JPS5870239A - 画像形成方法及び装置 - 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】 本発明は画像形成方法及び装置に鴎するものである。

現在′、原稿画像の複写画像を得るために電子写真法が
広く利用されている。これは、光導電性感光体を用い、
その感光層の表面を帯電せしめた後に画像慕光を行ない
、光の照射を受けた部分において感光層が低抵抗となる
ことを利用しｔ当該部努の静電荷を消失せしめることに
よって静電荷像（８） を形成し、これをトナーにより現像し、このトナー像を
通常は転写材に転写せしめて複写画像を形成する方法で
ある。

而してこの電子写真法において用いられる感光体の光導
電性感光層を構成する光導電材料としては、セレン、酸
化亜鉛、硫化カドミウム等が用いられてψる妙ξ生物に
対する危険性を有していたり、又分光増感が必要とされ
る等、問題点が少なからず存する。

一方、最近においてはそのような問題点を有さす、しか
も比較的容易に大面積の薄層を有利に形成し得ることか
ら、アモルファスシリコン（以下「ａ−シリコン」と記
す。）を用いて電子写真感光体を得る研究が行なわれて
いるが、ａ−シリコンより成る光導電性感光層は基本的
にその暗抵抗が小さいため、電荷保持能が低いという致
命的ともいうべき欠点があり、これを解決すべく楠々の
手段が提案されているが、なお不十分であり、既述の如
き通常の電子写真プロセスに供することは困難である。

１１冊昭５８−７０２３９　（２） 然るにａ−シリコンは強い光が照射されると電気抵抗が
増大し光の照射を停止してもその電気抵抗が疲労として
残留する疲労効果（ステブラ−・ロンスキ−効果）を有
することが認められており、本発明者等はこの効果を利
用して実用上価値のある複写画像形成方法を提案してい
る。これは、そのような疲労効果の大きいａ−シリコン
より成る感光層を導電性支持体上に設けて成る感光体を
用い、これに原稿光像を露光して光が照射された非画像
部分の感光層の電気抵抗を増大せしめていわば抵抗値分
布による画像を形成し、この感光層に静電荷を付与する
ことにより前記非画像部に電荷を保持せしめると共に画
像部に与えられた電荷を消失せしめることによって、原
稿に対してはネガの関係にある静電荷像を形成してこれ
をトナーにより例、えは反転現像し、得られたトナー像
を転写材に転写し定着せしめることによって、原稿に対
応した画像を形成する方法である。

しかしながらこの方法においては、前記感光体の一光層
上に一旦トナー像が形成されるため、転（５） 写を十分に行なうようにしても感光層上にトナーが残留
するようになる。この残留トナーは、転写後においてト
ナークリーナーにより成る程度までは除去することが可
能であるが、完全に除去することは不可能であり、この
ため次に行なわれる画像露光において残留トナーにより
所期の画像露光を行なうことができなくなって複写画像
にいわゆる白ポチが生ずるようになる。しかも斯かる残
留トナーは画像露光等におけ８熱によって感光層に融着
し、新たにトナーが付着残留する核となるため感光層の
トナー汚れが促進されることとなり、結局感光体の使用
寿命が短いものとなる欠点がある。

更に既述の画像形成方法においては、形成される＃電荷
像が原稿に対してはネガの関係にあるものであり、従っ
て通常の現像方法によって現像するとネガの複写画像が
形成されることとなる。そしてポジの関係にある複写画
像を得るためには、反転現像を行なわなければならない
。

本発明は以上の如き事情に基いてなされたもの（６） であって、ａ−シリコンより成る感光層を具えたｔｆｔ
４光体を用い、しかも当該感光体にはトナー汚れが生ず
ることがなくて長い使用寿命が得られ、又反転現像によ
らずに原稿に対２してポジの関係にある複写画像を容易
に形成することのできる方法を提供することを目的とす
る。

