JPH03234582A - 可逆性感熱媒体 - 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、普通紙に記録する画像形成装置において、発
熱記録素子により画像が形成される可逆性感熱媒体に関
するものである。

（従来の技術） 従来、発熱記録素子を用いて感熱紙に記録する画像形成
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い、
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やプリンタに広く用いられている。

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、これを改善するために、インクを塗布したフィ
ルムを中間媒体として用い、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
。

ところが、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紙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的なものとして電子
写真記録方法があり、複写紙やプリンタに広く用いられ
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。

そこで、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が
提供されている。

また、このような画像形成装置に用いる可逆性感熱媒体
は、高分子薄膜の熱による光散乱性制御、すなわち高分
子中に分散した脂肪酸の相変化を利用するものにおいて
は、ポリエステルなどのポリマ又は樹脂からなるマトリ
ックス材にヘヘン酸などの有機低分子物質を分散して形
成されている。

第３図は従来の可逆性感熱媒体の温度／光透過率関係図
である。

上記可逆性感熱媒体は温度によって透明状態と不透明状
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。

１）透明状態形成 最初、図中（＾）又は（Ｄ）の透過率を示していた可逆
性感熱媒体の温度を室温Ｔ、から上げてＴｏを超え、Ｔ
１の温度に達すると（Ａ）→（Ｂ）又は（［１）→（Ｂ
）と透過率は変化する。その後Ｔ１から室温Ｔｌ１ｌま
で冷却すると透過率は（Ｂ）→（Ｅｌ）となり透明状態
に固定される。

１１）不透明状態形成 最初、（Ａ）又は（Ｄ）の透過率を示していた可逆性感
熱媒体の温度を上げていくと、Ｔ　−、Ｔ　＋を超える
。そして、Ｔ２以上の温度に達すると、（Ａ）→（Ｂ）
→（Ｃ）又は（Ｄ）→（Ｂ）→（Ｃ）と透過率は変化す
る。その後、Ｔ２から室温Ｔ、まで冷却すると、透過率
は（Ｃ）→（Ａ）と変化し不透明状態に固定される。

これに対して高分子相溶−非相溶を利用した可逆性感熱
媒体には、フッ化ビニリデン系重合体とアクリル酸エス
テル系重合体を混合したものなどがある。

第４図は従来の他の可逆性感熱媒体の温度／光透過率関
係図である。

図において、書込み部を形成する場合、最初Ａ又はＣの
状態にある可逆性感熱媒体の温度を上げてＴ、を超えＴ
１にすると、該可逆性感熱媒体は状態Ｂになり不透明状
態になる。その後、室温Ｔ、Ｉまで急冷すると、状態が
Ａとなって可逆性感熱媒体は不透明状態に維持される。

これに対してＡ又はＣの状態の可逆性感熱媒体の温度を
上げてＴ、にした後、室温ＴＩＩまで徐冷すると状態は
ＢからＣに変化して透明状態になる。

すなわち、Ｔ、の温度の冷却速度を制御することにより
、透明状態Ｃと不透明状態Ａとを形成することができる
。

これらの可逆性感熱媒体を使用する際には支持体上に可
逆性感熱材料からなる感熱層が形成される。支持体とし
ては、−船釣に高分子フィルム、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン
、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリカーボネ
ート、ポリエステル、ポリイミドなどが使用される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の可逆性感熱媒体は、定着プロ
セスにおいてトナーを溶融する際に、発熱ロールにより
１６０°Ｃ前後に加熱される。その場合、支持体がポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポ
リカーボネートで形成されていると熱により熔融してし
まう。

また、ポリエステル、ポリイミドで構成した場合、耐熱
性は高いが摩擦等により帯電しやすく、可逆性感熱媒体
上に形成される画像が乱れてしまう、さらに、ポリイミ
ドは有色であり、露光の際に光を吸収して、画像品質を
低下させてしまう。

本発明は、上記従来の可逆性感熱媒体の問題点を解決し
て、耐熱性が高く定着プロセスを受けることができ、帯
電しにくくかつ無色透明で十分な露光を行うことができ
、画像品質を向上させることが可能な可逆性感熱媒体を
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、本発明の可逆性感熱媒体においては、含フ
ツ素ポリベンゾオキサゾールで構成されるフィルム上に
可逆性感熱材料からなる感熱層を形成し、該感熱層の上
に保護層が形成される。

