JPH04350653A - 画像形成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、染料または染料前駆体
と顕色剤とを反応させて画像を形成する感光感圧記録媒
体を用いた画像形成装置に関し、特に粉体化した顕色剤
を感光感圧記録媒体上に塗布して、任意の記録媒体に画
像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成においては、顕色剤は水
系溶媒中に超微粒子として分散されており、これをバイ
ンダー、添加剤等の調整をした上で抄紙された紙に塗布
し、顕色剤シートという特殊紙として用いていた。この
顕色剤シートによる画像形成技術は、特開昭５８−８８
７３９号公報、特開昭５９−３０５３７号公報、特開昭
５９−１３７９４４号公報等に記載されている。ここで
述べられている画像形成技術とは、互いに隔離された二
つまたはそれ以上の成分が、圧力または温度変化などの
ような物理的外力によって隔離を解除され、互いに反応
する事によって光学的な変化、光の吸収領域、あるいは
吸収強度の変化を起こし、外力に応じた記録がなされる
ようなすべての機能を指すものである。

【０００３】かかる従来の顕色剤シートによる画像形成
技術は、例えば、光の照射により機械的破壊強度が変化
するようなマイクロカプセルが任意の媒体上に担持され
た感光感圧記録媒体と顕色剤シートを重ね合わせ、圧力
現像することにより機械的破壊強度の異なったマイクロ
カプセルの選択的な破壊を起こし、マイクロカプセルに
含まれた無色または僅かに着色した染料または、染料前
駆体と、顕色剤シートに含まれる染料受容体ないしは顕
色剤とを反応させて、顕色剤シート上に顕像を形成する
ような画像形成系である。しかしながら上記の画像形成
技術では、特殊加工をした紙上にしか画像形成ができな
いという不具合があった。

【０００４】そこでかかる不具合を解消すべく、任意の
記録媒体に画像を形成する手段として、顕色剤を粉体に
して静電的に任意の記録媒体に飛ばせて付着させること
で任意の記録媒体を基材とした顕色剤シートを形成し、
この顕色剤シートと感光感圧記録媒体とを重ね合わせて
圧力現像することによって、画像を形成するという顕色
剤トナー技術が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記顕
色剤トナー技術においては、顕色剤トナーを使って任意
の媒体に画像を形成する場合、顕色剤トナーの選択的な
塗布手段を伴わなかったため、顕色剤トナーが画像を形
成しようとする媒体全面に塗布されていた。顕色剤トナ
ーを原稿の画像の形成されていない部分、すなわち白色
部分にまで静電塗布することは、顕色剤トナーの本来の
働きである無色か僅かに着色した染料もしくは染料前駆
体を発色させる機能を使わず無駄であるばかりでなく、
光や大気にふれて顕色剤トナーは変色する。顕色剤トナ
ーの変色は、画像コントラストを下げ、任意の記録媒体
上に形成された顕色剤トナー層の保存性の悪さを如実に
示すものである。

【０００６】また、既存の顕色剤シートと感光感圧記録
媒体と重ね合わせて、圧力現像して画像を形成したり、
顕色剤トナー技術により画像を形成すると、顕色剤シー
トあるいは任意の記録媒体への画像の形成に、大きな圧
力を必要とし、圧力現像装置が大型化し、重量の重くな
る事が指摘されていた。高い圧力で圧力現像することは
、感光感圧記録媒体にしわをもたらす原因ともなった。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、任意の記録媒体全面に顕色剤ト
ナーが定着されることを防ぐ方式とした画像形成装置を
提供するものである。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、マイクロカプセルが破壊されて
染料あるいは染料前駆体の流れだした部分にだけ顕色剤
トナーが提供されて、白色部分の耐候性を気にすること
の無い画像記録を行なう画像形成装置を提供するもので
ある。

【０００９】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その第一の目的は、画像のコン
トラストを高めた画像記録を形成する画像形成装置を提
供することである。

