JPS6211341B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プリンターやフアクシミリ等の走査
形記録法に関し、さらには、二色記録に適する２
種の画像情報に応じて色分けした記録を行なうこ
とのできる２色記録方法に関する。

電子写真法を用いた多色記録技術の従来例とし
ては、一つの感光体を用い、従来技術の単色記録
を複数回行ないこの単色トナー像を紙等に順次重
ねて転写する方法がある。この方法では、記録に
要する時間が一色の場合に比べ二色で２倍必要で
あり、また連続記録を行なえないため、プリンタ
ーやフアクシミリ等には向かなかつた。その他の
例としては、２つの独立した記録装置により、そ
れぞれで単色のトナー像を形成し、それらを同一
の記録紙に重ねて転写する方法がある。この方法
では、装置構成が単色の２倍必要であり小型化が
困難となる欠点があつた。これらの理由により簡
便な二色記録装置の開発が待たれていた。

本発明の目的は前記従来技術の欠点を解決し、
簡便な二色記録が得られるような二色記録装置を
実現する電子写真法を提供することにある。

本発明によれば、表面絶縁層、光導電層、導電
基体を基本構成体とする電子写真感光体に一様な
一次帯電を行なう一次帯電工程と、次いで前記電
子写真感光体に前記一次帯電と逆極性の二次帯電
を行ないかつ前記電子写真感光体の前記二次帯電
を行なつている部分に走査光からなりかつ２種類
の画像情報を含む光学像を照射することにより前
記電子写真感光体表面に電荷像を形成する工程
と、前記二次帯電および前記光学情報の照射を行
なつた前記電子写真感光体に全面に光照射を行な
う工程とを順次行なうことにより２種類の画像情
報に応じて極性の異なる２種類の電荷像を形成す
る電子写真法において、前記光学像を形成する前
記走査光が互いに重なり部分を持つように前記走
査光の走査ピツチを設定し、また光学像における
背景部の光強度を前記電荷像の背景部の電荷量が
ほぼ零となるように設定し、さらに前記光学像の
うち前記背景部の光強度より強い部分が前記２種
類の画像情報のうちの一方の画像情報に対応しか
つ前記光学像のうち前記背景部の光強度より弱い
部分が、前記２種類の画像情報のうちの他方の画
像情報に対応するように前記走査光の光強度を変
調し、２種類の画像情報に応じて極性の異なる２
種類の電荷像を形成することを特徴とする電子写
真法が得られる。

以下本発明について図面を用いて詳述する。

第１図は本発明に使用する感光体の基本的な構
成を示した図である。感光体１は金属やガラスの
表面にSnO₂、In₂O₃又は金属薄膜等の導電層を形
成した導電性支持基体２と、光導電性物質（例え
ばSe、CdS、CdSe、ZnO、有機半導体等）から
なる光導電層３と、弗素樹脂、ポリエステル樹脂
等からなる絶縁層４を順次積層して作られる。

第２図、第３図、第４図は本発明による静電潜
像形成プロセスおよび感光体の電荷分布を説明す
るための図である。

まず第２図に示すように感光体１の絶縁層４の
表面にコロナ放電器５等の帯電手段により一次帯
電を行なう。この帯電極性は光導電層がＮ型半導
体では正、Ｐ型半導体では負にとることが望まし
い。図ではCdS等のＮ型半導体を用いた場合を示
した。この一次帯電により正の帯電電荷６に対応
した負の電荷７が光導電層３と絶縁層４との界面
又は光導電層３の絶縁層４近傍に捕獲される。一
次帯電工程において導電性支持基体２より注入さ
れる電荷が不十分の場合には、帯電時に全面露光
を併用することにより短時間で必要な量の一次帯
電を行なうことができる。次に第３図に示すよう
にコロナ放電器８等により一次帯電とは逆極性の
二次帯電を行ないながら走査光を照射する。この
とき領域Ａは、走査光の強度が零、領域Ｂは、走
査光の強度が最強、領域Ｃは、背景部に相当し光
強度は、零と最強の間の値である。領域Ａでは、
光が照射されないため光導電層の抵抗が高く捕獲
した電荷７が放出されないため１次帯電による正
の電荷は逆極性の帯電により一部は放電するが大
部分の正の電荷１１が残る。また領域Ｂでは、十
分に強い光９が照射されるため光導電層が十分導
電化され捕獲されていた負電荷７は、逆極性の帯
電により導電性基体２に放出される。このとき、
絶縁層４上には一次帯電による正電荷６が除電さ
れさらに負の電荷１２が与えられる。次に領域Ｃ
では走査光１０の光の強度を調整することにより
絶縁層４表面にある一次帯電の負の電荷６を除電
し、絶縁層表面の電荷量が他の領域Ａ，Ｂに比べ
十分少なくほとんど零となるようにする。

