JPH0462581B2

JPH0462581B2 -

Info

Publication number: JPH0462581B2
Application number: JP59197681A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Shoji; Satoru Haneda; Seiichiro Hiratsuka
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1984-09-20
Filing date: 1984-09-20
Publication date: 1992-10-06
Also published as: JPS6173964A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、電子写真法による多色画像形成方法
に関する。〔従来技術〕電子写真法による多色画像形成方法として、従
来、大別して次の２方式が知られている。第１の
方式は、各色に共通の感光体を用い、それに対し
て色別像露光による静電潜像の形成と色別現像と
を繰返し、感光体上で色別トナー像の重ね合せを
行うか、あるいは色別現像の都度転写材に色別ト
ナー像の転写を行つて、転写材上で色別トナー像
の重ね合せを行う方式である。第２の方式は、色
別に複数の感光体を用い、それらに対して各別に
色別静電潜像の形成と現像とを行つて、各感光体
に形成された色別トナー像を順次転写材に転写し
て転写材上で色別トナー像の重ね合せを行う方式
である。この第１の方式は、色別静電潜像の形成と色別
現像とを繰返さねばならないから、多色画像形成
に時間が掛り、高速化することが難しいと言う欠
点がある。第２の方式は、複数の感光体を併行的
に使用し得るため、高速化の点では有利である
が、複数の感光体とそれぞれの光学系および現像
手段等を要するため、装置が複雑、大型化し、高
価格となつて実用性が乏しいと言う欠点がある。
また、上記いずれの方式も、色別トナー像の重ね
合せを位置ずれなく行うことが非常に難しく、多
色画像の色ずれを完全に防止することができない
と言う大きな欠点を有する。これらの問題を根本的に解決するために、本発
明者らは先に、感光体上に１回の像露光を行つて
多色画像を形成することができる方法を発明し
た。その方法は、分光透過率特性が互いに異なる
複数のフイルタ部分の分布層を形成している絶縁
表層と光導電層および導電層を有する感光体に対
して、帯電と像露光とを行つた後、少くとも毎回
で異なる分光分布をもつ光による全面露光とそれ
により形成された静電潜像の異なる色トナーによ
る現像とを複数回行つて、感光体上に多色画像を
形成する方法である。この方法によれば、毎回の
静電潜像の形成は先に行われた帯電と像露光を利
用して行われるものであるから、多色画像に色ず
れの生ずる惧れが全く無いし、また、帯電と像露
光に続く全面露光と現像の繰返しを感光体の１サ
イクル動作中に行い得るから、多色画像形成の高
速化を達成し得ると言う優れた効果が得られる。
しかし乍ら、この方法には、形成された多色画像
が濃度不足として見られる問題のあることが判明
した。〔発明の目的〕本発明は、上述の発明における形成された多色
画像が濃度不足と見られる問題を解消するために
なされたものであり、多色画像を色ずれ無く、高
速に形成することができて、しかも多色画像が濃
度不足と見られることもない多色画像形成方法を
提供するものである。〔発明の構成〕本発明は、分光透過率特性が互いに異なる複数
のフイルタを含む層と光導電層および導電層を有
する感光体に対して、帯電と像露光とを行つた
後、少くとも毎回異なる分光分布をもつ光による
全面露光とそれにより形成された静電潜像の異な
る色トナーによる現像とを複数回行つて、感光体
