JPH0687179B2 - 画像形成方法 - Google Patents

画像形成方法

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JPH0687179B2
JPH0687179B2 JP62185767A JP18576787A JPH0687179B2 JP H0687179 B2 JPH0687179 B2 JP H0687179B2 JP 62185767 A JP62185767 A JP 62185767A JP 18576787 A JP18576787 A JP 18576787A JP H0687179 B2 JPH0687179 B2 JP H0687179B2
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邦夫 大橋
義和 藤原
志郎 成川
祥一 永田
和樹 脇田
尚志 早川
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B33/00Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06CDETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
    • C06C15/00Pyrophoric compositions; Flints

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は、画像形成光の照射により抵抗値変化像が形
成される感光体を用いる画像形成方法の改良に関する。
(b)従来の技術 一般に複写機等においては光導電性を有する感光体を備
え、感光体を帯電させた後像形成光に露光することによ
って静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着しさら
にそのトナーを用紙に転写することによって画像形成を
行っている。前記感光体を帯電させる帯電器としては、
従来コロナ放電をさせる帯電チャージャーが実用化され
ており、一般に用いられている帯電器は帯電チャージャ
によるものであった。
一方、露光により電気抵抗が変化する感光体により抵抗
値変化像を形成する画像形成方法が特開昭58−70238号
において開示されているが、この方法においてもコロナ
放電による帯電により静電潜像を形成し、画像形成を行
うものであった。
(c)発明が解決しようとする問題点 しかしながら、帯電チャージャのコロナ放電は感光体を
帯電させるばかりでなく、大気中の酸素や窒素からオゾ
ンや窒素酸化物等を生成する。このオゾンや窒素酸化物
等が感光体に付着すると、感光体表面を酸化させたり大
気中の水分を吸湿したりして感光体表面に酸化被膜を形
成させてしまうことがある。このような酸化被膜は電気
抵抗が低く静電電荷を保持することができないため、感
光体表面に形成される静電潜像が乱れてしまい、形成画
像ににじみ,ぼけ等を発生させてしまう欠点があった。
また、オゾンの発生は環境汚染の問題を持ち、発生する
こと自体が好ましくない。
この発明は、露光により電気抵抗が変化して抵抗値変化
像を形成する感光体を用い、前記抵抗値変化像にトナー
を直接付着させることにより帯電器を用いず、オゾン,
窒素酸化物等の発生を防止して画像にじみ,画像ぼけ等
を防止する画像形成方法を提供することを目的とする。
(d)問題点を解決するための手段 この発明に係る画像形成方法は、露光により電気抵抗が
変化する感光体に帯電工程を行うことなく画像形成光を
照射して抵抗値変化像を形成する第1工程の後に、第2
工程として前記感光体とトナーを保持する現像ローラと
の間にバイアス電位を印加して前記抵抗値変化像に基づ
く電気的吸引力を前記感光体から前記現像ローラに保持
されたトナーに直接作用させて前記抵抗値変化像に付着
させ、このトナーを感光体から転写材に転写し、次いで
第3工程として加熱装置により感光体の温度を前記抵抗
値変化像が消去される温度まで加熱することを特徴とす
る。
また、同一画像に対して複数回連続して画像形成を実行
する際に、1回目の画像形成に係る前記第1工程の終了
後に前記複数回分の前記第2工程を実行するとともに、
少なくとも2回目以降の前記第2工程において感光体の
回転速度を前記第1工程速度時より高速にするものとす
ることができる。
さらに、前記現像ローラを有する現像器内に帯電器を設
けるとともに、前記トナーが絶縁性トナーとし、前記絶
