JPH03144668A - 湿式現像の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、電子写真法によるラー画像形成に関し、更に
詳しくは、各色液体現像剤による顕像を重ね転写する湿
式現像のカラー画像形成方法に関する。

〔従来の技術〕

電子写真によるカラー画像の形成法としては、色分解情
報にもとずいて形成された静電潜像に大して乾式現像剤
を適用する乾式カラー電子写真汐と、液体現像剤を適用
する湿式カラー電子写真むとがあるが、後者の湿式法は
乾式法に比べ、ドブー粒経が極めて小さい（乾式約１０
μｓ、湿式約１μ以下）のため解像力、トナー透明性な
どに優れ。

高品質なカラー画像を得ることができる。

しかし、この高精細トナー像が得られるのは顛光体上に
直接画像を形成する場合の話であって、湿式トナー像を
転写紙上に忠実に転写するにはは難を伴なう、そこで米
国特許第ＵＳＰ　４，６００，６６９号明細書に提示の
カラー画像形成法では１表酊に熱可塑性誘電体層を設け
た感光体上に直接フルカラートナー像を得て乾燥した後
、これに転写紙を重ねて熱圧ロールを通過することで熱
可塑性誘１体層ごと転写する。すなわち１表面に離型層
を力して熱可塑性誘電体層を設けた感光体上に〔帯電→
露光→現像→乾燥〕を１サイクルとしてこれを多色現像
液について繰り返し、最終的に感光体上にフルカラーの
乾燥された湿式トナー像を得て。

これに転写紙を重ねて熱圧ロールを通すことで、離型層
部分から剥離して熱可塑性誘電体層ごと転写してカラー
像を得る。

また他の方法として特開昭６１−２０５９５４号公報に
１表面剥型性感光体上に直接フルカラートナー像を得て
乾燥した後、このトナー像上又は転写紙上に樹脂液を塗
布して、この樹脂の粘着力でトナー像を転写する。すな
わち、エレクトログラフィ多色トナー像離型性表面を有
する感光体上に〔帯電→露光→現像→乾燥〕のサイクル
を多色現像液について繰り返し、感光体上にフルカラー
の乾燥された湿式トナー像を得て、これに樹脂剤を塗布
する転写紙を重ねるか、または、樹脂液を塗布した転写
紙を重ねることによって離型性表面から剥離転写して、
トナー像を転写紙上樹脂層中に封入する。

前記米国特許第ＵＳＰ　４，６００，６６９号明細書に
提示のカラー画像形成法方法では、感光体が繰返し使用
不可能で１回ごと消耗するという欠点を有している。前
記特開昭６１−２０５９５４号公報のカラー画像形成法
は、感光体の繰り返し使用は可能であるが、ａ像剤以外
に転写用の樹脂液を使うため。

装置の複雑化や樹脂液のべたつきなどその操作性や機器
保修に多くの問題点がある。

そこで、感光体上に色分解情報にもとずいて形成された
静電潜像を各々補色のカラー液体現像剤で現像し、余剰
現像剤を除去後こめトナー像を転写紙上へ順次重ね転写
してカラー画像を得る湿式現像のカラー画像形成方法が
提案されている。そのトナー像の転写原理は、ＴＩｔ像
での場合と同様に転写（又は現像）電界によって液体キ
ャリア中をトナー粒子が電気泳動することで威されるこ
とから、転写時には感光体と転写紙との間には適度なキ
ャリア液で満されている必要があり、これが不足の場合
は、部分的な転写ぬけや像乱れを生じ。

また過多の場合には、転写紙に転写されて排出する現像
液量が多く不経済ばかりでなく、転写時に受ける静電的
及び機械的圧力によってトナー像の潰れ流れ、にじみ等
画質劣化を招く。したがって湿式法で湿ったままのトナ
ー像を転写するためには感光体上の余剰現像液を除去し
、現像液消費量を最少限にとどめて、しかも画質劣化を
招かないよう最適化をはかる必要がある。特にトナー像
を重ね転写してカラー像を得る場合には、第１色目は最
適化できても、第２色目以降の転写像の画質劣化は免れ
ず高品質なカラー像を得るのが困難であったに れは、転写紙表面の現像液での濡れ度合の差に起因し、
第１色目の転写時は転写紙は、未だ現像液によって濡ら
されていないのに対し、第２色目以降では、前のサイク
ルで転写された現像液が残存しており、これが第２色目
以降の転写に対して、現像液過多の状態を作り画質劣化
を招く。

