JPH026969A - 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） 本発明は複写Ｊａ等の電子写真式の画像形成装δに関し
、特に原稿画像を感光体上に結像露光して画像を形成す
る原稿複写機能と、画像信号に応じて光ビームを照射し
て画素ごとに画像を形成する光学プリンタ機走とを備え
た画像形成装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の電子写真式の画像形成装置は、電子写真
複写機や、光学式プリンタ等に用いられる。

Ｌ記複写機の場合には、いわゆるバックグランドスキャ
ン方式であり、原稿面を露光ランプによって照明し、そ
の反射光を結像光学系を介して、−様に帯電した感光体
表面に結像露光して原稿画像の静電潜像を形成する。こ
の場合、光照射部は表面電位が減衰し、原稿の白い部分
に対応する光照射部は電位が下がり、原稿の黒地部分に
対応する部分は表面電位は高く、この表面電位差に応じ
て逆極性に帯電された現像剤を静′市気力によって付着
させている。

一方、光学式プリンタの場合には、−様に帯電した感光
体表面に画素信号に対応して明滅する光ビームによって
感光体表面を照射し、光照射部に現像剤を付着させて画
像を形成する、いわゆるイメージスキャン方式が採られ
る。

（Ｕ明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来技術の場合には、同一の装置で
同一の画像形成プロセスによって画像を形成した場合、
一方の方式に合わせると他方の方式による画像が反転し
た画像になってしまうという問題があった。

すなわち、バックグランドスキャン方式によれば、光照
射部の表面電位は低下して現像剤が付着しない方式とな
るが、イメージスキャン方式では画像部に応じて露光す
るために、現像剤が画像部以外の背景部に付着してしま
う。

そこで、光書き込みヘッドにより１画像部以外の背景部
を露光する方式もあるが、書き込みヘッドの発光を逢が
多くなり、発熱して光がが低下する。そのため、大きな
放熱手段が必要となるという問題があった。

また、現像剤の極性を異ならせて、現像剤を切換える方
法もあるが、２種類の現像器が必要となり、勢い装置の
大型化を招来し、コストも嵩む。

そのため複写機とプリンタの複合化された装置は大きく
なってしまい、コストも高い欠点があり実用化に至って
いなかった。

本発明はＪ−記した従来技術の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、簡単な構成で
大型化を招来することなく、同一の装置で原稿複写ａ１
駈と、光学プリンタ機能との両機能を満足させ得る画像
形成装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 」二記目的を達成するために、本発明にあっては、ベー
スとなる導体上に、光導電体の層と、絶縁体の層を形成
した感光体と、該感光体表面を均一に１次帯電させる１
次帯電器と、該１次帯電した上に、逆極性に２次帯電さ
せて１次帯′屯時の電荷を除電する２次帯電器と、原稿
の画像複写時に上記２次帯電と同時に原稿の光学像を感
光体表面に導くための露光手段と、光学プリンタとして
使用する際に、前記２次帯電後に、感光体表面に光ビー
ムを照射して画素ごとに画像を形成する光書き込みヘッ
ドと、前記感光体全体を均一に露光するための全面露光
ランプと、前記感光体表面に形成された静電潜像を現像
するための同一種の現像剤を有する現像器と、を備えて
成ることを特徴とする。

（作　用） 上記構成の画像形成装置は、原稿画像の形成あるいは画
像情報に応じた記録画像の形成のいづれかが選択される
。

原稿画像形成時には、１次帯電塁によって１次帯電した
後に、２次帯電器によって感光体の絶縁層表面の電荷を
１部除電しつつ同時に露光手段によって原稿の光学像を
露光する。露光の際の明部の表面電荷は低抵抗となった
光導電体の層を通じてベース側に流れる。一方、暗部は
２次帯電によって１次帯電時の表面電荷が１部除電され
、１次帯電時に光導電体の層に誘起していた逆極性の電
荷の影響により表面電位は低下し、明部と暗部の１に位
差は小さい。

その後全面露光ランプによって全面露光され、暗部に存
在する光導電体の層の電荷がベース側に流れて暗部の表
面電位が−Ｌ昇し、明部が低レベル、暗部が高レベルの
電位差パターンとして静゛市潜像が現われる。

