JPH02219068A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JPH02219068A JPH02219068A JP4121189A JP4121189A JPH02219068A JP H02219068 A JPH02219068 A JP H02219068A JP 4121189 A JP4121189 A JP 4121189A JP 4121189 A JP4121189 A JP 4121189A JP H02219068 A JPH02219068 A JP H02219068A
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Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔目 次〕
概要
産業上の利用分野
従来の技術
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
作用
実施例
発明の効果
〔概要〕
感光体の裏面より画像露光すると同時に現像を行い、感
光体上にトナー像を得る画像形成装置に関し、 第1現像時に感光体表面に移動した潜像電荷が、第■現
像時に再び感光体の導電層側に戻らないような画像形成
装置を提供することを目的とし、透明基体、透明または
半透明の導電層及び光導電層を積層して成る感光体と、
該感光体の光導電層側に配置され、現像剤を充填した磁
気ブラシ現像機と、該磁気ブラシ現像機のスリーブ上に
スリーブと絶縁して設けた記録電極と、該記録電極と接
近しかつ前記感光体の移動方向下流に設けた現像剤のた
まりと、前記記録電極に電圧を印字する第1の電圧印加
手段と、前記スリーブに電圧を印加する第1の電圧印加
手段とは逆極性の第2の電圧印加手段と、前記感光体の
導電層側でかつ前記記録電極と対向する位置に設けられ
、画像露光手段を行なう画像露光手段とから成り、前記
感光体を挟んで、磁気ブラシ現像機上の記録電極の位置
を、画像露光手段で画像露光すると同時に、トナー現像
を行う第1現像と、次いで、前記現像剤のたまり部分で
背景部のトナーを回収する第■現像を行い、感光体上に
トナー像を形成する画像形成装置において、前記感光体
の光導電層として、第1現像時に大きいキャリア移動度
を示し、第■現像時に小さいキャリア移動度を示す感光
体を用いて構成する。
光体上にトナー像を得る画像形成装置に関し、 第1現像時に感光体表面に移動した潜像電荷が、第■現
像時に再び感光体の導電層側に戻らないような画像形成
装置を提供することを目的とし、透明基体、透明または
半透明の導電層及び光導電層を積層して成る感光体と、
該感光体の光導電層側に配置され、現像剤を充填した磁
気ブラシ現像機と、該磁気ブラシ現像機のスリーブ上に
スリーブと絶縁して設けた記録電極と、該記録電極と接
近しかつ前記感光体の移動方向下流に設けた現像剤のた
まりと、前記記録電極に電圧を印字する第1の電圧印加
手段と、前記スリーブに電圧を印加する第1の電圧印加
手段とは逆極性の第2の電圧印加手段と、前記感光体の
導電層側でかつ前記記録電極と対向する位置に設けられ
、画像露光手段を行なう画像露光手段とから成り、前記
感光体を挟んで、磁気ブラシ現像機上の記録電極の位置
を、画像露光手段で画像露光すると同時に、トナー現像
を行う第1現像と、次いで、前記現像剤のたまり部分で
背景部のトナーを回収する第■現像を行い、感光体上に
トナー像を形成する画像形成装置において、前記感光体
の光導電層として、第1現像時に大きいキャリア移動度
を示し、第■現像時に小さいキャリア移動度を示す感光
体を用いて構成する。
(産業上の利用分野〕
本発明は、感光体の裏面より画像露光すると同時に現像
を行い、感光体上にトナー像を得る画像形成装置に関す
る。
を行い、感光体上にトナー像を得る画像形成装置に関す
る。
現在の複写機或いは高速、高印字品位のプリンタは、電
子写真記録方式を用いたものが一般的である。この方式
は、感光体を記録媒体に用い、−様帯電・画像露光・転
写・定着・除電・クリーニングの工程で記録が行われる
、所謂カールソンプロセスである。
子写真記録方式を用いたものが一般的である。この方式
は、感光体を記録媒体に用い、−様帯電・画像露光・転
写・定着・除電・クリーニングの工程で記録が行われる
、所謂カールソンプロセスである。
カールソンプロセスでは、−様帯電・転写・除電にコロ
ナ放電器を用いる。コロナ放電器は数にVの高電圧をコ
ロナワイヤに印加する構成であるから、高圧電源が必要
であるとともに、湿度・粉塵等の影響を受は易いので、
信9r1性が低いという短所がある。また、コロナ放電
器で発生するオゾンが臭気を発生するとともに、近年オ
ゾンの人体への有害性が問題となっている。
ナ放電器を用いる。コロナ放電器は数にVの高電圧をコ
ロナワイヤに印加する構成であるから、高圧電源が必要
であるとともに、湿度・粉塵等の影響を受は易いので、
信9r1性が低いという短所がある。また、コロナ放電
器で発生するオゾンが臭気を発生するとともに、近年オ
ゾンの人体への有害性が問題となっている。
さらに、上記した7つの工程が必要であるため、装置が
複雑になるとともに大型化する欠点がある。
複雑になるとともに大型化する欠点がある。
最近上記の問題点に鑑み、コロナ放電器を不要とした装
置の小型化に着目した画像形成方法が提案されている。
置の小型化に着目した画像形成方法が提案されている。
具体的には、感光体を挟んでトナー現像器と画像露光手
段を対向配置し、画像露光と現像を同時に行う方式であ
