JPH0990722A - Image forming device and method - Google Patents

Image forming device and method

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JPH0990722A
JPH0990722A JP25049695A JP25049695A JPH0990722A JP H0990722 A JPH0990722 A JP H0990722A JP 25049695 A JP25049695 A JP 25049695A JP 25049695 A JP25049695 A JP 25049695A JP H0990722 A JPH0990722 A JP H0990722A
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image carrier
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carrier belt
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device and a method by which a high definition image can be obtained at high speed. SOLUTION: An image forming device and a method are provided with an image carrier belt 1 composed of a semiconductive substance whose volume resistivity changes by depending on an electric field, an electric charge injecting means 9 to inject electric charge into the image carrier belt 1 in a pattern according to an image and a developing electrode roller 4 which is arranged between it and the image carrier belt 1 by interposing a prescribed clearance G and forms an electric field between it and the image carrier belt 1, and are provided with a developing means 40 to form an image by coloring particles on a surface of the image carrier belt 1 by depositing the cloring particles in liquid ink 15 on A pattern according to an electric charge injecting pattern formed on a surface of the image carrier belt 1 by the electric charge injecting means 9 by filling the clearance G with the liquid ink 15 by dispersing the coloring particles in a conductive solvent.

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 method used in printers, copiers, facsimiles, etc., and more particularly to an image forming apparatus and method for developing 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 regarding a developing method using a liquid developer. One of them is a developing method of electrically depositing a pigment using a conductive liquid ink. Typical developing methods include a developing method utilizing an electrodeposition method and an electrolytic developing method. (1) Development Method Utilizing Electrodeposition Method Electrodeposition method is a kind of resin coating method, in which a paint resin containing pigment, or colored particles and water-soluble resin are dispersed in a water-soluble solvent. A conductive liquid is used, and a voltage is applied between two electrodes immersed in the conductive liquid, and the resin is deposited by exchanging charge of the ionized resin on the surface of one electrode, and a resin layer is formed on the electrode. Is a method of forming.

【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。
The developing method utilizing this electrodeposition method is, in principle, a method in which a water-soluble resin in the form of polar molecules, emulsions, colloids or the like is deposited on the electrode surface by the action of electrophoresis, electrolysis, electroosmosis or the like. The characteristic is that development can be performed at a relatively high speed, and the thickness of the obtained resin film is uniform. There is also 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 the developing method utilizing the electrodeposition method,
Japanese Patent Laid-Open No. 50-55335 discloses that a developing solution containing water, an electrolyte and a colloid as a main component is filled between a matrix electrode composed of a plurality of electrodes and a developing roll, and the space between the matrix electrode and the developing roll is filled. A method is disclosed in which a colloid is solidified on a developing roll by applying a voltage.

【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 utilizing the above electrodeposition method. In FIG. 13, a plurality of electrodes 102a, 102b, 10 embedded in a resin electrode substrate 101 and arranged in a matrix at a pitch of 75 μm.
2c, the developing roll 103, and a developer 10 that fills 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 coagulates in the 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 is formed. 104
b, 104c are formed. On the other hand, the area 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 the plurality of electrodes according to the image pattern. It is also possible to obtain a color image by repeating such a developing process with a developing solution for a plurality of colors. It is reported that a high solidification rate of up to 10 μsec was obtained by this method. As another conventional example of the developing method utilizing the electrodeposition method, JP-A-63-2370 is disclosed.
In Japanese Patent Publication No. 85, an electric charge is supplied to the conductive film by means of an electrode needle that slides on the conductive film, and the paint in the developer contacting the surface on the opposite side of the conductive film is applied to the conductive film. A method of precipitating is disclosed.

