JPS60225855A - 多色画像形成用感光体及び多色画像形成方法 - 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１ 本発明は電子写真法を用いて多色画像を形成するための
新規な多色画像形成用感光体及びそれを用いた多色画像
形成方法に関する。

［従来技術１ 電子写真法を用いて多色画像を得ることを目的として従
米多くの方法及びそれに使用する装置が数多く提案され
ているが、一般的には次のように大別することができる
。その１つは感光体を用いた分解色数に応じて潜像形成
及びカラートナーによる現像を繰り返し感光体上で色を
重ねたり、あるいは現像の都度転写材に転写して転写材
上で色重ねを行っていく方法である。また他の方式とし
ては分解色数に応じた複数個の感光体を有する装置を用
い、各色の光像を同時に各感光体に露光し、各感光体上
に形成された潜像をカラートナーで現像し、順次転写材
上に転写し色を重ねて多色画像を得るものである。

第１の方式では複数個の潜像形成、現像過程を繰り返さ
ねばならず、画像記録に時間を要し、その商運化が極め
て難しいことが大きな火照となっている。又、第２の方
式では複数の感光体を併行的に使用するため高速性の京
では有利であるが、複数の感光体、光学系、現像手段等
を要するため装置が複雑、大型化し、高価格となるため
実用性がとぼしい。また両方式とも複数回にわたる画像
形成、転写を繰り返す際の画像の位置合わせが困難で画
像の色ズレを完全に防止することが小米ないという大き
な欠点を有している。

これらの問題を根本的に解決するためには単一感光体上
に一回の像露光で多色像を記録すればよいが、こうした
方式は未だ開発されていないのが実情である。

［発明の目的］ 本発明の目的は一回の像露光により、色ズレのない多色
画像を高速且つ簡単に記録し得る新規な感光体を提供す
ることと、前記の感光体を用いて多色画像を高速かつ簡
単なプロセスによって形成し得る多色画像形成方法を提
供することにある。

［発明の構成］ 前記の目的は導電性部材上に光導電層を設置し、該導電
層表面に色を異にする複数種のフィルタ多数を含む絶縁
層を重畳設置した多色画像形成用感光体及び前記感光体
に帯電を行いっつ像露光を与えた後、複数種のフィルタ
のｉｌｌと同色の光の全面露光を与えて現像を行う過程
を前記フィルタのａ顕微に応じて繰り返すことを特徴と
する多色画像形成方法によって達成された。

即ち、可視光全域にわたる感光性をもった感光層に複数
の色分解フィルタを微細な線条状あるいはモザイク状に
組み合わせて配置した感光体を用い、まずその全面に像
露光を与え、各フィルタの下部の感光層に分解画像濃度
に応じた第１次潜像形成過程を惹起せしめ、次いで第１
の分解フィルタの色と同色の光によって全面露光するこ
とによって数色のフィルタの下部の感光層にのみ第２次
潜像形成過程を惹起せしめ第１次潜像形成過程の強度に
応じた静電像を形成してフィルタの色に対応する色、好
ましくはフィルタを透過する色の補色の関係にある色の
カラートナーで現像し、以下名分解像について同様の揉
作を繰り返すことによって感光体上に多色画像を形成し
、−回の転写によって転写材上に一挙に多色画像を記録
するものである。

以下実施例を領外ながら本発明における多色像形成用感
光体（以下単に感光体という）及び多色画像形成のプロ
セスについて説明する。以下の説明は分解フィルタとし
て赤色光、緑色光、青色光のみをそれぞれ透過する赤、
緑、青の各フィルタを使用したフルカラー再現用感光体
についてのみ述べるが分解フィルタの色及びそれに組み
合わせるトナーの色はこれに限定されるものではない。

ｔＩＳ１図は本発明による感光体の断面を構成的に示し
たものである。導電性部材１上に光導電Ｍ２を設けその
上に所要の色分解フィルタ例えば赤（Ｒ）。

緑（Ｒ）、青（Ｂ）のフィルタを多数を含む絶縁Ｍ３が
重畳配置されている。導電性部材１はアルミニウム、鉄
、ニッケル、銅等の金属あるいはそれらの合金等を用い
て円筒状、無端ベルト状等必要に応じて適宜の形状、構
造のものを作成すればよい。

