JPH06289680A

JPH06289680A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06289680A
Application number: JP10031793A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nakakoshi; 浩之中越
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-04-02
Filing date: 1993-04-02
Publication date: 1994-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、解像度と連続階調性に優れた画像
を得ることができる画像形成装置を提供することを目的
とする。【構成】表面を均一に帯電させたシート状の感光体上
に静電潜像を形成する際、文字や図形などの高い解像度
を必要とする画像はレーザ等の露光装置を用いて感光体
を露光することで潜像形成を行う。さらに、写真的な画
像や自然画などの連続的な階調表現が必要な画像は、イ
オン流を制御するイオン制御装置を使用して感光体表面
にイオンを供与して静電潜像を形成することで、感光体
上に高い解像度を維持しつつ連続的な階調表現ができる
静電潜像を形成でき、高品質な画像を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電記録による画像形
成方法に関わり、特に感光体上に静電潜像形成するため
の手段を２種類有する画像形成装置に関わる。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真法を用いた画像形成プロ
セスでは、感光体表面を均一に帯電した後にレーザーな
どの露光装置で形成した静電潜像を乾式現像法で現像
し、このトナー像を静電気的に紙に転写した後、定着器
で紙上に形成されたトナー像を定着させて画像を得る方
法がある。電子写真法では、レーザーなどの露光装置で
中間階調を得るためにパルス幅制御や光強度制御などの
１ドットごとの階調制御や、デイザ法や誤差拡散法など
の面積階調制御などが一般的に使用されている。

【０００３】またイオン流を画像に対応する各ドット毎
に制御して階調性を再現する静電潜像形成法があり、そ
の例としてＵＳＰ−３，７４２，５１６やＵＳＰ−４，
４６３，３６３などに記載されるように、多くの方法や
装置が知られている。誘電体表面にイオン流を制御する
イオン制御装置で潜像形成することで容易に連続的な階
調制御を行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、コンピュータを
使用して文書や図形などを作成し、プリンタやプロッタ
などを使用してハードコピーを得るワープロやＣＡＤな
どが広く普及している。また、スキャナで画像を取り込
み、感光体をレーザーによって露光して画像を得るデジ
タル複写機も普及しつつある。このようなコンピュータ
やデジタル複写の技術向上に伴って、写真や印刷物の画
像をスキャナで読み込み、画像処理して複写物を得るデ
ジタル複写機や、文章や図形と組み合わせ編集を行った
後にハードコピーを得るＤＴＰ（ディスクトップパブリ
ッシィング）技術が一般化しつつあり、デジタル複写機
やＤＴＰに対応したプリンタなどの出力機器が求められ
ている。

【０００５】電子写真法において、レーザ露光装置のパ
ルス幅制御で１ドット毎の階調制御方法では、レーザー
の発光強度の変動や光学系の精度の限界、印加されるパ
ルス幅に対してビーム径が忠実に再現されない等の問題
があった。光強度制御についても温度や経時劣化によっ
てレーザーの発光強度が変動することや、レーザーの制
御信号を多値で制御するために高価な装置が必要となる
問題があった。またデイザ法や誤差拡散法などの面積階
調制御では写真のような連続的な階調制御をすることが
困難で、均一な中間調を再現できなかった。

【０００６】イオン制御装置では、誘電体表面に連続的
な階調を持つ静電潜像を形成することができるが、レー
ザーなどの露光装置から照射される光に比べてイオン流
の直進性が低く、イオン流を微小に制御して画像支持体
に付与しても支持体上でイオンが広がってしまい、実質
上解像度が低下してしまうという欠点があった。

【０００７】また粉体を用いた乾式現像法が広く使用さ
れているが、トナー粒径が大きく、トナー粒子に混入で
きる着色剤の添加量が少ないことから、感光体上に高解
像度を持つ静電潜像や連続的な階調を持つ静電潜像を形
成しても忠実に再現できず、現像後に感光体上のトナー
像を転写する際にさらに像が乱れてしまうという問題が
あった。さらに粉体トナーの微粉末化は飛散による公害
発生など、環境面で問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかる装置では、画像支持体として導電性
基体上に感光性物質を形成した感光体と、この感光体表
面を均一に帯電させる帯電器と、帯電された感光体表面
を露光して静電潜像を形成する露光装置と、イオン流を
制御して感光体表面に静電潜像を形成するイオン制御装
置と、感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装
置とからなる。

