JPS5999456A - 画像形成方法 - 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、例えば原稿の像に対応する電子写真像と、画
像信号に基づいて書込まれた光像に対応する電子写真像
とを形成する工程を含む画像形成方法に関するものであ
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

この種の画像形成方法は、例えばレンズ系によるアナロ
グ像（原稿の像に基づく）と、レーザやＬＥＤ等による
ディジタル像（画像信号に基づく）を同一の装置で形成
するような場合に適用されるものであり、複写機にプリ
ンタの機能を持たせたり、編集機能金持たせることによ
り多機能の画像形成装置を作る上で必要不可欠な技術で
ある０しかしながら、従来複写機に適用されているカー
ルソンプロセスはポジ潜像を形成するものであるのに対
し、画像信号に基づいた光像をレーザやＬＥＤなどによ
って書込んで潜像を形成するプロセスはネガ潜像全形成
するものである。したがって両プロセスを重ね合わせて
画像を形成する場合には別々の顕像プロセスが必要とな
り、これを実現するには種々の問題があった０また、こ
の問題を解決するために、画像信号に基づいた光像を書
込んで潜像を形成するプロセスにおいては、画像信号の
々い部分に対応させて光を照射することによってポジ潜
像を形成することも可能であるが、逆にこのようなプロ
セスでは光像の書込み工程が複雑化し、かつ高精度で行
わなければ光を照射した部分の電位を完全に消去するこ
とができな（なってかぶりを生じてしまうという新たな
問題を生ずることになる。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、像露光
における光の未照射部分と画像に対応する光の照射部分
とに同極性で電子写真像を形成することができ、その結
果一つの顕像手段で電子写真像の顕像化を行うことがで
き、ひいては画像形成装置の多機能化に資することので
きる画像形成方法を提供することを目的とするものであ
る。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、両極性の光導電性
層及び絶縁層を積層して成る像担持体を基準電位に対す
る第゛ｌの極性で帯電し、像担持体を像露光しながら基
準電位近傍まで除電し、さらに全面露光を行うことによ
り第１の極性で電子写真像を形成する第１の電子写真像
形成工程と、前記像担持体に対して基準電位に対する第
２の極性で帯電し、その後画像に対応する光を像担持体
に照射しながら除電することによって像担持体の表面電
位を第１の極性とし、さらに全面露光を行なうことによ
り前記画像に対応する光の照射部分に基準電位に対する
第１の極性で電子写真像を形成する第２の電子写真像形
成工程とを含むようにしたものである〇 〔発明の実施例〕 以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は像担持体の構造を示す概略断面図である。像担
持体１は、アルミなどから成る導電性基体１Ａと、両極
性の光導電性層１Ｂと、絶縁層１Ｃとが積ｊｄされて形
成されている０前記元導電性層１Ｂは、例えばＳｅ　、
　Ｓｅｌ’ｅ　、　Ａｓ２５ｔｓ　、　ＺｎＯ，ａ−５
ｉ。

ＣｄＳに代表される無機光導電性材料やＰＶ、Ｋ　、Ｐ
ＶＫ　−ＴＮＦに代表される有機光導電性材料などによ
って形成することができる。前記絶縁ｔｌｊ　、　Ｉ　
Ｃは、マイ２などを使用することができ、要は光導電性
層１Ｂの分光波長の一部を透過できる絶縁性物質から成
るものであればよい。このような像担持体の積層方法と
しては、例えば１５μｍのα−５ｉから成る光導電性層
１Ｂ全導電性基体１Ａ上に形成し、その上にマイラ全十
分にテンションをかけて重ね合わせてその一部金接着し
て絶縁層１Ｃを形成する方法がある。このような２層構
造の像担持体１は、表面電位の差によるコント２ストに
よって電子写真像例えば潜像が形成されるものである。

このような像担持体１の表面電位は、第２図に示すよう
に、絶縁層１Ｃの静電容量がＣ２（Ｆ／＋”　）で光導
電性層１Ｂの静電容量がＣｘ　（Ｆ／ｃＩｎ”）の像担
持体であって、表面の電荷がＱｚ　（Ｃ／ｃｍ２）で、
絶縁層１Ｃの下面の電荷がＱｔ　（ｃ１０ｎ２）である
ときには（このときには導電性基体１Ａ内の電荷は−Ｑ
ｌ−Ｑ２となる）一般に第１式に示すＶｓとなる。

