JPS58100878A - カラ−電子写真方法 - 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、分光および発色機能を有するフィルタート
ナーの光電気泳動を利用した新規なカラー電子写真方法
に関する。

従来のカラー電子写真方法は、カールソンプロセスを基
本として、これケ少なくとも３回繰返してフルカラーの
画ｆ蒙ケ得ていた。このため、装置が大型で価格も高く
、複写速度ヶ上げるについても限界があった。これに代
り、て、１回の露光、現ｆｌＩによりフルカラーの画（
＊に得ることのできる光導電性トナーの光電気床＃紫利
用した方法が、飼えば、特開明５３−１２３９３０号公
報において提案されている。これは、それぞれ赤、緑、
青の光に感度ケ有するシアン、ｙゼンタ、イエローの３
色違Ｖｔ＊侠ぷり光導電性トナーを使用し、これらケ高
絶縁性液体に分散させた懸濁液音絶縁性フィルムに薄く
塗布した後、このフィルムｗ透ＥＩＪ１１１４と圧電極
との間に挾み、両電極間に直流電圧倉印加した状態で透
明電極側から光鐵勿照射して、絶縁性フィルム面と透Ｅ
！Ａ［極面とにそｎぞれポジ両津およびネガ画１象ケ碍
るものである。この方法は、しかしながら、各光導電性
トナーの色材としての色特性と、光導電体としての分光
特性とがうまくマツチングしていないため鮮明なカラー
画＠ケ得ることができず、また、絶縁性フィルム上のト
ナ一層が１層なのでトナーの重なりがなく、またトナー
とトナーとの間には色がつかないため、色濃度が低い欠
点がある。

１（ロ）の露光、　；１！＋象によりフルカラーの１ｉ
ｉｉ像を得るための別の方法として、特公昭５５−２７
３４１号公報に記載されているようなフィルタートナー
會利用する方法がある。これは、それぞれシアン。

マゼンタ、イエローに発色する無色昇華性染料ヶ含有し
、しかも赤、縁、青に着色された非光導電性の３種類の
着色光透過性トナー？利用するもので、一様に帯電した
感光体表面にこれらのトナーケランダムに散布してトナ
ーの薄層音形成し、この上から光＠ケ照射してトナーの
下の感光体表面電荷を選択的に減衰させ、減衰した部分
のトナー紮除去して残ったトナーケクレ了紙に転写し、
り１ノ一紙金加熱して活性クレーとトナー中の昇華性染
料と？反応させて、クレー紙上にカラー＃Ｊ１１１　を
得るものである。しかしながら、この方法も、感光体表
面上のトナ一層が１層なりで色濃度が低く、またトナー
粒子ケあまり小さくすると地汚れが発生するので、粒子
径が２０〜４０μｍ程度のトナー？使用せざる全得なく
、このため解摩カが悪い等の問題かめる。

この発明の目的は、色特性および分光特性の〜　　　　
“ッチングの問題のない非光導電性トナーヶ使用する新
規な改良されたカラー電子写真方法を提供することにあ
る。

この発明のその上の目的は１分光および発色機能紫有す
るフィルタートナー全使用した改良されたカラー電子写
真方法ケ提供することにある。

この発明のさらにその上の目的は、色濃度が高く、解摩
力の優れた鮮明な画像ケ得ることのできるカラー電子写
真方法ケ提供することにある。

この発明によるカラー電子写真方法は、一方の面に光照
射により持続性内部分極効果音生ビる光導電層を少なく
とも有する主電極板と、この電極板の光導電層側に微小
間隙ケもって対向する透明な導電層ケ有する対電極板と
勿使柑し、この微小間隙中に、透光性着色剤および無色
昇華性染料ヶ含む荷電フィルタートナーフ分散させた絶
縁性液体ケ封入することと、このような埃像液を介して
両１を極間に直流箇たは交流電圧ヶ印加することと、こ
の電圧印加と同時または前後して透に！Ａ電極側から光
ｆ象？照射することと、両電極間ケ短絡させるかまたは
両電極間に前記印加電圧とは逆方向であって前記光ｆ象
照射により生起した内部分極電荷が作る電界よりも小さ
い電界勿作る電圧を印加することと、これにより両電極
上に形成されたフィルタートナー像の少なくとも一方全
クレー紙に転写することと、このクレー紙ケ加熱して、
クレー紙上に発色カラー障會得ることと紫含む。

