JPS62260170A - 色分解機能を有する感光体を用いた画像形成装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、色分解機能を有する感光体を用いた画像形成
装置、詳しくは、感光体に帯電と像露光を行って一次潜
像を形成した後、一次潜像から色分解の静電像を引き出
す特定光の一様露光と引き出された静電像の現像を行い
、さらに、現像面に残存する静電像の電位を平滑化する
再帯電と別の特定光の一様露光と現像とを繰返し行って
感光体上に複数のトナー像の合成からなるカラー画像を
形成する装置に関する。

〔発明の背景〕

本発明者らは、先に、上述のような画像形成装置につい
て種々の発明を完成した（特願昭５９−１８５４４０号
、同５９−１８７０４４号、同６０−２２９５２４号）
。

このような画像形成装置のうち、感光体の１回転内でカ
ラー画像を形成するものは、感光体が色分解機能を有す
るものであることから必要とされる複数の特定光の一様
露光装置と、その一様露光によって引き出された静電像
をそれぞれ現像する複数の現像器と、現像後の感光体面
の電位を平滑化して次にまた一様露光によって新たな静
電像を引き出し得るようにするための帯電器とを、感光
体が色分解機能を有しないモノカラー画像形成装置にお
いても必要とされるような一次潜像形成のための帯電器
と像露光装置及び形成されたトナー像を転写し易くする
ための転写前処理装置、トナー像を転写材に転写する転
写器、転写材を感光体から分離する分離器、感光体の除
霜と残留トナーの除去をし易くするためのクリーニング
前処理装置、クリーニング装置等と共に、ドラム状の感
光体の周囲に配設しており、そのために画像形成装置が
大型化すると言う問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の画像形成装置の問題を解消するために
なされたものであり、感光体の１回転内で色ずれのない
カラー画像を形成することができて、比較的小型に構成
できる色分解機能を有する感光体を用いた画像形成装置
の提供を目的とする。

〔発明の構成〕

本発明は、色分解機能を存する感光体を用い、該感光体
に帯電と像露光を行って一次潜像を形成した後、該一次
潜像から色分解の静電像を引き出す特定光の一様露光と
該静電像の現像とを行い、さらに残存する静電像電位を
平滑化する再帯電を行ってから別の特定光の一様露光と
現像とを行う工程を繰返すことによって感光体上に複数
のトナー像の合成から成るカラー画像を形成する装置に
おいて、少な（とも前記再帯電を行う帯電器とその直後
に前記一様露光を行う一様露光装置とが一体のユニット
に構成されていることを特徴とする画像形成装置にあり
、この構成によって上記目的を達成する。

〔実施例〕

以下、本発明を図示例に基いて説明する。

第１図は本発明画像形成装置の一例を示す構成概要正面
図、第２図は感光体の層構成の一例を示す部分断面図、
第３図及び第４図はそれぞれ感光体の色分解層のフィル
タ分布形状の例を示す部分平面図、第５図はカラー画像
形成工程における感光体の表面電位変化チャート、第６
図は本発明画像形成装置の他の例を示す部分正面図であ
る。

第１図の画像形成装置において、ドラム状の感光体１は
、第２図に示したような層構成を有する。

すなわち、導電性基体ｌａ上に光導電体層１ｂが設けら
れ、その上に色分解機能素子の青（Ｂ）。

緑（Ｇ）、赤（Ｒ）フィルタの分布から成る色分解層１
ｃを有する絶縁表層１ｄが設けられた層構成である。色
分解ｉ１ｃは、Ｂ、Ｇ、Ｒのフィルタが画像形成時に発
生ずるオゾンや像露光光源からの影響により劣化するこ
とを防ぐため、絶縁性の透明保ｆｆｌＪｍｌｅで覆われ
ている。色分解層ＩＣにおけるＢ、Ｇ、Ｒフィルタの分
布形状としては、第３図や第４図に示したようなモザイ
ク状分布のｌが１０〜２００μｍの範囲のものが、画像
の解像度や色再現性の点から好ましく用いられる。

