JPS6251469B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、画像合成記録方法に関する。

光導電性の感光体に対し、原稿光像による露光
と光によるライン走査とを組合せて行つて、複数
の画像を合成して記録する記録方法が提案されて
いる。

本発明者は先に、この種の記録方法のひとつと
して、以下に述べるごときのものを提案した（特
願昭53−55788号）。

すなわち、導電性基体上に少なくとも第１およ
び第２の光導電層を、この順序に積層し、Ａ色光
を照射するときは、これらの光導電層のうちの一
方のみが主として導電体化し、Ｂ色光を照射する
ときは、他方のみが主として導電体化するように
調製した感光体を用い、この感光体に対して１次
帯電および、１次帯電と逆極性の２次帯電を行つ
て、２層の光導電層を互いに逆向きに充電し、感
光体表面を２次帯電の極性と同極性としたのち、
第２の光導電層を主として導電体化する光で原稿
光像の露光を行つて、露光部における感光体表面
電位を略０とし、次いで、スポツト径を十分に小
さくしたＡ色光のスポツトおよびＢ色光のスポツ
トにより上記露光部をライン走査し、上記Ａ色光
およびＢ色光の強度を、それぞれ別種の書込用信
号で変調し、これによつて、上記露光部に２種の
書込用信号に対応する静電潜像を互いに逆極性の
感光体表面電位分布として形成し、原稿光像の像
露光による静電潜像と、書込用信号に対応する静
電潜像とを、互いに逆極性に帯電され、相互に異
なる色に着色した２種のトナーによつて可視化す
るという方法である。

この方法によれば、３種の画像を合成して記録
することが可能である。

そこで、本発明の目的は、このような記録方法
から更に一歩を進め、上記の複合的な感光体に対
して、原稿光像による露光と、唯一種の光のスポ
ツトのライン走査によつて、上記方法と同じく、
３種の画像を合成して記録しうる画像合成記録方
法を提供することである。この方法によれば、ラ
イン走査に用いる光を唯一種類とすることができ
るので、記録装置を簡単化でき、コストをも低減
化できる。

以下、図面を参照しながら、本発明を説明す
る。

第１図において、符号１は、本発明の実施に用
いる感光体の１例を示している。

感光体１は、導電性基体１Ｃ上に、第１の光導
電層１Ｂ、第２の光導電層１Ａを順序に積層して
構成されている。

又、この感光体１は、これにＡ色光を照射する
ときは、光導電層１Ｂ，１Ａのうち一方のみが主
として導電体化し、Ｂ色光を照射するときは、主
として他方のみが導電体化するように調製されて
いる。以下では、説明の具体性のため、Ａ色光の
照射によつては主として光導電層１Ａが導電体化
され、Ｂ色光の照射によつては光導電層１Ｂが導
電体化されるものとする。

さて、記録プロセスは、感光体１に対する１次
帯電である。１次帯電の極性は、感光体１の実際
的構造に依存して負極性とも正極性ともなりうる
が、ここでは負極性の場合を例にとつて説明す
る。導電性基体１Ｃと光導電層１Ｂとの間に、正
電荷に対する整流性があるときは、この一次帯電
を暗中で行なつて良いが、上記整流性がないとき
は、Ｂ色光による均一照射により、光導電層１Ｂ
を導電体化して行なう。この１次帯電により、光
導電層１Ａを介して電気二重層が形成されるが
（第１図）、この状態を称して、光導電層１Ａが
充電されたいという。

次いで、今度は、１次帯電と逆極性すなわち、
正極性の２次帯電を行つて、１次帯電による負電
荷の一部を相殺する。２次帯電は暗中で行なう。
２次帯電により、感光体表面の負電荷の一部が相
殺されると、同表面の負電荷に対し、光導電層１
Ａ裏面の正電荷が過剰となり、この過剰分にバラ
ンスする負電荷が導電性基体１Ｃと光導電層１Ｂ
との境界面に誘起する（第１図）。すると光導
電層１Ａ裏面の正電荷の一部は、同層１Ａの表面
の負電荷と電気二重層を形成し、他は、上記境界
面における負電荷と電気二重層を形成する。すな
わち、この状態では、光導電層１Ａのみならず１
Ｂも充電された訳であるが、各層における双極子
モーメントベクトルの向きが互いに逆向きである
ので、この状態を称して、光導電層１Ａ，１Ｂが
互いに逆向きに充電されたという。感光体１にお
ける光導電層１Ａ，１Ｂを互いに逆向きに充電す
る方法は、上記方法のみに限らず、別種の方法が
あり、そのどれを用いてもよい。例えば、Ａ色光
の均一照射下で正極性の１次帯電を行つたのち暗
中で負極性の２次帯電を行つても、第１図に示
す状態を実現できる。

