JPH05241412A

JPH05241412A - カラー画像形成方法及びその装置

Info

Publication number: JPH05241412A
Application number: JP4044483A
Authority: JP
Inventors: Akira Ito; 明伊東
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-03-02
Filing date: 1992-03-02
Publication date: 1993-09-21

Abstract

(57)【要約】【目的】インク飛散による装置内部の汚れが無く、か
つ小型で高画質なカラー画像形成装置を提供する。【構成】潜像担持体１０の感光波長域と、インク粒子
３の感光波長域が異なるため、インク粒子３を露光する
光に潜像担持体１０が感光しない。【効果】カラー画像の高画質化、画像形成装置内の汚
れ防止。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成方法に関し、特
に情報処理装置等から出力される文字・図形等の画像情
報を電子写真法等の潜像記録法によって所望の記録媒体
に印画する用途に好適な方法であり、実質上１回の現
像、転写によってカラー画像を形成するカラー画像形成
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー画像を形成する公知の方法
として、特開昭６３−１３９３７４号、米国特許第４，
６５４，２８２号に記載されている方法がある。これら
の方法は、複数色の現像剤と現像剤数に応じた現像器
（ピクトリアルカラーであればシアン、マゼンタ、イエ
ローの３色、あるいブラックを加えた４色）が必要であ
り、静電潜像形成工程、現像工程を３ないし４回繰り返
す必要がある（以下、多重記録法とする）。

【０００３】このため、前記多重記録法においては複数
回の転写工程や現像工程に起因して画像の乱れが生じ易
い問題がある。また、何れの方法も画像形成装置内に多
数の現像器を設置しなければならず、画像形成装置の小
型化を阻んでいる。

【０００４】これらの欠点を改良し、実質的に１回の現
像工程、転写工程でカラー画像を形成する方法が、特開
昭６３−３１１３６４号、特開平２−１５７７６８号に
記載されいる。これらの画像形成方法は、予め、階調信
号（２値化されている場合も含む）に基づいて静電潜像
を形成する工程、静電潜像の電荷とは逆極性に帯電し、
かつ照射される光の波長に応じて発色、もしくは消色す
るインク粒子により、前記静電潜像を現像する工程、現
像されたインク粒子を露光して、発色もしくは消色する
工程からなる方法（以下、１回現像記録法とする）が提
案されている。この方法によれば、形成された静電潜像
をインク粒子により現像し、さらにこの画像に、色情報
を与えて、発色もしくは消色させることによりカラー画
像が得られる。

【０００５】上述した１回現像記録法は、多重記録法と
異なり、静電潜像形成工程、現像工程を、３ないし４回
繰り返す必要がないため、画像の乱れが少なく、高品質
のカラー画像を形成できる。また、現像器が１個のため
画像形成装置の小型化が容易である等の長所を有してい
る。

【０００６】しかし、インク粒子を発色もしくは消色さ
せるために、インク粒子を露光する際、比較的大きなエ
ネルギーを要する。また露光エネルギーが大きいため、
潜像担持体として公知の有機感光体等を用いると、感光
体の劣化が激しいなどの問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した１回現像記録
法の問題点を解決するため、本発明者らは特願平４−２
３１２に開示されるカラー画像形成方法を発明した。

【０００８】上記の特願平４−２３１２に開示される方
法は、従来の１回現像記録法に比べ、エネルギ負荷の低
減化、カラー画像の高品質化、画像形成装置の小型化等
多くの効果を有していたが、以下の点を改良すれば、さ
らに高画質化等が図れることが分かった。

【０００９】１回現像記録法は、潜像担持体の電荷保持
部分（静電潜像）に、インク粒子を静電気力により付着
させ現像した後、インク粒子像に色情報として光を照射
し、カラー潜像を形成するが、光照射によりカラー潜像
を形成する際、照射された光は、潜像担持体上のインク
粒子層を透過するか、インク粒子層を形成するインク粒
子に散乱され、どれだけかは潜像担持体表面まで達して
しまう。潜像担持体に光が達すると、潜像担持体表面に
保持された電荷が消去されるため、インク粒子を潜像担
持体に拘束していた静電気力がなくなり、ファン・デア
・ワールス力のみにより拘束されることになる。

