JPH03296778A - 画像形成方法 - 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、デジタル複写機、プリンター、ファクシミリ
等に利用できる複合感光体を用いた画像形成方法に係り
、詳しくは、二種類の画像信号に基づいてそれぞれに対
応する潜像を形成し、これらを互いに逆極性に帯電され
た２種類のトナーで現像する画像形成方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、この種の画像形成方法は、色違いのトナーを用い
たいわゆる２色記録方法の一つとして提案されている。

このような提案の一つとして、特公昭６０−３２１９０
号公報には、分光感度の異なる二つの感光層を導電性基
体上に積層した複合感光体の二つの感光層を逆極性に略
同電位に帯電した後、第一画像信号に応じた第一波長光
による光走査と第二画像信号に応じた第二波長光による
光走査とを行って、第一画像信号に対応して一方の感光
層の電荷のみが略全て放電された第一潜像部分と第二画
像信号に対応して他方の感光層の電荷のみが略全で放電
された第二潜像部分とで、複合感光体表面電位の極性が
互いに逆であるような静電潜像を形成し、これを互いに
逆の極性に帯電された２種のトナーで現像する画像形成
方法が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記構成によれば、複合感光体表面電位の極
性が互いに逆である潜像部分の両方が、複合感光体表面
に電位的に共存する状態でトナーによる現像を行うので
、一方の静電潜像のエツジに本来付着すべきでない静電
潜像と同極性のトナーが付着して、画像の汚れが生ずる
という問題点があった。これは、静電潜像の電荷が存在
する部分のエツジでは、電界が静電潜像の電荷上のそれ
とは逆向きになっており、そこに、あたかも静電潜像の
電荷と逆極性の電荷が存在するかのようにして、本来付
着すべきでない静電潜像と同極性の不要なトナーが付着
するという理由による。

又、第一画像信号と第二画像信号の何れか一方に対応す
る潜像部分は、複合感光体表面側の感光層の電荷を光走
査により略全で放電して、複合感光体表面の高電位部分
（電位の絶対値が大きい部分）の電位を主に導電性基体
側の感光層に蓄積する電荷の寄与によって得ている内部
的静電潜像になるので、現像に当って、複合感光体表面
側の感光層の厚さ（通常１０〜３０μ）が影響して、現
像されたトナー像の解像力が劣化するという問題点もあ
った。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みな
されたもので、請求項（１）記載の発明の目的とすると
ころは、トナーによる現像を行うに当っては、複合感光
体表面電位の極性が互いに逆である潜像部分の両方が、
複合感光体表面に電位的に共存することのない複合感光
体を用いた画像形成方法を提供することであり、請求項
（２）記載の発明の目的とするところは、いずれの画像
信号に対応する静電潜像も、現像に当っては、内部的静
電潜像になることのない複合感光体を用いた画像形成方
法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、請求項（１）記載の発明は
、導電性基体上に少なくとも分光感度の異なる感光層が
積層されて、第一波長光に対して感度を持ち第二波長光
に対して感度を持たない第一感光層と第二波長光に対し
て感度を持ち第一波長光に対して感度を持たない第二感
光層が形成された複合感光体の該第一感光層、第二感光
層の両層を、逆極性に略同電位に帯電した後、第一画像
信号に応じた第一光走査と第二画像信号に応じた第二光
走査とを同時に、又は、順次行って、第一画像信号に対
応した第一潜像部分と第二画像信号に対応した第二潜像
部分とから成る静電潜像を形成し、これらを互いに逆極
性に帯電された二種類のトナーで現像する画像形成方法
において、第一光走査を第一波長光により、第二光走査
を第一波長光と第二波長光の両光により行って、第一画
像信号に対応して第一感光層の電荷のみ略全で放電され
た第一潜像部分と第二画像信号に対応して上記両層の電
荷が共に略全で放電された第二潜像部分とから成り、第
一潜像部分のみが複合感光体上に電位的に現われる静電
潜像を形成し、上記第一潜像部分を第二感光層の帯電極
性と逆極性に帯電されたトナーで現像し、次いで、第一
感光層が感度を持つ光による均一露光を行って、第一感
光層に蓄積する電荷を略全で放電することにより、第二
潜像部分のみが複合感光体上に電位的に現われる静電潜
像を形成し、上記第二潜像を第二感光層の帯電極性と同
極性に帯電されたトナーで現像することを特徴とするも
のであり、請求項（２）記載の発明は、請求項（１）記
載の発明において、上記複合感光体として導電性基体上
に第一感光層、第二感光層の順に積層されたものを用い
ることを特徴とするものである。

