(57)【要約】【課題】トナー像の記録媒体への転写効率を向上させ、次の電圧印加・露光に備えたイレーザー工程の簡略化、装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図り、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法により環境に優しい高品質の画像を形成する。【解決手段】感光体に対して、導電層から成る電極を対向配置させると共に、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で該感光体の電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い、帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電荷を付与する。【選択図】　　図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層の上に光導電層又は下引き層を有する光導電層から成る電子写真感光体の表面に静電荷を付与する帯電工程と、画像情報の静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像を顕在化する現像工程と、該顕在化した画像情報を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体上の画像情報を固定化する定着工程と、前記転写工程で転写しなかった画像をクリーニングするクリーニング工程とから成る電子写真法による画像形成方法において、前記感光体に対して、導電層から成る電極を対向配置させると共に、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で該感光体の電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い、帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電荷を付与することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記電極に光透過性を備え、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で前記電極面から画像露光を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記電極として透明支持体上に導電性物質を設けた透明又は半透明の電極を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記電極として導電性物質からなる電極又は該電極に光透過窓を有した電極を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項５】
電極と感光体との間に電圧を印加した状態で前記感光体の背面から画像露光を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項６】
導電層上の光導電層の層構成に応じて、前記感光体に対して対向配置させた電極に印加する電圧の極性を選択することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項７】
導電層又は導電層の上に下引き層を有する電荷発生層を設け、更にその上に電荷輸送層を設けた光導電層から成る順積層型感光体を用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項８】
導電層又は導電層の上に下引き層を有する電荷輸送層を設け、更にその上に電荷発生層を設けた光導電層から成る逆積層型感光体を用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項９】
導電層又は導電層の上に下引き層を有する第１の電荷輸送層、電荷発生層、前記第１の電荷輸送層と異なる電荷の輸送を行う第２の電荷輸送層を順次積層した光導電層から成る複数積層型感光体を用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
導電層の上又は下引き層を有する光導電層として電荷発生機能及び電荷輸送機能を有する単層型感光体を用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
前記電荷輸送層として電子電荷輸送物質又はホール電荷輸送物質を用いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１２】
導電層の上に光導電層又は下引き層を有する光導電層から成る電子写真感光体の表面に静電荷を付与する帯電工程と、画像情報の静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像を顕在化する現像工程と、該顕在化した画像情報を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体上の画像情報を固定化する定着工程と、前記転写工程で転写しなかった画像をクリーニングするクリーニング工程とから成る電子写真法による画像形成方法を行う画像形成装置において、前記感光体に対して、導電層から成る電極を対向配置させると共に、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で該電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い、帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電荷を付与できるように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式による複写機、プリンター、ファクシミリ装置などの画像形成装置などで用いられる帯電に係わり、特に光誘起電界法システムにより画像ボケの原因となる放電生成物を発生させることなく、且つ感光体の高耐久化を図り、放電を起こすことなく、オゾンを発生させず像担持体（感光体）と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリア（ホールと電子対）の電荷移動によって感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法及びその方法の実施のための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方法における複写機においては、光導電性の感光体表面にコロナ放電により静電荷を付与し、次いで強い光で画像露光を行い画像情報に応じた部位の静電荷を感光体の光導電性を利用して減衰させて静電潜像を形成させ、更に、残存した静電荷と逆極性（又は同極性）に帯電したトナーを付着させた後、該トナー画像を記録媒体に転写する方式が採用されている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２７４３６２５号公報：
これは、電荷受容体（例えば光導電体）に対向して配置された薄膜半導電性電極と前記電荷受容体の間に電圧を印加してコロナ放電により空気中の分子のイオン化を起こさせ前記電荷受容体を帯電させることを開示している。絶縁性基板表面に０．１μｍ以下の薄膜半導電性層を放電電極として蒸着させて薄膜半導電性電極を形成することにより、小型帯電装置や均一帯電が可能となったが、帯電時、コロナ放電を発生させるため、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物が発生し、装置や人体に悪影響を与え、環境上大きな問題を抱えている。
【０００４】
【特許文献２及び３】
特許第２８９１４６１号公報及び第２８９１４６２号公報：
