JP2509605B2 - 感光体の露光方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真装置等に用いられる感光体を露光さ
せる感光体の露光方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、電子写真装置においては、現像器からトナー
を受け取り、そのトナーを用紙等の記録担体へ転写する
ためのトナー担持体として感光体を用いている。

従来のこの種の感光体を用いている電子写真装置はそ
の代表例を示す第４図のように形成されている。

この従来例は感光体として無端状のOPCベルト１を用
いている。このOPCベルト１は裏面から小ローラ2,2、大
ローラ３および駆動ローラ４をもって支持されており、
駆動ローラ４によって同図矢印方向へ移動させられる。
そして、このOPCベルト１の表面側の周囲に構成各部を
配設して用紙等の記録担体に画像を形成している。すな
わち、先ず帯電器５のコロナ帯電作用によってOPCベル
ト１の表面を均一な正電位に帯電させる。次に、OPCベ
ルト１にその表面側から光書込みユニット６によって印
字パターン等に応じた静電潜像を書込み、次にOPCベル
ト１に書込まれている静電潜像部分に現像器７によって
選択的に負電位に帯電しているトナーを付着させてトナ
ー像を形成する。そして、このトナー像がOPCベルト１
の進行に伴って転写器８の部分に達すると、転写器８の
静電的な吸引力によりOPCベルト１上のトナー像を用紙
９上に転写させて画像を形成する。その後、用紙９をOP
Cベルト１から剥離させて定着器10に搬送し、定着器10
において熱または圧力を用いてトナー像を用紙９上に定
着させ、その後用紙９を排紙トレー（図示せず）上へ排
紙する。一方、転写器８部分を通過したOPCベルト１
は、除電器11によってOPCベルト１上の残留電荷を消滅
させられ、その後クリーナ12によってOPCベルト１上に
付着している残留トナーをクリーニングされる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記従来例においては、光書込みユニ
ット６によってOPCベルト１へ書込まれる静電潜像は極
めて高解像度のもとで形成されているにも拘らず、現像
器７によってOPCベルト１上の前記静電潜像にトナーを
付着させる時に、静電潜像以外の部分にもトナーが付着
する傾向があり、いわゆるかぶり現象や塵が発生し、解
像度の低いトナー像が形成されてしまい、用紙９に形成
される画像も解像度が低いものとなり、印字品質も劣化
するというおそれがあった。

また、現像器７による現像の解像度を高くするために
は、現像器７のバイアス電圧、トナーの帯電具合、現像
器７とOPCベルト１とのギャップ等を非常に厳しく管理
しなければならず、装置が複雑となり、メンテナンスが
面倒なものとなる等の問題点があった。

また、OPCベルト１の周囲には帯電器５、光書込みユ
ニット６、現像器７、転写器８、除電器11およびクリー
ナ12等の多くの構成機器を配する必要があり、装置全体
が複雑で大型なものとなるという不都合があった。

従来例においてこのような問題点が生ずるのは、OPC
ベルト１に対してユニット６によって先ず静電潜像を形
成し、次のこの静電潜像上に現像器７によりトナー像を
形成するために、必然的にトナー像の解像度が低下する
おそれがある。