この発明においては、使用するフィルタートナーの分光
のための色および昇華して発色した酷の色？適当に選択
することにより、二色から多色またはフルカラーのコピ
ーヶ１回露光および１回現浄により得ることができる。

この発明の力２−電子写真方法紮使用すれば、フィルタ
ートナー中の染料がクレー紙中において重なって発色す
るので。

色濃度の高いカラー画ｆ象を得ることができ、またフィ
ルタートナー０粒径を１μｍ以下にすることができるり
で、解障力の優ｎたコピー會ｐ＠−ることができる。

以下、この発明ｒ添付図ｒＩｊＪケ参照してさらに詳し
く説明する。第１図において、・圧電極１は、導電性基
板２の一万の面上に、光照射により持続性内部分極効果
ケ生じる光導電層３と、絶縁性機能ケ有する薄層すなわ
ちバリア一層４と？順に積層して形成され、対電極５は
、ガラス等の透明支持体の一トに酸化錫または沃化鋼の
ような透明導電層ケ形成した透明電極６と、その透明導
電層の上に設けられた絶縁性機能？有するノ（リア一層
７とからなる。これら二つの電極１および５）ま、少な
くとも一方が透明電極であればよく、それぞれ０ノくリ
ア一層４および７ケ内側に向けて微小間隙をもって対向
させられる。そして、この間隙中に、例えば、それぞれ
赤（ル）、縁（Ｇ）、青（Ｂ）の光を４択的に透過し、
シアン、マゼンタ、イエロ−＋７Ｊ各色に発色する無色
昇華性染料ケ含む３種類のフィルタートナ−８ケ分散さ
せた絶縁性液体すなわち現１象液９刀；満たされる。フ
ィルタートナー８をま、この現Ｉｍ！液９中に分散され
ることにより１例えば負に帯電するものとする。

このように構成した後、主［極１および対電極５にＳ第
２図に示すように、主電極１１ｉｌｌ］が正になるよう
に直流電源１０に接続する。こｎは後述するように交流
電源であってもよい。そして、この電圧印加と同時にま
たは前後して、白、赤、緑。

青、黒會有するカラー原−横１１の光像を、透明電極６
１１１１より照射する。両電極間に電圧紮印加する＋＋
争 ことにより、負帯電しているフィルタートナー８は、正
憧性の電圧ケ印加された主電極ｌのバリアーＩ＊４に一
様に引き寄せられて、そこに付着する。

−万、カラー原稿１１からの各色の光は、対電極５おＪ
び埃浄液９を透過し、バリア一層４上のフィルタートナ
−８ケ選択的に透過し、て、土竜＃Ａ１の光導電層３に
達し、これを内部分極させてバリア一層４１則に正孔全
選択的にトラップさせる。すなわち、カラー原稿１１か
らの白色光は、ノくリア一層４上のフィルタートナー８
ｔすべて透過し、正孔ケバリア一層４側に全面的にトラ
ップさせる。

赤色光は、バリア一層４上のフィルタートナー８のうち
の赤色光？透過するトナーＨのみ全透過して、これが付
着した部分のみに正孔會トラップさせる。緑色光は、フ
ィルタートナー８のうちの緑色光ケ透過するトナーｑの
み全透過して、その部分のみに正孔をトラップさせる。

青色光は、フィルタートナー８のうちの青色光ケ透過す
るトナーＢのみケ透過して、その部分のみに正孔會トラ
ップさせる。カラー原稿１１の黒色部からの光はないの
で、こｎに対応する主電極１の光導電層３部分には内部
分極が起こらない。このようにして光導電層３内に生じ
た内部分極は、この光導電層の特性上、光照射ケ止めた
後も暫く持続する。したがって、バリア一層４１ｆｌｌ
ｌにトラップされた正孔によって、その部分の負帯電フ
ィルタートナー８も暫くそのまま保持される。なお、こ
の光像照射は。