これらは、基板上に電極、光導電層を積層した感光体と、基板上に電極、１０１４Ω・ｃｍ以上の比抵抗を持つ絶縁層を積層した電荷保持媒体との間に電圧を印加した状態で、前記感光体に画像露光を行い電荷保持媒体上に静電潜像を形成した後、静電潜像を保持した電荷保持媒体を分離し、トナー現像することを開示している。全面コロナ帯電をした後、静電潜像を形成しないので、低電圧化、低消費電力化などが可能であり、また面状アナログ記録を行うことにより解像度を上げることが可能となる。一方、電荷保持媒体は絶縁体であり該絶縁体上の静電潜像は空気環境に曝されるが、空気は良好な絶縁性能を持っているので、明所、暗所に関係無く放電せず、長期間保存可能である。しかしながら、該静電潜像の長期間保存可能ということは、とりもなおさず該静電潜像の電荷の空気中への放電・消滅が少なく、また静電潜像の電荷の絶縁体への付着力は強いものといえる。その結果、トナーで現像した場合、トナーの絶縁体への付着力も強くなり、該トナーを記録媒体に転写すると未転写トナーが増加することになる。従って、次の露光に備えるためにはイレーザー工程が大掛かりとなる問題を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の複写機における露光・帯電方法では、高電圧でコロナ放電により帯電させ、強い光での画像露光を行うため、高電圧、大電力を必要とする問題があった。また、コロナ放電によりオゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物が発生し、画像形成装置や人体に悪影響を与へ環境上大きな問題となっている。本発明は上記問題点を解決するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明によれば、導電性電極と、電子写真用感光体とを対向配置し、この両者間に電圧を印加した状態で、画像露光を行って前記感光体表面に静電潜像を形成する。電子写真用感光体は、後程説明するが、よく知られているように帯電・暗減衰・光減衰の表面電位履歴を有しており、暗減衰は光減衰に比較して非常に小さいが、暗所でも表面電位は僅かながら減少する。従って、本発明における電圧印加・画像露光、トナー現像、転写工程を感光体上で実施すれば、トナー現像工程から転写工程までの僅かな時間でも若干の暗減衰が生じることになり、トナーと感光体との接着力は幾分弱くなる、即ち、トナーの感光体への付着が幾分不安定になり、その結果、前記トナー像の記録媒体への転写効率が向上し、ほとんど未転写トナーは無くなる。
【０００７】
本発明により、次の電圧印加・露光に備えるためのイレーザー工程が簡単となり、装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリア（ホールと電子対）の電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法及びその方法により環境に優しい装置が提供される。
【０００８】
請求項１に係る発明は、導電層の上に光導電層又は下引き層を有する光導電層から成る電子写真感光体の表面に静電荷を付与する帯電工程と、画像情報の静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像を顕在化する現像工程と、該顕在化した画像情報を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体上の画像情報を固定化する定着工程と、前記転写工程で転写しなかった画像をクリーニングするクリーニング工程とから成る電子写真法による画像形成方法において、前記感光体に対して、導電層から成る電極を対向配置させると共に、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で該感光体の電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い、帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電荷を付与することを特徴としたものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の方法において、前記電極に光透過性を備えさせ、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で前記電極面から画像露光を行うことを特徴としたものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１乃至２に記載の方法において、前記電極として透明支持体上に導電性物質を設けた透明又は半透明の電極を用いることを特徴としたものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３に記載の方法において、前記電極として導電性物質からなる電極又は該電極に光透過窓を有した電極を用いることを特徴としたものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４に記載の方法において、電極と感光体との間に電圧を印加した状態で前記感光体の背面から画像露光を行うことを特徴としたものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５に記載の方法において、導電層上の光導電層の層構成に応じて、前記感光体に対して対向配置させた電極に印加する電圧の極性を選択することを特徴としたものである。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６に記載の方法において、導電層又は導電層の上に下引き層を有する電荷発生層を設け、更にその上に電荷輸送層を設けた光導電層から成る順積層型感光体を用いることを特徴としたものである。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項１〜６に記載の方法において、導電層又は導電層の上に下引き層を有する電荷輸送層を設け、更にその上に電荷発生層を設けた光導電層から成る逆積層型感光体を用いることを特徴としたものである。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項１〜６に記載の方法において、導電層又は導電層の上に下引き層を有する第１の電荷輸送層、電荷発生層、前記第１の電荷輸送層と異なる電荷の輸送を行う第２の電荷輸送層を順次積層した光導電層から成る複数積層型感光体を用いることを特徴としたものである。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、請求項１〜６に記載の方法において、導電層の上又は下引き層を有する光導電層として電荷発生機能及び電荷輸送機能を有する単層型感光体を用いることを特徴としたものである。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０に記載の方法において、前記電荷輸送層として電子電荷輸送物質又はホール電荷輸送物質を用いることを特徴としたものである。
【００１９】
請求項１２に係る発明は、導電層の上に光導電層又は下引き層を有する光導電層から成る電子写真感光体の表面に静電荷を付与する帯電工程と、画像情報の静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像を顕在化する現像工程と、該顕在化した画像情報を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体上の画像情報を固定化する定着工程と、前記転写工程で転写しなかった画像をクリーニングするクリーニング工程とから成る電子写真法による画像形成方法を実施するための画像形成装置において、前記感光体に対して、導電層から成る電極を対向配置させると共に、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で該電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い、帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電荷を付与するように構成されたことを特徴としたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、従来の複写機における露光・帯電方法では、感光体表面に対して高電圧でコロナ放電により帯電させ、強い光画像露光を行うため、高電圧、大電力を必要とし、またコロナ放電によりオゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物が発生し、画像形成装置や人体に悪影響を与え環境上大きな問題となっている点に鑑み、鋭意工夫を行い、電子写真法による画像形成方法において、感光体に対して、導電層から成る電極を対抗配置させると共に、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で該電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い、帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電潜像を付与する方法及びその方法を実施するための装置をもたらすことにより、低電圧、低消費電力化、感光体の高耐久化を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法、及びその方法により環境に優しい装置を提供することに成功した。