これらの不都合を解消するためには、先ずOPCベルト
１の全面にトナーを付着させ、その後必要な部分のトナ
ーだけを用紙９へ転写させれば、用紙９上に形成される
画像の解像度が極めて高くなると考えられるが、従来こ
のような電子写真プロセスを可能とさせるOPCベルト１
の露光方法が開発されていなかった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、感
光体に付着させたトナーのうち必要なものだけ転写でき
るように感光体を露光することができ、しかも高解像度
の画像を形成することができ、高品質の印字等を施すこ
ともでき、更に電子写真装置等の全体の構成を簡単かつ
コンパクトに形成し、コストも低廉となる感光体の露光
方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の感光体の露光方法は、表面部分を帯電自在と
された感光体に対して、その感光体の裏面側より光を入
光させて露光して前記表面部分の帯電状態を制御する露
光器を設け、前記感光体の表面側に、感光体および感光
体に付着しているトナーを正電位に帯電させる帯電器
と、感光体にトナーを付着させたり、感光体に付着して
いるトナーを除去する現像器と、感光体に付着している
トナーを用紙に転写させる転写器とを設け、前記感光体
の最初の１回転の間に、先ず、帯電器よって感光体の表
面の被転写像形成範囲の全領域を正電位に帯電させ、続
いてこの帯電部分に現像器により負電位に帯電させられ
たトナーを均一に付着させ、続いて露光器により印字指
令内容に応じてトナーが転写可能な被転写像を形成する
とともに、転写器により被転写像部分の負電位のトナー
を用紙に転写させ、感光体の次の１回転の間に、帯電器
により感光体の表面に付着した残留トナーを正電位へ逆
転帯電させ、次の現像器内へ前記残留トナーを回収して
感光体の表面から残留トナーを除去し、続いて露光器部
分を通過する間に裏面側から感光体の全面を露光するこ
とにより残留電位を除電して次の新たな印字に供するこ
とを特徴とする。

〔作 用〕

本発明においては、感光体に対してその裏面側から光
を入光させて露光し、露光された部分の表面の電位を０
とさせ、感光体の表面部分の帯電状態を制御する。従っ
て、表面部分にトナーが付着させられている感光体に対
して、そのトナーに邪魔されることなく裏側より自由に
露光を行なうことができる。そして、感光体は露光され
た部分が、表面電位を０とされ、その部分にクーロン力
によって付着しているトナーの感光体への付着力が低減
され、転写可能な状態とされる。また、感光体の全面に
対して露光すれば、感光体の全面が除電される。そし
て、本発明においては、感光体の最初の１回転の間に、
帯電器よって感光体の表面の被転写像形成範囲の全領域
を正電位に帯電させ、続いてこの帯電部分に現像器によ
り電位に帯電させられたトナーを均一に付着させ、続い
て露光器により印字指令内容に応じてトナーが転写可能
な被転写像を形成するとともに、転写器により被転写像
部分の負電位のトナーを用紙に転写させ、感光体の次の
１回転の間に、帯電器により感光体の表面に付着した残
留トナーを正電位へ逆転帯電させ、次の現像器内へ前記
残留トナーを回収して感光体の表面から残留トナーを除
去し、続いて露光器部分を通過する間に裏面側から感光
体の全面を露光することにより残留電位を除電して次の
新たな印字に供する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図から第３図について説
明する。

第１図および第２図は本発明方法を実施する電子写真
装置の一例を示す。

第１図は電子写真装置の全体を示し、感光体として無
端状のOPCベルト21を用いている。このOPCベルト21は裏
面側から小ローラ22,22、駆動ローラ23および露光器27
をもって支持されており、駆動ローラ23によって同図矢
印方向へ移動させられる。OPCベルト21へは露光器24を
もって裏面側より露光される。