さらに現像器によって、表面電位の上昇した暗部に現像
剤が静電的に付着して原稿画像が形成される。

光学プリンタとして用いる場合には、１成帯′１１器に
よって一次帯電させた感光体表面の電荷を２次帯電器に
よってほぼ全て除去する。すると、表面電位は、１次帯
電時に光導電体の層に誘起していた逆極性のｂ 定レベルに達する。

この状態で、光；りき込みヘッドによって、画素ごとに
光ビームを照射する。すると光ビームを照射した明部は
光導電体の層に誘起していた電荷がベース側に流れ、表
面電位はＯとなる。したがって、明部が低レベル、暗部
が高レベルの′４ヨ位差パターンによる静電潜像が形成
され、原稿画像形成時と同様に現像剤による画像形成が
ｎＴ濠となる。

（実施例） 以ｒに本発明を図示の実施例に基づいて説明する。未発
ＩＩの一実施例に係る画像形Ｊｊｉ、装置を示す第１図
において、■はドラム状に形成された感光体であり、そ
の周囲に、１次（ｉ′Ｉ電器２，１次帯電器３　、ＬＥ
Ｄアレイ等の光書き込みへラド４．全面露光ランプ５．
現像器６．転写帯電器７およびクリーチ８が感光体ｌの
回転方向に順番に配設されている。

感光体１は、第２図に示すように、アルミニウム等の導
体のベースｌｌ上に、光導電体層１２゜透明絶縁体層１
３が順に積層して構成されている。本実施例では光導電
体層１２としてはｎ型を導体が使用される場合について
説Ｉｌｌするものとする。

１次イ；）電器２には電源２１によりプラスのバイアス
印加がなされ、感光体１表面はプラス電荷により一様に
帯電される。一方、２次帯電器３には、電源２２により
１次イ１２電器２とは反対極性、本実施例ではマイナス
のバイアスが印加されており、プラス帯電した感光体１
表面の電荷を除電するａ能を有する。

この２次帯電器３位置にて、２次４１２電と同時に、図
示しないランプによって照らした原稿の光学像をミラー
９笠の露光手段によって感光体１表面に結像露光、され
るようになっている。

一方、光古き込みへラド４は２次帯電器３と現像器６の
間に配置され、全面露光ランプ５は光、ｑき込みへラド
４と現像器６の間に配設されている。全面露光ランプ５
の位ｌは光書き込みへラド４の４：流側に配置していて
もよい。光どき込みへラド４はたとえばＬＥＤアレイ等
から成り、図示しないＣＰＵ等から画素信号に対応して
オン、オフ制御されるようになっている。このとき画像
を作る所、すなわち原稿の黒い部分に対応する部分に光
が当り、画像のない部分すなわち原稿の白い部分に対応
する部分には光が当らない。

このように装置が複写器として使用される場合に働く露
光手段と、装置が光学式プリンタとして使用される場合
に瀕〈光書込みヘッドとは、光の当り方が逆である。

一方、現像器６は切換えスイッチ１０を介して電源２４
．２５に接続され得る。これにより現像器６と感光ドラ
ムｌの間に加えられるバイアス電圧は正または負に切換
えられる。尚この現像器６は同一種の現像剤、例えば負
の極性をもつ現像剤のみを有する。

また、転写帯′重器７は電源２３によりグラスのバイア
ス電圧が印加されるようになっている。

つぎに、上記構成の画像形成装置の作動について説明す
る。

この装置は、「原稿複写モード」か「光学プリンタモー
ド」が選択され、それぞれのモードに対応するプロセス
により画像形成がなされる。

■「原稿複写モードＪ この原稿複写モードは、１次イ；？電−２次帯電・同時
露光−全面露光一現像一転写のプロセスから成る。

（１）１次帯電プロセス １次帯電プロセスでは、第４図（ａ）に示すように、１
次帯電器２によって感光体１の絶縁体層１３表面にプラ
ス電荷が一様に帯電され、表面電位は第３図の工領域に
示すように所定の電位まで上昇する。

この状態では、透１町絶縁体層１３表面にプラス電荷が
（１２重し、光導電体層１２にベース１１からマイナス
電荷が誘起されている。

（ｉｉ）２次帯電・同時露光プロセス １次々１２電により一様にプラス電荷が帯電した上に２
次イ；７電器３によって逆極性のマイナス帯電をする。

これにより絶縁体層１３表面に帯電したプラス電荷が約
゛姓分程度除電される。除電された部分の光導電体層１
２には、１次帯電時に誘起されたマイナス帯電荷は残留
しており１表面電位はこのマイナス電荷の影響によって
Ｏ’ｉ［位付近まで下降している。

