JPH111010A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】溶融転写による感熱転写記録に関し、装置の使
用環境温度の影響を受けず、感熱転写記録の際の発熱部
近傍の蓄熱現象や放熱現象による影響が大変に少なく、
安定性の良い画像形成性能を得られ、しかも画像書込み
感度も飛躍的に向上した画像形成装置を提供する。 【解決手段】顔料を色材に用いた感熱転写記録用の着色
層が設けられた感熱転写記録媒体とサーマルヘッドとを
用い、中間転写媒体に画像情報に基づき画像を感熱転写
記録により書込む場合に、印加加熱量を制御することに
よって、溶融転写する着色層の面積を変化させて諧調表
現を行う手段と、中間転写媒体を被転写体に加熱加圧す
ることで画像を中間転写媒体から被転写体上に転写する
画像転写手段とを備え、特にサーマルヘッド発熱部近傍
に、自己温度制御性を有し予熱が可能なサーミスタヒー
タを備えていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は染料や顔料を色材と
し、被画像形成体へ直接あるいは中間転写媒体を介して
の間接転写によって顕像化する感熱転写記録画像形成装
置に関し、特にサーマルヘッドをたえず一定温度に保温
する事によって、良好な画像濃度再現性を得る事の出来
る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、中間転写媒体に画像情報に基づい
て画像を書込む方法としては、現実に最も多用されてい
る印刷法の他に、本発明で述べる感熱転写法、電子写真
法、インクジェット法、熱破壊法、光重合記録材料を用
いた各種転写記録法を技術的に可能な例として挙げる事
が出来る。そして、画像を付与したい最終記録媒体（最
終製品）にこれらの画像形成方法を用いて直接に画像を
形成する事が困難であるとか、量産性が悪いとか、或い
は高コストになってしまう等々の何等かの問題を伴う場
合には、前記のように、中間転写媒体にひとまず画像を
形成しておき、しかる後に転写によってその画像を最終
製品へ付与する方法が採用されている。

【０００３】さて、画像形成法が、例えば昇華性染料を
使用した感熱転写法による場合には、基材フィルム上に
昇華性染料が感熱転写可能にコーティングしてある感熱
転写リボンと最終的な記録媒体となり得る被転写体とを
重ねあわせて、サーマルヘッド等を使用して用意した画
像データに基づき感熱転写リボンを被転写体とを選択的
に加熱し、被転写体上に所望の画像を転写記録する事に
なるのは公知の事実として広く一般に知られている。こ
の手段によると、例えば人間一人一人の顔等を個別に個
々の被転写体に記録するような場合に、相互の異なる多
数の画像の記録を諧調豊かなカラー画像として手軽に被
転写体に記録出来ると言う点で印刷法による場合に見ら
れない利点が得られる。もしも、この様な人間一人一人
の顔等の記録を印刷法によって対応しようとした場合に
は、一般に多大なコストや手間・時間を要してしまうこ
とから大変不経済な事となる。

【０００４】しかし昇華性染料を使用した感熱転写記録
法にも欠点がある。つまり、昇華性材料で染色できる材
料は限られており、例えばポリエステル、アクリル系樹
脂、塩化ビニル系樹脂等の限られた材料の被転写体に対
してしか適応出来ない。そこで、被転写体としてこれら
以外の材料を使用したものであるにも関わらず昇華性染
料を使用した感熱転写記録を法を行おうとする場合の手
段としては、例えば特開昭６３−８１０９３号公報にて
開示されているように、昇華性染料の転写リボンとサー
マルヘッドを用いた画像書込み部において、まず、接着
層を有するフィルム状の中間転写媒体に画像を書込み、
次に、転写部において中間転写媒体上の画像を転写ロー
ラを用いて前記接着層と共に被転写体に加熱加圧して前
記画像を被転写体に転写する方式が提案されている。

【０００５】ところでこの方法は、あくまでも昇華性染
料についての例であったが、様々な理由から直接被転写
体に画像形成が出来ない他の画像書込手段によって中間
転写媒体上に一度画像形成を行い、その画像を画像が形
成されてある層ごと被転写体へ転写する方法は、基本的
には全て共通であり、以下よりこの記録方法を間接転写
法と呼ぶ事にする。例えば、最終的な製品（記録媒体）
となる被転写体の厚さが一定していないとか、凹凸が存
在するとか、予め冊紙等の半完成品となっている等様々
な理由で直接画像を被転写体上に形成する事が不可能な
場合、または、形成するには多大なる費用や時間がかか
る場合等は、間接転写法でしか画像形成出来ないと言っ
ても過言ではない。

