JPH06202435A - 電子写真方法及び電子写真複写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーを入れ換えることなく、簡便に所望の
ポジ、ネガのいずれのコピー画像も得られ、且つ１回の
静電潜像形成プロセスにおいて、露光部又は非露光部に
ポジの潜像とネガの潜像とを別個に形成できる電子写真
方法及びこの方法を利用した複写装置を提供する。 【構成】 α型結晶を有する光導電性材料−樹脂分散型
感光体のようにインダクション効果を示す感光体に１次
帯電により均一な１次表面電位に帯電させ、１次表面電
位が残存する状態で、感光体表面に任意の露光を施して
非露光部にポジ又はネガの潜像を形成し、次に非露光部
分の表面電位が残存する状態で、感光体の全表面に１次
帯電と同極性の２次帯電を施して前記潜像をネガ又はポ
ジの潜像に反転させ、所望の潜像を同一のトナーで現像
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方法、特に、
露光時にインダクション効果を示す感光体の暗減衰特性
を利用した電子写真方式による静電潜像の形成方法、及
びこの静電潜像形成方法を利用して画像を形成する電子
写真複写装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方法でポジ像（ポジのコ
ピー画像）を得るには、常法により電子写真感光体の全
面にコロナ帯電を施して均一な電位に帯電せしめ、非画
像状露光（ここでは、画像部分と非画像部分とからなる
原稿の反射光のように、原稿の非画像部分を選択的に反
射又は透過させる露光を意味する）を施して原稿の非画
像部分に相当する露光部分の電位を消滅させて非露光部
分及び露光部分にそれぞれポジ及びネガの静電潜像を形
成し、次いで、（イ）ポジの静電潜像からポジ像を得る
場合は、この潜像電荷とは逆極性に帯電したトナーを用
いて現像し、また（ロ）ネガの静電潜像からポジ像を得
る場合は、この静電潜像と同極性に帯電したトナーを用
いて現像する方法が採用されている。また、ネガ像を得
る場合は（イ）、（ロ）それぞれのポジ像用トナーとは
逆極性に帯電したトナーを用いていた。

【０００３】従って、従来の電子写真方法で同一の感光
体からポジ像、ネガ像の両方を得るには、トナーを逆極
性のものと入れ換える必要があり、１回の複写プロセス
の過程で感光体の非露光部又は露光部のいずれかの部分
にポジの潜像又はポジのトナー画像とネガの潜像又はネ
ガのトナー画像とを別個に形成することはできなかっ
た。

【０００４】一般の普通紙用複写機（以下コピー機とい
う）では原稿の反射光を露光に用いることから、通常の
文字印刷物や手書きの用紙をコピーする場合、反射光は
原稿の白い部分（以下、非画像部分とする）を選択的に
反射又は透過するので、反射光にとっては原稿の黒い部
分（以下、画像部分とする）が非露光部分であり、また
原稿の非画像部分が露光部分である。従って帯電、露光
後に形成された感光体の静電潜像は、原稿の非画像部に
相当する部分では電荷が消滅し、画像部に相当する部分
では電荷が残っているポジ潜像となっている。

【０００５】また、コンピューターやファクシミリの出
力装置としての電子写真プリンターでは、電気信号（原
稿の画像部分に相当するものと仮定する）に応じてレー
ザー光源等を発振させ、レーザー光等として露光してい
るが、レーザー光の場合は前記反射光とは逆に原稿の画
像部分を選択的に吸収又は透過露光に相当することか
ら、レーザー光にとっては、原稿の画像部分が露光部分
であり、また原稿の非画像部分が非露光部分である。従
って帯電、露光後に形成された感光体の静電潜像は、原
稿の画像部に相当する部分では電荷が消滅し、非画像部
に相当する部分では電荷が残っているネガ像となってい
る。

【０００６】即ち、同一の感光体を用いた電子写真複写
装置では、コピー機とプリンターとでは、感光体に形成
される静電潜像のポジ、ネガが逆となっている。このた
め一般には、コピー機では正帯電トナーを、またプリン
ターでは負帯電トナーを用いなければならず、現像剤は
各々固有のものとなる。

【０００７】従来、この改善策として、コピー機の反射
光入力の場合も、コンピューター信号によるレーザ等の
光源入力の場合も、原稿の画像部及び非画像部への露光
条件を同じにするため、コンピューター側の光源を信号
のない部分で点灯させるようにした信号反転回路を用い
る等の方法がされている。

