JPH05104752A

JPH05104752A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH05104752A
Application number: JP29382491A
Authority: JP
Inventors: Isao Ito; 功伊藤; Takeshi Saikawa; 健済川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 1993-04-27
Anticipated expiration: 2015-04-24
Also published as: JP3036173B2

Abstract

(57)【要約】【目的】トナー等の製造工程の複雑化及び外添剤の多様
化等によるコストアップを招くことがなく、しかもイン
ク担持媒体へのトナーの再付着を防止可能な画像記録装
置を提供することを目的とする。【構成】インク担持媒体上の転写材への溶融・転写によ
り脱落したインク層の部分を、トナーによって現像する
ことにより再生するインク層再生手段と、前記インク層
再生手段によって再生されたインク層の部分をインク担
持媒体上に仮固着する仮固着手段と、前記インク担持媒
体上に仮固着されなかった余分なトナーを回収するトナ
ー回収手段とを具備するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インク担持媒体に担
持されたインクを熱転写することにより画像の記録を行
なう画像記録装置に関し、さらに詳しくは、インク担持
媒体を再生して使用可能な画像記録装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像記録装置としては、
例えば特開平２−２６６９８２号公報や特開平２−３０
３８８０号公報等に開示されているものがある。これら
によれば、熱転写方式にて画像を形成する工程とインク
シートを再生する工程とを有する画像記録装置におい
て、導電性トナーの外添剤を規定したり、異なる体積平
均粒径のトナーを混合することにより、既に再生された
インクシートのインク層にトナーが再付着するのを防止
することを企図している。また、特開平２−７８５９５
号公報には、複数回の熱履歴に耐えられるようにトナー
中に酸化防止剤を含有することが提唱されている。さら
に、特開平２−３０１４８６号公報に開示されているよ
うに、絶縁性のトナーを使用することも提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記提案に係る従来技術の場合には、いずれもそれ
なりの効果が期待できるものの、トナーに所定の外添剤
を添加したり、異なる体積平均粒径のトナーを選別す
る、或いはトナー中に酸化防止剤を含有させる必要があ
るため、トナー等の製造工程の複雑化及び外添剤の多様
化等によるコストアップを招くという問題点がある。ま
た、特開平２−３０１４８６号公報に開示されているよ
うに、絶縁性のトナーを使用した場合には、未印字部と
印字部の間で現像のためのコントラストが十分に採れな
いため、未印字部分におけるインクシートへのトナーの
再付着が発生するという問題点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、トナー等の製造工程の複雑化
及び外添剤の多様化等によるコストアップを招くことが
なく、しかもインク担持媒体へのトナーの再付着を防止
可能な画像記録装置を提供することにある。

【０００５】すなわち、この発明に係る画像記録装置
は、インク層を表面に担持したインク担持媒体を、画像
情報に応じて選択的に加熱することにより、前記インク
担持媒体のインク層を転写材上に溶融・転写して画像の
記録を行なう画像記録装置において、前記インク担持媒
体上の転写材への溶融・転写により脱落したインク層の
部分を、トナーによって現像することにより再生するイ
ンク層再生手段と、前記インク層再生手段によって再生
されたインク層の部分をインク担持媒体上に仮固着する
仮固着手段と、前記インク担持媒体上に仮固着されなか
った余分なトナーを回収するトナー回収手段とを具備す
るように構成されている。

【０００６】この発明におけるインク担持媒体として
は、使用する記録ヘッドにより異なるが、サーマルヘッ
ド使用の溶融型の場合は、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリイミド、ポリフェニレンスルファイド、ポリア
ミド、ポリアラミド等の絶縁性高分子フィルムからなる
ものが用いられる。一方、スタイラスヘッド使用の通電
型の場合は、ヘッド接触側から見て、ポリイミド、ポリ
アラミド、ポリスルホン、ポリイミドアミド、ポリエス
テルイミド、ポリフェニレンオキシド、ポリ−Ｐ−キシ
リレン、ポリベンズイミダゾールなどの樹脂または、そ
れらの誘導体を含む結着樹脂に、導電性フィラー、例え
ばカーボン粒子、金属粉末、導電性セラミックス粉末、
電荷移動錯体等にイオン導電剤を分散または溶解したも
ので、体積抵抗率を１０⁰〜１０³Ω・ｃｍに制御した
発熱層と、例えばアルミニウム、ニッケル、金、銀、
銅、白金、等の金属や、導電性セラミックス材、例えば
ＲｕＯ₂、ＴｉＮ、ＴａＢ₂、ＣｒＢ₂、Ｂ₄Ｃ、Ｔｉ
Ｃ等からなる帰路電極層と、シリコン系樹脂、ポリイミ
ド系樹脂からなる表面エネルギーを制御された、インク
剥離層のすくなくとも３層からなるフィルムが用いられ
る。そして、これらのインク担持媒体の表面にインク層
が形成される。

