JP2959271B2 - 粉体インクを用いたインクシートの再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクシートを用いて
画像形成を行った後に、そのインクシートに生じるイン
ク層のインク欠落部に選択的に粉体インクを補充してイ
ンクシートを再生する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像形成後に生じたインクシ
ートのインク欠落部に粉体インクを付着させて再生する
ことにより、そのインクシートを繰り返して使用する方
法が提案されている。この種の粉体インクシートの再生
方法としては、例えば、導電性層、絶縁性ベース層及び
導電性インク層をこの順に積層して構成したインクシー
トに対し、そのインク欠落部に導電性インク（トナー）
を選択的に付着させる方法が知られている（特開平１−
１１３２７６号公報）。すなわち、この再生方法は、イ
ンク供給ロールとインクシートの導電性層との間に電圧
を印加した状態で、導電性トナーをインクシート上に供
給することにより、インクが欠落して絶縁性ベース層が
露出している部分（即ち、インク欠落部）に接触した導
電性トナーは、インク供給ロールより電荷が注入される
ためそのインク欠落部に静電気力によって付着するのに
対し、残存するインク層表面に接触した導電性トナー
は、そのインク層自体が導電性であるためインク供給ロ
ールからの電荷が注入されることなく単に電荷の通り道
となるだけで付着しないというものである。つまり、供
給した導電性トナーがインク欠落部のみに補充されてイ
ンクシートの再生がなされ、これにより、そのインクシ
ートを繰り返して使用することができるという方法であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この再
生方法では、インク欠落部だけでなく残存したインク層
上にも導電性トナーが少量付着してしまい、そのため特
にインクシートを繰り返して使用していると、インク層
のふとりやインク層の厚みにバラツキが生じて画像の濃
度ムラや細線の再現性不良が発生する等の問題点があ
る。この残留インク層上への導電性インクの付着は、粉
体インク表面やインク層表面における粘着力の影響や、
粉体インクの導電性不良に起因する摩擦帯電による静電
気力等によって発生するものと考えられている。そのた
め、インクとして、表面に導電性粉末と無機微粉末を外
添させた導電性粉体インクを使用したり（特開平２−２
６６９８２号公報）、体積平均粒径が異なる２種以上の
粉体インクを混合して使用する（特開平２−３０３８８
０号公報）等により残留インク層上への導電性インクの
付着を防止する再生手段も提案されている。しかしなが
ら、これらの手段もその防止効果が充分に得られず、ま
た、インク自体の生産工程の複雑化や外添剤の付加や多
様化によりコスト上昇を招く欠点がある。

【０００４】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、画像形成後のインクシートにおい
て、残存したインク層表面等の余分な箇所に粉体インク
を付着させることなく、インク欠落部のみに粉体インク
を付着せしめてそのインクシートを良好且つ簡便に再生
することができるインクシートの再生方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の粉体インクを用
いたインクシートの再生方法は、通電により発熱する発
熱抵抗層と該発熱抵抗層上に積層される導電性層とを少
なくとも備えたインク支持体と、該インク支持体の導電
性層上に形成するインク層とからなるインクシートを再
生する方法であって、画像形成工程終了後のインクシー
トに対して、その導電性層をその層表面と接触する熱溶
融性の粉体インクの接触部分が溶融する程度であってか
つそのインク層表面と接触する前記粉体インクの接触部
分が溶融しない程度に加熱しつつ、そのインク層側より
熱溶融性の粉体インクを供給し、該粉体インクを、画像
形成のため記録媒体側に転写されて欠落したインク層の
欠落部に露出している導電性層上のみに粉体状態でその
接触部分の溶融により付着させることを特徴とするもの
である。

【０００６】以下、本発明について図面を参照しながら
説明する。図１（ａ）に示すように、本発明で使用する
インクシート１におけるインク支持体２は、基本的に画
像形成工程における印字ヘッド側からみて、発熱抵抗層
４及び導電性層５を少なくとも備えた２層構成からな
る。

【０００７】発熱抵抗層４は、例えばポリイミド、ポリ
アラミド、ポリスルホン、ポリイミドアミド、ポリエス
テル−イミド、ポリフェニレンオキシド、ポリ−Ｐ−キ
シリレン、ポリベンゾイミダゾール等の樹脂、又はそれ
らの誘導体からなるバインダー用樹脂に導電性フィラー
（例えば、カーボン粒子、金属粉末、導電性セラミック
ス粉末、電荷移動錯体などのイオン導電剤）を分散又は
溶融してフィルム状に成形し、その体積抵抗率を１００
〜１０³Ω・ｃｍに制御したものである。この発熱抵抗
層の厚さは通常５０μｍ以下の範囲に設定するのが好ま
しい。

