JPH03116068A - 画像形成装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、発熱記録素子を用いて普通紙に記録する画像
形成装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、発熱記録素子を用いて記録する画像形成装置は、
画像形成に用いる発熱記録素子が低価格であり、さらに
プロセスがシンプルなため装置の価格も安くすることが
できる。そこで、感熱紙に直接熱書込みを行う感熱記録
方法を利用するＦＡＸやプリンタに応用されている。

ところが、この感熱記録方法に使用される記録紙は、熱
により発色する特殊紙であって、記録の保存性に大きな
問題があった。

そこで、これ改善するために、インクを塗布したフィル
ムを中間媒体として用いて、発熱記録素子によりフィル
ム上のインクを溶融して記録紙に転写する感熱転写記録
方法が提案され、これも広くプリンタに応用されている
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の画像形成装置においては、特
殊な記録紙を使用する必要があり、表面が平滑に処理さ
れたものでないとインクを記録祇に十分転写させること
ができないため、発熱記録素子を用いて記録する装置に
は、普通紙を用いても記録できるものは存在しない。

一方、普通紙に記録する装置の代表として電子写真記録
方法があり、複写紙やプリンタに広く応用されている。

また、これをプリンタ等に応用する場合、露光手段にレ
ーザと結像光学系を組み合わせたもの、あるいはＬＥＤ
アレイと結像光学系を組み合わせたものなどが使用され
ているが、いずれもコストが高くなってしまう。

すなわち、価格が安い装置の場合は普通紙に記録するこ
とができず、普通紙に記録することができるものは装置
の価格が高いといった問題があり、どちらも満たすこと
のできる装置を得ることができない。

本発明は、上記従来の画像形成装置の問題点を解決して
、低価格でしかも普通紙への記録が可能な画像形成装置
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の画像形成装置においては、感光体
の表面をＩＰ電する手段と、温度と透過率間にヒステリ
シス特性を有する可逆性悪熱媒体に熱書込みを行い、透
過率の差により画像部とＪｌ：ｉｉｉ像部を形成する手
段と、上記感光体上に可逆性感熱媒体を重ねて全面露光
する手段と、感光体上にトナー像を形成する現像手段と
、現像された感光体と記録媒体を重ねて記録媒体に感光
体上のトナー像を転写する手段と、記録媒体上のトナー
像を定着する手段を有している。

（作用） 本発明によれば、上記のように感光体の表面を帯電する
手段と、温度と透過率間にヒステリシス特性を有する可
逆性感熱媒体に熱書込みを行い、透過率の差により画像
部と非画像部を形成する手段と、上記感光体上に可逆性
感熱媒体を重ねて前面露光する手段と、感光体上にトナ
ー像を形成する現像手段と、現像された感光体と記録媒
体を重ねて記録媒体に感光体上のトナー像を転写する手
段と、記録媒体上のトナー像を定着する手段を有してい
るので、可逆性感熱媒体に形成された画像部と非画像部
を介して全面露光を行うことによって感光体ドラムの表
面に静電潜像を形成することができる。

したがって、該静電潜像を現像し、そのトナー像を記録
媒体に転写・定着することによって普通紙に記録するこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第２図は本発明の画像形成装置のシステム図である。

図において、ｌは感光体、２は感光体１の面を帯電する
帯電手段、３は温度と濃度間又は温度と透過率間にヒス
テリシス特性を有する可逆性感熱媒体４に熱書込みを行
う手段である。上記感光体ｌは帯電された後、上記可逆
性悪熱媒体４が重ねられ、全面露光手段５により全面露
光される。その後、現像手段６により感光体１上にトナ
ー像が形成され、転写手段７に送られ、現像された感光
体１と記録媒体８が重ねられ記録媒体８にトナー像が転
写される。記録媒体８上の転写されたトナー像は定着手
段９により定着され、−力感光体ｌに残ったトナーはク
リーニング手段１０により除去される。

次に、本発明に用いる上記可逆性悪熱媒体４について説
明する。

可逆性感熱媒体４は基材上にサーモクロミック材料を塗
布して構成される。該サーモクロミンク材料は、温度の
変化に応じて濃度が変化する性質に記録性を付与したも
のである。

第３図は可逆性感熱媒体（Ａタイプ）の温度の濃度の関
係図である。

上記可逆性感熱媒体４は温度によって濃度が変化し、し
かも可逆性を有する。温度と濃度変化にはヒステリシス
特性があり、温度の上昇及び下陣に伴い状態がａ、Ａ、
ｂ、Ｂの順に移る。

