JPS62299966A - 光書き込み装置 - 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】 ３発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光プリンター、光による複写機などの、光に
よって作られた像を物体に定着して像を゛形成する光書
き込み装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、光プリンター、光を用いた複写機などの１光によ
って作られた像を物体に定着することが必要なものでは
、一般にカールソン方式を代表例とする電子写真プロセ
スが、ごく普通に広く用いられている。このプロセスの
原理図を第２図に示す。

特にレーザープリンターや光シヤツターによるプリンタ
ー、ＬＩＤプリンターなどの先プリンターではドライな
プロセスと高品位な印写が可能なことから、現在はほと
んど電子写真プロセスを採用している。また、銀塩写真
やジアゾ感光物（いわゆる青焼き）などの光化学を利用
するものも光書き込み装置として使われていないわけで
はないさらに、レーザーなどの強力な光源を用いてトナ
ーなどを直接加熱して、像を形成しようという考えもあ
ったが、広く実用化されるには至っていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、電子写真プロセスを用いたものでは、光によっ
て作られた像を直接物体に転写するのではなく、光導電
体にできた潜像をトナーで現像し、それを紙などの物体
に転写する。

そのために種々の問題点が存在した。それらの例の一部
を以下に挙げてみる。

（１）トナーによる現像時に画像の質の低下を免れない
。

（２）　　一般には、光導電体はドラムの形をしている
が非常にかさばるものであり、その分だけ全体のサイズ
が大きくなる。

（３）　　光導電体などの構成要素の価格が高いものが
多い。

（４）　　全体の構成や機構がかなり複雑になるために
、故障などが多くなる可能性が高い。また、コストダウ
ンも図りにくい。

（５）他の構成物に比べて光導電体などの寿命がかなり
短く、交換などのメンテナンスを短期間で繰り返さなく
てはならない。

これらの問題点は、間接的な印写システムを取るかぎり
、多かれ少なかれ存在するものである。

また、銀塩写真やジアゾ感光物などの光化学を用いた直
接的な印写方式もないわけではないが、普通紙印写がで
きない。また、一般に現像などがウェットなプロセスと
なるために、やはり現像液などの補充などのメンテナン
スを短期間で繰り返さなければならない、さらに、装置
の構成もあまり単純にはできず、サイズも小さくしにく
い等の問題点を抱えているために広く使われにくかった
ジアゾ感光物を用いたものは印写品質が電子写真と比べ
だいぶ劣っており、極く一部のもので複写装置として使
われているにすぎない。

また、銀塩写真ではその高品位な印写品質のために、一
般の「写真」としては広く使われているが、コストが他
の方法に比べて極端に高く、光書き込み装置としては非
常に高価なものを除いてほとんど使われていない。銀塩
写真では、ドライブ四セスのものも種々の工夫で作られ
てはいるが、印画紙などが通常のものより価格が高く、
光書き込み装置などに使うとランニングコストが非常に
高くなってしまうと−う問題点を持ったものであった。

さらに、レーザービームなどによる直接書き込みでは光
を、熱として用いるいわゆるヒートモードのため非常に
強力なレーザーを用いるか、もしくは印写速度を犠牲に
してゆっくり書いていく必要があった。しかし・、それ
は一般に要求されている機器の小型化や、高速印写の要
求を満たせないものであった。

そこで、本発明では簡単な構成によって、このような問
題点のない、光によるいわゆるフォトンモードで直接印
写可能なプロセスを供与することを目的とするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光書き込み装置は、少なくとも（１）　　感光
体物質を紙などの被印写物に散布する散布機構、 （２）　選択的に光を照射することによって光の吸収帯
を変化させる書き込み機構、 （８）書き込まれた感光体物質を加熱することによつて
書き込まれるべき物体に定着させる定着機構、 （４）　　感光しなかりた感光体物質を被印写物から除
去する除去機構、 （６）　　紙などの被印写物を各々の機構位置に移動す
る搬送機構 から構成されることを特徴とする 特に（２）の書き込み機構においては、書き込み光の波
長を変えることにより、感光体物質に選択的に短い波長
の光を照射することで書き込むポジティブ方式と、あら
かじめ短い波長の光を照射して全面を書き込み状態にし
ておいてから、選択的に長い波長の光を照射することで
消去を行ない像を形成するネガティブ方式のいずれによ
りても書き込み機構が成り立つものである。