次に前Ｎｅ像担持体１を基準電位に対する第１の極性で
帯電し、像担持体を像露光しながら基準電′位近傍まで
除電し、さらに全面露光を行うことにより第１の極性で
電子写真像を形成する第１の電子写真像形成工程につい
て説明する。第６図（α）。

＜ｈ＞　、　＜ｃ＞は第１の電子写真像形成工程におけ
る電荷の移動についての説す］図、第６図（ｄ）は第１
の電子写真像形成工程における表面電位の変化について
の説明図である。

先ず像担持体１を基準電位に対する第１の極性で帯電す
る。例えば第６図（α）に示すように、２００（、ｔｂ
ｘ・ｓｅｃの明所において、零電位に対して１．２（μ
ｑ／ｃｆｎ２）の電流金泥す帯電器６を用いて正帯電す
る。この結果、第６図（α）に示すように絶縁層１Ｃの
表面には正電イロｊが采り、さらに明所帯電であるので
光導電性層１Ｂが低抵抗化する結果、正電荷と同量の負
電荷が絶縁層の下面に集まり、像担持体１の表面電位は
１６００Ｖ（第６図（ｄ、）のＶｌ　）になる。なお、
この工程は明所における帯電に限定されるものではなく
、像担持体會予め露光して光導電性層が持続導電性全有
するうちに？ｊ＋電金行なうようにすることも可能であ
る。特にこのようにすれば帯電と露光とを同時に行わず
に済むので、このプロ七スの実行に除しては厳密なタイ
ミングの一致が不要となる。

そして像担持体１を像露光しながら基準電位近傍まで除
電する。例えば、原稿からの反射光にて像担持体１を像
露光し、ダーク部（像露光による　１元の未照射部分で
あって原稿の像に対応している。）Ｄ及びライト部（像
露光による元の照射部分であって原稿の地色の部分に対
応している）Ｌともに表面電位が零近傍例えば−１００
Ｖ　（第６図（ｄ）におり−るＶｚ）となるように除電
器２で除電（負電荷による除電ということである）する
。すると、第６図（ｈ）に示すように絶縁層１Ｃの表面
及び絶縁層１Ｃの下面には、ダーク部では相当数の正電
荷とこれよりも多い負電荷が残り、ライト部では少ない
負電荷とこれと同量の正電荷が残り、ライト部り及びダ
ーク部りともに表面電位が一１００Ｖ　（第６図（ｄ）
におけるＶ２　）となる。なぜならば、ダーク部りにお
いては高抵抗な光導電性層１Ｂ中の負電荷により絶縁層
１Ｃ上に乗る負電荷量は少なく、逆に。

ライト部りにおいては、絶縁層１Ｃ上の正電荷が負電荷
（除電による）で中和されるに従って、低抵抗化してい
る光導電性層１Ｂ中の負電荷が自由に導電性基体１Ａへ
逃げ、結果的にダーク部りよりも多くの負電荷がｌＫ５
縁層１Ｃ上に乗ることになるからである。

次に像担持体１全全面露ｙ０するために、例えば２００
Ｌｕｘ−ｓｅｃで全面露光する。すると、前記像露光に
おける元の未照射部分（すなわちダーク部）に第１の極
性で電子写真像が形成される。すなわち、第６図（Ｃ）
に示すように絶縁層１０表面の電荷と同量逆研性の電荷
が絶縁層１Ｃと光導電性層１Ｂとの境界面に残り、ダー
ク部りの表面電位が４００Ｖ（第６図（ｄ）におけるＶ
ｓ）で、ライト部りの載面電位ｄｉ　−１００Ｖ　Ｃ！
　３　図（ｄ）におけルｖ４）となり、両者の表面電位
差によるコントラストによつ−Ｃ電子写真像が形成され
ることになる。

次に像担持体に対して基準電位に対する第２の極性で帯
電し、その後画像に対応する元′ｆ：像担持体に照射し
ながら除電することによって像担持体の表面電位を第１
の極性とし、さらに全面露光を行なうことにより前記画
像に対応する元の照射部分に基準電位に対する第１の極
性で電子写真像を形成する第２の電子写真像形成工程に
ついて説明する。第４図（α）　、　（ｈ）　、　ＣＣ
）は第２の電子写真像形成工程における電荷の移動につ
いての説明図、第４図（ｄ）は第２の電子写真像形成工
程における表面電位の変化についての説明図である。

