JPH01134373A - カラー画像形成方法 - 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〕 本発明は電子写真法によるカラー画像形成方法に関し、
さらに詳しくは実質上−回の露光と現像とによってカラ
ー画像を再現する電子写真カラー画像形成方法に関する
。

〔従来技術〕

光導電性を利用する電子写真法での画像形成方法として
は、従来からエレクトロファックス法、ゼログラフィー
法、ＰＩＰ法、逆転電場法など各種の方法があるが、こ
れらの方法でカラー画像を形成するためには複数の色分
解フィルターおよびこれらと補色関係にあるトナーを用
いて帯電、色分解露光および現像を複数回繰り返す必要
があり、さらに普通紙上にカラー画像を得るためには転
写やクリーニング工程などを追加して、しかも各色画像
の位置合わせの問題から機械精度・が要求され、極めて
コスト高の装置になることが免れない。

また、これらの欠点を改良して一回の露光と現像とによ
りカラー画像を得る方法として光導電性トナー粒子を用
いたシュゴーマン法やワラ−ギン法などがある。これら
の典型的な画像形成方法は、支持体上に光導電性トナー
粒子の薄層を形成し、この薄層を帯電した後カラー画像
を露光して光像に対応した電荷分布を形成せしめ、次い
で転写シートを重ね合わせカラー画像に対応する光４電
性トナーを転写シート上へ静電的に転写している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この方法によれば支持体上全面に一様に
感光性トナーの薄層を形成すること、および均一に付着
されたトナー粒子層を一様に帯電することが必要であり
、技術的に困難であるばかりか、複写画像形成に不必要
なトナー即ちネガ像を形成しているトナーまでまず支持
体上に付着させるためトナーの消費量が多いという欠点
がある。

また、画像露光する場合、粒子集団の層に像露光される
ため光はトナー粒子にて散乱し、輪郭のはっきりした潜
像形成がなされない、すなわち画像部と非画像部の切れ
の良いシャープな画像で且つ色ずれのないカラー画像が
得にくいという欠点もあった。

さらに、上記方法では、トナー層を積層にした場合、下
層のトナーまで光は届き電荷は除去されるものの、転写
時に下層の帯電トナーに伴って上層のトナーも転写して
しまい、形成した画像に不用な色が混ざってしまう恐れ
があった。トナーが一層状態である場合には色再現性が
良好な画像を得ることは期待できるが、画像形成に関与
できるトナー量が少なく画像濃度が低くなる。

一方、対向電極を設けて、基板と対向電極間に直流電圧
及び交流電圧を印加しながら電荷を失ったトナーを基板
上に残し、帯電トナーを対向電極に飛翔させる方法が提
案されている（特開昭６Ｏ−１６５６７５）。この方法
では交流電圧によって帯電トナーが振動するためトナー
の凝集がおこっていても効果的に飛翔し易い。

しかしながら、この方法をもってしても、交流電圧と同
時にトナーを対向電極に移動させるために十分強力な直
流電圧を印加するので、対向電極の近く　（上層）にあ
って飛翔すべきでない電荷を失ったトナーまでも、下層
の電荷を有するトナーの飛翔に伴って移動する恐れがあ
る。

また、トナーは基板上から対向電極に移りその後に転写
紙などの画像形成部材に転写する必要があり、基板上か
ら直接転写する場合に比べてロスも多く、また対向電極
をクリーニングする工程も必要になる。

従って、本発明の目的は、上記問題点をすべて解決し、
光導電性トナーを用いてカラー画像を形成する方法にお
いて、光導電性トナーの消費を少なくするとともに、画
像切れがよく十分な画像濃度を有しシャープで色再現性
の良好なカラー画像を容易に得ることを目的としている
。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、電子写真感光体を帯電させる工程、カ
ラー画像を露光して前記感光体上に静電潜像を形成する
第一露光工程、減色混合法による３原色の光導電性トナ
ーを用いて該静電潜像を現像する工程、光導電性トナー
で現像された前記感光体に再びカラー画像を露光する第
二露光工程、光導電性トナーからみて基板とは反対側に
所定間隔を隔てて設けた対向電極と基板の間に交流電圧
を印加する工程、そして感光体上の光導電性トナーをカ
ラー画像に対応した静電荷分布に従って転写紙に静電的
に転写する工程からなることを特徴とするカラー画像形
成方法が提供される。

（作用） 本発明では、光導電性トナー層を形成する支持体として
、従来使用されていた導電性乃至は絶縁性の支持体に代
えて光導電性基体を使用する。そして、上記光導電性基
体上に静電潜像をあらかじめ形成しておき、この静電潜
像上に光導電性トナーを形成する。

かかる方法を採用することにより、原稿の非画像部に対
応する部分については、光導電性トナー層が最初から形
成されなくなるので、光導電性トナーの不必要な消費が
抑えられる。し、かも潜像形成に際しては感光体に直接
露光を行うことから潜像の輪郭が惚けるという心配も全
くない。

また複写紙上へのカラー像形成については、現像工程に
より潜像部分にのみ形成された光導電性トナー層を露光
して、転写されるべき光導電性トナーにのみ電荷を残し
、この電荷を用いて静電的に転写させることにより行う
。さらに、転写工程の前に光導電性トナーからみて基板
とは反対側に所定間隔を隔てて設けた対向電極と基板の
間に交流電圧を印加を行う。この工程において、露光に
より電荷を失ったトナーは感光体側に、電荷を有して転
写されるべきトナーはその上層に移動するため、電荷を
失ったトナーが電荷を有するトナーに伴って転写するお
それがないために色再現性の良好なカラー画像を得るこ
とができる。

上記工程の結果、非画像部にはトナーが最初から存在し
ないため転写は行われずカプリのおそれが全くなくなる
。画像部においては、入射光の補色関係にある光導電性
トナーのみ電荷を消失しここで交流電圧を印加すること
により電荷を失ったトナーは感光体側へ移動するので、
最終的に電荷の残った光導電性トナーのみが有効に転写
され、これら転写されたトナーの混色により入射光に対
応した色味が再現される。よって−回の露光にて、原稿
に忠実なカラー画像形成が可能となる。

（実施例） 以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の画像形成方法を説明するためのプロセ
ス図であり、（ａ）乃至（ｅ）の５つの工程、即ち（ａ
）帯電、（ｂ）第一露光、（Ｃ）現像、（ｄ）第二露光
、（ｅ）交流電圧印加工程、及び（ｆ）転写の各工程を
夫々示している。

（ａ）帯電工程 導電性基体ｌ上に光導電性層２を形成させた電子写丸感
光体３に、例えば正のコロナチャージャー４を用いて、
その表面を均一に帯電する。

（ｂ）第一露光工程 均一に帯電させた感光体３上を光学系（図示せず）を用
いてカラー画像露光を行う、第１図（ｂ）は、波長領域
の広い感光体を使用した場合を例として示す。黒色部は
露光項を全て吸収するので電荷が残る。カラー画像部は
ある特定の波長領域の光（例えば緑色光の場合は５００
〜５５０ｎｍ付近の光）のみ反射するので電荷は一部の
み消失する。一方白色部は全ての波長領域の光を反射す
るので、感光体上の電荷は効果的に消失する。

従って、暗部すなわち画像部６には電荷が残り、明部す
なわち非画像部７は帯電電荷は消失し、その結果、カラ
ー画像に対応した正の電荷を有する静電潜像パターンが
形成される。

より効果的に画像部６と非画像部７を区別するためには
可視光ではなく、紫外または赤外光にのみ感度を有する
感光体を用いれば非画像部７のみ電荷が消失することに
なる。あるいは、露光を紫外あるいは赤外光で行うか、
フィルター等により可視光をカットすればよい。

（Ｃ）現像工程 上記静電潜像を、該潜像電荷とは反対極性の電荷にすな
わち負に帯電させた光導電性トナーで現像する。

ここで使用する光導電性トナーは、シアン、イエロー、
マゼンタの３つの基本色に夫々着色され、該着色の色味
に応じた波長の光線に対して光導電性を示すように設計
されている。そしてこれら３つの基本色のトナーが均一
に混合され、現像装置中に投入されている。

この現像装置（図示せず）を用いて上記静電潜像を形成
すると、画像部６には、３つの基本色のトナーが同一量
比で存在するトナー層１０が形成される。しかも、この
場合感光体３上の静電潜像を予め形成して、光導電性ト
ナー層１０を形成しているので形成されたトナー画像は
輪郭がはっきりしている。

形成するトナー層は３乃至５層が適当であり、これ以上
少ないと画像形成に関与できるトナー量が少なく画像濃
度が低くなる。また、これより多いと、露光光が下層ま
で届きにくくなり電荷が除去されに（くなる。

この光導電性トナーを絶縁性の単色−トナーとすれば従
来の通常のカールソンによる電子写真法と同じである。

（ｄ）第二露光工程 前記現像工程で形成されたトナー層ｌＯ上に再度カラー
画像露光を行う。この時、第一露光工程で行ったカラー
画像露光との間にズレが生じないように行う。

この第二露先により原稿色の波長に応じてトナー層ｌＯ
上の負電荷が消失される。例えば、図示するようにトナ
ー層１０上に緑色の波長を有する光線が照射されると、
補色関係になるマゼンタトナーＭのみが該緑色の光線を
吸収しトナー中に電子−正孔対を形成する。この電子、
正孔がトナー粒子表面並びに光導電体表面の電荷を中和
すべくトナー中を夫々移動する。その結果緑色の光線が
照射された部分は、マゼンタトナーのみの表面電荷が消
失する（この状態を図中’ＯＪ印で示す）。

同じように、青色の色が照射されるとイエロー色のトナ
ーの電荷が、赤色の色が照射されるとシアン色のトナー
の電荷が夫々消失する。

かくしてカラー画像露光光線により補色の光導電性トナ
ーの電荷を消失させ、帯電電荷量に差が生じたトナー層
ｌＯ”が形成される。

（ｅ）交流電圧印加工程 （ｄ）の状態で転写紙または対向電極を設は帯電トナー
と逆極性の転写電圧を印加すれば下層のシアン、イエロ
ートナーが転写紙または対向電極へ移動するときに同時
にその上層のマゼンダトナーまでも移動してしまい、色
再現性の良い画像が得られなくなる。

