JP2004322657A - 画像形成方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
電子写真複写機やレーザプリンタにおける感光体の感光特性や、高電圧発生装置に関する問題点、インクジェット方式プリンタの画像形成速度や、孔版印刷装置における煩雑さや解像力の問題点の解決。
【解決手段】
画像形成装置において、移動するフィルム状の顕色剤担持体に熱溶融性の顕色剤を供給する顕色剤供給手段と、上記顕色剤担持体の、顕色剤が供給される顕色剤受領部の裏面側から画像信号に応じた熱像を与え、この熱像に対応した顕色剤画像を顕色剤担持体に仮固着する顕色剤画像仮固着手段と、上記顕色剤担持体上の仮固着顕色剤画像を記録材に熱溶着する熱溶着転写手段とを具備する。
【選択図】図1
Description
感光性像担持体を使用する画像形成装置には、感光体ドラム、感光体ベルトまたは感光性シート、および帯電、転写、除電手段に必要な高電圧発生装置が用いられている。
インクジェット方式プリンタには、画像形成の高速性に問題点が、そして孔版印刷装置にあっては、マスタを製版しなければならない煩雑さや解像力に問題がある。
前記各公報に開示されたトナー像を記録紙に熱転写する熱転写画像形成装置では、記録紙にトナーを溶融転写させるに十分な高い熱エネルギーを有する光ビームまたは発熱ヘッドを必要とする。
顕色剤画像の顕色剤担持体への仮固着は、顕色剤の弱溶融あるいは顕色剤担持体の受熱による粘性により達成される。
顕色剤担持体がシート状の記録材である場合の記録材への定着も、該記録材の裏面から顕色剤に熱を加える熱ローラにより行われる。
顕色剤担持体1は、少なくとも長波長域の光を通す光透過性樹脂フィルムであり、この実施例では、厚さ0.02〜0.2mmのポリカーボネイトが採用されている。顕色剤担持体1には、上記光透過性フィルムの代わりに、少なくとも厚さ方向に高熱伝導性を有するフィルムを用いることができる。
顕色剤供給装置5は、顕色剤4を収容するケース6、顕色剤担持体1に顕色剤4を供給する顕色剤供給ローラ7、顕色剤供給ローラ7にケース6内の顕色剤を補給する補給ローラ8、顕色剤供給ローラ7上の顕色剤の層厚を均一化するブレード9から主に構成される。各ローラ7、8は、それぞれ矢印の向きに回転駆動される。顕色剤供給装置5内には、周面にクリーニングブレード11の先端縁を当接させた顕色剤除去手段としての顕色剤除去ローラ12が配置されている。
レーザー光走査装置13は、レーザ光源、コリメータレンズ(共に図示されず)ポリゴンミラー14、fθレンズ15、顕色剤担持体1の幅と略同じ長さの短冊形反射鏡16で主に構成されており、顕色剤担持体1を介して顕色剤供給ローラ7上の顕色剤に画像信号に応じた熱像をレーザ光Lで与える。
記録すべき原稿の画像信号に応じた熱像がレーザー光走査装置13からのレーザー光により、顕色剤担持体1を介して顕色剤供給ローラ7上の顕色剤に照射される。顕色剤供給ローラ7上の顕色剤は、ブレード9で与えられた電荷により顕色剤供給ローラ7に静電気力で付着している。
顕色剤供給ローラ7上の顕色剤に与えられる熱像の熱エネルギーは、顕色剤担持体1の表面に顕色剤が弱い粘着力で付着する程度に、顕色剤の顕色剤担持体1との接触部を溶融する強さであり、熱像を受けた顕色剤は、その顕色剤担持体1に接した部分が昇温して溶融し、顕色剤担持体1に顕色剤画像25として仮固着する。
この場合の熱エネルギーは、比較的低く顕色剤の顕色剤担持体1との接触部は摂氏40〜70度まで昇温して顕色剤画像の1への仮固着が行われる。熱エネルギーによる発熱量は、レーザー光の光軸からの距離が1.02×10−6m、顕色剤担持体の深さが1×10−4mで、レーザー光の出力が1wの場合、約1×1014J/sm3、レーザー光の出力が2wの場合は約2×1014J/sm3、レーザー光の出力が4wの場合は約4×1014J/sm3である。
