JPS58114043A - カラ−記録方法 - 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】 この発明は、カラー記録方法に関する。

画像をカラーで記録するカラー記録方式とじては、従来
、カールソン電子写真プロセスを利用したカラー電子写
真方式が、ひろく知ら几ている。

このカラー電子写真方式は、それ自体、カラー画像記録
方式として、すぐれたものではあるが、原稿を３原色に
色分解し、各色分解像ごとに、電子写真プロセスを行な
わねばならないため、とかく、記録に時間を取りすぎた
り、あるいは装置が大型化するという問題がある。

そのため、近来、１回の画像露光でカラー記録画像を得
るという、所謂ワンショットフルカラー記録方式の開発
が意図されている。

従来、提案されたワンショットカラー記録方式としては
、光電気泳動法および粒子色分解法の２方式がある。

光電気泳動法というのは、光導電性トナーの電気泳動を
利用する方法である。すなわち、３原色のそれぞれに着
色でれた３種の光導電性トナーを電気絶縁性の分散媒中
に、あらかじめ、所定の極性、例えば、負極性に帯電さ
せて分散させる。この分散液を、一対の電極部に満たす
。電極の一方は透明電極として、こｎを市電化とし、他
方は、その入面に絶縁層をもうけ、マイナス側とする〇
光導電性トナーｔよ、負帯電しているので、透明電極の
表面に均等に付着する。この状態において、透明電極の
裏面側から、カラー画像の光像を投影する。すると、こ
の光像の投影の際、元を吸収した元？、雫電性トナーは
、低抵抗化され、透明電極から正電荷を注入されて正帯
電し、電極間に印加σれている電圧の作用により、他方
の電極側に電気泳動する。このようにして、画像露光後
、透明極上に残留するトナーによってカラー画像が形成
されるので、このカラー画像を、記録媒体上へ転写して
カラー記録画像を得るのである。

粒子色分解法というのは、３原色の各色に着色し＾３種
の透明性の粒子を均等に混合して、感光体上に層形成し
、この粒子層を介してカラー画像の光像を感光体に投影
し、上ｈＬ：粒子層における各粒子により、上記光像を
色分解し、この色分解とＷ死体の感色性と全利用するカ
ラー記録方式である。

粒子中には、着色された色に対して補色となる色を発色
しうる昇華性ロイコ染料が混入されている。こ几ら粒子
は、当初、例えば負極性に帯電され、正帯電された感光
体の表面に一層に付着している。

この状態で、粒子層を介して、カラー画像露光を行なう
と、粒子を光が透過したところでは、感光体が放電【７
、粒子は感光体への電気的付着力を消失する。このよう
な粒子を風等の物理的エネルギーで除去し、感光体上に
残留する粒子に記録媒体を重ねて加熱し、ロイコ染料を
昇華発色させて。

記録媒体上にカラー画像を得るのである０ところで、光
電気泳動法は、原理的にすぐれた記録方法であるが、分
散液を用いるという点で、こｆＬを実際に装置化する場
合、商品としてのレイアウトが難しい。

粒子色分解法の方は、記録媒体として、感圧複写紙のボ
トムペーパーを用いること、すなわち、普通紙を記録媒
体として用いらｎない点に問題があり、粒子が細かくな
ると、かぶり等の発生がわる等の問題もある。

また、」１記両刀式とも、光導′市性トナーの重なり、
発色領域の重なりがないため、得らｎるカラー画像にお
ける色濃度が低い、という問題がある。

そ；て、本発明の目的は、このような問題を解消しうる
、新規な、ワ／７ヨツト方式のカラー記録方法（ｒ−提
供することである。

以下、本発明を説明する。

本発明においては、半透明に形成され、３原色の各色に
着色σｒした３棟の光導電性トナーが用いられる。

これら３種の光導電性トナーは均等１ｃ混合され、混合
系たる混合トナーは、粉体の状態で、ドナー状Ｖこ、ノ
ー形成される。

ドナー上の、混合トナーの層に、カラー画像露′：Ｌが
行なわｎる。

このカシ−画像露光と同時、もしくは、カラー画像露光
の直後に、混合トナーの層に、層厚方向に１［ＩＥ　ｆ
ｌｃ印加される。この電圧印加は、カラー画像露光によ
り抵抗の低下した光導電性トナーのみに、選択的に電荷
注入するために行なわ扛る０この選択的電荷注入によっ
て、カラー画像露光に応じた、混合トナーの帯電分布が
ドナー上に得らｎる。

