JP2003080764A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高画質で、高い安定性を有する画像を形成で
きる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 所定の物質からなる層２０を物体２１上
に形成し、その物体２１上に形成された層２０に画像２
２を形成し、画像２２が形成された層２０を、物体２１
から記録体２３に転写する。物体２１の表面には、層２
０の転写を促進する促進物質が含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙、フィルム、布
などの記録体に画像を形成する画像形成技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙などの記録体に文字や画像を形成する
画像形成技術に関しては、従来より、様々な技術が提案
されている。その中でも、像形成物質を含むインク（着
色材）を液滴として記録体に移動させて画像を形成する
インクジェット方式と、感光体上に粉体（トナー）から
なる画像を形成し、それを記録体に転写・定着する電子
写真方式との２つの方式は、低コスト化、装置のコンパ
クト化、及び画質の向上が近年急速に進み、現在、代表
的な画像形成技術として広く利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図９は、インクジェッ
ト方式及び電子写真方式のそれぞれの特徴を示してい
る。図９（ａ）に示すように、インクジェット方式で
は、インクが記録体の表面に付着すると、インクに含ま
れる色素（染料、顔料など）が記録体表面に付着され
る。この場合、色素そのものが記録体に付着されるた
め、画像が十分な濃度及び彩度で発色し、高い色再現性
を得やすい。しかしながら、インクジェット方式では、
インクに含まれる溶剤が記録体に浸透し、にじみが生じ
やすい。特に、写真画質で印字する場合は、インク量が
多いために、単位面積当たりに付与されるインク溶媒量
はかなり多くなり、一層不利である。また、色素は記録
体表面に付着されただけであるので、溶媒が揮発した後
も、画像に液体が付着するとにじみが生じやすいなど、
像の保存性・安定性に課題がある。そのため、インクジ
ェット方式では、その能力を十分に発揮するには、イン
クに対して良好な画質及び安定性が得られるように表面
特性が制御された、専用の記録体を必要とする。

【０００４】これに対して、電子写真方式では、図９
（ｂ）に示すように、記録体の表面上にトナー粒子から
なるトナー層が形成される。この場合、トナー層は溶融
固着されており、インクジェット方式に比べて、像の保
存性・安定性が高く、記録体をあまり選ばない。しかし
ながら、電子写真方式では、色素がトナー粒子中に分散
されていること、トナー粒子の小粒径化に限界があるこ
となどから、発色性が低く、解像度に限界がある。特
に、カラー画像を形成するには、通常、３色あるいは４
色のトナー層を積層するため、トナー層が厚くなり、発
色性がさらに低下しやすいという課題がある。

【０００５】さて、記録体に画像を形成する技術に関す
る課題としては、主として、画質の向上と像の安定化と
が挙げられる。上述したように、インクジェット方式で
は比較的発色性のよい画質を得やすいものの、像の安定
性に課題があり、良好に使用可能な記録体が限られる。
また、電子写真方式では、記録体を選ばす、像の安定性
に比較的優れるものの、発色性の面で課題がある。ま
た、近年、画像形成技術において、画質の面で品質が大
きく向上したことから、像の安定性に係わる課題に対す
る要求が増す傾向にある。

【０００６】本発明は、上述する事情に鑑みてなされた
ものであり、高画質で、高い安定性を有する画像を形成
できる画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、記録体に画像を形成する装置であって、
所定の物質からなる層を物体上に形成する層形成手段
と、前記物体上に形成された前記層に画像を形成する画
像形成手段と、画像が形成された前記層を、前記物体か
ら前記記録体に転写する転写手段とを有し、前記物体の
表面には、前記層の転写を促進する促進物質が含まれて
いることを特徴とする。この画像形成装置では、画像が
一旦層に形成されることにより、記録体への転写前に、
層上で像の安定化が進む。また、最初の画像形成先であ
る層を形成する手段を有していることから、その層の特
性を画像に対して最適な状態に制御できる。そのため、
最適化された層に一旦画像を形成して安定化させ、その
層を記録体に転写することにより、種々の記録体に対し
て、高画質で、高い安定性を有する画像を形成できる。
また、この装置では、層が形成される物体の表面に、層
の転写を促進する促進物質が含まれていることから、層
の転写を良好に実施できる。この場合において、前記促
進物質は、例えばフッ素であるとよい。

【０００８】また、本発明は、記録体に画像を形成する
装置であって、所定の物質からなる層を物体上に形成す
る層形成手段と、前記物体上に形成された前記層に画像
を形成する画像形成手段と、画像が形成された前記層
を、前記物体から前記記録体に転写する転写手段とを有
し、前記層は、粉体状の物質からなり、前記物体の表面
には、光導電性を有する感光層が形成されていることを
特徴とする。この画像形成装置では、上記したものと同
様に、画像が一旦層に形成されることにより、記録体へ
の転写前に、層上で像の安定化が進む。また、最初の画
像形成先である層を形成する手段を有していることか
ら、その層の特性を画像に対して最適な状態に制御でき
る。そのため、種々の記録体に対して、高画質で、高い
安定性を有する画像を形成できる。また、この装置で
は、層が粉体状の物質からなり、層が形成される物体の
表面に、光導電性を有する感光層が形成されていること
から、静電気力を利用して、物体上に層を良好に形成し
たり、物体上から層を他の物体上に良好に転写したりで
きる。この場合において、前記感光層には、フッ素が含
まれているとよい。感光層にフッ素が含まれていること
により、層の転写が促進される。この場合、前記感光層
に前記フッ素を含む官能基が分散されていてもよく、前
記感光層が、前記感光層を構成する基本樹脂の側鎖及び
端部のうちの少なくとも一方に前記フッ素を含む官能基
を含んでいてもよい。