【０００７】また、記録ヘッドは、公知のサーマルヘッ
ドやスタイラスヘッドを用いることができる。

【０００８】上記インク層再生手段としては、電子写真
式複写機等に使用される現像器が用いられ、この現像器
は、公知の現像方式、例えば、二成分磁気ブラシ現像、
一成分磁気ブラシ現像、非接触式一成分現像方式等を採
用したものが使用できる。

【０００９】現像剤は、ポリエステル、エポキシ、ポリ
アミド、エチレン、アクリル等の樹脂や、それぞれの共
重合体に、磁性粉、例えばＦｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｎｉを混連・粉砕・分級したものに、導電性
付与のために、ファーネスブラック、チャネルブラック
等のカーボンブラック、あるいはＡｌ、Ｃｕ等の金属
粉、ＩＴＯ粉、ＳｎＯ₂等の導電性粉を外添した導電性
磁性一成分トナーや、前記導電性の外添剤をなくして絶
縁性にした絶縁性磁性一成分トナー、更に、トナーとし
て、ポリエステル、エポキシ、ポリアミド、スチレン、
アクリル等の樹脂や、それぞれの共重合体に、着色剤と
してファーネスブラック、チャネルブラック等のカーボ
ンブラックを混連・粉砕・分級したものと、キャリアと
して、フェライト、鉄粉等の磁性体表面をコーテイング
して帯電制御を行ったもの、あるいは、ポリマー中に前
記磁性粉を分散させてなるポリマー系のものからなる二
成分現像剤も使用できる。

【００１０】仮固着手段としては、電子写真複写機等で
使用される定着器を用いることができ、この定着器は、
フューザーロール、ラジアント（輻射熱を利用したも
の）、フラッシュ、背面加熱、オーブンフューザー等の
公知のものでよい。ただし、オフセット防止のために、
使用するトナーにより適宜選択の必要はある。また、イ
ンク担持媒体自身が発熱層を備えている場合には、仮固
着手段として、この発熱層に通電する手段を用いても良
い。

【００１１】トナー回収手段は、使用するトナーの種類
により適宜使い分ければよい。例えば、磁性粉を含むト
ナーの場合はマグネットロール、磁性粉を含まない場合
はバイアスロールを使用すればよい。このとき、回収し
たトナーを現像器に戻す手段、例えば、複写機等での公
知の搬送用オーガとパイプとの組合せからなるトナーリ
クイエム手段を設けてもよい。

【００１２】

【作用】この発明においては、インク担持媒体上の転写
材への溶融・転写により脱落したインク層の部分を、ト
ナーによって現像することにより再生するインク層再生
手段と、前記インク層再生手段によって再生されたイン
ク層の部分をインク担持媒体上に仮固着する仮固着手段
と、前記インク担持媒体上に仮固着されなかった余分な
トナーを回収するトナー回収手段とを具備するように構
成されているので、熱転写方式による画像記録によって
インク層が消費されたインク担持媒体は、画像記録のた
めに必要な分のインク層をインク層再生手段によって再
生し、このインク担持媒体上に再生されたトナーを仮固
着手段によって仮固着し、余分に付着したトナーは、ト
ナー回収手段によって回収するため、インク担持媒体上
にインクの再付着が発生するのを防止することができ、
常時インク担持媒体上には、適切なインク層を形成する
ことができる。さらに、記録ヘッドによる印字時におい
ても未印字部トナーは、インク担持媒体上に仮固着され
ているため、転写材上の余白を汚すこともない。

【００１３】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００１４】図１はこの発明に係る画像記録装置の一実
施例を示すものである。

