JPH01167755A - 画像加熱装置 - 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】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は、熱可塑性材料を含む現像材により用紙上形
成された像を加熱する画像加熱装置に関する。

（ｂｌ従来の技術 用紙上に画像を形成する方法として、特開昭５８−８８
７３９号公報に感光感圧型の記録材料（現像材）が示さ
れている。これは、光硬化材料および無色染料を内包す
るマイクロカプセルをコーティングした光受容シートと
、前記無色染料を発色させる現像材料および熱可塑性顔
料（熱可塑性材料）をコーティングした受像シートを用
いて画像形成を行うもので、概略の画像形成法は以下の
ようなものである。

まず、前記光受容シートを原稿反射光等により造像露光
すれば部分的なマイクロカプセル（光硬化材料）が硬化
して選択的硬化像が形成される。

その光受容シートに前記受像シートを重ねて加圧すれば
、未硬化のマイクロカプセルが開裂し、内包している無
色染料が流出する。その無色染料は受像シートの現像材
料により発色し、受像シート上に発色像を形成する。

このような画像形成の方法において、前記無色染料の発
色反応は常温では数時間もかかってしまうが６０−１０
０℃に加熱すれば略瞬間的に発色が行われる（特開昭６
１−２４４９５号公報）。

また、受像シートにコーティングされている熱可塑性顔
料は、その種類によっても差があるが、略１２０〜１５
０℃程度に加熱することによって軟化または溶融状態に
なり発色像の表面を覆って発色像に光沢を与える（特開
昭６０−２５９４９０号公報）。

このような事情に鑑みて従来、光受容シートと受像シー
トとを加圧してマイクロカプセルを開裂させた後、受像
シートをオーブンのような非接触型加熱装置またはヒー
トローラのような接触型加熱装置により加熱して、発色
反応を促進させたり画像に光沢を与えるようにしていた
。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、オーブンのような非接触型加熱装置は熱
伝導効率が悪く加熱源が大型化してしまう欠点や、加熱
によって受像シートがカールして均一加熱が困難になっ
てしまったり、カールした受像シートが加熱源に接触し
て発煙１発火等が発生する恐れがあった。

またヒートローラのような接触型加熱装置は熱伝導効率
が良い利点はあるが、熱可塑性顔料がヒートローラに付
着してオフセット現象が発生してしまう欠点を有してい
た。このオフセットは一定温度範囲内において発生を防
ぐことができるが、その温度範囲は狭く、温度制御等の
点から実用上不十分であった。また、受像シート自身の
水分や現像材（無色染料、光硬化材料、現像材料、熱可
塑性顔料）の残留溶媒等が加熱により蒸発し、その発生
蒸気が受像シートとヒートローラとの間に島状に溜まっ
て部分的な加熱不足が発生することがあり、発色反応が
不均一になって色ムラのある画像になってしまったり、
熱可塑性顔料が充分に発色像表面を覆いきれずに光沢ム
ラのある画像になってしまうことがあった。

この発明は上記のような欠点に鑑み、接触型の加熱装置
により２度に分けて加熱を行うことによりて、加熱ムラ
が生じることなく品質の良い画像を形成することのでき
る画像加熱装置を提供することを目的とする。

（ｄ１問題点を解決するための手段 この発明の画像加熱装置は、熱可塑性材料を含む現像材
により用紙上に形成された像を加熱する画像加熱装置で
あって、前記熱可塑性材料の溶融温度以下で加熱する接
触型第１加熱部と、前記熱可塑性材料の軟化または溶融
温度以上かつ前記第１加熱部温度以上で加熱する接触型
第２加熱部と、を備えたことを特徴としている。

ｆｅ）作用 この発明の画像加熱装置において上述したような発色像
が形成された受像シートの加熱を行うと、発色像が形成
された受像シートはまず、接触型第１加熱部により溶融
温度以下で加熱される。それにより無色染料、現像材料
による発色反応が促進されるが、熱可塑性材料（熱可塑
性顔料）は軟化または溶融することなくそのままになっ
ている。またこの加熱により受像シートの水分、残留溶
媒等の一部が蒸発する。