上に多色画像を形成する方法において、前記複数
回の現像のうち１回は黒トナーによる現像である
ことを特徴とする多色画像形成方法にあり、この
構成によつて上記目的を達成したものである。すなわち、先の発明の方法によつて形成された
多色画像が濃度不足と見られるのは、多色画像に
おける黒の再現も３原色の色トナーによる加色法
によつているためである。この加色法では、記録
体に互いに重なり合わないように密に３原色の色
トナーを配置して、それら色トナーの反射光の合
成で黒が表現されるが、本発明者らは、それら色
トナーの光の反射が大きいと、たとえ色バランス
がとれていたとしても灰色に見えるようになるこ
とが原因であると究明した。そこで本発明は、多
色画像における黒の再現には黒トナーを用いるよ
うにして、先の発明の方法の問題を解消したもの
である。〔実施例〕以下、図示例を参照して本発明を説明する。第１図乃至第３図はそれぞれ本発明に用いられ
る感光体の絶縁表層におけるフイルタ部分の分布
例を示す部分平面図、第４図は各フイルタ部分の
分光透過率特性の例を示すグラフ、第５図は紫外
光も透過するフイルタ部分の分光透過率特性の例
を示すグラフ、第６図乃至第９図はそれぞれ感光
体の層構成の例を模式的に示す部分断面図、第１
０図は本発明の例を説明する工程図、第１１図は
本発明の方法を実施する記録装置の例を示す概要
断面図、第１２図は第１１図の記録装置に用いら
れる現像装置の例を示す概断面図である。第１図乃至第３図において、Ｔ，Ｂ，Ｇ，Ｒは
それぞれ第４図に示しような分光透過率特性を持
つたフイルタ部分である。なお、Ｔフイルタ部分
の分光透過率特性は第５図に示しように可視光域
や紫外光域の透過率が変化したものでもよい。そ
して、可視光域の透過率を低くしたＴフイルタ部
分は、後に述べるように、第４図の分光透過率特
性のＴフイルタ部分とは異なる作用を与える。し
かし、以下断わらない限り、Ｔフイルタ部分は第
４図に示したような可視光域にも十分な透過率を
有するものとする。第１図の絶縁表層は、リボン状のフイルタ部分
Ｂ，Ｇ，Ｒが狭いリボン状のフイルタ部分Ｔを間
に挾んでストライプ状に並んだ分布から成り、こ
のストライプ状の長さ方向は、例えば感光体がド
ラム状の回転するものである場合に、周方向で
も、それに直角な方向でも、あるいは任意の方向
でもよい。このようなストライブ状パターンは形
成が比較的簡単にできる点で好ましい。第２図及
び第３図の絶縁表層は、円形あるいは角形のフイ
ルタ部分Ｂ，Ｇ，Ｒ，が間隔を空けて配列し、そ
の空いた地部分がＴフイルタ部分となつているモ
ザイク状分布から成り、このようなモザイク状分
布は比較的繊細な多色画像の再現ができることで
好ましい。なお、絶縁表層における各フイルタ部
分は、上述のようなＴ，Ｂ，Ｇ，Ｒの組合せ例に
限定されるものではなく、白色光を合成する組合
せの色に関する複数種のフイルタ部分と少くとも
それらフイルタ部分のいずれをも透過しない光を
透過するフイルタ部分との組合せを構成するもの
であればよい。そして、白色光を合成する組合せ
の色に関するフイルタ部分の色や種類の数が変わ
ればそれに応じて現像に用いる色トナーの色や種
類の数が変るようになり、したがつて、現像装置
の数も色トナーの数に応じて変わることになる。
また、各フイルタ部分の分布パターンも第１図乃
至第３図の例に限定されるものではない。しか
し、フイルタ部分Ｔ，Ｂ，Ｇ，Ｒ等の個々のサイ
ズが大きくなり過ぎると、画像の解像度や混色性
が低下して画質が劣化し、また、小さくなり過ぎ
て、トナー粒子の粒径と同程度あるいはそれ以下
になると、トナーの付着に隣接したフイルタ部分
の影響を受け易くなつたり、分布パターンの形成
が困難になつたりする。そのため、第１図乃至第
３図に示したｌの長さを10〜200μmの範囲にする
のが好ましく、l′の長さは上限を200μmよりも狭