る。本発明は、そのひとつの方式に関するものである。
段を対向配置し、画像露光と現像を同時に行う方式であ
る。本発明は、そのひとつの方式に関するものである。
第13図に従来技術の模式図を示す。
図において、感光体lは透明基体1a −透明導電層
1b・光導電層1cから構成され、透明導電層1bがア
ースに接続されている。感光体1の光導電層1c側に設
けられた磁気ブラシ現像機2は、マグネットローラ2a
とスリーブ2bからなり、マグネットローラ2aが回転
自由である。さらに、スリーブ2bの表面には、絶縁フ
ィルム3でスリーブ2bと絶縁された帯状の記録電極4
が設けられている。記録電極4には光導電層ICのキャ
リア極性(図ではプラス極性)と逆極性の電圧6が印加
され、スリーブ2bには、記録電極4と逆極性の電圧7
が印加されている。この現像機2に導電性キャリアと絶
縁性トナーを混合した現像剤、又は導電性−成分現像剤
5を充填し、図中矢印方向に搬送する。
1b・光導電層1cから構成され、透明導電層1bがア
ースに接続されている。感光体1の光導電層1c側に設
けられた磁気ブラシ現像機2は、マグネットローラ2a
とスリーブ2bからなり、マグネットローラ2aが回転
自由である。さらに、スリーブ2bの表面には、絶縁フ
ィルム3でスリーブ2bと絶縁された帯状の記録電極4
が設けられている。記録電極4には光導電層ICのキャ
リア極性(図ではプラス極性)と逆極性の電圧6が印加
され、スリーブ2bには、記録電極4と逆極性の電圧7
が印加されている。この現像機2に導電性キャリアと絶
縁性トナーを混合した現像剤、又は導電性−成分現像剤
5を充填し、図中矢印方向に搬送する。
感光体1の透明基体la側には、画像露光手段8が配置
されている。画像露光手段8は露光光の光軸が記録電極
4と交叉するように配置する。画像露光手段8としては
、LEDアレイ光学系、レーザ光学系、EL光学系、液
晶シャッター光学系等が使用できる。
されている。画像露光手段8は露光光の光軸が記録電極
4と交叉するように配置する。画像露光手段8としては
、LEDアレイ光学系、レーザ光学系、EL光学系、液
晶シャッター光学系等が使用できる。
次に、画像形成原理を示す。
上記構成の装置のA部において、光導電層1cを画像露
光すると光導電層IC内にホトキャリアが発生する。ホ
トキャリアの内記録電極4の印加電圧6 (−100〜
−600V)と逆極性のキャリアが、光導電層1c表面
に移動して潜像電荷9となる。このように露光部(A部
)では、光導電層1cの静電容量が見掛は上増加するた
め、付着トナー量が多くなり、露光部と非露光部とであ
る程度、コントラストのあるトナー像となる。この工程
を第■現像ということにする。
光すると光導電層IC内にホトキャリアが発生する。ホ
トキャリアの内記録電極4の印加電圧6 (−100〜
−600V)と逆極性のキャリアが、光導電層1c表面
に移動して潜像電荷9となる。このように露光部(A部
)では、光導電層1cの静電容量が見掛は上増加するた
め、付着トナー量が多くなり、露光部と非露光部とであ
る程度、コントラストのあるトナー像となる。この工程
を第■現像ということにする。
次に、B部において、スリーブ2bに逆電圧7(0〜+
100V)を印加し、かつ現像剤の溜まり(11)をつ
くることで、非露光部の余分なトナーを静電力によって
現像機2に回収する。この際、露光部のトナーも僅かに
回収されるが、潜像電荷9とトナー電荷の静電拘束力に
よって、大部分のトナーが感光体1上に残り、トナー像
10が形成される。
100V)を印加し、かつ現像剤の溜まり(11)をつ
くることで、非露光部の余分なトナーを静電力によって
現像機2に回収する。この際、露光部のトナーも僅かに
回収されるが、潜像電荷9とトナー電荷の静電拘束力に
よって、大部分のトナーが感光体1上に残り、トナー像
10が形成される。
この工程を第■現像ということにする。
従来技術では、第1現像工程において、画像露光と現像
を同時に行うため、感光体内に発生したホトキャリアは
高速移動する必要があるので、キャリア移動度の大きい
光導電層1cが必要だった。
を同時に行うため、感光体内に発生したホトキャリアは
高速移動する必要があるので、キャリア移動度の大きい
光導電層1cが必要だった。
この光導電層1cは、第14図に示すように電界に対し
て変化が小さく、弱い電界においても大きなキャリア移
動度を示している。
て変化が小さく、弱い電界においても大きなキャリア移
動度を示している。
このような感光体1を使用すると、記録電極4部分(A
部)では、第15図(a)に示すように、感光体内に発
生したホトキャリアは、高速に感光体1表面方向に移動
して潜像電荷9となる。次に、背景部のトナーを回収す
る現像剤のたまり部分(B部)では、第15図(b)に
示すように、光導電層1cに弱い電界が加わるにも係わ
らず、電荷(潜像電荷)9は移動する。そのため、感光
体表面の潜像電荷9は、再び感光体1の導電層lb側に
移動し、感光体表面のトナーの付着力を弱めるように作
用する。その結果、感光体1上に付着するトナー量が減
り、画像11の濃度が低下してしまう問題があった。
部)では、第15図(a)に示すように、感光体内に発
生したホトキャリアは、高速に感光体1表面方向に移動
して潜像電荷9となる。次に、背景部のトナーを回収す
る現像剤のたまり部分(B部)では、第15図(b)に
示すように、光導電層1cに弱い電界が加わるにも係わ
らず、電荷(潜像電荷)9は移動する。そのため、感光
体表面の潜像電荷9は、再び感光体1の導電層lb側に
移動し、感光体表面のトナーの付着力を弱めるように作