また、画像を書き込む場合は状態Ａを起点として書込み
部のみを温度Ｔ１以上にし、その後温度Ｔ８以上に保て
ば状態Ｂとなる。譲状ＢＢの書込み部と状ａＡの非書込
み部とで濃度差ができ、画像が形成される。さらに、可
逆性感熱媒体４を温度ＴＩ以下に冷却すれば画像は消去
される。

第４図は他の可逆性感熱媒体（Ｂタイプ）の温度と透過
率の関係図である。

Ｂタイプの可逆性感熱媒体４は温度によって透明状態と
白濁状態が可逆的に変化し、さらに常温でもその二形態
を維持することができることに特徴がある。

該可逆性感熱媒体４は室温Ｔｏで白濁状態にあり、この
状態をＡで示す。これを加熱すると温度Ｔ１から透過率
が増加し始め、温度Ｔ！で最大透明状態となる。そして
、それを室温まで冷却して状態Ｂとしても実線で示すよ
うに透明状態は維持される。次にこの透明状態の可逆性
感熱媒体４を温度Ｔ５以上に加熱すると、透明状態と白
濁状態の中間状態となる。それを室温状態に冷却すると
、−点鎖線で示すように白濁状態に戻る。

また、画像を書き込む場合は、状態へを起点として、書
込み部のみを温度Ｔ！以上にする。この可逆性悪熱媒体
４を室温に戻すと書込み部のみが状態Ｂ七なり、状態Ｂ
の書込み部と状態Ａの非書込み部で透過率の差ができる
。この可逆性感熱媒体４を温度Ｔ３以上に加熱すると、
元の白濁状態に戻すことができる。

第５図は本発明の画像形成装置の画像形成のプロセスを
示す図、第５図（Ａ）は熱書込みプロセスを示す図、第
５図（Ｂ）は帯電プロセスを示す図、第５図（Ｃ）は全
面露光プロセスを示す図、第５図（０）は現像プロセス
を示す図、第５図（Ｅ）は転写プロセスを示す図、第５
図（Ｆ）は定着プロセスを示す図である。

本発明の画像形成のプロセスにおいては、最初に発熱記
録素子１２を用いてプラテンロール１３上を移動する可
逆性悪熱媒体４上に画像信号に応じて熱書込みが行われ
る。これによって、可逆性感熱媒体４は濃度又は透過率
の差に伴う画像が形成される。ここでは、可逆性感熱媒
体４としてＢタイプのものを用いて説明する。

すなわち、初めに斜線で示すように白濁状態であった可
逆性感熱媒体４は、発熱記録素子１２によって熱書込み
が行われると、該熱書込みが行われた部分は透明状態に
変化して画像部１４（白地部）を、熱書込みが行われな
い部分はそのまま白濁状態を維持して非画像部１５（斜
線部）をそれぞれ形成する［第５図（Ａ）Ｉ。

一方、感光体１は帯電手段、すなわちコロナ帯電器１７
を用いて一様かつ均一に帯電される［第５図（Ｂ）１゜
図においては、プラス型感光体が使用されており、感光
体ｌの表面にプラスの極性の電荷が帯電される。また、
感光体ｌは導電性支持体ｌａ上に光導電層ｉｂを設けて
構成される。

次に、上記感光体重に可逆性感熱媒体４を密着して重ね
、可逆性感熱媒体４の上から全面に光を照射する。この
時、可逆性悪熱媒体４の濃度又は透過率の差に伴う画像
に応じた光量が、可逆性感熱媒体４を透過して感光体ｌ
に照射される。図においては、画像部１４（白地部）は
透明状態なので、光がｉ３遇し感光体ｌに照射され、感
光体ｌの帯電電荷が除去される。一方、非画像部１５（
斜線部）は白濁状態なので光の透過量は制限され、感光
体ｌの帯電電荷は残留する。これにより、感光体１に静
電潜像が形成される］第５図（Ｃ）］。

現像プロセス１第５図（Ｄ）１では、現像ロール１９と
感光体ｌの空間には、感光体１に形成された静電潜像に
伴う電気力線が発生する。このため、現像ロール１９上
の帯電したトナー２０は、静電電力により感光体ｌ上に
付着し、現像される（図では反転現像を示す、）。