第４図は、全面露光の工程を説明するための図
である。同図において感光体１に光１３を照射す
ると光導電体層は導電化され光導電層３中に捕獲
されていた電荷は絶縁層４上にある電荷に応じた
量を残して導電性支持基体に放出され、その結果
各領域の表面電位は領域Ａでは正に上昇し、領域
Ｂでは二次帯電による負の電位はほとんど変化せ
ず、領域Ｃでは表面電荷が十分小さいのでほぼ零
ボルトとなる。このように光の強度が弱いときに
は正の、強いときには負の静電潜像が得られる。
この潜像形成の二次帯電工程における露光量に対
して得られる潜像の電位の一例を第５図に示す。
第２図、第３図、第４図に示した例で領域Ａ，
Ｂ，Ｃはそれぞれ、露光量が零、５、10（相対
値）に対応する。これより走査光の光強度を例え
ば情報Ａでは露光量５以下、情報Ｂでは露光量５
以上になるようにし、かつ両情報の背景部として
露光量が５になるように制御することによりそれ
ぞれ情報Ａは、正の、情報Ｂは負の潜像が得られ
る。

ここで背景部における電荷量はできるだけ零に
近くかつむらの少ないことが必要である。そのた
め、露光量を均一にするために本発明のように走
査光が互いに重なるようにして光強度分布の変化
が少なくなるような走査ピツチにする必要があ
る。例えば一般のレーザ光を用いる場合には、レ
ーザービーム径（中心部光強度の1/7.389になる
径）の2/5より狭いピツチにすると露光量の分布
はほぼ均一になることが確認されている。

以上のように感光体上に形成した正および負の
潜像は次に磁気ブラシ等の現像手段により顕像化
する。このとき、トナーとして例えばシアン色の
負帯電トナーと黒色の正帯電トナーを用いた現像
剤を用いると潜像の正電荷領域には負帯電トナー
が、負電荷領域には正帯電トナーが付着する。こ
のようにして情報Ａに対してシアン色、情報Ｂに
対して黒色の２色のトナー像が得られる。これを
転写手段により記録紙に転写することにより２色
記録が得られる。勿論トナーの色は他の組合せで
もよい。

第６図に本発明による潜像形成プロセスを２色
記録装置に適応した場合の一例を説明するための
概略図を示す。同図において感光体ドラム１０１
は上記第１図で説明した積層構造となつており外
側に絶縁層が存在する状態にドラム状に構成さ
れ、矢印の方向に回転するようになつている。こ
の感光体ドラム１０１の周囲には一次帯電用のコ
ロナ放電器１０２、走査光照射同時に放電を行な
うコロナ放電器１０３、走査光照射手段１０４、
走査光強度制御手段１０５、全面露光を行なうた
めのランプ１０６、正および負の２種類の静電潜
像を極性の異なる２種のトナー粒子により現像す
るための現像手段１０７、トナー像を紙等の記録
媒体１０８に転写するための転写手段１０９、記
録媒体上に転写したトナー像を定着するための定
着手段１１０、トナー像転写後に感光体ドラム１
０１上に残留したトナー粒子を取り除くためのク
リーニング手段１１１が配置されている。

本実施例では光導電体としてＮ型のCdSを用い
た場合を示す。他のＮ型光導電体を用いた場合も
同様にして記録可能でありまたＰ型光導電体では
コロナ放電器１０２，１０３の極性をそれぞれ本
実施例と逆にすることにより同様にして記録可能
である。