【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 utilizing the above electrodeposition method. In FIG. 14, an anisotropic conductive film, that is, a conductive film 105 whose conductivity in the thickness direction is higher than that in the other direction, and an electrode needle head 106 in contact with one surface 105 a of the conductive film 105.
And the other surface 105b of the conductive film 105, the developer 104 containing a paint, and the counter electrode 10 provided on the inner wall (not shown) of the container containing the developer 104.
2 is shown. 6 dot for the electrode needle head 106
When thin electrode needles with a density of / mm are provided and a current synchronized with the image is applied to each of these electrode needles,
An energization phenomenon occurs between the applied electrode needle and the counter electrode 102, and the developer 1 is formed on the surface 105b of the conductive film 105 in contact with the developer 104 in a region 105c corresponding to the electrode needle.
The paint in 04 is deposited to form a paint layer 107. Since this paint layer 107 is formed to have a thickness according to the amount of electricity, it is possible to express an intermediate gradation. By this electrodeposition method, the same conductive film is sequentially developed with each developer of cyan, magenta, and yellow to form a developed image of each color on the conductive film. .
Then, the developed image is transferred to a recording medium and fixed, whereby a color image is obtained. (2) Electrolytic Development Method As one of the electrolytic development methods, for example, Japanese Patent Publication No. 45-959.
In JP-A-2, a photosensitive sheet coated with a photosensitive material such as zinc oxide is exposed in advance according to an image, and this is immersed in an electrolytic solution containing an acid such as hydrochloric acid to electrolyze,
A developing method is disclosed in which zinc oxide in the exposed portion of the photosensitive sheet is reduced and a metallic 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, a photosensitive sheet similar to that 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 aluminum electrode facing the zinc oxide. A developing method has also 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-mentioned conventional method has a problem that it is difficult to obtain a high-definition image at a high speed. That is, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-55335 uses a matrix electrode for writing an image, and therefore, the 1200 dpi as in normal printing is used.
It is difficult to obtain an image with high definition of about (dot / 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。
With respect to the developing speed, since the deposition speed for each pixel is high, there is no problem in the case of monochromatic image formation. The color is not disclosed in the above publication. Further, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-237085, an electrode needle head having an electrode needle density of 6 dot / mm is used, and with such an electrode needle density, a high definition image cannot be obtained. difficult. It is practically difficult to further refine the electrode needles and increase the density of the electrode needles in terms of the accuracy of machining. Further, in the above method, an anisotropic conductive film whose conductivity in the thickness direction is higher than that in the other direction is used, but it also has some conductivity in the width direction. Therefore, the current spreads in the width direction and the diameter of the deposited paint becomes 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 Examined Patent Publication No. 45-9592 uses an electrolytic solution containing an acid such as hydrochloric acid.
Although it is necessary to increase the amount of acid added to the electrolytic solution in order to accelerate the development time, increasing the amount of acid addition accelerates corrosion of the photosensitive sheet, and therefore there is a limit to the reduction in development time. Further, it is difficult to speed up the process because it takes time to remove the electrolytic solution adhering to the photosensitive sheet after electrolysis.