転写プロセス］第５図（Ｅ）ｌでは、記録媒体８はトナ
ー像が形成された感光体ｌに重ねられ、コロナ帯電器２
１により、感光体ｌ上に形成されたトナー像が記録媒体
８側に静電的に転写される。

そして、定着プロセス［第５図（Ｆ）１では、記録媒体
８に転写されたトナー像は、定着手段９、すなわち発熱
ロール２２及び加圧ロール２３により加熱溶融される。

溶融したトナー２０は圧力により記録媒体８の繊維間に
浸透し、定着される。

第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の概略構成
図である。

図において、１はドラム上に形成された感光体であり、
セレン感光体、有機感光体などいずれも使用することが
できる。

１７は帯電手段２　（第２図）を構成するコロナ帯電２
トであり、感光体ｌの表面に対向して設けられる。帯電
手段２として、このほかにブラシなども利用できる。

２５は露光装置である。該ｎ光装置２５は可逆性感熱媒
体４、発熱記録素子１２、全面露光手段５及び全面発熱
素子２９で構成される０本実施例では、可逆性感熱媒体
４として第４図で示すＢタイプのものが用いられる。そ
して該可逆性感熱媒体４はプラテンロール１３、転勤ロ
ール（Ａ）２７及び転勤ロール（Ｂ）２Ｂに掛けられる
。

該可逆性感熱媒体４を挟んでプラテンロール１３の対向
側には発熱記録素子１２が設けられており、可逆性悪熱
媒体４は発熱記録素子１２とプラテンロール１３により
加圧される。この発熱記録素子１２は通称サーマルヘッ
ドと呼ばれている。

また、全面露光手段５は感光体ｌに密着して重ねられた
可逆性感熱媒体４上に設けられる。全面露光手段５とし
ては、光の強さが一様かつ均一な光源、例えば蛍光灯、
ハロゲンランプ、ＬＥＤなどいずれも利用することがで
きる。そして、全面発熱素子２９は転動ロール（Ｂ）２
８と共に可逆性感熱媒体４を挟圧するように設けられて
おり、熱の強さが長手力向均−なものならいずれも使用
することができる。

上記現像手段６は現像ロール１９上にトナー２０を吸着
して搬送して現像するもので、感光体ｌに対向して設け
られる。現像手段６としては、二成分磁気ブラシ現像器
、−成分磁気ブラシ現像器、−成分非磁性現像器などい
ずれも利用することができる。

２１は転写手段７　（第２図）を構成するコロナ帯電器
であり、感光体１の表面に対向して設けられ、感光体ｌ
の表面に付着したトナー２０を記録媒体８上に転写する
。記録媒体８には普通祇が用いられる。

９は定着手段であり、発熱ロール２２及び加圧ロール２
３で構成され、転写されたトナー２０を定着させる１発
熱ロール２２は、金属性中空部材にハロゲンランプを内
蔵したもの、あるいは金属面に直接発熱体を設けたもの
などが利用される。

ｌＯはクリーニング手段であり、転写プロセスの後に感
光体１に残留したトナー２０を除去するために設けられ
ている。図示したブレードクリーニングの他にも公知の
技術が使用可能である。

次に、この装置の動作及び作用を説明するや感光体ｌ及
びプラテンロール１３が、図示しない駆動手段により図
示矢印方向に一定周速度で回転する。可逆性感熱媒体４
は感光体１と接触するようにプラテンロール１３、転動
ロール（Ａ、Ｂ）２７．２８間に掛けられ、プラテンロ
ール１３とのｆｆｌ力により、図示矢印方向に移動する
。感光体ｌと可逆性感熱媒体４はその移動速度がほぼ同
じになるように構成されている。

初めに感光体！はコロナ帯電器１７により一様かつ均一
に帯電され、一方、可逆性感熱媒体４は発熱記録素子１
２により画像信号に応して熱書込みが行われる。これに
よって、可逆性感熱媒体４は透過率の差に伴う画像が形
成される。

次に、感光体ｌに対し画像が形成された可逆性感熱媒体
４が密着して重ねられ、その可逆性感熱媒体４の上から
全面露光手段５を用いて全面に光が照射される。可逆性
感熱媒体４の透過率の差に伴う画像に応じた光量が可逆
性感熱媒体４を透過して、感光体ｌに照射され静電潜像
が形成される。

