JPS62296170A - 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】 ３、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すなわち、導電層
、光導電体層１色分解機能素子の分布層並びに絶縁表層
を有する感光体を用いた画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

上述のような画像形成装置は、感光体に帯電と像露光を
行って一次潜像を形成した後、その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その静電像の現
像とを繰返し行って感光体上に複数の色トナー像の合成
からなるカラー画像を形成するものであり、従来の色分
解＆９　Ａｉを有しない感光体を用いたカラー複写機等
に比較すると、カラー画像を色ずれなく、また各色トナ
ー像の形成順序に拘らず混色な（形成できると言う特長
を有する。しかし反面、特定光の一様露光が感光体の表
面に斜めに入射すると、他の特定光によって引き出され
るべき静電（象まで引き出されるようになって、そのた
めに混色が生ずるようになる。

〔発明の目的〕

本発明は、特定光の一様露光が感光体の表面に斜めに入
射することを防止し、さらに一様露光がむらなく均一に
入射されて、その入射範囲を限定することも容易にでき
、したがって、非画像域にトナーを付着させることな（
カラー画像を忠実に再現し得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繰返し行って感光体上に複数の色ト
ナー像の合成からなるカラー画像を形成する装置におい
て、前記特定光の一様露光を行う各一様露光装置に発光
素子が前記感光体の幅方向に並んで設けられた発光素子
アレイを光源として光源からの光を拡散板を通して感光
体に入射する一様露光装置を用いた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、本発明を図示例によって説明する。

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の電位変化を示すチャ
ート、第６図は一様露光装置の一例を示す正面図、第７
図は反射鏡の作用を示す一様露光装置の部分正面図、第
８図は拡散板を介したときの照射光量の分布を示す一様
露光装置の部分側面図、第９図は一様露光範囲を変化す
る発光回路の例を示す一様露光装置の部分側面図、第１
０図は拡散板がない場合の照射光量分布を示す一様露光
装置の部分側面図である。

第１図のＦ　、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Ｉ
Ｃを有する絶縁表Ｊｉｉｌｄが設けられた層構成である
。色分解層ＩＣは、Ｂ、Ｇ、Ｒのフィルタが画像形成時
に帯電器から発生するオゾンや像露光光源からの影客に
より劣化することを防ぐため、絶縁性の透明保護層１ｅ
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ｉがｌＯ〜２００　μｍ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１の好ましい形成方法は、透明樹脂
フィルムに印刷、ホ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ｌｃを形成し、得られたフィ
ルムを白色光又は赤外光に対して透明な絶縁性の高い接
着剤や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ｌｂ
上に直接印刷、フォトレジスト蒸着等の手段により樹脂
と染料や頗料から成る色分解層１ｃを有する絶縁表ｉ１
ｄ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導電体Ｎｉｂ
上に設けるようにしてもよい。そして色分解機能素子の
分布形状も第３図や第４図の例に限られないし、またＢ
、　Ｇ、　Ｒフィルタの数もすべてが均等ではなくて、
人間の視怒度の関係から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ｌ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の光導電体層１ｂが硫化カドミウム
のようなｎ型半専体から成る場合は正の放電であり、セ
レン等のｐ型半辱体から成る場合は負の放電である。

像露光装置３は、光学系または原稿台が左右に往復して
原稿０を走査露光し、原稿０からの反射光を像露光■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０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。像露光ランプ３１
には、ハロゲンランプ、キセノンランプ、パンクロ成分
の発光スペクトルを有する蛍光灯ＩＢＩＣ，Ｒそれぞれ
のスペクトルを有する蛍光灯を組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ｌ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■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潜像が形成され
る。

詳細を第６図乃至第９図に示したような一様露光装置５
Ｂ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。この青色光の一様露光によって一次潜像から感光
体１のＢフィルタ部分のみ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ｌのＢフィルタ部分の表
面に付着したイエロートナーが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洒を現像
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ｌ
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
ｌの表面に緑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Ｇフィルタ部分のみに電
位パターンが生ずる。

