JPH0562739B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスクリーン感光体が用いられ、該感光
体上に静電潜像が形成され、該潜像により荷電粒
子流が制御される形式の画像形成装置に関し、例
えば白黒像又は多色像を形成する電子写真装置又
は静電記録装置等に利用される。

〔従来の技術〕

一般に電子写真装置等においては、帯電、露
光、現像、転写、クリーニング等のプロセスを１
回毎に繰り返えす画像形成方法がとられているた
め高速化に限界がある。そこで例えば一度形成し
た潜像を繰り返えし使用する所謂リテンシヨン方
式があるが、従来の電子写真装置では実現不可能
である。

又近時白黒の画像をより見易くするため、例え
ば黒画像の外に赤画像や青画像を併用した画像形
成方法が求められている。しかしながら従来の電
子写真装置では黒成分を含まない赤画像や青画像
の形成が困難であるという問題がある。

そこで例えば特開昭58−98743号公報には円筒
状スクリーン感光体ドラムと、全表面に感光層が
設けられたトナー像形成ドラムと、該トナー像を
転写する転写ドラムを有する赤、黒二色カラー像
形成装置が提案されている。前記公報記載の装置
において、黒画像の形成は従来の電子写真法に従
つて予め一様な静電荷が付与されたトナー像形成
ドラム上に、赤フイルタを介して像露光を施こし
て黒潜像を形成し、黒トナーで現像して黒トナー
像を形成すればよいが、黒成分を含まない赤トナ
ー像の形成においては、第１図及び第２図に示さ
れるような円筒状スクリーン感光体ドラム１を併
用する必要がある。

第１図はスクリーン感光体ドラム１を構成する
要素感光体２の断面図であり、３はスクリーン状
導電メツシユ、４は光導電層、５は絶縁層、６は
導電バイアス、１１はスクリーン間隙（スクリー
ン開口の径）を示す。

かかる構造のスクリーン感光体ドラム１を併用
して赤画像を形成するには、まず第２図のコロナ
帯電器７により矢印方向に回動するスクリーン感
光体ドラム１上に一様な静電荷を付与し、露光装
置８の赤フイルム８ａ及び結像レンズ８ｂを介し
て像露光を施して一次潜像（黒潜像）を形成す
る。又別に予め一様な静電荷が付与された図示し
ないトナー像形成ドラムにシアンフイルタを介し
て像露光を施し、黒潜像及び赤潜像を含む静電荷
像を形成する。次いでトナー像形成ドラム上に、
スクリーン感光体上の前記一次潜像を介して該潜
像と逆極性のイオン流をイオン源９から照射す
る。かくして前記静電荷像に含まれる黒潜像が消
去され、赤潜像のみから成る二次潜像が形成され
る。この二次潜像は赤トナーで現像され、黒成分
を含まない赤トナー像が得られる。

前記イオン流を照射して二次潜像を形成し終え
たスクリーン感光体１上の一次潜像は、例えば電
球、EL又はLED等の光照射装置１０からの照射
光により消去されるここで、前記光照射装置１０
からの照射光は、スクリーン感光体１の表面を照
射するだけでなく、スクリーン間隙１１を通過し
てスクリーン感光体１の内側に直接光１２のよう
に侵入する。この直接光１２はスクリーン感光体
１の裏面に照射され、裏面より表面の一様な静電
荷及び潜像を破壊するようになる。又前記直接光
１２の反射光１３が、帯電器７の手前にあるスク
リーン感光体１の特性を劣化せしめるようにな
る。

そこで特開昭53−10450号公報には、光照射装
置による前記弊害を排除するため、内側に光遮蔽
板を設けた円筒状スクリーン感光体を用いた画像
形成装置が記載されている。該記録装置において
は、第３図のスクリーン感光体２１上にNP方式
により一次潜像が形成され、該潜像により制御さ
れたイオン流をイオン源２６からドラム搬送され
る記録紙（図示せず）上に照射して二次潜像が形
成され、これをトナー現像して記録画像が形成さ
れる。前記一次潜像を形成するには、露光器２２
による前露光、直流帯電器２３による一次帯電、
交流帯電露光器２４による二次帯電及び像露光、
露光器２による全面露光等が順次付与される。又
前記イオン源２６からのイオン流照射により、記
録紙上に二次潜像が形成された後の一次潜像は、
光照射装置（除電用放電器も含む）２７により消
去される。