縁性トナーは前記帯電器により帯電し、前記帯電器と現
像ローラとの間にバイアス電位を印加することにより感
光体に形成される抵抗値変化像による電気的吸引力によ
り前記感光体に付着させるものとすることができる。
(e)作用 この発明においては、感光体に画像形成光を照射すると
露光領域のみで電気抵抗が変化して抵抗値変化像が形成
される。次に感光体と現像ローラとの間にバイアス電位
を印加すると、感光体上の抵抗値変化像による電気的吸
引力がトナーに直接作用し、現像ローラから抵抗値変化
像に対してトナーが付着する。このようにして感光体上
の抵抗値変化像が顕像化される。この抵抗値変化像を顕
像化したトナー画像が転写材に転写された後、感光体は
加熱装置による加熱を受け、感光体上の抵抗値変化像が
消去される。したがって、感光体にトナー画像を形成す
るために画像形成光による露光に先立って、コロナ放電
による帯電工程を実行する必要がない。また、感光体に
形成された抵抗値変化像は、常温状態では略永久に残存
するため、同一画像を複数回連続して画像形成する場合
にも、感光体に対する画像形成光の照射は1回のみでよ
い。
また、同一画像に対して複数回連続して画像形成を実行
する際に、1回目の画像形成に係る第1工程の終了後に
所定回分の第2工程が連続的に実行される。この連続し
て実行される第2工程の少なくとも2回目以降には、感
光体の回転速度が第1工程の回転速度より高速にされ
る。したがって、2回目以降の画像形成においては第1
工程が実行されないだけでなく、第2工程の実行時間が
短縮され、全体として著しく画像形成時間が短縮され
る。
さらに、絶縁性トナーが現像器内で帯電器により帯電
し、帯電器と現像ローラとの間にバイアス電位を印加す
ることにより感光体に形成される抵抗値変化像による電
気的吸引力によって現像ローラから感光体に付着する。
(f)実施例 第1図はこの発明の画像形成方法を適用実施する複写機
の主要部構成図である。
感光体1はアルミニウムドラム表面に露光により電気抵
抗が大きく変化する光導電体層を形成したものである。
前記光導電体としては例えばアモルファスシリコン(以
下、a−Siという。)が用いられ、a−Siの露光による
電気抵抗値変化は特にステブラーロンスキ効果として公
知である。a−Siはホウ素,リン等のドーピング量に応
じて露光による抵抗値変化を調整することができ、本実
施例では露光により電気抵抗が高くなるものを用いてい
る。感光体1は図中時計方向に回転可能である。なお、
感光体1のアルミニウムドラムは接地されている。
感光体1の周囲には現像器2,転写器3,剥離爪4,クリーニ
ング器5,加熱器6が以上の順に対向配設されている。
現像器2内には導電性を有する導電性トナー21が充填さ
れている。この導電性トナー21は樹脂中にカーボンブラ
ック等の着色剤や粉末状マグネタイト等の磁性体等が混
入され、導電性を有するものである。また現像器2内に
は現像ローラ22が前記感光体1と対向して配設されてい
る。現像ローラ22は導電体からなる円筒状のスリーブ
と、その内部に備えられた磁石と、からなる。前記磁石
により、粉末マグネタイトを混入させた前記導電性トナ
ー21がスリーブ周囲に保持される。前記スリーブは図中
反時計方向に回転可能であり、バイアス電源7によって
+500V程度に印加される。
転写器3は例えばコロナ放電により前記感光体1表面に
付着しているトナーを用紙に転写させるものであるが、
コロナ放電を起こさないバイアスローラを用いれば、オ
ゾン,窒素酸化物等の発生を防止することができる。剥
離爪4は感光体1に当接して用紙を剥離するものであ
り、クリーニング器5は感光体1表面に残留しているト
ナーや埃等を除去するものである。また、加熱器6は感
光体表面を150〜200℃程度に加熱するものである。
以上のように構成された複写機の動作を説明する。
まず、図示しない光学系により原稿を走査してその反射
光を露光点Pで感光体1表面に照射する。この反射光は
原稿の白地に対応する部分の光が強く、黒地に対応する
部分の光が弱くなっている。したがって、露光により電
気抵抗が高くなるa−Siの光導電層は白地に対応する部
分の電気抵抗が高くなり、黒地に対応する部分の電気抵
抗が低いままである。なお、前記露光光は10〜100mw・
秒/cm2程度の白色光であることが望ましい。
第2図は感光体1および現像ローラ22による顕像形成の
原理を表した図である。図において、11は感光体1の基
体であるアルミニウムドラム、12はa−Si光導電層であ
