画像形成装置および画像形成方法
【課題】基板に精度よくトナー画像を転写する。
【解決手段】画像形成装置１は、ガラス基板９を平らな保持面にて保持し移動する基板保持部２１、および、ガラス基板９に転写されるトナー画像が形成される感光ドラム３１を備える。基板保持部２１はガラス基板９の進行方向に配列されるとともにそれぞれが進行方向に垂直な方向に伸びる複数の線状電極２２２を備え、線状電極２２２は上面が保持面２１０となる抵抗体２２３に覆われる。線状電極２２２を介してガラス基板９の被転写面には転写位置から離れるに従って感光ドラム３１との電位差が減少する電位が与えられる。画像形成装置１では、保持面２１０による保持により、ガラス基板９のずれが防止され、転写位置近傍において感光体３１２とガラス基板９との間の間隙に放電が生じることが防止され、ガラス基板９上にトナー画像を精度よく転写することができる。
【解決手段】画像形成装置１は、ガラス基板９を平らな保持面にて保持し移動する基板保持部２１、および、ガラス基板９に転写されるトナー画像が形成される感光ドラム３１を備える。基板保持部２１はガラス基板９の進行方向に配列されるとともにそれぞれが進行方向に垂直な方向に伸びる複数の線状電極２２２を備え、線状電極２２２は上面が保持面２１０となる抵抗体２２３に覆われる。線状電極２２２を介してガラス基板９の被転写面には転写位置から離れるに従って感光ドラム３１との電位差が減少する電位が与えられる。画像形成装置１では、保持面２１０による保持により、ガラス基板９のずれが防止され、転写位置近傍において感光体３１２とガラス基板９との間の間隙に放電が生じることが防止され、ガラス基板９上にトナー画像を精度よく転写することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上にトナー画像または静電潜像を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯電した感光体を有する感光ドラムに画像形成用の光を照射して静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付与することによりトナー画像として顕在化させ、その後、印刷用紙に転写して印刷用紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の印刷装置が従来より利用されている。このような印刷装置においてトナー画像を印刷用紙に転写する際には、所定の転写位置にて印刷用紙を感光ドラムの外周面に当接させつつ印刷用紙の感光ドラムとは反対側に電位を付与して電界を形成することにより、帯電した粒子（あるいは、液体中にて帯電した粒子）であるトナーを感光体上から印刷用紙に移動させる、いわゆる電界転写法が用いられる。この印刷技術は、無版にて電子データを変更するだけで自由にパターンを変更できる簡便さと、高速・高解像力出力が得られることから、一般画像出力機から、プリント基板や液晶パネル用カラーフィルタ、捺染等の工業生産的なパターンニングの世界に踏み込み始めている。
【０００３】
特許文献１では、電子写真法を利用してフォトレジストあるいはマスク塗料等の塗布および剥離工程を不要とするプリント基板のパターン形成方法が開示されており、特許文献２では、電子写真法による印刷によってトナー像を形成して導電パターンに対応するフォトレジスト部分をマスクすることにより、導電パターンの位置誤差等の欠陥の発生を抑えるプリント基板のパターン形成方法が開示されている。また、特許文献３では、回路基板の製造方法において、画像信号に応じて荷電粒子を基板上に誘導してパターンに相当する荷電粒子像を形成することにより、基板の厚さに左右されることなく直接静電潜像に現像剤を供給して現像し、転写工程によるパターンの乱れをなくす技術が開示されている。さらに、特許文献４では、液晶パネル用カラーフィルタの製造において、液体トナーである機能性材料により静電印刷をガラス基板上で行うための技術が開示され、特許文献５では、電子写真方式による捺染用トナーおよび捺染方法についての技術が開示されている。
【特許文献１】昭５８−５７７８３号公報
【特許文献２】特開平５−２８３８３８号公報
【特許文献３】特開平７−２５４７６８号公報
【特許文献４】特表２００２−５２７７８３号公報
【特許文献５】特開平５−２７４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プリント基板やカラーフィルタは平板の堅い材料であり、このような堅い平板に転写を行う方法としては、ローラ転写という圧力と電界による転写や、中間転写ベルトを介しての熱と圧力での転写等が提案される。しかし、プリント基板やカラーフィルタは一般画像よりも数段高い寸法精度の印刷が求められ、ローラ転写や中間転写ベルトを介しての転写では、転写圧力による搬送誤差や転写ベルトによる累積誤差によって求められる精度を実現することが困難となる。
【０００５】
一方、電位を付与して感光ドラムと被転写物とを近づけていったり、引き剥がしていくと、これらの間の空隙に電界が集中し、電界の大きさによってはある空隙の距離において放電が生じてしまう。プリント基板やカラーフィルタのガラスのような厚く誘電率の低い材料に転写するために必要な電位はかなり高いものとなるため、転写位置前後の感光ドラムと被転写物との間の間隙の広い範囲に大きな電界が形成され、放電を生じて像を破壊してしまう現象が起こる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、トナー画像または静電潜像として画像が外周面に形成される環状部材から基板上に画像を転写する際に、環状部材から基板に画像を精度よく転写することを目的としており、さらには、転写位置近傍において環状部材と基板との間の間隙にて放電が生じることを防止することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、基板上にトナー画像または静電潜像を形成する画像形成装置であって、外周面上に転写前のトナー画像または静電潜像である元画像が形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を前記外周面に沿って循環移動する元画像保持部と、剛性を有する部材上に形成された平らな保持面に基板を保持する基板保持部と、所定の転写位置において前記基板保持部に保持された基板の被転写面を前記外周面に最も接近させつつ、前記基板保持部を移動することにより前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の前記部位と同じ方向であって前記被転写面に沿う進行方向に前記基板を移動する基板移動機構とを備え、前記基板保持部が、少なくとも前記転写位置において前記保持面に所定の電位を与えて元画像を前記元画像保持部から前記基板に転写する電位付与機構を備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記電位付与機構が、前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体と、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構とを備える。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間のそれぞれが、互いに隣接する２つの線状電極間における前記抵抗体の抵抗値よりも低い値の抵抗素子で接続される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記電位付与機構が、前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子と、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構とを備える。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記電位付与機構が、前記第１の電位または前記第２の電位が付与される中心電極の周囲を導電性の弾性材料にて覆うことにより形成されるとともに、前記複数の線状電極のうち前記第１の電位または前記第２の電位が付与されるものに当接するローラを備える。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記電位付与機構が、前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体と、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって、それぞれ所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構とを備える。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置であって、前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間のそれぞれが、互いに隣接する２つの線状電極間における前記抵抗体の抵抗値よりも低い値の抵抗素子で接続される。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記電位付与機構が、前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子と、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって、それぞれ所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構とを備える。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項２ないし８のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記第２の電位が前記第１の電位とは反対の極性、または、接地電位である。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記元画像が前記外周面上の静電潜像に液体トナーが付与されて形成されたトナー画像である。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、基板上にトナー画像または静電潜像を形成する画像形成方法であって、外周面上に転写前のトナー画像または静電潜像である元画像が形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を前記外周面に沿って循環移動する循環移動工程と、基板保持部の剛性を有する部材上に形成された平らな保持面に前記基板を保持する基板保持工程と、前記循環移動工程に並行して、所定の転写位置において前記基板の被転写面を前記外周面に最も接近させつつ、前記基板保持部を移動することにより前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の部位と同じ方向であるとともに前記被転写面に沿う進行方向に前記基板を移動する基板移動工程と、前記基板移動工程に並行して、前記基板保持部が備える電位付与機構が、少なくとも前記転写位置において前記保持面に所定の電位を与えることにより、前記外周面上の前記元画像を前記基板上に転写する転写工程とを備える。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の画像形成方法であって、前記電位付与機構が、前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体とを備え、前記転写工程において、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位が付与され、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位が付与され、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極が順次シフトされることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が前記基板の前記被転写面に与えられる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の画像形成方法であって、前記電位付与機構が、前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子とを備え、前記転写工程において、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位が付与され、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位が付与され、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が前記基板の前記被転写面に与えられる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、剛性を有する部材上に形成された平らな保持面に基板を保持することにより、環状部材から基板に元画像を精度よく転写することができ、さらに、請求項２ないし９並びに請求項１２および１３の発明では、転写位置近傍において環状部材と基板との間の間隙に放電が生じることを防止する（抑制を含む。）ことができる。