【０００８】しかしこの方法では、信号のない部分での
点灯のタイミングを用紙が送り込まれる直前から用紙が
通過する直後まで設定するという複雑なコントロールが
必要で、また非画像部分全域を露光する必要があること
から、光源の寿命が短縮したり、光学系の汚れによりコ
ピーに地肌（非画像部）汚れが生じる等の不都合が多か
った。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたもので、静電潜像形成時の感光体の帯電状態
を制御することにより、トナーを入れ換えることなく、
簡便に所望のポジ又はネガのいずれのコピー画像も得ら
れる上、１回の静電潜像形成プロセスにおいて、露光部
又は非露光部のいずれかの部分にポジの潜像とネガの潜
像とを別個に形成することが可能な電子写真方法及び電
子写真複写装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下のような構成とした。即ち本発明の電子
写真方法は、 ａ）均一に帯電された所定範囲の表面電位の経時的暗減
衰過程が、始め緩やかな減衰を示す第１減衰区間と、次
に急激な減衰を示す第２減衰区間とを経由し、且つ前記
表面電位の絶対値が高くなるに従って第１減衰区間での
減衰が急激になる暗減衰特性を有する感光体（以下、露
光時にインダクション効果を示す感光体ということもあ
る）の表面に１次帯電を施して感光体全面を均一に前記
所定範囲の１次表面電位に帯電させる１次帯電プロセス
と、 ｂ）前記１次表面電位に帯電された感光体の表面電位が
前記第１減衰区間にある状態で、この感光体表面に任意
の露光を施して前記任意の露光部分の１次表面電位を消
滅させ、これにより前記露光部分以外の非露光部分にそ
れぞれネガ又はポジの静電潜像を形成する露光プロセス
と、 ｃ）前記非露光部分の表面電位が前記第１減衰区間にあ
る状態で、前記感光体の表面に１次帯電と同極性の２次
帯電を施して前記露光部分を２次表面電位に再度帯電さ
せると共に、前記非露光部分の残存１次表面電位を消滅
させ、これにより前記非露光部分のネガ又はポジの静電
潜像をそれぞれポジ又はネガの静電潜像に反転させる２
次帯電プロセスと、を含むことを特徴とするものであ
る。

【００１１】ここで、任意の露光とは、例えば画像部分
と非画像部分とからなる原稿の画像部分をデジタル信号
と仮定して、このデジタル信号に応じて発振させたレー
ザー光を感光体表面に照射した場合のように、感光体に
対し、原稿の画像部分を選択的に吸収又は透過させる露
光に相当する露光（以下、画像状露光ということがあ
る）、又は、例えば原稿の反射光を感光体に照射した場
合のように、感光体に対し、原稿の非画像部分を選択的
に反射又は透過させる露光に相当する露光（以下、非画
像状露光ということがある）を意味する。

【００１２】また本発明の電子写真複写装置は、 ａ）帯電された所定範囲の表面電位の経時的暗減衰過程
が、始め緩やかな減衰を示す第１減衰区間と、次に急激
な減衰を示す第２減衰区間とを経由し、且つ前記表面電
位の絶対値が高くなるに従って第１減衰区間での減衰が
急激になる暗減衰特性を有する、所望方向に回動又は移
動可能な感光体と、 ｂ）前記感光体の表面近傍に配置され、前記感光体の表
面に１次帯電を施して前記所定範囲の１次表面電位に帯
電させる１次帯電装置と、 ｃ）感光体の進行方向に沿って前記１次帯電装置の前に
隣接して配置され、前記１次表面電位に帯電された感光
体表面に任意の露光を施して露光部分以外の非露光部分
にネガ又はポジの静電潜像を形成する露光装置と、 ｄ）感光体の進行方向に沿って前記露光装置の前に隣接
して配置され、前記潜像が形成された感光体の表面に１
次帯電と同極性の２次帯電を施して前記露光部分のネガ
又はポジの静電潜像をそれぞれポジ又はネガの静電潜像
に反転させる２次帯電装置と、 ｅ）前記露光装置に接続され、この露光装置の露光形態
に応じて２次帯電装置の作動及び非作動を選択、制御す
る制御装置と、 ｆ）感光体の進行方向に沿って前記２次帯電装置の前に
隣接して配置され、１次帯電及び２次帯電により感光体
の非露光部分又は露光部分に形成されたポジ又はネガの
静電潜像を同一極性に帯電したトナーで現像する、前記
トナーを入れた現像装置と、 ｇ）感光体の進行方向に沿って前記現像装置の前に隣接
して配置され、感光体上に形成された前記トナー画像を
転写・定着する転写・定着装置と、を備えたことを特徴
とするものである。

【００１３】本発明の電子写真方法は、要するに、露光
時にインダクション効果を示す感光体の特異な暗減衰特
性及び感光特性を利用して帯電、露光により形成された
ポジ又はネガのデジタル的静電潜像をそれぞれネガ又は
ポジのデジタル的静電潜像に反転させる方法である。

【００１４】従ってまた本発明の電子写真方法は、ポジ
又はネガの静電潜像を１回の潜像形成プロセスで感光体
の同一部分に別個に形成できる方法でもある。また本発
明の電子写真複写装置は、この電子写真方法により形成
されたポジ又はネガのデジタル的静電潜像から同一トナ
ーでポジのコピー画像もネガのコピー画像も形成できる
装置である。