る。光導電層12は強い光が照射された領域(原稿の白地
部分)12aと、弱い光が照射された領域(原稿の黒地部
分)12bとに分けられる。すなわち、領域12aが高電気抵
抗領域で、領域12bが抵電気抵抗領域である。このよう
な電気抵抗の高低によりなる像が抵抗値変化像である。
感光体1の回転により、抵抗値変化像が形成された面が
現像ローラ22に対向すると、バイアス電位によって低電
気抵抗領域12bに導電性トナーが電気的吸引力(クーロ
ン力)によって付着する。すなわち、以下のように作用
して付着する。スリーブ22aの表面には内部の磁石によ
って導電性トナー21が保持されており、導電性トナー21
が感光体1を摺動する。現像ローラ22のスリーブ22aに
バイアス電源7によって+500V程度の電圧を印加する
と、スリーブ22aと低電気抵抗領域12aとの間に電流が流
れ、それによってスリーブ22a表面のトナーにクーロン
力が作用し光導電層12表面の低抵抗領域12aに付着す
る。
このようにして感光体1表面に導電性トナー21が付着さ
れて、抵抗値変化像が顕像化される。なお、前記バイア
ス電位は±どちらでも良く本発明者等が実験した装置に
おいては+500Vまたは−500V程度が最適であり、+300V
または−300V以内に設定するとトナー付着量が不足し
て、十分な顕像を得ることができなかった。なおこの電
位は感光体の寸法,材料,性質、トナーの性質等によっ
て適切に決定されるべきものである。
一方、このような動作と並行して転写器3位置には用紙
等の転写材31が給紙される。トナーが付着された感光体
1がさらに回転して顕像が転写器3に対向すると、転写
器3によって前記転写材31に顕像を構成するトナーが転
写される。トナーが転写された転写材31は剥離爪4によ
って剥離されて図示しない定着装置により定着されて排
紙される。
転写器3により感光体1表面のトナーの殆どは転写材31
に転写されるが、その一部は感光体1上に残留する。そ
の残留トナーをクリーニング装置5が掻き落として感光
体1表面をクリーン状態にする。
前記抵抗値変化像は以上のようなプロセスを経過しても
変化することなく感光体1表面に残存する。そのため、
複数枚数の同一画像を形成する場合には、2枚目以降で
は抵抗値変化像にそのままトナー21を付着させて顕像を
形成し、そのトナー21を別の転写材31′に転写させれば
良い。このようにして一度抵抗値変化像を形成すると、
そのまま複数枚の転写材に続けて画像形成することがで
きる。
なお前記露光工程時には抵抗値変化像の抵抗の高低に十
分なコントラストが得られるように光照射時間を十分に
とる必要がある。そのため、露光工程を含む1枚目の複
写時には感光体1の回転速度を遅くして、十分に露光さ
れるようにしている。しかし、2枚目からの複写時には
露光工程の必要がないため感光体1の回転数速度を速く
しても支障はなく、複数枚数の複写をする場合にはその
処理時間を短くできる利点がある。なお、本発明者等が
用いた装置においては露光工程を含む1枚目の複写時に
は感光体1を1〜2rpmで回転させ、露光工程を含まない
2回目以降の複写時には50rpmで回転させて、良好な結
果を得ることができた。
任意枚数の複写が終了すれば、加熱装置6によって感光
体1表面が150〜200℃になるように加熱すると抵抗値変
化像を消去することができる。この時、感光体1を十分
に加熱させる必要があるため、本実施例では感光体1を
1〜2rpm程度の低速度で回転させた。これにより、露光
された領域と露光されなかった領域との電気抵抗の差は
殆どみられなかった。
なお、本実施例においてはトナーとして導電性のものを
用いたが、絶縁性で、摩擦により帯電されるものを用い
ても良い。導電性トナーは、例えば樹脂中にカーボンブ
ラック等の着色剤,帯電調整剤およびマグネタイト等の
磁性体を含み、絶縁性のものである。この絶縁性トナー
は現像器2内にチャージャ等の帯電器を設けることによ
り+または−に帯電され、感光体,現像ローラ間にバイ
アス電位を印加することにより感光体に形成される抵抗
値変化像に基づく電気的吸引力によって感光体に付着し
て顕像を形成する。このような絶縁性トナーは帯電極性
および現像ローラ22のバイアス極性によって正転または
反転画像の形成が可能である。
以上の実施例においては、抵抗値変化像に基づく電気的
吸引力により直接抵抗値変化像にトナーを付着させるた
め、帯電チャージャを設ける必要がなく、帯電チャージ
ャによるオゾン,窒素酸化物等の発生を防止することが