【０００９】また、本発明は、記録体に画像を形成する
装置であって、所定の物質からなる層を第１物体上に形
成する層形成手段と、前記第１物体上に形成された前記
層を、第２物体上に転写する中間転写手段と、前記第２
物体上に転写された前記層に画像を形成する画像形成手
段と、画像が形成された前記層を、前記第２物体から前
記記録体に転写する転写手段とを有し、前記層は、粉体
状の物質からなり、前記第１物体の表面は、光導電性を
有し、前記第２物体の表面は、半導電性を有することを
特徴とする。この画像形成装置でも、上記したものと同
様に、画像が一旦層に形成されることにより、記録体へ
の転写前に、層上で像の安定化が進む。また、最初の画
像形成先である層を形成する手段を有していることか
ら、その層の特性を画像に対して最適な状態に制御でき
る。そのため、種々の記録体に対して、高画質で、高い
安定性を有する画像を形成できる。また、この装置で
は、画像を形成する前に層を一度転写することから、画
像を形成する層の表面が整えられ、層上に良好な画像を
形成しやすい。さらに、この装置では、層が粉体状の物
質からなり、層が形成される第１物体の表面が光導電性
を有し、第１物体から層が転写される第２物体の表面が
半導電性を有することから、静電気力を利用して、第１
物体上に層を良好に形成したり、第１物体上から層を第
２物体上に良好に転写したりできる。この場合におい
て、前記第２物体の表面には、フッ素を含む官能基が分
散されているとよい。あるいは、前記第２物体の表面
は、該表面を構成する基本樹脂の側鎖及び端部のうちの
少なくとも一方にフッ素を含む官能基を含むとよい。第
２物体の表面にフッ素が含まれていることにより、第２
物体から記録体への層の転写が促進される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像形成装置の実
施例について、図面を参照して説明する。図１は、本発
明の画像形成装置の全体構成の一例を概念的に示す図、
図２は、画像形成の方法の手順の一例を示す図である。

【００１１】図１において、本例の画像形成装置１０
は、所定の物質（層形成物質）からなる層（画像受容
層）を所定の物体上に形成する層形成手段１１と、顔料
や染料などの像形成物質からなる画像を上記画像受容層
上に形成する画像形成手段１２と、上記画像が形成され
た画像受容層をその画像とともに、上記物体から記録体
に転写する転写手段１３と、記録体に転写された画像受
容層を固定（定着）する固定手段１４とを有して構成さ
れている。さらに、画像形成装置１０は、上記各手段を
統括的に制御する制御手段１５を有している。制御手段
１５は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リ
ード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス
・メモリ）等を含むマイクロコンピュータから構成さ
れ、画像（文字や絵柄）に関するデータを受け取り、そ
のデータに基づいて、上記各手段を制御するようになっ
ている。

【００１２】図２において、本例の画像形成方法は、上
記構成の画像形成装置１０を用いて実施され、先の図１
に示した各手段に対応する処理工程を有する。すなわ
ち、本例の画像形成方法は、所定の物質（層形成物質）
からなる画像受容層２０を物体（層保持体）２１上に形
成する層形成工程と、顔料や染料などの像形成物質から
なる画像２２を上記画像受容層２０上に形成する画像形
成工程と、上記画像２２が形成された画像受容層２０を
その画像２２とともに、上記層保持体２１から、最終的
な画像形成先である紙や布などの記録体２３に転写する
転写工程と、記録体２３に転写された画像受容層２０を
固定（定着）する固定工程とを有する。

【００１３】すなわち、本例の画像形成装置１０及び画
像形成方法では、最終的な画像形成先である記録体２３
とは別の対象である層２０に画像２２を一旦形成し、そ
の層２０を記録体２３に転写することにより、記録体２
３に画像２２を形成する。この場合、層２０が透明ある
いは光透過性を有することにより、層２０を通して記録
体２３上の画像２２が視認される。

【００１４】画像２２は、一旦層２０に形成されること
により、記録体２３への転写前に、層２０上で像の安定
化が進む。そのため、記録体２３への転写後に、にじみ
が生じるなどの像の乱れは生じにくい。その結果、本例
では、画像形成に使用する記録体２３をあまり選ばな
い。

【００１５】また、本例では、最初の画像形成先である
層２０を形成する工程を有していることから、その層２
０の特性を画像２２に対して最適な状態に制御できる。
つまり、画像２２の画質や安定性が向上するように、画
像形成先である層２０の最適化を図ることができる。

【００１６】したがって、本例によれば、画像２２の画
質や安定性が向上するように最適化された層２０を形成
するとともに、その層２０に一旦画像２２を形成して像
を安定化させ、その層２０を記録体２３に転写すること
により、種々の記録体２３に対して、高画質で、高い安
定性を有する画像２２を形成できる。

【００１７】さらに、本例では、画像２２が形成された
層２０を記録体２３に転写することにより、記録体２３
に形成される最終的な画像２２が上記層２０で覆われる
ことになる。そのため、他に特別な処理を行わなくて
も、記録体２３に画像２２を形成した段階で、耐水性や
耐磨性などの画像２２の保存安定性が向上し、像の安定
化が図られる。しかも、画像２２の外側に層２０が配置
されるので、この層２０に特別な機能を持たせることに
より、画質を所望の状態に変化させたり、画質に特別な
効果を与えたりすることも可能である。

【００１８】また、本例では、物体（層保持体２１）上
の層２０に画像２２が形成されると、その物体から直
接、最終的な画像形成先である記録体２３に層２０を転
写する。そのため、画像２２が形成された層２０の搬送
や受け渡しに無駄が少なく、処理の高速化にも柔軟に対
応できる。なお、層２０は、画像２２が形成される領域
を有していればよいのであって、直接の視認対象となる
わけではない。そのため、物体上に直接の視認対象とな
る文字や画像を層で形成する場合に比べて、本例の層２
０の形成に要する技術的負担は軽い。

【００１９】続いて、図２に示した各工程について詳し
く説明する。層形成工程では、例えば、静電気力を利用
して層形成物質を層保持体２１に付着させることによ
り、層保持体２１上に上記層２０（画像受容層）を形成
する。静電気力を利用して物体上に層を形成する方法と
しては、例えば、いわゆる電子写真方式の画像形成プロ
セスに用いられる技術を適用できる。すなわち、物体で
ある光半導体（光導電体）を一様に帯電させ、光源によ
り露光し静電潜像を形成し、そこに極性をもった粉体
（荷電粒子）を付着させることにより、その物体上に層
（粉体層）を形成できる。なお、本発明は、層形成物質
を物体上に付着させる方法として、静電気力を利用する
ものに限定されない。ただし、静電気力を利用すること
により、物体上での層の形成や、後述する転写工程での
層の転写を容易に実施できる。

