JPS5890651A - 電子写真法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は帯電及び像露光を行うことにより感光体上に静
電潜像を形成する電子写真法にかかり、特に像露光とし
てレーザー光を利用してなるレーザープリンタにおける
電子写真法に関する。

複写機等による電子写真法は、感光体表面を均一に帯電
させ、その表面に像露光を行い静電潜像を形成した後、
現像及び転写を行い感光体表面に残留するトナー及び電
荷をクリーニング手段及び除電手段にて除去し、感光体
の繰り返えし利用を計っている。このような作像プロセ
スによる電子写真法を利用したものとして複写機以外に
レーザ−プリンタがある。しかしレーザープリンタは、
複写機の感光体と同一のものをそのまま利用することは
できず、例えば第１図に示す感光体構造を特徴としてい
る。図において、導電性の基材ｌ上に５ｅｎＳｅ−Ｔｅ
等から成る多層構造の光導電層２を形成し感光体８が構
成されている。上記光導電層２は、層厚が６０μｍ程度
のＳｅ層２−１と、層厚が５μｍ程度のＳｅ層２−８と
の間に層厚が１μｍ程度の５ｅ−Ｔｅ層２−２が介在さ
れた三層構造である０ 第１図のレーザープリンタ用の感光体は、各層の役割が
はっきりとしておシ、Ｓｅ層２−８は帯電された電荷を
保持する層、５ｅ−Ｔｅ層２−２はレーザー光により反
応して電荷を発生する層、Ｓｅ　ｑ２、は電荷を輸送す
るための層である。上記５ｅ−Ｔｅ層２−２は、照射さ
れるレーザー光を吸収し電荷を発生するために、Ｔｅの
含有量が加減されている。例えば半導体レーザーは、高
指向性の単色光という特徴をもっており、（ＧａＡｌ−
）Ａｓでは７００ｎｍ〜９００　ｎｍの範囲の波長であ
る。っマシ、（ＧａＡｌ）Ａｓ半導体レーザーを用いる
場合、５ｅ−Ｔｅ層２−２は、Ｔｅの含有量を増加させ
て７００ｎｍ〜９００ｎｍに感度を有するように波長増
感されている。

そこで、第１図に示す感光体３を用いた場合の作像プロ
セスを説明すれば、まず、第２図（ａ）に示す如く感光
体３の表面をコロナ放電装置を用いて正（ト）に帯電さ
せる。この時正の！荷はＳｅ層２−３に保持され、負←
）の電荷は導電性の基材Ｉを通してＳｅ層２−７の界面
に誘起される０この状態で、レーザー光を照射すると第
２図（ｂ）に示す如＜５ｅ−Ｔｅ層２−２に正・負の各
電荷が発垂する。つまり、レーザー光は上部のＳｅ層２
−３を通過し、Ｓ、ｅ　−Ｔｅ層２−２で吸収され夫々
の電荷が発生する。そのため、５ｅ−Ｔｅ層２−２で発
生した正の電荷は、表面と基材１との間の帯電電荷の電
界により、電荷輸送層のＳｅ層２−１を通して誘起され
た負の電荷と結合し、負の電荷は電荷保持層のＳｅ層２
−３上の正電荷に引き寄られその電荷と結合する。その
ため、レーザー光が照射された領域の感光体表面の電位
が第２図（ｅ）に示す如く大きく減衰し、感光体上にレ
ーザー光の照射に応じた静電潜像が形成される。この静
電潜像は、現像装置にて可視像化された後に、用紙に転
写されるｏしかし、上記静電潜像は、一般的な複写機に
よる静電潜像とは異なり、潜像部の電位が低いため、現
像装置にて反転現像が行なわれる。そして、感光体表面
に残留するトナー及び電荷は、クリーニング工程、除電
工程を経て、感光体は次の作像に備えられ繰り返えし使
用される。上記除電工程は一般的には、白色光源を用い
て感光体を均一に照射している。

