JPH0950173A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光導電性トナーを用いて高速でかつ鮮明な多
数枚複写が可能な画像形成方法を提供する。 【課題を解決する手段】 画像形成方法は、光導電性ト
ナーを用いて画像原版を形成する工程、当該画像原版に
インクを供給する工程、当該インクを記録媒体に転写し
て最終出力画像を得る工程とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は画像形成方法に関
する。さらに詳しくは、光導電性トナーにより画像を形
成し、これを画像原版としてこれにインクを供給し、こ
のインクを記録媒体に転写して最終出力画像を得る画像
形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタあるいはファク
シミリ等で感光体表面に静電潜像を形成し、この静電潜
像を１成分系現像剤または２成分系現像剤で現像し、感
光体表面に形成されたトナー像を転写紙上に直接的にま
たは転写体を介して間接的に転写する電子写真方式が広
く用いられている。これらの方法は、最近では多数枚複
写をめざしたエレクトロプリンティングと称するダイレ
クト印刷技術にも展開されている。多数枚複写物を得る
他の方法として、一般的に電子写真平版を利用した軽印
刷や、特殊な樹脂フィルムにサーマルヘッドで孔をあ
け、これを版として使用するリソグラフィーといわれる
孔版印刷が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、多数枚複写にお
いてより高速の処理が要望されている。しかし、上記の
従来の電子写真画像形成方法では、高画像品質の複写物
が比較的高速で得られるが、さらに高速化を図る場合や
フルカラー化をはかる場合には、機械が大型になる、非
常に高価になるといった問題がある。また、画像形成原
理上、大幅な高速化は困難である。

【０００４】電子写真平版を利用する軽印刷法では、版
を作製する装置と多数枚複写する印刷装置の２台が必要
である。また、孔版印刷の場合は、１台の装置である
が、版を作製するのに時間を要し、少量複写には速度、
価格の面から不向きである。さらにいずれの方法もフル
カラー化には版やインクを入れ換えるなど、わずらわし
い操作が必要である。

【０００５】そこで、この発明の課題は、光導電性トナ
ーを用いて、高速でかつ鮮明で少数から多数枚まで複写
が可能な画像形成方法を提供することにある。さらに、
この発明の課題はフルカラー化も容易な画像形成方法を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、光導
電性トナーを用いて画像原版を形成する工程、当該画像
原版にインクを供給する工程、当該インクを記録媒体に
転写して最終出力画像を得る工程とからなる画像形成方
法が提供される。

【０００７】この発明における光導電性トナーを用いて
画像原版を形成する工程では、帯電した光導電性トナー
の薄層に画像露光して潜像を形成し、露光されたトナー
と未露光トナーとを適当な手段で分離し画像を得る。

【０００８】帯電した光導電性トナーの薄層は、例えば
電子写真法の２成分系現像の場合のように磁性キャリヤ
と光導電性トナーとを混合して摩擦帯電させ、内部に磁
石を備えたスリーブ上に磁気ブラシを形成させ、この磁
気ブラシを導電性基体に接触させてあるいは接触させな
いで、導電性基体の表面に形成させる。また、電子写真
法における１成分系現像のように、キャリヤを使用せず
光導電性トナーのみを帯電させ、導電性基体上に薄層を
形成させてもよい。

【０００９】光導電性トナーの薄層の厚みはスリーブと
基体との間に印加されるバイアス電圧によって調節され
る。また、導電性基体上に形成された光導電性トナー薄
層は、必要があればコロナ帯電などの他の方法を用いて
さらに帯電させてもよい。

【００１０】ここで、導電性基体は、帯電した光導電性
トナーの薄層が、画像露光によってその電荷を効果的に
減衰または消失できるよう、その表面がアルミニウムや
ＩＴＯ等の導電性部材からなるものであって、その後の
工程で画像形成用トナーとして寄与せず導電性基体上に
残ったトナーを回収しながら連続的に新しいトナー薄層
を形成できるよう、ドラム状あるいは無端ベルト状に構
成されたものが好ましい。この発明における露光は、光
導電性トナーが光感度を有する波長域の光照射であれば
よく、半導体レーザ、ＬＥＤ等の光源によりおこなわれ
るのが好ましい。

【００１１】露光された光導電性トナーと未露光の光導
電性トナーとの分離は、導電性基体と導電性基体に近接
して配置された画像形成媒体との間に電界を印加し、導
電性基体上の露光されたトナーあるいは未露光のトナー
を、画像形成媒体の表面に転写させることにより行う。

【００１２】この発明における画像形成媒体（以下、中
間転写体という。）は、表面が絶縁性または半導電性の
部材で形成されたものであって、連続的に光導電性トナ
ーによる画像を形成できるよう、ドラム状あるいは無端
ベルト状に構成されたものが好ましい。

