JPH0562336B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は像形成方法に関し、更に詳しくは有色
現像剤によりカラー画像を形成する像形成方法及
び装置に関するものである。

近年オフイスオートメーシヨン化が着実に進み
つつあり、より高密度の情報を通信、あるいはフ
アイルすることが要求されてきている。これらの
情報はほとんどの場合、電気信号あるいは磁気信
号として通信又は蓄積される。電気信号（あるい
は磁気信号など）を可視化するためには従来より
種々の手段が提案され、あるいは使用されてい
る。その一例として例えば電子写真方式のレーザ
ービームプリンタがある。

第１図はレーザビームプリンタの概略図で、図
において１はレーザなどの信号光源である。レー
ザ光源１から発生された光ビームは、スキヤナ２
にあたりレンズ３を通過して感光体４上を走査す
る。帯電器５によりあらかじめ帯電されていた感
光体４は、光ビームが照射された部分のみ放電
し、静電潜像が形成される。得られた潜像は現像
器６により可視化されてトナー像となる。このト
ナー像は転写部へ送られて転写帯電器７により転
写材８に転写され、次いで定着器（不図示）によ
り定着されてハードコピーとなる。一方感光体４
は放電ランプ９の照射を受け、更にクリーナー１
０により残留トナーが除去されて次のコピーサイ
クルに備えられる。

第２図はレーザビームを用いた表示装置を示
し、第１図と同じ部材には同一の符号が付してあ
る。第１図の場合と同様の行程を経ることによつ
て感光体４上にトナー像が形成される。トナー像
はプーリP₁，P₂の矢印方向の回転によつて透明
保護ガラス１１と照明ランプ１２とを有する表示
部へ送られ、ここで表示される。

このようにしてモノクロの画像を得るか又は表
示することができるが、現在では更に進んで二色
又は多色の画像を形成すること又は表示すること
が望まれている。

第３図に通常のカラー複写機の概略構造を示
す。図において、１３，１４，１５はカラー現像
器であり、それぞれがイエロー、マゼンタ、シア
ンの現像剤を有している。原稿１６を複写する場
合、たとえばフイルタ１７がグリーンならばマゼ
ンタ、フイルタ１７がブルーのときはイエロー、
レツドのときはシアンというようにフイルタ１７
に応じた現像剤のみをそれぞれ感光体に接触させ
ることによつて感光体４上の潜像を現像し、それ
ぞれを転写紙８に重ねて転写する。これは転写紙
を転写経路１８に沿つて３回回転させ、感光ドラ
ム上のイエロー・マゼンタ・シアンの３色それぞ
れを色ずれのないように転写紙に重ね合わせるこ
とによつて行なう。現像像を転写された転写紙は
定着器１９へ送られ、画像は溶融定着される。

第４図にはカラーの情報表示装置を示した。第
１図〜第３図に示したものと同一の部材には同じ
参照符号が付してある。図において、感光ドラム
４にレーザ光源１から変調された光ビームを照射
して潜像を形成し、イエロー現像器１３で現像し
てひと巻の転写ロール２０に転写する。同様にし
て、マゼンタ、シアンに対応する潜像を感光ドラ
ム４上に形成し、それぞれマゼンタ現像器１４、
シアン現像器１５によつて可視化した後、前の色
に重ね合わせるようにして転写ロール２０に転写
する。転写ロール２０は回転して表示部へ送ら
れ、照明ランプ１２に照らされてガラス１１越し
に、カラー画像が表示される。

ところが第４図に示した表示装置では、画像を
得るために感光ドラム及び転写ロールをそれぞれ
３回転させなければならず、表示に時間を要す
る。また、転写ロールに色画像を重ねる際に色ず
れが生じやすい。一度使用したカラートナーは、
混合されるために再利用できず、廃棄せねばなら
ないから、資源の無駄にもなる。

本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、
一回の露光でピクトリアルカラーの画像を得るこ
とのできる像形成方法及び装置を提供することに
ある。

