現像ローラ
からドラムへと現像される。第２ランプの露光による画
像部電位ＶIの上昇は、現像されたトナーによる遮蔽効
果により転写位置Ｄ2 まで背景電位ＶBGとのコントラス
トを十分保つ。このため転写による画像の乱れを減少さ
せることができる。
【００９７】転写後残ったトナーは、逆極性に帯電して
いるため図示しない位置Ｅ（Ｅ2 と同じ）でブラシに印
加したバイアスにより電荷注入され正規の極性になる。
その後位置Ｂにおいて現像ローラに回収される。ここで
本実施例においては、位置Ｅにおいてトナーに電荷注入
するブラシバイアスとドラム供給電圧は、等しく設定し
ドラムに対する電流の授受を防止している。
【００９８】以上の説明から明らかなように、オゾンを
発生するチャージャを用いることなく画像形成を行うこ
とが可能となる。
【００９９】この発明のまた更に他の実施例に係る画像
形成装置の概略構成が図２０に示されている。１５０
は、先述した静電潜像形成体を無端ベルト状にした静電
潜像形成体である。静電潜像形成体１５０の基本要素の
構成が図２１に示されている。図２１の基本要素構成と
しては、画素電極１６０が遮光性電極であり、図１４に
おける遮光性電極１２５がない点が異なっている。しか
し、潜像形成動作は、図１４と同一である。
【０１００】１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｂ
Ｋは、各々イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの画像
情報に応じて静電潜像形成体１５０を像露光する光書き
込みヘッド、１５２Ｙ，１５２Ｍ，１５２Ｃ，１５２Ｂ
Ｋは、各々、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの非
接触現像器、１５３は、転写手段の一部を構成する転写
電圧を印加されてトナー画像を記録媒体１５４に転写す
る転写ローラ、１５５は、定着手段であるヒートロー
ラ、１５６は、クリーナである。静電潜像形成体１５０
は、駆動手段（図示せず）に連結するドラム１５７によ
り矢印方向に搬送される。
【０１０１】光書き込みヘッド１５１は、ＬＥＤライン
記録ヘッドで、１０２４個のＬＥＤ素子が８素子／ｍｍ
の密度で一列に設けられ、ＬＥＤ素子の発光方向には、
集光のためのセルフォックレンズアレイが設けられ、Ｌ
ＥＤ素子からの発光を静電潜像形成体１５０の光電変換
体に約１００μｍのスポットサイズになるように集光す
る。ＬＥＤライン記録ヘッド１５１は、記録情報供給手
段（図示せず）からの記録情報にしたがって、ＬＥＤ素
子が選択的に駆動され、静電潜像形成体ベルト１５０の
背面から光電変換群を像露光する。
【０１０２】光書き込みヘッドとしては、他に液晶シャ
ッタヘッド、単面発光形ＥＬヘッド、蛍光管アレイヘッ
ド、光ファイバアレイヘッドなどを用いることができ
る。
【０１０３】非接触現像器１５２および転写ローラ１５
３の機能、構成は図１１のものと同様であるので説明を
省略する。
【０１０４】転写ローラ１５３は、接離可能に支持され
ており、記録媒体にトナー像を転写するときのみ静電潜
像形成体ベルト１５０に圧接され、それ以外は離れてい
る。転写時には、転写ロ−ラ１５３を静電潜像形成体ベ
ルト１５０の裏面に押接し、トナ−極性（＋）とは、逆
極性に偏奇された交流バイアスを図示しない電源より印
加することにより、静電潜像形成体ベルト１５０から記
録媒体１５４へトナ−画像が転写される。このローラ転
写器でのオゾンの発生は、コロナチャージャのそれの数
十分の一以下であり、また多湿下においても安定した転
写特性を発揮する。また、転写ローラ４の表面に付着す
る紙粉などにより圧接面にムラができると均一な転写に
障害を生じるため、転写ローラ４は、清掃手段（図示せ
ず）により清掃される。
【０１０５】次にこの実施例の画像形成装置での画像形
成動作を図２０を用いて説明する。
【０１０６】記録動作に先立って静電潜像形成体ベルト
１５０に＋４００Ｖの直流電圧が印加される。この印加
により静電潜像形成体ベルト１５０の画素電極（図示せ