前記スクリーン感光体ドラム２１においては、
前記露光器２２，２４，２５及び２７の光を遮蔽
するため遮蔽板２８，２９及び３０がスクリーン
感光体２１の内側に近接して配置され、絶縁部材
Ａにより互に連結されている。しかしながらスク
リーン感光体ドラム２１の内側にかかる遮蔽部材
を設けることにより、装置が複雑かつ高価ことな
る外、スクリーン感光体２１と遮蔽部材との間に
塵埃が蓄積し、かつ清掃及び取り扱いが厄介であ
るなどの欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は前記実状に基づいて提案されたもので
あり、その目的とするところは、円筒状スクリー
ン感光体ドラム上に形成した静電潜像により、荷
電粒子流を制御して画像を形成する画像形成装置
において、潜像消去用光照射手段による弊害を複
雑な遮光板等を用いることなく、ごく簡単な装置
改良により排除するようにされた画像形成装置を
提供することにある。

〔発明の構成〕

前記の目的は円筒状スクリーン感光体に静電潜
像を形成する手段と、該潜像を前記感光体の外側
から光を照射して消去する光照射手段とを有する
画像形成装置において、前記光照射手段が、前記
感光体の円周面から中心に向う法線に対して傾斜
する方向、好ましくは前記感光体の内側に前記光
照射手段からの直接光が侵入しない方向に向けて
配置された画像形成装置により達成される。

以下本発明の構成を、第４図乃至第９図に基づ
き詳細に説明する。第４図は本発明に利用される
例えばイオン源を有するスクリーン感光体、及び
該感光体周辺に設けられる像形成機器の配置を表
わす断面図、第５図は光照射装置の傾斜角度を説
明する断面図、第６図はスクリーン感光体ドラム
の構造を内側からみた背面図、第７図は第６図の
Ａ−Ａ断面図を示す。

第８図イ乃至トは光照射装置の改良に係る図で
あり、第８図イは雑光を吸収する無反射処理板の
配置を表わす断面図、第８図ロは雑光を吸収する
フオトトラツプの配置を表わす断面図、第８図ハ
は雑光を有効利用するための反射板の配置を表わ
す断面図、第８図ニは光源ケースに二段階スリツ
トを設けた光照射装置の断面図、第８図ホ及びヘ
は光源ケースにシリンドリカルレンズを配置した
光照射装置の断面図、第８図トは放物面鏡を配置
した光照射装置の断面図を示す。

第４図において、円筒状スクリーン感光体ドラ
ム４１上にイオン流を制御するための一次潜像を
形成するには、例えば矢印方向に回動するスクリ
ーン感光体４１上にコロナ帯電器４７により一様
な静電荷を付与し、次いで露光装置４８により像
露光して形成される。この一次潜像は、イオン源
４９から照射されるイオン流を制御して、前記ス
クリーン感光体４１に対向配置された記録紙又は
全面感光層を有する像形成用ドラム上に二次潜像
を形成する。この二次潜像は例えばトナー現像さ
れて可視像が形成される。

ここで前記イオン流照射後のスクリーン感光体
４１上の一次潜像は、光照射装置５０により消去
されるが、本発明においては前記光照射装置５０
からの照射光５２ａ，５２ｂ，５２ｃが直接スク
リーン感光体４１の内側に実質的に侵入しないよ
う前記光照射装置５０がスクリーン感光体ドラム
４１の中心Ｘに向う法線Ｋに対して傾斜して配置
される。

