JPS59101B2 - 電子写真法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真法、詳しくは、光照射、帯電、画像
露光の各工程を経て同一感光体表面に原画像に対応した
静電潜像を繰り返し形成する型式の電子写真法に関する
ものである。

近年、電子写真複写機の分野で感光体の表面に原画像に
対応した静電潜像を形成し、該静電潜像を転写紙に転写
した後、現像して可視像化する静電潜像転写方式を採用
した複写機、即ち、静電潜像転写型複写機が開発されて
来た。

一般的に、静電潜像転写型複写機は、従来の粉像転写型
複写機に比べ、感光体表面に付着した残留トナーをクリ
ーニングする装置が不要であり、感光体として小径ドラ
ム、例えば径６０ｍｍ程度のものの使用が可能であつて
、構造を簡略小型化できると同時に取扱い維持が容易で
あること、エレクトロ・ファックス方式の複写機に比べ
、使用される複写紙（転写紙）が普通紙に酷似しており
良質の複写画像が得られること等、多くの利点を有して
いる。

反面、この種の複写機において感光体として小径ドラム
を使用した場合には、使用される感光体の種類、或いは
感光体の製造方法等によつて、得られる複写画像に汚染
が生じ複写画質を著しく低下させるという問題があつた
。この現象を詳しく説明すると、感光ドラムとして径６
０關程度の小径ドラムを使用した場合、ドラム外周は１
９０ｍｍ程度となる関係上、１枚の複写を完了するにも
感光ドラムを１回転以上回転せしめ感光体の同一部分を
重複使用しなければならず（例えば、Ａ４サイズの複写
を行なう場合、長手方向は２９７ｍＴｔであるため感光
体の約６０％を重複使用しなければならない）、複写画
像の前半部分がかぶつたり（以下、前半カブリと略記す
る）、感光体の重複使用された部分に対応する複写画像
の後半部分に前半の画像が重複して表われたり（以下、
メモリー効果と略記する）する画像汚染現象が顕著に発
生する。

さらに、小径ドラムを用いる場合、光学系により原画像
に対応する光像を充分鮮明に感光ドラム上に結像するた
めには、感光ドラム直前に設置する露光スリツトの幅を
狭くしなければならず、その結果、画像露光光量が減少
するので、感光体として高感度のものが要求される。

２本発明は、これらの点に鑑みてな
されたものであり、前記画像汚染現象を防止する改良さ
れた電子写真法を提供することを目的とする。さらに、
本発明は、前記画像汚染現象を防止するとともに感光体
の光感度を向上せしめる新規な ２電子写真法を提供す
ることを目的とする。

以下、本発明につき添付図面を参照して説明す★★る。

前記画像汚染現象の最も顕著に発生する感光体、即ち、
硫化カドミウムと炭酸カドミウムからなる光導電性微粉
末ＣｄＳ・ＮＣｄＣＯ３（０くｎ≦４）を金属活性剤と
ともにバインダー樹脂中に分散させてなる感光体（以下
、ＣｄＳ−ＮＣｄＣＯ３樹脂感光体と略記する）の特性
につき、本発明者らは従来報告されていた特性とは全く
様相を異にした前歴効果を発見した。

即ち、通常、感光体の前歴効果は疲労現象に代表され、
帯電、露光なる工程を前歴として再度、帯電、露光を受
けた場合には、前歴のない場合に比較して電荷受容能力
、つまり初期表面電位が低下し、さらに、光減衰速度も
遅くなると考えられていたが、ＣｄＳ−ＮＣｄＣＯ３樹
脂感光体に関しては、前歴に関係なく帯電条件が一定で
あれば電荷受容能力は常に一定であると共に、前歴によ
つては、絶えず〒定な光感度を示すという特異な前歴効
果を有することを発見した。この前歴効果によつて前記
画像汚染現象が発生することを説明するために、前歴と
して帯電及び露光を加えた後、一様に帯電したＣｄＳ−
ＮＣｄＣＯ３樹脂感光体の光感度を測定し、これを便宜
上、代表的な９つのタイプ（表１参照）に分類した。な
お、光感度は、最も光感度の低いものを１として光減衰
速度の逆数の比で表わした相対光感度とする。表１の前
歴のタイプを対応図面を用いて説明するに、第１図は、
露光のみの前歴を露光量を３通り変化させて与えたもの
で、露光のみの前歴では電荷受容能力も光染度も変化し
ないことがわかる。

