JPS6048032B2 - 画像形成方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光透過性粒子を用いた画像形成方法および装
置に関する。

具体的には、Ｓ／Ｎの向上した画像が容易に得られる画
像形成方法および装置に関する。従来、微細な粒子を用
いた代表的な画像形成方法としては、粒子として光導電
性粒子を用いた電子けがき法、シユガーマン法などが提
案されていた。

しかし、いずれの方法も導電性支持体上に散布された光
導電性粒子の帯電状態に応じて、帯電している粒子と無
帯電粒子を物理的手段あるいは電気的手段によつて選択
的に区別して粒子像を得る方法であつた。すなわち、粒
子自体の光導電機能を利用して、Ｊ光像を粒子像に変換
する画像形成方法であつて、光照射を受けて粒子自体が
導電性になつた粒子を電子けがき法ではエアジェットで
、またシユガーマン法では電界により導電性支持体から
除去する方法であつた。

したがつて、光導電性粒子を導電７性支持体上に一層に
できるだけ密に配列し、しかも前記粒子が導電性支持体
とオーミックに接触していることが必要である。さらに
個々の粒子の静電特性が同一であることが必要である。
しかしながら、前述の必要条件を満足させるためには技
術的に非常に困難であり、たとえ技術的に可能であつて
もこれを装置化した場合、装置が複雑かつ大型になりし
かもコストが高くなる欠点があつた。そこで、本発明者
らは、先に、光透過性粒子を用いて電子写真技術により
画像を得る新規な方法を提案した。その画像形成方法の
原理は、少なくとも、光導電性物質を含有している支持
体表面に光透過性粒子を静電付着させ、像露光後、支持
体との静電引力が弱化もしくは除去された粒子を支持体
から除去して残留粒子による像を得、これを適当な手段
によつて転写もしくは定着する方法である。この場合、
像露光によつて、光が照射された粒子と、未照射の粒子
との静電引力の差、つまりＳ／Ｎが十分でなかつた。特
に、フルカラー画像を再現する場合は、赤、緑、青の光
を透過し、これに対応したシアン、マゼンタ、イエロー
の色材を有する３種類の光透過性粒子を使用するため、
十分なＳ／Ｎを得られない欠点があつた。したがつて、
本発明の目的は、前記従来の欠点を改良した画像形成方
法および装置を提供することにある。また、本発明の目
的は、色再現の優れた、かぶりの少ない鮮明なりラー画
像を得るため，に最適の画像形成方法および装置を提供
することにある。以下、本発明の原理を図面に基づいて
説明する。なおこれらの図面は、説明を容易にするため
にモデル的に示したものである。したがつて寸！法、粒
子の充填率等て実際とは一致しない部分もある。まず、
第１図に示す如く、導電性基体１に少なくとも例えばＮ
型の光導電性物質を含有する感光層２を設けてなる光導
電性支持体３を、暗所で例３えばコロナ帯電器４により
負に帯電する。

ここで光導電性物質がｐ型の半導体であれば正に帯電す
ることは勿論である。ついで第２図に示す如く粒子散布
器５により、光透過性粒子６を前記電荷を付与した光導
電性支持体３の表面に散布し、該粒４子６を支持体３に
静電付着させる。この時粒子６はほぼ一層に配列するこ
とが望ましい。次に該粒子６の投影面積以外の電荷を除
去する工程を行なう。

第３図ａでは電気的手段による方法を示す。図のように
、粒子６を散布した光導電性支持体６をコロナ帯電器４
により正に全面帯電する。そうすると、粒子６の投影部
分では帯電されず、粒子６の投影面積以外の部分では、
帯電されていた負電荷は、与えられる正電荷によつて中
和され、さらに正電荷を与えるが、該光導電性支持体は
Ｎ型の半導体であるために、正電荷は保持され難いもの
である。したがつて、粒子６の投影部分の電荷は変化し
ないで、投影面積以外の部分ノの電荷は中和されて、電
位はほぼ基準電位となる。この場合、光導電性支持体３
は、通常の手段によつて正電荷に帯電しないように感光
層２を改良することによつて本発明の効果を大きくする
ことができる。また、第３図ｂには、光学的手段による
方法を示す。

図の如く、光源７より、粒子６は透過しないが、光導電
性支持体３を感光することができる範囲の光を全面照射
することによつて実現できる。例えば、光導電性物質と
して酸化亜鉛を使用し、粒子が各々赤、緑、青に染着さ
れている楊合には、酸化亜鉛固有の感度を有する紫外光
線が前記条件に該当する。このようにして投影面積以外
の電荷を除去した粒子６に、第４図の如く原稿８を通し
て像露光し、露光部に相当する支持体３上の電荷を光減
衰させる。ついで第５図に示す如く、例えば電磁振動子
９により支持体３を振動させ、光照射を受けて支持体３
との静電引力が弱化もしくは除去された粒子６″を除去
すると、支持体３には静電引力が強く作用している粒子
６″だけが残留し、原稿８に対してポジの粒子像が得ら
れる。次に、適当な手段によつて転写もしくは定着して
画像が形成される。本発明に用いられる光透過性粒子と
しては、透明性の優れた天然および合成樹脂を使用する
ことができる。