本発明方法の特徴とするところは、光の照射によってそ
の電気抵抗が増大する疲労効果を有する１−シリコンよ
り成る感光−を導電性支持体上に設けて成る感光体の前
記感光層に画像露光を行なう電光工程と、この露光され
た感光層と間隙を介して対向するよう電荷支持体を配置
し前記感光体の導電性支持体に電圧を印加して前記間隙
において放電を生せしめることによって前記電荷支持体
上に静電性徴を形成する工程と、この静電前像をトナー
により現像する工程とを含む点にある。

不発−明の他の目的は、上述の方法に従う画像の形成を
繰り返し行なうことのできる装置を提供することを目的
とする。

本発明装置の特徴とするところは、光の照射に（７） よってその電気抵抗が増大する疲労効果を有するａ−シ
リコンより成る感光層を導電性支持体上に設けて成る感
光体と、この感光体の前記感光層に画像露光を行なう露
光機構と、この露光機構により露光された感光層と間隙
を介して対向するよう配置される電荷支持体と、前記間
隙において放電が生ずるよう前記感光体の導電性支持体
に電圧を印加する電源と、前記電荷支持体上に形成され
た静電荷像をトナーによって現像する現像器と、前記感
光体の感光層にこれを加熱しながら赤外線を照射する疲
労回復機構とを具えて成る点にある。

以下図面によって本発明の一実施例について説′明する
。

本発明においては、第１図に示すように、例えばアルミ
ニウム等の金属より成る導電性ドラムＳの外周面上に、
光の照射によってその電気抵抗が増大する疲労効果を有
するａ−シリコンより成る感光層りを形成して感光体１
を構成せしめ、この感光体ｌを、第２図に示すように、
矢印方向に回転するよう設け、その外周領域に、原稿よ
りの光像を照射する露光機構２を配置し、この露光機構
２に続く外周面と厚さ１０μ〜１−の放電間隙Ｇを介し
て対向し、当該対向部において前記感光体１と等速で同
方向に移動するよう、回転するドラム型電荷支持体８を
設ける。この電荷支持体８は例えば第８図に示すように
ドラム状金属基体Ｂの外周面上に絶縁材より成る電荷保
持層Ｒを形成して成う、その金属基体Ｂは例えば接地さ
れる。この電荷支持体８の前記放電間隙Ｇに続く外周面
領域には、現像器４及び転写用放電器５を当該電荷支持
体８の回転方向にこの順に配置し、更に転写用放電器５
に続いて除電用放電器６及びトナークリーナー７を配置
する。一方前記感光体ｌの放電間隙Ｇに統く外周面領域
には、ヒーター８及び赤外線ランプ９をこの順に設け、
又前記感光体ｌの導電性ドラムＳに電圧を印加して前記
放電間ＭＧにおいて放電を生ぜしめる直流又は交流の電
源１０を設ける。

以上のような＃Ｉ成の画像形成装置を用い、次のような
方法により複写画像を形成する。

（９） 即ち、感光体ｌを回転せしめなが゛ら、嵐体機構２によ
り、感光層りの電気抵抗が増大しそれが疲労として残留
する程度以上のエネルギー、例えば６０　ｍＷ・秒／　
ｃｄ以上の白色光によって原稿画像の露光を行なう。こ
れによって、光が照射された部分、即ち原稿画像の非画
像部に対応する部分の感光層りにおける電気抵抗が増大
し、この結果、いわば抵抗値の分布による画像が形成さ
れる。

この感光層りが放電間ｖａＧに達すると、電源１０によ
ってその導電性支持体Ｓに印加されている電圧により、
当該感光層りの低抵抗部即ち前記露光機構２により光の
照射を受けなかった画像部に対応する部分が電極となっ
てこれが直接放電間ＭＧを介して電荷支持体８と対向す
るため、当該低抵抗部において空気を放電ガスとする放
電が生じ、これにより電荷支持体８の電荷保持層Ｒ上に
は、前記原禍の画像部に対応したポジの関係にある静電
荷像が形成される。