そこで、転写紙上に転写する現像液量は感光体上のそれ
に依存するのでこれを制御するためリバースローラを用
いることを本発明等が提案した（特開昭６３−２５７７
７２号公報）、感光体とリバース口〜うの間のギャップ
により第４図に示すように転写紙への現像液の付着量が
変わり、また、リバースローラの回転速度によっても第
５図に示すように転写紙への現像液の付着量が変わるの
で、第１色目とそれ以降のバランスをとるために、第１
色目を比較的多く、第２色目以降を極力絞るようにリバ
ースローラによって転写紙への各色現像液の付着量を調
整して、第１色の転写ぬけや像乱れを防止かつ第２色以
下の現像液過多による画質劣化を防止する。

〔発明が解決しようとする課題〕

感光体とリバースローラのギャップは極く小さいので、
その調整機構は非常に高精度な調整を行なうものとなり
１機構コストが高くなると共に調整作業に労力がかかる
。

本発明は、転写用樹脂液の不要な液体現像によるトナー
像を忠実に転写紙に転写する方法の改良に係り、感光体
上に高精細に形成されたトナー像を画質劣化を招くこと
なく忠実に転写紙に転写することを第１の目的とし、更
なる改良でリバースローラの機械的な調整に過度に依存
することなく各色現像液の転写紙への付着量をばらんす
させることを第２の目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

感光体上に色分解情報にもとずいて形成された静電潜像
を各々補色のカラー液体現像剤で現像し。

余剰現像剤を除去後このトナー像を転写紙上へ順次重ね
転写してカラー画像を得る湿式現像のカラー画像形成方
法において。

本出願の第１番の発明においては、少くとも。

転写紙に第１番に転写する顕像を与える液体現像剤のキ
ャリア液を、シリコーンオイルを含むものとする。

第２番の発明においては、少くとも、転写紙に第１番に
転写する顕像を与える液体現像剤のキャリア液をシリコ
ーンオイルを含むものとし、各現像後に感光体上の余剰
現像剤を除去して感光体上残留現像剤量を大略等しくす
る。

本出願の第３番の発明においては、少くとも、転写紙に
第１番に転写する顕像を与える液体現像剤のキャリア液
をシリコーンオイルを含むものとしこの液体現像剤によ
る感光体の現像面にその転写前にコロナ放電を施す。

〔作用〕

従来の現像剤用キャリア液体の表面張力は、常温にて２
０〜２５　ｄｙｎｅ／ａａ　の値を示し、もともと低表
面張力で転写紙などを濡らし易い性質を有しているが、
シリコーンオイルは約１５　ｄｙｎｅ／ｃｍ　と低く、
更に濡らし易い特性を示す。

したがって１本願の発明のように現像液にシリコーンオ
イルを含有させることで１本来なら転写ぬけが生ずるよ
うな感光体／リバースローラ間ギャップ、すなわち感光
体と転写紙間の現像液量が極めて小さいギャップにおい
ても、シリコーンオイルの効果によって転写紙がより均
一に濡れ、画質劣化を伴わずに忠実な転写が得られる。

シリコーンオイルを含有しない従来法においては、第１
色目とそれ以降のバランスをとるために。

第１色目を比較的多く、第２色目以降、を極力絞り除去
する方法がとられていたが１本発明によると。

第１色目から第２色目以降に要する現像液量で充分な忠
実転写が達成でき、第１色目とそれ以降の感光体／リバ
ースローラ間のギャップを変える必要も解消できる。

本発明の現像液へのシリコーンオイルの含有に関しては
各色について適用可能であるが、第１色目に含有させる
だけで顕著な効果が認められる。

これは第１色目に適用することで、転写紙に転写した現
像液（キャリア）が第２色目以降についても低表面張力
特性を保持するためと考えられ、経済的にも有効である
。

適用できるシリコーンオイルの例としては、ジメチルシ
リコーン（にＦ−９６Ｌ　Ｏ，６５ｃｓ、　ｌｃｓ、　
２ｃｓ。

５ｃｓ　　：信越シリコーン製）、フェニルメチルシリ
コーン（ＫＦ−５６，ＫＦ−５８：信越シリコーン製）
。

環状ジメチルポリシロキサン（ＫＦ−９９４，ＫＦ−９
９５＝信越シリコーン製）などが好適で、これらをキャ
リア液として単独又は混合して現像液に含有し。

その含有量はキャリア液に対し５％以上好ましくは、１
０〜６０％の範囲である。以下具体的に、実施例に即し
て説明する。

〔実施例〕

第１図は１本発明を実施するカラー画像形成装置の一例
の主要部を示し１図中符号１０はドラム状感光体で矢印
ＡＲ１方向に回転可能である。感光体１０のまわりには
チャージャ１２．現像ユニ＝ト１４．転写ドラム１６．
除電器２０．クリーニングユニット２４が図のように配
置されている。

