JPH08114998A - 加熱中間部材上に画像を形成する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一な画像付着段階を設け、制御した画像転
写ギャップと優れた画像重ね合わせをもたらす。 【解決手段】 中間部材２０と、第１のカラーのマーキ
ング材料３０を中間部材２０に付着してその上にマーキ
ング画像を生成する第１のマーキング手段２００と、中
間部材２０と連動して中間部材２０を加熱してその上に
粘着性を付与したマーキング画像を形成するヒーター３
２と、中間部材２０上に合成粘着性を付与したマーキン
グ画像を形成している粘着性を付与したマーキング画像
上に、第２のカラーのマーキング材料を付着する第２の
マーキング手段２０２と、合成粘着性を付与したマーク
画像を記録用紙２６に転写する手段３６であって、その
転写は記録用紙２６と接触させて冷却させた合成粘着性
を付与したマーク画像によってなされ、実質上、記録用
紙２６上に永久的に定着するものからなる、記録用紙上
にカラー画像を生成する記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、概略的にはノンイ
ンパクト印刷システムに関し、特に転写可能な画像を加
熱中間部材上に生成し、続いてその画像を記録用紙に転
写する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明は、中間部材に画像を記録してそ
れらの画像を記録用紙ないし基体に転写する際に固有の
利点を利用するものである。そのようなシステムの１つ
の主要な利点は、マーキングないし現像装置と中間部材
の間の転写ギャップの不確実な間隔パラメータを制御す
る機能を増大できることである。大部分のマーキング技
術の場合にそうであるように、記録用紙固有の特性変化
があることでそのような変化に対応するためマーキング
機構を広範に開発する必要がある。

【０００３】いままで様々なマーキング方法では中間部
材を使用したり、マーキング過程で転写定着ステップを
組み合わせたりしてきたが、その一部は以下の関連する
開示の主題となっている。

【０００４】デサウアー（Ｄｅｓｓａｕｅｒ）に対する
米国特許第３，０１３，８７８号は、電子写真粉末画像
を支持体に転写、定着する改善方法と装置を開示してい
る。

【０００５】カールソン(Carlson)に対する米国特許第
３，３７４，７６９号は、現像画像を転写し、続いて加
熱して転写画像の粘着性を増し、用紙に転写する中間ベ
ルトを使用した装置を教示している。

【０００６】ビルネ(Byrne)に対する米国特許第３，５
９１，２７６号は、エラストマー中間転写部材を使用し
た方法と装置を説明している。従来の方法を用いて静電
潜像を現像した後、画像を圧力下でエラストマー部材に
転写し、現像した粉末画像を捉える。続いて画像を熱と
圧力で用紙支持材料に再転写する。更に同特許は、用紙
支持材料を事前に加熱するあるいは代わりに熱を接触転
写ニップに加えて画像の支持材料への再転写を容易にで
きることを開示している。

【０００７】フォトランド(Fotland)らに対する米国特
許第４，２６７，５５６号は、イオン源により画像を円
筒誘電部材上に形成するイオン放射印刷ヘッドを利用し
た静電転写印刷過程を説明している。画像は次に調節し
て円筒誘電部材と転写ローラ間を通過する用紙に圧力転
写する。

【０００８】スタンジ(Stange)に対する米国特許第４，
４２７，２８５号は、一対の事前溶着移送ロールを利用
して未溶着画像をコピー用紙に「付加」する直接両面印
刷装置を教示している。溶着機構は、事前溶着処理で行
う付加ゆえにわずかに低い温度で作動する一対の加熱ソ
フト溶着ロールからなる。

【０００９】カタカベらに対する米国特許第５，１６
８，２８９号は、熱可塑性インクで被覆したインク用紙
を用いて選別的に画像を中間転写ドラムに付着する記録
装置を開示している。次に中間転写ドラムを前に進めて
ドラム表面上のシリコン・エラストマ層上に付着した熱
可塑性インクを記録用紙と接触させる。

【００１０】パークス(Parks)らによるゼロックスディ
スクロージャジャーナル（１６巻、６号、ｐｐ３４９−
３５０、１９９１年１１・１２月）では、インク像を最
初に中間転写ドラムないし同様の媒体に付着する熱イン
クジェットマーキングヘッドの使用を開示している。イ
ンク像は次にコピー用紙に転写する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、記録用紙上
に画像を生成する記録装置を提供する。装置は中間部材
と、マーキング材料を前記中間部材の外面に付着してそ
の上に画像を生成するマーキング手段と、前記中間部材
の内面と連動して(in communication with)前記中間部
材を加熱してその外面に付着した荷電マーキング材料に
粘着性を付与するヒーターと、前記中間部材の外面との
ニップを規定して、粘着性を付与したマーキング材料画
像を前記中間部材と前記転写手段で規定されるニップを
通過して記録用紙に転写する転写手段とからなり、それ
により粘着性を付与したマーキング材料画像が記録用紙
と接触すると冷却して記録用紙の表面に永久的に定着す
る。