【００２０】画像受容層２０を形成する位置及び領域
は、画像２２に関するデータに基づいて制御されるのが
好ましい。上記データは、例えば、画像に関する位置や
形状、色などの画像情報をデジタル化したものである。
画像受容層２０を形成する位置及び領域の制御方法とし
ては、例えば、上述した静電気力を利用する場合、帯電
した物体（層保持体２１）に照射する光学像の照射位置
や照射領域を制御するとよい。この場合、光学像が照射
された位置や領域に応じて、帯電した物体上に静電的な
潜像が形成される。そして、その潜像に応じて物体上に
粉体粒子（層形成物質）を付着させることにより、所望
の位置や領域に層（粉体層）を形成できる。

【００２１】上記位置及び領域の制御を行う場合、例え
ば、後の画像形成工程で画像を形成する層保持体上の所
定位置に、上記画像受容層を位置決めするとともに、上
記画像に比べて同じかまたは広い領域を有する画像受容
層を層保持体上に形成するのが好ましい。この場合、画
像が形成される位置に画像受容層を確実に形成し、しか
も、画像が形成されない位置には画像受容層を形成しな
いようにして、層形成物質の消費量を軽減できる。ま
た、画像よりも広い層を形成することで、記録体への転
写後、画像を層で確実に覆うことができる。なお、画像
に関するデータに関係なく、一定の大きさの領域を有す
る層を層保持体上に形成するように制御してもよい。

【００２２】画像受容層２０を形成する物質（層形成物
質）としては、上述した粉体などの固体物質の他に、物
体上で流れない程度の粘度を有する液状物質、あるいは
物体上に移送する段階では液状でありかつ物体上で固化
する物質（例えば、ろう状物質等）などを用いることが
できる。層形成物質が、粉体であることにより、上述し
た静電気力が利用しやすいなど、層保持体上に画像受容
層を容易に形成できる。さらに、層形成物質が粉体の場
合、層形成物質の最適化を図ったり、層の形成位置や領
域を変化させたりするといったことも容易にできる。

【００２３】層形成物質は、透明、あるいは少なくとも
光透過性を有するのが好ましい。この場合、層形成物質
は、少なくとも後述する固定工程後に光透過性を有して
いればよく、層形成工程や、画像形成工程の段階では必
ずしも光透過性を有してなくてよい。記録体に転写され
た段階で、層が光透過性を良好に有することにより、層
を通して画像を確実に視認できる。

【００２４】次に、画像形成工程では、例えば、画像２
２に関するデータに基づいて、像形成物質を含む着色材
を層保持体２１上の画像受容層２０に付着させることに
より、その層２０に所望の画像２２を形成する。なお、
後の転写工程において層の表裏が逆転する場合、画像形
成工程では、画像に関するデータに基づいて、所望の画
像に対して表裏逆転した画像を層上に形成する。

【００２５】像形成物質を含む着色材を物体上の層上に
付着させる方法としては、例えば、像形成物質としての
顔料や染料を含む着色材供給源を加熱し、昇華または溶
融転写により像形成物質を層上に移す方法、像形成物質
としての顔料や染料を含む着色材（インク）を液滴とし
て飛翔させそれを層上に移す方法などを用いることがで
きる。

【００２６】このうち、昇華または溶融転写により像形
成物質を層に移す方法としては、例えば、いわゆる昇華
熱転写方式（あるいは染料熱転写方式）の画像形成プロ
セスに用いられる技術を適用できる。すなわち、例え
ば、着色材供給源としてのシートには着色顔料または着
色染料（像形成物質）が分散された樹脂層が塗布されて
おり、このシートを部分的に加熱し、シート上の像形成
物質を昇華あるいは溶融させて層に移動させることによ
り、画像受容層に画像を形成できる。ただし、画像受容
層が粉体からなる場合、溶融転写方式を適用するのは難
しく、昇華方式により像形成物質を層に移動させるとよ
い。像形成物質を昇華させる場合、顔料や染料などの像
形成物質（画像形成粒子）は気体としてシート上の樹脂
層から放出され、画像受容層に到達し固定化される。ま
た昇華方式の場合、分子レベルで像形成物質が移動する
ので、滑らかな階調性を有する画像を形成できる。

【００２７】一方、像形成物質を含む着色材（インク）
を液滴として飛翔させ、それを画像受容層に付着させる
方法としては、例えば、いわゆるインクジェット方式の
画像形成プロセスに用いられる技術を適用できる。イン
クを液滴として飛翔させる方法としては、ピエゾ（圧電
素子）を変形させてインクを吐出するピエゾ方式、加熱
によって気泡を発生させその圧力でインクを吐出するサ
ーマル方式、静電気力によってインクを吸引する静電方
式、固体インクを高温で溶融して吐出するソリッドイン
クジェット方式、電場による流体（ＥＲ流体インク）の
粘性変化を利用するＥＲＦインクジェット方式、固体イ
ンクを放電火花で飛ばすスパークジェット方式などの技
術を適用できる。インクジェット方式で像形成物質を画
像受容層に移動させることにより、比較的安価かつコン
パクトな構成で高画質の画像を形成できる。

【００２８】なお、画像受容層に画像を形成する方法と
しては、上記像形成物質を含む着色材を層に付着させる
ものに限定されず、例えば、化学的な反応を利用して層
に所望の画像を形成してもよい。この場合、層形成物質
と像形成物質との間の化学反応を利用して層に画像を形
成する方法、光エネルギーを層に印加することにより画
像を形成する方法、熱エネルギーを層に印加することに
より層に画像を形成する方法などを用いることができ
る。また、画像受容層が粉体からなる場合には、層の状
態を保持するために、画像受容層と像形成物質の供給源
とをなるべく接触させない方法を用いるのが好ましい。

