JPH0131187B2 - - Google Patents

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JPH0131187B2
JPH0131187B2 JP55130239A JP13023980A JPH0131187B2 JP H0131187 B2 JPH0131187 B2 JP H0131187B2 JP 55130239 A JP55130239 A JP 55130239A JP 13023980 A JP13023980 A JP 13023980A JP H0131187 B2 JPH0131187 B2 JP H0131187B2
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JP
Japan
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image
electrode
photoreceptor
potential
isolated
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JP55130239A
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JPS5754957A (en
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Shunichi Ishihara
Nobuo Kitajima
Nobuko Kitahara
Juji Nishigaki
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Canon Inc
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Canon Inc
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/22Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
    • G03G15/34Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner
    • G03G15/344Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner by selectively transferring the powder to the recording medium, e.g. by using a LED array
    • G03G15/348Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner by selectively transferring the powder to the recording medium, e.g. by using a LED array using a stylus or a multi-styli array

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像形成法、特には光導電層の抵抗の
変化による分配電圧の差を利用した画像形成法に
関する。
従来、画像形成法としては種々のものが知られ
ている。電子写真による画像形成について云え
ば、その最も一般的な電子写真プロセスは、帯電
し、画像露光を行つて静電像を形成するプロセス
である。
静電像は、一般にコロナ放電により感光体表面
を帯電し、次いで画像露光により露光部の帯電電
荷を選択的に消失させて形成されるものである。
この静電像は、静電像に対して反対極性の電荷に
帯電されているトナーで現像され、転写紙に転写
される。このような電子写真プロセスにおいて
は、コロナ帯電を行うためのワイヤーやシールド
ケース、また、コロナ放電を生ぜしめるための高
電圧を必要とするため、装置のコンパクト化が困
難であることが指摘される。
これに対して画像形成法として装置のコンパク
ト化が容易なものも提案されている。その代表的
なものとして、特開昭48―68238号公報、特開昭
51―150342号公報、特開昭53―1027号公報、特開
昭54―61534号公報および特開昭54―61537号公報
などに開示されている。これらの方法はコロナ帯
電を必要としないで荷電トナーによる現像が可能
な電位像を形成できるものである。即ち、電極が
設けられている光導電層に電圧を印加して画像露
光を行うことにより、印加されている電圧につい
て露光部と未露光部とにおいて分配電圧の差を生
ぜしめることによつて電位像を形成するものであ
る。
しかしながら、このようなコロナ帯電不要の感
光体を用いる画像形成プロセスにおいては、感光
体の表面にある微小な孤立導電体の集合面に現像
材が直接付与し可視画像を形成するものであるか
ら、孤立導電体の集合面が損傷あるいは汚染され
易く、感光体の長時間使用が困難であつた。
而して本発明はこのような欠点のない、即ち、
感光体の損傷や汚損が生じない画像形成法を提供
することを主たる目的とする。
透明支持体上に透明電極および不透明電極を設
けた光導電層を有し、該両電極の上には光導電層
を介して画素を形成する孤立導電体が1列に設け
られており、該孤立導電体には該透明電極と該不