【００２１】
また、請求項２，３，６および７の発明では、線状電極を抵抗体で覆うことにより放電を防止する理想的な分布の電位を容易に形成することができ、請求項４および８の発明では、基板保持部の構造を簡素化することができる。
【００２２】
請求項５の発明では、線状電極を傷つけることなく容易に所望の電位を与えることができる。また、請求項６ないし８の発明では、転写位置の進行方向側および反対側において放電が生じることを防止することができ、さらに基板に画像を精度よく転写することができる。請求項９の発明では、放電の発生をさらに防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置１の構成を示す図である。本実施の形態における画像形成装置１は電子写真法を用いてガラス基板上にトナーの画像を形成する印刷装置であり、トナー画像は下流の図示省略の定着装置を経由してガラス基板上に定着されることにより液晶表示装置等の平面表示装置用のカラーフィルタが製造される。なお、実際には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のトナーにそれぞれ対応する３つの画像形成装置１と定着装置とが一列に設けられる。
【００２４】
画像形成装置１は、例えば、厚さ０．３〜０．７ミリメートル（ｍｍ）のガラス基板９の下面（（−Ｚ）側の主面）を平らな保持面２１０にて吸引吸着にて保持する基板保持部２１、定盤１１上に設けられるとともに図１中のＹ方向へと基板保持部２１を水平に移動する基板移動機構２６、および、基板保持部２１上のガラス基板９に対向するとともに電子写真法にて感光ドラムの外周面上に転写前のＲ、ＧまたはＢの色のカラーのトナー画像を形成するプロセスユニット３を備える。また、基板保持部２１は、保持面２１０に感光ドラムからガラス基板９にトナー画像を転写するための所定の分布の電位を与える電位付与機構２２を備える。
【００２５】
プロセスユニット３は、図示省略のモータに減速機を介して接続される直径２５０ｍｍの感光ドラム３１を備え、感光ドラム３１は図１中のＸ方向に平行な回転軸Ｊ１を中心に回転可能に支持される。感光ドラム３１は、アルミニウム等の金属により形成されるとともに回転軸Ｊ１を中心とするドラム本体３１１を有し、ドラム本体３１１は電気的に接地される。ドラム本体３１１の外周面には、例えば、フタロシアニン顔料を有する単層型有機感光体（以下、単に「感光体３１２」という。）が一様に塗布される（または、蒸着される）。なお、感光ドラム３１の直径は２５０ｍｍには限定されないが、好ましくは２００ｍｍ以上４００ｍｍ以下とされる。また、感光体３１２はフタロシアニン顔料を有する単層型有機感光体以外に、例えば、アモルファスシリコン等の無機感光体により形成されてもよい。
【００２６】
プロセスユニット３は、感光ドラム３１に対向して設けられる帯電器３２をさらに有し、帯電器３２はイオンを発生して感光体３１２を帯電させる。また、感光ドラム３１の周囲には帯電器３２から時計回りに、画像形成用の光を出射して像担持体である感光体３１２に静電潜像を形成する潜像形成部３３、感光体３１２上に形成された静電潜像に液体トナー（例えば、イソパラフィン系の絶縁性の溶媒（キャリア液）に分散している湿式トナー）を付与して現像する現像部３４、感光体３１２の表面をクリーニングするクリーナ３５、並びに、光を出射して感光体３１２を除電する除電器３６が配置される。なお、現像部３４は現像液である液体トナーを供給するトナー供給部（図示省略）に接続される。
【００２７】
また、基板保持部２１上のガラス基板９は感光体３１２の部位の移動経路上において現像部３４とクリーナ３５との間にて感光体３１２の外周面に最も接近する。後述するように、感光体３１２の外周面上のトナーは感光体３１２とガラス基板９とが最も接近する位置にてガラス基板９の上面に転写されるため、以下の説明において、感光体３１２とガラス基板９とが最も接近する位置を転写位置と呼び、ガラス基板９の上面を被転写面と呼ぶ。転写位置はプロセスユニット３に対して相対的に固定された位置となる。
【００２８】
図２は、基板保持部２１を示す平面図である。図１および図２に示すように基板保持部２１は、板状の絶縁部材２２１を有し、基板移動機構２６による進行方向（Ｙ方向）に垂直な方向（Ｘ方向）に伸びるとともに進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極２２２が絶縁部材２２１に埋め込まれている。図１および図２では、説明の都合上、線状電極２２２を太く示しているが、実際は細い（例えば、１．０ｍｍ程度）多数の線状電極２２２が絶縁部材２２１に埋め込まれている。また、図１では基板保持部２１を縦断面にて示しているが、断面の細部における平行斜線は省略している。
【００２９】
複数の線状電極２２２の表面と絶縁部材２２１の表面とは面一となっており、これらの表面は抵抗体２２３で覆われ、抵抗体２２３の表面はガラス基板９を保持する保持面２１０となっている。なお、保持面２１０は抵抗体２２３およびその下側の構成を含む剛性を有する部材上に形成された面となっており、転写時の圧力に対して撓まないようになっている。複数の線状電極２２２において互いに隣接する２つの線状電極２２２の間は、図２に示すように同一の抵抗値を有する抵抗素子２２４により接続される。図１に示すように、複数の線状電極２２２の間に介在する絶縁部材２２１および抵抗体２２３にはこれらを貫通する多数の微小径の貫通穴２２１ａ（図１のみに図示）が形成されており、絶縁部材２２１の下側には内部に空洞を有するとともに基板移動機構２６に取り付けられる保持部本体２１１が設けられる。保持部本体２１１は減圧ポンプ２１２に接続され、減圧ポンプ２１２により保持部本体２１１内を介して貫通穴２２１ａから吸引を行うことでガラス基板９が保持面２１０に吸着されてずれないように強固に保持される。
【００３０】
図３は基板移動機構２６を示す図であり、図１中の（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて基板移動機構２６を見た様子を示している。図１および図３に示す基板移動機構２６は、定盤１１上において、Ｘ方向に並んで設けられるとともにそれぞれがＹ方向に伸びる２つのガイドレール２６１を有する。保持部本体２１１には、各ガイドレール２６１に対向する位置にスライダ２６２が取り付けられ、各スライダ２６２にエア供給部２６３から高圧のエアが供給されてスライダ２６２がガイドレール２６１に非接触にて係合し、基板保持部２１がＹ方向に移動可能に支持される。また、基板移動機構２６はリニアモータ２６４をさらに有し、リニアモータ２６４の固定体２６４１は定盤１１上に固定され、移動体２６４２は基板保持部２１に取り付けられる。そして、リニアモータ２６４が駆動されることにより、基板保持部２１およびガラス基板９がＹ方向に滑らかに移動する。
【００３１】
図２に示すように、基板保持部２１の（−Ｘ）側には抵抗体２２３が存在せず、線状電極２２２の端部が露出している。そして、図１および図２に示すように線状電極２２２が露出している領域上には、転写位置に位置する線状電極２２２に接して転写電位（例えば、（＋３００）Ｖ）を付与する転写電位ローラ２２５、および、転写位置から左右に離れた２つの補助電位ローラ２２６が設けられる。補助電位ローラ２２６は、転写位置から基板保持部２１の進行方向および進行方向とは反対の方向に向かって、それぞれ所定の距離（例えば、４ｃｍ）だけ離れた位置の線状電極２２２に転写電位よりも感光体３１２の表面電位に近い電位（例えば、（−１０００）Ｖであり、以下、「補助電位」という。）を与える。さらに、転写電位ローラ２２５は転写電位を付与するための転写電位供給電源２２７に接続され、補助電位ローラ２２６は補助電位を付与するための補助電位供給電源２２８に接続される。転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６は、図示省略の支持部材により定盤１１に対して位置が固定されており、基板保持部２１の移動にともなって転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６が複数の線状電極２２２に順次接触し、転写電位および補助電位が付与される線状電極２２２を順次シフトする電位付与電極シフト機構となっている。
【００３２】
転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６は転写電位および補助電位が付与される中心電極の周囲を伝導性の弾性材料（例えば、ゴム）にて覆うことにより形成される。これにより、隣接する線状電極２２２間にローラが位置しても、ローラが変形し、基板保持部２１が移動する間に常にいずれかの線状電極２２２にローラが接触するようになっている。その結果、転写電位および補助電位は、基板保持部２１が移動する間に途切れることなくいずれかの線状電極２２２に与えられる。例えば、線状電極２２２の幅が１ｍｍであり、ピッチが２ｍｍである場合、転写電位ローラ２２５のＹ方向の接触幅は１．１ｍｍ以上とされる。また、転写電位ローラ２２５が同時に３本以上の線状電極２２２と接すると転写位置以外にも高い電位が付与されることとなってしまうため、転写電位ローラ２２５の接触幅は２．９ｍｍ以下に制限されることが好ましい。
【００３３】
また、転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６が弾性材料で形成されることにより、線状電極２２２を傷つけることなく容易に所望の電位を付与することができる。転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６は、導電性ゴムローラ以外に、隣接する線状電極２２２に跨るようにつぶれる導線性スポンジローラ等であってもよい。
【００３４】
なお、絶縁部材２２１、線状電極２２２、抵抗体２２３、抵抗素子２２４、転写電位ローラ２２５、補助電位ローラ２２６、転写電位供給電源２２７および補助電位供給電源２２８等により、感光ドラム３１からトナー画像をガラス基板９に転写するための所定の分布を有する電位を保持面２１０に与える電位付与機構２２が構成される。
【００３５】
図４は、画像形成装置１がガラス基板９上にトナー画像を形成する処理の流れを示す図である。なお、図４中のステップＳ１３〜Ｓ１６は感光体３１２の一部に注目した処理の流れを示しており、感光体３１２全体に対しては実際には時間的にほぼ並行して行われる。
【００３６】
図１の画像形成装置１では、まず、ガラス基板９が抵抗体２２３の上面である保持面２１０上に載置された後、貫通穴２２１ａを介して減圧ポンプ２１２により吸引されることで、ガラス基板９が保持面２１０に吸着されて保持される（ステップＳ１１）。次に、感光ドラム３１が回転軸Ｊ１を中心に時計回り（図１中の矢印７１が示す回転方向）に一定の回転速度にて回転を開始するとともにガラス基板９も（＋Ｙ）方向へと一定の速度にて移動を開始する（ステップＳ１２ａ，Ｓ１２ｂ）。プロセスユニット３では感光ドラム３１の回転により、回転軸Ｊ１を中心とする円筒ドラム状の感光体３１２が、周囲に配置された各周辺構成（すなわち、帯電器３２、潜像形成部３３、現像部３４、クリーナ３５および除電器３６）に対して連続的に移動し、これらの周辺構成による感光体３１２に対する処理が開始される。なお、本実施の形態におけるガラス基板９では、被転写面（すなわち、プロセスユニット３に対向する面）に格子状のブラックマトリクスが他の装置により予め形成されている。
【００３７】
帯電器３２では、対向する位置へと到達する感光体３１２の一部（以下、「対象部位」と呼ぶ。）に電荷が順次付与され、対象部位の表面を一様に帯電させる（ステップＳ１３）。帯電後の対象部位は潜像形成部３３の光の照射位置へと連続的に移動する。潜像形成部３３は、所定の波長の光を出射する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が配列されたもの（ＬＥＤアレイ）を光源として有する。潜像形成部３３には、カラーフィルタのパターンを示す画像から生成された各色成分の画像データのうち、このプロセスユニット３のトナーの色に対応する画像データが入力され、この画像データに応じて画像形成用の光が感光体３１２に向けて出射される。感光体３１２の対象部位において光が照射された部位は、表面に帯電した電荷が感光体３１２内に移動して除去される。また、光が照射されない部位は帯電状態がそのまま維持されるため、感光体３１２の表面には電荷の分布による画像（すなわち、静電潜像）が形成される（ステップＳ１４）。潜像形成部３３の光源は、必ずしもＬＥＤである必要はなく、例えば、半導体レーザや、ランプと液晶シャッタとを組み合わせたもの等であってもよい。
【００３８】