ず）の電位は、全て約３００Ｖとなる。静電潜像形成体
ベルト１５０の画素電極面は矢印方向への搬送にしたが
ってクリーナ１５６により清掃される。次に、静電潜像
形成体ベルト１５０の画素電極は、ＬＥＤライン記録ヘ
ッド１５１Ｙとイエロー現像器１５２Ｙからなるイエロ
ートナー像形成ステーションに搬送される。静電潜像形
成体ベルト１５０は、透光性基板（図示せず）側からイ
エロー画像情報にしたがって発光するＬＥＤライン記録
ヘッド１５１Ｙにより線順次で露光される。露光された
光電変換体は、先に図１６を用いて説明した動作により
対応する画素電極電位は約３０Ｖとなる。この静電潜像
形成と同時に、直流＋２５０Ｖに交流３００Ｖを重畳し
た現像バイアスを印加された画素電極に対向する現像器
１５２Ｙの現像スリーブ（図示せず）からイエロートナ
ーが飛翔し、静電潜像が現像され、イエロートナー像を
形成する。現像は、露光の間、行われる。露光が終了す
ると画素電極の電位は約３００Ｖに戻る。すなわち、露
光履歴、トナー像の存在の有無に関わらず全ての画素電
極の電位が初期の電位となる。
【０１０７】イエロートナー像を画素電極上に形成した
静電潜像形成体ベルト１５０は、次にＬＥＤライン記録
ヘッド１５１Ｍとマゼンタ現像器１５２Ｍからなるマゼ
ンタトナー像形成ステーションに搬送される。ここでイ
エロートナー像形成ステーションにおけると同様な動作
でマゼンタトナー像がイエロートナー像上に多重現像さ
れる。
【０１０８】図２２を参照して図２０及び図２１に示さ
れる装置における多重現像時の静電潜像形成動作を説明
する。図２２（ａ）及び（ｂ）は、この発明の装置にお
ける像露光時の静電潜像形成を模式的に示したものであ
る。図２２（ａ）は、トナー像が形成されていない光電
変換体を、図２２（ｂ）は、すでにトナー像を形成され
ている光電変換体を示す。図２２において図２１と同番
号のものは図２１のものと同じであるので説明を省略す
る。１６１は、トナーを示し、矢印は、入射光を示し、
光電変換体全体を露光している。図２２（ｃ）及び
（ｄ）は、従来装置における静電潜像形成を模式的に示
したものである。感光体１６２は、導電性基板１６３と
その上に設けられた感光層１６４からなる。１６１は、
トナーを示している。図２２（ｃ）は、トナー像の形成
されていない感光面で、左側領域のみが矢印のように露
光されている。図２２（ｄ）は、すでにトナー像の形成
されている感光面で、左側領域のみが矢印のように露光
されている。
【０１０９】この画像形成装置では、露光前の状態では
画素電極の電位は、画素電極上のトナーの有無に関わら
ず同じ電位となる。これは画素電極に現れる電位が先に
説明したように外部から供給される電圧によってのみ左
右され、かつ少なくとも像露光から現像の間は、一定電
圧の供給が行われているためである。一方、像露光は、
トナー像を介さずに行われるため、画素電極上のトナー
の有無に関わらず光導電層２３に入射する光強度は、同
じとなる。従って、画素電極上のトナーの有無に関わら
ず、像露光により形成される静電潜像の電位は同じとな
る。また、露光前の画素電極電位および像露光強度が画
素電極上の状態に依存しないので、上記のことは画素電
極上のトナー層の厚みの異なる画素電極に現れる電位に
ついても同様となる。すなわち、この発明になる画像形
成装置では画素電極上のトナーの有無、量、現像回数に
関わらず像露光の強度に応じたコントラスト電位が得ら
れる。また、像露光されない画素電極についても画素電
極電位が外部から供給される電圧によってのみ決まるの
で、画素電極上のトナーの有無、量、現像回数に関わら
ず常に同じ電位が得られる。したがって、この発明にな
る画像形成装置では現像回数にか変わらず常に同じコン
トラスト電位で現像が行われる。
【０１１０】比較のため、従来の有機光導電体（ＯＰ
Ｃ），Ｓｅなどの無機光導電体を静電潜像形成体として
用いた多重現像における静電潜像形成について図２２
（ｃ）及び図２２（ｄ）を参照して説明する。
【０１１１】像露光前に感光層１６４面上方に設けられ