〔作用〕

先ず、導電性基体上に少なくとも分光感度の異なる感光
層が積層されて、第一波長光に対して感度を持ち第二波
長光に対して感度を持たない第一感光層と第二波長光に
対して感度を持ち第一波長光に対して感度を持たない第
二感光層が形成された複合感光体の該第一感光層、第二
感光層の両層を、逆極性に略同電位に帯電し、これによ
り、複合感光体表面の電位を略０■とする。次いで、第
一画像信号に応じた第一波長光による第一光走査と第二
画像信号に応じた第一波長光と第二波長光の両光による
第二光走査とを同時に、又は、順次行い、これにより、
第一画像信号に対応する第一潜像部分は、第一画像信号
に対応して第一波長光で電荷が略全で放電された第一感
光層部分に対応する第二感光層部分の蓄積電荷が、複合
感光体表面の高電位部分（電位の絶対値が大きい部分、
以下同様）を生じさせて複合感光体表面に電位的に現わ
れる一方、第二画像信号に対応した第二潜像部分は、第
二画像信号に対応して第一波長光で第一感光層の電荷、
第二波長光で第二感光層の電荷それぞれが略全で放電さ
れて複合感光体表面の電位が略Ｏｖとなり、何れの光も
照射されない地肌部分（複合感光体表面の電位が略ＯＶ
）と区別できない結果、複合感光体表面に電位的に現わ
れない静電潜像を形成する。この複合感光体上に第二感
光層の帯電極性と逆極性に帯電されたトナーを供給して
第一潜像部分を現像する。次いで、第一感光層が感度を
持つ光による均一露光を行って、第一感光層に蓄積する
電荷を均一に略全で放電することにより、第二感光層の
第二波長光が照射されていない地肌部分に蓄積する電荷
により複合感光体表面の高電位部分を生じさせて、複合
感光体表面の電位が略Ｏ■の第二潜像部分のみが複合感
光体上に電位的に現われる静電潜像を形成する。

この複合感光体上に第二感光層の帯電極性と同極性に帯
電されたトナーを供給して第二潜像部分を現像する。

又、上記複合感光体として導電性基体上に第一感光層、
第二感光層の順に積層されたものを用いれば、現像に当
って、第一画像信号に対応する第一潜像部分が、第一画
像信号に対応して第一波長光で電荷が略全て放電された
第一感光層部分に対応する表面側である第二感光層部分
の蓄積電荷が複合感光体表面の高電位部分を生じさる一
方、第二潜像部分も、第一感光層に蓄積する電荷を均一
露光により均一に略全て放電することにより、表面側で
ある第二感光層の蓄積電荷が複合感光体表面の高電位部
分を生じさせる。即ち、いずれの画像信号に対応する静
電潜像も、現像に当ってはｈ部的静電潜像になることが
ない。

〔実施例〕

この発明の実施例を第１図乃至第４図に基づいて説明す
る。

第２図は、本実施例に係る画像形成方法である２色記録
方法を実施する画像形成装置の概略構成図である。この
画像形成装置は、図示しない画像信号形成装置からの画
像信号を受けて、画像信号に応じた２色の画像を形成す
るものである。

複合感光体１には、背面に赤色ＬＥＤを備えた一次帯電
チャージャー２、二次帯電チャージャー３、後述する光
学装置による露光位置、赤現像装置４、均一露光ランプ
５、黒現像装置６、転写前チャージャー７、転写チャー
ジャー８、分離チャージャー９、クリーニング装置１０
が付設されている。複合感光体１の下方右側には、紙等
の転写材を貯蔵した給紙カセット１１が設けられ、同下
方左側には、転写材搬送手段１２及び定着装置１３が設
けられている。

