JPH04130393A - イオンプリンタ - 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、イオンプリンタに関するものである。

（従来の技術） 近年、プリンタは、普通紙対応性、高速化、低騒音化、
カラー化が、益々要求されてきており、様々な発明考案
が提案され、製品化されている。

その中でイオンプリンタは、階調性が高く、連続印刷が
でき、光遮蔽の必要がなく、トナ一定着が容易、且つ構
造が簡単で、しかも、寿命が長い、と言う特徴が注目さ
れ普及しつつある。

その中で、本発明は、粉体トナーを用いて現像し、定着
の前にトナーを液化して、記録紙に転写するものである
。

この方式に近い例が、古く特開昭４８−９０２４１号公
報に提案されているが、これは、加熱転写ローラを用い
て、加圧と同時にトナーを溶融させて記録用紙に転写定
着する方法で、圧力転写のみよりは定着性は良いものの
速度の点で複写機や、プリンタに応用するには十分でな
かった。また、その改善提案である特開昭６１−１２９
６７２号公報、および特開昭６３−２６９１６３号公報
は、中間像形成ドラムを加熱してトナーの溶融転写性を
向上させたり、トナー自身や中間像形成ドラムの材質を
変えたちのであった。

従来のイオンプリンタについて特開昭６１１２９６７２
号公報に示された静電記録方式によるトナー像熱転写装
置を例として、第６図の構成図により説明する。同図に
おいて、耐熱性を有するトナー像形成中間媒体ドラム（
以下ドラムと称す）１は、中空芯金１８の表面に、少な
くとも温度５０℃以上の耐熱性を有する誘電体からなる
記録層１ｂが形成され、内部に加熱器２が収容されてい
る。なお、記録層１ｂは、非感光性の誘電体層となって
いる。

矢印Ａに示す反時計方向に回転するドラム１の周囲には
、上方にイオンコントロールヘッド３、左方に乾式トナ
ー現像機４、下方左側にトレイ（図示せず）に入れた記
録用紙５と、用紙ピックアップローラ６、一対の給紙ロ
ーラ７ａおよび７ｂとからなる給紙装置８、下方に熱転
写ロール９、下方右側に上記のドラム１および熱転写ロ
ール９の表面に先端が接するように設けられた一対の用
紙剥離用爪１０ａおよび１０ｂと、その右方に配置され
た一対の排紙ローラｌｌａおよびｌｌｂ、右方にドラム
ｌの表面に接するように設けられたクリーニングブレー
ド１２ａとトナー受け１２ｂからなるクリーニング装置
１２がそれぞれ配置されている。なお、上記の熱転写ロ
ール９は、中空芯金９８の表面に弾力層９ｂが形成され
ており、その内部に加熱器１３が配置されている。

以上のように構成されたトナー像転写装置について、そ
の動作を説明する。

まず、ドラム１および熱転写ロール９の加熱器２および
１３に通電し、それぞれ表面温度が５０℃程度および５
０℃以上に加熱する。次に、ドラム１および熱転写ロー
ル９は、それぞれ矢印ＡおよびＢの方向に回転し、イオ
ンコントロールヘッド３によってドラム１の記録層１ｂ
に静電潜像が書き込まれた後、乾式トナー現像機４によ
りトナー像が形成される。次に、給紙装置８によって記
録用紙５が、ドラム１と熱転写ロール９との接触部に挿
入される。ドラム１のトナー像は、接触部までに予熱さ
れた熱転写ロール９によって溶融し、接触圧によって記
録用紙５に転写された後、排紙ローラｌｌａおよび１比
によって排出される。一方、ドラムｌ上の残留トナーは
、クリーニングブレード１２ａによってトナー受け１２
ｂに掻き落とされる。

（！＠明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の構成では、熱転写ロール９の採用
が発明の構成であり、しかも熱転写ロール９のみでは加
熱時間が短く、温度調整が難しいため、補助的にドラム
１に加熱器２を設けて予熱している。従って、ドラムｌ
と熱転写ロール９の両方に加熱器２および１３を設ける
ため、構造が複雑になり消費電力が大きいという問題が
あった。