感光ドラム３１において静電潜像が形成された部分（対象部位）は現像部３４に対向する位置へと移動し、現像部３４の現像ローラ３４１により液体トナー（溶媒中に分散されるとともに帯電しているトナー）が静電潜像に付与される（ステップＳ１５）。このとき、感光体３１２の表面と同じ極性に帯電したトナーは感光体３１２上の対象部位において電荷が除去された部位にのみ付着して静電潜像が現像される。すなわち、感光体３１２の対象部位にトナー画像が形成される。なお、感光体３１２上の帯電した部位に逆極性に帯電したトナーが付着するようにされてもよい。
【００３９】
その後、対象部位はガラス基板９の被転写面に最も接近する転写位置へと到達し、転写位置では対象部位は感光ドラム３１の回転速度に応じた速度（すなわち、感光ドラム３１の外周面の回転軸Ｊ１に垂直な断面における接線方向の速度）にて正確に（＋Ｙ）方向へと移動する。また、基板移動機構２６によりガラス基板９も転写位置における対象部位と同じ速度にて、対象部位の進む進行方向と同じ（＋Ｙ）方向に被転写面に沿って移動しており、転写位置において感光体３１２の対象部位はガラス基板９の被転写面に当接する（必ずしも当接しなくてもよい。以下同様。）。このとき、ガラス基板９の被転写面とは反対側の主面（下面）に後述する分布を有する電位が転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６を介して抵抗体２２３および線状電極２２２により付与されており、これにより、転写位置においてガラス基板９の被転写面はトナーとは反対の極性の電位となっている。その結果、感光体３１２の対象部位上のトナーがガラス基板９の被転写面へと移動し、いわゆる電界転写が行われる（ステップＳ１６）。なお、ガラス基板９へのトナーの転写の際における転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６等を含む電位付与機構２２の役割については、画像形成装置１における全体動作の説明後に詳述する。
【００４０】
対象部位は、クリーナ３５の位置へと続けて移動し、クリーナ３５により感光体３１２の対象部位に残留したトナー（すなわち、ガラス基板９に転写されなかったトナー）等の不要物が除去されて感光体３１２の表面がクリーニングされ、感光体３１２が機械的に初期状態に戻される。そして、ランプとフィルタとの組合せ、あるいは、ＬＥＤ等を有する除電器３６により光が照射されて感光体３１２が除電され、電気的に初期状態に戻される。
【００４１】
ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理が感光体３１２上の各部位に対してほぼ並行して行われ、転写位置へと順次到達する感光体３１２の各部位に対しても連続的に処理が行われるため、最終的には感光体３１２の外周面上のトナー画像全体が転写位置においてガラス基板９の被転写面上に転写されることとなる。そして、ガラス基板９の全体への印刷が終了すると、感光ドラム３１の回転が停止されるとともに、基板移動機構２６が停止され、画像形成装置１による印刷処理が終了する（ステップＳ１７ａ，Ｓ１７ｂ）。これにより、ガラス基板９の被転写面の全体に一の色のトナー画像が形成される。
【００４２】
既述のように、実際には、Ｒ、Ｇ、Ｂの色にそれぞれ対応する３台の画像形成装置が準備され、一の色のトナー画像がガラス基板９上に形成されると、ガラス基板９が次の画像形成装置へと搬送されて次の色のトナー画像が形成される。これにより、３台の画像形成装置によりＲ、Ｇ、Ｂの色のトナー画像がガラス基板９上に形成され、最後に、定着装置にて加熱溶融されてガラス基板９に定着されることにより、カラーフィルタが完成する。
【００４３】
次に、画像形成装置１における電位付与機構２２の機能の詳細について図５を参照しつつ説明する。図５の上側は、抵抗体２２３の下面（絶縁部材２２１および線状電極２２２の上面）に形成される電位の分布を示し、図５の下側は、電位の分布に対応する複数の線状電極２２２と転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６との接触の様子を示す。図５では、転写位置において転写電位ローラ２２５と接触する線状電極２２２に符号２２２ａを付しており、線状電極２２２ａから所定距離だけ離れた位置において補助電位ローラ２２６に接触している線状電極２２２に符号２２２ｂを付している。
【００４４】
補助電位ローラ２２６により付与される補助電位は、図５に示すように転写電位とは反対極性の電位（接地電位であってもよい。）とされ、線状電極２２２ａと線状電極２２２ｂとの間に生じる電位差により、線状電極２２２ａ，２２２ｂの間にて直列に接続された複数個（以下、「ｎ個」とする。）の抵抗素子２２４に電流が流れる。その結果、転写電位ローラ２２５と補助電位ローラ２２６との間における絶縁部材２２１および線状電極２２２の上面には、図５の上側に示すように線状電極２２２のピッチ毎にローラ２２５，２２６間の電位差の１／ｎだけ変化する電位の分布が形成される。
【００４５】
これにより、基板保持部２１の進行方向およびその反対方向のそれぞれに向かって転写位置から離れるに従って感光体３１２の表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が保持面２１０を介してガラス基板９の被転写面に（間接的に）与えられる。さらに、感光体３１２の外周面とガラス基板９の被転写面との間の間隙は、転写位置から離れるに従って漸次増大するため、転写位置から離れるに従って間隙における電界が急激に小さくなる。その結果、転写位置近傍において感光体３１２とガラス基板９との間の間隙の電界が破壊電界以上となって放電が生じてしまうことを防止（抑制を含む。）することができ、ガラス基板９にトナー画像を精度よく転写することができる。
【００４６】
なお、感光ドラム３１上の電位は転写電位と補助電位との間であってもよく、この場合、転写電位ローラ２２５から補助電位ローラ２２６に至る範囲の途中まで、転写位置から離れるに従って感光体３１２の表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位がガラス基板９の被転写面に与えられることとなる。実際には、絶縁部材２２１の上面は抵抗体２２３で覆われ、さらにその上にガラス基板９が保持されるため、ガラス基板９の被転写面における電位の分布は、図５の上側に示す電位の分布に比べて電位の最大値および最小値が接地電位に近づき、さらに、各線状電極２２２の位置における電位の段差も滑らかなものとなる。
【００４７】
ここで、抵抗素子２２４の抵抗値は、互いに隣接する２つの線状電極２２２間における抵抗体２２３の抵抗値よりも低い値（１０３Ω以上１０９Ω以下、好ましくは１０５Ω以上１０９Ω以下であり、例えば、１０８Ω）とされる。これにより、抵抗素子２２４に電流が流れ易くなって被転写面上に安定して所望の電位の分布を形成することができる。また、線状電極２２２の表面を抵抗体２２３で覆うことにより放電を防止する理想的な滑らかな分布の電位を容易に形成することができ、さらに、隣接する２つの線状電極２２２間に転写電位ローラ２２５が位置するときでも、転写位置における局所的な電位の分布を容易に均一にすることができる。もちろん、安定した電位の分布を形成することが可能であれば抵抗素子２２４は省略されてよい。
【００４８】
上記電位の分布が形成された状態で基板保持部２１が基板移動機構２６により進行方向（（＋Ｙ）方向）に移動すると、転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６の相対的位置関係が維持されたまま基板保持部２１の移動に同期して転写電位および補助電位が与えられる線状電極２２２が相対的に（−Ｙ）方向に順次シフトされ、転写位置を中心に形成される電位の分布が維持される。その結果、感光ドラム３１からガラス基板９へのトナー画像全体の安定した転写が実現される。
【００４９】
以上に説明したように、本実施の形態における画像形成装置１では、ガラス基板９が剛性を有する部材上に形成された平らな保持面２１０に保持されるため、ガラス基板９のずれを防止して感光ドラム３１からガラス基板９にトナー画像を精度よく転写することができる。また、転写位置から離れるに従って感光ドラム３１の表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位がガラス基板９の被転写面に与えられるため、転写位置の進行方向側およびその反対側において放電が生じることを防止することができ、転写後のガラス基板９上におけるトナー画像、および、転写前の感光体３１２上におけるトナー画像の乱れを防止することができる。
【００５０】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置１ａを示す図である。画像形成装置１ａは、図１に示す画像形成装置１から抵抗体２２３が省略されたものであり、他の構成は図１の画像形成装置１と同様であり、同符号を付している。すなわち、画像形成装置１ａでは、基板保持部２１の進行方向に垂直な方向に伸びるとともに進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極２２２が保持面２１０から露出し、絶縁部材２２１が線状電極２２２の間に介在して複数の線状電極２２２と共に平らな保持面２１０が形成される。保持面２１０は線状電極２２２、絶縁部材２２１等を含む剛性を有する部材上に形成された面となっており、転写時の圧力に対して撓まないようになっている。そして、複数の線状電極２２２の間に介在する絶縁部材２２１に開けられた多数の微小径の貫通穴２２１ａから減圧ポンプ２１２による吸引を行うことにより、ガラス基板９がずれないよう保持面２１０に吸着されて保持される。
【００５１】
画像形成装置１ａがカラーフィルタを製造する際には、図１の画像形成装置１と同様に、ガラス基板９が絶縁部材２２１および線状電極２２２の上面である保持面２１０に保持され（図４：ステップＳ１１）、感光ドラム３１の回転およびガラス基板９の移動を開始した後（ステップＳ１２ａ，Ｓ１２ｂ）、帯電後の感光体３１２に光を照射して静電潜像が形成され（ステップＳ１３，Ｓ１４）、感光体３１２上の静電潜像に湿式のカラーのトナーが付与されて現像される（ステップＳ１５）。その後、転写位置においてガラス基板９に感光体３１２上のトナーが転写される（ステップＳ１６）。感光体３１２上のトナー画像の全体がガラス基板９上に転写されると、感光ドラム３１の回転およびガラス基板９の移動が停止され、ガラス基板９上への画像形成処理が終了する（ステップＳ１７ａ，Ｓ１７ｂ）。
【００５２】
画像形成装置１ａでは、画像形成装置１と同様に、複数の線状電極２２２において互いに隣接する２つの線状電極２２２間が抵抗素子２２４（図５参照）で接続され、転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６を介して転写電位供給電源２２７および補助電位供給電源２２８から電位が付与されることにより、絶縁部材２２１の上面に図５の上側に示す電位の分布が形成される。これにより、第１の実施の形態と同様に、基板保持部２１の進行方向およびその反対方向のそれぞれに向かって転写位置から離れるに従って感光体３１２の表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が保持面２１０を介してガラス基板９の被転写面に与えられ、転写位置近傍において感光体３１２とガラス基板９との間の間隙に放電が生じることを防止し、基板に画像を精度よく転写することができる。
【００５３】
画像形成装置１ａでは、抵抗体２２３が省略されるため、装置の構造を簡素化することができる。また、被転写物がガラス基板９の場合は被転写物の厚さが十分あるため、抵抗体２２３が存在しなくてもガラス基板９の被転写面における電位の分布を滑らかなものとすることができる。
【００５４】
図７は他の例に係る画像形成装置１ｂの構成を示す図である。図７の画像形成装置１ｂでは、中間転写体２５１を有する中間転写部２５が設けられ、感光ドラム３１上のトナー画像は中間転写体２５１を介して間接的にガラス基板９上に転写される。具体的には、中間転写体２５１は誘電材料にて形成される平ベルト状の環状部材とされ、２つのローラ２５２ａ，２５２ｂに外接して設けられる。一方のローラ２５２ａにはモータが接続され、モータが駆動されることにより中間転写体２５１が感光ドラム３１のトナー画像が形成された部位に当接しつつ外周面に沿って循環移動する。また、他方のローラ２５２ｂには直流電源２５３が接続される。
【００５５】
図７の画像形成装置１ｂでは、潜像形成部３３や現像部３４等により感光体３１２上に形成されたトナー画像が、ローラ２５２ｂを介して付与される電位により循環移動する中間転写体２５１上に転写される。そして、トナー画像が形成された中間転写体２５１の部位がガラス基板９へと送られ、中間転写体２５１上のトナー画像がガラス基板９上に転写される。このとき、転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６により第１の実施の形態と同様の分布を有する電位がガラス基板９の被転写面に与えられ、転写位置近傍における放電を防止しつつトナー画像を転写することができる。
【００５６】