先ず像担持体１を第２の極性で帯電する。例えば第４図
（α）に示すように２００１．ｔＬｘすｅｃの明所にお
いて、零電位に対して−１，０（μｑ／ａｎ２）の電流
を流す帯電器３全用いて負帯電する。この結果、第４図
（α）に示すように絶縁層１Ｃの表面には負電荷が乗り
、さらに明所帯電であるので光導電性層１Ｂが低抵抗化
する結果、負電荷と同量の正電荷が絶縁層の下面に集ま
り、像担持体１の表面電位が一１３００Ｖ　（第４図に
おけるＶｔ　）になる。なお、この工程は明所における
帯電に限定されるものではなく、像担持体を予め全面露
光して持続導電性があるうちに帯電を行なうようにする
ことも可能である。特にこのようにすれば帯電と露光と
全同時に行わずに済むので、このプロセスの実行に際シ
ては厳密なタイミングの一致が不要となる。

そして、像担持体に画像に対応した光照射しながらこの
部分全除電し７て第１の極性の表面電位を形成する。例
えば画像信号に基づいてレーザー元で光像金書込むと同
時に、レーザー元の照射部Ｉ及び未照射部Ｎｌともに表
面電位が第１の極性例えば４００Ｖ　（！４図（ｄ）に
おけるＶ２　）になるように除電器２・で除電する。な
ぜならば、第４図（Ａ）に示すように絶縁層１Ｃの表面
及び絶縁層１Ｃと光導電性層１Ｂとの境界面には、未照
射部Ｎｌでは少ない負電荷と多くの正電荷が残り、照射
部Ｉでは十分に多くの正電荷とこれと同量の負電荷が残
るからである。

次に全面露光を行うために例えば２００Ｌａ３：・ｓｅ
ｃで全面露光する。すると、前記画像信号に基づく光の
照射部分に第１の極性で電子写真像が形成される。すな
わち、第４図（Ｃ）に示すように絶縁層１０表面の電荷
と同量逆極性の電荷が絶縁層１Ｃと光導電性層１Ｂとの
境面に残り、照射部Ｉの表面電位ｄ１００Ｖ（第４図Ｃ
ｄ）にオｋｊ　７ｙ　Ｖｓ　）　７Ｃ１未照射部Ｎｌの
表面電位が一１００Ｖ　Ｃ第４図（ｄ）におけるＶ４）
となり、両者の表面電位差によるコントラストによって
電子写真像が形成されることになる。

ここで、前記第１及び第２の電子写真像形成工程におい
て使用する除電器２について説明する。

この除電器２は像担持体の表面電位を一定にする効果の
大きいものであることが望ましい。前述の説明から明ら
かなように（第６図（ｄ）、第４図（ｄ）参照）除電後
には一定の表面電位を形成しなければならないからであ
る。

第５図は除電器２の構成を示す概略説明図である。この
除電器２は、０．０１μＦのコンデンサ１゜全通して４
．２１（ＶのＡＣ電圧電源１１がチャージワイヤ１２に
印加されるようになっているとともに、シールド１３に
はＤＣ電圧電源１４が印加されるように構成されている
。例えば、１５μｍのα−別から成る光導電性層１Ｂｋ
導電性基体、ＩＡ上に形成シ、ソの上にマイラ全十分に
テンションをカけて重ね合わせ、その一部を接着して絶
縁層として形成された像担持体に上述の除電器２を使用
した場合について説明する０第１の電子写真像形成工程
にオイテ、ＤＣ電′ｄ？Ａ１４’ｔ−２００Ｖとし、カ
つ第６図のＡに示す電流特性を与えた場合には、ダーク
部及びライト部ともに一１００Ｖの表面電位を得ること
ができた。またＭ２の電子写真像形成工程において％Ｄ
Ｃ電源１４を一５ＤＯＶとし、かつ第６図のＢに示す電
流特性金与えた場合には照射部及び未照射部ともに４０
０Ｖの表面電位金得ることができた。