【００１２】本発明の別の態様では、記録用紙の両側に
画像を生成する両面記録装置を提供する。本装置は第１
と第２の像形成システムからなる。各々の像形成システ
ムは、中間部材と、マーキング材料を中間部材の外面に
付着してその上に画像を形成するマーキング手段と、前
記中間部材の内面と連動して前記中間部材を加熱してそ
の外面に付着した荷電マーキング材料の癒着と粘着性の
増大をもたらすヒーターとからなる。本装置は更に、第
１と第２の中間部材の間のニップを規定して、前記第１
と第２の中間部材をニップを通過する記録用紙の各々の
側と接触させ、前記第１と第２の中間部材上の粘着性を
付与したマーキング材料画像を記録用紙の各々の側に転
写し、それにより粘着性を付与した画像をそれに永久的
に定着する手段を含む。

【００１３】本発明の更に別の態様では、ａ）荷電した
マーキング粒子の現像画像を中間部材の外面に非相互作
用的(non-interactive)に生成し、ｂ）前記中間部材の
内部の少なくとも一部を加熱してマーキング粒子に粘着
性を付与し、ｃ）前記中間部材の外面を記録用紙と接触
させて粘着性を付与したマーキング材料を記録用紙に転
写するステップからなる記録用紙上に画像を生成する方
法を提供する。

【００１４】本発明は、中間部材上に潜像ないし現像済
み画像が生成される画像形成ギャップが固定されるとい
う利点があり、それにより通常の静電印刷機でギャップ
を通過する広範な記録媒体を考慮する必要なしに印刷装
置を特別に造ることができる。本発明の更なる利点は、
無端中間部材に加えた熱は部材の表面上に含まれるマー
キング粒子だけを加熱するのに用いられるということで
ある。それにより転写ニップを通過する記録用紙を加熱
し記録用紙に転写されたマーキング材料を溶融して用紙
に完全に定着する追加エネルギーが必要でなくなる。本
発明の更に別の利点は、マーキング粒子を記録用紙の表
面に転写する方法としての静電場が必要でなくなるとい
うことである。これは強力なエネルギーのコロナ要素が
必要でなくなるだけでなく、信頼性も向上し、それによ
り例えば複数通路両面像形成を行う記録用紙のようにマ
ーキング粒子をきめのあるないししわのいった記録用紙
に転写できる。

【００１５】

【発明の実施の態様】本発明の基礎となる加熱式中間ロ
ール像形成過程の全般的な理解を得るため図面を参照す
る。なお図面では同様の参照数字を用いて同一の構成要
素を示す。図１は本発明の加熱中間ロール像形成過程を
行うのに使用する様々な処理段階（ｓｔａｇｅ）を示し
ている。一般に中間部材２０が像形成システムの主要な
構成要素である。矢印２２で示した方向に回転すると、
中間部材はＡ）画像付着、Ｂ）画像溶解ないし粘着性付
与、Ｃ）画像転写／溶着（転写定着）という３つの段階
を通過する。

【００１６】像形成過程では、中間部材２０は最初に画
像付着段階Ａに進む。付着段階Ａでは、数々の別のマー
キング過程を利用してマーキング材料ないし粒子２４を
中間部材２０表面に付着することができる。例えば静電
潜像を最初に部材表面に付着し、荷電表面に接触するキ
ャリア内で浮遊する荷電マーキング粒子で現像する間接
ないし相互作用(interactive)マーキング手法を用いる
ことができる。間接マーキング過程例としては、光像に
対応して電荷を消滅する光電部材を使用する公知の基本
的な電子写真手法、マジズゼンコ(Maczuszenko)らによ
り米国特許第４，６１９，５１５号あるいはガンドラッ
チ(Gundlach)らにより米国特許第４，４６３，３６３号
に記述されたような粒子線写真手法、スネリング(Snell
ing)により米国特許第５，１８５，６１９号に教示され
たパイロ電気手法などがある。更に直接ないし非相互作
用マーキング手法を用いてマーキング粒子２４を中間部
材２０表面に付着することができる。非相互作用マーキ
ング手法には、直接静電印刷、ガンドラッチにより米国
特許第２，９６８，５５２号に記述された選別的転写現
像、スネリングにより米国特許第５，１５３，６１５号
に記述されたパイロ電気直接マーキング、パークスらに
よるゼロックスディスクロージャジャーナル（１６巻、
６号、ｐｐ３４９−３５０、１９９１年１１・１２月）
に記載されたものに似た装置を用いたホットメルトイン
クジェット手法、クアーテ(Quate)らにより米国特許第
４，６９７，１９５及び４，７４５，４１９号に記載さ
れた音響インク印刷がある。