【０００８】導電性層５は、金属（例えば、Ａｌ、Ｎ
ｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔなど）、導電性セラミック
材（例えば、ＲｕＯ₂、ＴｉＮ、ＴａＢ₂、ＣｒＢ₂、Ｂ₄
Ｃ、ＴｉＣなど）等の導電性物質を用いて、蒸着法、ス
パッタリング法又はその他の薄膜形成法により形成され
るものである。導電性層の厚さは、通常５００〜１００
００オングストローム程度である。

【０００９】また、インク支持体２は、図１（ｂ）に示
すように必要に応じて、インク剥離層６や異方電極層７
等の他の層を付加してもよい。

【００１０】インク剥離層６は、画像形成時の記録媒体
への粉体インクの転移を良好なものとするため導電性層
５上に設けるものであり、例えば、シリコン系樹脂、含
フッ素樹脂、ポリイミド系樹脂などを塗布し、加熱処理
して形成される。

【００１１】異方電極層７は、画像形成工程の印字ヘッ
ドから発熱抵抗層４への通電時において、通電抵抗によ
る通電ロスの低減と、印字ヘッドの記録電極とインクシ
ート表面（実際には導電性層など）との接触抵抗による
発熱損失や発熱ダメージの低減を図るためのものであ
る。具体的には、例えば、金属薄層をエッチング等によ
り微小で多数の孤立電極となるようにパターン形成した
ものや、或いは、セラミック、合成樹脂等の絶縁性材料
中に金属、導電性セラミック粒子等の導電性物質を分散
させた材料にて導電路を形成したものである。

【００１２】インク支持体２上に最初に形成されるイン
ク層３は、本発明方法で使用する後述のインク供給手段
１０（図２参照）を用いて粉体インクにて形成すること
ができる。また、この最初のインク層３は、上記の方法
以外にも、予めインク支持体２上に、再生時に使用する
粉体インクとほぼ同一成分を有するインクを、例えば、
熱溶融させてから塗布ローラ等によりに塗工するなどし
て形成することも可能である。後者の方法により形成さ
れたインク層３を有するインクシート１は、本発明の再
生装置を備えた画像記録装置に装着して使用される。ま
た、インク層３の膜厚は、薄すぎると印字画像濃度が不
充分となり、反対に厚すぎると印字画像の解像度が劣化
するなどの問題が生じるため、通常、１〜２０μｍの範
囲で設定するのが好ましい

【００１３】以上の如き構成のインクシート１は、通電
転写記録方式により画像形成に供される。すなわち、そ
の画像形成は、例えば、図３に示すようにインクシート
１の発熱抵抗層４に接触している印字ヘッド２３の各記
録電極から画像信号に応じたパルス電圧が印加され、そ
の記録電極直下の発熱抵抗層部分が発熱し、記録媒体２
４上にインク層３のインクが溶融・転写することにより
行われる。

【００１４】本発明の再生方法は、図２に示すように、
前記の画像形成工程により生じたインク欠落部８を有す
る粉体インクシー１に対し、そのインク欠落部８に露出
した導電性層５を加熱手段９により所定温度に加熱す
る。これにより、インク欠落部８に露出した導電性層５
表面と残存するインク層３表面との間に温度差が生じ
る。そして、そのような状態にあるインクシート１に、
粉体インク供給手段１０により熱溶融性の粉体インク１
１を供給する。

【００１５】加熱手段９としては、表面温度を一定に加
熱制御できるものであればよく、例えば、電熱加熱器を
はじめ、発熱抵抗層へ通電して発熱させ得る印字ヘッド
等を使用することができる。この加熱手段９により設定
される温度は、粉体インク１１の種類やインクシート１
の搬送速度など応じて適宜設定されるが、例えば、粉体
インクとして通常の二成分現像剤を使用する場合、イン
クシート１の搬送速度が４０ｍｍ／ｓであるとき、導電
性層５表面が６０〜１５０°Ｃとなるように設定され
る。