また、転写性に関しても、接触圧のみに頼る転写に比べ
ればかなり良いものの、さらに転写効率を向上するため
、ドラム１の温度を上げると、乾式トナー現像機４のト
ナーが固まるブロッキング等の事故をもたらし、また、
熱転写ロール９の温度を上げても、記録用紙５の加熱時
間は極めて短く、しかも乾式トナーのガラス転移点近傍
の温度を維持することは極めて困難で、それより低いと
残留トナーが多くなり、それより高いと乾式トナー現像
機４に熱的影響を与えて、ブロッキング現象がおこりや
すくなるという問題があった。しかも記録用紙５の裏面
からの加熱であり、効率が悪いという問題もあった。

本発明は上記の問題を解決するもので、構造が簡単で消
費電力が少なく、転写効率が良く、優れた印字品質を有
する安価なイオンプリンタを提供するものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、本発明は、熱転写ロール９
を単なる加圧ロールに替え、ドラム１および熱転写ロー
ル９の加熱器２および１３のかわりに、乾式トナー現像
機４の後に、ドラム１の記録層１ｂに近接する加熱器を
設けるものである。

（作　用） 上記の構成により、ドラム１の表面のトナーは、記録用
紙５の転写部に回動する間に、加熱されて、完全に溶融
し液体状態になるので、転写定着は軽く押し付けるだけ
で、インクジェットのように記録用紙５の繊維間に瞬間
的に浸透する。しかも、瞬間的に硬化するため、インク
ジェット記録のようなにじみや汚れが発生しない。また
、従来方式で記録層１ｂをトナーの溶融温度まで加熱す
るために発生するトナーのブロッキング現象も記録層１
ｂの一部を選択的に加熱するため、防止できる。

従って、構造が簡単になる上に、印字品質も向上し、ま
た記録層が周期的に加熱されるため、接触圧のみによる
転写のイオンプリンタの欠点の１つであった耐環境性も
、記録層の表面が加熱により乾燥して絶縁抵抗が安定す
るため、完全に除去される。

このように現像は粉体状態のトナーで、記録紙への転写
定着は液体状態のトナーでそれぞれ行い、且つ加熱は転
写の前工程で行い、トナー供給部に熱的影響を与えない
ため、印字品質、耐環境性に優れ、構成が簡単で小形、
軽量、低コストのイオンプリンタが得られる。

（実施例） 本発明の実施例３について第１図ないし第５図により説
明する。

第１図は、本発明による第１の実施例を示す側面図で、
第６図に示した従来例の図と前後逆方向から見た図とし
て描いである。従って、ドラム１の回転方向が、矢印Ｃ
に示すように、第６図で示した従来例とは逆方向に描い
であるので、図には省略したが、給紙装置８および排紙
ローラｌｌａおよびｌｌｂは、それぞれ右側および左側
に配ｌされることになる。

本実施例が、第６図に示した従来例と異なる点は、熱転
写ロール９が加熱器１３を内蔵しない細い加圧ロール１
４に変更した点と、ドラム１に内蔵の加熱器２と上記の
加熱器１３に替って、乾式トナー現像機４のトナー供給
ドラム４ａと上記の加圧ロール１４の中間に加熱器１５
を配置した点と、クリーニング装置１２の後に、接触式
除電ロール１６を設置した点である。その他は従来例と
変りがないので説明を省略するが、細部について補足す
ると、ドラム１の上方近傍に、配置したイオンコントロ
ールヘッド３は、独立に制御できる多数イオン吐出孔を
有し、吐出したイオン１７で記録層１ｂの上に潜像を形
成する。また、トナー供給ドラム４ａは、外周に帯電し
た状態のトナー１８を保持し、トナー１８の穂が僅かに
接触する位置関係にある記録層１ｂの潜像を現像する。

記録用紙５は、ドラム１と加圧ロール１４との間の軽い
接触圧で搬送される。

以上のように構成されたイオンプリンタの動作を説明す
る。ドラム１は、矢印Ｃに示す時計方向に回転し、記録
層１ｂにイオンコントロールヘッド３から投下されたイ
オン１７（例えばプラスイオン）によりプラスに帯電し
た潜像が形成される（この場合実際にはイオンコントロ
ールヘッド３とドラム１間には電界をかけているが、図
示していない）。ドラム１が回転して潜像部分がトナー
供給ドラム４ａの前に来ると、帯電したトナー１８（例
えばマイナス帯電）が上記の帯電潜像の帯電量が飽和す
るまで、付着し現像される。