【０００６】しかしながら、中間転写媒体に画像情報に
基づいて画像を書込む方法として電子写真法を用いる場
合には、フルカラーで画像を形成するには、感光体への
帯電、帯電された感光体上への露光による潜像形成、感
光体上の潜像に体するトナー画像の現像、転写ドラム等
の各色のトナー画像を一時的に保存する転写部材への画
像転写、感光体上の不要な帯電部の消去、感光体上のク
リーニング、等々といった、電子写真プロセスを３回
（３色カラー）若しくは４回（４色カラー）以上繰り返
す必要があり、処理にとても時間がかかる割には、静電
気という非常に不安定なしろものを利用することに伴う
画像形成の処理の不安定性が生じてしまう。更に、画像
を形成するトナー画像のドットはあまり大きさを可変出
来ないため、基本的には２値化画像となり、ベイヤータ
イプ等のディザマトリックスによる疑似面積諧調の手法
を用いないと画像の濃度変化表現が出来ず、画像その物
が粗いと言う大きな問題がある。

【０００７】また、インクジェット法を用いる場合は、
液体状のインクを用いて中間転写媒体上に画像形成する
ため、乾燥する必要があり、ノズルの詰りという問題も
発生する。更に、インクジェット方式の場合に於てもド
ットの大きさはあまり変化出来ないため、ディザマトリ
ックスや誤差拡散法といった疑似面積諧調の手法を用い
る事になるのでやはり画像の解像度が粗くなってしまう
傾向にある。そして熱破壊法については、今のところフ
ルカラー表現を行うのは不可能である。これらの理由か
ら昇華性染料を使用した感熱転写法による画像形成がシ
ンプル且つ低コスト、高画質・高解像度を実現する事が
出来るので、特に間接転写法においての画像形成方法と
しては優れているといえる。

【０００８】ところが、昇華性染料を使用した感熱転写
法には大きな欠点がある。それは、耐熱性や耐光性、耐
溶剤性等のいわゆる耐性の大変低い昇華型染料を用いる
ため、最終的な製品となる被転写体上の画像耐久性がと
ても劣ってしまうという事である。このため、例えば被
転写体が耐熱温度約１２０℃のＩＣカードであった場
合、昇華染料の熱分解による画像濃度低下が８０℃程度
で発生するので、とても被転写体のもつ耐熱温度１２０
℃をクリアする事は不可能である。また、被転写体にパ
スポート等の紙を用いた場合、画像を転写した紙面の裏
側から防虫剤で良く使用されるパラジクロールベンゼン
やナフタリン等の溶剤雰囲気によって画像が「にじむ」
という問題や、温度が高いときに紙の繊維より昇華性染
料の再昇華による画像濃度低下といった様々な問題が生
じる。

【０００９】こういった昇華染料による画像が抱える独
自の問題を解決し、且つ、感熱転写法によるシンプル且
つ低コスト、高画質・高解像度を実現するには、感熱転
写に用いるサーマルヘッド発熱量の大小によって転写す
るドットの大きさを変化させる事によって濃度諧調を行
う面積諧調方式の溶融型熱転写印字方式が大変に有効で
ある。これには、例えば、ポリメチルメタアクリレー
ト、ポリブチラール、又は塩化ビニル−酢酸ビニル−共
重合体、等のバインダー樹脂に対して、有機染料、有機
顔料、又は無機顔料、等の着色材を内添させ、また、必
要によってはワックス成分やフィラー等を内添させたイ
ンクを、ポリエチレンテレフタレート（以下ではＰＥＴ
と略す）とかあるいはポリエチレンナフタレート（以下
ではＰＥＮと略す）等からなるフィルム状支持体の上に
予め印刷法などで形成させたインクリボンを使用して、
サーマルヘッドから与えるコントロールされた熱量によ
ってインクを軟化させてやり、その熱量の大きさによっ
て軟化させる領域を変化させる事によって面積諧調が可
能となる溶融転写方式である。

