JPS592025B2 - キロク フクシヤソウチ - Google Patents

キロク フクシヤソウチ

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JPS592025B2
JPS592025B2 JP50010286A JP1028675A JPS592025B2 JP S592025 B2 JPS592025 B2 JP S592025B2 JP 50010286 A JP50010286 A JP 50010286A JP 1028675 A JP1028675 A JP 1028675A JP S592025 B2 JPS592025 B2 JP S592025B2
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JP
Japan
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exposure
photoreceptor
charging
image
insulating layer
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JP50010286A
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康志 佐藤
克己 正木
和博 平山
則孝 望月
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Canon Inc
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Publication date
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Priority to US05/935,987 priority patent/US4257701A/en
Priority to US06/208,313 priority patent/US4448513A/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子計算機等からの図形・文字情報を高品質プ
リントアウトするとともに一般の複写装置としてコピー
を得ることをも可能にした記録・複写装置に関するもの
である。
更に詳細に記せば、光ビームを電子計算機等からの図形
・文字情報によつて、偏向、変調制御して第1の光像と
し、これを記録すると共にこの記録像を別のフォーマッ
ト等の画像情報にオーバレイするための第二の光像とし
て記録装置の同一記録面に与えて合成記録したり、ある
いは、第一の光像或いは第二の光像を単独に記録ないし
は複写を行なわんとする記録・複写装置に関するもので
ある。近年、電子計算機の高性能化に伴ない、高速かつ
高品質な図形・文字情報の出力装置の開発が望まれてい
る。
又、その出力形態も所定のフォーマットと合成してプリ
ントさせたいとか、多数枚のコピーが欲しいとかといつ
た多目的記録の要求が高まつている。従来、高速に文字
情報を専ら出力する装置には、ドラムタイプの機械式イ
ンパクトラインプリンタ、マルチスタイラス静電プリン
タ、CRT(主にOFT)と電子写真法を組み合せたC
RTプリンタ等があつた。しかし、機械式インパクトラ
インプリンタは、そのスピードに限界があり、騒音が激
しい、信頼性に乏しい等の欠点を有する。
マルチスタイラス静電プリンタでは、分解能に限界があ
る、記録用紙に高価な静電記録紙を用いなければならな
い等の欠点がある。CRTプリンタにおいては、CRT
l駆動回路の安定性から、高品質のプリント状態を長時
間維持するのが困難である等の欠点を有する。従つて、
従来の諸方式による文字情報出力装置にあつては、特に
、高品質の文字(特に漢字の様な)を高速に出力するに
は、種々の難点があつた。さらに、専ら図形情報を出力
する装置には、従来、機械式X−Yプロツタ、ドラフタ
、マルチスタイラス静電プロツタ、デイスプレイ用CR
Tに表示した図形情報を光学的に記録するCRTプロツ
タ等があつたが、機械式X−Yプロツタ、ドラフタは、
記録速度が非常に遅いという欠点を有し、マルチスタイ