上記目的を達成する本発明は、それぞれ透過す
る波長が異なる複数の有色現像剤を混合した現像
剤に光情報を照射し、カラー画像を形成する像形
成方法であつて、波長によつて光の透過状態がそ
れぞれ異なり、特定の極性の電荷を保持する複数
色の有色現像剤を混合した混合現像剤とを用い、
上記混合現像剤を支持体により支持し、この混合
現像剤と電子写真感光体との間で電位差を生じさ
せて両者を対向させ、波長がそれぞれ異なる複数
の光ビームを、この混合現像剤側から感光体に照
射し、この照射した光ビームの波長に応じて、感
光体に有色現像剤の電荷と逆極性の電荷を発生さ
せ、この照射した波長に応じて有色現像剤を色別
に選択的に感光体に静電吸着することで、カラー
画像を形成するものである。

また、上記方法を具現化する本発明のカラー画
像形成装置は、波長によつて光の透過状態がそれ
ぞれ異なり、特定の極性の電荷を保持し、混合し
た複数色の有色現像剤を薄層状態で支持する透明
導電基板部材と、導電基板と感光層を有し、この
感光層側を上記透明導電基板部材上の現像剤と対
向させる電子写真感光体と、上記透明導電基板部
材側から感光体の感光層の方向に、波長がそれぞ
れ異なる複数の光ビームが照射する光学手段と、
上記透明導電基板部材と感光体の導電基板との間
に電位差を生じさせる電源と、を有し、この照射
した光ビームの波長に応じて、感光体に現像剤が
有する電荷と逆極性の電荷を発生させ、この照射
した波長に応じて有色現像剤を色別に選択的に感
光体に静電吸着することにより、カラー画像を形
成する。

以下図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。

第５図に本発明の原理、構成を示す。図の透明
導電基板２１上にブルー（以下Ｂとも記す）、グ
リーン（以下Ｇとも記す）、レツド（以下Ｒとも
記す）の３種の負に帯電した半透明の現像剤２２
を均一にほぼ一層にコーテイングする。この導電
基板にはネサガラスやマイラー（商品名）に酸化
インジウムをコーテイングした導電マイラーなど
を用いる。２３は導電基板２３ａ上にＮ型あるい
は両極性感光層２３ｂを設けた感光体である。感
光体２３が導電基板に最近接する位置において透
明導電基板２１側よりたとえばグリークＧの光を
照射する。グリーン光が感光体へ到達する前に現
像剤が光フイルタとして作用する。グリーン光は
グリーンの現像剤のみ透過し感光体に達する。

感光体２３と透明導電基板２１との間には電源
２４により感光体側を正として直流バイアスを印
加している。この状態でグリーン光が感光体に達
すると、感光層内でフオトキヤリア２５が発生
し、感光体表面付近には正のフオトチヤージが残
り、負に帯電されたグリーンの現像剤を感光体上
に引きつける。ブルーおよびレツドの現像剤はグ
リーン光を透過させないために感光体上に付着し
ない。ブルー光あるいはレツド光が照射される場
合にも、上記と同様にしてそれぞれブルーの現像
剤あるいはレツドの現像剤が選択的に感光体に付
着する。こうして感光体上にはグリーン、ブルー
又はレツドのカラー像が形成される。

ところが、印加する直流バイアスの向きは感光
体側を正としているため、負電荷を有する現像剤
は光の照射されない部分でも感光体側への静電気
力を受けていて、地かぶりが生じる場合がある。
この地かぶりを防ぐさらに良い画像を得るために
は、第６図に示すように感光体表面をあらかじめ
負に帯電しておくとよい。

帯電器２６により感光体表面を負に帯電する
と、負電荷を有する現像剤２２は感光体表面とは
電気的に反発する。しかし、たとえばグリーン光
がグリーンの現像剤を透過して感光体に達する位
置では、感光体表面の負電荷は放電されるため、
前述と同様フオトキヤリア２５の作用によつて負
電荷を有するグリーンの現像剤は感光体表面に付
着する。ブルー、レツドの光を照射した時も同様
にしてブルー又はレツドの現像剤が付着する。

第７図は更に具体的な実施例装置の概略断面図
である。図において３はレンズ、２はスキヤナ、
２７はハーフミラー、２８は現像剤コーテイング
器、２６は帯電器、２９および３０は電源、９は
除電ランプ、３１は波長がそれぞれ異なる複数個
の光ビーム光源である。現像器２８は通常用いら
れるようなものであればよいが、B.G.Rの混合現
像剤と鉄粉を混ぜたいわゆる２成分現像剤を用い
る現像器が最適である。ブルー、グリーン、レツ
ドの現像剤は摩擦帯電されるような高抵抗の着色
粒子である。この現像剤が前記実施例とは逆に正
に摩擦帯電されるものであるならば、電源２９及
び３０の極性は図と逆向きであり、使用する感光
層はＰ型あるいは両極性感光層を用い、帯電器２
５は感光体表面を正に帯電するものを選ぶ。