前記光照射装置５０の傾斜角度は第５図により
説明される。図において４２ａ及び４２ｂは互に
隣接する要素感光体で４２ｉは光照射装置５０に
近い要素感光体を示す。O₁，O₂，O_iは前記要素
感光体４２ａ，４２ｂ，４２ｉを円に近似すると
したときの中心である。今光照射装置５０が５０
ａに位置し、光源５３から照射光の中心線５２ｃ
が互に隣接する要素感光体４２ａと４２ｂの外周
に接点S₁及びS₂で外接しているとする。この場合
法線Ｋの延長線と照射光の中心線５２ｃとの交点
Q₁における挟角θは、光照射装置５０ａの法線
Ｋに対する傾斜角度とされる。この傾斜角度θは
近似的にθ＝cos^{-1 2r/l}（但しｒは要素感光体４２
の半径、ｌは要素感光体４２ａの中心O₁と４２
ｂの中心O₂との距離）として表わされる。即ち
△Q₁，O₂，Q₂は近似的に直角三角形、O₂，S₂が
中心線５２ｃへの垂線、∠Q₂，O₂，S₂が近似的
にθと等しく、O₂S₂がｒ、O₂Q₂がl/2であること
からcosθ＝2r／ｌとなるからである。

本発明の光照射装置５０は、照射光５２ｃが前
記傾斜角度θを下向わる場合は、スクリーン間隙
５１より直接光が侵入するが、傾斜角度θより大
であれば隣接する要素感光体４２ａの影にかくれ
て直接光の侵入が防止される。しかし前記傾斜角
度θが過大となると、照射光が雑光となり、潜像
消去に寄与しないこととなる。

今光照射装置５０ａを移動させて５０ｂの位置
としたとき、照射光の中心線５２ｃは、要素感光
体４２ａ及び４２ｂの接点P₁及びP₂において外
接するようになる。この場合の中心線５２ｃと法
線Ｋの延長とは、近似的に直交するようになり、
これを超える傾斜角の場合は潜像消去の効率が失
なわれるようになる。本発明においては、光照射
装置からの照射光の中心線５２ｃの法線Ｋに対す
る傾斜角が90°＞θ≧cos^{-1 2r/l}をみたすことが望
ましい。しかし法線Ｋに対してわずかの傾斜角の
場合であつても、画像形成装置の作像条件によつ
ては充分効果を奏することができる。

第６図及び第７図には、本発明に利用されるス
クリーン感光体４１の構造の１例が示されてい
る。該スクリーン感光体４１は、例えば６角形の
微細な開口を有するニツケル製の円筒状スクリー
ン導電メツシユ４３上に、樹脂液をスプレー塗布
して絶縁層４５を形成し、この上に例えばアルミ
ニウムを真空蒸着して導電バイアス層４６を形成
し、さらにこの上に例えば有機半導体を用いた感
光液をスプレー塗布して感光層４４を形成する方
法より作られる。５１は前記各層を形成した後の
開口部で、スクリーン感光体４１のスクリーン間
隔を構成する。本発明のスクリーン感光体４１
は、基本的にスクリーン状導電メツシユと感光層
とを有するものであればよく、前記説明のスクリ
ーン感光体に限定されることはない。

第８図イ乃至トには、本発明の効果を大ならし
めるための光照射装置５０に係る改善が示されて
いる。

第８図イ及びロには、スクリーン感光体４１に
対して光照射装置５０の光源５３から照射される
照射光５２ａ及び５２ｂのうち、５２ａのような
雑光を吸収する無反射処理部材５４及びフオトト
ラツプ５５が示されている。これらの部材の内面
には、例えばカーボンブラツクの様な光吸収剤が
塗布されていて雑光を吸収し、スクリーン感光体
又は帯電器等への悪影響を排除するようにしてい
る。

第８図ハには、光源５３からの照射光５２ａ及
び５２ｂのあち５２ａのような光を有害な雑光と
しないため、スクリーン感光体４１に向けて反射
して有効光として利用するための反射板５６が示
されている。

