JP3129844B2

JP3129844B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP3129844B2
Application number: JP04205349A
Authority: JP
Inventors: 博道駒井; 泰男片野; 英紀友野; 哲夫渡辺
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 2001-01-31
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JPH0648013A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱状態でかつ液体と
接触させた場合に後退接触角が低下する表面を有する記
録体を用いた記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願人から、先に、加熱状態でかつ液
体と接触させたときに後退接触角が低下する表面を有す
る記録体を用い、その記録体の表面と、液体、蒸気及び
その記録体における後退接触角の低下開始温度以下で液
体となるか液体もしくは蒸気を発生する固体から選ばれ
る接触材料とを接触させた状態で選択的に加熱し、又、
上記記録体の表面を選択的に加熱した状態で上記接触材
料と接触させることによりその記録体に加熱温度に応じ
た後退接触角を示す領域（所謂パターン領域であり、潜
像または現像領域と称する）を形成せしめることを特徴
とする記録方法と、加熱状態で液体と接触したときに
後退接触角が低下する記録体の表面と、顕色材を含有し
た記録剤とを接触させた状態で選択的に加熱し、また
は、記録体の表面を選択的に加熱した状態でその記録剤
と接触させることにより、記録体表面に加熱温度に応じ
た可視画像を形成する記録方法について提案されている
（特開平３−１７８４７８号公報参照）。

【０００３】上記公報記載の発明は、加熱状態でかつ液
体と接触させた場合に後退接触角が低くなる（液体付着
性が高くなる）表面を有する部材を記録体として用い、
この記録体の表面に、容易な手段で選択的にまたは選択
且つ可逆的に、所謂パターン領域（潜像領域）が形成で
きる記録方法を提供するものであり、さらに、前記パタ
ーン領域に顕色材を含有した記録剤（例えば液体イン
ク）を提供すれば、当初から良好な可視画像が得られ、
そのままこの可視画像を記録体表面に固定させるか、あ
るいは固定させることなく普通紙等に転写し固定して、
階調性のある鮮明な画像が得られるようにした記録方法
を提供するものである。

【０００４】さらに、上記発明によれば、所謂パターン
領域の形成、消去、顕像化、転写等の全ての工程におい
て、保存性並びに安定性に優れた記録体を使用すること
によって可逆的に複数回の前記工程が行いうる記録方法
が提供される。

【０００５】なお、記録体としては、上記公報に詳しく
記載されているように、加熱状態かつ液体や蒸気等の接
触材料と接触させた場合に後退接触角が低くなる（液体
付着性が高くなる）表面を有するものであるが、記録体
表面は、接触材料の不存在下で加熱を受けると、接触材
料との相互作用が生じないために、元の後退接触角に戻
り（液体付着性低下）潜像が消去（除像）される。従っ
て、接触材料と接触させた状態で加熱する手段と、接触
材料の不存在下で接触加熱する手段とを設けることによ
り、記録、消去が容易に行える記録装置を形成すること
ができる。

【０００６】ここで、上記公報記載の記録方法を用いた
記録装置の従来例を図６，７に示す。図６，７におい
て、同一作用を有するものは同一符号で示す。図７中２
１は、ドラム状の支持体の表面に前記性質を有する記録
層が形成された記録体、２４は記録剤容器３３を有し、
記録体２１の外側に配設される発熱体であるサーマルヘ
ッド、２６は転写ローラ、２７は記録紙、２８はクリー
ニング用のクリーナ、２９は赤外線ヒータからなる除像
用加熱手段である。

【０００７】この記録装置は、記録体２１の表面に顕色
材を含有した記録剤３４（液体インク等）を接触した状
態でサーマルヘッド２４により選択的に加熱し、当該加
熱部に後退接触角を形成する方法で潜像形成と現像を同
じに行って加熱温度に応じた可視像を記録体２１表面に
形成し、この可視像を記録紙２７に転写して記録するも
のであり、転写後の記録体２１の表面は、クリーナ２８
でクリーニングされた後、除像用加熱手段２９で加熱さ
れ潜像が消去（除像）される。

