JP4211181B2 - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP4211181B2 JP4211181B2 JP2000031852A JP2000031852A JP4211181B2 JP 4211181 B2 JP4211181 B2 JP 4211181B2 JP 2000031852 A JP2000031852 A JP 2000031852A JP 2000031852 A JP2000031852 A JP 2000031852A JP 4211181 B2 JP4211181 B2 JP 4211181B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- pattern
- image carrier
- ink
- ferroelectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Wet Developing In Electrophotography (AREA)
Description
【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、この潜像を液体インクで顕像化し、続いて、インク画像をシート(例えば記録媒体、中間転写体)に転写することにより画像を作成する画像形成装置、及び上記像担持体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像情報に基づいて、像担持体の表面に潜像(例えば、静電気を利用した静電潜像や磁気を利用した磁気潜像など)を形成し、この潜像をインクで顕像化し、続いて、インク画像をシートに転写する画像形成装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
こうした画像形成装置においては、現像工程によって本来白抜けになるべき部分にインクが付着する、いわゆるかぶりが発生し、このため画像の質が低下する問題がある。
【0004】
本発明は、上記かぶりを低減又は防止し、これにより良質な画像を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第1の形態は、
画像情報に応じた潜像を形成する像担持体と、
前記像担持体上の潜像画像を液体インクで現像する現像装置と、
前記インクで現像したインク画像をシートに転写する転写装置とを有する画像形成装置において、
前記像担持体は、電極と、この電極上に設けられた静電潜像を形成する潜像形成層と、この潜像形成層上に設けられた最表層であるパターン層とを備え、
前記パターン層は、表面エネルギの互いに異なる材料によって所定のパターン状に形成されていることを特徴とする。
【0006】
本発明の第2の形態は、
画像情報に応じた潜像を形成する像担持体と、
前記像担持体上の潜像画像を液体インクで現像する現像装置と、
前記インクで現像したインク画像をシートに転写する転写装置とを有する画像形成装置において、
前記像担持体は、電極と、この電極の外側に設けた潜像形成層である強誘電体層と、この強誘電体層の更に外側に設けたパターン層を有し、
前記パターン層は、所定のパターン状に形成された第1の部分と、この第1の部分以外の領域を占め且つ前記第1の部分の材料より表面エネルギが小さな材料で形成された第2の部分とを有することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
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。なお、第1〜第3の実施形態における画像形成装置は、静電潜像を利用したものであり、第4の実施形態における画像形成装置は、磁気潜像を利用したものである。
【0008】
(第1の実施形態)
図1、2はそれぞれ、静電潜像を利用した本発明に係る画像形成装置、及び該装置に用いられる像担持体の第1の実施形態を示す。画像形成装置10はローラ状又は円筒状の像担持体20(図では円筒状)を有し、像担持体20は、後で詳細に説明するように、外周上に、所定のパターン状に形成された強誘電体パターンを備える。また、像担持体20は、図示しないモータにより矢印21の方向に回転駆動可能になっている。像担持体20の周りには、像担持体20の回転方向21に沿って、像担持体20表面上の強誘電体を表面に略垂直な方向に一様に分極させる電圧印加装置22と、画像情報に応じて選択的に像担持体20に光23を照射し、これにより像担持体20上に潜像を形成する露光装置24と、像担持体20にインク25を供給し、これにより潜像を顕像化する現像装置26と、像担持体20上に形成されたインク画像を記録媒体27に転写する転写ローラ28と、転写後に像担持体20上に残ったインクを除去するクリーニング装置29とが順次配設されている。
【0009】
さらに具体的には、電圧印加装置22は、像担持体20に当接し且つ像担持体20の回転とともに矢印の方向に回転する導電性ローラ32と、導電性ローラ32に接続し、これにより導電性ローラ32に所定のバイアス電圧(本実施形態では例えば+100Vの正極性)を印加するバイアス電源34とを有する。
【0010】
現像装置26は、インク25を収容するインク収容部36と、像担持体20と近接し、図示しないモータにより矢印の方向に回転駆動可能で且つ接地されている導電性の現像ローラ38とを有し、この現像ローラ38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38表面に付着したインク25は、現像ローラ38上に担持されながら、像担持体20との対向領域に到達し、クーロン力を受けて像担持体20の潜像部分に付着することができる。
【0011】