【００１５】以下に本発明の電子写真方法及び電子写真
複写装置について詳しく説明する。

【００１６】＜電子写真方法＞本発明方法は、まず露光
時にインダクション効果を示す感光体の表面に１次帯電
を施して感光体全面を均一に前記所定範囲の１次表面電
位に帯電させる。

【００１７】ここで使用される感光体は、コロナ帯電に
より所定の電位範囲に帯電された表面電位の経時的暗減
衰過程が、始め（帯電初期）は緩やかな減衰を示す第１
減衰区間と、次に前記第１減衰区間に続く、急激な減衰
を示す第２減衰区間とを経由し、且つ表面電位の絶対値
が高くなるに従って第１減衰区間の減衰が急激になる暗
減衰特性を有するものであればよい。

【００１８】このような暗減衰特性を有する感光体は露
光時にインダクション効果を示す感光体として知られて
いる。またこの種の感光体は、前記暗減衰特性と共に、
帯電、露光後の表面電位が、露光量の増加に対し始め
（帯電初期）は緩やかに減衰する第１減衰区間と、次
に、ある露光量を越すと急激に減衰する第２減衰区間と
を経由する、前記暗減衰特性に相似した感光（又は感
度）特性を有することも知られている。

【００１９】以下に、前記インダクション効果を示す感
光体の暗減衰特性及び感光（又は感度）特性について説
明する。前記インダクション効果を示す感光体として
は、具体的にはＺｎＯ、ＴｉＯ₂、ＣｕＯ等の無機光導
電性物質、あるいはこれを増感したもの；フタロシアニ
ン、銅フタロシアニン、チタニルフタロシアニン等の有
機光導電物質、あるいはこれらとテトラシアノエチレ
ン、テトラシアノキノジメチル、トリニトロフルオレノ
ン、電子吸引基を有するフタロシアニン誘導体等との混
合物等から作られた、ある特定の結晶形態を有する光導
電性材料を高絶縁性の樹脂バインダー中に分散した感光
層を有するものが挙げられる。尚、無機光導電性物質の
増感としては、ＺｎＯを例にとると、Ｃｕ、Ｌｉ、Ｇａ
等の不純物をドーピングする物理増感、無水フタル酸、
無水マレイン酸等の電子受容物質を表面に吸着させるこ
とによる化学増感、増感色素を表面にさせて感光波長域
を広げる色素増感、化学増感と色素増感を組合せた超増
感等が挙げられる。

【００２０】即ち、このような光導電性材料−樹脂分散
型感光体においては、感光層を正に帯電させた場合、露
光時にインダクション効果と呼ばれる現象が現れること
がよく知られている。

【００２１】この現象は図１に示すように、暗所で予め
所定の表面電位Ｖ３（ボルト）に帯電させた感光体に、
適当な強さの光ＩｓをＴ１の時点からＴ２の時点までの
適当な時間ｔ₁時間与えると、ｔ₂時間遅れてＴ３の時点
から急激に表面電位が減衰し、Ｔ４の時点ではＶ１（ボ
ルト）以下になる現象である。即ちこの種の感光体で
は、露光量がＩｓ×ｔ₁以上になると、表面電位が帯電
状態（表面電位が実質的に保持されている状態）Ｖ２
（ボルト）から帯電が実質的に消滅した非帯電状態Ｖ１
まで急激に減少する特性を有している。但しＶ２（ボル
ト）は、この暗減衰過程においてＶ３から緩やかに減衰
した表面電位を示す。

【００２２】Ｖ１は残留電位と呼ばれており、感光体内
部の露光に寄与しないトラップに捕捉された電荷による
ものと考えられており、電子写真の画像形成プロセスに
おいて感光体への現像バイアス値を適宜設定する等の方
法により表面電位が消滅した場合と同様に取り扱うこと
ができる。従って、ここではＶ３，Ｖ２及びＶ１を静電
潜像形成プロセス上の要素として説明する。

【００２３】この場合、光導電性材料とバインダーとの
比率を適当に選択することによって、感光体に照射する
露光量Ｅｓ＝ｔ₁×Ｉｓを５μジュールとし、ｔ₁を数μ
ｓｅｃとすると、ｔ₂は数１００μｓｅｃ、ｔ₃は数１０
μｓｅｃとなる。

【００２４】インダクション効果を発現し得る感光体を
実際に作るには、例えば銅フタロシアニン１００部（重
量部、以下同様）に対して、電子吸引基を有する銅フタ
ロシアニン誘導体、例えばベンゼン核がニトロ基、シア
ノ基、ハロゲン原子、スルホン基、カルボキシル基の少
なくとも１種の電子吸引基によって置換されたフタロシ
アニン誘導体を０．００１部〜０．５部混合し、有機酸
又は無機酸に溶解した後、水により析出させてα形の結
晶とした光導電性材料を体積固有抵抗１０^-7Ωｃｍ以上
の絶縁性樹脂からなるバインダー、例えばエポキシ樹
脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、アクリル樹脂等に分散
させ、アルミニウム、導電性樹脂シート、導電性樹脂ベ
ルト、導電性処理紙等の支持体上に乾燥後の厚さが数μ
ｍから数十μｍになるように塗布、乾燥すればよい。な
お、感光体の形状はシート状、板状、ドラム状等、特に
制限されないが、通常はドラム状のものが使用される。