次に、受像シートは接触型第２加熱部により熱可塑性材
料の軟化または溶融温度以上に加熱され、熱可塑性顔料
が軟化または溶融状態になって画像に光沢を与える。こ
の時、第２加熱部は接触型の加熱部であるため熱可塑性
顔料の表面が平滑化されてさらに高光沢化される。また
、この加熱により受像シートの水分、残留溶媒等がさら
に蒸発する。

このように、水分、残留溶媒等は第１加熱部と第２加熱
部とで２度に分けて蒸発するため、それぞれの量が少な
く島状に溜まってしまうことがない。また、この発明の
第１加熱部、第２加熱部は接触型であり、カールしては
ね上がった受像シートにより発煙２発火等が生じること
はない。さらに第１加熱部により水分、溶剤等の一部が
予め除去された後、第２加熱部により熱可塑性顔料が軟
化または溶融状態にされて発色像表面を覆うため、オフ
セットの発生温度を高温側にシフトすることができ、オ
フセントの発生を防止できる。

（ｆ）実施例 第３図はこの発明の実施例である画像加熱装置を適用し
た複写機の概略構成図である。

複写機本体の略中央部にはメインドラム１１が配設され
ている。その左方には、未使用の光受容シートをロール
状にした光受容シートローラ１２と、使用済みの光受容
シートを巻取る巻取ローラ１３と、が配設されている。

前記光受容シートは、光硬化材料、無色染料を樹脂殻内
に内包するマイクロカプセルを、基体シートにコーティ
ングしたものである。この光受容シートは光受容シート
ローラ１２から引き出され、前記メインドラム１１を介
して前記巻取ローラ１３に巻取られる。なお、この時、
光受容シートのマイクロカプセルコーテイング面は外側
になっている。

本体の上面には原稿台１４が配設され、その下方に光源
１５ａ、ミラー１５ｂ、レンズ１５ｃを含む光学系が設
けられている。この光学系により原稿台１４上の原稿が
走査されて、その反射光が前記メインドラム１１の露光
点Ｐ１に導かれる。

それによって、メインドラム１１に掛けられた光受容シ
ートのマイクロカプセルが部分的に硬化し、選択的硬化
像が形成される。

また、本体の右側部には受像シートを収納する受像シー
トカセット１６が装着されている。受像シートには熱可
塑性顔料と、前記無色染料を発色させるための現像材料
とがコーティングされている。この受像シートは給紙ロ
ーラ１６ａによって給紙され、ＰＳローラ１６ｂに当接
して一旦停止する。

一方、メインドラム１１の下方には圧接ローラＰ２は光
受容シートのマイクロカプセル面と受像シートの現像材
料面とを重ねて加圧する点で、光受容シートの選択的硬
化像の先端位置に、前記ＰＳローラ１６ｂにて一旦停止
した受像シートの先端が一致するように受像シートが加
圧点Ｐ２に給紙される。これにより光受容シートと受像
シートとが重ねられて加圧され、光受容シートの未硬化
のマイクロカプセルが開裂し、内包している無色染料が
流出して受像シートの現像材料により発色反応を起こす
。

この後、受像シートは剥離爪１８によって光受容シート
から剥離され、サクションベルト１９によって本発明の
画像加熱装置Ａに搬送されて光沢化され、排紙ローラ２
０によって排紙トレイ２１へ排紙される。

第１図は画像加熱装置Ａの概略側面を表した図である。

加熱装置Ａは第１加熱部１と第２加熱部２とを有してい
る。第１加熱部ｌ、第２加熱部２はそれぞれ、表面にテ
フロンコーティングを施した円筒状の上ローラｌａ、２
ａと、表面にシリコンゴム層を備える下ローラｌｂ、２
ｂとを有している。

上ローラｌａ、２ａ内には、例えばハロゲンタングステ
ンランプＩＣ，２Ｃのような発熱体が貫通保持され、上
ローラｌａ、２ａ表面が均一に加熱される。なお、上ロ
ーラｌａ、２ａの表面部にはそれぞれ温度センサｌｄ、
２ｄが設けられ、その検出結果に応じてハロゲンタング
ステンランプＩＣ，２Ｃの温度制御がされる。上ローラ
ｌａ。