【０００８】図６は、図７における記録装置を進歩させ
たもので、接触部材、記録剤３４とサーマルヘッド２４
によって行われる潜像、現像工程を２工程にしたもので
ある。すなわち、記録体２１の内側にサーマルヘッド２
４を設け、記録体２１を挟んでローラ２２を配設して第
１の現像部を形成し、この第１の現像部より記録体２１
の進行方向に対して下流側にローラ２３からなる第２の
現像部を配設し、さらに、第１と第２の現像部の間に乾
燥用加熱手段２５を設けたものである。

【０００９】第１の現像部は、潜像を形成すると共に親
インク性の樹脂を含有した液体により潜像と樹脂層を成
形し、その潜像部を親インク性にするもので、第２の現
像部はインクによる現像を行うものであり、第１の現像
部から第２の現像部への途中で乾燥用加熱手段２５によ
って記録体２１を加熱すると、第１の現像部で親インク
性にされていない部分、すなわち被潜像部の撥インク性
が向上される。

【００１０】そして、記録体表面に保持されたインク
は、転写ローラ２６により記録紙２７に転写され、残存
インクはクリーナ２８でクリーニングされる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した２
つの記録装置において、記録体の裏側から発熱手段２４
で選択的に加熱するような構成（図６）は、記録体の表
側から発熱手段２４で選択的に加熱するような構成（図
７）に比べ、発熱手段２４が記録体の表面に直接接しな
いので、記録体の耐摩耗性に対して優れている。しかし
その反面、記録体表面に対する熱応答性の劣化やそれに
伴う印加エネルギーの増加という点が問題となる。

【００１２】また、記録体としては、金属や樹脂材料が
使用可能であるが、金属材料を使用すると加熱手段であ
るサーマルヘッドの摩耗が激しいので、現状は耐熱性樹
脂が選択採用されているが、樹脂材料の場合、記録体に
おける加熱手段側とこの加熱手段と対向する現像ローラ
側との温度差が、加熱手段の加熱時に大きくなってしま
うので、変形や損傷のおそれがある。

【００１３】すなわち、発熱手段２４を記録体の内側に
配設することで、機器の小スペース、及び記録体表面の
耐久性を向上させることはできるが、反面、熱応答性の
劣化や記録体の変形により、記録体表面に形成される潜
像やその潜像部に形成される樹脂層が甘くなり転写紙に
転写される像の画質低下が問題となってしまう。

【００１４】本発明の目的は、記録体を裏側から加熱し
て記録体表面に潜像を形成する構成を有する記録装置に
おける記録体の耐久性や転写像の画質の向上を図る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、加
熱状態でかつ液体と接触させた場合に後退接触角が低下
する表面を有する記録体を備え、上記記録体の表面に液
体もしくは蒸気あるいは加熱により液体となる固体から
なる接触部材を接した状態で選択的に潜像用加熱手段源
で加熱し、加熱温度に応じた後退接触角を形成する方法
で当該加熱部に潜像を形成し、上記潜像に顕色材を含有
した記録剤を接触させて現像することにより可視像を形
成し、この可視像を記録紙に転写して画像を記録する記
録装置や、あるいは、上記可視像の転写後に上記記録部
材の不存在部で加熱する除像用加熱手段により上記潜像
を消去する記録装置において、上記潜像形成時に上記記
録体に熱バイアスを印加する熱バイアス加熱手段を備え
たことを特徴とする。

