JPS60242475A - 電子写真方式 - 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】 本発明は感光体を用いる電子写真方式に関し、さらに詳
しくは感光体上に正負２種類の静電潜像を形成する電子
写真方式に関するものである。

現在、電子写真による記録装置が多数発表されており、
特に多色記録が注目されている。この例としてゼログラ
フィーやｂｐおよびＫＩＰのような多層構造感光体を用
いた電子写真法等によるカラー記録がある。このような
多色記録を情報処理の分野に応用したとえば、フオーム
記録とデータ記録を色分けを行なうとか、記録内容によ
り色分けを行なうことにより、見やすさや読者に与える
印象が強くなる等のことが期待できる。このための２色
記録を行なう方法としては前記のゼログラフィーや、Ｎ
ＰやＫＩＰ方式によるカラー記録を応用することができ
る。すなわち、感光体が１つの場合にはまず感光体上に
静電潜像を形成し、これをトナー粒子により現像し、こ
のトナー顕像を記録用紙へ転写するという工程をトナー
粒子の色を変えて２度行なうことにより２色記録が得ら
れる。

この方法では記録に要する時間が１色の場合に比べ２倍
必要であり、またロール状の記録用紙に連続的に記録を
行なうことができないという欠点があった。また、２つ
の感光体を用い、それぞれで従来技術により単色トナー
像を形成し、記録用紙に重ねて転写することにより２色
記録が得られるが、装置は従来のものの２台分必要とな
り大がかりな装置となってしまう欠点があった。これら
の理由により、高速で簡便な２色記録方法の開発か待た
れていた。

これらを改良する方法として特開昭４９−７５３３２に
示されているように、感光体上に正および負の潜像を形
成しそれを極性および色の異なるトナーにより２色の像
を形成するものが知られている。

この潜像形成法を第１図に示しである。ここでは、白地
に黒お１よび赤の２色原稿を用い、まず感光体Ｂの絶縁
層Ｉの表面に一様に一次帯電を行ないながら感光体にこ
の原光像を照射する（第１図（イ））。

このとき白色光が当る領域ａでは、光導電体層■の抵抗
が下り絶縁体層■の表面に多くの電荷が帯電される。ま
た領域すも赤色光が照射されるが光量差のため領域ａよ
り少ない帯電が行なわれる。

一方、黒像部は光が照射されないため領域Ｃの光導電体
層■の抵抗が低下しないので探とんど帯電されない。こ
の帯電の状態を時間軸に対して示す（第２図）。ここで
は領域ａとＣではΔｒ、の電荷量のコントラストが得ら
れる。このプロセスが終了した後、−次帯電と逆極性の
二次帯電を行ないながら赤色光のみを遮断するシアンフ
ィルタを介して２色原光像を照射する（第１図（ロ））
。この層Ｉの表面電荷が打消されるように帯電される。

領域すでは赤色光がフィルタで遮断され光導電体層の抵
抗が低下しないため、絶縁体表面光行は多小減るが極性
は逆転しない。一方領域Ｃも光が来ないので光導電体層
の抵抗祉低下しないが、−次帯色で表面に電荷がほとん
ど帯電されていないため、逆極性の負に帯電される。こ
の後全領域に光を照射すると感光体表面に赤色像に対応
する領域すを正電位、黒色像に対応する領域Ｃを負電位
にする（第１図（ハ））。この方法では第２歯に示した
ように表面光行密度で見ると領域すは△ｒ１、領域Ｃは
Δ八になる。この正、負の像のコントラストハ、従来の
１極性の潜像プロセスで得るコントラスト（同図Δめに
対応する。）に比べｉ以下と小さくなってしまうことが
わかる。このように正および負の潜像の電荷コントラス
トが低いため、これらを２色トナーで現像する場合も十
分な濃度の２色像を得ることがむずかしいという問題が
あった。

度の正および負の電位コントラストの得られる電子写真
法を提供することにある。

本発明によれば、感光体と該感光体を構成する光導電体
層に第１の光学情報を照射しな応；ら、前記感光体を構
成する絶縁体層表面を感光体を構成する電極に対し所定
の電位差になるように帯電する第１の静電荷潜像形成手
段と、前記光導電体層に第２の光学情報を照射しながら
前記絶縁体層表面を前記電極に対し、前記所定の電位差
とは異符号の所定の電位差となるように帯電する第２の
静電荷潜像形成手段と、前記光導電体層全面に光を照射
する手段とを備え、該各手段を順次駆動せしめて前記感
光体の絶縁体層表面に正および負の極性を持った２種類
の静電荷潜像を形成することを特徴とする電子写真方式
が得られる。