【００１７】画像付着段階で使用するマーキング手法に
は関係なく、先述のマーキング過程の１つに入力したオ
リジナル画像データに対応して生成されるマーキング粒
子の領域からなる現像画像が生じる。次に中間部材表面
に存在するマーキング粒子２４を画像溶解段階Ｂに進め
る。マーキング粒子が中間部材２０の表面と接触すると
きとそれらが記録用紙２６に転写されるときの間の領域
を包含するＢ段階では、中間部材２０に内的に加える熱
により粒子３０の粘着性が増大ないし溶融状態に変化す
る。

【００１８】粘着性を付与したマーキング粒子画像は、
用紙による限られたウィッキングで記録用紙２６に転
写、接合するようにする。特に中間部材２０は、転写ニ
ップ３４の領域の中間部材の内壁を加熱するだけでな
く、中間部材の質量と熱伝導性故に中間部材２０の外壁
を表面に存在するマーキング粒子を溶融させるのに十分
な温度に全般的に維持する加熱要素３２を含んでいる。
代わりに中間部材２０はデラル他により米国特許第５，
０８７，９４６号に記載されているような「インスタン
ト・オン」装置としたり、ユアン(Yuan)により米国特許
第５，１９１，３８１号にある正の抵抗温度係数を有す
るセラミック抵抗材料から形成した管状加熱ローラとす
ることができる。中間部材２０の内部からの加熱により
軟化、溶解する間、表面上のマーキング粒子は、中間部
材２０の外面上に付着したそれらの位置を維持してそれ
らが示す画像パターンを変えないようにする。

【００１９】中間部材２０の外面上に配置したマーキン
グ粒子の溶解ないし粘着性付与中、中間部材２０は粘着
性を付与したマーキング粒子３０が転写定着段階Ｃに到
達するまで矢印２２の方向に進み続ける。転写定着ニッ
プ３４では、溶解したマーキング粒子をバックアップ圧
力ロール３６を通して加える垂直力Ｎにより記録用紙２
６の表面と接触させる。更に記録用紙２６は従来の直接
ないし間接像形成操作の結果としてその表面に先に転写
したトナー画像を有することができる。垂直力Ｎは約１
００ｐｓｉ（７Ｋｇ／ｃｍ²）のニップ圧力をもたら
し、中間部材２０の外面に対してその幅に渡って均一に
付勢した弾性ブレードないし類似のバネ状の部材を通し
て記録用紙に加えることもできる。

【００２０】記録用紙が転写定着ニップを通過すると、
粘着性を付与したマーキング粒子は記録用紙の表面を濡
らし、粘着性を付与した粒子と中間部材２０の液体に強
い親和性を持たない表面の間のけん引力に比較して用紙
と粘着性を付与した粒子の間の大きなけん引力により、
粘着性を付与した粒子は画像マーキング３８として完全
に記録用紙に転写される。更に粘着性を付与した状態で
画像マーキングを記録用紙２６に転写し、それらを転写
溶着ニップを通過して進めてその溶融温度以下に冷却さ
せると消えないようになる。粘着性を付与したマーキン
グ粒子の転写定着は、マーキング粒子を加熱するだけで
なくそれらが存在する記録基体も加熱しなければならな
い従来の加熱式ロール溶着システムとは対照的に、マー
キング粒子を事前に溶融するために熱を用いるだけであ
るという利点を更に持っている。従ってヒーター３２に
より消費されるエネルギーは相当する溶着ロールヒータ
ーが消費するもの以下であることが予期される。