【００２９】次に、転写工程では、例えば、圧力、粘着
性、静電気力（クーロン力）などを利用して、層保持体
２１上に形成された画像受容層２０を、その画像受容層
２０に形成された画像２２とともに、記録体２３に転写
する。画像受容層２０を記録体２３に転写する方法とし
ては、例えば、いわゆる電子写真方式の画像形成プロセ
スに用いられる技術を適用できる。例えば、静電気力を
利用する場合、画像受容層が形成された層保持体に画像
受容層とは逆極性の電荷を印加することにより、記録体
に画像受容層を静電転写するとよい。あるいは、画像受
容層が形成された帯電物体に記録体を押し当てて転写電
界を形成することにより、記録体に画像受容層を静電転
写してもよい。なお、前述したように、画像受容層が粉
体からなり、静電気力により層保持体に付着している場
合には、静電気力を利用することにより、画像受容層を
記録体に容易に転写できる。

【００３０】なお、記録体２３としては、例えば、紙や
布、樹脂フィルム（ＯＨＰシートなど）などが適用され
る。前述したように、本例の画像形成方法では、最終的
な画像形成先である記録体２３とは別の対象である層２
０に画像２２を一旦形成し、その層２０を記録体２３に
転写するので、記録体２３は少なくとも層２０が転写可
能な面を有していればよく、上記例に限定されず、種々
のものが適用可能である。

【００３１】次に、固定工程では、例えば、熱、圧力な
どを利用して、記録体２３に転写された画像受容層２０
を固定化する。この固定方法としては、例えば、いわゆ
る電子写真方式の画像形成プロセスに用いられる定着技
術を適用できる。すなわち、記録体に転写された画像受
容層に熱や圧力を加えることにより、画像受容層を記録
体に定着する。画像受容層に熱を加える場合、画像受容
層を構成する層形成物質が熱可塑性樹脂を含むことによ
り、画像受容層が溶融し、記録体に画像受容層が固着す
る。なお、画像受容層を溶融固着することにより、その
画像受容層の厚みは小さくなる。また、固定工程では、
熱、圧力を利用する方式の他に、凝固剤などの物質を画
像受容層に付与して化学反応を生じさせ、画像受容層を
固定化してもよい。画像受容層を記録体に固定（定着）
することにより、画像受容層に形成された画像の安定性
をより向上させることができる。

【００３２】図３は、本例の画像形成装置１０の具体的
な構成の一例を示している。前述したように、本例の画
像形成装置１０は、層形成手段１１、画像形成手段１
２、転写手段１３、固定手段１４、及び制御手段１５等
を有して構成されている。なお、本例では、記録体２３
として紙やＯＨＰシートなどのシート状のものを対象と
する。記録体２３は、例えば、装置内の所定箇所に収容
され、記録体搬送手段１６によりそこから取り出されて
所定の位置まで供給される。

【００３３】図３において、本例の層形成手段１１は、
層保持体２１としての感光体３０、感光体３０を一様に
帯電させる帯電ユニット３１、帯電した感光体３０に光
学像を照射して静電潜像を形成する光学ユニット３２、
潜像が形成された感光体３０に層形成物質を付着させる
現像ユニット３３、感光体３０を除電する除電ユニット
３４、及び感光体３０上の不要な層形成物質を除去する
クリーニングユニット３５等を有して構成されている。

【００３４】感光体３０は、アルミニウムなどの基材と
なる導電体上に光導電性を有する感光層を形成したもの
である。基材は、例えば、アルミニウム管などの金属製
の管状部材や、ベルト上にアルミニウム層などの金属層
を形成しそれを所定形状の物体上に固定することにより
製造される。また、感光層に用いられる材料としては、
アモルファスセレン及びその合金を含むアモルファスカ
ルコゲナイド系材料、酸化亜鉛や硫化カドミウムなどの
無機結晶系、アモルファスシリコン系材料、高分子並び
に低分子有機化合物の樹脂分散系等の有機光導電体（Ｏ
ＰＣ：OrganicPhoto Conductor）等が適用される。な
お、単一の材料のみならず、２種以上の材料を混合した
ものを使用してもよい。また、感光層は、単層構造のも
のでもよく、異なる成分からなる複数の層を備えた積層
構造を有していてもよい。また、感光層の材料に有機光
導電体を用いる場合、感光体３０は、例えば、基材上に
所定の保護層（ＵＣＬ；Under Coat Layer）を形成、ま
たは皮膜処理（アルマイト処理等）した後、電荷発生層
（ＣＧＬ；Charge Generation Layer ）、電荷輸送層
（ＣＴＬ；Charge Transport Layer）を積層することに
より製造できる。この場合、電荷発生層は、例えば電荷
発生材料を高濃度で樹脂中に溶解したものからなり、電
荷発生層としては、フタロシアニン顔料、アズレニウム
系顔料、トリスアゾ系顔料、アゾ顔料、スクアリリウム
顔料、多環縮合系顔料等の他、公知の種々の材料につい
て単一のものもしくは複数を組み合わせたものを用いる
ことができる。電荷輸送層は、例えば電荷輸送材料を高
濃度で樹脂中に溶解したものからなり、電荷輸送材料と
しては、芳香族ヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合
物、アリールアミン系化合物等の他、公知の種々の材料
について単一のものもしくは複数を組み合わせたものを
用いることができる。なお、感光体３０は、少なくとも
光導電性を有していればよく、上記例に限定されない。

【００３５】また、上記感光層には、層形成物質の転写
を促進する促進物質が含まれているのが好ましい。促進
物質としては、感光層の表面エネルギーを低下させ、感
光層に撥水性を与えるものが好ましく、例えばフッ素系
や、シリコン系等が適用される。促進物質としてフッ素
系を用いる場合、例えば、感光層にフッ素を含む官能基
を分散したり、感光層を構成する基本樹脂の側鎖及び端
部のうちの少なくとも一方にフッ素を含む官能基を含め
たりすることにより、促進物質を含む感光層を形成でき
る。あるいは、感光層の上にフッ素を含む層を形成した
り、スパッタリングなどにより感光層の表面にフッ素を
付着させてもよい。感光層に促進物質が含まれることに
より、転写工程において、感光体３０上に形成される画
像受容層２０が確実かつ良好に記録体２３上に転写され
る。

