JPS63261284A

JPS63261284A - カラ−電子写真方法

Info

Publication number: JPS63261284A
Application number: JP62095666A
Authority: JP
Inventors: Yuji Takashima; 祐二高島; Hajime Yamamoto; 肇山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-04-17
Filing date: 1987-04-17
Publication date: 1988-10-27
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JP2633248B2

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】産業上の利用分野本発明は、トナー像を担持した電子写真感光体に前記ト
ナー像を介して像露光し、前記トナー像とは色の異なる
トナーで前記トナー像の上に重ね現像する工程を含むカ
ラー電子写真方法に関する。

従来の技術３ページ従来から、帯電・露光・現像・クリーニングのサイクル
を複数回繰り返して、各サイクルで得られたトナー像を
順次転写紙に重ね合わせるカラー電子写真方法（以下、
「重ね刷り法」という）がよく知られている。この方法
は、トナー像を転写紙に重ね刷りするための転写ドラム
が必要となり、装置が大型かつ複雑になる問題点があっ
た。

そこで上記問題点を解決するために、近年、転写ドラム
の不要な１回転写型のカラー電子写真方式が注目されて
きた。この方式は、帯電・露光・現像のサイクルを複数
回繰り返して感光体上に色の異なる複数のトナー像を形
成したのち、転写紙に一括転写する方式であり、トナー
像の上から帯電・露光・現像する点に特徴がある。従っ
て、重ね刷り法とは像形成方法が全く異なるため、この
方式に適したトナーを用いる必要がある。

しかし、トナーに対する要求性能が未知であったため、
従来は重ね刷り法のカラートナーをそのまま用いていた
。

発明が解決しようとする問題点重ね刷り法のカラートナーを１回転写型のプロセスに適
応すると、色の異なるトナー像を重ね合わせた画像が、
色むらになるという問題点があった。即ち、第１のトナ
ー像の上から露光して第２のトナー像を形成する際、第
１のトナ一層厚が僅か１〜２層でも変化すると、第２の
トナーの付着量が指数関数的に変化し、減法混色の色度
が大きく変化するという問題点があった。

この原因を解析したところ、トナ一層を透過する光量が
トナ一層厚に比例して指数間数的に減少することが分か
った。例えば、平均粒径１０μｍのイエロトナーの場合
、１層（但し、トナー充填率＝５０％）を通過する光量
を１００％とすると、２層では約２０％、３層では数％
に減少することが分かった。

従って、１回転写型で色の均一な減法混色を獲るには、
トナ一層厚が薄くしかも均一になるように現像する必要
がある。しかし、重ね刷り法のカラートナーは、感光体
の表面電位に応じて付着量が変化し、普通、４〜６層重
ね合わせたとき初め５ページで最大濃度が得られるように設計されている。そのため
、トナー付着量が多くなる高濃度の減法混色を得ること
ができなかった。また、通常の現像器では、例え感光体
の表面電位が一定であっても、トナ一層厚を一定に現像
することは極めて困難である。そのため、トナ一層厚の
変動による減法混色の色むらが大きかった。

よって本発明の目的は、係る従来の問題点を克服して、
濃度の高いしかも色の安定した鮮明な減法混色のカラー
画像が得られるカラー電子写真方法を提供することにあ
る。

問題点を解決するための手段本発明は、トナー像を担持した静電像担持体に前記トナ
ー像を介して像露光し、前記トナー像とは色の異なるト
ナーで前記トナー像の上に重ね現像する工程を含むカラ
ー電子写真方法において、トナー１層でほぼ最高濃度に
なる透明性カラートナーを用いることにより、濃度の高
いしかも色の安定した鮮明なカラー画像を得るようにし
たものである。

６ページ作用本発明によれば、トナー１層でほぼ最高濃度が得られる
ため、１色のトナー像をトナー１層で構成することがで
きる。従って、高濃度部でも露光時におけるトナ一層で
の光量損失が少なく、濃度の高い減法混色が得られる。

また、１色のトナー像において、たとえ部分的にトナー
が２層重なった所ができたとしても、トナー１層でほぼ
飽和濃度になるため、色の安定したカラー画像が得られ
る。

実施例本発明に用い得るカラートナーとしては、トナー１層で
所望する最高画像濃度が得られるように濃度調整した電
子写真用の透明性カラートナーであれば、何れでも適用
できる。トナー１層で所望の画像濃度を得るには、トナ
ー組成物に含有させる色材量を調整することにより容易
に得られる。トナーの形態としては、透明性に優れしか
も比抵抗が１０１２Ω・８ｍ以上の非磁性トナーが好ま
しい。また、トナーの平均粒径は、１５μｍ以下が好ま
しい。

