JPS59121349A - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、帯′電波に像露光と現像とを繰返して感光体
等の像担持体上にたとえばカラー画像を形成する電子写
真法の改良に関する。

〔発明の技術的背景〕

電子写真を用いたカラー記録技術の歴史は古く様々な方
式が提案開示されている。これらのうち最近特に注目さ
れている技術に電子写真感光体への書き込み記録方法と
してレーザビー１、。

ＬＥＤアレイ、などの発光素子を用いたもの、あるいは
、液晶、やファラーデー効果を用いた光スチッチング素
子などを用いてデジタル化した光情報の書き込みを行な
う光学系を用いたものがある。これらの技術がカラー記
録に有力であると考えられる根拠は第１に従来から、カ
ラー電子写真の大きな技術的離間のひとつとさｉ＞てい
る原稿の色分解による各色情報の光強度と、感光体の分
光感度との不一致によって生ずるプロセススピードの制
約がなくなる。第２に電気的処理を介するために様々な
Ｓ／Ｎの改善が可能である。第３に画像情報の編集をは
じめとする電気的画像処理ができる等、コンピューター
との連結による多くの応Ｒ）処Ｊｑ（が考えられるから
である。とれらのデシタル化された画像情報の感光体へ
の１１き込み方式を用いる７１子写真装置では一般的Ｍ
光ビームの照射された部分を顕像化する／′Ｃめに反転
現ｒ争を行なっている。これは、テ゛ノクル処理回路と
走査光学系の精度上の負担を軽減することができるため
である。カラー電子写真の基本的な方式は帯電−ｆ象Ｌ
・′１・１光−、ＩＩ！Ｊ、　（象を必要色の数だけく
りかえす沖により行なわれるが、これしｌ−円筒状に形
成し７た感光体の回りに１回転で全ての経返し７が行な
われるように帯？１１’、−像′Ｉｒ、′Ｎ光−現イ′
りのための各装置１）゛を必要色の数だけ配置心狙るも
のと、用１像装置１゛Ｌだけを必要色の数だけ配置し、
帯電と面り光器９ｊ　Ｉｄ’、　、感光体のくりかえし
回転によっで５１Ｌ川さｔｒ、るものに大別される。前
者は装置１り１的に大きくなるが、記録時間が短かく実
用的見地からＪ（１１待の大きい方式でを）る。

以上述べてきた多色記録装ｆｇｆ、の最も新しいかつ的
１１．い基本概念としては、第１図のようにまとめらｉ
する。以下この装置について第２図をも含めて説明する
。原稿台ＩにＩ◇刀・れ；４＝　ｒＧｃ　ｆｒｆ　？’
：＋公知の露ブ〔；光学系２およびやはり公知の三色色
分ｊ’ｒ’ｌフィルター３により固体撮ｆ′４！素子を
）るいｌｃｌ、イメージスキャナー等の呼称で知られる
ＣＣｒ）゛アレイあるいは、シリコン等の感光Ｕ料でア
Ｉ／イ化された光電変換型の画像Ｍ’ｒＣみ取り素子４
に」、り三色が電気信号化されて１尼憶および情報処哩
Ｈｓ（ｓ　、ｔｙおよび出力回路６を介し、て予にめ帯
電チャー、シャ７により新組の電位Ｖ、に荷重されだ像
」１１持休としての７）、子写真用感光体８にレーリ゛
−光。

発光ダイオードアレー（ＬＥＤ　）あるいｄｌ、液晶光
シャッターアレー等を用いてなる光像走査装置Ｃ（９，
１０，１１から走査露光が行なわれる。この走査露光は
、色分解フィルター３に、ｌ：って分解された出力によ
って、例えば本例のように３色であれば、赤、宵、黄の
出力をそれぞれ９ｆＮ。

１０ａおよびＩＩａとして露光し、それぞれの露光毎に
同色の電子写真用現像器Ｉ２、ＩＩ、ｌ、−よひ１４に
ｊ％光部の電位ＶＲＩより高い現像バイアスＶＢを印加
して反転現像することにより、三色よシなるカラー電子
写真の形成が行なわれ、感光体８土に形成された像は、
給紙装ｆ６１５から給紙されに、　ｉｔ＋：イＡ紙Ｉ゛
に転写用コロナ１６および剥ＩＷｆ装置１７によって転
写剥ｎＩＥされ、定着器１８により加ハヘ定）：’７さ
れて（７：上昇の４．！ｊ　ＫＫ　ｌ−レイ１９土にｔ
’ｌ”４’ｌ’ｙ　＝５れて複写が完了される。一方Ｒ
゛３九体８土に残留し／、１７Ｘ’ｉ　１１″剤ｔ、Ｌ
泊去ジン７″２θにより感っし什多−除１；、シ、メ仁
ｉ二にクリープ２１Ｖｃより清掃されて次の′リイクル
に４ｈすえもれる。一方複写を行なわずに外）ｆｌ（の
出力ｊ’ｌ＋Ｌ　＆；であるコンビ゛ユータやワードプ
ロ十１すの出力を土器ｆｉの入力部２２に１′ど距７１
；できるように／（、ておシ、（＋：ｊ号に応［７プξ
色を出力できＺ）多色プリンターとしでも用いられるも
のである。

