JPH08216368A

JPH08216368A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08216368A
Application number: JP7024958A
Authority: JP
Inventors: Atsuko Naruse; 篤子成瀬
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1996-08-27

Abstract

(57)【要約】【構成】光照射によってインクとの濡れ性が可逆的に変
化する物質を少なくとも１種類含む記録媒体２，記録媒
体２に対向して設置された印字データを書き込む手段，
記録媒体２に記録された印字データを被転写体４に転写
する手段，被転写体４を搬送する手段５及び記録媒体２
と被転写体４と転写位置或いは転写直後に設置された熱
源６からなる画像形成装置。【効果】高速に高精細な画像を消耗品の種類によらず安
定に提供する画像形成装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高速，高精細に低い頁コ
ストで安定に画像を提供する画像形成装置。

【０００２】

【従来の技術】従来法では、画像形成装置が印字データ
の書き込み用レーザ，インク付け，ドラム紙などの被転
写体を搬送するローラ，インク取り及び印字データを消
去する波長のレーザあるいは消去用ランプで構成されて
いた（特開昭63−101845号，特開平2−112940号，特開
平4−21844 号公報）。上記公知例では、消去用レーザ
或いは消去用ランプは紙等の被転写体へ熱を放射する位
置にはなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の公知例
で示されている装置では、紙などの被転写体やインク等
の消耗が品種あるいは使用環境に依存し、転写後の画質
は不安定であった。その結果、高品質な画像を安定して
得ることが難しかった。

【０００４】本発明の目的は、記録媒体が熱で未記録状
態に戻る材料であり熱を与えると容易にインクが被転写
体へ移動することから、転写位置に熱を放射できる位置
に熱源を設置することによって、インクの移動と同時に
熱定着を可能とし、にじみの少ない高精細，高品質な画
像を安定してつくる画像形成装置を提供することにあ
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、本発明は従来とは異なり、記録媒体上に書き込まれ
た印字データに付着したインクを被転写体へ写す転写地
点に熱を放射するように熱源或いはレーザを設置した。

【０００６】

【作用】本発明の何れの画像形成装置においても、記録
媒体上に書き込まれた印字データに付着したインクを、
被転写体へ写す転写地点に熱を放射するように熱源或い
は波長変換器を有するレーザを設置することによって被
転写体へ確実に転写し、高精細な画像を形成できる。

【０００７】

【実施例】本発明の１例を実施例によって更に詳細に説
明する。

【０００８】図１は本発明における画像形成装置の１例
である。レーザ１，記録媒体２（棒状或いは環状の場
合），インクリザーバ３，被転写体４，搬送ローラ５、
及び熱源６からなる画像形成装置を示す。レーザ照射に
よって記録媒体のインクとの濡れ性が変化する。記録媒
体に対向して設置された印字データを書き込むレーザは
少なくとも１個は設置する。レーザ照射によって、イン
クに対する濡れ性が増加する記録媒体を用いた時は、印
字部分にインクが付着する。紙等の被転写体は記録紙を
搬送する搬送ローラを用いて移動させる。インクリザー
バは、インクを供給する為のインクカートリッジとイン
クを記録媒体の表面に均一にインクを展延するためにス
ポンジを巻き付けたインク転写ローラからなる。記録媒
体上の表面に均一に付着したインクは被転写体に転写さ
れる。転写位置に対向して熱源を設置し、転写直後に熱
を記録媒体に与える。記録媒体は光可逆性があり、未記
録状態に戻る。インクは被転写物に移動する。熱源を転
写位置或いは転写直後に設けることが大切である。熱源
の設置場所は装置を構成する記録媒体や搬送ローラ、或
いは各々の内包部が考えられる。従って、インク取り及
び消去用の光源は不要であるが、アダプタとして付ける
こともできる。記録媒体や前記搬送ローラの光の透過度
が高い場合は、記録媒体や搬送ローラの内包部に設置で
きる。記録媒体が平板の場合は、誘電体層を積層させた
構造にする。また、記録媒体の透過度が高い場合は、レ
ーザの書き込み波長を波長変換装置をつけて消去用波長
に変換し、記録媒体の内包部に熱源の代替として設置す
ることが考えられる。

