JPS62118359A - 熱溶融インク記録方法 - 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〕 この発明は、静電潜像を熱溶融インクを用いて現像する
熱溶融インク記録方法。

〔従来の技術〕

従来、静１ｉｉｉ’ｉ像の現像方法としては、絶縁性液
体中に微小な帯電粒子を分散させた現像液で現像する液
体現像法や、磁石に担持させた磁気ブラシ状の粉体トナ
ーで現像したり、あるいはパウダークラウド状の粉体ト
ナーで現像する粉体現像方法がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記液体現像方法は、現像装置の構成が簡単
であり、定着装置も不要であるという長所を有するが、
有機溶剤を使用するので、換気が不十分な場所では臭気
により不快感を与えるという欠点があった。

一方、粉体現像法は、現像装置の構成が複雑であること
、トナーを溶融定着させるための高温の定着器が必要で
あること、また良好な画像を得るには、トナーの粒度分
布が一定の範囲であることが必要なため、トナーの製造
には手数がかかり、トナーの価格が高価であるという欠
点があった。

本発明は、上記従来の静電潜像の現像方法を用いた記録
方法の問題点を解消するためになされたもので、現像装
置を容易に構成でき、しかも定着が簡単に行うことがで
き、且つ臭気の発生の少ない静電記録方法を提供するこ
とを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記問題点を
解決するため、本発明は、静電潜像を現像する現像剤と
して、熱溶融性インクを用いるもので、第１図に示す本
発明の実施に用いる記録装置の概念図に基づいて本発明
を説明する。

図において、１０１は静電記録紙、１０２はマルチスタ
イラス電極等の静電潜像形成手段、１０３は該潜像形成
手段に対向して配置された与圧ローラー、１０４は常温
で固体の熱溶融性インク１０９が供給されているインク
室、１０５はドクターブレード、１０６はインク室１０
４内に配設されている中空状の現像ローラー、１０７は
現像ローラー用ヒーター、１０８はインク室用ヒーター
、１１０は現像ローラー１０６に対向して配置されてい
る導電性ローラー、１１１は導電性ローラー１１０のバ
イアス電源である。

静電記録紙１０１は、静電潜像形成手段１０２により公
知の方法で静電潜像が形成され、導電性ローラー１１０
上に沿って搬送される。インク室１０４に供給されてい
る熱溶融性インク１０９は、インク室用ヒーター１０８
で加熱溶融され液状にされる。現像ローラー１０６は矢
印方向に回転しており、溶融したインク１０９は該現像
ローラー１０６の表面に付着して搬送され、ドクターブ
レード１０５により均一な厚さのインク薄層に形成され
る。この現像ローラー１０６上に形成されたインク薄層
は、現像ローラー用ヒーター１０７により加熱されるた
め、固化せずに導電性ローラー１１０上に搬送されてく
る静電記録紙１０１へ向けて移送される。

静電記録紙１０１上の静電潜像へ接触あるいは近接した
インクは、静電潜像による静電吸引力により静電潜像に
付着して画像を形成する。静電記録紙１０１の前面に配
置されている導電性ローラー１１０に接続されているバ
イアス電源１１１により、良好な画像が形成されるよう
に調整される。静電記録紙１０１上に付着したインクは
、現像ローラー１０６より離脱し、冷却して静電記録紙
１０１上に固着する。

なお、インクに作用する静電気力としては、インクの電
気抵抗が低い場合には、静電誘導によってインクに誘起
される誘導電荷により発生するため、特別に帯電装置は
不要であるが、絶縁性インクの場合には、誘導電荷が小
さいため、コロナ帯電器等でインクに電荷を供給する。

以上のように、熱溶融性インクを静電潜像の現像剤とし
て用い、該潜像を現像して記録を行うようにすることに
より、現像手段を容易に構成することができ、且つ特別
の定着手段を必要とせず、しかも有機溶剤等を使用しな
いので、臭気の発生の低下を計ることができる。

〔実施例〕

以下、具体的な実施例について説明する。第２図は、本
発明の一実施例を実施するのに用いる記録装置の構成例
を示す概略断面図で、第３図はその要部拡大図である。

この構成例は、本発明を静電記録紙を用いる単色プリン
ターへ適用したもので、図において、１は紙管２に巻装
された静電記録紙、３は記録紙給送ローラー、４はマル
チスタイラス電極、５は該マルチスタイラス電極４に対
向して配置した背面電極ローラー、６は現像器支持台７
に支持された現像器、８は現像後の静電記録紙搬送路に
沿って配置された冷却ファン、９゜１０、１１は現像し
て記録された静電記録紙を機外へ排出するための排紙ロ
ーラーである。