〔１７尼技術の問題点〕 本発明者シ」、以上ｉ）εす」した装置汽にょシイ！ｉ
々の検削を行なった結果以下の問題点が残存しているこ
とを山１．い出した。

寸ス、’ｉｆ：”ｆｉｌ’、　チャージャ２にょシ荷電
された感光１本８Ｖ」、３番目の現イ：’ｌ”＋；ｉｆ
　１４を通過するまでＴＪ。

荷を保持していなければならないが、実際的にこのよう
な長時間にわたシミ荷を一定に保つ事のできる感光体８
は少なく、あっても純粋無定形セーレンなど感度的に低
いか、あるいは、分光感度的制約などの理由から使用に
適さないものが多く、感度的に適するものはこの電荷の
減衰のために画像変動の問題が大きくなるという問題が
生じだ。この対策として、各色のｉｌｌ先光先だって前
帯ｉＬ用チャージャ２．７−　ａ　、　２．９−　ｂを
現像器１３．１４の前段に設けて感光体８上の１１し荷
の減只ΔＶを補償する事が考えられており、これにより
現像に必要なｉ（Ｌ位の安定条件は満１１ｔされた。と
ころがこの場合、感光体８上の電位分布又は第２図のよ
うに第１回目にＩＩ”Ｉｉ光９８を受けて現像された部
分Ｅ部の電位■Ｒ１および非露光部の電位ｖ１は、前帯
ｉＥを受けた後にはそれぞれＶｎ２およびＶ２になるが
、三色間以後の反転現像によりＥ部に現像剤が旬着しな
いようにするためには、現像のだめの静電コントラス）
　（Ｖｎ−−Ｖｎ２）が、現像剤の現像感度より小さく
ならなければならず、結果的には感光体８の初期帯電’
ｉｌｉ；位Ｖ、を一定に保つだりでは一度露光を受けだ
部分の’ｌｉｉ、位は元にｄ戻らないだめ、現像器１３
と１４によシ再現像されてしまい、不要な色の１１１な
りが発生し、指定色がイ４ｆられないという混色間ｙ！
夫が新たに発生した。このことは、結局ｉｊｒ来技術の
代表的な力・本プロセスである感光体８上の重荷を露光
により全面消去し、次に再帯電−するという方法による
１〜か満足な条件が得られないということに帰着しでし
まい、再帯電装置２３−ｎ、２３−ｂに加えて更に図示
しない潜像消去用）°Ｃ書ｐルをもうける必要が生じ、
小型な装置はもｔＪ、やｊυ］待できないところと々っ
てし１つだ。