なお、図７の画像形成装置１ｂでは画像形成時にガラス基板９は図７中の（−Ｙ方向）へと移動する。また、画像形成装置１，１ａ，１ｂでは現像部３４が省略され、転写電位ローラ２２５により静電潜像の電荷とは反対の極性の転写電位をガラス基板９に付与しつつ、感光体３１２上の静電潜像、または、感光体３１２から転写された中間転写体２５１上の静電潜像が、ガラス基板９上に転写されてもよい。
【００５７】
以上のように、画像形成装置では、感光ドラム３１または中間転写部２５が、外周面上にガラス基板９への転写前のトナー画像または静電潜像である元画像が形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を外周面に沿って循環移動する元画像保持部としての動作を行うことにより、ガラス基板９への転写対象である元画像が転写位置へと送られてガラス基板９上に転写される。なお、複数のピン電極の集合であるマルチスタイラスを潜像形成部として設けるとともに、元画像保持部に誘電材料にて形成される環状部材を設け、環状部材の外周面と間隙を介して対向するピン電極に電圧を付与してピン電極の先端と環状部材との間にて放電を生じさせることにより、環状部材の外周面に電荷を付与して静電潜像が形成されてもよい。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００５９】
上記実施の形態では、画像形成時のガラス基板９の進行方向に平行なＹ方向に関して転写位置の両側のそれぞれに補助電位ローラ２２６が設けられるが、転写位置の（＋Ｙ）側または（−Ｙ）側のみに補助電位ローラ２２６が設けられてもよい。ただし、感光体３１２からガラス基板９上にトナー画像をより精度よく転写するという観点では、転写位置に対して一方側の補助電位ローラ２２６のみならず反対側にも同様のもう１つの補助電位ローラ２２６を配置し、上記実施の形態のように、転写位置の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側のそれぞれにて感光体３１２とガラス基板９との間の間隙における放電の発生を防止することが好ましい。
【００６０】
画像形成装置１の複数の線状電極２２２は、絶縁部材２２１から露出する必要はなく、例えば、図８に示すように、複数の線状電極２２２が抵抗体２２３の中に埋め込まれてもよく、また、図９に示すように、複数の線状電極２２２が抵抗体２２３の下面側に埋め込まれてもよい。いずれの場合においても、線状電極２２２の長手方向に関して一部が抵抗体２２３から露出しており、この露出部分と転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６とが接触することによりガラス基板９の被転写面に電位が付与される。
【００６１】
ガラス基板９を保持面２１０に吸着させるための貫通穴２２１ａは、複数の線状電極２２２の間に介在する絶縁部材２２１のみに形成されている必要はなく、貫通穴２２１ａの径が線状電極２２２の幅に対して十分小さい場合には、線状電極２２２に貫通穴２２１ａが形成されていてよい。また、ガラス基板９は保持面２１０上に機械的に保持されてもよい。
【００６２】
上記実施の形態では線状電極２２２に当接するローラの数は３であるが、より安定した電位の分布を得るために４以上のローラが線状電極２２２上に設けられてもよい。
【００６３】
電位付与機構２２は、必ずしもローラ（転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６）を有するものである必要はなく、導電ブラシであってもよく、図１０に示すように、転写電位供給電源２２７および補助電位供給電源２２８に接続された金属または導電性の接触片２２５ａ，２２６ａが基板保持部２１の移動にともなって複数の線状電極２２２に接触することにより転写電位および補助電位が付与されてもよい。また、電位が付与される線状電極２２２の切り替えは、電気的スイッチングにより行われてもよい。
【００６４】
また、感光ドラム３１は転写位置にてガラス基板９に当接しなくてもよく、例えば、微小な間隙を開けて転写位置にて感光ドラム３１がガラス基板９に近接し、この間隙に転写用の液体が充填されてもよい。なお、放電のおそれがない場合は、基板保持部２１では少なくとも転写位置において保持面２１０に所定の電位を与えられるのみであってもよい。
【００６５】
画像形成装置はカラーフィルタの製造以外の用途に用いられてもよく、画像形成装置における処理の対象物は、ガラス基板９以外に半導体基板やプリント配線基板等の他の基板であってもよい。画像形成装置では、転写位置の近傍における放電の発生が防止されるため、厚いまたは比誘電率が小さい材料にて形成されるキャパシタンスが小さい基板であっても、高い転写電位を付与してトナー画像または静電潜像を基板上に精度よく転写して形成することができ、様々な材料にて形成される基板を処理対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図２】基板保持部の平面図である。
【図３】基板移動機構を示す図である。
【図４】ガラス基板上にトナー画像を形成する処理の流れを示す図である。
【図５】電位付与機構による電位の付与の様子を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図７】画像形成装置の他の例を示す図である。
【図８】複数の線状電極の他の例を示す図である。
【図９】複数の線状電極のさらに他の例を示す図である。
【図１０】電位付与機構の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１，１ａ，１ｂ 画像形成装置
９ ガラス基板
２１ 基板保持部
２２ 電位付与機構
２６ 基板移動機構
３１ 感光ドラム
２１０ 保持面
２２１ 絶縁部材
２２２ 線状電極
２２３ 抵抗体
２２４ 抵抗素子
２２５ 転写電位ローラ
２２６ 補助電位ローラ
２５１ 中間転写体
３１２ 感光体
Ｓ１１，Ｓ１２ａ，Ｓ１２ｂ，Ｓ１６ ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上にトナー画像または静電潜像を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯電した感光体を有する感光ドラムに画像形成用の光を照射して静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付与することによりトナー画像として顕在化させ、その後、印刷用紙に転写して印刷用紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の印刷装置が従来より利用されている。このような印刷装置においてトナー画像を印刷用紙に転写する際には、所定の転写位置にて印刷用紙を感光ドラムの外周面に当接させつつ印刷用紙の感光ドラムとは反対側に電位を付与して電界を形成することにより、帯電した粒子（あるいは、液体中にて帯電した粒子）であるトナーを感光体上から印刷用紙に移動させる、いわゆる電界転写法が用いられる。この印刷技術は、無版にて電子データを変更するだけで自由にパターンを変更できる簡便さと、高速・高解像力出力が得られることから、一般画像出力機から、プリント基板や液晶パネル用カラーフィルタ、捺染等の工業生産的なパターンニングの世界に踏み込み始めている。
【０００３】
特許文献１では、電子写真法を利用してフォトレジストあるいはマスク塗料等の塗布および剥離工程を不要とするプリント基板のパターン形成方法が開示されており、特許文献２では、電子写真法による印刷によってトナー像を形成して導電パターンに対応するフォトレジスト部分をマスクすることにより、導電パターンの位置誤差等の欠陥の発生を抑えるプリント基板のパターン形成方法が開示されている。また、特許文献３では、回路基板の製造方法において、画像信号に応じて荷電粒子を基板上に誘導してパターンに相当する荷電粒子像を形成することにより、基板の厚さに左右されることなく直接静電潜像に現像剤を供給して現像し、転写工程によるパターンの乱れをなくす技術が開示されている。さらに、特許文献４では、液晶パネル用カラーフィルタの製造において、液体トナーである機能性材料により静電印刷をガラス基板上で行うための技術が開示され、特許文献５では、電子写真方式による捺染用トナーおよび捺染方法についての技術が開示されている。
【特許文献１】昭５８−５７７８３号公報
【特許文献２】特開平５−２８３８３８号公報
【特許文献３】特開平７−２５４７６８号公報
【特許文献４】特表２００２−５２７７８３号公報
【特許文献５】特開平５−２７４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プリント基板やカラーフィルタは平板の堅い材料であり、このような堅い平板に転写を行う方法としては、ローラ転写という圧力と電界による転写や、中間転写ベルトを介しての熱と圧力での転写等が提案される。しかし、プリント基板やカラーフィルタは一般画像よりも数段高い寸法精度の印刷が求められ、ローラ転写や中間転写ベルトを介しての転写では、転写圧力による搬送誤差や転写ベルトによる累積誤差によって求められる精度を実現することが困難となる。
【０００５】
一方、電位を付与して感光ドラムと被転写物とを近づけていったり、引き剥がしていくと、これらの間の空隙に電界が集中し、電界の大きさによってはある空隙の距離において放電が生じてしまう。プリント基板やカラーフィルタのガラスのような厚く誘電率の低い材料に転写するために必要な電位はかなり高いものとなるため、転写位置前後の感光ドラムと被転写物との間の間隙の広い範囲に大きな電界が形成され、放電を生じて像を破壊してしまう現象が起こる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、トナー画像または静電潜像として画像が外周面に形成される環状部材から基板上に画像を転写する際に、環状部材から基板に画像を精度よく転写することを目的としており、さらには、転写位置近傍において環状部材と基板との間の間隙にて放電が生じることを防止することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、基板上にトナー画像または静電潜像を形成する画像形成装置であって、外周面上に転写前のトナー画像または静電潜像である元画像が形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を前記外周面に沿って循環移動する元画像保持部と、剛性を有する部材上に形成された平らな保持面に基板を保持する基板保持部と、所定の転写位置において前記基板保持部に保持された基板の被転写面を前記外周面に最も接近させつつ、前記基板保持部を移動することにより前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の前記部位と同じ方向であって前記被転写面に沿う進行方向に前記基板を移動する基板移動機構とを備え、前記基板保持部が、少なくとも前記転写位置において前記保持面に所定の電位を与えて元画像を前記元画像保持部から前記基板に転写する電位付与機構を備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記電位付与機構が、前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体と、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構とを備える。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間のそれぞれが、互いに隣接する２つの線状電極間における前記抵抗体の抵抗値よりも低い値の抵抗素子で接続される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記電位付与機構が、前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子と、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構とを備える。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記電位付与機構が、前記第１の電位または前記第２の電位が付与される中心電極の周囲を導電性の弾性材料にて覆うことにより形成されるとともに、前記複数の線状電極のうち前記第１の電位または前記第２の電位が付与されるものに当接するローラを備える。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記電位付与機構が、前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体と、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって、それぞれ所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構とを備える。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置であって、前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間のそれぞれが、互いに隣接する２つの線状電極間における前記抵抗体の抵抗値よりも低い値の抵抗素子で接続される。