たコロナーチャージャーなどにより感光面は、帯電（帯
電電荷を＋で模式的に示す）される。すでに現像された
トナーがある感光面では、トナーを介して感光面が帯電
される。したがって、トナーによって遮蔽された部分と
されていない部分とで帯電電位に違いがでる可能性があ
る。さらに、まだトナーのない感光面とすでに現像され
たトナーがある感光面では、上記の理由により帯電電位
に相違が生じる。次に、像露光が感光体１６２の感光層
１６４側から行われる。トナーのない感光面（図２２
（ｃ）では、光は障害なく感光面を照射し、帯電された
電荷を完全に消失させ、露光されない部分との間に所定
のコントラスト電位が得られる。
【０１１２】図２２（ｄ）に示されるようにすでに現像
されたトナーがある感光面では、光はトナーを介して感
光面を照射する。当然トナーで遮光されるため、感光面
を照射する光の強度は、減衰される。したがって、同じ
強度の光で像露光してもトナーのない場合に比較して、
トナーのある場合は、帯電電位の減衰が小さくなる。す
なわち、同じ条件で帯電、像露光を行っても、感光面に
トナーがあるか、ないかで静電潜像とバックグランドの
電位差、コントラスト電位が異なる結果となる。感光面
上のトナーの厚さ、量が増えれば増えるほど、コントラ
スト電位が小さくなるのは勿論である。
【０１１３】上述の説明から明らかなように従来装置で
は、複数回現像を行った後、重ねて現像を行う場合、す
でに現像されているトナー層の厚みにしたがって画像濃
度が異なる結果となる。この発明になる装置では現像さ
れているトナーに関わりなく、所望の画像濃度が得られ
るのは上述の説明から明らかである。
【０１１４】
【発明の効果】この発明によれば、オゾン発生を伴うプ
リチャージなしに静電潜像形成ができる。また、コロナ
チャージャを用いない画像形成装置ができる。さらに、
この発明によりオゾン発生の極めて少ない、あるいは全
くない画像形成装置ができる。即ち、チャージレスのカ
ラー電子写真プロセスを用いた画像形成装置が実現でき
る。さらに、現像後も静電潜像形成体のトナー保持力が
維持されるので画像乱れがなく良好な画質が得られる。
また、この発明によれば静電潜像形成を現像領域で行う
ので確実な現像が行われる。さらに、この発明によれば
現像履歴に関わらず所望のコントラスト電位が実現さ
れ、正確な画像濃度の多重現像が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明になる画像形成装置の１実施例の装置
構成を模式的に示した図、
【図２】図１に示した画像形成装置の静電潜像担持体を
模式的に示した図、
【図３】図２に示した静電潜像担持体の基本構成要素で
ある静電潜像形成体を模式的に示した図、
【図４】図２に示した静電潜像担持体の回路構成を模式
的に示した図、
【図５】図３に示した静電潜像形成体の静電潜像形成の
動作を説明するための波形図、
【図６】図３に示した静電潜像形成体の静電潜像形成の
動作を説明するための波形図、
【図７】この発明の画像形成装置の他の実施例の装置構
成を模式的に示した図、
【図８】この発明の画像形成装置の他の実施例の装置構
成を模式的に示した図、
【図９】図８に示した画像形成装置の静電潜像担持体を
模式的に示した図、
【図１０】図８に示した画像形成装置の記録動作を説明
するための波形図、
【図１１】この発明の画像形成装置の他の実施例の装置
構成を模式的に示した図、
【図１２】図１１に示した画像形成装置の多重現像動作
を説明するための図、
【図１３】この発明の画像形成装置の他の実施例の装置
構成を模式的に示した図、
【図１４】図１３に示した画像形成装置の静電潜像形成
体を模式的に示した図、
【図１５】図１３に示した画像形成装置の静電潜像形成
体を模式的に示した図、
【図１６】図１４、図１５に示した静電潜像形成体の静
電潜像形成について説明するための図、
【図１７】図１３に示した画像形成装置の記録動作を説
明するための図、
【図１８】この発明になる画像形成装置の他の実施例の
装置構成を模式的に示した図、
【図１９】図１８に示した画像形成装置の記録動作を説