史にこのように帯１．ｉ、装置２　；？　−ａ　、　２
３−　ｂに近接させてしかも「Ｉ］三にわたり光照射を
行なうノ」■は、感光体Ｈの疲労対策上好ましくなく、
肋、に高感鹿７ｉ感光体である土製ｆｉ（＋’に用いだ
セレン・テルル合金系感光体や、アモルファスシリコン
感光体等では、使用モードによる電位の変動を増幅さぜ
る事も判明した。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情にもとづきなされたもので、その目
的とするところは、装置を大型化することなく各色の干
渉による色の濁りの無い、鮮明外カラー画像等の形成が
可能な画像形成法を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明はかかる目的を達成するために、帯１１Ｌ後に像
露光と現像とを経返ｊ〜て像担持体−にに画像を形成す
る電子写真法において、少−〈−と−も：２番目似≠の
像露光に先立って、像担持体」二に像１−ｕ持体の帯電
極性側に偏倚させた交流電圧を印ｂ１１１〜だコロナ放
電を伺与して前帯ｔＬするようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に示す一実ｈ１１１例を
参照して説明する。先づ前記問題点のうち、混色を防止
する条件としてｄｌ、感光体８の帯′１１Ｌ電位ＶＰを
一定に保つことと、露光部分の１■１：位ＶＲＩが現像
バイアス電位から電光部分電位を引いた値、１°なわち
、（ＶＢ−ＶＲＩ）の値において現像開始’ｔｒｉ圧よ
り小さくなるように復帰させるという、２点を同時に満
たす事が必要である。この設問について神々の考察検討
を試みた結果、再帯電チャージャに印加する電圧ＶＡが
、第３図に示すごとき交流電圧ＶＡＣと直流電圧ＶＤＣ
との合成として表わされるような交直重畳タイプの出帯
電チャージ−ｙ　３０−ａ、　３０−ｂ、、１０−ｃを
用いて、４（用ヘルツの交流成分ＶＡＣと直流成分Ｖｌ
）Ｃとを＠４図に示した構成をもつ再帯電チャージャ用
高圧電源３１を用いてトランス部Ｔへの入力制御部（Ｒ
ＧＴ　）　、９２、および直流分コントロール用ポリ、
−ムＶＲのコントロールにより、それぞれ０〜６５キロ
ボルトの範囲で組み合わせ実験に一行ない像担持体とし
ての感光体８上の第１の！［１１、像器３４を通過した
後の露光されない部分の電位ｖ１と電光された部分の電
位■Ｒ１の再帯電チャージャ３０−＠を通過した後の電
位ｖ２とＶＢ２とを調べだ。なお３３は４００ＴＩｚの
発振回ド１ｔ　（Ｏ８Ｃ）である。

その結果、本実施例で用いた装置における現像条件であ
る非露光部の必要電位ｉ、ｏｏｏボルト、被露光部の現
像開始電圧７５０ｖの範囲すなわち第５図中ノ・ッチン
グで示す領域に対して交流成分ＶＡＣは、ｖＤＣが４．
０キロボルト時において４．６〜５２キロボルトの範囲
で満たされ、好捷しくけ５．０キロボルトで十分な値を
示す事が判明した。第５図は直流を固定した時の交流（
実効値）を振った値を示す。

（なお、交流成分を含１ない直流成分のみの場合には第
６図に示すように、まだ、直流成分を含まない交流成分
のみの場合には第７図に示すような値となり、いずれも
上記条件を満すことができない。） この時の他の条件は、使用感光体として膜厚６０ミクロ
ン・メートルのセレン・テルル系感光体を周速１３０ｙ
ｎｓ／　［！　ｅ　ｃで用いた。又、交流成分の周波数
については、いわゆる交流マークが発生しない周波数が
必要である。この時のＶＤＣをパラメーターとした再帯
電後の露光された部分の′１［電位ＶＲ２と再帯電後の
露光されない部分の電位Ｖ２の変化は第８図および第９
図に示した。なおこの場合のＶＡＣは５キロｄ！ルト時
である。この図は畿・光体８の１（１、位は主に直流成
分ＶＤＣでコントロールが可能である事を示している。

以上のように交流コロナ放電の電位収束効果と直流成分
による収束電位の偏倚効果が働く結果再帯電において、
感光体８上の特定の部分だけを選択的に（ｉｔ屯させる
事が出来る事が判明した。しかも、この放電条件によっ
て最初の現像により現像された未定着像を乱す等の悪影
響は全く発生しなかった。

以上の結果をもとに第１図の装置を発展させた第１０図
の４・“装置による本発明に係る実施例を６兄明する。

まず、感光体８の周囲には帯電チャージャ７、第１の光
走査体３５、第１の現像器３４、第１の再帯電ブーヤー
ノヤ、９０−ａ、第２の光走査体３６、第２の現像器３
７、第２のｎ帯電チャージャ、？（７−ｂ、第３の光走
査体３８、第３の現像器３９、第３の再帯電チャーツヤ
３０−ｃ、第４の光走査体４θ、および第４の現像装置
４１が順次感光体８の回転方向に沿って順次配設されて
いて、感光体８上にカラー画像を形成するようになって
いる。さらに、第４の現像装置４ノの下流側すなわち帯
電チャージャ７″！、での間には転写用コロナ１６、剥
離装置１７、消去ランプ２ｏおよびクリーナ２１が順次
配設されていて、感光体８上のカラー画像の転写紙Ｐへ
の転写および転写後の清掃を行なうようになっている。

また、前記第１〜第４の光走査体３５．３６．３Ｂ、４
０は、第１１図および第１２図に示すように１．、ｌ当
シ１６個の発光ダイオード４３８・・・をアレー化した
発光素子（以下ＩＪＤアレーと称す）４３に集束性光伝
導部材（曲品名セルホックレンズ）４４を係合させた構
成となっている。