【００１０】ファン・デア・ワールス力による拘束力
は、極めて微小なものであるため、カラー潜像を記録媒
体に転写する次の工程までの間で、インク粒子が潜像担
持体から飛散してしまう。その結果、装置内の汚れ、画
像のボケ、色の濁りや濃度不足が発生していた。

【００１１】そこで、本発明は特願平４−２３１２をさ
らに改良するものであり、その目的はインク粒子の飛散
により発生する画像形成装置内の汚れを防ぎ、カラー画
像をさらに高品質化するカラー画像形成方法及びその装
置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のカラー画像形成
方法は、記録媒体上にカラー画像を形成する方法であっ
て、潜像担持体上に静電潜像を形成する工程、前記潜像
担持体上の静電潜像をカラー潜像能を有するインク粒子
によって現像する工程、前記インク粒子によって現像さ
れた画像に対してカラー潜像を形成する工程、前記カラ
ー潜像を所望の色調に発色させて現像する工程、からな
るカラー画像形成方法において、前記潜像担持体が感光
する光と、前記インク粒子が感光する光が、異なる波長
域にあることを特徴とする。

【００１３】また、本発明によるカラー画像形成装置
は、潜像担持体の移動向きに沿って、少なくとも、潜像
露光ユニット、現像器、カラー潜像露光ユニットの順で
配置されたカラー画像形成装置において、前記潜像露光
ユニットから前記潜像担持体へ照射される光と、前記カ
ラー潜像露光ユニットから静電潜像を現像したインク粒
子へ照射される光の波長域が異なることを特徴とし、さ
らには、前記インク粒子が感光する光の波長域を吸収す
るフィルター層を、潜像担持体表面に形成したことを特
徴とする。

【００１４】

【作用】本発明の上記構成によれば、潜像担持体の静電
潜像を現像したインク粒子に、色情報を与える光を照射
しても、潜像担持体はこの光には感光しないため、潜像
担持体上の帯電電荷は消去せず、記録媒体にカラー潜像
を転写する次の工程まで、潜像担持体とインク粒子間に
は静電気による拘束力が作用し続ける。

【００１５】そのため、インク粒子飛散により生じる画
像形成装置内の汚れ、画像のボケ、色の濁りや濃度不足
等が防止される。

【００１６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

【００１７】図１は本発明に係わるカラー画像形成方法
の装置の概略を示すものであり、参照符号１はコロナ帯
電器等の帯電手段、２はレーザーヘッド（以下ＬＤとい
う）、液晶シャッターヘッド（以下ＬＣＳという）等の
潜像露光ユニット、３はインク粒子を示す。

【００１８】本実施例におけるインク粒子３はカラー潜
像形成工程における露光入射波長に対応して、即ちカラ
ー潜像形成光であるレッド光、グリーン光、ブルー光の
照射により、例えば各色に対応して波長増感された感光
性ハロゲン化銀が還元されて還元銀が形成され、これに
より脂肪酸銀塩とロイコ色素との熱酸化還元反応を触媒
してインク粒子が発色し、シアン、イエロー、マゼンタ
の色からなるカラー画像が形成される。

【００１９】本発明の画像形成方法は、（ａ）帯電工
程、（ｂ）第一露光工程、（ｃ）現像工程（ｄ）第二露
光工程、（ｅ）転写工程、（ｆ）発色及び定着工程の６
つの工程からなる。

【００２０】（ａ）帯電工程潜像担持体１０表面を、帯電手段１により、均一に帯電
する。帯電する電荷の極性は、正負どちらでも良い。

【００２１】（ｂ）第一露光工程均一に帯電された潜像担持体１０上に、潜像露光ユニッ
ト２によって、静電潜像を形成する。潜像担持体１０に
おいて、光が照射された部分は導電性になるため、電荷
は消去される。潜像露光ユニット２による光信号は、カ
ラー画像のうち、画像の有無のみを示す２値信号の露
光、あるいは画像の階調性を示す信号を含んだ光であ
る。