くするのが好ましい。以上のような絶縁表層は第６図乃至第９図に示
したように感光体上に形成される。第６図乃至第９図において、１はアルミニウ
ム、鉄、ニツケル、銅等の金属あるいはそれらの
合金等を用いて円筒状、無着ベルト状等必要に応
じて適宜の形状、構造に形成される導電層、２は
硫黄、セレン、無定形シリコンまたは硫黄、セレ
ン、テルル、ヒ素、アンチモン等を含有する合金
等の光導電体、あるいは亜鉛、アルミニウム、ア
ンチモン、ビスマス、カドミウム、モリブデン等
の金属の酸化物、ヨウ化物、硫化物、セレン化物
等の無機光導電体、あるいはビニルカルバゾー
ル、アントラセンフタロシアニン、トリニトロフ
ルオレノン、ポリビニールカルバゾール、ポリビ
ニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光
導電性物質をポリエチレン、ポリエステル、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール、
ポリ酢酸ビニール、ポリカーボネート、アクリル
樹脂、シリコン樹脂、フツ素樹脂、エポキシ樹脂
等の絶縁性バインダ樹脂中に分散した有機光導電
体から成る光導電層、３は各種ポリマー、樹脂等
と染料等の着色剤によつて形成された前述のよう
なＲ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）等の色分解フイルタ
部分と紫外域から可視光までを透過するＴフイル
タ部分の分布から成る絶縁表層である。第６図の
絶縁表層３は、それぞれ色分解フイルタ部分を形
成するための着色剤を加えて着した樹脂及び着色
剤を加えない透明な樹脂等の絶縁性物質を光導電
層２上に印刷等の手段によつて所定のパターンに
付着させて形成したもの、第７図の絶縁表層３
は、先に光導電層２上に従来公知の手段によつて
透明絶縁層を形成し、その表面に着色剤や着色し
た樹脂等を印刷、蒸着等の手段によつて所定のパ
ターンに付着させて形成したもの、第８図の絶縁
表層３は、第７図の絶縁表層３上にさらに従来公
知の手段によつて透明絶縁層を設けたもの、第９
図の絶縁表層３は、光導電層２上に着色剤を直接
印刷、蒸着等の手段により所定のパターンに付着
させたその上に、または第５図の絶縁表層３の上
に、第８図の絶縁表層３におけると同様、透明絶
縁層を設けたものである。絶縁表層３の形成は以上の例に限らず、先に別
にフイルム状に形成したものを光導電層２上に適
当な手段で取付け乃至は接着する方法によつても
よい。また、上述の形成方法からも推察されるよ
うに、Ｔフイルタ部分はベース層あるいは保護膜
を形成する透明樹脂が連続して形成したものでも
よい。以上のような層構成からなる感光体４を用いる
本発明の方法を第１０図によつて説明する。な
お、第１０図は、感光体４の光導電層２に硫化カ
ドミウムのようなｎ型光半導体が用いられている
例について示しているが、セレン等のｐ型光半導
体が用いられている場合は、図に示す電荷の正負
符号がすべて逆になるだけで、基本的なプロセス
はすべて同一である。まず第１０図１に見るように、帯電器５の正の
コロナ放電によつて、感光体４の表面を一様に帯
電する。この状態では、絶縁表層３の表面に正電
荷が生じ、それに対応して光導電層２と絶縁表層
３の境界面に負電荷が誘発されて、その結果、感
光体４の表面は電位Ｅのグラフに見るように一様
な電位を示す。この帯電において感光体４への電
荷注入が困難である場合は、光による一様照射を
併用する。なお、感光体４の導電層２は接地す
る。次に、上述の帯電面に対し、２に見るように、
露光スリツトを有して交流若しくは負のコロナ放
電を行う露光放電器６により、コロナ放電と共に
露光スリツトを通して多色像の像露光を行う。図
では説明を簡単にするため、像露光中の赤色成分
