JPH02225053A - 画像形成方法および装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像形成方法および装置に関す°るものであ
る。

（従来の技術） 従来、画像形成装置においては、種々の記録方式が実現
されてきており、その中でも有力なものの一つとして液
体噴射記録方法（インクジェット記録方式）がある、こ
れは、機械あるいは熱等の吐出エネルギーにより吐出口
からインクを微小液滴として吐出して、用紙、フィルム
その他の記録媒体上にインクを付着させ記録するもので
あり、高画質、高解像の画像形成が可能である。

しかしインクジェット記録方式においては、吐出口を高
密度化してこれが微細化するほどインクの増粘ないし乾
燥や塵埃等により吐出口の目づまりが生じ易くなり、イ
ンク吐出の信頼性が低下する問題点が生じることがある
ので、特別の目づまり除去手段が設けられていた。

これに対して、インクを含浸させた例えば多孔質のテー
プ状部材の裏面に加熱素子を当接し、その加熱素子を駆
動することによりインクを射出せしめるようにした方式
が、吐出のために熱エネルギを利用するタイプのインク
ジェット記録方式の一形態として提案されている。この
方式では、エンドレスに形成されたテープの走行途中で
インクを含浸させる手段を設け、その後加熱素子に当接
がなされるようにエンドレス状の多孔質テープの走行経
路が構成されている。そしてこの方式によると、−素子
に対して多孔質テープ上の複数個の射出孔が対応しつる
ので、射出孔の目づまりが一部で生じたとしても全体の
画質には影晋が少ないという利点を有している。

しかしながら、タンク等のインク含浸手段以外の部位で
は、多孔質テープに含浸されたインクが外気に曝される
ことになるので、テープ走行中もしくは非記録動作時に
テープ上のインクの乾燥固化が生じつる。このような固
化が生じると、その後タンク等に浸漬されたとしても固
化インクは容易に溶解せず、従ってテープの広い範囲の
射出孔で目づまりが発生しやすくなり、これを避けよう
とすればエンドレステープの使用自体が困難となる問題
点があった。

本発明の目的は、インク等の記録剤を担持するテープと
、加熱によりテープに担持された記録剤を射出させるた
めの加熱素子とを有する画像形成装置において、インク
の固化ないし目詰りが生じないようにして射出の信頼性
を高め、良好な画像品位を長く維持できるようにするこ
とにある。

〔発明が解決しようとする課題〕

そのため、本発明の一形態に係る画像形成方法では、記
録用液体もしくは記録用液体を形成するための溶剤とな
る成分を外気に露呈させない状態で含み、加熱に応じて
前記記録用液体が形成されて射出させる画像形成剤が設
けられた帯状部材を記録媒体に対向させ、該帯状部材の
裏面側より加熱することにより画像形成を行うことを特
徴とする。

また、本発明の他の形態では、記録用液体もしくは記録
用液体を形成するための溶剤となる成分を外気に露呈さ
せない状態で含み、加熱に応じて前記記録用液体が形成
されて射出させる画像形成剤を担持した帯状部材と、該
帯状部材を搬送し、前記画像形成剤を担持する面を記録
媒体の被記録面に対向させる搬送手段と、当該対向部位
の前記帯状部材の裏面側に配置されて、前記帯状部材を
介して前記画像形成剤を加熱する加熱手段とを具えたこ
とを特徴とする。

本発明のさらに他の形態では、記録用液体もしくは溶剤
成分の周囲に被膜を有する画像形成剤を担持するための
帯状部材と、帯状部材を記録領域に搬送するための搬送
手段と、記録領域に設けられ帯状部材の画像形成剤の担
持側と反対側に配された加熱手段とを備えたことを特徴
とする。