光学装置は、第３図に示すように、一対のレーザー光源
３１，３２、一対の変調装置３３，３４、反射鏡３５、
ダイクロイックミラー３６、ビームエキスパンダー３７
、回転多面＃！３８、ｆ−θレンズ３９から構成されて
いる。レーザー光源３１゜３２は、それぞれ、第一波長
光である７８０ｎｍ、５ｍＷのレーザービームＬ１、第
二波長光である６８０ｎｍ、５ｍＷのレーザービームＬ
！を放射する。一方の変調装置３３は、外部から、第一
画像信号である赤画像信号α及び第二画像信号である黒
画像信号βを印加され、入射レーザービームＬユを赤画
像信号α及び黒画像信号βに応じて強度変調する。他方
の変調装置３４は、外部から黒画像信号βを印加され、
入射レーザービームＬ。

を黒画像信号βに応じて強度変調する。これにより、赤
画像信号αに変調された第一光走査は７８０ｎｍのレー
ザービームＬ、により、黒画像信号βに変調された第二
光走査は７８０ｎｍのレーザービームＬ、と６８０ｎｍ
のレーザービームＬ８の画先により行われることになる
。変調後のレーザービームＬ、は反射鏡３５により反射
されて、変調後のレーザービームＬ、は直接に、それぞ
れダイクロイックミラー３６に入射する。ダイクロイッ
クミラー３６は、７８０ｎｍの光に対しては、１００％
近い透過率を有し、６８０ｎｍの光に対しては、１００
％近い反射率を有するように、分光反射率特性を調整さ
れており、レーザービームＬ□は、ダイクロイックミラ
ー３６を透過し、このダイクロイックミラー３６に反射
されたレーザービームＬ２と混合する。混合されたビー
ムは、ビームエキスパンダー３７により、ビーム径を拡
大された後、高速回転する回転多面鏡３８へ入射し、同
多面＃１３８により、図面に並行な面内で、定方向へ周
期的に偏向される。回転多面＃Ａ３８に反射された混合
ビームは、ｆ−θレンズ３９に入射し、同レンズ３９の
収束作用により、複合感光体ｌの周面上に収束する。

第４図は、複合感光体１の構成を示す概略図であり、複
合感光体１は、導電性基体であるアルミドラム（図示せ
ず）上に、第一感光層である、電荷輸送層（ＣＴＬ）と
電荷発生層（ＣＧＬ）からなるＬ層、二層構造（下層Ｍ
１．上層ＭＵ）の中間層Ｍ層、第二感光層であるＵ層が
この順序に積層されて、構成されている。

ＣＴＬは、下記（１）の構造式を持つアルファーフェニ
ルスチルベン化合物１８グラムと下記（２）の構造式を
持つポリカーボネイト樹脂２０グラムを下記（３）の構
造式を持つジクロロメタン（塩化メチレン）１８５．５
グラムに分散し、アルミドラムにスプレー法で塗布後に
乾燥させて厚みが１５±１μになる様にしたものである
。

ＣＧＬは、下記（４）の構造式を持つトリスアゾ顔料１
グラムをメチルへキサノン９９グラムに分散した溶液を
７２０ｎｍの光の透過率が１０±２％と成るように上記
ＣＴＬ上に塗布して形成し上記ＣＧＬ層上に設けられる
中間層を構成する下層ＭＩは、下記（５）の構造式を持
つ熱硬化性フェノール樹脂０．８グラムをブタノール５
０グラムとメタノール３０グラムの混合溶媒に分散した
溶液をＣＧＬ上に塗付して厚み０．３９±０゜０３μに
形成したものである。中間層を構成する上層ＭＩＩは、
下記（６）の構造式を持つキナクリドン０．８グラムと
下記（５）の構造式を持つ熱硬化性フェノール樹脂０．
８グラムを下記（７）の構造式を持つテトラヒドロフラ
ン８０グラムに分散した溶液を５６５ｎｍの光の透過率
が８０±４％と成るように下層ＭＩ上に塗布して形成し
たものである。