７ページ後述する直流電界飛しよう現像法では、１０μｍ以下が
好ましい。

フルカラー画像の再現には、イエロ、マゼンタ、シアン
の３種類のトナーを用いる。この場合、各色のトナー１
個の色濃度は、０．８以上が好ましい。

望ましくは、イエロで０．８以上、マゼンタで１．１以
上、シアンでは１．２以上がよい。例えば、粒径１０μ
ｍのトナー１個で０．８以上の色濃度を得るには、トナ
ー組成物に対して色材が顔料の場合は３〜８重量％、染
料では１〜６重量％含有させることにより得られる。

１回転写型のカラー電子写真では、感光体上に複数のト
ナー像を形成させるため、現像手段としては感光体上の
トナー像に現像剤が接触しない非接触現像法が好ましい
。中でも、トナ一層厚を薄くかつ安定に現像する必要が
あるという観点から、電界でトナーを飛しようさせる電
界飛しよう現像法が適している。特に、逆極性トナーに
よる現像かぶりの少ない直流電界飛しよう現像法が適し
ている。

１成分現像剤を用いた電界飛しよう現像法は、トナーの
薄層を担持したトナー担持体を前記薄層が感光体に接触
しないように対向設置し、トナー担持体と感光体との間
に電圧を印加してトナーを飛しようさせる方法である。

そのため、トナーとしては流動性が良く、しかも電荷量
が１〜１５μＣ／ｇの範囲で安定していることが望まし
い。このような特性をトナーに付与させるには、シリカ
、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化アルミ、酸化
チタン、酸化錫などの無機物をトナー組成物の表面ある
いは内部に担持させることにより得られる。特に、シリ
カと酸化錫の微粉末をトナー表面に担持させたトナーは
、電荷量が安定し均一な画像濃度が得られる点で優れて
いる。シリカおよび酸化錫の添加量は、トナー組成物に
対してそれぞれ１重量％以下が適している。

直流電界飛しよう法による現像器の一構成例を第２図に
示す。第２図において１はトナー容器、２は非磁性トナ
ー、３は例えばアルミニウム、ステンレスなどの円筒状
の金属で構成されたトナー９ページ担持体、４は例えばカーボン入りの樹脂繊維あるいは金
属線などを導電性ローラに担持させた導電性ファーブラ
シローラ゛、５はゴムブレード、６は直流電源である。

トナー担持体３は、トナーが感光体７に接触しないよう
に一定間隙を保持して設置されている。トナー担持体３
と感光体７との間隙は３００μｍ以下が好ましい、望ま
しくは５０〜２００μｍの範囲がよい。

トナー担持体３及びファーブラシローラ４を矢印の方向
に回転すると、トナー２が摩擦帯電されてトナー担持体
３に静電的に付着する。そして、ゴムブレード５で地均
しされ、トナー担持体８上に層厚２０〜５０μｍのトナ
ーの薄層が形成される。

ここで、ファーブラシローラ４は、電気的に浮かしても
接地しても何れでもよい。また、画像濃度をコントロー
ルするには、ファーブラシローラ４とトナー担持体３と
の間に直流あるいは交流電圧を印加して、トナー担持体
３に供給するトナー量を電気的にコントロールすること
により達成される。

１０ページ具体的実施例下記に示す製法により、イエロ（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）
、シアン（Ｃ）３種類の正帯電用のトナーを作成した。

（１）イエロトナー以下の組成物を１５０℃で約２時間混練したのち、冷却
、粉砕９分級して５〜１５μｍ（平均粒径：１０μｍ）
のＹトナー母体を得た。

着色剤：Ｃ，１，ピグメントイエロ１２・・・・・・・
・・５０ｇ結着剤：スチレンアクリル樹脂・・・・・・
・・・・・・・・・９３０ｇ電荷制御剤ニアミノ化スチ
レン樹脂・・・・・・・・・２０ｇ次に、下記混合物を
ヘンシェルミキサでかくはんして、イエロトナーとした
。

Ｙトナー母体・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５００ｇシ
リカ微粉末・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０ｇ酸化錫
微粉末・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・１５ｇ（２）マゼ
ンタトナー以下の組成物を１５０℃で約２時間、混練したのち冷却
し、粉砕９分級して５〜１５μｍ（平均粒径：１０μｍ
）のＭトナー母体を得た。

