JP2001080024A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体上に光異性化層を備え、露光用の光
や潜像を除去するイレース光を照射する際の熱の影響を
最小限に抑えた画像形成装置を提供する。 【解決手段】 画像形成装置１'''は、（ａ）透明な中
空の基体４’と、基体４’外面に配置した、可逆的に光
異性化する光異性化層６とを備えた像担持体２と、
（ｂ）画像情報に応じて選択的に光異性化層６の露光を
行い、光異性化層６に潜像を形成する露光装置１２と、
（ｃ）潜像画像を液体インク１４で現像する現像装置１
６と、（ｄ）現像装置１６により現像したインク画像を
記録媒体１８に転写する転写装置２０と、（ｅ）転写後
に像担持体２上に残留したインク１４を除去するクリー
ニング装置２２と、（ｆ）転写後に光を照射することに
より潜像画像を除去する潜像除去装置２４とを有し、露
光装置１２及び潜像除去装置２４を、像担持体２の基体
４’の中空部分に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に画像
情報に応じた潜像を形成し、この潜像画像を液体インク
で現像し、このインク画像を記録媒体に転写する画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、複写機、プリンタなどの画像形成
装置に使用される色材として、環境に優しい水性インク
が注目されている。この水性インクを使用する画像形成
装置として、光を照射することで親水／疎水性が可逆的
に変換できる（すなわち像担持体への濡れ性が可逆的に
変化する）光異性化材料を有する像担持体を用いたもの
が、例えば特開平１−２５５８５７号などに提案されて
いる。

【０００３】図６は、このような画像形成装置の概略図
を示す。画像形成装置１は像担持体２を有し、この像担
持体２は、中空の円筒基体４と、この基体４の外周に設
けた光異性化層６とを有する。また、像担持体２は、図
示しないモータにより矢印８の方向に回転駆動可能にな
っている。像担持体２の周りには、像担持体２の回転方
向８に沿って、画像情報に応じて選択的に像担持体２に
紫外光（以下、選択光と呼ぶ。）１０を照射し、これに
より像担持体２（光異性化層６）上に潜像を形成する露
光装置１２と、像担持体２に水性インク１４を供給し、
これにより潜像を顕像化する現像装置１６と、像担持体
２に付着したインク１４を記録媒体１８に転写する転写
ローラ２０と、転写後に像担持体２上に残ったインク１
４を除去するクリーニング装置（例えばクリーニングブ
レード）２２と、可視光（以下、イレース光と呼ぶ。）
を照射することにより像担持体２上の潜像を消去する潜
像除去装置（例えばイレースランプ）２４とが順次配設
されている。

【０００４】転写ローラ２０はまた、図示しない給紙ト
レイから送られてきた記録媒体１８を像担持体２との間
に挟持しながら矢印方向に回転駆動することにより、記
録媒体１８を矢印２５方向下流側に搬送する。なお、記
録媒体１８に付着したインク１４は記録媒体１８と共に
図示しない定着手段に運ばれ、そこで、乾燥されるとと
もに記録媒体１８上に定着され、続いて、記録媒体１８
は図示しない排出トレイに送り出されるようになってい
る。なお、定着手段は、記録媒体１８に対するインク１
４の定着性がよい場合は必ずしも用いなくてもよい。

【０００５】現像装置１６は、インク１４を収容するイ
ンク室２６と、像担持体２と当接し、図示しないモータ
により矢印の方向に回転駆動可能な現像ローラ２８とを
有し、この現像ローラ２８の一部がインク面より下に位
置するようになっている。その結果、現像ローラ２８表
面に付着したインク１４は、現像ローラ２８の回転とと
もに現像ローラ２８上を這い上がり、像担持体２との対
向領域に到達し、像担持体２の潜像部分にインク１４が
付着する。

【０００６】次に、このように構成された画像形成装置
の画像作成動作を説明する。まず、矢印８方向に回転駆
動される像担持体２に対し、画像情報に基づいて、露光
装置１２により光１０を選択的に照射する。その結果、
光異性化層６には選択的に潜像が形成される（この潜像
部分が親水性を有し、残りの部分は疎水性を維持す
る。）。その後、像担持体２の現像装置１６との対向部
において、潜像部分に対しインク１４が付着し、インク
画像を形成する。このインク画像は、像担持体２の回転
に従って転写ローラ２０との対向部に移動し、記録媒体
１８に転写される。