以上のような感光体ｌの好ましい形成方法は、白色光に
対して透明な樹脂フィルムに印刷、フォトレジスト等に
より第３図や第４図の分布パターンの色分解層ＩＣを形
成し、得られたフィルムを白色光に対して透明な絶縁性
の接着剤あるいは粘着剤を用いて光導電体層ｌｂ上に付
着する方法である。しかし、これに限らず、例えば光導
電体層１ｂ上に直接印刷、フォトレジスト、蒸着等の手
段により樹脂と染料や顔料から成る色分解層ＩＣを有す
る絶縁表層１ｄを形成しても、あるいは色分解層　１ｃ
を有するフィルムを接着によらずに、機械的固定手段で
光専電体層ｌｂ上に設けろようにしてもよい。また、色
分解機能素子の分布形状も第３図や第４図の例に限られ
ないし、Ｂ、Ｇ。

Ｒフィルタの数もすべてが均等ではなくて、人間の視感
度の関係からＢ、Ｒフィルタの数に較べてＧフィルタの
数を多少増やすようにしてもよい。

帯電器２は、矢印方向に回転する感光体１の表面にコロ
ナ放電を行って、その表面を一様に帯電する。このコロ
ナ放電は、感光体１の光薄電体層１ｂが硫化カドミウム
のようなｎ型半導体から成る場合は正の放電であり、セ
レン等のｐ型半導体から成る場合は負の放電である。

像露光装置３は、光学系または原塙台が左右に往復動じ
て原稿○を走査露光し、原稿０からの反射光を像露光Ｉ
として帯電器２により帯電された感光体１の表面に入射
する。これに限らず、原稿０がプラテン上を通過するこ
とにより原稿Ｏの走査露光が行われるものでも、原稿Ｏ
の透過光を像露光■とするものでもよい。また、光学系
固定のものでは、光学系に光収束性素子アレイ　（商品
名セルホック）を用いることもできる。像露光光源３１
には、ハロゲンランプ、パンクロ成分の発光スペクトル
を有する蛍洸灯又はＬＥＤ、Ｂ、Ｇ、Ｒそれぞれのスペ
クトルを有する蛍光灯又はＬＥＤ等を組み合わせた光源
などが用いられる。

像露光Ｉの入射位置に設けられた帯電器４は、少なくと
も像露光■が感光体１の表面に入射している間、帯電器
２のコロナ放電と実質的に逆極性の直流または交流のコ
ロナ放電を行う。この帯電器４を像露光Ｉの入射位置の
直後に設けて、少なくとも像露光Ｉの入射面に対してコ
ロナ放電を行うものとすることもできる。

以上によって、感光体１にはトナー現像される静電像と
しては機能しない電荷密度から成る一次ＷＩ像が形成さ
れる。

一様露光装置５Ｂは、感光体１の一次潜像形成面に青色
光を一様に入射する。これによって一次潜像から感光体
１のＢフィルタ部分の表面に電位パターンすなわち、現
像によってトナーが付着する静電像が生ずる。

現像器６Ｙは、この静電像をイエロートナーによって現
像する。これによって、感光体１０Ｂフィルタ部分の表
面に付着したイエロートナーから成るイエロートナー像
が形成される。現像器６Ｙには、後に述べる現像器６Ｍ
、６Ｃも同様、−成分もしくは二成分現像剤の層を現像
スリーブ上に感光体１の表面に接触しない層厚に形成し
て、現像バイアスに交流バイアスを用いることにより現
像剤層からトナーを飛翔させて感光体１に付着させる所
謂非接触現像を行う現像器が好ましく用いられる。しか
し、これに限られるものではない。

帯電器７Ｙは、静電像の電位が逆極性に帯電したトナー
の付着することで下がっても、なお次にまた現像が行わ
れるとトナーの付着する電位にあるので、それによる混
色を防ぐため、イエロートナー像を形成された感光体１
の表面に帯電器４と同様の放電を行って、トナーの付着
しない電位に平滑化する。

一様露光装置５Ｇは、上述の電位を平滑化された感光体
１の表面に緑色先番一様に入射する。これによって、一
次潜像から今度は感光体１のＧフィルタ部分の表面に電
位パターンが生ずる。