【００１５】図１において、１はインク担持媒体を示す
ものであり、このインク担持媒体１は、無端のベルト状
に形成され、互いに平行に配置された径の大きな駆動ロ
ーラ２及び従動ローラ３（駆動ローラ２と従動ローラ３
とは逆の配置でも良い）との間に矢印方向に移動可能に
掛け回されている。上記インク担持媒体１は、図２に示
すように、裏面側より体積抵抗率が１０⁰〜１０²Ω・
ｃｍのカーボン分散ポリイミド樹脂からなる発熱層４
と、アルミニウムからなる帰路電極層５と、シリコン樹
脂からなるインク剥離層６とから構成されており、各層
４、５、６の厚みは、例えば、それぞれ２０μｍ、０．
２μｍ、２．５μｍに設定される。そして、上記インク
担持媒体１には、そのインク剥離層６の表面にインク層
が所定の厚さに形成されるようになっている。

【００１６】また、上記インク担持媒体１は、駆動ロー
ラ２と従動ローラ３との間に掛け回される長さよりも長
く設定されているとともに、その上端部は、その裏面側
に圧接された記録ヘッド７によってバックアップロール
８に押圧されており、駆動ローラ２と従動ローラ３の上
側部分において上向きに山型に突出した形状となってい
る。上記記録ヘッド７としては、例えば８ドット／ｍｍ
の解像度を持つ通電用のスタイラスヘッドが用いられ
る。この記録ヘッド７は、画像信号に応じてインク担持
媒体１の発熱層４に通電することにより、この発熱層４
を画像信号に応じて発熱させ、インク担持媒体１の表面
に形成されるインク層を、記録ヘッド７とバックアップ
ロール８との間を通過する転写材９上に転写定着するこ
とによって画像の記録を行なうようになっている。

【００１７】さらに、上記駆動ローラ２の側方には、画
像記録動作に伴って消費されたインク担持媒体１のイン
ク層を再生するためのインク層再生手段としての現像器
１０が配設されている。この現像器１０は、導電性磁性
一成分トナーを用いた現像器であり、現像ロールは、マ
グネット固定・スリーブ回転方式で駆動され、回転方向
は、インク担持媒体１の移動方向と同方向となってい
る。なお、現像器１０の現像スリーブに印加される現像
バイアスは、例えば１５０Ｖに設定される。

【００１８】ここで、上記現像器１０で使用されるトナ
ーは、ポリエステル樹脂７０重量部、マグネタイト３０
重量部を混連・粉砕・分級して平均粒径２０μｍとし、
カーボンブラックを上記組成に対して５重量部サンプル
ミルで外添したものを用いた。このトナーの体積抵抗率
は、１０³〜１０⁴Ω・ｃｍ程度であり、粘度は、１２
０℃において１０⁴ｐｏｉｓｅと低粘度である。

【００１９】また、上記従動ローラ３は、現像器１０に
よって再生されたインク層の部分をインク担持媒体１上
に仮固着する仮固着手段を兼ねている。すなわち、この
従動ローラ３は、電子写真複写機等に使用される定着器
のフューザーロールからなり、このフューザーロール３
をインク担持媒体１のヘッド接触側に配置した背面加熱
方式となっている。このフューザーロール３は、図１の
矢印方向にインク担持媒体１を線速４０ｍｍ／ｓで駆動
した時、その表面温度が７０〜８０℃になるように制御
回路により温度制御されている。上記フューザーロール
３による加熱温度は、本実施例のトナーをインク担持媒
体１上に仮固着するのに適した温度に設定される。

【００２０】ここで、「仮固着」とは、図３に示すよう
に、インク層が転写されて抜けたインク担持媒体１のイ
ンク剥離層６の表面に、現像されたトナー粒子の下端部
が部分的に溶融して固着した状態をいう。

【００２１】さらに、上記フューザーロール３の上方に
は、インク担持媒体上に仮固着されなかった余分なトナ
ーを回収するトナー回収手段が配設されている。このト
ナー回収手段としては、前記インク層再生手段と同様に
構成された現像器１１が使用されるが、この現像器は、
マグネットの強さがインク層再生手段の現像器よりも強
く設定されている以外は、インク層再生手段の現像器と
同様に構成されている。