ラス静電プロツタは、低分解能、記録用紙が特殊紙であ
るという欠点を持ち、CRTプロツメでは、CRT自体
の分解能の低さ、安定性の悪さ、光量の不足等に伴う欠
点を有している。また、情報を所定のフオーマツトと合
成して記録する従来の方式では記録用紙に予めそのフオ
ーマツトを印刷しておき、その印刷済の記録用紙に電子
計算機の出力情報を記録することが一搬に行われて米た
。しかし斯る従来の方法では、文字枠、罫線、かざり模
様、固定文字情報等のフオーマツトを予め記録用紙に印
刷しておかねばならない不便が生じ、しかも一旦印刷さ
れた後は容易にそのフオーマツトを変更することができ
ない、といつた欠点を有する。又、記録されたものをさ
らに複数枚のコピーが欲しい場合があるが複写機を別に
用意することは設置場所のスペースだけではなく、経費
や装置の管理維持に多くの労力を要する等の問題がある
本発明は斯る従来の欠点を除去することを目的とするも
ので、レーザ光による第1の情報(電子計算機等の出力
情報に対応する)と、第2の情報(定型フオーマツト等
の原稿)の合成記録を可能にした情報記録・複写を電子
写真のプロセスを用いて行なわんとすることを特徴とし
、高品質なハードコピーを多目的に高速度で得られる装
置を提供せんとするものである。本願第1発明は、導電
性支持体、光導電性層及び電気絶縁性層を基本構成体と
する感光体と、感光体表面を一様帯電する一次帯電手段
と、一様帯電された感光体表面へ第1の光情報像を照射
する第1露光手段と、前記第1露光手段と同時又はその
直前又はその直後に交流除電又は一次帯電と逆極性の二
次帯電を施す手段と、第2の光情報像を照射する第2露
光手段と、全面露光手段と、前記第2露光手段と全面露
光手段とを選択的に切替制御すす手段とを有することを
特徴とする記録・複写装置を要旨とする。
本願第2発明は、導電性支持体、光導電性層及び電気絶
縁性層を基本構成体とする感光体と、感光体表面を一様
帯電する一次帯電手段と、一様帯電された感光体表面へ
第1の光情報像を照射する第1露光手段と、前記第1露
光手段と同時又はその直前又はその直後に交流除電又は
一次帯電と逆極性の二次帯電を施す手段と、第1露光手
段の作用する感光体第1露光位置と前記交流除電又は二
次帯電手段の作用後の感光体第2露光位置へ第2の光情
報を選択的に照射する第2露光手段と、全面露光手段と
、前記第2露光手段の第1露光位置照射の選択に応じて
全面露光手段を動作させる制御手段とを有することを特
徴とする記録・複写装置を要旨とする。
次に本発明を実施例を図面に従つて詳細に説明する。
第1図は本発明の実施例の斜視図であり、第2図は同実
施例の横面図である。第1図および第2図において、レ
ーザ発振器1より発振されたレーザ・ビームは反射ミラ
ー2を介して偏向・変調器3の入力開口に導かれる。
反射鏡2は、装置のスペースを小さくすべく光路を屈曲
させるために挿入されるもので必要なければ、除去され
るものである。偏向・変調器3には、公知の音響光学効
果を利用した音響光学偏向・変調素子又は、電気光学効
果を利用した電子光学素子が用いられる。偏向・変調器
3において、レーザ・ビームは、偏向・変調器3への入
力信号に従つて、強弱の変調を受けるとともに偏向をう
ける。また、レーザ発振器が、半導体レーザの場合、あ
るいは、ガスレーザ等においても電流変調が可能な型あ
るいは変調素子を発振光路中に組み込んだ型の内部変調
型のレーザを使用する場合は偏向変調器3を省略して直
接ビームエキスパンダー4に到る。変調器3からのレー
ザビームはビームエキスパンダーにより平行光のままビ
ーム径が拡大される。
さらに、ビーム径が拡大されたレーザビームは鏡面を1
個ないし複数個有する多面体回転鏡5に入射される。多
面体回転鏡5は高精度の軸受(例えば、空気軸受)に支
えられた軸に取り付けられ、定速回転(例えばヒステリ
シスシンクロナスモータ、DCサーボモータ)のモータ
6により駆動される多面体回転鏡5により水平に走査さ
れる。この走査はガルバノ・ミラーを用いて行なつても
よい。多面体回転鏡5により水平に走査されたレーザビ
ームはf−θ特性を有する結像レンズ7により感光ドラ
ム20上にスポツトとして結像される。
一般の結像レンズでは、光線の入射角θの時、像面上で
の結像する位置rについて、r−f−Tanθ