【００２１】
図１は、本発明による画像形成装置の一例を説明するための概略図であり、本発明の動作概略を説明する。
導電層１４の上に光導電層又は下引き層を有する光導電層から成る感光体１と対向配置させた電極２との間に電圧３を印加した状態で該電圧印加領域に画像情報を有した光照射４を行い、帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電潜像５を付与する。次いで、該静電潜像５を保持した感光体１は矢印６の方向に回転することにより前記静電潜像５は、印加電圧３及び光照射４のない状態（暗状態）で現像ユニット７によるトナーでの顕在化画像８を形成する。該顕在化画像８は記録媒体９に転写ユニット１０でトナーと逆極性の電圧印加状態で転写され、その後、定着ユニット１１で定着されて固定化した画像１２を形成する。一方、転写ユニット１０では顕在化画像８は記録媒体９にほとんど転写されてしまうが、ほんの僅かに残る転写残トナーをクリーニングユニット１３でクリーニングし、次の帯電・露光操作に備える。
【００２２】
次に、本発明の実施形態の一例を請求項１の内容に対応させて説明する。本発明の特徴は、感光体と導電層からなる電極との間に電圧を印加した状態で該電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電潜像を付与することにある。
【００２３】
電子写真感光体は暗状態ではほぼ絶縁体（一般的に１０１２〜１０１５Ω・ｃｍ）であるため、感光体の表面には静電荷を帯電・保持させることができる。しかし、静電荷を保持した状態で画像露光を行うと、感光体は画像光を吸収し、感光体内部で光生成キャリア（電子とホールとの対）が発生する。この光生成キャリアの感光体内部での発生位置及びドリフト移動度の差異により静電荷の極性が支配される。このことを電荷発生層（ＣＧＬと呼ぶことがある）と電荷輸送層（ＣＴＬと呼ぶことがある）から構成されている順、逆、及び複数の積層型感光体で代表させて図２で説明する。
【００２４】
図２イにおいては、導電層１４の上にＣＧＬ１５又は下引き層（図示せず）を有するＣＧＬ１５、ホールＣＴＬ１６が順次積層されており、この感光体表面に対向配置した電極２と導電層１４との間に電極２側が負極性になるように印加電圧３が供与される。このような状態で画像情報を有した光照射４を行うと、ホールＣＴＬ１６がホールのドリフト移動度を支配的に示すものとすれば、光生成キャリア１７のうちホールは電極２が負極性であるため感光体の表面に向かって（矢印１８方向に）移動し感光体表面に正極性の静電潜像を形成する。一方、光生成キャリア１７のうちの電子はＣＧＬ１５が０．５〜０．１μｍの膜厚であるためトンネリング効果でアースに除去される。次に、正極性の静電潜像が形成された後、印加電圧３及び光照射４のない状態にしても、電子写真感光体は暗状態ではほぼ絶縁体として作用するため正極性の静電潜像はほとんど減衰せずに現像ユニット７（図１）でトナーによる顕在化画像８（図１）を形成することができる。
【００２５】
図２ロは、図２イにおけるホールＣＴＬ１６の代わりに電子ＣＴＬ１９を用いた構成の感光体及び電極２の配置で、電子ＣＴＬ１９が電子のドリフト移動度を支配的に示すものとすれば、感光体表面に静電潜像を形成させるためには電極２と導電層１４との間に電極２側が正極性になるように印加電圧３を供与しなければならない。このような状態で画像情報を有した光照射４を行うと、光生成キャリア１７のうち電子は電極２が正極性であるため感光体の表面に向かって（矢印１８方向に）移動し感光体表面に負極性の静電潜像を形成する。一方、光生成キャリア１７のうちのホールはＣＧＬ１５が０．５〜０．１μｍの膜厚であるためトンネリング効果でアースに除去される。次に、負極性の静電潜像が形成された後、印加電圧３及び光照射４のない状態にしても、電子写真感光体は暗状態ではほぼ絶縁体として作用するため負極性の静電潜像はほとんど減衰せずに現像ユニット７（図１）でトナーによる顕在化画像８（図１）を形成することができる。
【００２６】
図２ハは、図２イとは逆の感光体構成で、導電層１４の上にホールＣＴＬ１６又は下引き層（図示せず）を有するホールＣＴＬ１６、ＣＧＬ１５、必要に応じて上引き層（図示せず）が順次積層されており、この感光体表面に対向配置した電極２と導電層１４との間に電極２側が正極性になるように印加電圧３が供与される。このような状態で画像情報を有した光照射４を行うと、光生成キャリア１７のうちホールは電極２が正極性であるため感光体の裏面に向かって（導電層１４側に）移動し感光体表面に負極性の静電潜像を形成する。次に、負極性の静電潜像が形成された後、印加電圧３及び光照射４のない状態にしても、電子写真感光体は暗状態ではほぼ絶縁体として作用するため負極性の静電潜像はほとんど減衰せずに現像ユニット７（図１）でトナーによる顕在化画像８（図１）を形成することができる。
【００２７】
図２ニにおいては、図２ロとは逆の感光体構成で、導電層１４の上に電子ＣＴＬ１９又は下引き層（図示せず）を有する電子ＣＴＬ１９、ＣＧＬ１５、必要に応じて上引き層（図示せず）が順次積層されており、この感光体表面に対向配置した電極２と導電層１４との間に電極２側が負極性になるように印加電圧３が供与される。このような状態で画像情報を有した光照射４を行うと、電子ＣＴＬ１９が電子のドリフト移動度を支配的に示すものとすれば、光生成キャリア１７のうち電子は電極２が負極性であるため感光体の裏面に向かって（導電層１４側に）移動し感光体表面に正極性の静電潜像を形成する。次に、正極性の静電潜像が形成された後、印加電圧３及び光照射４のない状態にしても、電子写真感光体は暗状態ではほぼ絶縁体として作用するため正極性の静電潜像はほとんど減衰せずに現像ユニット７（図１）でトナーによる顕在化画像８（図１）を形成することができる。
【００２８】
図２ホでは、導電層１４の上に電子ＣＴＬ１９、ＣＧＬ１５、ホールＣＴＬ１６が順次積層されており、この感光体表面に対向配置した電極２と導電層１４との間に電極２側が負極性になるように印加電圧３が供与される。このような状態で画像情報を有した光照射４を行うと、光生成キャリア１７のうちホールは電極２が負極性であるため感光体の表面に向かって（矢印１８方向に）移動し、一方、電子は電極２が負極性であるため感光体の裏面（導電層１４側）に向かって（矢印１８方向に）移動し感光体表面に正極性の静電潜像を形成する。次に、正極性の静電潜像が形成された後、印加電圧３及び光照射４のない状態（暗状態）にしても、電子写真感光体は暗状態ではほぼ絶縁体として作用するため正極性の静電潜像はほとんど減衰せずに現像ユニット７（図１）でトナーによる顕在化画像８（図１）を形成することができる。
【００２９】
図２ヘにおいては、導電層１４の上にホールＣＴＬ１６、ＣＧＬ１５、電子ＣＴＬ１９が順次積層されており、この感光体表面に対向配置した電極２と導電層１４との間に電極２側が正極性になるように印加電圧３が供与される。このような状態で画像情報を有した光照射４を行うと、光生成キャリア１７のうち電子は電極２が正極性であるため感光体の表面に向かって（矢印１８方向に）移動し、一方、ホールは電極２が正極性であるため感光体の裏面（導電層１４側）に向かって（矢印１８方向に）移動し感光体表面に負極性の静電潜像を形成する。次に、負極性の静電潜像が形成された後、印加電圧３及び光照射４のない状態（暗状態）にしても、電子写真感光体は暗状態ではほぼ絶縁体として作用するため負極性の静電潜像はほとんど減衰せずに現像ユニット７（図１）でトナーによる顕在化画像８（図１）を形成することができる。