【００２５】ここで前記処方の感光体の感光（又は感
度）特性を従来の有機光導電体系感光体（以下、ＯＰＣ
感光体という）（例えばポリビニルカルバゾール系感光
体）と比較して説明する。

【００２６】前述のようにして得られた感光体におい
て、照射する光の強さを数μＷ程度に小さくすると共
に、露光時間ｔを２秒程度まで変化させると、インダク
ションの生じる時間ｔ₂は無視できる値となり、横軸に
照射光量（露光量）Ｅ（Ｅ＝Ｉ×ｔ）を取り、縦軸に表
面電位を取ると、図２の曲線（１）のように表される。

【００２７】一方、同じ正帯電で使用されるＯＰＣ感光
体の感光特性は、図２の曲線（２）のようになる。以上
の説明では１次帯電を正帯電として説明しているが、イ
ンダクション効果は結晶の形態や光導電性材料の分散を
適当に選択することによって、正帯電、負帯電共に生じ
るので、本発明では前記処方のような正帯電に適した感
光体ばかりでなく、負帯電に適した感光体も使用できる
ことはもちろんである。このような負帯電に適した感光
体を使用した場合は全ての帯電プロセスとトナーの極性
を逆の極性に置き換えて考えればよい。

【００２８】図２から判るように、従来のＯＰＣ感光体
の感光特性が照射光に対する感度域全域で比較的均等な
感光特性を呈するのに対し、前記処方のようにインダク
ション効果を示す感光体では、アナログ領域を境とし
て、Ｅｓ以下の露光量の範囲では非露光状態であり、Ｅ
ｍ以上の露光量では露光により表面電位が消滅した状態
となっており、これは、デジタル信号のようにオン、オ
フの信号に対応させて２値の信号で画像を形成する場合
に、オン状態を得るための露光終了領域、及びオフ状態
を得るための過小露光領域が共に広い範囲であることを
意味している。

【００２９】即ち、インダクション効果を示す感光体の
アナログ領域は従来のＯＰＣ感光体に比べて狭く、且つ
露光終了領域及び過小露光領域が広いので、デジタル信
号に適した感光体である。従って本発明は、このような
インダクション効果を示す感光体を用いることにより、
デジタル信号で露光して静電潜像を形成する方法として
適している。

【００３０】露光時にインダクション効果を示す感光体
の最大の特徴は、表面電位の暗減衰過程でも前記感光過
程、即ち露光による表面電位の減衰と相似した現象が見
られることである。

【００３１】前記感光体の暗減衰特性を図３の曲線
（５）に示す。なお（Ａ）は、比較的長時間にわたって
緩やかな減衰を示す第１減衰区間、（Ｂ）は比較的短時
間に急激に減衰する第２減衰区間である。感光特性の場
合と同様に、帯電後の表面電位の減衰を縦軸に取り、ま
た帯電後の時間経過を横軸に取ると、暗減衰の過程は前
記感光体の露光による表面電位の消滅の過程を表示した
図２の曲線（１）と概略相似している。

【００３２】一方、従来のＯＰＣ感光体の場合は図３の
曲線（６）のような暗減衰過程を示す。また本発明に用
いられる感光体について、帯電時の表面電位を変化させ
た場合の暗減衰特性を図４に示す。図示した多くの曲線
の中、曲線（７）は帯電時の表面電位が高い場合で、暗
減衰が短時間に終わり、また曲線（８）は帯電時の表面
電位が低い場合で、暗減衰が長く続くことを示してい
る。

【００３３】なお、図４において暗減衰時間が帯電電位
に依存する原因は、感光層に分散されている光導電体内
部で、非帯電状態では、常温で熱励起電子が発生し、方
向性のない自由運動で自己消滅するのに対し、帯電状態
では絶縁体である樹脂を介し電界が与えられているた
め、熱励起電子が光導電体と樹脂との界面のエネルギー
順位の差によりできるトラップに捕獲され、更に時間と
共に増加して行くことにより一定の限界に達すると、ト
ンネル効果等により雪崩現象のように流れ出すものと考
えられる。また熱励起電子は、光により光導電体が励起
された場合と同様に働き、樹脂内の電荷移動、即ち感光
体内部の電荷の流れとして現れるので、感光体表面の電
荷が急激に減衰するものと考えられる。