【００２１】次に本発明の両面実施例を示した図２を参
照すると、一対の中間部材２０と５０を使用して粘着性
を付与したマーキング粒子を共通の転写定着段階Ｃを通
過する記録用紙２６の各々の側に同時に付着する。参照
数字５２で図２の下半分に全般的に描いた両側像形成シ
ステムは、図１の片側溶着ロール像形成装置に関して先
に説明したものと同様に機能する。対応する画像付着及
び溶解段階は、各々参照文字Ａ’、Ｂ’で示してある。
更に転写定着ニップ３４内での一定の垂直力を達成する
ため、両面像形成システム５２を上方向に加える垂直力
Ｎにより片面像形成システム５４に付勢できる１つのサ
ブシステムとして維持することが望ましい。従って溶着
ロール像形成過程を取り入れた第２の反転した像形成シ
ステムを追加することで、各々の記録用紙の同時の両面
像形成が可能になる。

【００２２】ここで溶着ロール像形成と共に直接マーキ
ング手法の特定使用例を述べると、図３Ａ、Ｂは本発明
の実施例と共に直接静電印刷を取り入れた印刷装置を例
示している。余り知られていない静電印刷様式である
が、直接静電印刷（ＤＥＰ）はトナーないし現像剤を、
基体に既に存在する静電潜像に対応するよりも目標基体
に画像構成で直接付着する点で電子写真様式とは異な
る。この種の印刷装置はプレスマン(Pressman)らにより
米国特許第３，６８９，９３５号で開示されている。一
般にこの種の印刷装置は、印刷ヘッド構造内の選択した
開口部を通して現像剤が通過できるようにするアドレス
可能な電極と関連した静電場を用いる。

【００２３】図３ＡとＢで、ＤＥＰ装置１１０には参照
数字１１２で全般的に示した現像剤送出しないし供給シ
ステムと、印刷ヘッド構造１１４と裏当て電極構造ない
し中間部材１１６が含まれている。現像剤送出しシステ
ム１１２は印刷ヘッドから離したテフロンＳ（商標）で
被覆したドナーロール構造からなる。現像剤はそれに含
まれるアエロシル（商標）及びステアリン酸亜鉛を有す
る任意の適切な絶縁性の非磁気トナーないしキャリアの
組合せからなる。トナーないしマーキング粒子１１８は
正ないし負に荷電することができ、この開示のためには
負に荷電すると想定する。

【００２４】印刷ヘッド構造１１４はポリイミドフィル
ムから作成でき、アルミニウムの連続的な導電電極ない
しシールド１２２を有する片側をクラッドとすることの
できる電気的に絶縁性のベース部材１２０を有する層状
の部材を含んでいる。ベース部材１２０の反対側には、
これもアルミニウムから作成できる区分化導電制御電極
１２４がある。印刷ヘッド構造１１４はシールド電極１
２２がドナーロール１１２に面するように印刷装置内で
配置する。

【００２５】直径約０．００７インチ（０．１７８ｍ
ｍ）の複数の孔ないし開口部１２６（その１つのみを示
す）を情報を記録する際に使用するのに適したパターン
で層状部材に設ける。開口部は個々にアドレス可能電極
配置を形成する。好ましい開口部配置はシュミドリンに
より米国特許第４，８６０，０３６号に開示されてい
る。荷電したトナーの印刷ヘッド構造への移動は、＋４
０ボルトのＤＣバイアスで約５５０ボルトのＤＣバイア
スＡＣピーク電圧を通してもたらされる。このバイアス
は電圧源１１３を通して提供される。

【００２６】シールドに電圧を印加し、アドレス可能電
極にゼロボルトを印加することで、トナー１１８はその
電極に関連した開口部を通して推進する。開口部はベー
ス部材１２０及び導電層１２２、１２４を通して延長し
ている。逆に電圧源１１５を通してアドレス可能電極に
加えた負の３５０ボルトにより、トナーの開口部を通し
ての推進は妨げられる。従って制御電極で０とマイナス
３５０ボルトの間で電圧を調節することで画像の強度を
変えることができる。個々の電極のアドレスは、電子サ
ブシステム（ＥＳＳ）７８により生成された信号に対応
する電子的にアドレス可能な印刷要素を用いて任意のよ
く知られた方法でもたらすことができる。

【００２７】本発明では、電極のアドレスは、中間部材
２０の進行と同期化する。図３Ａに示すように、中間部
材の内壁は電極１１６を形成するが、弧状の形状を持つ
ことが好ましいがそのような形態に限定はされない。電
極１１６には更に導電壁ないし電極１１６と印刷ヘッド
１１４の間に挿入する誘電層１２８を含めることができ
る。印刷中、電極１１６は開口部を通して電極１１６に
向けて移動するトナー粒子を引きつけるために、ＤＣ電
圧源１３０を通して約＋３００ボルトのＤＣ電位に電気
的にバイアスする。

