JPH01167756A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、熱可塑性の材料を含む現像材により用紙上
に形成された像を加熱する加熱装置に関する。

（ｂ）従来の技術 用紙上に画像を形成する方法として、特開昭５８−８８
７３９号公報に感光感圧型の記録材料（現像材）が示さ
れている。これは、光硬化材料および無色染料を内包す
るマイクロカプセルをコーティングした光受容シートと
、前記無色染料を発色させる現像材料および熱可塑性の
顔料をコーティングした受像シート（用紙）を用いて画
像形成を行うもので、概略の画像形成法は以下のような
ものである。

まず、前記光受容シートを原稿反射光等により造像露光
すれば部分的なマイクロカプセル（光硬化材料）が硬化
して選択的硬化像が形成される。

その光受容シートに前記受像シートを重ねて加圧すれば
、未硬化のマイクロカプセルが開裂し、内包している隼
色染料が流出する。その無色染料は受像シートの現像材
料により発色し、受像シート上に発色像を形成する。こ
の発色像は前記選択的硬化像すなわち原稿となる像に対
応している。

このような画像形成の方法において、前記無色染料の発
色反応は常温では数時間もかかってしまうが、６０〜１
００℃に加熱すれば略瞬間的に発色が行われるという特
性を有している（特開昭６１−２４４９５号公報）。ま
た、受像シートにコーティングされている熱可塑性顔料
は、その種類によっても差があるが、略１２０〜１５０
℃程度に加熱することによって軟化または溶融状態にな
り発色像の表面を覆って発色像に光沢を与える（特開昭
６０−２５９４９０号公報）。

このような事情に鑑みて従来、光受容シートと受像シー
トとを加圧してマイクロカプセルを開裂させた後その受
像シートを加熱するようにしていた。その加熱装置とし
て従来、第４図（Ａ）または（Ｂ）に示されるような発
色像に対して非接触型の加熱装置が用いられることがあ
った。同図（Ａ）の加熱装置は用紙搬送部５１の上方に
ヒータ５２を備えて雰囲気的に加熱するものであり、同
図（Ｂ）の加熱装置は面状発熱体５３に沿って受像シー
トを搬送しながら、受像シートの裏面から加熱するもの
であった。

（Ｃ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら一般の用紙（受像シートの基体となる用紙
）には水分が含まれておりその用紙を加熱した場合、含
まれている水分が加熱によって蒸発するため受像シート
がすき方向に収縮してカールする。また受像シート上に
は現像材料、熱可塑性顔料、光硬化材料、無色染料等の
溶媒が残留しており、それらが蒸発して受像シートはさ
らに大きくカールする。

第４図（Ａ）、　　（Ｂ）に示したような加熱装置で受
像シートを加熱すると、上述したようなカールのために
熱が伝わりにくくなり受像シートが均一に加熱されなく
なって、発色濃度や光沢度にムラが生じる欠点があった
。

また、第４図（Ａ）ような加熱装置では、カールした受
像シートが上部のヒータ５２に接触して発煙１発火を生
じさせる危険性があった。またこの装置には、熱伝導効
率が悪くヒータ５２を大型にしなければ充分な熱を得る
ことができない欠点があった。

第４図（Ｂ）のような加熱装置では受像シートの裏面か
ら直接加熱するため熱伝導効率は同図（Ａ）の装置に比
べて良く加熱源の出力を低くすることができるが、前述
したように受像シートがカールした場合、巻上がってし
まった受像シートを加熱できな（なり、発色ムラ、光沢
ムラが大きい画像しか得られない欠点があった。

なお内部にヒータを備える上ローラと、上ローラに圧接
する下ローラとを有し、上下ローラ間に受像シートを通
過させることにより受像シートの加熱を行う方法があり
、この方法を用いれば受像シートのカールを防止するこ
とができるが、この方法では受像シートに圧力が加えら
れるためオフセット現象が発生してしまうことがあり、
ローラクリーニング装置を設けなければならず装置が大
型化してしまう欠点がある。

この発明は上記のような欠点に鑑み、用紙を加熱用のベ
ルトに密着させながらその加熱用ベルト側から直接加熱
することによって、発色ムラ、光沢ムラが生じずまた熱
効率の良い加熱装置を提供することを目的とする。

（ｄ１問題点を解決するための手段 この発明の加熱装置は、ローラ間に張架される耐熱ベル
トと、この耐熱ベルトを加熱する加熱部と、用紙を前記
耐熱ベルトに密着させる用紙密着手段と、を有し、前記
耐熱ベルトに沿って像形成された用紙を搬送することに
より用紙を加熱することを特徴としている。

