JP2000267224A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鮮明な画像が長期にわたって安定して得られ
る画像形成装置を提供する。 【解決手段】 可逆的に光異性化する光異性化層１２ｂ
を像担持ドラム１２に設け、この像担持ドラム１２上の
光異性化層１２ｂに選択的に露光することにより濡れ性
をもつ潜像を形成し、この潜像にインク２８を付着させ
て現像し、現像されたインク画像をシートＳに転写して
画像を印刷する画像形成装置１０において、光異性化層
１２ｂの表面を積極的に削り取る削り部材２４を設けた
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光異性化材料が露
光により濡れ性をもつ性質を利用して、像担持体の光異
性化層を選択的に露光して潜像を形成し、この潜像をイ
ンクで現像した後に記録媒体に転写して画像を印刷する
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平１−２５５８５７号公報に
おいて、例えばアゾベンゼンを含む光異性化層を設けた
像形成体を有する画像形成装置が開示されている。この
画像形成装置では、像形成体表面の光異性化層に対して
画像情報に応じて選択的に露光し、これにより露光部の
濡れ性を増大させて化学的に潜像を形成し、その後、こ
の潜像をインクで現像してインク画像を形成し、このイ
ンク画像を像形成体から記録媒体に転写して画像印刷を
行う。画像印刷後、像形成体の表面はクリーニングさ
れ、上記潜像は光異性化層に可視光を一様に照射するこ
とにより消去される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この画
像形成装置では、潜像の形成および消去を繰り返し行う
につれて光異性化層が劣化し、これにより露光した際の
光異性化反応が低下してゆき、鮮明な画像が得られなく
なってくるという問題があった。一方、現像、転写、ク
リーニングという印刷工程が繰り返される過程で、光異
性化層の表面が僅かではあるが削れて新しい光異性化層
が露出するが、最表面を僅かに削るだけでは劣化した表
層部分を完全に取り除くことができず、上記問題の解決
までには至らない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、可逆
的に光異性化する光異性化層を像担持体に設け、この像
担持体上の光異性化層に選択的に露光することにより濡
れ性をもつ潜像を形成し、この潜像にインクを付着させ
て現像し、現像されたインク画像を記録媒体に転写して
画像を印刷する画像形成装置において、上記光異性化層
の表面を積極的に削り取る削り部材を設けたことを特徴
とする。

【０００５】本発明の画像形成装置では、上記削り部材
による上記光異性化層の削り厚さが、１０万回の印刷に
対して１〜１０００μｍであることが好ましい。

【０００６】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によれば、光異性
化層の表面を積極的に削り取る削り部材を設けてあるた
め、潜像の形成および消去の繰り返しにより劣化した光
異性化層の部分を完全に除去することができる。その結
果、光異性化層の表面には劣化していない部分が常に露
出しているので、かぶりや濃度むらのない鮮明な画像な
画像を長期にわたって安定して得ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の
画像形成装置１０の概略構成を示す。画像形成装置１０
は、像担持ドラム（像担持体）１２を備えている。像担
持ドラム１２は矢印１４方向に回転駆動可能になってい
る。像担持ドラム１２の周囲には、その回転方向に沿っ
て順に、露光装置１６、インク現像装置１８、転写ロー
ラ２０、クリーニング部材２２、削り部材２４およびイ
レーズランプ２６がそれぞれ配置されている。

【０００８】図２に示すように、像担持ドラム１２は、
金属等からなるローラ状または円筒状の基体１２ａと、
この基体１２ａの外周に設けた光異性化層１２ｂとから
なる。光異性化層１２ｂは、図１２（ａ）に示すように
高分子４０中に光異性化材料４２を分散したもの、ある
いは、図１２（ｂ）に示すように高分子４０の主鎖や側
鎖に光異性化材料４２を化学的結合させたものにより構
成される。なお、図１２（ａ），（ｂ）のいすれの場合
においても、２種以上の光異性化材料や高分子材料を混
合して用いてもよい。

【０００９】上記のように構成される光異性化層１２ｂ
の表面は、通常は疎水性を有するためにインクが付着す
ることはないが、所定の光（例えば、紫外線）の照射を
受けると化学的変化により濡れ性が増大してその露光部
にインクが付着可能になるという性質を有する。一方、
上記のように濡れ性が増大した光異性化層の部分に可視
光を照射すると、元の性質すなわち表面が疎水性の状態
に戻る。このような光異性化層の性質の可逆的な変化が
「光異性化」と言われる。