２ａはそれぞれ図示しない駆動系に接続され、図中矢印
方向に回転駆動される。また、下ローラ１ｂ、２ｂはそ
れぞれ図示しない圧接機構により、上ローラｌａ、２ａ
に圧接している。なお、図中３は用紙搬送用ガイドであ
る。

このような加熱装置を備える複写機により複写実験を行
った。なお、原稿は黒ベタのものを用い、画像加熱装置
の設定条件は、 上ローラｌａ、２ａの回転速度（受像シート送り速度：
２０酊／５ｅｃｓ 下ローラｌｂ、２ｂの圧接荷重：　４０　ｋｇ／ｃＡ。

上ローラｌａ、２ａの温度：５ｏ−１５０℃範囲内で可
変、とした。

このような条件により複写処理を行って得られた画像に
ついて、光沢度（Ｊ　ｌ５Ｚ−８７４１に規定される７
５度鏡面光沢度）、島状のムラ、オフセットの有無の評
価をした。その結果、以下のようなことが分かった。な
お、結果の概略を第２図に表した。

第１加熱、第２加熱ともに略１００℃未満である時には
充分な光沢を持つ画像を得ることはできなかった。すな
わち、熱可塑性顔料が充分に軟化または溶融状態となら
ず、発色像表面を覆いきれないためである。

また、第１加熱をほぼ６０℃以下にして第２加熱を略ｌ
ＯＯ〜１１０℃以上（熱可塑性顔料の軟化または溶融温
度以上）にした場合、オフセットの発生が見られた。こ
れは第１加熱部での水分。

残留溶媒等の除去（蒸発）が足りず、オフセットが発生
し易くなっているものである。

さらに、第１加熱、第２加熱ともに１００〜ｌｌＯ℃以
上にした場合、島状ムラ、オフセット共に発生し、好ま
しくなかった。これは第１加熱部において、すでに従来
のヒートローラと同様に水分、残留溶媒の蒸発等の作用
が起こっているためである。

したがって、第１加熱部では水分、残留溶媒等の一部が
蒸発し、熱可塑性顔料が軟化または溶融しない程度の温
度（７０〜１００℃程度）に加熱し、第２加熱部では熱
可塑性顔料が軟化または溶融状態となって発色像表面を
覆う程度の温度（１１Ｏ〜１５０℃程度）に加熱するこ
とが好ましいなお、受像シートの送り速度については３
〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内で、はぼ第２図と同様の結
果が得られた。

また、上記の実験の比較例として、従来のような１対の
ヒートローラを用いた複写機により黒ベタ原稿を用いて
複写実験を行った。なお、受像シート送り速度：　２０
　ｍ／ｓｅｃ、下ローラ圧接荷重：４ｋｇ／ｃＪ、 加熱温度：５０〜１５０℃可変、 とした。形成された画像の評価を表したのが第４図であ
る。

加熱温度が１１５℃未満ではオフセットの発生はないが
、光沢度（７５度鏡面光沢度）が７０未満と低く不充分
な画質であうた。加熱温度を１１５℃以上にすると略８
０以上の光沢度を得ることができたが、水分、溶剤等の
蒸発物により画像に島状のムラが発生しその部分におけ
る光沢度は４０以下であった。そのため光沢度の高い所
と低い所が混在する見苦しい画像であった。また、オフ
セットの発生については、温度が１３０℃以上になると
頻繁に発生し、１００〜１３０℃では発生したり、しな
かったりで、極めて不安定な状態であり、実用面からは
充分ではなかった。

なお第５図は画像加熱装置Ａの他の実施例を表す図であ
る。第１加熱部４．第２加熱部５の構成は第１図に示し
た装置の第１加熱部１．第２加熱部の構成とほぼ同じで
ある。ただし上ローラ４ａ、５ａの表面にはテフロンコ
ーティングを施す必要はなく、代わりに無端ベルト７が
張架されており、この無端ベルト７を介して下ローラ４
ｂ、５ｂが上ローラ４ａ、５ａに圧接している。上ロー
ラ４ａ、５ａの下流には剥離部ローラ６が、上ローラ４
ａ、５ａと略−直線上に配設されており、このローラに
も前記無端ベルト７が掛けられている。無端ベルト７は
表面平滑性、耐熱性の良いものであり、例えばポリイミ
ド樹脂、ニッケル合金等が用いられる。