【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。
In view of the above circumstances, it is an object of the present invention 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 of the present invention which achieves the above object comprises an image carrier made of a semi-conductive material whose volume resistivity changes depending on an electric field and an image carrier.
A charge injection unit that injects charges into a pattern according to an image and a predetermined gap are provided between the image carrier and the image carrier.
Having a developing electrode for forming an electric field between the image carrier and the liquid ink in which colored particles are dispersed in a conductive solvent is filled in the gap between the image carrier and the developing electrode, and the surface of the image carrier is A developing means for forming an image by the colored particles on the surface of the image carrier by precipitating the colored particles in the liquid ink in a pattern corresponding to the charge injection pattern formed by the charge injecting 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 includes a moving unit that relatively moves the image carrier and the developing electrode,
It may be provided with a transfer means for transferring the image formed on the surface of the image carrier to a predetermined recording medium. The charge injecting means may inject charge into the image carrier using an ion head, or the charge injecting means may inject charge into 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 bearing member has a hydrophobic surface.
It is preferable that Further, the image carrier
Is the volume resistivity in the thickness direction when a given electric field is applied.
Is 106 Made of semi-conductive material that changes to less than Ωcm
Is preferred. Furthermore, the image carrier is
Volume resistivity in the thickness direction when 10 is not given 12Ωc
It is also preferable that it is composed of a semi-conductive substance having a size of 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, in the image forming method of the present invention which achieves the above object, charges are injected in a pattern corresponding to an image to an image carrier made of a semiconductive material whose volume resistivity changes depending on an electric field. And the image bearing member is filled with liquid ink in which colored particles are dispersed in a conductive solvent in the gap between the developing electrode and the image bearing member disposed at a predetermined distance between the image bearing member and An electric field is formed between the developing electrode and the surface of the image carrier by precipitating the 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 injecting means. And a step of 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 the 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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an 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.
A developing unit 40, an image carrier moving unit 50, and a transfer unit 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 is a drive / heat roll 20, a tension roll 26, and guide rolls 27a and 27b. , 27
c and an image carrier moving means 50 composed of a driving device (not shown). In the present embodiment, the image carrier belt 1 is moved by the image carrier moving unit 50.
Is configured to move with respect to the developing means 40, but it is not always necessary to move the image carrier belt 1 by the image carrier moving means 50, and the developing means may be moved with respect to the image carrier. The moving means may be provided for moving, or the 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。
By the way, the semiconductive substance used in the image bearing member of the present invention is required to have a volume resistivity which changes depending on an electric field. By using such a semiconductive substance 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 the image. Next, in the image carrier on which the charge injection pattern is formed, colored particles in the liquid ink are electrodeposited on the image carrier by contact with the liquid ink, and a deposited ink image having a pattern corresponding to the image is formed on the image carrier. Is 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。
The semiconductive substance is not limited to a particular substance as long as it has a volume resistivity that changes depending on an electric field. In the present embodiment, the semiconductive material for the image carrier belt 1 has a thickness of 50 μm to 100 μm.
m of PVC (polyvinyl chloride) film is used. The image carrier preferably has a hydrophobic surface so that the excess developing ink remaining on the surface of the image carrier after development can be 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 of the non-image portion to which no electric field is applied is about 10 16 Ωcm, while the electric field strength is 3 × 10 5 V / m. The volume resistivity in the thickness direction in a given image area 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 bearing member was made of various materials having different volume resistivities in the thickness direction when no electric field was applied, and images were formed. When the area ratio of 50% halftone dots in 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 an electric field is not 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。
Since a material having a lower volume resistivity in the thickness direction when no electric field is applied has a larger amount of 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 in the absence of an electric field is around 10 12 Ωcm, the image quality deteriorates sharply when the volume resistivity becomes lower than that. Therefore, the volume resistivity in the thickness direction of the semiconductive material used for the image carrier is 10 when no electric field is applied.
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 the electric field is not applied is kept constant, images of materials having various volume resistivity in the thickness direction when a predetermined electric field is applied are formed. An image was formed using the carrier, and the density of the solid image was evaluated. The following results were obtained. FIG.
7 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 density of a solid image decreases as the material has a higher volume resistivity in the thickness direction when a predetermined electric field is applied. In particular, the image quality deteriorates rapidly 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 semiconductive material used for the image carrier has a volume resistivity in the thickness direction of 10 6 Ωcm or less when a predetermined electric field is applied.