【００３０】
上記図２イ〜図２ヘに関する説明で電荷輸送層の光生成キャリアの移動度の差異及び生成位置によって印加電圧の極性、したがって帯電電位の極性が支配されることが明らかである。帯電電位の極性がいずれであれ、大気中で電極２と導電層１４との間の印加電圧を順次増大（絶対値）していくといづれ大気の絶縁破壊が起こり放電が発生する（この印加電圧を放電開始電圧と呼ぶことがある）ことになり、電極２側の極性で感光体表面が帯電することになる。
【００３１】
従って、印加電圧３は前記放電開始電圧以下が好ましい。放電開始電圧以上であれば感光体と電極との間の大気の絶縁破壊が起こり大気中の気体分子がイオン化されオゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物が発生し、画像形成装置や人体に悪影響を与へ環境上大きな問題となる。
【００３２】
尚、ＣＧＬ、ＣＴＬの機能分離型でない単層感光体においては、一般に、光生成キャリアの発生位置は感光体表面から光照射を行う場合には該表面近傍となり、逆に、感光体の背面露光（導電層側から光照射を行う）の場合には前記導電層近傍となることから、前記図２イ〜図２ヘで説明できる。
【００３３】
本発明の実施形態の他の例として請求項２〜５の内容に対応させて説明する。
その特徴は、感光体表面に非接触で対向配置した電極と前記感光体との間に電圧を印加した状態で、該電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い前記電圧印加領域の感光体表面に直接に静電潜像を形成することにある。したがって、本発明の電極には画像情報を有した光を透過させる機能、あるいは光を透過しない電極の場合は感光体の背面露光によって光生成キャリアを発生させることが好ましい。
【００３４】
図３〜５は、本発明による画像形成方法及び装置を構成する電極の概略図である。ただ、本発明はこれらの概略図の電極に限定されるものではない。図３は、電極の断面の概略図であり、透明の絶縁性支持体２０の上側に光透過窓２１を有する光遮蔽体２２を形成し、透明の絶縁性支持体２０の下側に透明又は半透明の導電層２３を形成してなる電極構成である。導電層２３と感光体１の導電層１４との間での電圧印加状態で、画像情報を有した光照射４は光透過窓２１を透過し、前記電圧印加領域に照射され該電圧印加領域の感光体表面に静電潜像を形成する。
【００３５】
図４は、電極の他の一例の概略図である。本発明の動作概略を説明する。透明又は半透明の導電性物質からなる導電層２４を保持した透明又は半透明の支持体２５から構成している電極２６に光照射４が行えるように光通過窓２７を備えた電極ケース２８の内部に前記電極２６を保持する。図４のように平板の電極２６を電極ケース２８に保持することにより該電極２６と感光体１との電極間ギャップが均一となり且つ安定したギャップを保つことができるため優れた品質の画像を得ることができる。導電層２４と感光体１の導電層１４との間での電圧印加状態で、画像情報を有した光照射４は光透過窓２７を透過し、前記電圧印加領域に照射され該電圧印加領域の感光体表面に静電潜像を形成する。図４における光通過窓２７は電極ケース２８の上面を光照射４のビームが通過するように開放されていてもよく、あるいは電極ケース２８が透明な材料、例えばガラス、透明なプラスチックなどで構成しているときは光通過窓２７は不要であっても開放しておいてもよい。
【００３６】
図５は、電極の他の一例の概略図である。不透明な導電層からなる電極２９の表面に光透過窓３０を設けている。感光体１と電極２９との間に印加電圧３を印加した状態で前記光透過窓３０から画像情報を有した光照射４を行い感光体表面に静電潜像を形成する。前記光透過窓３０の開放幅は光照射４のビーム径であればよく、好ましくは１０〜１００μｍ、より好ましくは５０〜７０μｍであれば光照射４の光は充分通過することができる。
【００３７】
図３〜５に使用される電極材料として、光透過窓を有する電極であればその材質、厚み、光透過性などには特に制限は無く一般にいわれているおおよそ１０３Ω−１ｃｍ−１以上の電気伝導率を示す良導体であればよく、例えばアルミニウム、クロム、銅、金、銀、白金などの金属材料、真鍮、青銅などの金属合金、あるいは金や白金、銀、カーボンなどの導電性ペースト、あるいはポリアセチレンやポリフェニレンビニレン、ポリメチルチオフェンなどの有機導電材料などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。光透過性を有する電極であれば、例えば前記金属材料や導電性ペースト、有機導電性材料などの透明支持体上に蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、薄膜コーティング法などで透明や半透明状態に形成した電極、更に、酸化錫や酸化インジウム又はこれらの合金を形成した電極などが使用できるがこれらに限定されるものではない。前記透明支持体としては、ガラス、石英ガラス、プラスチックなどが好ましいがこれらに限定されるものではない。
【００３８】
一方、画像情報を有した光照射（画像露光）を行う露光装置としては、レーザ、ＬＥＤ、フラッシュ露光などが用いることができる。
図６は、本発明による画像形成装置の一例を説明するための概略図であり、本発明の動作概略を説明する。　透明又は半透明の導電層３１の上に光導電層又は下引き層を有する光導電層から成る感光体１と対向配置させた電極３２との間に印加電圧３を印加した状態で該電圧印加領域に画像情報を有した光照射３３を感光体１の透明又は半透明の導電層３１側から行い（以下、背面露光と呼ぶことがある）、帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電潜像５を付与する。次いで、該静電潜像５を保持した感光体１は矢印６の方向に回転することにより前記静電潜像５は、印加電圧３及び光照射４のない状態（暗状態）で現像ユニット７によるトナーでの顕在化画像８を形成する。該顕在化画像８は記録媒体９に転写ユニット１０でトナーと逆極性の電圧印加状態で転写され、その後、定着ユニット１１で定着されて固定化した画像１２を形成する。一方、転写ユニット１０では顕在化画像８は記録媒体９にほとんど転写されてしまうが、ほんの僅かな転写残トナーをクリーニングユニット１３でクリーニングし次の帯電・露光操作に備える。
【００３９】
図６に使用される電極３２は図３〜５で示した電極材料から構成され、光透過性に制限されることなく使用することができる。また、印加電圧３を印加した状態で背面露光を行うため導電層３１は透明あるいは半透明が好ましく、該導電層３１の材料としては一般に透明なガラスやプラスチックなどに透明あるいは半透明の電極材料を形成することにより構成できる。
【００４０】
請求項５（説明図６）における背面露光での画像形成は次のような特徴を持っている。一般に電子写真用感光体はドラム状で使用されているので、該ドラムの内部を有効に利用し画像露光の光学ユニットを前記ドラム内部に設けることができ装置を小型化することができる。また、光学ユニットはトナー粉、大気中の塵や埃などの付着から保護することができ画像の乱れやボケなどの無い優れた品質の画像が得られる。更に、一般に帯電された感光体表面が大気に曝された状態で光照射を行うと感光体の光劣化が生じやすくなると言われている、しかし、本発明によると光照射部位は感光体内部、言い換えると感光体表面と導電層との間であり、且つ光キャリア生成部位及び光照射経路には大気に曝される部位が無いため、光照射下での帯電に伴う大気中の分子のイオンや放電生成物などと感光体材料との化学反応などによる感光体の劣化が生じることなく感光体を高耐久化することができる。
【００４１】