更に説明するとOPCベルト21の周囲に他の構成各部が
配設されている。すなわち、OPCベルト21の進行方向に
対して露光器24の上流側には、OPCベルト21の最初の１
回転の際に、その表面の被転写像形成範囲の全面を正電
位にコロナ帯電させるとともに、OPCベルト21の次の１
回転の際に、その表面に付着している負電位の残留トナ
ーを正電位にコロナ帯電させる帯電器25が設けられてい
る。この帯電器25と露光器24との間には現像器26が設け
られている。この現像器26は、OPCベルト21の最初の１
回転の際に、正電位に帯電させられたOPCベルト21の表
面部分に負電位のトナーＴを双方の間のクーロン力によ
って付着させるとともに、OPCベルト21の次の１回転の
際に、帯電器25によって正電位に帯電させられてOPCベ
ルト21上に付着している残留トナーを負バイアスを印加
した磁気ブラシ等によって現像器26内へ回収し、OPCベ
ルト21の表面をクリーニングする。そして、露光器24は
OPCベルト21の最初の１回転の際に、OPCベルト21を裏面
側から露光することにより現像器26によってOPCベルト2
1の表面にほぼ全面に亘って均一に付着されたトナーＴ
のうち、形成すべき画像に対応する被転写像の位置にあ
るトナーＴのOPCベルト21への付着力を低減させ、OPCベ
ルト21の次の１回転の際にOPCベルト21の表面の残留電
位を除電する。このOPCベルト21は第２図に示すようにO
PCベルト21の裏面に密着して設けられている。本実施例
の露光器24は、印字指令に応答して光を発光するLED28
を有するLED発光部29と透明樹脂30を介して連接されて
いるファイバプレート31とからなり、ファイバプレート
31はLED28から発光された光をOPCベルト21の裏面へ直接
導びく光ファイバ群32と、この光ファイバ群32を両側か
ら保護する保護ガラス33,33とによって形成されてお
り、この光ファイバ群32および保護ガラス33の表面はOP
Cベルト21の裏面との摩擦抵抗を小さくするために鏡面
仕上げされら弯曲面とされている。一方、OPCベルト21
は第２図に示すように、透明なベースフィルム34を基体
とし、このベースフィルム34の裏面側に露光器24と摺接
する透明な耐摩耗層35が形成されており、またベースフ
ィルム34の表面側に電荷をアース側に逃がす透明電極36
と、露光器24からの光によって露光された部分に負電位
のキャリヤＣを発生させるキャリヤ発生層37とが順に積
層されており、更にこのキャリヤ発生層37の表面側に
は、帯電器25によって表面部分を正電位に帯電させられ
るとともにキャリヤ発生層37で発生したキャリヤＣを表
面部分に向けて移動させるキャリヤ輸送層38が積層され
ている。また、本実施例においては、転写器39をOPCベ
ルト21の表面側から露光器24に対向させ、かつ、OPCベ
ルト21の表面から所定距離だけ離間させて設けている。
この転写器39とOPCベルト21との間を用紙40は通過させ
られる。そして、この転写器30は露光器24の露光作用に
よってOPCベルト21への付着力を低減させられた被転写
像の位置にあるトナーＴだけを静電的に吸引して用紙40
に転写させ、用紙40上にトナー像を形成させる。また、
用紙40の進行方向には、用紙40上に形成されたトナー像
を定着させる定着器41が設けられている。

次に、第１図および第２図に示す電子写真装置の作用
とともに本発明方法を説明する。

印字指令が発せられると、先ず駆動ローラ23が第１図
矢印方向に回転してOPCベルト21を同図矢印方向に移動
させる。

そして、OPCベルト21の最初の１回転の間に次の動作
が行なわれる。

先ず、帯電器25のコロナ帯電作用によってOPCベルト2
1の表面の被転写像形成範囲の全領域が正電位に帯電さ
せられ、続いてこの帯電部分が次の現像器26部分を通過
する時に負電位に帯電させられたトナーＴが均一に付着
させられる。このトナーＴの付着状態を第２図により更
に説明すると、OPCベルト21の表面層であるキャリヤ輸
送層38の表面部分は帯電器25のコロナ帯電作用により正
電位に帯電されており、この表面部分と負電位のトナー
Ｔとの間のクーロン力によりトナーＴがキャリヤ輸送層
38側へ吸引され、そのキャリヤ輸送層38の表面に均一に
付着させられる。このキャリヤ輸送層38の表面に付着さ
れるトナーＴは、単一層または数層（本実施例では単一
層）とされる。

