JPH054452A

JPH054452A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH054452A
Application number: JP3154597A
Authority: JP
Inventors: Isao Ishii; 勲石井; Masamitsu Uehara; 正光上原; Makoto Taniguchi; 谷口　　誠; Kazuhiko Kitamura; 和彦北村; Isao Mizuma; 功水間
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】画像形成ドラム上の光可逆性物質を含む感光
層の表面改善を図ると共に、繰り返し書き込みによる劣
化対策を講じ、鮮明な画像を得ることを可能にする。【構成】画像形成ドラム１の光可逆性物質を含む感光
層２を複数の層状構造２ａ、２ｃにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光可逆性反応物質を用
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。

【０００２】

【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ー方式がある。この方式は、
光可逆性反応物質、たとえば光異性化物質を、薄く塗布
して形成した感光層を有する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。

【０００３】

【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、感光層形成時に表面に光異性化物質が表出する
確率は少なく、また、表出する光異性化物質の分布も不
均一になってしまうため、解像度の高い良質な画像が得
られないという技術課題があった。

【０００４】また、薄く塗布した１層の感光層だけで
は、画像形成過程において、画像形成を高速で、連続的
に繰り返し行うと、感光体の感度の劣化が著しく、また
感光体の耐擦性が小さいため、記録媒体と接触させて形
成画像を転写、定着する場合、鮮明な画像を形成するこ
とが困難になる。

【０００５】また、画像保持手段上の感光層表面に紙
粉、ゴミが残存すると、露光過程で光の散乱が起こり、
良質な化学潜像を形成することができない。

【０００６】そこで本発明は、以上のような課題を解決
するもので、その目的とすることは、高解像度でかつ良
質な画質を長期にわたって安定に得る画像形成装置を提
供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、感光層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
段とを有する画像形成装置において、前記画像保持手段
の感光層を、複数の膜からなる層状構造としたことを特
徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の上記の構成によれば、画像保持手段上
に、可逆的に光異性化をする物質、あるいは、その光異
性化物質と添加剤を含んだ複数の積層膜、たとえばＬＢ
（Langmuir-Blodgett)膜を形成する。ＬＢ膜構成によ
り、光異性化物質を感光層表面に均一に表出させて、露
光手段により光を選択的に照射することにより、効率よ
く光異性化反応を起こす。その際に生ずる濡れ性や吸着
性などの変化を用い、現像剤を付着させ、更に記録媒体
等に転写、定着する。

【０００９】そして、印刷過程以外の時に、感度の劣
化、表面の平滑度が失われた表面の感光層を定期的に、
あるいは必要に応じて除去する。そうすることにより、
常に新しい感光層表面を出しておき、良好な画像を得る
ことを可能にする。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）図１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断面図である。図中１は画像保持
手段をなす画像形成ドラムで、中空のドラム１ａと、感
光層２ａ、２ｃおよび剥離層３ｂより構成されているＬ
Ｂ層１５（図２参照）とからなる。前記ＬＢ層１５を構
成している感光層２ａ、２ｃは、光により安定な異性化
反応を起こすアゾベンゼンを部分的に含む物質を、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、ド
ラム１ａの外周上に形成した。ＬＢ層１５は、感光層２
ａ、２ｃと接着力がそれほど高くない高分子、例えばポ
リエチレン等からなる薄い剥離層３ｂと層状に数層で構
成されており、画像形成ドラム１ａ上に総厚み５０〜１
０００μｍで塗布することによって形成した。図１で
は、感光層２ａ、２ｃの層、剥離層３ｂが一層のものが
示してある。積層する際、感光層第１層２ａと剥離層３
ｂの間の接着力が、感光層第２層２ｃと前記剥離層３ｂ
の間の接着力よりも大きくなるよう感光層２ａ、２ｃ及
び剥離層３ｂの表面処理を行い、後に述べる除去過程に
おいて、感光層第１層２ａおよび剥離層３ｂが剥離した
ときに感光層第２層２ｃが常に表面に出るように積層形
成しておく。１層の感光層の厚さは、数百ｎｍ〜数百μ
ｍで、１層の剥離層の厚さも同程度でよい。