なお除電器の構成は、上述以外にも第７図又は第８図に
示すようにすることもでき、要は像担持体の表面電位を
一定にする能力のあるものであればいかなる構成にする
ことも可能である。第７図に示すものは、高圧ＤＣ電源
２ｏがチャージワイヤ２１に印加されるようになってい
て、印加電圧の極性は正電荷を除電するときには負電位
で、負電荷を除電するときには正電位であり、さらにシ
ールドケース２２はアースであって、低圧ＤＣ電源２ろ
によってグリッド２４に印加される電圧値により、表面
電位の安定点を自由に変えられるように構成されている
。第８図に示すものは、シールドケース６ｏがアースで
あり、チャージワイヤ６１にはＡＣｔＣ電源６２Ｃ電源
６６とによって高圧が印加されるようになっていて、Ｄ
Ｃ電源の電圧及び極性によって表面電位の安定点を自由
に変えられるように構成されている。

次に第１及び第２の電子写真像形成工程を備えた画像形
成装置の一例を第９図をも参照しながら説明する。本装
置は、本体のほぼ中央に回転可能に設けられたドラム状
の像担持体１と、明所帯電を行なう帯電器６と、第５図
に示す除電器２と、原稿台４２に載置されている原稿に
対してランプ４３から元を照射し、その反射光によって
像露光をする像露光部４４と、画像信号に基づいてレー
ザ元を照射して光像金書込む光像書込部４５と、全面露
光を行なう全面露光ランプ４６と、像担持体１に形成さ
れた電子写真像全顕像化する顕像手段例えば電子写真像
を現像剤で現像する現像器４７と、用紙全順次一枚づつ
像担持体１の局面部に向けて供給する給紙部４日と、こ
の給紙部４８にて給紙された用紙に像担持体１上の現像
剤（現像器４７によって電子写真像に付着されたもの）
を転写する転写チャージャ４９と、現像された用紙全像
担持体１から剥離する剥離部５０と、剥離された用紙上
の現像剤を用紙に定着する定着器５１と、定着された用
紙が放出される排紙トン−５２と、転写後像担持体１上
に残留している現像剤をクリーニングするクリーニング
部５３と、メインモータ５４とによって構成されている
。

このよう表装置における第１の電子写真像形成工程は、
前記帯電器６により像担持体１を明所帯電し、その後像
露光部４４により原稿からの反射光にて像担持体１金像
露光しながら前記除電器２で除電し、さらに前記全面露
光２ンプ４６で像担持体１を全面露光して行なわれる。

この工程により、第６図（α）〜（ｄ）で説明したごと
（、ダーク部りの表面電位が４００Ｖ　（第３図（ｄ）
におけるＶｓ　）で、ライト部りの表面電位が一１００
Ｖ　Ｃ第６図（ｄ）におけるＶ４　）となり、両者の表
面電位差によるコントラストによって電子写真像が形成
されることになる。また、このような装置における第２
の電子写真像形成工程は、前記帯電器６により像担持体
１を明所帯電し７、その後光像書込部４５により画像信
号に基づくレーザ光全照射して光像を書込みながら前記
除電器２で除電し、さらに全面Ｎ光ランプ４６で像担持
体１を全面露光して行なわれる。

この工程により、第４図（α）〜（ｄ）で説明したごと
（、照射部Ｉの表面電位が４００Ｖ　（第４図（ｄ〕に
おけるＶａ）で、未照射部ＮＺの表面電位が一１００Ｖ
（第４図（ｄ）におけるＶ４　）となり、両者の表面電
位差によるコントラストによって電子写真像が形成され
ることになる。

そして本装置において、第１の電子写真像形成工程を経
た後に第２の電子写真像形成工程を重ねて行なう場合に
は、第１の電子写真像形成工程によって電子写真像を形
成した後に、先ずこの電子写真像を前記現像器４７にて
現像する０その後像担持体１は第９図示反時針方向に回
転するが、このときには前記給紙部４８．転写チャージ
ャ４９及びクリーニング部５６を作動させない。そして
一回転してきた像担持体１に対して第２の電子写真像形
成工程を重ねて施し、顕像化された電子写真像が形成さ
れている像担持体１上に新たな電子写真像を形成する。

第２の電子写真像形成工程を先に行う場合も全く同様で
ある０ そして、このようにして新たに形成された電子写真像に
対しては前記現像器４７によって現像が行なわれる。こ
のときの現像に際しては、最初に現像された電子写真像
が破壊されないようにするため、前記現像器４７は像担
持体１と非接触配置されている。