３色のレーザビーム等ケ使用してもよい。

次に、第３図に示すように、暗中において、主ｔ！Ｉｔ
換１側が負になるように、両電極２および６の間に電源
１２に接続する。こうすると、光導電層３のバリアーＩ
−４側にトラップされた正孔によって保持さｎているト
ナーは、そのまま保持され続けるが、それ以外の負帯電
トナー８は、対電極６に注入さｔた正電荷に吸引さｔて
その方向に泳動し、バリア一層７０表面に付着する。こ
の工程は暗中で行なわれるため、このときの光導電層３
は絶縁層として働き、電極２とバリア一層４に付着した
トナーとの間に間隔を置くことになるので。

両者が接触する場合に比べて電気的吸引力が弱まり、バ
リア一層４からのトナーの選択的な離脱に大きく貢献す
る。また、このとき重要なことは、外部電源１２により
両電極間に発生した電界ＥＶ？、光導電層３の内部分極
により発生した電界Ｅ１よりも小さくすることである。

この差が大きいほど、光照射部のトナーがバリア一層４
から離脱するの會防ぐ上で好ましいが、電界Ｅ！の最小
値は。

非照射部のトナーに働く力？トナーとバリア一層４との
物理的吸着力よりも大きくしなければならないため、自
ずと限界がある。この工程における印加電圧の大きさは
、光導電層３の厚さ、埃ｒ象液９の種類等によって異な
り、場合によっては、外部印加区圧紮°ゼロすなわち両
［極會単に短絡させることによってのみ、前記電界Ｌ　
ｋ発生させて、上記トナーの選択的離脱ケ起こすことが
できる。

このようにして、この工程終ｒ時には、土竜ｍｌのバリ
ア一層４の表面には、カラー原稿１１のネガ画１象に相
−昌する画１１が形成され、対１１ＩＬ他５のバリア一
層７の表面には、カラー原稿１１のポジ画像に相当する
画（１１が形成されることになる。

このような工程から、次に電源１２’に外し、埃像液９
ヶ抜き取り、主電極ｌと対電極５と？分離して、第４図
に示すように、対を極５のフィルタートナー像８の上に
クレー紙１３ケ重ね、その上からコロナ放電器１４によ
る正極性の一様な帯電ケ行なって、負帯電トナー像８を
クレー紙１３上に転写する。次いで、第５図に示すよう
に、クレー紙１３ヶ加熱することにより、各色のトナー
Ｒ１ｑ％Ｂ内の昇華性染料會昇華させ、クレー紙白の活
性クレーと反応させてこれｔそれぞれシアン、マゼンタ
、イエローに発色させる。すなわち、赤色トナー凡はシ
アンに、緑色トナー０はマゼンタに、青色トナーＢはイ
エローにそｎぞれ発色するので、トナー０２よびＢが付
層する領域では、マゼンタとイエローが重なって赤にな
り、トナーＲυよびＢが付着する領域では、シアンとイ
エローが重なって緑になり、トナーＲおよび０が付層す
る領域では、シアンとマゼンタが重なって青になり、す
べてのトナー）Ｌ、　Ｇ、　Ｈが付着する領域では、シ
アン、マゼンタ、イエローが重なって黒になる。

このようにしてクレー紙１３ケ発色させた優、第６図に
示すように、クリーニングブラシ１５によってクレー紙
１３上のトナーヶすべて除去すれば。

カラー原稿１１と同じカラー画像がそこに古墳される。

このようにしてクレー紙１３上に形成されたカラー画浄
は、カラー原稿１１のポジ画１象であるが。

第３図における主電極１のバリア一層４の表面に付着し
ているトナーヶ、同様にしてクレー紙に転写し、これｔ
加熱して発色させ、付着トナーをクレー紙から除去すれ
ば、カラー原稿１１のネガ画像が得られる。また、第２
図における電源１ｏと第３図における電源１２との接続
極性會これとは逆にすれば、今度は主電極側にポジ画像
が得られ。