【００３４】こうして熱励起電子がトラップに捕獲され
る数と自己消滅する数との割合は、帯電電圧の大きさに
依存するのである。即ち、熱励起電子が発生後、電界に
より加速され光導電体結晶内での移動速度を増すと同時
に方向性が生じることから、電子発生部位に帰着し自己
消滅する数とトラップに捕獲される数の確率に影響する
ことは容易に考えられる。

【００３５】本発明では前記処方のような感光体を用い
た場合は感光体の表面に正極性の１次帯電を施す。この
場合、帯電させる表面電位は、例えば図３の曲線（５）
又は図４の曲線（８）の暗減衰特性を示すような値にす
る。もちろんこの表面電位は一例であって、暗減衰過程
の１次減衰区間が緩やかな減衰を示すような電位範囲で
あればよい。

【００３６】次に本発明では以上のように所定範囲の表
面電位に帯電させた感光体に対し、この表面電位が前記
第１減衰区間にある状態で、この感光体表面に画像状又
は非画像状の任意の露光を施す。この露光プロセスによ
り、任意の部分、即ち原稿の画像部又は非画像部に相当
する露光部分の１次表面電位は消滅し、前記露光部分以
外の非露光部分にネガ又はポジの静電潜像が形成され
る。

【００３７】最後に、こうして潜像を形成した感光体の
全表面に１次帯電と同極性の２次帯電を施す。この２次
帯電プロセスにより、前記１次表面電位が消滅した非帯
電状態の露光部分は２次表面電位に再度帯電すると共
に、帯電状態の非露光部分は、一時的に残存１次表面電
位に２次表面電位を加算した高い表面電位（例えば図４
の曲線（７）に示すように、帯電電位が所定の電位範囲
を越えて高く過ぎて第１減衰区間での減衰が急激になる
ような電位）に帯電することにより、非露光部の前記高
い表面電位は急激に減衰、消滅する。その結果、前記非
露光部分のネガ又はポジの静電潜像はそれぞれポジ又は
ネガの静電潜像に反転する。

【００３８】２次帯電プロセスは、このように感光体の
露光部と非露光部とで作用が異なり、非露光部分の帯電
状態を非帯電状態に消滅させるプロセスと、露光部分の
非帯電状態を帯電状態に回復させるプロセスとを含んで
いる。 イ）非露光部分の帯電状態を非帯電状態に消滅させるプ
ロセス：図５に１次帯電及び露光のプロセスを経た前記
感光体の非露光部分の表面電位と２次帯電プロセスとの
関係を示す。

【００３９】前記処方の感光体において、トラップに捕
獲される熱励起電子が、自己消滅する熱励起電子より多
い場合には、経時と共にトラップに捕獲される数は増加
し続けるため、１次帯電させた状態から暗減衰過程の第
１減衰区間を経過中の感光体に、更に２次帯電を行う
と、非露光部では、既にトラップに捕獲されている電子
に加えて、更に急速な捕獲数の増加状態になる。この時
の暗減衰により感光体の表面電位が消滅する時間的経過
を図５の実線（９）で示した。この２次帯電を加えたこ
とによる表面電位の減衰曲線（９）は、２次帯電を加え
た時、既にトラップに捕獲されている電子と同じ数の電
子を捕獲するに要する電位Ｖｘをｔ_x時間前に与え、こ
の時点から暗減衰が開始されたと仮定した場合の減衰曲
線と同じである。

【００４０】この暗減衰曲線から判るように、１次帯電
後、１秒間暗減衰して残った表面電位約５５０Ｖは、２
次帯電により約１１００Ｖ迄引き上げられるので、表面
電位１１００Ｖ以降の減衰過程は図４の曲線（７）とほ
ぼ相似する過程を経由し、次の現像プロセスに至った時
には、表面電位は図５のＶ１以下となり、このポジの潜
像はネガの潜像に反転している。なお図５の点線（１
０）は２次帯電を与えない場合の非露光部での表面電位
の変化で、帯電状態が次の現像プロセスまで持続してい
る。 ロ）露光部分の非帯電状態を帯電状態に回復させるプロ
セス：図６に１次帯電及び露光のプロセスを経た前記感
光体の露光部分の表面電位と２次帯電プロセスとの関係
を示す。

【００４１】前記感光体ではまた、表面電位が低くなる
とトラップに捕獲される電子数より自己消滅する電子数
が多くなり、トラップに捕獲されている電子数は経時と
共に減少し、従って露光部では先に述べた消滅状態の電
位Ｖ１以下に至り、ほぼ１次帯電初期の平行状態に戻
る。

【００４２】換言すれば、１次帯電による帯電は感光体
の初期状態での帯電であり、初期状態とは表面電位が図
４のＶ１以下となった時の状態、即ちトラップに捕獲さ
れた電子数が初期状態であるとみなされるので、全プロ
セスの過程でも、露光等により表面電位がＶ１以下に減
衰した時、２次帯電は１次帯電による初期の帯電の場合
と同様に働く。