この帯電分布を、カラー画像の記録に供するのである。

すなわち、選択的に電荷注入された光導電性トナーの分
布を記録媒体上に転写するか、あるいは、電荷注入され
たトナーをドナー上にのこして、他のトナーを記録媒体
上に転写するかして、所望の、カラー記録画像を得るの
でろる〇なお、カラー画像露光に、カラー原稿の光像の
投射によってもよいし、３色ビービームによる光ライン
走査、あるいＢ、ＬＥＤプレイによる露光を利用しても
よい。

また、カラー画像露光の直後に、混合トナーの層への電
圧印加を行なう場合、カラー画像露光の直後とは、カラ
ー画像露光により光導電体化はれた光導電性トナーが、
抵抗の低い状態を保っている間という意味である。

ところで、ＬＩ　Ｓ前記録方法なる記録方式が知らｎて
い４）。このＬＩＳ前記録万１去というの（グ、ドナー
１．ニトナーの層を形成し、このｌ・ナーの層に電極を
接触させて、６ピ録パターンにＬｌ、じて、トナーへの
正荷ｔト人を行ない、１Ｕ、録パターンに対応するトナ
ーの帯′屯分布企ドナー上に得、上記帯電分布をＩＪＪ
祝的パターンの記録に供するという記録方式でる／）。

ＣのＬＩＳＴ、ｉ己録万式ｒＣ関して性々の基礎的実験
が行なわれ、色々のことが分っているが、以下、本発明
に関連した事実をあげておく。

まず、ドナー上のトナ一層に電極を接触させ、電荷注入
全行ない、電荷注入逼れたトナーを死録奴体−１−に転
写して可視的パターンを構成する。Ｓ合、ｍら八るｉ＝
ｌ祝的パターンの像濃度は、トナーに注入された屯荷皺
に比例する。

トナーへの電荷注入−甲は、トナーに接触する電極へ印
加する電圧の印加時間に、比例踵電荷注入さｔまたトナ
ーは、印加蛋Ｉモと同極性に帯電する。

４た、電荷注入によるトナーの帯電は、トナーの′電気
抵抗が低いほど速く、電気抵抗が高くなるにつｎて、帯
電に時間がかかる。ある実験でに、低抵抗のトナーと高
抵抗のトナーを、同じ条件下で同じ帯電量とするのに、
高抵抗のトナーでに、低抵抗のトナーの帯電にくらべて
、１０倍以上の時間を要した。

このような、実験事実に立脚して、本発明者は以下の如
き実験を行った。

すなわち、公知のＬＩＳ前記録装置において、黒色トナ
ーと赤色トナーの混合系を用いたのである。

黒色トナーは、試作のものであって低抵抗である。

赤色トナーに、高抵抗のものであって、株式会社リコー
製複写機ＤＣ−５２０用の赤色トナーを用いた。

まず、電極を兼ねたドクターによって、こ扛ら混合トナ
ーの層をドナー上に形成し、同時にドクターに負電圧を
印加して、各色トナーに電荷注入を行い、トナーの層を
均−Ｕで負帯電させた。この状態において、黒色トナー
の帯電量は一１０μＣ／、　　赤色トナーの帯電量は一
２０μＣ／ｙであった。

ついで、このトナーの層に多針電極を接触させ、パター
ン信号を正′屯圧信号として印加し、負極性の転写軍月
−で、ドナー上のトナーを、普通紙上に転写した。ぜな
わち、普通紙上ＶＣは、正帯電したトナーのみカニ選択
的に転写されｆｃ　ｆ）ゆである。なお、ドナー表面上
のトナ一層の移動速さは５０　ｒｕｍ／１１　ｃ、多針
′成極へのパターン化けの印加時間は、１画素ｈｆｌす
、０．２５ｍ５ｅｃである。