対電他側にネガ画１象が得られる。さらに、カラー原４
１１に初めからネガ會使用すれば、対電他側にネガ、主
電極側にポジの画像が得られる。

この発明の・実施に用いらｎる持続性内部分極効果ケ有
する光導電層３としては、　Ｓｅ、ＺｎＯ，ＺｎＳ。

ＣｄＳ　、ＺｎＣｄ８　、不純物準位の高いアンスラセ
ン、アンスラキノン、　Ｓ　、　ＰｂＵ等の蒸着層また
は粉末側脂分散層等が用いられ、その厚さは、セレン系
蒸着層の場合は１〜３μｍ、樹脂分散層の場合は３〜ｌ
Ｏμｍ程度が好ましい。この光導電層３の持続性内部分
極効果とは、必ずしも正負同量の分極を指子ものではな
く、電荷の偏りがあればよい。例えば、正または負の一
方の電荷のみが光導電層３に残留するものであってもよ
い。また、この光導電層３の表向に設けられるバリア一
層４は、第２図に示す工程において光導電層３からのト
ナー８への電荷注入會阻止し、その後の工程においても
、トナ−８ケバリア一層４に、Ｊｖ長時間安定的に保持
する上で重要なものであるが、光導電層３自体にこのよ
うなバリアー機能が備えられている場合には、このよう
なバリア一層４紫別に゛追加する必要はない。バリア一
層４ヶ追加する場合には、絶縁性樹脂材料を厚さ１μｍ
以下に塗布して形成丁ればよい。

フィルタートナー８としては、上記したようなフルカラ
ーの画ｇｌを得る場合には、それぞれ赤。

緑、青に着色されてこれらの色の光音透過し、加熱され
て昇華した場合には、顕色剤と反応してそれぞれシアン
、マゼ／り、イエローに発色する無色昇華性染料を含む
トナーが用いられる。着色剤としては、昇華性の極めて
少ない゛鮮明な色に染着できるものが望ましく、その代
表的な着色剤には次のようなものがある。酸性染料とし
ては、Ｃ・Ｉ・　アシッドレッド５、Ｃ・工・アシッド
レッドｌ−〇・■・アシッドレッド９４、Ｃ，Ｉ・アシ
ッドレッドグリーン９、Ｃ，Ｉ・アシッドグリ−／２７
．Ｃ，Ｉ・アシッドブルー２３．Ｃ・工・アシッドブル
ー４０などがある。また油溶染料としては、　Ｃ，１，
ソルベントレッド１２７．Ｃ・■・ソルベントレッド１
＝３２゜Ｃ・工・ソルベントブルー４８％ｃ１．ソルベ
ントブルー４９などがめる。さらに直接染料としては、
Ｃ・■・ダイレクトブルー８７が、また有機顔料として
ｔ’！、Ｃ，１，ピグメントレッド１７．ｃ・■・ピグ
メントレッド４８．Ｃ・■、ピグメントグリーン２．Ｃ
，Ｉ・ピグメントグリーン７１ＩＣ，１，ビグメ／トバ
イオレット３．Ｃ，１，ピグメントブルー１５などがあ
る。

また、無色昇華性染料としては、シアン発色染料として
３．７−ビス−ジエチルアミノー１〇−トリクロルアセ
チルーフ、ノキサジン、３．７−ピスージエチルアミン
ー１０−ベンゾイル−７１ノキサジン、またマゼン膚発
色染料として４−　（１゜３．３−トリメチルインドリ
ノ）メチル−７−（Ｎ−メチル−Ｎ−フェニル）アミノ
−１１、３１、３１して４−　（４−Ｎ、Ｎ−ジメチル
アミノフェニル）−ピリジン、４−　（４−Ｎ、Ｎ−ジ
メチルアミノフェニル）−ピリジンなどがある。このよ
うな無色昇華性染料は、同一の顕色剤１例えば活性クレ
ーでもってしかも同一発色条件で、鮮明な色に発色する
。また、これらの添加量は、トナー粒子重量に対して０
・５〜１０重量パーセントの範囲が好適である。