像担持体20は、図3(a)、4(a)に示すように、格子状に配置された強誘電体パターン40、導電性の基体42及び電極43とからなり、この基体42の表面は、表面エネルギが強誘電体パターン40より小さな(すなわち、インクに対する濡れ性の小さな)材料(図示せず)でコーティングされている(以下の説明において、「基体42の表面」とは、コーティングされた最表面をいう。)。本実施形態において、強誘電体パターン40は、図3(a)に示すように、基体42の表面に設けられた凹部に埋め込まれ、これにより、基体42の表面と強誘電体パターン40の表面が同一面になるようにしてある。また、像担持体20の電極43は、図1に示すように接地されているが、他の条件に応じてバイアス電圧を印加してもよい。このとき像担持体20の強誘電体パターン40には、バイアス電源34による電圧と電極43に印加する電圧の差に相当する電圧が印加される。
【0012】
再度図3を参照して、強誘電体パターン40は、図3(a)に示す構成の代わりに、図3(b)に示すように、基体42の表面上に薄膜状に形成してもよいし、あるいは、図3(c)に示すように、強誘電体パターン40を、基体42の表面上において所定の高さを有する凸状に形成し、これにより、後述するように強誘電体パターン40に付着するインクが、基体42に触れないようにしてもよい。また、図3(d)のように凸部をなだらかに形成してもよい。さらに、必要ならば、インク25が付着し易いように強誘電体パターン40の表面を荒らしてもよい。
【0013】
本実施形態において、格子状に配置された強誘電体パターン40は、図4(a)に示すように、互いに90°をなす帯状の縦列、横列から構成されている。これらの列の幅L1,L2は、それぞれ0.5〜15μm程度が望ましい。15μmより大きければ、かぶりを防止することができず、0.5μmより小さければパターン形成が困難である。また、縦列、横列のピッチP1,P2は、それぞれ1〜20μm程度が望ましい。20μmより大きければ、画像解像度が低下し、1μmより小さければ、パターン形成が困難である。なお、格子の形状は、図4(a)に限らず、例えば図4(b)に示すように縦列、横列のなす角を90°以外にしたり、図4(c)に示すように一方の列をジグザグ状にするなど、どのようなものでもよい。
【0014】
次に、このように構成された画像形成装置10の画像作成動作を図1及び図5を用いて説明する。まず、矢印21方向に回転駆動される像担持体20に対し、電圧印加装置22により強誘電体パターン40を厚み方向に分極させる[図5(A)](なお、図5において、強誘電体パターン40内の矢印は、先端側が正、基端側が負になるように分極処理されていることを示す。)。続いて、画像情報に基づいて、露光装置24により光23を像担持体20(の強誘電体パターン40)に選択的に照射する[図5(B)]。その結果、強誘電体パターン40の露光された部分では電荷キャリアが発生し、この電荷キャリアの正の電荷と負の電荷の少なくともどちらか一方が、厚み方向に移動し、像担持体20の表面に正の電荷により潜像が形成される[図5(C)]。その後、像担持体20の現像装置26との対向部において、潜像部分(正極性)に対しインク25が(潜像部分の電荷と、接地先からインク中に誘導される誘導電荷とのクーロン引力により)付着し、インク画像を形成する[図5(D)]。このインク画像は、像担持体20の回転に従って転写ローラ28との対向部に移動し、記録媒体27に転写される[図5(E)]。
【0015】
転写ローラ28との対向部で記録媒体27に転写されなかった残留インク25は、クリーニング装置29において除去される。また、電圧印加装置22から正極性の電圧が印加され、この電圧で発生する電界により、上記強誘電体パターン40表面の正の電荷が電極43側に移動することにより、像担持体20の強誘電体パターン40における潜像部分は消去され[図5(F)]、画像形成装置10は次の画像作成に備える。
【0016】
ところで、従来では、本発明とは異なり強誘電性材料を像担持体20の外面全体に設けている。この場合において、図5に示すのと同じような画像作成動作を行うと、図5(D)の部分拡大図である図5(G)に簡略的に示すように、現像工程において、像担持体20に付着するインク25の界面(点線25’で表わす)が潜像部分以外にも広がり、したがって、かぶりが生じるとともに、得られる画像のエッジが不鮮明になり易い。これに対し、本発明では、強誘電性材料をパターン状に形成し、この強誘電体パターン40の表面エネルギを、パターン部以外の領域の表面エネルギより大きくなるようにしてある。この構成によれば、強誘電体パターン40に対しよりインク25が付着しようとするので、従来に比べて、得られる画像をよりシャープにすることができる。
【0017】
また、図1を参照して、従来では、現像装置26の現像ローラ38から像担持体20にインク25がクーロン力を受けて供給される際、像担持体20が移動しながらインク25が像担持体20に付着するために、付着したインク25の(像担持体20の回転方向21に関する)後端部が乱れ易かった。これに対し、本発明では、潜像部分内にある強誘電体パターン40が表面エネルギの小さな領域に囲まれており、インク25が該パターン40に対し付着しようとするので、インク25の後端部の乱れが低減される効果がある。
【0018】
なお、当業者によく知られているように、強誘電体内に潜像を形成する方法は上記実施形態以外に種々の方法が可能である。一例としては、強誘電体を一方向に分極処理した後に、強誘電体に電圧を印加して部分的に分極を反転させることにより潜像を形成させる方法がある。
【0019】
像担持体20の強誘電体パターン40に用いられる強誘電性材料としては、無機系、有機系のいずれでも使用できる。具体的には、無機系としては、PLZT,SrBi2Ta2O9,PZT,BaTiO3,LiNbO3,PbTiO3,KNbO3,KTaO3,PbNb2O6,SrTiO3,LiTaO3、Sr1-XBaXNb2O 6 ,Pb1-XLaXNb2O6,BiNaTiO6、有機系としては、フッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンの共重合体、ポリシアン化ビニリデン、シアン化ビニリデンと酢酸ビニルの共重合体、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンの共重合体が使用できる。また、これらの無機系強誘電性材料と有機系強誘電性材料との複合材料を用いてもよい。