また、ＬＥＤアレー４３はドライブ用ＩＣ４５、端子ピ
ン４ｅｆｚどと共にセラミック基板４７に取付けられて
おり、集束性光伝導部材４４はボルダ４ｇ　、４８（一
方のみ図示）を介してセラミック基板４７に取付けられ
ている。

′また、８α１〜第４の現像器３４．３７．３９．４１
け公知の磁気ブラシ型現像器で構成されている。

なお、図中４９は表示装置であり、５０は画像処理用の
（・７１作・やネルである。

しか１−７て、帯１１Ｌチャージャー７によシ直流正電
圧５．６　ＫＶ印加によシ感光体８を１，０００ボルト
（Ｖ＋　＝　１０（１０ポル１）に帯′ｔｉ′もした後
、第１の光走査体３５で、ｈノ”こみ取シ素子４又は入
力部２２から送られる原稿等の黒に対応した両信号を走
査ｆに光し、黒色４ＪＡ像剤（黒色トナー）を用いた第
１の現像器３４で１回目の現像を行ない、次に再帯電チ
ャージャ３０−ａに前述したごとく、Ｖｎ　ｃ　＝　４
．（’ｌ　ＫＶおよびＶＡＣ５，ＯＫＶで表わされる重
圧を印加し、赤のイ、。１号に応じた画俺露光を第２の
光走査体３６で行ない、赤色現ｆ象剤（赤色トナー）を
用いた第２の現像器３７で２回目の」１像する。以下第
２、第３の再帯電チャージャ３０−ｂ、３０−Ｃに全く
同じ条件を与えるとともに１テ色現像剤（−Ｉ￥色トナ
ー）を用いた第３の現像器３９および芭色現ｆ３；剤（
黄色トナー）を用いた第４の現像器４１を順次作動させ
た後、給紙装置１５から送られた記録紙Ｐに転写用負コ
ロナ１６に−５，５ＫＶが印加されて感光体８かも転写
されて剥１ｆｉｆｔ装置１７によシ剥離され、定着器１
８を経て排出される。以上の条件で（’４られたカラー
記録プロセスによるコピーは、各色の混色は全くない。

更にこの時の感光体ドラｌｚ　ｔＪ上の各位置における
表面ＩＱ　（＋γｖｐを追跡したものが第１．９図に示
されている。横軸ｔに示した数字は、第１０図における
各装置の位置を表わしており、光走査体３５．３６．３
Ｂ、４０により露光された後の電位ＶＲＩ　、ＶＢ２　
％　Ｖｎｓはいづれも前述した再帯電チャージャ３０−
＠、３０−　ｂ、　３０−　ｃとにより現像されない′
？Ｌ位７５０ポルト以上に阿帯宛されており、しかも露
光されていない部分の゛Ｃ１ｔ位Ｖ！〜ｖ３についても
感光体８の自然放電（暗減衰）による減衰分だけ再帯電
チャージャ、？　０−　ａ〜３０−Ｃによシ設定電位１
０００ポルトを４行程にわたり保つことが確認された。

以」二本発明の実施例に限定してその時の最適条件に即
して条件を固定して説明してきだが、上ｎＣＭ’ｉ明の
中でも述べてきたように感光体の周速および放Ｔｔｅ、
装置ｄの交流成分と直流成分との組み合わせによシ、所
望の感光体電位の設定が可能であり、現像方式に即して
、再帯電電位がコントロールされることは勿論でおる。

このようにして従来達し得なかった高品質なカラー記録
が可能となった。本装置では、更に読み取られた画像を
一時記憶させ表示装置４９に表示しながら画像処理用の
操作・そネル５０上で編集あるいｔよ、色変換などの処
Ｊ里かり能となっており、こののちに再びカラー複写す
る事ができるようになっておシ多機能でかつ信頼性の高
い記録装置が実現されるものである。

なお、本発明は上記実施例に限るものでない。

すなわち、本実施例では光像照射域に現像剤トナーを伺
看させるいわゆる反転現像方式を用いているが、本文の
説明かられかるように感光体上に像露光により発生した
電位差を次の工程のために特定の電位でかつ所望の範囲
で収束させる効果は正規現像に対しても何等変わる事は
なく、同様の作業手順によシ正常動作を与えられるもの
であシこれに制約されるものではない。

