JPS60189762A - 液体現像によるカラ−現像方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は液体現像によるカラー現像方法に関し、特に
、２色以上の液体トナーの混合色のカラー画像を得る方
法に関する。

従来例の構成とその問題点 近年、ＣｊＲＴディスプレイのカラー化が進み、プリン
タ、プロッタ等のハードコヒー装置のカラー化が活発に
行なわれている。

以下に従来のカラー記録方法について説明する。

第１図は熱転写カラー記録方法の原理を示すものであり
、１は感熱記録ヘッド、２はカラーインクシートであり
、マゼンタ２ａ、シアン２ｂ、イエロー２ｃの熱溶融性
インクがベースシート２上に塗り分けられている。カラ
ー画像を得るには、各色ごとに感熱記録ヘッド１を用い
てカラーインクシート２上のインクを溶融し、記録紙３
上に転写させ、その動作を３回くり返しカラーインクの
混色を行う。

この方法においては、高速で記録を行うと、感熱記録ヘ
ッド１の発熱部の蓄熱により、不要なインクの転写（ノ
イズ）が発生し１画品質が低下する。さらに画素の形成
をカラーインクシートを介して行うため、感熱記録ヘッ
ド１の解像度よりも低い解像度の画像しか得られない。

また１画素あたりのインク転写量を制御することが極め
て困難な為、混色により表現できる色相数も限られる。

さらに同一記録紙にくり返しカラーインクを転写して混
色を行うため１色合せが難しいという一問題もかかえて
いる。

第２図はインクジェット記録方法を用いたカラー記録方
法の原理図である。４はノズルで、圧電素子等によって
微小なインク滴を発生させる。ノズル４から飛翔したイ
ンク滴は荷電電極６で画素に応じて帯電される。画素を
形成するインク滴は偏向電極６により飛翔方向が曲げら
れ、記録紙９上に到達する。一方、不要なインク滴は直
進してガター７に捕獲され、インク回収部８に回収され
る。

４色（シアン、イエロー、マゼンタ、ブラｙり）のイン
クをそれぞれの画素の色に応じて記録紙９上で混ぜるこ
とによりカラー画像を得る。

この方法においては、微小なインク滴を形成する之め精
密に加工されたノズルを用いるが、コ賽等の付着、ノズ
ルの目詰り、気泡の混入等により、インク滴の発生が不
安定になると旨う問題を持っている。

その他のカラー記録方法として、静電記録方法がある。

例えば静電記録紙に正と負の２種類の電荷を与え、これ
にトナーを付着させる方法があるが、この場合は２色（
たとえば赤と黒）しか記録することができない。

まだ静電記録紙に粉体トナーを用いてカラー記録を行う
方法も考えられるが、その場合、静電潜像形成後の現像
定着の工程で粉体トナー像を熱定着することになり、静
電記録紙の水分が蒸発してしまい、同一静電記録紙上に
くり返し静電潜像を形成することが困難となる。したが
って同一記録紙上に混合色によるカラー画像を記録する
ことは困難である。また熱定着を行なわない方法として
第３図に示す静電記録紙に液体トナーを用いて、カラー
記録を行う方法がある。

第３図において、１ｏは静電記録ヘッド、１１は静電記
録紙、１２ａ　、１２ｂ　、１２ｃ　、１２ｄＵそれぞ
れイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの液体トナー
現像器である。カラー画像の記録にあっては、まず静電
記録ヘッド１０により、静電記録紙１１上に静電潜像を
形成すると共に、静電記録紙１１を搬送ローラ１３，１
４で図中矢印の方向に搬送し、イエローの液体トナー現
像器１２ａを静電記録紙１１に接触させて現像・定着を
行う。イエロー画像の形成が終了すれば、記録紙搬送ロ
ーラ１３，１４を逆回転し、静電記録紙１１を最初の記
録位置まで戻す。

次に静電記録ヘッド１０によりシアン用の静電潜像が同
一静電記録紙１１に記録される。このときシアンの画像
を得るため、イエローの液体トナー現像器１２ａは静電
記録紙１１から離れ、かわりにシアンの液体トナー現像
器１．２　ｂが静電記録紙１１に接触する。