上述の様に、レーザープリンタ用の感光体は、第１図に
示す如き三層構造であることから、次に示す欠点を有し
ている。

その１つは、現像装置において正帯電されたトナーを用
いて現像を行っており、転写工程においては均一帯電時
とは逆の負コロナ放電により静電転写を行うことから、
感光体表面が全体に負に帯電されてしまう。この時、転
写紙が対向しない感光体表面の帯電電位と、転写紙と対
向する感光体の表面電位とに差が生じ、例えば前者の方
が帯電電位が大きくなる。これに対し、複写機の作像プ
ロセスによれば、均一帯電時と同一極性の正コロナ放電
にてトナー像の転写を行っているため、感光体表面は正
のままの帯電電位となる０そこで、感光体表面を除電す
るために白色光を感光体全体に均一に照射することで、
表面電荷を放電させている。しかし、感光体表面が負に
帯電されていることから、光照射するだけでは感光体上
の電荷を消去することが難しい。つま！１ｌｓｅ　−Ｔ
ｅ層２−２は東屋半導体の特性を有し、感光体表面の電
界が正電界であれば、５ｅ−Ｔｅ層２−２で発生じた負
の電荷が正電荷に引き寄せられやすいが、負の電荷に対
しては、正の電荷の移動が妨げられ、除電効果が上がら
ない０ただし、複写機の如く転写工程後、均一帯電時の
帯電電位のままであれば、光照射により効率よ〈除電が
行われる。

上述の様にレーザープリンタにおいては、転写工程後に
光照射による除電を行つ・ても除電が効率的に行われず
、そのまま次の均一帯電工程へと進む。この均一帯電工
程で正の帯電を行えば、転写紙の対向した部分と対向し
ない領域において、帯電電位の差所謂転写跡が生じる。

又、もう一つは、レーザー光のような例えば、６００ｎ
ｍ以上の波長の光源を用い帯電、露光を繰り返した（マ
ルチコピーの）場合、５ｅ−Ｔｅ層２−２のＴｅの含有
量を増加させたため、その層内での暗電流の増加（暗減
衰）がはげしくなる。そのため、帯電工程にて帯電を行
っても、暗電流のため帯電電荷が少なくなる。これは、
像露光によるレーザー光にて５ｅ−Ｔｅ層２−２内に生
じた正又は負の電荷は、全て帯電工程による帯電電荷と
結合することなく、一部の電荷が５ｅ−Ｔｅ層２−２内
にトラップされる。このトラップされる電荷がレーザー
光の繰り返し使用により除々に増加する。

上記Ｓ　ｅ　−Ｔ　ｅ層２−２でトラップされた電荷は
、次の均一帯電による高電界に励起され、トラップ状ダ 態が解かれ帯電電荷と結合する（暗電流の）ために、帯
電電位（帯電能）が低下する。

帯電電位が低下すれば、露光を行ってもレーザー光が照
射された部分の電位もあまり低下せず、コントラストが
小さくなり、像のカプリ等が生じ、鮮明な像が得られな
くなる。又、除電工程において白色光を照射するため、
Ｓｅ’−Ｔｅ層２−２へも光が照射され電荷が発生し、
残留電荷と結合することで感光体の除電を行っている。

しかし力から、５ｅ−Ｔｅ層２＝２内にトラップされる
電荷もある。

そのためレーザー光の照射時にこのトラップされる量が
更に助長され、帯電能が徐々に低下させていく訳である
。

本発明は上述の如く感光体を繰り返し使用した場合に生
じる転写跡等をなくシ、常に均一な帯電を行うことがで
きるレーザープリンタによる電子写真法を提供するもの
である。又、本発明は感光体の繰り返し使用時の暗電流
をできるだけ少なくし、帯電電位を低下させることのな
い電子写真法を提供するものである。

本発明は特に感光体を帯電、露光、現像、転写、クリー
ニング及び除電の各工程を備え、感光体の除電に特徴を
有した電子写真法であって、この除電工程にて感光体を
再使用する際に、感光体の残留電荷を効果的に除電し、
次の帯電工程において均一帯電を可能にし、且つ光導電
層の暗電流を押え、次の帯電電位の低下を防止するもの
である。

以下図面に従って本発明による電子写真法を詳細に説明
する。

第３図は本発明による電子写真法の作像プロセスを示す
図である。図中ｌＯは第１図に示す如き構造の感光体、
１１は感光体１ｏの表面を均一に正に帯電するための帯
電用コロナ放電装置、１２はプリント信号に応じて変調
され感光体を照射するレーザー光、１８は静電潜像を可
視化するために反転現像を行う現像装置、１４は用紙１
５に可視化されたトナー像を転写するための転写用コロ
ナ放電装置、１６は本発明における除電用のコロナ放電
装置、１７は感光体１ｏに残留する電荷を除電するため
の除電光を照射する光除電装置、１８は感光体１００表
面に残るトナーを除去するクリーニング装置である。こ
の図には示していないが、転写用紙１５は転写工程後に
感光体１ｏよシ剥離され、定着部を通してトナー像が定
着されプリントアウトされる。