そして、両電子写真像に付着された現像剤は前記転写チ
ャージャ４９によって用紙に転写され、この用紙は前記
定着部５１を経て排紙）Ｌ／−５２に放出されることに
なる。放出された用紙には、原稿の像に対応する画像と
画像信号に基づいて書込まれた光像に対応する画像とが
形成されている０なお上記実施例は一例であり、本発明
の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。

例えば第１の極性と第２の極性とはいわゆる逆極性（正
、負）である必要はなく、任意の基準電位に対して上下
の範囲に入る２種類の７ベルであればよい。また像担持
体の性質に応じ、以上の説明の表面電位を反転して実施
することも可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明の画像形成方法に
あっては、像露光における光の未照射部分と画像に対応
した元の照射部分とに同極性で電子写真像を形成するこ
とができ、その結果一つの顕像手段で電子写真像の顕像
化全行うことができ、ひいては画像形成装置の多機能化
に資することができるなどの優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は像担持体の構造を示す概略断面図、第２図は像
担持体の表面電位の説明図、第６図（α）。 （ｈ）、　（Ｃ）は第１の電子写真像形成工程における
電荷の移動についての説明図、第６図（ｄ）は第１の電
子写真像形成工程における表面電位の変化についての説
明図、第４図（α）　、　（Ａ）　、　（Ｃ）は第２の
電子写真像形成工程における電荷の移動についての説明
図、第４図（ｃＬ）は第２の電子写真像形成工程におけ
る表面電位の変化についての説明図、第５図は除電器の
一例全示す説明図シ第６図は第５図に示す除電器の特性
図、第７図及び第８図はその他の除電器についての説明
図、第９図は第１及び第２の電子写真像形成工程を備え
た画像形成装置の一例を示す概略断面図である。 １・・・像担持体、　１Ａ・・・導電性基体、　１Ｂ・
・・光導電性層、　　１Ｃ・・・絶縁層、　　４７・・
・顕像手段。 （Ｇ）　　　　（ｂ）　　　　（Ｃ） （ｄ） 弔５図 ４ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）両極性の光導電性層及び絶縁層を積層して成る像
   担持体全基準電位に対する第１の極性で帯電し、像担持
   体を像露光しながら基準電位近傍まで除電し、さらに全
   面露光を行うことにより第１の極性で電子写真像を形成
   する第１の電子写真像形成工程と、前記像担持体に対し
   て基準電位に対する第２の極性で帯電し、その後画像に
   対応する元金像担持体に照射しながら除電することによ
   って像担持体の表面電位を第１の極性とし、さらに全面
   露光を行なうことにより前記画像に対応する光の照射部
   分に基準電位に対する第１の極性で電子写真像を形成す
   る第２の電子写真像形成工程とを含むことを特徴とする
   画像形成方法。 （２）第１の電子写真像形成工程において像担持体を第
   １の極性で帯電する工程は、明所において帯電する工程
   である特許請求の範囲第１項記載の画像形成方法。 （３）第１の電子写真像形成工程において像担持体を第
   １の極性で帯電する工程は、像担持体を予め露光して光
   導電性層が持続導電性を有するうちに帯電を行う工程で
   ある特許請求の範囲第１項記載の画像形成方法。 （４）第２の電子写真像形成工程において像担持体を第
   ２の極性で帯電する工程は、明所において帯電する工程
   である特許請求の範囲第１項記載の画像形成方法。 （５）第２の電子写真像形成工程において像担持体を第
   ２の極性で帯電する工程は、像担持体を予め露光して光
   導電性層が持続導電性を有するうちに帯電を行う工程で
   ある特許請求の範囲第１項記載の画像形成方法。 （６）第１の電子写真像形成工程は、第２の電子写真像
   形成工程によって形成された電子写真像が顕は化された
   後に、その上から重ねて行う特許請求の範囲第１項記載
   の画像形成方法。 （力　第２の電子写真像形成工程は、Ｍｌの電子写真像
   形成工程によって形成された電子写真像が顕像化された
   後に、その上から重ねて行う特許請求の範囲第１項記載
   の画像形成方法。 （８）　　電子写真像の顕像化は、像担持体と非接触配
   置された顕像手段によって行う特許請求の範囲第６項又
   は第７項記載の画像形成方法。