明するための図、
【図２０】この発明になる画像形成装置の他の実施例の
装置構成を模式的に示した図、
【図２１】図２０に示した画像形成装置の静電潜像形成
体を模式的に示した図、
【図２２】図２０に示した画像形成装置の多重現像動作
を説明するための図、
【図２３】従来の画素電極板の構成および静電潜像形成
について説明するための図である。
【符号の説明】 １０、８０・・・静電潜像担持体 １２、１１２・・・非磁性１成分トナー接触現像器 １３、１１４・・・ローラ転写器 １６、９５・・・センサ ２０・・・静電潜像形成体 ３１・・・トランジスタ ３２・・・コンデンサ ３３・・・画素電極 ３９・・・ドライバ回路 ４０、１２６・・・記録用電源 ６１・・・中間体 ６２・・・粘着転写手段 ８１・・・ポジションマーカ ９０、１５２・・・カラー現像器 １１０、１６０・・・静電潜像形成体 １１１・・・光書き込みヘッド １２０・・・透光性基板 １２７・・・コンデンサ １２８・・・光導電素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷本 弘二 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 (72)発明者 中根 林太郎 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 審査官 桐畑 幸▲廣▼ (56)参考文献 特開 昭57−124367（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/385 G03G 15/00

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】絶縁層と、 この絶縁層の一面に設けられた電界効果形トランジスタ
    と、 このトランジスタと１対１の関係に設けられ、接地との
    間に挿入されたコンデンサと、 前記絶縁層を挟んで前記トランジスタと前記コンデンサ
    の他面側に配置され、 前記トランジスタと１対１の関係にあり、前記トランジ
    スタと前記コンデンサの間に挿入された画素電極と、 前記トランジスタに接続される記録用電源と、 記録情報に応じて前記トランジスタの動作を制御するド
    ライバ回路と、 からなる像形成体を有する像担持体と、 前記担持体に形成された像をトナー現像する現像手段
    と、 前記担持体上のトナーを記録媒体に転写するトナー転写
    手段と、 トナーを記録媒体に定着する定着手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】絶縁層と、 この絶縁層の一面に設けられた電界効果形トランジスタ
    と、 このトランジスタと１対１の関係に設けられ、接地との
    間に挿入されたコンデンサと、 前記絶縁層を挟んで前記トランジスタと前記コンデンサ
    の他面側に配置され、前記トランジスタと１対１関係に
    あり、前記トランジスタと前記コンデンサの間に挿入さ
    れた画素電極と、 前記トランジスタに接続される記録用電源と、 記録情報に応じて前記トランジスタの動作を制御するド
    ライバ回路と、 を具備することを特徴とする像形成体。
  3. 【請求項３】絶縁層と、 この絶縁層の一面にマトリクス状に設けられた電界効果
    形トランジスタと、 このトランジスタと１対１の関係で接続され、接地との
    間に挿入されたコンデンサと、 前記絶縁層を挟んで前記トランジスタと前記コンデンサ
    の他面側にマトリクス状に配置され、前記トランジスタ
    と１対１の関係で接続され、前記トランジスタと前記コ
    ンデンサの間に挿入された画素電極と、 から成る像形成体と、 記録情報を格納するデータ格納部と、 トランジスタを選択するトランジスタ選択部と、 記録情報に応じて前記トランジスタをマトリクス駆動す
    るドライバ部と、 から成り、 前記像形成体と一体的に設けられた駆動回路と、 を具備することを特徴とする像担持体。