上記可逆性感熱材料は、高分子中に分散した脂肪酸の相
変化を利用する系、高分子の相溶−非相溶を利用する系
のいずれのものも利用することができる。

また、保護層には、ＡＩｚＯｓやＴａｘｅｓなどを利用
することができる。

（作用） 本発明によれば、上記のように含フ・７素ポリベンヅオ
キサゾールフイルム上に可逆性感熱媒体で構成される感
熱層を形成し、さらにその上に保護層を形成しである。

上記含フツ素ポリベンゾオキサゾールの耐熱性は４００
°Ｃ以上と高く、耐久性も優れているため、定着プロセ
スにおいて使用しても溶融することがない。

また、フッ素を含んでいるため、摩擦などによって帯電
することがなくなり、トナー像が乱れることがなくなる
。

さらに含フツ素ポリベンゾオキサゾールは無色透明であ
るため、露光装置によって照射された光が吸収されるこ
とがなくなる。

（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１図は本発明の実施例を示す可逆性感熱媒体の断面図
である。

図において、２１は次の構造式で示される含フツ素ポリ
ベンゾオキサゾールからなるフィルムである。

（以下余白） ここで、上記含フツ素ポリベンゾオキサゾールの耐熱性
は４００°Ｃ以上と高く、耐久性も優れているため、定
着プロセスにおいて使用しても溶融することがない、ま
た、フッ素を含んでいるため、摩擦などによって帯電す
ることがなくなり、トナー像が乱れることがなくなる。

さらに含フツ素ポリベンゾオキサゾールは無色透明であ
るため、露光装置によって照射された光が吸収されるこ
とがなくなる。

２２は感熱層であり、高分子中に分散した脂肪酸の相変
化が利用する系、高分子の相溶−非相溶を利用する系の
いずれのものも使用することが可能である。２３は保護
層であり、上記感熱層２２を熱的、機械的（摩耗等）に
保護するために設けられており、Ａｌ２Ｏ３やＴａ２０
５などを用いることができる。

第２図は本発明の可逆性感熱媒体を使用したプリンタの
概略構成図である。

図において、ｌはドラム状に形成された感光体であり、
導電性支持体上に光導電層を設けて形成される。セレン
感光体、有機感光体などいずれのものも使用することが
できる。２は加圧ロール、３は発熱ロールである０発熱
ロール３は、金属製の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
どを利用することができる。

４は上述した構成の可逆性感熱媒体であり、上記感光体
ｌと加圧ロール２間に掛けられる。５は発熱記録素子で
あり、サーマルヘッドと呼ばれている。６はプラテンロ
ールであり、可逆性感熱媒体４は上記発熱記録素子５と
プラテンロール６に挟ま（して加圧される。

７は帯電手段であるコロナ帯電器であり、感光体ｌの表
面に対向して設けられる。帯電手段としては、このほか
にブラシ帯電器なども利用することができる。

８は全面露光手段である蛍光灯であり、感光体Ｉ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
露光手段としては、蛍光灯のほかに光の強さが一様均一
な光源、例えばハロゲンランプ、ＬＥＤなといずれのも
のも利用することができる。

現像手段は、現像ロール９上にトナー１０を吸着して搬
送し、現像するものであり、感光体１に密着して重ねら
れた可逆性感熱媒体４面上に設けられる。現像手段とし
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のものも利用する
ことができる。

１１は記録紙であり、普通紙を利用することができる。

１２は定着クリーナであり、転写プロセスの後、可逆性
感熱媒体４に残留したトナーを除去する。１３は除電ブ
ラシであり、可逆性感熱媒体４が帯びた静電気を除去す
る。１４は除電ランプであり、感光体１の残留電荷を除
去する。１５は全面発熱体であり、可逆性感熱媒体４を
加熱徐冷し、消去状態（透明状態）にする。