【００１０】可逆的光異性化材料４２としては、イオン
解離するトリフェニルメタン系色素、シス−トランス異
性化するアゾベンゼン系、インジゴ系またはスチルベン
系の化合物、ケト−エノール互変異性するアゾヒドラゾ
ン系化合物、開閉環反応するフルギド系、ジアリールエ
テン系、スピロピラン系またはスピロオキサジン系の化
合物などを好適に用いることができるが、これらに限定
されるものではない。あるいは、光触媒反応により疎水
性と親水性の可逆変化を起こす酸化チタン、酸化鉄、硫
化カドミウム、硫化モリブデン、酸化亜鉛、酸化バナジ
ウム、酸化ジルコニウム、酸化タングステンなどもま
た、可逆的光異性化材料４２として用いることができ
る。

【００１１】一方、高分子材料４０としては、光異性化
化合物の官能基の光異性化が十分に行えれば特に制限さ
れないが、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメタクリ
レート、セルロース、ポリビニルブチラール、ポリエス
テル、フェノキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアクリレー
ト、ポリカーボネートなどが好ましい。

【００１２】図１を再び参照すると、露光装置１６は、
入力される画像情報に応じて像担持ドラム１２の表面を
選択的に露光し、これにより露光部の濡れ性が増大して
潜像が形成される。インク現像装置１８は、内部にイン
ク２８を収容するとともに、矢印３０方向に回転駆動さ
れる現像ローラ３２を備えており、現像ローラ３２の外
周に薄層状態で保持されたインク２８が像担持ドラム１
２との対向部へと供給されるようになっている。

【００１３】転写ローラ２０は、図示しない給紙トレイ
から送られて来た記録紙等のシート（記録媒体）Ｓを像
担持ドラム１２との間に挟持しながら矢印３４方向に回
転駆動されることによりシートＳを矢印３６方向に搬送
する。なお、転写ローラ２０に対してシート搬送方向下
流側に、図示しないインク定着装置を必要に応じて設け
てもよい。

【００１４】クリーニング部材２２は、先端を像担持ド
ラム１２の表面に当接させたブレードからなり、像担持
ドラム１２の表面に付着するインクやゴミを回収する。

【００１５】削り部材２４は、ブレード状に形成されて
おり、そのエッジ部が像担持ドラム１２の表面すなわち
光異性化層１２ｂの表面に接触している。像担持ドラム
１２に対する削り部材２４の接触角および接触圧は、可
逆的な光異性化反応の繰り返しにより劣化した光異性化
層１２ｂの表層部を完全に削り取ることができるように
設定されている。具体的には、１０万回の印刷に対して
光異性化層１２ｂを１〜１０００μｍ程度の厚みだけ削
り取るようにするのが好ましい。また、光異性化層１２
ｂの削り作業は、各印刷のたびに連続して行われてもよ
いし、あるいは、削り部材２４を像担持ドラム１２に対
して接離可能に設けておき、所定枚数の印刷ごとに削り
部材２４を像担持ドラム１２に接触させて定期的に行わ
れてもよい。

【００１６】削り部材２４の材質としては、ウレタン、
ネオプレン、シリコン等の合成ゴムや天然ゴム、ゴム弾
性を有する素材にアルミナ、酸化ジルコニウム、酸化セ
リウム、シリカ等の研磨剤を練り込んだもの、ポリエス
テルフィルムなどの基板上に研磨粒子（例えば、炭化ケ
イ素、酸化アルミニウム、人造ダイアモンド、酸化クロ
ム、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、炭酸バ
ナジウムなど）をコーティングした弾性研磨工具である
ラッピングフィルム、研磨シート、ステンレス板やりん
青銅板などの金属弾性部材などを好適に用いることがで
きるが、これらに限定されるものではない。

【００１７】なお、本実施形態では、削り部材２４をブ
レード状に形成したが、これに限定されるものではな
く、他の形状、例えばブラシ状、ローラ状、ベルト状、
テープ状などであってもよい。また、削り部材２４をク
リーナーブレードとしても兼用し、クリーニング部材２
２を省略してもよい。さらに、削り部材２４は光異性化
層１２ｂの表面を平滑に削るのではなく、必要であれば
一定の粗さをつけて削るようにしてもよい。

【００１８】イレーズランプ２６は、像担持ドラム１２
上の光異性化層１２ｂに可視光を一様に照射して潜像を
消去する。イレーズランプ２６の光源には、ハロゲンラ
ンプ、キセノンランプ、白熱光源、蛍光灯、発光ダイオ
ード、レーザなどが使用できる。また、潜像消去は加熱
によっても促進されるため、イレーズランプ２６と共に
加熱装置を併設してもよい。

【００１９】次に、上記構成からなる画像形成装置１０
の動作について説明する。矢印１４方向に回転駆動され
る像担持ドラム１２の表面に、露光装置１６から例えば
紫外線が画像情報に応じて選択的に露光される。このと
き、光異性化層１２ｂの露光部は化学的に変化してその
表面の濡れ性が増大し、これにより潜像が形成される。