用する。その結果、感光体1上に付着するトナー量が減
り、画像11の濃度が低下してしまう問題があった。
そこで、本発明は第■現像時に感光体表面に移動した潜
像電荷が、第■現像時に再び感光体の導電層側に戻らな
いような画像形成方法を提供することを目的とする。
像電荷が、第■現像時に再び感光体の導電層側に戻らな
いような画像形成方法を提供することを目的とする。
前記問題点は、第1図、第2図に示されるように、第1
現像時、即ち高電界時には高速にホトキャリアを移動し
、第■現像時、即ち低電界時には感光体内の電荷を移動
しないか、もしくは移動しにくい感光体1を使用する。
現像時、即ち高電界時には高速にホトキャリアを移動し
、第■現像時、即ち低電界時には感光体内の電荷を移動
しないか、もしくは移動しにくい感光体1を使用する。
具体的には、第2図に示すように、キャリア移動度が電
界に対して依存性を示す感光体である。即ち、高電界で
はキャリア移動度が大きく、低電界ではキャリア移動度
が小さい感光体である。
界に対して依存性を示す感光体である。即ち、高電界で
はキャリア移動度が大きく、低電界ではキャリア移動度
が小さい感光体である。
第1図に示す感光体1を、第2図のようなキャリア移動
度特性を示すものを使用することによって、第1図(a
)の第1現像では、感光体lの光導電層1c内に発生し
たホトキャリアは、高速に感光体1表面方向に移動して
潜像電荷9となる。
度特性を示すものを使用することによって、第1図(a
)の第1現像では、感光体lの光導電層1c内に発生し
たホトキャリアは、高速に感光体1表面方向に移動して
潜像電荷9となる。
次に、第1図(b)の第■現像の現像剤のたまり部分で
は、光導電層1cに弱い電界が加わることによって、背
景部のトナーを回収する。従来この時点で潜像電荷9が
、感光体1の導電層1b方向に移動するため、画像部の
トナー量が減る。本発明では、低電界においてキャリア
移動度の小さい感光体を使用するため、潜像電荷9は移
動できない。
は、光導電層1cに弱い電界が加わることによって、背
景部のトナーを回収する。従来この時点で潜像電荷9が
、感光体1の導電層1b方向に移動するため、画像部の
トナー量が減る。本発明では、低電界においてキャリア
移動度の小さい感光体を使用するため、潜像電荷9は移
動できない。
そのため、潜像電荷9とトナー電荷の静電的な拘束力が
強く保持できるため、付着トナー量が多く現像濃度が高
くなる。
強く保持できるため、付着トナー量が多く現像濃度が高
くなる。
[実施例]
第3図は本発明を画像記録装置に実施した例を示す。
図中、12は感光体フィルムである。この感光体フィル
ム12は、第4図に示すように、厚さ100μmのポリ
エチレンテレフタレートの透明基体12a上に、!TO
(酸化インジウム)蒸着膜の透明導電層12bを設け、
さらに光導電層として、CGL(電荷発生層) 12c
、!:CTL (電荷輸送層) 12aから成り、厚
さが約13μmの機能分離型の有機光導電層を設けたも
のである。CGLにはフタロシアニン系の材料を、CT
Lにはヒドラゾン系の材料を使用した。以上のような感
光体フィルム12の透明導電層12bはアースに接続さ
れ、感光体フィルム12自体は、フィルム駆動ローラ2
2に接続されている動力系(図示せず)によって図中矢
印方向に搬送される。
ム12は、第4図に示すように、厚さ100μmのポリ
エチレンテレフタレートの透明基体12a上に、!TO
(酸化インジウム)蒸着膜の透明導電層12bを設け、
さらに光導電層として、CGL(電荷発生層) 12c
、!:CTL (電荷輸送層) 12aから成り、厚
さが約13μmの機能分離型の有機光導電層を設けたも
のである。CGLにはフタロシアニン系の材料を、CT
Lにはヒドラゾン系の材料を使用した。以上のような感
光体フィルム12の透明導電層12bはアースに接続さ
れ、感光体フィルム12自体は、フィルム駆動ローラ2
2に接続されている動力系(図示せず)によって図中矢
印方向に搬送される。
13は磁気ブラシ現像機で、第5図に詳しく示す。
スリーブ13bの内部に設けたマグネットローラ13a
が回転自由である。スリーブ13bの表面には、ポリイ
ミドフィルムI4で絶縁された銅箔型の帯状の記録電極
15が貼り付けられている。以上のような磁気ブラシ現
像機13に、導電性キャリアと絶縁性トナーを混合した
現像剤1Gを充填し、マグネットローラ13bの回転で
図中矢印方向に搬送を行なつゆ 本実施例の光導電層12c 、12dには、正孔移動型
を用いた。そのため、記録電極15には、第1の電源1
7によりマイナス電圧を印加する。この電圧は一100
v〜−600■が適当である。また、スリーブ13bに
は、第2の電源18によりプラス電圧を印加する。この
電圧はO■〜+100■が適当である。
が回転自由である。スリーブ13bの表面には、ポリイ
ミドフィルムI4で絶縁された銅箔型の帯状の記録電極
15が貼り付けられている。以上のような磁気ブラシ現
像機13に、導電性キャリアと絶縁性トナーを混合した
現像剤1Gを充填し、マグネットローラ13bの回転で
図中矢印方向に搬送を行なつゆ 本実施例の光導電層12c 、12dには、正孔移動型
を用いた。そのため、記録電極15には、第1の電源1
7によりマイナス電圧を印加する。この電圧は一100
v〜−600■が適当である。また、スリーブ13bに
は、第2の電源18によりプラス電圧を印加する。この
電圧はO■〜+100■が適当である。
感光体フィルム12を挟んで磁気ブラシ現像機13と対
向する位置には、画像露光手段19が配置されている。