２次帯電後における感光体表面電位は、２次帯
電のしかたによつて正極性とも負極性とも、ある
いは０ともすることができるが、この場合は負極
性としておかねばならない。

次に今度は、原稿０の光像による感光体１の露
光をＡ色光によつて行なう（第１図）。これを
行なうには、原稿をＡ色光で照射し、その反射光
を露光に供するか、もしくは原稿は白色光で照射
し、その反射光をフイルターでこして、Ａ色光成
分のみを抽出し、これを露光に供するかすれば良
い。

さて、原稿０上の黒色画像BLに対応する感光
体表面電位は露光されないので、この部位におけ
る感光体表面電位は負極性のままにとどまる。な
お、ここで黒色画像というのは、本来の黒色画像
のみならず、Ａ色に対し補色関係にある色の画像
をも含むものとする。なぜなら、これらの画像は
Ａ色光による感光体露光に関して黒色画像と同等
にふるまうからである。

さて、原稿白地部Ｗに対応する感光体部位はＡ
色光により照射され、これによつて光導電層１Ａ
が導電体化し、同層における電気二重層が次第に
消失する。これは感光体表面における負電荷が次
第に消失することを意味し、露光部においては、
負極性の表面電位は次第に減少し、ついには、感
光体表面電位は正極性に反転し、さらに、正極性
の表面電位が次第に増加する。正極性の表面電位
の増加は、感光体表面の負電荷が完全に消失する
までつづくが、本発明を行なうにあたつては、原
稿０のＡ色光による露光を、感光体表面電位が十
分に正極性に反転し、なおかつ上記表面に十分な
負電荷が残つている状態で停止する。従つて、露
光の終了した状態では、感光体表面電位は、黒色
画像対応部位においては負極性、白地部対応部位
では正極性であり、且つ白地部対応部位において
は表面になお十分な負電荷が残留している。

次いで今度は、スポツト径を十分に小さくした
Ｂ色光のスポツトにより、感光体１の上記露光部
すなわち、表面電位が正極性となつている部分
を、ライン走査する。

ここで、このＢ色光のスポツトの感光体１に対
する作用について考えよう。

Ｂ色光のスポツトが、上記露光部に照射される
と、主として光導電層１Ｂが導電体化し、同層に
おける電気二重層が次第に消失する。これは光導
電層１Ａ裏面の正電荷が次第に消失することを意
味する。そこでスポツト照射部における感光体表
面電位の変化を、照射部を固定した観測すると、
この表面電位は当初正極性であるが、次第に減衰
し、ついには、負極性の表面電位が生じ、この負
極性の表面電位は、光導電層１Ｂの充電状態が完
全に消滅するまで増加する。

さて、Ｂ色光のスポツトとなるべきＢ色光は、
第１および第２の書込用信号により、以下の如く
に強度変調される。

すなわち、Ｂ色光の強度は、信号の印加されな
い状態では、基準の強度に設定され、第１の書込
用信号はＢ色光の強度を略０とするように変調
し、第２の書込用信号は上記強度を増大するよう
に変調するのである。いずれの信号も、画像に対
応する信号レベルのとき、上記Ｂ色光の強度を変
化させるように変調する。

ところで、基準の強度であるが、これら、ライ
ン走査の走査速度等に関連して、以下の条件を満
足するように設定される。第１図において、符
号２は、この基準強度のＢ色光を示している。こ
のときＢ色光には何も信号が印加されていない。
Ｂ色光のスポツトの感光体１に対する作用は先に
考察したところであるが、基準強度は、この基準
強度のＢ色光２のスポツトによりライン走査され
た前記露光部の感光体表面電位が略０となるよう
に設定されているのである。

さて、第１図における符号３は、第１の書込
用信号により変調されたＢ色光を示している。こ
のときＢ色光の強度は、略０であるから、感光体
１はＢ色光のスポツトによつて殆ど照射されず、
従つて、この部位における感光体表面電位は正極
性に留る。

