JPH0497236A

JPH0497236A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0497236A
Application number: JP21321390A
Authority: JP
Inventors: Isao Ishii; 勲石井; Masamitsu Uehara; 正光上原; Makoto Taniguchi; 誠谷口; Kazuhiko Kitamura; 和彦北村; Isao Mizuma; 功水間
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-03-30

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、光異性化物質を用いて画像を形成し、その後
、記録媒体に転写、定着する画像形成装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

画像を形成する装置として、光で露光、書き込みを行う
光プリンタ一方式がある。この方式は、光異性化物質を
薄く塗布した画像保持体を選択的に露光し、光異性化反
応を起こし、濡れ性の変化を与える化学的潜像を形成す
る。その後、現像剤を化学的潜像に付着させることによ
り現像が行われ、画像形成過程が駐了する。以下記録媒
体へ転写、定着が行われ、現像剤のクリーニング、化学
増俸の消去が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記の従来技術では、露光画像形成過程におい
て、赤外光以外の波長領域を持つ光を用いていたので、
次のような問題があった。すなわち、画像形成装置内に
占める光書き込み系が大がかりとなり、画像形成装置を
コンパクトにすることができなくなる。また、赤外光以
外に感度を持つ感光物質は数少なく、赤外光以外の波長
領域を持つ感光物質を新たに選択、設計しなければなら
なかった。しかも、赤外光以外の光に感度を持つ感光物
質は、量子効率が小さく、感光が充分に起こらず、不安
定であるため、画像形成装置の感光体として用いるには
信頼性が問題となっていた。

また、画像保持手段上に紙粉、ゴミが残存すると、露光
過程で光の散乱が起こり形成された画像の縁の部分がぼ
やけてしまい、解像度が上がらないという問題があった
。

そこで本発明は、以上のような問題点を解決するもので
、その目的とすることは、感光物質と光異性化物質の選
択の自由度を大きくすると共に、良質な画質を長期にわ
たって安定に得ることのできる画像形成装置を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の画像形成装置は、（１）光異性化物質を有する、画像保持手段と、この画
像保持手段上を選択的に露光する露光手段と、前記画像
保持手段上に現像剤を塗布する塗布手段と、前記現像剤
を記録媒体に転写し、定着する転写定着手段と、前記画
像保持手段上に残存する現像剤をクリーニングするクリ
ーニング手段とを持っており、前記露光手段を赤外光を
露光する露光手段としたことを特徴とする。

（２）画像保持手段に、光異性化物質と感光物質を含有
していることを特徴とする。

（３）画像保持手段を、複数のＬＢｌＭからなる層状構
造としたことを特徴とする。

（４）画像保持手段および転写定着手段が導電性を有し
、かつこれら画像保持手段および転写定着手段の間に電
界をかける１！源を設けたことを特徴とする。

（５）画像保持手段に対し、電荷を帯びた空気を吹き付
ける吹き付け手段を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の上記の構成によれば、画像保持手段上に、露光
手段により赤外光を選択的に露光し、効率よく感光物質
を感光させることができる。それにともない、感光物質
と光異性化物質とで相互作用し、光異性化物質が光異性
化反応を起こす。そして、その際に生ずる濡れ性や吸着
性などの変化を用い、塗布手段により現像剤を付着させ
、更に転写定着手段により記録媒体に転写、定着し、そ
の後、画像保持手段上の残存インク、及びゴミ等をクリ
ーニング手段により効果的に除去することができる。