第８図ニには、光源５３からの照射光が不必要
に拡散するのを防止するための光源５３の支持部
材をハウジング状５７とし、その開口部に二段階
のスリツト５８及び５９を設けた光照射装置５０
が示されている。なお５２ｃ，５２ｄはスリツト
５８及び５９から斜めに射出される照射光であ
り、それらの中５２ｃは感光体に有害な照射光と
なる。しかし前記のようにスリツトが２段階に設
けられることにより、５Ｃ等不用意に拡散する有
害光が最小限となるよう制御される。

第８図ホには、光源５３を支持するハウジング
５７の開口部にシリンドカルレンズ６０を設け、
前記光源５３からの照射光５２ａ及び５２ｂを細
いスリツト状として潜像の消去効率を大ならしめ
た光照射装置５０が示されている。

第８図ヘには、光源５３を支持するハウジング
５７の開口部に前記光源５３が焦点となるように
シリンドリカルレンズ６０を設け、照射光５２ａ
及び５２ｂを平行光となるようにして、照射光が
不必要に拡散するのを防止した光照射装置５０が
示されている。

第８図トにはヘのシリンドカルレンズ６０に代
えて、放物面鏡６１を用いた例が示されている。

なお以上の説明において、スクリーン感光体上
に形成される静電潜像により制御される荷電粒子
として、イオン流を中心にして説明したが、荷電
トナー粒子流、荷電インク流であつてもよい。又
スクリーン感光体支持１上に形成される潜像の形
成方法は、カールソン法、NP法等の電子写真法
又は針電極もしくは文字電極等を利用した静電記
録法でもよい。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第９図に基づき説明す
る。第９図は赤、黒の二色刷り複写画像を形成す
る電子写真複写装置の一例を示している。この装
置本体の上部には往復動する原稿台７６が設けら
れており、この原稿台７６上に載置された原稿６
５は照明ランプ７７により照明される。７８，７
９はミラー、８０は固定レンズ、８１は光路中に
出入れし得るように構成された可動の赤色フイル
ター、８２は赤色光を反射させ、赤色と補色関係
にあるシアン色は通過させる可動式のダイクロイ
ツクフイルターであり、光路中に出入れし得るよ
うに構成されている。第９図ては赤色フイルター
８１は光路外にはずされ、ダイクロイツクフイル
ター８２は光路中に挿入されている状態を示して
いる。ドラム状をなした像形成感光体８６の表面
に感光層６２が設けられ、像形成感光体８６が時
計方向に回転すると感光層６２がコロナ帯電器６
４によつて均一に帯電される。感光層６２はセレ
ンあるいは有機半導体などにより作られる。

像形成感光体８６の周辺には、感光層６２を均
一に帯電する帯電器６４と、正に帯電された黒色
トナーを有する黒色現像器８３と、正に帯電され
た赤色トナーを有する赤色現像器８４と、感光層
６２上に残留するトナーおよび電荷を除去するク
リーニング装置６７とが配置されている。６８は
転写装置で、６９は複写紙給紙皿、７０は複写紙
給紙皿６９に収納された複写紙８５を一枚ずつ給
紙する給紙ローラ、７１は複写紙を転写装置６８
に搬送する第１搬送ローラ、７２は転写後に複写
紙をドラム６８から分離し易くするための除電を
行う静電分離器、７３は複写紙をドラム６８から
強制的に分離する分離爪である。また、７４はヒ
ーター内蔵の定着装置である。但、実際にには、
複写紙８５を案内するガイド板を設けるが、この
図示は省略されている。