【０００９】

【作用】本発明によれば、表面を均一に帯電させた感光
体上に静電潜像を形成する際、文字や図形などの高い解
像度を必要とする画像はレーザーなどの露光装置を用い
て感光体を露光することで潜像形成を行い、写真的な画
像や自然画などの連続的な階調表現が必要な画像を必要
とするときはイオン流を制御するイオン制御装置を用い
て感光体表面にイオンを供与して潜像形成することで、
高い解像度を維持しつつ連続的な階調表現可能な高品質
の画像を得ることができる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の一実施例である画像形成装置
の概略図である。図２は本発明の一実施例である直接画
像形成装置の概略図である。図３は本発明の一実施例で
ある画像形成装置の順次転写式カラー画像形成方法を説
明するための概略図である。図４は本発明の一実施例で
ある画像形成装置の一括転写式カラー画像形成方法を説
明するための概略図である。図５は本発明の一実施例で
ある直接画像形成装置のカラー画像形成方法を説明する
ための概略図である。

【００１１】図１で示す本発明の実施例は、導電性基体
上に有機感光性物質で薄層を形成し導電性基体が図示し
ないアースに接続される感光体１と、感光体表面を均一
に帯電させる帯電器２と、イオン流を制御して感光体表
面に静電潜像形成するイオン制御装置３と、帯電された
感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光装置４
と、静電潜像を現像する現像器５と、転写媒体に感光体
上トナー像を転写させる転写器６と、転写媒体上のトナ
ー像を加熱と加圧で定着させる定着器７と、転写後に感
光体上に残留する現像剤を除去するクリーナー８と、感
光体上に残留する電荷を除去する除電器９からなる。感
光体１は、図示しない回転機構によって帯電から除電ま
での一連の工程を繰り返し行うことで、連続的な画像形
成が可能な構造になっている。

【００１２】静電潜像形成手段としてのイオン制御装置
３は、イオン発生部とイオン流を制御するための微小な
穴上の開口部を持つ電極対からなり、微小な穴状の開口
部を通過するイオン流を電極対に印加する電圧を６４段
階に制御して、感光体上に形成される静電潜像が１画素
あたり６４階調の制御ができるようになっており、個々
の微小な穴状の開口部および電極対は感光体表面に付与
された電荷と逆極性のイオン流を３００ｄｐｉの分解能
で制御するように配置されている。露光装置４は、図示
しないレーザー光学系から主走査方向６００ｄｐｉ，副
走査方向６００ｄｐｉに制御される光を感光体に照射し
て静電潜像を形成する。

【００１３】図１の装置を用いて、文字や図形・自然画
のエッジ強調部など高解像度を要求される部位と写真画
や中間調の塗りつぶしなど階調性が要求される部位を同
時に画像上に出力する場合、感光体１の表面を帯電器２
で均一に帯電させた後、階調性が要求される部位をイオ
ン制御装置３によるイオン流の付与で、高解像度を要求
される部位を露光装置４による光照射で行って同一面上
に異なる手段による潜像形成を行う。形成した潜像を、
ジメチルシリコンを主成分とする溶媒に固形分を２ｗｔ
％分散した液体現像剤を内包する現像器５で現像し、転
写器６で感光体上のトナー像を転写媒体に転写後、定着
器７で加熱と加圧によってこの転写媒体上にトナー像を
定着させることで良好な出力画像を得られる。転写後感
光体上に残留するトナーは、クリーナ８によって除去さ
れ、除電器９で感光体１に残留する電荷を消去した後に
再び帯電から除電までの画像形成工程を繰り返し行う。

【００１４】潜像形成方法として、イオン制御装置３で
潜像形成した後に露光装置４で潜像形成する方法と、露
光装置４で潜像形成した後にイオン制御装置３で潜像形
成する方法があるが、イオン制御装置３で潜像形成した
後に感光体１を露光した方が、イオン付与部と露光部が
近接又は重複した場合に潜像の乱れがなく、出力画像が
良好になる。

【００１５】また、出力画像が文字などの高解像度を要
求される部位のみで構成される場合には、イオン制御装
置３の動作を停止させ、露光装置４のみで潜像を形成す
ることで良好な画像を得ることができ、写真画など階調
性が要求される部位のみで構成される場合には、露光装
置４の動作を停止させ、イオン制御装置３のみで潜像を
形成することで良好な画像を得ることができる。なお、
液体現像剤を用いることにより環境を汚染せず、解像度
や階調性が良好な画像形成装置を得ることができる。