現像器６Ｍは、上述の電位パターン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Ｇフィルタ
部分の表面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フィルタ部分のみに電位パタ
ーンが生ずる。

現像器６Ｃは、この電位パターン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Ｒフィルタ部分
の表面に付着したシアントナーがら成るシアントナー像
が形成される。

以上によって、感光体１の表面にイエロー、マゼンタ、
シアントナー像から成るカラー画像が色ずれや混色なく
形成される。

第５図は、感光体１の光導電体層１ｂに５ｅ−Ｔｅ＊導
電体のようなｐ型半導体が用いられている場合の上述の
カラー画像形成工程における感光体１の表面電位変化を
示しており、時間ｔ０からｔｌまでの一次帯電は感光体
１の表面が帯電器２を通過する間の変化、時間ｔ１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Ｌ２からｔ３までの二次帯電・像露光に
おける曲線ＶＬとＶｏは帯電器４を通過する間の像露光
Ｉの明部と暗部に対応する部分の変化を示す。この二次
帯電によって感光体ｌの表面電位は略平滑化されており
、トナーの付着する電位パターンは存在しない。時間ｔ
３以降も暗減衰による電位コントラストの低下はみられ
るが、第５図ではそれを省略する。時間ｔユから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■、と暗部電位■。の変化、時間Ｌ４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、時間り、からｔ６までの再帯電
は帯電Ｗ７Ｙによる平滑化の変化、時間ｔ６からｔ？ま
での。

１ＭＮ光は緑色光の一様露光を受けたことによる変化、
時間ｔ７からｔＩＩ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ＬＩ
ｌからｔ、までの再帯電は帯電器７Ｍによる平滑化の変
化、時間ｔ９からｔｏｏ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ｃ＋ａからｔＩＩま
での現像は現像器７Ｃ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示している。こ＼で、明部電位■
、は、原稿０の像露光Ｉの明部が入射した部分だけでな
く、原稿台やプラテンカバーの白色部の像露光Ｉが入射
した部分の電位も示しており、少くとも時間（３以後は
トナーの付着しない電位を維持して殆ど変化しない。ま
た、時間ｔ、以後の明部電位ＶＬと殆ど同じ曲線ＶＬ’
は、像露光ｌの明部が入射したが一様露光が入射せず、
それによって画像形成領域外の非画像域となった部分の
電位を示し、同じく時間ｔ、以後の一点鎖線で示した曲
線■。′は、像露光■の暗部の部分または像露光Ｉが入
射しなかった部分で、かつ、一様露光が入射しなかった
部分の電位を示している。この電位も感光体ｌの暗減衰
により変化する。原稿台やプラテンカバーの白色部に相
当する領域や、一様露光の範囲外領域の電イ立は、ｖＬ
もしくはＶＬ’　と■。′の電１立の範囲にあり、ｖ、
、ｖ、’および■。′も共にトナーの付着しない電位で
あるから、これによって前述のような非画像域にトナー
が付着することによる黒枠の発生やトナーの徒費および
機内汚れの発生等を防止することができる。そして、像
露光■が入射してさらに一様露光も入射した画像形成領
域における像露光Ｉの明部と暗部の中間階調部が入射し
た部分の電位は、ＶＬと■。のｈの電位となり、その電
位に応じてトナーの付着が行われるから、階調性のある
画像も形成される。

第１図の転写前処理装置８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琢
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、上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９は、そのトナー像を転写
材Ｐに転写させ、分離器１０は、トナー像を転写された
転写材Ｐを忌光体１から分離する。分難された転写材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８と同様の構成からなるクリーニング前
処理装置１１は、トナー像を転写した感光体１の面の除
電を行って表面に残留したトナーを除去し易くし、クリ
ーニング装置１２は、ブレード等によって感光体１の表
面から残留トナーを除去する。これによって感光体１の
表面は、再び次の画像形成が行われる状態に戻る。

