像保持体及びこれを用いた画像形成装置
【課題】画素電極に作用させる潜像電位が小さくても良好な現像がなされ且つ高画質画像が得られる像保持体及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】移動可能な支持体２と、この支持体２表面に支持され、画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極３と、少なくとも画素電極３上に設けられる光導電層４とを有する像保持体１と、画素電極３夫々に対し潜像電圧を印加することで像保持体１に潜像模様を形成する潜像形成手段５と、潜像形成手段５にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段６と、潜像形成手段５より像保持体１の移動方向下流側で現像手段６と像保持体１とが対向する現像部位までに像保持体１に対向して設けられ、光導電層４を光照射する潜像調整照射手段７と、現像手段６にて現像されたトナー像を転写媒体８に転写する転写手段９とを備える。
【解決手段】移動可能な支持体２と、この支持体２表面に支持され、画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極３と、少なくとも画素電極３上に設けられる光導電層４とを有する像保持体１と、画素電極３夫々に対し潜像電圧を印加することで像保持体１に潜像模様を形成する潜像形成手段５と、潜像形成手段５にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段６と、潜像形成手段５より像保持体１の移動方向下流側で現像手段６と像保持体１とが対向する現像部位までに像保持体１に対向して設けられ、光導電層４を光照射する潜像調整照射手段７と、現像手段６にて現像されたトナー像を転写媒体８に転写する転写手段９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像保持体及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる画像形成方式として電子写真方式が用いられる。これは、コロナ放電器や帯電ロール等の帯電器によって帯電された感光体に対して、レーザやＬＥＤアレイを用いて光イメージを照射することで静電潜像を形成し、この形成された静電潜像に対し帯電したトナーを用いて現像することで可視像化するようにしたものである。そして、このように電子写真方式を利用した画像形成装置は、オンデマンド性に優れ、普通紙への画像形成が可能なことから、オフィスを中心に広く普及している。
【０００３】
一方、電子写真方式での環境影響への配慮などから、マトリクス状に画素電極を配列して帯電器を使用しない方式の画像形成装置が提案されている（特許文献１〜４参照）。特許文献１には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をマトリクス状に形成すると共に蓄積容量を夫々のＴＦＴに設け、蓄積容量での電荷蓄積効果により安定した現像を行うようにした方式の画像形成装置が提案されている。また、特許文献２には、スイッチング素子をマトリクス状に構成し、レーザ照射によって走査ラインを選択し、選択された走査ライン上の画素毎の表面電位を変化させるようにした方式の画像形成装置が提案されている。更に、特許文献３には、マトリクス状に配列したスイッチング素子毎に二層分割された蓄積容量を持たせ、画像部／非画像部の電位を調整した構成が提案されている。そして、特許文献４には、マトリクス状に配列したスイッチング素子を使って画素毎の潜像を形成する方式の画像形成装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２３３４６３号公報（実施例、図４）
【特許文献２】特開２００２−３２６３８２号公報（実施の形態１、図１）
【特許文献３】特開２００３−３２４４０号公報（発明の実施の形態、図１）
【特許文献４】特開２００４−２１９６３５号公報（実施の形態１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の技術的課題は、画素単位でマトリクス状に配列された画素電極を有する像保持体を用いて画像形成を行うに際し、画素電極に作用させる潜像電位が小さくても良好な現像がなされ且つ本願の構成を有しない場合に比して高信頼、高画質な画像が得られる像保持体及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、移動可能な支持体と、この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを備える像保持体である。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る像保持体において、前記光導電層は、画素電極及び画素電極間を覆うように支持体表面に亘って設けられる像保持体である。
請求項３に係る発明は、請求項２に係る像保持体において、隣り合う画素電極間に当該部位の光導電層に対して光が遮られる遮光部を有する像保持体である。
【０００７】
請求項４に係る発明は、移動可能な支持体と、この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを有する像保持体と、前記画素電極夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで前記像保持体に潜像模様を形成する潜像形成手段と、この潜像形成手段にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段と、潜像形成手段より像保持体の移動方向下流側で現像手段と像保持体とが対向する現像部位までに像保持体に対向して設けられ且つ光導電層を光照射する潜像調整照射手段と、前記現像手段にて現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段とを備える画像形成装置である。
【０００８】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る画像形成装置において、潜像調整照射手段は、現像部位に対し光照射するように設けられる画像形成装置である。
請求項６に係る発明は、請求項４又は５に係る画像形成装置において、潜像調整照射手段は、像保持体の移動方向及びこれに交差する幅方向に沿った記録材の長さに対応した領域の光導電層を光照射するようにした画像形成装置である。
請求項７に係る発明は、請求項４乃至６のいずれかに係る画像形成装置において、前記支持体及び前記画素電極は透光性材料によって形成され、潜像調整照射手段は支持体側から光照射するように配置される画像形成装置である。
請求項８に係る発明は、請求項４乃至７のいずれかに係る画像形成装置において、像保持体は、隣り合う画素電極間に当該部位の光導電層に対して光が遮られる遮光部を有する画像形成装置である。
請求項９に係る発明は、請求項４乃至８のいずれかに係る画像形成装置において、更に、転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体に対向して設けられ、光導電層を光照射によって除電する除電照射手段を備える画像形成装置である。
【０００９】
請求項１０に係る発明は、移動可能な支持体と、この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを有する像保持体と、前記画素電極夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで前記像保持体に潜像模様を形成する潜像形成手段と、この潜像形成手段にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段と、この現像手段にて現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、この転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体に対向して設けられ、光導電層を光照射によって除電する除電照射手段とを備える画像形成装置である。
【００１０】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に係る画像形成装置において、前記除電照射手段は、転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ潜像形成手段による潜像形成位置より上流側に設けられる画像形成装置である。
請求項１２に係る発明は、請求項９乃至１１のいずれかに係る画像形成装置において、光導電層は、除電照射手段の光照射によって現像に供されるトナーの帯電極性と同極性の電荷に対する輸送能を有するものである画像形成装置である。
請求項１３に係る発明は、請求項４乃至１２のいずれかに係る画像形成装置において、前記潜像形成手段は、薄膜トランジスタを用いて画素電極に潜像電圧を印加するように構成される画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、画素単位でマトリクス状に配列された画素電極を有する像保持体を用いて画像形成を行うに際し、画素電極に作用させる潜像電位が小さくても良好な現像がなされ且つ本構成を有しない場合に比して高信頼、高画質な画像が得られる像保持体を提供できる。
請求項２に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、光導電層の形成が容易になされるようになる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、高い解像度を確保することができるようになる。
請求項４に係る発明によれば、画素単位でマトリクス状に配列された画素電極を有する像保持体を用いて画像形成を行うに際し、画素電極に作用させる潜像電位が小さくても良好な現像がなされ且つ本構成を有しない場合に比して高信頼、高画質な画像が得られる画像形成装置を提供できる。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、感度の向上並びに潜像形成手段の耐性向上を図ることができる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、記録材以外の領域へのトナー付着が更に抑えられるようになる。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、適正位置への光照射が容易になされるようになる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、解像度の低下を防ぐことができるようになる。
請求項９に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、良好な画像が形成されるようになる。
請求項１０に係る発明によれば、画素単位でマトリクス状に配列された画素電極を有する像保持体を用いて画像形成を行うに際し、画素電極に作用させる潜像電位が小さくても良好な現像がなされ且つ本構成を有しない場合に比して、高信頼、高画質な画像が得られる画像形成装置を提供できる。
請求項１１に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、良好な画像が形成されるようになる。
請求項１２に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、良好な画像が形成されるようになる。
請求項１３に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、画素電極夫々に所定の電圧を選択的に容易に印加することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
先ず、本発明が適用される実施の形態の概要を説明する。
◎実施の形態の概要
図１は本発明を具現化する実施の形態の代表モデルに係る画像形成装置を示すものである。同図において、画像形成装置は、移動可能な支持体２と、この支持体２表面に支持され、画素単位で支持体２の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極３と、少なくとも画素電極３上に設けられる光導電層４とを有する像保持体１と、画素電極３夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで像保持体１に潜像模様を形成する潜像形成手段５と、潜像形成手段５にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段６と、潜像形成手段５より像保持体１の移動方向下流側で現像手段６と像保持体１とが対向する現像部位までに像保持体１に対向して設けられ且つ光導電層４を光照射する潜像調整照射手段７と、現像手段６にて現像されたトナー像を転写媒体８に転写する転写手段９とを備えている。
【００１３】
ここで、支持体２は、画素電極３を支持できる移動可能なものであればその形状は特に限定されないが、装置を小型化する観点からすれば、回転可能な態様が好適である。また、画素電極３は画素単位でマトリクス状に配列され、画素毎に印加される電圧によって潜像模様が形成可能なものであればよく、画素電極３の数量は特に限定されないが、通常の画像が形成できる解像度を実現できる程度になっていることが好ましい。更に、潜像形成手段５は、像保持体１の画素電極３夫々に形成すべき画像の画像信号に基づいた電圧を印加し潜像模様を形成できるものであればよい。
【００１４】
そして、転写手段９の転写方式は、コロトロン等の像保持体１に非接触なタイプであってもよいし、転写ロール等の接触するタイプであってもよいが、例えば転写ロールを用い、画素電極３毎に転写動作を制御するようにしても差し支えない。尚、転写手段９によって像保持体１上のトナー像が転写される転写媒体８としてはトナー像を一時的に保持して搬送する中間転写体の態様であってもよいし、記録材の態様であっても差し支えない。
【００１５】