又、本例は高速化のために１回転で４色の再生を行なう
ようにしたが、クリーナーを動作停止条件にして複数回
転にわたって作像をくりかえし、この際に各色のサイク
ルの前で再帯電チャージャ（７を含む）に前述したよう
な放電条件を与える事で、同様な効果が得られる事は、
理解されよう。この場合、転写用コロナ１６は最終現像
終了後に作動させて、転写させるようにすればよい。

また、カラー画像を形成するものについて説明したが、
これに限るものでもない。

その他、゛本発明は本発明の要旨を変えない範囲で種々
変形実施可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、帯電後に像露光と現像
とを繰返して像担持体上に画像を形成する′１］Ｌ子写
真法にお°いて、ゆ≠寺→２番目侠４ｉｆＩＣ：の像露
光に先立って、像担持体上に像担持体の帯電イ１仮性側
に偏倚さぜた交流電圧を印加したコロナ放電を付与して
再帯電するようにしたことを特徴とする電子写真法にあ
る。したがって、たとえばカラー画像を形成する場合な
どにおいて、装置を大形化することなく各色の干渉によ
る色の濁りの無い鮮明な画像を得ることができるといっ
だ効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の先行技術を結集し２た多色複写装｛１７
１の概略的構成図、２１５２図は従来の問題点を説明す
るだめの説明図、第３図は本発明を実施するに必ツκな
交直重畳タイプの再帯電チャージャの波形を示す図、第
４図は再帯電チャージャ用品Ｅｔ：”、　＃１；．源を
示す回路図、第５図は再帯電チャージャの直流を固定し
た時の交流を振ったときの感光体表面電位の状態を示す
説明図、第６図は直流成分のみの場合の感光体表面電位
の状態を，示す説明図、第７図は交流成分のみの場合の
感光体表面電位の状態を示す説明図、第８図および第９
図は交直重畳タイプの再帯電チャージャを用いた再帯電
後の露光された部分と露光されない部分の電位の変化状
態をそれぞれ示す図、第１０図は本発明の一実施例を実
施し得る多色複写装置の概略的構成図、第１１図および
槁１２図は光走査体の側面図および斜視図、第１３図は
感光体ドラムの各位ＩＫｆ−における表面１ｔＣ位の状
態を示す説明図である。 ７・・・帯Ｔｊｇチャージヤ、８・・・像担持体（感光
体）、３５、３６、３８、４　０−・・光走査体、、？
　Ｏ　ａ　〜．？　Ｏ　ｃ　−１’４　３ｉシ電チヤー
ジヤ、３４、３７、３９、４１・・・現佇器。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦■、事件の表
示 特願昭５７−２３３４０７号 ２、発明の名称 電子写真法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 （３０７）　　東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 ６、補正の対象 ７、補正の内容 （１）　　特許請求の範囲を別紙の通り６Ｊ正する。 （２）　　明細書、第１頁丁がら１行目、１帯１１像島
光と現像とを」とめるのを七耕雫＃ｒ’帯電、保露光、
および現像を」と引圧する。 ２、特ｉＧ　ｙｆ４求の範囲 （１）帯電後に像露光と現像とを繰返１−て像担持体−
ヒに１…１像を形成する電子写真法ｒ（おいて、２弗目
の像露光に先立って、像担持体上に像担持体の休眠極性
側に偏倚さゼた交流な圧を印加したコロナ放電を付与し
て再帯電するように１−たことを“＃：ｒ　＊とする電
子力兵法。 （２１仇１リー光により生じた像担持体上の蕗九部と非
ト九音１−のそＪｌぞれの組付が再帯電ＶＣより実η的
に等Ｌ〈、かつイヌ担持体の先位を光によリー萌Ｙ白去
すること７．Ｉ＜復帰されるように２＃−ｆｌ以降の４
１４帯ボがＲ；ｌ＋卸されるようにしたことを特徴とす
る特ｊイ求の範しく駆１項記載の電子写真ｖ、。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯電後に像露光と現像とを繰返して像担持体」二
   に画像を形成する電子写真法において、り牟各毒２番目
   １の像源光に先立って、像担持体上に像担持体の帯電極
   性側に偏倚させた交流゛１（定圧を印加し〆こコロナ放
   電を付与して再帯電するようにしたことを特徴とする電
   子写真法。
2. （２）像’ｈ％光により生じた像担持体上の露光部と非
   露光部のそれぞれの電位が再帯電によシ実質的に等しく
   、かつ少なくとも非露光部の電位が最初の帯電時の電位
   に像担持体の電位を一時消去することなく復帰されるよ
   うに２番目以降の再７ｉｔ電が制御されるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子写真法
   。