【0020】
必要ならば、耐久性を高めるために、強誘電体パターン40の上にオーバーコート層をさらに設けてもよい。このオーバーコート層の材料としては、強誘電体パターン40の分極保持能力を高める所望の絶縁性を有するとともに、インクに対する濡れ性が高い表面エネルギと、耐摩耗性とを有するものが使用される。例えば、樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等が、セラミックとしてはAl2O3,SiC,BaTiO3等が、ガラス類としては、元素ガラス、水素結合ガラス、塩化物ガラス、フッ化ガラス等が挙げられる。
【0021】
また、本実施形態において、強誘電体は格子状に形成されているが、代わりに、図6(a)に示すように、マトリックス状に配置したドットとして形成してもよい。ドット径D(ドットが楕円の場合、長軸及び短軸の径の長さ)は、0.5〜15μm程度が望ましい。15μmより大きければ、シャープな画像を得ることができず、0.5μmより小さければ、パターン形成が困難である。また、縦列、横列のピッチP1,P2は、それぞれ1〜20μm程度が望ましい。20μmより大きければ、画像解像度が低下し、1μmより小さければ、パターン形成が困難である。ドットは、マトリックス状に配置する代わりに、図6(b),(c)に示すように、千鳥状に配置してもよい。また、ドット形状は、正方形、長方形、菱形など適当なものを採用すればよい。
【0022】
また、強誘電体パターン40に対し互いに残留分極の異なる2種類以上の強誘電性材料を用いてもよい。これにより、階調性を上げる効果がある。この場合も、像担持体20として、基体42と強誘電体パターン40との配置関係(図3参照)と、該パターンの形状(図4、6参照)とを適当に組み合わせものを用いることができる。2種類の強誘電性材料40A,40Bを用いる場合、例えば、図3(c)に示す基体42と強誘電体パターン40との配置関係に対応した例を図7に示す。また、図6(a),(c)に示すドットのマトリックス配置に対応した例を、それぞれ図8(a),(b)に示す。
【0023】
(実験1)
本発明者らは、以下に示すように強誘電体がパターン状に形成された像担持体を用い、下記の条件で像担持体上にライン画像を形成した。比較例として、強誘電体を全面に設けた像担持体を用いて該像担持体上にライン画像を形成した。
【0024】
・像担持体
Ptを蒸着させたニッケル・クロム合金板を疎水化処理した。その後、マトリックス状に配置した円孔を有するマスクを施し、PbO、La2O3、ZrO2、TiO2の混合アルキシド溶液をディップ法で塗布し、乾燥、仮焼きを、(合金板の表面からの高さが)2μmになるまで繰り返し行った。その後、結晶化するために高温焼成を行い、板状の像担持体を作成した。その結果、強誘電体パターンとして、図3(c)及び図6(a)に示すような円状のドット(ドット径3μm、ピッチ5μm)をマトリックス状に配置したパターンが得られた。
【0025】
・潜像形成方法
水銀ランプからの光をバンドパスフィルタに通すことにより、波長365nm付近の光だけを取り出し、この光をレンズで集光して像担持体に照射した。
【0026】
・インク組成
顔料:カーボンブラック10wt%
溶媒:水86.99wt%
界面活性剤:フッ素系界面活性剤0.01wt%
粘度調整剤:ポリエチレングリコール1wt%
分散剤:スチレンアクリル酸塩2wt%
【0027】
(結果)
強誘電体のパターン形状のない比較例に比べて、シャープな画像を得ることができた。
【0028】
(第2の実施形態)
図9、10は、像担持体の第2の実施形態を示す。この像担持体20’では、強誘電性材料が厚み方向に所定の長さを有するリング状に形成され、このリングの中を窪ませている。また、強誘電体パターン40の表面(図1の現像ローラ38などに対向する面)は、強誘電性材料により表面エネルギが小さな材料(基体42と同一の材料であってもよいし、別の材料であってもよい。)でコーティングされている。その結果、図9に示すように、強誘電性材料からなるリング40の内面の一部のみが、窪み44を介して外部にむき出した状態になっている。なお、強誘電体パターン40を構成するリングは、図10(a)に示すようにマトリックス状に配置してもよいし、図10(b)に示すように千鳥状に配置してもよい。
【0029】
次に、図11を用いて、本実施形態の像担持体20’を利用した画像形成装置の画像作成動作を説明する。なお、強誘電体リング40は、窪み44を介して一部が外部にむき出しになっているので、本動作の現像工程において、インク25は、上記むき出し部分に引き付けられて窪み44内に溜まるようになっている。それ以外は、第1の実施形態で説明した工程とほぼ同じである。
【0030】
強誘電体リング40の外径は10〜100μm程度が望ましい。100μmより大きければ解像度が低下し、10μmより小さければパターン形成が困難である。また、強誘電体リング40の内径は5〜80μm程度が望ましい。80μmより大きければ、潜像形成時において潜像によるクーロン力が十分でなく、5μmより小さければ、窪み44に対しインク25を吸引させるのが困難である。また、リング40のピッチは20〜200μm程度が望ましい。
【0031】
まず、潜像は、左側と右側の窪み44L,44Rを囲む強誘電体リング40のみに形成されるようにし、中央の窪み44Cを囲む強誘電体リング40には潜像を形成しない[図11(A)]。続いて、現像を行い窪み44L,44Rのみにインク25を溜める[図11(B)]。これらインク25を記録媒体に転写すると、窪み44L,44Rの中に一部のインク25が残留する[図11(C)]。次に、潜像を消去して次の画像作成に備える[図11(D)]。
【0032】