【００２２】（ｃ）現像工程上記静電潜像に、潜像電荷とは逆極性に帯電したインク
粒子３を、現像器４から供給し、静電気力により付着さ
せ現像する。図示していないが、潜像担持体１０と現像
器４の間には、インク粒子３の現像器４から潜像担持体
１０への移動を助けるため電圧が印加されている。

【００２３】（ｄ）第二露光工程現像工程でインク粒子３により形成した画像に、カラー
潜像露光ユニット５によりカラー潜像を形成する。カラ
ー潜像露光ユニット５としては、例えば、カラーフィル
ターとＬＣＳと光源、あるいは、３対の波長の異なるＬ
Ｄと光学走査系、ＬＥＤヘッド等によって構成され、色
情報に応じてインク粒子３を露光し、カラー潜像を形成
する。例えば、イエローの潜像を得るためには４５０
（ｎｍ）にピーク波長を有するブルー光、マゼンタの潜
像を得るためには５５０（ｎｍ）にピーク波長を有する
グリーン光、シアンの潜像を得るためには６５０（ｎ
ｍ）にピーク波長を有するレッド光を露光し、また、黒
を得るためには、レッド光＋グリーン光＋ブルー光を同
時もしくは順次露光行う等により、潜像担持体１０上の
インク粒子３に、色情報に応じたカラー潜像を形成す
る。

【００２４】本実施例におけるインク粒子３は、感光性
ハロゲン化銀とロイコ色素からなる酸化発色色素を含ん
だ粉体粒子からなる。この粉体は、カラー潜像を形成す
るための感光性ハロゲン化銀、シアニン色素等の感光性
ハロゲン化銀塩の波長増感色素、ベヘン酸銀、ステアリ
ン酸銀等の脂肪酸銀塩、クリスタルバイオレットラクト
ン系、フルオラン系、スピロピラン系、ナフトール系等
のロイコ色素を含有しており、さらにスチレン−アクリ
ル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の結着樹
脂、有機金属錯塩、有機塩類等の荷電制御剤、酸化チタ
ン、酸化シリコン、酸化亜鉛、フッ化樹脂等の微粉末か
らなる外添剤、ポリエチレンワックス、ポリプロピレン
ワックス等の離型剤等の電子写真法で公知のインク粒子
形成材料から構成されている。また、感光性ハロゲン化
銀塩の代わりにイミノスルフォナート等のように光照射
により酸化性物質を放出する化合物を用いる方法、酸化
発色色素の代わりにフェニレンジアミン誘導体とフェノ
ール誘導体、ナフトール誘導体、活性メチレン誘導体等
からなるカップリング反応色素系を用いることも可能で
ある。

【００２５】なお、インク粒子３は一粒のインクが、シ
アン、イエロー、マゼンタの３色に発色する機能を有し
ていても、単色のみを発色するインクを３種を混合して
使用しても、どちらでも良い。

【００２６】（ｅ）転写工程第二露光工程で形成したカラー潜像形成したインク粒子
に、記録媒体１１を重ね合わせ、記録媒体１１の背面側
（画像が形成されない面）より、帯電工程と同じ極正の
転写手段６にてコロナ放電を行う。

【００２７】このコロナ放電により、第二露光工程で形
成されたカラー潜像を形成したインク粒子が記録媒体１
１上に転写される。

【００２８】（ｆ）発色及び定着工程記録媒体１１上に転写されたカラー潜像は、所定温度
（１００℃〜１８０℃の範囲）に保った熱ローラから成
る加熱手段（熱現像）８を所定時間（１秒〜５秒）通過
することにより、記録媒体１１上のカラー潜像を所望の
色調に発色する。発色した画像は、さらに熱定着手段９
により記録媒体上１１に所定の強度で定着される。この
ような熱現像工程を用いることにより、インク粒子の潜
像の発色反応が増進されると同時に、インク粒子は一度
発色工程を通過することによってインク粒子の光感度が
失活し、環境・保存条件下において得られた記録媒体上
のカラー画像の退色や色調の変化を防止できる。なお、
本実施例では加熱手段８と熱定着手段９は機能を分離し
たが、装置の小型化、生産コストの低減などを考慮し、
一つにまとめられればより望ましい。

