JPH0497237A

JPH0497237A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0497237A
Application number: JP21321890A
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
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、画像形成過程が終了する。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
潜像の消去が行われる。

〔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、紫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、紫外光以外に感度を
持つ光異性化物質は数少ないため、紫外光以外の波長領
域を持つ光異性化物質を新たに選択、設計しなければな
らながった。または光異性化物質に適切な分光増感剤、
増幅増感剤等を導入しなければならないなど光異性化物
質の選択の自由度が限られていた。しかも、紫外光以外
の光に感度を持つ光異性化物質は、量子効率が小さく、
光異性化が十分に起こらず、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。

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、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Ｉｌｌ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。

〔課組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
持手段上番士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、定着する転写定着装置と、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
ーニング手段を持っており、前記露光手段を、紫外光を
露光する露光手段としたことを特徴とする。

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

（３）露光手段を、紫外光を照射する補助光学系と、可
視光を照射する書き込み系とで構成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
界をかける電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
ける欧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
手段により紫外光を選択的に照射し、効率よく光異性化
反応を起こすことができる。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１ａと感光層１
２とからなる。ドラム１ａは、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つ耐擦性
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
て形成した材料を、厚さ１〜５００μｍで塗布し、ある
いは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誘導体
、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。

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、あるいは顔料と橋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。

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、
紫外線照射ランプ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の表面にビーム走青
し、書き込みをする。光源としては、その他にエキシマ
レーザ−Ｈｅ−Ｃｄ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／
ｃｉ２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。

消光光学系８には光源として、レーザー（含む半導体レ
ーザー）、発光ダイオード、ハロゲンランプ、キセノン
ランプ等を用い、感光層１２上にライン状に照射する。

次に、作用について説明する。画像形成ドラム１が矢印
へ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２００ｎｍ〜４００ｎｍ　（好まし
くは３２０〜３７０）の紫外光により、感光層１２中に
含まれた光異性化物質が異性化反応を起こす。これによ
り、感光層１２表面の濡れ性が変化し、書き込みかに了
する。異性化反応の速さは１０−８秒以下である。この
際、感光層１２中に含まれている光異性化物質が吸収す
る最適な波長を有する紫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−Ｍｅｔｈｙｌ−４−ＮｉｔｒｏＡｎｉ
ｌｉｎｅ）等の有機非線形材料を組み込んだり、感光層
１２の中に分光増感剤を含有させたりしてもよい。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。また光異性化物質のみでは、
光に対する劣化、安定性が問題になってくる。そのため
感光層１２中に有機ニッケル錯体、ヒンダードアミン系
、ビスセバケート系等を添加する。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。感光層１２の中に含まれる光
異性化物質は、紫外光照射後、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。

本実施例では、光異性化物質が光異性化し、トランス体
よりシス体に反応が起こり光異性化物質自身が有する永
久双極子が変化する。その際、極性を持った物質に対し
ての濡れ性が増大することによる化学潜像が得られる。

化学潜像の解像度は、２０００　Ｌｉｎｅ／ｌｌ１Ｉｎ
以上の能力を持つ。そノ後、インク３を接触、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、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、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。

また、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、４１０ｎｍより長波長の消光をあてるこ
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、吹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
異性化物質の、耐擦性に優れた高分子支持体を膜厚０．
５〜１０ｍｍのＬ　Ｂ　（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−８１ｏｄ
ｇｅｔｔ）１に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終了するまで
に、感光層の表面にあるＬＢ膜が、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に接触圧０．０５〜
５０ｋｇ／ｃｍ２で密着させ、均一にＬＢＪＩＩＪ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膜構成により
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、光異性化物質にベンゾイルスピロピラン
、６−ニトロスピロベンゾビランを用い、さらにヨード
ニウム塩を混合あるいは反応させた感光層１２を用いた
。そして、第３図に示すように補助光学系９で紫外光を
当てながら、書き込み光学系４１による可視光４０で書
き込みを行うようにしたものである。この構成のメリッ
トは、紫外光を照射する補助光学系９の光源が低出力の
光源でよいことにある。また、紫外光の存在下でのみ可
視光に感光するため、可視光用感光性材料の取扱が容易
となる。さらに、感光波長領域が著しく拡大され、効率
よく書き込みを行うことができる。

〔実施例４〕この実施例は、第４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、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５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、
電荷を帯び力空気ａを吹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、光異性化物質を有する画像保
持手段に紫外光を露光する構成としたので、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、紫外光に感度を持つ光異性化物質は、量子効率が
大きいため、良質なＩｉｉ像を安定して得ることができ
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、補
助光学系を設けたプリンタ（第３実施例）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
写ドラムを設けたプリンタ（第４実施例）の構成を示す
図。第５図は本発明の画像形成装置のプロセスを応用し、転
写バイアス電源を設けたプリンタ（第５実施例）構成を
示す図。・・・消光光学系・・・補助光学系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、前記
露光手段を、紫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）前記画像保持手段を、複数のＬＢ膜からなる層状
構造としたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
（３）前記露光手段を、紫外光を照射する補助光学系と
、可視光を照射する書き込み系とで構成したことを特徴
とする請求項１または２記載の画像形成装置。
（４）前記画像保持手段及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及び転写定着手段の間に電
界をかける電源を設けたことを特徴とする請求項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ことを特徴とする請求項
１または２または３または４記載の画像形成装置。