得らｊ、た口］視的パターンは、略１００％、黒色トナ
ー＆′（よって構成され、その像濃度も極めて置いもの
であった。

可視的パターンが、略１００％、黒色トナーで構成ζｔ
１．ていた、という事実から、上記記録において、多ζ
Ｆ電極力・らの電荷注入が、低抵抗の黒色トナーＶＣ選
択的Ｖ（行なわｆ′した、ということが分る。

また、得らｎた可視的パターンの像一度が極めて旨い、
という事天力・ら、−上記重電荷の、黒色トノー−へσ
Ｊ　％：電荷注入、混合トナーの層中における２色トナ
ーの混合の均質性Ｋかかわらず、層厚の全体にわたって
行なわ几、且つ、正電荷注入でれた黒色トナーは、その
殆ど全てが、記録媒体上へ転写される、ということが分
る。

本発明は、このような実験事実に即してなされたもので
ある。

以下、図面を参照しながら、具体的に説明する。

第１図に示す装置は、本発明の実施のために、本発明者
が試作したものであり、図は、その要部を略示している
。

図中、符号１はドナー、符号２はホッパー、符号３はド
クター、符号４に透明電極、符号５は中間転写ローラー
、符号５に中間転写ローラー、符号６に転写ローラーを
、そ九ぞ光示している。

ローラー状のドナー１は、従来知らｎているＬＩＳ前記
録方式に用いられるのと同一のものであって、接地きれ
、矢印方向に回動可能である。

ホッパー２は、不休２１、謹Ｊ亨具２２、ローラー２３
により構成され、内部に混合トナーＴを有し、ドナーＩ
の上位に設けらｎ、ドナー１の上部周面に臨む、補給用
の開口部から、混合トナーＴをドナー１の周面上に供給
する。

ドクター３は、電極を兼ねで、ホッパー２の、図面上左
方側板部に設けら几、押圧手段３１によりてそのエツジ
を、ドナー１の周面に、図面に垂直な方向Ｇでマ）たっ
て圧接させており、電源Ｅ１に接続さ７１．ている。

透明’、ｉｉ：　”ｊｌｌ、　４　＆−，！、！／１簡
に垂＋ｆＺ　す方１−ｉ’］　’ｆｒ：　長手方向トす
る卸１板状であって、図の如く、ドナー１の周面しく長
手方向Ｇ′（１つたって当接していゐ。この透明電極４
１Ｊ、電源Ｅ２に接続されており、カラー画像部ｙＬは
、Ｃの透明知、極４を介して行なわｎる。すなわち、第
１図において、透明電極４の配備位置は、カラー画像４
元部であゐ０なお・カラー画像露光の光学系ぼ、通常の
複写装置のもの全利用した。

スリ、ト露光のスリット幅は５１騙に設定した。

中間転写ローラー５に、金属ローラー５１の周面Ｖこ′
電気絶縁層５２全設けてなり、その周面を軸方向１／Ｃ
ｈたって、ドナーｌの下部周面に当接させている。金属
ローラー５１は、電源Ｅ３に接続ζ才［ている。

転写ローラー６は、金属ローラーであって、中間転写ロ
ーラー５と平行に設けら扛、同ローラー５と協動して、
記録シートＳを矢印方向へ挟持搬送しつるようになって
いる。転写ローラー６は、電源Ｅ４に接続きれている。

以下、簡単に、この装置例によ４カシ−記録プロセスを
説明する◇ 混合トナーＴ（灯、；３種の光導電性トナーを均等に混
合した粉体状のものである。各種の光導電性トナーは・
半透明であって、そ几ぞｆが、３原色の１色づつに、着
色でれている。この３原色を１マゼンタ、シアン、イエ
ローとして説明する。

ドナー１を矢印方向へ回動σせると、ドナー１の周面上
に供給を才した混合トナーは、ドクター３の作用により
、上記周１ｆｔｉ上に層形成すれる。ドクター３ば、電
極を兼ね、電源Ｅ１に接続されているから、ドクター３
の位置を通過する混合トナーには負電荷がドクター３よ
り注入きれる。従って、ドナー上に形成された混合トナ
ーＴの層は、均一に負帯電している〇 第２図（１１は、ドナー１上に形成された、混合トナー
Ｔの層の状態をモデル化して示している０図中、トナー
粒子中に記入された、符号Ｃ，Ｙ、Ｍは各トナー粒子の
色全示し、Ｃはシアン、Ｙｆｌイエロー、Ｐｗｌ；ゴマ
ゼンタをあられしてイル。