１１ページ着色剤：Ｃ，１，ピグメントレッド５・・・・・・・・
・・・・６０ｇ結着剤：スチレンアクリル樹脂・・・・
・・・・・・・・・・・９１０ｇ電荷制御剤ニアミノ化
スチレン樹脂・・・・・・・・・３０ｇ次に、下記混合
物をヘンシェルミキサでかくはんして、マゼンタトナー
とした。

Ｊトナー母体・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５００ｇシ
リカ微粉末・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０ｇ酸化錫
微粉末・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・１５ｇ（３）シア
ントナー以下の組成物を１５０℃で約２時間、混練したのち冷却
し、粉砕９分級して５〜１５μｍ（平均粒径：１０μｍ
）のＣトナー母体を得た。

着色剤：Ｃ，１，ピグメントフルー１５・・・・・・・
・・５０ｇ結着剤：スチレンアクリル樹脂・・・・・・
・・・・・・・・・９３０ｇ電荷制御剤ニアミノ化スチ
レン樹脂・・・・・・・・・２０ｇ次に、下記混合物を
ヘンシェルミキサでかくはんして、シアントナーとした
。

Ｃトナー母体・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５００ｇシ
リカ微粉末・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０ｇ酸化錫
微粉末・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・１５ｇ次に、上記
３種類のトナーを用いて第１図に示す装置でカラー画像
を作成した。

第１図において、８はアルミニウムドラムにセレンテル
ルを蒸着した感光体（感光層の層厚：６０μｍ１静電容
量：　９２ｐＦ／　０ｍ２）、９はスコロトロン帯電器
（コロナ電圧：　＋７ｋＶ、グリッド電圧：　＋８５０
Ｖ）、１０は発光ダイオードアレイ（出力＝７μＷ、発
光波長６７０ｎｍ）、１１は集束性ロッドレンズアレイ
、１２．１３．１４はそれぞれＹ、Ｍ、Ｃのトナーが別
々にはいっている現像器、１５は除電ランプ、１６は転
写用のコロナ帯電器、１７は紙剥離用のＡＣ除電器、１
８は普通紙、１９はクリーニングブラシである。

現像器は、第２図で説明した構成と同じものを用いた。

トナー担持体３には表面な粗面処理したアルミニウム管
、ファーブラシローラ４には比抵抗が１０６Ωｅｍのカ
ーボン入りのレーヨン繊維をアルミニウム管に植毛した
ものを用いた。現像器を駆動した際の、トナー担持体上
における各トナーの電荷量は、２〜５μＣ／ｇであった
。また、感光１３ページ体とトナー担持体との間隙は１５０μｍとした。

次に、像形成方法について説明する。

感光体８を矢印の向きに周速１００ｍｍ／ｓで回転させ
ながら、スコロトロン帯電器９で感光体８を＋８００■
に帯電した。次に、発光ダイオードアレイ１０でイエロ
の画像信号をスキャニング露光し、非画線部が＋８００
■、画線部が＋４０Ｖのネガの静電潜像を形成した。露
光後、感光体８を３つの現像□器に通過させＹトナーで
反転現像した。現像されたＹトナーの層厚は、約１２μ
ｍであった。

このときの各現像器の設定条件を次に示す。

（１）イエロの現像器１２トナー担持体への印加電圧：＋７５０Ｖフアーブラシへ
の印加電圧：十８５０Ｖトナー担持体上のトナ一層厚：
約４０μｍ、　　（２）マゼンタおよびシアンの現像器
１３．１４トナー担持休への印加電圧：接地ファーブラシへの印加電圧：接地トナー担持体上のトナ一層厚：約４０μｍ現像後、Ｙト
ナー像を担持した感光体８を除電１４ページランプ１５で照射して、静電潜像を光除電した後、再び
スコロトロン帯電器９で帯電した。感光体８の表面電位
は、トナーの有無に係わらず＋８００Ｖであった。

次に、発光ダイオードアレイ１０でマゼンタの画像信号
をスキャニング露光して、ネガの静電潜像を形成した。

Ｙトナーのない部分における画線部の表面電位は＋４０
Ｖ、またＹトナー付着部における画線領域の表面電位は
＋１６０Ｖであった。

露光後、感光体８を次に示す条件にそれぞれ設定した３
つの現像器１２．１３．１４に通過させ、Ｍトナーで反
転現像した。得られたトナー像のトナ一層厚は、Ｍトナ
ーだけの部分で約１２μｍ、ＹとＭトナーの重なった部
分で約２１μｍであった。Ｙトナー付着部における非画
線領域には、Ｍトナーは全く付着していなかった。