つポリカーボネイト樹脂７．５１グラムと上記（１）の
構造式を持つアルファーフェニルスチルベン化合物５．
０７グラムを上記（３）の構造式を持つジクロロメタン
（塩化メチレン）６７．０グラムと下記（９）の構造式
を持つ１．ｌ、２）リクロルエタン４７．５グラムの混
合溶媒に分散した溶液を上記中間層上に塗布し、厚さ３
０±３μになる様にしたものである。

Ｕ層は、下記（８）の構造式を持つチアピリリウム塩（
４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−２・６−シフエ
ニルチアビリリウムパークロレート）０．１２７グラム
と上記（２）の構造式を持この複合感光体１において、
Ｕ層、上層Ｍｕ、下層ＭＩ、Ｌ層は、それぞれ単体では
、７８０ｎｍの光に対し、９４％、９６％、１００％、
２０％の透過率を有し、且つ、Ｌ層はこの光に感度を持
つので、複合感光体１上に７８０ｎｍの光が照射された
場合、この光はＣＧＬに到達し、これを導電性化する。

Ｕ層は、単体で、６８０ｎｍの光に対し、０．３〜０，
４％の透過率を有し、且つ、この光に感度を持つので、
複合感光体１上に６８．０ｎｍの光が照射された場合、
二の光は、Ｕ層を導電性化し、略これに吸収される。従
って、積層状態において、Ｌ層は、７８０ｎｍの光に対
して感度を持ち６８０ｎｍの光に感度を持たない感光層
となり、Ｕ層は、６８０ｎｍの光に対して感度をもち７
８０ｎｍの光に感度を持たない感光層になる。なお、Ｕ
層、Ｌ層は、それぞれ単体では、−次帯電チャージャ−
２の背面ランプである赤色ＬＥＤの赤色光に対して感度
を持つが、この光は略Ｕ層に吸収されて、Ｌ層には到達
しない。

以下、本実施例に係る２色記録方法を第１図及び第２図
に基づいて説明する。

複合感光体１を線速１２０ｍｎ／秒で矢印方向（時計方
向）に回転させながら、赤色ＬＥＤの均一露光下におい
て一次帯電チャージャー２によるプラス６、ＯＫＶのコ
ロナ放電を行う（第１図では、−次帯電チャージャ−２
が相対的に移動するものとして示す、）、、このとき、
コロナ放電により複合感光体１表面上に到達した正電荷
は、赤色光に感度があるＵ層で発生した光キャリヤの内
の負電荷（電子）によって相殺され、他方の光キャリヤ
である正電荷（正孔）がＵ層中を移動して絶縁層である
Ｍ層上に均一に蓄積され、一方、赤色光が到達しないＬ
層は電気絶縁性を失わないで、Ｌ層とアルミドラムの境
界面には、負電荷が誘起して、均一に分布する。この結
果、Ｌ層はプラス１８００Ｖに帯電される（厳密には、
Ｌ層とＭ層を合わせて１８００Ｖであるが、Ｍ層は充分
薄いので、無視する。又、以下では、上記のＭ層上に蓄
積された正電荷を５層上に蓄積された正電荷という。）
。−次帯電チャージャ−２から複合感光体１回転方向に
、その肩面に沿って１０１ＩＩＩ１１離れた位置で、暗
中で、二次帯電チャージャー３によるマイナス４．７Ｋ
Ｖのコロナ放電を行う（第１図では、二次帯電チャージ
ャー３が相対的に移動するものとして示す。）。このと
き、Ｕ層は、電気絶縁性を失わないので、その表面に負
の電荷が蓄積し、マイナス１２００Ｖに帯電される。こ
のとき、Ｕ層とＬ層の境界に蓄積された正電荷から全て
アルミドラム側に向かっていた電気力線のうちの一部（
Ｕ層とＬ層の静電容量の比で決まる）が、複合感光体１
表面の負電荷側に向きなおることから、Ｌ層は、プラス
１２００Ｖと成る。この結果、複合感光体１表面の電位
は、Ｕ層に蓄積する電荷のマイナス１２００ＶとＬ層に
蓄積する電荷のプラス１２００Ｖとが相殺し合って、略
０■と成る。