このように構成されている記録装置において、静電記録
紙１はマルチスタイラス電極４と背面電極ローラー５間
を通過して静電潜像が形成され、次いで現像器支持台７
上に置かれた現像器６で、溶融インク像が形成される。

インク像が形成された記録紙１は、次いで冷却ファン８
によってインク像が冷却固化された後、排紙ローラー９
．１０゜１１により機外に排出される。

次に現像部について詳細に説明する。第３図に示すよう
に、現像器６は現像器支持台７上に着脱自在に支持され
るように構成されており、位置決めビン１２で位置合わ
せがなされた後、ネジ１３で支持台７上に固定されるよ
うになっている。現像器支持台７内には現像器６の支持
面に沿って該現像器６を加熱する面状ヒーター１４が配
置されている。

現像器６内には現像ローラー１５が配置されており、該
現像ローラー１５内には棒状ヒーター１６が内蔵されて
いる。現像器６内に供給されている熱溶融性インク１７
は非使用時には固化しているが、使用時には各ヒーター
１４．１６により加熱されて溶融し液状となる。溶融し
た液状インクは、現像ローラー１５が矢印方向へ回転す
ると、粘性により該現像ローラー１５に付着して移動し
、ドクターブレード１８により現像ローラー１５の表面
に均一なインク層を形成する。静電記録紙１の現像後に
、現像に寄与せず現像ローラー１５上に残留したインク
は、スクレーパー１９によりかき取られる。

現像器６を複数個準備し、各現像器に異なる色のインク
を供給し、現像器支持台７へ交換装着することにより、
容易にカラープリントを得ることができる。現像器交換
時には、現像器内のインクは固化しているため、たとえ
逆さまにしたとしても、インクは外部に漏れることがな
く、したがって液体現像剤や粉体現像剤を用いた現像器
に比較して取り扱いが非常に容易である。

第４図は、本発明の他の実施例に用いる記録装置の構成
例を示す概略断面図で、この構成例は本発明を感光体ド
ラムを用いた複写機に適用したものである。すなわち、
感光体ドラム上に静電潜像を形成し、該静電潜像を溶融
インクで現像した後、インク像を転写紙へ転写するよう
にしたものである。

第４図において、２１は感光体ドラムで、耐熱性に優れ
るアモルファスシリコン感光体を用いて形成されている
。そして帯電器２２により均一に帯電された後、光学系
２３より光像が照射されて静電潜像を形成するように構
成されている。２４は感光体ドラム２１に対向して配置
した現像器で、中空円筒状現像ローラー２５を保持し、
熱溶融性インク２６を収納している。現像ローラー２５
はヒーターを内蔵しており、熱溶融性インク２６を溶融
して、その表面にインク層を担持するようになっている
。インク層はブレード２７により均一な層厚に形成され
る。

そして該インク層は感光体ドラム２１上に形成された静
電潜像より静電吸引力を受けて選択的に移行し、感光体
ドラム２１上に静電潜像に対応したインク像を形成する
。２８はヒーターを内蔵した耐熱シリコンゴム製の転写
ローラーで、現像器２４の下流側で感光体ドラム２１に
圧接するように配置されている。感光体ドラム２１上に
形成されたインク像は一旦固化し、給紙カセット２９よ
り供給された転写紙と転写ローラー２８により重ね合わ
される。この際、転写ローラー２８により感光体ドラム
２１上のインク像は加熱されて溶融する。溶融したイン
ク像は転写紙へ移行して浸透し、転写と同時に定着され
る。次いで転写紙は剥離爪３０で感光体ドラム２１から
剥離され、排紙ローラー３１により排紙トレイ３２へ向
けて排出される。

転写されずに感光体ドラム２１上に残留したインクはク
リーニングブレード３３で除去され、静電潜像は除電器
３４により消去されるようになっている。

従来、粉体トナーを用いた記録装置において、熱転写定
着方式が種々提案されているが、粉体トナーを用いた記
録装置の場合は、加熱された転写定着装置の熱がドラム
を介して現像器へ伝わり現像器の温度が高くなると、粉
体トナーの凝集により現像剤の流動性が低下し、画質劣
化を来すという欠点があった。しかし熱溶融性インクを
現像剤として用いた場合は、かかる問題はなく、本実施
例に示す如く、構成の簡単な熱転写定着方式を好適に適
用することができる。