また、（８）の定着機構については、書き込み後の変化
させられた吸収帯に対応する波長の光を照射し、選択的
に吸収させて、加熱、定着することを特徴としている。

第１図に、本発明の概念を示す断面図を示す。

〔作用〕

一般にフォトクａｌツク色素と呼ばれる材料は、紫外線
などの短い波長の光照射によってＡ　　　→　　　Ｂ のように分子の変化をし、光の吸収波長帯もそれに伴っ
て変化する。例えば、以下の化合物は３６０％ｍ光照射
によって のように共役系の短いフルギド化合物から共役系の長い
１．８ｔｒＩジ七ドロナフタレン型に変化して可視光領
域に吸収を持つようになる。

この炭化した吸収帯は一般には可視光もしくは近赤外領
域になるが、それに相当する波長の光を照射し分子が吸
収して励起状態になると、１、　振動のエネルギー（す
なわち熱エネルギー）に変わる。

２、　　Ｂ−４Ａ　　の逆反応が起きる。

五　螢光もしくはりん光として放出する。

の３つの過程のいずれかでエネルギーを失う。

また、物質によりては光照射後や光照射中に加熱するこ
とによって人とは興なる吸収帯を持ったまま不可逆生成
物を作るものや、加熱によりてＢ→Ａの逆反応を起こす
ものもある。

本発明では以上のうち１．０過程を使い、光を加熱用の
熱源として用いて、光もしくは熱による逆反応を起こす
前に感光体物質を融解させ、物体に定着する。

以下、光プリンターのための光書き込み装置として応用
したときの実施例をくわしく述べて、本発明の詳細を示
す。

〔実施例１〕 液晶による光シヤツターを用いた光プリンターの構成例
　七の１ 被印写物としては普通紙を用い、感光体物質としては、
７オトク四ミツク材料のフルギド誘導体〔１〕をワック
ス等の熱融解性のバインダー中に分散させたものを、直
径約２０μ漠の微粒子粉体として用いた。フルギド誘導
体〔１〕の感光前と感光後の吸収波長帯を第３図に示す
。

〔ただし、Ａｒは置換もしくは無置換のツェニル、ナフ
チル、ピロール、チオニル基などの芳香族置換基を表わ
し　１１　．１ｍ　　、Ｒ１は同じもしくは異なるＨ−
、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、アルコ午シ基、
アシロキシ基、アルコ午ジカルボニル基、芳香族基など
を表わす。〕本実施例では、Ａｒにフェニ＃基＃Ｒ’ｅ
Ｒ”Ｒ１にメチル基を持りたフルギド誘導体を用いて構
成した。このものは光照射後の加熱によって逆反応をし
ない不可逆生成物を与えるものであるが、可逆反応をす
るような他のフルギド誘導体でも可能であることを確認
した。

感光体物質を紙の上に均一に散布するために、紙をトナ
ーと逆の電荷を持つように帯電させ、これに帯電したト
ナーを電子写真の現像と同様にして静電的に、均一な散
布を行なった。

光プリンターヘッドは、書き込み光源として、３５０か
ら４００％常の波長のみを通す紫外バンドパスフィルタ
ーを付けた高圧水銀灯と、液晶シャッター（以下ＬＯ８
と呼ぶ）として、試作した二周波駆動するＬＯ８を用い
て構成した。

この構成で、紙の土に印写したい部分の光シヤツターを
開けて感光体物質を感光させ、印写したくない部分につ
いては光照射を行なわないことで像を形成したのち、感
光体物質が融解しない程度にヒーターで加熱して不可逆
生成物を作り書き込んだ。