第２図は、帯電、露光の前歴を与え、前歴における帯電
量を一定として露光量の変化による光感度の変化を見た
もので、前歴のタイプＦ，．ｅｓｇの光感度は第１図の
前歴のタイプＡ．ｂ．ｃ及び第２図の前歴のタイプＤ．
ｈに比し数倍も向上する。この現象は帯電、露光なる前
歴を与えられたため光感度が増大したと考えられるので
前歴増感と称することにする。この前歴増感による相対
光感度は、帯電量一定の場合、前歴露光量のある値でピ
ークに達する。第３図は、帯電、弱露光の前歴を与え、
露光量を一定として前歴における帯電量の変化による光
感度の変化を見たもので、この場合、前歴における帯電
量が高い程光感度は高くなる。

上記各タイプにおいて注目すべきは前歴のタイプｃ及び
前歴のタイプｈが同じ光感度を示すこと、前歴のタイプ
Ｆ，．ｅ，．ｇはこれらの前歴の夕．イプに比し数倍の
光感度を示し、この場合、光感度は、前歴における帯電
量が高い程高く、前歴における露光量のある値に対しピ
ークをもつことである。

以上の各タイプの前歴を、前歴における帯電電位をパラ
メータとし、前歴における露光量と感光体の相体光感度
との関係で総合的に図示したのが第４図である。さて、
先に述べた前半カブリやメモリー効果が発生する理由を
第４図を用い、径６０ｍｍ程度の小径ドラムを使用した
従来の静電潜像転写型複写機における各工程、即ち、１
０１１ｘ−Ｓｅｃ程度のイレーサによる光照射工程、コ
ロナチヤージヤにより感光体表面を−１０００Ｖに帯電
させる帯電工程、１０１１ｘ−Ｓｅｃ程度の画像露光工
程、潜像転写工程の各工程に即して説明する。

まず、前半カブリの発生について説明すると、ドラム１
回転目の前歴のタイプはイレーサによる光照射のみであ
るから第１図の前歴のタイプｂである。

一方、ドラム２回転目の前歴のタイプは帯電（−１００
０Ｖ）、画像露光（１０１１ｘ−Ｓｅｃ程度）及びイレ
ーサによる光照射（１０１１ｘ−Ｓｅｃ程度）であるか
ら第２図の前歴のタイプｆに対応する。従つて、ドラム
２回転目における感光体の光感度はドラム１回転目にお
ける感光体の光感度に比して高くなつており、ドラム１
回転目に形成された静電潜像に対応する複写画像はドラ
ム２回転目以後に形成された静電潜像に対応する複写画
像に比して露光不足気味になり、前半カブリを生ずる。
次いで、メモリー効果発生の理由を説明すると、ドラム
２回転目における感光体は、ドラム１回転目に受けた画
像露光を前歴とするから、その非画像部（光照射部）と
画像部（非光照射部）とで光感度が異なる。

即ち、ドラム１回転目で非画像部に対応した部分は、帯
電（−１０００Ｖ）、画像露光及びイレーサによる光照
射を前歴とするものであり、前歴のタイプｆに該当する
。一方、ドラム１回転目で画像部に対応した部分は、帯
電（−１０００Ｖ）、転写による電位の低下、イレーサ
による光照射（転写により低下した電位、例えば、５０
０Ｖから１０１１ｘ−Ｓｅｃ程度で光減衰）であるから
前歴のタイプｉに該当する。従つて、前歴のタイプｆと
ｉとの光感度の差によつて転写紙の後半部に前半部の画
像が重複して表われる。このような前半カブリ、メモリ
ー効果は、上記の通りドラム１回転目と２回転目におけ
る、或いは、ドラム１回転目で画像部に対応した部分と
非画像部に対応した部分における感光体の光感度の相違
によつて生ずる。