一方、感光層６２の外側には、光導電層が面す
るように円筒状をなしたスクリーン感光体ドラム
６１が配され、このドラム６１は原稿台７６およ
び感光層６２と同期して反時計方向に回転し得る
ように配置されている。また、このドラム６１の
外側周辺には、スクリーン帯電器６６と、スクリ
ーン感光体ドラム６１上に残留する電荷を除去す
る光照射装置７５が設けられている。この光照射
装置７５は本発明において特にスクリーン感光体
１に対して傾斜して配置される。この傾斜角度は
第５図の傾斜角θが65°に設定されている。但し
スクリーン感光体６１を構成する要素感光体は前
記第６図及び第７図で示された構造のものが用い
られ、半径ｒが60μm、隣接する要素感光体との
中心距離ｌが254μmとされる。次にスクリーン感
光体ドラム６１の内側で像形成ドラム８６に対向
する位置にイオン流を照射するイオン源（コロン
放電器）６３が設けられている。

前記構成の画像形成装置において、赤、黒二色
画像を形成するプロセスを説明する。矢印方向に
走行する原稿台７６上の元号６５はダイクロイツ
クフイルタ８２を光路に挿入した状態で照明ラン
プ７７により露光走査される。このとき像形成感
光体ドラム８６、転写ドラム６８及びスクリーン
感光体ドラム６１は原稿台と同期して回動され
る。原稿６５からの光りはミラー７８，７９、固
定レンズ８０を経てダイクロイツクフイルタ８に
達しここで赤色光のみが反射されてスクリーン感
光体ドラム６１に照射される。該スクリーン感光
体ドラム６１上には帯電極６６により均一に帯電
されているので原稿６５の黒画像部に対応する領
域のみに黒潜像から成る正の一次潜像が形成され
る。

一方前記ダイクロイツクフイルタ８２を通過し
た前記赤色光と補色関係にあるシアン色光は、像
形成感光体ドラム８６上に照射される。該感光体
ドラム８６上には帯電器６４により均一に帯電さ
れているので、原稿６５の黒画像部と赤画像部に
対応する領域のみに黒潜像及び赤潜像から成る正
の静電潜像が形成される。かくして形成されたス
クリーン感光体ドラム６１上の一次潜像と像形成
感光体ドラム８６上の静電潜像とは鏡像の関係に
あり、互に対向している。ここでスクリーン感光
体ドラム６１のイオン源６３からの負のイオン流
を照射すると像形成感光体ドラム８６の感光層６
２に黒潜像が消去されて赤潜像のみの二次潜像が
形成される。前記二次潜像を担持した感光層６２
がさらに矢印方向に回動されると適当なバイアス
電圧が印加された赤現像器８４において負の赤ト
ナーにより現像され、赤トナー像が形成される。
このトナー像は転写装置６８に送り込まれて転写
紙８５に転写される。

その後前記感光層６２の残留電荷及び残留トナ
ーはクリーニング装置６７により除去され、次の
黒画像部の画像形成に供される。即ちダイクロイ
ツクフイルタ８２を光路から外し、赤フイルタ８
１を光路中に挿入し原稿台を再び走行させると、
前記感光層６２上には原稿６５の黒画像部に対応
した領域のみに正の黒潜像が形成される。該潜像
は、黒現像器８３において負の黒トナーにより現
像されて黒トナー像が形成される。この黒トナー
像は、先の赤トナーが付着している転写紙に転写
される。

前記トナーが転写された転写紙８５は転写装置
６８より分離され、定着装置７４に搬送される。
該定着装置７４により、転写紙８５上のトナー像
は溶融定着され排紙される。本実施例において
は、スクリーン感光体ドラム６１の一次潜像を消
去する光照射装置７５が、該感光体ドラム６１の
内部に直接光を実質的に侵入させない方向に配置
されているため、二次潜像形成前の電荷の破壊が
なく、従つて複写画像の原稿に対する再現性がす
ぐれている。