これらの着色剤および無色昇華性染料は、透明性に優れ
るエポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、などの
熱硬化樹脂、あるいはスチレン樹脂、アクリル樹脂、ス
チレンブタジェン共重合体、ポリビニルアルコール、ポ
リ酢酸ビニルなどの熱可塑性樹脂を結着剤として、噴霧
乾燥法、マイクロカプセル法、パール重合法などによっ
てほぼ真球に近い球形粒子として形成される。粒子の直
径は、出来るだけ小さいこ七が画像の解僚力を高める上
で好ましく、特に１μｍ以下の場合は最も好ましい。

このようにして形成されたトナー粒子８が分散される＃
１．ｓ液９としては、アイソバール、シクロヘキサン、
鉱物油、シリコン油、亜麻仁油、オリーブ油あるいはこ
れらの混合油等の絶縁性液体中に、カーボンブラック、
アニリンブラック、ベンレジ／イエロー、シアニンブル
ー−ビクトリアブルー、二酸化チタン、黄鉛、鉛丹１群
青、紺青。

亜鉛華、ベンガラ等の微粒子ｔ−□分散させればよい。

このような溶液中にトナー粒子ケ分散させれば、トナー
粒子が荷電されることはよく知られていることである。

また、この溶液中に、荷電制御剤や分散安定剤等の改良
剤ヶ加えてもよいことは通常の電子写真用＃１．律液と
同様である。

クレー紙１３としては、基本的には市販のクレー紙の一
つである感圧記録紙が使用できるが、市販のもの１１．
その表面抵抗が１０’Ωと低いので、この発明における
ような静電転写には不適である。

そこで、表面抵抗が１０１ＩΩ以上になるように、基紙
十のクレ一層の十に、ポリエチレン樹脂などの高抵抗誘
電層ケ設けて使用するとよい。以下に、この発明の実施
例のいくつか勿記載しておく。

実施例１ アルミニウム基板の上に、下地温度７４０Ｃで純度９９
・９９チのセレンを厚さｌ・５μｍに蒸着し、これｔ−
４１間放置した後、セレン層の上にポリエステル樹脂ケ
厚さα５μｍになるように塗布して、主ｖ［極に作製し
た。次に、ネサガラスの透明導電層−Ｆにポリエステル
樹脂を厚さが０・５μｍ　になるように塗布して、対電
極全作製し、これｒ主電極にスペーサーを介して７５μ
ｍの間ｔＭｒもって対向させた。この間隙中に、前記し
た着色剤、無色昇華性染料、結着剤の中から選んで形成
した粒径１μｍの赤、緑、青の三色２）為らなる透光性
フィルタートナーケシリコーン油（信越化学社製ＫＦ−
９６）の中に分散させた境像液勿孕気が入らないように
注入し、その四辺？シールした。これらのトナーは、シ
リコーン油中で負に帯電していた。

次に、主電極側が正になるように、主電極と対電極との
間に直流１７０Ｖの電圧會印加するとともに、対電極倶
すから光強度７０μＪ／備１の光をもって銀塩ポジカラ
ーフィルムの光律會照射した。次に、この光像照射を止
めて、主電極側が負になるように両電極間に直流ａｏＶ
の電圧ｔ５秒間印加したところ、対電極−に、光１象に
応じてトナーが選択的に電気泳動してくるのが観、察さ
れた。次に、先のシールを剥して現ｆ象ｇを抜き取り゛
、主電極と対電極と奮発離し、対電極上のトナー嘗の上
にクレー紙ヶ重ねてコロナ放電によりトナーｆ象をクレ
ー紙に転写した。−ヤして最後に、このクレー紙？温度
１９０°Ｃで５秒間加熱してその表面上のトナー？除去
したところ光像照射した銀塩ポジカラーフィルムと同じ
４’−２（’Ｊ鮮明なフルカラー画像がクレー紙トに得
らｎた。この実施例において、セレン層に生じた内部分
極電荷紮いわゆる脱分極法によって測定したところ、そ
こに１０　　Ｃ／ｃＩｒＬ”程度の電荷が蓄積されてい
た・ 実施例２ 十記実施例Ｉにおいて、主電極側に残ったトナー１象會
同様にしてクレー紙に転写し、加熱発色させたところ、
ネガの同様に鮮明なフルカラー画像が寿られた。