【０００７】転写ローラ２０との対向部で記録媒体１８
に転写されなかった残留インク１４は、クリーニング装
置２２において除去される。また、像担持体２の光異性
化層６における潜像部分は、潜像除去装置２４により照
射されたイレース光により消去される（光異性化層６全
体が疎水性に戻る。）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記画
像形成装置においては、露光装置１２と潜像除去装置２
４が像担持体２の外部に設けてあるために、画像形成装
置が比較的大きくなることが避けられない。

【０００９】また、選択光やイレース光を像担持体表面
に直接当てると、像担持体表面が加熱されて潜像部分へ
のインク付着が不十分になる可能性がある。その理由
は、光異性化材料は、可視光だけでなく熱によっても、
親水性から疎水性に変化する性質を有するからである。
また、使用されるインクは水性であるために、インクが
熱により乾燥する問題も生じる。

【００１０】そこで、本発明は、選択光やイレース光を
照射する際の熱の影響を最小限に抑えた画像形成装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る画像形成装置は、（ａ） 透明な中
空の基体と、該基体外面に配置した、可逆的に光異性化
する光異性化層とを備え、該光異性化層を所定の方向に
搬送する像担持体と、（ｂ） 画像情報に応じて選択的
に光異性化層の露光を行い、光異性化層に潜像を形成す
る露光装置と、（ｃ） 潜像画像を液体インクで現像す
る現像装置と、（ｄ） 現像装置により現像したインク
画像を記録媒体に転写する転写装置と、（ｅ） 転写後
に像担持体上に残留したインクを除去するクリーニング
装置と、（ｆ） 転写後に光を照射することにより潜像
画像を除去する潜像除去装置と、を有する画像形成装置
において、露光装置を像担持体の基体の中空部分に配置
することを特徴とするものである。

【００１２】請求項２に係る画像形成装置は、（ａ）
透明な中空の基体と、該基体外面に配置した、可逆的に
光異性化する光異性化層とを備え、該光異性化層を所定
の方向に搬送する像担持体と、（ｂ） 画像情報に応じ
て選択的に光異性化層の露光を行い、光異性化層に潜像
を形成する露光装置と、（ｃ） 潜像画像を液体インク
で現像する現像装置と、（ｄ） 現像装置により現像し
たインク画像を記録媒体に転写する転写装置と、（ｅ）
転写後に像担持体上に残留したインクを除去するクリ
ーニング装置と、（ｆ） 転写後に光を照射することに
より潜像画像を除去する潜像除去装置と、を有する画像
形成装置において、潜像除去装置を、像担持体の基体の
中空部分に且つ光異性化層の搬送方向に関してクリーニ
ング装置と露光装置の間に配置することを特徴とするも
のである。

【００１３】請求項３に係る画像形成装置は、（ａ）
透明な中空の基体と、該基体外面に配置した、可逆的に
光異性化する光異性化層とを備え、該光異性化層を所定
の方向に搬送する像担持体と、（ｂ） 画像情報に応じ
て選択的に光異性化層の露光を行い、光異性化層に潜像
を形成する露光装置と、（ｃ） 潜像画像を液体インク
で現像する現像装置と、（ｄ） 現像装置により現像し
たインク画像を記録媒体に転写する転写装置と、（ｅ）
転写後に像担持体上に残留したインクを除去するクリ
ーニング装置と、（ｆ） 転写後に光を照射することに
より潜像画像を除去する潜像除去装置と、を有する画像
形成装置において、潜像除去装置を、像担持体の基体の
中空部分に且つクリーニング装置と対向して配置するこ
とを特徴とするものである。