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記電位付与機構が、前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子と、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって、それぞれ所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構とを備える。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項２ないし８のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記第２の電位が前記第１の電位とは反対の極性、または、接地電位である。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記元画像が前記外周面上の静電潜像に液体トナーが付与されて形成されたトナー画像である。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、基板上にトナー画像または静電潜像を形成する画像形成方法であって、外周面上に転写前のトナー画像または静電潜像である元画像が形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を前記外周面に沿って循環移動する循環移動工程と、基板保持部の剛性を有する部材上に形成された平らな保持面に前記基板を保持する基板保持工程と、前記循環移動工程に並行して、所定の転写位置において前記基板の被転写面を前記外周面に最も接近させつつ、前記基板保持部を移動することにより前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の部位と同じ方向であるとともに前記被転写面に沿う進行方向に前記基板を移動する基板移動工程と、前記基板移動工程に並行して、前記基板保持部が備える電位付与機構が、少なくとも前記転写位置において前記保持面に所定の電位を与えることにより、前記外周面上の前記元画像を前記基板上に転写する転写工程とを備える。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の画像形成方法であって、前記電位付与機構が、前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体とを備え、前記転写工程において、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位が付与され、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位が付与され、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極が順次シフトされることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が前記基板の前記被転写面に与えられる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の画像形成方法であって、前記電位付与機構が、前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子とを備え、前記転写工程において、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位が付与され、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位が付与され、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が前記基板の前記被転写面に与えられる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、剛性を有する部材上に形成された平らな保持面に基板を保持することにより、環状部材から基板に元画像を精度よく転写することができ、さらに、請求項２ないし９並びに請求項１２および１３の発明では、転写位置近傍において環状部材と基板との間の間隙に放電が生じることを防止する（抑制を含む。）ことができる。
【００２１】
また、請求項２，３，６および７の発明では、線状電極を抵抗体で覆うことにより放電を防止する理想的な分布の電位を容易に形成することができ、請求項４および８の発明では、基板保持部の構造を簡素化することができる。
【００２２】
請求項５の発明では、線状電極を傷つけることなく容易に所望の電位を与えることができる。また、請求項６ないし８の発明では、転写位置の進行方向側および反対側において放電が生じることを防止することができ、さらに基板に画像を精度よく転写することができる。請求項９の発明では、放電の発生をさらに防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置１の構成を示す図である。本実施の形態における画像形成装置１は電子写真法を用いてガラス基板上にトナーの画像を形成する印刷装置であり、トナー画像は下流の図示省略の定着装置を経由してガラス基板上に定着されることにより液晶表示装置等の平面表示装置用のカラーフィルタが製造される。なお、実際には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のトナーにそれぞれ対応する３つの画像形成装置１と定着装置とが一列に設けられる。
【００２４】
画像形成装置１は、例えば、厚さ０．３〜０．７ミリメートル（ｍｍ）のガラス基板９の下面（（−Ｚ）側の主面）を平らな保持面２１０にて吸引吸着にて保持する基板保持部２１、定盤１１上に設けられるとともに図１中のＹ方向へと基板保持部２１を水平に移動する基板移動機構２６、および、基板保持部２１上のガラス基板９に対向するとともに電子写真法にて感光ドラムの外周面上に転写前のＲ、ＧまたはＢの色のカラーのトナー画像を形成するプロセスユニット３を備える。また、基板保持部２１は、保持面２１０に感光ドラムからガラス基板９にトナー画像を転写するための所定の分布の電位を与える電位付与機構２２を備える。
【００２５】
プロセスユニット３は、図示省略のモータに減速機を介して接続される直径２５０ｍｍの感光ドラム３１を備え、感光ドラム３１は図１中のＸ方向に平行な回転軸Ｊ１を中心に回転可能に支持される。感光ドラム３１は、アルミニウム等の金属により形成されるとともに回転軸Ｊ１を中心とするドラム本体３１１を有し、ドラム本体３１１は電気的に接地される。ドラム本体３１１の外周面には、例えば、フタロシアニン顔料を有する単層型有機感光体（以下、単に「感光体３１２」という。）が一様に塗布される（または、蒸着される）。なお、感光ドラム３１の直径は２５０ｍｍには限定されないが、好ましくは２００ｍｍ以上４００ｍｍ以下とされる。また、感光体３１２はフタロシアニン顔料を有する単層型有機感光体以外に、例えば、アモルファスシリコン等の無機感光体により形成されてもよい。
【００２６】
プロセスユニット３は、感光ドラム３１に対向して設けられる帯電器３２をさらに有し、帯電器３２はイオンを発生して感光体３１２を帯電させる。また、感光ドラム３１の周囲には帯電器３２から時計回りに、画像形成用の光を出射して像担持体である感光体３１２に静電潜像を形成する潜像形成部３３、感光体３１２上に形成された静電潜像に液体トナー（例えば、イソパラフィン系の絶縁性の溶媒（キャリア液）に分散している湿式トナー）を付与して現像する現像部３４、感光体３１２の表面をクリーニングするクリーナ３５、並びに、光を出射して感光体３１２を除電する除電器３６が配置される。なお、現像部３４は現像液である液体トナーを供給するトナー供給部（図示省略）に接続される。
【００２７】
また、基板保持部２１上のガラス基板９は感光体３１２の部位の移動経路上において現像部３４とクリーナ３５との間にて感光体３１２の外周面に最も接近する。後述するように、感光体３１２の外周面上のトナーは感光体３１２とガラス基板９とが最も接近する位置にてガラス基板９の上面に転写されるため、以下の説明において、感光体３１２とガラス基板９とが最も接近する位置を転写位置と呼び、ガラス基板９の上面を被転写面と呼ぶ。転写位置はプロセスユニット３に対して相対的に固定された位置となる。
【００２８】
図２は、基板保持部２１を示す平面図である。図１および図２に示すように基板保持部２１は、板状の絶縁部材２２１を有し、基板移動機構２６による進行方向（Ｙ方向）に垂直な方向（Ｘ方向）に伸びるとともに進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極２２２が絶縁部材２２１に埋め込まれている。図１および図２では、説明の都合上、線状電極２２２を太く示しているが、実際は細い（例えば、１．０ｍｍ程度）多数の線状電極２２２が絶縁部材２２１に埋め込まれている。また、図１では基板保持部２１を縦断面にて示しているが、断面の細部における平行斜線は省略している。
【００２９】
複数の線状電極２２２の表面と絶縁部材２２１の表面とは面一となっており、これらの表面は抵抗体２２３で覆われ、抵抗体２２３の表面はガラス基板９を保持する保持面２１０となっている。なお、保持面２１０は抵抗体２２３およびその下側の構成を含む剛性を有する部材上に形成された面となっており、転写時の圧力に対して撓まないようになっている。複数の線状電極２２２において互いに隣接する２つの線状電極２２２の間は、図２に示すように同一の抵抗値を有する抵抗素子２２４により接続される。図１に示すように、複数の線状電極２２２の間に介在する絶縁部材２２１および抵抗体２２３にはこれらを貫通する多数の微小径の貫通穴２２１ａ（図１のみに図示）が形成されており、絶縁部材２２１の下側には内部に空洞を有するとともに基板移動機構２６に取り付けられる保持部本体２１１が設けられる。保持部本体２１１は減圧ポンプ２１２に接続され、減圧ポンプ２１２により保持部本体２１１内を介して貫通穴２２１ａから吸引を行うことでガラス基板９が保持面２１０に吸着されてずれないように強固に保持される。
【００３０】
図３は基板移動機構２６を示す図であり、図１中の（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて基板移動機構２６を見た様子を示している。図１および図３に示す基板移動機構２６は、定盤１１上において、Ｘ方向に並んで設けられるとともにそれぞれがＹ方向に伸びる２つのガイドレール２６１を有する。保持部本体２１１には、各ガイドレール２６１に対向する位置にスライダ２６２が取り付けられ、各スライダ２６２にエア供給部２６３から高圧のエアが供給されてスライダ２６２がガイドレール２６１に非接触にて係合し、基板保持部２１がＹ方向に移動可能に支持される。また、基板移動機構２６はリニアモータ２６４をさらに有し、リニアモータ２６４の固定体２６４１は定盤１１上に固定され、移動体２６４２は基板保持部２１に取り付けられる。そして、リニアモータ２６４が駆動されることにより、基板保持部２１およびガラス基板９がＹ方向に滑らかに移動する。
【００３１】
図２に示すように、基板保持部２１の（−Ｘ）側には抵抗体２２３が存在せず、線状電極２２２の端部が露出している。そして、図１および図２に示すように線状電極２２２が露出している領域上には、転写位置に位置する線状電極２２２に接して転写電位（例えば、（＋３００）Ｖ）を付与する転写電位ローラ２２５、および、転写位置から左右に離れた２つの補助電位ローラ２２６が設けられる。補助電位ローラ２２６は、転写位置から基板保持部２１の進行方向および進行方向とは反対の方向に向かって、それぞれ所定の距離（例えば、４ｃｍ）だけ離れた位置の線状電極２２２に転写電位よりも感光体３１２の表面電位に近い電位（例えば、（−１０００）Ｖであり、以下、「補助電位」という。）を与える。さらに、転写電位ローラ２２５は転写電位を付与するための転写電位供給電源２２７に接続され、補助電位ローラ２２６は補助電位を付与するための補助電位供給電源２２８に接続される。転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６は、図示省略の支持部材により定盤１１に対して位置が固定されており、基板保持部２１の移動にともなって転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６が複数の線状電極２２２に順次接触し、転写電位および補助電位が付与される線状電極２２２を順次シフトする電位付与電極シフト機構となっている。
【００３２】