【００４３】図６において、１次帯電により前記感光体
を表面電位Ｖ３に帯電後、露光すると、露光部ではこの
表面電位はＶ１以下に消滅する。この時、１次帯電と同
極性で、ほぼ同電圧の２次帯電を行うと、実線（１１）
で示すように露光部分は非帯電状態（ネガ潜像）から表
面電位Ｖ３の再帯電状態（ポジ潜像）に反転し、次の現
像の時点ではこの反転状態を維持している。図６の点線
（１２）は、露光後に２次帯電を行わない場合で現像の
時点では非帯電状態である。

【００４４】こうして１次帯電、露光及び２次帯電を経
た感光体は次の現像プロセスにおいて、露光部分が表面
電位を有する帯電状態であり、一方、非露光部分は表面
電位が消滅した非帯電状態であるから、露光部分の帯電
極性とは逆極性に帯電したトナーを適用すれば、前記１
次帯電及び露光、即ち従来の電子写真方法の場合で得ら
れるポジのトナー画像を、前記２次帯電によりネガのト
ナー画像に反転することができる。

【００４５】＜電子写真複写装置＞本発明の電子写真複
写装置は、基本的には従来のコピー機の露光装置を画像
状でも非画像状でも任意の露光が可能な露光装置、例え
ば従来の反射原稿用露光装置にデジタル信号用露光装置
を組み合わせた露光装置に置き換え、更にこの組合せ型
露光装置と現像装置との間に、前記組合せ型露光装置に
接続した制御装置によって作動、非作動が選択、制御さ
れる２次帯電装置を備えたものである。

【００４６】一般に電子写真複写装置における帯電装置
の作動、非作動は、帯電電圧（コロナ放電用の高い電
圧）の供給又は非供給によって選択、制御できることは
公知である。本発明では、前記組合せ型露光装置に設け
た制御装置からの信号に応じて２次帯電装置の電源をオ
ン、オフし、これにより２次帯電装置の作動、非作動を
選択、制御するようにした。

【００４７】２次帯電装置が非作動の時には、１次帯電
装置及び露光装置を経た感光体が現像装置の位置に達し
た時点で、感光体の露光部分は非帯電状態となり、一
方、非露光部分は帯電状態となる。この場合は従来と同
様、１次帯電及び露光により形成されたポジ及びネガの
静電潜像をそれぞれネガ及びポジの静電潜像に反転させ
ないで現像プロセスを行うことができる。

【００４８】以下に本発明の電子写真方法による画像形
成方法を、本発明の電子写真複写装置の一実施例として
図７の装置を用いて説明する。

【００４９】

【実施例】図７において、（１３）は露光時にインダク
ション効果を示す感光体ドラム（例えば前記処方の感光
体）（１４）は１次帯電装置、（１５）は反射原稿用露
光装置、（１６）はデジタル信号用露光装置、（１７）
は２次帯電装置、（１８）は現像装置、（１９）は転写
・定着装置、（２０）はクリーナー、（２１）はイレー
サーである。

【００５０】矢印の方向に回転する感光体ドラム（１
３）は、まず１次帯電装置（１４）からのコロナ帯電に
よる高電圧印加により所定の表面電位（例えば図２のＶ
３＝約＋５５０ボルト）に均一に帯電され、次に露光装
置（１５）又は（１６）により露光された後、２次帯電
装置（１７）に至る。この場合、露光のプロセスは露光
装置の露光形態（画像状露光又は非画像状露光）によっ
て次のように異なる。 （イ）デジタル信号用露光装置（１６）により露光した
場合は、次のようなプロセスを経てポジのコピー画像が
形成される。

【００５１】デジタル信号用露光装置（１６）では、コ
ンピューター等のデジタル信号（原稿の画像部分と仮定
する）に応じてレーザーダイオードを発振させて得られ
たレーザー光を感光体ドラム（１３）に露光すると、原
稿の画像相当部分が選択的に露光される。

【００５２】露光された感光体ドラムの画像相当部分
（レーザー光露光部分）は、表面の帯電電位が消滅し、
図２のＶ１以下（約６０ボルト）の電位となる。この
時、露光装置（１６）に付属する制御装置は、２次帯電
装置（１７）に対し電源オフの信号を出して２次帯電装
置を作動させず、これにより感光体ドラム（１３）は２
次帯電装置（１７）の影響を受けないで、現像装置（１
８）に至る。

【００５３】現像装置（１８）には正帯電のトナーが入
っており、この位置で感光体ドラム（１３）にＶ１以上
のプラスのバイアス電圧を印加することにより、プラス
に帯電している非露光部分、即ち非画像相当部分にはト
ナーが付着せず、電位がＶ１以下になっている露光部
分、即ち画像相当部分に付着し、コンピューター等のデ
ジタル信号に従ってレーザー露光された通りのポジのト
ナー画像が形成される。 （ロ）反射原稿用露光装置（１５）により露光した場合
は、次のようなプロセスを経てポジのコピー画像が形成
される。