上記第３図の作像プロセスにおいて、感光体ｌＯ上には
、レーザー光１２の照射により、静電潜像が形成される
が、この静電潜像は画像部分の電位が非画像部分の電位
より低いことから、現像装置１３にて正に帯電されたド
ナーにて反転現像される。そして、転写工程において、
帯電工程と逆極性（負）のコロナ放電により、転写用紙
Ｉ５にトナー像を静電転写される。この時、感光体１０
は負のコロナ放電により、負極性に帯電されると共に、
転写用紙１５と対向する感光体の表面電位と、対向しな
い感光体の表面電位とに差ができる転写跡が生じる。そ
のため、本発明は転写工程後に除電用のコロナ放電装置
１６を設けている。コロナ放電装置１６は、帯電工程と
同一極性のコロナ放電を行うことを特徴とするもので、
感光体１０に帯電された負の電荷を除電すると共に正極
性に帯電させる。この除電用コロナ放電装置１６を経た
感光体１０は、クリーニング装置１８を経て、帯電工程
において、コロナ帯電される。この時、感光体ＩＯはコ
ロナ放電装置Ｉ６にて正帯電されており、更に帯電工程
において正帯電されることから、その表面電位は全体に
ほぼ均一化される。

又、除電用コロナ放電装置１６の後に光除電装置１７が
配置されており、この光除電装置１７は、均一光を感光
体表面に照射すれば、光導電層２に電荷が発生し、感光
体１０表面の正電荷が除電される。この時、感光体表面
は正帯電されていることから、光導電層２に発生した負
電荷が正電荷に引き寄せられ効率よく除電が行われる。

従って、感光体１０の転写跡がなくなり、表面はほぼ零
電位になり、帯電工程において均一な帯電が望める。

一方、レーザー光源として、７００ｎｍ〜９００ｎｍの
範囲の波長の光導体レーザーを用いた場合、特に光除電
装置１７としては、６００ｎｍ以上の波長の光をカット
した光を用いれば有用である。光陰（電装型１７は、例
えば白色光源にブ・・−７９−タを用いて、６００　ｎ
ｍ以上をカットした光で、除電用コロナ放電装置１６後
に感光体１０を均一照射する。６００ｎｍ以上をカット
した除電光を、感光体１０に照射すれば、この光は光導
電層２の電荷保持層２−３で光吸収され、この層２−８
で電荷を発生させる。これにより、感光体１００表面に
残留する電荷（正）は、電荷保持層２−３で発生した電
荷（負）と結合し、効果的に除電されることになるＯ従
って、光除電装置１６の光照射により、感光体１０の残
留電荷が効率よく除電され、次のクリーニング装置１８
にて感光体１０の表面がクリーニングされ、次の像形成
に備えられる。６００ｎｍ以上の波長をカットした光を
照射することで、光導電層２の５ｅ−Ｔｅ層２−２は、
除電光の照射によりその光を吸収することなく、その層
での電荷発生は生じず、暗電流の増加が押えられる。即
ち、従来では感光体１０の残留電荷を除去するために、
除電光として白色光源がそのまま利用され、感光体１０
を照射していた。そのため、５ｅ−Ｔｅ層２−２にも電
荷が発生し、レーザー光の繰り返し使用により暗電流を
増加させることになる。

しかし、本発明の如く、５８層２−３内で電荷を発生さ
せ除電させることで、５ｅ−Ｔｅ層２−２での暗電流の
増加を押えており、次の帯電工程での帯電能の低下を押
えることができる。上記Ｓｅ層２　は、５ｅ−Ｔｅ層２
−２に比べ、レーザー光又は３ 除電光等を照射し帯電、露光を繰り返し行っても暗電流
の増加は非常に少なく、安定した特性を示す。従って、
除電光を照射し感光体１０の電荷を除電させ、帯電、露
光を繰り返し行っても、５８層２−８での暗電流による
帯電能の低下はほとんどなく、Ｓ　ｅ　−Ｔ　ｅ層２−
２の光疲労を押え、感光体１０の繰り返し使用を可能に
できる。

上記除電光は、−例として白色光源をプルーフイルター
を用いて６００ｎｍ以上の光をカットしたものについて
述べたが、要は５ｅ−Ｔｅ層２−２に吸収される光を照
射しないようにすればよく、少なくとも６００ｎｍ〜１
１０００ｎの波長をカットした光を用いればよい。又、
光除電装置１７は、第３図に示す位置に配置することに
限定されるものではなく、少なくとも帯電工程１１にて
感光体１０を均一帯電する以前の位置に配置すればよい
。更に、除電用のコロナ放電装置１６のコロナ放電時と
同時に、上記除電光を均一照射する構造であってもよい
０ 次に実施例について記載する。