L_Rに関して詳細に述べる。なお、各工程図にお
いて、Ｐは像露光の明域、Ｄは像露光の暗域を示
す。また、通常の像露光を行う場合は、可視光以
外の光をカツトする方が望ましい。赤色成分L_Rは、絶縁表層３のＲおよびＴフイ
ルタ部分を透過して、その下方の光導電層２の部
分を導電性にするから、その部分においては、光
導電層２の絶縁表層３との境界面の負電荷が消失
し、絶縁表層３の表面の正電荷も露光放電器６の
放電によつて消去させられて、電荷が存在しなく
なる。このうち、Ｔフイルタ部分は、得ようとす
る画像の目的によつて第５図に示したように透過
率を選択してもよく、可視光域において十分な透
過率をもつもの代りに透過率が低いものを用いた
場合は、その透過率に応じて透過率が小さい程電
荷が残留する。これに対し、Ｂ，Ｇフイルタ部分
は、赤色部分L_Rを透過しないから、その部分に
おいては光導電層２の負電荷はそのまゝ残留し、
露光放電器６による放電が行われても、その位置
を通過した後には絶縁層３の表面に光導電層２の
負電荷によつて正電荷が誘発される。しかし、電
荷が消滅したＲ，Ｔフイルタ部分はもとより、電
荷が残つているＢ，Ｇフイルタ部分および暗域Ｄ
におけるＲ，Ｂ，Ｇ，Ｔフイルタ部分も正負の電
荷のバランスにより、感光体４の表面電位は電位
Ｅのグラフに見るように殆んど０となる。すなわ
ち、像露光の赤色成分L_RがＲ，Ｔフイルタ部分
の電荷を消失させる程強く入射したところは電荷
が消失するが、それ程強く入射しないところでは
Ｒ，Ｔフイルタ部分にもＢ，Ｇフイルタ部分と同
様に露光量に応じて正負の電荷がバランスして残
る。そして、２の図には示していない像露光の緑
色成分や青色成分あるいは他の波長成分も上述と
同様の結果を与え、それらの重畳した状態が露光
放電器６によつて像露光の行われた状態である。
感光体４のこの状態は、表面電位パターンを示す
静電潜像としては機能しない。以下、この状態を
１次潜像と呼ぶ。この１次潜像形成面をＴ，Ｂ，Ｇ，Ｒのうちの
いずれか１つのフイルタ部分のみを透過する光で
全面露光する。第１０図３は、この最初の全面露
光を紫外光L_UVのみを透過するフイルタF_UVを用
いた一様露光装置７UVによつて行う例を示して
いる。１次潜像形成面に紫外光L_UVの全面露光が
行われると、紫外光L_UVはＴフイルタ部分のみを
透過して、その下部の光導電層２を導電性とし、
それによつてその部分の光導電層２の上下界面に
おける電荷が中和される結果、Ｔフイルタ部分に
は、絶縁表層３の表面に暗域Ｄにおいて電位が上
昇し、明域Ｐにおいて電位が略そのまゝとなつ
て、下のグラフの実線に見るように１次潜像のう
ちの黒色像を与える電位パターンが生ずる。こゝ
で、Ｂ，Ｇ，Ｒフイルタ部分は紫外光L_UVを透過
しないから、それらの部分の帯電状態は２につい
て述べた１次潜像形成状態と変らない。Ｔフイルタ部分の電位によつて形成された静電
潜像を負に帯電した黒トナーT_Kを収納している
現像装置８Ｋによつて第１０図４に見るように現
像する。黒トナーT_Kは、電位が相対的に高いＴ
フイルタ部分にのみ付着し、電位が相対的に低い
Ｂ，Ｇ，Ｒフイルタ部分には付着しない。なお、
Ｔフイルタ部分が可視光域の光を十分に透過する
ものである場合、明域ＰにおいてはＴフイルタ部
分も、３のグラフの実線に見るように電位上昇が
現われない（２の工程で電荷が消失している）た
めに、トナーが付着することはない。しかし、Ｔ
フイルタ部分が可視光域の透過率の低いものであ
る場合は、明域ＰにおいてもＴフイルタ部分の吸
収率に応じて３のグラフに点線で示したように電
位上昇が現われるので、この電位に応じてトナー
が付着する。したがつて、Ｔフイルタ部分の可視
光の透過率の選択によつて、あるいはまた、紫外
光の透過率の選択によつても、白色像露光のとき
はトナーが付着せず、有色像露光のときにトナー