【００１０】その第二の目的は、マイクロカプセルを崩
壊せるための圧力が弱くても顕色剤シートあるいは顕色
剤トナー側に画像を形成できる画像形成装置を提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像形成装置は、感光感圧記録媒体上に粉体
化した顕色剤を静電的に塗布する静電塗布手段と、画像
情報に基づいて感光感圧記録媒体上のマクロカプセルと
光導電層の形成された感光体ベルトに同時に原稿の画像
情報を与える露光手段と、感光体ベルトと感光感圧記録
媒体を重ね合わせて、感光感圧記録媒体上に担持された
マイクロカプセルを破壊し、内包される染料または染料
前駆体と顕色剤を反応させて発色させる圧力現像手段と
、圧力現像手段で感光体ベルトに転写された顕色剤を再
度最終的に画像の形成される被記録媒体上に転写する転
写手段とから構成されている。

【００１２】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置は、
マイクロカプセルの担持された感光感圧記録媒体に顕色
剤トナーを塗布し、マイクロカプセル、顕色剤トナーの
担持された側から感光体ベルトを重ね合わせて、光の画
像情報を感光感圧記録媒体と感光体ベルトの両方同時に
露光し、その結果機械的破壊強度に差のできたマイクロ
カプセルを担持した感光感圧記録媒体と、静電潜像の形
成された感光体ベルトを重ね合わせたまま、圧力現像装
置で圧力を掛けることで、感光体ベルト上にはマイクロ
カプセルの潰れて染料あるいは染料前駆体の流れだした
画像の形成された部分のみが定着され、マイクロカプセ
ルの潰れなかった部分の顕色剤トナーは感光感圧記録媒
体上に塗布されたまま搬送される。しかる後、感光体ベ
ルト上に形成された画像を被記録媒体と重ねて熱転写手
段を用いて、被記録媒体上に画像を転写する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１４】図１は、本発明の画像形成装置を示す図で
ある。本装置は、大別して露光ユニット３０、顕色剤ト
ナーの塗布装置２０、圧力現像装置１１、熱転写ユニッ
ト４０を有し構成されている。本装置に使用される感光
感圧記録媒体１は、図２に示すように基材１５とそれに
担持されているマイクロカプセル１６から構成されてい
る。

【００１５】感光感圧記録媒体１は長尺状の支持体の表
面にイエロー、マゼンタ、シアンに発色する３種類のマ
イクロカプセル１６が担持されており、マイクロカプセ
ル１６内には後述する顕色剤と反応する染料または染料
前駆体と光重合性化合物とが包含されている。そして、
未露光の感光感圧記録媒体１は、カートリッジ軸８に巻
回された状態で遮光性のカートリッジ５内に装着されて
いる。このカートリッジ５の外方所定の位置には、感光
感圧記録媒体１を搬送するための複数個の送りローラー
６０が配設されている。

【００１６】露光ユニット３０は、感光感圧記録媒体１
を収納するカートリッジ５の左上部に配置されている。 露光ユニット３０の中の原稿３は、原稿台３１と原稿押
え３２の間に挟まれている。光源９は、原稿３の斜め下
に位置し、図示はしない駆動装置によって、原稿台３１
とともに原稿３を図面の左から右へ移動して露光する。 感光感圧記録媒体１への光路中には、反射鏡３３とフィ
ルターユニット１０と結像レンズ４が配置されている。 フィルターユニット１０は、イエロー、マゼンタ、シア
ンの各フィルターを備えている。

【００１７】かかる露光ユニット３０では、原稿３に光
源９からの光が照射、あるいは反射鏡３４で反射された
光が照射され、原稿３で反射する。原稿３からの反射光
は、フィルターユニット１０のイエロー、マゼンタ、シ
アンいずれかあるいは数種類のフィルターによって色補
正されるか、何の補正もなくフィルターユニット１０を
通過し、結像レンズ４を透過して、カートリッジ５のカ
ートリッジ軸８から引き出された感光感圧記録媒体１上
に結像されるようになっている。そして、結像された感
光感圧記録媒体１上に担持されたイエロー、マゼンタ、
シアンの各マイクロカプセル１６がそれぞれブルー、グ
リーン、レッドの光に反応して光重合し、その硬度に変
化がおきる。光で露光されたマイクロカプセル１６を担
持した感光感圧記録媒体１は、光潜像を形成したことに
なる。本装置の結像レンズ４は、結像倍率が可変であり
、結像倍率の変化とともに原稿３に対する露光時間が変
更されて、感光感圧記録媒体１上に結像される像の大き
さが変えられ、常に同じ光量で露光される。