加熱・定着用の光源としてはハロゲンランプを用い、４
００％ｍより短い波長の光は発生しないようにして感光
した物質のみに吸収させた。この加熱用光源で書き込み
の済んだ感光体物質に瞬間的に光照射して加熱したとこ
ろ、感光した感光体物質は融解して紙に付着した。また
、感光しなかった感光体物質は付着せず、紙の上に乗っ
ているだけなので、ローラーやブラシで機械的に擦り取
ることによって容易に除去できた。

これらの構成要素を用いた構成例の断面図を第４図に示
す。

プリンターとして動作させると、５００１Ｐ工の解像度
で、Ａ４サイズを毎分約７枚の印写速度という従来の電
子写真プロセスによるＬＯ８プリンターと同等な印字品
質・速度のものを得ることが可能であった。

また、書き込み部分のＬＯ８にスメクチック液晶を用い
たシ大ツタ−を用いる構成を取っても、同様な光プリン
ターとして機能することを確認した。

〔実施例２〕 液晶による光シヤツターを用いた光プリンターの構成例
　その２ 本実施例では実施例１とは異なり、紙に像を作りたくな
い部分のＬＯＩ９を透過れせ光照射することによって、
書き込みを行なうものである。

構成例を第５図に示す。

実施例１と同様に紙の上にフルギド誘導体を含んだ感光
体物質を散布して、書き込みを行なう前にまず３５０か
ら４００％ｍの波長のみを通すバンドパスフィルターを
付けた高圧水銀灯を用いて紫外線を照射し、あらかじめ
可視光領域に吸収を生じさせておく。これに対して、ハ
ロゲンランプに４００％溝以下の短い波長をカットする
フィルターをかけた光源を用いたＬＯＳヘッドから、像
を作りたくない部分にのみ可視光を照射して書き込みを
行なった。これに瞬間的に光照射して加熱定着したのち
に、書き込みにおいて可視光領域に吸収をなくした部分
の感光体物質をローラーやブラシで擦り落として印写し
た。

プリンターとしての性能は、実施例１と同様の５００Ｄ
ＰＩのＭＩＨｌ［で、Ａ４サイズを毎分約７枚の印写速
度という結果が得られた。

〔実施例３〕 液晶による光シヤツターを用いた光プリンターの構成例
　その３ 感光体散布器、書き込み装置、加熱用光源、感光体除去
機構など全ての機器の構成は、実施例１と同様にした。

感光体物質としては、フォトクロミック材料として広く
知られているスビ田ビラン誘導体〔■〕を用いて実施例
１と同様の微粒子粉体にして用いた。

〔ただしｚｌ、ｚｌは水素、飽和炭化水素基、不飽和炭
化水累基、アルコキシ基、アシルキシ基。

アルコキシカルボニル基、芳香族基などで０．１．２個
置換された同じもしくは異なる炭素、酸素、窒素、硫黄
、セレンなどの原子を表わし、Ｒ１およびＲ２はｏ、１
，２，３．４個の同じもしくは異なる飽和炭化水素基、
不飽和炭化水素基、アルコキシ基、アシロ午シ基、アル
コキシカルボニル基、芳香族基などの置換基を表わす。

〕スピロピランを用いて実施例１と同様の操作を行なっ
ても、実施例１と同様の印字速度・印字品質である７枚
／分（Ａ４）、３００ＤＰＩの結果が得られた。

ただし、発色形が熱によって非常に速く消色形に戻るも
のでは、感光体の融解が不十分なまま消色してしまって
定着が不十分になるものもあったため、加熱用光源の照
射強度を大きくシ、加熱時間を短くするなどの最適化操
作を行なった。

〔実施例４〕 走査されたレーザービームを用いた光プリンターの構成
例 光プリンターヘッドとして、■θ−Ｎｅレーザー光源と
、それを走査するための光学系を用いた以外の構成は、
実施例２（第５図）と同様である紙の上に散布されたフ
ルギド誘導体を含んだ感光体物質に書き込みを行なう前
に、５５ｏから４００％溝の波長のみを通すバンドパス
フィルターを付けた高圧水銀灯を用いて紫外線を照射し
、あらかじめ可視光領域に吸収を生じさせておき、ここ
れに対して、Ｈｅ−Ｎｏレーザーを走査して、像を作り
たくない部分にのみ光を照射して書き込みを行なった。