【００１３】この発明における中間転写体への光導電性
トナーの転写には、トナーの露光工程とも関連して大き
く２つの方式がある。露光−転写分離方式と露光−転写
同時方式である。露光−転写分離方式は導電性基体上の
光導電性トナーに露光を行なった後に中間転写体に転写
を行うものである。一方、露光−転写同時方式は導電性
基体上の光導電性トナーに露光を行うと同時に中間転写
体上への転写も行うものである。この場合、導電性基体
は透明のものを用い、基体の背面から光導電性トナーを
露光する必要がある。

【００１４】この発明における中間転写体に転写された
光導電性トナーに対するインク供給は、水性インクある
いは油性インクをトナー上に塗布するもので、粘性の低
い水性インク等の場合は、例えば、スポンジローラやフ
ェルト面を有するローラ等にインクをしみこませて親水
性のトナーと接触させる方法が好ましく、粘性の高い油
性インク等の場合は、例えば、ゴムローラ表面にインク
の薄層を形成して疎水性のトナーと接触させる方法が好
ましい。また、光導電性トナーによる画像部以外、すな
わち光導電性トナーが付着していない部分にインクが供
給される場合であってもよい。なお、光導電性トナー付
着部分あるいは未付着部分にインクを供給する工程にお
いては、中間転写体及びその上の光導電性トナーと導電
性基体とは非接触状態であることが好ましい。

【００１５】この発明における記録媒体としては、水性
インクあるいは油性インクが転写可能な用紙あるいは合
成樹脂製フィルム等があげられる。この発明におけるイ
ンクの転写は、インクが光導電性トナー上または中間転
写体上で乾燥する前にトナーまたは中間転写体の表面を
用紙と接触させることにより行うが、磁性インクまたは
帯電させたインク粒子を使用し、磁気力や電気力を利用
して用紙に非接触の状態で行うこともできる。

【００１６】この発明で使用しうる光導電性トナーとし
ては、電気絶縁性樹脂定着媒質中に光導電性顔料、例え
ば酸化亜鉛、ＣｄＳ等の無機光導電体や、ペリレン系顔
料、キナクリドン系顔料、ピラントロン系顔料、フタロ
シアニン系顔料、ジスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料等
の光導電性有機顔料を分散させた組成物からなる粒子が
使用される。光導電性顔料は、定着媒質１００重量部当
たり３〜６００重量部特に、５〜５００重量部の量で用
いるのがよい。光導電性顔料の量が上記範囲よりも少な
いときは、画像濃度やトナー感度が低下する傾向があ
り、また上記範囲よりも多いときは、電荷保持特性が低
下する傾向がある。

【００１７】定着媒体としては、それ自体公知の電気絶
縁性の定着用樹脂、例えばポリスチレン、スチレン−ア
クリル共重合体、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリスルホン
等を用いることができ、またポリビニルカルバゾール等
の光導電性樹脂も、単独であるいは電気絶縁性樹脂との
組み合わせで使用され得る。酸化亜鉛を光導電体とする
トナーは、画像露光から転写までの間、良好な光メモリ
性を示すので好ましい。

【００１８】他の光導電性トナーにおいては、定着媒質
として電荷輸送媒質を用い、この電荷輸送媒質中に前述
した光導電性顔料を電荷発生顔料として分散させ、この
分散系を光導電性トナーとする。電荷輸送媒質として
は、前述した電気絶縁性樹脂と電荷輸送物質、例えばポ
リビニルカルバゾール、フェナトレン、Ｎ−エチルカル
バゾールなどの正孔輸送物質や２−ニトロ−９−フルオ
レノン、２，７，−ジニトロ−９−フルオレノンなどの
電子輸送物質の少なくとも１種の組み合わせが使用され
る。電荷輸送物質は、一般的に言って、樹脂１００重量
部当たり１０〜２００重量部、特に３０〜１２０重量部
の量で用いるのがよい。この発明に用いる光導電性トナ
ーには、上述した必須成分に加えて、それ自体公知の助
剤を公知の処方に従って配合することができる。このよ
うな助剤としては、ワックス類等のオフセット防止剤や
圧力定着性付与剤を挙げることができる。

【００１９】トナー粒子の成形は、混練、粉砕、分級に
よる乾式法や、分散液の形で噴霧造粒する湿式法により
行うことができ、トナー粒子の粒度は、一般に５〜３０
μｍの範囲が好ましい。好適な光導電性トナーの例とし
ては、酸化亜鉛・スチレン−アクリル樹脂系、フタロシ
アニン・スチレン−アクリル樹脂系、フタロシアニン・
ポリエステル樹脂系などが挙げられる。