次に、露光位置で、上記光学装置より画像信号に応じて
変調された、７８０　ｎｍのレーザービームＬ、と６８
０ｎｍのレーザービームＬ８の混合ビームが複合感光体
１の軸方向に一次元光走査され、赤画像と黒画像が複合
感光体１上の同一位置で同時に画像露光される。７８０
ｎｍのレーザービームＬ□は、上述のように、Ｕ層、上
層ＭＵ、下層Ｍｌを透ってＣＧＬに到達して吸収されて
、光キャリヤを発生させ、５層上に蓄積されているプラ
ス１２００Ｖを放電させる。６８０ｎｍのレーザービー
ムＬ２は、Ｕ層に吸収されて、これに光キャリヤを発生
させ、ここに蓄積されているマイナス１２０ｏＶの電荷
を放電させる。従って、７８０ｎｍと６８０　ｎｍの画
レーザービームＬ１、Ｌつで照射された部分（ｄｏｔｓ
）の複合感光体１表面の電位は、Ｕ層、Ｌ層の何れの電
荷も放電されているので、略ｏ■に成り、７８０ｎｍの
レーザービームＬ、のみが照射された部分（ｄｏｔｓ）
の複合感光体１表面の電位はＬ層のプラス１２００■の
電荷は放電されているがＵ層のマイナス１２００Ｖの電
荷は残っているので、約マイナス１２００Ｖになる。こ
の結果、第一潜像部分である赤画像の潜像部分は、赤画
像信号αに対応して７８０ｎｍのレーザービームＬ□が
照射されて電荷が放電されたＬ層部分に対応するＵ層部
分のマイナス１２００Ｖの蓄積電荷が複合感光体１表面
の約マイナス１２００Ｖの高電位部分を生じさせて複合
感光体１表面に電位的に現われる（両レーザービームＬ
８、Ｌ、とも照射されていない地肌部分はＵ層のマイナ
ス１２００ＶとＬ層のプラス１２００Ｖが相殺し合って
、略Ｏｖである）一方、第二潜像部分である黒画像の潜
像部分は、黒画像信号βに対応して７８０ｎｍのレーザ
ービームＬ。

でＬ層の電荷、６８０ｎｍのレーザービームＬ１でＵ層
の電荷それぞれが略全て放電されて複合感光体１表面の
電位が略Ｏ■となり、何れの光も照射されない地肌部分
（複合感光体１表面の電位が略Ｏ■）と区別できない結
果、複合感光体１表面に電位的に現われない静電潜像が
形成される。

次に、赤現像装置４によって、この複合感光体１上にＵ
層の帯電極性と逆極性である正極性に帯電された赤トナ
ーを供給し、赤画像の潜像部分を現像する。

次いで、均一露光ランプ５によって、Ｌ層が感度を持つ
光である７８０ｎｍの光による均一露光を行い、Ｌ層に
蓄積する電荷を均一に略全で放電することにより、Ｕ層
の６８０ｎｍの光が照射されていない地肌部分に蓄積す
るマイナス１２００Ｖの電荷により複合感光体１表面の
約マイナス１２００ｖの高電位部分を生じさせて、複合
感光体１表面の電位が略０■の黒画像の潜像部分のみが
、約マイナス１２００Ｖの平野中の略Ｏ■の井戸として
、複合感光体１上に電位的に現われる静電潜像を形成す
る。

次に、黒現像装置６によって、この複合感光体１上にＵ
層の帯電極性と同極性である負極性に帯電された黒トナ
ーを供給して黒画像の潜像部分を反転現像する。この黒
現像は、赤現像像を形成する正極性の赤トナーがＵ層の
負極性の電荷に静電気力で吸引されているため、接触現
像とすることも可能であるが、より良い画像を得るため
には非接触現像で行うことが望ましい。