転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６は転写電位および補助電位が付与される中心電極の周囲を伝導性の弾性材料（例えば、ゴム）にて覆うことにより形成される。これにより、隣接する線状電極２２２間にローラが位置しても、ローラが変形し、基板保持部２１が移動する間に常にいずれかの線状電極２２２にローラが接触するようになっている。その結果、転写電位および補助電位は、基板保持部２１が移動する間に途切れることなくいずれかの線状電極２２２に与えられる。例えば、線状電極２２２の幅が１ｍｍであり、ピッチが２ｍｍである場合、転写電位ローラ２２５のＹ方向の接触幅は１．１ｍｍ以上とされる。また、転写電位ローラ２２５が同時に３本以上の線状電極２２２と接すると転写位置以外にも高い電位が付与されることとなってしまうため、転写電位ローラ２２５の接触幅は２．９ｍｍ以下に制限されることが好ましい。
【００３３】
また、転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６が弾性材料で形成されることにより、線状電極２２２を傷つけることなく容易に所望の電位を付与することができる。転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６は、導電性ゴムローラ以外に、隣接する線状電極２２２に跨るようにつぶれる導線性スポンジローラ等であってもよい。
【００３４】
なお、絶縁部材２２１、線状電極２２２、抵抗体２２３、抵抗素子２２４、転写電位ローラ２２５、補助電位ローラ２２６、転写電位供給電源２２７および補助電位供給電源２２８等により、感光ドラム３１からトナー画像をガラス基板９に転写するための所定の分布を有する電位を保持面２１０に与える電位付与機構２２が構成される。
【００３５】
図４は、画像形成装置１がガラス基板９上にトナー画像を形成する処理の流れを示す図である。なお、図４中のステップＳ１３〜Ｓ１６は感光体３１２の一部に注目した処理の流れを示しており、感光体３１２全体に対しては実際には時間的にほぼ並行して行われる。
【００３６】
図１の画像形成装置１では、まず、ガラス基板９が抵抗体２２３の上面である保持面２１０上に載置された後、貫通穴２２１ａを介して減圧ポンプ２１２により吸引されることで、ガラス基板９が保持面２１０に吸着されて保持される（ステップＳ１１）。次に、感光ドラム３１が回転軸Ｊ１を中心に時計回り（図１中の矢印７１が示す回転方向）に一定の回転速度にて回転を開始するとともにガラス基板９も（＋Ｙ）方向へと一定の速度にて移動を開始する（ステップＳ１２ａ，Ｓ１２ｂ）。プロセスユニット３では感光ドラム３１の回転により、回転軸Ｊ１を中心とする円筒ドラム状の感光体３１２が、周囲に配置された各周辺構成（すなわち、帯電器３２、潜像形成部３３、現像部３４、クリーナ３５および除電器３６）に対して連続的に移動し、これらの周辺構成による感光体３１２に対する処理が開始される。なお、本実施の形態におけるガラス基板９では、被転写面（すなわち、プロセスユニット３に対向する面）に格子状のブラックマトリクスが他の装置により予め形成されている。
【００３７】
帯電器３２では、対向する位置へと到達する感光体３１２の一部（以下、「対象部位」と呼ぶ。）に電荷が順次付与され、対象部位の表面を一様に帯電させる（ステップＳ１３）。帯電後の対象部位は潜像形成部３３の光の照射位置へと連続的に移動する。潜像形成部３３は、所定の波長の光を出射する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が配列されたもの（ＬＥＤアレイ）を光源として有する。潜像形成部３３には、カラーフィルタのパターンを示す画像から生成された各色成分の画像データのうち、このプロセスユニット３のトナーの色に対応する画像データが入力され、この画像データに応じて画像形成用の光が感光体３１２に向けて出射される。感光体３１２の対象部位において光が照射された部位は、表面に帯電した電荷が感光体３１２内に移動して除去される。また、光が照射されない部位は帯電状態がそのまま維持されるため、感光体３１２の表面には電荷の分布による画像（すなわち、静電潜像）が形成される（ステップＳ１４）。潜像形成部３３の光源は、必ずしもＬＥＤである必要はなく、例えば、半導体レーザや、ランプと液晶シャッタとを組み合わせたもの等であってもよい。
【００３８】
感光ドラム３１において静電潜像が形成された部分（対象部位）は現像部３４に対向する位置へと移動し、現像部３４の現像ローラ３４１により液体トナー（溶媒中に分散されるとともに帯電しているトナー）が静電潜像に付与される（ステップＳ１５）。このとき、感光体３１２の表面と同じ極性に帯電したトナーは感光体３１２上の対象部位において電荷が除去された部位にのみ付着して静電潜像が現像される。すなわち、感光体３１２の対象部位にトナー画像が形成される。なお、感光体３１２上の帯電した部位に逆極性に帯電したトナーが付着するようにされてもよい。
【００３９】
その後、対象部位はガラス基板９の被転写面に最も接近する転写位置へと到達し、転写位置では対象部位は感光ドラム３１の回転速度に応じた速度（すなわち、感光ドラム３１の外周面の回転軸Ｊ１に垂直な断面における接線方向の速度）にて正確に（＋Ｙ）方向へと移動する。また、基板移動機構２６によりガラス基板９も転写位置における対象部位と同じ速度にて、対象部位の進む進行方向と同じ（＋Ｙ）方向に被転写面に沿って移動しており、転写位置において感光体３１２の対象部位はガラス基板９の被転写面に当接する（必ずしも当接しなくてもよい。以下同様。）。このとき、ガラス基板９の被転写面とは反対側の主面（下面）に後述する分布を有する電位が転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６を介して抵抗体２２３および線状電極２２２により付与されており、これにより、転写位置においてガラス基板９の被転写面はトナーとは反対の極性の電位となっている。その結果、感光体３１２の対象部位上のトナーがガラス基板９の被転写面へと移動し、いわゆる電界転写が行われる（ステップＳ１６）。なお、ガラス基板９へのトナーの転写の際における転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６等を含む電位付与機構２２の役割については、画像形成装置１における全体動作の説明後に詳述する。
【００４０】
対象部位は、クリーナ３５の位置へと続けて移動し、クリーナ３５により感光体３１２の対象部位に残留したトナー（すなわち、ガラス基板９に転写されなかったトナー）等の不要物が除去されて感光体３１２の表面がクリーニングされ、感光体３１２が機械的に初期状態に戻される。そして、ランプとフィルタとの組合せ、あるいは、ＬＥＤ等を有する除電器３６により光が照射されて感光体３１２が除電され、電気的に初期状態に戻される。
【００４１】
ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理が感光体３１２上の各部位に対してほぼ並行して行われ、転写位置へと順次到達する感光体３１２の各部位に対しても連続的に処理が行われるため、最終的には感光体３１２の外周面上のトナー画像全体が転写位置においてガラス基板９の被転写面上に転写されることとなる。そして、ガラス基板９の全体への印刷が終了すると、感光ドラム３１の回転が停止されるとともに、基板移動機構２６が停止され、画像形成装置１による印刷処理が終了する（ステップＳ１７ａ，Ｓ１７ｂ）。これにより、ガラス基板９の被転写面の全体に一の色のトナー画像が形成される。
【００４２】
既述のように、実際には、Ｒ、Ｇ、Ｂの色にそれぞれ対応する３台の画像形成装置が準備され、一の色のトナー画像がガラス基板９上に形成されると、ガラス基板９が次の画像形成装置へと搬送されて次の色のトナー画像が形成される。これにより、３台の画像形成装置によりＲ、Ｇ、Ｂの色のトナー画像がガラス基板９上に形成され、最後に、定着装置にて加熱溶融されてガラス基板９に定着されることにより、カラーフィルタが完成する。
【００４３】
次に、画像形成装置１における電位付与機構２２の機能の詳細について図５を参照しつつ説明する。図５の上側は、抵抗体２２３の下面（絶縁部材２２１および線状電極２２２の上面）に形成される電位の分布を示し、図５の下側は、電位の分布に対応する複数の線状電極２２２と転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６との接触の様子を示す。図５では、転写位置において転写電位ローラ２２５と接触する線状電極２２２に符号２２２ａを付しており、線状電極２２２ａから所定距離だけ離れた位置において補助電位ローラ２２６に接触している線状電極２２２に符号２２２ｂを付している。
【００４４】
補助電位ローラ２２６により付与される補助電位は、図５に示すように転写電位とは反対極性の電位（接地電位であってもよい。）とされ、線状電極２２２ａと線状電極２２２ｂとの間に生じる電位差により、線状電極２２２ａ，２２２ｂの間にて直列に接続された複数個（以下、「ｎ個」とする。）の抵抗素子２２４に電流が流れる。その結果、転写電位ローラ２２５と補助電位ローラ２２６との間における絶縁部材２２１および線状電極２２２の上面には、図５の上側に示すように線状電極２２２のピッチ毎にローラ２２５，２２６間の電位差の１／ｎだけ変化する電位の分布が形成される。
【００４５】
これにより、基板保持部２１の進行方向およびその反対方向のそれぞれに向かって転写位置から離れるに従って感光体３１２の表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が保持面２１０を介してガラス基板９の被転写面に（間接的に）与えられる。さらに、感光体３１２の外周面とガラス基板９の被転写面との間の間隙は、転写位置から離れるに従って漸次増大するため、転写位置から離れるに従って間隙における電界が急激に小さくなる。その結果、転写位置近傍において感光体３１２とガラス基板９との間の間隙の電界が破壊電界以上となって放電が生じてしまうことを防止（抑制を含む。）することができ、ガラス基板９にトナー画像を精度よく転写することができる。
【００４６】
なお、感光ドラム３１上の電位は転写電位と補助電位との間であってもよく、この場合、転写電位ローラ２２５から補助電位ローラ２２６に至る範囲の途中まで、転写位置から離れるに従って感光体３１２の表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位がガラス基板９の被転写面に与えられることとなる。実際には、絶縁部材２２１の上面は抵抗体２２３で覆われ、さらにその上にガラス基板９が保持されるため、ガラス基板９の被転写面における電位の分布は、図５の上側に示す電位の分布に比べて電位の最大値および最小値が接地電位に近づき、さらに、各線状電極２２２の位置における電位の段差も滑らかなものとなる。
【００４７】
ここで、抵抗素子２２４の抵抗値は、互いに隣接する２つの線状電極２２２間における抵抗体２２３の抵抗値よりも低い値（１０３Ω以上１０９Ω以下、好ましくは１０５Ω以上１０９Ω以下であり、例えば、１０８Ω）とされる。これにより、抵抗素子２２４に電流が流れ易くなって被転写面上に安定して所望の電位の分布を形成することができる。また、線状電極２２２の表面を抵抗体２２３で覆うことにより放電を防止する理想的な滑らかな分布の電位を容易に形成することができ、さらに、隣接する２つの線状電極２２２間に転写電位ローラ２２５が位置するときでも、転写位置における局所的な電位の分布を容易に均一にすることができる。もちろん、安定した電位の分布を形成することが可能であれば抵抗素子２２４は省略されてよい。
【００４８】
上記電位の分布が形成された状態で基板保持部２１が基板移動機構２６により進行方向（（＋Ｙ）方向）に移動すると、転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６の相対的位置関係が維持されたまま基板保持部２１の移動に同期して転写電位および補助電位が与えられる線状電極２２２が相対的に（−Ｙ）方向に順次シフトされ、転写位置を中心に形成される電位の分布が維持される。その結果、感光ドラム３１からガラス基板９へのトナー画像全体の安定した転写が実現される。
【００４９】
以上に説明したように、本実施の形態における画像形成装置１では、ガラス基板９が剛性を有する部材上に形成された平らな保持面２１０に保持されるため、ガラス基板９のずれを防止して感光ドラム３１からガラス基板９にトナー画像を精度よく転写することができる。また、転写位置から離れるに従って感光ドラム３１の表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位がガラス基板９の被転写面に与えられるため、転写位置の進行方向側およびその反対側において放電が生じることを防止することができ、転写後のガラス基板９上におけるトナー画像、および、転写前の感光体３１２上におけるトナー画像の乱れを防止することができる。
【００５０】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置１ａを示す図である。画像形成装置１ａは、図１に示す画像形成装置１から抵抗体２２３が省略されたものであり、他の構成は図１の画像形成装置１と同様であり、同符号を付している。すなわち、画像形成装置１ａでは、基板保持部２１の進行方向に垂直な方向に伸びるとともに進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極２２２が保持面２１０から露出し、絶縁部材２２１が線状電極２２２の間に介在して複数の線状電極２２２と共に平らな保持面２１０が形成される。保持面２１０は線状電極２２２、絶縁部材２２１等を含む剛性を有する部材上に形成された面となっており、転写時の圧力に対して撓まないようになっている。そして、複数の線状電極２２２の間に介在する絶縁部材２２１に開けられた多数の微小径の貫通穴２２１ａから減圧ポンプ２１２による吸引を行うことにより、ガラス基板９がずれないよう保持面２１０に吸着されて保持される。