〔作　用〕

本発明においては、画像形成剤、例えば記録用液体（イ
ンク）をカプセル被覆して形成したカプセル粒子形態の
画像形成剤を加熱することで画像形成が行なわれる。カ
プセル粒子の複数個を１つの加熱素子に対応させること
ができるので、目づまりの影響が問題とならない。さら
に、記録用液体を外気に曝したままの射出孔を持たない
ために、乾燥が問題とならず、帯状部材の再利用が可能
となる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明画像形成装置の好適な一実施例を説明す
るための模式図である。ここで、１はインク液であり、
樹脂等で形成されたカプセル被膜２により包まれてカプ
セル粒子２八が構成される。

３は当該カプセル粒子２Ａの相持テープである。このテ
ープ３は、カプセル粒子２人を付着し易くするために、
図示のように表面に凹凸を設けるか、またはカプセル被
膜２と付着し易い材質を有する材料を用いて形成するこ
とができる。あるいは、カプセル粒子２＾の分散溶剤に
接着能力を持たせるようにしてもよい。チー・ブ３の形
成材料としては、樹脂や金属箔等を用いることができる
。もちろん、テープ３は後述の加熱素子の発生する熱エ
ネルギーを充分効率良く伝達できるような材料、厚みが
選択される。

４はテープ３の裏面に当接して加熱を行う加熱素子、５
は記録媒体であり、加熱素子４との対向゛位置を通って
搬送される。６はカプセル粒子２Ａを分散した液体であ
り、適宜のタンクに貯留されている。

以上において、液体６中に浸漬されたテープ３を引き上
げると、その表面にはカプセル粒子２Ａが付着する。こ
のような付着機構による付着を行うためには、その液体
６中に一部が浸漬されるとともにテープ３の表面に当１
通する吸液性材料でなるローラを設け、その回転に件っ
て付着がなされるようにしてもよく、あるいは磁気力を
用いるようにしてもよい。

そして、第２図に示すように、カプセル粒子２＾を保持
したテープ部分が加熱素子４との当接位置に搬送されて
行くと（同図中の）、画像情報に応じて加熱素子４がテ
ープ３の裏面より加熱を行う、するとテープ３の表面に
付着したカプセル粒子２＾が内部インク１の沸騰により
（例えば突沸により）破裂しく同図中■〜■）、その蒸
気圧によりインクが記録媒体５の表面に向って飛翔し、
浸透あるいは乾燥により定着する（同図中■）。

ところで、木実゛流側においては、カプセル粒子の破れ
た皮膜形状を利用する以外に方向を定める手段、すなわ
ち他のインクジェット記録装置のようにノズルなどを使
用していないために、インク射出の方向性をさらに良く
することが望ましい。

そのためには射出側のカプセル膜厚を他より薄くすれば
よい、これは、例えば第３図（＾）に示すようにカプセ
ルを形成するときに強電界発生器によって強電界を印加
しておき、誘電性を利用してカプセルの一端を厚く、他
方は薄い膜とすることができる。

そして、同図（Ｂ）　に示すように、テープ３を分散剤
から引き上げる際に電極７とテープ３との間にやはり電
界をかけておき、厚い側の膜がテープ表面側に位置する
ように配向して付着させる。これによると、端部の薄い
側が加熱したときに破れ易くなっているので、射出の方
向性を高めることが可能となる。また、同図（Ｃ）のよ
うに射出の時点でテープ３と電極８との間に電界をかけ
て方向性を高めるようにしてもよい。さらには、磁性イ
ンクあるいは磁性皮膜を使用し、同様の方法で射出の方
向性を良くすることも可能である。

カプセル粒子２Ａの粒径は均一であってもよいし、ある
範囲の分布を有していてもよい、また、複数個の分布の
ピークを有していてもよい。カプセル被膜の膜厚も同等
に均一であっても分布を有していてもよい。分布を持た
せた場合、熱容量あるいは被膜強度の異なる粒子を用い
て加熱条件により各々選択的にインク射出を行わせるこ
とが可能であり、第４図に示すように滑らかな特性を持
たせることで容易に一画素多値化により中間調表現を行
なうことができる。

粒子の粒径、膜厚は既存のマイクロカプセル技術により
調整が可能である。ここで、膜の材質には、例えばセル
ロース話導体やポリビニルスルホン酸やポリウレタンそ
の他の合成高分子を用いることができ、粒径は数十〜数
百μｍ程度が良い。