【００１６】

【作用】加熱状態でかつ液体と接触させた場合に後退接
触角が低下する表面を有する記録体を備え、上記記録体
の表面に液体もしくは蒸気あるいは加熱により液体とな
る固体からなる接触部材を接した状態で選択的に潜像用
加熱手段で加熱し、加熱温度に応じた後退接触角を形成
する方法で当該加熱部に潜像を形成するときに、熱バイ
アスを印加する熱バイアス用加熱手段で上記記録体を加
熱するので、上記記録体が温められ、潜像形成時におけ
る記録体の温度差が小さくなる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて順次説
明するが、同一機能を有する部材については、図１に付
す符号と同一符号を付す。図１は、本発明の第１の実施
例を示す記録装置を示し、図中符号１は記録体を示す。
記録体１は、無端ベルト状の基体表面に、液体に接した
状態で加熱されると冷却後において、その後退接触角が
低くなり、かつ液体不存在下の加熱により後退接触角が
高くなるという機能を有する記録用材料を塗布して薄い
表面層を形成したものであり、一対のローラー１１Ａ，
１１Ｂに巻装されている。記録体１の基体と記録用材料
を以下に記す。

【００１８】（イ）記録体の基体：ポリイミド等の耐
熱性樹脂からなるシームレスフイルムで板厚１２．５〜
２５μｍ（ロ）記録用材料：含フッ素アクリレート材料ローラー１１Ａ，１１Ｂの一方は、図示しない駆動手段
によって図中反時計回りに回転駆動され記録体１を所定
方向（反時計回り）に移動させる。ローラー１１Ｂの近
傍には、転写ローラー６が対向して配設されていて、転
写部Ｔを形成しており、この転写部Ｔには転写紙７が搬
送される。

【００１９】転写部Ｔより記録体１の進行方向に対して
下流側に位置する記録体１の外側には、転写後に記録体
１の表面に残留するインク等を除去するクリーナー８が
配置されていて、転写部Ｔより上流側（手前）に位置す
る記録体１の外側には、第１現像ローラー２（以下、
「ローラー２」と記す）と第２現像ローラー３（以下、
「ローラー３」と記す）が並列配置されている。

【００２０】ローラー２、３は、多孔質発泡ウレタンか
ら構成されていて記録体１に接している。ローラー２
は、後述説明する潜像用発熱手段と相まって記録体１上
に潜像及び形成した潜像に樹脂層を形成する１次現像液
が含まれて第１現像部の一部をなし、ローラー３は、形
成された潜像に付着して可視像を形成する記録剤からな
る２次現像液が含まれて第２現像部とされている。

【００２１】一次現像液は、第１現像部において、記録
体１に潜像とこの潜像上に樹脂層を形成するものであっ
て、潜像形成に作用する接触部材中に記録剤に対して濡
れを示す（親インク性）樹脂を含有したものである。（ハ）接触部材としては、液体もしくは蒸気、あるいは
加熱により液体となる固体等が使用可能であるが、本実
施例においては液体である「水」を用いた。（ニ）樹脂には、エチレン・酢酸ビニール共重合体を
用いた。（ホ）１次現像液は、水：７０ｗｔ％＋エチレン・酢酸
ビニール共重合体：３０ｗｔ％となる比率となってい
る。（ヘ）２次現像液は、水に顕色材である染料を溶かした
記録剤であって、本実施例では水性黒色インクが用いら
れている。

【００２２】一方、記録体１の内側には、画像信号に応
じて加熱する潜像形成加熱手段であるサーマルヘッド
４、現像液乾燥用加熱手段としてセラミックヒーター
５、及び潜像形成時に加熱される熱バイアス用加熱手段
１０が、転写部Ｔより記録体１の進行方向に対して上流
（手前）側に並列される。また、転写部Ｔより下流側に
位置する記録体１の内側には、転写後の記録体１の表面
の潜像を消去する除像用加熱手段である赤外線ヒータ９
が配設されている。

【００２３】サーマルヘッド４は、その発熱体１２をロ
ーラー２と接触する記録体１の範囲に接触させる位置に
態位されていて、セラミックヒーター５は、ローラー２
とローラー３の間に位置されており、熱バイアス用加熱
手段１０は、記録体１の移動方向に対してサーマルヘッ
ド４より上流側の近傍に配設されている。すなわち、サ
ーマルヘッド４の発熱部１２とローラー２とによって第
１現像部が構成される。熱バイアス用加熱手段１０
は、記録体１を予め温めておくものであって、第１現像
部の近傍を所定温度になるように温度制御されており、
本実施例では、セラミックヒーターが用いられている。