本発明の実施形態の他の例として請求項６〜１１の内容に対応させて説明する。その特徴は、感光体表面に非接触で対向配置した電極と前記感光体との間に電圧を印加した状態で、該電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い前記電圧印加領域の感光体表面に、ホールＣＴＬ、電子ＣＴＬ、ＣＧＬなどで構成した積層型、逆積層型、複数積層型及びホール電荷輸送材料、電子電荷輸送材料、電荷発生材料などを均一に混合した単層型感光体などと印加電圧の極性及び光生成キャリアの生成位置などと光照射位置（電極側又は背面）とで、感光体表面の静電潜像極性を制御することにある。
【００４２】
表１に静電潜像の極性を示す。表１から、感光体表面に非接触で対向配置した電極と前記感光体との間に電圧を印加した状態で、該電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い前記電圧印加領域の感光体表面に、ホールＣＴＬ、電子ＣＴＬ、ＣＧＬなどで構成した順積層型、逆積層型、複数積層型及びホール電荷輸送材料、電子電荷輸送材料、電荷発生材料などを均一に混合した単層型感光体などと印加電圧の極性及び光生成キャリアの生成位置などと光照射位置（電極側又は導電層側）とで、感光体表面の静電潜像極性を制御することができる。
【００４３】
【表１】
2004101903.tif 000003
【００４４】
表１における感光体表面の静電潜像極性は、図７に関する概略説明によって明らかとなる。図７−１は電子写真感光体の帯電・減衰曲線を示している。該感光体表面に対して通常使用されている帯電器、例えばコロナ放電帯電器などで放電させることにより大気中の分子がイオン化し前記感光体表面の表面電位は、帯電曲線３４にそって増加して行き、放電を止めると暗減衰曲線３５にそって僅かながら表面電位は減衰していくが、所定時間経過後画像露光の光照射を行うと光減衰曲線３６にそって表面電位は急激に減衰する。図７−１の帯電・減衰曲線にそつて、順積層型感光体を例にとり本発明を説明する。
【００４５】
先ず図７−２に示すように、光照射を行わずに室温で印加電圧３のみを電極２に対して負極性となるように印加すると、ＣＧＬ１５内で発生した熱生成キャリア３７の中ホールキャリアは、ＣＴＬがホールのみを優先的に輸送するホールＣＴＬ１６で且つ電極２は負極性に印加されているため、前記熱生成ホールキャリアは移動方向１８にしたがって感光体表面に移動する。一方、熱生成電子キャリアはアース３８に除去される。この結果、感光体表面は僅かな量の正電荷に帯電することとなる《図７−１の熱的な帯電曲線３４に該当》。
【００４６】
次に図７−３は、図７−２で感光体表面が僅かな量の正電荷に帯電した状態で、印加電圧３を切断した場合を示している。この状態では感光体表面と導電層１４とに電位差が生じ、導電層１４はアース３８されているため、感光体表面の正電荷は導電層１４に向かって移動方向３９にしたがって電子と再結合し感光体の表面電荷は減衰する。しかし、正電荷が減衰するにつれて感光体表面と導電層１４との電位差が小さくなり再結合の割合が少なくなることにより図７−１の暗減衰曲線３５にしたがった表面電位を示すこととなる。
【００４７】
次に図７−４で示すように、図７−２の状態で画像情報を有した光照射４を行なうと、多量の光生成キャリア１７が発生し、このうちホールは電極２が負極性であるため感光体の表面に向かって（矢印１８方向に）移動《図７−１の光減衰曲線３６（画像情報は図示せず）に該当》するが、一旦感光体表面に移動したホールは電極２が負極性であるため電子と再結合しないで感光体表面に正極性の静電潜像を形成する。一方、光生成キャリア１７のうちの電子はＣＧＬ１５が　０．５〜０．１μｍの膜厚であるためトンネリング効果でアース３８に除去される。
【００４８】
更に図７−５は、図７−４で感光体表面が光照射４を受けた領域に多量の正電荷を発生して静電潜像４０（画像情報は図示せず）を形成した状態で印加電圧３及び光照射４を切断した場合を示している。この状態では感光体表面と導電層１４とに電位差が生じ、導電層１４はアース３８されているため、感光体表面の正電荷は導電層１４に向かって暗状態で移動方向３９にしたがって電子と再結合し感光体の表面電荷は僅かに減衰する《図７−１の暗減衰曲線３５に該当》が、電子写真感光体は暗状態ではほぼ絶縁体（一般的に１０１２〜１０１５Ω・ｃｍ）であるため、感光体表面には静電潜像４０を保持・形成することができる。
【００４９】
本発明における感光体１は、暗状態ではほぼ絶縁体であるが、光が照射された領域で光生成キャリアを多量に発生し、該キャリアがＣＴＬの電荷輸送の種類（ホール又は電子）に応じて感光層内を容易に移動することができ、電界の存在下ではより顕著になる光導電層を主要構成体としている。
【００５０】
前記光導電層材料としては、以下代表例を挙げるがこれらに限定されるものではない。アモルファスシリコン、アモルファスセレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛などの無機感光体、及び有機感光体（ＯＰＣ）などから構成した単層型、積層型が挙げられるが、無公害の環境性や光電導効率性などの点から好ましくはアモルファスシリコン、有機半導体（ＯＰＣ）などが現在、主流となっている。
【００５１】
アモルファスシリコンの場合、電子移動度（０．８〜１０−２ｃｍＶ−１ｓ−１）の方がホール移動度（１０−２〜１０−３ｃｍＶ−１ｓ−１）よりも大きく且つ暗抵抗率が１０１０Ωｃｍ程度であるため、Ｃ，Ｂ，Ｎ，Ｇｅ，Ｐ等の元素をドープし、ｐ型、ｎ型、ｉ型などとすると共に前記光導電層表面をアモルファス炭化珪素、アモルファス窒化珪素、アモルファス炭素などの薄膜で被覆し、電荷注入阻止層を基板導電層と光導電層との間に設けることによりアモルファスシリコン感光体は正極帯電感光体としても、負極帯電感光体としても使用される。
【００５２】
次に、有機感光体としてはＣＧＬ、ＣＴＬからなる均一混合体の単層感光体及び積層感光体があるが、電荷の発生、電荷の輸送としての機能分離型の積層型が主流になっている。
【００５３】
ＣＧＬは電荷発生物質をバインダー樹脂に均一に分散させて０．００５〜２μｍ、好ましくは０．０１〜１μｍの厚さに塗布されたり、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤなどでも形成することが出来る。該電荷発生物質としては可視光を吸収して光生成キャリアを発生するものであれば無機物質及び有機物質のいずれであってもよい。例えば、無定型セレン、三方晶系セレン、セレン−砒素合金、セレン−テルル合金、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、アモルファスシリコンなどの無機物質が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、有機物質としては、一般に可視光用としてビスアゾ顔料、ポリアゾ顔料、ペリレンのような縮合環芳香族系顔料、ピリリウム塩、インジゴ顔料などあり、レーザーやＬＤ光用としてはビスアゾ／トリスアゾ顔料、金属含有あるいは無金属フタロシアニン顔料、スクワリリウム顔料、シアニン色素、ピロロピロール色素、アズレニウム色素などがある。
【００５４】
電荷発生物質の代表的具体例を以下に挙げるがこれらに限定されるものではない。フタロシアニン顔料としては無金属フタロシアニン、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、ニッケルフタロシアニン、白金フタロシアニン、マグネシウムフタロシアニン、塩素化銅フタロシアニン、塩素化亜鉛フタロシアニン、鉄フタロシアニン、アルミニウムフタロシアニン、アルミニウムフルオロフタロシアニン、アルミニウムブロムフタロシアニン、インジウムクロルフタロシアニン、インジウムブロムフタロシアニン、ガリウムクロロフタロシアニン、塩素化アルミニウムクロロフタロシアニン、バナジウムフタロシアニン、オキソチタニルフタロシアニンなどが挙げられる。
【００５５】
また、バインダー樹脂としてはポリビニルブチラール樹脂、塩化ビニールー酢酸ビニール共重合体、ポリエステル樹脂などが挙げられる。また電荷発生物質の分散方法として、例えば、ボールミル、超音波、ホモミキサーなどがあげられ、塗布手段として、デッピング塗工法、ブレード塗工法、スプレー塗工法などが挙げられる。
