JPH0494989A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image using a photoisomerizable substance, and then transfers and fixes the image onto a recording medium.
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手段を選択的に露光し、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。As a device for forming images, there is one type of optical printer that performs exposure and writing with light. In this method, an image holding means thinly coated with a photoisomerizable substance is selectively exposed to light to cause a photoisomerization reaction and form a chemical latent image that changes wettability. Development then occurs by depositing a developer onto the chemical latent image, completing the imaging process. Thereafter, the image is transferred to a recording medium and fixed, and the developer is cleaned and the chemical latent image is erased.
しかし、前記の従来技術では、画像保持手段上に、光異
性化物質を塗布していたので次のような問題があった。However, in the above-mentioned prior art, since a photoisomerizable substance is applied onto the image holding means, there are the following problems.
すなわち、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。In other words, in the image forming process, image formation is performed at high speed.
If this process is repeated continuously, the sensitivity of the photoreceptor will deteriorate significantly, and the abrasion resistance of the photoreceptor is low. Therefore, when the formed image is transferred and fixed by contact with a recording medium, it is difficult to form a clear image. It becomes difficult.
また、紫外光以外の波長領域をもつ光を用いていたので
次のような問題点があった。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
ばならなかった。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。しがも、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。Furthermore, since light having a wavelength range other than ultraviolet light was used, there were the following problems. In other words, since there are only a few photoisomerizable substances that are sensitive to wavelengths other than ultraviolet light, it was necessary to select and design a new photoisomerizable substance that has wavelengths other than ultraviolet light. Alternatively, the degree of freedom in selecting the photoisomerizable substance is limited, as an appropriate spectral sensitizer, amplification sensitizer, etc. must be introduced into the photoisomerizable substance. However, photoisomerizable substances that are sensitive to light other than ultraviolet light have low quantum efficiency, do not undergo sufficient photoisomerization, and are unstable, making them unreliable for use as photoreceptors in image forming devices. Gender was an issue.
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、高速、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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an image forming apparatus that can stably provide high-speed, high-resolution, and high-quality images over a long period of time.
本発明の画像形成装置は、
（１）画像保持手段と、この画像保持手段上に現像剤を
塗布する塗布手段と、その現像剤上に選択的に露光する
露光手段と、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、
現像剤に光異性化物質を含有することを特徴とする。The image forming apparatus of the present invention includes: (1) an image holding means, a coating means for applying a developer onto the image holding means, an exposure means for selectively exposing the developer to light, and a recording means for recording the developer. It has a transfer fixing means for transferring and fixing the image onto a medium, and a cleaning means for cleaning the developer remaining on the image holding means,
It is characterized in that the developer contains a photoisomerizable substance.
（２）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) The exposure device is characterized in that the exposure device is an exposure device that exposes ultraviolet light.
本発明の上記の構成によれば、現像剤の成分中に染料、
ｆｉ斜の他に光異性化物質を含ませ、塗布手段により画
像保持手段上に付着させ、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、その際に生ずる現像剤の濡れ性や吸着性な
どの変化を用い、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
ミ等を効果的に除去することができる。According to the above configuration of the present invention, dye is included in the developer component.
A photoisomerizable substance is contained in addition to the fi diagonal, the photoisomerizable substance is deposited on the image holding means by a coating means, and ultraviolet light is selectively irradiated by an exposure means to efficiently cause a photoisomerization reaction. Then, by using the changes in the wettability and adsorption properties of the developer that occur at that time, the transfer fixing means transfers it to the recording medium.
After fixing, residual ink, dust, etc. on the image holding means can be effectively removed.
〔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
す画像保持ドラムであり、中空の円筒形をなすドラムで
、硬質アルマイト等の耐擦性のよい材質を用いた。外周
面は精密研磨により平滑度の向上を図った。[Embodiment 1] FIG. 1 is an embodiment showing the overall configuration when the present invention is applied to a printer. In the figure, reference numeral 1 denotes an image holding drum constituting an image holding means, which is a hollow cylindrical drum made of a material with good abrasion resistance such as hard alumite. The outer peripheral surface was precision polished to improve its smoothness.