第１図における符号４は、第２の書込用信号
により変調されたＢ色光を示している。このと
き、Ｂ色光の強度は基準強度より大きく変調され
ているので、この部位における感光体表面電位は
再度負極性に反転する。

さて、スポツトによるライン走査終了後におけ
る感光体の表面電位の分布をみてみると、それは
第２図に示す如くなつている。

まず原稿０の露光の際、原稿０上の黒色画像部
BL（第１図）に対応する部位２―１では、感
光体表面電位は、記号で示すように負極性とな
つている。

また、Ｂ色光のスポツトによるライン走査の
際、基準強度のＢ色光のスポツトで走査された部
位２―２では感光体表面電位は略０となつてい
る。

第１の書込用信号で変調されたＢ色光のスポツ
トにより走査された部位２―３では、記号で示
す如く、感光体表面電位は正極性であり、第２の
書込用信号で変調されたＢ色光のスポツトにより
走査された部位２―４では感光体表面電位は負極
性である。

換言すれば、この状態において感光体表面には
正極性、負極性の感光体表面電位分布があり、正
極性の感光体表面電位分布は、第１の書込用信号
に対応するパターンの静電潜像を形成し、負極性
の感光体表面電位分布は、原稿０上の黒色画像と
第２の書込用信号に対応するパターンとの合成パ
ターンの静電潜像を形成している。

第３図は、これまでの各ステツプにおける感光
体表面電位の変遷をモデル的に示している。

符号３―１に示す時間領域は１次帯電に対応
し、以下、符号３―２，３―３，３―４で示す時
間領域がそれぞれ、２次帯電、原稿０のＡ色光に
よる画像露光、Ｂ色光のスポツトによるライン走
査に対応している。図中、符号３１は原稿０上の
黒色画像対応部位における電位、符号３２は、第
１の書込用信号に対応するパターン部位における
電位、符号３３は第２の書込用信号に対応するパ
ターン部位における電位、符号３３は、基準強度
のＢ色光スポツトで走査された部位の電位を示し
ている。なお、曲線３２，３３，３４の変化の起
点を便宜上一致させたことを付記しておく。

あとは、このようにして感光体１に形成された
静電潜像を可視化する問題が残る訳であが、この
目的のためには、互いに逆極性に帯電された２種
のトナーT₁，T₂を用いて現像を行なうのみでよ
い。このようにして、第４図に示す如く、２種の
トナーT₁，T₂による可視像が感光体１上に形成
される。

あとは、この可視像を感光体１上に定着して記
録に供するか（感光体１がシート状の場合）、又
は、可視像を適当な記録シート上に転写・定着し
て、記録に供すれば良い。

なお、トナーT₁，T₂を互いに異なる色に着色
すれば記録を２色で行なうことができる。

以下に具体的な例を記する。

アルミニウムを導電性基体とし、その周面上
に、Ａ_s2Ｓ_e3を下地温度74℃で厚さ35μに蒸着し
て、これを第１の光導電層とした。ついで、これ
を一週間暗所に放置して特性の安定をはかつたの
ち、このうえに、ローズベンガルを含むポリエス
テル樹脂層の厚さ1.5μにコーテイングして中間
層とした。次いで、この中間層上に、株式会社リ
コー試作のOPCをデイピング法により厚さ22μ
にオーバーコートして、これを第２の光導電層と
した。このように構成された感光体の緑色光を照
射すると、第２の光導電層たるOPCの層のみが
導電体化する。第１の光導電層たるＡ_s2Ｓ_e3の層
は、パンクロマツチな感光度を有し、従つて緑色
光に対しても良好な感度を有するが、中間層が緑
色光遮断フイルターとして作用するので、緑色光
は、第１の光導電層まで到達しないのである。

一方、この感光体に対して赤色光を照射すると
きは、OPCの層は、赤色光に対し殆ど光感度を
有さず、第２の光導電層、中間層ともに赤色光を
良く透過させるので、第１の光導電層たるＡ_s2Ｓ
_e3の層のみが導電体化する。

この感光体を周速78mm／secで回動させつつ、−
6.5KVの放電々圧を印加したコロナチヤージヤー
により負極性の１次帯電を暗中で行ない（第１の
光導電層たるＡ_s2Ｓ_e3の層と導電性基体たるアル
ミニウムドラムとの間には正電荷に対する整流性
がある。）、次いで＋4.5KVの放電々圧を印加した
コロナチヤージヤーによる正極性の２次帯電を暗
中にて施したところ、感光体表面電位は−400V
となつた。