顕色剤除去ローラ12の、顕色剤画像を形成する顕色剤に対する吸引力は、顕色剤の顕色剤担持体1に対する仮固着力よりも弱く定められる。
顕色剤画像を転写定着された熱溶着転写工程後の顕色剤担持体1は、クリーニングローラ21によりクリーニングされ一連の記録工程を終え、顕色剤画像仮固着工程から始まる次の記録工程に備える。クリーニングローラ21上の顕色剤を含む塵埃はブレード23で掻き落とされる。
記録すべき原稿の画像信号に応じた熱像がレーザー光Lにより、記録材31を介して顕色剤供給ローラ7上の顕色剤に照射される。熱像を受けた顕色剤は、その記録材31に接した部分が昇温して溶融し、記録材31に顕色剤画像25として仮固着する。記録材31上に仮固着した顕色剤画像は、熱ローラ17により記録材31に熱溶着により定着される。
この実施例における仮固着による顕色剤画像の記録材31への付着力は、顕色剤の記録材31への熱定着による付着力の強さとは関係なく、顕色剤の顕色剤供給ローラ7に対する付着力よりも強くありさえすればよい。
同図において、符号41は長波長域の光を通す光透過性樹脂フィルムからなる顕色剤担持体を示す。顕色剤担持体41は、ローラ42、43、44の間に掛け渡わたされており、ローラ42がモータなどの駆動手段により矢印の向きに回転駆動されることにより、矢印aの向きに移動する。
顕色剤は、電子写真複写機の分野で周知の熱溶融性の磁性トナーとからなり、顕色剤供給ローラ47の周面に静電気力及び/又はファンデンワールス力で付着する。
顕色剤供給装置45の後方には、周面にクリーニングブレード51の先端縁を当接させた顕色剤除去手段としての顕色剤除去ローラ52が配置されている。顕色剤除去ローラ52は、着磁された磁性ローラである。
ローラ43の近傍には、クリーニングローラ61を、ローラ43に顕色剤担持体41を介して当接させたクリーニング装置62が配置されている。
顕色剤供給ローラ7上の顕色剤に与えられる熱像の熱エネルギーは、顕色剤担持体41の表面に顕色剤が弱い粘着力で付着する程度に、顕色剤の顕色剤担持体41との接触部を溶融する強さであり、熱像を受けた顕色剤は、その顕色剤担持体41に接した部分が昇温して溶融し、顕色剤担持体41に顕色剤画像25として仮固着する。
レーザー光による顕色剤画像仮固着工程後における顕色剤担持体41の非画像部の磁性顕色剤は、磁性ローラである顕色剤除去ローラ52で取り除かれる。
顕色剤除去ローラ52の、顕色剤画像を形成する顕色剤に対する吸引力は、顕色剤の顕色剤担持体41に対する仮固着力よりも弱く定められる。
顕色剤画像を転写定着された熱溶着転写工程後の顕色剤担持体41は、クリーニングローラ61によりクリーニングされ一連の記録工程を終え、顕色剤画像仮固着工程から始まる次の記録工程に備える。
サーマルヘッド63は、図1または図4に示した転写を必要とする顕色剤担持体、または図2または図3に示した顕色剤担持体としての記録材にその発熱素子列を接触させて顕色剤供給ローラ上の顕色剤に記録すべき原稿の画像信号に応じた熱像を加える。
熱像を受けた顕色剤は、顕色剤担持体に接した部分が昇温して溶融し、顕色剤担持体に顕色剤画像25として仮固着する。サーマルヘッド63を用いることにより画像形成装置が格段に小型化される。
熱帯粘性シートは、感熱性粘着組成物として例えば特開平3−91586号公報に記載されたものが知られている。この感熱性粘着組成物は、加熱により一旦粘着性を帯びると結晶化しにくく粘着性維持時間が長いので、このような熱帯粘性シートを用いると、画像信号に応じた同一の粘性熱像を繰り返し使用することにより、記録すべき一つの原稿から複数枚の記録物を恰も印刷機のごとく迅速に得ることができる。
熱帯粘性シート上に形成された粘性熱像に仮固着した顕色剤画像を、記録材に転写、定着したのち、粘性熱像を速やかに非粘性化する場合は、定着工程後に熱帯粘性シートを冷却する。