【００５６】
有機物からなるＣＴＬは低分子の電荷輸送物質を結着樹脂を主体とし均一に分散されて６ｌ、更に可塑剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤などを含有することができる。また電荷輸送層は電荷輸送物質、結着樹脂、可塑剤、酸化防止剤、紫外線劣化防止剤などを適当な溶媒に溶解もしくは分散せしめてデッピング塗工法、ブレード塗工法、スプレー塗工法などにより塗布して乾燥させることにより設けることができる。又は無機物からなるＣＴＬは蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等により形成することができる。
【００５７】
前記有機物のＣＴＬ中の電荷輸送物質の割合は１０〜９５重量％、好ましくは３０〜９０重量％である。電荷輸送物質の占める割合が１０重量％未満であると電荷の輸送はほとんど行われず、又９５重量％以上であると感光体皮膜の機械的強度がきわめて悪く実用に供し得ない。但し電荷輸送物質が高分子化合物の場合は１００重量％での使用も可能である。ＣＴＬの厚さは３〜５０μｍ、好ましくは５〜３０μｍである。この厚さが３μｍ以下であると帯電量が不充分であり、５０μｍ以上であると残留電位が高く実用的でない。前記電荷輸送物質には電子輸送物質、ホール輸送物質がある。
【００５８】
電子輸送物質の代表例を以下に挙げるがこれらに限定されるものではない。フルオレノン系、ジフェノキノン系、チオピラン系などが挙げられる。具体的には、クロラニル、ブロマニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、ジフェノキノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、無水コハク酸、無水マレイン酸、フタル酸、テトラクロル無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、４−ニトロ無水フタル酸、３−ニトロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、３，５−ジニトロ安息香酸、ペンタフルオロ安息香酸、５−ニトロサリチル酸、３，５−ジニトロサリチル酸、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、１，３，５−トリニトロベンゼン、ｐ−ニトロベンゾニトリル、ピクリルクロライド、ジクロロジシアノ−ｐ−ベンゾキノン、アントラキノン、クロロアントラキノン、ジクロロアントラキノン、ジニトロアントラキノン、９−フルオレニリデン〔ジシアノメチレンマロノジニトリル〕、フルオレニリデンアニリン誘導体などの電子親和力の大きい化合物が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独又は２種以上混合して用いられる。
【００５９】
ホール輸送物質の代表例を以下に挙げるがこれらに限定されるものではない。ピラゾリン系、トリフェニールアミン系、スチルベン系、ヒドラジン系、オキサジアゾール系、ブタジエン系、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン、ポリエステルカーボネートなどの高分子系が挙げられる。具体的には、９−エチルカルバゾール−３−アルデヒド４−メチル−４−フェニルヒドラゾン、９−エチルカルバゾール−３−アルデヒド４−４−ジフェニルヒドラゾン、４−ジエチルアミノスチレン−β−アルデヒド４−メチル−４−フェニルヒドラゾン、４−メトキシナフタレン−４−アルデヒド４−ベンジル−４−フェニルヒドラゾン、４−メトキシベンズアルデヒド４−メチル−４−フェニルヒドラゾン、２，４−ジメトキシベンズアルデヒド４−ベンジル−４−フェニルヒドラゾン、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド４−４−ジフェニルヒドラゾン、４−メトキシベンズアルデヒド４−ベンジル−４−（４−メトキシフェニル）ヒドラゾン、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド４−ベンジル−４−フェニルヒドラゾン、４−ジベンジルアミノベンズアルデヒド４−４−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン化合物、４−４−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、トリス（４−ジエチルアミノフェニル）メタン、２，２’−ジメチル　−４，４’−ビス（ジエチルアミノ）−トリフェニルメタン等のトリフェニルメタン化合物、又はジフェニルメタン化合物、９−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、９−ブロム−１０−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、９−（４−４−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、３−（９−フルオレニリデン）−９−エチルカルバゾール、１，２−ビス（２，４−ジエチルアミノスチリル）ベンゼン、１，２−ビス（２，４−ジメトキシスチリル）ベンゼン、３−スチリル−９−エチルカルバゾール、３−（４−メトキシスチリル）−９−エチルカルバゾール、４−ジフェニルアミノスチルベン、４−ジベンジルアミノスチルベン、４−ジトリルアミノスチルベン−４−（４−ジフェニルアミノスチリル）ナフタレン−４−（４−ジフエチルアミノスチリル）ナフタレン、４’−ジフェニルアミノ−α−フェニルスチルベン、４’−メチルフェニルアミノ−α−フェニルスチルベン等のスチルベン化合物、又はアリールビニル化合物−４−フェニル−３−（４−ジエチルアミノスチリル）−５−（４−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン−４−フェニル−３−（４−ジメチルアミノスチリル）−５−（４−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリン等のピラゾリン化合物、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス〔４−（４−ジエチルアミノスチリル）フェニル〕−１，３，４−オキサジアゾール、２−（９−エチルカルバゾール−３−）−５−（４−ジエチルアミノフェニル〕−１，３，４−オキサジアゾール、２−ビニル−４−（２−クロロフェニル）−５−（４−ジエチルアミノフェニル）オキサゾール、２−（４−ジエチルアミノフェニル）−４−フェニルオキサゾール等の複素環化合物、トリフェニルアミン、トリ−ｐ−トリルアミン、４，４’−ジメトキシトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジン、４−４−ビス（４−ジ−ｐ−トリフェニルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｐ−トリル）ベンジジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ｐ−トリル）−ｏ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メメトキシフェニル）−４−アミノピレン等のトリフェニルアミン化合物、又はトリアリールアミン化合物などの低分子化合物がある。また、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ハロゲン化ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂、ポリフェニルメチルシランなどの高分子化合物も使用できる。これらの電荷輸送物質は単独又は２種以上混合して用いることができる。
【００６０】