【００２８】パルス化ＤＣないしＤＣバイアス化ＡＣ電
圧を電圧源１３２を通してシールド電極構造１２２に印
加する。シールド電極構造に印加した電圧は、トナーサ
プライに印加したＡＣ電圧と同一周波数であるが、それ
と約１８０度位相がずれている。パルス化ＤＣ電圧は負
でドナーロールに印加したＡＣ電圧の正のサイクルと合
致し、それによりシールド電極の周囲に静電場を確立す
る。従ってシールド電極に印加した電圧はシールド電極
と制御電極の間の外辺場を削減し、トナーサプライ（ド
ナー）とシールドの間の場を増大する。それにより間違
った符号のトナーは、印刷ヘッドの制御電極側よりも印
刷ヘッドのトナー供給側にあるシールド電極に引き付け
られる。ドナーとシールド電極の間で生じる自然なトナ
ーのＡＣジャンプにより、印刷ヘッド開口部の周りのト
ナー粒子の増大を防ぐことができる。

【００２９】図３Ａに示し、参照数字８０で全般的に示
した印刷システムでは、電極１１６は先にシリンダない
しローラとして開示した回転可能に支持した中間部材２
０として示されている。中間部材２０は、図３Ｂと共に
説明したタイプのＤＥＰ印刷ヘッド構造８２により、画
像が画像形態で付着されるＤＥＰ受像器としての役割を
する。中間部材と圧力で支持された転写定着ないしバッ
クアップ圧力ローラ３６は、シートないし平らな紙から
なる記録用紙２６上にトナー像を同時に転写して定着す
る役割をする。中間部材２０は導電シリンダないし適切
な絶縁材料で被覆したものとして作成することができ
る。好ましくは、導電中間部材を用いて荷電したトナー
粒子による画像の広がりないし「ブルーミング（ｂｌｏ
ｏｍｉｎｇ）」を最小にし、絶縁被覆を使用する場合に
必要となるコロナ中性化装置の必要を回避する。

【００３０】図４に示すように加熱式中間ロール過程を
用いる別の実施例では、多色印刷装置で中間部材２０と
中間部材上に異なる色をそれぞれ付着する複数のパイロ
電気マーキング装置を共通に利用することができる。ス
ネリングにより米国特許第５，１５３，６１５号に記載
されているように、各々のマーキング装置２００、２０
２、２０４には、パイロ電気的に対応する外層２１２と
導電性のベース層２１４を有するドナーベルト２１０が
含まれている。ベルト２１０は駆動ロール２１８により
様々な処理ステーションを通して矢印２１６で示す方向
に回転する。最初にロール２１８を矢印２２０の方向に
回転してベルト２１０をドナーロードステーションＰを
通して移動する。ロードステーションＰでは全般的に参
照数字２２２で示し現像材料の供給を維持する現像剤ハ
ウジング２２４を有する現像剤ユニットを使用する。現
像材料は一般に摩擦電気的に付着する荷電トナー粒子を
有する磁気キャリア粒剤からなる。好ましくは現像剤ユ
ニット２２２は現像材料をブラシ２２６が形成する磁束
場を通して移動する磁気ブラシ現像システムとする。パ
イロ電気層２１２の表面は同層をバイアスした磁気ブラ
シ２２６と接触させることで調整する。ブラシはドナー
ロード電圧と称する直流電位Ｖｄで示すようにバイアス
する。更にドナーロード電圧Ｖｄは、導電駆動ロール２
１８ないし導電ベース層２１４と接触する他の適切な相
互的な方法を通して印加することができる。このように
して磁気ブラシ２２６上のトナー粒子を静電気的にベル
ト２１０に引き付け、それによりパイロ電気層２１２の
表面上に均一なトナー層を形成する。