画ａ露光は露光々Ｌによって、チャージャ１２と現像ユ
ニット１４のｊｉｆｆで行われ、この画像露光は、原稿
画像の光学的な投影によって行なっても良いが、ＬＥＤ
アレイ、ＬＣＳアレイ、ＬＤなどを用いた公知の光点走
査書き込みユニットによって行われる。

現像ユニット１４は、４つの現像器１４Ｙ。

１４Ｍ、１４Ｇ、１４Ｂをもち、これら４つの現像器は
、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の現像
液によって静電潜像の現像を行う。

これら現像器の働きを現像装置１４Ｍを例にとって説明
するが、他の現像装置も全く同様に作用するものである
。

第２図に示すように、現像装置１４Ｍは、ポンプ１４１
．ノズル１４２．現像ローラ１４３．スクイズ用リバー
スローラ１４４を有しており、現像に際しては、ポンプ
１４１により現像液１４５を吸い上げ、ノズル１４２を
通して、現像ローラ１４３の周面に均一に供給する。現
像ローラ１４３は、感光体１０と同じ方向（回転方向は
逆）に移つつ、供給された現像液を、静電潜像に付着さ
せて現像に供する。現像後の感光体上の余剰現像液は、
スクイズ用リバースローラ１４４を感光体とは逆の方向
（回転方向は同じ）に高速移動することで除去される。

このように余剰現像液を除去された感光体上トナー像は
、第１図の矢印Ａのように搬送されて誘電性フィルムに
よる転写ドラム１８の外周面に保持された転写紙Ｓに転
写される。この転写ドラム＋８は、誘電フィルムの内周
面に導電性ゴムを有しており、この導電性ゴムに現像剤
トナー電荷とは逆極性のバイアス電圧を印加することに
よって感光体上のトナー像が転写紙Ｓに転写される。

転写後の感光体１０は、除電器２０により除電されクリ
ーニングニット２４によってクリーニングされて次のサ
イクルに供される。

第２色目以降のサイクルを同様に繰り返すことによって
フルカラーのトナー像が転写された転写紙Ｓは１分離爪
１９により転写ドラム１８から分離され第１図に示す矢
印Ｂ方向に搬送されて装置外に排出される。

次に、第１図に基づいて本発明の湿式カラー電子写真法
を詳述する。

感光体ＩＯを矢印ＡＲ１方向に回転しつつチャージャ１
２によって感光体表面に一６７０ｖの帯電を付与し１次
いで、イエロートナー用潜像を書き込み形威し、得られ
た静電潜像を現像器１４Ｙによって現像して、リバース
ローラ（１４４対応のもの）によって余剰現像液を除去
後、イエロートナー像を転写紙Ｓ上にバイアス転写する
。この場合現像器１４Ｙの現像液のキャリア液としては
、石油素炭化水素（アイソパーＨ９粘度１．７２ｃｓ、
表面張力２２．６　ｄｙｎｅ／ｃｍ　：エクソン社製）
とジメチルシリコーンオイル（ＫＦ９６Ｌ−１、５粘度
１．５ｃｓｗ表面張力１５．９　ｄｙｎｅ／（２）：信
越シリコーン社製）との１対ｌの混合物とし、リバース
ローラギャップ４０μｍ。

その回転数１５０　ｒｐｒｍとして、転写バイアス＋１
．６ＫＶで、転写紙Ｓ上へのキャリア液付着量は４０ｍ
ｇ／Ａ４なる条件であった。

続いて、感光体１０をチャージャ１２とは逆の正極性の
直流電圧を重量した交流コロナチャージ除電器２０によ
って除電後クリーニングして、次のサイクルに移った。

上記イエロートナー像形成と同様に感光体に一６７０Ｖ
の帯電を行ない書き込み装置によってマゼンタ用静電潜
像を形成後、現像器１４Ｍを作動させて、現像及び転写
を行っなった。このマゼンタトナー像形成の場合、現像
器１４Ｍの現像液のキャリア液は石油素炭化水素（アイ
ソパーＨ）のみとし、リバースローラのギャップはイエ
ロー現像の場合と全く同じで、マゼンタ現像液単色で転
写バイアス＋１．８ＫＶで、転写紙Ｓへのキャリア液付
着量は４０　ｍｇ／Ａ４となる条件で行なった。