（１）イエロおよびシアンの現像器１２．１４トナー担
持休への印加電圧：＋７５０Ｖフアーブラシへの印加電
圧：＋５５０Ｖトナー担持休のトナ一層厚：０１５ページ（２）マゼンタの現像器１３トナー担持体への印加電圧：＋７５０Ｖフアーブラシへ
の印加電圧：＋８５０Ｖトナ一担持体上のトナ一層厚：
約４０μｍ再び感光体８を光除電したのち、スコロトロ
ン帯電器９で帯電した。トナーの有無に係わらず感光体
の表面電位は、十５ｏｏｖであった。

次に、発光ダイオードアレイ１０でシアンの画像信号を
スキャニング露光した。画線部の表面電位はトナーのな
い部分で＋４０Ｖ、Ｙ及びＭトナーだけが付着している
部分で＋１６０Ｖ、またＹトナーとＭトナーが重なって
いる部分で＋２２０Ｖであった。

つぎに感光体８を次に示す条件にそれぞれ設定した３つ
の現像器１２．１３．１４に通過させ、Ｃトナーで反転
現像した。ＹおよびＭトナー付着部における非画線領域
には、Ｃトナーは全く付着しなかった。

（１）イエロおよびマゼンタの現像器１２．１３トナー
担持休への印加電圧：＋７５０Ｖフアーブラシへの印加
電圧：＋５５０Ｖトナ一担持体上のトナ一層厚：０（２）シアンの現像器１４トナー担持体への印加電圧：＋７５０Ｖフアーブラシへ
の印加電圧：＋８５０Ｖトナ一担持体上のトナ一層厚：
約４０μｍ次に、除電ランプ１５で感光体８を全面照射
したのち、転写用のコロナ帯電器１６（コロナ電圧：　
−５，５ｋＶ　）で感光体８上のトナー像を普通紙１８
に転写し、ＡＣ除電器１７で普通紙１８を除電し感光体
８から剥離した。普通紙１８に転写されたトナー像を加
熱定着器（図示していない）で加熱しカラープリントを
得た。転写後、感光体８に残留したトナーをクリーニン
グブラシ１９で除去し、再び感光体８を次の画像形成に
供した。

その結果、各再現色の色濃度がイエロ＝１．１、マゼン
タ：１．４、シアン：１．５、赤＝１．４、緑：１．４
、青紫＝１．５．３色合成の黒：１．４である鮮明なカ
ラープリントが得られた。

発明の効果１７ページ以上説明したとおり、本発明によれば、濃度の高いしか
も色の安定した鮮明な減法混色のカラー画像が得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラー電子写真方法を用いた装置
の概略図、第２図は本発明に用いる現像器の断面概略図
である。８・・・・・・感光体、９・・・・・・コロナ帯電器、
１０・・・・・・発光ダイオード、１２，１３．１４・
・・・・・現像器、１５・・・・・・除電ランプ、１６
・・・・・・転写用コロナ帯電器、１８・・・・・・普
通紙、１９・・・・・・クリーニングブラシ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）トナー像を担持した電子写真感光体に前記トナー
像を介して像露光し、前記トナー像とは色の異なるトナ
ーで前記トナー像の上に重ね現像する工程を含むカラー
電子写真方法であって、トナー１層でほぼ最高濃度にな
る透光性カラートナーを用いることを特徴とするカラー
電子写真方法。
（２）トナー１層の色濃度が０．８以上である特許請求
の範囲第１項記載のカラー電子写真方法。
（３）トナーが非磁性である特許請求の範囲第１項記載
のカラー電子写真方法。
（４）トナーに無機微粉末が担持されている特許請求の
範囲第３項記載のカラー電子写真方法。
（５）無機微粉末がシリカ、硫酸バリウム、チタン酸バ
リウム、酸化アルミ、酸化チタン、酸化錫のいずれかで
ある特許請求の範囲第４項記載のカラー電子写真方法。
（６）トナーの表面に少なくともシリカと酸化錫が担持
されている特許請求の範囲第５項に記載のカラー電子写
真方法。
（７）シリカおよび酸化錫がトナーに対してそれぞれ１
重量％以下である特許請求の範囲第６項記載のカラー電
子写真方法。
（８）現像が電界でトナーを飛しょうさせる電界飛しょ
う現像である特許請求の範囲第１項記載のカラー電子写
真方法。
（９）電界が直流電界である特許請求の範囲第８項記載
のカラー電子写真方法。
（１０）トナーの電荷量が１〜１５μＣ／ｇである特許
請求の範囲第８項記載のカラー電子写真方法。