一方、原稿の光学像が同時に露光されて光が照射される
。明部は光導電体層１２の電気抵抗は低下し、１次帯電
によるプラス電荷はベース１１側に流れてしまう、光照
射部には光導電体層１２にマイナス電荷も残留しない。

（ｉｉｉ）全面露光プロセス 」−記２次帯電同時露光プロセスによって生成される電
荷パターンにに、全面露光ランプ５によって全面的に光
が照射される。

すると、−に記プロセスにおいて導電体層１２に残存す
るマイナス電荷（画像露光時の暗部に対応）がベースｌ
ｌ側に流れ、その公表面電位が上昇し、（第３図工領域
参照）画像が電位差パターンとして感光体１表面に現わ
れる。

（ｉマ）現像プロセス １ＪＪｌ器６によってマイナスに帯電した現像剤９が感
光体１表面に供給され、上記プラス電荷による静電潜像
が現像剤９によって顕像化される。このとき、スイッチ
ｌＯによってプラスのバイアスが印加される。現像剤は
負の極性をもつトナーであり、暗部に付着して可視像が
形成される。

（マ）転写プロセス 感光体１表面に現像剤９により形成された画像が、転写
帯電器７によって転写材Ｐ七に静電的に写し増られ、図
示しない定着器によって定着される。

（の「光学プリンタモード」 光学プリンタモードは、１次イ１）電−暗部２次帯電−
ビーム照射−現像−転写の各プロセスから成る。

（ｉ）　１次帯電プロセス １次帯電プロセスは、「原稿複写モード」と同様に１次
帯電器２によって感光体１表面がプラス電荷によって一
様に帯電される（第５図（Ｉ領域）および第６図（ａ）
参照）。

（１１）暗部２成帯′市プロセス ２次帯電器３により、１次帯電と逆極性の帯電がなされ
、感光体１の絶縁体層１３表面の電荷は略完全に除去さ
れ（第６図（ｂ）参照）、表面電位は、光導電体層１２
に誘起されたマイナス電荷によって第５図の■領域で示
すようにマイナスになっている。

（ｉｉｉ）光ビーム照射プロセス 光、Ｂき込みへット４からの光ビームが照射された部分
の光導電体層１２の抵抗が低下して光導電体層１２に誘
起されていたマイナス電荷が無くなり（第６図（Ｃ）参
照）、ビーム照射部に対応する感光体ｌの表面電位はＯ
となって（第５図中破線Ｃ−２参照）画素に対応する電
位差パターンが感光体表面に現われる。

（ｉマ）現像プロセス 上記電位差パターンによる０電位の部分に、マイナス帯
電した現像剤９が付着し、光ビームによって書き込まれ
た画像が顕像化される。

このように、原稿複写モードと同一の現像剤９を用いて
画像形成が可能である。

転写プロセスは原稿複写モードと同様であるので説明は
省略する。

上記したように、同一の感光体、現像剤を用いしかも、
「光学プリンタモード」においてイメージスキャン方式
で画像形成を行うことができ、複写機と光学プリンタの
両機濠を備えた画像形成装置が実現できる。

上記実施例では感光体表面に１成帯′１［によりプラス
帯電をする例について説明したが、１次帯電でマイナス
帯電をし、２次帯電でプラス帯電をし、現像剤をプラス
帯電させたような構成としてもよいことはもちろんであ
る。

第７図は、この発明に用いる現像器のバイアス電圧を発
生する電源の実施例である。

同図においてＴＩで示されるものは、コンバータトラン
スである。コンバータトランスＴ１の一次巻線Ｎｌは電
源電圧Ｖｃｃに接続される。また−次巻ｉＮ１の他端は
スイッチング素子であるトランジスタＴｒｉのコレクタ
に接続される。このトランジスタＴｒｉのエミッタは接
地されており、さらにコレクタと接地間にはコンデンサ
Ｃ１とダイオードＤ１が接続されている。ここでコンデ
ンサＣ１は一次巻線Ｎ１と共振して効果的な電圧変換を
行なうためのもので、ダイオードＤ１はトランジスタＴ
ｒｉの保護のためである。トランジスタＴｒｌがスイッ
チングすることにより二次巻線Ｎ２には巻線比に応じて
所望の電圧が発生する。出力端は現像器に接続される。