【００２２】以上の構成において、この実施例に係る画
像記録装置では、次のようにして画像の記録及びインク
担持媒体のインク層の再生が行われる。すなわち、イン
ク担持媒体１上に最初にインク層１２を形成するには、
以下の手順に従う。まず、図１に示すように、インク担
持媒体１をフューザーロール３で加熱することにより、
インク剥離層６の表面を略０Ｖに熱除電した後、現像器
１０によってインク担持媒体１のインク剥離層６の表面
にトナーＴを均一に現像する。この現像は、インク剥離
層６が絶縁性であるために可能となる。上記インク担持
媒体１のインク剥離層６上に一様に現像されたトナーＴ
は、フューザーロール３上を通過すると、インク剥離層
６に接したトナーＴの接触部分のみが溶融し、仮固着さ
れる。また、仮固着されなかったトナーＴは、現像器１
１によって回収されるが、このとき現像器１１の現像ロ
ールに印加されるバイアス電圧は０Ｖに設定される。そ
のため、インク担持媒体１のインク剥離層６上に余分に
付着したトナーの回収は、磁力のみによって行われる。

【００２３】次に、記録ヘッド７の各ビットに画像信号
に応じたパルスが与えられ、各ビット直下のインク担持
媒体１の発熱層４が発熱し、記録ヘッド７とバックアッ
プロール８との間を通過する転写材９上にトナーＴが溶
融・転写され、ハードコピーが形成される。

【００２４】また、上記画像記録動作によってインク層
１２が欠落したインク担持媒体１は、現像器１０の位置
へと移動し、この現像器１０によってインク層１２が欠
落したインク担持媒体１の部分は、導電性トナーＴの現
像原理により再びトナーＴで埋められる。そして、前記
したように、フューザーロール３によってインク担持媒
体１のインク剥離層６上に現像されたトナーＴが仮固着
される。このとき、先にインク担持媒体１上に仮固着さ
れているトナーＴは、仮固着温度が７０〜８０℃という
低さのため、ほとんど変化せずそのままの状態を維持す
る。そして、インク層１２が抜けた跡に現像されたトナ
ーＴのみが、インク担持媒体１のインク剥離層６上に仮
固着される。また、インク担持媒体１上に余分に付着し
たトナーＴは、現像器１１によって回収され、回収され
たトナーＴは、図示しないオーガにより現像器１０に戻
され、再使用される。

【００２５】このように、上記実施例では、インク担持
媒体１上の転写材９への溶融・転写により脱落したイン
ク層１２の部分を、トナーＴによって現像することによ
り再生する現像器１０と、前記現像器１０によって再生
されたインク層１２の部分をインク担持媒体１上に仮固
着するフューザーロール３と、前記インク担持媒体上１
に仮固着されなかった余分なトナーを回収する現像器１
１とを具備するように構成されているので、熱転写方式
による画像記録によってインク層１２が消費されたイン
ク担持媒体１は、画像記録のために必要な分のインク層
１２を現像器１０によって再生し、このインク担持媒体
１上に再生されたトナーＴをフューザーロール３によっ
て仮固着し、余分に付着したトナーＴは、現像器１１に
よって回収するため、インク担持媒体１上にインクの再
付着が発生するのを防止することができ、常時インク担
持媒体１上には、適切なインク層１２を形成することが
できる。さらに、記録ヘッド７による印字時においても
未印字部トナーＴは、インク担持媒体１上に仮固着され
ているため、転写材９上の余白を汚すのを防止すること
ができる。

【００２６】また、現像器１０によって再生されたイン
ク層１２の部分を、インク担持媒体１上に仮固着するよ
うに構成されているので、フューザーロール３に印加さ
れる加熱エネルギは少なくて済む。

【００２７】さらに、二成分現像剤を使用することによ
ってブライトカラーを得ることも可能である。すなわ
ち、二成分現像剤（絶縁性トナー）を使用した場合に
は、従来技術で説明したように現像コントラストが得ら
れにくいという難点がある。しかしながら、この実施例
においては、未定着トナーは回収されるため、印字部、
非印字部の両方を現像するような値に現像バイアスを設
定しても差支えない。従って、現像コントラストが得ら
れにくいという難点は、解消されるものである。