・・・・・・(1)(f:結像レンズの焦点距離)な
る関係があり、本実施例のように、一定回転の多面体回
転鏡5により、反射されるレーザビーム8は結像レンズ
J■■従つて、像面たる感光ドラム20上での結像され
たスポツト位置の移動速度は、非直線的に変化し一定で
はない。
すなわち、入射角が大きくなる点で移動速度が増加する
。従つて、一定時間間隔で、レーザビームを0Nにして
、スポツト列を感光ドラム20上に描くと、それらの間
隔は両端が、中央部に比較して広くなる。この現象を避
けるため、結像レンズ7は、r=f・θ ・
・・・・・(2)なる特性を有するべく設定される。
この様な結像レンズ7をf−θレンズと称する。
さらに、平行光を結像レンズでスポツト状に結像させる
場合、そのスポツト最小径Dminは、λDmin−f
− ・・・・・{3)A但しf;結像レンズの
焦点距離 λ;用いられる光の波長 A;結像レンズの入射開口 で与えられ、f、λが一定の場合Aを大きくすればより
小さいスポツト径Dminが得られる。
先に述べたビームエキスパンダー4は、この効果を与え
るために用いられる。従つて、必要なDminがレーザ
発振器のビーム径によつて得られる場合にはビームエキ
スパンダー4は省略される。ビーム検出器9は、小さな
入射スリツトと、応答時間の速い光電変換素子(例えば
PINダイオード)から成る。
ビーム検出器9は、掃引されるレーザビーム8の位置を
検出し、この検出信号をもつて、感光ドラム上に所望の
光情報を与えるための変調器3への水平走査の入力信号
のスタートのタイミングを決定する。これにより、多面
体回転鏡5の各反射面の分割精度の誤差および、回転ム
ラによる、水平方向の信号の同期ずれを、大巾に軽減で
き、質の良い画質が得られると共に、多面体回転鏡5及
び駆動モーター6に要求される精度の許容範囲が大きく
なり、より安価に製作できるものである。以上のように
して、外部信号により変調されたレーザ・ビーム8は感
光ドラム20上に後述する第1露光位置から露光される
一方、定型フオーマツト等の原稿11は、レーザー露光
と同期して移動可能な原稿台10の上にあり原稿露光ラ
ンプ12に照明され、その原稿画像は反射鏡13によつ
て原稿画像結像レンズ14に向けて曲げられ、さらに反
射鏡15および反射鏡18によつて第2露光位置に導か
れ感光ドラム20を露光する。以上のようにして第1露
光のレーザ画像、第2露光の原稿画像は、感光ドラム上
において合成される。次に、外部信号がなく原稿の複写
のみを行なう場合は、原稿画像第2露光のみで第1露光
はなされない。
又、外部情報のみを記録する場合には、原稿画像露光を
行なわずその代りに第2の露光位置では全面露光ランプ
23による、感光体20の全面照射が行なわれる。その
際本実施例では、全面照射のために全面露光ランプ23
を設けたが、その代りに原稿台10の停止位置で原稿台
に設けられた反射面により原稿露光ランプの光を照射し
てもよい。次に第1図及び第2図の印刷部について述べ
る。
本実施例に適用される電子写真プロセスは導電性支持体
・光導電性層・電気絶縁性層を基本構成とする電子写真
感光体20の電気絶縁性層表面に第1のコロナ帯電器2
1によりあらかじめ正または負に一様に一次帯電を行な
い、光導電性層と電気絶縁性層の界面もしくは、光導電
性層内部に前記帯電極性と逆極性の電荷を捕獲せしめ次
いで前記被帯電電気絶縁性層表面に前記レーザビーム8
を照射すると同時に又はその前後に第2のコロナ放電器
22により、交流コロナ放電或いは前記一次帯電と逆極
性の二次放電を行ない次いで定型フオーマツト等の原稿
光19の陽画像露光を行つて、その光剌激により感光体
のレーザビーム露光部及び原稿暗部分と、それ以外の部
分に表面電位差を生ぜしめて合成静電像を形成し、さら
には静電像を荷電着色粒子を主体とする現像剤にて現像
手段24により現像して可視化した後、紙等の転写材2
5に前記可視像を内部もしくは外部電界を利用して転写
し、次に赤外線ランプ、熱板等の定着手段27によつて
転写像を定着して、電子写真プリント像28を得、一方
転写が行なわれた後、前記電気絶縁性層表面をクリーニ
ング手段29によりクリーニングして残存する荷電粒子
を除去し前記感光体20を繰り返し使用するものである