この静電荷像を現像器４においてトナーにより現像し、
得られたトナー像を、転写材通路Ｐに沿（ｌＯ） って同期して送られて来る転写紙等の転写材に転写せし
め定着せしめることにより、前記原稿の複写画像が形成
される。ここに転写のための具体的手段としては、図示
の例におけるように転写用放電器６による静電転写方式
を利用することができるが、加熱転写方式、その他の転
写方式も有効であり、特に加熱転写方式による場合には
、転写と同時に定着を行なうことも可能である。

図示の例において、前記転写工程を経た電荷保持層Ｒに
は、除電用放電器６により、前記静電荷像の電荷とは反
対の極性の電荷が付与され、電荷保持層Ｒの残留電荷が
中和消失せしめられる。そしてその後トナークリーナー
７によって残留トナーが除去される。

一方前記感光俸１の感光層りにおいては依然として抵抗
値の分布はそのまま保持されており１、従って再び放電
間ＭＧにおいて放電を行なうことによって、既述のプロ
七スにおけると同一の静電荷像が形成され、従って同一
の工程を行なうことによって繰り返して同一の複写画像
を得ることがで゛（１１） きる。このように、この装置はデュプリケーターとして
の機能を有する。

一方、ヒーター８を付勢して前記感光層りを加熱すると
共にこれに続いて赤外線ランプ９よりの赤外線を照射す
ると、感光層りにおける疲労が回復し、抵抗値が増大し
ていた状態が消失し、これによって感光層りは当初の状
態に復帰し、次の原稿による複写画像の形成に供される
。ここに照射すべき赤外線は近赤外領域の波長を有する
ものか好適である。この疲労の回復のためには感光層り
が加熱された温度状態で赤外線照射を行なうことが必要
であり、加熱温度Ｔは、約２００〜８００℃である。そ
してこの疲労回復により、新たな原稿による画像を連続
して形成することができる。

第４図は、感光層りにおける露光から疲労回復までの抵
抗値変化を示し、露光機構３による露光により抵抗値が
ｒＯはｒｌまで増大しく線Ｉ）、加熱によって温度上昇
と共に抵抗値が減少して温度Ｔにおいてｒ２となり（線
１）、赤外線照射によって抵抗値は、露光しない部分の
温度Ｔのときの値ｒδまで低下し、（線層）、室温に冷
却することによって＃ｉｌＮに沿って最初の値ｒＯに復
元される。

干してｒＯの値がｌＯΩ・備である場合に、ｒｌの値は
ｌＯΩ・値以上となる。

以上のように本発明によれば、物質として又製造上池の
光導電材料より好ましいａ−シリコンより成る感光層を
有する感光体を用いて、簡単な方法により、原稿画像と
対応した複写画像を確実に形成することができ、更に同
一の複写画像を複数形成するときにも画像露光は１回で
よいので極めて便利であり、又必要に応じて最初の状態
に復帰せしめることが自由であるので異なる原稿を用い
てそれらの複写画像を連続して形成することができ、簡
単な構成によってデュブリヶーターとして極めて大きな
有用性が得られる。

又本発明においては、前記感光体１の感光層りは、静電
荷像を支持するものではなく従って現像用トナーがその
表面に供給されることがないため、当該感光層りにトナ
ーが付着若しくは融着することによる特性の劣化がなく
、従って極めて長い使（１８） 用寿命が得られると共に、複写画像の質の向上が得られ
る。併せて、電荷支持体８上、には原稿に対してポジの
関係にある静電荷像が形成されるので、反転現像を必要
とせずに通常の現像方法によって原稿の複写画像を形成
することができる。

本発明において用いる感光体の感光層は、従来知られて
いるａ−シリコンの製造法、具体的にはグロー放電法、
スパッタリング法、イオンブレーティング法、放電によ
り活性化した水素が１Ｂ気下での蒸着法等によって製造
することができる。