【０００９】図２は記録媒体の構造例を示す。記録媒体
は、光可逆異性化物質（例えば、トランス・シス異性化
を起すスチルベン系，アゾベンゼン系，ケトーエノール
互変異性を起すアゾヒドラゾン系，閉開反応を起すフル
キド系，開閉反応を示すスピロピラン系，イオン解離反
応を起すトリフェニルメタン系，酸化反応を起すテトラ
ベンゾペンタセン，ジベンゾ（ａ，ｊ）ペリレン−８，
１６ジオン系あるいは光照射によって表面粗さが可逆的
変化する物質等とその誘導体を少なくとも一つを含み、
光照射によって可逆的にインクとの濡れ性が変化する物
質を含む。記録媒体の補強や、転写位置或いは転写直後
で熱を与えるときの熱保持に保持体を用いることが考え
られる。例えば、保持体は、ポリスチレン，ポリエチレ
ン，ポリアルキルメタクリレート，セルロース，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
ウレタン等の有機物質或いは弗化物，酸化亜鉛，アルミ
ナ，酸化チタン，アルミニウム，硫化カドミウム，炭酸
カルシウム，部分安定化ジルコニア（２〜５mol％Ｙ₂Ｏ
₃)等の無機物質が考えられる。記録媒体作製にあたり、
光によって可逆的にインクと濡れ性が変化する物質と保
持体とを結合させるのに、積層，分散，表面コーテイン
グ後浸透，スピンコーテイング，ＬＢ膜化する等の手法
が考えられる。これらの方法の適宜組合せにより得られ
る。図２(ａ)は光によってインクとの濡れ性が変化する
物質が保持体中に分散している場合、図２（ｂ）は光に
よってインクとの濡れ性が変化する物質を保持体上に積
層させた場合を示す。記録媒体が平板の場合は、光効率
或いは熱効率を高めるために、図２（ｂ）の保持体が熱
浴となる物質から構成される。

【００１０】図３は消去用熱源を搬送ローラ或いは内包
部，書き込みレーザを記録媒体と搬送ローラの外部に設
置した場合を示す。図４は書き込みレーザと消去用熱源
を記録媒体の外部に設置した場合を示す。図５は搬送ロ
ーラ及び内包部に熱源を設置した場合を示す。図６は記
録媒体が板状の場合を示す。レーザを記録媒体と搬送ロ
ーラの外部に設置し、熱源を搬送ローラ及び内包部に設
置した場合を示す。図７はレーザと熱源を記録媒体と搬
送ローラの外付けにした場合を示す。図８はレーザに少
なくとも１個以上の波長変換器を設けることにより、１
個のビームで１種類以上の波長を記録媒体に照射するこ
とができ、記録消去は１ビーム操作で行える。光照射に
よって可逆的にインクとの濡れ性が変化する物質は光波
長依存性がある。従って、多種多様な物質に対応する光
学系にする為には、図１における前記レーザに相当する
部分を図８に示し改良することが考えられる。

【００１１】レーザ１からの光を光路上に設置したビー
ムスプリッタ７で２手方向に分ける場合を示す。一方向
は波長変換器８、例えば、Ｍ倍高調波に変換する素子を
用いて波長を１／Ｍにする。ここで、Ｍは自然数であ
る。もう一方は波長変換器８、例えば、Ｎ倍高調波に変
換する素子を用いて波長を１／Ｎにする。ここで、Ｎは
自然数である。各々の光路上で光をレンズ９を介して集
光し、光記録媒体へ照射する。光可逆性を示す物質を記
録媒体に用いた場合、２種類の波長の光をレンズ９でそ
れぞれ集光し書き込み用と消去用の光源として用いるこ
とができ、１ビームでオーバライト可能な記録媒体を版
に有する画像形成装置となる。書き込みだけの場合は、
消去波長に相当する波長変換部の光路上の前または後ろ
に設けたシャッタを閉めればよい。

【００１２】ＮまたはＭが１の場合、レーザ１からの光
を光路上に設置したビームスプリッタ７で２手方向に分
ける。一方向は波長変換器８、例えば、Ｍ倍高調波に変
換する素子を用いて波長を１／Ｍにする。これを未変換
波長と重ねあわせることにより、短波長のレーザビーム
相当の光を得ることができる。この光はレンズ９を介し
て集光し、光記録媒体へ照射する。例として、光記録媒
体を１，３，３−トリメチルリンドリノ−６′−ニトロ
ベンゾピリロスピランを用いた場合を示す（市村國
宏，光機能化学，産業図書、ｐ．１１２(１９９３)）。
１０６４ｎｍの発振波長をもつＮｄ／ＹＡＧレーザのビ
ームに２倍高調波に変換する素子を組合せると、５３２
ｎｍの光が得られる。通常、紫外部にある吸収波長以外
の光を時間照射しても変化しない１，３，３−トリメチ
ルリンドリノ−６′−ニトロベンゾピリロスピランに１
０６４ｎｍとＭが２の場合得られる２倍高調波である５
３２ｎｍのビームを同時に照射すると、光開環反応を示
すようになる。これは、多種多様なレーザに即応した画
像形成装置を提供できることを示唆する。