【００５１】
画像形成装置１ａがカラーフィルタを製造する際には、図１の画像形成装置１と同様に、ガラス基板９が絶縁部材２２１および線状電極２２２の上面である保持面２１０に保持され（図４：ステップＳ１１）、感光ドラム３１の回転およびガラス基板９の移動を開始した後（ステップＳ１２ａ，Ｓ１２ｂ）、帯電後の感光体３１２に光を照射して静電潜像が形成され（ステップＳ１３，Ｓ１４）、感光体３１２上の静電潜像に湿式のカラーのトナーが付与されて現像される（ステップＳ１５）。その後、転写位置においてガラス基板９に感光体３１２上のトナーが転写される（ステップＳ１６）。感光体３１２上のトナー画像の全体がガラス基板９上に転写されると、感光ドラム３１の回転およびガラス基板９の移動が停止され、ガラス基板９上への画像形成処理が終了する（ステップＳ１７ａ，Ｓ１７ｂ）。
【００５２】
画像形成装置１ａでは、画像形成装置１と同様に、複数の線状電極２２２において互いに隣接する２つの線状電極２２２間が抵抗素子２２４（図５参照）で接続され、転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６を介して転写電位供給電源２２７および補助電位供給電源２２８から電位が付与されることにより、絶縁部材２２１の上面に図５の上側に示す電位の分布が形成される。これにより、第１の実施の形態と同様に、基板保持部２１の進行方向およびその反対方向のそれぞれに向かって転写位置から離れるに従って感光体３１２の表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が保持面２１０を介してガラス基板９の被転写面に与えられ、転写位置近傍において感光体３１２とガラス基板９との間の間隙に放電が生じることを防止し、基板に画像を精度よく転写することができる。
【００５３】
画像形成装置１ａでは、抵抗体２２３が省略されるため、装置の構造を簡素化することができる。また、被転写物がガラス基板９の場合は被転写物の厚さが十分あるため、抵抗体２２３が存在しなくてもガラス基板９の被転写面における電位の分布を滑らかなものとすることができる。
【００５４】
図７は他の例に係る画像形成装置１ｂの構成を示す図である。図７の画像形成装置１ｂでは、中間転写体２５１を有する中間転写部２５が設けられ、感光ドラム３１上のトナー画像は中間転写体２５１を介して間接的にガラス基板９上に転写される。具体的には、中間転写体２５１は誘電材料にて形成される平ベルト状の環状部材とされ、２つのローラ２５２ａ，２５２ｂに外接して設けられる。一方のローラ２５２ａにはモータが接続され、モータが駆動されることにより中間転写体２５１が感光ドラム３１のトナー画像が形成された部位に当接しつつ外周面に沿って循環移動する。また、他方のローラ２５２ｂには直流電源２５３が接続される。
【００５５】
図７の画像形成装置１ｂでは、潜像形成部３３や現像部３４等により感光体３１２上に形成されたトナー画像が、ローラ２５２ｂを介して付与される電位により循環移動する中間転写体２５１上に転写される。そして、トナー画像が形成された中間転写体２５１の部位がガラス基板９へと送られ、中間転写体２５１上のトナー画像がガラス基板９上に転写される。このとき、転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６により第１の実施の形態と同様の分布を有する電位がガラス基板９の被転写面に与えられ、転写位置近傍における放電を防止しつつトナー画像を転写することができる。
【００５６】
なお、図７の画像形成装置１ｂでは画像形成時にガラス基板９は図７中の（−Ｙ方向）へと移動する。また、画像形成装置１，１ａ，１ｂでは現像部３４が省略され、転写電位ローラ２２５により静電潜像の電荷とは反対の極性の転写電位をガラス基板９に付与しつつ、感光体３１２上の静電潜像、または、感光体３１２から転写された中間転写体２５１上の静電潜像が、ガラス基板９上に転写されてもよい。
【００５７】
以上のように、画像形成装置では、感光ドラム３１または中間転写部２５が、外周面上にガラス基板９への転写前のトナー画像または静電潜像である元画像が形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を外周面に沿って循環移動する元画像保持部としての動作を行うことにより、ガラス基板９への転写対象である元画像が転写位置へと送られてガラス基板９上に転写される。なお、複数のピン電極の集合であるマルチスタイラスを潜像形成部として設けるとともに、元画像保持部に誘電材料にて形成される環状部材を設け、環状部材の外周面と間隙を介して対向するピン電極に電圧を付与してピン電極の先端と環状部材との間にて放電を生じさせることにより、環状部材の外周面に電荷を付与して静電潜像が形成されてもよい。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００５９】
上記実施の形態では、画像形成時のガラス基板９の進行方向に平行なＹ方向に関して転写位置の両側のそれぞれに補助電位ローラ２２６が設けられるが、転写位置の（＋Ｙ）側または（−Ｙ）側のみに補助電位ローラ２２６が設けられてもよい。ただし、感光体３１２からガラス基板９上にトナー画像をより精度よく転写するという観点では、転写位置に対して一方側の補助電位ローラ２２６のみならず反対側にも同様のもう１つの補助電位ローラ２２６を配置し、上記実施の形態のように、転写位置の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側のそれぞれにて感光体３１２とガラス基板９との間の間隙における放電の発生を防止することが好ましい。
【００６０】
画像形成装置１の複数の線状電極２２２は、絶縁部材２２１から露出する必要はなく、例えば、図８に示すように、複数の線状電極２２２が抵抗体２２３の中に埋め込まれてもよく、また、図９に示すように、複数の線状電極２２２が抵抗体２２３の下面側に埋め込まれてもよい。いずれの場合においても、線状電極２２２の長手方向に関して一部が抵抗体２２３から露出しており、この露出部分と転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６とが接触することによりガラス基板９の被転写面に電位が付与される。
【００６１】
ガラス基板９を保持面２１０に吸着させるための貫通穴２２１ａは、複数の線状電極２２２の間に介在する絶縁部材２２１のみに形成されている必要はなく、貫通穴２２１ａの径が線状電極２２２の幅に対して十分小さい場合には、線状電極２２２に貫通穴２２１ａが形成されていてよい。また、ガラス基板９は保持面２１０上に機械的に保持されてもよい。
【００６２】
上記実施の形態では線状電極２２２に当接するローラの数は３であるが、より安定した電位の分布を得るために４以上のローラが線状電極２２２上に設けられてもよい。
【００６３】
電位付与機構２２は、必ずしもローラ（転写電位ローラ２２５および補助電位ローラ２２６）を有するものである必要はなく、導電ブラシであってもよく、図１０に示すように、転写電位供給電源２２７および補助電位供給電源２２８に接続された金属または導電性の接触片２２５ａ，２２６ａが基板保持部２１の移動にともなって複数の線状電極２２２に接触することにより転写電位および補助電位が付与されてもよい。また、電位が付与される線状電極２２２の切り替えは、電気的スイッチングにより行われてもよい。
【００６４】
また、感光ドラム３１は転写位置にてガラス基板９に当接しなくてもよく、例えば、微小な間隙を開けて転写位置にて感光ドラム３１がガラス基板９に近接し、この間隙に転写用の液体が充填されてもよい。なお、放電のおそれがない場合は、基板保持部２１では少なくとも転写位置において保持面２１０に所定の電位を与えられるのみであってもよい。
【００６５】
画像形成装置はカラーフィルタの製造以外の用途に用いられてもよく、画像形成装置における処理の対象物は、ガラス基板９以外に半導体基板やプリント配線基板等の他の基板であってもよい。画像形成装置では、転写位置の近傍における放電の発生が防止されるため、厚いまたは比誘電率が小さい材料にて形成されるキャパシタンスが小さい基板であっても、高い転写電位を付与してトナー画像または静電潜像を基板上に精度よく転写して形成することができ、様々な材料にて形成される基板を処理対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図２】基板保持部の平面図である。
【図３】基板移動機構を示す図である。
【図４】ガラス基板上にトナー画像を形成する処理の流れを示す図である。
【図５】電位付与機構による電位の付与の様子を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図７】画像形成装置の他の例を示す図である。
【図８】複数の線状電極の他の例を示す図である。
【図９】複数の線状電極のさらに他の例を示す図である。
【図１０】電位付与機構の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１，１ａ，１ｂ 画像形成装置
９ ガラス基板
２１ 基板保持部
２２ 電位付与機構
２６ 基板移動機構
３１ 感光ドラム
２１０ 保持面
２２１ 絶縁部材
２２２ 線状電極
２２３ 抵抗体
２２４ 抵抗素子
２２５ 転写電位ローラ
２２６ 補助電位ローラ
２５１ 中間転写体
３１２ 感光体
Ｓ１１，Ｓ１２ａ，Ｓ１２ｂ，Ｓ１６ ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にトナー画像または静電潜像を形成する画像形成装置であって、
外周面上に転写前のトナー画像または静電潜像である元画像が形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を前記外周面に沿って循環移動する元画像保持部と、
剛性を有する部材上に形成された平らな保持面に基板を保持する基板保持部と、
所定の転写位置において前記基板保持部に保持された基板の被転写面を前記外周面に最も接近させつつ、前記基板保持部を移動することにより前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の前記部位と同じ方向であって前記被転写面に沿う進行方向に前記基板を移動する基板移動機構と、
を備え、
前記基板保持部が、少なくとも前記転写位置において前記保持面に所定の電位を与えて元画像を前記元画像保持部から前記基板に転写する電位付与機構を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記電位付与機構が、
前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体と、
前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間のそれぞれが、互いに隣接する２つの線状電極間における前記抵抗体の抵抗値よりも低い値の抵抗素子で接続されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記電位付与機構が、
前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、
前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子と、
前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構と、
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２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記電位付与機構が、前記第１の電位または前記第２の電位が付与される中心電極の周囲を導電性の弾性材料にて覆うことにより形成されるとともに、前記複数の線状電極のうち前記第１の電位または前記第２の電位が付与されるものに当接するローラを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記電位付与機構が、
前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体と、
前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって、それぞれ所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置であって、