【００１８】感光感圧記録媒体１に担持されたマイクロ
カプセル１６に内包された染料あるいは染料前駆体と反
応して発色する顕色剤トナー２５は、感光感圧記録媒体
１の遮光カートリッジ５の下部に配置した顕色剤トナー
塗布装置２０によって、感光感圧記録媒体１に塗布され
るが、その塗布装置２０は感光感圧記録媒体１の搬送経
路に沿うように配置している。また、感光感圧記録媒体
１に対して顕色剤トナー塗布装置２０の裏側には対向電
極２６が備えられている。

【００１９】顕色剤トナー現像装置２０は、図１の顕色
剤トナー塗布装置２０だけを拡大した図３に示したよう
に、トナー担持体２１を中心に、ブレード２３、トナー
供給ローラ２２、除電ブラシ２９、対向電極２６が設け
られ、顕色剤トナー収納ケース２４の中に顕色剤トナー
２５が充填されている。顕色剤トナー収納ケース２４に
収納されている顕色剤トナー２５は、トナー供給ローラ
２２で搬送されてトナー担持体２１に供給され、トナー
の飛翔する感光感圧記録媒体１にいちばん近い位置へと
搬送される。この時トナー担持体２１では、ブレード２
３によって、トナー担持体２１上に載る顕色剤トナー２
５の量が規制される。トナー担持体２１に対して、対向
電極２６が感光感圧記録媒体１を介して離隔対向して配
設されており、対向電極２６側に正の電圧を印加し、ト
ナー担持体２１側を接地すると対向電極２６とトナー担
持体２１の間に電界が存在する。

【００２０】また、トナー担持体２１と対向電極２６と
の一番狭い部分をギャップと称し、このギャップに感光
感圧記録媒体１を対向電極２６に密着しながら搬送する
と、トナー担持体２１上の負に帯電した顕色剤トナー２
５が電界に沿って対向電極２６へ引きつけられ、感光感
圧記録媒体１に顕色剤トナー２５が塗布される。除電ブ
ラシ２９は、トナー担持体２１の表面の正に帯電した顕
色剤トナー２５を少なくするために設けられており、ト
ナー担持体２１に摺動させるようになっている。

【００２１】本発明に使われる顕色剤トナー２５は、染
料もしくは染料前駆体と反応して発色させる染料受容体
が主成分であり、その例として、酸性白土、ベントナイ
ト、アタパルガイト等の天然粘土鉱物；タンニン酸、没
食子酸、プロピル没食子酸エステル等のような有機酸及
びそのエステル；フェノール樹脂、マレイン酸樹脂、フ
ェノール−アセチレン樹脂、少なくとも１個のヒドロキ
シ基を有するカルボン酸とホルムアルデヒドとの縮重合
物のような酸性ポリマー；サリチル酸亜鉛、サリチル酸
錫、２−ヒドロキシナフトエ酸亜鉛、３，５−ジ−ｔ−
ブチルサリチル酸亜鉛，３，５−ジ（α−メチルベンジ
ル）サリチル酸亜鉛のような芳香族カルボン酸の金属塩
；亜鉛、ニッケル等の多価金属で変性した金属塩変性フ
ェノール樹脂系化合物等があげられる。

【００２２】顕色剤トナー２５の成分として、顕色剤成
分だけでは感光感圧記録媒体１に塗布し、被記録媒体１
２に定着できないため、染料受容体である顕色剤に、被
記録媒体１２への定着性能を付与する為の、材料の混合
を行なう。被記録媒体１２への顕色剤トナー２５の定着
性能は、その構成成分の溶融粘度、接着性に関係し、顕
色剤との相溶性、接着性のよいワックス及び粘着剤を混
合することにより、定着性能を高めることができる。