従つて、このような画像汚染現象を解決するためには光
感度が常に一定になるようにすることが必要である。本
発明の第１は、イレーサによる照射光量を１０３１ｘ−
Ｓｅｃ以上に設定すれば、イレーズ前の帯電量の差異等
にかかわらず感光体が一定の光感度を示すことを用いて
前記画像汚染現象を解決したものである。

この場合、具体的構成は、第５図に示す如く、反時計方
向に回転する小径感光ドラム１の周囲に、一様帯電のた
めのコロナチヤージヤ２、原稿３の画像、即ち原画像に
対応した光像を感光体表面に投影するための照明光源４
及び光学系５、感光体表面に形成された静電潜像を転写
紙１６に転写するための転写ローラ６、そしてイレーサ
７が各々配置されている。イレーサ７は感光体ドラム１
に対する照射光量が１０３１ｘ−Ｓｅｃ以上となるよう
高輝度のランプ８とその反射笠９からなる。

第５図の構成において、画像汚染現象が防止されること
を第４図を用いて説明すると、ドラム１回転目における
感光体の前歴は、１０３１ｘ−Ｓｅｅ以上の光照射であ
るから前歴のタイプＣである。

一方、ドラム２回転目における感光体の前歴は、チャー
ジャ２による帯電、画像露光、転写であるが、１０３１
ｘ−Ｓｅｃ以上の光照射を受けるので前歴タイプｈに代
表される光減衰カーブを描き、この際の光感度は前歴の
タイプＣと同一であるので前半カブリは生じない。さら
に、ドラム１回転目で画像部、非画像部に対応した部分
の感光体の前歴に関しては、画像部、非画像部に対応し
た部分における各々の帯電電位は異なるが、１０３１ｘ
・Ｓｅｃ以上の光照射によつて前歴のタイプｈに代表さ
れる同一の光感度にそろえられるのでメモリー効果も生
じない。従来よりイレーサを用いる技術は多々あつたが
、それらはいずれも画像露光における照射光量の数倍、
ＣｄＳ−ＮＣｄＣＯ３樹脂感光体の場合には１０１〜１
０２１ｘ−Ｓｅｃ程度であり、前歴効果を有しない感光
体に対しては有効であつたが、ＣｄＳ−ＮＣｄＣＯ３樹
脂感光体のように前歴効果が顕著に表われる感光体に対
しては前述の通り画像汚染現象を防止できず、他の前歴
幼果を有しない感光体の使用を余儀無くされていたので
ある。

本発明は、イレーズに際して１０３１ｘ−Ｓｅｃ以上の
光照射を与えれば、光照射前の帯電量の差異等にかかわ
らず一定の光感度が得られることを発見し、これにより
画像汚染現象を防止したもので、帯電、露光に先立つて
、感光体表面上の電荷密度のムラの除去を行なうという
従来のイレーサ以上の機能を果しているものと言える。
本発明の第２は、画像汚染現象を防止するとともに、感
光体の光感度をプロセス的に向上させる新規な電子写真
法である。

即ち、前記光照射の後に前歴帯電工程及び前歴光照射工
程を付加して一定の前歴を与え光感度を向上せしめる、
換言すれば前歴増感するものである。第６図において、
反時計方向に回転する小径ドラム１の周囲に配置された
、一様帯電のためのコロナチャージヤ２、原稿３の画像
、即ち原画像に対応した光像を感光体表面に投影するた
めの照明光源４及び光学系５、感光体表面に形成された
静電潜像を転写するためのローラ６、１０３１ｘ−Ｓｅ
ｃ以上の露光量に設定されたイレーサ７の各々は第５図
の構成と同一であるが、イレーサ７とチヤージャ２の間
に前歴帯電用チヤージャ１０と前歴光照射用ランプ１１
とが配置されている。

前歴帯電用チャージャ１０による帯電電位は、チャージ
ャ２で帯電される電位程度かそれ以上であることが望ま
しい。前歴照射用ランプ１１は１〜１０２１ｘ−Ｓｅｃ
程度の照射光量、望ましくは１０１ｘ−Ｓｅｃ程度に設
定される。この構成によつて感光体が受ける前歴は、１
０３１ｘ−Ｓｅｃ以上の光照射、前記帯電（−１０００
Ｖ）、１０１ｘ−Ｓｅｃ程度の前歴光照射、−１０００
への帯電であるから第２図の前歴タイプｆであり、その
光感度は従来の光感度に比し、数倍に増感されている。