帯電器７Ｙと一様露光光源５Ｇは、樹脂成形物のユニッ
ト枠８に帯電器７Ｙと蛍光灯などが用いられる一様露光
装置５Ｇの一様露光光源とが帯電器７Ｙの後方に一様露
光光源が位置するように取付けられ、そして感光体１の
回転の下流側の帯電器７Ｙの側壁とそれより下流側のユ
ニット枠８の側壁との間に光通路が形成されて、一様露
光光源からの光が光通路を通って感光体１の面に入射す
るように、ユニット化されている。帯電Ｗｓ７Ｙのユニ
ット枠８への取付けは、ユニット枠８に設けたレール部
に帯電器枠を係合させて挿入すると言った簡単な方法で
行うようにでき、また一様露光光源の取付けも、例えば
一方のソケットを外側からユニット枠８に嵌着すると言
った簡単な方法で行うようにできる。光通路を形成する
帯電器７Ｙの側壁外側面とユニット枠８の側壁内側面は
、一様露光光源からの光が直接感光体１の面に入射し得
るか否か等によって、光吸収面にしたり、反射面にした
りする。しかし、一様露光光源からの光が直接感光体ｌ
の面に垂直に入射するようにして、光通路の内面は反射
を防止する光吸収面とすることが好ましい。また、光通
路の出口等には必要に応じて白色光から特定光を得るた
めの例えば特定光波長以外はシャープにカットする干渉
フィルタや絞りあるいはシャッタ等を設けることもでき
る。

このようなフィルタや絞り、シャッタ等を設ける場合は
、感光体１の表面に近く設けるほどよい。

以上のように帯電器７Ｙと一様露光装置５Ｇをユニット
化したことによって、現像器６Ｙと次の現像器６Ｍの間
隔を狭めることができ、画像形成装置を小型化できる。

また、生産性を高めることができて、製造コストを下げ
ることができる。

現像器６Ｍは、一様露光装置５Ｇの一様露光によって形
成された静電像をマゼンタトナーによって現像する。こ
れによって、感光体１の表面には、Ｇフィルタ部分に付
着したマゼンタトナーから成るマゼンタトナー像が形成
され、先に形成されたイエロー１−ナー像と合わせて、
２色のトナー像の合成からなる橡が形成される。

帯電器７Ｍは、帯電器７Ｙと同様、マゼンタトナー像の
形成された感光体１の表面電位を平滑化する。そして一
様露光装置５Ｒは、この電位を平滑化された感光体１の
表面に赤色光を一様に入射する。これによって、一次潜
像から今度は感光体１のＲフィルタ部分の表面に電位パ
ターンが生ずる。この帯電器７Ｍと一様露光装置５Ｒも
ユニット枠８により先の帯電器７Ｙと一様露光装置５Ｇ
におけると同様に一体化されている。

現像器６Ｃは、一様露光装置５Ｒの一様露光によって形
成された静電像をシアントナーによって現像する。これ
によって感光体１の表面にはＲフィルタ部分に付着した
シアントナーから成るシアントナー像が形成され、先に
形成されたイエロー。

マゼンタトナー像と合わせて、３色のトナー像の合成か
らなるフルカラー画像が形成される。

第５図は、以上のカラー画像形成工程における感光体１
の表面電位の変化を示しており、感光体ｌの光導電体層
１ｂにＳ　ｅ　−Ｔ　ｅ光導電体のようなｐ型半導体が
用いられている場合について示している。

第５図において、時間ｔ０から１．までの−次帯電は感
光体１の表面が帯電器２を通過する間の変化、時間１．
からｔ２までの暗減衰は一次帯電した表面が帯電器４に
達するまでの間の電荷の注入及び注入された電荷の散逸
による変化、時間ｔ２からｔ３までの二次帯電・像露光
における曲線■、とｖｏは帯電器４を通過する間に像露
光■の明部と暗部がそれぞれ入射した部分の変化、時間
ｔ３からｔ４までの一様露光は青色光の一様露光を受け
たことによる明部電位ｖＬと暗部電位■。の変化、時間
ｔ４からｔ、までの現像は現像器６Ｙによりイエロート
ナーの付着が行われたことによる変化、時間１Ｓからｔ
６までの再帯電は帯電器７Ｙによる平滑化の変化、時間
ｔｈからむ７までの一様露光は緑色光の一様露光を受け
たことによる変化、時間り、からＬ８までの現像は現像
器６Ｍによりマゼンタトナーの付着が行われたことによ
る変化、時間ｔ、からｔ９までの再帯電は帯電器７Ｍに
よる平滑化の変化、時間ｔｑからｔ、。までの一様露光
は赤色光の一様露光を受けたことによる変化、時間ｔ１
゜から１＋＋までの現像は現像ＬＴｊＧＣによりシアン
トナーの付着が行われたことによる変化をそれぞれ示し
ている。なお、像露光Ｉの明部と暗部の中間の階調部が
入射した部分の感光体表面電位は、明部電位■、と暗部
電位■。