【００１６】また、粉体インク１１としては、帯電した
熱溶融性の着色微粒子、電子写真などにおいて適用され
る現像剤等が使用できる。例えば、その現像剤として
は、ポリエステル、エポキシ、ポリアミド、スチレン、
アクリル等の樹脂やこれらの共重合体に、着色剤として
のファーネスブラック、チャネルブラック等のカーボン
ブラックを混練、粉砕、分級してなるトナー成分と、フ
ェライト、鉄粉等の磁性体表面をコーティングして帯電
制御を行ったもの或いはポリマー中に前記磁性粉を分散
させてなるポリマー系のもの等からなるキャリア成分と
からなる二成分現像剤や、ポリエステル、エポキシ、ポ
リアミド、スチレン、アクリル等の樹脂やこれらの共重
合体に磁性粉（例えば、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ、Ｃ
ｒ、Ｎｉなど）を混練、粉砕、分級したものに、導電性
付与のためにファーネスブラック、チャネルブラック等
のカーボンブラック、Ａｌ、Ｃｕ等の金属粉、ＩＴＯ
粉、ＳｎＯ₂などの導電性粉を外添してなる導電性一成
分トナーや、前記導電性の外添剤をなくして絶縁性にし
てなる絶縁性磁性一成分トナー等が挙げられる。

【００１７】インク供給手段１０としては、上記の粉体
インク１１を少なくとも良好に供給できるものであれば
よく、電子写真などにおいて適用される公知の現像方式
を採用することができる。その現像方式としては、例え
ば、二成分磁気ブラシ現像、一成分磁気ブラシ現像、非
接触二成分現像、非接触一成分現像等が挙げられる。な
お、これらの現像方式は最初のインク層の形成にも適用
できる。

【００１８】粉体インク１１の供給は、例えば、二成分
磁気ブラシ現像方式を採用した場合、図２に示すよう
に、インク供給手段１０におけるインク担持スリーブ１
２上に帯電したトナー及びキャリアからなる粉体インク
（二成分現像剤）による磁気ブラシを所定の高さとなる
ように形成し、該スリーブ１２とインクシートの導電性
層５との間に所定のバイアス電圧をバイアス電圧用電源
１３から印加することにより、粉体インク（トナー）１
１がインクシート１側に移行することによって行われ
る。なお、上記スリーブ１２の内側には図示しない多極
マグネットが設置されている。

【００１９】このとき、インク担持スリーブ１２上の磁
気ブラシは、インクシート１と接触しないように、例え
ば、その磁気ブラシの高さを規制したり、スリーブ１２
の位置を移動する等によって調整される。また、スリー
ブ１２に印加するバイアス電圧としては交番電圧、例え
ば、正弦波、三角波、方形波等が使用される。

【００２０】ここで、バイアス電圧として、例えば、正
弦波を印加した場合、スリーブ１２上のトナー（粉体イ
ンク）１１は静電気力により印加した正弦波の周期に対
応して、スリーブ１２からインクシート１へ、また、イ
ンクシート１からスリーブ１２へと交互に移行する。

【００２１】そして、インクシート１のインク欠落部８
に露出した導電性層５に接触した粉体インク（トナー）
１１ａは、導電性層５の熱によりその接触部分が溶融し
て付着する。一方、残存したインク層３表面や、先に付
着した粉体インク１１ａ上に接触した粉体インク１１ｂ
は、その接触部分付近の温度が上記導電性層５表面に比
べて低く、該インク１１ｂの接触部分が溶融される程の
充分な熱が与えられないため、付着しないでインク担持
スリーブ１２上へと引き戻される。以上の工程により、
インク欠落部８に粉体インク１１ａが選択的に補充さ
れ、本発明方法によるインクシート１の再生がなされ
る。

【００２２】また、本発明では以上の操作工程に加え
て、粉体インク１１を供給した後に、加圧方式や加熱方
式等からなる定着器により、付着した粉体インク１１ａ
を仮固着させる。これにより、再生されるインク層３は
その表面が整面され、より均一な層となるため、より良
好なインクシートの再生及びその再生シートによる画像
形成を行うことができる。

【００２３】さらに、本発明では、粉体インクを供給し
た後に、ドクターブレード等によりインクシート表面等
に存在する不用な粉体インクを掻きとったり、或いはＡ
Ｃ波のバイアス電圧を付与して電気的作用により不用な
粉体インクを回収する回収器により、残存したインク層
３表面に付着した粉体インク１１ｂを取り除く。このよ
うな回収手段を付加した場合、インク担持スリーブ１２
に印加するバイアス電圧は交番電圧に限らず、直流のバ
イアス電圧を使用することができ、また、スリーブ１２
上の磁気ブラシがインクシート１と接触する設定にして
もインクシートの再生を行うことができる。