インク３は、極性をもった溶媒の中に、アゾベンゼン単
体、または部分的にアゾベンゼン単体を含み、光により
安定な異性化反応を起こす物質と、染料、あるいは顔料
と汝加剤等を混合分散して形成した、微小なりラスター
状の感光性微粒子群を含んでいる。インク３中の含有物
は、混合分散させるだけでなく、化学的に結合させても
よい。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、ジヒドロプレン、アニル化合物等を用いても構
わない。インク３は、塗布手段をなすインク塗布ユニッ
ト２により画像保持ドラム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、熱溶融型のインクでもかまわない
。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。Ink 3 is made by mixing and dispersing a substance such as azobenzene alone or partially containing azobenzene alone and which causes a stable isomerization reaction when exposed to light, a dye or a pigment, and an additive in a polar solvent. Contains a group of minute or raster-shaped photosensitive fine particles formed by The substances contained in the ink 3 may be not only mixed and dispersed but also chemically combined. Here, the photoisomerizable substance was azobenzene,
In addition, stilbene, spiropyran, spirooxazine, fulgide, nitrobenzyl, triphenylmethanol, indigo, dihydroprene, anyl compound, etc. may be used. The ink 3 is applied onto the image holding drum 1 by an ink application unit 2 serving as application means. The ink thickness is adjusted by the number of rollers 2a and the surface roughness of the rollers. The ink 3 may be a heat-melting type ink. Further, as the developer, in addition to ink, a granular developer such as toner may be used.
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等で画像保持ドラム１の表面にビーム走
査し、書き込みをする。光源としては、その他にエキシ
マレーザ−１Ｈｅ−Ｃｄレーザーを用いる二とができる
。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。In the figure, reference numeral 4 denotes an optical writing system serving as an exposure means, which uses an ultraviolet irradiation lamp 4a as a light source and writes by scanning a beam onto the surface of the image holding drum 1 using a polygon mirror 4b or the like in accordance with recorded information. As the light source, an excimer laser, a He-Cd laser, and the like can also be used. Alternatively, optical writing may be performed using a light emitting diode or a line light source, and a liquid crystal shutter or a shutter using a piezoelectric element.
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、画像保持ドラム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、ドラム１表面のクリーニングをする
ものである。接触圧力は、０． ０５〜５０Ｋｇ／ｃｍ
２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、画像保持ドラム１の回転方向と同
方向に回転する。周速は、画像保持ドラム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。In the figure, 7 is a cleaning unit serving as a cleaning means, and is provided facing and in contact with the image holding drum 1.
The surface of the drum 1 is cleaned by removing ink that has not been transferred to the recording medium 6 and dust from the transfer section. The contact pressure was 0. 05~50Kg/cm
2, and it was confirmed that this range can be cleaned most effectively. The cleaning unit 7 has a puff shape and rotates in the same direction as the rotation direction of the image holding drum 1. The circumferential speed may be considerably smaller than the circumferential speed of the image holding drum 1. Although the shape is puff-shaped here, it may be shaped like a blade.
次に、作用について説明する。画像保持ドラム１が矢印
への方向に回転すると、インク塗布ユニット２によって
、ドラム１の表面にインク３が均一に塗布される。塗布
されたインク層３ｈ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３２０ｎ
ｍ〜３７０ｎｍ）の紫外光により、インク層３ａ中に含
有された光異性化物質が異性化反応を起こす。これによ
り、インク層３ａ表面の濡れ性が変化し、書き込みが終
了する。異性化反応の速さは、１０−８秒以下である。Next, the effect will be explained. When the image holding drum 1 rotates in the direction of the arrow, the ink application unit 2 uniformly applies ink 3 to the surface of the drum 1. The coated ink layer 3h is selectively irradiated with 200 nm to 400 nm (preferably 320 nm) by an optical writing system 4.
The photoisomerizable substance contained in the ink layer 3a causes an isomerization reaction by the ultraviolet light (m~370nm). As a result, the wettability of the surface of the ink layer 3a changes, and writing is completed. The speed of the isomerization reaction is 10-8 seconds or less.
この際、インク３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−Ｎｅｔｈｙｌ−４−ＮｊｔｒｏＡｎｉ
ｌｉｎｅ）等の有機非線形材料を組み込んだり、インク
３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。At this time, it is necessary to irradiate ultraviolet light having an optimal wavelength for absorption by the photoisomerizable substance contained in the ink 3. Therefore, the optical writing system 4 includes an M for converting the wavelength of light.