【００１４】請求項４に係る画像形成装置は、（ａ）
透明な中空の基体と、該基体外面に配置した、可逆的に
光異性化する光異性化層とを備え、該光異性化層を所定
の方向に搬送する像担持体と、（ｂ） 画像情報に応じ
て選択的に光異性化層の露光を行い、光異性化層に潜像
を形成する露光装置と、（ｃ） 潜像画像を液体インク
で現像する現像装置と、（ｄ） 現像装置により現像し
たインク画像を記録媒体に転写する転写装置と、（ｅ）
転写後に像担持体上に残留したインクを除去するクリ
ーニング装置と、（ｆ） 転写後に光を照射することに
より潜像画像を除去する潜像除去装置と、を有する画像
形成装置において、露光装置及び潜像除去装置を、像担
持体の基体の中空部分に配置することを特徴とするもの
である。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、添付図
面を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。図
１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１’
の概略構成を示す。この画像形成装置１’は図６の画像
形成装置に類似しており、像担持体２の円筒基体４’が
透明な材料から構成される点、及び露光装置１２が基体
４の中空部分に配置される点のみが図６の画像形成装置
と相違する。したがって、その他に関しては、同一の部
分、部材には同一の符号を付し説明は省略する。

【００１６】なお、本実施形態において、潜像除去装置
２４の位置は、像担持体２の回転方向８に関して転写ロ
ーラ２０と露光装置１２との間にあるならどこでもよ
く、図１のようにクリーニング装置２２の下流側に配置
する代わりに、クリーニング装置２２の上流側に配置し
てもよい。

【００１７】画像形成装置１’の画像作成動作は、図６
の画像形成装置１と同じであるので繰り返しは説明しな
い。しかしながら、画像形成装置１’は、露光装置１２
を像担持体２の中空部分に設けてあるので、露光装置１
２から照射された選択光１０は、透明基体４’を透過し
て光異性化層６に到達する。他方、選択光１０は直接的
には光異性化層６に照射されないので、光異性化層６に
おいて上述した熱による疎水化反応が起きることがな
い。また、熱によるインク１４の乾燥も起こらない。

【００１８】光異性化層６は、光異性化材料を図２
（ｂ）のように高分子中に分散させて形成したり、光異
性化材料を図２（ｃ）のように高分子の主鎖や側鎖に結
合させて形成してもよい。また、光異性化層６に用いら
れる光異性化材料として、１種類のみ使用してもよい
し、２種類以上を混合させて使用してもよい。

【００１９】光異性化材料としては、（ａ）マラカイト
グリーンのようにイオン解離するトリフェニルメタン系
色素、（ｂ）２−ヒドロキシフェニルジフェニルメタノ
ールやその誘導体のように脱水反応を起こす化合物、
（ｃ）シス−トランス異性化するアゾベンゼンやその誘
導体、インジゴ系化合物、（ｄ）ケト−エノール互変異
性するアゾヒドラゾン系化合物、（ｅ）開閉環反応す
る、スチルベン、ジアリールエテン、フルギド類、スピ
ロピランやその誘導体、スピロオキサジン類などの化合
物、（ｆ）光触媒反応により、親水・疎水の可逆変化を
起こすＴｉＯ₂（酸化チタン）、Ｆｅ₂Ｏ₃（酸化鉄）、
ＣｄＳ（硫化カドミウム）、ＭｏＳ₂（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、
ＷＯ₃（酸化タングステン）が考えられる。

【００２０】高分子（バインダー）としては、官能基の
光異性化が十分行えれば特に制限はないが、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
トなどが考えられ、これらのものを単独であるいは組み
合わせて（混合、共重合など）用いることができる。

【００２１】（第２の実施形態）図３は、本発明の第２
の実施形態に係る画像形成装置１”の概略図を示す。こ
の画像形成装置１”は、図６の画像形成装置１に比べ
て、潜像除去装置２４を像担持体２の中空部分に設ける
点が異なる。なお、潜像除去装置２４の位置は、像担持
体２の回転方向８に関して転写ローラ２０と露光装置１
２との間にあるならどこでもよいが、クリーニング装置
２２の下流側に設ける方がクリーニングの面で好適であ
る。すなわち、転写後に像担持体２上に残ったインク１
４は、早めに回収しないと像担持体表面にこびりついて
クリーニングが困難となるので、潜像を除去する潜像除
去装置２４よりも上流側に、残留インク１４を回収する
クリーニング装置２２を設けて、像担持体表面のクリー
ニングをできるだけ早めに行うのが好ましい。また、潜
像除去装置２４は、像担持体２の基体４’及び光異性化
層６を挟んで、クリーニング装置２２と対向するように
配置させてもよい。このとき、インク１４の除去と潜像
の除去が同時に行われる。