除電及びクリーニングに続いてシアン用静電潜像を形成
し、マゼンタの場合と同様な、アイソパーＨのみのキャ
リア液から成るシアン現像液で現像し、リバースローラ
条件も全く同じにして、転写バイアス＋２．ＯＫＶで、
キャリア液付着量は、４０ａｉｇ／Ａ４なる条件で行な
った。

更に同様にして黒トナー現像し、転写バイアス＋２．２
ＫＶにて転写を行なった後に、４色のトナー像を転写し
た転写紙Ｓを分離爪１９によって分離してとり出して見
たところ、転写ぬけや５画像潰れなどの画質劣化が全く
なく、感光体上トナー像が忠実に転写された高濃度で高
精細なカラー像が得られた。

比較のために、第１色目のイエロー現像剤用キャリア液
をアイソパー１４のみにした以外、他の条件を全く同一
にして、上記と同様なサイクルを繰り返してカラー像を
作成したところ、転写ぬけや、画像潰れなどが点在して
見苦しいと同時に相対的に濃度が低い画像となった。

次に本発明のもう１つの実施態様を説明するにれにおい
ては、上述のシアン現像すなわち第１番の現像の直後に
、感光体１０表面に対してトナー荷電と同極性のコロナ
放電を行なってから、転写紙Ｓにシアントナー像を転写
する。感光体表面の現像液の表面張力は帯電することに
よって尚更低下することが知られている（例えば実開昭
６３−１６８４６１号公報）、この場合、表面張力ｒは
表面電位Ｖ２表面電荷Ｑおよび表面積Ｓとの間に、ｄ　
ｒ　／　ｄ　Ｖ　＝　−ｄ　Ｑ　／　ｄ　ｓの関係があ
り、感光体１０をコンデンサモデルで模擬し、その容量
をＣとすると、Ｑ＝ＣＶであるので、これを上式に代入
して積分すると、ｒ　＝　ｒ　Ｏ−（１／２）・ＣＶ”
となって、帯電によって表面張力の低下を示す。そこで
この実施態様では、低表面張力のシリコーンオイルを含
有する現像液を用いて現像し、このトナー像にコロナ放
電によって同極性の帯電をして更に表面張力を低下させ
て、第１色目はもとより第２色目以降のトナー像を極め
て忠実に転写する。このコロナ放電処理は、トナー電荷
と同極性の直流又はこの直流を重畳した交流によるコロ
ナ放電であってセレン系やａ−３ｉ系のように正帯電性
感光体の正規現像像に対しては負極性を含むコロナを、
これらの反転現像像に対しては正極性を含むコロナを、
またＯＰＣのような負帯電性感光体に対しては上記セレ
ンやａ−８ｉとは逆の関係の極性のコロナを用い、その
絶対値はＩＯＶ以上、好ましくは２０〜１０００　Ｖの
範囲が好適である。

この実施態様についても、イエローｇＡ像の直後に、第
３図に示すコロナ放電器で、感光体ｌＯの表面電位が一
６７０ｖになる条件で感光体ｌＯを帯電する処理を加え
、他は前述の実施例と同様な条件でカラー画像を得た。

このカラー画像は、転写ぬけや画像潰れなどの画質劣化
が全くなく、感光体上トナー像が忠実に転写された高濃
度でシャープネスに富んだ高精細カラー画像が得られた
。

比較のために、まず、（Ａ）第１色目のイエロー現像液
用キャリア液としてアイソパーＨのみにした以外、上述
と全く同一条件で第１色回転写前コロナ処理をした場合
、と、（Ｂ）第１色目のイエロー現像液用キャリア液を
アイソパー！」のみとじ第１色目の転写前コロナ処理の
無い場合、との２例についてカラー像を作成したところ
、（Ｂ）については比較的濃度が低く転写ぬけや画像潰
れな・どが点在した見苦しいものであり、（Ａ）は（Ｂ
）はどの割合ではないが第１色目のイエロートナー像の
転写ぬけに起因すると思われる若干の画像むらが認めら
れるものであった。

〔発明の効果〕

以上のように、カラー現像剤用液体キャリアの一部とし
て、低表面張力のシリコーンオイルを。

含有させることによって、 （１）第１色目の転写紙の濡れ性を改良するため、極め
て忠実な転写像が得られ、これが第２色目以降にも良い
作用を及ぼし、多数色の転写においても常に良好な転写
像が得られる。

（２）シリコーンオイルの効果が第１色目に含有ささせ
るだけで第２色目以降にも効果を及ぼすため、比較的コ
スト高のシリコーンオイルを多量に消費する必要がなく
経済的である。