結着樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコン樹脂、メラミン樹脂等の付加重合型樹脂、重付加型樹脂、重縮合型樹脂、並びにこれらの樹脂の繰返し単位のうち２つ以上を含む共重合体樹脂、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂等の絶縁性樹脂等か挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００６１】
可塑剤としては、ハロゲン化パラフィン、ポリ塩化ビフェニール、ジメチルナフタレン、ジブチルフタレートなどが挙げられ、また、酸化防止剤としては、ヒンダントフェノール、ヒンダントアミン等のフェノール又はアミン類が挙げられ、紫外線劣化防止剤としては、ベンゾフェノンなどのケトン類、トリアゾールなどの複素環類が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００６２】
また、図２の光導電層において下引き層を必要に応じて設けることができる。
該下引き層は導電層からＣＴＬへの電荷注入を防止し、感光体に帯電性を付与することが主な機能であるが、他に導電層支持体からの化学的不純物の拡散防止、前記支持体の電気的不均一性の防止、支持体と感光体の接着性向上などの機能を持ち、体積抵抗率が１０１０〜１０１２Ωｃｍが好ましい。前記下引き層の材料としては、ポリアミド、ポリビニールアルコール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ニトロセルロース、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、カゼイン、Ｎ−アルコキシメチルナイロン等の樹脂をそのまま、又は酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化インジウム、有機ジルコニウム化合物、有機シラン化合物、有機チタン化合物等を前記樹脂に分散させたものや蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等による薄膜が好ましく、膜厚は１μｍ以下が好ましい。
【００６３】
本発明の実施形態の他の例として請求項１２の内容に対応させて説明する。本発明の特徴は、感光体と導電層からなる電極との間に電圧を印加した状態で該電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電潜像を付与する装置を提供することにある。導電層の上に光導電層又は下引き層を有する光導電層から成る電子写真感光体の表面に静電荷を付与する帯電工程と、画像情報の静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像を顕在化する現像工程と、該顕在化した画像情報を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体上の画像情報を固定化する定着工程と、前記転写工程で転写しなかった画像をクリーニングするクリーニング工程とから成る電子写真法による画像形成方法を実施するための画像形成装置において、前記感光体に対して、導電層から成る電極を対向配置させ、前記感光体の導電層と前記電極との間に電圧を印加する帯電工程と、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で該電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行う露光工程とを一体化させて、前記感光体表面に画像情報を有した静電荷を付与するように構成された画像形成装置が提供でき、装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法による環境に優しい装置を提供することができる。
【００６４】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に説明する。
図８に、本発明を説明するための実験装置の概略図を示す。暗箱４１内において、アルミニウムドラム４２上に下引き層（図示せず）、ＣＧＬ１５及びホールＣＴＬ１６を順次積層した感光体１と、該感光体１と対向配置した電極２と、光照射用ランプ４３と、前記感光体１の表面電位計測用（トレック社製モデル３４４）の表面電位プローブ４４とを設け、且つ光照射用ランプの光が感光体表面の照射不要領域に照射することを防ぐために遮光板４５を設けた。３７孔／ｃｍ２の開口部を備えた金属電極を用い、感光体１とのギャップを１．３ｍｍに設定して、感光体１と電極２の間に印加電圧３より電極２側が負極性になるように−３．５ｋＶの電圧を印加した。電圧を印加した状態で感光体ドラムを２００ｍｍ／ｃｍの線速で回転させ、１００μＷ／ｃｍ２の光を照射すると、感光体表面に１０Ｖの表面電位を得た。
【００６５】
（比較例１）
上記実施例において光照射を行わないとする以外、実施例と全く同じに行うことで、３Ｖの表面電位が得られた。
（比較例２）
実施例において電圧印加及び光照射を行わないとする以外は実施例と全く同じに行うと表面電位が得られなかった。
（比較例３）
実施例において印加電圧を電極２側が正極性になるように３．５ｋＶの電圧を印加したとする以外は実施例と全く同じに行うと表面電位が得られなかった。
（比較例４）
実施例において印加電圧を電極２側が負極性で−４．８ｋＶの電圧を印加したところ、感光体と電極の間に放電が起こり、−２０Ｖの表面電位が得られた。
【００６６】
以上の実施例及び比較例から本発明を明瞭に理解することができ、導電層の上に光導電層又は下引き層を有する光導電層から成る電子写真感光体の表面に静電荷を付与する帯電工程と、画像情報の静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像を顕在化する現像工程と、該顕在化した画像情報を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体上の画像情報を固定化する定着工程と、前記転写工程で転写しなかった画像をクリーニングするクリーニング工程とから成る電子写真法による画像形成方法において、前記感光体に対して、導電層から成る電極を対向配置させ、前記感光体の導電層と前記電極との間に電圧を印加する帯電工程と、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で該電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行う露光工程とを一体化させて、前記感光体表面に画像情報を有した静電荷を付与し、該静電潜像を顕在化する現像工程と、該顕在化した画像情報を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体上の画像情報を固定化する定着工程と、前記転写工程で転写しなかった画像をクリーニングするクリーニング工程とを備えた画像形成方法及び該方法の実施のための装置が提供される。そして装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法及びその方法により環境に優しい装置を提供することができる。
【００６７】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、通常一般の電子写真法による画像形成方法において、感光体に対して、導電層から成る電極を対向配置させると共に、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で該感光体の電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い、帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電荷を付与する方法によって、現像工程におけるトナー像の記録媒体への転写効率が向上し、ほとんど未転写トナーは無くなる。従って、次の電圧印加・露光に備えるためのイレーザー工程が簡単となり、装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法により環境に優しい高品質の画像形成方法を提供することができる。
【００６８】