【００１６】図２で示す本発明の実施例は、直接画像形
成法を用いたもので、導電性基体上に酸化亜鉛で薄層を
形成した画像支持体であるシート状の感光体１と、感光
体表面を均一に帯電させる帯電器２と、イオン流を制御
して感光体表面に静電潜像形成するイオン制御装置３
と、帯電された感光体表面を露光して静電潜像を形成す
る露光装置４と、静電潜像を現像する現像器５とからな
る。酸化亜鉛感光体１は図示しない搬送機構によって帯
電部から潜像形成部・現像部に送られて画像形成され
る。

【００１７】イオン制御装置３及び露光装置４は第一実
施例と同じ機構を使用し、現像器５はジメチルシリコン
を主成分とする溶媒に固形分を２ｗｔ％分散した液体現
像剤を内包し、現像剤中の固形分は自己定着性樹脂を含
有するので定着器が不要な構成になっている。このよう
な簡単な構成の装置で画像形成を行ったところ、良好な
画像を得ることができた。

【００１８】以上の例ではモノクロ画像形成について述
べたが、次にカラー画像形成装置での実施例を記載す
る。図３で示す本発明の実施例は、感光体１上にイエロ
ー，マゼンタ，シアン，ブラックのうちの１色のトナー
像を形成後転写媒体に転写し、現像する色を切り替えな
がらカラー画像を形成するもので、イエロー，マゼン
タ，シアン，ブラックの５ａ〜５ｄという４色の液体現
像剤を内包する現像器と、ドラム状回転体に図示しない
搬送・巻き付け機構で転写媒体を巻きつけ、現像した感
光体上の各色トナー像を順次回転しながら４回転写する
転写器６が設けられている。これ以外の機構は第一実施
例と同じ構成で、第１色目の現像器で感光体上にトナー
像を形成、転写後に感光体と対向する現像器を第２色目
の現像器に切り換えてトナー像の形成，転写というよう
に、４回の画像形成を現像器を切り替えながら行うこと
で転写媒体に４色からなるカラートナー像を形成し、転
写器６から転写媒体を分離後定着器７でトナー像を定着
してカラー画像を得る。２つの潜像形成手段を用いて潜
像形成し、液体現像剤で現像することで発色性が高く粒
状性，階調性，解像力の高い良好なカラー画像を得るこ
とができた。

【００１９】図４で示す本発明の実施例は、感光体１上
にイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４色のトナ
ー像を形成した後に一括して転写媒体にトナー像を転写
するもので、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの
５ａ〜５ｄという４色の液体現像剤を内包する現像器
と、画像形成工程では感光体に接触せず、感光体上のト
ナー像を転写した後の部位をクリーニングする可動式の
クリーナ８が設けられている。これ以外の機構は第一実
施例と同じ構成で、第１色目の現像器で感光体上にトナ
ー像を形成した後に、同一感光体上に感光体と対向する
現像器を第２色目の現像器に切り替えてトナー像を重ね
合わせ、さらに現像器を切り替えながら第３色目，第４
色目のトナー像を重ね合わせて感光体上に４色からなる
トナー像を形成し、このトナー像を図示されない搬送機
構によって送られる転写媒体に転写器６で一括転写して
カラートナー像を形成し、さらに定着器７で転写媒体上
に定着してカラー画像を得る。転写後に感光体に残留す
るトナーは、可動式のクリーナ８が感光体表面を周擦す
ることで除去される。

【００２０】２つの潜像形成手段を用いて潜像形成し、
液体現像剤で現像することで発色性が高く粒状性，階調
性，解像力の高い良好なカラー画像を得ることができ
た。さらに感光体上のトナー像が粉体現像剤使用時に比
べて薄層なことから、感光体上のトナー像重ね合わせで
のイオン流制御や露光量制御などのプロセス条件の制御
性が良好であった。

【００２１】図５で示す本発明の実施例は、直接画像形
成法を用いたもので、導電性基体上に酸化亜鉛で薄層を
形成した画像支持体であるシート状の感光体１と、感光
体表面を均一に帯電させる帯電器２と、イオン流を制御
して感光体表面に静電潜像形成するイオン制御装置３
と、帯電された感光体表面を露光して静電潜像を形成す
る露光装置４と、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラッ
クの５ａ〜５ｄという４色の液体現像剤を内包する現像
器と、酸化亜鉛感光体１上のトナー像を定着させる定着
器７と、感光体１上に残留する電荷を除去する除電器９
からなる。感光体１は図示しない搬送・巻き付け機構に
よって金属ドラム１０に巻き付けられ、ドラム回転に従
動して回転する。イオン制御装置３及び露光装置４は第
一実施例と同じ機構を使用し、感光体１を金属ドラム１
０に巻き付けた後に画像形成を行った。