の中間電位となり、一様露光によって暗部電位■、がト
ナーの付着する電位に変化するのに伴って適当にトナー
の付着する電位となるから、現像において暗部電位■、
の部分はどではないがトナーが付着するようになる。明
部電位■、は一様露光が行われても時間ｔ、のトナーが
付着しない電位から殆ど変化せず、したがって現像にお
いてもトナーが付着しないから変化しない。

第１図の転写前処理装置９は、交流コロナ放電器と白色
光または赤外光のような感光体１のＢ。

Ｇ、Ｒフィルタ及びＹ、Ｍ、Ｃのトナーを透過して光導
電体層１ｂを導電性にする光を照射する露光ランプとか
ら成り、前述のようにして形成されたカラー画像を図示
してない給紙装置によって送られて来る転写材Ｐに転写
し易くする。そして、転写器１０は、そのカラー画像を
転写材Ｐに転写させ、分離器１１は、カラー画像を転写
された転写材Ｐを感光体１から分離する。分離された転
写材Ｐは、図示してない定着装置に送られてカラー画像
を定着され、機外に排出される。転写前処理装置９と同
様の構成からなるクリーニング前処理装置１２は、カラ
ー画像を転写した感光体１の残留トナーを除去し易くす
ると共に感光体１を除電し、ブレード等を用いたクリー
ニング装置１３は、残留トナーを除去して、感光体１を
再び前述のカラー画像形成工程が行われる状態にする。

第６図の画像形成装置は、第１図の画像形成装置よりも
一層小型化され、高い生産性で得られるものである。こ
の画像形成装置は、再帯電用の帯電器７と特定光の一様
露光装置５と現像器６とを一体に構成した王者一体ユニ
ット１４の３台を感光体１の像露光■が入射し帯電器４
による帯電が行われる位置の下流側に順次配設している
点が第１図の画像形成装置と異なる。この画像形成装置
においては、通常、最上流側の王者一体ユニー／　）１
４の帯電器７は使用しない。しかし、像露光工程を帯電
器４による。帯電の終了後に行う場合、あるいは帯電器
４を省略したりした場合は、最上流側の三者一体ユニッ
ト１４の帯電器７も使用される。通常は、最上流側の三
者一体ユニア）１４の帯電器７は使用されずに、一様露
光装置５が青色光の一様露光を行い、現像器６がイエロ
ートナーで現像する。そして、次に配設された三者一体
ユニット１４の帯電器と一様露光装置と現像器はそれぞ
れ第１図の帯電器７Ｙ、一様露光装置５Ｇ。

現像器６Ｍと同様のものであり、最下流の王者一体ユニ
ット１４の帯電器と一様露光装置と現像器はそれぞれ第
１図の帯電器７Ｍ、一様露光装置５Ｒ，現像器６Ｃと同
様のものである。これらの王者一体ユニソｌ−１４は、
現像器６の現像スリーブの左右両端に設けたスペーサリ
ング６１が感光体１の左右両端に設けた当接面に当接さ
れ、それによって現像器６の一定の現像間隙を保持する
。

また、三者一体ユニット１４は、矢印方向に回動可能に
設けられており、感光体ｌの交換時等には感光体１から
離れるように回動させることができる。さらに、この画
像形成装置においては、特定光の一様露光光源を交換し
たり、あるいは特定光を得るためのフィルタを交換した
りすることで一様露光の特定光とトナーの色の組合わせ
を変えて、原稿画像に対し色変換したカラー画像を形成
することを誤りな（行うことが容易になる。また、画像
形成工程中、任意の三者一体ユニット１４を感光体１か
ら離れるように回動させたり、現像器の現像スリーブ上
の現像剤層の搬送を停止したり、現像スリーブを接地あ
るいはフローティング状態にしたり、または現像スリー
ブに静電像と同極性の直流電圧を印加したりすることで
その現像器による色の現像を行われないようにすること
もできる。