カプセル化には界面重合法や液中硬化被覆法等により行
なうことがで計る。また、加熱量はヘッドの形状や熱伝
導性によるが、数＋ｔｎＪ／ｃｒｄ〜数Ｊ／ｃｒｒ？と
することができる。画像密度は粒子径を小さくとれば数
百ドツト／インチの程度も可能であるが、粒子径が小さ
くなるほど画像形成効率が低下してインクの飛翔距離も
短かくなるので、テープ３と記録媒体５との距離は数十
〜数百μｍ程度に抑えるのが好適である。また、テープ
３の表面荒さは０．１μｍ〜数百μｌ程度が好ましい。

以上では、カプセル粒子を使用した例、すなわち、２層
構成で液体を突沸させた蒸気圧力を利用する例を説明し
たが、含水した多孔質体や水分子を結晶中に多く含み、
かつ水分子が突沸できるゼオライトのような固体でも同
様の効果を得ることが可能である。また、水でなくとも
、蒸気圧力を利用できる液体や化学物質であってもよい
。ゼオライト中に結晶水として含まれる水分子は加熱に
より容易に脱離するため、この蒸気圧力を用いることが
できる。

第４図はゼオライトを利用した実施例を示す。

テープ３上にはゼオライトの粒子９が配置されており、
ゼオライト粒子の表面には可溶インクあるいはワックス
ｌＯが塗布されている。テープ３の裏面よりヘッド４に
より加熱するとゼオライト中の水分子は脱離し、その蒸
気圧力によりすでに熱で溶融状態となフている表面のワ
ックス！０が射出されて記録媒体５に付着し、固化する
。

以上のような方式は種々の形態の１己録装置、すなわち
シリアル記録を行うものやラインプリンタ形態の記録装
置に適用することができる。

第６図はそのうちシリアル記録を行う記録装置に本発明
を適用した場合の一実施例を示し、木例では上述のテー
プ３、加熱素子４および液体６の貯留槽を一体化したカ
ートリッジタイプのものを用いている。

二こで、３０はカートリッジ１００を着脱可能に保持す
るキャリッジであり、図中矢印Ｓで示す方向に走査駆動
される。１５はキャリッジ３０が固着されるとともに、
そのＢ動範囲両端に設けた不図示のブーりに張架された
ワイヤであり、一方のプーリに結合したモータ等により
駆動されてキャリッジ３０に走査を行わせる。　１１＾
および１１ＢはＳ方向に延在してキャリッジ３０を案内
するための第１および第２のガイドレールである。

１３は用紙、フィルム等の記録媒体５の被記録面を規制
するとともに、記録媒体５を搬送するためのプラテンロ
ーラであり、不図示のモータに結合して回転駆動され、
これに応じて記録媒体５が搬送される。また、１７は制
御信号伝達用のケーブルであり、一端がキャリッジ３に
取付けられ、他端が不図示の制御手段に接続されて、制
御手段とカートリッジ１との間で画像データ、制御信号
その他の伝達を行う。そして、このケーブル１７はキャ
リッジ３の変位に追従すべくフレキシブルケーブルの形
態としである。３３はカートリッジ１を固定し、その装
着状態を確実にすべくキャリッジ３に設けたロックアー
ム、３７はカートリッジ１の電気接点部材１７０を受容
してケーブル１７に接続させる電気接点部材である。

４０はキャリッジ３０に設けられ、記録処理に際してテ
ープ３の搬送の駆動源をなすテープ搬送モータ、４２は
モータ４０の軸に設けたモータギアである。４４はギア
４２に噛合するとともに図示のカートリッジ装着状態に
おいて駆動ギア１４０に噛合し、モータ４０の回転を駆
動ギア１４０に伝動する駆動ギアである。痛論かかる伝
動機構の構成はいかなるものであってもよい。