【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 with a slit described below. FIG. 5 is a diagram showing a shield plate for injecting charge, a slit provided in the shield plate, and a scanning locus of an electron beam in one 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. An electron beam is scanned from the image writing device 9a provided on the front side of the drawing onto the shield plate 16 in a scanning locus 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 locus 14 of the electron beam starts from the left end of FIG. 5 and is scanned in the horizontal direction in the non-image portion, but since the scanning locus 14 of the non-image portion is out of the slit 13, the electron beam is grounded. It is blocked by the shield plate 16 and cannot reach the other side of the shield plate 16. When the scanning locus 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 provided on the image carrier belt 1 (see FIG. 1)). When the halftone dot image area 17a is finished and enters the non-image area again, the electron beam is again scanned in the horizontal direction, and when reaching the line image area 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 arranged on the other side of the shield plate. When the line image portion 17b is finished, the electron beam is again scanned in the horizontal direction, and then the solid image portion 17c is scanned.
Then, the electron beam is scanned in the vertical direction according to the image, and the electron beam entering the slit 13 is applied to 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 an electron beam
The amount of electric charge injected into the image portion of the image carrier belt 1 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. It In the present embodiment, for the convenience of designing the charge injecting means and the developing means, the shape of the image carrier is configured as an endless belt so that the image can be written from the back side of the surface of the image carrier that contacts the developing ink. In response to this, a roll system is adopted as the developing means so that continuous development can be performed, but the shape of the image carrier is not limited to the endless belt, but an endless drum shape. The developing means is not limited to the endless one, and the developing means is not limited to the roll method. For example,
Either one or both of the image bearing member and the developing unit 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, and a write image processing circuit 9b.
From the image writing device 9a, an electron gun type image writing device 9a that scans the electron beam in the width direction and the traveling direction of the image carrier belt 1 based on the writing image signal from the writing image processing circuit 9b. It comprises 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 injects charges into the image carrier belt 1 in a pattern according to the image. As a result, a charge injection pattern corresponding to the 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 this embodiment, since the ink is deposited on the portion of the image carrier belt 1 facing the developing electrode roll 4 corresponding to the image, a predetermined amount of electric charge is applied to the image corresponding portion of the image carrier belt 1. Need to inject. Therefore, the image writing device 9a using an electron gun scans the image carrier belt 1 with the electron beam, and charges are injected into the 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。
The charge injection means 9 may be an electron gun or an ion head for injecting negative ions or positive ions into the image carrier belt 1. The ion head will be described later. The developing means 40 is provided with a developing electrode roll 4 which rotates in the direction of arrow B and is arranged with a predetermined gap G between it and the image carrier belt 1. A developing bias voltage is applied to the developing electrode roll 4 by the power source 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. Then, 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,
It rotates in the against direction with respect to the image carrier belt 1 by a driving device (not shown). The gap G from the image carrier belt 1 is 100 μm. The bias voltage applied to the developing electrode roll 4 by the power source 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 has the 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, and the liquid ink 1
A liquid ink circulation means 45 including a pump 44 for collecting 5 in 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 is composed of a drive / heat roll 20 and a pressure roll 21, and an image formed by colored particles deposited on the image carrier belt 1 moved to the transfer position T by the image carrier moving means 50, The image is transferred onto the recording medium 12 moving in the direction of arrow D. In addition, the image forming apparatus 100 includes a cleaning liquid supply device 24 for cleaning excess liquid ink adhering to the surface of the image carrier belt 1 after passing through the developing means 40, and the liquid ink on the surface of the image carrier belt 1. The ink collecting roll 10 rotating in the direction of arrow C for scraping and collecting the ink, and the ink still remaining on the surface of the image carrier belt 1 are pneumatically pressured.
Blower 11 for pushing back toward 0 and cleaning liquid recovery device 25 for recovering cleaning liquid containing 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 developing mechanism thereof 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 pigments are dispersed in a conductive solvent is used. In this embodiment, a resin containing colored particles 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 of water-soluble molecules of 0.01 μm or less, colloidal dispersion of about 0.01 to 0.1 μm, or emulsion of 0.1 μm or more. Can be appropriately selected according to the developing speed and the developing 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 water-soluble molecule is not particularly limited as long as it is a water-soluble resin. As the resin in the form of colloidal dispersion, inks for various anion type electrodeposition coatings and inks for cation type electrodeposition coatings are used. Ink is suitable. As the cation-type ink, an ink obtained by neutralizing a polyamine-type resin with an acid to make it water-soluble is suitable, and for example, an epoxy resin to which an amine is added and a blocked isocyanate is bonded is used. it can. In addition, a maleic oil, an epoxy ester, a polybutadiene resin, an amino acrylic resin, an epoxy resin or the like may be used as a base to which another polymer or a functional group is added.

【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。
As the resin in the form of emulsion, a vinyl group is introduced into polyvinyl acetate, a copolymer containing vinyl acetate, an acrylic emulsion, a styrene-acrylic polymer emulsion, and a C10 synthetic fatty acid having a branch at the α position. A vinyl acetate emulsion containing 30% or more of the ester component can be used. As the conductive solvent,
Water is preferable from the viewpoint of easy handling, but it 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 a conductive solvent,
By appropriately adding various hydrophilic solvents such as alcohols, glycols and esters to water, the thickness of the developed image, the developing speed and the like can be adjusted. Further, if necessary, a coloring material, a dispersant, a flow control agent, a fungicide, etc. are added. In such an image forming apparatus 100, the charge injecting means 9 injects charges from the back surface of the image carrier belt 1 into a pattern corresponding to an image, 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, where the development by electrodeposition is performed.