次に、可逆性感熱媒体の感熱層として、フッ化ビニリデ
ン系重合体とアクリル酸エステル系重合体の混合物を使
用した画像形成装置の動作、作用について説明する。

感光体１、加圧ロール２、発熱ロール３及びプラテンロ
ール６が図示しない駆動手段により図示矢印方向に一定
周速度で回転すると、可逆性感熱媒体４は、感光体１、
加圧ロール２、発熱ロール３及びプラテンロール６によ
り図示矢印方向に移動する。

初めに、発熱記録素子５が用いられ可逆性感熱媒体４上
に画像信号に応じた熱書込みが行われる。

一方、感光体１はコロナ帯電器７を用いて一様均一に帯
電される。次に感光体ｌに可逆性感熱媒体４が密着して
重ねられ、可逆性感熱媒体４の上から全面露光手段９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
率の差により形成される画像に応じた光量が可逆性感熱
媒体４を透過し、感光体ｌに照射される。これにより、
感光体１に静ｔＷＩ像が形成される。

現像プロセスでは、現像ロール９と可逆性感熱媒体４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
が可逆性感熱媒体４を貫通して発生する。現像ロール９
上の帯電したトナー１０は、静電気力により可逆性感熱
媒体４上に付着し、現像される。

転写・定着プロセスでは、記録紙１１が図示しない給紙
部より給紙及び送紙され、加圧ロール２と発熱ロール３
間に搬送される。ここで記録紙１１は可逆性感熱媒体４
上に重ねられる。そして、可逆性感熱媒体４上に形成さ
れたトナー像は発熱ロール３の熱により加熱溶融される
。溶融したトナー１０は圧力により記録紙１１の繊維間
に浸透し、定着される。そして、定着された記録紙１１
は装置外へ搬送される。

一方、それまで透過率の差による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、発
熱ロール３の熱により温度Ｔ０以上に加熱され、更に全
面発熱体１５によりＴ１近傍の温度に加熱される。そし
て、発熱記録素子５に至るまでに徐々に室温状態に冷却
され、元の透明状態に戻る。こうして、可逆性感熱媒体
４は画像が消去されて繰り返し利用される。

また、記録紙１１に転写した後の可逆性感熱媒体４上に
はわずかなトナーが残留する場合があるが、加圧ロール
３上で定着クリーナ１２を圧接することにより簡単に拭
き取ることができる。また、可逆性感熱媒体４上に静電
気を帯びることがあるが、可逆性感熱媒体４に接触させ
て設けた除電ブラシにより除去される。こうして、可逆
性感熱媒体４は画像の消去、清掃、除電されて繰り返し
利用される。

一方、感光体１は、現像プロセス後、可逆性感熱媒体４
と分離した後に除電ランプ１４により表面の残留電荷が
除去される。こうして、感光体１も繰り返し使用するこ
とができる。

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排除するものではない。

例えば、本発明の可逆性感熱媒体は実施例に示したプリ
ンタ以外に発熱記録素子を用いて可逆性感熱媒体上に画
像を形成し、その画像を感光体を用いてトナーにより可
視化する表示装置などに応用することができる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、可逆性感
熱媒体を含フツ素ポリベンゾオキサゾールフィルム上に
順次感熱層と保護層を設けるようにしたので、耐熱性が
よく、耐久性に優れた可逆性感熱媒体を提供することが
できる。さらに含フツ素ポリベンゾオキサゾールは帯電
しにくく、かつ透明度が高いため、画像品質が良好とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す可逆性感熱媒体の断面図
、第２図は本発明の可逆性感熱媒体を使用したプリンタ
の概略構成図、第３図は従来の可逆性感熱媒体の温度／
光透過率関係図、第４図は従来の他の可逆性感熱媒体の
温度／光透過率関係図である。 １・・・感光体、２・・・加圧ロール、３・・・発熱ロ
ール、４・・・可逆性感熱媒体、５・・・発熱記録素子
、７・・・コロナ帯電器、１０・・・トナー、１３・・
・除電ブラシ、１５・・・全面発熱体、２１・・・含フ
ツ素ポリベンゾオキサゾールフィルム、２２・・・感熱
層、２３・・・保護層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）含フッ素ポリベンゾオキサゾールで構成されるフ
   ィルム上に可逆性感熱材料からなる感熱層を形成し、 （ｂ）該感熱層の上に保護層を形成したことを特徴とす
   る可逆性感熱媒体。