このように順次現像器を交換してカラー画像を得る。第
４図はとのカラー記録方法において用いられる液体トナ
ー現像器である。１５は現像スリット、１６はスクィー
ズ・ノズル、１７は吸い上げパイプ、１Ｂは吐き出しパ
イプ、１９はポンプ、２ｏは液体トナー、２１はタンク
である。現像ス！Ｊ　、、　ト１５　＋スクィーズ・ノ
ズル１６は第６図に示すように、静電記録紙１１の進行
方向（図中に矢印で示す）に対して設けらｈでいる。

ポンプ１９により、タンク２１内の液体トナー２０は吸
い上げパイプ１７を通じて現像スリット１５を満し、現
像スリット１５の開口部を通過する静電記録紙１１の静
電潜像を現像する。静電記録紙１１を付着した余分な液
体トナー２ｏはスクィーズ・ノズル１６により吸い取ら
れ、吐出しパイプ１８を通じてタンク２１に回収される
。

このように構成さり、だ液体トナー現像器１２による現
像の原理を第６図に示す。静電記録紙１１上に形成され
た静電潜像２２（マイナス電荷４個が１画素に相当）が
液体トナー現像器１２の現像スリ・シト１５に達すると
、液体トナー２ｏ−中のプラスに帯電したトナー粒子２
３が電気泳動現象によシ静電潜像２２に付着する。静電
潜像２２が現像スリ・・７　）　１５を通過した時点で
、トナー粒子２３が１画素分の静電潜像２２の全てに付
着する（図では４個のマイナス静電潜像２２に対し、４
個のトナー粒子が付着）。

以後このような状態を飽和現像状態と呼ぶ。こねに対し
、現像スリット１６を通過することによって、１画素分
の静電潜像２２の全てにトナー粒子２３が付着しない状
態を、以後、未飽和現像状態と呼ぶ。

最ｆｆｌにスクィーズ・ノズル１６によって静電記録紙
１１に付着した余分な液体トナー１２が吸引され、静電
記録紙１１上にトナー粒子２３が現像される。一度静電
記録紙１１に付着したトナー粒子は再度液体トナー現像
器を通過さ拡ても剥離しないため、くり返し記録・現像
が行なえる。従って複数の液体トナー現像器を用いてカ
ラー記録が可能である。

しかしながら上記の様に構成された静電記録紙に液体ト
ナーを用いてカラー記録を行う方法では、静電潜像に対
し飽和現像を行っているだめ、１度画像を形成したトナ
ー粒子の上に再度静電潜像を形成しようとしても、静電
潜像が形成されず、混合色によるカラー画像を得ること
が困難であるという問題を有していた。

発明の目的 この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的は、異なる色の２色以上の液体トナーの
混合色で、高速かつ高解像度のカラー画像を得ることが
できるようにした液体現像によるカラー現像方法を提供
することにある。また特にこの発明では、２色以上のト
ナー粒子の混合比率を変化させ、希望する混合色を容易
かつ高速に得ることができるようにした液体現像による
カラー現像方法を提供することを目的としている。

発明の構成 上記の目的を達成するために、この発明のカラー現像方
法では、静電潜像が形成された記録媒体にまず第一の液
体トナーを接触させ、この第１の色のトナー粒子を上記
静電潜像に未飽和状態で均一に付着させる。つまり、静
電潜像のすべての電荷に完全にトナー粒子を付着させる
のではなく、適当な割合でトナー粒子の付着しない電荷
を残す現像状態とする。続いて、上記の記録媒体に第２
の色の液体トナーを接触させ、上記静電潜像の残った電
荷の一部または全部に第２の色のトナー粒子を付着させ
る。このような未飽和現像処理を２色以上の液体トナー
について順次行ない、それら各色を混合した色のカラー
画像を得る。葦だ、各色ごとの未飽和現像処理工程にお
いて、液体トナー粒子の電気泳動を任意に制御し、その
現像処理でのトナー粒子の付着量を任意に制御する。こ
の制御によ−て、各色のトナー粒子の混合比率を任意に
変化させ、希望する混合色のカラー画像を得る。