実施例１ 作像プロセスとしては第３図に示すものを用い、光除電
装置Ｉ７の光源に１２Ｖ２００ｍＡの東芝ヒユーズタイ
プの電球１０個を使用し、２個直列に接続したものを、
５組並列に接続し、これに２４（Ｖ）の電圧を印加する
。そして、この光源による光を東芝色ガラスフィルター
単色シリーズフィルター（Ｖ−４２）又は（Ｂ−４６）
　を通した除電光を用吻た。そして、除電用コロナ放電
装置１６にて転写工程後の感光体１０の表面電位が全域
に正電位になるべく正コロナ放電を行うことで、マルチ
コピーを行った。

上記の除電光を照射する以前に感光体１ｏを正電位に帯
電したことで、感光体表面の電位を全域においてほぼ零
にすることができた。また、コロナ放電装置１１による
感光体１ｏへの帯電電位の変動も押えられ、マルチコピ
ーを行っても常に鮮明な画像を得ることができた。

実施例２ 作像プロセスとしては実施例１と同様第３図のものを用
いる。そして、除電光の光源としては、ピーク波長が４
１５ｎｍの青色発光である東芝冷陰極螢光ランプ（ＦＬ
２Ｇ−Ｔ）を用いる。このランプを第４図に示す如＜Ａ
ＣＩＯＱＶ電源を、昇圧トランス２０を通して５００Ｖ
に昇圧した後、４０にΩ〜５０にΩ／３Ｗのバリスト２
１を介して点燈させる。

この螢光ランプを感光体１０表面より約１ｃｍ〜１０α
の距離を隔てて配置し、マルチコピーを行った。

この場合も、光除電において感光体１０表面の電位は、
全域においてほぼ零となった。また、コロナ放電装置１
１による帯電後の表面電位は、はとんど変動せず安定し
ていた。そして、常にカプリのない鮮明な画像を得るこ
とができた。

以上説明した様に本発明の電子写真法によれば、除電工
程において、転写工程後に帯電工程と同一極性の帯電を
行い、その後に均一光を照射して除電を行うことから、
転写工程による転写跡等を除去し、感光体の表面をほぼ
零電位に保って、次の作像に備えることができ、帯電工
程において、全域を均一に帯電できる。又、除、電光と
してレーザー光の波長をカットした光を感光体に照射し
ていることから、光導電層・内にトラップされる電荷を
押えており、感光体表面を常に均一に安定した帯ブリ等
のない鮮明な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザープリンタによる感光体構造の一具体例
を示す断面図、第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）レーザープリ
ンタの感光体による像形成を説明するために供する図、
第３図は本発明の電子写真法による作像プロセスを示す
図、第４図は本発明にかかる除電光用のランプ駆動の一
例を示す駆動回路図である０１：導電性基材　２：光導
電層　２１’Ｓｅ層（電荷発生層）　　２ｓ：Ｓｅ（電
荷保持層）１０：感光体　１１：帯電用コロナ放電装置
　１２：レーザー光　１３：現像装置　■４：転写用コ
ロナ放電装置　１６：除電用コロナ放電装置　１７：除
電装置　１８：クリーニング装置。 代理人　弁理士　　福　士　愛　彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、感光体に対し特定の極性に帯電を行い、レーザー光
   による露光を行い感光体表面に静電潜像を形成し、この
   潜像を現像した後に静電転写により用紙に転写し、クリ
   ーニング工程を経て、上記感光体を繰り返し使用する電
   子写真法において、上記静電転写工程後に帯電時の特定
   極と同極性の除電を行い感光体表面を特定極性に荷電し
   てなる電子写真法。 ２、転写工程後に特定極性に荷電された感光体を、除電
   光にて均一に光照射してなる特許請求の範囲第１項記載
   の電子写真法。 ３、感光体は電荷保持層、電荷発生層、電荷輸送層を順
   次積層してなる構造を特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の電子写真法。 ４、除電光はレーザー光の波長より短かい波長の光であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載又は第３
   項記載の電子写真法。 ５、除電光は感光体の電荷保持層に吸収される波長の光
   であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の電
   子写真法。 ６、除電光は白色光源を用いレーザー光と同等の波長を
   カットするフィルターを通してなる光であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項又は第３項又は第４項記載
   の電子写真法。