例えば、スチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂
、ポリエステル樹脂、ニトロセルロース、エチルセルロ
ース、アセチルセルロース、エポキシ樹脂、メラミン樹
脂、エリア樹脂、デンプン、ポリビニルアルコール、ゼ
ラチン、ロジンなどがある。また、ガラス、セラミック
、シリカゲルなどの無機物を用いることができる。光透
過性粒子の製造には通常の造粒方法を適用することがで
きる。

例えば転動造粒法、溶隔造粒法、噴霧乾燥法、流動コー
ティング法、界面重合法、液中硬化被覆法などがある。
また、光透過性粒子は導電性であることが好ましい。導
電性であると、該粒子を光導電性支持体上に散布した楊
合に、粒子の充填率が向上し、現像時のかぶりが減少さ
れる。導電性を付与するための導電材としては、光透過
性のものが好ましい。しかし、不透過性でも使用するこ
とができる。例えば、沃化銅、酸化スズ、酸化インジウ
ムなどの金属化合物、および金属、高分子第４級アンモ
ニウム塩などの高分子電解質、カーボン等を使用するこ
とがてきる。これらの導電材を粒子中に分子分散もしく
は粒子分散して導電性とする。または、粒子の表面に前
記の造粒方法を適用して処理することもできる。さらに
、蒸着法、メッキ法なども適用することができる。以上
の方法によつて得られる粒子の粒径は、１〜１００ミク
ロンが適当である。また、形状はほぼ球形が好ましい。
カラー画像を形成するには、少なくとも３種類の光透過
性粒子を用いる。

具体的には、各々加色法の３原色から選択された少なく
とも１色を透過し、しかも前記色の補色である減色法の
３原色から選択された１色を顕色する色材を用いる。す
なわち、赤粒子は赤光を透過し、かつシアンを顕色する
色材を含有していることを示す。同様にして、緑粒子お
よび青粒子は各々緑光および青光を透過し、マゼンタ、
イエローに顕色する色材を含有してる。粒子にこれらの
分光機能を付与するためには、染料および顔料を適当に
組み合わせることによつて実現てきる。また、色材とし
ては、無色および有色の昇華性染料が適当である。また
、本発明に用いられる光導電性物質を含有している支持
体としては、例えば、セレン、酸化亜鉛、硫化カドミウ
ム、酸化チタン、ポリーＮ−ビニルカルバゾール、ポリ
ーＮ−ビニルアントラセンの如き光導電性物質を、金属
板、金属蒸着紙、金属蒸着フィルム、第４級アンモニウ
ム塩などの低抵抗剤を塗布した紙などの導電性基体に蒸
着あるいは塗布したものが供される。

前記光導電性物質は必要に応じて色素増感あるいは化学
増感したものが適用される。次に、本発明によるハード
コピーを得る画像形成装置の一実施例を第６図に示す。

筐体１０内に装着された、例えばアルミニウム板に酸化
亜鉛を結着剤に粒子分散したものを塗布してなる光導電
性無端ベルト１１は、駆動モータ１２を介して駆動ロー
ラ１３，１４によつて駆動される。前記ベルト１１はま
ず第１のコロナ帯電器１５により負に荷電される。つい
で、粒子散布器１６によつて光透過性粒子１７を前記荷
電されたベルト１１に散布し、ドクター１８によつて前
記粒子１７をほぼ１層に配列する。また、過剰の粒子は
粒子容器１９に捕集される。次に、粒子の投影面積以外
の電荷を除去する工程に移る。例えば、電気的手段によ
ると、第２のコロナ帯電器２０により正に帯電され、粒
子の投影面積以外の電荷は中和されて基準電位となる。
光学的手段による場合は、柴外線を発する光源を設ける
。ついで、露光部まで駆動されたとき、ベルト１１の駆
動は一時停止し、ガラス板２１上に置かれた原稿２２の
光学像が前記粒子１７上に照射される。ここで２３は光
源、２４はレンズ系を示す。次に像露光終了後、ベルト
１１は再び駆動し、ベルト１１と接触して設けた電磁振
動子２５部でベルト１１は振動される。すると、露光部
に相当する粒子はベルト１１ど静電引力が弱化もしくは
除去されるため、振い落とされて粒子受器２６に捕集さ
れて、ベルト１１上には原稿２２に対してポジの粒子像
が得られる。次にベルト１１上に形成された粒子像は、
例えば加熱、圧着ローラ２７によつて像受容媒体２８に
転写、定着され、ついでカッター２９によつて裁断され
コピーが得られる。また、粒子転写後、ベルト１１はそ
の上■こ多少残留している粒子をクリーニングブラシ３
０によりクリーニングしたのち再び供される。上記のよ
うに、本発明の画像形成方法は、少なくとも、光導電性
物質を含有している支持体表面に光透過性粒子を静電付
着させ、該粒子の投影面・積以外の電荷を除去し、像露
光後前記支持体との静電引力が弱化もしくは除去された
粒子を支持体から除去する工程を有することを特徴とす
る。本発明では、光透過性粒子の投影面積以外の電荷を
除去することにより、像露光した際に、露光）された粒
子と未露光粒子の感光板に対する静電引力の差、すなわ
ちＳ／Ｎが向上できるものである。つまり光透過性粒子
の投影面積以外の電荷は、画像形成プロセスから考える
と、ノイズ成分として作用し、画像の画質向上を妨ける
大きな要因であつた。したがつて本発明は、かぶりが少
なく鮮明な画像を得ることができるものである。以下に
、本発明の実施例を説明する。実施例１ 通常の製法で得られたパンクロマチックの酸化亜鉛感光
板を暗所で−６ＫＶに印加したコロナ帯電器で荷電し、
ガラスビーズを通常の手段によつて酸化スズをコーティ
ングした平均粒径４０ミクロン、比抵抗１０３Ω・ｏの
光透過性粒子を感光紙上に配置した後、＋５ＫＶに印加
したコロナ帯電器で荷電した。