但し、疲労効果の大きい特性を有するものであることが
必要である。

尚前記感光体はドラム状のものに限られず、平板状のも
のであってもよいことは勿論である。

以下本発明の実験例について説明する。

真空槽内に直径１ＯｃｌＩのアルミニウムドラムを配置
し、当該真空槽内を排気した上シランガス及び水素ガス
を１＝１０の割合で混合したガスを導入して１０　　Ｔ
ｏｒｒの圧力状態とし、前記真空槽に設けた高周波コイ
ルに周波数１８．５６　Ｍｕｍ　、　５００（１４） Ｗの高周波コイルを印加して内部にグロー放電を生ぜし
め、温度２５０”（：、に加熱した前記ドラムの外周面
に厚さ８０μの１−シリコンを被着せしめ、以って感光
体を形成した。

一方直径１０ｃＩＩのアルミニウム製ドラム型金属基体
の外周面に厚さ８０μの高分子製電荷保持層を設けて電
荷支持体を形成した。

この電荷支持体及び前記感光体を用いて、放電間１１ｔ
Ｇの最小厚さが１００μの第２図１に示した構成の装置
を構成・せしめ、感光体及び電荷支持体を２　ｒ、ｐ、
ｍ、の速度で回転せしめながら原稿光像、ｔ６ＧｍＷ・
秒／　ｃｄのエネルギー蓋の白色光で露光せしめた後、
感光体の導電性支持体に約２５０Ｖの直流電圧を印加し
て前記放電間１１１Ｇにおいて放電を生ぜしめ、電荷支
持体上に形成された静電荷像を乾式現像法により現、像
せしめてト□ナー像を得、これを転写紙に転写して現像
したところ、実用上価値のある複写画像が得られた。

その後、電荷保持層の除電及び残留トナーの除去を行な
った後再び前記放電及びこれに続く工程（１５） を繰り返すことにより、ｖ！Ｉ数の同一の複写画像を得
ることができた。

一方、前記感光層を２００℃となるよう加熱した状態に
おいてこれに入力電力２００Ｗの赤外線ランプよりの赤
外線を照射した上で他の原稿を用いて上述と同様の操作
を行なったところ、同様に良好な複写画像が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明画像形成方法において用いられる感光体
についての説明図、第２図は本発明方法の実施に用いら
れる本発明装置の一例の構成を示す説明図、第８図は本
発明において用いられる電荷支持体についての説明図、
第４図は感光体の感光層の電気抵抗の変化についての説
明用線図である。 Ｓ・・・導電性ドラム　　　Ｌ・・・感光層１・・・感
光体　　　　　　８・・・露光機構８・・・電荷支持体
　　　　Ｂ・・・金属基体Ｒ・・・電荷保持層　　　　
Ｇ・・・放電間隙４・・・現像器　　　　　　６・・・
転写用放電器６・・・除電用放電器　　　フ・・・トナ
ークリーナー９・・・赤外線ランプ 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）　光の照射によってその電気抵抗が増大する疲労効
   果を有するアモルファスシリコンより成る感光層を導電
   性支持体上に設けて成る感光体の前記感光層に画像露光
   を行なう露光工程と、この露光された感光層と間隙を介
   して対向するよう電荷支持体を配置し前記感光体の導電
   性支持体に電圧を印加して前記間隙において放電を生せ
   しめることによって前記電荷支持体上にｆＨＩ電荷像を
   形成する工程と、この静電荷像をトナーにより現像する
   工程とを含むことを特徴とする画像形成方法。 ２）　前記静電荷像を形成する工程及び静電荷像を現像
   する工程を繰り返す特許請求の範囲第１項記載の画像形
   成方法。 ８）　光の照射によってその電気抵抗が増大する疲労効
   果を有するアモルファスシリコンより成る感光層を導電
   性支持体上に設けて成る感（２） 光体と、この感光体の前記感光層に画像露光を行なう露
   光機構と、この露光機構により露光された感光層と間隙
   を介して対向するよう配置される電荷支持体と、前記間
   隙において放電が生ずるよう前記感光体の導電性支持体
   に電圧を印加する電源と、前記電荷支持体上に１成され
   た静電荷像をトナーによって現像する現像器と、前記感
   光体の感光層にこれを加熱しながら赤外線を照射する疲
   労回復機構とを其えて成ることを特徴とする画像形成装
   置。