【００２０】

【発明の実施の形態】この発明にかかる画像形成方法を
実施する画像形成装置の一例としては、少なくとも表面
が導電性部材で構成された導電性ドラムと、このドラム
の表面に帯電した光導電性トナーを薄層状に付着させる
手段と、この光導電性トナーの薄層面を感光させる露光
手段と、前記導電性ドラムに非接触または接触状態に隣
接配置された中間転写ドラムと、この中間転写ドラム上
に前記導電性ドラム上のトナー層の感光部分あるいは未
感光部分を静電気力によって転写させる転写手段と、こ
の転写された中間転写ドラム上のトナー像にインクを付
着する手段とを備え、転写体上に形成されたインク付き
トナー層を原版として、その画像を他の記録媒体に複製
する画像形成装置が挙げられる。

【００２１】まず、キャリアと光導電性トナーを混合し
て帯電させ、導電性スリーブ上に磁気ブラシを形成させ
る。この磁気ブラシを導電性ドラムと接触させ、このド
ラムの表面に帯電した光導電性トナーの薄層を形成する
（薄層形成工程）。次に、形成されたトナー薄層に対し
て露光手段により画像の露光を行う。このとき、露光部
分のトナーの電荷が放散される（露光工程）。

【００２２】次に、露光されたドラム上の光導電性トナ
ーは、例えば、中間転写ドラムとの間に印加されたバイ
アス電圧によって電荷の注入が行われ中間転写ドラムに
転写され、画像原版が形成される（画像原版形成工
程）。次に、中間転写ドラム上の画像原版にインクが供
給される（インク供給工程）。この画像原版に付着した
インクは記録媒体、例えば、用紙上に転写される（転写
工程）。このように、中間転写ドラムに転写されたトナ
ー像を画像原版として、この上に繰り返し連続的にイン
クを供給することにより、多数枚の複写が容易となる。

【００２３】

【実施例】図１は、この発明の実施の一形態による画像
形成方法が採用された画像形成装置の概略を示す。図に
おいて、装置１は、導電性基体としての導電性ドラム２
と、導電性ドラム２の周囲に配設された薄層形成手段
３、露光手段としての光源４、中間転写ドラム５および
インク供給部６とから主に構成されている。

【００２４】導電性ドラム２は、アルミニウムを材料と
する導電性外周面を有する回転体である。導電性ドラム
２の下方には薄層形成手段３が配設されている。薄層形
成手段３は、撹拌器１１、ホッパー１２および内部に磁
石を備えたスリーブ１３から構成されている。撹拌器１
１の底部には一対の混合ロール１４が、混合ロール１４
の上方には導電性ドラム２表面の光導電性トナー３０を
回収し撹拌器１１内に投入可能なホッパー１２がそれぞ
れ配設されている。

【００２５】また、ホッパーには、補充用の光導電性ト
ナーも収容されている。撹拌器１１内には、磁性キャリ
ヤが予め収容されており磁性キャリアとトナーとが混合
ロール１４で撹拌されて摩擦帯電される。導電性ドラム
２の下方にはスリーブ１３が近接して配設されている。
スリーブ１３は、導電性ドラム２の回転方向とは反対方
向へ回転し混合ロール１４により帯電した光導電性トナ
ー３０を導電性ドラム２の表面に薄層状に付着させる。
導電性ドラム２の図中左下方には、露光用光源４が配設
されている。光源４は半導体レーザからなり、原稿の画
像情報信号に基づいて変調されたレーザ光がレーザ出力
装置から出射され、ミラーを介して導電性ドラム２の表
面に照射される。光源４の図中上方には中間転写ドラム
５が配設されている。

【００２６】中間転写ドラム５は、周面が導電性ドラム
２の周面に近接して配置され、周面がポリエステルを材
料とする絶縁性フィルムから形成されている。中間転写
ドラム５は、後述する給紙ローラ７との間隙を一定に保
ちながら導電性ドラム２と隔絶する方向に移動可能な移
動機構１０を有している。さらに、中間転写ドラム５に
は導電性ドラム２との間に印加可能なバイアス電源２０
が接続されている。バイアス電源２０は、光導電性トナ
ー３０の極性に応じて印加電圧の極性を変えることがで
きる。

【００２７】中間転写ドラム５の周囲にはインク供給部
６、給紙ローラ７およびトナー回収部８が中間転写ドラ
ム５の回転方向に沿ってそれぞれ配設されている。イン
ク供給部６は、スポンジローラ１５およびスポンジロー
ラ１５に水性インクをしみこませるインクタンク１６か
ら構成され、スポンジローラ１５は転写ドラム５表面の
トナー像の上にインクを塗布可能な距離に配設されてい
る。