ドラム１上に形成されたトナー像は加熱器１５により加
熱され、加圧ロール１４との接触部に至る間に溶融状態
となる。加圧ロール１４によってドラム１に密着する記
録用紙５に溶融したトナー像が浸透転写される。記録用
紙５に転写された液体トナーは、ドラム１から離れると
、記録用紙５に熱を奪われて、にじみが発生する前に固
化定着する。

転写後、ドラム１上に残留したトナー１８は、クリーニ
ングブレード１２ａで拭き取られ、その後記録層ｌｂ上
の帯電部分の電荷は、除雪ロール１６で除去され、ドラ
ム１は初期状態に戻る。以上の動作を連続的に繰り返し
て記録用紙５に印字を行なうものである。

なお、当然のことながら、記録層１ｂに撥水性の性質を
持たせれば、残留トナーが極端に減少する。また、除電
ロール１６もコロトロンのようなイオン発生機で逆帯電
させることにより同等のドラムイニシャライズ効果を持
たせることもできる。

第２図は、第２の実施例を示すドラムの要部拡大斜視図
で、第１図に示した第１の実施例と異なる点は、ドラム
１の表面に、内側より熱絶縁層ｌｃ、ｌｉ気抵抗層１ｄ
および誘電体からなる記録層１ｂを順次薄層で形成し、
ドラム１の両端部に電気抵抗層１ｄを露出させ、これに
固定電極１９を接触摺動させ通電し、ドラム１の円周方
向の任意の部分を加熱し、これで加熱器１５を置き換え
た点である。熱絶縁層１ｃでドラム１の内部と熱隔離さ
れるため、熱容量が少なくなるため、効率よく記録層１
ｂを加熱することができる。また、この構成では、電気
抵抗層１ｄをイオン１７を吸引する電界電極として利用
することも可能で、この場合ドラム１本体は絶縁性の材
質でも使用可能となる。

第３図は、第３の実施例を示す部分側面図、第４図およ
び第５図はそのトナー像形成中間媒体ベルト（以下ベル
トと称す）の要部側面図および定着工程ローラの斜視図
である。

第３図において、本実施例が第１図および第２図に示し
た実施例と異なる点は、ドラム１の替りに、二等辺三角
形状に配置した定着工程ローラ２０、現像工程ローラ２
１および除電工程ローラ２２に掛け回したベルト２３に
トナー像を形成する点と、第４図に示すように、上記の
ベルト２３を誘電体からなる記録層２３ａとその裏面に
形成した電気抵抗層２３ｂとで構成した点と、第５図に
示すように、上記の定着工程ローラ２０の両端部に環状
の電極２０ａおよび２０ｂを形成し、これが上記の電気
抵抗層２３ｂに転がり接触して通電する点である。なお
、乾式トナー現像機４のトナー供給ドラム４ａは現像工
程ローラ２１、また、クリーニング装置１２と接触式除
電ロール１６は除電工程ローラ２２の外側にそれぞれ配
置した。

このように構成されたイオンプリンタの動作は、定着工
程ローラ２０の巻掛け角の範囲で帯状に加熱されるほか
は、変りがないのでその説明を省略する。なお、ドラム
１の替りにベルト２３を用いると、ドラム１とちがい形
状がフレキシブルなので、プリンタ形状の自由度が大き
く、また、ベルト２３の周囲は、空気により断熱されて
いるため、熱効率がよく消費電力が少ない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、記録層に形成し
た潜像の現像はトナーの粉末状態で行い、記録用紙への
転写はトナーの溶融状態で行うため、転写定着の効率が
よく印字品質の向上が図れる。