そしてｌＯＯはスイッチングトランジスタＴｒｉを駆動
するＰｗｌ１１回路であり、２００は正極、負極の切換
えを行なうトランジスタＴｒ２を駆動するリモート回路
である。二次巻線Ｎ２に発生した′電圧は整流ダイオー
ド、Ｄ２及びＤ３により整流される。この時Ｄ２の出力
には、フォワードの正極の電圧が発生し、またＤ３の出
力には、フライバックの負の電圧が発生する。このＤ２
に発生する電圧をＶ＋とし、Ｄ３に発生する電圧をＶ−
とすると、電圧共振型のスイッチングレギュ１／−夕と
して、構成されているため、ｌＶ＋ｌ＜ＩＶ−１となる
。そのため出力に発生ずる電圧はトランジスタＴ　ｒ　
２がオンの時は、■、・πτ−隻士富士１−なる、また
Ｔ　ｒ　２がオフの時は、　Ｒ″Ｒｖ・−Ｌｄ−となる
。

Ｒ３＋１４　　＋Ｒｓ これを用い、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，を、任意のイ１に設定
することにより、出力端に接続される現像器の現像バイ
アスは、リモート回路２によりトランジスタＴ　ｒ　２
を切換えることにより、極性を反転することがＩｉｆ能
となる。このため、２つの電源を用いずに、正負のバイ
アス電圧を得ることが”Ｔ　ｉＦｓとなる。

また、４１２電器のバイアス電源も、帯電器をコロナ放
電から直接帯電に変えることにより、数ＫＶから数百■
にすることが可１七となるため第７図と同様の回路が適
用可１七となる。

このように、現像バイアスに用いる電源を１つの高圧出
力から正負両極の出力を取り出し、回路網を介して同一
出力から、スイッチ回路により切換えることにより正負
両極の出力を、現像器に与えることができ、電源装置も
１つですむことから装置の小型化、低コスト化を行うこ
とができる。

（発明の効果） 本発明は以上の構成および作用から成るもので、導体、
光導電体および絶縁体の３層の感光体を用い、Ｉｉ′Ｘ
稿複写時には１次帯電後に２次帯電と同時に画像露光を
行なった後全面露光して絶縁体表面の電荷による静電潜
像を形成し、光学プリンタとして用いる場合には、１成
帯′ｌｒＬ後に絶縁体表面の１１ｔ荷を除去して光導電
体に誘起する逆極性の電荷による静電潜像を形成するよ
うにしたので。

同一の装置で、装置の小型化を図ったままで複写器とプ
リンタの両方の機能を持たせることが可壱となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略構
成を示す正面図、第２図は第１図の感光体の積層構造状
態を模式的に示す断面図、第３図は第１図の装置の原稿
複写時の各画像形成プロセスにおける感光体の表面電位
を示すグラフ、第４図（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）は第
３図の各プロセスに対応する感光体の電荷状態の模式図
、第５図は第１図の装この光学プリンタモード時の各画
像形成プロセスにおける感光体の表面電位を示すグラフ
、第６図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は第５図の各
プロセスに対応する感光体の電荷状態の模式図、第７図
は第１図の装置の現像バイアスの電源回路図である。 符号の説明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ベースとなる導体上に、光導電体の層と、絶縁体の層を
   形成した感光体と、 該感光体表面を均一に１次帯電させる１次帯電器と、該
   １次帯電した上に、逆極性に２次帯電させて１次帯電時
   の電荷を除電する２次帯電器と、原稿の画像複写時に、
   上記２次帯電と同時に原稿の光学像を感光体表面に導く
   ための露光手段と、 光学プリンタとして使用する際に、前記２次帯電後に、
   感光体表面に光ビームを照射して画素ごとに画像を形成
   する光書き込みヘッドと、 前記感光体全体を均一に露光するための全面露光ランプ
   と、 前記感光体表面に形成された静電潜像を現像するための
   同一種の現像剤を有する現像器と、を備えて成ることを
   特徴とする画像形成装置。