現像プロセスでは、現像ロール９と感光体ｌとの空間に
感光体ｌに形成された静電潜像に伴う電気力線が発生し
、現像ロール９上の帯電したトナー２０が静電気力によ
り感光体ｌ上に付着し、現像される。

転写プロセスでは、記録媒体８が図示しない給紙部より
給紙及び送紙され、感光体ｌとコロナ帯電器２１間に搬
送され、ここで記録媒体８は感光体１に重ねられ、感光
体ｌ上に形成されたトナー像が静電的に記録媒体８に転
写される。　定着プロセスでは、記録媒体８上に形成さ
れたトナー像が発熱ロール２２の熱により加熱溶融され
る。溶融したトナー２０は、発熱ロール２２と加圧ロー
ル２３の圧力により記録媒体８の繊維間に浸透し、定着
される。定着された記録媒体８は装置外へ搬送される。

一方、それまで透過率の差に伴う書込み部と非書込み部
が存在する画像を保持していた可逆性感熱媒体４は、全
面発熱素子２９の熱により温度Ｔ。

以上に加熱され、元の白濁状態に戻される。そして、発
熱記録素子１２に至るまでに室温状態に冷却され、元の
白濁状態に戻る。こうして、可逆性感熱媒体４は画像の
消去が行われて繰返し利用される。

一方、転写プロセス後に感光体ｌに残った残留トナーは
クリーニング手段ｌＯにより除去される。

また、必要に応じて感光体１に残留した電荷を除去する
除電ランプも設けられる。こうして、感光体ｌも繰返し
利用される。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲からＵト除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、感光体の
表面を帯電する手段と、温度と透過率間にヒステリシス
特性を有する可逆性感熱媒体に熱書込みを行い、透過率
の差により画像部と非画像部を形成する手段と、上記感
光体上に可逆性悪熱媒体を重ねて前面露光する手段と、
感光体上にトナー像を形成する現像手段と、現像された
感光体と記録媒体を重ねて記録媒体に感光体上のトナー
像を転写する手段と、記録媒体上のトナー像を定着する
手段を有しているので、可逆性感熱媒体に形成された画
像部と非画像部を介して全面露光を行うことによって感
光体ドラムの表面に静電潜像を形成することができる。

したがって、該静電潜像を現像しそのトナー像を記録媒
体に転写・定着することによって普通紙に記録すること
ができる。

また、記録素子としてコストの安い熱記録素子を用いる
ことができ、コストを低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の概略構成
図、第２図は本発明の画像形成装置のシステム図、第３
図は可逆性感熱媒体（Ａタイプ）の温度と濃度の関係図
、第４図は他の可逆性感熱媒体（Ｂタイプ）の温度と透
過率の関係図、第５図は本発明の画像形成装置の画像形
成のプロセスを示す図、第５図（Ａ）は熱書込みプロセ
スを示す図、第５図（Ｂ）は帯電プロセスを示す図、第
５図（Ｃ）は全面露光プロセスを示す図、第５図（Ｄ）
は現像プロセスを示す図、第５図（Ｅ）は転写プロセス
を示す図、第５図（Ｆ）は定着プロセスを示す図である
。 ｌ・・・感光体、２・・・帯電手段、３・・・熱書込み
手段、４・・・可逆性感熱媒体、５・・・全面露光手段
、６・・・現像手段、７・・・転写手段、８・・・記録
媒体、９・・・定着手段、ｌＯ・・・クリーニング手段
、１２・・・発熱記録素子、１３・・・プラテンロール
、１７．２１・・・コロナ帯電器、２０・・・トナー、
２２・・・発熱ロール、２３・・・加圧ロール、２５・
・・露光手段、２７・・・転勤ロール（＾）、２８・・
・転動ロール（Ｂ）　、２９・・・全面発熱素子。 第 図 食−集

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）感光体の表面を帯電する手段と、 （ｂ）温度と透過率間にヒステリシス特性を有する可逆
   性感熱媒体に熱書込みを行い、透過率の差により画像部
   と非画像部を形成する手段と、 （ｃ）上記感光体上に可逆性感熱媒体を重ねて全面露光
   する手段と、 （ｄ）上記感光体上にトナー像を形成する現像手段と、 （ｅ）現像された感光体と記録媒体を重ねて記録媒体に
   感光体上のトナー像を転写する手段と、 （ｆ）上記記録媒体上のトナー像を定着する手段を有す
   ることを特徴とする画像形成装置。