【００５４】原稿台（２３）に置かれた手書きやコンピ
ューターの出力等の２値画像及び網点で中間調を表現し
たデジタル画像等の原稿（２２）に、この露光装置の移
動光学系に設けられた光源（２４）により照射して、原
稿からの反射光を感光体ドラム（１３）に露光すると、
原稿の非画像相当部分が選択的に露光される。

【００５５】この露光より感光体ドラム（１３）におい
ては、原稿の非画像部に相当する露光部分の表面電位は
消滅して非帯電状態となり、原稿の画像部に相当する非
露光部分は暗減衰過程を経過中の帯電状態となる。

【００５６】この場合は、露光装置（１５）、（１６）
及び２次帯電装置（１７）に点線で示したように電気的
に接続された制御装置（２５）は、露光装置（１６）か
ら信号を受けて２次帯電装置（１７）に対し電源オンの
信号を出し、２次帯電装置を作動させ、これにより２次
帯電装置（１７）は、感光体ドラム（１３）に対し１次
帯電と同じ高電圧印加を行なう。この２次帯電により、
非帯電状態の非画像相当部分は、１次帯電で帯電させた
場合と同じ表面電位（図６のＶ３＝約５５０ボルト）に
帯電し、一方、帯電状態の画像相当部分は、一旦、１次
帯電で帯電された表面電位の暗減衰過程にある残存１次
表面電位に更に２次帯電で帯電させた２次表面電位を加
算した電位（図５の実線（９）のピーク値＝約１１００
ボルト）、即ち１次帯電で帯電された電位のほぼ２倍の
表面電位に帯電する。この場合、このような高い電位に
帯電された画像相当部分の暗減衰時間は、１秒以下にな
るので、感光体ドラム（１３）が現像装置（１８）に至
った時、非画像相当部分はなお帯電状態にあるものの、
画像相当部分はＶ１以下の電位に急激に減衰、消滅す
る。従って、２次帯電後の感光体ドラム（１３）は、次
に現像装置（１８）に至ると、デジタル信号用露光装置
（１６）で露光した場合と同一の現像条件で現像され
る。即ち、現像装置の所では、非帯電状態の画像相当部
分に正帯電のトナーが付着してポジのトナー画像が形成
される。

【００５７】こうして現像装置（１８）を通過した感光
体ドラム上には、反射原稿用露光装置（１５）及びデジ
タル信号用露光装置（１６）のいずれの露光装置で露光
された画像相当部分にも同じポジ画像が形成される。

【００５８】次に感光体ドラム（１３）上のトナー画像
は、転写・定着装置（１９）により普通紙等の転写紙上
に静電的に転写され、次いで熱等により定着される。更
にこの感光体ドラムは、クリーナー（２０）を通過させ
て表面の残留トナーを除去した後、イレーサー（２１）
から全面露光を行って、なお暗減衰過程にある非露光部
分（非画像相当部分）の残留電位を消滅させ、初期の非
帯電状態に回復させる。

【００５９】なお以上のような本発明の電子写真方法及
び電子写真複写装置においては、種々の変形が可能であ
り、例えば、原稿反射用露光装置（１５）の原稿台（２
３）にマスクを設け、このマスクに連動した他のマスク
を２次帯電装置（１７）にも設けて、デジタル信号用露
光装置（１６）によるコンピューター出力に部分的に手
書き原稿の画像を重ね合わせる方法又は装置とか、後者
の露光装置（１６）により露光している間に、部分的に
２次帯電装置を作動させて、その部分の画像相当部分の
電位と非画像相当部分の電位とを互いに逆転させる等の
方法も利用できる。また、負帯電に適した感光体を使用
した場合は、帯電極性を１次帯電、２次帯電共に逆の極
性とし、またトナーの極性を逆の極性とすることによ
り、前述のように２次帯電により静電潜像の反転が可能
である。

【００６０】従って本発明方法及び装置によれば、２次
帯電装置の作動又は非作動の選択によって、トナーの帯
電極性や露光系の露光形態に依存することなく、ポジ又
はネガのコピー画像を選択的に形成することできる。

【００６１】

【発明の効果】従来、コピー機及びプリンターでは互い
に逆極性のトナーを用いていたが、本発明ではコピー機
及びプリンターで同一極性のトナーを使うことができ、
従って消耗品の生産、在庫を一本化できることから、経
済的効果が大である。また同一原稿及び信号源から、ネ
ガのコピー画像からポジのコピー画像へ、又はポジのコ
ピー画像からネガのコピー画像へと瞬時に切り替えるこ
とができるので、ハードコピー装置を多機能化する効果
も大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用される感光体のインダクション効
果を説明する図。