次の画像作成では、今度は、左側と中央の窪み44L,44Cにインク25を溜めるように、潜像及び現像を行う[図11(E),(F)]。この時点で、右側の窪み44Rには、前の画像作成の際のインク25が残っていることもある。しかしながら、続く転写工程において記録媒体には転写されない。
【0033】
第1の実施形態では、次の画像作成の際に前の画像履歴が生じないようにするために、転写後に残留したインク25はクリーニング除去される。これに対し、本実施形態は、クリーニングを行わないで画像履歴のない良質な画像を得ることができる。
【0034】
(実験2)
本発明者らは、以下に示すように強誘電体がパターン状に形成された像担持体を用い、下記の条件のもとに図11に示す工程で画像作成を行った。すなわち、まず潜像形成、現像を行い画像パターン1を得た[図11(A),(B)]。続いて、画像パターン1を紙に転写した後[図11(C)]、転写されなかったインクが像担持体上に残っている状態で、潜像消去を行った[図11(D)]。次に、画像パターン2用の潜像を像担持体上に書き込み[図11(E)]、現像を行って画像パターン2を得た[図11(F)]。
【0035】
・像担持体
Ptを蒸着させたニッケル・クロム合金板に対し、PbO、La2O3、ZrO2、TiO2の混合アルキシド溶液を、スクリーン印刷によりマトリックス配置したドーナツ状(内径20μm、外径40μm)に印刷し、続いて、乾燥、仮焼きを繰り返し、約10μm高さの円柱形状にした。次に、結晶化するために高温焼成を行った。その後、合金板上に感光性樹脂を塗布し、円柱の高さ以上(約12μm)の均一厚みにした。最後に、エッチング処理により、円柱中心部の感光性樹脂を直径20μm、深さ8μm除去し、板状の像担持体を作成した。
【0036】
・潜像形成方法、インク組成
実験1と同一にした。
【0037】
・潜像消去方法
強誘電体の分極方向と同一方向に50V/μmの電界を印加した。
【0038】
(結果)
画像パターン2には、画像パターン1の履歴は一切見られなかった。
【0039】
(第3の実施形態)
図12は、像担持体の第3の実施形態を示す。この像担持体20”は、電極43の外周に設けた潜像形成層である強誘電体層50と、この強誘電体層50の更に外周に設けたパターン層52とから構成される。最表層であるパターン層52は、所定のパターン状に形成され且つ高表面エネルギの材料からなる第1の部分52Aと、この第1の部分52A以外の領域を占め且つ第1の部分52Aの材料より表面エネルギが小さな第2の部分52Bとを有する。本実施形態では、高表面エネルギ材料からなる第1の部分52Aにインク25が付着しようとするので、第1の実施形態と同様に、シャープな画像を得ることが可能であるとともに、現像工程において、インク25が像担持体20に付着する際の該インク25の後端部の乱れを低減することができる。
【0040】
本実施形態では、図12に示すように、第1の部分52Aの表面と第2の部分52Bの表面とが同一面上になるように構成されているが、第1の部分52Aの表面が第2の部分52Bの表面より高くなるように構成してもよい。また、第1の部分52Aのパターンは、図13(a)に示すような格子状であってもよいし、図13(b)に示すようにドットをマトリックス状に配置したパターンであってもよい。これらのパターンの寸法(格子の幅・ピッチ、ドットの径・ピッチ)は、図4、6を用いて説明したパターンと同程度が望ましい。さらにまた、これらのパターンは、図13に限らない(図4(b),(c)及び図6(b),(c)参照)。加えて、高表面エネルギ材料として、第1の実施形態と同様に、2種以上の強誘電性材料を用いてもよい。
【0041】
第1の部分52Aを構成する高表面エネルギ材料は、表面張力値が45dyne/cm以上のものが好適で、具体的には、ポリ塩化ビニル、ポリオキシメチレン、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン6−6、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。また、第2の部分52Bを構成する低表面エネルギ材料は、表面張力値が30dyne/cm以下のものが好適で、具体的には、ポリプロピレン、四フッ化エチレン・エチレン共重合体、パラフィン、ポリ四フッ化エチレン、ヘキサトリアコンタン、六フッ化プロピレンなどが挙げられる。
【0042】
以上、第1〜3の実施形態について説明したが、本発明は、静電潜像を形成する材料として光導電性材料を用い、この材料をパターン状に形成した感光体ドラムを利用した画像形成装置に対しても同様の効果を有する。
【0043】
(第4の実施形態)
図14は、磁気潜像を利用した本発明に係る画像形成装置を示す。この画像形成装置60は図1の画像形成装置10と類似する。したがって異なる点のみここで説明する。画像形成装置60において、像担持体20'''は、所定のパターン状に形成された例えばFe2O3などの磁性材料と、この磁性体パターン40’より表面エネルギが小さな導電性の基体42とから構成される。像担持体20'''の回転方向21に関して現像装置26の上流側には、画像情報に応じて像担持体20'''上に磁気潜像を形成させる磁気ヘッド62が設けてあるとともに、クリーニング装置29の下流側には、像担持体20'''の磁性体パターン40’における潜像を消去する消磁ヘッド64が設けてある。現像装置26のインク収容部36に収容されているインク25は、磁性インクである。なお、本実施形態において、像担持体20'''の電極43は、転写ローラ28との間の電位差により像担持体20'''上のインク25を記録媒体27に電気的に転写するために設けてある。
【0044】
次に、このように構成された画像形成装置60の画像作成動作を図14を用いて説明する。まず、矢印21方向に像担持体20'''を回転駆動し、画像情報に基づいて、磁気ヘッド62を用いて像担持体20'''の磁性体パターン40’上に磁気潜像を形成する。続いて、像担持体20'''の現像装置26との対向部において、磁性インク25が磁気力を受けて潜像部分に付着し、インク画像を形成する。このインク画像は、像担持体20'''の回転に従って転写ローラ28との対向部に移動し、記録媒体27に転写される。