（３）従来のように第１色目と第２色目以降の感光体上
現像液量を変える必要がなく、リバースローラギャップ
および又は回転数など各色共通に使用できるため装置部
分等の共通化がはかれ、電気的制御等が簡便化して経済
的になる。

（４）感光体上の余剰現像液量を第１色目から極めて少
量に抑えても忠実な転写像を得ることができるため、現
像液消費量及び定着エネルギーの低減など経済的である
。

また、更にコロナ放電による転写前処理を加えることに
よって。

（５）低表面張力のシリコーンオイルの表面張力が更に
低下して、第１色目の転写紙の濡れ特性が著しく改良す
るため、第１色目から極めて忠実な転写像が得られ、現
像色の順番の自由度が広がる。

第１色目の転写画像劣化が著しい場合には、目立ちにく
いイエローを先に転写する必要があるが。

本発明によると、目立つ黒、シアン、マゼンタいずれを
先に行なうことも可能である。

（６）第１色目のシリコーンオイル及びそれのコロナ処
理効果が第２色目以降にも食作用を及ぼし。

多色を重ね転写するカラー画像形成に有効である。

（７）シリコーンオイルを第１色目の現像液に含有させ
るだけで２色目以降にも効果的であるため比較的価格の
高いシリコーンオイルを多量に消耗する必要がない。

（８）従来のように第１色目と第２色目以降の感光体上
現像液量を変える必要がなくリバースローラギャップお
よび又は回転数など部品及び制御等の共通化がはかれ、
簡便化及びコストダウンに寄与できる。

（９）感光体上現像液量を第１色目から極めて少量に抑
えても忠実な転写像を得ることができるので、現像液消
費や定着エネルギ低減など経済的である。

【図面の簡単な説明】

！ＩＩＩは、本発明を実施する装置構成の一例を示すブ
ロック図であり、第２図は、第１図に示す現像ユニット
１４の一部の詳細を示す拡大ブロック図である。 第３図は、本発明を実施する装置構成のもう１つの例を
示すブロック図である。 第４図は、第２図に示す感光体１０とリバースローラ１
４４の間のギャップと、転写紙に与えられる現像液の量
の関係を示すグラフ、第５図はリバースローラ１４４の
回転速度と現像液の量の関係を示すグラフである。 ＩＯ：感光体　　　　　　　　１２：帯ｍ器１４：現像
ユニット　　　　　１４Ｙ〜１４Ｂ：各色現像器１６：
コロナ放電器　　　　　１８：転写ドラム１９：分離爪
　　　　　　　　２０：除電器２４：クリーニングユニ
ット　　Ｓ：転写紙Ｌ：潜像形成用の露光　　　１４１
：ポンプ１４２：ノズル　　　　　　　１４３：現像ロ
ーラ１４４：リバースローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体上に色分解情報にもとずいて形成された静
   電潜像を各々補色のカラー液体現像剤で現像し、余剰現
   像剤を除去後このトナー像を転写紙上へ順次重ね転写し
   てカラー画像を得る湿式現像のカラー画像形成方法にお
   いて、 少くとも、転写紙に第１番に転写する顕像を与える液体
   現像剤のキャリア液を、シリコーンオイルを含むものと
   したことを特徴とする湿式現像のカラー画像形成方法。
2. （２）感光体上に色分解情報にもとずいて形成された静
   電潜像を各々補色のカラー液体現像剤で現像し、余剰現
   像剤を除去後このトナー像を転写紙上へ順次重ね転写し
   てカラー画像を得る湿式現像のカラー画像形成方法にお
   いて、 少くとも、転写紙に第１番に転写する顕像を与える液体
   現像剤のキャリア液をシリコーンオイルを含むものとし
   、各現像後に感光体上の余剰現像剤を除去して感光体上
   残留現像剤量を大略等しくすることを特徴とする湿式現
   像のカラー画像形成方法。
3. （３）感光体上に色分解情報にもとずいて形成された静
   電潜像を各々補色のカラー液体現像剤で現像し、余剰現
   像剤を除去後このトナー像を転写紙上へ順次重ね転写し
   てカラー画像を得る湿式現像のカラー画像形成方法にお
   いて、 少くとも、転写紙に第１番に転写する顕像を与える液体
   現像剤のキャリア液をシリコーンオイルを含むものとし
   この液体現像剤による感光体の現像面にその転写前にコ
   ロナ放電を施すことを特徴とする湿式現像のカラー画像
   形成方法。