が些かに付着するように変えることもできる。以上の工程によつて、感光体４の表面には多色
像の黒部分を与える黒トナー像が形成される。そ
して、Ｔフイルタ部分の電位は黒トナーT_Kの付
着によつて４の電位Ｅのグラフに見るように低下
する。しかし、低下してもなお若干高い電位を示
し、そのため次に行われる現像においてこの部分
に別の色トナーが付着して、色にごりが生ずるこ
とがある。そこで、必要に応じ、現像を行つた表面に露光
放電器６と同様のコロナ放電を行う帯電器９によ
り、第１０図５に見るように放電を行つて、Ｂ，
Ｇ，Ｒフイルタ部分には殆んど影響を与えないよ
うに、黒トナーT_Kの付着したＴフイルタ部分の
電位を電位Ｅのグラフに見るように均一に下げ
る。この工程は、前述のような色にごりの発生を
防止するためのものであり、場合によつては省略
してもよい。この工程に用いられる帯電器として
露光放電器６を共用することもできる。以上のように黒トナー像を形成した第１０図４
または５の感光体４面に、今度は例えば青色フイ
ルタを用いた一様露光装置によつて第１０図３と
同様に、青色光の全面露光を行う。それによつて
Ｂフイルタ部分に１次潜像のうちの青色の補色像
を与える電位パターンが現われるようになるから
（特願昭59−83096号参照）、この静電像をイエロ
ートナーを収納している現像装置によつて現像す
る。これによつて感光体４の表面に色分解の１色
のイエロートナー像が形成される。このイエロー
トナーの付着したＢフイルタ部分の電位を必要に
応じて帯電器９により第１０図５の電位Ｅグラフ
に見るように均一に下げ、さらに黒トナー像とイ
エロートナー像を形成された感光体４の表面に今
度は例えば緑色光の全面露光を行う。それによつ
て今度はＧフイルタ部分に電位パターンが現われ
るようになるから、この静電像をマゼンタトナー
を収納している現像装置によつて現像し、マゼン
タトナー像を形成する。この像形成面の電位も必
要に応じて前と同様に下げ、最後に以上の像形成
面に赤色光の全面露光を行う。それによつてＲフ
イルタ部分に電位パターンが現われるようになる
から、その静電像をシアントナーを収納している
現像装置により現像し、第１０図４と同様にシア
ントナー像を形成する。但し、シアントナーが付
着する場合は、暗域Ｄあるいは赤色成分L_Rの光
量が小さい場合である。以上により感光体４の表
面には、色ずれや色にごりなく４色のトナーによ
る多色画像が形成される。この多色画像は、黒部
分が黒トナーの色によつて表現されるから、画像
濃度が不足して見られることなく、非常に鮮明な
印象を与える。この多色像を従来公知の手段によ
り転写材に転写して定着する。本発明の多色画像形成方法は、以上述べた例の
ように、黒色成分像の形成を最初に行うことが他
の色トナー像の上に黒トナーの付着することが少
なくなつて好ましいが、それに限定されるもので
はなく、色成分像の形成をいかなる順序で行つて
もよい。第１０図について述べた本発明の各工程におけ
る感光体の各フイルタ部分の変化を原図の色との
関係において第１表に示した。表中、記号「〓」
は１次潜像、記号「〇」は静電潜像、記号「〓」
はトナー像を示し、記号「↓」は上欄の状態がそ
のまゝ維持されている状態、空欄は像の存在しな
い状態を示している。また、付着トナー欄の−は
トナーが付着していないこと、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは
それぞれイエロー，マゼンタ，シアン，黒のトナ
ーが付着していることを示している。さらに、
（）はＴフイルタ部分の可視光域の吸収率があ
る程度以上高い場合にはトナーが付着することを
示し、Ｔフイルタ部分の可視光域の透過率が十分
高い場合にはトナーが付着しないことを示す。ま
た〓〓はＴフイルタ部分の可視光域の吸収率が