現像器２８と透明導電基板２１との間には直流
バイアスを透明導電基板側を正として印加する。
現像器上で負に摩擦帯電したB.G.R混合現像剤
は、印加バイアスを調節することにより透明導電
基板上にほぼ一層に一様にコーテイングすること
ができる。混合現像剤は感光体の方向へ送られ、
感光体と透明導電基板が最近接した位置で透明導
電基板側から信号変調した光ビームを露光し、前
述のように像形成する。光源３１はそれぞれB.
G.R光を発生するレーザであるが、LEDなどでも
よいし、その他の光源となるもの、あるいは白色
光源に色フイルターをかけてB.G.R光を供給する
ものでもよい。それぞれの光源は独立して像書き
込みに関与する。またたとえばブルー光とグリー
ン光を同時に発生するとブルーの現像剤及びグリ
ーンの現像剤がともに感光体上に付着して混合色
が得られる。形成された画像は第１図、第３図の
ように紙などに転写してハードコピーとしてもよ
いし、あるいは第２図、第４図のようにそのまま
表示してもよい。

第８図および第９図に本発明を用いた表示装置
を示す。第８図において、１１はガラスなどの透
明保護部、１２は表示用照明ランプ、３２はトナ
ー飛散防止カバー、３３，３４はクリーナーであ
る。その他第１〜第７図と同一の部材には同一の
参照符号が付してある。感光体は、感光体２３と
透明導電基板２１の近接位置である像形成部３５
で像が形成され、光履歴を残さないように除電ラ
ンプ９で除電された後、プーリP₁，P₂の回転に
より表示部に送られる。表示後感光体はクリーナ
３３でクリーニングされる。ここでクリーニング
された現像剤は再び現像剤コーテイング器２８へ
戻される。また像形成後も透明導電基板２１上に
残つている現像剤もクリーナ３４でクリーニング
され、ここでクリーニングされた現像剤も再び現
像剤コーテイング器２８へ戻される。

第９図は、透明導電基板２１上に形成される画
像を表示する実施例の断面図である。この場合、
表示する画像は光源３１の点燈を感光体上の画像
を表示する第８図の場合とは逆にパルスで行なえ
ばよい。すなわちたとえばレツドの画像を表示す
る場合には、光源はグリーンおよびブルーの光源
を点燈し、レツドの光源を点燈させない。このよ
うにすると感光体２３上へグリーンおよびブルー
の現像剤が付着し、レツドの現像剤は透明導電基
板２１上に残り、これがプーリP₁の矢印方向へ
の回転によつて表示部へと送られる。この場合
も、使用した現像剤は現像剤担持体２８へ、クリ
ーナ３３，３４および現像剤飛散カバー３２によ
り回収され、再使用することができる。

以上の実施例で使用する現像剤は、すべて再び
現像剤コーテング器へ戻される。従つて複数色の
現像剤の混合比は変わらず、また現像剤を消費し
ない。

本発明の以上の実施例においては先に第４図に
述べたカラーコピーのようにフルカラーの表示は
行なえないが、１回の露光で少なくとも３色の色
の組合らからなるピクトリアルカラー表示を得る
ことができる。通常使用される事務書類などと同
等の情報を得る上でじゆうぶん有用なものであ
る。

第１０図に第５図から第７図に示した原理に基
づいて感光体上に形成したカラー像を転写材に転
写する装置の概略図を示す。感光体２３上にはこ
れまで述べてきた方法によつて像が形成される。
感光体上の像は転写帯電器７によつて転写紙８に
転写される。その後転写紙は定着器１９に送ら
れ、像が定着される。第１０図では感光体上の画
像を転写する例を挙げたが、同様にして透明導電
基板２１上に形成される画像を転写する構成とし
てもよい。