【００３６】帯電ユニット３１は、感光体３０表面に一
様に電荷を付与するものである。帯電方式としては、ロ
ーラ帯電方式、コロナ放電方式、ブラシ帯電方式等を用
いることができる。このうち、ローラ帯電方式は、電圧
が印加されたローラを感光体に接触させ、接触部近傍の
微小隙間に放電イオンを発生させるものであり、省スペ
ース化を図りやすい。また、コロナ放電方式は、細い金
属ワイヤ（タングステンワイヤ等）を感光体に対向配置
し、そのワイヤに高電圧を印加してコロナ放電を発生さ
せ、発生したイオンを感光体に導くものであり、非接触
で感光体を帯電させることができる。

【００３７】光学ユニット３２は、帯電した感光体３０
に光学像を照射して、その感光体３０の表面に静電潜像
を形成するものである。光学ユニット３２としては、例
えば、レーザ光学系、ＬＥＤ光学系などを用いることが
できる。このうち、レーザ光学系は、例えば、レーザ光
を発するレーザ光源、レーザ光を等角角度で走査するポ
リゴンミラー、像面で等速度に変換するＦθ（エフ．シ
ータ）レンズ、シリンドリカルレンズ等を含んで構成さ
れる。また、ＬＥＤ光学系は、例えば、ドット状の発光
部が並ぶＬＥＤアレイ、結像光学系（セルフォックレン
ズアレイなど）等を含んで構成される。光学ユニット３
２で照射する光学像は、制御手段１５によってその照射
位置及び照射領域が制御される。すなわち、制御手段１
５は、画像に関するデータに基づいて、後述する画像形
成手段１２で画像を形成する感光体３０上の所定位置
に、画像に比べて広い領域の静電潜像を形成するよう
に、光学像の照射位置及び照射領域を制御する。この場
合、光学ユニット３２は、制御手段１５から伝達される
光学像に関するデータを光変換し、感光体３０に光学像
を照射する。

【００３８】現像ユニット３３は、静電気力を利用して
層形成物質を感光体３０上に形成された静電潜像に付着
させるものであり、感光体３０上の静電潜像が形成する
電界と層形成物質との間の静電気力により層形成物質を
感光体３０に付着させる。なお、本例では、層形成物質
には、粉体状の物質（粉体粒子）を用いる。層形成物質
を感光体３０上に移動させる方式として、例えば、導電
性ゴムや樹脂チューブからなる部材の表面に鏡像力によ
って層形成物質を付着させて搬送する方式、円筒状部材
の内部に磁石を配置し円筒状部材の表面に磁性物質を含
む層形成物質を吸着させて搬送する方式、磁性物質と層
形成物質とを混合して摩擦帯電させ、それを内部に磁石
が配置された円筒状部材の表面に吸着させて搬送する方
式、層形成物質を重力により感光体の表面に落下させる
方式などを用いることができる。なお、本例では、前述
したように、層形成物質で形成された層（画像受容層）
を通して画像を視認することになるので、層が良好な光
透過性を有するように層形成物質を製造するのが好まし
い。例えば、磁性物質を含まない層形成物質を製造する
ことにより、光透過性を高めることができる。層形成物
質が磁性物質を含まない場合、現像ユニット３３とし
て、例えば、鏡像力によって層形成物質を付着させて搬
送する方式を適用できる。

【００３９】ここで、図４に、層形成物質（粉体粒子）
の基本構成の一例を示す。層形成物質は、基本組成とし
て、中心母粒子１００と外添微粒子１０１との組み合わ
せからなる。中心母粒子１００は、ポリエステル系樹
脂、ポリスチレン系樹脂（スチレン−アクリル系樹脂を
含む）、ポリアクリル系樹脂、及びフェノール系樹脂
（エポキシ系樹脂を含む）などの熱可塑性樹脂を主原料
として製造することができる。なお、単一の樹脂のみな
らず、２種以上の樹脂を混合したものを主原料として使
用してもよい。熱可塑性樹脂は、中心母粒子１００に、
例えば、５０重量％以上１００重量％以下含まれるのが
好ましい。熱可塑性樹脂が５０重量％以上であることに
より、固定工程において、層を良好に溶融固着させるこ
とができる。なお、上述した光透過性の観点から、中心
母粒子１００の主原料は、固定工程において、短時間に
溶融し、かつ層中に粒子界面がなるべく存在しなくなる
ものを用いるのが好ましい。そのため、本例の層形成物
質は、中心母粒子１００に溶融促進剤としてのワックス
１１０を含んでいる。ワックス１１０は、上記熱可塑性
樹脂に比べてガラス転移点が低い樹脂からなり、中心母
粒子１００に、例えば、０．１重量％以上２０重量％以
下含まれるのが好ましい。中心母粒子１００に０．１重
量％以上２０重量％以下のワックス１１０が含まれるこ
とにより、固定工程において、層の溶融が促進されると
ともに、記録体２３に対する層の接着性が向上する。な
お、上記ワックス１１０の含有率は一例であり、本発明
はこの数値に限定されるものではない。

【００４０】また、本例の層形成物質は、中心母粒子１
００に、層形成物質の摩擦帯電性を制御する帯電制御剤
１１１を含んでいる。帯電制御剤１１１の例としては、
四級アンモニウム塩類、イミダゾール金属錯体類、サリ
チル酸金属錯体類、有機ホウ素塩類などが挙げられ、上
述した光透過性の観点から、着色されていない無色ある
いは薄色のものが好ましい。また、帯電制御剤１１１
は、中心母粒子１００に、例えば、０．１重量％以上１
０重量％以下含まれるのが好ましい。中心母粒子１００
に帯電制御剤１１１が０．１重量％以上１０重量％以下
含まれることにより、現像ユニット３３において感光体
３０に層形成物質を精度よくかつ良好に付着させること
ができる。なお、上記帯電制御剤１１１の含有率は一例
であり、本発明はこの数値に限定されるものではない。
また、本発明は、層形成物質の摩擦帯電性を制御する方
法として、中心母粒子に帯電制御剤を添加するものに限
定されない。