【００１０】この方式では色材に顔料系の色材を用いる
ことから、特に耐熱性・耐溶剤性・耐光性等の耐久性を
大幅に向上させる事が可能となるので、例えばパスポー
トや査証、あるいは運転免許証、等のように画像に高耐
性が要求される分野への応用には、要求合致性が非常に
高い方式といえる。また、本来、面積諧調型溶融転写方
式は転写すべき記録媒体の凹凸に非常に敏感で少しでも
凹凸があると直接画像を転写、形成する事が出来ないこ
とから間接転写法との相性が良く、逆に言い換えれば、
面積諧調型溶融転写方式で高品位画像を得るには間接転
写方式以外では不可能に近いと言える。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが面積諧調型溶
融転写方式によって諧調表現をする場合、一般的に昇華
型の場合に比べて諧調表現の出来る諧調可変領域が狭
い。というのは、面積諧調型溶融転写方式の場合は、サ
ーマルヘッドの発熱量に極端に敏感といえる特性がある
ために、昇華型の場合以上にサーマルヘッド発熱量の精
密なコントロールが必要となってしまうからである。ま
た、面積諧調型溶融転写方式に使用するサーマルヘッド
は発熱部が小さな熱集中型サーマルヘッドであり、サー
マルヘッドの温度モニターを行って温度補正を行おうに
も温度モニターを行なう測定点における温度とサーマル
ヘッド発熱部の実際の温度との間の相違が大きいため
に、精確な温度補正を行うのはかなり困難な技術であ
る。更に、先にも述べた諧調可変領域が狭いことから、
かかる装置の使用環境温度の影響を大変に受けやすく、
かといって、サーマルヘッドの温度モニターを行って温
度補正をするにしても前述の理由から、実際の発熱部と
温度モニター部との間での温度との相違があることか
ら、その補正はかなり困難であるという問題があった。

【００１２】本発明はかかる従来の技術が有する問題点
に鑑みてなされたものであり、溶融転写による感熱転写
記録に係る画像形成装置に関して、当該画像形成装置の
使用環境温度の影響を受けず、更に当該感熱転写記録に
係る画像形成時の発熱部近傍の蓄熱現象や放熱現象の規
模がとても小さく、その結果、安定性の良い画像形成性
能を得ることが出来、しかも画像書込み感度も飛躍的に
向上された画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明が提供する手段とは、まず請求項１に示すよう
に、色材として少なくとも顔料を用いた感熱転写記録用
の着色層が支持体上に設けられてなる感熱転写記録媒体
とサーマルヘッドとを用いて、画像情報に基づいて該感
熱転写記録媒体とサーマルヘッドとを制御して、中間転
写媒体に画像を感熱転写記録により書込む画像形成装置
であって、前記感熱転写記録を行なう場合に、サーマル
ヘッドによる印加加熱量を制御することによって、溶融
転写する着色層の面積を変化させて諧調表現を行う感熱
転写記録手段と、前記中間転写媒体を被転写体に加熱加
圧することにより、該中間転写媒体上に形成してある画
像を、中間転写媒体から被転写体上に転写する画像転写
手段とを備えており、前記サーマルヘッドの発熱部の近
傍には、自己温度制御性を有しており且つ該サーマルヘ
ッドを予熱しておくことが可能なサーミスタヒータを備
えていること、これらをいずれも具備することを特徴と
する画像形成装置である。これによると、サーマルヘッ
ド発熱部と、その近傍の温度は、サーマルヘッドによる
画像書き込みを行なっていない間、外気温度等のサーマ
ルヘッド周辺温度に依存せず一定であるので、諧調可変
領域の狭い面積諧調型の画像形成を安定して行なうこと
が出来る。さらに、画像書き込み時にサーマルヘッド発
熱部に要する温度上昇分を少なくすることが出来るの
で、サーマルヘッドの高温度化と高速印字性とが両方可
能になる。つまり、請求項１の発明はこれらの点で好ま
しい。

【００１４】尚、この場合の感熱転写記録媒体として
は、着色層は、単一色でも、あるいは複数の異なる色か
らなる着色層が塗り分けられていても、いずれでもよい
が、フルカラー記録を行なう場合には、後者のようにひ
とつの感熱転写記録媒体上に複数色の着色層が塗り分け
られている方が、色毎に感熱転写記録媒体を用意しなお
す手間が不要であること、装置的にも簡素な構成に設計
し易いことなどから、一般には便利である。また、フル
カラーの画像を面積諧調方式の溶融型熱転写印字による
場合、色材は顔料による方が好適である。

【００１５】より好ましくは、請求項２に示すように、
請求項１記載の構成を基本とする画像形成装置であり、
特に、前記サーミスタヒータによる予熱温度が、前記画
像形成装置の使用環境温度範囲の上限よりも高く、前記
サーマルヘッドに使用されている電子部材の使用最高温
よりも低く、しかも、前記着色層が前記の感熱転写記録
によって中間転写媒体上へ転写される場合の温度よりも
低いこと、これらをいずれも満たすことを特徴とするも
のである。これによると、印字を行なっていないとき、
または画像データ中の白部分（無画像部）に不要な画像
出力をさせることなく、且つサーマルヘッドを壊すこと
もなく、効率の良い温度に予熱するという点で好まし
い。