さらに、１０３１ｘ−Ｓｅｃ以上の光照射により感光体
の表面電位は常に０Ｖまで落され、この上に帯電、露光
の前歴を受けるのであるから、常に一定の前歴を受ける
ことになり前半カブリ、メモリー効果等の画像汚染現象
を生じることはない。第７図は、第６図の構成の変形例
であつて、第６図の前歴帯電用チャージャ１０、前歴光
照射用ランプ１１及びコロナチヤージヤ２を１つのまと
め帯電同時光照射ユニツト１２としたもので、チヤージ
ヤ１３の上部シールド板に開口１４を設け、該開口１４
に感光体ドラム１に対する照射光量が１０１ｘ−Ｓｅｃ
程度のランプ１５を配している。

この場合、最終的に感光体表面電位が−１０００Ｖにな
る必要上、チヤージヤ１３は通常のチャージャより高出
力のものでなければならない。以上の説明で明らかなよ
うに、本発明は、１０３１ｘ−Ｓｅｃ以上の光照射によ
つてイレーズするので、感光体の光感度は常に一定にな
り画像汚染現象を完全に防止することができる効果があ
る。

さらに、本発明は前記光照射によつて画像汚染現象を防
止するとともに、感光体が前歴によつて増感される、い
わゆる前歴増感を利用するものであつて、光学系により
投影される原画像に対応する光像が充分鮮明に結像する
ために感光ドラム直前に設置する露光スリツトの幅を狭
くしなければならない様な小径ドラムを使用する複写機
においては、少ない画像露光光量をよぎなくされるので
特に有効である。

また、説明は便宜上、ＣｄＳ− ＮＣｄＣＯ３樹脂感光
体の小径ドラムを用いた静電転写型複写機に関連して述
べたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、Ｃ
ｄＳ− ＮＣｄＣＯ３樹脂感光体と同様の感光特性を示
す感光体にも適用できる。

さらに．大径ドラムを用いて高速連続複写を行う場合に
生じる画像汚染現象にも有効である。さらにまた、静電
潜像転写型複写機においては、形成された静電潜像の微
妙な変化まで再現するため特に画像汚染が顕著に表われ
るのであるが、粉像転写型複写機においても前記メモリ
ー効果の発生が若干みうけられこれらに対しても本発明
は有効である。最後に、本発明に関しておこなつた実験
の結果を示す。〔実験Ｉ〕 ＣｄＳ− ＮＣｄＣＯ３樹脂感光体（０．８≦ｎ≦１．
０）を用い、３０１ｘ− Ｓｅｃ程度の光照射、帯電、
画像露光、潜像転写の各工程を含む従来の静電潜像転写
型複写機と、第５図、第６図、第Ｔ図の構成を採用した
静電潜像転写型複写機を用いて実際に画像複写実験をお
こない、その複写画像を比較したところ、前者の場合、
前半カブリ、メモリー効果が発生し実用に耐えないもの
であつたが、後者の場合、画像汚染は生じず、鮮明な画
像が得られた。

下表２にその実験データを記す。〔実験〕 光感度を確認するため、ＣｄＳ− ＮＣｄＣＯ３樹脂感
光体（０．８≦ｎ≦１．０）に対し、前歴帯電及び画像
露光前の帯電を表面電位−１０００Ｖとし、前歴光照射
の照射光量を変えて、これに対する光感度の変化を測定
した。

光感度は、画像露光に相応する光量の光照射によつて表
面電位が−１０００Ｖから−３００Ｖまで低下する露光
量の逆数の比であり、表面電位０ｖの感光体に−１００
０Ｖの帯電をほどこした場合の光感度を１に取つている
。これを第８図に示す。さらに、第５図の構成において
、２６５００１ｘで０．１３ｓｅｃのイレーズと−１０
００Ｖの帯電をへた感光体の光減衰曲線（曲線Ｐ）及び
第６図の構成において、２６５００１ｘで０．１３ｓｅ
ｃのイレーズ、−１０００Ｖの前歴帯電］ ４０１ｘで
０．０８ｓｅｃの前歴光照射、−１０００Ｖの帯電をへ
た感光体の光減衰曲線（曲線Ｑ）を測定した。