光導電層は硫黄、セレン、無定形シリコンまたは硫黄、
セレン、テルル、ヒ素、アンチモン等を含有する合金等
の光導電体、あるいは亜鉛、アルミニウム、アンチモン
、ビスマス、カドミウム、モリブデン等の金属の酸化物
、ヨウ化物、硫化物、セレン化物の無機光導電性物質、
ビニルカルバゾール、アントラセン７タロシアニン、ト
リニトロフルオレノン、ポリビニールカルバゾール、ポ
リビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有磯光導
電性物質をポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール、ポリ酢酸ビニー
ル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、シリコン樹脂、
フッ素樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性バインダ樹脂中に
分散した物等によって構成することができる。

絶縁層３は透明な絶縁性物質、例えば各種のポリマー、
樹脂等で構成することができ、その表面、若くは内部に
色分解フィルタとして働く着色部を有せしめる。前記着
色部は第１図Ａのように所要の色を持つ染料等の着色剤
を加えて着色した絶縁性物質を光導電層上に印刷等の手
段によって所定のパターンに付着させ、あるいは第１図
Ｂのように着色剤を光導電層上に予め均一に形成した無
色の絶縁層上に印刷、蒸着等の手段により所定のパター
ンに付着させて形成することができる。また予め着色部
を形成したフィルム状の絶縁性物質を光導電性体上に取
り付けても同じ構造の感光体を構成することができる。

更に形成された着色部の表面を更に絶縁性物質で被い第
１図Ｃのような構成のものとしてもよい。

前記着色部によって構成される複数種の微少な色分解フ
ィルタの形状、配列は特に限定されるものではないが第
２図Ａのような線条状、例えば感光体がドラム状の場合
、線が回転方向に直交するもの平行のものを双方とも本
発明者等は発明した。

あるいは第２図Ｂ、Ｃのようなモザイク状に構成するの
が好ましい。各フィルタのサイズは、色の繰り返し中（
第２図中ｌ）として３０ないし３００μｍとするのが好
ましい。フィルタのサイズが過少の場合、隣接した他の
色の部分の影響を受けやすくなり、また、フィルタの１
個の中がトナー粒子の粒径と同程度あるいはそれ以下に
なると作成も困難となる。又フィルタのサイズが過大と
なると画像の解像性、混色性が低下して画質が劣化する
。尚第１図Ａ−Ｃ，第２図Ａ−Ｃはいずれも赤、緑、肖
のいわゆる３色分解フィルタを設けた場合を示す。

図中Ｒは赤、Ｇは縁、Ｂは青のフィルタを示す。

例えば、赤フィルタの場合を挙げるとローダミン６Ｇ（
住友化学社製）を厚さ８０００オングストロームに蒸着
し更に保護膜を形成して良好な結果を得た。

次に本発明の感光体を用いた多色画像形成のプロセスに
ついて説明する。第３図は光導電層として硫化カドミウ
ムのようなｎ型半導体を用いた感光体の一部分を取り出
し、そこにおける像形成過程を模式的に表したものであ
る。図中１．２は第１図と同じくそれぞれ導電性部材、
光導電層であり、３は３色分解フィルタを含む絶縁層で
ある。

また各図の下方のグラフは感光体各部表面の電位を示し
ている。

先づ帯電器４によって全面に正のコロナ放電を与えると
絶縁層３表面に正の電荷を生じ、それに対応して光導電
層３と絶縁層２の境界面、に負の荷電が誘発され第３図
１１１の状態となる。

次いで露光スリットを備えた帯電器５により交流若くは
負の放電をＱえ、絶縁層３表面の電荷を消去しながら着
色像の露光を与える。

第３図［２１は赤色像の露光（矢印ＬＲ）が与えられた
部分の状態を示す。赤色光は絶縁層３の赤色フィルタ部
３Ｒを通過し、その下部にある光導電層２を導電性とす
るため、絶縁層３上の正電荷の消去ともに光導電Ｍ２中
の電荷も消去する。これに対し緑色、青色フィルタ部３
Ｇ、３Ｂは赤色光を透過しないため光導電層２の負電荷
はそのまま残留し、それに対応した正電荷が絶縁層４お
よび導電性部材１の両側に誘起される。