感光体ドラムが回転すると始めコロナ放電器１
０２により正の電荷で一様に一次帯電を行なう。
このとき感光体ドラム１０１の表面に残つていた
古い静電潜像も消去される。またこの帯電と同時
に感光体ドラム表面に全面露光を行なうと、より
均一な一次帯電が行なえる。

次に感光体ドラム１０１表面に走査光照射手段
１０４より光ビームを互いに重なりを持つような
ピツチで走査しながら同時にコロナ放電器１０３
により負の電荷で二次帯電を行なう。このとき光
ビームは、記録する情報（ＡおよびＢ）に従つて
走査光強度制御手段により強度変調される。なお
図では一例として走査光照射手段１０４としてレ
ーザー光源１５１、回転多面鏡１５２、レンズ系
１５３、ミラー１５４、また走査光強度制御手段
として変調器１５５、変調器制御部１５６とから
なる場合を示した。ここで背景部に相当する部分
のレーザー光の強度は、感光体表面の一次帯電に
よる正電荷を二次帯電により除電し電荷量がほと
んど零となるように調整する。

次にランプ１０６により感光体ドラム１０１表
面に光を照射する。これにより感光体ドラム１０
１上に光のレーザ光による書込みに応じて正およ
び負の電位の分布が形成される。以上の潜像形成
については前に第２図から第５図を参照してすで
に詳しく説明してある。

ここで画像情報として例えば第７図ａに示すよ
うな赤色の帯２０１と黒色の帯２０２と、背景部
（例えば白色）２０３とからなるストライプ状の
ものを考えてみよう。この画像を同図の矢印２０
４で示した方向に走査して情報を読み取る。この
読み取りはフオトマルやフオトトランジスタ等の
光検出手段と光学フイルタとを組合せることによ
る従来知られている方法によつて行なわれる。第
７図ａの矢印の走査を行なつたとき同図ｂ，ｃに
示すように画像情報Ａ（赤色に対応）および画像
情報Ｂ（黒色に対応）が得られる。これらの画像
情報を第６図の変調手段１５６に入力することに
よりレーザー光の光強度を第７図ｄのように変調
する。このような制御を行なうことにより第７図
ｅのように画像情報ＡおよびＢに応じて正および
負の静電潜像が形成される。

このようにして形成された正および負の静電潜
像は第６図に示した現像手段１０７により周知の
技術、即ち、１浴２色現像法や、２浴２色現像法
を用いて現像され、情報Ａおよび情報Ｂに応じて
２色に色分けされたトナー像が得られる。一浴２
色現像法は、鉄粉等のキヤリアと摩擦により正に
帯電するトナー粒子と、負に帯電するトナー粒子
とを混合した現像剤を用い、一度に、正および負
の潜像を現像することができる。このとき背景部
のかぶりが最も少なくなるように現像器にバイア
ス電圧を印加する。また２浴２色現像法は、従来
の２成分系現像剤でトナー粒子が正に帯電してい
る現像剤と、負に帯電している現像剤を用い、正
および負の極性の潜像を別々に現像するものであ
る。

次にこの２色トナー像を転写手段１０９により
紙等の記録媒体１０８に転写する。転写方法は、
始めコロナ放電器１５８により現像後のトナー像
を同一極性にそろえ、その後接地又はバイアス電
圧を印加したローラ１５９にて記録媒体１０８を
このトナー像に密着させることからなる。この方
法により２色トナーを同時に転写できるが、転写
速度が速くなつたり紙が厚い場合等には、ローラ
１５９で分離する前に紙の背後よりトナー像と逆
極性のコロナ放電を行なうことにより良好な転写
が行なえる。

次に例えば熱ローラ、熱板、赤外線ヒータ、圧
力ローラ等からなる定着手段１１０でトナー像を
記録媒体１０８上に定着して２色記録が得られ
る。

転写後感光体ドラム１０１に残留したトナー粒
子は例えば、ブレードやブラシ等からなるクリー
ニング手段１１１で取り除かれる。

以上で記録を行なうための工程が完了し再び次
の記録を行なうことができる。

以上のように本発明によれば、従来の記録装置
と同程度の構成で２色記録が可能である。また連
続的に記録を行なうことができるため長尺の連続
紙にも２色記録が行なえる。