（ｅ）作用 この発明の加熱装置においては、受像シート（用紙）は
用紙密着手段によって耐熱ベルトに密着される。その耐
熱ベルトは加熱部により加熱されており、受像シートは
耐熱ベルトに密着された状態で裏面から加熱される。加
熱により受像シート中の水分や残留溶媒等が蒸発しても
、受像シートは密着されているため上方に巻上がってし
まうことがなく、加熱が不均一になってしまうことはな
い。

（ｆ）実施例 第２図はこの発明の実施例である加熱装置を適用した複
写機の概略構成図である。

複写機本体の略中央部にはメインドラム１１が配設され
ている。その左方には、未使用の光受容シートをロール
状にした光受容シートローラ１２と、使用済みの光受容
シートを巻取る巻取ローラ１３と、が配設されている。

前記光受容シートは、光硬化材料、無色染料を樹脂殻内
に内包するマイクロカプセルを、基体シートにコーティ
ングしたものである。この光受容シートは光受容シート
ローラ１２から引き出され、前記メインドラム１１を介
して前記巻取ローラ１３に巻とられる。なおこの時、光
受容シートのマイクロカプセルコーテイング面は外側に
なっている。

本体の上面には原稿台１４が配設され、その下方に光源
１５ａ、ミラー１５ｂ、レンズ１５ｃを含む光学系が設
けられている。この光学系により原稿台１４上の原稿が
走査されて、その反射光が前記メインドラム１１の露光
点Ｐ１に導かれる。

それによって、メインドラム１１に掛けられた光受容シ
ートのマイクロカプセルが部分的に硬化し、選択的硬化
像が形成される。

また、本体の右側部には受像シートを収納する受像シー
トカセット１６が装着されている。受像シートには熱可
塑性顔料と、前記無色染料を発色させるための現像材料
とがコーティングされている。この受像シートは給紙ロ
ーラ１６ａによって給紙され、ＰＳローラ１６ｂに当接
して一旦停止する。

一方、メインドラム１１の下方には圧接ローラ１７が配
設されている。圧接ローラ１７は図示しない圧接機構に
よって、メインドラム１１に圧接している。ここでメイ
ンドラム１１と圧接ローラ１７とが圧接する点を加圧点
Ｐ２とする。加圧点Ｐ２は光受容シートのマイクロカプ
セル面と受像シートの現像材料面とを重ねて加圧する点
である、前記ＰＳローラ１６ｂにて一旦停止した受像シ
ートは、光受容シートの選択的硬化像の先端位置に、そ
の受像シートの先端が一致するように給紙される。これ
により光受容シートと受像シートとが重ねられて加圧さ
れ、光受容シートの未硬化のマイクロカプセルが開裂し
、内包している無色染料が流出して受像シートの現像材
料により発色反応を起こす。

この後、受像シートは剥離爪１８によって光受容シート
から剥離され、サクションベルト１９によって本発明の
加熱装置Ａに搬送されて光沢化され、排紙ローラ２０に
よって排紙トレイ２１に排紙される。なお、サクション
ベルト１９には用紙センサ１９ａが備えられており、受
像シートの通過を検知する。

第１図は加熱装置Ａの概略側面を表した図である。

図において、無端の耐熱ベルトｌがローラ２ａ、２ｂ間
に張架され、図中矢印方向に回転可能になっている。耐
熱ベルト１は例えば、アルミニウム、アルミニウム合金
等からなる金属シート、またはポリイミド樹脂等の耐熱
性を有するシートに金属蒸着を施したもの、等が用いら
れる。前記発色像が形成された受像シートはサクション
ベルト１９から搬送されて、耐熱ベルト１上面を搬送さ
れる。耐熱ベルト１の下流部には耐熱ベルト１から受像
シートを剥離する剥離爪１ａが設けられている。

耐熱、ベルト１の内部にはヒータ４が配設されている。

ヒータ４は例えばハロゲンタングステンランプ、リボン
ヒータ等が用いられ、耐熱ベルト４の温度を検出する温
度センサ４ａの検出結果に応じて図示しない制御回路に
より所定温度に制御される。ヒータ４の下流部には用紙
センサ１９ｂが設けられている。