【００２４】このような構成における記録装置では、画
像信号に応じてサーマルヘッド４が発熱する前に、熱バ
イアス用加熱手段１０を作動させて第１現像部付近を温
め所定温度にする。次いで、温められた第１現像部にサ
ーマルヘッド４により画像信号に応じたドット状の潜像
を形成し、１次現像液中の樹脂を潜像に付着して親イン
ク性の樹脂層を形成する。形成された樹脂層は、セラミ
ックヒーター５によって加熱されて第２現像部であるロ
ーラー３に達し水性インクが供給される。この時、樹脂
層はインクに濡れやすくなっているので、潜像に比べイ
ンクの付着性が良く、良好な可視像が成形される。

【００２５】形成された可視像は転写部Ｔにおいて、所
定タイミングで供給される転写紙７に転写される。転写
終了後の記録体１表面に残留するインク、樹脂等は、ク
リーナ８によって取り除かれ、記録体１に形成された潜
像は、除像用の赤外線ヒーター９の照射によって除去さ
れ、次の記録サイクルに入る。

【００２６】このように、第１現像部で潜像を成形する
前に予め記録体１を温めておくと、潜像形成時における
記録体１の温度差が小さくるので、記録体１の熱変形や
損傷のおそれが低減される。さらに、第１現像部の温度
が６０℃になるように熱バイアス用発熱手段１０を温度
制御すると、記録体１表側から加熱した時、即ちサーマ
ルヘッド４が記録体１の外側に位置しているときと略同
様の駆動条件で良好な転写（印字）結果が得られた。

【００２７】図２，３は本発明の第２の実施例を示す。
第２の実施例は、第１の実施例における潜像成形加熱手
段であるサーマルヘッド４と熱バイアス用加熱手段１０
とを一体的に構成したものである。

【００２８】図２において、矢印Ｘ方向は、記録体１の
移動方向を示し、矢印Ｙ方向は記録体１の幅方向を示
す。熱バイアス用加熱手段１０は、矢印Ｙ方向にその長
手方向を位置させて配置される基板１３上に、サーマル
ヘッド４に用いた発熱体１２と同様の工程で、厚膜また
は薄膜の発熱抵抗体として所定間隔をもって形成されて
いる。また、この熱バイアス用加熱手源１０は、リード
線の取り出しの煩雑さを防止ために１本のヒーターから
構成されており、所定温度に温度制御される。なお、熱
バイアス用加熱手段１０を複数本のヒータから構成して
も良い。図３は、第２の実施例を実施した記録装置の構
成図であるが、図２に示す部分以外は、第１の実施例
（図１）と同じ構成としたので、他の構成の説明は省略
する。

【００２９】このような構成によると、熱バイアス用加
熱手段１０であるヒーターと発熱体１２とを同一の基板
１３上に形成したので、各発熱手段の放熱性が低減さ
れ、図１のように別々に発熱手段を構成したものに比
べ、低エネルギー化が図れる。また、この構成におい
て、第１現像部の温度が６０℃になるように温度制御し
たところ、良好な転写結果を得ることができた。

【００３０】次に、図４，５は本発明の第３の実施例を
示す。この実施例は、除像用加熱手段と潜像成形用加熱
手段及び現像液乾燥用加熱手段を一体的に形成したもの
である。すなわち、潜像成形用加熱手段である発熱体１
２と現像液乾燥用加熱手段であるヒーター５０及び除像
用加熱手段であるヒーター９０が第２の実施例同様、記
録体１の幅方向である矢印Ｙ方向に延びる基板１３上
に、サーマルヘッド４に用いた発熱体１２と同様の工程
で、厚膜または薄膜の発熱抵抗体として所定間隔をもっ
て形成されていて、記録体１の進行方向である矢印Ｘ方
向に向かって、左からヒーター９０、発熱体１２、ヒー
ター５０の順で配置されている。