前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間のそれぞれが、互いに隣接する２つの線状電極間における前記抵抗体の抵抗値よりも低い値の抵抗素子で接続されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記電位付与機構が、
前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、
前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子と、
前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって、それぞれ所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項２ないし８のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記第２の電位が前記第１の電位とは反対の極性、または、接地電位であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記元画像が前記外周面上の静電潜像に液体トナーが付与されて形成されたトナー画像であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
基板上にトナー画像または静電潜像を形成する画像形成方法であって、
外周面上に転写前のトナー画像または静電潜像である元画像が形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を前記外周面に沿って循環移動する循環移動工程と、
基板保持部の剛性を有する部材上に形成された平らな保持面に前記基板を保持する基板保持工程と、
前記循環移動工程に並行して、所定の転写位置において前記基板の被転写面を前記外周面に最も接近させつつ、前記基板保持部を移動することにより前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の部位と同じ方向であるとともに前記被転写面に沿う進行方向に前記基板を移動する基板移動工程と、
前記基板移動工程に並行して、前記基板保持部が備える電位付与機構が、少なくとも前記転写位置において前記保持面に所定の電位を与えることにより、前記外周面上の前記元画像を前記基板上に転写する転写工程と、
を備えることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成方法であって、
前記電位付与機構が、
前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体と、
を備え、
前記転写工程において、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位が付与され、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位が付与され、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極が順次シフトされることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が前記基板の前記被転写面に与えられることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の画像形成方法であって、
前記電位付与機構が、
前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、
前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子と、
を備え、
前記転写工程において、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位が付与され、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位が付与され、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が前記基板の前記被転写面に与えられることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１】
基板上にトナー画像または静電潜像を形成する画像形成装置であって、
外周面上に転写前のトナー画像または静電潜像である元画像が形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を前記外周面に沿って循環移動する元画像保持部と、
剛性を有する部材上に形成された平らな保持面に基板を保持する基板保持部と、
所定の転写位置において前記基板保持部に保持された基板の被転写面を前記外周面に最も接近させつつ、前記基板保持部を移動することにより前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の前記部位と同じ方向であって前記被転写面に沿う進行方向に前記基板を移動する基板移動機構と、
を備え、
前記基板保持部が、少なくとも前記転写位置において前記保持面に所定の電位を与えて元画像を前記元画像保持部から前記基板に転写する電位付与機構を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記電位付与機構が、
前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体と、
前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間のそれぞれが、互いに隣接する２つの線状電極間における前記抵抗体の抵抗値よりも低い値の抵抗素子で接続されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記電位付与機構が、
前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、
前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子と、
前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構と、
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２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記電位付与機構が、前記第１の電位または前記第２の電位が付与される中心電極の周囲を導電性の弾性材料にて覆うことにより形成されるとともに、前記複数の線状電極のうち前記第１の電位または前記第２の電位が付与されるものに当接するローラを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記電位付与機構が、
前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体と、
前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって、それぞれ所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置であって、
前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間のそれぞれが、互いに隣接する２つの線状電極間における前記抵抗体の抵抗値よりも低い値の抵抗素子で接続されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記電位付与機構が、
前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、
前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子と、
前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位を付与し、前記転写位置から前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって、それぞれ所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位を付与し、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記進行方向および前記進行方向とは反対の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位を前記基板の前記被転写面に与える電位付与電極シフト機構と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項２ないし８のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記第２の電位が前記第１の電位とは反対の極性、または、接地電位であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記元画像が前記外周面上の静電潜像に液体トナーが付与されて形成されたトナー画像であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
基板上にトナー画像または静電潜像を形成する画像形成方法であって、
外周面上に転写前のトナー画像または静電潜像である元画像が形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を前記外周面に沿って循環移動する循環移動工程と、
基板保持部の剛性を有する部材上に形成された平らな保持面に前記基板を保持する基板保持工程と、
前記循環移動工程に並行して、所定の転写位置において前記基板の被転写面を前記外周面に最も接近させつつ、前記基板保持部を移動することにより前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の部位と同じ方向であるとともに前記被転写面に沿う進行方向に前記基板を移動する基板移動工程と、
前記基板移動工程に並行して、前記基板保持部が備える電位付与機構が、少なくとも前記転写位置において前記保持面に所定の電位を与えることにより、前記外周面上の前記元画像を前記基板上に転写する転写工程と、
を備えることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成方法であって、
前記電位付与機構が、
前記基板保持部内においてそれぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極を覆ってその表面が前記保持面となる抵抗体と、
を備え、
前記転写工程において、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位が付与され、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位が付与され、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極が順次シフトされることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が前記基板の前記被転写面に与えられることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の画像形成方法であって、
前記電位付与機構が、
前記保持面に露出し、それぞれが前記進行方向に垂直な方向に伸びるとともに前記進行方向に等ピッチにて配列された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極の間に介在して前記複数の線状電極と共に前記保持面を形成する絶縁体と、
前記複数の線状電極において互いに隣接する２つの線状電極間をそれぞれ接続する複数の抵抗素子と、
を備え、
前記転写工程において、前記複数の線状電極のうち、前記転写位置に位置する線状電極に第１の電位が付与され、前記転写位置から前記進行方向または前記進行方向とは反対の方向である一の方向に所定の距離だけ離れた線状電極に前記第１の電位よりも前記環状部材の表面電位に近い第２の電位が付与され、前記基板保持部の移動に同期して前記第１の電位が付与される線状電極および前記第２の電位が付与される線状電極を順次シフトすることにより、前記一の方向に向かって前記転写位置から離れるに従って前記環状部材の前記表面電位との差が漸次減少する分布を有する電位が前記基板の前記被転写面に与えられることを特徴とする画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−３８７９（Ｐ２００７−３８７９Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８４８０６（Ｐ２００５−１８４８０６）
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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