耐熱ベルｌ−１の上方部にコロナ帯電器３が配設されて
いる。コロナ帯電器３は前記用紙センサ１９ａ、１９ｂ
の何れかがオンしている時にオンし、両方がオフしてい
る時にオフする。

このような構成により、サクションベルト１９から搬送
された受像シートは、コロナ帯電器３により帯電され耐
熱ベルト１上に静電気的に密着され、その状態のまま耐
熱ベルト１の回転に伴って搬送される。耐熱ベルト１は
ヒータ４により所定温度に加熱されており、受像シート
が加熱されて発色反応が促進されるとともに、表面′の
熱可塑性顔料が軟化または溶融状態になって発色像表面
を覆い発色像に光沢を与える。この加熱により、受像シ
ートの水分、残留溶媒等が蒸発しても、受像シートが静
電気力により耐熱ベルト１に密着されているため、受像
シートの端部が上方に巻上がって（カールして）しまう
ことはない、このようにして光沢化された受像シートは
剥離爪１ａによって耐熱ベルト１から剥離され、排紙ロ
ーラ２０によって排紙トレイ２１へ排紙される。

このような加熱装置を備えた複写機により複写実験を行
ったところ、コロナ帯電器３の印加電圧がＤＣ４，５ｋ
Ｖ以上であれば、受像シートは加熱されてもカールして
しまうことがなく耐熱ベルト１に密着されたままの状態
を維持することができた。そのため、画像全面にわたっ
て均一に加熱出来、発色ムラ、光沢ムラのない良好な画
質画像を得ることができた。なお、得られた画像につい
てＪＩｓ−Ｚ８７４１に規定される７ｂ゛鏡面光沢度を
測定した結果、耐熱ベルト１の温度が１１０〜１８０℃
の範囲内および耐熱ベルト１の回転速度が３〜８０　ｘ
ｍ／ｓｅｃの範囲内においては７５度以上の光沢度を得
ることができた。

なお、この実施例では受像シートを静電気的に密着させ
るためにコロナ帯電器３を用いているが他の方法を用い
ても良い。また本実施例では剥離爪１ａによって受像シ
ートを耐熱ベルトｌから剥離しているが、除電器等を用
いて受像シートを除電した後剥離するようにしても良い
。

第３図（Ａ）、ＣＢ）はこの発明の加熱装置の他の実施
例を表す側面概略図である。

同図（Ａ）において、ローラ２ａ”、２ｂ゛間に無端の
耐熱ベルト５が張架されている。耐熱ベルト５は例えば
ポリイミド、ポリカーボネート等の耐熱性を有する樹脂
またはアルミニウム等の金属シートからなる。耐熱ベル
ト５の内部には第１図に示した加熱装置と同様にヒータ
４′が配置され、温度センサ４ａ’の検出結果に基づい
て温度制御される。

このヒータ４′の上方には、耐熱ベルト５に当接する針
状ブラシ６が設けられている。針状ブラシ６は受像シー
トの搬送方向に対し垂直な方向に設けられており、ロー
ラ表面に無数の針状物を略垂直に設けたものである。針
状物の直径は略０．０５〜１鶴、最適には０．０５〜０
．５ｍｍ程度であり、この程度の径にすれば画像表面に
針状物の跡が生じることがない。前記針状物は例えばポ
リエステル。

ポリエチレン、ポリイミド、ポリカーボネート等の樹脂
または金属等からなる。針状ブラシ６は受像シートを搬
送する方向に、耐熱ベルト５の回転速度と同速度で回転
する。

このような構成でなる加熱装置により、発色像が形成さ
れた受像シートを加熱した場合、受像シートは針状ブラ
シ６により耐熱ベルト５に密着されて加熱されるため、
浮き上がってしまうことなく受像シートを均一に加熱す
ることができる。なお針状ブラシ６は受像シートが浮き
上がらない程度に軽く押圧しているだけであり、形成画
像に針状ブラシ６の跡がついてしまうことはない、この
加熱装置で複写実験を行ったところ、第１図の加熱装置
と同様の温度範囲、複写速度で同様の光沢度を持つ画像
を得ることができた。

また、第３図（Ｂ）も針状ブラシ７により受像シートを
耐熱ベルト５に密着させる加熱装置の概略側面を表した
図であり、同図（Ａ）と同じ部分は同一番号で表してい
る。

耐熱ベルト５を張架するローラ２ａ’ｌ　　２ｂ“の上
方にローラ７ａ、７ｂが設けられ、そのローラ７ａ、７
ｂにベルト７Ｃが張架されている。ベルト７Ｃには例え
ば、ポリエステル、ポリエチレン。