【００４１】中心母粒子１００は、熱可塑性樹脂を加熱
・加圧して溶融し、上述した溶融促進剤（ワックス１１
０）、帯電制御剤１１１などの添加剤を溶融状態の熱可
塑性樹脂に分散させる混練工程、混練された粒子を高圧
圧縮空気を利用して粉砕して微粒子化する微粒子化工
程、分級機により粒度分布を制御する分級工程等を経る
ことにより製造できる。あるいは、中心母粒子１００
は、水などの溶媒中にモノマーを分散させ、重合させた
ポリマーを微粒子として取り出すことにより製造でき
る。この場合、重合方法としては、乳化重合法、懸濁重
合法、シード重合法、ディスパージョン重合法など種々
の重合法を用いることができる。

【００４２】中心母粒子１００の粒度分布は、例えば１
μｍから２０μｍの間に分散するように制御するのが好
ましい。

【００４３】外添微粒子１０１は、ＳｉＯ₂ の他、Ｔｉ
Ｏ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＭｇＯ等の無機酸化物や有機物粉、
あるいは金属'粉の微粒子（例えば粒径１０ｎｍ〜２０
０ｎｍ程度のナノサイズ）からなる。なお、単一の微粒
子のみならず、２種以上の微粒子を混合したものを使用
してもよい。中心母粒子１００に外添微粒子１０１を混
合することにより、中心母粒子１００の周囲に外添微粒
子１０１を添着させることができる。層形成物質は、外
添微粒子１０１を含むことにより、層形成物質（粉体粒
子）の流動性、摩擦帯電性、保存性などが向上する。な
お、微粒子は、最表面に水酸基を有しているものもあ
り、そのままの状態で用いると上記効果を低下させやす
い。そのため、化学処理（疎水化処理）して水酸基を他
の構造に変換してもよい。

【００４４】以上、層形成物質の基本構成の一例につい
て説明したが、本例の層形成物質（粉体粒子）は、上記
した以外にも、層に画像が良好に形成されるように、添
加剤、粒子の形状、表面構造など様々な点からその特性
（物性）が制御される。こうした制御は、本例では、後
述する画像形成用のの特性に基づいて、層上に形成され
る画像の画質や安定性が向上するように実施される。特
に、最終的に層の内側に配置される画像（像形成物質）
に対して、耐候性、耐光性、耐水性、耐湿性、色安定性
などを高めるように、層形成物質を制御する。これによ
り、従来の画像形成技術に比べて、像の安定性や保存性
を大幅に向上させることが可能となる。なお、こうした
品質向上とは異なり、画質を所望の状態に変化させた
り、画質に特別な効果を与えるために、層形成物質を制
御してもよい。例えば、上記例の層形成物質は、光透過
性の観点から、顔料や染料などの色材（色素）を含まな
いが、特殊効果を与えるために、所定の濃度で色材を加
えたり、視認性に特殊効果を与える添加剤を層形成物質
に加えてもよい。

【００４５】図３に戻り、除電ユニット３４は、感光体
３０上の静電潜像を除電するものである。除電方式とし
ては、ローラ除電方式、コロナ放電方式、ブラシ除電方
式等を用いることができる。また、クリーニングユニッ
ト３５は、後述する転写手段１３による層の転写後に感
光体３０に残留している層形成物質を除去するものであ
る。感光体３０表面から不要な層形成物質を除去する方
式として、例えば、ゴム製のブレードのエッジを感光体
３０の表面に押し当てて層形成物質を除去する方式の
他、ブラシを感光体３０の表面に当てて層形成物質を除
去する方式等を用いることができる。

【００４６】次に、本例の画像形成手段１２は、像形成
物質となる顔料や染料を含む着色材（インク）を、液滴
として飛翔させて、層に付着させることにより層上に画
像を形成するものである。図５に、画像形成手段１２の
構成例を概略的に示す。図５において、画像形成手段１
２は、インクを収容するインク室４０を有するノズルヘ
ッド４１と、ノズルヘッド４１からインクを吐出させる
ノズル駆動部４２とを含んで構成されている。また、必
要に応じて、ノズルヘッド４１を層２０に対して相対的
に移動させるヘッド送り部４３が設けられる。なお、ノ
ズル駆動部４２の駆動信号、及びヘッド送り部４３の制
御信号は、制御手段１５から供給される。

【００４７】インクは、本例では多色からなり、色ごと
にノズルヘッド４１に設けられた各インク室４０に分か
れて収容されている。ノズル駆動部４２は制御手段１５
からの駆動信号に基づいて各インク室４０からインクを
色ごとに吐出させる。インクの吐出方式としては、前述
したように、ピエゾ方式、サーマル方式、静電方式、ソ
リッドインクジェット方式、ＥＲＦインクジェット方
式、及びスパークジェット方式などを用いることができ
る。このうち、ピエゾ方式では、ピエゾに電圧を印加し
て各インク室４０を収縮させ、インクを液滴として吐出
・飛翔させる。また、サーマル方式では、各インク室４
０にヒータ素子が配置されており、その発熱によりイン
クを沸騰させてインク室４０内で気泡を発生させ、その
圧力によりインクを液滴として吐出・飛翔させる。本例
では、像形成物質を含むインクを飛翔させて層に付着さ
せることにより、非接触で層に画像を形成できる。この
場合、層表面に微小な凹凸が含まれる場合にも良好に層
の表面にインクを付着させることができる。また、イン
クを液滴として飛翔させる機構は、比較的安価かつコン
パクトに構成できるという利点がある。