〔実施例１〕第１図は、本発明をプリンタに応用した場合の全体的な
構成を示す一実施例である。図中１は画像保持手段をな
す画像形成ドラムであり、中空の円筒形をなすドラム１
ａと、感光層１２とからなる。硬質アルマイト等の耐擦
性のよい材質を用いており、外周面は精密研磨により平
滑度の向上を図った。感光層１２は、ドラム１ａの外周
面上に、アゾベンゼンの単体、または部分的にアゾベン
ゼンの単体を含み光により安定な異性化反応を起こす物
質を、ポリメタクリレートとその誘導体の堅牢かっ耐擦
性に優れた高分子支持体主鎖あるいは側鎖に化学的結合
して形成し、さらに、赤外光に感光する感光物質として
シアニン誘導体を、混合分散、前記高分子主鎖あるいは
側鎖に化学結合し、または前記光異性化物質に化学結合
させて形成した材料を、厚さ１〜５００μｍＴ：塗布し
、また蒸着することによって形成した。ここで、光異性
化物質はアゾベンゼンとしたが、他にスチルベン、スピ
ロピラン、スピロオキサジン、フルギド、ニトロベンジ
ル、トリフェニルメタノール、インジゴ、ジヒドロブレ
ン、アニル化合物等を用いても構わない。また、高分子
支持体も、他にポリスチレン、ポリセルロースとその銹
導体、ボワビニルブチラール、ポリエステル、フェノキ
シ樹脂、ポリウレタン等を用いても構わない。光異性化
物質を高分子支持体に導入する場合、混合分散、表面コ
ーテイング後浸透、または電解重合法を用いても有効で
あることが分かった。また、前記感光物質は、他にフタ
ロシアニン、ナフタロシアニン、トリフェニルアミン、
ナフトキノン、アントラキノン等を用いてもよい。

インク３は、極性を持った溶媒で構成されており、中に
染料、あるいは顔料と添加剤とを混合分散させである。

インク３は、塗布手段をなすインク塗布ユニット２によ
り画像形成ドラム１上に塗布される。インク厚は、ロー
ラー２ａの数とローラーの面粗さによって調節される。

また、インク３は、水性インク、油性インクのいずれで
もよい。

さらに、現像剤としては、インクの他トナーのような粒
体現像剤を用いてもよい。また、熱溶融型のインクでも
かまわない。

図中４は、露光手段をなす光書き込み系で、光源として
、半導体レーザー４ａを用い、記録情報に従い、ポリゴ
ンミラー４ｂ等で、画像形成ドラム１の表面にビーム走
査し、書き込みをする。光源としては、その他に、Ｃ○
２レーザーを用いることができる。また、発光ダイオー
ドあるいはライン光源を用い、液晶シャッターあるいは
圧電素子を用いたシャッターにより光書き込みを行って
もかまわない。

図中７は、クリーニング手段をなすクリーニングユニッ
トで、画像形成ドラム１上に対向し、接触して設けられ
、記録媒体６に転写されなかったインク及び転写部から
のゴミ等を取り除き、感光層１２表面のクリーニングを
するものである。接触圧力は、０．　０５〜５０　Ｋｇ
／ｃｖａ２に設定されており、この範囲がもっとも効果
的にクリーニングできることが確認された。クリーニン
グユニット７は、パフ形状で、画像形成ドラム１の回転
方向と同方向に回転する。周速は画像形成ドラム１の周
速よりかなり小さくてよい。ここでは、パフ形状とした
が、ブレード状にしても良い。

図中８は、光書き込み系４によって形成した感光層１２
の化学潜像の消去を行う消光光学系である。消光系８は
、感光層１２に対向して設けられ、ライン状のハロゲン
ランプを用いている。また、光源として、レーザー（含
む半導体レーザー）、発光ダイオード、キセノンランプ
等を用いてもよい。

次に、作用について説明する。画像形成ドラム１が、矢
印Ａの方向に回転すると、感光層１２に光書き込み系４
で、選択的に照射された７００ｎｍ〜１１０００ｎの赤
外光により、感光層１２中に含まれた分光増感剤が励起
反応する。それにともない、分光増感剤と光異性化物質
間でエネルギーや電子の授受、または化学的作用が行わ
れ、光異性化物質が異性化反応を起こす。詳しくは、ト
ランス体よりシス体へ構造変化が起こる。そして、光異
性化物質自身が有する永久双極子が変化する。