【００２３】顕色剤成分と定着成分は溶融混合して、粉
砕することで顕色剤トナー２５が形成される。

【００２４】感光体ベルト２の周回には、圧力現像装置
１１、熱転写ユニット４０、顕色剤トナーの回収ブレー
ド２７、除電器３５、帯電器３６が設けられている。

【００２５】感光体ベルト２は、図２に示すように、基
材１９に、導電層１８、光導電層１７が積層されて構成
されている。感光体ベルト２の表面に帯電器３６によっ
て５００〜１０００Ｖ程度の正の電位を与える。正の電
位の与えられた感光体ベルト２は、感光感圧記録媒体１
と重ね合わされて、露光ユニット３０からの光による画
像情報が露光されると光導電層１７が導体となって、感
光体ベルト２上にある正の電位を導電層１８に逃がす。 この露光操作によって感光体ベルト２上に電位の存在す
る部分と、電位のない部分とが静電潜像を形成する。こ
の後、感光体ベルト２は、圧力現像装置１１、熱転写ユ
ニット４０を通過して、画像記録の中間記録媒体として
機能する。熱転写ユニット４０で画像を最終画像の形成
される被記録媒体１２に転写した感光体ベルト２は、表
面に残った顕色剤トナー２５をかきおとすトナー回収ブ
レード２７、感光体ベルト２上に残った表面電位をなく
すための除電器３５で初期の状態に戻される。

【００２６】図２には、圧力現像装置１１の様子を示し
ている。粉体化された顕色剤トナー２５が静電的に塗布
された感光感圧記録媒体１と、帯電器３６によって表面
に正の電位の与えられた感光体ベルト２とが重ね合わせ
られ、圧力現像装置１１に搬送されると、マイクロカプ
セル１６が潰れて、内包物が流れ出すために十分な圧力
が加えられる。マイクロカプセル１６が潰れて、でてき
た内包物は、液体状の光重合性化合物を含んでおり、そ
の重合性化合物の重合度合に応じて顕色剤トナー２５の
層に染料あるいは染料前駆体を含んだ内包物の染み込む
量が決まり、発色濃度も変えることができる。圧力現像
装置１１を通過した感光感圧記録媒体１は、巻取りロー
ラー６に回収される。

【００２７】染料あるいは染料前駆体を発色させた顕色
剤トナー２５は感光体ベルト２上に載せたまま搬送され
る。感光体ベルト２上に形成された画像は、熱転写ユニ
ット４０へ搬送され、最終画像の形成される被記録媒体
１２に転写される。熱転写ユニット４０は、圧力現像装
置１１の左に設けられており、円筒状の加熱ローラー４
１の中に熱源４３が設置され、加熱ローラー４１と対抗
して、搬送ローラー４２が配設されている。

【００２８】その上方には、被記録媒体１２が積み重ね
られて収納されている被記録媒体収納ケース５３、その
出口付近に半月ローラー５４が配置されている。この半
月ローラー５４の回転により、被記録媒体１２が被記録
媒体収納ケース５３からガイド板５１に沿って１枚ずつ
熱転写ユニット４０へと供給されるようになっている。

【００２９】熱転写ユニット４０は、圧力現像装置１１
で白色部を除いた部分に、染料あるいは染料前駆体の発
色した顕色剤トナー２５を担持している感光体ベルト２
と、被記録媒体収納ケース５３から熱転写ユニット４０
へと搬送された被記録媒体１２とが重ね合わされて加熱
される。加熱することで感光体ベルト２上に形成された
顕色剤トナー２５と染料あるいは染料前駆体で形成され
た画像を被記録媒体１２に転写する。熱転写ユニット４
０で被記録媒体１２側に転写しないで、感光体ベルト２
上に載って搬送された顕色剤トナー２５は、トナー回収
ブレード２７で感光体ベルト２からはぎ取られて、トナ
ー回収ケース２８へ収納される。