【００１３】一方、複数の波長の光を得るには、マルチ
ビームを用いて波長変換部を複数の光路上に各々設け得
る、あるいは７に複数の偏向板から成るマルチビームス
プリッタを設置し時間毎に回転させることにより一つの
光路上で複数の波長の光を得ることが考えられる。

【００１４】更にＮとＭが同じ数の場合、波長変換しレ
ンズで集光した後で各々の重ね合わせることによって延
べ光照射量を増やすことができる。さらに、マルチビー
ムを用いた場合あるいは光非可逆物質を記録媒体に用い
複数の波長が不必要となった場合、不必要な波長の光路
はビームスプリッタ７の後にシャッタを設けるなどして
遮断することができる。延べ光照射量を増やすために、
レーザビームを少なくとも１個設置してもよい。

【００１５】図１０は透光性の高い棒状或いは環状の記
録媒体内に、波長変換器を有する書き込み用レーザを記
録媒体と搬送ローラの外部に設置した場合を示す。消去
用熱源或いはレーザはインク転写位置より後方側に設け
てもよい。目的は、インク転写領域に熱或いは光を照射
することにある。従って、インクの転写位置から後方へ
離れていても、同様な効果が得られる範囲内であれば良
い。

【００１６】図１１は、図４で示した基本構成を記録媒
体の周囲に放射状に複数個配置した場合を示す。

【００１７】図１に示した装置を動作させて印字試験し
た画像特性を以下にまとめる。

【００１８】（実施例１）スチレン０.１５ｇ，トルエ
ン１ｍｌ，スピロピラン０.０１ｇを５０℃の温浴で溶
解し、ガラス基板に３５００rpm で２０秒間スピンコー
トした後、１００℃で１５分間熱処理し、試料版を作製
した。印字試験は、１）室温下、粘度の異なる３種類の
インクに対して、２）１０００ｃｐのインクを用い湿度
の異なる３種類の環境において行い、特性は以下のよう
になった。

【００１９】表１に印字試験の結果をまとめた。評価
は、目視により●：優良，○：良，△：可，×：悪の４
段階とした。

【００２０】

【表１】

【００２１】まず、インクの粘度を２０ｃｐから１００
０ｃｐ迄変化させた場合を検討した。粘度が低い２０ｃ
ｐ（２５℃）の場合は、インクののりが悪く、従来式で
は得られにくかった。粘度が５００，１０００ｃｐとあ
がるに従い、画像は良好となった。一方、本方式の場合
は、インクの粘度があがるに伴い、従来式よりも濃い画
像が得られた。これは、付着したインクが紙などの被転
写体に全てバルク移動する従来式とは全く異なる方式に
よるものと考えられる。

【００２２】次に、湿度を３０％から８０％迄変化させ
た場合を検討した。従来式では、湿度が３０％と８０％
の場合、良好な画像が得られなかった。湿度によって、
溶媒が蒸発したインクが版上に固着したり、紙などの被
転写体が湿り、画像ににじみが生じたためと考えられ
る。一方、本方式の場合は、湿度によらず、良好な画像
が得られた。熱源が転写位置にあるため熱定着効果があ
り、湿度による影響が排除されたものと考えられる。こ
れらの結果は、本方式を用いれば、印字環境及びインク
等の消耗品の許容範囲が広がることを示唆する。

【００２３】（実施例２）実施例１の試料版を用いた温
度特性は次のようになる。

【００２４】図１２に光沢度と温度の関係を示す。光沢
度は変角光沢度計（日本電色工業製ＶＧ−１Ｂ）を用い
て測定した。Ａは従来式で、Ｂは本方式である。装置の
設置場所の温度は２０℃から５５℃へ変化させた。温度
が上昇するに伴い、光沢度は増加し飽和した。本方式の
場合は、温度によらず従来式よりも高い一定値をとっ
た。

【００２５】図１３は表面粗さと温度との関係を示す。
表面粗さは電子線三次元粗さ解析装置（エリオニクス製
ＥＲＡ−８０００）で測定した。Ａは従来式で、Ｂは本
方式である。装置の設置場所の温度は２０℃から５５℃
へ変化させた。従来式では温度の上昇に伴い、表面粗さ
が減少した。本方式では、温度によらず表面粗度が低い
一定値をとった。