それと同時に、極性を持った物質に対して、濡れ性が増
大することによる化学潜像が得られ、書き込みが終了す
る。化学潜像の解像度は、２０００Ｔ、　ｉ　ｎ　ｓ　
／　ｍ　ｍ以上の能力を持つ。また、異性化反応の速さ
は、１０−８秒以下である。この際、感光層１２中に含
まれている感光物質が吸収する、最適な波長を有する赤
外光を照射する必要がある。そのため、光書き込み系４
の中に、光の波長を変換するＭ　Ｎ　Ａ　（２−Ｍｅｔ
ｈｙｌ−４−ＮｉｔｒｏＡｎｉｌｉｎｅ）等の有機非線
形材料を組み込んだり、感光層１２の中に増幅増感剤、
さらに別の分光増感剤を含有させてもよい。

たとえば、電子吸引基（特にニトロ基）を持つ分光増感
剤は、２０〜２００ｎｍ光異性化物質の吸収波長を長波
長にシフトさせることができる。また、光異性化物質は
、光に対する劣化、安定性が問題になるため、感光層１
２中に有機ニヅケル錯体、ヒンダードアミン系、ビスセ
バケート系等を添加させる。これにより、著しく耐光性
を上げることができた。耐久性では、１万回以上の繰り
返しが可能である。また、光異性化物質自身の持つ転移
点に近い低温度領域付近では、光異性化反応効率が向上
するが、アゾベンゼン系の物質ではより低温領域で向上
することがわかった。スピロピラン系の物質は光照射後
ｍｓオーダーで元に戻ってしまうため、水酸基を含む化
合物、あるいはビスフェノール誘導体、ヒドロキシ安息
香酸誘導体、ヒンダードフェノール等フェノール性の化
合物を添加すると、光書き込みをして紙に転写するまで
の数秒間異性化状態を持続させることができた。

赤外光は、感光層１２上に残存する紙粉、ゴミ等の影響
を受けにくいため、高解像の画像を得ることができる。

その後、インク３を、画像形成ドラム１に接触させ、付
着させて、顕像化し、良好な画像を安定に形成すること
ができた。

その後、転写部において、画像形成ドラム１上に形成さ
れたインク画像が、記録媒体６と接触し、転写定着手段
をなす転写・定着ローラー５により、圧力、熱を加えら
れ転写、定着される。このとき、前記画像のインク層の
濡れ性が、画像形成ドラム１に対する濡れ性より、記録
媒体６に対して大きくなるように、感光層１２中の光異
性化物質の材料を選択、添加物の選択及び感光層１２の
表面処理を行った。

その後、記録媒体６は、排紙トレイ（図示せず）に排紙
され、画像形成ドラム１上の転写されなかったインク、
紙粉等がクリーニングユニット７でクリーニングされる
。その後、消光光学系８で、異性化している感光層１２
の化学潜像の消去が行われる。感光層１２は、４１０ｎ
ｍより長波長の消光を当てることによって元に戻る。異
性化時間が、転写するまでの数秒間であれば、消光光学
系８は必ずしも必要ではない。また、化学潜像の消去は
、光異性化物質の転移点に近い低温領域の熱を加えるこ
とによっても促進することが確認された。

そして、次の印刷過程に備える。

〔実施例２〕この実施例は、ドラム１ａ上に形成する感光層１２の光
異性化物質と感光物質の、耐擦性に優れた高分子支持体
を膜厚０，５〜１０ｍｍのＬＢ　（Ｌａｎｇｌｕｉｒ−
ＢＩＯｄｇｅｔｔ）Ｊｌ［等の層状構造としたものであ
る。このように構成することで、１万回の書き込みが耕
了するまでに、感光層の表面にあるＬＢｇが、現像、転
写、定着過程において、均一に剥離、摩耗するようにし
た。また、クリーニングパフ７ａを感光層１２に０．０
５〜５０ｋｇ／Ｃｌ１２）接触圧で密着させ、均一にＬ
Ｂ膜を剥離、摩耗するようにした。