また、光導電層４としては、少なくとも画素電極３上に設けられればよく、代表的には画素電極３を覆うように支持体２表面に亘って設けられる。更に、光導電層４は、無機／有機を問わず、光照射により電荷発生機能と電荷輸送機能とを併せ持つものであればよく、基本的には光照射により、光照射前に比べて導電性が変化するものであればよい。このとき、図２に示すように、光導電層４内に光照射がなされると電荷発生によって分極が生じ、この分極によって光導電層４の見かけ上の誘電厚さ（ｔ：厚さ／ε：誘電率）が小さくなるようになる。つまり、光照射（ｈν）がない状態で画素電極３に電圧Ｖが印加されている状態の画素電極３上の光導電層４の比誘電率をε１とし、光照射後の比誘電率をε２とすると、光照射がなされることで光導電層４中で分極が発生し、光導電層４中の見かけの比誘電率ε２が大きくなり、ε１＜ε２となる。そのため、誘電厚さは光照射がなされることで薄くなり、結果的に光導電層４での電圧降下が小さくなる。その結果、画素電極３に印加する電圧Ｖが小さくても光照射を行わないものに比べ、見かけ上光電導層４上の表面電位が増え、現像時に大きな潜像電位が作用するようになる。
【００１６】
また、隣り合う画素電極３間での沿面抵抗の低下を抑えながら解像度の低下を防ぐ観点からすれば、隣り合う画素電極３間に当該部位の光電導層４に対して光が遮られる遮光部を有することが好ましい。ここで、遮光部としては、光が照射される方向に対し、光を遮るように設けられるもので、像保持体１の表面側あるいは裏面側からの光を遮るように設けられる。例えば、表面側からの光に対しては、光導電層４表面や、光導電層４の内層中に遮光膜を設けるようにしてもよい。また、裏面側からの光に対しては、画素電極３形成前に設けたり、画素電極３形成後に遮光部で隣り合う画素電極３間を覆うように設ければよい。特に、裏面側からの光に対しては、支持体２上に画素電極３を形成する前に例えば薄膜技術を用いて遮光膜を形成するようにしてもよいし、支持体２の裏面側に薄膜技術を用いて遮光膜を形成してもよいし、遮光膜が形成された透光性シートを貼るようにしてもよい。
【００１７】
そして、図１に示すように、潜像調整照射手段７は光導電層４に合わせた波長の光を照射できるものであればよく、例えば一つ若しくは複数のＬＤを用いて例えば像保持体１の移動方向に略直交する方向に走査するようにしてもよいし、多数のＬＥＤがライン上に配列された、例えばイレーズランプを像保持体１の移動方向に略直交する方向に配置して光照射を行うようにしても差し支えない。あるいは、光ファイバーの束の一方を直線状に配置すると共に他方を円弧状にまとめ、このまとめた円弧状の方にＬＥＤ等で光を当て、直線状に配置した側から光を出射させるようにしてもよいし、直線状に配置した側に例えばセルフォックレンズ等による集光機能を持たせるようにしてもよい。更に、光導電層４への光照射による誘電率調整効果を大きくする観点から、潜像調整照射手段７は現像部位に対して光照射するように設けることが好ましい。
【００１８】
また、潜像調整照射手段７によって光照射がなされる際に、より有効な領域に光照射を行う観点からすれば、潜像調整照射手段７は、像保持体１の移動方向及びこれに交差する幅方向に沿った記録材の長さに対応した領域の光電導層４を光照射することが好ましい。ここで、記録材はトナーが最終的に転写されるものであり、転写媒体８が記録材である態様であってもよいし、転写媒体８が記録材に転写する前にトナー像を一時的に保持搬送する中間転写体等の態様であっても差し支えない。
更に、潜像調整照射手段７による誘電厚さの低減を効果的に実現する観点から、支持体２及び画素電極３は透光性材料によって形成され、潜像調整照射手段７は支持体２側（支持体２の背面側）から光照射するように配置されることが好ましい。
【００１９】
一方、帯電した状態の光電導層４に光照射を行うと、光照射により発生する電荷によって帯電電荷が中和され、光電導層４の余分な表面電位が減衰する。その結果、画素電極３に電圧Ｖが印加されると、光電導層４中の帯電電荷に影響されずに、現像時にはそのままの潜像電位が作用するようになり、このことは、潜像電位が小さくても良好な現像がなされることに繋がる。
そのため、潜像調整照射手段７の他に、転写手段９より像保持体１の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体１に対向して設けられ、光電導層４を光照射によって除電する除電照射手段１０を備えるようにすることが好ましい。この場合、潜像調整照射手段７によって光照射された光電導層４内には、電荷発生によって分極が生じ、この分極によって光電導層４の見かけ上の誘電厚さが小さくなる一方、転写後の残留電荷を有する光電導層４では、光照射による電荷発生によって残留電荷が中和する方向に働き、残留電荷が除電されるようになる。
【００２０】
また、画像形成装置の他の代表モデルとしては、移動可能な支持体２と、この支持体２表面に支持され、画素単位で支持体２の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極３と、少なくとも画素電極３上に設けられる光電導層４とを有する像保持体１と、画素電極３夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで像保持体１に潜像模様を形成する潜像形成手段５と、この潜像形成手段５にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段６と、この現像手段６にて現像されたトナー像を転写媒体８に転写する転写手段９と、この転写手段９より像保持体１の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体１に対向して設けられ、光電導層４を光照射によって除電する除電照射手段１０とを備えるようにすればよい。
これによれば、転写後の像保持体１上の残留電荷が低減され、次の現像時に良好な現像がなされるようになる。また、除電照射手段１０は、転写手段９より像保持体１の移動方向下流側で且つ潜像形成手段５による潜像形成位置より上流側に設けられることが好ましい。
【００２１】
そして、除電照射手段１０による効果的な除電をなすには、光導電層４は除電照射手段１０の光照射によって現像に供されるトナーの帯電極性と同極性の電荷に対する輸送能を備えることが好ましい。これによれば、像保持体１上のトナー像が転写された後、像保持体１表面にはトナーの電荷が転移した電荷が生じ易く、この転移電荷を低減するにはトナーの帯電特性と同極性の電荷が移動し易い光導電性を有する方がよい。
そして、このような画像形成装置での画素電極３に対し安定した電圧印加がなされる観点からすれば、潜像形成手段５は、薄膜トランジスタを用いて画素電極３に潜像電圧を印加するように構成されることが好ましい。
【００２２】
次に、本実施の形態の概要モデルの理解を深める上で、比較モデルとして電子写真方式において通常用いられる方式について説明する。
図１７に示すように、この比較モデルでは、帯電装置を用いて帯電された感光体（表面に感光層を備える態様）を露光装置からのレーザ照射等によって露光して静電潜像を形成した後、この静電潜像に対し現像装置を用いてトナーで現像することで可視像化するようにしたものである。このような方式では、感光体上の潜像電位や画素位置が回転する感光体やその感光体を帯電装置によって帯電することでばらつき易く、このようなばらつきがあると、濃度むら、色むら、すじ等の視認される画質劣化が生じ易くなる。また、このようなばらつきは、現像時のトナーの飛び散りやかぶりを生じさせ易くなる。
【００２３】
更に、このような方式での経時的な変化に目を転じると、帯電装置がトナーによって汚染され、所望の帯電がなされなくなったり、帯電装置の放電（帯電装置自体の放電や、感光体との間隙による放電）による放電生成物の発生が感光体を変質させたり、更には感光体上の清掃性能を低下させるようにもなる。このような事態に対し感光体上の清掃性能低下を抑えるため、清掃部材を感光体に強く接触させるようにすると、却って感光体や清掃部材の劣化を早める虞もある。
それ故、帯電時のばらつきを低減し、放電生成物を低減することが高画質画像を形成する上で重要となる。
【００２４】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
―画像形成装置の全体構成―
図３は、上述の実施の形態モデルが適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。同図において、本実施の形態の画像形成装置は、像保持体２０に保持されたトナー像を転写媒体としての記録材Ｐに直接転写させるようにしたものであって、像保持体２０の周りには、像保持体２０の潜像を可視像化する現像装置４０、現像装置４０によって可視像化された像保持体２０上のトナー像を記録材Ｐ上に転写する転写ロール等の転写装置５１、転写された後の像保持体２０を清掃する清掃装置５２が設けられている。また、転写後の記録材Ｐはそのまま定着装置５３によって定着され、例えば記録材排出受けに排出収容されるようになる。そして、特に、本実施の形態では、像保持体２０と現像装置４０内の現像ロール４１との略対向する現像領域の像保持体２０表面に向かって、光を照射する潜像調整照射手段としての照射装置５４が設けられており、例えば像保持体２０の回転軸方向に沿って多数のＬＥＤが配列されたランプが用いられている。
更に、像保持体２０の後述する画素電極に印加する電圧や印加タイミングを制御すると共に、照射装置５４の照射タイミングや照射幅の制御等を行うために、制御装置１００が設けられている。
【００２５】
―像保持体の構成―
次に、本実施の形態の像保持体２０について詳述する。
図４に示すように、本実施の形態における像保持体２０は、回転可能な支持体である剛体ドラム２１上に、フィルム上に多数の画素が所謂マトリクス状に形成されたマトリクスパネル３０を巻き付けて固定支持したものとなっている。マトリクスパネル３０は、例えばＰＩ（ポリイミド樹脂）フィルムに対し、所謂ＩＣ製造プロセス等で用いられる薄膜技術を利用して作製したもので、画素がマトリクス状に配列されたものとなっている。尚、ここでは、マトリクスパネル３０を剛体ドラム２１上に巻き付ける方式を示したが、例えば剛体ドラム２１としてアルミ合金のものを用い、表面を絶縁処理した後に所謂ＩＣ製造プロセスを用いて直接画素をマトリクス状に配置するようにしても差し支えない。
【００２６】
そして、このようにマトリクス状に配列された画素は、例えば剛体ドラム２１の回転軸方向に沿った方向（主走査方向）をデータラインとし、回転方向に沿った方向（副走査方向）を走査ラインとしている。そのため、マトリクスパネル３０のデータライン及び走査ラインには、各画素に接続される複数のデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２が適宜数設けられ、これらのドライバ３１，３２への入力線は更にまとめられて本数を少なくした段階でマトリクスパネル３０を通して、剛体ドラム２１の内面側にまで配線されるようになっている。そのため、剛体ドラム２１には、その外周面の一部に回転軸方向に沿った溝２１ａが設けられている。尚、剛体ドラム２１の溝２１ａは、例えばシールテープにて塞がれており、像保持体２０が回転する際の気流の影響を低減すると共に、現像時のトナーの影響も防ぐようになっている。
そして、特に本実施の形態では、マトリクスパネル３０の表面保護層として略全面に亘って後述する光導電層が形成されたものとなっている。
【００２７】
剛体ドラム２１の内周面側には、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、適宜数の端子２２が略剛体ドラム２１の回転軸方向に沿って設けられ、これらの端子２２は夫々マトリクスパネル３０のデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２へと接続されている。更に、これらの端子２２には、回転軸中心方向で且つ夫々の端部が互いに離間する方向に延びるスライダ２３が端子２２に接続される形で設けられ、このスライダ２３の凹部にマトリクスパネル３０と外部との電気的接続を行うための所謂スリップリング２４の集電環２４ａが装着されるようになっている。そして、剛体ドラム２１は固定されたスリップリング２４の周りを回転するようになっている。尚、スリップリング２４の集電環２４ａ部位は、両側の絶縁環２４ｂより径が小さくなっており、剛体ドラム２１の回転によってもスライダ２３がその対向する集電環２４ａに常時接触した状態を保つようになっている。
【００２８】
そのため、マトリクスパネル３０と外部との信号の伝達は、スリップリング２４の集電環２４ａに対応してスリップリング２４内に配線されたリード線２５から、集電環２４ａ及びスライダ２３を介してマトリクスパネル３０との間で行われるようになり、剛体ドラム２１が回転しても、マトリクスパネル３０との信号の伝達が適切に行えるようになっている。尚、剛体ドラム２１の回転方法は、特に限定されず、例えば剛体ドラム２１の外周面端部側を回転ロールに圧接させて回転させるようにしてもよいし、スリップリング２４の挿入側とは異なる側で剛体ドラム２１自体を回転させる回転軸を備えるようにしても差し支えない。
【００２９】
―マトリクスパネルの構成―
次に、マトリクスパネル３０の各画素について説明する。
本実施の形態のマトリクスパネル３０は、図６（ａ）に示すように、マトリクス状に画素が配列されており、各画素は、（ｂ）に示すように、所謂アクティブマトリクス方式で構成され、スイッチング素子として例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）３３を用い、その他画素電極３４、蓄積容量３５及び配線（ソース線、ゲート線等）が夫々形成されている。各画素及び画素間の結線は、データライン毎にＴＦＴ３３のソースが結線されるソース線、走査ライン毎にＴＦＴ３３のゲートが結線されるゲート線としてまとめられている。また、ＴＦＴ３３のドレインには画素電極３４と蓄積容量３５が並列に接続され、蓄積容量３５の一方は走査ライン毎にまとめられ（図示せず）、（ｃ）のような等価回路を呈するように構成されている。尚、ここでは光導電層は省略している。
【００３０】
―画素の断面構造―
図７は、マトリクスパネル３０の断面構造の一部を示したもので、樹脂フィルム基材３０ａ上にＴＦＴ３３及び画素電極３４が形成されている。ＴＦＴ３３は、例えばゲート電極３３１、ｐ−Ｓｉゲート３３２、ＳｉＯ２絶縁膜３３３、ａ−Ｓｉチャネル３３４、ソース電極３３６、ドレイン電極３３７等によって構成され、ドレイン電極３３７が画素電極３４と接続されている。尚、符号３３５，３３８は絶縁膜である。また、この図では蓄積容量３５は省略している。