以下、本発明について図面を用いて詳述する。

尚、以下の説明において感光体の表面電位は、感光体の
電極を基準としたもので説明する。

第３図は本発明による１実施例を説明するための図であ
る。第１段階ではガラスや金属からなる支持基板１０１
、電極１０２、ＳｅやＯｄ８のような光導電体１０３、
およびポリエチレンテレフタレートやテフロンの、よう
な透明絶縁体１０４を順に重ねた感光体１１６に第１の
光学情報を照射しながらコロナ帯電器等の帯電手段１１
７により表面電位が飽和するまで帯電を行なう。このと
きの帯電電荷の極性は、第３図（イ）では正にとっであ
る。このとき光１１９が照射された部分では、光導電体
１０３中に電子正孔対が生成され、電子は光導電体１０
３の透明絶縁体１０４に接する側に捕獲され、正孔は光
導電体層１０３中を移動し電極１０２に流入する。

一方光が照射されない部分では、光導電体１０３は絶縁
体となる。このように、感光体１１６に光が照射された
部分と照射されない部分との間に容量の差が生じるため
、感光体１１６０表面電荷密度に差か生じ第１の静電荷
潜像が形成される。第２段階では第３図（ロ）に示すよ
うに感光体１１６に第２の光学情報を与えながら負の極
性のコロナ帯電器１１８により表面電位が飽和するまで
帯電を行なう。このとき光１２０が照射された部分では
光導体１０３中に電子・正孔対が生成され、正孔は透明
絶縁体１０４方向に電子は電極１０２方向に移動し第１
段階において形成さ゛れハ潜像に関係なく新たに光導電
体層１０３中の透明絶縁体層１０４に接する側に正孔１
１０が捕獲される。一方光が照射されない部分では、光
導電体層１０３は絶縁体と考えられその内部での電荷の
移動社主じず、また第１段階で光導電体１０３中に捕獲
されていた電子１０６はそのまま変化することはない。

第３段階で位第３図（ハ）に示すように感光体１１６全
面に光１２１を照射して光導電体層１０３内部の電界を
ＯＶ／ｍとすることｋより感光体１１６０表面電荷密度
の変化がそのまま表面電位の変化として表われ、正およ
び負の極性の２糎類の静電荷潜像が得られる。このとき
光は光導電体層１０３内部の電界をＯＶ／ｍにするに十
分であれば特に−株元でなくてもよい。同図に示したよ
うに静電荷潜像は像形成条件により、Ａ１Ｂ５０．Ｄの
４つの領域に分けられる。各領域に対する感光体１１６
の表面電位および表面電荷密度の変化の様子を第４図に
示す。同図においてφ１およびφ２はそれぞれ第１段階
および第２段階の帯電電位である。またφ／ｄ、φｌｊ
Ｌφｄｌおよびφｄｄ社それぞれ第３図に示した４つの
領域ＡＸＢ、０およびＤにおける最終的な表面電位であ
る。同図（イ）で例えばＡの領域は第１段階でφ、に帯
電され、第２段階でφ２に帯電され、第３段階で光が照
射されるとφ、と同極性のφ／ｄとなる。また表面電荷
密度の変化は同図（ロ）に示したように第１段階で光が
照射されるため、光の照射されない部分より表面電荷密
度が大きくなり、第２段階では光が照射されないため逆
極性の帯電による表面電荷密度の減少は少ない。このこ
とより第１の光学情報により作られた正の電荷は第２段
階において光が照射されなければ消失されないことがわ
かる。また、同図（ロ）においてＢの領域ではＡの領域
と同様第１段階で光が照射され光の照射されない部分よ
シ表面電荷密度が太きくなるふ第２段階で再び光が照射
されると表面電荷はｔＪ８１段階と逆極性となりＣの領
域と同じ電荷密度となる。これより明らかなように第１
および第２の光学情報における光照射部分か重なった場
合には第２の光学情報が優先される。また第１および第
２段階でともに光が照射されず、記録にとける背景部と
なるＤの領域では表面電位φｄｄは簡単な解析によりφ
ｄ　ｄ　４　＜６　ｄ　１であることがわかる。ここで
ＣｄおよびＣ１はそれぞれ光が照射されないときおよび
光が照射されたときの感光体の容量を表わす。上式に示
したように背景部の電位φｄｄはＯｖとならないが光照
射による感光体の容量変化が十分大きければφｄｄはφ
ｄｌに比べ十分小さくなる。感光体の容量変化を大きく
するためには絶縁体の容量を光導電体層の容量より十分
大きくとれはよい。電位φｄｄけ現像時におけるかぶり
の原因となり得るが、このようなかぷりはバイアス現像
法等の周知の方法によって避けることかできる。このよ
うに本発明によれば、一様帯電、露光とともに除電およ
び一様光照射という工程からなる従来の方法に比べ同程
度の工程で正および負の２種類の静電荷潜像を形成する
ことかできる。本発明で得られる静電荷潜像は第１およ
び第２の潜像とも光照射部分に対応しており、先に述べ
たように第１の潜像と第２の潜像が重なった部分では第
２の潜像が優虹森れる。従って第１の潜像としてはマイ
クロフィルム等によるフオーム記録、第２の潜像として
はレーザ光やＣＲＴデスプレイ等によるデータ記録を行
なうのに適している。