【００２８】またさらに、インク担持媒体のインク剥離
層とトナーとのインターラクションを回避することもで
きる。すなわち、この発明においては、トナーが付着す
るインク剥離層の表面エネルギーは、トナーと比較して
約１０ｄｙｎｅ／ｃｍ低い。従って、トナーが完全に溶
融すると、その表面でトナーがはじかれ、局所的にトナ
ーがある所とない所ができてしまい、均一なインク層を
作ることは困難である。しかしながら、この発明のよう
に仮固着手段を使用すれば、完全溶融によるトナーのは
じき効果もなくなり、均一なインク層を作ることが可能
となる。なお、前記実施例では、通電転写について述べ
たが、サーマルヘッドを使用した溶融型のものでも実施
可能なことは勿論である。

【００２９】第二実施例図４はこの発明の第二の実施例を示すものであり、前記
実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例では、現像剤としてマイナス帯電性の絶
縁性磁性一成分トナーを用いており、このトナーを現像
するための帯電手段を備えている。

【００３０】すなわち、現像器１１で使用されるトナー
は、ポリエステル樹脂６０重量部、マグネタイト３０重
量部、ポリエチレンワックス５重量部、カーボンブラッ
ク５重量部を混練・粉砕・分級し、平均粒径２０μｍと
し、踈水性シリカを上記組成に対して０．５重量部サン
プルミルで外添したものを使用している。このとき、ト
ナーＴの体積抵抗率は１０¹⁵〜１０¹⁶Ω・ｃｍ程度であ
り、粘度は１２０℃において１０⁴ｐｏｉｓｅである。

【００３１】この現像器１０の現像ロールは、マグネッ
ト固定・スリーブ回転方式で駆動され、回転方向は、イ
ンク担持媒体１の移動方向と同方向となっている。

【００３２】また、インク担持媒体１の表面には、図４
に示すように、記録ヘッド７の下流側にインク担持媒体
１の表面を一様に帯電する帯電手段２０が配設されてい
る。この帯電手段２０は、ワイヤーの印加電圧が−５．
５ＫＶのコロトロンから構成されており、この帯電手段
２０によってインク担持媒体１の表面が、図５に示すよ
うに、例えば−３００というように一様に帯電されると
ともに、印字部分は０〜−２０Ｖ程度となる。上記コロ
トロン２０を使用することにより、インク担持媒体１の
印字部・非印字部の静電容量の違いにより現像コントラ
ストが形成され、インク担持媒体１の印字部のみが現像
可能となる。

【００３３】このとき、現像器１０内のトナーＴは、現
像バイアスが−２５０Ｖであるため、インク担持媒体１
の印字部により多くのトナーＴが現像され、非印字部に
はわずかのカブリが発生する程度でほとんど現像されな
い。しかしながら、仮固着・回収というプロセスを経過
するため、印字部のトナーのみがインク層となり、非印
字部のカブリトナーは回収されるため、均一なインク層
が再生できる。

【００３４】この実施例では、上記のごとく、絶縁性の
トナーを用いてインク担持媒体のインク層を再生するこ
とができる。

【００３５】その他の構成及び作用は前記第一の実施例
と同一であるので、その説明を省略する。

【００３６】

【発明の効果】この発明は以上の構成及び作用よりなる
もので、トナー等の製造工程の複雑化及び外添剤の多様
化等によるコストアップを招くことがなく、しかもイン
ク担持媒体へのトナーの再付着を防止可能な画像記録装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明に係る画像記録装置の一実施
例を示す概略構成図である。

【図２】図２はインク担持媒体を示す断面図である。

【図３】図３はインク担持媒体の表面にトナーを仮固
着した状態を示す模式図である。

【図４】図４はこの発明に係る画像記録装置の第二実
施例を示す概略構成図である。

【図５】図５はインク担持媒体の表面電位を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１インク担持媒体、３フューザーロール、４発熱
層、５帰路電極層、６インク剥離層、７記録ヘッ
ド、１０現像器、１１現像器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク層を表面に担持したインク担持媒
体を、画像情報に応じて選択的に加熱することにより、
前記インク担持媒体のインク層を転写材上に溶融・転写
して画像の記録を行なう画像記録装置において、前記イ
ンク担持媒体上の転写材への溶融・転写により脱落した
インク層の部分を、トナーによって現像することにより
再生するインク層再生手段と、前記インク層再生手段に
よって再生されたインク層の部分をインク担持媒体上に
仮固着する仮固着手段と、前記インク担持媒体上に仮固
着されなかった余分なトナーを回収するトナー回収手段
とを具備することを特徴とする画像記録装置。