以上の画像形成装置における一様露光装置５Ｂ。

５Ｇ、５Ｒは第６図乃至第９図に示した構成からなり、
５１は発光ダイオードＬＥＤやエレクトロルミネッセン
スＥＬ等の発光素子５１ａが第８図や第９図に見るよう
に感光体１の幅方向に並んでいる発光素子アレイを用い
た一様露光光源、５２は第７図に示したように発光素子
５１ａの光をできるだけ多く感光体ｌの表面に垂直に入
射させるように一様露光光源５１の後方から発光素子ア
レイの側方に掛けてを覆う２次曲面反射鏡、５３は感光
体１０表面に入射する一様露光光源５１の光を感光体ｌ
の幅方向に均一な光量分布とするための拡散板である。

一様露光光源５１に発光素子アレイを用いたことによっ
て、第９図に示したように、発光素子５１ａを常に画像
形成領域に含まれる感光体１の幅部分に対応した群５１
Ａと画像形成領域に入ったり非画像域となったりする幅
部分に対応した群５１Ｂとに群分けして、縮小複写等で
画像形成領域の幅が狭くなるときは幅規制スイッチＳｗ
をオフして群５１Ｂの発光素子５１ａの発光が行われな
いようにし、画像形成領域の幅が広いときは幅規制スイ
ッチＳＷをオンして群５１Ａと５１Ｂが共に発光するよ
うにして、露光制御スイッチＳｃにより発光時間を制御
することで一様露光の範囲を画像形成領域のみに限定す
ることができ、それによって先に述べたように非画像域
にトナーの付着することを防止できる。また、群１個当
たりの大きさを小さくすることで細かく画像形成領域を
制限できる。拡散板５３を用いた場合を用いない場合と
比較すると、用いない場合は、第１０図に示したように
、感光体１に入射する一様露光の感光体１の幅方向の光
量分布が各発光素子ごとの変動によるピークの現れたも
のとなり、そのために形成される画像に濃淡縞の発生す
る惧れがあるが、用いた場合は、拡散板５３がピークを
均して、光量分布を第８図に示したように均一するから
、発光素子アレイを用いたことによる濃淡発生の惧れを
解消する。また、反射鏡５２を用いることで効果はより
高いものとなる。拡散板５３は、このほか、一様露光が
感光体１の表面に斜め入射することによって生ずる偏色
を緩和すると言う効果ももたらす。したがって、色ずれ
のないカラー画像を鮮明に再現することができる。さら
に、一様相先験＝５Ｂ、５Ｇ、５Ｒを第６図に示したよ
うにユニットに構成すると、画像形成装置をコンパクト
に構成できて、画像形成装置の生産性が高められるだけ
でなく、レール等により一様露光装置５Ｂ、５Ｇ、５Ｒ
の箱互聞入れ換えを容易にできるようにして、色変換し
たカラー画像の形成も簡単に行い得るようにできる。な
お、一様露光装置５Ｂ、５Ｇ、５Ｒで発光波長の異なる
発光素子５１ａを用いることは言うまでもない。しかし
、その代わりに、パンクロな光を発する発光素子とバ〉
′クロな光から分光特性のシャープな特定光を抽出する
干渉フィルタのようなフィルタとの組合わせを用いても
よい。但し、このときは、干渉フィルタ面に垂直に光が
照射するようにしなくてはならない。　本発明画像形成
装置は、例えば、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個しか備えないようなもの
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、その単色画像を色分解層
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通用し得る。

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５９−１９８１６６゜１９８１６７
、２０１０８４各号）のものにも適用し得る。

また、感光体の光導電層が単層でなく、電荷発生層と電
荷移動層とから成る機能分離型の構成（特願昭６０−２
２９５２４号、同６０−２４５１７８号）でもよいし、
感光体が色分解機能を光導電体層にもたせたもの（特願
昭５９−２０１０８：５号、同６０−２４５１７７号）
でもよい。