N A (2-Nethyl-4-NjtroAni
The ink 3 may also include an organic nonlinear material such as a spectral sensitizer. For example, spectral sensitizers with electron-withdrawing groups (especially nitro groups) are
The absorption wavelength of a 20-200 nm photoisomerizable substance can be shifted to a longer wavelength. It was also found that the photoisomerization reaction efficiency improves near the low temperature range close to the transition point of the photoisomerizable substance itself, but it was found to improve in the lower temperature range for azobenzene-based substances.
本実施例では、インク層３ａに含まれた光異性化物質が
、紫外光の照射により、光異性化反応を起こす。詳しく
は、光異性化物質が、トランス体よりシス体へ構造変化
する。そして、光異性化物質自身が有する永久双極子が
変化し、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。化学潜像の解偉度は、
インク３を液体インクとしたときに、２０００ Ｌｉｎ
ｅ／ｍｍ以上の能力を持つ。In this example, the photoisomerizable substance contained in the ink layer 3a undergoes a photoisomerization reaction by irradiation with ultraviolet light. Specifically, the photoisomerizable substance undergoes a structural change from the trans form to the cis form. Then, the permanent dipole of the photoisomerizable substance itself changes, and a chemical latent image is obtained by increasing the wettability of the photoisomerizable substance to a polar substance. The resolution of the chemical latent image is
When ink 3 is liquid ink, 2000 Lin
It has a capacity of e/mm or more.
その後、転写部において、画像保持ドラムｌ上に形成さ
れた化学的潜像をなすインク層３ｂが、記録媒体６と接
触し、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、インク層３ｂの露光部
分の濡れ性が、画像保持ドラム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、また、インク層３
ｂの未露光部分の濡れ性は、ドラム１に対する濡れ性よ
り記録媒体６に対して小さくなるように、画像保持ドラ
ム１の材料選択及び表面処理、また、インク３中の添加
剤（界面活性剤等）の選択を行った。Thereafter, in the transfer section, the ink layer 3b forming the chemical latent image formed on the image holding drum l comes into contact with the recording medium 6, and is transferred and fixed by applying pressure and heat by the transfer/fixing roller 5. Ru. At this time, the wettability of the exposed portion of the ink layer 3b with respect to the recording medium 6 is greater than the wettability with respect to the image holding drum 1.
The material selection and surface treatment of the image holding drum 1 and the additives (surfactant etc.) were selected.
その後、記録媒体は、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
等をクリーニングし、吹の印刷過程に備える。After that, the recording medium is discharged to a paper discharge tray (not shown), and the untransferred ink, paper powder, etc. on the image forming drum 1 are cleaned, and the recording medium is prepared for the printing process.
〔実施例２〕
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化学的に反応させたインク３を
用いた。そして、第２図に示すように、補助光学系８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８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。[Example 2] In this example, ink 3 was used in which benzoylspiropyran and 6-nitrospirobenzobilane were used as photoisomerizable substances, and an iodonium salt was further mixed or chemically reacted with the ink. As shown in FIG. 2, writing is performed using visible light 40 from a writing optical system 41 while applying ultraviolet light from an auxiliary optical system 8. The advantage of this configuration is that the light source of the auxiliary optical system 8 that irradiates ultraviolet light can be a low-output light source. Furthermore, since it is sensitive to visible light only in the presence of ultraviolet light, the visible light photosensitive material can be easily handled. Furthermore, the sensitive wavelength range is significantly expanded, allowing efficient writing.
〔実施例３〕
この実施例は、第３図に示すように、画像保持ドラム１
上の形成画像を転写用ドラム９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
画像保持ドラム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、
転写に択すれば、ベルト状のものを用いてもよい。[Embodiment 3] In this embodiment, as shown in FIG.
The above formed image is temporarily transferred to a transfer drum 9 and then retransferred to a recording medium 6. This configuration has the advantage that dust, unnecessary ink, etc. from the recording medium 6 do not adhere to the image holding drum 1, and that impurities do not enter the ink application unit 2. Also,
If a transfer is selected, a belt-like material may be used.
おける圧力による画像保持ドラム１の変形なども防ぐこ
とができた。It was also possible to prevent deformation of the image holding drum 1 due to the pressure applied during the process.