【００２２】第１色目の現像器で感光体上にトナー像を
形成した後に、同一感光体上に感光体と対向する現像器
を第２色目の現像器に切り替えてトナー像を重ね合わ
せ、さらに現像器を切り替えながら第３色目，第４色目
のトナー像を重ね合わせて感光体上に４色からなるトナ
ー像を形成し、カラートナー像を感光体上に形成した
後、図示しない分離機構によって金属ドラム１０から感
光体１を分離し、定着器７でトナー像を定着してカラー
画像を形成した。このような転写器やクリーナがない簡
単な機構で良好な画像を得ることができた。

【００２３】以上の実施例では、露光装置としてレーザ
ー光学系を使用した露光装置を使用したが、ＬＥＤやＬ
ＣＤといったアレー状の露光装置を用いても同様の効果
が得られ、イオン制御装置として空気流を介在させたイ
オン制御装置を使用してもよい。さらに高抵抗溶媒にト
ナー粒子を分散させた液体現像剤を使用することで、２
つの潜像形成手段で形成した高解像度で階調性の良好な
静電潜像を忠実に顕像化することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像支持体に感光体を使用し、この感光体を予め帯電器に
よって均一に帯電させた後に、異なる２種類の潜像形成
手段を用いて出力すべき画像の性質に合わせて静電潜像
を形成し、現像によって感光体上の静電潜像に対応した
トナー像を形成し、必要ならばこのトナー像を転写器に
よって紙などの出力媒体に転写し、定着機構で定着させ
ることで、解像度と連続階調性に優れた画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である画像形成装置の概略図
である。

【図２】本発明の実施例の直接画像形成装置の概略図で
ある。

【図３】本発明の一実施例である画像形成装置のカラー
画像形成方法を説明するための概略図である。

【図４】本発明の一実施例である画像形成装置のカラー
画像形成を一括転写する動作を説明するための概略図で
ある。

【図５】本発明の一実施例である画像形成装置の直接画
像形成方法を説明するための概略図である。

【符号の説明】

１感光体２帯電器３イオン制御装置４露光装置５現像器５ａイエロー現像器５ｂマゼンタ現像器５ｃシアン現像器５ｄブラック現像器６転写器７定着器８クリーナー９除電器１０金属ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/01 ＺＧ 15/16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に静電潜像を形成した後、現像
剤で潜像を現像顕像化して画像を得る画像形成装置にお
いて、感光体を帯電させる帯電器と、露光により静電潜像を形成する露光器と、イオン流を制御して静電潜像を形成するイオン制御装置
と、静電潜像を現像する現像器とを具備することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】請求項第１項において、イオン制御装置
によって感光体上に付与されるイオン流の極性が、帯電
によって感光体上に付与される電荷の極性と逆極性にな
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項第１項において、帯電と現像の間
で露光器とイオン制御装置双方の装置を動作させ、感光
体の同一面上に露光とイオン流付与による２つの手段で
潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項第３項において、帯電後イオン流
付与によって潜像を形成し、その後露光による潜像形成
を行う事を特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項第１項において、２つの潜像形成
手段のうち、何れか１つの手段のみを動作させて潜像形
成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項第１項において、露光器によって
形成される潜像が、イオン流制御によって形成される潜
像よりも実質的に高解像になることを特徴とした画像形
成装置。
【請求項７】請求項第１項において、高抵抗液体にマ
ーキング物質を分散してなる液体現像剤を用いて静電潜
像を現像することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項第７項において、静電潜像を現像
した感光体上トナー像を、転写器を用いて転写媒体に転
写して画像を得ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項第７項において、帯電，静電潜像
形成，現像によって形成した感光体上トナー像を転写器
を用いて転写媒体に転写する、帯電から転写の行程を異
なる色の現像剤で複数回繰り返し行って転写媒体にカラ
ー画像を得ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】請求項第７項において、帯電，静電潜
像形成，現像による帯電から転写の行程を異なる色の現
像剤で複数回繰り返し行って感光体上にカラー像を形成
し、転写器を用いて転写媒体に転写してカラー画像を得
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】請求項第７項において、感光体に酸化
亜鉛紙などのシート状感光体を用い、帯電，静電潜像形
成，現像による帯電から転写の工程を異なる色の現像剤
で複数回繰り返し行って感光体上にカラー像を形成して
カラー画像を得ることを特徴とする画像形成装置。