【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 showing 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 made of a water-soluble resin and a pigment which are colored particles are dispersed in a conductive solvent 2 in a gap G between the image carrier belt 1 and the developing electrode roll 4. 15 is full. A positive developing bias voltage is applied to the developing electrode roll 4 by the power source 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 by the charge injecting means 9 (see FIG. 1) in a pattern corresponding to the image, the cationic ink particles 3 are cathodes due to the electrophoretic phenomenon. Image forming portion 7 on the 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 the ink 8 by an electrolysis phenomenon. Alternatively, the ink particles 3 that have reached the image carrier belt 1 and are composed of resin components, pigment particles, etc., become insoluble after receiving an electric 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 the direction away from the image carrier belt 1, and the ink film in contact with the image carrier belt 1 gradually. It is dehydrated and changes into 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 a combination of several kinds 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 the development, the image carrier belt 1 is cleaned and cleaned by the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply device 24 and the ink collecting roll 10, and then reaches the transfer position T. , Drive and heat roll 2
0 (see FIG. 1) and the pressure roll 21 to heat under pressure, and the ink image on the image carrier belt 1 is transferred onto the recording medium 12.

【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 image formation using the 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 thereof was set to 100 mm / sec. As the image, there are 3 images, which are a 50% halftone dot image of 1200 dpi, a solid image, and a line image of 1 dot / line.
Various types were written on the image carrier belt 1 by the charge injecting means 9 composed of the electron gun type image writing device 9a and the writing image processing circuit 9b. The halftone image is 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, used is 85% water in which 10% of an acrylic emulsion containing a cyan pigment and 5% of other additives are dispersed. Transfer means 6
The transfer conditions at 0 are a temperature of 40 ° C. and a pressure of 1 kg /
It is 250 mm. Fixing was by 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 is 1.1, 50.
It was possible to obtain a high-definition high-quality image without fog on the recording medium 12 with a dot density of 0.65% and a dot width of 28 μm. The film thickness of the ink in the image area on the image carrier belt 1 at the end of development is 0.5 to 3 μm, and the film thickness of the ink in the image area on the image carrier belt 1 after fixing is 0.3. ~
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。
By the way, since the developing means in the image forming apparatus of the present invention is developed by using the electrodeposition method, the ink is changed according to the change of the parameters such as the density of the liquid ink, the process speed and the developing bias voltage. The amount of precipitation is greatly affected. Therefore, 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
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 to each of them in order to make the fluidity of the ink constant at each concentration.
Process speed is 5mm / sec to 300mm /
The developing bias voltage was set in the range up to sec, and the developing bias voltage was set in relation to the passing 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 coating is used as an example of a colloidal dispersion type resin instead of the above emulsion type resin will be described. The liquid ink used was 85% water, 8% commercial cationic electrodeposition paint, 5% ethylene glycol, and 2 adjusting agents.
% 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, the solid density is 1.3 and 50%.
With a halftone dot density of 0.75 and a 1-dot line 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.
Although an example in which VC is used has been described, PET (polyethylene terephthalate), PPS is used instead of PVC.
(Polyphenylene sulfide), PVdF (Polyvinylene Fluoride), Polyimide, Teflon, PE (Polyethylene) as a base, and using the image carrier belt 1 in which the resistance value in the thickness direction is controlled as in the above description. When images were formed, it was possible to obtain the same images as in the case of PVC.