。前述の合成された潜像形成及び現象について更に詳細
に説明する。第3図において感光体20の電気絶縁性層
32の表面に一様にコロナ帯電器で一次帯電33を施こ
す(a図)この場合光導電性層31が、N型半導体であ
れば正、P型であれば負の帯電を行なうを可とする。
図示例は正の帯電を行なつたもので、この正の帯電電荷
33に対応して光導電性層31の電気絶縁性層32に近
い部分に逆極性の負の電荷34が捕獲される。
次にレーザビームによつて第1露光Aを行ないつつ交流
コロナ除電を行うと(b図)感光体20の明部ALに於
いては光導電性層31が光刺激により導電化して捕獲電
荷34が導電性支持体30へ放出されやすい状態となる
ので電気絶縁性層表面の帯電々荷33の全部或いは大部
分が交流コロナの除電作用と相なつてその対応捕獲電荷
34とともに容易に除電される。
他方暗部ADでは光導電性層31の抵抗値が高く、捕獲
電荷34の導電性支持体30への放出がないので、その
影響により電気絶縁性層表面の帯電々荷33の交流コロ
ナによる除電割合は上記ALに於けるよりも小さい。然
し両者AL,AOの表面電位(静電コントラスト)には
あまり差はない。次いで定型フオームによる第2露光B
を行なうと(c図)その暗部BDでは光刺激がないので
荷電状態はそのまま維持され、表面電位に変化は起きな
い。又明部BLのうち先の第1露光の明部ALも再度光
が当つても、もはや光導電性層31の状態にあまり変化
が生じないので、電気絶縁性層表面の電位も変化せず上
記暗部BLと略等しい表面電位が保持される。
他方それ等の部分BD,AL以外の明部BLに於いては
、光導電性層31がここで初めて光刺激により導電化す
るので捕獲電荷34が電気絶縁性層表面の帯電々荷33
と等価の電荷の量のみを残して他は全部導電性支持体3
0へ放出されて消滅する。その結果その電気絶縁性層表
面の帯電々荷33には外部フイールドが急激に増大して
表面電位が高まり、上記第1露光の明部AL及び第2露
光の暗部BDとの間に大きな表面電位差が生じて高コン
トラストの潜像が形成される。このときの感光体20の
表面電位分布は第3図dの如く表わされる。すなわち第
1露光で暗部でかつ第2露光で明部であつた部分のみが
0−1と高くそれ以外の部分では略零電位となる。
従つてこの感光体20をトナーで現像すれば、第1露光
と第2露光の合成画像が顕像化される。
e図は第1帯電と逆極性の、すなわち負の極性をもつト
ナー36で現像した場合を示すもので、第1露光で暗部
かつ第2露光で明部の部分にトナー36がつく。反転現
像、すなわち第1次帯電と同極性のトナー37での現像
も可能で、正現像の場合とは逆の現像が行なわれ、現像
電極を用いればさらに良好な現像が行なわれるのは衆知
のとおりである。上記のプロセス中の工程で、第1露光
とともに行なう交流コロナ除電の代りに、第1露光とと
もに一次帯電と逆極性の二次帯電を適用しても同様の画
像合成ができる。
第3図a図示の感光体20にレーザによる第1露光をし
つつ一次帯電と逆極性の負の二次帯電を行なうと(f図
)明部ALに於ては光導電性層31が光刺激により導電
化して捕獲電荷34が導電性支持体30へ放出されやす
い状態となるので、電気絶縁性層表面の一次帯電電荷3
3は逆極性の二次帯電電荷の中和作用により、その対応
捕獲電荷34とともに全部除電され引続いて電気絶縁性
層表面には二次帯電々荷により帯電極性が逆転して、負
に再帯電33′され、これに対応して正の捕獲電荷34
1が生ずる。
他方暗部ADでは光導電性層31の抵抗値が高く捕獲電
荷34の放出がないためその影響により電気絶縁性層表
面の一次帯電々荷33は逆極性の二次帯電で全部或いは
大部分が除電されるに止まり上記明部ALのように負に
再帯電されることは極めて少ない。
このように明暗両部AL,AOの夫々の電気絶縁性層表
面電荷は明部ALの負に対して暗部ADは無電荷か或い
は逆に正電荷が存在するが、両者AL,ADの表面電位
にはあまり差が出ない。つまり暗部ADには明部ALの
電気絶縁性層表面の帯電々荷極性と同じ負の捕獲電荷3
4が多量に存在したままなので、暗部ADの電気絶縁性
層表面に多少の正電荷が残存していても捕獲電荷34に
よる負の電界が外部フイールドとして、強く作用し、結
局表面電位に関しては明部電位は暗部電位とほぼ等しい