以上が第１次の潜像形成に相当するが、電荷が消去され
た赤色フィルタ３Ｒ部はもとより、電荷の残留している
３に、３Ｂの部分も絶縁層と導電炸部材は同電位となる
ため静電像としては機能しない。

次いで絶１＆Ｗｉ３に含まれたフィルタ中の一色と同色
の光例えば光源６と青色光源フィルタＦＢによって得ら
れた青色光（矢印ＬＢ）で全面露光を与えると、青色光
を透過する３Ｂ部下部の光導電層２が導電性となり、該
部分の導電層２の負電荷の一部と導電性部の電荷が中和
されて第３図［３１のように３Ｂの部分の絶縁層３と導
電性部材との間にのみ電位差が発生する。青色光を透過
しない３Ｇ、３Ｒの部分には変化は生じない。これを負
に帯電したイエロートナーＴＹを含む現像剤で現像する
と電位をもつ絶縁層３Ｂ部にのみトナーが付着し現像が
行なわれる。

（第３図［４１） 次いで緑色光で全面露光を与えると前記青色光の全面露
光の場合と同じく緑色フィルタ部３Ｇの部分に潜像形成
される。マゼンタトナーで現像すれば３Ｇの部分にのみ
トナーが付着する。続いて赤色光の全面露光を与えるが
赤色フィルタ部３Ｈには電荷が存在しないため潜像は形
成されずシアントナーで現像を行なってもトナーの付着
は起こらない。

か（して得られたトナー像を紙等の転写材上に転写し定
着すれば、転写材上にはイエロートナーとマゼンタトナ
ーの混色による赤色像が再現される。

他の色についても第１表のごとく三色分解法と減色法３
原色トナーの組み合わせによる色再現が行なわれる。　
゛ 第１表中（”・は静電像形成の！＠１段階の状態、０は
完成した静電像、■は現像の行なわれた状態、↓は上欄
の状態がそのまま維持されていることを示す。空欄は静
電像の存在しない部分を表して（１向上記の説明はｎ型
光半導体層を用いた例によっているが、セレン等のｐ型
光半導体層を用いることも勿論可能であり、この場合電
荷の正負符号がすべて逆になるだけで基本的なプロセス
はすべて同一である。尚、次帯電時電荷注入が困難であ
る場合は光による一様照射を併用する。

上記の説明で明らかなように、本発明の要点は、微細な
色分解フィルタを感光体上に配置し、像様露光後、三色
分解光による全面露光を与え色分解フィルタの各色部分
毎に潜像を形成し、対応する色のトナーを用いて現像し
、これを繰り返して多色像を得ることにある。

第４図は本発明を実施するに適した赤色複写機の画像形
成部の該要因である。

図中４１は第１図に示す構成をもつ感光体より成る感光
ドラムで複写動作中は矢印ａ方向に回転する。

感光ドラム４１は回転しながら必要に応じて光を゛　照
射しつつ帯電電極４で全面に電荷を与えられ、次の露光
スリットを備えた電極５がら交流又は電極４と反対符号
のコロナ放電を受けつつ原稿の露光が与えられ、次の露
光スリットを備えた電極５から交流又は電極４とは反対
符号のコロナ放電を受けつつ原稿の露光が与えられ、第
１次潜像過程が終了する。次い゛で光源６Ｂと光源用青
色フィルタＦＢとの組み合わせによって得られる青色光
に全面露光されイエロートナーを装填した現像ａ７Ｙで
現像される。続いて光源６Ｇ、緑色光源フィルタＦ。

からの緑色光による全面露光、マゼンタトナーを装填し
た現像器７Ｍによる現像、光源６Ｒ１赤色光源フィルタ
６Ｒからの赤色光による全面露光、シアントナーを装填
した現像器７Ｃによる現像を経て感光ドラム上に多色像
が形成される。得られた多色トナー像は図に画かれてい
ない用紙給送手段によって供給されて来る用紙８上に、
転写電極９によって転写される。転写される多色トナー
像を担持した用紙は分離電極によって感光ドラムから分
離され図に画かれていない定着装置によって定着され完
成された多色複写物となり、機外に掴出される。