向する位置には、画像露光手段19が配置されている。
この画像露光手段19は、画像信号に従って発光するL
EDアレイと、LEDアレイの画像光を集光するセルフ
ォックレンズアレイ、及び画像光の焦点位置がずれない
ように感光体を固定する硝子板から構成されている。
EDアレイと、LEDアレイの画像光を集光するセルフ
ォックレンズアレイ、及び画像光の焦点位置がずれない
ように感光体を固定する硝子板から構成されている。
20は感光体フィルム12上に形成されたトナー像であ
る。21は記録紙である。22aは転写用導電性ゴムロ
ーラで、電源23によって電圧(+200V〜+600
V)が印加されている。24は記録紙21に静電転写さ
れたトナー像で、熱ローラ定着機25によって記録紙2
1に定着され、半永久的な記録画像26となる。
る。21は記録紙である。22aは転写用導電性ゴムロ
ーラで、電源23によって電圧(+200V〜+600
V)が印加されている。24は記録紙21に静電転写さ
れたトナー像で、熱ローラ定着機25によって記録紙2
1に定着され、半永久的な記録画像26となる。
27は転写後感光体フィルム12上に残った残留トナー
像である。28は残留トナー像27の電荷及び光導電層
12c 、21d内の潜像電荷を除去する除電光源であ
る。29は除電された静電拘束力を失ったトナー像であ
る。
像である。28は残留トナー像27の電荷及び光導電層
12c 、21d内の潜像電荷を除去する除電光源であ
る。29は除電された静電拘束力を失ったトナー像であ
る。
次に、画像記録手順を示す。
感光体フィルム12を矢印方向に搬送させ、現像機13
のマグネットローラ13aを回転させて現像剤16を、
矢印方向に搬送し現像剤の溜まりを作り、かつ記録電極
15及びスリーブ13bにそれぞれ電圧を印加した状態
で、上記画像露光手段19により感光体を画像露光する
。すると、CGL12cではホトキャリアが発生し、そ
の内正孔がCT L 12d内を感光体表面近傍に移動
して潜像電荷となる。以下、従来技術の項で記した原理
で、感光体フィルム12の表面にトナー像20が形成さ
れる。
のマグネットローラ13aを回転させて現像剤16を、
矢印方向に搬送し現像剤の溜まりを作り、かつ記録電極
15及びスリーブ13bにそれぞれ電圧を印加した状態
で、上記画像露光手段19により感光体を画像露光する
。すると、CGL12cではホトキャリアが発生し、そ
の内正孔がCT L 12d内を感光体表面近傍に移動
して潜像電荷となる。以下、従来技術の項で記した原理
で、感光体フィルム12の表面にトナー像20が形成さ
れる。
次に、トナー像20は、転写ローラ22を用いて記録紙
21に静電転写される。転写されたトナー像24は、定
着機25で記録紙21に定着され、半永久的な記録画像
26が得られる。
21に静電転写される。転写されたトナー像24は、定
着機25で記録紙21に定着され、半永久的な記録画像
26が得られる。
一方、転写後感光体フィルム12上に残った残留トナー
像27は、除電光源28を用いて除電される。
像27は、除電光源28を用いて除電される。
除電された!・ナー像29は、現像機13の磁力、現像
剤16のかきとり及びスリーブの印加電圧による静電力
によって回収され、再使用される。次の画像形成は、残
留トナー像29の回収と同時に行われる。
剤16のかきとり及びスリーブの印加電圧による静電力
によって回収され、再使用される。次の画像形成は、残
留トナー像29の回収と同時に行われる。
このように残留トナー像29の回収と次の画像形成を同
時に行うことは、感光体フィルム12を挟んで画像露光
手段19と現像機13が対向する位置にあるため、なん
の支障もない。
時に行うことは、感光体フィルム12を挟んで画像露光
手段19と現像機13が対向する位置にあるため、なん
の支障もない。
上記した画像記録装置において、第6図に示すように、
キャリア移動度特性がAタイプとBタイプの2種類の感
光体フィルムについて印字実験を行った。Aタイプの感
光体は、光導電層内の電界に対して大きな依存性を有し
ている。また、Bタイプの感光体は、電界に対してキャ
リア移動度の変化がAタイプ程大きくない。
キャリア移動度特性がAタイプとBタイプの2種類の感
光体フィルムについて印字実験を行った。Aタイプの感
光体は、光導電層内の電界に対して大きな依存性を有し
ている。また、Bタイプの感光体は、電界に対してキャ
リア移動度の変化がAタイプ程大きくない。
この2種類の感光体に関して、印字実験を行った結果を
第7図に示す。実験は、第1の現像バイアス電圧17を
一350v一定にして行った。Aタイプの感光体では、
第2の現像バイアス電圧18を変化させても大きな変化
はなく、十分な印字濃度を得ることができた。これに対
して、Bタイプの感光体は、第■現像バイアス電圧18
に対して大きく変化し、さらに印字濃度も低い。
第7図に示す。実験は、第1の現像バイアス電圧17を
一350v一定にして行った。Aタイプの感光体では、
第2の現像バイアス電圧18を変化させても大きな変化
はなく、十分な印字濃度を得ることができた。これに対
して、Bタイプの感光体は、第■現像バイアス電圧18
に対して大きく変化し、さらに印字濃度も低い。
以上のことを詳細に考察すると、第1現像バイアス電圧
17は一350シ一定、第■現像バイアス電圧18を+
20Vと仮定すると(光導電層の厚さ約13μmである
)、それぞれの光導電層12c内の電界は、第1現像時
には約29V/am、第■現像には、約1.6V/cm
となる。Bタイプの感光体の場合には、第1現像及び第
H現像ともに感光体のキャリア移動度が10−’cm”