【００４８】また、本例では、インクは、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の三原色に加
え、ブラック（Ｋ）を含み、フルカラー対応となってい
る。なお、これらの色に加え、中間色を含んでもよい。
また、使用するインクとして、水性、油性、いずれのタ
イプでもよく、また、主として染料を含む染料タイプ、
主として顔料を含む顔料タイプ、染料及び顔料をともに
含む混合タイプのいずれでもよい。例えば、水性の染料
タイプのインクを用いる場合、そのインクには、溶媒と
しての水、染料、保湿剤（グリコール類、アルカノール
アミン類など）、表面張力調整剤（界面活性剤、アルコ
ール類など）などが含まれる。この場合、染料材料とし
ては、アゾ染料、フタロシアニン染料、アントラキノン
染料など各種の染料を用いることができる。

【００４９】図３に戻り、次に、本例の転写手段１３
は、静電気力（クーロン力）を利用して、感光体３０
（層保持体２１）上に形成された画像受容層を記録体２
３に転写するものであり、記録体２３の背面側に配置さ
れる転写ローラ５０を含む。転写ローラ５０には電圧が
印加され、記録体２３を挟んで感光体３０に押し当てら
れる。記録体２３裏面から層形成物質とは逆極性の電荷
を与えることにより、記録体２３、層形成物質、感光体
３０の隙間に電界が発生する。この電界により発生する
静電気力により、層形成物質が感光体３０から分離さ
れ、画像受容層が記録体２３に転写される。

【００５０】次に、本例の固定手段１４は、層形成物質
に熱エネルギーを与えることにより、記録体２３に転写
された画像受容層を定着させるものであり、記録体２３
の背面側に配置される弾性ローラ５５と、記録体２３の
記録面側に配置される加熱ローラ５６とを含む。弾性ロ
ーラ５５は、金属製のローラの周面にシリコンゴムなど
からなる弾性層が形成されている。また、加熱ローラ５
６は、内部にヒータが配置され、表面には層形成物質と
の離脱を促進する耐熱離型層が形成されてている。記録
体２３を間に挟んで、弾性ローラ５５に対して加熱ロー
ラ５６が押し当てられる。熱可塑性樹脂を主原料とする
層形成物質は、加熱ローラからの熱により、記録体２３
上で溶融し、冷却されて記録体２３上に固着される。本
例では、記録体２３上に固着された層が良好な透過性を
有するように、加熱ローラ５６の表面温度や、弾性ロー
ラ５５に対する加熱ローラ５６の押し込み量が制御手段
１５により制御される。

【００５１】以上のように構成される本例の画像形成装
置１０によれば、上述した本例の画像形成方法を実施で
きる。また、最適化された層に一旦画像を形成して安定
化させ、その層を記録体２３に転写するので、記録体２
３に、高画質で、高い安定性を有する画像を形成でき
る。

【００５２】図６は、本例の画像形成装置１０及び画像
形成方法において、記録体２３に形成された画像２２を
模式的に示す図である。この図６に示すように、本例で
は、記録体２３に画像２２を形成することにより、記録
体２３、画像２２（画像層）、画像受容層２０の順に積
層された積層構造が形成される。すなわち、記録体２３
上に画像２２が形成されるとともに、その画像２２が画
像受容層２０で覆われる。そのため、耐水性や耐磨性な
どの画像２２の安定性が高い。なお、この図６に示した
記録体２３上における画像２２と画像受容層２０との積
層構造は一例であって、上述したプロセスの順序を変え
たり新たに工程を加えたりすることにより、別の積層構
造とすることも可能である。例えば、図７（ａ）に示す
積層構造は、記録体２３上に画像受容層２０、画像２２
（画像層）の順に積層している。この積層構造の場合、
画像２２が記録体２３と完全に分離するので、インクの
にじみが生じる可能性が極めて少ない。また、図７
（ｂ）に示す積層構造は、記録体２３上に、画像受容層
２０、画像２２（画像層）、さらに画像受容層２０の順
で積層している。この積層構造の場合、上記したよう
に、記録体２３へのインクのにじみを完全に防げる他
に、外部からの液体により画像２２が劣化するのが防止
される。

【００５３】次に、図８は、本例の画像形成装置１０の
具体的な構成の他の一例を示している。この構成例で
は、先の図３に示した構成例と異なり、感光体３０上に
形成された画像受容層２０を別の物体上に中間転写し、
その中間転写した物体上の層に画像を形成し、その層を
記録体２３上に転写する。以下、この構成例について説
明する。なお、図３に示した装置と同一の機能を有する
構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略
または簡略化する。

【００５４】本例の画像形成装置１０は、層形成物質か
らなる層（画像受容層）を第１物体としての感光体３０
上に形成する層形成手段１１と、感光体３０上に形成さ
れた画像受容層２０を第２物体としての中間転写体２４
上に転写する中間転写手段１７と、顔料や染料などの像
形成物質からなる画像２２を上記画像受容層２０上に形
成する画像形成手段１２と、上記画像２２が形成された
画像受容層２０をその画像２２とともに、上記中間転写
体２４から記録体２３に転写する転写手段１３と、記録
体２３に転写された画像受容層２０を固定（定着）する
固定手段１４とを有して構成されている。さらに、画像
形成装置１０は、上記各手段を統括的に制御する制御手
段１５を有している。

【００５５】すなわち、本例は、感光体３０上に形成さ
れた画像受容層２０を中間転写体２４に転写する中間転
写手段１７を備えた点が、先の図３に示した構成例と大
きく異なる。中間転写手段１７は、感光体３０から画像
受容層２０を受け取り、それを記録体２３に受け渡す。
また、本例では、記録体２３に画像受容層２０を運ぶ間
に、中間転写体２４上の画像受容層２０に画像２２を形
成する。

【００５６】中間転写手段１７は、静電気力（クーロン
力）を利用して、感光体３０上に形成された画像受容層
２０を中間転写体２４に転写するものであり、中間転写
体２４の背面側に配置される中間転写ローラ６０を含
む。中間転写ローラ６０には電圧が印加され、中間転写
体２４を挟んで感光体３０に押し当てられる。中間転写
体２４の裏面から層形成物質とは逆極性の電荷を与える
ことにより、中間転写体２４、層形成物質、感光体３０
の隙間に電界が発生する。この電界により発生する静電
気力により、感光体３０から分離された画像受容層２０
が中間転写体２４に転写される。