〔実施例４〕
本実施例は、画像保持ドラム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１０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。[Example 4] In this example, the image holding drum 1 and the transfer/fixing roller 5 were made conductive, and as shown in FIG. 4, an electric field was applied to the transfer section using a transfer bias power source 10. It is something. This applies an electrostatic force to the ink in the direction of the recording medium, and also increases the wettability and adhesiveness of the ink to the recording medium 6 by applying a voltage, thereby facilitating transfer and fixing. can.
また、インク層３ａに対し、吹き付は手段５０によって
、電荷を帯びた空気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。Further, by spraying charged air a onto the ink layer 3a by means 50, the photoisomerizable substance can be kept in a quasi-excited state, thereby promoting and amplifying the photoisomerization reaction. It is.
〔実施例５〕
上述した１〜４では、画像保持ドラム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〔発明の効果〕
本発明の画像形成装置は、現像剤中に光異性化物質を含
み、従来の電子写真方式の感光体の機能を持たせている
ため、縁り返し画像形成を行ったときの感度の光劣化を
起こす心配がなく、連続的に縁り返し画像を形成するこ
とができた。[Embodiment 5] In the above-mentioned 1 to 4, the image holding drum 1 was described as a hollow cylindrical drum, but the material was appropriately selected. Contains an isomerizable substance and has the function of a conventional electrophotographic photoreceptor, so there is no risk of light deterioration of sensitivity when forming edge-reversing images, and continuous edge-reversing images can be created. was able to form.
また、紫外光領域に感光し、安定で、高繰り返しができ
る光異性化物質は、既存のよく知られた物質を用いるこ
とができるため、新たに設計、合成をする必要がなく、
材料選択の自由度が大きい。In addition, existing and well-known photoisomerizable substances that are sensitive to ultraviolet light, stable, and highly repeatable can be used, so there is no need to newly design or synthesize them.
Great freedom in material selection.
さらに量子化効率も高いため、光書き込み系も小さなユ
ニットで構成できる等小型で、安定な画像を出力する画
像形成装置を提供することができた。Furthermore, since the quantization efficiency is high, it is possible to provide an image forming apparatus that is small in size, such as the optical writing system being configured with a small unit, and outputs stable images.
【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２実施例）示す図。
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３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
写バイアス電源を設けたプリンタ（第４実施例）構成を
示す図。
・・・画像保持ドラム
・・・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
・・・補助光学系
・・・転写用ドラム
０・・・転写バイアス電源
４ｂ 第１図
第２図BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a printer to which the process of the image forming apparatus of the present invention is applied. FIG. 2 is a diagram showing a printer (second embodiment) which applies the process of the image forming apparatus of the present invention and is provided with an auxiliary optical system. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a printer (third embodiment) that applies the process of the image forming apparatus of the present invention and is provided with a transfer drum. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a printer (fourth embodiment) that applies the process of the image forming apparatus of the present invention and is provided with a transfer bias power source. ... Image holding drum ... Ink application unit ... Ink ... Optical writing system ... Transfer/fixing roller ... Recording medium ... Cleaning unit ... Auxiliary optical system ... For transfer Drum 0...Transfer bias power supply 4b Fig. 1 Fig. 2
Claims (2)
塗布する塗布手段と、前記画像保持手段上に塗布された
現像剤を選択的に露光する露光手段と、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、現像剤に
光異性化物質を含有することを特徴とする画像形成装置
。(1) An image holding means, a coating means for applying a developer onto the image holding means, an exposing means for selectively exposing the developer applied on the image holding means, and a recording medium for applying the developer to a recording medium. An image forming apparatus comprising a transfer fixing means for transferring and fixing the image, and a cleaning means for cleaning the developer remaining on the image holding means, characterized in that the developer contains a photoisomerizable substance. Forming device.
た請求項（１）記載の画像形成装置。(2) The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure means is an exposure means for exposing to ultraviolet light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21321590A JPH0494989A (en) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21321590A JPH0494989A (en) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | Image forming device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0494989A true JPH0494989A (en) | 1992-03-27 |
Family
ID=16635442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21321590A Pending JPH0494989A (en) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | Image forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0494989A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016113533A (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | Dic株式会社 | Pigment ink and image formation method using the same |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP21321590A patent/JPH0494989A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016113533A (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | Dic株式会社 | Pigment ink and image formation method using the same |
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