実施例の説明 第７図は本発明のカラー現像方法を用いた装置の第１の
実施例である。

第７図において、２４ａ　、２４ｂ　、２４ｃは図示し
ないポンプ等の供給装置によりそれぞれ異なる色の液体
トナーが供給される液体トナー現像器であり、それぞれ
補助電極２５ａ　、２５ｂ、２５ｃ全備えている。

補助電極２５ａ　、２５ｂ　、２５ｃにはスイ・ンチ２
６ａ　、２６ｂ　、２８ｃを介してバイアス電源２７ａ
　、２７ｂ　、２７ｃが接続されており、カラートナー
粒子と逆極性の電圧を印加することができる。これら３
個の液体トナー現像器２４ａ。

２４ｂ　、２４０は独立に上下し、３個のうち２個ある
いは１個を使って静電記録紙２８上に形成さｈた静電潜
像を現像してカラー画像を得る。

第７図においては２個の現像スリリ）２４ａ　。

２４ｂを用い、静電記録ヘッド２９で静電記録紙２８上
に形成された静電潜像を現像する場合を示している。

この場合、現像スリット２４ａではスイッチ２６ａが閉
じられており、補助電極２５ａにはバイアス電源２７ａ
によりカラートナー粒子３２ａと逆極性（本実施例の場
合は負）の電圧が印加されている。また液体トナー現像
器２４ｂでも同様にスイ・ンチ２６ｂが閉じられ、補助
電極２５ｂにカラートナー粒子３２ｂと逆極性の電圧が
印加されでいる。

一方液体トナー現像器２４Ｇは現像に使用しないため静
電記録紙２８から離れており、補助電極２５ｃには電圧
が印加されていない。またこの図では、静電記録紙２８
に付着する余分な液体トナーを回収するだめのスクィー
ズ・ノズルは省略されている。

静電潜像の現像は搬送ローラ３０，３１によって静電記
録紙２８を図中矢印の方向に移動して行々う。さらにく
り返し同一の静電記録紙２８上に上記とは異なる色の画
像を記録したい場合は、搬送ローラ３０，３１を逆転さ
せ、静電記録紙２８を元の記録開始位置にセ・ントし、
異なる液体トナー現像器の組み合せで上記と同様の設定
を行い記録、現像を行えば良い。

以上の様に構成された装置でのカラー現像方法の原理を
第８図、第９図の原理図により説明する。

第８図は、色の異なる液体トナーが供給されている２個
の液体トナー２４＆、２４ｂを用い２色の混合した画像
を得る場合を示している。

液体トナー現像器２４ａ、２４ｂにはそれぞれ図示しな
いポンプ等の供給装置により異なる色の液体トナーが供
給されている。さらに補助電極２５ａと２ｔｓｂにはス
イッチ２６ａ　、２６ｂを介してバイアス電源２Ｔ＆、
２７ｂＫ接続されておりカラートナー粒子３２ａ、３２
ｂと逆極性（負）の電圧が印加されている。静電記録紙
２８上に形成された１画素分の静電潜像３３は負極性で
あり、補助電極２５ａ　、２５ｂも負極性であるだめ、
カラートナー粒子３２ａ　、３２ｂは静電潜像３３の方
向だけでなく補助電極２５ａ　、２５ｂの方向にも電気
泳動現像を示す。従って、みかけ上、カラートナー粒子
３２ａ、３２ｂの静電潜像３３に向っての電気泳動が起
こりにくくなる。

つまり第８図に矢印で示す方向に静電記録紙２８が移動
する時、まず最初の液体トナー現像器２４ａでは、静電
潜像３３の一部（図中４個の電荷に対し２個のみ）にし
かカラートナー粒子が付着しない。従って静電潜像３３
が最初の液体トナー現像器２４ａを通過し終った時には
、まだカラートナー粒子が静電潜像３３に付着できる状
態にあり、このような状態を未飽和現像状態と呼ぶ。