  4. 【請求項４】絶縁層と、 この絶縁層の一面に設けられた電界効果形トランジスタ
    と、 このトランジスタと１対１の関係に設けられ、接地との
    間に挿入されたコンデンサと、 前記絶縁層を挟んで前記トランジスタと前記コンデンサ
    の他面側に配置され、前記トランジスタと１対１関係に
    あり、前記トランジスタと前記コンデンサの間に挿入さ
    れた画素電極と、 前記トランジスタに接続される記録用電源と、 記録情報に応じて前記トランジスタの動作を制御するド
    ライバ回路と、 からなる像形成体を有する像担持体と、 前記形成体に形成された像をトナー現像する現像手段
    と、 導電性ローラに電圧を印加して前記形成体上のトナーを
    記録媒体に転写するローラ転写手段と、 トナーを記録媒体に定着する定着手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項５】絶縁層と、 この絶縁層の一面に設けられた電界効果形トランジスタ
    と、 このトランジスタと１対１の関係に設けられ、接地との
    間に挿入されたコンデンサと、 前記絶縁層を挟んで前記トランジスタと前記コンデンサ
    の他面側に配置され、前記トランジスタと１対１の関係
    にあり、前記トランジスタと前記コンデンサの間に挿入
    された画素電極と、 前記トランジスタに接続される記録用電源と、 記録情報に応じて前記トランジスタの動作を制御するド
    ライバ回路と、 からなる像形成体を有する像担持体と、 前記形成体に形成された像をトナー現像する現像手段
    と、 前記形成体上のトナーを粘着あるいは付着を利用して中
    間体に転写する手段と、 前記中間体からトナーを記録媒体に転写する手段と、 トナーを記録媒体に定着する定着手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。
  6. 【請求項６】絶縁層と、 この絶縁層の一面にマトリクス状に設けられた電界効果
    形トランジスタと、 このトランジスタと１対１の関係で接続され、接地との
    間に挿入されたコンデンサと、 前記絶縁層を挟んで前記トランジスタと前記コンデンサ
    の他面側にマトリクス状に配置され、前記トランジスタ
    と１対１の関係で接続され、前記トランジスタと前記コ
    ンデンサの間に挿入された画素電極と、 を具備する像形成体を含む像担持体を用い、現像領域に
    ある前記画素電極に接続される前記トランジスタを記録
    情報に応じて駆動し、像形成と現像を行うことを特徴と
    する画像形成装置。
  7. 【請求項７】絶縁層と、 この前記絶縁層の一面にマトリクス状に設けられた電界
    効果形トランジスタと、 このトランジスタと１対１の関係で接続され、接地との
    間に挿入されたコンデンサと、 前記絶縁層を挟んで前記トランジスタと前記コンデンサ
    の他面側にマトリクス状に配置され、前記トランジスタ
    と１対１の関係で接続され、前記トランジスタと前記コ
    ンデンサの間に挿入された画素電極と、 から成る像形成体と、 記録情報を格納するデータ格納部と、 トランジスタを選択するトランジスタ選択部と、 記録情報に応じて前記トランジスタをマトリクス駆動す
    るドライバ部と、 が一体に設けられた像担持体と、 前記担持体を移動する搬送手段と、 前記トランジスタに接続される記録信号用電源と、 前記形成体に形成された像をトナー現像する現像手段
    と、 前記形成体上のトナーを記録媒体に転写するトナー転写
    手段と、 トナーを記録媒体に定着する定着手段と、 現像前の前記像担持体の位置を検出する位置検出手段
    と、 を具備し、現像領域にある前記画素電極に接続される前
    記トランジスタを記録情報に応じて駆動し、像形成と現
    像を行うことを特徴とする画像形成装置。
  8. 【請求項８】絶縁層と、 この絶縁層の一面に設けられた電界効果形トランジスタ