第５図は、本発明の他の実施例に適用する記録装置の構
成例を示す概略断面図で、この構成例は本発明を誘電体
ドラムを用いた多色プリンターに適用したものである０
図において、４１は誘電体ドラムで、例えば特表昭５７
−５０１３４８号公報に記載されているような、アルミ
ラム表面を陽極酸化して絶縁性アルマイト皮膜を形成し
て構成したものが用いられる。４２は誘電体ドラム４１
上に静電潜像を形成するために、該誘電体ドラム４１に
対向して配置した非接触型イオンフローヘッドで、同じ
く上記公報に記載されているものなどを用いることがで
きる。４３は現像ステーションで、イエロー、マゼンダ
、シアン、ブラックの各色の現像器４４．４５．４６．
４７を内蔵している。各現像器４４゜４５、４６．４７
は、第３図に示したものと同様の構造を有するもので、
それぞれ現像器支持台４８に装着されている。そして現
像器支持台４８により、誘電体ドラム４１の現像位置ヘ
セットされた現像器により誘電体ドラム４１上の静電潜
像は現像され、インク像が形成されるように構成されて
いる。

このように構成されている記録装置により記録を行うに
は、まず誘電体ドラム４１上に記録信号に応じてイオン
フローヘッド４２により第−色の静電潜像が形成される
。この静電潜像は誘電体ドラム４１が矢印方向に回転す
ることにより現像ステーション４３へと移動する。該現
像ステーション４３においては、第−色の静電潜像に対
応してセットされた現像器４４により該潜像は現像され
、第−色のインク像が形成される。

インク像を担持した誘電体ドラム４１は転写工程を受け
ることなく回転して、除電器４９で静電潜像を消去され
た後、再びイオンフローヘット４２へ向けて進行するよ
うになっている。すなわち、このインク像が現像ステー
ション４３から再びイオンフローヘッド４２に進行する
際には、転写ローラー５０゜＠離爪５１．クリーニング
ブレード５２は図示しない機構により、誘電体ドラム４
１より離れた位置に保持されていて、誘電体ドラム４１
に対して作用しないように構成されている。

次いで、第−色のインク像を担持した誘電体ドラム４１
上に、イオンフローヘット４２により第二色の静電潜像
が形成される。この間に、現像器支持台４８は矢印方向
に回転し、第二色に対応した現像器４５が現像位置にセ
ットされる。一方、第−色に対応した現像器４４はイン
クの加熱を停止し、現像器作動位置から非作動位置への
移動経路に沿って配置されている冷却ファン５３により
、該インクは冷却固化されて、非作動位置へ移動する。

そして第二色の静電潜像は、現像位置にセットされた現
像器４５によって現像され、第二色のインク像が形成さ
れる。

以下同様にして、現像器４６．現像器４７によりそれぞ
れ第三色、第四色のインク像が順次、誘電体ドラム４１
上に形成される。

４色のインク像が誘電体ドラム４１上に形成された後、
転写ローラー５０．剥離爪５１．クリーニングブレード
５２は、それぞれ誘電体ドラム４１への接触作動位置に
向けて移動する。そして、誘電体ドラム４１の４色のイ
ンク像の先端が、転写ローラー５０の圧接している転写
部分へ移動するのに同期して、給紙カセット５４より転
写紙が給紙ローラー５５により供給される。

転写ローラー５０は、第４図に示した構成例で用いたも
のと同様なヒーターを内包した転写ローラーであり、４
色のインク像は該転写ローラー５０で加熱されて溶融し
、転写紙へ転写される。転写紙は、剥離爪５１で誘電体
ドラム４１より分離されて、排紙ローラー５６によりト
レイ５７へ向けて排出される。転写されずに誘電体ドラ
ム４１上に残留したインク像はクリーニングブレード５
２により除去される。

従来の感光体を用いたカラープリンタにおいては、感光
体上に現像されたトナー像が、次の色の露光を遮蔽して
しまうため、感光体上に多色のトナー像を形成した後転
写することができないので、中間転写機構が必要である
が、本実施例では中間転写機構が不要のため、コンパク
トな構成にすることができる。

また、粉体現像剤を用いた現像器では、現像器を逆さま
に配置すると、現像剤が漏れて機内を汚染するので、本
実施例のような回転式の現像ステーションの構成が採用
できないため、誘電体ドラムの周囲に複数の現像器を配
置しなければならず、装置のコンパクト化への障害とな
っていた０本発明は、現像剤として熱溶融性インクを用
いているので、本実施例のように従来のカラープリンタ
と比較して、非常にコンパクトで簡単な構成とすること
ができる。