次にこの静電潜像３３は第２の液体トナー現像器２４ｂ
により現像される。第２の液体トナー現像器２４ｂも最
初の液体トナー現像器２４ａと同様に、カラートナー粒
子３２ｂの電気泳動が起こりニ〈＜、静電潜像３３の未
だカラートナー粒子３２ａが付着していない部分にのみ
カラートナー粒子３２ｂが電気泳動現像により付着する
ことができる。

このように静電潜像３３は、２個の液体トナー現像器２
４ａ　、２４ｂの両方を通過し′τはじめて、そハ以上
刃う−トナー粒子が付着しない状態になる。この状態を
飽和現像状態と呼ぶ。乙の飽和現像状態の静電潜像３３
は２色のカラートナー粒子３２ａ　、３２ｂが付着して
おり、これら２色が混った色の画像となる。

第９図は色を混ぜない場合のカラー現像方法の原理図で
ある。

第９図は液体トナー現像器２４ａのみを使用してカラー
画像を得る場合であり、補助電極２５ａには電圧は印加
されていない。従って、カラートナー粒子３２ａは全て
静電潜像３３に向って電気泳動現象を示す。このため静
電潜像３３の全てにカラートナー粒子３２ａが付着する
ことができる。

従って液体トナー現像器２４ａを通過した静電潜像は飽
和現像状態となり、カラー画像が得られる。

以上第８図、第９図で説明した様に、色を混ぜないでカ
ラー画像を得る場合には、−個の液体トナー現像器で補
助電極に電圧を印加せずに飽和現像状態で現像を行い、
また色を混ぜてカラー画像を得る場合には、２個の液体
トナー現像器を用い、それぞれ補助電極にカラートナー
粒子と逆極性の電圧を印加して未飽和現像状態で現像を
行う。こｈにより、非常に簡単な構成で、非常に高精細
なカラー画像が得らねると共に、重ね合せによる混色を
行う場合のような色合せ（位置合せ）の必要がなくなる
。

第１の実施例においては、補助電極に印加する電圧の極
性をカラートナー粒♀と逆極性としたが、第１０図に示
す様に補助電極３４に印加する電圧をカラートナー粒子
３７と同極性とし、飽和現像状態を得るためには補助電
極３４にスイッチ３６によシミ圧を印加し、未飽和現像
状態を得るだめには補助電極に電圧を印加しない構成と
しても同様の効果が得られる。

第１１図は本発明のカラー現像方法を用いた装置の第２
の実施例である。

第１１図において、３８は静電記録紙、４４は静電ａ像
、３９は液体トナー現像器、４３はカラートナー粒子で
あり第１の実施例と同様のものである。第１の実施例と
異なるのはグＩＪ　、、　）電極４゜が分割されており
、かつ液体トナー現像器３９の静電記録紙３８に近い所
に設けられていることである。さらにグリッド電極４ｏ
はスイッチ４１を介してバイアス電源４２に接続されて
いる。カラートナー粒子４３はグＩＪ　、、　上電極４
０の間を通って静電潜像４４に向って電気泳動現像を示
す。

しかしながらグリッド電極４ｏにカラートナー粒子４３
と同極性の電圧が印加されると、カラートナー粒子４３
はグリッド電極４０間を通過しにぐくなり、静電潜像４
４に付着しにくくなる。結果として、静電潜像４４が液
体トナー現像器３９を通過しても未飽和現像状態となる
。一方グリ、。

上電極４０に電圧が印加さねていなけねはカラートナー
粒子４３の電気泳動を阻害する力はなくなり、飽和現像
状態が得られる。このように構成された液体トナー現像
器を用いね−ば、第１の実施例と同様の効果が得られる
。

以上、第１の実施例及び第２の実施例では、バイアス電
圧を固定としだが、バイアス電圧を可変とすることによ
り、２色のカラートナーを異なる割合いで混ぜることも
可能である。まだ第１の実施例、第２の実施例では、２
色を混ぜる場合について説明したが、それ以上の種類の
色を混ぜることも、上記と同様な方法で容易に行なうこ
とができる。