【００３１】先に荷電したトナー粒子層で被覆したベル
ト２１０は矢印２１６の方向に回転してその上のトナー
で被われた表面を図１、２で画像付着段階Ａとして一般
的に示したマーキングステーションＱに移動する。ベル
ト２１０の回転と同時に、中間部材２０を矢印２３０で
示した方向に進める。中間部材２０は硬いロールないし
その内面と接触する複数のローラにより規定される経路
を有する無限ベルトとすることができる。図４に示すよ
うに、中間部材２０はアルミニウムのような硬い高い熱
導電性の材料でできた内部コア２３２を有する二重層と
し、その内部に好ましくは通常の白熱式の溶着ヒーター
のヒーター３２により加えた熱が上部の弾性的な表面層
２３４に素早く伝搬されるようにする。ヒーター３２は
更に、放射を転写定着ニップの周りないし少し上流の局
所に集め、マーキングステーションＱでのパイロ電気ド
ナーベルト２１０との熱的な相互作用を防ぐ放射偏向シ
ールド３３を含んでいる。表面層２３４は固体及び粘着
性を付与したトナー粒子の付着に抵抗するが、中間部材
の内部コアからの熱を伝えることのできる任意の共通に
知られたコーティングとすることができる。例えば可能
な表面層としてテフロン（商標）（ＴＦＥないしＦＥＰ
フッ素樹脂を含む）、ビトン（商標）（フッ化ビニリデ
ンのフッ素エラストマ及びヘキサフルオロプロピレ
ン）、及び非粘着性の化学的に抵抗性を示す相当するポ
リマーがある。

【００３２】ベルト２１０の表面から中間部材２０への
トナー粒子の選別的な転写は、感熱用紙で印刷を行うの
に使用できるような配置となった熱印刷スタイラス２２
８を用いて行う。印刷スタイラスないし代わりにスタイ
ラスにより付勢されるベルト２１０内の抵抗性のリボン
層は、ベルト２１０の導電性のベース層２１４を加熱す
る。導電性のベース層２１４を熱的に加熱することで、
パイロ電気層２１２が急速に加熱され、その表面に反対
の極性の静電荷を生成する。スタイラス２２８の個々の
熱要素は、任意の適切な画像ラスタ生成システムから受
け取った画像データにしたがって入力ライン２３０を通
して電子サブシステム（ＥＳＳ）（図示せず）により駆
動される。その後ベルト２１０は駆動ロール２１８によ
り引続き回転され、マーキング粒子のトナーロードステ
ーションＰへのドナーとして最も最近に使用したベルト
領域に戻って減損した領域のトナーを補充し、それによ
りベルト２１０の表面上の均一なトナー層を再び確立す
る。

【００３３】パイロ電気マーキング装置２００により生
成するカラー画像のトナーを受け取った後、中間部材２
０は矢印２４０で示した方向に回転を続けて、それぞれ
他のマーキング装置とは異なる色を有するトナー粒子を
加えるパイロ電気マーキング装置２０２、２０４のマー
キングステーションＱの下を通過する。例えばパイロ電
気マーキング装置２００、２０２、２０４はそれぞれ、
中間部材２０が回転すると共にその表面にシアン、マジ
ェンタ、イエロートナーを付着することができる。各々
の個々のパイロ電気マーキング装置は小さいが好ましく
は約０．２５ｍｍから約０．５ｍｍの制御したギャップ
により中間部材２０とは物理的に分離しているため、中
間部材上への複数のトナーの付着は後続のトナーの付着
ないし転写、定着に影響を与えずに行うことができる。
このようにして多色画像を中間部材２０の単一通路上で
「構築」し、記録用紙２６の表面に即座に転写、定着す
ることができる。

【００３４】更に追加カラーマーキングステーションを
図４に示す多色システムに追加して黒トナー機能も備え
ることができると思われる。更に１つないし複数の上述
の直接ないし間接マーキング手法の組合せを本発明と共
に用いることができる。例えば粒子写真手法などの間接
マーキング手法を用いて、先述のパイロ電気像形成過程
などの直接マーキング手法と共に中間部材に黒トナーを
加えることが考えられ、中間部材上の黒画像に対する注
釈となる１つないし更に多くのトナーカラーを設けるの
に使用することができる。このようにして強調ないし多
色画像を生成することができる。同様に間接マーキング
過程を用いて記録用紙上に単一のカラー画像を生成する
印刷機で、先述の加熱中間部材像形成手法を用いてその
ような画像を加熱溶着ロールを通して追加のあるいは異
なるカラー画像情報で注釈することができる。