【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 method is used as the charge injection means 9 instead of the electron gun method will be described. FIG. 7 is a conceptual diagram of an ion head used in an embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The ion head 90 is provided on the glass substrate 95 with the ion head main body 91 installed on the glass substrate 95, the shield portion 92, the corotron 93 installed on the ion head main body 91, and the corotron 93 facing the corotron 93. A plurality of shutter electrodes 94, a fan 97, and a filter 98
And a slit-shaped ion emission port 96 that emits 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 view showing the function of the ion head used in the embodiment of the present invention. In FIG. 8, an ion emission port 96 formed inside the ion head main body 91 and opened toward the image carrier belt 1 is provided, and the image carrier belt 1 is shielded by the shield portion 92.
Ion chamber 91a shielded against the ion chamber 91a
A corotron 93 installed therein, a plurality of shutter electrodes 94 installed to face the corotron 93, and a high-voltage power supply 99 that supplies a high-voltage 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。
The air blown from a fan 97 (see FIG. 7) (not shown) is cleaned by a filter 98, and then an ion chamber 91 having a corotron 93 and a shutter electrode 94 is provided.
Then, it enters into a and is ejected from the ion emission port 96 toward the image carrier belt 1. Here, of the plurality of shutter electrodes 94, a predetermined shutter electrode 9 corresponding to the writing image signal is used.
When a high voltage is applied between 4 and the corotron 93,
Negative ions are generated in the gap between the shutter electrode 94 and the corotron 93, and the generated negative ions are emitted toward the opposing image carrier belt 1 and charges corresponding to the image are injected onto the image carrier belt 1. It

【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. There are three types of image formation: a 50% halftone 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 is 1
The method is to scan horizontally horizontally for each pole. Ion head 9
The resolution of the shutter electrode 94 of 0 is 800 dpi.
Further, 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 forming an image in this way, the solid density is 1.
1, 50% halftone dot density 0.7, 1dot line width 38 μm,
It was possible to obtain a high quality image without fogging.

【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, 100 samples were prepared by this image forming apparatus, but deterioration of the image carrier belt, which is considered to be caused by the image writing apparatus, was not recognized. The advantage of using an ion head for the charge injection means is that image writing can be performed without contacting the image carrier belt, as in the case of using an electron gun, but the disadvantage is that a too large current density cannot be secured, so the process speed is reduced. Is to be constrained.

【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。
By the way, in the case of the electron gun type charge injection means, the gradation expression of the image is performed by the area gradation method. However, according to the ion head type charge injection means, the area gradation method and the density gradation method are used. It is possible to express both gradations of the system. In the above-described image formation by the ion head method, an example of area gradation has been described, but an example of performing density gradation expression by the charge injection unit of the ion head method will be described below. In this example, the voltage supplied to each shutter electrode 94 is 4
By setting the number of stages, it is possible to express the density gradation of 64 gradations.

【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 configuration diagram of an ion head type charge injection means used in an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 9, the charge injection unit 18 of the ion head system includes a write image processing unit 19 that generates a write image signal according to an image, and the image carrier belt 1 that moves 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, the shutter voltage switching circuit 19c, and the 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 according to the write image signal, and the shutter voltage switching circuit 19c applies the shutter voltage applied to the plurality of shutter electrodes 94 according to the write image signal. Is a circuit for switching to four levels to perform density gradation expression.

【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 write image processing unit 19 configured as described above
The operation in the case of performing the density gradation expression using will be described. Now, when the write image signal is input to the control circuit 19a, the control circuit 19a sends 200 lines to the write image signal.
Allocation with 4 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 controls the shutter electrode 9 depending on which of the four levels of density the write image signal assigned by the control circuit 19a is.
The shutter voltage supplied to No. 4 is selected and the voltage is applied to the shutter electrode 94. In this way, each shutter electrode 94 generates ions having a density corresponding to the write image signal, the ions are supplied to the image carrier belt 1, and the ions on the image carrier belt 1 correspond to the image density. 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 the write image signal is input, the allocation of 133 lines and 36 gradations is performed, and the switch circuit 19b causes
Ion generation is turned on / off by simply turning on / off the voltage of each shutter electrode 94 according to the writing image signal, and image writing is performed. As a result of comparing the two images after the image formation, in the case of the area gradation, the image is slightly rough, whereas in the case of the density gradation, the area gradation and the density gradation are combined and expressed. Therefore, no graininess of the image was recognized, 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 both positive and negative ions, an image was formed with anion type liquid ink using an ion head which generates positive ions. As the anionic liquid ink, used was an ink in which 10% of an emulsion containing a pigment and mainly composed of an R—COOH group and 5% of other additives were dispersed in 85% of water.

