JPH05241413A - カラー画像形成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で装置汚れが無く、高画質なカラー画像
形成装置を提供する。 【構成】 誘電体から成る潜像担持体１１を持ち、且つ
前記潜像担持体１１に、イオン流を制御して照射するこ
とにより、静電潜像を形成する。 【効果】 装置内の汚れの防止、装置の低価格化、長寿
命化、画像の高品質化。

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、潜像担持体へイオン流を制御して照射することによ
り前期静電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、イオ
ン流を制御する電極により潜像担持体上に静電潜像を形
成する静電潜像形成手段、前期静電潜像をカラー潜像能
を有するインク粒子により現像し予備顕画像を形成する
現像手段、前期予備顕画像にカラー潜像を形成するカラ
ー潜像露光ユニットの順で配置され、かつ、前期潜像担
持体が誘電体から成ることを特徴とする。

【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、潜像担持体は誘電体であるため、この光には感
光しない。従って、潜像担持体上の帯電電荷は消滅せ
ず、記録媒体上にカラー潜像を形成するインク粒子を、
記録媒体へ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】図１は本発明に係わるカラー画像形成装置の
概略を示すものであり、参照符号１は静電潜像形成手
段、３はインク粒子を示す。

【００１７】本実施例におけるインク粒子３はカラー潜
像工程における露光入射波長に対応して、即ちカラー潜
像光であるレッド光、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、カラー画像が形成されるものである。

【００１８】以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明
する。

【００１９】本発明の画像形成方法は、（ａ）静電潜像
形成工程、（ｂ）現像工程、（ｃ）露光工程、（ｄ）転
写工程、（ｅ）発色現像及び定着工程の６つの工程から
なる。このうち特に、（ａ）静電潜像形成工程、（ｃ）
露光工程が本発明に係わるものである。

【００２０】（ａ）静電潜像形成工程 潜像担持体１０表面に、静電潜像形成手段１より、イオ
ンを照射し、静電潜像を形成する。形成された潜像は、
画像の有無のみを示す２値画像、あるいは画像の階調性
を示す画像である。また、潜像を形成するイオンの極性
は正負どちらでも良い。潜像担持体１０はアクリル樹
脂、エポキシ樹脂等の絶縁性物質であれば、特にその材
質は問わない。また形状も、図１に示した円筒状のもの
の他、無限ベルト状のものでも構わない。

【００２１】図２は静電潜像形成手段の一例を示す詳細
図である。２１はコロナ線、２２はイオン流収束用電
極、２３はイオン流オン・オフ制御用電極、２４は電圧
発生回路、２５、２６は電源である。動作原理は、コロ
ナ線２１に高電圧を印加しコロナイオンを発生させ、イ
オン流収束電極２２でコロナイオンを収束させ、イオン
流オン・オフ制御用電極２３に電圧発生回路２４からパ
ルス電圧を印加することによりコロナイオンの流れを制
御して、静電潜像担持体１０上に静電潜像を形成する。

【００２２】（ｂ）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、現像手段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
像手段４の間には、インク粒子３の現像手段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】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。

【００２４】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。

【００２５】（ｃ）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
することができる。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６
５０（ｎｍ）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。

【００２６】（ｄ）転写工程 露光工程で形成したカラー潜像に記録媒体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、転写手段６にてイオン流と同じ極性のコロナ放電
を行う。

【００２７】このコロナ放電により、カラー潜像を形成
するインク粒子３が記録媒体１１上に転写される。

【００２８】（ｅ）発色現像工程及び定着工程 記録媒体１１上に転写されたカラー潜像を形成するイン
ク粒子３は、所定温度（１００℃〜１８０℃の範囲）に
保った熱ローラから成る熱現像手段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
潜像を形成するインク粒子３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。このような発色現像及
び定着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
施例では熱現像手段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】また本発明の画像形成方法及びその装置で
は、潜像担持体１０として誘電体を用いるため、通常の
電子写真方式の画像形成装置の潜像担持体である感光体
に比べ、耐熱性等の耐久性に優れる。そのため、熱現像
手段８をカラー潜像露光ユニット５と転写手段６の間
で、潜像担持体１０に接触するように配置し、転写工程
の前に発色現像工程をおくことも可能である。なお、こ
の場合は熱定着手段９は必ず必要になる。

【００３０】熱現像手段８と熱定着手段９を一つにまと
める場合でも、あるいは熱現像手段８をカラー潜像露光
手段５と転写手段６の間に配置する場合でも、いずれの
場合でも図１に示した例より、更に装置を小型化するこ
とが可能になる。