第１１図に本発明の他の実施例の原理、構成説
明図を示す。第１１図において２１は透明導電基
板、２３は導電基板２３ａ上にＰ型あるいは両極
性の感光層２３ｂを設けた感光体である。この透
明導電基板２１上にたとえばブルー（以下Ｂとも
記す）、グリーン（以下Ｇとも記す）、レツド（以
下Ｒとも記す）３種の負に帯電した半透明の現像
剤を均一にほぼ一層にコーテイングする。感光体
と透明導電基板が最近接する位置において、透明
導電基板２１の現像材担持面とは逆側よりたとえ
ばブルーおよびレツドの光を同時に照射する。現
像剤は光路の途中に置かれているので、光が感光
体に到達する前に現像剤が光フイルタとして作用
する。ブルーおよびレツドの光はブルーおよびレ
ツドの現像剤をそれぞれ透過し、感光体に達す
る。

一方、感光体表面を帯電器３５によりあらかじ
め現像剤の有する電荷とは逆極性すなわち正に帯
電しておく。また感光体の導電基板２３ａと透明
導電基板２１との間には、感光体側が負となるよ
うに直流バイアスを電源３６により印加してお
く。また感光体表面の帯電器３５の帯電量は透明
導電基板２１（０電位）よりも電位が高くなるよ
うに設定する。ブルー光およびレツド光が感光体
に達した場所においては、感光体表面の正の電荷
は放電され透明導電基板２１よりも電位が低くな
る。この様子を第１２図に示す。

第１２図においてV_Oは透明導電基板２１の電
位（０電位）を示し、V_Aは感光体２３の表面電
位を示す。またV_Lは露光後の感光体の明部、V_D
は暗部の表面電位を示す。さらにV_Bは感光体の
導電基板２３ａの電位を示す。

以上の結果ブルー光およびレツド光が感光体に
照射された位置では、電位V_Lが導電基板の電位
V_Oよりも負であるので、負に帯電している現像
剤は透明導電基板２１側に引きつけられたままで
ある。また、グリーンの現像剤はブルー光もレツ
ド光も透過しないため、グリーンの現像剤位置に
おいては依然として感光体表面の電位V_Dが高く、
グリーンの現像剤は感光体２３表面に付着する。
こうして感光体上にはグリーン色の画像が、導電
基板上にはブルーとレツドの混合色の画像が得ら
れる。更に露光を与える光源をたとえばグリーン
光とするならば、グリーンの現像剤は透明導電基
板２１上に残り、その他の現像剤は感光体上に付
着する。本発明では、こうして照射する光源を選
ぶことにより、感光体上あるいは透明導電基板上
に付着する現像剤の色を自由に選択することがで
きる。

第１３図に本実施例の更に具体的な装置の断面
図を示す。３はレンズ、２はスキヤナ、２７はハ
ーフミラー、２８は現像剤担持体である現像剤コ
ーテイング器、３５は帯電器、３０および３６は
電源、９は除電ランプ、３１はレーザ光源であ
る。現像器２８は通常用いられるようなものであ
ればよいが、B.G.Rの混合現像剤と鉄粉を混ぜた
いわゆる２成分現像器が最適である。ブルー、グ
リーン、レツドの現像剤は摩擦帯電されるような
高抵抗の着色粒子である。この現像剤が第１２図
の実施例とは逆に正に摩擦帯電されるものである
ならば、電源３０及び３６の極性は図と逆向きで
あり、使用する感光層はＮ型あるいは両極性光導
電層を用い、帯電器３５は感光体表面を負に帯電
するものである。

第１４図は第１３図の実施例の変形例で、透明
導電基板２１の変わりに、透明導電基板３７を固
定し、薄い透明絶縁膜３８を移動させるようにし
た例である。第１４図の装置は、第６図に原理を
示した本発明の実施例装置としても適用できるも
のである。

さて、第１３，１４図において現像器２８と透
明導電基板２１又は３７との間に直流バイアスを
透明導電基板側を正として印加する。現像器上で
負に摩擦帯電したB.G.R混合現像剤は印加バイア
スを調節することによりほぼ一層に透明導電基板
上に一様にコーテイングすることができる。混合
現像剤は感光体の方向へ送られ、感光体と透明導
電基板が最近接した位置で透明導電基板側から信
号変調した光ビームを露光し、前述のように像形
成する。光源３１はそれぞれB.G.R光を発生する
レーザであるが、LEDなどでもよいし、その他
の光源となるもの、あるいは白色光源の色フイル
ターを備えてB.G.R光を供給するものでもよい。
それぞれの光源は独立して像書き込みに関与す
る。たとえばブルー光とグリーン光が同時に発生
するブルーの現像剤及びグリーンの現像剤がとも
に透明導電基板２１又は絶縁膜３８上に付着す
る。このようにして形成した画像は第１０図に示
した装置によつて紙などに転写してハードコピー
としてもよいし、あるいは第８図又は第９図に示
した装置によつてそのまま表示してもよい。