転写を終わった感光ドラム４１は必要に応じて除電光を
照射しつつ除電電極１１で除電されクリーニングブレー
ド１２で表面に残留したトナーを除去されて再び使用さ
れる。

本発明における現像は磁気ブラシ法によって行うのが好
ましく、現像剤は磁性トナーを用いるいわゆる１成分現
像剤、トナーと鉄粉等の磁性キャリアを混合したいわゆ
る２成分現像剤のいずれとも使用することができる。現
像に当たっては磁気ブラシで直接摺擦する方法を用いて
もよいが、特に第２の現像以後は形成されたトナー像の
損傷を避けるため現像剤層が感光体面に接触しない現像
方式例えば米国特許３，８９３，４１８号明細書、特開
昭５６−１８６５６号公報、特願昭５８−５７４４６号
、特願昭５８−２３８２９５号、特願昭５８−２３８２
９６号の各明細書に記載されているような方式を用いる
ことが特に好ましい。この方式は、彩色を自由に選べる
非磁性トナ１　−を含んだ二成分現像剤を用い、現像域
に交番電場を形成し静電像支持体と原像剤層を接触せず
に現像を行うものである。

現像に用いるカラートナーは、通常トナーに用いられる
公知の結着用樹脂、有機黒磯の顔料、染料等の各種有彩
色、無彩色の着色剤及び各種の磁性体添加剤等からなる
、公知技術によって作られた静電像現像用トナーを用い
ることができ、キャリアとしては通常静電像に用いられ
る鉄粉、７ヱライト粉、それらに樹脂被覆を施したもの
あるいは樹脂中に磁性体を分散したもの等の磁性キャリ
ア等各種公知のキャリアを用いることができる。

また本件出願人が先に出願した特願昭５８−２４９６６
９号、同２４００６６号各明細書に記載された現像方法
が用いられてもよい。

以上の説明はすべていわゆる３色分解フィルタと減色法
３原色トナーを用いたカラー複写機の実例について述べ
たが、本発明の実施態様はこれに限定されるものではな
く、各種の多色画像記ｉ装置、カラー写真プリンタ等広
く使用することができる９分解フィルタの色、及びそれ
に対応するトナーの色の組み合わせも目的に応じて任意
に選択できることはいうまでもない。