そして、ＴＦＴ３３や画素電極３４上には、例えば１０〜３０μｍ厚の表面保護層としての光導電層３６が形成されている。尚、光導電層３６の厚さとしては、成膜するためにピンホール欠陥等のない状態で、かつ、使用による摩耗があっても実用上問題ない厚さであればよい。また、光導電層３６が厚すぎると画素電極３４の電極電位を大きくする必要があることから、通常１０〜３０μｍの厚さが好適である。
【００３１】
光導電層３６としては、公知の材料を使用でき、無機光導電材料を用いたものであってもよいし、有機光導電材料を用いたものであってもよい。また、有機光導電材料としては、通常の感光体に用いられる電荷発生層や電荷輸送層を使用することができる。電荷輸送層としては、例えば、負電荷に感度を有するピラゾリン化合物、オキサジアゾール化合物、トリフェニルアミン化合物等が正孔輸送材料として使用できる。また、正電荷に感度を有するフルオレノン化合物、チオピラン化合物等が電子輸送材料として使用できる。更に、両極に感度を有する材料も知られている。
【００３２】
―駆動系―
マトリクスパネル３０は、このように各画素を多数並べた構成のため駆動方式は次のように行われる。図８に示すように、データライン及び走査ライン毎に所定数の画素がまとめられ、ＴＦＴ３３のソース側がデータライン毎に夫々データ用ドライバ３１へ接続される一方、ＴＦＴ３３のゲート側が走査ライン毎に夫々走査用ドライバ３２に接続され、データ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２は制御装置１００によって駆動されるようになっている。そのため、これらのデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２を駆動することで、所定の画素に所定の電圧が印加できるようになる。データ用ドライバ３１としては、例えばサンプルホールド付きのシフトレジスタ、ラッチ、バッファ等で構成され、走査用ドライバ３２としては、例えばカウンタ、ラッチ、バッファ等で構成される。尚、図８では、画素電極３４は省略しているが、ＴＦＴ３３と蓄積容量３５との間に接続された画素電極３４が設けられていることは云うまでもない。
【００３３】
次に、本実施の形態における駆動系による画素電極３４夫々の駆動方式について図６（ｃ）を用いて説明する。画素電極３４に対しては、ＴＦＴ３３の走査ライン側に接続されたゲートにＯＮ電圧を印加すると、ＴＦＴ３３のソース−ドレイン間が導通状態となり、ソース電圧と等価になるまで蓄積容量３５が充電される。この充電された電荷が静電潜像を形成する潜像電圧になる。また、その状態でゲートにＯＦＦ電圧が印加され、ソース−ドレイン間が遮断されても蓄積容量３５によって画素電極電位はそのまま保持されるため、以降にソース電圧が変化してもゲートにＯＮ電圧が印加されない限り潜像電圧はそのまま保持されるようになる。
【００３４】
そのため、各画素のＴＦＴ３３のソース側へ像濃度に相当する画像信号に基づく信号電圧を印加すると共に、ゲート側へＯＮ電圧を印加することにより、データライン１ライン分の静電潜像が形成されるようになる。そして、ＯＮ電圧を印加するゲートを像保持体２０の回転方向と逆方向に順次移動（走査）させ、データラインに新たな信号電圧を印加することにより、像保持体２０上には二次元の潜像模様（潜像パターン）が形成されるようになる。
【００３５】
―潜像調整照射装置―
本実施の形態では、図３に示すように、現像領域にある像保持体２０の表面に対して光を照射する照射装置５４が設けられている。この照射装置５４は、画素電極３４（図６参照）に対する駆動を制御する制御装置１００によって、像保持体２０に対する照射領域が適宜選択的になされるようになっており、マトリクスパネル３０表面の光導電層３６の選択領域に対して光照射がなされるようになる。つまり、本実施の形態ではマトリクスパネル３０上の使用する記録材サイズに応じた領域のみに対し選択的に光照射を行うようになっている。このように、この領域内を選択的に光照射することで、領域外（非画像領域に相当する）へのトナー付着が一層抑えられるようになる。そして、このような光照射を行うように、照射装置５４の照射領域（記録材の搬送方向に交差する幅方向に相当する領域）や照射タイミング（記録材の搬送方向長さに相当する領域）を制御するようになっている。
【００３６】
ここでは、照射装置５４による光照射を選択領域に行う方式を示したが、照射領域を選択的に行わず、像保持体２０の幅方向（走査ライン）全域に亘って照射するようにしたり、照射タイミングを選択しないようにしてもよく、選択する方式に比べ、非画像領域へのトナー付着が生じ易くなる懸念はあるが、この場合、画素電極３４に印加する電圧をより詳細に制御するようにすれば、非画像領域へのトナー付着が抑えられるようになる。
また、ここでは、光照射が現像領域に対応してなされるようになっており、画素電極３４に与えられた潜像電圧がそのまま現像時に適用されるようになるが、現像領域より像保持体２０の回転方向上流側で行うようにしてもよく、この場合、光照射後から現像部位に至る際の潜像電圧が大きく変化しない範囲内であればよい。
【００３７】
―現像装置―
本実施の形態では、像保持体２０に形成された静電潜像に対し、像保持体２０と現像装置４０との対向領域である現像領域にて、現像装置４０内の現像ロール４１（図３参照）と潜像電圧が印加された画素電極３４との間に作用する現像電界によって、像保持体２０表面には画素毎に潜像電圧に対応したトナー付着がなされるようになり、可視像化されたトナー像が得られるようになる。このとき、現像装置４０としては、公知の一成分現像方式あるいは二成分現像方式のいずれを用いるようにしても差し支えない。
【００３８】
―転写装置―
像保持体２０表面にトナーが付着することで可視像化されたトナー像は、転写装置５１によって記録材Ｐに転写される。本実施の形態では、像保持体２０上のトナー像を記録材Ｐに転写する方向の転写バイアスが像保持体２０と転写装置５１との間に作用するようになっており、この転写バイアスによって転写がなされる。尚、本実施の形態の転写時には画素電極３４に対する電圧印加等を行うようになっていないが、例えば現像時に画素電極３４の電位に応じて付着したトナーに対し、画素電極３４への付着トナー量に応じた転写電界を作用させるように、夫々の画素電極３４に対応する転写電圧を印加するようにしても差し支えない。この場合、画素電極３４を用いないものに比べ、現像された状態のトナー量に応じての転写が容易になされるようになり、画質の向上が一層なされるようになる。
【００３９】
―清掃装置―
転写後の像保持体２０上の残留トナーの清掃は、清掃装置５２によってなされるようになる。本実施の形態では、清掃装置５２としてブレードを用い、機械的に像保持体２０上を清掃する態様を採っているが、例えば画素電極３４を用い、現像時のトナー付着量に対応した清掃電圧を夫々の画素電極３４に印加するようにしてもよく、この場合、残留トナー量に対応した清掃電界が作用するようになり、清掃装置５２での清掃が良好になされるようになる。
【００４０】
次に、本実施の形態における光導電層３６に対する光照射の作用について説明する。
今、図９（ａ）に示すように、隣り合う画素電極３４Ａ，３４Ｂに画像信号に基づく信号電圧が印加され、蓄積容量３５Ａ，３５Ｂに蓄積された電荷によって、画素電極電位として夫々Ｖ１及びＶ２（ただしＶ１＞Ｖ２）が加わるようになっているものとする。
【００４１】
このような状態の光導電層３６に対して光照射を行うと、図９（ｂ）に示すように、光導電層３６では光照射によって発生したキャリアにより分極され易くなり、比誘電率ε２が光照射しない場合の比誘電率ε１より大きくなり（ε２＞ε１）、結果的に誘電厚さ（ｔ／ε２）が小さくなる。そのため、光照射を行うことで、現像時に光導電層３６での電圧降下が小さくなり、画素電極電位（潜像電圧に相当する）が小さくても十分現像が行われるようになる。
また、このとき、光導電層３６中の電気力線は画素電極３４間での沿面抵抗が低下することで光導電層３６での電界が若干広がるため、高解像度を必要とする場合は、画素電極３４間を遮光する方がよい。
【００４２】
このように本実施の形態では、表面保護層として光電導層３６を用い、この光電導層３６を光照射した状態で現像を行うようにすることで、現像時の光導電層３６での電圧降下による損失分を減らし、画素電極電位（潜像電圧）が小さくても有効な現像がなされるようになる。このことは、バルク状のトランジスタに比べ一般的に耐電圧が低いＴＦＴ３３に対して必要な耐電圧を小さくすることにも繋がり、薄膜技術を利用したＴＦＴ３３の使用が十分効果的になされることをも意味する。
そして、このような現像時に低電界を作用させた場合の画像濃度を安定に保つには、トナー帯電量を小さくすることも効果的である。つまり、画素電極３４の表面電位（画素電極電位）によってもたらされる現像電界は、現像されたトナーの総電荷量により減少し、ほぼゼロとなった時に現像が停止すると考えられるので、トナー帯電量が小さいほど、低電界で多くのトナーの付着がなされるようになり、より高濃度の画像が形成されるようになる。
【００４３】
この点、図９（ｃ）のように、光導電層３６に光照射を行わないで現像する比較モデルでは、光導電層３６自体の誘電厚さ（ｔ／ε１）は変わらず、画素電極３４の電気力線の光導電層３６中での広がりは小さい。しかしながら、誘電厚さ（ｔ／ε１）が大きい分、現像時に光導電層３６での電圧降下が大きくなり、画素電極３４に作用させる画素電極電位（潜像電圧）を光照射が行われるものに比べ、大きくする必要があり、ＴＦＴ３３に対しても十分大きな耐電圧のものが要求される。
【００４４】
◎実施の形態２
図１０は、実施の形態２の画像形成装置に用いられるマトリクスパネルの断面構造を示すものである。本実施の形態の画像形成装置は、実施の形態１の画像形成装置（図３参照）と略同様に構成されるため省略し、実施の形態１と異なる構成のマトリクスパネルについて説明する。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００４５】
本実施の形態のマトリクスパネル３０は、実施の形態１のマトリクスパネル３０の断面構造（図７参照）と略同様に構成されるが、光導電層３６の表面に光を遮光する遮光膜３７を隣り合う画素電極３４間に設け、光導電層３６表面側からの光を遮光するようにしたものである。この遮光膜３７としては、例えば黒色の吸光膜が用いられ、光照射によっても画素電極３４間が遮光されるようになっている。
【００４６】
このような遮光膜３７を設けると、図１１（ａ）に示すように、光導電層３６上に走査ライン毎に全面露光を行っても光導電層３６のうち画素電極３４上の部位では誘電厚さ（ｔ／ε２）が小さくなり、また、画素電極３４間の部位では光照射されないことから、電気力線は画素電極３４に略直交する方向に延びるようになる。そのため、実施の形態１のように遮光膜３７を備えない場合（図１１（ｂ）参照）に比べ、電気力線の広がりを抑えることができ、解像度をより向上させることができるようになる。
【００４７】
ここでは、遮光膜３７を光導電層３６表面に設けるようにしたが、像保持体２０の使用に際し、遮光膜３７が摩耗してしまわないように使用期間を考慮したり、あるいは、摩耗し難いように硬化処理を行う等の工夫をする方が好ましい。そのため、遮光膜３７を光導電層３６成膜中の途中に形成するようにすれば、遮光膜３７が光導電層３６の途中に形成されるようになり、像保持体２０として長期に亘る使用も可能になる。
【００４８】
◎実施の形態３
図１２は、実施の形態３の画像形成装置の概要を示すものである。本実施の形態の画像形成装置は、実施の形態１の画像形成装置（図３参照）と略同様に構成されるが、清掃装置５２より像保持体２０の回転方向下流側の像保持体２０に対向する位置に、照射装置５４とは別の除電照射装置５５を備えている点が、実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
本実施の形態の除電照射装置５５は、像保持体２０上の残留トナーが清掃装置５２によって清掃された後に光照射がなされるようになっており、現像領域に対応した照射装置５４と同様の構成のもので、制御装置１００によってその照射領域や照射タイミングが制御されるようになっている。
【００５０】
本実施の形態における除電照射装置５５による作用は次のようになる。仮に使用するトナーが負帯電トナーとすると、図１３に示すように、転写前の光導電層３６上には画素電極３４に対応したトナーが付着している。これが転写さると、光導電層３６には残留電荷が生じるようになる。この残留電荷は、トナー電荷が転移したものと推定され、トナー電荷と同極性に帯電することが多い。本実施の形態では、除電照射装置５５による光照射によって、この残留電荷が中和されて除去されるようになる。このように残留電荷が除去されるようになると、以降の現像で、濃度むら、色むら、すじ等の画質欠陥の発生が抑えられるようになる。そのため、光導電層３６としては光照射によってトナーの帯電極性と同極性の電荷に対する輸送能を有する方がよい。
更に、除電照射装置５５によって光導電層３６が除電されることで、潜像電位での潜像模様が光導電層３６に影響されることもなく、潜像電位が小さくても良好な現像がなされるようになる。
【００５１】
本実施の形態の画像形成装置では、図１２に示すように、除電照射装置５５を清掃装置５２より下流側に設けるようにしたが、転写後から現像前の段階であればいずれの箇所に除電照射装置５５を設けるようにしても差し支えなく、転写によって生じる残留電荷が有効に除去され、現像に際して支障がない箇所であればよい。
【００５２】
◎実施の形態４
図１４は、実施の形態４の画像形成装置の概要を示すものである。本実施の形態の画像形成装置は、実施の形態３の画像形成装置（図１２参照）と略同様に構成されるが、照射装置５４及び除電照射装置５５がいずれも像保持体２０の内部に設けられている点が実施の形態３と異なる。尚、実施の形態３と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００５３】