【００１６】より好ましくは、請求項３に示すように、
請求項１又は２に記載の構成を基本とする画像形成装置
であり、特に、前記サーマルヘッドの発熱部の近傍に、
該発熱部近傍の温度を検出する温度センサーが設けてあ
ることを特徴とするものである。これによると、予熱時
のウォーミングアップやサーマルヘッドの異常等を検出
する事が出来るという点で好ましい。

【００１７】より好ましくは、請求項４に示すように、
請求項１乃至３のいずれかに記載の構成を基本とする画
像形成装置であり、特に、前記サーミスタヒータは、カ
ーボン粒子と熱半導体ポリマーとを主な材料として形成
されていることを特徴とするものである。これによる
と、発火する恐れがないという点で好ましい。

【００１８】また好ましくは、請求項５に示すように、
請求項１乃至３のいずれかに記載の構成を基本とする画
像形成装置であり、特に、前記サーミスタヒータは、カ
ーボン粒子と放射線架橋型高分子化合物とを主な材料と
して形成されていることを特徴とするものである。これ
によると、発火する恐れがないという点で好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】

＜作用＞請求項１に示す画像形成装置によれば、サーマ
ルヘッド発熱部近傍の温度は外気温度等のサーマルヘッ
ド周辺温度の影響を受ける事無く一定であるので、諧調
可変領域の狭い面積諧調型の画像形成が安定して実行で
きるとともに、サーマルヘッド発熱部での温度上昇分が
少なくて済むので、高感度且つ高速の画像形成を行う事
が出来る。更に使用するヒータが自己温度制御性を有す
るサーミスタヒータであるので、特別な温度制御を必要
とする事なく高温度精度にて、素速く電源投入時の温度
上昇と予熱を行う事ができ、低コスト且つ低故障の画像
形成装置が実現する。

【００２０】特に、自己温度制御性をもつサーミスタッ
トヒータは温度が低下した箇所のヒータが発熱量を増や
し、温度が上がりすぎると発熱を止める制御性そのもの
がヒータ自身にあることからヒータに特別なヒータパタ
ーンを考慮しなくとも高精度に保温出来る。例えば、通
常は、ヒータやヒータを設置した部材の端部、つまりサ
ーマルヘッドの端部からの放熱量が多いため、通常のヒ
ータではどうしても端部の放熱ロスを考慮した発熱パタ
ーンが必要となるが、前述の自己温度制御性をもつサー
ミスタットヒータではその必要が無い。

【００２１】また、サーマルヘッドで形成すべき画像の
パターンは一定でないために、例えば特定の部分のみ発
熱体が発熱するような画像パターンを印字する場合、印
字部と非印字部とで、サーマルヘッド発熱部から発熱さ
れる発熱量に大きな差が生じるため、予熱すべきヒータ
でも、画像形成パターンの考慮をしなくてはならない
が、やはり前述の自己温度制御性をもつサーミスタット
ヒータではその必要が無い。

【００２２】尚、感熱転写記録媒体としては、色材とし
て少なくとも顔料を用いた着色層が支持体上に設けられ
てなる感熱転写記録媒体を用いるが、感熱転写記録媒体
上にはそのような着色層以外にも、例えば、染料を用い
た着色層、あるいは顔料と染料を混合して用いた着色
層、あるいは色材による着色により画像記録する以外の
目的の為の層（例／ 色材ではなく赤外線吸収材を含有
させておき像様に感熱転写し、その転写された面に赤外
線を照射すると、赤外線の反射具合による像が感熱転写
記録された像様に確認できる。）などが塗り分けてあっ
てもいずれでもよい。

【００２３】請求項２の画像形成装置によれば、前記サ
ーミスタヒータによる予熱温度は前記画像形成装置の使
用する使用環境温度範囲上限よりも高く、前記サーマル
ヘッドにおいて使用されている電子部材の使用最高温よ
りも低く、且つ、前記溶融する着色層の前記中間転写媒
体への転写温度よりも低いので、使用環境温度範囲にま
ったく影響されない理想的な温度にてサーマルヘッドの
発熱体を予熱させて置く事が出来るので、よりいっそう
高安定性、印字高感度性、印字高速化が実現できる。