【００２２】（第３の実施形態）図４は、本発明の第３
の実施形態に係る画像形成装置１'''の概略図を示す。
この画像形成装置１'''は、図６の画像形成装置１に比
べて、露光装置１２及び潜像除去装置２４をともに像担
持体２の中空部分に設ける点が異なる。なお、潜像除去
装置２４の位置は、像担持体２の回転方向８に関して転
写ローラ２０と露光装置１２との間にあるならどこでも
よい。

【００２３】なお、像担持体２の基体４’の材質として
は、透明度が６０％以上と高く、第１、第３の実施形態
の場合は露光装置１２の選択光（紫外光）１０を透過す
るもの、第２、第３の実施形態の場合は潜像除去装置２
４のイレース光（可視光）を透過するものであれば特に
限定されない。例えば、石英ガラス、ポリ酢酸ビニル、
エチレン−塩化ビニル共重合体、ポリアクリレート、ポ
リアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、
ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレン、ポリ
メタクリル酸メチル、アセテートプラスチック、シリコ
ーン樹脂などが考えられるが、それらに限る必要はな
い。これらの材質のものを単独で、あるいは組合わせて
（混合、共重合など）用いることができる。

【００２４】（実験）本発明者は、図１に示すような画
像形成装置を用いて以下の実験を行った。また、比較例
として、露光装置を像担持体の外側に設けた画像形成装
置を用いて同様の実験を行った。

【００２５】像担持体は、石英ガラスでできた基体（厚
さ５ｍｍ）の外部に光異性化層（膜厚０．５μｍ）をデ
ィップコートして作成した。また、光異性化層の組成
は、光異性化材料と高分子との重量比を１対１の割合
（溶剤：ＴＨＦ（テトラヒドロフラン））とし、光異性
化材料として1',3'-Dihydro-3',3'-dimethyl-6-nitro-
1'-octadecylspiro[2H-1-benzopiran-2,2'-[2H]indol
e]、高分子材料としてポリスチレンを用いた。

【００２６】また、露光装置として紫外線ランプを用
い、このランプから照射された紫外線をフィルタ（キノ
・メレスグリオ（株）社製０３Ｆ ＩＵ０１２）を通し
て、３６０ｎｍの紫外光を像担持体に照射した。潜像除
去装置としては可視光を照射するハロゲンランプを用
い、このランプから照射された可視光をフィルタ（キノ
・メレスグリオ（株）社製０３Ｆ ＩＢ００８）を通し
て、４８０〜６６０ｎｍの波長範囲の可視光を像担持体
に照射した。

【００２７】（結果）可逆的光異性化反応を一万回行っ
た後、潜像を形成させて画像を作成した。その結果、像
担持体表面から露光した場合（比較例）に比べて表面
（すなわち光異性化層）の加熱が抑えられた。これによ
り、インクの乾燥が防止されるとともに光異性化材料の
疎水化反応が防止され、所望の画像を得ることができ
た。

【００２８】以上、本発明に係る画像形成装置の実施形
態について説明したが、本発明は種々変形可能である。
例えば、図５に示すように、光異性化材料を、上述した
高分子や基体の材料に混合あるいは結合させ、像担持体
の形状（円筒状）に形成させてもよい。すなわち、光異
性化層自体に基体の機能を持たせている。この場合、イ
ンクが付着する光異性化層外面部分にまで熱が伝わり、
その結果この部分が疎水化反応したりインクが乾燥した
りしないように、熱伝導率の低い高分子や基体材料を用
いる必要がある。

【００２９】また、像担持体の断面は円形に限るもので
なく、ベルト状、楕円、正方形、長方形などどのような
形状でもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る画像形成装置によれば、露
光装置、潜像除去装置の少なくとも一方を像担持体の中
空部分に配置するので、画像形成装置をよりコンパクト
化することができる。また、像担持体の外面を形成する
光異性化層には、選択光又はイレース光が照射されて
も、これらの光による熱の影響を受けることがないの
で、光異性化材料の熱による疎水化反応やインクの乾燥
がなく、鮮明な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置
を示す概略図。