【００３０】つぎに、本装置の動作について説明する。

【００３１】プリントスタートキー（図示せず）が押し
下げられると、光源９が点灯され、光源９からの光、あ
るいは光源９からの光を反射鏡３４で反射した光が原稿
３に照射され、画像情報として反射される。反射光は、
反射鏡３３で反射されフィルターユニット１０のイエロ
ー、マゼンタ、シアンのいずれかのフィルターによって
色補正され、結像レンズ４を通過して、カートリッジ５
から引き出された感光感圧記録媒体１および感光体ベル
ト２上に結像される。

【００３２】露光ユニット３０で画像情報が露光される
前の感光感圧記録媒体１には、顕色剤トナー塗布装置２
０によって顕色剤トナー２５が塗布される。顕色剤トナ
ー塗布装置２０においては、対向電極２６側に正の電圧
を印加し、トナー担持体２１側を接地することで電界を
発生させる。ギャップ部分において感光感圧記録媒体１
を対向電極２６に密着させながら搬送させると、トナー
担持体２１上の負に帯電した顕色剤トナー２５が電界に
沿って対向電極２６側に飛翔し、感光感圧記録媒体１の
マイクロカプセル１６が担持されている側に顕色剤トナ
ー２５が塗布される。

【００３３】感光感圧記録媒体１と感光体ベルト２によ
り画像を形成するまでの様子について図４に従って説明
する。

【００３４】感光感圧記録媒体１は、感光体ベルト２と
重ね合わされて、感光感圧記録媒体の搬送ローラー６０
と感光体ベルト２の搬送ローラー６１に挟まれて搬送さ
れる。（ａ）感光体ベルト２は、帯電器３６によってそ
の表面に正の電位が与えられており、顕色剤トナー２５
のもつ負の電位とは引きつけあっている。

【００３５】原稿３からの光による画像情報は、感光感
圧記録媒体１の透明な基材１５側から露光して画像情報
に応じた部分のマイクロカプセル１６を硬化する。透明
な基材１１を通して露光された感光感圧記録媒体１上に
は、イエロー、マゼンタ、シアンの各マイクロカプセル
１６が担持されており、それぞれブルー、グリーン、レ
ッドの光に反応し、感光感圧記録媒体１には光潜像が形
成される。感光感圧記録媒体１を透過した光は、顕色剤
トナー２５をも透過して、感光体ベルト２の光導電層１
７に到達する。光導電層１７は、光の照射によってその
部分だけが導体となり、導電層１８の電位と同じ電位を
持つようになる。（ｂ）帯電器３６で与えられた感光体
ベルト２上の正の表面電位が、光の照射された部分だけ
無くなり、顕色剤トナー２５との引きつけ合う力がなく
なる。

【００３６】感光感圧記録媒体１のマイクロカプセル１
６は、光が照射され硬化したマイクロカプセル１６ａと
硬化しないマイクロカプセル１６ｂが存在し、得られる
はずの画像の潜像を形成している。圧力現像装置１１で
は、圧力で機械的な破壊強度の異なるマイクロカプセル
１６ａを潰して、マイクロカプセル１６ａに内包された
光重合性化合物とともに、顕色剤トナー２５の層の中に
染料あるいは染料前駆体を流出させる。顕色剤トナー２
５の中にしみこんだ染料あるいは染料前駆体は、顕色剤
の作用によって発色させられる。（ｃ）感光感圧記録媒
体１が当接している側の圧力現像装置１１のローラーに
は、感光体ベルト２の表面電位よりは小さい正の電位が
与えられており、感光体ベルト２と光の照射された部分
の顕色剤トナー２５とは引き合うことがなく、感光感圧
記録媒体１側に顕色剤トナー２５が転写される。光の照
射されなかった部分の顕色剤トナー２５は、感光体ベル
ト２上の正の電位に引きつけられて、感光体ベルト２上
に残る。

【００３７】感光体ベルト２上に画像が形成されると、
感光体ベルト２は熱転写ユニット４０へと搬送される。 圧力現像装置１１を通過した感光感圧記録媒体１は、巻
取りローラー６に巻取られて行く。