    と、 このトランジスタと１対１の関係に設けられ、接地との
    間に挿入されたコンデンサと、 前記絶縁層を挟んで前記トランジスタと前記コンデンサ
    の他面側にマトリクス状に配置され、前記トランジスタ
    と１対１の関係にあり、前記トランジスタと前記コンデ
    ンサの間に挿入された画素電極と、 前記トランジスタに接続される記録用電源と、 記録情報に応じて前記トランジスタの動作を制御するド
    ライバ回路と、 からなる像形成体と、 前記形成体の前記画素電極に記録情報に応じて像を形成
    し、前記像を現像してトナー像を形成するプロセスを繰
    り返し、複数のトナー像を前記像形成体上に多重形成す
    る ことを特徴とするカラー画像形成装置。
  9. 【請求項９】透光性基板上に設けられた透光性電極と遮
    光性電極からなる一対の第１の電極と、 前記透光性基板、透光性電極及び遮光性電極上に設けら
    れた光導電体と、 前記第１の電極に対応して前記光導電体上に設けられ、
    前記第１の電極の透光性電極に対応する遮光性部分を有
    する透光性の第２の電極と、 を具備する積層構造であって、前記第１の電極の透光性
    電極、この第１の電極の透光性電極に対応した前記第２
    の電極、及び光導電層からなる導通構造が構成され、前
    記第１の電極の遮光性電極、この第１の電極の遮光性電
    極に対応した前記第２の電極及び光導電層からなるコン
    デンサ構造が構成され、前記第１の電極の透光性電極と
    遮光性電極の間に電圧を印加可能にした光電変換体をマ
    トリクス状に配置した像形成体と、 前記像形成体の透光性基板の背面より像露光するように
    配置された光書き込みヘッドと、 前記像形成体を挟んで前記光書き込みヘッドと対向する
    位置に設けられた現像手段と、 を具備 することを特徴とする画像形成装置。
  10. 【請求項１０】透光性基板上に設けられた透光性電極と
    遮光性電極からなる一対の第１の電極と、 前記透光性基板、透光性電極及び遮光性電極上に設けら
    れた光導電体と、 前記第１の電極に対応して前記光導電体上に設けられ、
    前記第１の電極の透光性電極に対応する遮光性部分を有
    する透光性の第２の電極と、 を具備する積層構造であって、前記第１の電極の透光性
    電極、この第１の電極の透光性電極に対応した前記第２
    の電極、及び光導電層からなる導通構造が構成され、前
    記第１の電極の遮光性電極、この第１の電極の遮光性電
    極に対応した前記第２の電極及び光導電層からなるコン
    デンサ構造が構成され、前記第１の電極の透光性電極と
    遮光性電極の間に電圧を印加可能にした光電変換体をマ
    トリクス状に配置した像形成体と、現像前の位置に配置された第１の前面露光ランプと、 前記静電潜像形成体の透光性基板の背面より像露光する
    ように配置された光書き込みヘッドと、 前記像形成体を挟んで前記光書き込みヘッドと対向する
    位置に設けられた現像手段と、 現像と転写の間に位置する第２の前面露光ランプと、 を有することを特徴とする画像形成装置。
  11. 【請求項１１】画素に対応して設けられた電極と、この
    電極の一面側に配置され、前記電極を介して直列に接続
    された光導電素子と、コンデンサー素子とが基板上に設
    けられ、前記光導電素子と前記コンデンサー素子との間
    に電圧を印加可能にした光電変換体の複数を２次元に配
    置し、前記光導電素子と前記コンデンサー素子を各々共
    通に接続し、光導電素子群とコンデンサー素子群との間
    に電圧を印加可能にした像形成体の、前記基板側から像
    露光して像を形成し、前記電極側から前記像を現像して
    トナー像を形成するプロセスを繰り返し、複数のトナー
    像を前記像形成体上に多重形成することを特徴とするカ
    ラー画像形成装置。
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