【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, the solid density is 1.2 and 50%.
With a halftone dot density of 0.7 and a dot width of 55 μm, a high-quality image free of fogging 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. However, in the following, the image forming apparatus 100 shown in FIG. A case of forming a full-color image with 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 to develop magenta. Then, the magenta image thus formed is transferred onto the OK special art paper on which the cyan image is transferred, and then the yellow and black development and transfer are repeated to obtain 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 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, but the full-color image forming apparatus described below is used. If 1
A full-color image can be obtained with a single image forming operation. FIG. 10 is a schematic diagram of a case where four units of the image forming apparatus of the present invention are combined to form a full-color image forming apparatus.

【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, the full-color image forming apparatus 200 includes four units of monochromatic image forming apparatuses 100a, 100b, 100c and 100d, and these image forming apparatuses 100a, 100b, 100c and 100d.
A recording medium conveying belt 111 made of PET having a high heat resistance and a thickness of 75 μm for connecting d, a drive roll 112 and a metal roll 110 for driving the recording medium conveying belt 111.
And a corotron 114 for adsorbing the recording medium 12 to the recording medium conveying belt 111, and the recording medium conveying belt 1
A static eliminator 113 for removing the electric charge of the battery 11, an oven-type fixing device 116, and a conveyor belt 115 thereof are provided.
Each image forming apparatus 100a, 100b, 100c, 100
Reference numeral d denotes an apparatus that is substantially the same as the image forming apparatus 100 shown in FIG. 1, and operates as a cyan unit, a magenta unit, a yellow unit, and a black unit, respectively. Recording medium 12
Is a corotron 1 placed opposite the metal roll 110
14 is attracted to the recording medium transport belt 111 and moves in the direction of arrow A, and
The images of the respective colors are sequentially superimposed and transferred onto the recording medium 12 by 100c and 100d. Next, the recording medium 12 is peeled off from the drive roll 112, transferred to the conveyor belt 115 for the fixing device, and subjected to the fixing process by the oven-type fixing device 116. On the other hand, the recording medium conveyance belt 111 is neutralized by the static eliminator 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 of forming a full-color image at a process speed of 100 mm / sec with No. 00, the same result as that for a single color was obtained for each color, and no problem was observed in the overlapping portion of the colors. Next, an embodiment in which a cathode ray tube and a pin array are used for image writing 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 block diagram of a charge injection means using a cathode ray tube and a pin array used in one embodiment of the present invention, and FIG. 12 is 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 includes 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 across the gap G on the other side of the image carrier belt 1, and the gap G is filled with the 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。
The pin array 82, as shown in FIG.
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 pattern with a density of 48 needles / mm. The two rows are arranged in a staggered pattern in order to improve insulation and resolution. The electron beam 83 emitted from the cathode ray tube 81 is deflected by the deflection coil 8.
4, scanning is performed by a scanning method substantially similar to the scanning locus 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 beam 83 is applied to the metal needle at that position, charges are injected into the image carrier belt 1 in contact with the metal needle. When the electron beam 83 is scanning the non-image portion, the area outside the area where the metal needle is arranged irradiates, 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 this charge injection means 80, it was possible to obtain a high-definition image with a 1-dot line width of 30 μm and no fog.

【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 material whose volume resistivity changes depending on an electric field is used as the image carrier, and the image carrier is The charge is injected according to the image, only the resistance in the thickness direction of the part (image part) where the charge is injected decreases, and a predetermined current flows, and the ink is deposited only in the image part. On the other hand, the resistance of the portion around the image area where no charges are injected (non-image area) remains high, so that no current flows in the non-image area and ink does not deposit. 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, by injecting charges into the image carrier made of a semiconductive material whose volume resistivity changes depending on the electric field, in a pattern according to the image. Since the pattern is formed electrically, it is possible to form the pattern at high speed. In addition, since the colored particles in the liquid ink are electrically deposited in the narrow gap between the image carrier on which the electric charge is injected and the resistance is lowered and the developing electrode to perform the development, the developing speed is high and therefore the image can be formed at high speed. Forming can take place.