【００５７】中間転写体２４は、例えばドラム状あるい
はベルト状に形成され、静電的な機能を持たせるために
少なくともその表面が半導電性（例えば電気抵抗値が１
０^{8 〜10}Ωｃｍ程度）とされる。本例では、画像形成手
段１２の設置スペースを好ましく確保するなどの目的か
ら、中間転写体２４として、無端環状ベルトを用いる
（以後、中間転写ベルト６１と称する）。中間転写ベル
ト６１の基材としては、ゴム製、あるいは樹脂製のベル
トが用いられ、樹脂製のものとしては、例えば、ポリイ
ミド系（熱硬化性）、フッ素系、ポリカーボネート系な
どを用いることができる。なお、単一の材料のみなら
ず、２種以上の材料を混合したものを使用してもよい。
また、中間転写ベルト６１は、感光体３０の形状に追従
可能となるように、厚みを薄く形成される。さらに、中
間転写ベルト６１は、複数のローラに架け渡され、駆動
部６２により周動される。なお、中間転写ベルト６１の
背面側には必要に応じて中間転写ベルト６１に張力を与
えるためのテンションローラが配置される。

【００５８】中間転写ベルト６１には、層形成物質の転
写を促進する促進物質が含まれているのが好ましい。促
進物質としては、中間転写ベルト６１の表面エネルギー
を低下させ、表面に撥水性を与えるものが好ましく、例
えばフッ素系や、シリコン系等が適用される。促進物質
としてフッ素を用いる場合、例えば中間転写ベルト６１
の表面に、フッ素を含む官能基を分散したり、中間転写
ベルト６１の表面を構成する基本樹脂の側鎖及び端部の
うちの少なくとも一方にフッ素を含む官能基を含めたり
するとよい。中間転写ベルト６１に促進物質が含まれて
いることにより、感光体３０から受け取った画像受容層
２０が確実かつ良好に記録体２３上に転写される。

【００５９】以上説明した本例の画像形成装置によれ
ば、先の図３に示した構成例と同様に、層２０に一旦画
像２２を形成して安定化させ、その層２０を記録体２３
に転写するので、記録体２３に、高画質で、高い安定性
を有する画像２２を形成できる。また、本例では、先の
構成例と異なり、画像２２を形成する前に層２０を一度
転写する。そのため、画像２２を形成する層２０の表面
が整えられ、層２０上に画像２２が良好に形成される。

【００６０】以上、添付図面を参照しながら本発明に係
る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例
に限定されないことは言うまでもない。上述した例にお
いて示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例で
あって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計
要求等に基づき種々変更可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
最適化された層に一旦画像を形成して安定化させ、その
層を記録体に転写することにより、種々の記録体に対し
て、高画質で、高い安定性を有する画像を形成できる。
また、層が形成される物体の表面に、層の転写を促進す
る促進物質が含まれていることから、層の転写を良好に
実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成装置の全体構成の一例を概
念的に示す図である。

【図２】 画像形成方法の手順の一例を示す図である。

【図３】 本例の画像形成装置の具体的な構成の一例を
示す図である。

【図４】 層形成物質（粉体粒子）の基本構成の一例を
示す図である。

【図５】 画像形成手段の構成例を概略的に示す図であ
る。

【図６】 本例の画像形成装置及び画像形成方法により
記録体に形成された画像を含む積層構造を模式的に示す
図である。

【図７】 記録体に形成された画像を含む積層構造を模
式的に示す図である。

【図８】 本例の画像形成装置の具体的な構成の他の一
例を示す図である。

【図９】 インクジェット方式及び電子写真方式のそれ
ぞれの特徴を示す図である。

【符号の説明】

１０ 画像形成装置 １１ 層形成手段 １２ 画像形成手段 １３ 転写手段 １４ 固定手段 １５ 制御手段 １７ 中間転写手段 ２０ 層（画像受容層） ２１ 層保持体 ２２ 画像 ２３ 記録体 ２４ 中間転写体 ３０ 感光体（層保持体） ４１ ノズルヘッド ６１ 中間転写ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/05 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｚ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録体に画像を形成する装置であって、 所定の物質からなる層を物体上に形成する層形成手段
   と、 前記物体上に形成された前記層に画像を形成する画像形
   成手段と、 画像が形成された前記層を、前記物体から前記記録体に
   転写する転写手段とを有し、 前記物体の表面には、前記層の転写を促進する促進物質
   が含まれていることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記促進物質は、フッ素であることを特
   徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 記録体に画像を形成する装置であって、 所定の物質からなる層を物体上に形成する層形成手段
   と、 前記物体上に形成された前記層に画像を形成する画像形
   成手段と、 画像が形成された前記層を、前記物体から前記記録体に
   転写する転写手段とを有し、 前記層は、粉体状の物質からなり、 前記層が形成される物体の表面には、光導電性を有する
   感光層が形成されていることを特徴とする画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記感光層には、フッ素が含まれている
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記感光層には、前記フッ素を含む官能
   基が分散されていることを特徴とする請求項４に記載の
   画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記感光層は、該感光層を構成する基本
   樹脂の側鎖及び端部のうちの少なくとも一方に前記フッ
   素を含む官能基を含むことを特徴とする請求項４に記載
   の画像形成装置。
7. 【請求項７】 記録体に画像を形成する装置であって、 所定の物質からなる層を第１物体上に形成する層形成手
   段と、 前記第１物体上に形成された前記層を、第２物体上に転
   写する中間転写手段と、 前記第２物体上に転写された前記層に画像を形成する画
   像形成手段と、 画像が形成された前記層を、前記第２物体から前記記録
   体に転写する転写手段とを有し、 前記層は、粉体状の物質からなり、 前記第１物体の表面は、光導電性を有し、 前記第２物体の表面は、半導電性を有することを特徴と
   する画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記第２物体の表面には、フッ素を含む
   官能基が分散されていることを特徴とする請求項７に記
   載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記第２物体の表面は、該表面を構成す
   る基本樹脂の側鎖及び端部のうちの少なくとも一方にフ
   ッ素を含む官能基を含むことを特徴とする請求項７に記
   載の画像形成装置。