本発明において使用する有色性現像剤はたとえ
ば樹脂に染料を混合して得られる。使用する現像
剤はなるべく色彩度の大きいものである方が良
い。現像剤の色濃度が高い場合に、それぞれ対応
する光源の露光を強くすることによつて現像剤の
フイルタ効果は更に効果が強い。光の三原色、青
紫、緑、赤の３つの光ビームを用い、青紫、緑、
赤の現像剤を混合した混合現像剤を用いることが
最適である。また感光体に対して現像剤は感光体
内に発生した弱い電荷で吸着されカラー画像を形
成するので、感光体からの現像剤の除去が容易と
なる。そしてまた、必ずしも三色の現像剤を混合
することは必要でなく、たとえば二色のカラー表
示を得る場合には二色の現像剤および対応する二
色の光源を用いればよい。さらに四色以上の表示
を得たい場合には必要数の光源と、おのおのの光
源を選択して透過させる透過スペクトル特性を有
する現像剤を必要数色混合する。

以上詳細に述べたように、本発明ではワンシヨ
ツト露光で多色のピクトリアルカラー画像を得る
ことができ、情報表示の容量を増大することがで
きる。また、ハードコピーを提供せず表示のみに
使用する場合には、現像剤を消費することなく経
済的な装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は従来の像形成装置の概略
図、第５図及び第６図は本発明の一つの実施例の
構成説明図、第７図から第１０図は前記実施例の
更に具体的な装置の概略図、第１１図は本発明の
他の実施例の構成説明図、第１２図は感光体と導
電基板の電位を示すグラフ、第１３図及び第１４
図は第１１図の実施例の更に具体的な装置の概略
図、である。 図において、１……レーザ光源、２……スキヤ
ナー、３……レンズ、２１……透明導電基板、２
２……混合現像剤、２３……感光体、２４，２９
……バイアス電源、２６……帯電器、２８……現
像器、を表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ透過する波長が異なる複数の有色現
   像剤を混合した現像剤に光情報を照射し、カラー
   画像を形成する像形成方法において、 波長によつて光の透過状態がそれぞれ異なり、
   特定の極性の電荷を保持する複数色の有色現像剤
   を混合した混合現像剤とを用い、 上記混合現像剤を支持体により支持し、この混
   合現像剤と電子写真感光体との間で電位差を生じ
   させて両者を対向させ、 波長がそれぞれ異なる複数の光ビームを、この
   混合現像剤側から感光体に照射し、 この照射した光ビームの波長に応じて、感光体
   に有色現像剤の電荷と逆極性の電荷を発生させ、 この照射した波長に応じて有色現像剤を色別に
   選択的に感光体に静電吸着することで、 カラー画像を形成することを特徴とする像形成
   方法。 ２ それぞれ透過する波長が異なる複数の有色現
   像剤を混合した現像剤に光情報を照射し、カラー
   画像を形成する像形成装置において、 波長によつて光の透過状態がそれぞれ異なり、
   特定の極性の電荷を保持し、混合した複数色の有
   色現像剤を薄層状態で支持する透明導電基板部材
   と、 導電基板と感光層を有し、この感光層側を上記
   透明導電基板部材上の現像剤と対向させる電子写
   真感光体と、 上記透明導電基板部材側から感光体の感光層の
   方向に、波長がそれぞれ異なる複数の光ビームを
   照射する光学手段と、 上記透明導電基板部材と感光体の導電基板との
   間に電位差を生じさせる電源と、 を有し、この照射した光ビームの波長に応じて、
   感光体に現像剤が有する電荷と逆極性の電荷を発
   生させ、この照射した波長に応じて有色現像剤を
   色別に選択的に感光体に静電吸着することによ
   り、カラー画像を形成することを特徴とする像形
   成装置。