関係になる。次いで定型フオーマツト画像の第2露光B
を行なうと(g図)その暗部B。には光刺激がないので
荷電状態はそのまま維持され表面電位に変化は起きない
。又明部BLのうち先の第一露光の明部ALも再度光を
受けてももはや光導電性層31の電荷34′はさして減
衰せず、従つて上記暗部BDと略等しい表面電位が維持
される。他方、それ等の部分B。,AL以外の明部BL
に於いては、ここで初めて光剌激により導電化するので
捕獲電荷34の電気絶縁性層表面に残存する正の帯電々
荷33と等価の電荷量を残して他は全部導電性支持体へ
放出されて消滅する。その結果捕獲電荷34による負の
外部フイールドが急激に減衰して電気絶縁性層の表面電
位が増大し電気絶縁性層表面に正の帯電々荷が残つてい
る場合は、正の表面電位に逆転して負の表面電位を維持
する上記BD及びAD部分との間に大きな表面電位差が
生じて高コントラストの潜像が形成される。このときの
感光体の表面電位はh図の如くであり、第一露光暗部で
かつ第二露光明部の部分とそれ以外の部分とに電位差を
生じる。これをi図のように一次帯電と同極性のトナー
で現像すると第一露光明部と第二露光暗部とにトナー3
7が付き、これとは逆極性のトナー36を使用した場合
は逆に現像される。前記実施例において用いた具体的な
合成画像形成は次の如きのものである。実施例 1 銅により活性化された硫化カドミウム907に107の
塩化ビニルを加え、更に少量のシンナ一を加え混合して
得た感光物質を厚さ約100μのアルミ基板上に40μ
の厚さに塗布された光導電性層と、25μのポリエチレ
ンテレフタレートの電気絶縁性層より成る感光板をコロ
ナ放電器で一様に+1800Vの一次帯電を行ない、次
いで1μj/Clrtの露光量でHe−Neレーザ露光
と同時にACコロナ除電を行ない、引続いて2ルツクス
秒の露光量で定型フオーマツトの陽画像の露光を行なつ
た。
この感光板を直ちに正帯電のトナーで浸漬現像すると、
レーザ画像と定型フオーマツト画像の極めて鮮明な合成
陽画像が顕像された。実施例 2アルミニウム基板上に
厚さ約1μのTe層を真空蒸着し、さらにTel5%の
Seの層を通常50μの厚さに真空蒸着して光導電性層
を形成し、その表面に約30μ厚の透明絶縁性樹脂を塗
布し硬化させて感光体を作成した。
この感光体の電気絶縁性層表面にコロナ放電器で一様に
−1000Vの一次帯電を行ない次いで2μj/Cdの
露光量でHeCdレーザ露光と同時に+1000Vの二
次帯電を行ない引続いて15ルツクス秒の露光量で陽画
像の露光を行なつた。
この感光板を負帯電のトナーで磁気ブラシ現像するとレ
ーザ陰画像と定型フオーマツトの陽画像の極めて鮮明な
合成陽画像が、又正帯電のトナーを用いると極めて鮮明
な合成陰画像が顕像された。以上の電子写真プロセスに
よつて第4図乃至第8図に示すようにレーザ光の第一露
光画像(a図)と定型フオーマツト原稿の第二露光(b
図)が合成されて一次帯電と逆極性のトナーで現像した
場合にはd図のような画像となり又、一次帯電と同極性
のトナーで現像した場合にはc図のような合成画像が得
られる。第4図乃至第8図において、a図及びb図の斜
線部は暗部であるから実際に画像合成されるのは一般に
第5図の系である。第5図の系でレーザー光の第一露光
がされずに原稿画像の第二露光のみがなされると複写画
像が得られる。又、第一露光であり第二露光を全面照射
で行なうと、外部信号による記録画像のみが得られる。
その制御は第8図にプロツク図で示したプリント制御部
で行なわれる。第8図において信号制御部41は外部入
力信号39の信号処理を行つて、第一露光制御部44と
第二露光制御部45にそれぞれ指令信号42,43を出
す。この信号に従つて、第一露光46と第二露光の原稿
露光47及び全面露光48は制御される。次に別の実施
例を第9図及び第10図で説明する。
この実施例は、前実施例に加えて、原稿画像を第一露光
と第二露光に切換える手段を有したもので、合成記録の
他に反転複写も一つの装置で可能としたものである。
第9図及び第10図で原稿11の画像は、光路切換え反
射鏡15によつて、固定反射鏡16,18のいずれかに
導びかれて、第一露光位置か、第二露光位置かで選択さ
れて感光体20を露光する。