次に白黒透過原稿を介して白熱電球で露光した後、第５
図で説明した現像装置で現像したところ、粒子の投影面
積以外の電荷を除去しないものと比較して、容易に現像
できて、しかも鮮明な粒子画像が得られた。実施例２ 通常色分解用ゼラチンフィルタに用いられる赤（ラツテ
ンＮＯ．２５）、緑（ラツテンＮＯ．５８）、青（ラツ
テンＮＯ．４７Ｂ）のゼラチン水溶液を各々２００ｇ用
意した。

この３種類のゼラチン水溶液の各々にホルマリン３ｇを
入れ、噴霧乾燥機で造粒したところ、赤、緑、青に染着
された粒子が得られた。次に赤色の粒子１００ｇに、シ
アンの昇華性染料カヤセツトブルーＦＲ（日本化薬（株
）製）０．５ｇとニトロセルロースの０．０５％シンナ
ー溶液１００ｇを入れ混合分散したものと、緑色の粒子
１００ｇにマゼンタの昇華性染料ミツイＰＳレッドＧ（
三井東圧化学（株）製）０．５ｇとニトロセルロースの
０．０５％シンナー溶液１００ｇを入れ混合分散したも
のと、青色の粒子１００ｇにイエローの昇華性染料ミツ
イＰＳイエローＧＧ（三井東圧化学（株）製）０．３ｇ
とニトロセルロースの０．０３％シンナー溶液１００ｇ
を入れ混合分散したものを各々噴霧乾燥して、十分混合
しフルカラー用の光透過性粒子を得た。次に、通常の製
法で得られたパンクロマチックの酸化亜鉛感光板を暗所
で−６ＫＶに印加したコロナ帯電器て荷電し、前記粒子
を散布した。

水銀灯に干渉フィルタをかけてピーク波長３８０ｒ１ｍ
の光を全面露光した後に、カラー原稿を介して白熱電球
で露光した後、第５図て説明した現像機で現像して得ら
れた粒子像を普通紙に静電転写したものを１７００Ｃに
加熱した熱板で１０秒間加熱したところ、ポジのカラー
コピーが得られた。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明の画像形成方法の原理を示す図、第
６図は本発明の画像形成装置の一例を示す略図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも光導電性物質を含有している支持体表面
   に光透過性粒子を静電付着する工程、該粒子の投影面積
   以外の電荷を除去する工程、支持体表面の粒子に像露光
   する工程、次に支持体との静電引力が弱化もしくは除去
   された光透過性粒子を支持体から除去する現像工程を有
   することを特徴とする画像形成方法。 ２ 光透過性粒子の投影面積以外の電荷を除去する工程
   が、電気的に除去することからなる特許請求の範囲第１
   項記載の画像形成方法。 ３ 光透過性粒子の投影面積以外の電荷を除去する工程
   が、光学的に除去することからなる特許請求の範囲第１
   項記載の画像形成方法。 ４ 少なくとも光導電性物質を含有している支持体を保
   持する装置、支持体に電荷を付与する第１の電荷付与装
   置、支持体表面に光透過性粒子を散布する装置、第１の
   電荷付与装置と逆極性の電荷を前記粒子を有する支持体
   表面に付与する第２の電荷付与装置、支持体上の粒子に
   像露光する装置、支持体表面と粒子間の静電引力が弱化
   もしくは除去された部分の粒子を除去する現像装置を有
   することを特徴とする画像形成装置。 ５ 少なくとも光導電物質を含有している支持体を保持
   する装置、支持体に電荷を付与する装置、支持体表面に
   光透過性粒子を散布する装置、該粒子の投影面積以外の
   電荷を除去する全面露光装置、支持体上の粒子に像露光
   する装置、支持体表面と粒子間の静電引力が弱化もしく
   は除去された部分の粒子を除去する現像装置を有するこ
   とを特徴とする画像形成装置。