【００３５】図６は、１つの考えられるマルチカラー印
刷装置中間部材２０の機械構成の概略図であり、これは
イオノグラフィック印刷処理に適している。中間部材２
０は電子受容体として用いられている。中間部材は２層
構造からなり、剛性部材５に取付けられても良い（図６
参照）。基質層６の厚さは０．１ｍｍから１．０ｍｍで
あり、抵抗力は温度１３０℃から１５０℃の間で、１０
⁶オームｃｍから１０^{1 1}オームｃｍである。絶縁最上層
８は厚さ１００ミクロン未満であり、誘電率は１０から
１．０の間で、抵抗力は温度１３０℃から１５０℃の間
で、１０¹²オームｃｍから１０¹⁴オームｃｍの間であ
る。最上層はまた、接着解放面を有する。両層とも５０
から８０デュロメータの間のマッチング硬度を有するこ
とが望ましい。さらに、両層ともラミネート加工できる
ビトン（商標）製であることが望ましい。上記のような
合成(composite)中間部材の利点は、結合時の厚さが十
分であるため、織地紙や他の画像受体に適しているとい
う点である。一方、絶縁最上層の誘電等価厚(dielectri
c equivalent thickness)は約９から２０ミクロンであ
り、ユニットエリア容量を７×１０^-11Ｓ／ｃｍ²または
７０ｐＳ／ｃｍ²にする。これにより、少なくとも２５
ｎＣ／ｃｍ²の電荷密度に対して潜像相対電圧を３５０
ボルト程度に抑えることができる。

【００３６】中間部材２０は矢印３で示された方向で、
張力ローラー２ａと２ｂの周囲を移動する。中間部材２
０は第１の潜像を受け、イオン画像またはイオン照射書
込ヘッド７からの第１のカラーで現像する。その潜像は
次に、複数の現像ステーション９ａ、９ｂ、９ｃおよび
９ｄのうちの１つで、第１の現像剤で現像される。図５
は５は現像ステーション９ａでの現像を示している。現
像ステーション部９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄは非相互
性マーキング技術を用いており、中間部材２０の表面に
マーキング粒子を定着する。マーキング粒子は中間部材
２０の内部に加えられる熱によって、粘着性を持ったす
なわち溶解した状態に変換される。中間部材２０は複数
の加熱素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃおよび３２ｄを有す
る。それは、付近にある中間部材の内部壁を加熱するだ
けでなく、概して、中間部材２０の外壁を十分な温度に
保ち、表面上のマーキング粒子を溶解させる。その際、
ヒートコントローラー２１は中間部材の温度を１３０℃
から１５０℃の間に保つことが望ましい。１３０℃から
１５０℃の温度を保つという利点は、以前現像された潜
像を妨害することなく、第２の潜像を現像することがで
きるということである。それにより、均一で、低ノイズ
転写のペーパーカールの少ないカラー画像が生成でき
る。粗いマーキング粒子からなる現像された潜像は中間
部材に即座に粘着性を付与すると考えられる。マーキン
グ粒子が粘着性を付与されると、現像された潜像の中間
部材との接着力が増し、中間部材との静電容量が高くな
り、またマーキング粒子に対する電荷が緩和される。こ
れは、次に、以前現像された画像によるブルーミングに
対する影響を減じ、また粗いトナーの偏りを減じて、次
のカラーに備えて、潜像の境界で高い側面静電界の下で
移行する。

【００３７】１カラーより多い画像が要求される場合、
画像形成手段は再び、前のイオン照射書込ヘッド７を移
動し、その移動点で、別の潜像が第１の現像された画像
の上部に形成される。また、潜像は前の現像ステーショ
ン９を移動し、そこでそれは例えば現像ステーション９
ｂで、第１の現像剤のものとは異なるカラーの第２のマ
ーキング粒子で現像される。第２のマーキング粒子は以
前現像された潜像に即座に粘着性を付与する。この処理
が繰り返され、最終的にフルカラー画像が形成されるま
で、潜像が現像ステーション９ｃおよび９ｄで現像され
る。フルカラー画像は移動して記録用紙に定着する。

【００３８】定着ニップ３４で、バックアップ圧力ロー
ル３６を通して加えられる通常の圧力Ｎでフルカラー画
像の液化マーキング粒子が押圧され、記録用紙２６の表
面に接着される。記録用紙が定着ニップを通ると、粘着
性を付与されたマーキング粒子は記録用紙の表面を湿
し、また、粘着性を付与された粒子と部材２０の液体忌
避(liquid-phobic)表面間の張力よりも大きい紙と粘着
性を付与された粒子間の張力によって、粘着性を付与さ
れた粒子は記録用紙に完全に転写される。さらに、フル
カラー画像と同様に、粘着性を付与された状態で記録用
紙２６へ転写された画像は、フルカラー画像が前の定着
ニップを進め、冷却可能となるとともに永久的に定着す
る。