本実施の形態の像保持体２０は、剛体ドラム２１の内側に照射装置５４及び除電照射装置５５を設けるようになっているため、実施の形態１や２の構成とは異なるものとなっている。図１５は本実施の形態における像保持体２０の断面構造を模式的に示したもので、剛体ドラム２１は例えばポリカーボネート樹脂等の透光性を備える材料で構成される。また、スリップリング２４は、その一部（図中二点鎖線で示す領域）でマトリクスパネル３０との電気的接続を行うように構成され、照射装置５４や除電照射装置５５は、この二点鎖線の領域を除く領域に固定配置されるようになっている。そのため、本実施の形態では、マトリクスパネル３０の図中二点鎖線で示す領域に対応する部分を除く領域に画像が形成される領域を設けるようになっている。尚、スリップリング２４と照射装置５４や除電照射装置５５との間に、滑り移動可能な部材を一部に設け、更に、照射装置５４や除電照射装置５５と剛体ドラム２１との間に滑り移動可能な部材を一部に設けるようにして、スリップリング２４、照射装置５４や除電照射装置５５、剛体ドラム２１の夫々の相対位置関係を安定化させるようにしてもよい。尚、符号２１ｂは剛体ドラム２１の側端部に設けられた塞ぎ蓋である。
【００５４】
また、本実施の形態では、マトリクスパネル３０の断面構造は図１６に示すようになっており、実施の形態１で示した構造（図７参照）と一部の構成が異なっている。つまり、本実施の形態では、ＴＦＴ３３が形成される前に樹脂フィルム基材３０ａ上の隣り合う画素電極３４間を遮光する遮光膜３３０として、例えば金属クロム等からなる反射膜や黒色の吸光膜を設けている。また、画素電極３４としては、光導電層３６への光照射がなされるように、例えばＩＴＯ等の透明導電性皮膜によって構成されている。尚、遮光膜３３０として金属クロム等の導電性材料を用いるものでは、この遮光膜３３０による画素電極３４間の電気的接続がなされないように、表面に絶縁処理等がなされていることは云うまでもない。
そのため、照射装置５４や除電照射装置５５から照射される光は、遮光膜３３０によって画素電極３４側に選択的に照射され、光導電層３６の画素電極３４上の部位のみを選択的に照射するようになる。尚、遮光膜３３０によって、ＴＦＴ３３自体も遮光されることでＴＦＴ３３でのスイッチング特性が低下する虞もない。
【００５５】
そして、このような遮光膜３３０は除電に対しては、特に大きな作用は見出せないが、残留電荷がトナー付着に起因するものである以上、少なくとも画素電極３４上の光導電層３６に対し光照射がなされることからすれば、遮光膜３３０を設けたことによる除電作用が低下する虞もない。
【００５６】
本実施の形態では、照射装置５４及び除電照射装置５５を像保持体２０の剛体ドラム２１の内部に備える態様を示したが、例えば除電照射装置５５を備えないものであってもよいし、いずれか一方を像保持体２０の表面側に設けるようにしても差し支えない。
【００５７】
また、実施の形態１〜４で示した態様によれば、帯電器を使用しないことから、帯電器自身がトナーに汚染され帯電不良を起こしたり、帯電器から発生する放電生成物が像保持体２０表面を変質させたり、また、放電生成物により清掃性能を低下させたりする虞が少なくなると共に、表面保護層として光導電層３６を設けることで、現像時に画素電極３４で必要な電極電位を低減させることができ、耐電圧の小さいＴＦＴ３３の適用がなされるようにもなる。
【００５８】
また、上述の実施の形態では、像保持体２０を一つ備える態様の画像形成装置を示したが、例えば四つの像保持体２０を直列に配置し、夫々の像保持体２０上のトナー像を順次中間転写体で多重化されるように転写させ、中間転写体で多重化されたトナー像を記録材に一括転写する、所謂タンデム型の画像形成装置に適用するようにしてもよい。
そして、マトリクスパネル３０としては、円筒状の基材上に薄膜技術を用い、ＴＦＴ３３や画素電極３４を直接形成するようにしても差し支えない。
更に、上述の実施の形態では画素毎に蓄積容量３５を備える方式を示したが、現像領域の近傍で、画素電極３４に書き込む（ゲート側にＯＮ電圧を印加する）ようにすれば、蓄積容量３５を備えていない場合でもＴＦＴ３３自体の容量を利用することでトナー像の形成がなされるようになる。
【実施例】
【００５９】
先ず、像保持体の表面保護層での作用を理解するために、表面保護層として厚さ５μｍ、比誘電率が３の層（通常の高分子膜）を形成したとき、現像部位において、コントラスト電位（画像部と非画像部の電位差に相当し、現像トナーが付着する電極電位と現像トナー量がゼロとなる電極電位との差を意味する）によって、トナー電荷量と現像トナー量との関係がどうなるかをモデル評価したものである。
トナーとしては、厚さｄｔ＝５．８μｍ、比誘電率εｔ＝５、トナー電荷量＝ｑｔとし、現像ロールには絶縁性被膜を有するロールを用い、その厚さｄｉ＝２μｍ、比誘電率εｉ＝３、抵抗Ｒ＝１０１６Ω・ｃｍとし、像保持体と現像ロールとの間隙ｄｇ＝２０μｍ、比誘電率εｇ＝１とし、プロセス条件として、現像ロールの周速度比（像保持体に対する）ｋ＝２、現像ロールへのトナー付着量ｍ０＝７ｇ／ｍ２、現像時間（現像ニップ通過時間）ＴＤ＝０．０１３秒として、算出した。
尚、計算の根拠は、図２０に示す式に依った。
【００６０】
結果は、図１８（ａ）に示すように、画素電極の電位を小さくするには、トナー電荷量を小さくし、現像トナー量も少なくする必要がある。しかしながら、現像トナー量は画像濃度等から６ｇ／ｍ２程度は必要となり、トナー電荷量が重要となる。一方、トナー電荷量を小さくし過ぎると、トナーの搬送性や現像性等に際し安定性を損なう虞がある。したがって、今、仮に、現像トナー量を６ｇ／ｍ２とし、トナー電荷量を２０μＣ／ｇとすると、必要なコントラスト電位は約５０Ｖとなる。
【００６１】
次に、表面保護層の厚さと現像トナー量との関係をモデル評価するために、トナー電荷量が２０μＣ／ｇのトナーを用いて行った。尚、他の条件は上と同じ条件とした。
結果は、図１８（ｂ）に示すように、画素電極の電位を小さくするには、表面保護層の厚さを薄くする必要がある。この例では、必要な現像トナー量を６ｇ／ｍ２とすると、コントラスト電位を５０Ｖにするには、表面保護層は約６μｍの薄さが必要となる。しかしながら、このような薄い表面保護層では、形成された膜でピンホール等の膜質欠陥を生じる虞があったり、表面保護層での機械的強度（使用に対しての耐摩耗性等）が不足する虞があり、具体的には１０〜３０μｍ程度の表面保護層が必要となる。仮に、表面保護層を２０μｍとすると、約１２０Ｖのコントラスト電位が必要になる。
【００６２】
したがって、画素電極に作用させる電極電位をより小さいものにするには、表面保護層の見かけ上の厚さを薄くしたり、トナー電荷量を下げる工夫が必要となる。
【００６３】
次に、表面保護層を光導電層とした場合、光照射によってどうなるかを検証するため、実施の形態１のように光照射された状態を想定し、電極電位（コントラスト電位に相当）と現像トナー量との関係をモデル評価した。尚、比較として光照射を行わないものもモデル評価に加えた。
光導電層（表面保護層）としては、厚さｄｐ＝２０μｍ、光照射により比誘電率εｐが３から３０へ変化するものとし、トナーとしては、厚さｄｔ＝５．８μｍ、比誘電率εｔ＝５、トナー電荷量ｑｔ＝１５μＣ／ｇとし、現像ロールには絶縁性被膜を有するロールを用い、その厚さｄｉ＝２μｍ、比誘電率εｉ＝３、抵抗Ｒ＝１０１６Ω・ｃｍとし、像保持体と現像ロールとの間隙ｄｇ＝２０μｍ、比誘電率εｇ＝１とし、プロセス条件として、現像ロールの周速度比（像保持体に対する）ｋ＝２、現像ロールへのトナー付着量ｍ０＝７ｇ／ｍ２、現像時間（現像ニップ通過時間）ＴＤ＝０．０１３秒とし、更に、現像ロールへ印加するバイアスＶｂ＝＋１３．７Ｖとして、算出した。
【００６４】
結果は、図１９に示すように、光照射を行わない場合には、現像トナー量を６ｇ／ｍ２とすると、約８５Ｖが必要となるが、光照射を行うと、この値が約２５Ｖに低下する結果が得られた。このことは、図１８（ｂ）で換算すると、表面保護層の厚さが約１６μｍから約１μｍ程度に低下することに相当する。つまり、表面保護層として光導電層を用い、光照射を行うことで、十分な膜質が確保できる厚さであっても、実効的な厚さが大幅に低下し、必要な電極電位が大幅に低下することが理解された。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明を具現化する実施の形態モデルに係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】光導電層の光照射による作用を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図４】実施の形態１の像保持体を示す斜視図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は実施の形態１の像保持体の内部構造を示す説明図である。
【図６】実施の形態１の画素構造を示す説明図であり、（ａ）は画素群、（ｂ）は一つの画素、（ｃ）は画素間の接続の様子を示す。
【図７】実施の形態１のマトリクスパネルの断面構造を示す説明図である。
【図８】実施の形態１の画素電極の駆動方式を示す説明図である。
【図９】（ａ）は現像前の光導電層の様子を示し、（ｂ）は光導電層に光照射を行った状態での現像時の様子を示し、（ｃ）は光導電層に光照射を行わない状態での現像時の様子を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２に係るマトリクスパネルの断面構造を示す説明図である。
【図１１】（ａ）は遮光膜の作用を示す説明図であり、（ｂ）は遮光膜がない場合の作用を示す説明図である。
【図１２】実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図１３】実施の形態３での光照射による除電作用を示す説明図である。
【図１４】実施の形態４に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図１５】実施の形態４の像保持体の断面構造を示す説明図である。
【図１６】実施の形態４のマトリクスパネルの断面構造を示す説明図である。
【図１７】比較モデルとしての従来の画像形成装置を示す説明図である。
【図１８】実施例でのモデル評価結果を示すグラフであり、（ａ）はトナー電荷量と現像トナー量との関係、（ｂ）は表面保護層と現像トナー量との関係を示す。
【図１９】実施例でのモデル評価結果を示すグラフであり、光導電層での電極電位と現像トナー量との関係を示す。
【図２０】実施例のモデル評価を行う際に用いた数式である。
【符号の説明】
【００６６】
１…像保持体，２…支持体，３…画素電極，４…光導電層，５…潜像形成手段，６…現像手段，７…潜像調整照射手段，８…転写媒体，９…転写手段，１０…除電照射手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像保持体及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる画像形成方式として電子写真方式が用いられる。これは、コロナ放電器や帯電ロール等の帯電器によって帯電された感光体に対して、レーザやＬＥＤアレイを用いて光イメージを照射することで静電潜像を形成し、この形成された静電潜像に対し帯電したトナーを用いて現像することで可視像化するようにしたものである。そして、このように電子写真方式を利用した画像形成装置は、オンデマンド性に優れ、普通紙への画像形成が可能なことから、オフィスを中心に広く普及している。
【０００３】
一方、電子写真方式での環境影響への配慮などから、マトリクス状に画素電極を配列して帯電器を使用しない方式の画像形成装置が提案されている（特許文献１〜４参照）。特許文献１には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をマトリクス状に形成すると共に蓄積容量を夫々のＴＦＴに設け、蓄積容量での電荷蓄積効果により安定した現像を行うようにした方式の画像形成装置が提案されている。また、特許文献２には、スイッチング素子をマトリクス状に構成し、レーザ照射によって走査ラインを選択し、選択された走査ライン上の画素毎の表面電位を変化させるようにした方式の画像形成装置が提案されている。更に、特許文献３には、マトリクス状に配列したスイッチング素子毎に二層分割された蓄積容量を持たせ、画像部／非画像部の電位を調整した構成が提案されている。そして、特許文献４には、マトリクス状に配列したスイッチング素子を使って画素毎の潜像を形成する方式の画像形成装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２３３４６３号公報（実施例、図４）
【特許文献２】特開２００２−３２６３８２号公報（実施の形態１、図１）
【特許文献３】特開２００３−３２４４０号公報（発明の実施の形態、図１）
【特許文献４】特開２００４−２１９６３５号公報（実施の形態１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の技術的課題は、画素単位でマトリクス状に配列された画素電極を有する像保持体を用いて画像形成を行うに際し、画素電極に作用させる潜像電位が小さくても良好な現像がなされ且つ本願の構成を有しない場合に比して高信頼、高画質な画像が得られる像保持体及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、移動可能な支持体と、この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを備える像保持体である。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る像保持体において、前記光導電層は、画素電極及び画素電極間を覆うように支持体表面に亘って設けられる像保持体である。
請求項３に係る発明は、請求項２に係る像保持体において、隣り合う画素電極間に当該部位の光導電層に対して光が遮られる遮光部を有する像保持体である。
【０００７】
請求項４に係る発明は、移動可能な支持体と、この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを有する像保持体と、前記画素電極夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで前記像保持体に潜像模様を形成する潜像形成手段と、この潜像形成手段にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段と、潜像形成手段より像保持体の移動方向下流側で現像手段と像保持体とが対向する現像部位までに像保持体に対向して設けられ且つ光導電層を光照射する潜像調整照射手段と、前記現像手段にて現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段とを備える画像形成装置である。