さらに本発明では、第１および第２の帯電を表面電位が
おおむね飽和するまで行なうため、帯電条件に特に気を
はらう必要がない。さらに得られる潜ｔＭ像の表面電位
コントラストは、正射よび負の潜像とも第１の正の帯電
および第２の負の帯電電位に近く、従来の約２倍の値が
得られる。さらに正および負の潜像の表面電位の値は、
第１および第２の帯電電位により任意の大きさに制御す
ることが可能である。

以上に示した本発明により作られる静電荷潜像は第１お
よび第２の潜像とも光照射部に対応している。

以上述べてきた本発明においては絶縁体層と１２でポリ
エチレンテレフタレートフィルムやテフロンフィルム等
のような誘電体を用いているか、潜像形成時に絶縁体で
あるものであれは良く、例えばＰＶＫ等のような光導電
性絶縁体も使用できる。

この光導電性絶縁体を使用すると、新たな潜像を形成す
る場合、光導電性を示す波長の光を照射することにより
感光体上の古い静電潜像を簡単に消去できる。

前記の実施例では第１段階で正、第２段階で負の極性の
コロナ帯電を行なったが、その逆の極性すなわち第１段
階で負、第２段階で正の極性のコロナ帯電を行なっても
良く、この場合第１の静電荷ｍｓの極性は負、第２の静
電荷潜像の極性社正となる。

また前記の実施例では光学情報の入射方向として透明絶
縁体１０４側よシ入射したがガラス等の透明支持基板と
ネサ電極等の透明電極を用いた感光。

体を用いることにより透明支持基板側より光学情報を入
射してもよい。すなわち光学情報が感光体に入射する方
向を帯電する極性により選択するようにしたものである
。前記実施例で岐第１段階および第２段階において光学
情報は、ともに透明絶縁体１０４側より照射しているた
め第１および第２段階で光導電体、、、１０３中を移動
するキャリアの極性が異なる。よって一般に光導電体層
キャリアの種類によって導電度が異なるため、第１の潜
像形成と、第２の潜像形成の感度が異なってしまう。第
５図に示したように光導電体層１０３に光５０６が照射
された場合光導電体層１０３の光の入射した側の表面近
傍において電子５０３、正孔５０４対が生成される。こ
のときｎ型光導電体では電子５０３が移動し、ｐ型半導
体で祉正孔５０４が移動する方向に光導電体層１０３に
電界が印加されている場合に感光体の感度が高くなる仁
とが明らかとなっている。透明支持基板５０１、透明電
極５０２および透明絶縁体１０４を用いた感光体で、例
えばＣｄ８のようなｎ型の光導電体を使用する場合、正
電荷の帯電を行なうときには第５図０）に示すように透
明支持基板５０１側より光５０６を照射し、負電荷の帯
電を行なうときに轍、第５図（ロ）に示すように透明絶
縁体層１０４側より光５０８を照射することにより感光
体の感度が良くなる。また例えｔｆ８ｅのようなｐ型光
導電体を使用する場合には第、５図（ハ）およびに）に
示すようにｎ型光導電体の場合と逆方向から光を照射す
ることにより感光体の感度が良くなる。