【００１１】なお、本実施例のおいては、感光層を２
層、剥離層を１層としたが、感光層については３層以
上、剥離層については２層以上とすることが可能であ
る。また、光異性化物質は、アゾベンゼンとしたが、他
にスピロピラン、フルギド等を用いても構わない。ま
た、高分子支持体も、他にポリメタクリレート、ポリセ
ルロース、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン
等を用いても構わない。インク５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
（界面活性剤等）を混合分散させてあり、塗布手段をな
すインク塗布ユニット４により画像形成ドラム１上に塗
布した。インク厚は、ローラー４ａの数とローラー４ａ
の面粗さによって調節され、画像形成ドラム１表面に供
給されている。図中６は光書き込み系で、光源として、
レーザー（含む半導体レーザー）６ａを用いた。感光層
２中に含まれる光異性化物質が効率的に光異性化するた
めに、光異性化物質が吸収する最適波長と、光書き込み
系６の波長を合わせなければならない。光異性化物質と
してアゾベンゼンを用いた場合、４４０ｎｍ付近の波長
の光をあてる必要がある。そのためには、感光層２の中
に分光増感剤（例えば、フタロシアニン、ローズベンガ
ル等）を含有させたり、光書き込み系６の中に光に波長
を変換する非線形光学材料６ｃを用いてもよい。非線形
光学材料として、ＭＮＡ（２−Ｍｅｔｈｙｌ−４−Ｎｉ
ｔｒｏａｎｉｌｉｎｅ）等の有機非線形光学材料、ある
いは、ＫＤＰ（ＫＤ₂ＰＯ₄）等の無機非線形光学材料を
用いた。

【００１２】そして、記録情報に従い、ポリゴンミラー
６ｂ等で感光層２表面にビーム走査、書き込みをする。
図中９はクリーニング手段であり、パフ形状をしたクリ
ーニングユニットで構成されている。このクリーニング
ユニット９は、画像形成ドラム１上に対向、接触して設
けられ、記録媒体８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２表面のクリーニン
グをする。それと共に、前記感光層第１層２ａと剥離層
３ｂ両層の剥離、除去をするものである。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１０
は、光書き込み系６によって形成した感光層２の化学潜
像の消去を行う消光系である。消光系１０には、感光層
２ａ（２ｃ）に対向し、画像形成ドラム１の軸方向にラ
イン上に配置したハロゲンランプを用いている。

【００１３】次に、このようなプリンタの作動について
説明する。画像形成ドラム１が矢印Ａの方向に回転駆動
すると、感光層２ａに光書き込み系６で、印字情報に従
って選択的に照射された光により、感光層２ａ中に含ま
れた光異性化物質が異性化反応を起こし、感光層２ａ表
面の濡れ性が変化することによる化学潜像が形成され、
書き込みが終了する。詳しくは、光を当てた部分で光異
性化物質が光異性化し、トランス体よりシス体へ反応が
起こり、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、
光異性化が分子レベルで起こるため、高解像度で、２０
００Line/mm以上の能力を持つ。その後、インク５を接
触、付着させて顕像化する。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
８と接触し、転写・定着ローラー７により、圧力、熱を
加えられ転写、定着される。その後、記録媒体８は、排
紙トレイ（図示せず）に排紙される。クリーニングユニ
ット９は、画像形成ドラム１上の転写されなかったイン
ク、紙粉等をクリーニングする。その後、消光光学系１
０で異性化している感光層２ａの化学潜像の消去を行
う。消光は５００ｎｍより長波長の光を当てることによ
って元に戻る。

【００１４】クリーニングユニット９は、非印刷時にお
いて、一定の時間間隔で、または必要に応じて、前記Ｌ
Ｂ膜構成の感光層２ａとその隣接下層の剥離層３ｂを１
層ずつ除去する。これによって、新しい感光層２ｃが表
出する。また、クリーニング過程のみでは除去すること
ができない転写定着の際に紛れ込む紙粉、ゴミ等も、除
去過程で感光層２ａもろとも除去してしまうため、常に
印字品質の良好な画像を得ることができた。

【００１５】そして、次の印刷工程に備える。

【００１６】本発明において、同一原稿の複数枚印刷も
行うことが可能である。前記作動のクリーニング過程の
後、消光光学系１０を動作させず、感光層２表面に形成
された化学潜像を保持したまま、現像剤塗布ユニット４
で再び顕像化し、転写・定着を行うことができる。