また本発明では走査光に互いに重なりを持たせ
るような走査ピツチで使用しているが、この場
合、隣合つた走査光にそれぞれ情報Ａおよび情報
Ｂというように逆の情報が入つていると、形成さ
れた潜像の電位のコントラストが多少劣化するこ
とが予想される。このようなことが問題となるよ
うな記録装置では、情報を書き込むための走査光
と、情報を書き込まない走査光即ち、背景部の光
強度の走査光を交互に走査したり、また別の方法
として連続した複数本の走査光例えば隣合つた２
本の走査光で同一の情報を書き込むようにするこ
とで上述のコントラストの劣化を防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用する感光体の基本的構造
を示す図、第２図、第３図、第４図は本発明によ
る静電潜像形成プロセスおよび感光体の電荷分布
を説明するための図、第５図は、本発明による静
電潜像形成プロセスにより得られる静電潜像の露
光量に対する潜像電位の大きさを示し、第６図は
本発明を適用した２色記録装置の一例を説明する
ための概略図、第７図ａは画像の一例、第７図ｂ
およびｃはそれぞれ第７図ａの画像を走査したと
きの画像情報ＡおよびＢ、第７図ｄは、画像情報
に従つて変調されたレーザ光強度、第７図ｅは、
得られた静電潜像の電位分布を説明するための図
である。 図において、 １は感光体、２は導電性支持基体、３は光導電
層、４は絶縁層、５および８はコロナ放電器、６
は一次帯電による正の電荷、７は光導電体中に捕
獲された負の電荷、９は十分に強い光、１０は背
景部の光強度、１１は二次帯電工程後に領域Ａに
残つた正の電荷、１２は二次帯電後に領域Ｂに帯
電した負の電荷、１０１は感光体ドラム、１０
２，１０３および１５８はコロナ放電器、１０４
は走査光照射手段、１０５は光ビーム強度制御手
段、１０６はランプ、１０７は現像手段、１０８
は記録媒体、１０９は転写手段、１１０は定着手
段、１１１はクリーニング手段、１５１はレーザ
ー光源、１５２は回転多面鏡、１５３はレンズ
系、１５４はミラー、１５５は変調器、１５６は
変調器制御部、１５７は電源、１５９はローラ、
２０１は赤色の帯、２０２は黒色の帯、２０３は
背景部、２０４は走査の方向を示す矢印を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面絶縁層、光導電層、導電基体を基本構成
   体とする電子写真感光体に一様な一次帯電を行な
   う一次帯電工程と、次いで前記電子写真感光体に
   前記一次帯電と逆極性の二次帯電を行ないかつ前
   記電子写真感光体の前記二次帯電を行なつている
   部分に走査光からなりかつ２種類の画像情報を含
   む光学像を照射することにより前記電子写真感光
   体表面に電荷像を形成する工程と、前記二次帯電
   および前記光学情報の照射を行なつた前記電子写
   真感光体に全面に光照射を行なう工程とを順次行
   なうことにより２種類の画像情報に応じて極性の
   異なる２種類の電荷像を形成する電子写真法にお
   いて、前記光学像を形成する前記走査光が互いに
   重なり部分を持つように前記走査光の走査ピツチ
   を設定し、また光学像における背景部の光強度を
   前記電荷像の背景部の電荷量がほぼ零となるよう
   に設定し、さらに前記光学像のうち前記背景部の
   光強度より強い部分が前記２種類の画像情報のう
   ちの一方の画像情報に対応しかつ前記光学像のう
   ち前記背景部の光強度より弱い部分が前記２種類
   の画像情報のうちの他方の画像情報に対応するよ
   うに前記走査光の光強度を変調して２種類の画像
   情報に応じて極性の異なる２種類の電荷像を形成
   することを特徴とする電子写真法。