【００２６】従来式では画像が転写する時点の印字環境
に左右されるが、本方式では転写地点で熱を付与するた
め、インク粘度によって生じる被転写体表面の粗さがイ
ンクの品質によらず平滑化されたためと考えられる。

【００２７】（実施例３）試料版の試料物質及び製法を
変えて印字試験を行った。１０００ｃｐ(２５℃)粘度イ
ンクを用い、常温常圧下で行った。

【００２８】（比較例１）スピロピランの代わりにアゾ
ベンゼンを用い、実施例１と同様にして試料を作製し
た。

【００２９】（比較例２）スピロピランを用い、異なる
製法で試料を作製した。５０℃の温浴で溶解した、スピ
ロピラン０.０１ｇ，トルエン１ｍｌ，スチレン０.１５
ｇ混合溶液に基板を浸漬塗布し、１００℃で１５分間熱
処理した。

【００３０】（比較例３）スピロピランを用い、異なる
製法で試料を作製した。スピロピランはトリパルミチン
と混合し、ガラス基板上に単分子で累積させＬＢ膜化し
た。ＬＢ膜形成装置（（株）日本レーザエレクトロニク
ス社製，ＮＬ−ＬＢ１５０−ＭＷＳ）を用い、ガラス基
板温度は２０℃、平均基板引上げ速度は１mm／ｓで行っ
た。

【００３１】印字試験の評価は実施例１に従う。

【００３２】

【表２】

【００３３】物質及び製造プロセスによらず、本方式で
は良好な画像が得られた。従って、記録媒体の種類，材
質によらず熱源の設置場所の工夫による効果はあるとい
える。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、安定に高精細な画像と
耐久性がある記録媒体，記録媒体形成方法及び画像形成
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における画像形成装置の１例を示す説明
図。