【００２４】請求項３の画像形成装置によれば、前記サ
ーマルヘッドの発熱部の近傍に、前記発熱部近傍温度を
検出する温度センサーを設けているので、例えば、画像
形成装置の電源投入時のスタートアップに際し、サーマ
ルヘッド発熱部近傍の予熱温度が規定の温度に達したか
どうかを知る事が出来る。また、万が一、サーマルヘッ
ドへの通電量、すなわち発熱量が過多となり、サーマル
ヘッドがオーバーヒートしてしまった場合でも、前述の
温度センサーを監視し、ある一定温度以上を検出したと
きには画像の形成を停止させることによってサーマルヘ
ッドの熱損を防止する事が出来る。

【００２５】請求項４の画像形成装置によれば、前記自
己温度制御性をもつサーミスタットヒータがカーボン粒
子と熱半導体ポリマーによって自己温度制御されている
ヒータであるので、３０℃〜７０℃程度の範囲の１点の
温度をまったく温度コントローラ等の外部温度制御を用
いる事なく高精度で保温する事が出来るので、低コスト
且つ低故障の画像形成が出来る。更に、カーボン粒子と
熱半導体ポリマーによる有機ヒータであるので、発火す
るまで温度が上昇する事がないので、安全な保温された
露光支持体にする事が出来る。

【００２６】請求項５の画像形成装置によれば、前記自
己温度制御性をもつサーミスタットヒータがカーボン粒
子と放射線架橋型高分子化合物によって自己温度制御さ
れているヒータであるので、３０〜７０℃程度の範囲の
１点の温度をまったく温度コントローラ等の外部温度制
御を用いる事なく高精度で保温する事が出来るので、低
コスト且つ低故障の画像形成が出来る。更に、カーボン
粒子と熱半導体ポリマーによる有機ヒータであるので、
発火するまで温度が上昇する事がないので、安全な保温
された露光支持体にする事が出来る。

【００２７】

【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面を参照しつ
つ説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の一実施
例の概略を示す略式図であり、被転写体１（１’）は、
図示していないフッソ系高分子化合物を表面に被覆した
シリコンゴム製のベースラバーシートを介してトレイ２
（２’）上にセットされている。尚、実線で示してある
被転写体１及びトレイ２の位置は、中間転写媒体６上の
画像を被転写体１にヒートローラ４０にて加熱加圧する
時の位置である。また、非転写体の搬送は、図示してい
ないアクチュエータと駆動系によって、レール３を車輪
４（４’），５（５’）にて移動する。

【００２８】また、６は中間転写媒体であり、供給リー
ル２３から供給され、ガイドローラ１３，１５，１６，
３９と搬送ローラ１７，１８（進行する場合は回転方向
ｈ），２０，１９（進行する場合は回転方向ｄ）によっ
て巻取リール２４まで搬送され、画像書込みの際にはシ
リコン系エラストマ層上にフッ素系高分子化合物にて被
覆されているプラテンローラ１０上でクランプローラ
８，９にて保持されて書込みされる。また、図中の２５
はプラテンローラ上のゴミを除去するクリーニングロー
ラである。尚、本実施例では、中間転写媒体６内部には
ホログラムや電子線描画による回折格子画像であるホロ
グラム画像層（電子線描画格子画像を含む）を有してお
り、ホログラム画像の位置合せをするためのレジマーク
センサー１１にてプラテンローラ１０上で位置合せを行
う。また、１２は、中間転写媒体６の画像を書込む側の
ゴミを除去するクリーニングローラであって、最終的に
被転写体上に得ようとする画像の品質を損なわないよう
にすべく、図示していない除電ブラシと共に中間転写媒
体の画像面のゴミを取り除いている。

【００２９】一方、画像書込みには本実施例では色材に
有機顔料もしくは無機顔料を用いた溶融インクによる感
熱転写を行っており、熱集中型のサーマルヘッド３４に
印加する画像データよって形成されるドットの大きさを
任意に変化させることにより諧調性を持たせている。

【００３０】顔料を用いた溶融インクを持ったインクリ
ボン７は供給リール２６より供給され、ガイドローラ３
６と搬送ローラ２８（進行する場合は回転方向ｇ），２
９とガイドローラを兼ねたクリーニングローラ３２，３
３によって巻取リール２７に搬送され、熱集中型のサー
マルヘッド３４にて画像情報に基づいた中間転写媒体６
への画像書込みを行う。尚、インクリボン７には各色の
区別をするため、予めインクリボン上に形成されている
センサーマークをセンサー３０，３１にて読み取る事に
よって区別と位置合せを行っている。

