JPS6336285A - 電子写真像形成方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、可視像を形成−りるにあたり、感光体に対し
て、帯電、像露光、現像、転写、光除電の各プロセスを
施す電子写真像形成方法に関りる。

［従来の技術］ 電子写真像形成に関する技術は複写機には以前から適用
されるものであったが、近年、プリンタの分野への適用
が考えられるに至っており、その適用により高速記録の
プリンタの実現が期待されている。

この種のプリンタは情報（文字情報、画像情報等）の記
録に際して、複写機に適用される電子写真像形成の基本
的４丁プ［ルス、即ち、感光体に対する帯電、像露光、
現像、転写、光除電の各プロセスを踏襲するものである
。

特に、複写機の場合と相違づる点は帯電状態にある感光
体表面に静電潜像を作成する）〔めの像露光の方式であ
る。具体的にみるど、ドツト記録に適するように、例え
ばレーザ光源を用いて感光体表面上にスポット光が照射
されるよ・）フライングスポット光学系を構築したり、
１ライン分の１−「Ｄアレイを用いてドツト対応のスポ
ット光を照射するようにしている。そして、文字情報、
画像情報に対応させてレーザ光源、Ｌ　ＩＥ　Ｄアレイ
のＡン・オフ制御を行なっている。

この電子写真方式に従ったプリンタの像露光用光源とし
て使用されるレーデ光源、Ｌ　Ｆ　Ｄアレイは現在実用
化されている光源についてみると、その中心スペク１〜
ルが、従前から使用されている感光体、けレン系（Ｓｅ
系）、セレン−テルル系（Ｓｅ−Ｔｅ系）感光体の感度
帯域（４００〜５５０ｎｍ　）より長波長側に位置する
ものが多い（例えば、Ｈｅ　−Ｎ　ｅレーザで６３０ｎ
ｍ程度、半導体レーザで８００ｎｍ程度、］−［Ｄアレ
イで６３０〜７００ｎＩＩｌ程度等）。このため、当該
プリンタの実現にあたっては、上記従前から使用されて
いる感光体より長波長側に感度帯域を有する感光体が必
要となる。この条件を満足する感光体としては、アルモ
フ７スシリコン感光体、しレンーヒ素系（５ｅ−Ａｓ系
）感光体、長波長増感したレレンーテルル系（５ｅ−Ｔ
ｅ系）感光体等の無機感光体、ＣｄＳ及び７ｎＯを樹脂
中に分散した分散型感光体、更に種々の有機感光体が存
在する。そして、高感度性、コスト等の点を考慮すると
実際には、セレンーヒ素系感光体、長波長増感したセレ
ン−テルル系感光体が適したものとなる。

ここで、セレンーヒ素系、長波長増感したセレン−テル
ル系感光体等の一般的な特徴についてみると、光の照射
によって発生した電子が内部に捕獲され易い構造となっ
ている（光疲労の発生）。

また、その電子捕獲の状態は照射する光の光質（スペク
トル特性、光度等）によって異なる。このため、像露光
された感光体部分の当該電子捕獲状態と非露光部分の電
子捕獲状態とが異なり、露光光源の光質と何の関連もな
い光源によって光除電を行なうと、除電された状態にお
ける上記電子捕獲状態が前回の露光部分と非露光部分と
で異なることになる（光疲労の状態が異なる）。このよ
うに前回の露光部分と非露光部分で内部の電子捕獲状態
が異なると、次に一様帯電してｂ捕獲された電子の影響
によって場所によって帯電電位が異なり、それに伴って
次の露光部分の電位が場所によって異なることｌｅｔ　
ｒろ、形成される電子写真像にゴース１〜が発生し易く
なる、。

従って、上記プリンタを実現覆るには除電用光源として
、像露光用光源の光質と同様の光質が要求される。具体
的には、比較的長波長帯域の光源である。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように、光疲労の発生し易い感光体を用いて、従
前の電子写真像形成のプロセス、すなわち、当該感光体
に対して、帯電、像露光、現像、転写、光除電の各プロ
セスを施した場合、当該電子写真像（可視像）の形成を
繰り返すに従って像濃度が変化するという問題がある。

具体的にみると、ポジ像露光の場合、しだいに像濃度が
低下し、また、ネガ像露光の場合には、同じような＠濃
度の低下の他、背朔部の濃度１胃、所謂かぶりを生じて
しまう。