また、トナー供給部は熱的影響を受けないので、ブロッ
キング等の事故が発生しない。さらに、加熱容量が小さ
くて済むため、消費電力が少なく、構造が簡単で安価な
小形のイオンプリンタが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すイオンプリンタの
側面図、第２図は第２の実施例に使用するドラムの要部
拡大斜視図、第３図は第３の実施例を示すイオンプリン
タの部分側面図、第４図および第５図はそのベルトの部
分拡大側面図および定着工程ローラの斜視図、第６図は
従来例のイオンプリンタの側面図である。 １　・・・　トナー像形成中間媒体ドラム（ドラム）、
　ｌａ、　９ａ−・−中空芯金、　ｌｂ、２３ａ・・・
記録層、　１ｃ・・・熱絶縁層、　ｌｃｌ。 ２３ｂ・・・電気抵抗層、　２．１３．１５・・・加熱
器、　３　・・・イオンコントロールヘッド、４　・・
・乾式トナー現像機、　４ａ・・・　トナー供給ドラム
、　５　・・・記録用紙、　６　・・用紙ピックアップ
ローラ、　７ａ、７ｂ・給紙ローラ、　８・・・給紙装
置、　９　・・・熱転写ロール、　９ｂ・・・弾力層、
ｌｏａ。 １０ｂ・・・用紙剥離用爪、ｌｌａ、　ｌｌｂ・・・排
紙ローラ、１２・・・クリーニング装置、１２ａ・・・
クリーニングブレード、　１２ｂ・・・トナー受け、１
４・・・加圧ロール、１６・・・接触式除電ロール、１
７・・・イオン、１８・・・　トナー　１９・・・固定
電接、２０・・・定着工程ローラ、２０ａ、　２０ｂ・
・・電極、２１　・・・現像工程ローラ、２２・・・除
電工程ローラ、２３・・・　トナー像形成中間媒体ベル
ト（ベルト）。 特許呂願人　松下電器産業株式会社 第 図 ヤ閾媒４キトラム（ドラム） 第 図 第 図 第 図 ２３ｂ電氏）←篤暑 第 図 第　６ 図 １ａ、９ａ・・−ヤ辷屹１ ２．１３．−、　　力υ艷２シ ロ０．　旧起（じツクアップυ−り ７ａ、７ｂ−吟舞（υ−り ８・・・　給声（友］」 ９・−２４敷写ローｌし ９ｂ　、、、　５竿力層 １０ａ、１０ｂ・・・躬武午］紐測入 １１ａ、１１ｂ−Ｊト＃’ｏ−７

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電材からなる回動するトナー像形成中間媒体と
   、上記の中間媒体の表面にイオン潜像を形成するイオン
   コントロールヘッドと、上記の潜像を顕像化する乾式ト
   ナー現像装置と、上記の顕像トナーを融点以上に加熱す
   る加熱装置と、溶融トナー像を記録用紙に転写する転写
   手段とからなるイオンプリンタにおいて、上記の加熱装
   置を乾式トナー現像装置の後に配置したことを特徴とす
   るイオンプリンタ。
2. （２）上記のトナー像形成中間媒体が、外周に誘電層を
   形成した円筒ドラムで構成されたことを特徴とする請求
   項（１）記載のイオンプリンタ。
3. （３）上記のトナー像形成中間媒体が、複数本のローラ
   と、これに掛け回した外周面に誘電層を形成したベルト
   で構成されたことを特徴とする請求項（１）記載のイオ
   ンプリンタ。
4. （４）上記の加熱装置が、円筒ドラムの外周面に巻き付
   けた、表面に誘電薄層を形成したフィルム状ヒータで構
   成したことを特徴とする請求項（２）記載のイオンプリ
   ンタ。
5. （５）円筒ドラムの外周面に電気抵抗薄膜および誘電薄
   膜を直接形成し、上記の電気抵抗薄膜をヒータとしたこ
   とを特徴とする請求項（２）記載のイオンプリンタ。
6. （６）誘電ベルトに薄膜のヒータを形成したことを特徴
   とする請求項（３）記載のイオンプリンタ。
7. （７）電気抵抗薄膜の下に熱絶縁層を設けたことを特徴
   とする請求項（５）記載のイオンプリンタ。
8. （８）上記のヒータに摺動接触もしくは転がり接触する
   電極で、軸方向任意の箇所に通電加熱することを特徴と
   する請求項（４）、（５）又は（６）記載のイオンプリ
   ンタ。