第７図はカートリッジ１００の内部構成例を示す。

１５０はカプセル粒子２＾を分散した液体６を貯留した
貯留部材（以下タンクという）であり、本例では加熱素
子４を配列してなる記録ヘッド１０４に対する記録剤の
主併給源をなす。そして、この内部をテープ３が搬送さ
れ、第１図について前述したようなカプセル粒子２Ａの
付着がなされる。また、この付着を確実ならしめるため
に、ローラによる塗付や磁気力による吸着が行われるよ
うにしてもよい。さらに、第３図（＾）について述べた
ような射出インクの方向性を安定させるための手段が設
けられていてもよい。加えて、タンク１５０を主供給源
とするのではなく、外部から液体６を補給できるように
してもよい。

１７０はコネクタ形態の電気接点部材であり、画像信号
ないし駆動信号やその他の制御信号を受容するための接
点群、インク残量検知信号等カートリッジ１側の状態通
知信号を伝送するための接点群等を設けた構成とするこ
とができる。また、記録ヘッド１０４は駆動信号に応じ
てインク射出エネルギを作用させる加熱素子４を配列し
てなるものであり、その駆動信号は電気接点部材１７０
側から不図示の信号線を介して伝達される。１４２は駆
動ギア１４０と同軸に設けた駆動ローラ、１４４は駆動
ローラ１４２にテープ１２０を押付けるピンチローラで
あり、ばね１４４＾により駆動ローラ１４２に向けて回
動習性を付与されたローラアーム１４４Ｂの一端に設け
である。１４６は、本例においてエンドレスベルト状に
形成したテープ３の搬送路を規制すべく設けたローラで
ある。１４８はテープ１２０に張力を付与すべく設けた
テンションローラであり、ばね１４８＾によりテープ３
に、向けて回動習性を付与されるテンションアーム１４
８Ｂの一端に設けである。すなわち、このテンションロ
ーラ１４８の作用により、テープ３の搬送経路に沿った
移動が確保されるとともに、テープ３の裏面が記録ヘッ
ド１０４に摺接する。なお、ヘッド１０４に至る前にテ
ープ裏面を清掃する部材を配設してもよい。

１８０はテープ搬送経路の適切な部位、図ではテープ表
面に接触する部材であるローラ１４２の前に設けたクリ
ーニング部材であり、クリーニング用のローラや、これ
によりテープ表面から脱離させられるカプセル被膜２の
残滓等を受けるための部材を有した構成とすることがで
きる。勿論この配設部位は適宜定めることかでき、カプ
セル被膜２の残滓や記録に供されなかったカプセル粒子
２＾によりてローラ１４２等が悪影晋を受けなかフたり
、あるいは脱離したカプセル被膜２の残滓がテープ表面
の付着が問題とならなければ、例えばタンク１５０と一
体に設けることもできる。

以上の構成において、エンドレス状のテープ３は所定量
、例えば加熱素子の配設範囲に対応した量ずつ第７図中
矢印方向に搬送される。すなわち、タンク１５０から引
上げられて表面にカプセル粒子２＾を担持したテープ３
の部分は、やがて記録ヘッド１０４に至り、ここで第２
図について前述したような記録処理がなされた後、クリ
ーニング部材１８０により清掃され、再びタンク１５０
に浸漬されて記録に供される。

そして、本例では搬送の途中、あるいは記録が中断され
た場合でも、インク１はカプセル被膜２によりて覆われ
ているため乾燥固化が生じることがない。従って、図示
のようにテープをエンドレス状のものとしても不都合が
生じず、良好な記録品位を長く維持できることになる。