【0045】
転写ローラ28との対向部で記録媒体27に転写されなかった残留インク25は、クリーニング装置29において除去される。また、像担持体20'''の磁性体パターン40’における潜像部分は、消磁ヘッド62において消去され、画像形成装置60は次の画像作成に備える。
【0046】
本実施形態においては、磁性材料をパターン状に形成し、この磁性体パターン40’の表面エネルギを、パターン部以外の領域の表面エネルギより小さくなるようにしてある。この構成によれば、第1〜第3の実施形態と同様に、得られる画像をよりシャープにすることができる。
【0047】
像担持体20'''の磁性体パターン40’に用いられる磁性材料としては、Gd3Fe5O12などの単結晶材料でもよいし、MnBi、EuO、MnAlGl、MnGaGe、CrO2、MnTiBi、MnCuBi、PtCoなどの多結晶材料でもよいし、GdCo、TbFe、DyFe、TbCo、GdFe,YGdFe、GdFeBi、GdTbFeなどのアモルファス材料でもよい。
【0048】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限らず種々改変可能である。例えば、上記実施形態では、強誘電体パターンなどの潜像形成材料の表面エネルギを、他の領域(基体)の表面エネルギより大きく設定してあるが、反転現像方式の場合、潜像形成材料の表面エネルギを他の領域の表面エネルギより小さくする。
【0049】
【発明の効果】
本発明に係る像担持体及び該像担持体を用いた画像形成装置によれば、現像工程によって本来白抜けになるべき部分にインクが付着するかぶり現象を防止することができ、したがって、シャープで良質の画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る像担持体の第1の実施形態を利用した画像形成装置を示す概略図。
【図2】 図1の像担持体の斜視図。
【図3】 像担持体の部分断面図。
【図4】 像担持体の外面に形成された強誘電体パターン例を示す図。
【図5】 図1の画像形成装置における画像形成方法を示す工程図。
【図6】 像担持体の外面に形成された別の強誘電体パターン例を示す図。
【図7】 強誘電体パターンに2種類の強誘電体材料を用いた場合の像担持体の部分断面図。
【図8】 図7の像担持体を用いた場合において、像担持体の外面に形成された強誘電体パターン例を示す図。
【図9】 本発明に係る像担持体の第2の実施形態の部分断面図。
【図10】 図9の像担持体を用いた場合において、像担持体の外面に形成された強誘電体パターン例を示す図。
【図11】 図9の像担持体を用いた画像形成装置における画像形成方法を示す工程図。
【図12】 本発明に係る像担持体の第3の実施形態の部分断面図。
【図13】 図12の像担持体を用いた場合において、像担持体の外面に形成された強誘電体パターン例を示す図。
【図14】 本発明に係る像担持体の第4の実施形態を利用した画像形成装置を示す概略図。
【符号の説明】
10:画像形成装置、20:像担持体、22:電圧印加装置、24:露光装置、25:インク、26:現像装置、27:記録媒体、28:転写ローラ、29:クリーニング装置、40:強誘電体パターン、42:基体、43:電極、50:強誘電体層、52A:高表面エネルギ(第1の)部分、52B:低表面エネルギ(第2の)部分、60:画像形成装置、62:磁気ヘッド、64:消磁ヘッド。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, a latent image corresponding to image information is formed on an image carrier, the latent image is visualized with liquid ink, and then the ink image is transferred to a sheet (for example, a recording medium or an intermediate transfer member). The present invention relates to an image forming apparatus for creating an image and the image carrier.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a latent image (for example, an electrostatic latent image using static electricity or a magnetic latent image using magnetism) is formed on the surface of an image carrier based on image information, and the latent image is visualized with ink. Subsequently, an image forming apparatus that transfers an ink image to a sheet is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such an image forming apparatus, there is a problem that a so-called fog is generated in which ink adheres to a portion that should originally be whitened by a developing process, and thus the image quality is deteriorated.