次いで、市販の緑色螢光灯で原稿を照射し、そ
の反射光を以て、周知のスリツト露光方式で感光
体の像露光を行つた。その結果、感光体表面電位
は、露光部において＋350V、非露光部において
−380Vとなつた。

つづいて、波長750nmの赤色レーザー光を放射
する試作（株式会社リコー）の半導体レーザーに
よるレーザー光を微小径のスポツトにし、このス
ポツトによるライン走査を、感光体露光部に対し
て行なつた。レーザー光の基準の強度は、出力
4mWに対応させ、第１の書込用信号では上記出
力が０となるように、第２の書込用信号では上記
出力が10mWとなるように変調を行なつた。その
結果、基準強度のレーザー光のスポツトによる走
査部では感光体表面電位は０となり、10mW出力
のスポツトによる走査部では＋330V，0mW出力
の対応部では、−380Vとなつた。

このようにして、感光体に形成された２極性の
静電潜像を、負帯電の赤色トナーと正帯電の黒色
トナーを用いて可視化した。現像は、順方向の磁
気ブラシ方式で行ない。まず赤色トナーによる現
像を行い、次いで黒色トナーによる現像を行なつ
た。

次いで、＋4.5KVの放電々圧を印加したコロナ
チヤージヤーにより、この２色可視像の極性を正
極性に揃えたのち、上記２色可視像を、−5.5KV
の放電電圧を印加したコロナチヤージヤーによつ
て、記録シートたる普通紙上へ静電転写し、さら
に熱定着したところ、２色の鮮明な画像を得るこ
とができた。

感光体は、3.8KVの交流コロナ放電によつて除
電することができた。

なお、原稿光像による露光とスポツトによるラ
イン走査とは、これを同時に行つても良い。

ところで、従来の方法では、感光体走査用の２
種の光に印加する書込用信号が重なり合うと、そ
の部位では画像記録ができなかつたが、この発明
の方法にあつては、このような場合、一方の書込
用信号のみを採用することによつて、このような
問題を回避することができる。

最後に、感光体の構成につき、ひと言言及して
おく、本発明の実施が可能であるためには、感光
体の２層の光導電層が互いに逆向きに充電されう
る必要があり、逆にいえば、このような条件を満
す感光体は本発明の実施に使用可能である。従つ
て、感光体は、図示の感光体例の如き３層構造の
ものに限らず、具体例に即して述べた、中間層を
有する４層構造のもの、あるいは、更に、表面に
透明誘電体膜を有するもの、導電性基体と第１の
光導電層との間に誘電体層を介在させたもの等、
種々のものが考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、本発明を説明するための
図である。 １…感光体、０…原稿、２…基準の強度のＢ色
光。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電性基体上に少くとも第１の光導電層と第
   ２の光導電層を、この順序に積層し、Ａ色光を照
   射するときは上記第１および第２の光導電層のう
   ちの一方のみが主として導電体化し、Ｂ色光を照
   射するときは他方のみが主として導電体化するよ
   うに調製してなる感光体の、上記第１および第２
   の光導電層を互いに逆極性に充電して感光体表面
   電位を正極性もしくは負極性としたのち、 ポジ原稿のＡ色光による光像で露光を行つて、
   露光部における感光体表面電位の極性を反転さ
   せ、 この露光と同時もしくは露光に次いで、スポツ
   ト径を十分に小さくした、Ｂ色光のスポツトによ
   り感光体の上記露光部をライン走査し、このスポ
   ツトにおけるＢ色光強度を２種の書込用信号で強
   度変調し、 第１の書込用信号による変調によつては、スポ
   ツトにおけるＢ色光強度が略０となるように、第
   ２の書込用信号によつては、Ｂ色光強度が大きく
   なるように、且つ変調が行なわれないときには、
   Ｂ色光強度が基準の強度を有するようにして、書
   込を行なうことにより、 上記感光体の上記露光部に、上記２種の書込用
   信号に対応する静電潜像を、互いに逆極性の感光
   体表面電位分布により形成し、 上記ポジ原稿に対応する静電潜像および、書込
   による静電潜像を、互いに逆極性に帯電された２
   種のトナーによつて可視化することを特徴とす
   る、画像合成記録方法。