【００２９】以上が本発明に係わる画像形成方法の概略
であり、本発明は上記工程の、特に（ｄ）第二露光工程
に関するものである。

【００３０】この第二露光工程に用いられる光は、色情
報を与える可視光なので、波長は約４００（ｎｍ）〜７
００（ｎｍ）の領域にある。ところが、電子写真プリン
タに潜像担持体として広く用いられるフタロシアニン系
等の有機感光体は、感光波長域が約５５０（ｎｍ）以上
にあり、それより長い波長の光を照射されると、帯電し
た電荷が消滅する。つまり、第二露光工程時のグリーン
光、レッド光の露光で潜像担持体の電荷は消滅してしま
う。そのため、カラー潜像を形成しているインク粒子
を、潜像担持体上に拘束していた静電気力は消滅し、フ
ァン・デア・ワールス力のみが拘束力となる。

【００３１】このような事態を防ぐには、第二露光工程
時の照射光に感光しない潜像担持体を使用すれば良い。
そのための具体的実施例を以下に説明する。

【００３２】・実施例１通常の電子写真方式の画像形成装置に用いられるフタロ
シアニン系の有機感光体（先に述べたように感光波長域
は約５５０（ｎｍ）以上）のＣＴＬ層表面に、図２に示
すように、青色染料を溶解した樹脂膜を形成することに
より、７００（ｎｍ）以下の波長の光を吸収するブルー
のフィルターを形成した。

【００３３】フィルターは、染料としてインダスレンブ
ルーを５（重量％）溶解したポリエステル樹脂を厚さ１
（μｍ）で塗工することにより形成した。

【００３４】このフィルターを形成した潜像担持体につ
いて、図３に示す実験系で、スコロトロンにより、潜像
担持体表面を＋５００（Ｖ）に帯電した後、ピーク波長
を６５０（ｎｍ）にもつレッド光を照射したのち、表面
電位計で電荷を測定しても帯電量は全く落ちなかった。
また、この潜像担持体を用いて、図１に示した画像形成
装置により画像形成を行ったところ、インク粒子の感光
波長域と、潜像担持体の感光波長域は図４のよう分離さ
れているため、第二露光工程時も、潜像担持体表面の電
荷が消滅しなかった。そのため、現像工程から転写工程
まで、常にインク粒子には潜像担持体への静電気による
拘束力が作用し続け、インク粒子の飛散が起こらず、装
置内部の汚れが防止された。

【００３５】・比較例これに対し、フィルターを形成していない通常のフタロ
シアニン系の有機感光体を、実施例１と同じく図３に示
した実験を行ったところ、帯電量は０（Ｖ）になってし
まった。更に、この通常のフタロシアニン系の有機感光
体を潜像担持体として用いて、実施例１と同様に実際の
画像形成を行ったところ、第二露光工程時に潜像担持体
上の電荷が消滅したため、インク粒子を潜像担持体へ保
持する静電気力が作用しなくなり、インク粒子飛散が生
じた。そのため、画像形成装置内の汚れが実施例１に比
べ多く、また、エッジのボケ、色濁り等がみられ、画像
品質も劣った。

【００３６】・実施例２潜像担持体として紫外線に感光するＺｎＯ感光体を用
い、第一露光工程時の潜像露光ユニットとしてＬＤを用
い、ＳＨＧ（非線形光学材料）により、ＬＤから照射さ
れた波長７８０（ｎｍ）の光を、波長３９０（ｎｍ）の
紫外光に変調して静電潜像を形成した。その後、第二露
光工程時に、３色のＬＥＤヘッドによりレッド、グリー
ン、ブルーの色情報を与えた。潜像担持体は第二露光工
程時のＬＥＤヘッドから照射された光に感光しないた
め、実施例１と同様に、現像工程から転写工程まで、常
にインク粒子には潜像担持体への静電気による拘束力が
作用し続けたため、インク粒子の飛散が起こらず、装置
内部の汚れが防止された。また、画像品質も向上した。