請求項２に係る発明によれば、電極に光透過性を備えさせ、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で前記電極面から画像露光を行うことができるため、帯電工程と露光工程とを一体化でき、効率的な静電潜像を形成でき、イレーザー工程が簡単となり、装置の小型化、低消費電力化を図ることができ、環境に優しい画像形成方法を提供することができる。
【００６９】
請求項３に係る発明によれば、電極として透明支持体上に導電性物質を設けた透明又は半透明の電極を用いるので、対向配置した感光体と等間隔の電極が形成でき、印加電圧による電界の均一性が保たれ、高品質の画像を形成することができる。
【００７０】
請求項４に係る発明によれば、電極として導電性物質からなる電極又は該電極に光透過窓を有した電極を用いるので、電極の選択幅が広がり、低コストでより優れた性能の電極が使用でき、高品質の画像形成法で装置の小型化、低消費電力化を図ることができる。
【００７１】
請求項５に係る発明によれば、電極と感光体との間に電圧を印加した状態で前記感光体の背面から画像露光を行うため、感光体ドラムの内部を有効に利用し画像露光の光学ユニットを前記ドラム内部に設けることができ装置を小型化することができる。また、光学ユニットはトナー粉、大気中の塵や埃などの付着から保護することができ、画像の乱れやボケなどの無い優れた品質の画像が得られる。
更に、一般に帯電された感光体表面が大気に曝された状態で光照射を行うと感光体の光劣化が生じやすくなるが、本発明によると光照射部位は感光体内部、言い換えると感光体表面と導電層との間であり、且つ光キャリア生成部位及び光照射経路には大気に曝される部位が無いため、光照射下での帯電に伴う大気中の分子のイオンや放電生成物などと感光体材料との化学反応などによる感光体の劣化が生じることなく感光体を高耐久化することができる。
【００７２】
請求項６に係る発明によれば、導電層上の感光体の層構成に応じて、前記感光体に対して対向配置させた電極に印加する電圧の極性を選択することができるので、ホールＣＴＬ、電子ＣＴＬ、ＣＧＬなどで構成した積層型、逆積層型、複数積層型及びホール電荷輸送材料、電子電荷輸送材料、電荷発生材料などを均一に混合した単層型感光体などと印加電圧の極性及び光生成キャリアの生成位置などと光照射位置（電極側又は背面）とで、感光体表面の静電潜像極性を制御することができ、イレーザー工程が簡単となり、装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法により環境に優しい高品質の画像形成方法を提供することができる。
【００７３】
請求項７に係る発明によれば、導電層又は導電層の上に下引き層を有する電荷発生層を設け、更にその上にＣＴＬを設けた光導電層から成る順積層型感光体を用いるので、ホールキャリアあるいは電子キャリアのいずれかの電荷輸送層の選択だけで感光体表面の帯電極性が制御でき、感光体の利便性が広がると共に、装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法により環境に優しい高品質の画像形成方法を提供することができる。
【００７４】
請求項８に係る発明によれば、導電層又は導電層の上に下引き層を有するＣＴＬを設け、更にその上にＣＧＬを設けた光導電層から成る逆積層型感光体を用いるので、ホールキャリアあるいは電子キャリア輸送のいずれかのＣＴＬの選択だけで感光体表面の帯電極性が制御でき、感光体の利便性が広がり、画像露光の照射光が有効にＣＧＬで吸収させることができると共に、装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法により環境に優しい画像形成方法を提供することができる。
【００７５】
請求項９に係る発明によれば、導電層又は導電層の上に下引き層を有する第１のＣＴＬ、ＣＧＬ、前記第１のＣＴＬと異なる電荷の輸送を行う第２のＣＴＬを順次積層した光導電層から成る複数積層型感光体を用いるので、ホールキャリアあるいは電子キャリア輸送のいずれかのＣＴＬの選択だけで感光体表面の帯電極性が制御でき、感光体の利便性が広がると共に、低コスト化、装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法により環境に優しい高品質の画像形成方法を提供することができる。
【００７６】
請求項１０に係る発明によれば、導電層の上又は下引き層を有する光導電層として電荷発生機能及び電荷輸送機能を有する単層型感光体を用いるので、感光体の製造が簡略化でき、低製造コスト化、装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電により環境に優しい高品質の画像形成方法を提供することができる。
【００７７】
請求項１１に係る発明によれば、ＣＴＬとして電子電荷輸送物質又はホール電荷輸送物質を用いるので、感光体などと印加電圧の極性とにより感光体表面の静電潜像極性を制御することができ、イレーザー工程が簡単となり、装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法により環境に優しい高品質のを提供することができる。
【００７８】
請求項１２に係る発明によれば、通常一般の電子写真法による画像形成方法を実施するための装置において、感光体に対して、導電層から成る電極を対向配置させると共に、該電極と感光体との間に電圧を印加した状態で該感光体の電圧印加領域に画像情報を有した光照射を行い、帯電工程と露光工程とを一体化させて前記感光体表面に画像情報を有した静電荷を付与する工程によって、現像工程におけるトナー像の記録媒体への転写効率が向上し、ほとんど未転写トナーは無くなる。従って、次の電圧印加・露光に備えるためのイレーザー工程が簡単となり、装置の小型化、低消費電力化、感光体の高耐久化等を図ることができ、オゾン、ＮＯｘ、硝酸化合物などの放電生成物を発生させず、放電を起こさず、感光体と電極間に電圧を印加した状態で光照射を行う光誘起電界法により感光体内部に発生する光生成キャリアの電荷移動による感光体表面に帯電を行うオゾンレス非接触光誘起電界帯電方法により環境に優しい高品質の画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成方法及び装置の一例を説明するための概略図である。
【図２】本発明による画像形成方法及び装置の一例を説明するための概略図である。
【図３】本発明による画像形成方法及び装置における電極の一例を説明するための概略図である。
【図４】本発明による画像形成方法及び装置における電極の一例を説明するための概略図である。
【図５】本発明による画像形成方法及び装置における電極の一例を説明するための概略図である。
【図６】本発明による画像形成方法及び装置の一例を説明するための概略図である。
【図７】本発明による画像形成方法及び装置における帯電機構を説明するための概略図である。
【図８】本発明による画像形成方法及び装置の一例を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１　　感光体
２　　電極
３　　印加電圧
４　　光照射
５　　静電潜像
６　　回転方向
７　　現像ユニット
８　　顕在化画像
９　　記録媒体
１０　　転写ユニット
１１　　定着ユニット
１２　　固定化した画像
１３　　クリーニングユニット
１４　　導電層
１５　　電荷発生層
１６　　ホール電荷輸送層
１７　　光生成キャリア
１８　　移動方向
１９　　電子電荷輸送層
２０　　支持体
２１　　光透過窓
２２　　光遮蔽体
２３　　半透明導電層
２４　　導電層
２５　　透明支持体
２６　　電極
２７　　光透過窓
２８　　電極ケース
２９　　電極
３０　　光透過窓
３１　　導電層
３２　　電極
３３　　光照射
３４　　帯電曲線
３５　　暗減衰曲線
３６　　光減衰曲線
３７　　熱生成キヤリア
３８　　アース
３９　　移動方向
４０　　静電潜像
４１　　暗箱
４２　　アルミニウムドラム
４３　　光照射用ランプ
４４　　表面電位計プローブ
４５　　遮光板
４６　　光照射用光源
４７　　表面電位計
４８　　記録計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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