ポリイミド、ポリカーボネート等の樹脂または金属等で
なる針状物が形成されている。ローラ７ａ、７ｂ１ベル
ト７Ｃにより針状ブラシ７が構成されており、針状ブラ
シ７は図中矢印方向に耐熱ベルト５と同速度で回転する
。なお、前記針状物の直径は略０．０５〜１ｆｉ程度、
好適には０．０５〜０．５Ｗ程度である。

針状ブラシ７、耐熱ベルト５の回転により発色像が形成
された受像シートが搬送され、ヒータ４′の位置で加熱
されて発色反応が促進されるとともに、熱可塑性顔料が
軟化または溶融状態になって発色像表面を覆う。ここで
、加熱が行われる位置を加熱点Ｐ３とし、ローラ７　ａ
　＋　　２　ｂ’間の受像シートが耐熱ベルト５．針状
ブラシ７から構成される装置を剥離点Ｐ４とする。

加熱点Ｐ３では熱可塑性顔料を軟化または溶融状態にし
なければならないため、加熱点Ｐ３に必要な温度は１１
０〜１８０度程度である。一方、剥離点Ｐ４において、
形成画像に針状ブラシ７の針跡が付かないようにするた
めには、本発明者等の実験によれば剥離点Ｐ４の温度が
加熱点Ｐ３の温度よりも略２０℃以上低くなければなら
ないことが分かった。剥離点Ｐ２の温度と加熱点Ｐ３と
の温度差が２０℃未満程度であると、形成画像に点状の
針跡が付いて画像汚れとなった。なお、加熱点Ｐ３と剥
離点Ｐ４とで温度差をつけるためには、加熱点Ｐ３．剥
離点Ｐ４間の距離を長くすればよい。

このようにして得られた画像の７５°鏡面光沢度は７５
以上であり、良好な画像であった。なお、耐熱ベルト５
．針状ブラシ７の回転速度が３〜１３Ｑｔｍ／ｓｅｃの
範囲内において良好な画像が得られ、繰り返し画像形成
を行っても画像汚れ等が生じることはなかった。

なおこのような加熱の方法、特に第１図に示したような
静電気的に用紙（受像シート）を密着させながら加熱を
行う方法は電子写真複写機等により形成されるトナー像
にも適用可能な方法であり、加熱ムラが生じることなく
トナー像の定着を行うことができる。

なお、この実施例においては耐熱ベルトを加熱するヒー
タを耐熱ベルト内部に配設したが、耐熱ベルトにフィル
ム状のヒータを埋設して耐熱ベルトを加熱しても良い。

（ｇ）発明の効果 この発明ｐ加熱装置においては、用紙の裏面より直接用
紙加熱を行うので熱効率が良く、ヒータを小型化できる
とともに省エネルギー化をはがることができる。また用
紙（受像シート）は用紙密着手段により耐熱ベルトに密
着されるため、用紙が浮き上がってしまうことがなく均
一加熱を行うことができ、全面に均一で高品質の画像を
得□ることができる。

さらにオフセット現象発生の心配がなくクリーニング装
置を設ける必要がなく、またローラ加圧機構も設ける必
要がないため、装置を簡略化できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である加熱装置の概略側面図
、第２図は同装置を適用した複写機の概略構成図、第３
図（Ａ）、（Ｂ）は加熱装置の他の実施例を表す概略側
面図である。また第呑図（Ａ）、（Ｂ）は従来の加熱装
置の概略を表す側面図である。 １．５−耐熱ベルト、 ４．４′−ヒータ、 ３−コロナ帯電器、 ６．７−針状ブラシ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ローラ間に張架される耐熱ベルトと、この耐熱ベ
   ルトを加熱する加熱部と、用紙を前記耐熱ベルトに密着
   させる用紙密着手段と、を有し、前記耐熱ベルトに沿っ
   て像形成された用紙を搬送することにより用紙を加熱す
   る加熱装置。
2. （２）前記用紙密着手段が、少なくとも表面層が導電材
   で構成されている耐熱ベルトと、その耐熱ベルト上の用
   紙に静電気を付与する帯電器と、から構成されている特
   許請求の範囲第１項記載の加熱装置。
3. （３）前記用紙密着手段が、耐熱ベルトに対向配置され
   、耐熱ベルトに当接する針状ブラシで構成されて特許請
   求の範囲第１項記載の加熱装置。