【００３９】

【発明の効果】要約すると、本発明は加熱中間部材を使
用して印刷する方法と印刷装置である。中間部材は最初
に画像を示すマーキング粒子の受容体としての役割を
し、それによりマーキング粒子を部材上に直接、間接的
に付着することができる。次に部材を内部加熱源を通し
てマーキング粒子の溶融と溶解を生じるのに十分な高く
した温度に晒す。続いて中間部材を進めてその外面に存
在する粘着性を付与したマーキング粒子を記録用紙の表
面と密接に接触するようにする。本発明は中間部材の寸
法的な安定性を利用して均一な画像付着段階を設け、制
御した画像転写ギャップと優れた画像重ね合わせをもた
らす。更なる利点としてトナーないしマーキング粒子を
事前に溶融する結果、記録用紙の加熱を削減し、荷電粒
子の記録用紙の静電的な転写をなくすことができること
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明で使用する様々な処理段階の概略図で
ある。

【図２】 加熱中間ロール像形成過程を用いた単一通路
両面像形成の実施例の概略図である。

【図３】 直接静電印刷をマーキング機構として利用し
た加熱中間ロール過程を示す図である。

【図４】 複数のパイロ電気直接マーキング機構を利用
した多色加熱中間ロール像形成過程を示す図である。

【図５】 中間部材の断面図である。

【図６】 イオノグラフィック印刷工程に適したマルチ
カラー加熱中間ロール像形成工程配置の説明図である。

【符号の説明】

Ａ 画像付着段階、Ｂ 画像溶解ないし粘着性付与段
階、Ｃ 画像転写／定着段階、５ 剛性部材、６ 基質
層、７ イオン照射書込ヘッド、８ 最上層、９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄ 現像ステーション、２０ 中間部材、
２１ コントローラ、２４ 粒子、２６ 記録用紙、３
０ マーキング粒子、３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，
３２ｄ ヒーター、３３ 放射偏向シールド、３４ 転
写定着ニップ、３６ 圧力ロール、３８ 画像マーキン
グ、５２ 両面像形成システム、５４片面像形成システ
ム、８２ ＤＥＰ印刷ヘッド構造、１１０ ＤＥＰ装
置、１１２ 現像剤供給システム、１１３ 電圧源、１
１４ 印刷ヘッド構造、１１５電圧源、１１６ 電極、
１１８ トナー、１２０ ベース部材、１２２ シール
ド（導電電極）、１２４ 区分化導電制御電極、１２８
誘電層、１３０ ＤＣ電圧源、１３２ 電圧源、２０
０，２０２，２０４ マーキング装置、２１０ドナーベ
ルト、２１２ パイロ電気層、２１４ ベース層、２１
８ 駆動ロール、２２２ 現像剤ユニット、２２４ 現
像剤ハウジング、２２６ 磁気ブラシ、２２８ スタイ
ラス、２３０ 入力ライン、２３２ 内部コア、２３４
表面層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー・スネリング アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド ハイメドウドライブ ５ (72)発明者 ヘンリー・アール・ティル アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14445 イーストロチェスター フェアポートロ ード 210

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次のものを含む、記録用紙上にカラー画
   像を生成する記録装置：中間部材；第１のカラーのマー
   キング材料を前記中間部材に付着してその上にマーキン
   グ画像を生成する第１のマーキング手段；前記中間部材
   と連動して前記中間部材を加熱し、その上に粘着性を付
   与したマーキング画像を形成するヒーター；前記中間部
   材上に合成粘着性を付与したマーキング画像を形成して
   いる粘着性を付与したマーキング画像上に、第２のカラ
   ーのマーキング材料を付着する第２のマーキング手段；
   および合成粘着性を付与したマーク画像を記録用紙に転
   写する手段であって、その転写は記録用紙と接触させて
   冷却させた合成粘着性を付与したマーク画像によってな
   され、実質上、記録用紙上に永久的に定着するもの。
2. 【請求項２】 次のものをさらに含む請求項１の装置：
   前記中間部材上に静電潜像を記録する第１のイオン生成
   手段；第１のカラーのマーキング材料で静電潜像を現像
   する前記第１のマーキング手段であって、前記中間部材
   上に現像された画像を生成するもの。
3. 【請求項３】 次のステップを含む、記録用紙上にカラ
   ー画像を生成する方法：中間部材上に第１のカラーのマ
   ーキング材料を定着する；中間部材上に定着させたマー
   キング部材を加熱し、粘着性を付与したマーキング部材
   を形成する；そして少なくとも部分的に、第１のカラー
   のマーキング粒子上に第２のカラーのマーキング材料を
   定着し、合成粘着性を付与するマーキング画像を形成す
   る。