透明電極が対向して配置されており、該透明電極
と該不透明電極間は電圧印加可能になつている線
状感光体の両電極に電圧を印加し画像露光を行う
ことにより感光体の露光部と非露光部との間で分
配電圧の差を生ぜしめ、この分配電圧の差に対応
して生ずる孤立導電体の電位の差による電位像の
電荷を、孤立導電体と電気的に接続されている針
状電極を介して現像材に注入することにより現像
材を受像部材に付着もしくは離脱させて画像を形
成することを特徴とするものである。
本発明による画像形成法は感光体の孤立導電体
に形成された電位像を直接現像するのではなく電
位像の電荷を現像材に注入させることにより、現
像材を受像部材に付着させて画像形成処理を行う
のであることから、現像材による感光体の損傷や
汚損が生ぜず、感光体の長時間使用を可能ならし
めるものである。
本発明に画像形成法に用いる感光体は前記した
従来の構成のものが適宜用いられるが、特に有効
なものとして線状の感光体が挙げられる。即ち、
電位像を形成する感光体に用いられる光導電層は
従来の感光体の光導電層形成材料と同じ材料で形
成され得るが、形成される画像の解像力が感光体
の電極および孤立導電体の緻密さに依存するた
め、一般に複写する画像面積に対応する面積を有
し、且つ微細なパターン電極および孤立導電体を
有する感光体を製造することは容易でないもので
あるが、感光体の幅が小さい、線状の感光体は製
造上非常に容易であるからである。第1図に示す
感光体はこのような線状感光体の代表的な1例の
断面図である。
第2図は第1図に示す感光体の構造を説明する
ための分解図である。
感光体は透明な支持体1、透明電極4、不透明
電極3、光導電層2および孤立導電体5から構成
されている。感光体の支持体1と光導電層2、透
明電極4および不透明電極3との立体的な積層状
態は第2図に示される。感光体の両電極はストラ
イプ状になつている。感光体の孤立導電体5は第
2図に示されているように、相互に孤立した状態
で形成されている。
支持体1は、透光性であり、ガラス、樹脂など
で形成される。透明電極および不透明電極は種々
の方法により形成されるが、その代表的な製法
は、蒸着とホトレジストを用いた化学エツチング
による方法である。この方法による場合は、支持
体の表面にまず透明電極を形成する材料、例えば
In2O3,SnO2などを支持体に蒸着した後、ホトレ
ジストを用いてストライプ状のマスキングパター
ンを形成し、次いで酸又はアルカリなどの所定の
エツチング液を用いてIn2O3等の層を選択的にエ
ツチング除去した後、ホトレジストのマスキング
パターンを除去して透明電極を形成できる。また
不透明電極も全く同様にして支持体上に形成され
る。不透明電極形成材料としては、Al,Ag,
Pb,Zn,Ni,Au,Cr,Mo,Ir,Nb,Ta,Ti,
Ptなどの各種金属が用いられる。
これらの金属は、蒸着、電子ビーム蒸着、スパ
ツタリング蒸着等によつて層に形成される。ホト
レジストとしては、従来一般に使用される物質を
任意に使用できる。例えば、市販のものとして、
商品名;KPR(Kodak photo Resist,コダツク
製……現像液;メチレンクロライド、トリクレン
など)、商品名;KMER(Kodak Metal Etch
Resist,コダツク製……現像液;キシレン、トリ
クレンなど)、商品名;TPR(東京応化製……現
像液;キシレン、トリクレンなど)、商品名;シ
ツプレーAZ1300(シツプレー製……現像液;アル
カリ水溶液)、商品名;KTFR(Kodak Thin
Film Resist、コダツク製……現像液キシレン、
トリクレンなど)商品名;FNRR(富士薬品工業
……現像液:クロロセン)、商品名;FPER(Fuji
Photo Etehing Resist、富士写真フイルム製…
…現像液;トリクレン)、商品名;TESH DOOL
(岡本化学工業製……現像液;水)、および商品
名;フジレジストNo.7(富士薬品工業製……現像
液;水)などがある。尚マスクの使用後、マスク
の除去はトリクレン、メチレンクロライド、商品
名;AZリムーバー(シツプレー製)、硫酸などが
用いられる。透明電極および不透明電極の形成
は、くし形状の開口部を有するマスクを介して電
極形成材料を支持体上に蒸着した後、マスクを除
去することによつても形成できる。透明電極の厚
さは、通常500Å〜6000Å程度に、また不透明電
極の厚さは、通常500Å〜2μ程度にされる。
光導電層は、S,Se,PbO,及びS,Se,
Te,As,Sb等を有した合金や金属間化合物等の
無機光導電材料を真空蒸着して形成される。また
スパツタリング法による場合、ZnO,CdS,
CdSe,TiO2等の高融点の光導電物質を支持体に
付着させて光導電層とすることもできる。また塗
布により光導電層を形層する場合、ポリビニルカ
ルバゾール、アントラセン、フタロシアニン等の
有機光導電材料、及びこれらの色素増感やルイス
酸増感をしたもの、さらにこれらの絶縁性バイン
ダーとの混合物を用い得る。またZnO,CdS,
TiO2,PbO等の無機光導電体の絶縁性バインダ
ーとの混合物も適する。なお絶縁性のバインダー
としては、各種樹脂が用いられる。光導電層の厚
さは、使用する光導電物質の種類が特性にもよる
が一般には、1〜100μ、特には1〜50μ程度が好
適である。
孤立導電体は不連続な島状導電体であり、形成
する画像の画素となる重要な導電体である。孤立
導電体の形状は第2図では四角形になつているが