【００２４】なお、本発明に使用するインク供給手段１
０による前記したインク支持体２上への最初のインク層
３の形成は、例えば、粉体インク１１として二成分現像
剤を使用した場合、インク供給手段１０におけるインク
担持スリーブ１２上に粉体インク１１による磁気ブラシ
を形成し、該スリーブ１２とインク支持体２の導電性層
５との間に所定のバイアス電圧を印加して粉体インク
（トナー）１１をインク支持体２側に移行させると共
に、そのインク支持体２の導電性層５を加熱手段９によ
り所定温度に加熱することにより行われる。これによ
り、導電性層５に接触した粉体インク１１は、その接触
部分が溶融して付着する。このようにしてインク支持体
２上に最初のインク層３が形成され、インクシート１と
して使用される。なお、このインク層３は前記の定着器
等により仮固着される。

【００２５】

【作用】本発明によれば、図２に示すように、インクシ
ート１上に供給された粉体インク１１のうち、インク欠
落部８に露出している導電性層５に接触した粉体インク
１１ａのみが、導電性層５の熱によりその接触部分が溶
融されてインクシート１に付着し、一方、残存したイン
ク層３表面や先に付着した粉体インク１１ａ上に接触し
た粉体インク１１ｂは、その接触部分が溶融するのに必
要な温度に相当する熱が伝わらず、インクシート１に付
着しない。

【００２６】

【実施例】次に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に
詳細に説明する。 実施例１ インク支持体として、図１（ｂ）に例示した層構成のも
のを使用した。すなわち、厚さ３０μｍのカーボン分散
ポリイミドフィルム（体積抵抗率：１０¹Ω・ｃｍ）４
の片面に、チタンを高周波スパッタリング法により５０
００オングストローム厚に着膜した後、エッチングによ
り２５μｍピッチで１８μｍ角のパターンからなる異方
電極層７を形成し、次いで上記フィルム４の他面に、ア
ルミニウムを高周波スパッタリング法で１０００オング
ストローム厚に着膜して導電性層５を形成し、その上に
熱硬化性シリコーン樹脂を塗布し、加熱処理して厚さ
０．３μｍのインク剥離層６を形成し、インク支持体２
とした。

【００２７】このインク支持体を、図３に図示した画像
形成装置に装着させて以下のようにして画像形成を行っ
た。図３中、２０は再生工程部、２１は画像形成工程
部、２２は導電性層５の一部に接触させる接地用端子、
２７は定着器を示す。先ず、装着したインク支持体は再
生工程部２０において、加熱器９により加熱されつつ粉
体インク供給装置１０より熱溶融性の粉体インクが供給
され、最初のインク薄層が形成される。これによりイン
クシートを作成した。粉体インクとしては、直径が１０
μｍ程度の負電荷極性の黒色トナー成分と、直径が１０
０μｍ程度のポリマー系のキャリヤ成分からなる２成分
タイプのものを使用した。次いで、そのインクシート１
１は画像形成工程部２１に送くられ、印字ヘッド２３と
記録媒体２４の間を通過する。ここで、８ｄｏｔ／ｍｍ
の解像度で凸状の記録電極が多数配設された構成の印字
ヘッド（接触圧力：３００ｇ／ｃｍ）から、１２Ｖ、
１．０ｍｓの印加パルスが画像信号に応じて入力されて
所望の画像印字が行われる。図中、２５は対向ロールで
ある。この画像印字後、インクシートは再生工程部２０
に送られる。この再生工程部は、インク供給ロール（ス
リーブ）１２が、該ロール上の磁気ブラシの高さを０．
２〜０．８ｍｍにしてその磁気ブラシがインクシートに
接触しないように設定されていると共に、そのロールに
バイアス電圧用電源１３から１．５ｋＶ（ｐ−ｐ）、３
ｋＨｚのＡＣバイアス電圧が印加されている。また、イ
ンクシート１には加熱手段としてのフューザーロール９
がインク供給ロール１２の反対側から圧接され、そのイ
ンク剥離層の表面温度が約８０°Ｃとなるように加熱さ
れている。再生工程部で再生されたインクシート１は、
定着器２７上を通過することにより、該シート１に付着
している粉体インクが溶融し、仮固着される。定着器２
７は、フェザーロールをインクシート１の印字ヘッド２
３接触側に配置した背面接触方式とし、その表面が１８
０°Ｃの温度になるように制御装置（図示しない）によ
り温度制御した。以上のような条件で印字試験を１００
回繰り返して行ったところ、濃度ムラのない良好な画質
が連続して得られた。このことは、不用な箇所に余分な
インクが付着していることがなく、インクシートが良好
に再生されていることを示している。