以下さらに、本発明の具体的実施例を示す。

実施例１゜ 第１図の画像形成装置に小西六写真工業（株）製Ｕ−Ｂ
ｉｘ　３３００　ＭＲを使用した。感光体１は第２図に
示す様な層構成のものとし、４電性基体ｌａには一次帯
電時の電荷注入を容易にする為Ｎｉを用いた。絶縁表層
１ｄには厚さ２０μｍのポリエチレンテレフタレートＦ
Ｈｌｉに第４図に示す様なパターンのフィルタを印刷し
た厚さ２５μｍのものを用いた。光導電層１ｂにはＴｅ
を２５％ドープして増悪したＳｅ　Ｔｅ光導電体を用い
た。

感光体ドラムの外径はφ１２０關で、線速度は９２ｔｍ
／ｓｅｃとした。一様露光装置における拡散板の設置方
向は第６図に示すものと同様である。第６図には示して
いないが、トナー飛散による拡散［反の汚染を避ける為
拡散板と感光体表面との間に防塵硝子を設けている。

拡散板を使用して一様露光を行った場合、得られた画像
は均一な画像濃度を有するのに対し、使用しなかった場
合は、発光素子の光量ムラによりおこる画像の′濃淡縞
がみられた。

一様露光装置に拡散板を設けることで色ずれのない鮮明
なカラー画像を得ることができた。

〔発明の効果〕

本発明の色分解機能を有する感光体を用いた画像形成装
置は、一様露光装置に発光素子アレイを光源として拡散
板を用いているから、色ずれのないカラー画像を濃淡縞
や偏色なく鮮明に形成することができ、一様露光の範囲
を画像形成領域に限定して非画像域にトナーが付着しな
いようにすることも容易にできる言う優れた効果を奏す
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図は感光体の居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の電位変化を示すチャ
ート、第６図は一様露光装置の一例を示す正面図、第７
図は反射鏡の作用を示す一様露光装置の部分正面図、第
８図は拡散板を介したときの照射光量分布を示すす一様
露光装置の部分側面図、第９図は一様露光範囲を変化す
る発光回路の例を示、す一様露光装置の部分側面図、第
１０図は拡散板がない場合の照射光量分布を示す一様露
光装置の部分側面図である。 １・・・感光体、　　　　　　１ａ・・・導電性基体、
１ｂ・・・光導電体層、　　　ＩＣ・・・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、 ５Ｂ、５Ｇ、５Ｒ・・・一様露光装置、５１・・・一様
露光光源、　５１ａ・・・発光素子、５２・・・２次曲
面反射鏡、５３・・・拡散板、Ｓｗ・・・幅規制スイッ
チ、 Ｓｃ・・・露光制御スイッチ、 ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ・・・現像器、 ８・・・転写前処理装置、　　９・・・転写器、１０・
・・分離器、 １１・・・クリーニング前除電装置、 １２・・・クリーニング装置。 特許出願人　　小西六写真工業株式会社代理人弁理士　
保　　高　　　春　　−第１図 第２図 第３図 第４図 第６図 第１０図　　　　第９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
   電像の現像とを繰返し行って感光体上に複数の色トナー
   像の合成からなるカラー画像を形成する装置において、
   前記特定光の一様露光を行う各一様露光装置に発光素子
   が前記感光体の幅方向に並んで設けられた発光素子アレ
   イを光源として光源からの光を拡散板を通して感光体に
   入射する一様露光装置を用いたことを特徴とする画像形
   成装置。
2. （２）前記一様露光装置に前記発光素子アレイの後方か
   ら側方に掛けてを覆う２次曲面反射鏡が用いられている
   特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
3. （３）前記一様露光装置が前記反射鏡、発光素子アレイ
   、拡散板を備えたユニットとして構成されている特許請
   求の範囲第２項記載の画像形成装置。