［発明の効果］ 本発明により従来複数回を必要とした全面帯電、像露光
を僅か１回とすることができ、朝方に当たっての各種画
像の位置合わせの必要がなく、多色電子写真装置の小型
化、高速化、信頼性の向上をはかることができる。得ら
れる記録物も色ズレの全くない高画質のものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ−Ｃは本発明による感光体の断面図、第２図Ａ
−Ｃは感光体表面のフィルタの配列図、第３図［１１〜
［４］は本発明の方法による画像形成過程の説明図、第
４図は本発明によるカラー複写機の概要図である。 １・・・・・・導電部材　２・・・・・・光導電層３・
・・・・・絶ｋｊｔ、Ｍ 代理人　弁理士　野　１）義　親 第１図 第 （１） ３図 （２） ↓ （３） 第４図 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第　８３０９６　号 ２、発明の名称 多色画像形成用感光体及び多色画像形成方法３、補正を
する者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名称　（１
２７）　小西六写真工業株式会社４、代理人 〒１９１ 居所　東京都日野市さくら町１番地 ６、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」の欄、「発明の詳細な説明
」の欄、「図面の簡単な説明」の欄及び図面 ７、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する； （２）明細書の「発明の詳細な説明」の欄を下記の通り
補正する。 １）　明細書第３頁第１９行に「フィルタ多」とあるを
「フィルタ」と補正する。 ２）　同第４頁第１行に「数を含む」とあるを「を含む
」と補正する。 ３）同第７頁第８行に「としてもよい。」の次に［また
ｆｊＳｉ図りに示したように着色剤を光導電層上に直接
印刷、蒸着等の手段により所定のパターンを付着させて
更にその表面を絶縁性物質で被った構成のものとしても
よい。］を挿入する。 （Ｇ）と補正する。 ５）　同第７頁第９行に「微少」とあるを「微小」と補
正する。 ６）　同第７頁第１３行「発明した。」の次に下記を挿
入する。 「また複数種のフィルターがドラム状感光体のまわりを
らせん状に密にとりまくように（各種フィルターは一本
ずつ）構成されてし１てもよい。」 ７）同第１３頁第５行に「尚、次帯電時」とあるを「尚
、−次帯電時」と補正する。 ８）　同ｔｌＳ１３頁第７行に「本発明」とあるを「本
実施例」と補正する。 ９）　同第１３頁第３行に「赤色」とあるを「多色」と
補正する。 １０）同第１３頁第１４行に「該要因」とあるを１概要
図」と補正する。 １１）同第１５頁第３行に下記を挿入する。 ［第５図は、本発明を実施するに更に適リ、第６図はこ
の画像形成部の像形成過程を模式的に表した図である。 尚、両図において、第３図、第４図と同一の符号を付し
たものは、同一のものである。 第５図に示した画像形成部の待量は、現像器７Ｍ、７Ｙ
の下流に各々帯電極５による２次帯電後の電位に再設定
する帯電器１５Ｙ、１５Ｎを設けたことである。この帯
電器は偏倚したもしくは偏倚していない交流帯電器、あ
るいはスコ１１７）Ｃ７ン帯電器等の直流帯電器を用い
る。第４図に示した多色複写機においては、第３図〔４
〕にしめしたようにトナーが付着した絶縁層３Ｂ部は、
十分に電位が低下していないため、次の現像によっても
上記絶縁層３Ｂ部上に別の色のトナーが付着し易く所望
の色合が得られに（い。ところが１　前記したような現
像直後に帯電器１５Ｙ、１５Ｍ等の電位平滑手段を用い
ることによって第６図〔５〕に示したように、トナーが
付着した３Ｂ部も電位が低下し、次の現像の際３Ｂ部に
トナーが付着することがなく良好な色再現ができるよう
になる。 尚、第５図に示した装置では、転写紙分離後の感光体の
除電をより効果的に行うために除電極１１の背面から感
光体上に光（すべてのフィルターを透過する例えば白色
光）を照射する露光ランプ（除電ランプ）１６を具備し
ている。」 １２）同第１５頁第１８行に「原像剤層」とあるを「現
像剤層」と補正する。 （３）明細書の「図面の簡単な説明」の欄を下記の通り
補正をする。 １）　明細書第１７頁第８行に「第１図＾〜Ｃ」とある
を「第１図へ〜Ｄ」と補正する。 ２）　同第１７頁第１Ｚ行の「である。」の次に「第５
図は本発明による別のカラー複写機の概要図で第６図は
その画像形成過程の説明図である。」を挿入する。　１ （４）　１）第１図は別紙のとおり補正する。 ２）第５図、第６図を別紙のとおり追加する。 別紙 ２、特許請求の範囲 （１）導電性部材上に光導電層を設置し、該光導電層表
面に色を異にする複数種のフィルターを含む絶縁層を重
畳配置したことを特徴とする多色画像形成用感光体。 （２）導電性部材上に光導電層を設置し、該導電層表面
に色異にする複数種のフィルタを含む絶縁層を重畳配置
した多色画像用感光体に放電を行いっつ像露光を与えた
後、前記フィルターの１種と同色の全面露光を与えて現
像を行う過程を前記フィルタの種類数に応じて繰り返す
ことを特徴とする多色画像形成方法。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性部材上に光導電層を設置し、該光導電層表
   面に色を異にする複数種のフィルタ多数を含む絶縁層を
   重畳配置したことを特徴とする多色画像形成用感光体。
2. （２）導電性部材上に光導電層を設置し、該導電層表面
   に色を異にする複数種のフィルタ多数を含む絶縁層を重
   畳配置した多色画像用感光体に放電を行いつつ像露光を
   与えた後、前記フィルタの１種と同色の全面露光を与え
   て原像を行う過程を前記フィルタの種類数に応じて繰り
   返すことを特徴とする多色画像形成方法。