【図２】 （ａ）図１の像担持体の斜視図。（ｂ）、
（ｃ）図２（ａ）の像担持体の部分拡大図。

【図３】 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置
を示す概略図。

【図４】 本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置
を示す概略図。

【図５】（ａ）像担持体の別の実施形態を示す斜視図。
（ｂ）、（ｃ）図５（ａ）の像担持体の部分拡大図。

【図６】 従来の画像形成装置を示す概略図。

【符号の説明】

２：像担持体、４：基体、６：光異性化層、１２：露光
装置、１４：インク、１６：現像装置、１８：記録媒
体、２０：転写ローラ、２２：クリーニング装置。２
４：潜像除去装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ） 透明な中空の基体と、該基体外面
   に配置した、可逆的に光異性化する光異性化層とを備
   え、該光異性化層を所定の方向に搬送する像担持体と、
   （ｂ） 画像情報に応じて選択的に光異性化層の露光を
   行い、光異性化層に潜像を形成する露光装置と、（ｃ）
   上記潜像画像を液体インクで現像する現像装置と、
   （ｄ） 上記現像装置により現像したインク画像を記録
   媒体に転写する転写装置と、（ｅ） 転写後に像担持体
   上に残留したインクを除去するクリーニング装置と、
   （ｆ） 転写後に光を照射することにより上記潜像画像
   を除去する潜像除去装置と、を有する画像形成装置にお
   いて、 上記露光装置を上記像担持体の基体の中空部分に配置す
   ることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】（ａ） 透明な中空の基体と、該基体外面
   に配置した、可逆的に光異性化する光異性化層とを備
   え、該光異性化層を所定の方向に搬送する像担持体と、
   （ｂ） 画像情報に応じて選択的に光異性化層の露光を
   行い、光異性化層に潜像を形成する露光装置と、（ｃ）
   上記潜像画像を液体インクで現像する現像装置と、
   （ｄ） 上記現像装置により現像したインク画像を記録
   媒体に転写する転写装置と、（ｅ） 転写後に像担持体
   上に残留したインクを除去するクリーニング装置と、
   （ｆ） 転写後に光を照射することにより上記潜像画像
   を除去する潜像除去装置と、を有する画像形成装置にお
   いて、 上記潜像除去装置を、上記像担持体の基体の中空部分に
   且つ光異性化層の搬送方向に関してクリーニング装置と
   露光装置の間に配置することを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】（ａ） 透明な中空の基体と、該基体外面
   に配置した、可逆的に光異性化する光異性化層とを備
   え、該光異性化層を所定の方向に搬送する像担持体と、
   （ｂ） 画像情報に応じて選択的に光異性化層の露光を
   行い、光異性化層に潜像を形成する露光装置と、（ｃ）
   上記潜像画像を液体インクで現像する現像装置と、
   （ｄ） 上記現像装置により現像したインク画像を記録
   媒体に転写する転写装置と、（ｅ） 転写後に像担持体
   上に残留したインクを除去するクリーニング装置と、
   （ｆ） 転写後に光を照射することにより上記潜像画像
   を除去する潜像除去装置と、を有する画像形成装置にお
   いて、 上記潜像除去装置を、上記像担持体の基体の中空部分に
   且つクリーニング装置と対向して配置することを特徴と
   する画像形成装置。
4. 【請求項４】（ａ） 透明な中空の基体と、該基体外面
   に配置した、可逆的に光異性化する光異性化層とを備
   え、該光異性化層を所定の方向に搬送する像担持体と、
   （ｂ） 画像情報に応じて選択的に光異性化層の露光を
   行い、光異性化層に潜像を形成する露光装置と、（ｃ）
   上記潜像画像を液体インクで現像する現像装置と、
   （ｄ） 上記現像装置により現像したインク画像を記録
   媒体に転写する転写装置と、（ｅ） 転写後に像担持体
   上に残留したインクを除去するクリーニング装置と、
   （ｆ） 転写後に光を照射することにより上記潜像画像
   を除去する潜像除去装置と、を有する画像形成装置にお
   いて、 上記露光装置及び上記潜像除去装置を、上記像担持体の
   基体の中空部分に配置することを特徴とする画像形成装
   置。