【図面の簡単な説明】[Brief description of 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 showing the electric field dependence of the volume resistivity of the image carrier used in the 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 the image quality when an electric field is not 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 diagram showing a shield plate for injecting charge, a slit provided in the shield plate, and a scanning locus of an electron beam in one 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 according to an embodiment of the present invention is used.

【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 view showing the function of the ion head used in the 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 view of a case where a four-color image forming apparatus of the present invention is combined to form a full-color image forming apparatus.

【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。
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 diagram 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 the developing method using the 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
1 image carrier belt 2 conductive solvent 3 ink particles 4 developing electrode roll 5 power supply 6 electric charge 7 image forming portion 8 ink 9 charge injection means 9a image writing device (electron gun system) 9b writing image processing circuit 10 ink recovery roll 11 Blower 12 Recording Medium 13 Slit 14 Electron Beam Scanning Trajectory 15 Liquid Ink 16 Shielding Plate 17a Halftone Image Section 17b Line Image Section 17c Solid Image Section 18 Charge Injection Means (Ion Head Method) 19 Write Image Processing Section 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 rolls 27a, 27b, 27c guide roll 40 developing means 41, 4 4 Pump 42 Liquid Ink Tank 45 Liquid Ink Circulation Means 50 Image Carrier Moving Means 60 Transfer Means 80 Charge Injecting Means (Pin Array Method) 81 Cathode Ray Tube 81a Electron Beam Irradiation Surface 82 Pin Array 83 Electron Beam 84 Deflection Coil 85 Metal Needle 86 Substrate 90 Ion head 91 Ion head body 91a Ion chamber 92 Shield part 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 conveying belt 112 Drive roll 113 Static eliminator 114 Corotron 115 Conveying belt 116 Fixing device 200 Full color image forming apparatus

Claims (9)

【特許請求の範囲】[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、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、 前記像担持体との間に所定の間隙を隔てて配備された、
該像担持体との間に電界を形成する現像電極を有し、該
像担持体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 semi-conductive material whose volume resistivity changes depending on an electric field, charge injection means for injecting charges into the image carrier in a pattern according to an image, and the image. Deployed with a predetermined gap between the carrier and
The image bearing member has a developing electrode for forming an electric field between the image bearing member and the gap between the image bearing member and the developing electrode filled with a liquid ink in which colored particles are dispersed in a conductive solvent. And a developing means for forming an image by the colored particles on the surface of the image carrier by precipitating colored particles in the liquid ink in a pattern corresponding to the charge injection pattern formed by the charge injecting means on the body surface. An image forming apparatus characterized by being provided.
【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. A moving means for relatively moving the image carrier and the developing electrode, and a 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 comprises:
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charge is 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 comprises the charge injecting means,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the electric charge is injected by 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 is made of a semi-conductive material whose volume resistivity in the thickness direction changes to 10 6 Ωcm or less when a predetermined electric field is applied. 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 is made of a semiconductive material having a volume resistivity in the thickness direction of 10 12 Ωcm or more when an electric field is not applied.
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に、画像に応じたパターン
に電荷を注入する工程と、 前記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ると共に該像担持体と
該現像電極との間に電界を形成し、該像担持体表面に、
前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
形成する工程とを備えたことを特徴とする画像形成方
法。
8. A step of injecting charges in a pattern according to an image into an image carrier made of a semi-conductive material whose volume resistivity changes depending on an electric field, and a predetermined distance between the image carrier and the image carrier. The gap between the developing electrode and the image carrier arranged at a distance is filled with a liquid ink in which colored particles are dispersed in a conductive solvent, and an electric field is formed between the image carrier and the developing electrode. , On the surface of the image carrier,
A step of forming an image by the colored particles on the surface of the image carrier by precipitating the colored particles in the liquid ink in a pattern corresponding to the charge injection pattern formed by the charge injection means. Image forming method.
【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. A step of moving the image carrier and the developing electrode relatively, and a step of transferring an image formed on the surface of the image carrier to a predetermined recording medium. The image forming method according to claim 8.
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