/ V −s以上と大きく、従来技術で述べたよう
に潜像電荷が失われているために、印字濃度が低くなっ
ている。
17は一350シ一定、第■現像バイアス電圧18を+
20Vと仮定すると(光導電層の厚さ約13μmである
)、それぞれの光導電層12c内の電界は、第1現像時
には約29V/am、第■現像には、約1.6V/cm
となる。Bタイプの感光体の場合には、第1現像及び第
H現像ともに感光体のキャリア移動度が10−’cm”
/ V −s以上と大きく、従来技術で述べたよう
に潜像電荷が失われているために、印字濃度が低くなっ
ている。
これに対し、Aタイプ感光体は、第1現像時にはキャリ
ア移動度が10−”a++” /V −s以上と大き
く、発生したホトキャリアは素速く感光体表面方向に移
動する。第■現像時にはキャリア移動度が10−’cm
” /V −s以下であるため、感光体内の電荷が非常
に移動しにくい状態にある。従って、第1現像時にでき
た潜像電荷は、感光体表面近傍に保持され、トナーを強
い静電力で感光体上に付着させる。したがって、印字濃
度が大きくなる。
ア移動度が10−”a++” /V −s以上と大き
く、発生したホトキャリアは素速く感光体表面方向に移
動する。第■現像時にはキャリア移動度が10−’cm
” /V −s以下であるため、感光体内の電荷が非常
に移動しにくい状態にある。従って、第1現像時にでき
た潜像電荷は、感光体表面近傍に保持され、トナーを強
い静電力で感光体上に付着させる。したがって、印字濃
度が大きくなる。
以上の実験結果より、キャリア移動度が電界依存性を有
す、る感光体が、印字濃度の向上に有益であることがわ
かる。さらに、第1現像時と第■現像時のキャリア移動
度の差が、1桁以上あれば十分濃度の高い印字が可能で
あることもわかる。
す、る感光体が、印字濃度の向上に有益であることがわ
かる。さらに、第1現像時と第■現像時のキャリア移動
度の差が、1桁以上あれば十分濃度の高い印字が可能で
あることもわかる。
その他、別の実施例として、感光体の光導電層として、
キャリア移動度の異なる複数の光導電層を積層した感光
体を用いる。
キャリア移動度の異なる複数の光導電層を積層した感光
体を用いる。
具体的には、第8図に示すように、感光体の光導電層に
おいて、透明基体la上の透明導電層lb側に設けたキ
ャリア移動度の大きい第1の光導電層11cと、該第1
の光導電層11c上にキャリア移動度の小さい第2の光
導電層lidを積層した感光体11Aを使用する。
おいて、透明基体la上の透明導電層lb側に設けたキ
ャリア移動度の大きい第1の光導電層11cと、該第1
の光導電層11c上にキャリア移動度の小さい第2の光
導電層lidを積層した感光体11Aを使用する。
または、第9図に示すように、有機感光体に多く採用さ
れている機能分離型感光体の光導電層において、透明基
板la上の導電層lb側に設けた電荷発生層13cと、
該電荷発生層13c上に設けたキャリア移動度の大きい
第1の電荷輸送層13dと、該第1の電荷輸送層13d
上にキャリア移動度の小さい第2の電荷輸送層13eを
積層した感光体13Aを使用する。
れている機能分離型感光体の光導電層において、透明基
板la上の導電層lb側に設けた電荷発生層13cと、
該電荷発生層13c上に設けたキャリア移動度の大きい
第1の電荷輸送層13dと、該第1の電荷輸送層13d
上にキャリア移動度の小さい第2の電荷輸送層13eを
積層した感光体13Aを使用する。
第10図(a) (b)に、キャリア移動度の異なる光
導電層を積層した感光体11Aまたは13A(図ではI
IA)におけるホトキャリアの挙動を示す。
導電層を積層した感光体11Aまたは13A(図ではI
IA)におけるホトキャリアの挙動を示す。
第1現像では、第1O図(a)のように、光導電層11
c内発生したホトキャリアは、高速に感光体表面方向に
移動して、キャリア移動度の小さい第2の光導電層li
dにトラップされ、潜像電荷9となる。
c内発生したホトキャリアは、高速に感光体表面方向に
移動して、キャリア移動度の小さい第2の光導電層li
dにトラップされ、潜像電荷9となる。
次に、第■現像の現像剤のたまり部分では、第10(b
)のように光導電層には弱い電界が加わることによって
、背景部のトナーを回収する。従来の感光体ではこの時
点で潜像電荷9が、感光体の導電層方向に移動するため
画像部の付着トナー量が滅る。本発明では、キャリア移
動度の小さい第2の光導電層lid内に潜像電荷9がト
ラップされるため、低電界では潜像電荷が移動しにくい
。そのため、潜像電荷9とトナー電荷の静電的な拘束力
が強く保持できるため、付着トナー量が多く現像濃度が
高くなる。
)のように光導電層には弱い電界が加わることによって
、背景部のトナーを回収する。従来の感光体ではこの時
点で潜像電荷9が、感光体の導電層方向に移動するため
画像部の付着トナー量が滅る。本発明では、キャリア移
動度の小さい第2の光導電層lid内に潜像電荷9がト
ラップされるため、低電界では潜像電荷が移動しにくい
。そのため、潜像電荷9とトナー電荷の静電的な拘束力
が強く保持できるため、付着トナー量が多く現像濃度が
高くなる。
これら感光体を、画像記録装置に実施した例を第11図
に示す。
に示す。
図中、この感光体ドラム2LAは、第12図に示すよう
に、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートの透
明基体21a上に、ITO(酸化インジウム)蒸着膜の
透明導電1121bを設け、さらに光導電層として、C
GL (電荷発生層)21cとキャリア移動度の大きい