例エバ、シアン・イエロー・マゼンタ・ブラ・ンクの４
色の液体トナーが供給される４個の現像器を並べて設置
する。そして、静電潜像が形成された静電記録紙を一定
速度で移送し、４個の現像器を順次通過させる。４個の
現像器を通過すると、静電潜像が最終的に飽和状態で現
像されるようにする。このとき、静電潜像にシアン・イ
エロー・マゼンタ−ブラックのトナー粒子をどのような
比率で付着させるかは、４個の現像器における液体トナ
ー粒子の電気泳動を制御することで行なえる。

つまり、各現像器の電気泳動制御用の電極に印加する電
圧を適宜に変化させる。これにより各現像器でのトナー
粒子付着量を制御し、全体として飽和現像状態を得るよ
うにする。シアン・イエロー・マゼンタ・ブラーツクの
トナー粒子の混合付着比率を変えることで、希望する色
のカラー画像を得ることができる。この発明のカラー現
像方法によれば以上のような構成の装置を実現すること
ができる。

また、この発明の方法によれば、トナー粒子の付着量を
制御するために静電記録紙の移送速度や現像処理回数を
変える必要がないので、現像処理を常に高速に行なうこ
とができる。

発明の効果 以上詳細に説明したようにこの発明のカラー現像方法に
よれば、２色以上の液体トナーを混合した色のカラー画
像を簡単な現像処理で高速かつ高精細に実現することが
でき、混色のための色あわせの必要もなく、その実用効
果は太き込。特に、各色の液体トナー粒子の電気泳動の
制御するという簡単な手段で、各色のトナー粒子の混合
比率を変化させて、希望する混合色のカラー画像を容易
かつ高速に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の感熱転写記録方法の原理図、第２図は従
来のインクジェット記録方法の原理図、第３図は従来の
液体トナーを使用するカラー静電記録方法の概略図、第
４図は従来の液体トナー現像器の構成図、第６図は従来
の液体トナー現像器の横断面図、第６図は従来の液体ト
ナー視像器による現像の原理図、第７図は本発明のカラ
ー現像方法を用いた第１の実施例の構成図、第８図、第
９図は本発明のカラー現像方法の原理図、第１０図は本
発明のカラー現像方法を用いた第１の実施例の変形例の
構成図、第１１図は本発明のカラー現像方法を用いた第
２の実施例の構成図である。 １０・・・・・・静電記録ヘッド、１′１・・・・・・
静電記録紙、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・−−・液体トナ
ー現像器、１３．１４・・・・・・搬送ローラ、１６・
・・・・現像スリ・ント、１６・・・・・・スクィーズ
ーノズル、１了・・・・・・吸込上げパイプ、１８・・
・・・・吐き出しパイプ、１９・・・・・・ポンプ、２
０・・・・・・液体トナー、２１・・・・・タンク、２
２・・・・・・静電潜像、２３・・・・・・トナー粒子
、２４ａ。 ２４ｂ、２４Ｃ・・・・・・液体トナー現像器、２６ａ
。 ２５ｂ　、２５ｃｍ＝−・補助電極、２５　ａ　、　２
６　ｂ　＋２６　ｃ−−−−−−スイッチ、２７ａ　、
２７ｂ　、２７ｃ・−・・・バイアス電源、３２ａ、３
２ｂ・・・・・・カラートナー粒子、３３・・・・・静
電潜像、３９・・・・・液体トナー現像器、４ｏ・・・
・・グリッド電極、４３・・・・・・カラートナー粒子
、４４・・・・・・静電潜像。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
２　図 第９図 第１０図 工ゝ３６ 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録媒体上に静電潜像を形成し、上記記録媒体にまず第
   １の色の液体トナーを接触させ、上記第１の色のトナー
   粒子を上記静電潜像に未飽和状態で付着させ、続すてこ
   の記録媒体に第２の色の液体トナーを接触させ、上記静
   電潜像の残った電荷に上記第２の色のトナー粒子を付着
   させる処理を２色以上の液体トナーについて順次行ない
   、それら各色を混合した色のカラー画像を得る液体現像
   によるカラー現像方法であって、各色ごとの現像におけ
   る未飽和状態のトナー粒子付着量制御を、液体トナー粒
   子の電気泳動の制御によって行うことを特徴とする液体
   現像によるカラー現像方法。