【０００８】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る画像形成装置において、潜像調整照射手段は、現像部位に対し光照射するように設けられる画像形成装置である。
請求項６に係る発明は、請求項４又は５に係る画像形成装置において、潜像調整照射手段は、像保持体の移動方向及びこれに交差する幅方向に沿った記録材の長さに対応した領域の光導電層を光照射するようにした画像形成装置である。
請求項７に係る発明は、請求項４乃至６のいずれかに係る画像形成装置において、前記支持体及び前記画素電極は透光性材料によって形成され、潜像調整照射手段は支持体側から光照射するように配置される画像形成装置である。
請求項８に係る発明は、請求項４乃至７のいずれかに係る画像形成装置において、像保持体は、隣り合う画素電極間に当該部位の光導電層に対して光が遮られる遮光部を有する画像形成装置である。
請求項９に係る発明は、請求項４乃至８のいずれかに係る画像形成装置において、更に、転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体に対向して設けられ、光導電層を光照射によって除電する除電照射手段を備える画像形成装置である。
【０００９】
請求項１０に係る発明は、移動可能な支持体と、この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを有する像保持体と、前記画素電極夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで前記像保持体に潜像模様を形成する潜像形成手段と、この潜像形成手段にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段と、この現像手段にて現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、この転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体に対向して設けられ、光導電層を光照射によって除電する除電照射手段とを備える画像形成装置である。
【００１０】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に係る画像形成装置において、前記除電照射手段は、転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ潜像形成手段による潜像形成位置より上流側に設けられる画像形成装置である。
請求項１２に係る発明は、請求項９乃至１１のいずれかに係る画像形成装置において、光導電層は、除電照射手段の光照射によって現像に供されるトナーの帯電極性と同極性の電荷に対する輸送能を有するものである画像形成装置である。
請求項１３に係る発明は、請求項４乃至１２のいずれかに係る画像形成装置において、前記潜像形成手段は、薄膜トランジスタを用いて画素電極に潜像電圧を印加するように構成される画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、画素単位でマトリクス状に配列された画素電極を有する像保持体を用いて画像形成を行うに際し、画素電極に作用させる潜像電位が小さくても良好な現像がなされ且つ本構成を有しない場合に比して高信頼、高画質な画像が得られる像保持体を提供できる。
請求項２に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、光導電層の形成が容易になされるようになる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、高い解像度を確保することができるようになる。
請求項４に係る発明によれば、画素単位でマトリクス状に配列された画素電極を有する像保持体を用いて画像形成を行うに際し、画素電極に作用させる潜像電位が小さくても良好な現像がなされ且つ本構成を有しない場合に比して高信頼、高画質な画像が得られる画像形成装置を提供できる。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、感度の向上並びに潜像形成手段の耐性向上を図ることができる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、記録材以外の領域へのトナー付着が更に抑えられるようになる。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、適正位置への光照射が容易になされるようになる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、解像度の低下を防ぐことができるようになる。
請求項９に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、良好な画像が形成されるようになる。
請求項１０に係る発明によれば、画素単位でマトリクス状に配列された画素電極を有する像保持体を用いて画像形成を行うに際し、画素電極に作用させる潜像電位が小さくても良好な現像がなされ且つ本構成を有しない場合に比して、高信頼、高画質な画像が得られる画像形成装置を提供できる。
請求項１１に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、良好な画像が形成されるようになる。
請求項１２に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、良好な画像が形成されるようになる。
請求項１３に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、画素電極夫々に所定の電圧を選択的に容易に印加することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
先ず、本発明が適用される実施の形態の概要を説明する。
◎実施の形態の概要
図１は本発明を具現化する実施の形態の代表モデルに係る画像形成装置を示すものである。同図において、画像形成装置は、移動可能な支持体２と、この支持体２表面に支持され、画素単位で支持体２の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極３と、少なくとも画素電極３上に設けられる光導電層４とを有する像保持体１と、画素電極３夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで像保持体１に潜像模様を形成する潜像形成手段５と、潜像形成手段５にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段６と、潜像形成手段５より像保持体１の移動方向下流側で現像手段６と像保持体１とが対向する現像部位までに像保持体１に対向して設けられ且つ光導電層４を光照射する潜像調整照射手段７と、現像手段６にて現像されたトナー像を転写媒体８に転写する転写手段９とを備えている。
【００１３】
ここで、支持体２は、画素電極３を支持できる移動可能なものであればその形状は特に限定されないが、装置を小型化する観点からすれば、回転可能な態様が好適である。また、画素電極３は画素単位でマトリクス状に配列され、画素毎に印加される電圧によって潜像模様が形成可能なものであればよく、画素電極３の数量は特に限定されないが、通常の画像が形成できる解像度を実現できる程度になっていることが好ましい。更に、潜像形成手段５は、像保持体１の画素電極３夫々に形成すべき画像の画像信号に基づいた電圧を印加し潜像模様を形成できるものであればよい。
【００１４】
そして、転写手段９の転写方式は、コロトロン等の像保持体１に非接触なタイプであってもよいし、転写ロール等の接触するタイプであってもよいが、例えば転写ロールを用い、画素電極３毎に転写動作を制御するようにしても差し支えない。尚、転写手段９によって像保持体１上のトナー像が転写される転写媒体８としてはトナー像を一時的に保持して搬送する中間転写体の態様であってもよいし、記録材の態様であっても差し支えない。
【００１５】
また、光導電層４としては、少なくとも画素電極３上に設けられればよく、代表的には画素電極３を覆うように支持体２表面に亘って設けられる。更に、光導電層４は、無機／有機を問わず、光照射により電荷発生機能と電荷輸送機能とを併せ持つものであればよく、基本的には光照射により、光照射前に比べて導電性が変化するものであればよい。このとき、図２に示すように、光導電層４内に光照射がなされると電荷発生によって分極が生じ、この分極によって光導電層４の見かけ上の誘電厚さ（ｔ：厚さ／ε：誘電率）が小さくなるようになる。つまり、光照射（ｈν）がない状態で画素電極３に電圧Ｖが印加されている状態の画素電極３上の光導電層４の比誘電率をε１とし、光照射後の比誘電率をε２とすると、光照射がなされることで光導電層４中で分極が発生し、光導電層４中の見かけの比誘電率ε２が大きくなり、ε１＜ε２となる。そのため、誘電厚さは光照射がなされることで薄くなり、結果的に光導電層４での電圧降下が小さくなる。その結果、画素電極３に印加する電圧Ｖが小さくても光照射を行わないものに比べ、見かけ上光電導層４上の表面電位が増え、現像時に大きな潜像電位が作用するようになる。
【００１６】
また、隣り合う画素電極３間での沿面抵抗の低下を抑えながら解像度の低下を防ぐ観点からすれば、隣り合う画素電極３間に当該部位の光電導層４に対して光が遮られる遮光部を有することが好ましい。ここで、遮光部としては、光が照射される方向に対し、光を遮るように設けられるもので、像保持体１の表面側あるいは裏面側からの光を遮るように設けられる。例えば、表面側からの光に対しては、光導電層４表面や、光導電層４の内層中に遮光膜を設けるようにしてもよい。また、裏面側からの光に対しては、画素電極３形成前に設けたり、画素電極３形成後に遮光部で隣り合う画素電極３間を覆うように設ければよい。特に、裏面側からの光に対しては、支持体２上に画素電極３を形成する前に例えば薄膜技術を用いて遮光膜を形成するようにしてもよいし、支持体２の裏面側に薄膜技術を用いて遮光膜を形成してもよいし、遮光膜が形成された透光性シートを貼るようにしてもよい。
【００１７】
そして、図１に示すように、潜像調整照射手段７は光導電層４に合わせた波長の光を照射できるものであればよく、例えば一つ若しくは複数のＬＤを用いて例えば像保持体１の移動方向に略直交する方向に走査するようにしてもよいし、多数のＬＥＤがライン上に配列された、例えばイレーズランプを像保持体１の移動方向に略直交する方向に配置して光照射を行うようにしても差し支えない。あるいは、光ファイバーの束の一方を直線状に配置すると共に他方を円弧状にまとめ、このまとめた円弧状の方にＬＥＤ等で光を当て、直線状に配置した側から光を出射させるようにしてもよいし、直線状に配置した側に例えばセルフォックレンズ等による集光機能を持たせるようにしてもよい。更に、光導電層４への光照射による誘電率調整効果を大きくする観点から、潜像調整照射手段７は現像部位に対して光照射するように設けることが好ましい。
【００１８】
また、潜像調整照射手段７によって光照射がなされる際に、より有効な領域に光照射を行う観点からすれば、潜像調整照射手段７は、像保持体１の移動方向及びこれに交差する幅方向に沿った記録材の長さに対応した領域の光電導層４を光照射することが好ましい。ここで、記録材はトナーが最終的に転写されるものであり、転写媒体８が記録材である態様であってもよいし、転写媒体８が記録材に転写する前にトナー像を一時的に保持搬送する中間転写体等の態様であっても差し支えない。
更に、潜像調整照射手段７による誘電厚さの低減を効果的に実現する観点から、支持体２及び画素電極３は透光性材料によって形成され、潜像調整照射手段７は支持体２側（支持体２の背面側）から光照射するように配置されることが好ましい。
【００１９】
一方、帯電した状態の光電導層４に光照射を行うと、光照射により発生する電荷によって帯電電荷が中和され、光電導層４の余分な表面電位が減衰する。その結果、画素電極３に電圧Ｖが印加されると、光電導層４中の帯電電荷に影響されずに、現像時にはそのままの潜像電位が作用するようになり、このことは、潜像電位が小さくても良好な現像がなされることに繋がる。
そのため、潜像調整照射手段７の他に、転写手段９より像保持体１の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体１に対向して設けられ、光電導層４を光照射によって除電する除電照射手段１０を備えるようにすることが好ましい。この場合、潜像調整照射手段７によって光照射された光電導層４内には、電荷発生によって分極が生じ、この分極によって光電導層４の見かけ上の誘電厚さが小さくなる一方、転写後の残留電荷を有する光電導層４では、光照射による電荷発生によって残留電荷が中和する方向に働き、残留電荷が除電されるようになる。
【００２０】
また、画像形成装置の他の代表モデルとしては、移動可能な支持体２と、この支持体２表面に支持され、画素単位で支持体２の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極３と、少なくとも画素電極３上に設けられる光電導層４とを有する像保持体１と、画素電極３夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで像保持体１に潜像模様を形成する潜像形成手段５と、この潜像形成手段５にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段６と、この現像手段６にて現像されたトナー像を転写媒体８に転写する転写手段９と、この転写手段９より像保持体１の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体１に対向して設けられ、光電導層４を光照射によって除電する除電照射手段１０とを備えるようにすればよい。
これによれば、転写後の像保持体１上の残留電荷が低減され、次の現像時に良好な現像がなされるようになる。また、除電照射手段１０は、転写手段９より像保持体１の移動方向下流側で且つ潜像形成手段５による潜像形成位置より上流側に設けられることが好ましい。
【００２１】