【００２８】実施例２ 図４に図示の画像形成装置を用いて印字試験を行った。
すなわち、再生工程部２０のインク供給ロール１２を、
該ロール上の磁気ブラシの高さを０．３〜２ｍｍとして
その磁気ブラシがインクシート１に接触するように設定
し、また、そのロール１２に１ｋＶ（ｐ−ｐ）、３ｋＨ
ｚのＡＣバイアス電圧を印加し、さらに、インク供給ロ
ール１２の後方に付着されていない余分な粉体インクを
回収するための回収器２６を設置した以外は、装置構成
及び印字条件を実施例１と同じとし、１００回の繰り返
し印字試験を行った。回収器２６はバイアスロールで、
３００Ｖの直流バイアス電圧を印加して余分な粉体イン
クを回収した。その結果、再生工程部において画像印字
後に残存するインク薄層上にわずかながら粉体インクの
付着が観察されたが、その余分な粉体インクは回収器２
６により除去され、また、印字画像は濃度むらのない良
好なものが得られた。

【００２９】実施例３ 図５に図示の画像形成装置を用いて印字試験を行った。
すなわち、加熱手段９として発熱抵抗層４へ通電してイ
ンク剥離層６の加熱を行う導電ロール９を使用してイン
ク剥離層を８０°Ｃに加熱した以外は実施例１と同じ装
置構成及び印字条件で１００回の繰り返し印字試験を行
った。その結果、良好な画質の印字画像が連続的に得ら
れた。

【００３０】

【発明の効果】本発明の再生方法は、インク支持体の導
電性層を加熱しつつ熱溶融性の粉体インクを供給するの
みで、画像形成後のインクシートにおけるインク欠落部
のみに、供給した粉体インクを接触溶融して仮固着さ
せ、もってインクシートを再生することができる。従っ
て、本発明によれば、残存するインク薄層などの不用な
箇所に粉体インクを付着させることなく、しかも特殊で
高価な粉体インクを使用することなく、良好に且つ簡便
にインクシートの再生ができる。そして本発明の再生方
法を適用して画像形成を行えば、インクシートを繰り返
して使用することができ、長期間の反復使用によっても
良好な印字画像が連続して得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 インクシートの代表的な層構成を示す断面図
である。

【図２】 本発明の再生方法を説明するための概念図で
ある。

【図３】 本発明の再生方法を適用した画像記録装置の
一例（実施例１）を示す概略図である。

【図４】 実施例２に係る画像記録装置の概略図であ
る。

【図５】 実施例３に係る画像記録装置の概略図であ
る。

【符号の説明】

１…インクシート、２…インク支持体、３…インク層、
４…発熱抵抗層、５…導電性層、８…欠落部、９…加熱
手段、１０…粉体インク供給手段、１１…粉体インク、
１２…粉体インク担持スリーブ、２６…回収器、２７…
定着器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平潟 進 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社 海老名事業所内 (56)参考文献 特開 平４−173380（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−239970（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−173176（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−121879（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−173380（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−126475（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−169265（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 31/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電により発熱する発熱抵抗層と該発熱
   抵抗層上に積層される導電性層とを少なくとも備えたイ
   ンク支持体と、該インク支持体の導電性層上に形成する
   インク層とからなるインクシートを再生する方法であっ
   て、 画像形成工程終了後のインクシートに対して、その導電
   性層をその層表面と接触する熱溶融性の粉体インクの接
   触部分が溶融する程度であってかつそのインク層表面と
   接触する前記粉体インクの接触部分が溶融しない程度に
   加熱しつつ、そのインク層側より熱溶融性の粉体インク
   を供給し、該粉体インクを、画像形成のため記録媒体側
   に転写されて欠落したインク層の欠落部に露出している
   導電性層上のみに粉体状態でその接触部分の溶融により
   付着させることを特徴とする粉体インクを用いたインク
   シートの再生方法。
2. 【請求項２】 粉体インクの供給を、所定の電荷が付与
   された粉体インクを担持し、その担持される粉体インク
   とインクシーとが所定の間隔となるように設置されると
   共にバイアス電圧として交番電圧が印加される粉体イン
   ク担持スリーブを用いて行う請求項１記載のインクシー
   トの再生方法。
3. 【請求項３】 導電性層の加熱を、印字ヘッド又は導電
   ロールにより発熱抵抗層へ通電して該抵抗層を発熱させ
   ることにより行う請求項１記載のインクシートの再生方
   法。
4. 【請求項４】 粉体インクを供給して付着させた後のイ
   ンクシートから、そのシートに付着している不用な粉体
   インクを取り除いて回収する請求項１記載のインクシー
   トの再生方法。