混合トナーＴの層が、透明電極４の位置、すなわち、カ
ラー画１象襄光部を通過するとさ〜スリット露ガ、当人
Ｖこより、カラー原稿の光像が投影嘔れ、カラー画像露
光がなされる。

第２図（１１）に、この状態を模型的に示している。

図示の如く、原稿Ｏ上に、白地部に、赤、緑、青、黒の
４色画像があるとしよう。すると、こｎらの画像部ＩＩ
（応じ、トナ一層は、白色光、赤色光、緑色光、青色光
で照射きれ、黒色円像対応部位は露尤芒第１ない。

１％　２１！、ｌ山とｆｉｌｌとで、トナー各ｓｙＦの
配列に同じである０各粒子は、カラー画像露光収前には
、均一に負帯電している。

ざて、原稿０の白地部に対応する部位では、トナーｊ―
は白色ｙ１で照射σれる刀）ら、各光導電性トナーは導
電体と化して吐抵抗のＶ（態となり、この部位では、全
てのトナーに、止′鑞荷が、透明電極４から、注入これ
るｏ　’（１℃って、この部位にある全てのトナーは正
帯電する。

反対に・黒色画像に対応する部位し′こ存杓＝する全て
のトナーに、露光されないから、当初の負極性の帯電状
態を保持する０ 原稿Ｏ上の赤色画像に対応するトナ一層部位（１、赤色
光により照射きれるが、赤色光に、シアン色の光導電性
トナーＣによって吸収されるので、シアン色のトナーＣ
のみＶＣ正電荷が注入されるＱ同様にして、原稿上の緑
色画像に対応する部位では、緑色光を吸収するマゼンタ
トナーＭσ〕みに正電荷が注入され、青色画像に対応す
る部位では、イエロー色の光導電・註トナーＹにのみ正
電荷力；注入される。

このようにして、ドナー１上のトナ一層に、カラー画像
露光に応じた、混合トナーの帯電分布力；形成される〇 つづいて、中間転写ローラー５の周面上に、このローラ
ー５に、電源Ｅ３から印加さｎた転写用の正電圧に従っ
て、負極性の光導電性トナーが転写きれる。この状態を
、第２図（印に略示する。

結局、カラー画像露光の際、正電荷を注入σれなかった
尤・ｑ市１性トナーが転′！ノ′されるのである。

かくして、中間転写ローラー５１−に、カラー可視像が
得られる。すなわち、黒色画像対応部に、３仲の光導電
性トナーにより構成きれ、赤色画像対地、部は、マゼン
タ色とイエロー色の２・種の光導電性トナーｒこより、
緑色画像対応部に、シアン色とイエロー色の２神のトナ
ーにより構成される。青色画像ＬＣ２４ｉ心する可視像
部（グ、ノア７色および、マゼンタ色の２種の光導電性
トナーｒ（よって構成ざｊＬるのでめる〇 かくして、中間転写ローラー５」二にイけられた可視像
は、７Ｆ、１図に／ｉＳす如く、転写ローラー６により
、記録シートＳ上へ転写される。

記Ｆ、＃：／−）　Ｓは、その後、図示きれない定着装
置においてカラーｉｊｌ視像の定Ｊｔ受け、カラー記録
画像が得らｎることとなる。

−・万・中ｊｉｔｊ転写ローラー５−ヒに転写さ才りの
こったトナーは、図示されないクリーニング手段によ以
下に、本発明者が行った具体的な天峻［＋ｌ＋について
ｉ己しておく。

実験例　１ スチレン樹脂３１００７、酸化亜鈴３ｔｏｏｙ、メチレ
ンブルー５０．１−ｆｉ’ｋ　、）ルエンに溶解させ、
スプレードライ法により、赤色光で導電体化するシアン
トナーを作製した。また、スチレン樹脂１ｔｏｏｙ。