この画像加熱装置においては、受像シートは無端ベルト
７に沿って搬送され、第１加熱部４の上ローラ４ａ、下
ローラ４ｂ問および第２加熱部５の上ローラ５ａ、下ロ
ーラ５ｂ間で加熱されて、発色反応の促進、熱可塑性顔
料による光沢化がされる。その受像シートは、さらに無
端ベルト７に沿って搬送され、剥離部ローラ６の位置で
、ローラの曲率（無端ベルト７が上方に巻上がる力）と
、受像シートのコシの力によって無端ベルト７がら剥離
される。なお、剥離部ローラ６の径はφ６〜４０１１程
度が好適であり、受像シートの剥離を容易に行うことが
でき、オフセットの発生も防止することができる。

このような画像加熱装置を用いて、黒ベタ原稿の複写実
験を行った。なお、 無端ベルト：ポリイミド製、厚みＱ、１ｍｍ、受像シー
ト送り速度：　２０　ｍｍ／ｓｅｃ　−。

圧接荷重：４０ｋｇ／ｃｍ、 加熱温度：５０〜１５０℃可変、 とした。すると、第２図に表した結果とほぼ同様な結果
を得ることができた。ただし、光沢度については、この
無端ベルト７を用いた方法では光沢度９０以上が得られ
、極めて高級感のある画質画像を得ることができた。

このように、第１加熱部１と第２加熱部とにより２度に
分けて加熱することにより、オフセット、島ムラを防止
し、高光沢の画像を得ることができる。

なお、このような画像加熱の方法は電子写真複写機等に
より形成されるトナー（現像材）像にも適用可能な方法
であり、第１図および第５図と同様な画像加熱装置によ
り、オフセットが発生することな（良好にトナー像の定
着を行うことができる。なお、トナー像の加熱を行う場
合にはトナー中の熱可塑性樹脂（熱可塑性材料）の軟化
または溶融の温度を考慮して第２加熱部の温度を１５０
〜１６０℃程度にする必要がある。

なお、この第１加熱部、第２加熱部の温度は用いられる
熱可塑性材料の種類に応じて適切温度が設定されるべき
である。

（沿発明の効果 この発明の画像加熱装置によれば、第１加熱部、第２加
熱部が接触型加熱方式のものであるため、熱伝導効率が
良く均一加熱が可能であるとともに、発色像、トナー像
等を平滑化することができるため画像に高光沢を与える
ことができる。また、２度に分けて加熱しているため、
水分、溶剤等の蒸気が用紙（受像シート）と加熱装置と
の間に溜まってしまうことがな（、島状ムラのない均一
な高光沢画像を得ることができるとともに、オフセット
の発生を防止することができる。オフセットの発生を防
止することによって、ローラ等に付着した現像材を除去
するクリーニング装置を設ける必要がなくなり、装置を
簡略化してコストダウンすることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である画像加熱装置の概略側
面図、第２図は同装置を用いて複写した像の画質を表し
た図、第３図は同装置を適用した複写機の概略構成図で
ある。また第４図は比較として、従来の加熱装置を用い
て複写した像の画質を表した図である。さらに第５図は
この発明の他の実施例である画像加熱装置の概略側面図
である１、４−第１加熱部、 ２．５−第２加熱部、 ６−剥離部ローラ、 ７−無端ベルト、 Ａ−画像加熱装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性材料を含む現像材により用紙上に形成さ
   れた像を加熱する画像加熱装置であって、前記熱可塑性
   材料の軟化または溶融温度以下で加熱する接触型第１加
   熱部と、前記熱可塑性材料の軟化または溶融温度以上か
   つ前記第１加熱部よりも高温で加熱する接触型第２加熱
   部と、を備えたことを特徴とする画像加熱装置。