【００３８】熱転写ユニット４０へ搬送された感光体ベ
ルト２は、被記録媒体収納ケース５３から半月ローラー
５４の回転によってガイド板５１に沿って送り出された
被記録媒体１２と重ね合わされて、加熱されることで感
光体ベルト２上に形成された画像が、被記録媒体１２に
転写される。

【００３９】被記録媒体１２に画像を転写した感光体ベ
ルト２は、トナー回収ブレード２７で感光体ベルト２上
に残った顕色剤トナー２５が掻き落とされ、除電器３５
で感光体ベルト２上の表面電位をなくすることで、初期
の状態と同じになり、再び帯電器３６で均一に表面を帯
電される。

【００４０】こうして得られた画像は、マイクロカプセ
ル１６の潰れないところ、すなわち白色の部分には顕色
剤トナー２５が塗布されていない画像であるために、光
に対する保存性や変色を目立たなくすることができ、鮮
明な画像を得ることができた。

【００４１】尚、本実施例では、感光感圧記録媒体１を
正に、顕色剤トナー２５を負に帯電させた場合であった
が、これを全く逆の極性にしてもよい。

【００４２】また、画像情報を感光感圧記録媒体１側か
ら与えているが、感光体ベルト２を透明な材質として感
光体ベルト２側から画像情報を与えてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
顕色剤トナーと感光感圧記録媒体を透過して、原稿の画
像情報を感光感圧記録媒体と感光体ベルトの両方に同時
に与える露光手段によって、感光感圧記録媒体上のマイ
クロカプセルの硬化と感光体ベルトの静電潜像の形成が
同時に形成することができる。従って、画像の白色部分
には顕色剤が存在しないような画像を提供することがで
き、耐候性がよく、いつまでも保存安定性のある画像出
力を得ることができる。更に、従来の全面塗布に比べて
少量の顕色剤トナー量で済むため、コストの低減に役立
つ。さらには、感光感圧記録媒体と感光体ベルトとを重
ね合わせて圧力現像することで低い圧力でマイクロカプ
セルを潰すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明、画像形成装置の概略を示す図である。

【図２】圧力現像装置における画像の形成される様子を
示す図である。

【図３】顕色剤トナー塗布装置の概略を示す図である。

【図４】感光感圧記録媒体と感光体ベルトによる画像形
成方法を示す図である。

【符号の説明】

１　　感光感圧記録媒体 ２　　感光体ベルト ３　　原稿 ９　　光源 １１　　圧力現像装置 １２　　被記録媒体 １５　　基材 １６　　マイクロカプセル １７　　光導電層 １８　　導電層 １９　　基材 ２０　　顕色剤トナー塗布装置 ２１　　トナー担持体 ２２　　供給ローラー ２３　　ブレード ２４　　トナーケース ２５　　顕色剤トナー ２６　　対向電極 ２７　　トナー回収ブレード ２８　　トナー回収ケース ３０　　露光装置 ４０　　熱定着ユニット ５３　　被記録媒体収納ケース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　染料または染料前駆体を内包した
   マイクロカプセルが、光重合の作用により機械的破壊強
   度が異なる潜像を形成し、この潜像が顕色剤との反応に
   より発色する原理に基づく感光感圧記録媒体を用いた画
   像形成装置において、感光感圧記録媒体上に粉体化した
   顕色剤を静電的に塗布する静電塗布手段と、画像情報に
   基づいて感光感圧記録媒体上のマクロカプセルと光導電
   層の形成された感光体ベルトに同時に原稿の画像情報を
   与える露光手段と、感光体ベルトと感光感圧記録媒体を
   重ね合わせて、感光感圧記録媒体上に担持されたマイク
   ロカプセルを破壊し、内包される染料または染料前駆体
   と顕色剤を反応させて発色させる圧力現像手段と、圧力
   現像手段で感光体ベルトに転写された顕色剤を再度最終
   的に画像の形成される被記録媒体上に転写する転写手段
   とを備えたことを特徴とする画像形成装置。