〔発明の効果〕

以上説明した通り円筒状スクリーン感光体ドラ
ムに形成した静電潜像により荷電粒子流を制御し
て画像を形成する装置において、潜像消去用の光
照射手段を前記感光体ドラムの中心方向（法線方
向）に対して傾斜させるというごく簡単な装置改
良により前記光照射手段による画像形成前の潜像
破壊を防止し、画像の再現性を大ならしめる効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の円筒状スクリーン感光体ドラム
を構成する要素感光体の断面図、第２図は従来の
円筒状スクリーン感光体ドラムらおける像形成機
器の配置断面図、第３図は従来の円筒状スクリー
ン感光体ドラムにおける別の像形成機器の配置断
面図を示す。第４図は本発明の円筒状スクリーン
感光体ドラムにおける像形成機器の配置断面図、
第５図は本発明の円筒状スクリーン感光体ドラム
における光照射装置の傾斜角度を説明する断面
図、第６図は本発明のスクリーン感光体ドラムの
部分構造を説明する背面図、第７図は第６図のス
クリーン感光体ドラムのＡ−Ａ断面図を示す。第
８図イ乃至トは本発明の光照射装置の改善に関す
るもので、第８図イは雑光の無反射処理板を配置
した断面図、第８図ロは雑光を吸収するフオトト
ラツプを配置した断面図、第８図ハは雑光の反射
板を配置した断面図、第８図ニは光源ハウジング
に二段階スリツトを配置した断面図、第８図ホ及
びヘは光源ハウジングにシリンドリカルレンズを
配置した断面図、第８図トは光源ハウジングに放
物面鏡を配置した断面図、第９図は実施例を説明
する画像形成装置を示す。 ４１，６１……円筒状スクリーン感光体ドラ
ム、４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｉ……要素感光
体、５０，５０ａ，５０ｂ，７５……光照射装
置、５１……スクリーン間隔（スクリーン開口の
径）、５２，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ……照射光、
O₁，O₂，O_i……要素感光体の中心、Ｘ……スク
リーン感光体の中心、Ｋ……法線、θ……法線と
照射光５２ｃとの挟角、（傾斜角）、５３……光
源、５４……無反射処理板、５５……フオトトラ
ツプ、５６……反射板、５７……光源ハウジン
グ、５８及び５９……スリツト、６０……シリン
ドリカルレンズ、６１……放物面鏡。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状スクリーン感光体に静電潜像を形成す
   る手段と、該潜像を前記感光体の外側から光を照
   射して消去する光照射手段とを有する画像形成装
   置において、前記光照射手段が、前記感光体の円
   周面の法線に対して傾斜する方向に向けて配置さ
   れていることを特徴とする画像形成装置。 ２ 前記感光体に形成された静電潜像により、前
   記感光体のスクリーンを通過する荷電粒子流が制
   御される特許請求の範囲第１項記載の画像形成装
   置。 ３ 前記荷電粒子流が、イオン流である特許請求
   の範囲第２項記載の画像形成装置。 ４ 前記光照射手段が、前記感光体の内側に直接
   光を実質的に浸入させない方向に向けて配置され
   る特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。 ５ 前記光照射手段が、前期感光体の円周面から
   中心に向う法線に対して下記式で示される傾斜角
   度θの方向に向けて配置される特許請求の範囲第
   １項又は第４項記載の画像形成装置。 下記式 90°＞θcos^{-1 2r/l} 式中ｒはスクリーン感光体を構成する要素感光
   体の半径、ｌは隣接する要素感光体間の距離（ス
   クリーン間隔）を表わす。 ６ 前記光照射手段の前方に無反射処理部材又は
   フオトラツプが配置され前記感光体に照射された
   後の光が雑光を形成しないようにされた特許請求
   の範囲第１項、第４項又は第５図項記載の画像形
   成装置。 ７ 前記光照射手段の光源が、多段スリツト、コ
   リメートレンズ又は収光反射鏡を有するケースに
   収容され、照射光が収束または平行光束を形成す
   るようにした特許請求の範囲第１項、第４項、第
   ５項又は第６項記載の画像形成装置。 ８ 前記光照射手段の前方に光反射部材が設けら
   れ、前記感光体を照射した後の光が有効に利用さ
   れるようになした特許請求の範囲第１項、第４
   項、第５項又は第７項記載の画像形成装置。