この切換え手段によつて正反転画像が容易に得られる。
レーザー光像と原稿画像の合成のうち第一露光と第二露
光とによる合成は前記実施例で説明したので、第一露光
での合成について第11図乃至第13図で説明する。A
,b図は、レーザー光像と原稿画像のそれぞれいずれか
である。A,b2つの像が同時照射され、さらに第二露
光位置では全面照射をうけ、現像されるとC,d図のよ
うな合成画像が得られる。c図は正現像、b図は反転現
像を示す。この場合第13図の系が一般的である。今第
13図のb図を現像画像とし、第5図と比較すると、同
一現像剤でも、露光位置を切換えることによつて正反転
合成及び複写が容易に得られる。
以上説明したように、本発明は記録、合成、複写が容易
に、同一の装置で高速かつ高品質に行なうことのできる
新規にして画期的な装置を得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例の斜視図、第2図は同実施例
の縦断面図、第3図は本発明の画像形成ステツプの説明
図、第4〜7図は第1露光画像と第2露光画像の合成の
各実施例、第8図はそれらを実施するための制御を示す
プロツク図、第9〜10図は本発明の別の実施例、第1
1〜13図は第1露光での合成の各実施例をそれぞれ示
す。 1・・・・・・レーザ発振器、2・・・・・・反射鏡、
3・・・・・・偏向・変調器、4・・・・・・ビーム・
エキスパンダ、5・・・・・・多面体回転鏡、6・・・
・・・回転鏡1駆動器、7・・・・・・f一θレンズ、
8・・・・・・レーザ・ビーム、9・・・・・・ビーム
検出器、10・・・・・・原稿台、11・・・・・・原
稿、12・・・・・・原稿露光ランプ、13・・・・・
・原稿反射鏡、14・・・・・・イン・ミラー.レンズ
、15・・・・・・反射鏡、16・・・・・・第一露光
用反射鏡、17・・・・・・第一露光々束、18・・・
・・・第二露光用反射鏡、19・・・・・・第二露光々
束、20・・・・・・感光体ドラム、21・・・・・・
第一コロナ帯電器、22・・・・・・第二コロナ帯電器
、23・・・・・・全面露光ランプ、24・・・・・・
現像器、25・・・・・・転写材、26・・・・・・転
写帯電器、27・・・・・・定着器、28・・−・・・
プリント像、29・・・・・・クリーニング装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 導電性支持体、光導電性層及び電気絶縁性層を基本
    構成体とする感光体と、感光体表面を一様帯電する一次
    帯電手段と、一様帯電された感光体表面へ第1の光情報
    像を照射する第1露光手段と、前記第1露光手段と同時
    又はその直前又はその直後に感光体表面に交流除電又は
    一次帯電と逆極性の二次帯電を施す手段と、前記交流除
    電又は二次帯電の後に感光体表面に第2の光情報を照射
    する第2露光手段と、前記交流除電又は二次帯電の後に
    感光体表面へ全面露光を行う全面露光手段と、前記第2
    露光手段と全面露光手段とを選択的に切替制御する手段
    と、を有することを特徴とする記録・複写装置。 2 導電性支持体、光導電性層及び電気絶縁性層を基本
    構成体とする感光体と、感光体表面を一様帯電する一次
    帯電手段と、一様帯電された感光体表面へ第1の光情報
    像を照射する第1露光手段と、前記第1露光手段と同時
    又はその直前又はその直後に感光体表面に交流除電又は
    一次帯電と逆極性の二次帯電を施す手段と、第1露光手
    段の作用する感光体第1露光位置と前記交流除電又は二
    次帯電手段の作用後の感光体第2露光位置とへ第2の光
    情報を選択的に照射する第2露光手段と、前記交流除電
    又は二次帯電の後に感光体表面へ全面露光を行う全面露
    光手段と、前記第2露光手段の第1露光位置照射の選択
    に応じて全面露光手段を動作させる制御手段とを有する
    ことを特徴とする記録・複写装置。
JP50010286A 1974-09-11 1975-01-24 キロク フクシヤソウチ Expired JPS592025B2 (ja)

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