次に、OPCベルト21の進行により表面に付着させられ
たトナーＴ部分が露光器24の部分に達すると、印字指令
内容に応じた被転写像を形成するために露光器24から選
択的にOPCベルト21へ向けて裏面側から光が発せられ
る。すなわち、露光器24のLED28で発生させられた光
は、透明樹脂30および光ファイバ群32を通してOPCベル
ト21の耐摩耗層35から内部へ入光し、第２図矢印ａに示
すようにベースフィルム34および電極36を順に通過して
キャリヤ発生層37へ到達し、被転写像を形成する位置の
キャリヤ発生層37を露光する。このキャリヤ発生層37に
おいて、光に露光された部分から負電位のキャリヤＣが
発生し、そして、次のキャリヤ輸送層38内で負電位のキ
ャリヤＣと表面部分の正電位の電荷Ｄとが互いに引き合
って互いに逆方向に移動し、電気的に中和される。この
ようしてキャリヤ輸送層38の表面の正電位の電荷Ｄを消
失されると、その部分におけるトナーＴを付着させるク
ーロン力が喪失したことになり、この部分のトナーＴが
転写可能な被転写像となる。一方、露光されていない部
分では、依然として十分大きなクーロン力でトナーＴが
キャリヤ輸送層38の表面に付着させられている。このよ
うに露光器24で露光することにより、OPCベルト21の表
面のトナーＴ部分中に、OPCベルト21への付着力を低減
されたトナーＴからなる被転写像が形成される。しかも
この被転写像は極めて高解像度のものである。

そして、本実施例においては、転写器39を露光器24に
対向させて設けているので、前記のようにしてキャリヤ
輸送層38の表面に転写可能な被転写像が形成されると同
時に、転写器39の正電位のバイアス電圧によってキャリ
ヤ輸送層38の表面に付着している被転写像部分の負電位
のトナーＴが転写器39に向けて吸引され、途中の用紙40
の表面に転写されてトナー画像となる。この用紙40上に
形成されたトナー画像は、OPCベルト21のキャリヤ輸送
層38の表面に高解像度のもとで形成された被転写像がそ
のまま転写されたものであるから、その解像度も極めて
高いものとなる。

その後、用紙40はOPCベルト21から剥離されて定着器4
1て送られ、定着器41によってトナー画像を定着させら
れ、更に排紙トナー（図示せず）上へ排紙される。

一方、転写器39部分を通過したOPCベルト21が次の１
回転をする間に、次の動作が行なわれる。

転写器39の部分で転写されなかった被転写像以外の部
分のトナーＴは、OPCベルト21の表面に付着したまま残
留トナーとなって進行させられ、そして帯電器25のコロ
ナ帯電作用によって負電位から正電位へ逆転帯電させら
れる。このようにして正電位に帯電させられたOPCベル
ト21上の残留トナーは、次の現像器26部分において負バ
イアスを印加されている磁気ブラシに吸着され現像器26
内へ回収される。これによりOPCベルト21の表面から残
留トナーが完全に除去される。このようにしてクリーニ
ングされたOPCベルト21は、露光器24部分を通過する間
に裏面側から全面を露光されて、被転写像を形成した場
合と同様にして残留電位を除電され、次の新たな印字に
供するために進行させられる。

このように本実施例においては、OPCベルト21を裏面
側から自由に露光して表面部分の帯電状態を制御するこ
とができる。従って、表面部分にトナーＴが付着させら
れているOPCベルト21に対して、そのトナーＴに邪魔さ
れることなく、裏面側より自由に露光して極めて解像度
の高い被転写像を形成することができる。また、トナー
Ｔにより露光器24が汚されることもないので、良好な露
光を長期に亘って行なうことができる。そして、この高
い解像度の被転写像がそのまま用紙40に転写されるの
で、用紙40上に極めて解像度の高い画像を形成すること
ができる。また、感光体であるOPCベルト21の内側を有
効利用することができ、電子写真装置の全体構成をコン
パクトにすることもできる。また、１個の露光器24によ
って、被転写像の書込みと、OPCベルト21の除電とを行
なうようにするとOPCベルト21を２回転させる間に電子
写真プロセスを行なうようにすることができ、従来の除
電器11およびクリーナ12を省略することができ構成が簡
単となり、装置全体のコンパクト化を図ることが可能と
なる。また、現像器26によるOPCベルト21の表面へのト
ナーの付着は被転写像形成範囲の全体に対して行なうも
のであるから、現像器26に要請される各種の精度は従来
例のものに比べて大きく低減される。