それは、像露光、光除電の繰り返しによって当該帯電体
の光疲労の程度が進み、一様帯電電位が可視像形成の毎
に低下していくからである。そして、この一様帯電電位
の低下は、前述した内部に捕獲される電子によって、内
部電界が強くなり、帯電に際して感光体表面から正電荷
の注入がおき易くなることによって発生する。

また、この帯電電位の低下は、像露光、光除電に用いる
光が長波長のスペクトル特性になるほど、−５＝ その程度が大きくなる。その理由は次の通りである。感
光体内部に捕獲される電子の量は、吸収される光による
励起作用によって活性化されて当該捕獲が解除される割
合と、吸収される光によって発生した電子が新たに捕獲
される割合とで決るが、長波長の光（単色光）の場合、
活性化させるためのエネルギーが小さくて捕獲が解除さ
れる電子の割合が比較的少なく、かつ、感光体の深部ま
で吸収されて新たに発生ずる電子の割合が比較的多くな
ることから、全体として捕獲状態となる電子の量が多く
なる。これにより、像露光、光除電において長波長のス
ペクトル特性の光を用いると帯電電位の低下の程度が太
きく　ｌ’Ｊるのである。

従って、電子写真像形成の技術をプリンタに適用しよう
とする場合、特に、上記像濃度の変化が問題となる。

そこで、本発明の課題は、新たな可視像形成に際しての
一様帯電電位の低下を極力小さくすることである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、第１図に示ずよに、可視像を形成するにあた
り、感光体に対して、帯電■、像露光■、現像■、転写
■、光除電■の各プロセスを施す電子写真像形成方法を
前提としており、当該電子写真像形成方法において、上
記課題を解決するための技術的手段は、当該可視像形成
Ｐ１に係る各プロセスの終了後、次の可視像形成Ｐ２に
係るプロセスに先立って、上記除電プロセス■にて使用
される光Ｊ：り短波長側のスペクトル特性となる光にて
感光体表面を露光Ａすることである。

［作用コ 露光Ａにて用いられる光は、除電プロセス■にて使用さ
れる光より短波長側のスペクトル分布となることから、
感光体内部での捕獲電子に対する活性化の程度が大きい
。また、この光は当該短波長側のスペクトル分布により
感光体に吸収される深度は除電プロセス■にて使用され
る光より小さくなる。従って、露光Ａにて使用する光が
浸透する範囲では、捕獲された電子が活性化される割合
が多くなる傾向となり、その部分での光疲労が解消され
る傾向となる。これにより、次の可視像形成Ｐ２にあた
って、帯電プ［ＩＬ７ス■での正電荷の注入の程度がよ
り少なく＜１つ、一様帯電電位の低下がより少ないもの
となる。。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明１Ｊる。

◎実施例１ 第２図は本発明の電子写真像形成方法に従って作動する
装置の一例を概念的に示した図である。

この例は、プリンタ装置を想定している。

同図において、１は感光体ドラム、２は一様帯電器であ
り、この一様帯電器２のｈ（主作用によって回転覆る感
光体ドラム１表面が一様に帯電づるようになっている。

この感光体ドラム１はその感光体材料としてレレンーヒ
素系のものを使用している。３は画像情報あるいは文字
情報にス・１応したプリンタ入力信号に基づてい光の黒
用制御がなされる光書込み装置Ｎであり、この光書込み
装置３は光源（露光用光源）となる１ライン分の［ト１
〕アレイ及び光学繊維束で形成された結像光学系を有し
ている。当該ＬＥＤアレイは、例えば中心波長λＯ＝６
６０ｎｍのスペクトル特性となる。４は一様帯電された
感光体ドラム１上に光書込み装置２からの光照射によっ
て形成された静電潜像にトナーを静電付着させる現像装
置、５は感光体ドラム１表面にイ」着したトナーを静電
吸引することによって記録用紙２０に転写する転写装置
、６は感光体ドラム１に吸着された転写済の記録用紙２
０を剥離するためのブタツクである。尚、−Ｆ配光書込
み装置３により形成する静電潜像はネガ潜像、ポジ潜像
とも可能であり、ネガ潜像の場合は現像装置４では反転
現像がなされ、ポジ潜像の場合は正転現像がなされるこ
とになる。ただし、光書込み装置３の光源となるＬＥＤ
アレイの信頼性及び寿命等を考慮すると、画像部をＬＥ
Ｄ書込みして当該画像部の電位を低くするネガ潜像形成
が適している。