CTL (電荷輸送層) 21d 、さらにキャリア移
動度の小さいCTL21eを積層した機能分離型有機感
光体である。キャリア移動度の大きいCTL21dの厚
さは、約12μm、キャリア移動度の小さいCTL21
eの厚さは約8μmとした。また、用いた感光体材料は
、CG L21cにはフタロシアニン系の材料を、CT
L21d ・21eにはヒドラゾン系の材料を使用し
、キャリア移動度の大小は、バインダー剤の量を変える
ことで実現している。CTL21dのキャリア移動度は
10−6〜10−’cm”/V −s と大きく、C
TL21eのキャリア移動度は10−’cm2/V
−s以下になるように設定した。
に、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートの透
明基体21a上に、ITO(酸化インジウム)蒸着膜の
透明導電1121bを設け、さらに光導電層として、C
GL (電荷発生層)21cとキャリア移動度の大きい
CTL (電荷輸送層) 21d 、さらにキャリア移
動度の小さいCTL21eを積層した機能分離型有機感
光体である。キャリア移動度の大きいCTL21dの厚
さは、約12μm、キャリア移動度の小さいCTL21
eの厚さは約8μmとした。また、用いた感光体材料は
、CG L21cにはフタロシアニン系の材料を、CT
L21d ・21eにはヒドラゾン系の材料を使用し
、キャリア移動度の大小は、バインダー剤の量を変える
ことで実現している。CTL21dのキャリア移動度は
10−6〜10−’cm”/V −s と大きく、C
TL21eのキャリア移動度は10−’cm2/V
−s以下になるように設定した。
以上のような感光体ドラム21Aの透明導電層21bに
はアースに接続され、感光体ドラム21A自体は、フィ
ルム駆動ローラ30に接続されている動力系(図示せず
)によって図中矢印方向に搬送される。
はアースに接続され、感光体ドラム21A自体は、フィ
ルム駆動ローラ30に接続されている動力系(図示せず
)によって図中矢印方向に搬送される。
13は磁気ブラシ現像機で、前述の第5図と同様であり
、説明を省略する。この磁気ブラシ現像機13に、導電
性キャリアと絶縁性トナーを混合した現像剤を充填し、
マグネットローラの回転で図中矢印方向に搬送を行なう
。
、説明を省略する。この磁気ブラシ現像機13に、導電
性キャリアと絶縁性トナーを混合した現像剤を充填し、
マグネットローラの回転で図中矢印方向に搬送を行なう
。
本実施例の光導電層には、正孔移動型を用いた。
そのため、第1の電源17によりマイナス電圧を印加す
る。この電圧は一100v〜−600Vが適当である。
る。この電圧は一100v〜−600Vが適当である。
また、スリーブには、第2の電源18によりプラス電圧
を印加する。この電圧はOv〜+100Vが適当である
。
を印加する。この電圧はOv〜+100Vが適当である
。
感光体ドラム21Aを挟んで磁気ブラシ現像機13と対
向する位置には、画像露光手段19が配置されている。
向する位置には、画像露光手段19が配置されている。
この画像露光手段19は、画像信号に従って発光するL
EDアレイと、LEDアレイの画像光を集光するセルフ
ォックレンズアレイ及び画像光の焦点位置がずれないよ
うに感光体を固定する硝子板から構成されている。
EDアレイと、LEDアレイの画像光を集光するセルフ
ォックレンズアレイ及び画像光の焦点位置がずれないよ
うに感光体を固定する硝子板から構成されている。
20は、感光体フィルム21へ上に形成されたトナー像
である。21は記録紙である。22aは転写用導電性ゴ
ムローラで、電源23によって電圧(+200V〜+6
00V)が印加されている。24は記録紙21に静電転
写されたトナー像で、熱ローラ定着機25によって記録
紙21に定着され、半永久的な記録画像26となる。
である。21は記録紙である。22aは転写用導電性ゴ
ムローラで、電源23によって電圧(+200V〜+6
00V)が印加されている。24は記録紙21に静電転
写されたトナー像で、熱ローラ定着機25によって記録
紙21に定着され、半永久的な記録画像26となる。
27は転写後感光体フィルム21A上に残った残留トナ
ー−像である。28は残留トナー像27の電荷及び光導
電層内の潜像電荷を除去する除電光源である。
ー−像である。28は残留トナー像27の電荷及び光導
電層内の潜像電荷を除去する除電光源である。
29は除電され静電拘束力を失ったトナー像である。
次に、画像記録手順を示す。
感光体フィルム21Δを矢印方向に搬送させ、現像機1
3のマグネットローラを回転させて現像剤16を矢印方
向に搬送し現像剤の溜りを作り、かつ記録電極15及び
スリーブにそれぞれ電圧を印加した状態で、上記画像露
光手段19により感光体を画像露光する。すると、CG
L21cではホトキャリアが発生し、その内正孔がCT
L21d ・21e内を感光体表面方向に移動して潜
像電荷となる。従って、露光部では光導電層の静電容量
が見掛は上増加するため、付着トナー量が多くなり、露
光部と非露光部とである程度コン1−ラストのあるトナ
ー像となる。
3のマグネットローラを回転させて現像剤16を矢印方
向に搬送し現像剤の溜りを作り、かつ記録電極15及び
スリーブにそれぞれ電圧を印加した状態で、上記画像露
光手段19により感光体を画像露光する。すると、CG
L21cではホトキャリアが発生し、その内正孔がCT
L21d ・21e内を感光体表面方向に移動して潜
像電荷となる。従って、露光部では光導電層の静電容量
が見掛は上増加するため、付着トナー量が多くなり、露
光部と非露光部とである程度コン1−ラストのあるトナ