【００２８】給紙ローラ７は、図示しない給紙カセッ
ト、用紙搬送路を経て搬送された用紙を中間転写ドラム
５との間に挟持し、中間転写ドラム５表面のトナー像上
に塗布されたインクが用紙に転写される。また、トナー
回収部８は、中間転写ドラム５表面のトナーを剥離可能
なブレード１７を有している。

【００２９】以下に、画像形成装置１による画像形成方
法を説明する。まず、撹拌器１１内の混合ロール１４に
より磁性キャリヤと光導電性トナーとを混合し、スリー
ブ１３上に磁気ブラシを形成する。回転する導電性ドラ
ム２に磁気ブラシを接触させ、両者間に適切な電圧を印
加して、導電性ドラム２の表面に帯電した光導電性トナ
ー３０の薄層を形成する（薄層形成工程）。

【００３０】次に、導電性ドラム２の表面に形成された
トナー薄層に対して画像情報に基づく露光を光源４によ
り行う。このとき、露光部分のトナーの電荷が減衰また
は消失される（露光工程）。次に、露光された導電性ド
ラム２上のトナー３０は、近接した中間転写ドラム５と
の間に印加されたバイアス電圧によって電荷の注入が行
われ、等速回転する中間転写ドラム５に転写される（画
像原版形成工程）。これによって画像原版が形成され
る。画像原版が形成された状態で移動機構１０が作動
し、中間転写ドラム５は給紙ローラ７との間隙を一定に
保ちながら導電性ドラム２と隔絶する方向に移動する。
次に、インク供給部６のスポンジローラ１５により中間
転写ドラム５上の転写されたトナー３０にインクが供給
される（インク供給工程）。

【００３１】次に、給紙ローラ７により供給された用紙
Ｓ上に、画像原版に付着したインクが転写される（転写
工程）。多数枚の複写を行う場合には、給紙ローラ７に
より複数の用紙Ｓが連続して供給されると、中間転写ド
ラム５も連続回転し、画像原版に付着したインクを用紙
Ｓ上に転写し画像が転写される。画像原版へのインクの
供給は、中間転写ドラム５が回転するたびまたは何回転
か毎に行われる。必要枚数の複写が終了すれば、画像原
版となっていた光導電性トナーは、トナー回収部８でブ
レード１７により中間転写ドラム５から剥離され、トナ
ー回収部８に回収される。

【００３２】このように、上記実施例では中間転写ドラ
ム５の表面に光導電性トナー３０が転写され、このトナ
ー上にインクが連続的に供給されることにより、多数毎
の複写が高速で行われる。例えば、多数枚の場合には５
０枚以上／分、１部のみの場合には１０枚／分程度の複
写が可能となる。

【００３３】上記構成と同様な構成で、簡単にカラー画
像形成を行うこともできる。この場合インク供給部６に
は、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクが用意
される。必要によっては、ブラックのインクも使用す
る。実施例に示した方法を利用して、画像の色信号に基
づいて形成された中間転写ドラム上の光導電性トナー画
像に対応する色のインクを供給し、用紙上に転写する。
この用紙は装置内に仮収容され、次の色信号による画像
原版形成、インク供給に応じて再び搬送され、１回目と
は異なる色のインクが転写される。このような工程を３
回あるいは４回繰り返すことにより、カラー画像を得る
ことができる。

【００３４】ここでは、導電性ドラムと中間転写ドラム
が１組の場合のカラー画像形成方法を示したが、用紙の
搬送経路に沿って導電性ドラムと中間転写ドラムを３組
あるいは４組設置し、各色信号に応じた画像をそれぞれ
の中間転写ドラム上に形成し、それに対応した色のイン
クを供給することも可能である。この場合は、さらに高
速でカラー画像を得ることができる。

【００３５】

【発明の効果】この発明の画像形成方法によれば、中間
転写体に転写された光導電性トナー像を画像原版とし
て、この上にインクを供給し、インクのみを記録媒体に
転写することにより画像が形成されるので、多数枚の複
写を高速で行うことができる。特に、カラー画像を形成
する場合も、わずらわしい操作は全く必要がなく、高速
でかつ鮮明な多数枚複写が可能な画像形成方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１つの実施形態による画像形成方法
を提供する画像形成装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ 導電性ドラム（導電性基体） ３ 薄層形成手段 ４ 光源 ５ 中間転写ドラム（中間転写体） ６ インク供給部 ７ 給紙ローラ ２０ 転写バイアス電源 ３０ 光導電性トナー Ｓ 用紙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光導電性トナーを用いて画像原版を形成
   する工程、当該画像原版にインクを供給する工程、当該
   インクを記録媒体に転写して最終出力画像を得る工程と
   からなる画像形成方法。