図6において、ローラ72に掛け渡たされた顕色剤担持体71には、矢印aの向きに駆動される駆動ローラ73、従動ローラ74およびテンションローラ75に掛け渡された無端ベルトからなる定着ベルト77の一部が、テンションローラ75を付勢している引っ張りばね76の弾力により圧接している。定着ベルト77のローラ72との圧接部の背後には、ローラ72と平行な棒状熱源78aと反射板78bとからなる加熱手段78が配置されている。
定着ベルト77には、熱伝導性の高い材料からなるベルトあるいは赤外線を透過する透光性材料からなるベルトが用いられる。高熱伝導性ベルトとしては、金属繊維を含む耐熱性ベルトが望ましい。また、熱溶着効率を高めるために、従動ローラ74内に定着ベルト77を予備加熱する熱源を設けることもできる。
記録材18は、給紙装置(図示されず)から給紙されレジストローラ対79によって顕色剤担持体71の画像部と同期的に案内板90に沿って定着ベルト77に送り込まれ、その裏側から加熱手段78で加熱されることにより顕色剤画像25を転写定着される。
記録材18は、給紙装置(図示されず)から給紙されレジストローラ対89によって顕色剤担持体81の画像部と同期的に案内板90に沿って定着ベルト85と顕色剤担持体81との間に送り込まれ、その裏側から定着ベルト85で加熱されることにより顕色剤画像25を転写定着される。
5、45 顕色剤供給装置
7、47 顕色剤供給ローラ
12、52 顕色剤除去ローラ
13、53 レーザー光走査装置
17、57 熱ローラ
18 記録材
21、61 クリーニングローラ
25 顕色剤画像
31 顕色剤担持体としての記録材
63 サーマルヘッド
Claims (7)
- 熱溶融性の顕色剤を吸着させつつ平滑な顕色剤担持体に供給する顕色剤供給工程と、
供給された上記顕色剤に対して、画像信号に応じた熱像をレーザー光によって与え、選択的に顕色剤を熱溶融させる熱像形成工程と、
上記熱像に対応した顕色剤画像を上記顕色剤担持体に仮固着する顕色剤画像仮固着工程と、
上記顕色剤担持体上の仮固着顕色剤画像を記録材に転写して熱溶着する熱溶着転写工程と、
を含む画像形成方法。 - 上記顕色剤画像仮固着工程における顕色剤と上記顕色剤担持体との仮固着は、顕色剤が上記顕色剤供給工程で加えられる吸着力よりも大きく、
上記熱溶着転写工程における顕色剤と上記記録材の付着力は、顕色剤と上記顕色剤担持体との仮固着力よりも大きいことを特徴とする請求項1記載の画像形成方法。 - 顕色剤は、加熱されることにより表面が粘性を帯びる熱帯粘性剤であることを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成方法。
- 移動可能な平滑な顕色剤担持体と、
熱溶融性の顕色剤を吸着させつつ顕色剤担持体に供給する顕色剤供給手段と、
上記顕色剤供給手段に吸着されている顕色剤に対して、上記顕色剤供給手段の外側から画像信号に応じた熱像をレーザー光によって与え、選択的に顕色剤を熱溶融させる熱像形成手段と、
上記熱像に対応した顕色剤画像を上記顕色剤供給手段への吸着力よりも大きい力で上記顕色剤担持体に仮固着させる顕色剤画像仮固着部と、
上記顕色剤担持体上の仮固着顕色剤画像を顕色剤と上記顕色剤担持体の仮固着力よりも大きい力で記録材に熱溶融させる熱溶融転写手段と、
を具備する画像形成装置。 - 上記熱溶着転写手段が、上記記録材を介して上記顕色剤担持体に当接するベルトと、このベルトの背後に配置された熱源を含む請求項4記載の画像形成装置。
- 上記熱溶着転写手段が、上記記録材を介して上記顕色剤担持体に当接するベルトと、このベルトが掛け渡たされた熱ローラを含む請求項4記載の画像形成装置。
- 上記熱溶着転写手段が、上記顕色剤担持体に当接する熱ローラである請求項4記載の画像形成装置。
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