そして、除電照射手段１０による効果的な除電をなすには、光導電層４は除電照射手段１０の光照射によって現像に供されるトナーの帯電極性と同極性の電荷に対する輸送能を備えることが好ましい。これによれば、像保持体１上のトナー像が転写された後、像保持体１表面にはトナーの電荷が転移した電荷が生じ易く、この転移電荷を低減するにはトナーの帯電特性と同極性の電荷が移動し易い光導電性を有する方がよい。
そして、このような画像形成装置での画素電極３に対し安定した電圧印加がなされる観点からすれば、潜像形成手段５は、薄膜トランジスタを用いて画素電極３に潜像電圧を印加するように構成されることが好ましい。
【００２２】
次に、本実施の形態の概要モデルの理解を深める上で、比較モデルとして電子写真方式において通常用いられる方式について説明する。
図１７に示すように、この比較モデルでは、帯電装置を用いて帯電された感光体（表面に感光層を備える態様）を露光装置からのレーザ照射等によって露光して静電潜像を形成した後、この静電潜像に対し現像装置を用いてトナーで現像することで可視像化するようにしたものである。このような方式では、感光体上の潜像電位や画素位置が回転する感光体やその感光体を帯電装置によって帯電することでばらつき易く、このようなばらつきがあると、濃度むら、色むら、すじ等の視認される画質劣化が生じ易くなる。また、このようなばらつきは、現像時のトナーの飛び散りやかぶりを生じさせ易くなる。
【００２３】
更に、このような方式での経時的な変化に目を転じると、帯電装置がトナーによって汚染され、所望の帯電がなされなくなったり、帯電装置の放電（帯電装置自体の放電や、感光体との間隙による放電）による放電生成物の発生が感光体を変質させたり、更には感光体上の清掃性能を低下させるようにもなる。このような事態に対し感光体上の清掃性能低下を抑えるため、清掃部材を感光体に強く接触させるようにすると、却って感光体や清掃部材の劣化を早める虞もある。
それ故、帯電時のばらつきを低減し、放電生成物を低減することが高画質画像を形成する上で重要となる。
【００２４】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
―画像形成装置の全体構成―
図３は、上述の実施の形態モデルが適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。同図において、本実施の形態の画像形成装置は、像保持体２０に保持されたトナー像を転写媒体としての記録材Ｐに直接転写させるようにしたものであって、像保持体２０の周りには、像保持体２０の潜像を可視像化する現像装置４０、現像装置４０によって可視像化された像保持体２０上のトナー像を記録材Ｐ上に転写する転写ロール等の転写装置５１、転写された後の像保持体２０を清掃する清掃装置５２が設けられている。また、転写後の記録材Ｐはそのまま定着装置５３によって定着され、例えば記録材排出受けに排出収容されるようになる。そして、特に、本実施の形態では、像保持体２０と現像装置４０内の現像ロール４１との略対向する現像領域の像保持体２０表面に向かって、光を照射する潜像調整照射手段としての照射装置５４が設けられており、例えば像保持体２０の回転軸方向に沿って多数のＬＥＤが配列されたランプが用いられている。
更に、像保持体２０の後述する画素電極に印加する電圧や印加タイミングを制御すると共に、照射装置５４の照射タイミングや照射幅の制御等を行うために、制御装置１００が設けられている。
【００２５】
―像保持体の構成―
次に、本実施の形態の像保持体２０について詳述する。
図４に示すように、本実施の形態における像保持体２０は、回転可能な支持体である剛体ドラム２１上に、フィルム上に多数の画素が所謂マトリクス状に形成されたマトリクスパネル３０を巻き付けて固定支持したものとなっている。マトリクスパネル３０は、例えばＰＩ（ポリイミド樹脂）フィルムに対し、所謂ＩＣ製造プロセス等で用いられる薄膜技術を利用して作製したもので、画素がマトリクス状に配列されたものとなっている。尚、ここでは、マトリクスパネル３０を剛体ドラム２１上に巻き付ける方式を示したが、例えば剛体ドラム２１としてアルミ合金のものを用い、表面を絶縁処理した後に所謂ＩＣ製造プロセスを用いて直接画素をマトリクス状に配置するようにしても差し支えない。
【００２６】
そして、このようにマトリクス状に配列された画素は、例えば剛体ドラム２１の回転軸方向に沿った方向（主走査方向）をデータラインとし、回転方向に沿った方向（副走査方向）を走査ラインとしている。そのため、マトリクスパネル３０のデータライン及び走査ラインには、各画素に接続される複数のデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２が適宜数設けられ、これらのドライバ３１，３２への入力線は更にまとめられて本数を少なくした段階でマトリクスパネル３０を通して、剛体ドラム２１の内面側にまで配線されるようになっている。そのため、剛体ドラム２１には、その外周面の一部に回転軸方向に沿った溝２１ａが設けられている。尚、剛体ドラム２１の溝２１ａは、例えばシールテープにて塞がれており、像保持体２０が回転する際の気流の影響を低減すると共に、現像時のトナーの影響も防ぐようになっている。
そして、特に本実施の形態では、マトリクスパネル３０の表面保護層として略全面に亘って後述する光導電層が形成されたものとなっている。
【００２７】
剛体ドラム２１の内周面側には、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、適宜数の端子２２が略剛体ドラム２１の回転軸方向に沿って設けられ、これらの端子２２は夫々マトリクスパネル３０のデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２へと接続されている。更に、これらの端子２２には、回転軸中心方向で且つ夫々の端部が互いに離間する方向に延びるスライダ２３が端子２２に接続される形で設けられ、このスライダ２３の凹部にマトリクスパネル３０と外部との電気的接続を行うための所謂スリップリング２４の集電環２４ａが装着されるようになっている。そして、剛体ドラム２１は固定されたスリップリング２４の周りを回転するようになっている。尚、スリップリング２４の集電環２４ａ部位は、両側の絶縁環２４ｂより径が小さくなっており、剛体ドラム２１の回転によってもスライダ２３がその対向する集電環２４ａに常時接触した状態を保つようになっている。
【００２８】
そのため、マトリクスパネル３０と外部との信号の伝達は、スリップリング２４の集電環２４ａに対応してスリップリング２４内に配線されたリード線２５から、集電環２４ａ及びスライダ２３を介してマトリクスパネル３０との間で行われるようになり、剛体ドラム２１が回転しても、マトリクスパネル３０との信号の伝達が適切に行えるようになっている。尚、剛体ドラム２１の回転方法は、特に限定されず、例えば剛体ドラム２１の外周面端部側を回転ロールに圧接させて回転させるようにしてもよいし、スリップリング２４の挿入側とは異なる側で剛体ドラム２１自体を回転させる回転軸を備えるようにしても差し支えない。
【００２９】
―マトリクスパネルの構成―
次に、マトリクスパネル３０の各画素について説明する。
本実施の形態のマトリクスパネル３０は、図６（ａ）に示すように、マトリクス状に画素が配列されており、各画素は、（ｂ）に示すように、所謂アクティブマトリクス方式で構成され、スイッチング素子として例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）３３を用い、その他画素電極３４、蓄積容量３５及び配線（ソース線、ゲート線等）が夫々形成されている。各画素及び画素間の結線は、データライン毎にＴＦＴ３３のソースが結線されるソース線、走査ライン毎にＴＦＴ３３のゲートが結線されるゲート線としてまとめられている。また、ＴＦＴ３３のドレインには画素電極３４と蓄積容量３５が並列に接続され、蓄積容量３５の一方は走査ライン毎にまとめられ（図示せず）、（ｃ）のような等価回路を呈するように構成されている。尚、ここでは光導電層は省略している。
【００３０】
―画素の断面構造―
図７は、マトリクスパネル３０の断面構造の一部を示したもので、樹脂フィルム基材３０ａ上にＴＦＴ３３及び画素電極３４が形成されている。ＴＦＴ３３は、例えばゲート電極３３１、ｐ−Ｓｉゲート３３２、ＳｉＯ２絶縁膜３３３、ａ−Ｓｉチャネル３３４、ソース電極３３６、ドレイン電極３３７等によって構成され、ドレイン電極３３７が画素電極３４と接続されている。尚、符号３３５，３３８は絶縁膜である。また、この図では蓄積容量３５は省略している。
そして、ＴＦＴ３３や画素電極３４上には、例えば１０〜３０μｍ厚の表面保護層としての光導電層３６が形成されている。尚、光導電層３６の厚さとしては、成膜するためにピンホール欠陥等のない状態で、かつ、使用による摩耗があっても実用上問題ない厚さであればよい。また、光導電層３６が厚すぎると画素電極３４の電極電位を大きくする必要があることから、通常１０〜３０μｍの厚さが好適である。
【００３１】
光導電層３６としては、公知の材料を使用でき、無機光導電材料を用いたものであってもよいし、有機光導電材料を用いたものであってもよい。また、有機光導電材料としては、通常の感光体に用いられる電荷発生層や電荷輸送層を使用することができる。電荷輸送層としては、例えば、負電荷に感度を有するピラゾリン化合物、オキサジアゾール化合物、トリフェニルアミン化合物等が正孔輸送材料として使用できる。また、正電荷に感度を有するフルオレノン化合物、チオピラン化合物等が電子輸送材料として使用できる。更に、両極に感度を有する材料も知られている。
【００３２】
―駆動系―
マトリクスパネル３０は、このように各画素を多数並べた構成のため駆動方式は次のように行われる。図８に示すように、データライン及び走査ライン毎に所定数の画素がまとめられ、ＴＦＴ３３のソース側がデータライン毎に夫々データ用ドライバ３１へ接続される一方、ＴＦＴ３３のゲート側が走査ライン毎に夫々走査用ドライバ３２に接続され、データ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２は制御装置１００によって駆動されるようになっている。そのため、これらのデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２を駆動することで、所定の画素に所定の電圧が印加できるようになる。データ用ドライバ３１としては、例えばサンプルホールド付きのシフトレジスタ、ラッチ、バッファ等で構成され、走査用ドライバ３２としては、例えばカウンタ、ラッチ、バッファ等で構成される。尚、図８では、画素電極３４は省略しているが、ＴＦＴ３３と蓄積容量３５との間に接続された画素電極３４が設けられていることは云うまでもない。
【００３３】
次に、本実施の形態における駆動系による画素電極３４夫々の駆動方式について図６（ｃ）を用いて説明する。画素電極３４に対しては、ＴＦＴ３３の走査ライン側に接続されたゲートにＯＮ電圧を印加すると、ＴＦＴ３３のソース−ドレイン間が導通状態となり、ソース電圧と等価になるまで蓄積容量３５が充電される。この充電された電荷が静電潜像を形成する潜像電圧になる。また、その状態でゲートにＯＦＦ電圧が印加され、ソース−ドレイン間が遮断されても蓄積容量３５によって画素電極電位はそのまま保持されるため、以降にソース電圧が変化してもゲートにＯＮ電圧が印加されない限り潜像電圧はそのまま保持されるようになる。
【００３４】
そのため、各画素のＴＦＴ３３のソース側へ像濃度に相当する画像信号に基づく信号電圧を印加すると共に、ゲート側へＯＮ電圧を印加することにより、データライン１ライン分の静電潜像が形成されるようになる。そして、ＯＮ電圧を印加するゲートを像保持体２０の回転方向と逆方向に順次移動（走査）させ、データラインに新たな信号電圧を印加することにより、像保持体２０上には二次元の潜像模様（潜像パターン）が形成されるようになる。
【００３５】
―潜像調整照射装置―
本実施の形態では、図３に示すように、現像領域にある像保持体２０の表面に対して光を照射する照射装置５４が設けられている。この照射装置５４は、画素電極３４（図６参照）に対する駆動を制御する制御装置１００によって、像保持体２０に対する照射領域が適宜選択的になされるようになっており、マトリクスパネル３０表面の光導電層３６の選択領域に対して光照射がなされるようになる。つまり、本実施の形態ではマトリクスパネル３０上の使用する記録材サイズに応じた領域のみに対し選択的に光照射を行うようになっている。このように、この領域内を選択的に光照射することで、領域外（非画像領域に相当する）へのトナー付着が一層抑えられるようになる。そして、このような光照射を行うように、照射装置５４の照射領域（記録材の搬送方向に交差する幅方向に相当する領域）や照射タイミング（記録材の搬送方向長さに相当する領域）を制御するようになっている。
【００３６】
ここでは、照射装置５４による光照射を選択領域に行う方式を示したが、照射領域を選択的に行わず、像保持体２０の幅方向（走査ライン）全域に亘って照射するようにしたり、照射タイミングを選択しないようにしてもよく、選択する方式に比べ、非画像領域へのトナー付着が生じ易くなる懸念はあるが、この場合、画素電極３４に印加する電圧をより詳細に制御するようにすれば、非画像領域へのトナー付着が抑えられるようになる。
また、ここでは、光照射が現像領域に対応してなされるようになっており、画素電極３４に与えられた潜像電圧がそのまま現像時に適用されるようになるが、現像領域より像保持体２０の回転方向上流側で行うようにしてもよく、この場合、光照射後から現像部位に至る際の潜像電圧が大きく変化しない範囲内であればよい。
【００３７】
―現像装置―
本実施の形態では、像保持体２０に形成された静電潜像に対し、像保持体２０と現像装置４０との対向領域である現像領域にて、現像装置４０内の現像ロール４１（図３参照）と潜像電圧が印加された画素電極３４との間に作用する現像電界によって、像保持体２０表面には画素毎に潜像電圧に対応したトナー付着がなされるようになり、可視像化されたトナー像が得られるようになる。このとき、現像装置４０としては、公知の一成分現像方式あるいは二成分現像方式のいずれを用いるようにしても差し支えない。
【００３８】
―転写装置―