円形等他の形状であつてもよい。孤立導電体の形
成は透明電極又は不透明の場合と全く同様にして
行われ得る。
次に、第1図に示す感光体を用いて画像を形成
する代表的な態様を第3図〜第5図に示す。
第3図において、原画像7はレンズ9によつて
感光体6に照射され画像露光が行われる。8は光
源であり、原画像は矢印20の方向に移動する。
画像露光と並行して感光体には電圧が印加され、
電位像が形成される。この電位像の電荷は導電体
32および針状電極31を通して現像材33に注
入され、これによつて現像材は絶縁層18と導電
層19から成る受像部材35に付着して画像が形
成される。針状電極31は導電性及び透磁性の高
い物質、例えば鉄線、ニツケル線等でできてお
り、磁石30が形成する磁界の方向に配置されて
おり、受像部材35に間隔をあけて面している。
この間隔は特に重要ではないが一般的には針状電
極31が受像部材35に接しない程度が望まし
く、10μ〜5mm程度がよい。
現像材33は透磁性と導電性のあるトナー粒子
である。現像材は磁石30のにより針状電極31
の先端に供給され、針状電極31と受像部材35
の間は現像材がチエーン状にならんでつながつて
いる。そこで例えば、第3図に示すように感光体
側から正の電荷が現像材に注入された場合、受像
部材35側との間に電位差を生じ現像材は受像部
材表面に付着する。このために受像部材側は負の
電場が印加されるか又は接地されているのがよ
い。感光体に電位像が形成されることについては
第4図および第5図により説明できる。即ち、感
光体6の付近は第4図に示さる。感光体に印加さ
れる電圧Vaは透明電極4と不透明電極3に印加
される。そして支持体1側からの画像露光によつ
て透明電極と孤立導電体との間および孤立導電体
と不透明電極との間の分配電圧について透明電極
を光が透過した区域と透過しない区域との間で差
を生ぜしめ、この分配電圧の差に対応して生ずる
孤立導電体の電位変化で電位像が形成される。こ
のことは、第5図に示される感光体6の等価回路
により具体的に説明される。
R1は不透明電極と孤立導電体との間の抵抗で
あり、R2は孤立導電体と透明電極との間の抵抗
である。孤立導電体における電位V0は透明電極
と孤立導電体との間における分配電圧であり、 V0=R2/R1+R2Va ……式(1) で示される。電圧Vaを印加した状態で支持体側
から画像露光を行うことにより露光部と非露光部
とにおける孤立導電体の電位に差を生じる。露光
部については、不透明電極で遮光されている部分
は露光の光が光導電層に到達しないので不透明電
極と孤立電極との間の抵抗であるR1は不変であ
る。また、透明電極の部分は露光の光が光導電層
に到達するので孤立導電体と透明電極との間の抵
抗R2は減少する式(1)を V0=1/R1/R2+1Va ……式(2) と変形すれば直接示される様に抵抗R2が減少す
れば孤立導電体の電位は減少する。他方、非露光
部ではR1およびR2とも変化は生じないので孤立
導電体の電位は減少しない。そこで、露光部では
電位が低く非露光部は電位が高くなつて電位像が
形成される。
このようにして、孤立導電体5の上に電位V0
が形成されると各孤立導電体より導電体32を通
して針状電極31の列に電圧V0がかかる。
この状態で電流が感光体より孤立導電体5、針
状電極31チエーン状になつている現像材を通じ
て流れ受像部材35の絶縁層18表面に接してい
る現像材粒子を充電する。
一方反対電荷が導電層19に誘起される。この
ようにして像形成部材35に接する現像材粒子上
に電荷の蓄積が起こる。
蓄積される電荷量Qは孤立導電体上の電位V0
と受像部材35の絶縁層の単位面積当りの静電容
量CIによつてきまる。すなわちQ=CIV0で与え
られる。したがつて同じ電位V0で多数の電荷の
蓄積、すなわち帯電された多数の現像対粒子の付
着を得るためには絶縁層18の誘電率、厚さが重
要な因子となり、誘電率の大きいもので厚さの薄
いものがよい。絶縁層としては一般的にはすべて
の絶縁材料が使用できる。例えばプラスチツクフ
イルム、ガラス材料、陽極酸化アルミ膜、セラミ
ツク物質等がある。
このようにして帯電された現像材粒子は導電層
に誘起された電荷と静電引力FEで引き合つてい
る。一方現像材粒子は針状電極31を通し、磁界
により磁石30に磁気力FMで引つ張られている。
この状態で磁石30が移動すると、もしFEがFM
より大きいときは、現像材粒子は受像部材35に
とどまり、FEがFMより小さいときは針状電極の
先にとどまり受像部材35に付着しない。FE
大きさは、現像材粒子に蓄えられた電荷量Qすな
わち孤立導電体の電位V0に依存しこれは画像に
より照射される光量に位存する。
このようにして受像部材上には、画像情報にも
とずく画像が形成される。この画像は必要に応じ
てさらに紙などの転写材に磁場を加えてあるいは
コロナなどにより転写し、熱、圧力等で定着する
ことにより紙上に画像を得ることができる。第3
図に示す画像形成の原理的構成を具体化した1例
は第6図に示される。即ち、針状電極41の先端
への現像材の供給は現像材供給台40よりN極S
極の磁石を交互にはり合わせた円形の回転磁石4
3により針状電極の先端にまで運ばれることによ
り行われる。回転磁石43の外側には透磁率の高
い電極で形成されたおおい44があり、これは固
定されている。なおこの金属の表面は電気的な絶
縁処理がほどこされている。その上の一辺に針状
電極41のアレーが孤立導電体5と同じ間隔で多
数並んで配置されている。針状電極41は導体4