なお、第７図は第１図ないし第３図の構成に本発明を通
用したものであるが、第５図示の構成を採ることもでき
るのは勿論である。

また、本発明は第６図および第７図のようなシリアルタ
イプの記録装置のみならず、ラインプリンタにも適用が
可能であり、さらにシリアルタイプであっても上述のよ
うにタンクやヘッド、テープ等を一体化したカートリッ
ジの形態を採らなくてもよい。加えて、テープは必ずし
もエンドレス状のものでなくてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、画像形成剤に直
接射出能力を持たせることにより、他の形態のインクジ
ェット記録装置のように目づまり現象の生じない簡易で
高密度の画像形成が可能となった。また、帯状部材であ
るテープに担持される画像形成剤は液体が外気に曝され
るものでないため、仮に長期間非記録状態が続いても乾
燥が問題とならず、何度でも再利用が可能であり、しか
も良好な画像品位を長く維持できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明画像形成装置の一実施例を示す綾式図、 ′ｆＪ２図はその記録時の動作を説明するための説明図
、 第３図（Ａ）〜（Ｃ）は射出インクの方向性を安定させ
るための手段の３例を示す模式図、第４図はカプセル粒
子の粒度分布と加熱効果とを説明するための説明図、 第５図は本発明の他の実施例を示す模式図、第６図は本
発明を通用した記録装置の一実施例の主要部を示す斜視
図、 第７図は第６図におけるカートリッジの内部構成例を示
す断面図である。 １・・・インク、 ２・・・カプセル被膜、 ２Ａ・・・カプセル粒子、 ３・・・テープ、 ４・・・加熱素子、 ５・・・記録媒体、 ６・・−カプセル粒子分散液、 ７．８・・・電極、 ９・・・ゼオライト粒子、 １００・・・カートリッジ、 １０４・・・記録ヘッド、 １４２・・・テープ駆動ローラ、 １４６・・・ローラ、 １５０・・・タンク、 １８０・・・クリーニング部材。 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録用液体もしくは記録用液体を形成するための溶
   剤となる成分を外気に露呈させない状態で含み、加熱に
   応じて前記記録用液体が形成されて射出させる画像形成
   剤が設けられた帯状部材を記録媒体に対向させ、該帯状
   部材の裏面側より加熱することにより画像形成を行うこ
   とを特徴とする画像形成方法。 ２）前記画像形成剤は前記記録用液体を被膜で包んでな
   るカプセル粒子の形態を有し、前記加熱に伴う当該記録
   用液体の突沸により前記被膜を破裂させて当該記録用液
   体が射出されることを特徴とする請求項１記載の画像形
   成方法。 ３）前記画像形成剤は、前記記録用液体を形成するため
   の溶剤の結晶成分を含み、加熱に応じて前記結晶成分が
   突沸する固体粒子と、該固体粒子を覆う前記記録用液体
   の溶質で成る層とから形成されていることを特徴とする
   請求項１記載の画像形成方法。 ４）記録用液体もしくは記録用液体を形成するための溶
   剤の成分を外気に露呈させない状態で含み、加熱に応じ
   て前記記録用液体が形成されて射出させる画像形成剤を
   担持した帯状部材と、該帯状部材を搬送し、前記画像形
   成剤を担持する面を記録媒体の被記録面に対向させる搬
   送手段と、 当該対向部位の前記帯状部材の裏面側に配置されて、前
   記帯状部材を介して前記画像形成剤を加熱する加熱手段
   と を具えたことを特徴とする画像形成装置。 ５）前記対向部位に至る前に、前記帯状部材に前記画像
   形成剤を担持させる手段を具えたことを特徴とする請求
   項４記載の画像形成装置。 ６）前記帯状部材はエンドレステープの形態を有し、前
   記対向部位を経た後に該エンドレステープの表面を清掃
   する手段を具えたことを特徴とする形成 請求項４または５記載の画像形成装置。 ７）記録用液体もしくは溶剤成分の周囲に被膜を有する
   画像形成剤を担持するための帯状部材と、該帯状部材を
   記録領域に搬送するための搬送手段と、前記記録領域に
   設けられ前記帯状部材の前記画像形成剤の担持側と反対
   側に配された加熱手段とを備えたことを特徴とする画像
   形成装置。 ８）前記画像形成剤を前記帯状部材に供給するための付
   着機構を有することを特徴とする請求項７記載の画像形
   成装置。 ９）前記付着機構は強電界発生器を有することを特徴と
   する請求項８記載の画像形成装置。 １０）前記帯状部材を清掃するクリーニング部材を具え
   たことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。