【００３１】そして、中間転写媒体に画像を形成した中
間転写媒体は、ヒートローラ４０を方向ｂに降下させて
被転写体１上に加熱加圧する事によって、中間転写媒体
の画像（受像層をかねた熱接着層）、ホログラム層、図
示していない保護層等、いわゆる画像層を加熱加圧転写
する。但し、ヒートローラ４０の被転写体１に面する間
には安全のためのシャッター４１，４２が設けており、
ヒートローラが方向ｂに降下するときのみシャッター４
１，４２が方向Ｃ、Ｃ’が開き、通常は人間の手などが
ヒートローラ４０に触れて火傷しないようシャッター４
１，４２は閉じている。

【００３２】ところでヒートローラ４０は、内部にハロ
ゲンランプヒータ４１を持ち、内部を黒化処理された中
空円筒で、表面に導電性加熱加硫型のシリコンゴムと最
表面にフッ素系高分子化合物を設けた逆クラウン形状の
ヒートローラで、その周速（回転方向はｒ）を中間転写
媒体や被転写体の搬送速度よりも極僅か早く回転させる
事によって中間転写媒体の皺の発生を防止している。そ
して、ヒートローラ４０は、温度センサー２１にて表面
温度を検出し、図示していない温度コントローラ等によ
り表面温度一定に保持しており、更にヒートローラ表面
を常に綺麗に保っておくためにクリーニングローラ２２
を設けてある。

【００３３】次に熱集中型サーマルヘッド３４について
詳細に図２を用いて説明する。図２は、図１にて示した
熱集中型サーマルヘッド３４の部分をサーマルヘッドの
発熱部近傍を予熱するための自己温度制御性を有するサ
ーミスタヒータ３５が分るよう拡大した斜視図であり、
発熱部５０は、本図では反対側に隠れて一直線上に配置
されているため、図示出来ていない。このサーマルヘッ
ドには、アルミニュウム製ハウジング４５に自己温度制
御性を有するサーミスタヒータ３５が張り付けられてあ
り、ハーネス４８，４９にてヒータに通電する事によっ
て一定温度に保温されている。そして、モニタ用温度セ
ンサー４７にてアルミニュウム製ハウジング４５の温度
を検出・モニターしている。

【００３４】ところで、３８−１と３８−２は、サーマ
ルヘッドに画像情報の通信と、電源の通電のためのコネ
クターで、通常はコネクターにて通信ケーブルと電源ケ
ーブルを接続しておく。また、図中で４６は電源電圧リ
ップル等の吸収のための電解コンデンサーで、これは本
サーマルヘッドで最も温度に弱い部材でもあり、使用温
度は８５℃までとなっている。

【００３５】発明者らは、温度によって誘電率が変化
し、その結果内添されたカーボン粒子の流れ込み電流、
すなわちジュール発熱量を鋭敏に自己制御するサーミス
タヒータ３５を制作し、ヒータその物の自己温調温度を
５５℃としたところ、発熱部５０の近傍温度が約５０℃
で環境温度に殆ど影響を受けずに予熱出来る事を確認し
た。これによると、ヒータその物の自己温調温度が５５
℃であるので最も温度に弱い部材である電解コンデンサ
ー４６を壊す心配が無い。また、本画像形成装置の使用
環境温度範囲は５〜３５℃であるので、発熱部５０の近
傍温度が約５０℃で一定であるということは環境温度の
影響を受ける心配も無いということになる。発明者ら
は、以下の各条件の下に前記の画像形成装置を用いて、
非常に良好なドット面積可変型感熱転写画像を形成でき
ることも確認することできた。

【００３６】 中間転写媒体 ： 中間転写媒体表面に設けられた接着層兼受像層は、熱 軟化開始温度は約６０℃以上であり、ＰＥＴ製ベース 基材（厚さ２５μｍ）上に多層コートによって作成。 インクリボン ： 転写温度は８０℃以上。 有機顔料系色材を使用。 ベースラバーシート： シリコンゴム〔ゴム硬度ＪＩＳ（Ａ）にて５０゜〕 表面は４弗化エチレンポリマーで被覆。 被転写体 ： 厚さ２００〜５００μｍの紙基材 ヒートローラ ： 熱源 ； ハロゲンランプヒータ 温度コントロール； ローラ表面温度検出による温調 芯金 ； 高張アルミ、内面黒化処理 エラストマ層 ； 加熱加硫型シリコンゴム 厚さ０．５ｍｍ ローラ表面材質 ； 導電性を付与した４弗化エチレ ンとパーフルオロアルキルビニ ルエーテルとの共重合体 ローラ表面形状 ； 逆クラウン型 周速が媒体搬送速より若干速い ローラ表面温度 ； １７５℃ 加熱加圧速度 ： ３５ｍｍ／ｓｅｃ 加熱加圧線加重 ： ３．０ｋｇｆ／ｃｍ サーマルヘッド ： 発熱部特性〔熱集中型〕 発熱部の密度〔３００ドット／インチ〕 発熱部の形状〔ほぼ正方形〕 ヘッド予熱ヒータ ： 自己温度制御性〔制御温度約５４℃〕 発熱部温度 ： 発熱部中心から２ｍｍ以内の位置で約５０℃±１℃