【００３１】発熱体１２及びヒーター５０は、上述した
２つ実施例と同様の機能をするが、除像用加熱手段であ
るヒーター９０は、除像と同時にその余熱を利用して記
録体１を予め温めるという熱バイアス加熱の機能を兼ね
備えており、所定温度に温度制御される。

【００３２】また、発熱体１２とヒーター９０の間隔
は、ヒーター９０が所定温度に加熱されたときに、第１
現像部の温度が６０℃になるように設定されている。な
お、本実施例において、ヒーター５０は温度制御可能な
構成となっている。

【００３３】このように除像用加熱手段であるヒーター
９０の余熱を記録体１の熱バイアスにとして利用すると
同時に３つの加熱源を一体的に構成したので、第２の実
施例の構成に比べ、装置構成をより簡素化することがで
きると共に低エネルギー化を図ることができる。ヒータ
ー９０を温度制御して１１０℃に制御して除像し、か
つ、現像液乾燥用加熱源であるヒーター５０を１００℃
になるように温度制御したところ、良好な印字結果、即
ち転写画像を得ることができた。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、潜像形成時に熱バイア
ス用加熱手段を用いて記録体を加熱するので、上記記録
体の内側に潜像成形に必要な加熱手段を構成した記録装
置であっても、省スペース、記録体表面の耐久性を確保
しながら転写像の画質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例が実施された記録装置の
概略構成図である。

【図２】本発明の第２の実施例の要部を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施例が実施された記録装置の
概略構成図である。

【図４】本発明の第３の実施例の要部を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明の第３の実施例が実施された記録装置の
概略構成図である。

【図６】ベルト状の記録体を用いた従来の記録装置の概
略構成図である。

【図７】ドラム状の記録体を用いた従来の記録装置の概
略構成図である。

【符号の説明】

１記録体４現像用加熱手段（サーマルヘッ
ド）５，５０現像液乾燥用加熱手段７記録紙９，９０除像用加熱手段１０熱バイアス用加熱手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺哲夫東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (56)参考文献特開平３−178478（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41L 19/00 - 19/16 B41C 1/00 - 1/16 B41M 1/00 - 5/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱状態でかつ液体と接触させた場合に後
退接触角が低下する表面を有する記録体を備え、上記記
録体の表面に液体もしくは蒸気あるいは加熱により液体
となる固体からなる接触部材を接した状態で選択的に潜
像用加熱手段で加熱し、加熱温度に応じた後退接触角を
形成する方法で当該加熱部に潜像を形成し、この潜像に
顕色材を含有した記録剤を接触させて現像することによ
り可視像を形成し、この可視像を記録紙に転写して画像
を記録する記録装置において、上記潜像形成時に上記記録体に熱バイアスを印加する熱
バイアス用加熱手段を備えたことを特徴とする記録装
置。
【請求項２】加熱状態でかつ液体と接触させた場合に後
退接触角が低下する表面を有する記録体を備え、上記記
録体の表面に液体もしくは蒸気あるいは加熱により液体
となる固体からなる接触部材を接した状態で選択的に潜
像用加熱手段で加熱し、加熱温度に応じた後退接触角を
形成する方法で当該加熱部に潜像を形成し、この潜像に
顕色材を含有した記録剤を接触させて現像することによ
り可視像を形成してこの可視像を記録紙に転写し、その
後に上記記録部材の不存在部で加熱する除像用加熱手段
によって上記潜像を消去する記録装置において、上記潜像形成時に上記記録体に熱バイアスを印加する熱
バイアス用加熱手段を備えたことを特徴とする記録装
置。
【請求項３】熱バイアス用加熱手段が潜像用加熱手段と
一体的に構成されることを特徴とする請求項１または２
記載の記録装置。
【請求項４】除像用加熱手段の余熱を記録体への熱バイ
アスとすること特徴とする請求項２記載の記録装置。