【００３７】以上述べたように本発明の実施例１、２の
構成により、第二露光工程においても潜像担持体上の電
荷は消滅しなくなった。従って、一連の画像形成におい
て、現像工程から転写工程まで、常にインク粒子には潜
像担持体への静電気による拘束力が作用し続けた。その
ため、インク粒子の飛散が起こらず、装置内部の汚れが
防止された。また、インク粒子の飛散が防止されたのに
付随し、色濁りや濃度不足の無い高画質のカラー画像が
提供可能となった。

【００３８】なお、本実施例におけるインク粒子材料
や、その発色機構、潜像担持体の材料等はほんの一例で
あり、本実施例に限定されない。

【００３９】またインク粒子の感光波長域と潜像担持体
の感光波長域は本実施例中の場合のみでなく、分離され
ていれば構わない。例えばインク粒子の感光波長域が可
視光域にあり、潜像担持体の感光波長域が紫外光域にあ
る等、多数の場合が有り得る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体上にカラー画像を形成する方法であって、潜像
担持体上に静電潜像を形成する工程、前記潜像担持体上
の静電潜像をカラー潜像能を有するインク粒子によって
現像する工程、前記インク粒子によって現像された画像
に対してカラー潜像を形成する工程、前記カラー潜像を
所望の色調に発色させて現像する工程、からなるカラー
画像形成方法において、前記潜像担持体が感光する光
と、前記インク粒子が感光する光が、異なる波長域にあ
ることを特徴とする。

【００４１】また、本発明によるカラー画像形成装置
は、潜像担持体の移動向きに沿って、少なくとも、潜像
露光ユニット、現像器、カラー潜像露光ユニットの順で
配置されたカラー画像形成装置において、前記潜像露光
ユニットから前記潜像担持体へ照射される光と、前記カ
ラー潜像露光ユニットから静電潜像を現像したインク粒
子へ照射される光の波長域が異なることを特徴とし、さ
らには、前記インク粒子が感光する光の波長域を吸収す
るフィルター層を、潜像担持体表面に形成したことを特
徴とするので、カラー潜像形成時の光に、潜像担持体上
の電荷が消滅せず、記録媒体にカラー潜像が転写される
までの間、常にインク粒子は潜像担持体上へ静電気力に
より拘束されるため、インク粒子飛散による装置内部の
汚れが低減され、また、色濁りのない高品質なカラー画
像を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成方法に係わる画像形成
装置の概略を示す図。

【図２】本発明を実施した潜像担持体の一例を示す図。

【図３】本発明の効果を確かめる評価方法を示す図。

【図４】実施例１における潜像担持体の感光特性とイン
ク粒子の感光特性を示す図。

【符号の説明】

１・・・帯電手段２・・・潜像露光ユニット３・・・インク粒子４・・・現像器５・・・カラー潜像露光ユニット６・・・転写手段８・・・熱現像手段１０・・潜像担持体１１・・記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/23 １０１Ｃ 9186−5Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上にカラー画像を形成する方法で
あって、潜像担持体上に静電潜像を形成する工程、前記潜像担持体上の静電潜像をカラー潜像能を有するイ
ンク粒子によって現像する工程、前記インク粒子によって現像された画像に対してカラー
潜像を形成する工程、前記カラー潜像を所望の色調に発
色させて現像する工程、からなるカラー画像形成方法において、前記潜像担持体
が感光する光と、前記インク粒子が感光する光が、異な
る波長域にあることを特徴とするカラー画像形成方法。
【請求項２】潜像担持体の移動向きに沿って、少なくと
も、潜像露光ユニット、現像器、カラー潜像露光ユニッ
トの順で配置されたカラー画像形成装置において、前記
潜像露光ユニットから前記潜像担持体へ照射される光
と、前記カラー潜像露光ユニットから静電潜像を現像し
たインク粒子へ照射される光の波長域が異なることを特
徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】インク粒子が感光する光の波長域を吸収す
るフィルター層を、潜像担持体表面に形成したことを特
徴とする請求項２記載のカラー画像形成装置。