[0004]
An object of the present invention is to reduce or prevent the above-described fogging and thereby provide a high-quality image.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first aspect of the present inventionIs
An image carrier that forms a latent image according to image information;
A developing device for developing the latent image on the image carrier with liquid ink;
In an image forming apparatus having a transfer device that transfers an ink image developed with the ink to a sheet,
The image carrier includes an electrode, a latent image forming layer that forms an electrostatic latent image provided on the electrode, and a pattern layer that is an outermost layer provided on the latent image forming layer,
The pattern layer is formed in a predetermined pattern using materials having different surface energies..
[0006]
The second aspect of the present invention is:
An image carrier that forms a latent image according to image information;
A developing device for developing the latent image on the image carrier with liquid ink;
In an image forming apparatus having a transfer device that transfers an ink image developed with the ink to a sheet,
The image carrier has an electrode, a ferroelectric layer which is a latent image forming layer provided outside the electrode, and a pattern layer provided further outside the ferroelectric layer,
The pattern layer includes a first portion formed in a predetermined pattern and a second portion that occupies a region other than the first portion and has a surface energy smaller than that of the material of the first portion. And a portion.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The image forming apparatus in the first to third embodiments uses an electrostatic latent image, and the image forming apparatus in the fourth embodiment uses a magnetic latent image.
[0008]
(First embodiment)
1 and 2 show a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention using an electrostatic latent image and an image carrier used in the apparatus, respectively. The
[0009]
More specifically, the
[0010]
The developing
[0011]
As shown in FIGS. 3A and 4A, the
[0012]
Referring to FIG. 3 again, the
[0013]
In the present embodiment, the
[0014]
Next, an image creating operation of the
[0015]
[0016]
Conventionally, unlike the present invention, a ferroelectric material is provided on the entire outer surface of the
[0017]
Referring to FIG. 1, conventionally, when the
[0018]
As is well known to those skilled in the art, various methods other than the above-described embodiment are possible as a method of forming a latent image in a ferroelectric body. As an example, there is a method of forming a latent image by applying a voltage to a ferroelectric substance and partially inverting the polarization after the ferroelectric substance is polarized in one direction.
[0019]
As a ferroelectric material used for the
[0020]
If necessary, an overcoat layer may be further provided on the
[0021]
Further, in this embodiment, the ferroelectric is formed in a lattice shape, but instead, it may be formed as a dot arranged in a matrix as shown in FIG. The dot diameter D (the length of the major axis and minor axis diameter when the dot is elliptical) is preferably about 0.5 to 15 μm. If it is larger than 15 μm, a sharp image cannot be obtained, and if it is smaller than 0.5 μm, pattern formation is difficult. In addition, the pitch P of the column and the row1, P2Is preferably about 1 to 20 μm. If it is larger than 20 μm, the image resolution is lowered, and if it is smaller than 1 μm, pattern formation is difficult. The dots may be arranged in a staggered manner as shown in FIGS. 6B and 6C instead of arranging them in a matrix. Moreover, what is necessary is just to employ | adopt suitable things, such as a square, a rectangle, and a rhombus, as a dot shape.
[0022]
Further, two or more kinds of ferroelectric materials having different remanent polarizations may be used for the
[0023]
(Experiment 1)
The inventors of the present invention formed a line image on an image carrier under the following conditions using an image carrier on which a ferroelectric material was formed in a pattern as shown below. As a comparative example, a line image was formed on an image carrier using an image carrier provided with a ferroelectric material on the entire surface.