【００３１】また、従来の方法の（ｄ）第二露光工程に
おいてカラー潜像を形成する際、潜像露光ユニット５に
より照射された光はインク粒子層を透過するか、あるい
はインク粒子に散乱され、潜像担持体表面に達してしま
う。

【００３２】本発明の画像形成方法及びその装置では、
カラー潜像を形成する（ｃ）露光工程において、カラー
潜像露光ユニット５により照射された光は、潜像担持体
の表面に達するが、潜像担持体は単なる誘電体で、感光
特性を持たないため、従来の方法と異なり、潜像担持体
表面の電荷が消滅することはない。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
起こらない。その結果、装置内部の汚れが生じず、エッ
ジ部のボケ、色濁り、濃度不足のない高画質なカラー画
像が提供可能となった。

【００３３】また別の効果として、帯電手段が必要な
く、潜像担持体として、感光体等に比べ低コストで、か
つ耐久性に優れたアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の誘電
体を用いれば良いことから、画像形成装置の低コスト
化、画像形成工程の簡略化が可能になった。

【００３４】更に実際の実施例に基づき、本発明を詳細
に説明する。

【００３５】・実施例１ 厚さ５（ｍｍ）のアクリル樹脂を円筒状に加工した潜像
担持体を持つ従来の１回図１に示した画像形成装置で、
実際に画像形成を行った。

【００３６】その結果、インク粒子の飛散が生じず、画
像形成装置内部の汚れは全く認められなかった。また、
画像形成を１００００枚行っても、画像品質は全く劣化
しなかった。

【００３７】・比較例 電子写真方式の画像形成装置に用いられる公知のフタロ
シアニン系有機感光体を潜像担持体として持つ従来の１
回現像記録法の画像形成装置で、実施例１と同じ画像形
成を行った。

【００３８】その結果、インク粒子の飛散が生じ、画像
形成装置内部の汚れが認められ、更に、実施例１の画像
と比較すると、色の濁り、濃度不足やエッジのボケなど
が認められた。さらには画像形成を続けると、帯電、露
光の繰り返しにより、感光体の劣化が生じ、画像形成７
５００枚程度で、画像品質がはっきりと劣化するのが確
認された。

【００３９】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。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
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、潜像担持体へイオン流を制御して照射することによ
り前期静電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、イオ
ン流を制御する電極により潜像担持体上に静電潜像を形
成する静電潜像形成手段、前期静電潜像をカラー潜像能
を有するインク粒子により現像し予備顕画像を形成する
現像手段、前期予備顕画像にカラー潜像を形成するカラ
ー潜像露光ユニットの順で配置され、かつ、前期潜像担
持体が誘電体から成ることを特徴とすることを特徴とす
るので、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、潜像担持体は誘電
体であり、この光には感光しない。従って、潜像担持体
上の帯電電荷は消滅せず、記録媒体にカラー潜像を形成
するインク粒子を、記録媒体へ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
用し続けた。

【００４２】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
等が防止された。

【００４３】また本発明の画像形成装置に用いられる潜
像担持体は単なる誘電体であり、通常の電子写真方式の
画像形成装置に用いられる感光体に比べ、耐熱性等の耐
久性に優れ、かつ安価であるため、装置の低価格化、長
寿命化が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成方法が係わる画像形成
装置の概略を示す図。

【図２】本発明に係わる静電潜像形成手段の１例を示す
図。

【符号の説明】

１・・・静電潜像形成手段 ３・・・インク粒子 ４・・・現像手段 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 ２１・・コロナ線 ２２・・イオン流収束用電極 ２３・・イオン流制御用オンオフ電極 ２４・・電圧発生回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 潜像担持体へイオン流を制御して照射することにより前
   期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、 からなることを特徴とするカラー画像形成方法。
2. 【請求項２】潜像担持体の移動向きに沿って、少なくと
   も、 イオン流を制御する電極により潜像担持体上に静電潜像
   を形成する静電潜像形成手段、 前期静電潜像をカラー潜像能を有するインク粒子により
   現像し予備顕画像を形成する現像手段、 前期予備顕画像にカラー潜像を形成するカラー潜像露光
   ユニットの順で配置され、かつ、 前期潜像担持体の前期静電潜像を形成する部分が誘電体
   から成ることを特徴とするカラー画像形成装置。