【００３７】

【発明の効果】請求項１の画像形成装置によれば、サー
マルヘッド発熱部近傍の温度は外気温度等のサーマルヘ
ッド周辺温度の影響を受ける事無く一定であるので、諧
調可変領域の狭い面積諧調型の画像形成が安定して実行
できるとともに、サーマルヘッド発熱部での温度上昇分
が少なくて済むので、高感度且つ高速の画像形成を行う
事が出来る。更に使用するヒータが自己温度制御性を有
するサーミスタヒータであるので、ヒータ温度が制御温
度よりも上昇すると、ヒータの通電抵抗が上昇する事に
よって通電電流が減少あるいは停止し、逆にヒータ温度
が制御温度よりも低下すると、ヒータの通電抵抗が低下
する事による通電電流の増加が自動的に行われるので、
特別な温度制御を必要とする事なく高温度精度にて、素
速く電源投入時の温度上昇と予熱を行う事ができ、低コ
スト且つ低故障の画像形成装置が実現する。

【００３８】特に、自己温度制御性をもつサーミスタッ
トヒータは、ヒータ各部において、温度が低下した箇所
のヒータが発熱量を増やし、温度が上がりすぎると発熱
を止める制御性そのものがヒータ自身にあることからヒ
ータに特別なヒータパターンを考慮しなくとも高精度に
保温出来る。例えば、通常は、ヒータやヒータを設置し
た部材の端部、つまりサーマルヘッドの端部からの放熱
量が多いため、通常のヒータではどうしても端部の放熱
ロスを考慮した発熱パターンが必要となるが、前述の自
己温度制御性をもつサーミスタットヒータではその必要
が無い。また、サーマルヘッドで形成すべき画像のパタ
ーンは一定でないために、例えば特定の部分のみ発熱体
が発熱するような画像パターンを印字する場合、印字部
と非印字部とで、サーマルヘッド発熱部から発熱される
発熱量に大きな差が生じるため、予熱すべきヒータで
も、画像形成パターンの考慮をしなくてはならないが、
やはり前述の自己温度制御性をもつサーミスタットヒー
タではその必要が無い。

【００３９】請求項２の画像形成装置によれば、使用環
境温度範囲にまったく影響されない理想的な温度にてサ
ーマルヘッドの発熱体を予熱させて置く事が出来るの
で、より、高安定性、印字高感度性、印字高速化が実現
できる。

【００４０】請求項３の画像形成装置によれば、例え
ば、画像形成装置の電源投入時のスタートアップに際
し、サーマルヘッド発熱部近傍の予熱温度が規定の温度
に達したかどうかを知る事が出来る。また、万が一、サ
ーマルヘッドへの通電量、すなわち発熱量が過多とな
り、サーマルヘッドがオーバーヒートしてしまった場合
でも、前述の温度センサーを監視し、ある一定温度以上
を検出したときには画像の形成を停止させることによっ
てサーマルヘッドの熱損を防止する事が出来る。

【００４１】請求項４の画像形成装置によれば、溶融転
写にもちいる熱集中型サーマルヘッドに関して、当該サ
ーマルヘッドを３０〜７０℃程度の範囲の適当な一定温
度にまったく温度コントローラ等の外部温度制御を用い
る事なく高精度で保温する事が出来るので、低コスト且
つ低故障の画像形成が出来る。更に、カーボン粒子と熱
半導体ポリマーによる有機ヒータであるので、発火する
まで温度が上昇する事がないので、安全な保温された露
光支持体にする事が出来る。

【００４２】請求項５の画像形成装置によれば、やはり
当該サーマルヘッドを、３０℃〜７０℃程度の範囲の一
定温度にまったく温度コントローラ等のように温度制御
装置を別途用いる事なく高精度で保温する事が出来るの
で、低コスト且つ低故障の画像形成が出来る。更に、カ
ーボン粒子と熱半導体ポリマーによる有機ヒータである
ので、発火するまで温度が上昇する事がないので、安全
な保温された露光支持体にする事が出来る。