[0024]
・ Image carrier
The nickel-chromium alloy plate on which Pt was deposited was hydrophobized. Then, a mask having circular holes arranged in a matrix is applied, and PbO, La2OThree, ZrO2,TiO2The mixed alkoxide solution was applied by a dip method, and dried and calcined repeatedly until the height from the surface of the alloy plate was 2 μm. Thereafter, high-temperature baking was performed for crystallization, and a plate-shaped image carrier was prepared. As a result, a pattern in which circular dots (dot diameter 3 μm, pitch 5 μm) as shown in FIGS. 3C and 6A were arranged in a matrix as a ferroelectric pattern was obtained.
[0025]
・ Latent image formation method
By passing the light from the mercury lamp through a band-pass filter, only light having a wavelength of around 365 nm was taken out, and this light was collected by a lens and irradiated to the image carrier.
[0026]
・ Ink composition
Pigment: Carbon black 10wt%
Solvent: Water 86.99 wt%
Surfactant: Fluorosurfactant 0.01wt%
Viscosity modifier: Polyethylene glycol 1wt%
Dispersant: Styrene acrylate 2wt%
[0027]
(result)
A sharp image could be obtained as compared with the comparative example having no ferroelectric pattern shape.
[0028]
(Second Embodiment)
9 and 10 show a second embodiment of the image carrier. In the
[0029]
Next, an image forming operation of the image forming apparatus using the image carrier 20 'according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Since the
[0030]
The outer diameter of the
[0031]
First, the latent image is formed only on the
[0032]
In the next image creation, the latent image and development are performed so that the
[0033]
In the first embodiment, the
[0034]
(Experiment 2)
The inventors of the present invention used an image carrier in which a ferroelectric material was formed in a pattern as shown below, and created an image in the process shown in FIG. 11 under the following conditions. That is, first, a latent image was formed and developed to obtain an image pattern 1 [FIGS. 11A and 11B]. Subsequently, after the image pattern 1 was transferred to the paper [FIG. 11C], the latent image was erased while the untransferred ink remained on the image carrier [FIG. 11D]. . Next, a latent image for image pattern 2 was written on the image carrier [FIG. 11E] and developed to obtain image pattern 2 [FIG. 11F].
[0035]
・ Image carrier
A mixed alkoxide solution of PbO, La2O3, ZrO2, and TiO2 is printed on a nickel-chromium alloy plate on which Pt is deposited in a donut shape (
[0036]
・ Latent image forming method, ink composition
Same as Experiment 1.
[0037]
・ Latent image erasing method
An electric field of 50 V / μm was applied in the same direction as the polarization direction of the ferroelectric.
[0038]
(result)
In image pattern 2, no history of image pattern 1 was seen.
[0039]
(Third embodiment)
FIG. 12 shows a third embodiment of the image carrier. The
[0040]
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the surface of the
[0041]
The high surface energy material constituting the
[0042]
As described above, the first to third embodiments have been described. In the present invention, a photoconductive material is used as a material for forming an electrostatic latent image, and image formation is performed using a photosensitive drum in which this material is formed in a pattern. It has the same effect on the apparatus.
[0043]
(Fourth embodiment)
FIG. 14 shows an image forming apparatus according to the present invention using a magnetic latent image. The
[0044]
Next, an image creating operation of the
[0045]
[0046]
In this embodiment, the magnetic material is formed in a pattern, and the surface energy of the magnetic pattern 40 'is made smaller than the surface energy of the region other than the pattern portion. According to this configuration, as in the first to third embodiments, the obtained image can be made sharper.
[0047]
Examples of magnetic materials used for the
[0048]
The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this and can be variously modified. For example, in the above embodiment, the surface energy of a latent image forming material such as a ferroelectric pattern is set to be larger than the surface energy of other regions (substrates). The surface energy is made smaller than the surface energy of other regions.
[0049]
【The invention's effect】
According to the image carrier and the image forming apparatus using the image carrier according to the present invention, it is possible to prevent the fog phenomenon in which the ink adheres to the portion that should originally be whitened by the development process, and therefore, it is sharp. A good quality image can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an image forming apparatus using a first embodiment of an image carrier according to the present invention.
2 is a perspective view of the image carrier in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of an image carrier.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a ferroelectric pattern formed on the outer surface of an image carrier.
FIG. 5 is a process diagram showing an image forming method in the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram showing another ferroelectric pattern example formed on the outer surface of the image carrier.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of an image carrier when two types of ferroelectric materials are used for a ferroelectric pattern.
8 is a diagram showing an example of a ferroelectric pattern formed on the outer surface of the image carrier when the image carrier of FIG. 7 is used.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a second embodiment of the image carrier according to the present invention.
10 is a diagram showing an example of a ferroelectric pattern formed on the outer surface of the image carrier when the image carrier of FIG. 9 is used.
11 is a process diagram showing an image forming method in an image forming apparatus using the image carrier of FIG.
FIG. 12 is a partial cross-sectional view of a third embodiment of an image carrier according to the present invention.