５００ＤＰＩの解像度で、毎分約１１枚（Ａ４）の印字
速度という、従来の電子写真プロセスによるレーザービ
ームプリンターと同等な印字速度・印字品質のものが得
られた。

また、レーザー光源に７ＢＯｓｗ＆、５１に’Ｗの半導
体レーザーを用いても、機能することを確認した。

さらに、書き込み光源としてＬＥＤアレイを用いた構成
のものについても、まったく同様の機能を有することを
確認した。

以上実施例を挙げたが、本発明は以上の実施例のみに限
定されるものではなく、他の光書き込み装置を必要とす
る光プリンターや、複写機などに広く応用し得ることは
明らかである。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、 １）感光体物質がフォトン（光）モードで反応するので
、書き込みに要する光エネルギーが非常に少なくてすむ
、そのために、必要な光照射時間が短くてすみ、と−ト
（熱）モードのものと較べて高速書き込みが可能である
。

２）ドライプルセスでかつ大きな光導電体などを必要と
しない直接印写プロセスのために、構成が非常に簡単に
なる。また、装置の大きさも小さくできるようになる。

このため安価な装置が提供できる。

３）電子写真プロセスの問題点である光導電体などの寿
命の短い構成要素がなくなり、装置のメンテナンスを短
期間で繰り漏す必要がなくなる。このためランニングコ
ストの低減化が図れる。

という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光書き込み装置のプロセスの概
念を示す断面図である。 第２図は、従来の電子写真プロセスであるカールソン方
式の概念を示す断面図である。 第３図は、実施例１におけるフルギド誘導体の短波長光
照射の前後の吸収帯の変化を示す吸光度のスペクトル図
である。 第４図は、実施例１における構成例の断面図である。 第５図は、実施例２における構成例の断面図である。 （１）・・・・・・・・・紙などの被印写物（２）・・
・・・・・・・被印写物の搬送方向（３）・・・・・・
・・・感光体物質の散布機構（４）・・・・・・・・・
光書き込み機構（５）・・・・・・・・・定着機構 （６）・・・・・・・・・未感光の感光体物質の除去機
構（７）・・・・・・・・・光導電体 （８）・・・・・・・・・除電器 （９）・・・・・・・・・主帯電器 （１０）・・・・・・光による書き込み（１１）・・・
・・・現像器 （１２）・・・・・・転写用帯電器 （１３）・・・・・・加熱定着器 （１４）・・・・・・光照射前の感光体物質の吸収（１
５）・・・・・・光照射後の　　　　Ｉ（１６）・・・
・・・搬送器 （１７）・・・・・・帯電器 （１Ｂ）・・・・・・感光体物質の散布器（１９）・・
・・・・感光体物質の供給箱（２０）・・・・・・ＬＯ
８による書き込み器（２１）・・・・・・ＬＯＢ用書き
込み光源（２２）・・・・・・加熱用光源 （２３）・・・・・・ＵＶカットフィルター（２４）・
・・・・・未感光の感光体物質の回収用ブラシ （２５）・・・・・・未感光の感光体物質の回収箱（２
６）・・・・・・全面書き込み用光源（２７）・・・・
・・υＶバンドパスフィルター（２８）・・・・・・Ｌ
ｏｇ用消去光源第２図 第４図 １！１１　　只　Ｍ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも、光を照射することによって光の吸収
   帯を変化させうる物質（以下感光体物質と呼ぶ）を紙な
   どの被印写物に散布する機構、光を照射することによっ
   て光の吸収帯を変化させて書き込む機構、書き込まれた
   感光体物質を加熱することによって書き込まれるべき物
   体に定着させる機構、感光しなかった感光体物質を被印
   写物から除去する機構、紙などの被印写物をおのおのの
   機構位置に移動する機構から構成されることを特徴とす
   る光書き込み装置。
2. （２）定着のために感光体物質を加熱するときに用いる
   熱源として、感光体物質の、変化させられた後の吸収帯
   の波長の発光を少しでも持つ光源を用いることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の光書き込み装置。