【図２】従来の有機光導電体系感光体の感光特性と本発
明で使用される感光体の感光特性との比較図。

【図３】従来の有機光導電体系感光体の暗減衰特性と本
発明で使用される感光体の暗減衰特性との比較図。

【図４】本発明で使用される感光体の帯電表面電位によ
る暗減衰特性の変化を示す図。

【図５】本発明の電子写真方法による非露光部での潜像
反転を説明する図。

【図６】本発明の電子写真方法による露光部分での潜像
反転を説明する図。

【図７】本発明の一例の電子写真装置の概略図。

【符号の説明】

１ ………本発明で使用される感光体の感光特性 Ａ ………本発明で使用される感光体の暗減衰過程にお
ける第１減衰区間 Ｂ ………本発明で使用される感光体の暗減衰過程にお
ける第２減衰区間 ５ ………本発明で使用される感光体の暗減衰特性 ７ ………本発明で使用される感光体において、表面電
位が高い場合の暗減衰特性 ８ ………本発明で使用される感光体において、表面電
位が所定範囲内の場合の暗減衰特性 ９ ………本発明方法を実施した場合の感光体の非露光
部での表面電位の変化 １０………本発明方法で２次帯電を行わなかった場合の
非露光部での表面電位の変化 １１………本発明方法を実施した場合の感光体の露光部
での表面電位の変化 １２………本発明方法で２次帯電を行わなかった場合の
露光部での表面電位の変化 １３………本発明で使用される感光体ドラム １４………１次帯電装置 １５………反射原稿用露光装置 １６………デジタル信号用露光装置 １７………２次帯電装置 １８………現像装置 １９………転写・定着装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ）均一に帯電された所定範囲の表面電
   位の経時的暗減衰過程が、始め緩やかな減衰を示す第１
   減衰区間と、次に急激な減衰を示す第２減衰区間とを経
   由し、且つ前記表面電位の絶対値が高くなるに従って第
   １減衰区間での減衰が急激になる暗減衰特性を有する感
   光体の表面に１次帯電を施して感光体全面を均一に前記
   所定範囲の１次表面電位に帯電させる１次帯電プロセス
   と、 ｂ）前記１次表面電位に帯電された感光体の表面電位が
   前記第１減衰区間にある状態で、この感光体表面に任意
   の露光を施して前記任意の露光部分の１次表面電位を消
   滅させ、これにより前記露光部分以外の非露光部分にそ
   れぞれネガ又はポジの静電潜像を形成する露光プロセス
   と、 ｃ）前記非露光部分の表面電位が前記第１減衰区間にあ
   る状態で、前記感光体の表面に１次帯電と同極性の２次
   帯電を施して前記露光部分を２次表面電位に再度帯電さ
   せると共に、前記非露光部分の残存１次表面電位を消滅
   させ、これにより前記非露光部分のネガ又はポジの静電
   潜像をそれぞれポジ又はネガの静電潜像に反転させる２
   次帯電プロセスと、を含むことを特徴とする電子写真方
   法。
2. 【請求項２】 前記２次表面電位が前記１次表面電位に
   ほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載の電子写真方
   法。
3. 【請求項３】 ａ）帯電された所定範囲の表面電位の経
   時的暗減衰過程が、始め緩やかな減衰を示す第１減衰区
   間と、次に急激な減衰を示す第２減衰区間とを経由し、
   且つ前記表面電位の絶対値が高くなるに従って第１減衰
   区間での減衰が急激になる暗減衰特性を有する、所望方
   向に回動又は移動可能な感光体と、 ｂ）前記感光体表面の近傍に配置され、前記感光体の表
   面に１次帯電を施して前記所定範囲の１次表面電位に帯
   電させる１次帯電装置と、 ｃ）感光体の進行方向に沿って前記１次帯電装置の前に
   隣接して配置され、前記１次表面電位に帯電された感光
   体表面に任意の露光を施して露光部分以外の非露光部分
   にそれぞれネガ又はポジの静電潜像を形成する露光装置
   と、 ｄ）感光体の進行方向に沿って前記露光装置の前に隣接
   して配置され、前記潜像が形成された感光体の表面に１
   次帯電と同極性の２次帯電を施して前記露光部分のネガ
   又はポジの静電潜像をそれぞれポジ又はネガの静電潜像
   に反転させる２次帯電装置と、 ｅ）前記露光装置に接続され、この露光装置の露光形態
   に応じて２次帯電装置の作動及び非作動を選択、制御す
   る制御装置と、 ｆ）感光体の進行方向に沿って前記２次帯電装置の前に
   隣接して配置され、１次帯電及び２次帯電により感光体
   の非露光部分又は露光部分に形成されたポジ又はネガの
   静電潜像を同一極性に帯電したトナーで現像する、前記
   トナーを入れた現像装置と、 ｇ）感光体の進行方向に沿って前記現像装置の前に隣接
   して配置され、感光体上に形成された前記トナー画像を
   転写・定着する転写・定着装置と、を備えた電子写真複
   写装置。
4. 【請求項４】 前記露光装置が反射光露光型露光装置と
   レーザー光露光型露光装置とを含む請求項３記載の電子
   写真複写装置。