第３図は露光器24の他の実施例を示す。本実施例の露
光器24は、液晶シャッターアレーヘッド（以下、LCSヘ
ッドという）44を用いてOPCベルト21へ光書込みをする
ようにしたものである。すなわち、通常のランプ等から
なる光源45より発せられた光はLCSヘッド44の光ガイド4
6を通して内部に入光される。その後、入光した光は保
護ガラス47を通過し、次にLCSセル48のうち両面の透明
電極49,49への通電制御によって選択的に光導通状態と
された液晶セグメントを通過し、次に接着剤からなる透
明な保護層50およびファイバプレート51の光ファイバ群
52を順に通過してOPCベルト21内へ入光させられ、印字
指令に応答した被転写像の形成に供される。ファイバプ
レート51において光ファイバ群52はその両側から保護ガ
ラス53,53によって挟持保護されているとともに、光フ
ァイバ群52および保護ガラス53,53のOPCベルト21と接触
する面は鏡面仕上げされた弯曲面とされている。

なお、第２図および第３図に示す露光器24は、それぞ
れOPCベルト21の裏面に接触させて光書込みをするよう
にしているが、露光器24の書込み側の表面をOPCベルト2
1の裏面から離間させても十分に光書込みを行うこなう
ことができる。また、両実施例とも透明電極36,49を用
いているが、これらを厚さが0.1μｍ以下のアルミ極薄
膜等で製した露光用の光が十分に通過できる半透明な電
極に代えてもよい。

また、本発明方法は第４図に示す通常の電子写真プロ
セスにおいて感光体をその裏側から露光する場合にも容
易に適用することができる。

また、本発明は前記各実施例に限定されるものではな
く、必要に応じ変更することができる。

〔発明の効果〕

このように本発明の画像形成方法および装置は構成さ
れ作用するものであるから、感光体に付着させたトナー
のうち必要なものだけ転写できるように感光体を露光す
ることができ、しかも高解像度の画像を形成することが
でき、露光器もトナーによって汚されることもなく、感
光体の内部を有効利用することができ、高品質の印字等
を施すこともでき、更に電子写真装置等の全体の構成を
簡単かつコンパクトに形成し、コストも低廉となる等の
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の画像形成装置の一実施例
を示し、第１図は全体構成図、第２図は露光器を示す正
面図、第３図は露光器の他の実施例を示す正面図、第４
図は従来例を示す全体構成図である。 21……OPCベルト、24……露光器、25……帯電器、26…
…現像器、28……LED、32,52……光ファイバ群、37……
キャリヤ発生層、38……キャリヤ輸送層、39……転写
器、40……用紙、41……定着器、44……LCSヘッド、45
……光源、48……LCSセル。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面部分を帯電自在とされた感光体に対し
   て、その感光体の裏面側より光を入光させて露光して前
   記表面部分の帯電状態を制御する露光器を設け、前記感
   光体の表面側に、感光体および感光体に付着しているト
   ナーを正電位に帯電させる帯電器と、感光体にトナーを
   付着させたり、感光体に付着しているトナーを除去する
   現像器と、感光体に付着しているトナーを用紙に転写さ
   せる転写器とを設け、 前記感光体の最初の１回転の間に、先ず、帯電器よって
   感光体の表面の被転写像形成範囲の全領域を正電位に帯
   電させ、続いてこの帯電部分に現像器により負電位に帯
   電させられたトナーを均一に付着させ、続いて露光器に
   より印字指令内容に応じてトナーが転写可能な被転写像
   を形成するとともに、転写器により被転写像部分の負電
   位のトナーを用紙に転写させ、 感光体の次の１回転の間に、帯電器により感光体の表面
   に付着した残留トナーを正電位へ逆転帯電させ、次の現
   像器内へ前記残留トナーを回収して感光体の表面から残
   留トナーを除去し、続いて露光器部分を通過する間に裏
   面側から感光体の全面を露光することにより残留電位を
   除電して次の新たな印字に供することを特徴とする感光
   体の露光方法。
2. 【請求項２】感光体の裏面に摺接自在にして設けた露光
   器により、前記感光体の裏面側より光を入光させて露光
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の感光
   体の露光方法。
3. 【請求項３】感光体の裏面から離間させて設けた露光器
   により、前記感光体の裏面側より光を入光させて露光す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の感光体
   の露光方法。