ー像となる。
次に、現像剤の溜り部分において、スリーブに逆電圧1
3bに逆電圧18を印加し、非露光部の余分なトナーを
静電力によって現像機13に回収する。
3bに逆電圧18を印加し、非露光部の余分なトナーを
静電力によって現像機13に回収する。
この際、露光部のトナーも僅かに回収される。しかし、
露光部の潜像電荷は、逆電圧18が比較的低いうえに、
CT L 21eはキャリア移動度が小さく電荷が移動
しにくい状態である。そのため、潜像電荷とトナー電荷
の静電拘束力が保持されるため、大部分のトナーが感光
体フィルム21へ上に残り、トナー像20が形成される
。
露光部の潜像電荷は、逆電圧18が比較的低いうえに、
CT L 21eはキャリア移動度が小さく電荷が移動
しにくい状態である。そのため、潜像電荷とトナー電荷
の静電拘束力が保持されるため、大部分のトナーが感光
体フィルム21へ上に残り、トナー像20が形成される
。
次に、トナー像20は転写ローラ23を用いて記録紙2
1に静電転写される。転写されたトナー像24は定着機
25で記録紙21に定着され、半永久的な記録画像26
が得られる。
1に静電転写される。転写されたトナー像24は定着機
25で記録紙21に定着され、半永久的な記録画像26
が得られる。
一方、転写後窓光体ドラム21へ上に残った残留トナー
像27は、除電光源28を用いて除電される。
像27は、除電光源28を用いて除電される。
除電された1−ナー像29は、現像機13の磁力、現像
剤16のかきとり及びスリーブ13bの印加電圧による
静電力によって回収され、再使用される。次の画像形成
は、残留トナー像29の回収と同時に行なわれる。この
ように残留i・ナー像29の回収と次の画像形成を同時
に行なうことは、感光体フィルム21Aを挟んで画像露
光手段19と現像機13が対向する位置にあるため、な
んの支障もない。
剤16のかきとり及びスリーブ13bの印加電圧による
静電力によって回収され、再使用される。次の画像形成
は、残留トナー像29の回収と同時に行なわれる。この
ように残留i・ナー像29の回収と次の画像形成を同時
に行なうことは、感光体フィルム21Aを挟んで画像露
光手段19と現像機13が対向する位置にあるため、な
んの支障もない。
本実施例では、機能分離型有機感光体のCTLをキャリ
ア移動度の異なる二層構造としている。
ア移動度の異なる二層構造としている。
そして、上部のCT L 21eにキャリア移動度の小
さいものを用いることによって、CTL21eが潜像電
荷のトラップ層として機能し、潜像電荷を移動しにり<
シている。そのため、潜像電荷とトナー電荷の静電拘束
力が保持され、印字濃度の大きい鮮明な印字が得られる
。
さいものを用いることによって、CTL21eが潜像電
荷のトラップ層として機能し、潜像電荷を移動しにり<
シている。そのため、潜像電荷とトナー電荷の静電拘束
力が保持され、印字濃度の大きい鮮明な印字が得られる
。
今までに説明した本実施例によれば、人体に有害なオゾ
ンを発生し、数KVという高電圧を必要とするコロナ放
電器を一切使用してない。かつ、カールソンプロセスに
比ベニ程数も少なく、簡潔な記録プロセスであるため、
装置を小型にできる。
ンを発生し、数KVという高電圧を必要とするコロナ放
電器を一切使用してない。かつ、カールソンプロセスに
比ベニ程数も少なく、簡潔な記録プロセスであるため、
装置を小型にできる。
さらに、記録紙上に形成された記録画像も、印字濃度が
大きい鮮明な記録画像であった。
大きい鮮明な記録画像であった。
また、感光体材料は、有機材料として、フタロシアニン
系材料・PVK−TNF・アゾ系染料・チアピリリウム
染料等、無機材料として、セレン系感光体・a−3i−
CdS・酸化亜鉛等でも、上記特性を示す感光体であれ
ば使用が可能である。
系材料・PVK−TNF・アゾ系染料・チアピリリウム
染料等、無機材料として、セレン系感光体・a−3i−
CdS・酸化亜鉛等でも、上記特性を示す感光体であれ
ば使用が可能である。
また、画像プロセスとしても、実施例では転写後感光体
上に残った残留トナーを、磁気ブラシ現像機に回収した
が、残留トナーをブラシクリーナーやブレードクリーナ
ー等で、除去する記録プロセスでもよく、転写工程も、
実施例ではローラ転写法を用いたが、コロナ転写法を用
いても、実施例と同様の効果を得ることができる。
上に残った残留トナーを、磁気ブラシ現像機に回収した
が、残留トナーをブラシクリーナーやブレードクリーナ
ー等で、除去する記録プロセスでもよく、転写工程も、
実施例ではローラ転写法を用いたが、コロナ転写法を用
いても、実施例と同様の効果を得ることができる。
さらに、本発明は、上記実施例のようにプリンタなどの
画像記録ばかりでなく、転写工程を設けず感光体上のト
ナー画像を、直接見るデイスプレィ装置に応用しても、
十分効果を得ることができる。
画像記録ばかりでなく、転写工程を設けず感光体上のト
ナー画像を、直接見るデイスプレィ装置に応用しても、
十分効果を得ることができる。
〔発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、感光体の裏面より
画像露光して同時にトナー現像を行う画像形成装置にお
いて、印字濃度の大きい鮮明なトナー像を得ることがで
きる。
画像露光して同時にトナー現像を行う画像形成装置にお
いて、印字濃度の大きい鮮明なトナー像を得ることがで
きる。
第1図(a) (b)は本発明の原理のホトキャリアの
挙動、 第2図は本発明で使用する感光体の特性、第3図は本発
明の一実施例の説明図、 第4図は第3図の感光体フィルムの断面図、第5図は現