このように構成すれば、光異性化物質の劣化による濡れ
性の変化の減少が避けられると共に、ＬＢ躾構成により
摩耗の不均一性を回避することができる。

〔実施例３〕この実施例は、吹に述べるような材料を用いれば、感光
層１２に感光物質等添加剤を導入する必要はなくなる。

光異性化物質に、例えばベンゾチオビラン環を有するス
ピロベンゾビラン誘導体を用いると、７００ｎｍに最大
吸収波長領域を有する。また、インジゴ系を用いれば７
００ｎｍに最大吸収波長領域を有しているため、感光層
１２に感光物質等添加剤を選択、導入する必要はなくな
り、感光層１２の構成の設計が容易となる。

〔実施例４〕この実施例は、第３図に示すように、画像形成ドラム１
上の形成画像を転写用ドラム１０に一時転写をし、更に
記録媒体６に再転写を行うようにしたものである。この
構成にすれば、記録媒体６からのゴミ、不用なインク等
が画像形成ドラム１に付着することなく、インク塗布ユ
ニット２に不純物が混入しないという利点がある。また
、転写における圧力による画像形成ドラム１の変形など
も防ぐことができた。

〔実施例５〕本実施例は、画像形成ドラム１及び転写・定着ローラー
５を導電性とし、第４図に示すように、転写バイアス電
源１１を用いて、転写部に電界をかけるようにしたもの
である。これにより、インクに記録媒体の方向に静電的
な力を加えると共に、電圧印加によりインクの記録媒体
６への濡れ性や粘着性を更に大きくし、転写、定着を容
易にすることができる。

また、感光層１２に対し、吹き付け手段５０によって、
電荷を帯びた空気ａを呟き付けることによって、光異性
化物質を準励起状態にしておき、光異性化反応を促進、
増幅することが可能である。

〔実施例６〕上述した１〜５では、画像形成ドラム１は中空の円筒形
ドラムとして述べたが、材質を適当に選択すれば、ベル
ト状のものを用いてもよい。

〔発明の効果〕

本発明の画像形成装置は、光異性化物質と感光物質とを
有する画像保持手段に、赤外光を露光する構成としたの
で、感光物質の種類によって、光異性化物質の選択の自
由度を大きくすることができる。

また、赤外光に感度を持つ感光物質は、量子効率が大き
いため、効率的に光異性化物質を光異性化し、良質な画
像を安定して得ることができる。

また、赤外光を照射する装置は、現在、小型で効率のよ
い、多くの種類の物が実用化されており、本発明の画像
形成装置に容易に導入することができる。

また、赤外光は、散乱による影響を受けにくく、分解能
の高い画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置のプロセスを応用したプ
リンタの第１実施例を示す図。第２図は、第２実施例の要部を示す断面図。第３図は本発明の画像形成装置のプロセスを応用し、転
写ドラムを設けたプリンタ（第４実施例）の構成を示す
図。第４図は本発明の画像形成装置のプロセスを応用し、転
写バイアス１！源を設けたプリンタ（第５実施例）構成
を示す図。・・・画像形成ドラム・・・インク塗布ユニット・・・インク・・・光書き込み系・・・転写・定着ローラー・・・記録媒体・・・クリーニングユニット・・・消光光学系０・・・転写用ドラムト・・転写バイアス電源２・・・感光層以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光異性化物質を有する画像保持手段と、この画像
保持手段上を選択的に露光する露光手段と、前記画像保
持手段上に現像剤を塗布する塗布手段と、前記現像剤を
記録媒体に転写、定着する転写定着手段と、前記画像保
持手段上に残存する前記現像剤をクリーニングするクリ
ーニング手段とを有する画像形成装置であって、露光手
段を赤外光を露光する露光手段としたことを特徴とする
画像形成装置。
（２）前記画像保持手段に、光異性化物質と感光物質を
含有している請求項（１）記載の画像形成装置。
（３）前記画像保持手段を、複数のＬＢ膜からなる層状
構造とした請求項（１）または（２）記載の画像形成装
置。
（４）前記画像保持手段および転写定着手段が導電性を
有し、かつこれら画像保持手段および転写定着手段の間
に電界をかける電源を設けた請求項（１）または（２）
または（３）記載の画像形成装置。
（５）前記画像保持手段に対し、電荷を帯びた空気を吹
き付ける吹き付け手段を設けた請求項（１）または（２
）または（３）または（４）記載の画像形成装置。