2で孤立導電体5と電気的につながつている。こ
のようにして回転磁石43の回転と共につねに新
しい現像材が針状電極41の先端に供給される。
受像部材45も回転磁石43の回転方向に移動す
る。受像部材45に付着した現像材48は転写材
46に磁石47により転写して最終画像が形成さ
れる。
また、受像部材が樹脂フイルムや紙のように転
写シートとして利用できるものについては、その
上に現像された画像を直接定着処理して最終画像
とするこもできる。
また、本発明の他の態様として、電位像からの
電荷を現像材に注入して、注入された現像材を受
像部材から選択的に離脱させて画像を形成するこ
ともできる。例えば、第3図において、受像部材
の導電層に正の電場を付与しておくことによつて
電位像からの電荷の注入を受けた現像材が受像部
材表面から静電的反発力で離脱することによつて
画像形成ができる。なお、このとき、電位像から
の電荷の注入を受けていない状態においては現像
材と針状電極との磁気力は現像材と受像部材との
静電引力よりも小さくなるように磁力の強さまた
は受像部材に印加する電極の強さとコントロール
する。
尚、本発明において透明および不透明とは画像
露光に用いる光に対して透明であり、不透明であ
ることを意味するものであり、視覚的に透明又は
不透明であることに限らない。
実施例 ガラス板の上にメタルマスクを介して電子ビー
ムによる蒸着でIn2O3を2000Å厚に蒸着し、第2
図のようなパターンの透明電極(a=40μ)を形
成した。
次にメタルマスクを介してCrを6000Å厚に蒸
着し、第2図に示されるようなパターンの不透明
電極(b=20μ,C=80μ)を形成した。次に光
導電層として非晶質Seを全面に20μ厚に真空蒸着
した。次に非晶質Se層の上にメタルマスクを介
してAuを3000Å厚に蒸着し、第2図のようなパ
ターンの孤立導電体(d=180μ,e=180μ,f
=20μ)を形成した。このようにして感光体を製
造した。
次に磁石12個をS,N交互によりはり合わせた
回転磁石を作成し、その上を約5mmの厚さのアル
ミ金属管でおおつた。回転は磁石のみでアルミ金
属管は固定されている。
固定アルミ金属管の一辺に200μ間隔で太さ50μ
の金属針長さ5mm(鉄)の列をとりつけた。な
お、アルミ金属管と金属針列の間は絶縁性樹脂
(エポキシ樹脂)ではりあわせてある。金属針と
孤立導電体とを1対1で導線でつないだ。
次にアルミ金属ドラムの上に約1μ程度のシリ
コーン樹脂を塗布し受像部材とした。このように
して第6図のような構成の装置を作成した。現像
材としては一成分系のマグネトナー(商品名:住
友スリーエム製881 tykl)を用いた。
次に感光体の透明電極側をアースにして不透明
電極との間に+100Vの直流電圧を印加し、ガラ
ス板の方から画像露光を行ない、裏面をアースし
た受像部材上に帯電したトナーを付着させその紙
に転写した結果、解像力2.5本/mmの鮮明な画像
が得られた。なおこのとき露光部と非露光部の電
位像のコントラストは感光体の表面で65Vであつ
た。またこの画像形成プロセスを1万回繰返した
後も画質の低下は認められず感光体も劣化しなか
つた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に用いる感光体の1態様を示
す。第2図は第1図に示す感光体の分解図であ
る。第3図は本発明に用いる装置の原理的な構成
態様である。第4図は第3図の部分拡大図であ
る。第5図は第3図に示す感光体の等価回路図。
第6図は本発明に用いる装置の1態様である。 1…支持体、2…光導電層、3…不透明電極、
4…透明電極、5…孤立導電体、6…感光体、3
0…磁石、31…針状電極、33…現像材、35
…受像部材、40…現像材、41…針状電極。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 透明支持体上に透明電極および不透明電極を
    設けた光導電層を有し、該両電極の上には光導電
    層を介して画素を形成する孤立導電体が1列に設
    けられており、該孤立導電体には該透明電極と該
    不透明電極が対向して配置されており、該透明電
    極と該不透明電極間は電圧印加可能になつている
    線状感光体の両電極に電圧を印加し画像露光を行
    うことにより感光体の露光部と非露光部との間で
    分配電圧の差を生ぜしめ、この分配電圧の差に対
    応して生ずる孤立導電体の電位の差による電位像
    の電荷を、孤立導電体と電気的に接続されている
    針状電極を介して現像材に注入することにより現
    像材を受像部材に付着もしくは離脱させて画像を
    形成することを特徴とする画像形成法。
JP13023980A 1980-09-18 1980-09-18 Picture forming method Granted JPS5754957A (en)

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JPS5754957A JPS5754957A (en) 1982-04-01
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5031827A (ja) * 1973-04-20 1975-03-28
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