次に、転写前チャージャー７で正又は員のコロナ放電を
行って、黒及び赤のトナーの極性を正又は負に揃えた後
、転写チャージャー８によるコロナ放電下で転写材に現
像像を転写して、この転写材を分離チャージャー９のコ
ロナ放電下で複合感光体１表面から分離後、定着装置１
３に搬送し、トナー像を転写材表面に定着する。

この実施例では、高解像力で、地肌汚れや異常画像（赤
画像の周りに黒トナーが線取りしたり、黒画像の周りに
赤トナーが線取りする画像）のない２色コピー（プリン
ト）が、２０枚／分の高速で得られた。又、赤画像と黒
画像を複合感光体１の同一位置で同時に書き込んだので
、複合感光体１の周速が変動しても、赤、黒画画像間に
位置ずれが発生することも無かった。

上記実施例では、互いに逆極性に帯電するトナーとして
、赤トナーと黒トナーを用いたが、他の色の組合せ、又
は、同色のトナーの組合せでも良い。又、光走査をレー
ザー光源３１．３２を用いて行ったが１発光ダイオード
アレイやＣＴＲを用いるなど種々の方法が可能である。

さらに、複合感光体１として、中間層（Ｍ層）を設けた
ものを用いたが、必要に応じ、これを省略しても良く、
又、複合感光体１表面に誘電性の薄層をオーバーコート
したものを用いることも出来る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、トナーによる現像に
当って、複合感光体１表面電位の極性が互いに逆である
潜像部分の両方が複合感光体１表面に電位的に共存する
ことがないので、一方の静電潜像のエツジに本来付着す
べきでない静電潜像と同極性のトナーが付着することに
よる画像の汚れが生じないという優れた効果がある。

又、上記複合感光体１として導電性基体上に第一感光層
、第二感光層の順に積層されたものを用いれば、いずれ
の画像信号に対応する静電潜像も、現像に当っては内部
的静電潜像になることがないので、現像に当って複合感
光体１表面側の感光層の厚さが影響して、現像されたト
ナー像の解像力が劣化することがないという優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例に係る複合感光体の電位の変化の説明
図、第２図乃至第４図は、本実施例に係る２色記録方法
を実施する画像形成装置を説明するための図面であり、
第２図は画像形成装置の概略構成図、第３図はその光学
装置の概略構成図、第４図は複合感光体の構成を示す部
分断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性基体上に少なくとも分光感度の異なる感光
   層が積層されて、第一波長光に対して感度を持ち第二波
   長光に対して感度を持たない第一感光層と第二波長光に
   対して感度を持ち第一波長光に対して感度を持たない第
   二感光層が形成された複合感光体の該第一感光層、第二
   感光層の両層を、逆極性に略同電位に帯電した後、第一
   画像信号に応じた第一光走査と第二画像信号に応じた第
   二光走査とを同時に、又は、順次行って、第一画像信号
   に対応した第一潜像部分と第二画像信号に対応した第二
   潜像部分とから成る静電潜像を形成し、これらを互いに
   逆極性に帯電された二種類のトナーで現像する画像形成
   方法において、 第一光走査を第一波長光により、第二光走査を第一波長
   光と第二波長光の両光により行って、第一画像信号に対
   応して第一感光層の電荷のみ略全て放電された第一潜像
   部分と第二画像信号に対応して上記両層の電荷が共に略
   全て放電された第二潜像部分とから成り、第一潜像部分
   のみが複合感光体上に電位的に現われる静電潜像を形成
   し、上記第一潜像部分を第二感光層の帯電極性と逆極性
   に帯電されたトナーで現像し、 次いで、第一感光層が感度を持つ光による均一露光を行
   って、第一感光層に蓄積する電荷を略全て放電すること
   により、第二潜像部分のみが複合感光体上に電位的に現
   われる静電潜像を形成し、上記第二潜像を第二感光層の
   帯電極性と同極性に帯電されたトナーで現像することを
   特徴とする画像形成方法。
2. （２）上記複合感光体として導電性基体上に第一感光層
   、第二感光層の順に積層されたものを用いることを特徴
   とする請求項（１）記載の画像形成方法。