像保持体２０表面にトナーが付着することで可視像化されたトナー像は、転写装置５１によって記録材Ｐに転写される。本実施の形態では、像保持体２０上のトナー像を記録材Ｐに転写する方向の転写バイアスが像保持体２０と転写装置５１との間に作用するようになっており、この転写バイアスによって転写がなされる。尚、本実施の形態の転写時には画素電極３４に対する電圧印加等を行うようになっていないが、例えば現像時に画素電極３４の電位に応じて付着したトナーに対し、画素電極３４への付着トナー量に応じた転写電界を作用させるように、夫々の画素電極３４に対応する転写電圧を印加するようにしても差し支えない。この場合、画素電極３４を用いないものに比べ、現像された状態のトナー量に応じての転写が容易になされるようになり、画質の向上が一層なされるようになる。
【００３９】
―清掃装置―
転写後の像保持体２０上の残留トナーの清掃は、清掃装置５２によってなされるようになる。本実施の形態では、清掃装置５２としてブレードを用い、機械的に像保持体２０上を清掃する態様を採っているが、例えば画素電極３４を用い、現像時のトナー付着量に対応した清掃電圧を夫々の画素電極３４に印加するようにしてもよく、この場合、残留トナー量に対応した清掃電界が作用するようになり、清掃装置５２での清掃が良好になされるようになる。
【００４０】
次に、本実施の形態における光導電層３６に対する光照射の作用について説明する。
今、図９（ａ）に示すように、隣り合う画素電極３４Ａ，３４Ｂに画像信号に基づく信号電圧が印加され、蓄積容量３５Ａ，３５Ｂに蓄積された電荷によって、画素電極電位として夫々Ｖ１及びＶ２（ただしＶ１＞Ｖ２）が加わるようになっているものとする。
【００４１】
このような状態の光導電層３６に対して光照射を行うと、図９（ｂ）に示すように、光導電層３６では光照射によって発生したキャリアにより分極され易くなり、比誘電率ε２が光照射しない場合の比誘電率ε１より大きくなり（ε２＞ε１）、結果的に誘電厚さ（ｔ／ε２）が小さくなる。そのため、光照射を行うことで、現像時に光導電層３６での電圧降下が小さくなり、画素電極電位（潜像電圧に相当する）が小さくても十分現像が行われるようになる。
また、このとき、光導電層３６中の電気力線は画素電極３４間での沿面抵抗が低下することで光導電層３６での電界が若干広がるため、高解像度を必要とする場合は、画素電極３４間を遮光する方がよい。
【００４２】
このように本実施の形態では、表面保護層として光電導層３６を用い、この光電導層３６を光照射した状態で現像を行うようにすることで、現像時の光導電層３６での電圧降下による損失分を減らし、画素電極電位（潜像電圧）が小さくても有効な現像がなされるようになる。このことは、バルク状のトランジスタに比べ一般的に耐電圧が低いＴＦＴ３３に対して必要な耐電圧を小さくすることにも繋がり、薄膜技術を利用したＴＦＴ３３の使用が十分効果的になされることをも意味する。
そして、このような現像時に低電界を作用させた場合の画像濃度を安定に保つには、トナー帯電量を小さくすることも効果的である。つまり、画素電極３４の表面電位（画素電極電位）によってもたらされる現像電界は、現像されたトナーの総電荷量により減少し、ほぼゼロとなった時に現像が停止すると考えられるので、トナー帯電量が小さいほど、低電界で多くのトナーの付着がなされるようになり、より高濃度の画像が形成されるようになる。
【００４３】
この点、図９（ｃ）のように、光導電層３６に光照射を行わないで現像する比較モデルでは、光導電層３６自体の誘電厚さ（ｔ／ε１）は変わらず、画素電極３４の電気力線の光導電層３６中での広がりは小さい。しかしながら、誘電厚さ（ｔ／ε１）が大きい分、現像時に光導電層３６での電圧降下が大きくなり、画素電極３４に作用させる画素電極電位（潜像電圧）を光照射が行われるものに比べ、大きくする必要があり、ＴＦＴ３３に対しても十分大きな耐電圧のものが要求される。
【００４４】
◎実施の形態２
図１０は、実施の形態２の画像形成装置に用いられるマトリクスパネルの断面構造を示すものである。本実施の形態の画像形成装置は、実施の形態１の画像形成装置（図３参照）と略同様に構成されるため省略し、実施の形態１と異なる構成のマトリクスパネルについて説明する。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００４５】
本実施の形態のマトリクスパネル３０は、実施の形態１のマトリクスパネル３０の断面構造（図７参照）と略同様に構成されるが、光導電層３６の表面に光を遮光する遮光膜３７を隣り合う画素電極３４間に設け、光導電層３６表面側からの光を遮光するようにしたものである。この遮光膜３７としては、例えば黒色の吸光膜が用いられ、光照射によっても画素電極３４間が遮光されるようになっている。
【００４６】
このような遮光膜３７を設けると、図１１（ａ）に示すように、光導電層３６上に走査ライン毎に全面露光を行っても光導電層３６のうち画素電極３４上の部位では誘電厚さ（ｔ／ε２）が小さくなり、また、画素電極３４間の部位では光照射されないことから、電気力線は画素電極３４に略直交する方向に延びるようになる。そのため、実施の形態１のように遮光膜３７を備えない場合（図１１（ｂ）参照）に比べ、電気力線の広がりを抑えることができ、解像度をより向上させることができるようになる。
【００４７】
ここでは、遮光膜３７を光導電層３６表面に設けるようにしたが、像保持体２０の使用に際し、遮光膜３７が摩耗してしまわないように使用期間を考慮したり、あるいは、摩耗し難いように硬化処理を行う等の工夫をする方が好ましい。そのため、遮光膜３７を光導電層３６成膜中の途中に形成するようにすれば、遮光膜３７が光導電層３６の途中に形成されるようになり、像保持体２０として長期に亘る使用も可能になる。
【００４８】
◎実施の形態３
図１２は、実施の形態３の画像形成装置の概要を示すものである。本実施の形態の画像形成装置は、実施の形態１の画像形成装置（図３参照）と略同様に構成されるが、清掃装置５２より像保持体２０の回転方向下流側の像保持体２０に対向する位置に、照射装置５４とは別の除電照射装置５５を備えている点が、実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
本実施の形態の除電照射装置５５は、像保持体２０上の残留トナーが清掃装置５２によって清掃された後に光照射がなされるようになっており、現像領域に対応した照射装置５４と同様の構成のもので、制御装置１００によってその照射領域や照射タイミングが制御されるようになっている。
【００５０】
本実施の形態における除電照射装置５５による作用は次のようになる。仮に使用するトナーが負帯電トナーとすると、図１３に示すように、転写前の光導電層３６上には画素電極３４に対応したトナーが付着している。これが転写さると、光導電層３６には残留電荷が生じるようになる。この残留電荷は、トナー電荷が転移したものと推定され、トナー電荷と同極性に帯電することが多い。本実施の形態では、除電照射装置５５による光照射によって、この残留電荷が中和されて除去されるようになる。このように残留電荷が除去されるようになると、以降の現像で、濃度むら、色むら、すじ等の画質欠陥の発生が抑えられるようになる。そのため、光導電層３６としては光照射によってトナーの帯電極性と同極性の電荷に対する輸送能を有する方がよい。
更に、除電照射装置５５によって光導電層３６が除電されることで、潜像電位での潜像模様が光導電層３６に影響されることもなく、潜像電位が小さくても良好な現像がなされるようになる。
【００５１】
本実施の形態の画像形成装置では、図１２に示すように、除電照射装置５５を清掃装置５２より下流側に設けるようにしたが、転写後から現像前の段階であればいずれの箇所に除電照射装置５５を設けるようにしても差し支えなく、転写によって生じる残留電荷が有効に除去され、現像に際して支障がない箇所であればよい。
【００５２】
◎実施の形態４
図１４は、実施の形態４の画像形成装置の概要を示すものである。本実施の形態の画像形成装置は、実施の形態３の画像形成装置（図１２参照）と略同様に構成されるが、照射装置５４及び除電照射装置５５がいずれも像保持体２０の内部に設けられている点が実施の形態３と異なる。尚、実施の形態３と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００５３】
本実施の形態の像保持体２０は、剛体ドラム２１の内側に照射装置５４及び除電照射装置５５を設けるようになっているため、実施の形態１や２の構成とは異なるものとなっている。図１５は本実施の形態における像保持体２０の断面構造を模式的に示したもので、剛体ドラム２１は例えばポリカーボネート樹脂等の透光性を備える材料で構成される。また、スリップリング２４は、その一部（図中二点鎖線で示す領域）でマトリクスパネル３０との電気的接続を行うように構成され、照射装置５４や除電照射装置５５は、この二点鎖線の領域を除く領域に固定配置されるようになっている。そのため、本実施の形態では、マトリクスパネル３０の図中二点鎖線で示す領域に対応する部分を除く領域に画像が形成される領域を設けるようになっている。尚、スリップリング２４と照射装置５４や除電照射装置５５との間に、滑り移動可能な部材を一部に設け、更に、照射装置５４や除電照射装置５５と剛体ドラム２１との間に滑り移動可能な部材を一部に設けるようにして、スリップリング２４、照射装置５４や除電照射装置５５、剛体ドラム２１の夫々の相対位置関係を安定化させるようにしてもよい。尚、符号２１ｂは剛体ドラム２１の側端部に設けられた塞ぎ蓋である。
【００５４】
また、本実施の形態では、マトリクスパネル３０の断面構造は図１６に示すようになっており、実施の形態１で示した構造（図７参照）と一部の構成が異なっている。つまり、本実施の形態では、ＴＦＴ３３が形成される前に樹脂フィルム基材３０ａ上の隣り合う画素電極３４間を遮光する遮光膜３３０として、例えば金属クロム等からなる反射膜や黒色の吸光膜を設けている。また、画素電極３４としては、光導電層３６への光照射がなされるように、例えばＩＴＯ等の透明導電性皮膜によって構成されている。尚、遮光膜３３０として金属クロム等の導電性材料を用いるものでは、この遮光膜３３０による画素電極３４間の電気的接続がなされないように、表面に絶縁処理等がなされていることは云うまでもない。
そのため、照射装置５４や除電照射装置５５から照射される光は、遮光膜３３０によって画素電極３４側に選択的に照射され、光導電層３６の画素電極３４上の部位のみを選択的に照射するようになる。尚、遮光膜３３０によって、ＴＦＴ３３自体も遮光されることでＴＦＴ３３でのスイッチング特性が低下する虞もない。
【００５５】
そして、このような遮光膜３３０は除電に対しては、特に大きな作用は見出せないが、残留電荷がトナー付着に起因するものである以上、少なくとも画素電極３４上の光導電層３６に対し光照射がなされることからすれば、遮光膜３３０を設けたことによる除電作用が低下する虞もない。
【００５６】
本実施の形態では、照射装置５４及び除電照射装置５５を像保持体２０の剛体ドラム２１の内部に備える態様を示したが、例えば除電照射装置５５を備えないものであってもよいし、いずれか一方を像保持体２０の表面側に設けるようにしても差し支えない。
【００５７】
また、実施の形態１〜４で示した態様によれば、帯電器を使用しないことから、帯電器自身がトナーに汚染され帯電不良を起こしたり、帯電器から発生する放電生成物が像保持体２０表面を変質させたり、また、放電生成物により清掃性能を低下させたりする虞が少なくなると共に、表面保護層として光導電層３６を設けることで、現像時に画素電極３４で必要な電極電位を低減させることができ、耐電圧の小さいＴＦＴ３３の適用がなされるようにもなる。
【００５８】
また、上述の実施の形態では、像保持体２０を一つ備える態様の画像形成装置を示したが、例えば四つの像保持体２０を直列に配置し、夫々の像保持体２０上のトナー像を順次中間転写体で多重化されるように転写させ、中間転写体で多重化されたトナー像を記録材に一括転写する、所謂タンデム型の画像形成装置に適用するようにしてもよい。
そして、マトリクスパネル３０としては、円筒状の基材上に薄膜技術を用い、ＴＦＴ３３や画素電極３４を直接形成するようにしても差し支えない。
更に、上述の実施の形態では画素毎に蓄積容量３５を備える方式を示したが、現像領域の近傍で、画素電極３４に書き込む（ゲート側にＯＮ電圧を印加する）ようにすれば、蓄積容量３５を備えていない場合でもＴＦＴ３３自体の容量を利用することでトナー像の形成がなされるようになる。
【実施例】
【００５９】
先ず、像保持体の表面保護層での作用を理解するために、表面保護層として厚さ５μｍ、比誘電率が３の層（通常の高分子膜）を形成したとき、現像部位において、コントラスト電位（画像部と非画像部の電位差に相当し、現像トナーが付着する電極電位と現像トナー量がゼロとなる電極電位との差を意味する）によって、トナー電荷量と現像トナー量との関係がどうなるかをモデル評価したものである。
トナーとしては、厚さｄｔ＝５．８μｍ、比誘電率εｔ＝５、トナー電荷量＝ｑｔとし、現像ロールには絶縁性被膜を有するロールを用い、その厚さｄｉ＝２μｍ、比誘電率εｉ＝３、抵抗Ｒ＝１０１６Ω・ｃｍとし、像保持体と現像ロールとの間隙ｄｇ＝２０μｍ、比誘電率εｇ＝１とし、プロセス条件として、現像ロールの周速度比（像保持体に対する）ｋ＝２、現像ロールへのトナー付着量ｍ０＝７ｇ／ｍ２、現像時間（現像ニップ通過時間）ＴＤ＝０．０１３秒として、算出した。
尚、計算の根拠は、図２０に示す式に依った。
【００６０】
結果は、図１８（ａ）に示すように、画素電極の電位を小さくするには、トナー電荷量を小さくし、現像トナー量も少なくする必要がある。しかしながら、現像トナー量は画像濃度等から６ｇ／ｍ２程度は必要となり、トナー電荷量が重要となる。一方、トナー電荷量を小さくし過ぎると、トナーの搬送性や現像性等に際し安定性を損なう虞がある。したがって、今、仮に、現像トナー量を６ｇ／ｍ２とし、トナー電荷量を２０μＣ／ｇとすると、必要なコントラスト電位は約５０Ｖとなる。
【００６１】
次に、表面保護層の厚さと現像トナー量との関係をモデル評価するために、トナー電荷量が２０μＣ／ｇのトナーを用いて行った。尚、他の条件は上と同じ条件とした。
結果は、図１８（ｂ）に示すように、画素電極の電位を小さくするには、表面保護層の厚さを薄くする必要がある。この例では、必要な現像トナー量を６ｇ／ｍ２とすると、コントラスト電位を５０Ｖにするには、表面保護層は約６μｍの薄さが必要となる。しかしながら、このような薄い表面保護層では、形成された膜でピンホール等の膜質欠陥を生じる虞があったり、表面保護層での機械的強度（使用に対しての耐摩耗性等）が不足する虞があり、具体的には１０〜３０μｍ程度の表面保護層が必要となる。仮に、表面保護層を２０μｍとすると、約１２０Ｖのコントラスト電位が必要になる。