以上の各実施例に用いるインクとしては、熱溶融性バイ
ンダー中に染料、顔料等の着色材を添加したインクであ
れば、いずれのものでも使用できる。

熱溶融性バインダーとして、例えばポリエチレンワック
ス、カルナバワックス、パラフィンワックス、酸化ワッ
クス、マイクロクリスタリンワックス、エステルワック
ス、ミツロウ、木ロウなどのワックス、ロウ類や、ポリ
スチレン、スチレン−ブタジェン共重合体、ポリ酢酸ビ
ニル、セルロ−エステル類、アクリル系樹脂、塩化ビニ
ル共重合体、ロジン等の高分子化合物や、固体アルコー
ル、高級脂肪酸及びそのエステル、塩、エーテル系化合
物が用いられる。

着色材としては、例えば、カーボンブラック。

ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブルー
、クロームイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポン
オイルレッド、キノリンイエロー。

メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、マ
ラカイトグリーンオクチレート。ランプブラック、ロー
ズベンガル及びそれらの混合物が用いられる。

本発明に用いられる熱溶融性インクに要求される特性と
しては、熱溶融時の粘度が重要である。

溶融粘度は、静電潜像からの静電力によってインク層よ
りインクが分離されるために、低粘度であることが望ま
しい、しかしながらあまり粘度が低すぎると、現像ロー
ラー上に一定の厚さのインク層を形成することができな
くなる。したがって、これらの条件を考慮して適正な溶
融粘度のバインダーが選定される。

更に本発明の改善のために、実施に際しては種々の改良
手段を適用することができる。例えば、熱溶融性インク
の加熱温度が適正でない場合には、インクの溶融粘度が
変動し画質が安定しなくなったり、また過熱された場合
には、分解して悪臭を放つという問題が生じる。これを
防止するためには、熱電対、サーミスタ、赤外線センサ
ー等を用いた温度制御装置を付加することが好ましい。

また、現像ローラーによりインクを安定して供給するた
めには、現像ローラー材料としてインクと親和性のある
材料が選択されるのが好ましい。

また、現像ローラー表面に微小な孔を形成したり、ある
いは微細な溝を形成して、これらの孔又は溝部にインク
を担持させてインクの供給を安定させるようにすること
もできる。

上記各構成例では、インク担持体としてローラー形状の
ものを用いたものを示したが、エンドレスのベルト状に
構成したものを用いてもよい。

また、必要に応じて現像器のインク担持体又は静電潜像
担持体に直流又は交流のバイアス電源を印加するように
構成してもよい。

また、上記各実施例では、静電力としては静電誘導によ
る誘導電荷を利用したため、インクに対する帯電装置を
備えていないものを示したが、静電力を増大させるため
、コロナ帯電器等でインクに帯電させるようにしてもよ
い。

また、現像ローラーによるインクの搬送力を向上させる
ために、インクに酸化鉄等の磁性体を分散させ、現像ロ
ーラー中に磁石を内蔵させて、インクを磁気力で搬送す
るように構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、熱溶融性インクを静電潜像の現像剤として用いて現像
して記録を行うようにしたので、現像装置を容易に且つ
コンパクトに構成することができ、また特別の定着手段
を必要とせず、しかも有ｍ溶剤等を使用しないので臭気
の発生を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の詳細な説明するための概念図、第２
図は、本発明の実施例を実施するのに用いる記録装置の
構成例を示す概略断面図、第３図は、その要部拡大図、
第４図及び第５図は、それぞれ本発明の他の実施例の実
施に用いる記録装置の構成例を示す概略断面図である。 図において、１０１は静電記録紙、１０２は静電潜像形
成手段、１０３は与圧ローラー、１０４はインク室、１
０６は現像ローラー、１０７は現像ローラー用ヒーター
、１０８はインク室用ヒーター、１０９は熱溶融性イン
ク、１１０は導電性ローラー、１１１はバイアス電源を
示す。 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社１０１：静電
記録紙 １０２：静電潜像形成手段 １０４：インク室 １０６：現像ローラー １ｏ７：現像ローラー用ヒーター １０８：インク室用ヒーター １０９：熱溶融性インク １１０：導電性ローラー 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静電潜像を形成した潜像担持体に、加熱溶融したインク
   を担持したインク担持体を近接させ、前記静電潜像の静
   電吸引力により溶融インクを該静電潜像に付着させて現
   像することを特徴とする熱溶融インク記録方法。