以上の実施例の説明に用いた感光体は、電極、光導電体
層および絶縁体層を順に積層したものである。本発明に
用いる感光体はこれに限定されない。例えば、電極、絶
縁体層、光導電体層および絶縁体層を順に積層した感光
体を用いることができる。

以上のように本発明によれば、従来の１＆性潜像形成と
同程度の工程で、それぞれ１極性潜像形成による潜像と
同程度の電位コントラストを持つ正および負の極性の異
なる２種類の潜像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方法による正および負の潜像形成工程を
説明するための図、第２図は従来の方法による表面電荷
密度の変化の様子を説明するための図、第３図り本発明
による一実施例を説明するための図、第４図（イ）は一
実施例にお０る感光体の表面電位、第４図（ロ）は表面
電荷密度の変化の様子を示す図、第５図は光が感光体に
入射する方向により光導電体層内を移動するキャリアの
極性が変化する様子を示す図である。 図において、１０１は支持基板、１０２は電極、１０３
は光導電体層、１０４は透明絶縁体層、１０５．１０７
および１１１は正の電荷、１０６および１１４は光導電
体中の負の電荷、１０８は電極誘起した負の電荷、１０
９および１１３け負の電荷、１１０および１１５け光導
電体中の正の電荷、１１２は電極に誘起した正の電荷、
１１６は感光体、１１７Ｆｉ正の帯電手段、１１８は負
の帯電手段、１１９は第１の光学情報の光、１２０は第
２の光学情報の光、１２１は一様光、５０１は透明支持
基体、５０２は透明電極、５０３は電子、５０４は正孔
、５０５は正の電荷５０６．５０８．５０９および５１
０は照射光、５０７は負の電荷を示す。 ｂａｃａ 旦　ｂ　ａ、　、ｃ、−ａ 第　２　図゛ 第３図 （ロ） （ハ） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、感光体と該感光体を構成する光導電体層に第１の光
   学情報を照射しながら、前記感光体を構成する絶縁体層
   表面を感光体を構成する電極に対し所定の電位差になる
   ように帯電する第１の静電荷潜像形成手段と、前記光導
   電体層に第２の光学情報を照射しながら前記絶縁体層表
   面を前記電極に対し前記所定の電位差とは異符号の所定
   の電位差になるように帯電する第２の静電荷潜像形成手
   段と、前記光導電体層全面に光を照射する手段とを備え
   、該名手段を順次駆動せしめて前記感光体の絶縁体層表
   面に正および負の極性を持った２種類の静電荷潜像を形
   成することを特徴とする電子写真方式。 ２、感光体が電極と光導電体層と絶縁層との積層構造で
   ある特許請求の範囲第１項記載の電子写真方式。 ３、感光体が電極と電荷注入阻止層と光導電体層と絶縁
   体層との積層構造である特許請求の範囲第１項記載の電
   子写真方式。 ４、第１の光学情報および第２の光学情報の照射を共に
   前記感光体を構成する電極もしくは絶縁体層のいずれか
   一方から行う特許請求の範囲第１項記載の電子写真方式
   。 ５、感光体を構成する光導電体層の導ｍ型がｎ型であっ
   て絶縁体層を帯電するための荷電粒子の極性が負の場合
   には感光体の絶縁体層を通して光学情報を入射させ、前
   記絶縁体層を帯電するための荷電粒子の極性が正の場合
   には感光体の電極を通して光学情報を入射させる特許請
   求の範囲第１項記載の電子写真方式。 ６　感光体を構成する光導電体層の導電型がｐ型であっ
   て絶縁体層を帯電するための荷電粒子の極性が負の場合
   には感光体の電極を通して光学情報を入射させ、前記絶
   縁体層を帯電するための荷電粒子の極性が正の場合には
   感光体の絶縁体層を通して光学情報を入射させる特許請
   求の範囲第１項記載の電子写真方式。