【００２０】上記潜像は像担持ドラム１２の回転にした
がってインク現像装置１８の対向部に移動し、そこで現
像ローラ３２の外周に保持されているインクと接触す
る。このとき、インクは光異性化層１２ｂの非露光部の
表面にはその疎水性により付着せず、濡れ性の大きい潜
像部にのみインクが付着する。これにより潜像がインク
で現像されてインク画像となる。インク画像は像担持ド
ラム１２の回転にしたがって転写ローラ３４の対向部に
移動し、そこでシートＳに転写されて画像が印刷され
る。画像が印刷されたシートＳは、図示しない排紙トレ
イ上に排出される。

【００２１】インク画像が転写された後に像担持ドラム
１２上に残留して付着したインクやゴミは、クリーニン
グ部材２２により除去される。その後、潜像は像担持ド
ラム１２の回転にしたがってイレーズランプ２６の対向
部に移動し、そこで可視光が照射されることにより消去
される。これにより、次の印刷工程の準備が完了する。

【００２２】上記のような印刷工程が繰り返し行われて
いる間に、削り部材２４は劣化した光異性化層１２ｂの
表層部を連続的または定期的に僅かに削り取る。その結
果、光異性化層１２ｂの表面には劣化していない部分が
常に露出しているので、かぶりや濃度むらのない鮮明な
画像を長期にわたって安定して得ることができる。

【００２３】ここで、上記画像形成装置１０を用いて印
刷実験を行った。像担持ドラム１２は、アルミニウム製
の基体１２ａの外周に光異性化層１２ｂをディップコー
トにより形成したものを用いた。光異性化層１２ｂを形
成するためのディッピング液は、トロラヒドロフラン
（ＴＨＦ）を溶剤として、ポリカーボネートにスピロピ
ランを重量比１対１の割合で分散させた組成とした。可
逆性光異性化材料であるスピロピランには、ＡＣＲＯＳ
ＯＲＧＡＮＩＣＳ社製 1,3,3-trimethyl-6-hydroxys
piro（2H-1-benzopyran-2,2'-indoline）を用いた。

【００２４】削り部材２４は、硬度９５°、厚さ２ｍ
ｍ、有効幅（保持されている部分から像担持ドラムに接
触する先端までの長さ）１０ｍｍのポリウレタンを用
い、図３に示すように像担持ドラム１２との接触角を３
０°とした。

【００２５】露光装置１６の光源に紫外線ランプを用
い、このランプから照射された紫外線をキノ・メレスグ
リオ(株)社製のフィルタ（０３Ｆ ＩＵ００８）を通し
て波長３４０ｎｍの紫外線で潜像形成を行った。

【００２６】上記印刷工程を１０００回行うごとに削り
部材２４で光異性化層１２ｂを１μｍ削り、これを１０
回繰り返した後（すなわち光異性化層１２ｂにおける可
逆的光異性化反応１万回で、光異性化層１２ｂを１０μ
ｍ削った後）印刷を行ったところ、鮮明な画像が得られ
た。

【００２７】これに対し、光異性化層１２ｂを削らずに
他の条件を上記と同様にして印刷工程（すなわち可逆的
光異性化反応）を１万回繰り返した後の印刷で得られた
画像には、かぶりが発生するとともに濃度むらがあっ
た。これにより、本実施形態の画像形成装置の効果を確
認することができた。

【００２８】なお、上記画像形成装置１０では、像担持
体１２をドラム状としたが、これに限らず、例えばベル
ト状にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる画像形成装置の概略構成図。

【図２】 像担持ドラムの端部の部分拡大図。

【図３】 像担持ドラムに対する削り部材の接触角を示
す図。

【符号の説明】

１０…画像形成装置、１２…像担持ドラム（像担持
体）、１２ａ…基体、１２ｂ…光異性化層、１６…露光
装置、１８…インク現像装置、２０…転写ローラ、２２
…クリーニング部材、２４…削り部材、２６…イレーズ
ランプ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可逆的に光異性化する光異性化層を像担
   持体に設け、この像担持体上の光異性化層に選択的に露
   光することにより濡れ性をもつ潜像を形成し、この潜像
   にインクを付着させて現像し、現像されたインク画像を
   記録媒体に転写して画像を印刷する画像形成装置におい
   て、 上記光異性化層の表面を積極的に削り取る削り部材を設
   けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記削り部材による上記光異性化層の削
   り厚さは、１０万回の印刷に対して１〜１０００μｍで
   あることを特徴とする請求項１の画像形成装置。