実施例３ 上記実施例２において、銀塩ポジカラーフィルムによる
光１象照射ケ１両電極間に１０　ｏｖ、　５０Ｈ２の交
流電圧ケ印加しながら行なったところ、現像液中のフィ
ルタートナーが両電極間ケ上下に脈動しながら左右にも
移゛動し、主電極側の赤色露光部に赤のフィルタートナ
ーが、緑色露光部には緑のフィルタートナーが、青色層
ｆｔ、部には青のフィルタートナーが、そして白色露光
部にはすべての色のトナーが集合してトナー（象を形成
し、黒色対応部にはトナーの付着はなかった。このよう
なトナー像紮有する主電極表面にクレー紙？重ね、同様
にして転写し、加熱発色させたところ、画ｒｅ　ｆＩｋ
度の高い（）ｌ・５）カラー画１象が得られた。これは
。

実施例２におけるフィルタートナーのカバーリング面積
が、主電極表面面積の１／３程度しかなかったのに対し
、この実施例においては、それが主電極表面面積のほぼ
１００９！ｉ近くなっているからである。なお、この実
施例において、両極間に交流電圧紮印加しても、光ｆ象
照射によって生じたセレン層内部の正の内部分極電荷が
消去されないのは、セレン層とその支持層のアルミニウ
ム基板との間に整流性があり、電子がセレン層内に注入
さｎないからである。

以上、この発ｆＪｉｌｋ′＃定の実施例にしたがって説
明してきたが、この発明は、これらに限定されず、さら
に種々に変形できることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例における主電極と対１１
［極との間にフィルタートナーを含む現像液が封入され
ている状態ケ示す図、第２図は、この発明σ）一実施例
における主電極と対電極との間に電圧ケ印加しながら対
１！を極側より光障ケ照射している状態ケ示す図、第３
図は、この発明の一実施例における主電極と対ＩＩＥ極
との間に第２図とは逆向きの電圧を印加している状態を
示す図、第４図は、対電極上のフィルタートナー濠の上
にクレー紙ｒ重ａＸて転写ケ行なっている状態？示す図
、第５図は、クレー紙？加熱して発色させている状態ケ
示す図、第６図は、クレー紙上からフィルタートナーケ
除去している状態ケ示す図である。 ｌ・・・・主電極、　　　　２・・・・導電性基板。 ３・・・・持続性内部分極効果會有する光導電層１、４
・・・・バリア一層、　　　　５・・・・胃電他。 ６・・・・透明を憧、　　　　７・・・・バリア一層。 ８・・・・フィルタートナー、　　　　９・・・・現像
液、　　　　　１３・・・・クレー紙。 作　４　Ｍ ｂ 僅４　同 ｆｆ１５［ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　微小間隙ヶ隔てて相対向する一対の電極板のうち、
   少なくとも一方は透明電極であり、他方は、その内聞表
   面に少なくとも光照射による持続性内部分極効果ケ有す
   る光導電層を有し。 前記微小間隙中に、無色昇華性染料？含み分光機能ケ有
   する荷電フィルタートナー全分散させた絶縁性液体ケ封
   入することと、 ＋１Ｊ記両電極間に直流または交流の電圧會印加するこ
   とと。 前記電圧印加と同時または前後して、前記透明電他迎［
   より光１１Ｊ會照射することと。 前記両電惨間ケ短絡するか、または前記両電極間にｐ記
   印加電圧とは逆方向であって前記光像照射により前記光
   導電層内に生じた内部分極電荷が作る電界よりも小さい
   電界ケ作る電圧勿印加することと、 これにより両電極上に形成されたフィルタートナー像の
   少なくとも一万會クレー紙に転写することと、 前記クレー紙を加熱してこれ會発色させることと？含む
   カラー電子写真方法。 ２　前記フィルタートナーが、それぞれ赤、緑。 青の光ケ選択的に透過し、それぞれシアン、マゼンタ、
   イエローに発色する無色昇華性染料を含む三種類のトナ
   ーからなる特許請求の範囲第１項記載のカラー電子写真
   方法。