【００４３】総じて、本発明によれば、溶融転写による
感熱転写記録に係る画像形成装置に関して、当該画像形
成装置の使用環境温度の影響を受けず、更に当該感熱転
写記録に係る画像形成時の発熱部近傍の蓄熱現象や放熱
現象の規模がとても小さく、その結果、安定性の良い画
像形成性能を得ることが出来、しかも画像書込み感度も
飛躍的に向上された画像形成装置を提供することが出来
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例につい
て、その概略を示す説明図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の一実施例につい
て、熱集中型サーマルヘッドに設けられた自己温度制御
性を有するサーミスタヒータ部分の概略を示すべく拡大
した斜視図である。（発熱部のある側の反対側から見た
図）

【符号の説明】

１，１’・・・・・・・・・被転写体 ２，２’・・・・・・・・・トレイ ３・・・・・・・・・・・・レール ４，４’，５，５’・・・・車輪 ６・・・・・・・・・・・・中間転写媒体 ７・・・・・・・・・・・・インクリボン ８，９・・・・・・・・・・クランプローラ １０・・・・・・・・・・・プラテンローラ １１・・・・・・・・・・・レジマークセンサー １２・・・・・・・・・・・クリーニングローラ １３，１５，１６，３９・・搬送ローラ １７，１８・・・・・・・・搬送ローラ（進行する場合
の回転の向きｈ） １９，２０・・・・・・・・巻取りローラ（進行する場
合の回転の向きｄ） ２１・・・・・・・・・・・温度センサー ２２・・・・・・・・・・・クリーニングローラ ２３・・・・・・・・・・・供給リール ２４・・・・・・・・・・・巻取りリール ２５・・・・・・・・・・・クリーニングローラ ２６・・・・・・・・・・・供給リール ２７・・・・・・・・・・・巻取りリール ２８・・・・・・・・・・・搬送ローラ（進行する場合
の回転の向きｇ） ２９・・・・・・・・・・・搬送ローラ ３０，３１・・・・・・・・センサー ３２，３３・・・・・・・・クリーニングローラ ３４・・・・・・・・・・・熱集中型サーマルヘッド ３５・・・・・・・・・・・サーミスタヒータ（自己温
度制御性を有する） ３６・・・・・・・・・・・ガイドローラ ３８−１，３８−２・・・・コネクター ４０・・・・・・・・・・・ヒートローラ（降下の向き
ｃ、回転の向きｒ） ４１，４２・・・・・・・・シャッター（開く際の向き
Ｃ，Ｃ’） ５０・・・・・・・・・・・発熱部 ４５・・・・・・・・・・・アルミニュウム製ハウジン
グ ４６・・・・・・・・・・・電解コンデンサー ４７・・・・・・・・・・・モニタ用温度センサー ４８，４９・・・・・・・・ハーネス

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】色材として少なくとも顔料を用いた感熱転
   写記録用の着色層が支持体上に設けられてなる感熱転写
   記録媒体とサーマルヘッドとを用いて、画像情報に基づ
   いて該感熱転写記録媒体とサーマルヘッドとを制御し
   て、中間転写媒体に画像を感熱転写記録により書込む画
   像形成装置であって、 前記感熱転写記録を行なう場合に、サーマルヘッドによ
   る印加加熱量を制御することによって、溶融転写する着
   色層の面積を変化させて諧調表現を行う感熱転写記録手
   段と、 前記中間転写媒体を被転写体に加熱加圧することによ
   り、該中間転写媒体上に形成してある画像を、中間転写
   媒体から被転写体上に転写する画像転写手段とを備えて
   おり、 前記サーマルヘッドの発熱部の近傍には、自己温度制御
   性を有しており且つ該サーマルヘッドを予熱しておくこ
   とが可能なサーミスタヒータを備えていること、これら
   をいずれも具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記サーミスタヒータによる予熱温度が、 前記画像形成装置の使用環境温度範囲の上限よりも高
   く、前記サーマルヘッドに使用されている電子部材の使
   用最高温よりも低く、しかも、前記着色層が前記の感熱
   転写記録によって中間転写媒体上へ転写される場合の温
   度よりも低いこと、これらをいずれも満たすことを特徴
   とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記サーマルヘッドの発熱部の近傍に、該
   発熱部近傍の温度を検出する温度センサーが設けてある
   ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の画
   像形成装置。
4. 【請求項４】前記サーミスタヒータは、カーボン粒子と
   熱半導体ポリマーとを主な材料として形成されているこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像
   形成装置。
5. 【請求項５】前記サーミスタヒータは、カーボン粒子と
   放射線架橋型高分子化合物とを主な材料として形成され
   ていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
   載の画像形成装置。