【００１７】（実施例２）本実施例は、実施例１におけ
る剥離層３ｂを設けることなく、図３に示すように、ド
ラム１ａ上に形成する感光層２自体を複数のＬＢ膜２
ａ、２ｂ、２ｃからなる総厚さ０.５〜１０ｍｍの層状
構造としたものである。ＬＢ膜の生成法は光重合で行っ
た。感光層２の高分子支持体にメタクリル酸長鎖アルキ
ルエステルを用い、その側鎖にアゾベンゼンの単体を含
む光異性化物質を化学的に結合させ、紫外光を当てるこ
とにより発生する、光ラジカル反応を用い、連鎖的に重
合させた。感光層支持体に、他に長鎖カルボン酸ビニル
エステル、アクリル酸誘導体、ジエン化合物を用いても
容易に光重合した。ＬＢ膜の生成は、その他に、スピン
塗布法を用いてもよい。前記のＬＢ膜構成で、実施例１
のように、除去過程で、クリーニングユニット９を感光
層２に接触、密着させ、均一に膜を剥離するように構成
した。そして、現像、転写・定着過程において、一定時
間経過後、あるいは必要に応じて適宜感光層２の表面が
均一にＬＢ膜が剥離、除去するようにした。前記構成
にすれば、剥離層３を設ける必要がなく、また、ＬＢ膜
構成により剥離、摩耗の不均一性を回避することができ
る。

【００１８】（実施例３）本実施例は、実施例１の画像
形成ドラム１ａの表面上に、機能別に３層膜構成にした
ものである（図４参照）。図中２は、光異性化物質を含
有した感光層である。感光層２は、光照射により異性化
反応を起こすスピロピラン単体、及びスピロピランを部
分的に含む物質を、ポリアクリル酸とその誘導体の高分
子支持体主鎖、あるいは側鎖に化学的に結合して構成し
た。また、スピロピランを高分子支持体に分散混合させ
てもよい。図中１６は、電荷生成層で、４４０ｎｍの光
があたると電荷を生ずる光帯電性の物質を含む層で構成
されている。物質として、例えば、ポリビニルカルバゾ
ールにピクリン酸を１％混合分散させた層で構成した。
電荷生成層１６は、他に、ポリビニルカルバゾールに２
ーメチルアントラキノンを１０％、または、クリスタル
バイオレットを０．０５％混合分散させたものを用いて
もよい。図中１７は、電荷輸送層で、電荷生成層１６で
生じた電荷を、感光層２の方へ輸送する電荷輸送物質で
構成されている。物質として、例えば、ポリカーボネイ
トにピラゾリン誘導体を混合分散させたものを用いた。
他に、ポリエステルにオキサジアゾールを混合分散させ
たものを用いてもよい。以上述べたような３層膜構成
で、光書き込み系６で画像形成ドラム１上に光書き込み
を行うと、感光層２に含まれる光異性化物質が異性化反
応を起こし、感光層２表面の濡れ性が変化すると共に、
書き込み光が感光層２、及び電荷輸送層１７を透過して
電荷生成層１６に照射され電荷を生ずる。その後、電荷
は、電荷輸送層１７中を移動し感光層２に達する。その
結果、感光層２に含まれるスピロピランに電荷が注入さ
れ、異性化反応がより起こりやすくなる。さらに、イン
ク５に絶縁性の粉体トナーを用いた場合、感光層２表面
に電荷が誘起され、現像時にインク５が静電力で画像形
成ドラム１上に付着しやすくなる。さらに、転写時に、
効率よく静電転写をすることが可能である。

【００１９】前記構成にすれば、小出力の光書き込み系
６でも、効率よく光書き込みをすることができる。ま
た、現像、転写が効率よくできる。

【００２０】

【発明の効果】本発明に関する画像形成装置において
は、高速、高繰り返し性による感度、耐擦性の劣化を起
こした感光膜表面を定期的（一定時間経過後）に、また
必要に応じて不定期的に除去することにより、常に新し
い感光膜表面を用いることができるため、感光層の感度
が一定で、現像過程で２０００Ｌｉｎｅ／ｍｍ以上の解
像度が得られ、鮮明で濃度むらの少ない良好な画像を得
ることができた。

【００２１】また、転写定着の際に紛れ込む紙粉、ゴミ
等もクリーニングユニットのみでは除去することができ
ないものも除去可能で、常に印字品質の良好な画像を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置を応用した実施例である
プリンタの構成を示す断面図である。

【図２】同上実施例における感光層の構成を示す部分拡
大断面図である。

【図３】第２実施例の層構造を示す部分拡大断面図であ
る。

【図４】第３実施例の層構造を示す部分拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１ …画像形成ドラム２ …感光層３ …剥離層４ …インク塗布ユニット５ …インク６ …光書き込み系７ …転写・定着ローラー８ …記録媒体９ …クリーニングユニット１０…消光光学系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北村和彦長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者水間功長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】感光層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において、前記
画像保持手段の感光層を、複数の膜からなる層状構造と
したことを特徴とする画像形成装置。