13 is a diagram showing an example of a ferroelectric pattern formed on the outer surface of the image carrier when the image carrier of FIG. 12 is used.
FIG. 14 is a schematic view showing an image forming apparatus using a fourth embodiment of an image carrier according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10: Image forming device, 20: Image carrier, 22: Voltage applying device, 24: Exposure device, 25: Ink, 26: Developing device, 27: Recording medium, 28: Transfer roller, 29: Cleaning device, 40: Strong Dielectric pattern, 42: substrate, 43: electrode, 50: ferroelectric layer, 52A: high surface energy (first) portion, 52B: low surface energy (second) portion, 60: image forming apparatus, 62 : Magnetic head, 64: Demagnetizing head.
Claims (2)
前記像担持体上の潜像画像を液体インクで現像する現像装置と、
前記インクで現像したインク画像をシートに転写する転写装置とを有する画像形成装置において、
前記像担持体は、電極と、この電極上に設けられた静電潜像を形成する潜像形成層と、この潜像形成層上に設けられた最表層であるパターン層とを備え、
前記パターン層は、表面エネルギの互いに異なる材料によって所定のパターン状に形成されていることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that forms a latent image according to image information;
A developing device for developing the latent image on the image carrier with liquid ink;
In an image forming apparatus having a transfer device that transfers an ink image developed with the ink to a sheet,
The image carrier includes an electrode, a latent image forming layer that forms an electrostatic latent image provided on the electrode, and a pattern layer that is an outermost layer provided on the latent image forming layer,
The image forming apparatus , wherein the pattern layer is formed in a predetermined pattern using materials having different surface energies .
前記像担持体上の潜像画像を液体インクで現像する現像装置と、 A developing device for developing the latent image on the image carrier with liquid ink;
前記インクで現像したインク画像をシートに転写する転写装置とを有する画像形成装置において、 In an image forming apparatus having a transfer device that transfers an ink image developed with the ink to a sheet,
前記像担持体は、電極と、この電極の外側に設けた潜像形成層である強誘電体層と、この強誘電体層の更に外側に設けたパターン層を有し、 The image carrier has an electrode, a ferroelectric layer which is a latent image forming layer provided outside the electrode, and a pattern layer provided further outside the ferroelectric layer,
前記パターン層は、所定のパターン状に形成された第1の部分と、この第1の部分以外の領域を占め且つ前記第1の部分の材料より表面エネルギが小さな材料で形成された第2の部分とを有することを特徴とする画像形成装置。 The pattern layer includes a first portion formed in a predetermined pattern and a second portion that occupies a region other than the first portion and has a surface energy smaller than that of the material of the first portion. And an image forming apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000031852A JP4211181B2 (en) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000031852A JP4211181B2 (en) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | Image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001222120A JP2001222120A (en) | 2001-08-17 |
JP4211181B2 true JP4211181B2 (en) | 2009-01-21 |
Family
ID=18556546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000031852A Expired - Fee Related JP4211181B2 (en) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4211181B2 (en) |
-
2000
- 2000-02-09 JP JP2000031852A patent/JP4211181B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001222120A (en) | 2001-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3667242B2 (en) | Electrophoretic display method and electrophoretic display device | |
US6291925B1 (en) | Apparatus and methods for reversible imaging of nonemissive display systems | |
JP2008149498A (en) | Image forming method | |
JP4211181B2 (en) | Image forming apparatus | |
EP1229392A2 (en) | Image carrier, method for manufacturing the same and image forming apparatus using the same | |
US8758965B2 (en) | Apparatus and method for manufacturing color filter adsorbing toner nano particles by using electrostatic force | |
JP3282220B2 (en) | Electrophoretic image copying apparatus and electrophoretic image display sheet for holding the copied image | |
US7554566B2 (en) | Image development methods, hard imaging devices, and image members | |
US5777651A (en) | Ionographic charging apparatus and processes | |
JP4178688B2 (en) | Color image forming method and color image forming apparatus using the method | |
JP3317543B2 (en) | Recording device | |
JPH09254442A (en) | Image forming apparatus | |
US5538824A (en) | Reversible or irreversible production of an image | |
JPH0683117A (en) | Electrostatic image forming method | |
JP2000267405A (en) | Method and device for latent image formation | |
JPH06214440A (en) | Electrostatic printing system using charge holding medium | |
JPH0950172A (en) | Method and device for recording | |
JP3518524B2 (en) | Electrophoretic image forming method | |
JPH0651570A (en) | Electrostatic image forming method | |
JPH09244270A (en) | Latent image forming body and image forming device | |
JPH07209969A (en) | Printer | |
JPS59142568A (en) | Transfer type electrostatic recording device | |
EP0971336A2 (en) | Apparatus and methods for selective imaging in nonemissive display systems | |
JPH01262561A (en) | Image forming method | |
JPH08286473A (en) | Recording method and device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050613 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060424 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080401 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080708 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080903 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081007 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081020 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131107 Year of fee payment: 5 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |