JPH02157768A

JPH02157768A - カラー画像形成方法および静電潜像現像用顕画粒子

Info

Publication number: JPH02157768A
Application number: JP63311463A
Authority: JP
Inventors: Nagao Hosono; 細野　長穂; Shinkichi Takahashi; 高橋　真吉; Hatsuo Tajima; 田嶋　初雄
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1990-06-18
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPH0623867B2; US5045420A

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乃至は静電記録法を用いたカラー画
像記録方法に関するもので、静電潜像を顕画粒子で現像
して得られた顕画像を露光してカラー画像を得るように
したカラー画像形成方法およびこのカラー画像形成方法
に用いる静電潜像現像用顕画粒子に関する。

〔従来の技術〕

従来、電子写真法乃至は静電記録法を用いたカラー画像
記録方法では、必要とする色の数だけの種類の現像剤と
必要とする色の数だけの種類の現像器とが必要であった
。例えば多色カラーではその色の数だけ、ビクトリアル
・カラーではＣ−Ｍ・ＹまたはＣ−Ｍ　−Ｙ　−Ｂｋの
３〜４種類が必要であった。また（潜像形成工程・現像
工程・転写工程）を、多色カラーではその色の数だけ、
ビクトリアル・カラーでは３〜４回、繰り返す必要があ
った（以下、多重転写記録法）。また、特許公開公報昭
和６３−１３９３７４号報、米国特許４，６５４，２８
２号報等に開示されているように（潜像工程・現像工程
）を潜像形成体上で、多色カラーではその色の数だけ、
ビクトリアル・カラーでは３〜４回重ねて繰り返す（必
要であればその後、転写紙に転写する）必要があった（
以下、多重現像記録法）。

このために、多重転写記録法では複数回転写により、多
重現像記録法では現像後の潜像形成により、現像された
顕画像の乱れが生じてしまう。

また、記録装置内に多数の現像器を設置しなければなら
ず、必要な占有スペースが太き（なり、これにともなっ
て記録装置も太き（なり、小型化が困難であった。

また、米国特許第４，７２５，５２７号明細書には異な
る波長の光を吸収してそれぞれ消色する複数種の感受性
粒子を含有する記録層に選択された波長の光を選択され
た部位に照射して感受性粒子を選択的に消色させてカラ
ー画像を形成する方法が提案されている。この方法は、
複数回の露光、即ち、赤、緑および青の３回露光だけで
カラー画像を現像できる点で優れている。しかし、記録
媒体として紙の表面に感受性粒子を均一に塗布したもの
が必要とされるから、記録媒体として普通紙を使用する
ことはできない。また、記録媒体の表面の一部分にカラ
ー画像を形成する場合にも、それ以外の部分についても
消色に必要な光エネルギーによる３回露光を行って白色
にする必要があるので画像形成に時間を要する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、従来の方法が有していた上記問題点を解決し
たカラー画像形成方法およびこの方法に用いる静電潜像
現像用顕画粒子を提供することを目的としている。さら
に詳しく述べるならば、（１）変動要因の多いプロセス
工程の回数（帯電回数、潜像形成回数、転写回数、現像
回数等）及現像剤の種類の数を減少させることにより、
どのような環境においても常に安定したカラー画像形成
方法を提供する。

（２）特に多数の現像器を記録装置内に設置しなくても
よい、小型化が可能なカラー画像形成方法を提供するこ
とにある。

（３）また、普通紙に高速でカラー画像を形成できるカ
ラー画像形成方法を提供することにある。

（４）また、上記（１）〜（３）のカラー画像形成方法
に有用な静電像現像用顕画粒子を提供することにある。

〔発明が解決するための手段及び作用〕本発明によるカ
ラー画像形成方法は、異なる波長の光を吸収してそれぞ
れ消色する複数種の感受性粒子を含有する顕画粒子によ
り静電潜像を現像する工程および現像により得られる顕
画像を、該感受性粒子を選択的に消色させる波長の光で
露光する工程を有することを特徴とするものである。

本発明によるカラー画像形成方法は電子写真法または静
電記録方法などにより静電潜像を形成し、これを電子写
真法と同じようにして顕画粒子で現像した後に、顕画粒
子に含まれる複数種の感受性粒子を選択的に特定の波長
の光で露光することで複数種の感受性粒子を選択的に消
色させる。これによって顕画粒子の色を変化させてカラ
ー画像を形成できるものである。カラー画像が多色カラ
ー画像やビクトリアルカラーの場合には後述するように
複数の特定の波長による露光を顕画像に逐次又は同時に
行う必要があるが、現像工程は１回で済み、現像を複数
回行う場合の前記した如き問題点は解決される。また、
本発明によるカラー画像形成方法においては、顕画粒子
は静電潜像が形成されている電子写真感光体は静電潜像
保持部材に静電潜像上に選択的に付着し、この顕画粒子
像をカラー画像化した後に記録媒体に転写するものであ
るから画像保持材としては、普通紙、フィルム等の任意
のものを使用することができる。また、記録媒体の表面
の一部分にカラー画像を形成する場合にも、顕画粒子が
カラー画像形成部分にのみ存在するので、非画像部の消
色処理は不要になり、カラー画像形成プロセスを効率的
に行うことができるものである。また、本発明では、顕
画粒子を選択的に消色してカラー画像化するに際して、
消色位置を顕画粒子像の位置を基準に決めることができ
るので、紙の縁から消色位置を決める場合に較べて位置
精度を高めることができる。また、本発明では静電潜像
を顕画粒子で現像する際に、画像濃度に応じて顕画粒子
の付着量を制御できるから、消色による中間調処理を合
せて、中間調の再現が容易にできるものである。

なお、記録媒体自体が静電潜像を保持できるものである
場合には、顕画粒子像の転写工程を省くことができる。

第１図〜第５図及第１表〜第２表は本発明の実施例を示
すもので、第１図は本発明のカラー画像記録方法を示す
装置の概略図であり、第２図はその光学系ユニットの例
を示し、第３図はその光学系ユニットに組み込まれたカ
ラー露光光源の例を示し、第４図は複数の波長の光にそ
れぞれ感度を有する感受性粒子をいっしょに含有する顕
画粒子を示し、第５図はその顕画粒子を用いた現像装置
を示す。また、第１表は第１図に示した像露光光源とカ
ラー露光光源との組み合わせの例を示し、第２表は顕画
粒子内にいっしょに含有する複数の波長の光に、それぞ
れ感度を有する感受性粒子を作るときに用いるそれぞれ
の波長の光に感度を有する顕画粒子を示している。

第１図及第２図において、ｌは電子写真感光体、２は帯
電器、３−１は像露光光学系ユニットを示し、４はでき
た静電潜像を現像する現像器、３−２はできた顕画粒子
像を露光して変色させカラー画像を得るためのカラー露
光光学系ユニット。５は給紙手段、６は転写手段、７は
記録紙で、変色させて得られたカラー顕画粒子像を記録
紙７上に転写する。８は熱ローラ一定着器等の熱定着器
で得られたカラー顕画粒子像を記録紙７上に熱定着固定
・安定化する。

９はクリーニング手段である。

像露光光学系ユニット３−１は例えば第２図に示すレー
ザ走査光学系で、光学系ユニット３内の露光光源３１が
１種類の波長光源の場合を示す。３１は露光光源、３２
はポリゴミ・ミラー、３３はｆθレンズ等のレンズ・ユ
ニットである。カラー露光光学系ユニ゛ント３−２とし
ては例えば第２図に示す１ノーザ光学系で、光学系ユニ
ット３内の露光光源３１が波長の異なる３種類のＲＧＢ
波長光源となっているものが用いられる。この場合、３
種類の波長の異なるＲＧＢのそれぞれの波長を有する光
源が、第３図に示すように、主走査方向に配列させた場
合３１−１と、副走査方向に配列させた場合３１−２が
あるが、そのどちらでも良い。レーザでＲ（赤）光源を
得るには例えばＨｅ−Ｎｅレーザを、Ｇ（緑）光源とＢ
（青）光源とを得るには例えばＡｒレーザを用いれば良
い。

なお、像露光光学系ユニット３−１とカラー露光光学系
ユニット３−２は第２図に示すレーザ光学系である必要
はなく、その光源もＬＥＤでもカラー・フィルター付の
ＬＣＳ　（液晶シャッター光源）でもＬＤ（レーザ・ダ
イオード光源）でも良い。この組み合わせは第１表に示
す組み合わせ等が挙げられる。

第１表本発明は、電子写真法乃至は静電記録法等によって作っ
た静電潜像をそれぞれの波長に感度を有する感受性粒子
を同−粒子内にいっしょに含有する顕画粒子で現像し、
後にカラー露光して、カラー画像を得る方法であるが、
ここでは、電子写真法を用いた方法を例にして説明する
。静電記録法を用いるときは、電子写真感光体ｌの代り
に静電記録体を像露光光学系ユニット３−１の代りに静
電記録ヘッドを用いれば良い。この場合、帯電器２は静
電記録体上を一定の電位に保つ機能があれば良いが、静
電記録体を繰り返し使用しないときは帯電器２は必ずし
も必要ではない。

電子写真感光体１の表面を帯電器２で一定の電位に帯電
し、像露光光学系ユニツ＋−３−１（ここではレーザ走
査光学系ユニット）で像様に電子写真感光体ｌの表面を
露光し、これにより電位減衰した領域の電子写真感光体
１の表面に、電子写真感光体１の帯電極性と同じ極性に
帯電した顕画粒子４１を現像器４によって付着させ現像
する。このためには、第５図に示すように、現像ローラ
ー４２に厚さ２・〜４ｍｍのゴム板等の弾性塗布ブレー
ド４３を現像ローラー４２の回転方向に対してカウンタ
ーになるようにその先を（エツジ部を避けて）圧接させ
、表面が顕画粒子４１の個数平均粒径以下の粗さに粗ら
した現像ローラー４２を図示した矢印の方向に回転する
ことによって、顕画粒子４１の層を厚さ約１２０μｍで
現像ローラー４２上に形成する。また、電子写真感光体
ｌの電位減衰した領域に同極性に帯電した顕画粒子を付
着現像させるために、現像ローラー４２を電子写真感光
体１の背面電極に対して電子写真感光体１の帯電極性側
に現像バイアスをシフトさせて現像する。即ち、直流電
圧印加または交番電圧に直流電圧を重畳させた電圧等の
交互電圧を印加等シフトさせた電圧を印加して現像すれ
ば良い。

例えば直流電圧印加では、電子写真感光体ｌの帯電電圧
とほぼ同等以下の電圧を印加し、交互電圧印加では、上
記直流電圧に周波数が４００Ｈｚから３ＫＨｚ、ＶｐＩ
）が８００　Ｖ　ｐ　ｐ　〜２　Ｋ　Ｖ　ｐ　ｐ程度の
交流電圧を印加すればよい。Ｖｌ）１）はピークトウビ
ーク電圧である。

次に現像された顕画粒子像をカラー露光光学系ユニット
３−２によって露光し、顕画粒子像を変色させることに
よってカラー画像を得る。

カラー露光光学系ユニット３−２による露光位置が目標
の顕画粒子像の位置とずれないためには、像露光光学系
ユニット３−１による露光と、カラー露光光学系ユニッ
ト３−２による露光と同期を精度良くとればよい。また
、像露光光学系ユニット３−１による静電潜像を現像器
４によって現像して得た顕画粒子像をＣＯＤ等のセンサ
ーにより検知してカラー露光光学系ユニット３−２によ
って露光するタイミングを決定するようにしても良い。

第４図は複数の波長の光にそれぞれ感度を有する感受性
粒子４１−１．４１−２．４１−３をいっしょに含有す
る顕画粒子４１の模式図を示したものである。

ここで４１−１１．４１−２１および４１−３１は酸化
亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ□）、ポリビニー
ル・カルバゾール（ＰＶＫ）等の半導電性粒子である。

４１−１２．４１−２２および４１−３２は異なる波長
の光にそれぞれ感度を有する少なくともスピロピラン金
属錯体を含む層で、半導電性粒子４１−１１．４１−２
１および４１−３１の表面に固定したスピロピラン金属
錆体の層か又は親水性樹脂とスピロピラン金属錯体とか
ら成る層である。４１−４は結着材で、異なる波長にそ
れぞれ感度を有する上記感受性粒子４１−１．４１−２
および４１−３を同時にそのなかに含有し、顕画粒子４
１を形成している。

ここで親水性樹脂としてはポリビニルブチラール、ポリ
ビニルホルマール、ポリビニルアルコール、ポリビニル
ピロリドン、エチルセルロース、メチルセルロース等の
水域はアルコールに可溶な樹脂を用いる。

グリーン光に感度を有するスピロピラン金廁錯体（感光
剤）、レッド光に感度を有するスピロピラン金属錯体（
感光剤）、ブルー光に感度を有するスピロピラン金属錯
体（感光剤）の例を次に示す。

（グリーン光に感度を有する感光剤）塩化コバルト１．３−ジメチル−３−イソプロピル−６
′−二トロスピロ錯体ナフテン酸亜鉛１，３．３−トリメチル−７′−ニトロ
−スピロ錯体ナフテン酸鉛１，３．３−　）ジメチル−
５−クロロ−５′−二トロー８′−メトキシ−スピロ錯
体塩化コバルト１，３．３−）リメチルインドールーノナ
フトスビラン錯体（ブルー光に感度を有する感光剤）塩化チタンｌ、　３．３−トリメチル−ニトロ−スピロ
錯体塩化亜鉛３．３′　−ジメチル−６′−ニトロ−ス
ピロ錯体塩化アンチモン３メチル−６−二トロースビロ
錯体（レッド光に感度を有する感光剤）ナフテン酸バリウムｌ、　３．３−　トリメチル−ニト
ロ−スピロ錯体ナフテン酸バリウム１．３．３−トリメ
チル−インドリノ−ベンゾビリロースビラン錯体塩化水
銀１−フェニル−３，３−ジメチル−６′−二トロー８
′−メトキシ−スピロ錯体これらは半導電性粒子４１−１１．４１−２１，４１３
１の表面に固定され、感光性の波長光の照射によって生
じた電子が有効に作用して、次々と連鎖反応を起こし、
その波長に感度を有する感受性粒子４１−１．４１−２
．４１−３のもともとの色（シアン、マゼンタ、イエロ
ー）が選択的、に消色ないし減色し、所望のカラー色が
顕画粒子４１に詳しくは顕画粒子像に発現する。なお、
多色画像記録を望む場合は感受性粒子４１−１．４１−
２．４１−３のもともとの色は必ずしもシアン、マゼン
タ、イエローである必要はないことは言うまでもない。

〔実施例１〕（感受性粒子製法）スピロピラン塩化亜鉛とを少量のメタノール液中に溶解
させ、開環したスピロピランに金属がついた感光剤であ
るスピロピラン金属錯体（塩化亜鉛−３，３′　−ジメ
チル−６′−二トロースピロ錯体）を形成させる。次に
、この液中に親水性樹脂としてポリビニルアルコール樹
脂を溶解させる。この液中に半導電性粒子として酸化チ
タン粉体を混入し、充分ボールミルで撹拌した後、さら
にこの液中に充分な量の石油系炭化水素分散液を入れた
後、もう−度ボールミルで撹拌する。このことによって
、スピロピラン金属錯体層を親水性樹脂と共に、半導電
性粒子の酸化チタン粉体粒子の表面に充分かつ適当な厚
さで層形成させる。この後ペーパーフィルターで濾過し
、乾燥させ、スピロピラン金属錯体層を充分かつ適当な
厚さで表面に固定した個数平均粒径が約１μｍの半導電
性粒子の酸化チタン粉体（ブルー光に感度を有する感光
性粉体）を得る。

同様に、グリーン光に感度を有する酸化チタン粒子を核
にした感光性粉体及レッド光に感度を有する酸化チタン
粒子を核にした感光性粉体を感光剤を用いて、親水性樹
脂としてポリビニルアルコール樹脂と共に酸化チタン粒
子の表面を被覆して作成した。グリーン光に感度を持つ
感光剤としては、塩化コバルト１，３−ジメチル−３−
イソプロピル＝６′　−二トロスピロ錯体を、またレッ
ド光に感度を持つ感光剤としては、ナフテン酸バリウム
ｌ、３゜３−トリメチル−ニトロ−スピロ錯体を用いた
。

（顕画粒子の製造）水ないしアルコールに不溶な架橋性ポリマー（重合開始
剤を含む）溶液中に上記３種類の感光性粉体を混入し、
撹拌してエマルジョンを作成する。半導電性粒子の表面
の感光層は親水性であるから、この水ないしアルコール
に不溶な感光層は架橋性ポリマー溶液中で溶解せずに安
定に保たれている。

詳細なエマルジョンの内訳はポリエンカビニル　　　　　　　　　　　２．５ｇシク
ロヘキサン　　　　　　　　　　　３２．５ｇトルエン
　　　　　　　　　　　　　　　５．０ｇ熱架橋性不飽
和ポリエステル　　　　　５．０ｇペンゾール・パーオ
キサイド　　　　　０．１ｇ燐酸トリブチル　　　　　
　　　　　　１．５ｇグリーン光感光性粒子　　　　　
　　　１２．０ｇブルー光感光性粒子　　　　　　　　
　１２．０ｇレッド光感光性°粒子　　　　　　　　　
１２．０ｇ上記エマルジョンを乾燥させた後、粉砕法に
よって個数平均粒径が約１２μｍの顕画粒子からなる顕
画剤を得た。

この顕画粒子と流動性向上と帯電の安定性のため、シリ
カ微粒子を加えた顕画剤を用いで現像し、この後にカラ
ー露光することにより鮮明で原稿に忠実なカラー画像記
録が感光体上に得られた。この像を紙の上に転写し、熱
ローラ一定着器８により熱架橋性ポリマー結着材４１−
４を架橋し定着固定したカラー画像が得られた。

なお、カラー露光が全くされなかった部分は黒色の画像
として得られた。

〔実施例２〕半導電性粒子（酸化チタン粉体）の表面に親水性樹脂を
用いずにスピロピラン金属錯体を単に吸着で付着させた
個数平均粒径が約１μｍ弱の感光性粉体を用い、実施例
１で記述したと同様に感光性エマルジョンを作った。

このエマルジョンを実施例１と同様に乾燥し、粉。

砕して個数平均粒径が約１０μｍの顕画粒子からなる顕
画剤を得た。シリカを混合した顕画剤を用いて現像し、
カラー露光して鮮明カラー画像記録が得られた。

但し、親水性樹脂を用いずに、スピロピラン金属錯体層
を薄い厚みで半導電性粒子の表面に被覆したために、実
施例１よりカラー露光時の露光量を増加することによっ
て実施例１並の画像を得ることができた。

なお、静電記録法等を用いる場合には静電記録紙等の上
に静電潜像を形成１ノ、該顕画粒子で現像し、この顕画
粒子像をカラー露光した後、熱ローラ定着器等により顕
画粒子の熱架橋性ポリマー結着材を熱架橋して定着して
カラー画像記録を得ることもできる。

〔発明の効果〕

（１）変動要因の多いプロセス工程の回数（帯電回数、
潜像形成回数、転写回数、現像回数等）及現像剤の種類
の数を減少させることにより、どのような環境において
も常に安定したカラー画像形成方法を提供できる。

（２）ページメモリーや多くのバッファ・メモリーが必
要でな（なるように、画像メモリーの減少が可能となる
カラー画像形成方法を提供できる。

（３）特に多数の現像器を記録装置内に設置しな（でも
よい、小型化が可能なカラー画像形成方法を提供できる
。

（４）普通紙にカラー画像が形成でき、また、非画像部
の消色処理不要なカラー画像形成方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラー画像形成方法に用いる装置
の概略図である。第２図は第１図に示される装置の光学系ユニットの概略
図である。第３図は第１図に示される装置のカラー露光光学系ユニ
ットの概略図である。第４図は本発明による静電潜像現像用顕画粒子の模式図
である。第５図は本発明によるカラー画像形成方法に用いる現像
器の概略図である。１・・・電子写真感光体　　２・・・帯電器３−１・・
・像露光光学系ユニット３−２・・・カラー露光光学系ユニット４・・・現像器
　　　　　５・・・給紙手段６・・・転写手段　　　　
７・・・記録紙８・・・熱定着器　　　　　９・・・ク
リーニング手段４１・・・顕画粒子４１−１．４１−２および４１−３・・・感受性粒子４
１−４・・・結着材４１−１１．４１−２１および４１−３１・・・半導電
性粒子４１−１２．４１−２２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）異なる波長の光を吸収してそれぞれ消色する複数
種の感受性粒子を含有する顕画粒子により静電潜像を現
像する工程および現像により得られる顕画像を、該感受
性粒子を選択的に消色させる波長の光で露光する工程を
有することを特徴とするカラー画像形成方法。
（２）異なる波長の光を吸収して、それぞれ消色する複
数種の感受性粒子を含有することを特徴とする静電潜像
現像用顕画粒子。