できる。また、転写材31にトナーを転写させる転写器3
としてコロナ放電を生じないバイアスローラを用いれ
ば、複写機全体としてコロナ放電を発生する装置をなく
すことができ、オゾン,窒素酸化物の発生を完全に防止
することができる。
なお、以上の実施例においては露光により電気抵抗が高
くなる感光体を用いたが、露光により電気抵抗が低くな
る感光体を用いれば導電性トナーを用いても反転画像を
得ることができる。
(g)発明の効果 この発明によれば、電気抵抗が露光により変化して抵抗
値変化像を形成する感光体を用い、感光体と現像ローラ
との間にバイアス電位を印加することにより、前記抵抗
値変化像による電気的吸引力によって前記現像ローラに
保持されるトナーに直接作用して抵抗値変化像にトナー
が付着するため、コロナ放電による感光体の帯電工程を
省くことができ、オゾンや窒素酸化物の発生を防止して
画像のにじみやボケ等の画像品質の低下を防止すること
ができるとともに、オゾンによる環境汚染を防止するこ
とができる利点がある。また、感光体に形成された抵抗
値変化像は常温状態では略永久的に残存するため、同一
画像を複数回連続して形成する場合にも、画像形成光に
よる感光体の露光は1回のみでよく、画像形成時間を短
縮できる。
また、同一画像を複数回連続して形成する場合に、少な
くとも2回目以降の第2工程時における感光体の回転速
度が高速にされるため、2回目以降の画像形成において
第1工程が実行されないだけでなく、第2工程の実行時
間が短縮され、全体として著しく画像形成時間を短縮で
きる。
さらに、絶縁性トナーが現像器内で帯電器により帯電
し、帯電気と現像ローラとの間にバイアス電位を印加す
ることにより感光体に形成された抵抗値変化像を顕像化
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明画像形成方法を適用実施する複写機の
主要部概略構成図、第2図は同複写機による感光体への
トナー付着の原理を表した図である。 2……現像器、 21……(導電性)トナー、 22……現像ローラ、 7……バイアス電源、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 祥一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 脇田 和樹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 早川 尚志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−124971(JP,A) 特開 昭61−284771(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】露光により電気抵抗が変化する感光体に帯
    電工程を行うことなく画像形成光を照射して抵抗値変化
    像を形成する第1工程の後に、第2工程として前記感光
    体とトナーを保持する現像ローラとの間にバイアス電位
    を印加して前記抵抗値変化像による電気的吸引力を前記
    感光体から前記現像ローラに保持されたトナーに直接作
    用させて前記抵抗値変化像に付着させ、このトナーを感
    光体から転写材に転写し、次いで第3工程として加熱装
    置により感光体の温度を前記抵抗値変化像が消去される
    温度まで加熱することを特徴とする画像形成方法。
  2. 【請求項2】同一画像に対して複数回連続して画像形成
    を実行する際に、1回目の画像形成に係る前記第1工程
    の終了後に前記複数回分の前記第2工程を実行するとと
    もに、少なくとも2回目以降の前記第2工程において感
    光体の回転速度を前記第1工程時より高速にする特許請
    求の範囲第1項記載の画像形成方法。
  3. 【請求項3】前記現像ローラを有する現像器内に帯電器
    を設けるとともに、前記トナーが絶縁性トナーである特
    許請求の範囲第1項または第2項に記載の画像形成方法
    であって、前記絶縁性トナーは前記帯電器により帯電
    し、前記帯電器と現像ローラとの間にバイアス電位を印
    加することにより感光体に形成される抵抗値変化像によ
    る電気的吸引力により前記感光体に付着させる画像形成
    方法。
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