７は転写後感光体ドラム１表面に残留したトナーを除去
するクリーニング装置、８は光除電装置であり、この光
除電装置８は除電光源として単色光源となる中心波長λ
０＝６３０ｎｍのＩＩＥＤアレイを備えている。９は本
発明に係る露光プロレスを実現するための露光装置であ
り、この露光装置９は上記除電用光源より短波長スペク
］・ル分布の中色光源となる、例えば中心波長λＯ＝５
７０ｎｍの１−「Ｄアレイを備えている。

上記装置では、基本的に、感光体ドラム１が回転する過
程で、その感光体ドラム１に対して一様帯電器２による
帯電、光書込み装置３による情報書込み（像露光）、現
像装Ｐｌ／Ｉによる現像、転７１装置５による転写の各
プロレスが順次実行され、記録用紙２０に所望の電子写
真像（可視像）を１ｑでいる。そして、感光体ドラム１
については、更に、クリーニング装置７にＪ：る残留ｉ
・ナーの回収、光除電装置８による帯電？ｔｉ向除去、
−リ−なりち除電の各プロセスが実行される。

上記のようにして電子写真像の形成がなされるが、感光
体ドラム１について注目すると、光除電のプロセスが終
了して次の電子写真像形成に係るプロセスの開始に先立
って、露光装置１？１９ににりｍ−１０＝ 様な露光がなされる。この露光装置９による露光は感光
体ドラム１が１回転するまで継続される。

即ち、光書込み装置３による光書込み（像露光）と露光
装置９による一様露光が例えば第３図に示すように、感
光体ドラム１が１回転する毎に交互に繰り返される。こ
の光書込み装置３が作動している間、現像、転写、クリ
ーニング、除電、帯電等に係る他の装置も作動し、感光
体ドラム１の各回転位置に対して電子写真像形成のため
の各プロセスが実行される。

上記のようにして電子写真像を順次プリントアウトする
過程で、実際に現像位置での感光体ドラム１の表面電位
の変化を調べると、第４図における特性Ｑ１のようにな
る。第４図において、特性Ｑ２は露光装置９による一様
露光のプロセスを実行しなかった場合の特性である。こ
れによれば、露光装置９での露光プロセスを実行した場
合の当該帯電電位変化は１２χ程度であるのに対して、
露光を行なわない場合には〈従来プロセス）、当該帯電
電荷変化は２０％程度となる。即ち、露光装置９での露
光プロセスを実行した場合には、従来のプロセスを踏襲
した場合より８１１ｍ度の変化の少ない電子写真像が得
られる１゜ 尚、上記例では、露光装置９の光源は単色光源としたが
、タングステンランプと例えば６００ｎｍ以上のスペク
１〜ル成分をカッ］〜づる（５０％値）フィルタとを組
合わせた光源を用いでも同等の効果が得られる。また、
感光体ドラム１が１回転する（１ザイクル）毎に当該露
光プロレスを実行しなくとも、数回転（サイクル）に１
回の露光であっても充分な効果が期待できる。

◎実施例２ ところで、電子写真像の形成を繰り返すに従って像濃度
が変化するという問題を解決する他の技術として、前露
光という技術がある。これは、像露光、光除電を繰り返
す過程で感光体の光疲労の変化がしだいに少なくなって
いく（安定化）ことに着目したものであり、電子写真像
形成の際に前もって、強制露光により感光体を安定した
光疲労状態にしている（特公昭４９−４３３７号公報参
照）。

この前露光の技術は実際問題、１度前露光した後に多数
枚の電子写真像をプリン１〜する場合には適しているが
、例えば、実際の装置において、小数枚のプリントを時
間をおいて行なうような場合、その都度前露光を行なっ
ていては当該前露光による感光体の光疲労の変化が像濃
度の変化に反映してしまう。このように前露光を比較的
短い所定の周期で繰り返す場合であっても、現像濃度変
化を少なくするために、本発明に係る技術が適用できる
。