像機の斜視図、 第6図は本発明の実施例で用いた感光体の特性、第7図
は二つの感光体の印字比較、 第8図、第9図は本発明に用いる感光体、第1O図(a
) (b)は本発明におけるホトキャリアの挙動、 第11図は本発明の他の実施例の説明図、第12図は第
11図の感光体フィルムの断面図、第13図は従来技術
の模式図、 第14図は従来使用していた感光体の特性、第15図(
a) (b)は従来の感光体内のホトキャリアの挙動で
ある。 図において、 12は感光体フィルム、 13は現像機、 15は記録電極、 16は現像剤、 17は第1の電源(現像バイアス電圧)、18は第2の
電源(現像バイアス電圧)、19は画像露光手段、 20.24.27.29はトナー像、 21は記録紙、 五 22は転写用導電性ゴムローラ、 23は電源1. 25は熱ローラ定着機、 <s < (>+ 鴎 へ 率 図 惇5 ■ 第3図 茅且現イ淑ノ\゛イアス (V) 二つの廃論ゴ中q印字1u交 悴7 固 ント・発113月のに9火彰11の悦日月“ぴ]卒II
回 隼12図 オミる引81−戸うりるメ東洸署4( 率80 阜q口 卒13図
挙動、 第2図は本発明で使用する感光体の特性、第3図は本発
明の一実施例の説明図、 第4図は第3図の感光体フィルムの断面図、第5図は現
像機の斜視図、 第6図は本発明の実施例で用いた感光体の特性、第7図
は二つの感光体の印字比較、 第8図、第9図は本発明に用いる感光体、第1O図(a
) (b)は本発明におけるホトキャリアの挙動、 第11図は本発明の他の実施例の説明図、第12図は第
11図の感光体フィルムの断面図、第13図は従来技術
の模式図、 第14図は従来使用していた感光体の特性、第15図(
a) (b)は従来の感光体内のホトキャリアの挙動で
ある。 図において、 12は感光体フィルム、 13は現像機、 15は記録電極、 16は現像剤、 17は第1の電源(現像バイアス電圧)、18は第2の
電源(現像バイアス電圧)、19は画像露光手段、 20.24.27.29はトナー像、 21は記録紙、 五 22は転写用導電性ゴムローラ、 23は電源1. 25は熱ローラ定着機、 <s < (>+ 鴎 へ 率 図 惇5 ■ 第3図 茅且現イ淑ノ\゛イアス (V) 二つの廃論ゴ中q印字1u交 悴7 固 ント・発113月のに9火彰11の悦日月“ぴ]卒II
回 隼12図 オミる引81−戸うりるメ東洸署4( 率80 阜q口 卒13図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 透明基体(1a)、透明または半透明の導電層(1b)
及び光導電層(1c)を積層して成る感光体(1)と、 該感光体(1)の光導電層(1c)側に配置され、現像
剤(5)を充填した磁気ブラシ現像機(2)と、 該磁気ブラシ現像機(2)のスリーブ(2b)上にスリ
ーブと絶縁して設けた記録電極(4)と、該記録電極(
4)と接近しかつ前記感光体(1)の移動方向下流に設
けた現像剤のたまり(11)と、前記記録電極(4)に
電圧を印字する第1の電圧印加手段(6)と、 前記スリーブに電圧を印加する第1の電圧印加手段(6
)とは逆極性の第2の電圧印加手段(7)と、 前記感光体(1)の導電層(1b)側でかつ前記記録電
極(4)と対向する位置に設けられ、画像露光手段を行
なう画像露光手段(8)とから成り、前記感光体(1)
を挟んで、磁気ブラシ現像機(2)上の記録電極(4)
の位置を、画像露光手段(8)で画像露光すると同時に
、トナー現像を行う第1現像と、次いで、前記現像剤(
5)のたまり部分で背景部のトナーを回収する第II現像
を行い、感光体(1)上にトナー像(9)を形成する画
像形成装置において、 前記感光体(1)の光導電層(1c)として、第1現像
時に大きいキャリア移動度を示し、第II現像時に小さい
キャリア移動度を示す感光体を用いることを特徴とする
画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1041211A JP2638182B2 (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1041211A JP2638182B2 (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 画像形成装置 |
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-
1989
- 1989-02-20 JP JP1041211A patent/JP2638182B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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JPS6012551A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-22 | Hitachi Ltd | 複合型電子写真用感光体 |
JPS60143346A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Hitachi Ltd | 複合型電子写真用感光体 |
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JP2638182B2 (ja) | 1997-08-06 |
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