【図２】本発明における画像形成装置で用いる記録媒体
の構造例を示す説明図。

【図３】本発明における画像形成装置で、熱源が搬送ロ
ーラ或いは内包部にある場合を示す説明図。

【図４】本発明における画像形成装置で、熱源を記録媒
体及び搬送ローラの外部に設置した場合を示す説明図。

【図５】本発明における画像形成装置で、熱源を搬送ロ
ーラの内部に設置した場合を示す説明図。

【図６】本発明における画像形成装置で、板状の記録媒
体を用い、熱源を記録媒体内部に設置した場合を示す説
明図。

【図７】本発明における画像形成装置で、板状の記録媒
体を用い、熱源を記録媒体と搬送ローラの外側に設置し
た場合を示す説明図。

【図８】図１で熱源をもたず、波長変換器を有するレー
ザを用いた場合を示す説明図。

【図９】図８で記録媒体が板状の場合を示す説明図。

【図１０】図８の場合で、波長変換器を有するレーザを
透光性の高い環状の記録媒体の内包部に設置した場合を
示す説明図。

【図１１】図４の記録媒体を除く基本構成を記録媒体周
りに２式設置した場合を示す説明図。

【図１２】光沢度の温度依存性を示した例の説明図。

【図１３】表面粗さの温度依存性を示した例の説明図。

【符号の説明】

１…レーザ、２…記録媒体、３…インクリザーバ、４…
被転写体、５…搬送ローラ、６…熱源、７…ビームスプ
リッタ、８…波長変換器、９…レンズ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体，前記記録媒体に対向して印字デ
ータを書き込むレーザ，前記レーザで書き込んだ潜像に
インクを付着させるインクリザーバ，前記潜像に付着し
たインクを写すための被転写体を搬送する搬送ローラ及
び記録媒体上の印字データを消去する熱源からなり、前
記記録媒体はインクとの濡れ性が光照射によって可逆的
に変化する物質を少なくとも一種類含み、前記熱源はイ
ンクが被転写体へ転写される場所に熱を放射できる地点
に設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１において、前記記録媒体が、光可
逆異性化物質であるトランス・シス異性化を起すスチル
ベン系，アゾベンゼン系，ケトーエノール互変異性を起
すアゾヒドラゾン系，閉開反応を起すフルキド系，開閉
反応を示すスピロピラン系，イオン解離反応を起すトリ
フェニルメタン系，酸化反応を起すテトラベンゾペンタ
セン，ジベンゾ（ａ，ｊ）ペリレン−８，１６ジオン
系，光照射によって表面粗さが可逆的に変化する物質及
びその誘導体を少なくとも一つを含む画像形成装置。
【請求項３】記録媒体，前記記録媒体に対向して印字デ
ータを書き込むレーザ，前記レーザで書き込んだ潜像に
インクを付着させるインクリザーバ，前記潜像に付着し
たインクを写すための被転写体を搬送する搬送ローラ及
び前記記録媒体上の印字データを消去する熱源からな
り、前記記録媒体は棒状或いは環状でインクとの濡れ性
が光照射によって可逆的に変化する物質を少なくとも１
種類含み、前記熱源はインクが被転写体へ転写される場
所に熱を放射できる前記記録媒体或いはその内部に設け
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項３において、前記記録媒体が、光可
逆異性化物質であるトランス・シス異性化を起すスチル
ベン系，アゾベンゼン系，ケトーエノール互変異性を起
すアゾヒドラゾン系，閉開反応を起すフルキド系，開閉
反応を示すスピロピラン系，イオン解離反応を起すトリ
フェニルメタン系，酸化反応を起すテトラベンゾペンタ
セン，ジベンゾ（ａ，ｊ）ペリレン−８，１６ジオン
系，光照射によって表面粗さが可逆的に変化する物質及
びその誘導体を少なくとも一つを含む画像形成装置。
【請求項５】記録媒体，前記記録媒体に対向して印字デ
ータを書き込むレーザ，前記レーザで書き込んだ潜像に
インクを付着させるインクリザーバ，前記潜像に付着し
たインクを写すための被転写体を搬送する搬送ローラ及
び前記記録媒体上の印字データを消去する熱源からな
り、前記記録媒体は板状でインクとの濡れ性が光照射に
よって可逆的に変化する物質を少なくとも一種類含み、
前記熱源はインクが被転写体へ転写される場所に熱を放
射できる地点に設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項５において、前記記録媒体が、光可
逆異性化物質であるトランス・シス異性化を起すスチル
ベン系，アゾベンゼン系，ケトーエノール互変異性を起
すアゾヒドラゾン系，閉開反応を起すフルキド系，開閉
反応を示すスピロピラン系，イオン解離反応を起すトリ
フェニルメタン系，酸化反応を起すテトラベンゾペンタ
セン，ジベンゾ（ａ，ｊ）ペリレン−８，１６ジオン
系，光照射によって表面粗さが可逆的に変化する物質及
びその誘導体を少なくとも一つを含む画像形成装置。
【請求項７】記録媒体，印字データを消去する波長へ変
換する波長変換装置を伴い前記記録媒体に対向して印字
データを書き込むレーザ，前記レーザで書き込んだ潜像
にインクを付着させるインクリザーバ，前記潜像に付着
したインクを写すための被転写体を搬送する搬送ローラ
からなり、前記記録媒体はインクとの濡れ性が光照射に
よって可逆的に変化する物質を少なくとも一種類含み且
つ透光性が高い物質からなり、前記レーザが前記記録媒
体の外部に設置することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項７において、前記記録媒体が、光可
逆異性化物質であるトランス・シス異性化を起すスチル
ベン系，アゾベンゼン系，ケトーエノール互変異性を起
すアゾヒドラゾン系，閉開反応を起すフルキド系，開閉
反応を示すスピロピラン系，イオン解離反応を起すトリ
フェニルメタン系，酸化反応を起すテトラベンゾペンタ
セン，ジベンゾ（ａ，ｊ）ペリレン−８，１６ジオン
系，光照射によって表面粗さが可逆的に変化する物質及
びその誘導体を少なくとも一つを含む画像形成装置。
【請求項９】記録媒体，印字データを消去する波長へ変
換する波長変換装置を伴い前記記録媒体に対向して印字
データを書き込むレーザ，前記レーザで書き込んだ潜像
にインクを付着させるインクリザーバ，前記潜像に付着
したインクを写すための被転写体を搬送する搬送ローラ
からなり、前記記録媒体は環状でインクとの濡れ性が光
照射によって可逆的に変化する物質を少なくとも１種類
含み且つ透光性が高い物質からなり、前記レーザを内部
に設置することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】請求項９において、前記記録媒体が、光
可逆異性化物質であるトランス・シス異性化を起すスチ
ルベン系，アゾベンゼン系，ケトーエノール互変異性を
起すアゾヒドラゾン系，閉開反応を起すフルキド系，開
閉反応を示すスピロピラン系，イオン解離反応を起すト
リフェニルメタン系，酸化反応を起すテトラベンゾペン
タセン，ジベンゾ（ａ，ｊ）ペリレン−８，１６ジオン
系，光照射によって表面粗さが可逆的に変化する物質及
びその誘導体を少なくとも一つを含む画像形成装置。