これを第９図に示す。第９図において表面電位が−１０
００Ｖから−３００Ｖまで低下する露光量は、曲線Ｐで
は２６１ｘ− Ｓｅｃ）曲線Ｑでは８．５１ｘ− Ｓｅ
ｃであり、明らかに第６図の構成による感光体の光感度
は増加しており、この光感度は前歴を与えたため生じた
ものである。

さらにまた、別のＣｄＳ− ＮＣｄＣＯ３樹脂感光体（
０．８≦ｎ≦１．０）に対し、第５図の構成と、第７図
の構成の比較実験をおこなつた。

これを第１０図に示す。第５図の実験データは上記第９
図のものと同一であり、その光減衰曲線ｐ’で表わす。
第Ｔ図構成においては、２６５００１ｘで０．１３ｓｅ
ｃイレーズを行なつた後、１０００１ｘ）０．０１Ｓｅ
ｅの光照射と同時に帯電を行な（・、最終的に１０００
Ｖの表面電位を与えられた感光体の光減衰曲線（曲線Ｒ
）を漣徒した。第１０図において、表面電位が−１００
０Ｖから−３００Ｖまで低下する露光量は曲線Ｐ′では
１９１ｘ−Ｓｅｅ、曲線Ｒでは１１１ｘ−Ｓｅｅであり
、明らかに第７図の構成による感光体の光感度は増加し
ている。

なお、第５図の構成の光減衰曲線が第９図と第１０図で
多少異なるのは、用いた感光体の製造上の微差が現われ
たものと思われる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はＣｄＳ−ＮＣｄＣＯ３樹脂感光体の
特性を示す模式図、第４図は第１図乃至第３図の特性を
総合的に図示した模式図、第５図は本発明の第１を適用
した静電潜像転写型電子写真複写機の要部断面図、第６
図は本発明の第２を適用した同要部断面図、第７図は第
６図の変形例を示す同要部断面図、第８図、第９図、第
１０図は実験結果を示す図面である。 １・・・・・・感光ドラム、２・・・・・・コロナチヤ
ージヤ、３・・・・・・原稿、４・・・・・・照明光源
、５・・・・・・光学系、６・・・・・・転写手段、７
・・・・・・光照射手段、８・・・・・・ランプ、９・
・・・・・反射笠、１０・・・・・・前歴帯電用チャー
ジャ、１１・・・・・・前歴光照射用ランプ、１２・・
・・・・帯電同時光照射ユニツト、１３・・・・・・コ
ロナチヤージヤ、１４・・・・・・開口、１５・・・・
・・ランプ、１６・・・・・・転写紙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光照射、帯電、画像露光の各工程を経て同一感光体
   表面に原画像に対応した静電潜像を繰り返し形成する形
   式の電子写真法において、感光体として前歴帯電量ある
   いは前歴照射光量の変化に応じて前記画像露光工程にお
   ける光感度が変動するＣｄＳ・ｎＣｄＣＯ＿３（０＜ｎ
   ≦４）光導電性微粉末をバインダー樹脂中に分散させて
   なるものを用い、前記光照射工程における照射光量を１
   ０＾３ｌｘ・ｓｅｃ以上としたことを特徴とする電子写
   真法。 ２ 光照射、帯電、画像露光の各工程を経て同一感光体
   表面に原画像に対応した静電潜像を繰り返し形成する形
   式の電子写真法において感光体として前歴帯電量あるい
   は前歴照射光量の変化に応じて前記画像露光工程におけ
   る光感度が変動するＣｄＳ・ｎＣｄＣＯ＿３（０＜ｎ≦
   ４）光導電性微粉末をバインダー樹脂中に分散させてな
   るものを用い、前記光照射工程における照射光量を１０
   ＾３ｌｘ・ｓｅｃ以上とすると共に、前記光照射工程と
   帯電工程との間に前歴帯電工程と前歴光照射工程とを含
   むことを特徴とする電子写真法。 ３ 前記前歴光照射工程における照射光量が１〜１０＾
   ２ｌｘ・ｓｅｃであることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の電子写真法。