上記トナー層ｌＯ°からみて基板ｌとは反対側に所定間
隔を隔てて対向電極１３を設け、対向電極１３と基板ｌ
との間に交流電圧を印加する。

電荷を有するトナーは交流電界中で振動する、即ち感光
層２に近づいたり反撥したりする。一方電荷を失ったト
ナーは、静電的には何ら力を受けない、そして電荷を有
するトナーの振動の力を受けて上下するが感光層２に接
触した際に感光層２とトナー粒子の間にファンデアワー
ルズ力が働き、飛びあがりにくくなる。勿論、電荷を有
するトナーも同様に感光層上に付着するが、次の瞬間、
電界によって感光層から離れる方向に力が働いて飛び上
がる。しかして、電荷を失ったトナーが感光層上付近に
、電荷を有するトナーはその上層に移動するようになる
。基板と帯電しているトナーとの間に斥力が働きかつ対
向電極まで飛翔しない程度の極弱い直流電圧を印加する
とより効果的になる。

（ｆ）転写工程 上記トナー１１０’　に転写紙１４を重ね合わせ、該転
写紙１４の背面側より帯電工程と同じ極性の転写コロナ
チャージャー１５にてコロナ放電を行う。

このコロナ放電により、第２露光工程において表面電荷
の残った光導電性トナーのみが転写紙１４上に転写され
る。

この転写紙を例えばヒートローラで定着すれば転写トナ
ーが溶融し、必要に応じて色混合が生じることとなる。

この結果、例えば緑色露光が行われた画像部はシアント
ナーとイエロートナーとが溶融混合し緑色となって定着
される。同じく、例えば赤色露光が行われた画像部は、
イエロートナーとマゼンタトナーとが転写されているの
で、これらが溶融混合し、赤色となって定着されること
となる。

以上説明したように、上述した工程を順次行うことによ
り原稿に忠実なカラー画像を形成することができる。

光導電性トナーとしては従来公知のカラー用の光導電性
トナーが使用される。すなわち光導電性物質、定着用の
バインダー樹脂および染料や顔料からなる。

例えば、以下のような組成物からなる。

光導電性物質としての酸化亜鉛粒子サゼックス１０００
　（堺化学工業社製）７５重量部、定着用のバインダー
樹脂としてのアクリル樹脂ＰＡ５２５（三井東圧化学社
製）２５重量部に各色に応じて次の色味のためのインキ
や増感剤としての物質を加える。

（ｉ）シアン光導電性トナー リオノールプルー（東洋インキ社製） １０重量部 ブロムフェノールブルー（和光純薬社製）０．０７５重
景部 （ｉｉ）イエロー光導電性トナー リオノールイエロー（東洋インキ社製）１０重量部 フルオレセイン（和光純薬社製） ０．０７５重量部 （ｉｉｉ　）マゼンタ光専電性トナー リオノールレッド（東洋インキ社製） １０重量部 エリトロシンＢ（和光純薬社製） ０．０７５重量部 なお、これらの各光導電性物質を増感すべくそれ自体公
知の電子輸送物質や正孔輸送物質等の電荷輸送物質をバ
インダー中に含有させることができる。

光導電性トナーの製造に当たってはバインダー樹脂当り
２００乃至３５０ｗｔ％の光導電性物質及び必要により
４０乃至７Ｑｗｔ％の電荷輸送物質を添加し、溶融−混
練一粉砕法やスプレー増粒法等のそれ自体公知の方法に
て製造することができる。

本発明を実施するにあたっては通常の電子写真複写機の
光路から分岐させた光路を現像工程後に感光体に露光す
るようにすればよく、第一露光、第二露先の二回の露光
は複写プロセスにおいては実質上−回の作像と同じにな
る。

（発明の効果） 本発明によれば、現像工程、転写工程が１回であるため
色ずれがなく、また画像の切れのよいシャープなカラー
画像を形成することができる。

しかも、非画像部にトナー層を形成することなく画像形
成を行うため、トナーの消費量も少なく、経済的である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成方法を説明するためのプロセ
ス図である。 図中の引照数字は以下の内容を示す。 ３　・・・・・　感光体 ４．１５　・・　コロナチャージャー １０　・・・・　光導電性トナー層 特許出廓人　三田工業株式会社 第　１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子写真感光体を帯電させる工程、カラー画像を露光し
   て前記感光体上に静電潜像を形成する第一露光工程、減
   色混合法による３原色の光導電性トナーを用いて該静電
   潜像を現像する工程、光導電性トナーで現像された前記
   感光体に再びカラー画像を露光する第二露光工程、光導
   電性トナーからみて基板とは反対側に所定間隔を隔てて
   設けた対向電極と基板の間に交流電圧を印加する工程、
   そして感光体上の光導電性トナーをカラー画像に対応し
   た静電荷分布に従って転写紙に静電的に転写する工程か
   らなることを特徴とするカラー画像形成方法。