ＺｎＯ５１００５’、ローズベンガル５０１１を素材と
して〜上記シアントナーと同様にして、緑色光で導電体
化するマゼンタトナーを作製した。さらに、同様にして
、スチレン樹脂ｊ１０Ｌｉ−１ＺｎＯｉ　１００ｉｉｉ
Ｌ、メロシアニン多０１ｇ−を集成として、ｗ色光で導
電体化するイエロートナーを作製した。

こｎらのトナーの平均粒径［１０μであり、バッキング
状態において、赤色光、緑色光、青色光の、５〜１０μ
Ｊ／ｃｄの照射に対し、１桁以上の抵抗変化が認めらｎ
た〇 こ几ら各光導電性トナーを均等に混合して混合トナーＴ
とし、第１図に示す装置により、上に説明したカラー記
録プロセスを実行した。電源Ｅｌ−１１＞２８　Ｅ３、
Ｅ４の電圧は、そ７１．ぞｆｌ、　−１００Ｖ。

＋−３００Ｖ　−＋５０Ｖ　−＋］　５０Ｖ　ＶＣ９５
Ｅ　Ｌ　Ｌ。

ドナートＶこ形成きれたトナ一層における各色トナーの
帯電量は、−１０〜−２０μＣ／ｙであつｆ？−０トプ
ーノ４の移を妨速さは５（Ｈａ／μ６とした。

その結果、高μ度、高、純度で、解像力６〜７本／ｌｌ
１１のカラー記録画像か得らｎた。原稿画像の色再現の
忠実性は、力・ならずしも十分なものとはいえないが、
地肌汚ｎのない、良好なカラー画像であった。トナ一層
の移動速さを１００？ｌｌｌ１／μＣとしても、同様の
結果が得られた。

実験例　２ 実験例１と同じ混合トナーを用い、電源Ｅ３、Ｅ４）甫
ｎｈ　極性を、−ｔ　Ａ　−ｔ’　ｒＬ−５０Ｖ、−１
５０Ｖ　［反転させ、カラー「面像露光を、ネガのオリ
ジナルの光像で行ない、正電荷を°注入されたトナーの
みケ選択的に転写し、実験例１におけると同様、良好な
ホシのカラー記録画像を得ることができた。この方式の
場合は、ドクターによるトナーの均一負帯電を省略する
ことも可能である。

実験例　３゜ 第１図の透明電極に刀・えて、通常の金属電＋！ｉ（幅
５龍）を、カラー画像Ｍ元部直後の位置でトナ一層に接
触させるようにし、上記実験例１．２と同様の実験を行
ったところ、実験例１．２におけると同様の、良好な結
果が得らｆ′した。

なお・こｎらの実ｊ次において、記・録／−トとし。

ては、普通紙が用いら扛た。

以上、本発明によれば、小型の装置で実施でき、装置の
構成が簡素で良く、しかも、色濃度等・画質が良好で、
低コストで実現できる、ワンシ９７ト方式のカラー記録
方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図に、本発明を実施するための製電の１例を、要部
のみ略示する説明図的正面図、第２図は、本発明を説明
するための図である。 １・・・ドナー、２・・・ホッパー、３・・・ドクター
、４・・・透明電極、５・・・中間転写ローラー、６・
・・転写ローラー、Ｓ・・・記録シート、Ｅｌ、Ｅ２、
Ｅ３、Ｅ４・・・電源、Ｔ・・・混合トナー、０・・・
原稿。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半透明に形成きれ、３原色の各色に着色された３種の光
   導電性トナーを均等に混合してなる混合トナーの層をド
   ナー上に形成し、 」１記混合トナーの層に、カラー画像露光を行ない、 カラー画像露光と同時、もしくはカラー画像露光直後に
   、上記混合トナーの層に、層厚方向に電圧を印加し、上
   記カラー画像露光により低抵抗化され次元導電性トナー
   にのみ、選択的に電荷注入して、カラー画像露光に応じ
   た、混合トナーの帯電分布を得、 上記帯電分布を、カラー画像の記録に供することを特徴
   とする、カラー記録方法。