さらに高い（十分高い）場合にはトナーが付着す
ることを示し、Ｔフイルタ部分の可視光域の透過
率がある程度高い場合にはトナーが付着しないこ
とを示す。なお、これらの場合、Ｔフイルタ部分
は可視光外の光を同程度透過するもので、原稿像
は可視光で構成される。この第１表における原図
の色及び再現色は、多色画像については、構成部
分の色を示すものであることは勿論である。そし
て、再現色の黒は黒トナーと３原色トナーによる
加色法とによつて現わされ、この黒トナーによつ
て現わされる部分があることによつて再現された
多色画像の濃度が著しく向上して見られるように
なる。

【表】

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、１回の像露光を利用し
て各色成分像の重ね合せ形成が行われるから、色
ずれの生ずる惧れが全く無いし、各色成分像の中
には黒トナー像を含むようにしているから、黒ト
ナー像が加色法による画像濃度の不足を補つてコ
ントラストに優れた鮮明な多色画像を再現し得る
と言う効果が得られる。本発明は、カラー複写機の例に限らず、各種の
多色画像記録装置やカラー写真プリンタ等に広く
利用し得る。そして、既に触れているように、分
解フイルタの色やそれに対応するトナーの色の組
合せ等を目的に応じて任意に選択し得るし、感光
体がドラム状やベルト状に限定されるものでない
ことも勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はそれぞれ本発明に用いられ
る感光体の絶縁表層におけるフイルタ部分の分布
例を示す部分平面図、第４図は各フイルタ部分の
分光透過率特性の例を示すグラフ、第５図は紫外
光も透過するフイルタ部分の分光透過率特性の例
を示すグラフ、第６図乃至第９図はそれぞれ感光
体の層構成の例を模式的に示す部分断面図、第１
０図は本発明の例を説明する工程図、第１１図は
本発明の方法を実施する記録装置の例を示す概要
断面図、第１２図は第１１図の記録装置に用いら
れる現像装置の例を示す概要断面図である。Ｔ，Ｂ，Ｇ，Ｒ……フイルタ部分、１……導電
層、２……光導電層、３……絶縁表層、４……感
光体、５……帯電器、６……露光放電器、７
UV，７Ｂ，７Ｇ，７Ｒ……一様露光装置、F_UV
……紫外フイルタ、F_B……青色フイルタ、F_G…
…緑色フイルタ、F_R……赤色フイルタ、L_R……
赤色成分、L_UV……紫外光、８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，
８Ｃ……現像装置、T_K……黒トナー、９……帯
電器、１０……記録紙供給装置、Ｐ……記録紙、
１１……転写器、１２……分離器、１３……搬送
手段、１４……定着装置、１５……クリーニング
装置、８０……バイアス電源、８１……現像スリ
ーブ、８２……磁石体、８３……現像剤溜り、８
４……層厚規制ブレード、８５……クリーニング
ブレード、８６……撹拌手段、８７……トナーホ
ツパー、８８……トナー補給ローラ。

Claims

【特許請求の範囲】１分光透過率特性が互いに異なる複数のフイル
タを含む層と光導電層および導電層を有する感光
体に対して、帯電と像露光とを行つた後、少くと
も毎回異なる分光分布をもつ光による全面露光と
それにより形成された静電潜像の異なる色トナー
による現像とを複数回行つて、感光体上に多色画
像を形成する方法において、前記複数回の現像の
うち１回は黒トナーによる現像であることを特徴
とする多色画像形成方法。２前記黒トナーによる現像が他の色トナーによ
る現像に先立つて行われることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の多色画像形成方法。３前記色トナーが、黒トナーと有彩色である特
許請求の範囲第１項記載の多色画像形成方法。