【００６２】
したがって、画素電極に作用させる電極電位をより小さいものにするには、表面保護層の見かけ上の厚さを薄くしたり、トナー電荷量を下げる工夫が必要となる。
【００６３】
次に、表面保護層を光導電層とした場合、光照射によってどうなるかを検証するため、実施の形態１のように光照射された状態を想定し、電極電位（コントラスト電位に相当）と現像トナー量との関係をモデル評価した。尚、比較として光照射を行わないものもモデル評価に加えた。
光導電層（表面保護層）としては、厚さｄｐ＝２０μｍ、光照射により比誘電率εｐが３から３０へ変化するものとし、トナーとしては、厚さｄｔ＝５．８μｍ、比誘電率εｔ＝５、トナー電荷量ｑｔ＝１５μＣ／ｇとし、現像ロールには絶縁性被膜を有するロールを用い、その厚さｄｉ＝２μｍ、比誘電率εｉ＝３、抵抗Ｒ＝１０１６Ω・ｃｍとし、像保持体と現像ロールとの間隙ｄｇ＝２０μｍ、比誘電率εｇ＝１とし、プロセス条件として、現像ロールの周速度比（像保持体に対する）ｋ＝２、現像ロールへのトナー付着量ｍ０＝７ｇ／ｍ２、現像時間（現像ニップ通過時間）ＴＤ＝０．０１３秒とし、更に、現像ロールへ印加するバイアスＶｂ＝＋１３．７Ｖとして、算出した。
【００６４】
結果は、図１９に示すように、光照射を行わない場合には、現像トナー量を６ｇ／ｍ２とすると、約８５Ｖが必要となるが、光照射を行うと、この値が約２５Ｖに低下する結果が得られた。このことは、図１８（ｂ）で換算すると、表面保護層の厚さが約１６μｍから約１μｍ程度に低下することに相当する。つまり、表面保護層として光導電層を用い、光照射を行うことで、十分な膜質が確保できる厚さであっても、実効的な厚さが大幅に低下し、必要な電極電位が大幅に低下することが理解された。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明を具現化する実施の形態モデルに係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】光導電層の光照射による作用を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図４】実施の形態１の像保持体を示す斜視図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は実施の形態１の像保持体の内部構造を示す説明図である。
【図６】実施の形態１の画素構造を示す説明図であり、（ａ）は画素群、（ｂ）は一つの画素、（ｃ）は画素間の接続の様子を示す。
【図７】実施の形態１のマトリクスパネルの断面構造を示す説明図である。
【図８】実施の形態１の画素電極の駆動方式を示す説明図である。
【図９】（ａ）は現像前の光導電層の様子を示し、（ｂ）は光導電層に光照射を行った状態での現像時の様子を示し、（ｃ）は光導電層に光照射を行わない状態での現像時の様子を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２に係るマトリクスパネルの断面構造を示す説明図である。
【図１１】（ａ）は遮光膜の作用を示す説明図であり、（ｂ）は遮光膜がない場合の作用を示す説明図である。
【図１２】実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図１３】実施の形態３での光照射による除電作用を示す説明図である。
【図１４】実施の形態４に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図１５】実施の形態４の像保持体の断面構造を示す説明図である。
【図１６】実施の形態４のマトリクスパネルの断面構造を示す説明図である。
【図１７】比較モデルとしての従来の画像形成装置を示す説明図である。
【図１８】実施例でのモデル評価結果を示すグラフであり、（ａ）はトナー電荷量と現像トナー量との関係、（ｂ）は表面保護層と現像トナー量との関係を示す。
【図１９】実施例でのモデル評価結果を示すグラフであり、光導電層での電極電位と現像トナー量との関係を示す。
【図２０】実施例のモデル評価を行う際に用いた数式である。
【符号の説明】
【００６６】
１…像保持体，２…支持体，３…画素電極，４…光導電層，５…潜像形成手段，６…現像手段，７…潜像調整照射手段，８…転写媒体，９…転写手段，１０…除電照射手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な支持体と、
この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、
少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを備えることを特徴とする像保持体。
【請求項２】
請求項１記載の像保持体において、
前記光導電層は、画素電極及び画素電極間を覆うように支持体表面に亘って設けられることを特徴とする像保持体。
【請求項３】
請求項２記載の像保持体において、
隣り合う画素電極間に当該部位の光導電層に対して光が遮られる遮光部を有することを特徴とする像保持体。
【請求項４】
移動可能な支持体と、この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを有する像保持体と、
前記画素電極夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで前記像保持体に潜像模様を形成する潜像形成手段と、
この潜像形成手段にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段と、
潜像形成手段より像保持体の移動方向下流側で現像手段と像保持体とが対向する現像部位までに像保持体に対向して設けられ且つ光導電層を光照射する潜像調整照射手段と、
前記現像手段にて現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
潜像調整照射手段は、現像部位に対し光照射するように設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の画像形成装置において、
潜像調整照射手段は、像保持体の移動方向及びこれに交差する幅方向に沿った記録材の長さに対応した領域の光導電層を光照射するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記支持体及び前記画素電極は透光性材料によって形成され、
潜像調整照射手段は支持体側から光照射するように配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれかに記載の画像形成装置において、
像保持体は、隣り合う画素電極間に当該部位の光導電層に対して光が遮られる遮光部を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項４乃至８のいずれかに記載の画像形成装置において、
更に、転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体に対向して設けられ、光導電層を光照射によって除電する除電照射手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
移動可能な支持体と、この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを有する像保持体と、
前記画素電極夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで前記像保持体に潜像模様を形成する潜像形成手段と、
この潜像形成手段にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段と、
この現像手段にて現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、
この転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体に対向して設けられ、光導電層を光照射によって除電する除電照射手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像形成装置において、
前記除電照射手段は、転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ潜像形成手段による潜像形成位置より上流側に設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置において、
光導電層は、除電照射手段の光照射によって現像に供されるトナーの帯電極性と同極性の電荷に対する輸送能を有するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項４乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記潜像形成手段は、薄膜トランジスタを用いて画素電極に潜像電圧を印加するように構成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
移動可能な支持体と、
この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、
少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを備えることを特徴とする像保持体。
【請求項２】
請求項１記載の像保持体において、
前記光導電層は、画素電極及び画素電極間を覆うように支持体表面に亘って設けられることを特徴とする像保持体。
【請求項３】
請求項２記載の像保持体において、
隣り合う画素電極間に当該部位の光導電層に対して光が遮られる遮光部を有することを特徴とする像保持体。
【請求項４】
移動可能な支持体と、この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを有する像保持体と、
前記画素電極夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで前記像保持体に潜像模様を形成する潜像形成手段と、
この潜像形成手段にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段と、
潜像形成手段より像保持体の移動方向下流側で現像手段と像保持体とが対向する現像部位までに像保持体に対向して設けられ且つ光導電層を光照射する潜像調整照射手段と、
前記現像手段にて現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
潜像調整照射手段は、現像部位に対し光照射するように設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の画像形成装置において、
潜像調整照射手段は、像保持体の移動方向及びこれに交差する幅方向に沿った記録材の長さに対応した領域の光導電層を光照射するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記支持体及び前記画素電極は透光性材料によって形成され、
潜像調整照射手段は支持体側から光照射するように配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれかに記載の画像形成装置において、
像保持体は、隣り合う画素電極間に当該部位の光導電層に対して光が遮られる遮光部を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項４乃至８のいずれかに記載の画像形成装置において、
更に、転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体に対向して設けられ、光導電層を光照射によって除電する除電照射手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
移動可能な支持体と、この支持体表面に支持され、画素単位で支持体の移動方向に沿った副走査方向及びこれに交差する主走査方向に配列され且つ画素毎に印加される画像信号電圧によって潜像模様が形成可能な画素電極と、少なくとも画素電極上に設けられる光導電層とを有する像保持体と、
前記画素電極夫々に対し画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで前記像保持体に潜像模様を形成する潜像形成手段と、
この潜像形成手段にて形成された潜像模様をトナーにて現像する現像手段と、
この現像手段にて現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、
この転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ現像部位より上流側にて像保持体に対向して設けられ、光導電層を光照射によって除電する除電照射手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像形成装置において、
前記除電照射手段は、転写手段より像保持体の移動方向下流側で且つ潜像形成手段による潜像形成位置より上流側に設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置において、
光導電層は、除電照射手段の光照射によって現像に供されるトナーの帯電極性と同極性の電荷に対する輸送能を有するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項４乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記潜像形成手段は、薄膜トランジスタを用いて画素電極に潜像電圧を印加するように構成されることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−８３０３２（Ｐ２０１０−８３０３２Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５５３５３（Ｐ２００８−２５５３５３）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]