本発明画像形成装置は、以上述べた例に限らず、赤、緑
、青のトナーによってカラー画像を形成するものでも、
さらに黒トナーを収納した現像器も備えていて、４色の
構成のカラー画像を形成するものでも、あるいは現像器
を２個しかＯＩＮえないものでもよい。

本発明画像形成装置によって、１色のトナーから成る単
色画像を形成することは勿論、その草色画像を色分解層
を有しない感光体を用いた電子写真複写機におけると同
様の画像濃度、解像力で形成することもできる。

さらに本発明は、特願昭６０−２２９５２４号に記載さ
れているような、−次帯電、二次帯電および像露光後に
、平滑化のための帯電、特定光による全面露光、現像を
繰返す画像形成装置にも適用し得る。

また、感光体がフィルタを帯電器等のコロナ放電を受け
る側と反対側に設けてフィルタ側から像露光および一様
露光を受ける構成（特願昭５９−１９９５４７号）やそ
の他の構成（特願昭５９−１９８１６（３゜１９８１６
７、２０１０８４各号）のものにも適用し得る。

また、感光体の元厚電層が単層でなく、電荷発生層と電
荷移動層とから成る機能分離型の＋１４成（特願昭６０
−２２９５２４号、同６０−２４５１７８号）でもよい
し、感光体が色分解機能を光４重体層にもたせたちのく
特願昭５９−２０１０８５号、同６０−２４５１７７号
）でもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、現像後の感光体表面電位を平滑化する帯電器
とその平滑化された面に特定光を一様に入射する一様露
光装置とあるいはさらに特定光の一様露光によって形成
された静電像を顕像化する現像器とを一体的なユニット
に構成したことによって色分解機能を有する感光体を用
いた画像形成装置を小型に安価に構成することができる
と言う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明画像形成装置の一例を示す構成概要正面
図、第２図は感光体の層構成の一例を示す部分断面図、
第３図及び第４図はそれぞれ感光体の色分解層のフィル
タ分布形状の一例を示す部分平面図、第５図はカラー画
像形成工程における感光体の表面電位変化チャート、第
６図は本発明画像形成装置の他の例を示す部分正面図で
ある。 １・・・感光体、　　　　　　１ａ・・・導電性基体、
１ｂ・・・光導電体層、　　　ｌｃ・・・色分解層、１
ｄ・・・絶縁表層、　　　　ｌｅ・・・保護層、２．４
．７Ｙ、７Ｍ・・・帯電器、 ３・・・像露光装置、 ５．５Ｂ、５Ｇ、５Ｒ・・・特定光の一様露光装置、６
．６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ・・・現像器、 ８・・・ユニット枠、　　　　１４・・・王者一体ユニ
ット。 特許出願人　　小西六写真工業株式会社第ｆ図 と 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）色分解機能を有する感光体を用い、該感光体に帯
   電と像露光を行って一次潜像を形成した後、該一次潜像
   から色分解の静電像を引き出す特定光の一様露光と該静
   電像の現像とを行い、さらに残存する静電像電位を平滑
   化する再帯電を行ってから別の特定光の一様露光と現像
   とを行う工程を繰返すことによって感光体上に複数のト
   ナー像の合成から成るカラー画像を形成する装置におい
   て、少なくとも前記再帯電を行う帯電器とその直後に前
   記一様露光を行う一様露光装置とが一体のユニットに構
   成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記ユニットが前記再帯電を行う帯電器と、その
   後方に一様露光光源を保持すると共に、感光体移動方向
   の下流側の上記帯電器の側壁とそれより下流側のユニッ
   トの側壁の間に光通路を形成して、上記光源からの光を
   該光通路を通して上記帯電器により再帯電された感光体
   面に入射させるものである特許請求の範囲第１項記載の
   画像形成装置。
3. （３）前記ユニットがその一様露光装置の一様露光によ
   って生じた静電像を現像する現像器とも一体化されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。