具体的な装置の構造は、例えば第５図に示すようになる
。基本的には、第２図に示すものと同様であり、感光体
ドラム１の周囲には、一様帯電器２、光書込み装置３、
現像装置４、転写装置５、記録用紙２０の剥離用ブタツ
ク６、クリーニング装置７、光除電装置８、更に、本発
明に係る露光プロセスを実現するための露光装置９が配
置されている。そして、前露光のプロセスを実行する前
露光装置１０が特に配置されたものとなっている。

この前露光装置１０の露光用光源としては、例えばタン
グステンランプが用いられる。

上記前露光装置１０の露光用光源の光量を適当に調整す
るど、露光装置９による露光プロはスがなくても、当該
前露光プロセスを実行した後、多数枚のプリントに際し
ては、例えば第６図に示づ゛ように安定した帯電性が得
られる。しかし、ある程度の間隔、例えば３秒程度の間
隔で前露光のプロセスを含む電子写真像作成のプリン１
−を繰り返すと、現像位置での感光体ドラム１の表面電
位は、第７図の特性Ｑ４で示すようにその変化が比較的
大きくなる。

これに対して、前露光のプロセスを含む一連の電子写真
像形成に係るプロセスが終了した後、次の電子写真形成
に係る同様のプロセスに先立って露光装置９により感光
体ドラム１の一様露光を行なうと、上記と同じ条件での
プリン１−の繰り返しに対して当該感光体ドラム１の表
面電位は第７図の特性Ｑ３のように、その変動は比較的
小さなものとなる。

上記のように、本発明に係る露光プロセスを採用するこ
とにより、前露光を含む電子写真像形成に係るプロセス
を比較的短い間隔で繰り返しても像濃痕の変化を少なく
することができる等、前露光に関する技術が、幅広く適
用することができるようになる。

尚、上述してきた本発明に係る技術は電子写真像形成に
関する技術をプリンタに適用しようとする青用から生じ
たものであるが、この技術は従前のように電子写真方式
の複写機にも当然適用できるものである。従って、像露
光、光除電の各光源が上記各実施例のように単色光源で
なく、タングステンランプ、蛍光灯のような連続スペク
トル分布となる光源であっても良い。この場合、本発明
に係る露光プロセスを実現するための光源としては、除
雪用光源より短波長側のスペクトル特性となるよう、例
えば同様に連続スペクトル特性となる光源と長波長帯域
のカットフィルタとを組合わせたものとすれば良い。

また、本発明に係る露光プロセスを実現する光源は、当
該電子写真装置に特に設けずとも、当該装置に他の目的
として設（）られた光源で、当該スペクトル特性を満足
するものがあれば、共用するようにしても良い。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、新たな可視
像形成のプロレスに先立って、除電プロセスにて使用さ
れる光Ｊζり短波長側のスペクトル分布の光にて露光す
るようにしたため、当該新たな可視像形成に際しての一
様帯電電位の低下を極力小さくすることがてきる。従っ
て、光疲労の発生し易い感光体であっても、Ｆ！ａ度変
化の少ない、高品位の可視像が得られるＪ−うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明に係る電子写真像形成方法に従って作動する装置の一
例を概略的に示した図、第３図は光書込み装置と露光装
置の作動タイミングを示すタイミングチャート、第４図
は感光体ドラムの表面電位の特性を示す図、第５図は本
発明に係る電子写真像形成方法に従って作動づる装置の
他のｍ−１６＝ 例を概略的に示す図、第６図及び第７図は感光体ドラム
の表面電位の状態を示す図である。 １・・・帯電体ドラム ２・・・一様帯電器 ３・・・光書込み装置 ４・・・現像装置 ５・・・転写装置 ７・・・クリーニング装置 ８・・・除霜装置 ９・・・露光装置 １０・・・前露光装置 特許出願人　　　富士ゼロックス株式会社代　理　人　
　　弁理士　　中村　智廣（外２名） 第１図 第２図 ￥只框刊１−傾 冑〈咄り呂―基

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可視像を形成にするにあたり、感光体に対して、帯電、
   像露光、現像、転写、光除電の各プロセスを施す電子写
   真像形成方法において、当該可視像形成に係る各プロセ
   スの終了後、次の可視像形成に係るプロセスに先立つて
   、上記光除電プロセスにて使用される光より短波長側の
   スペクトル分布となる光にて感光体表面を露光すること
   を特徴とする電子写真像形成方法。