JPH03224786A - 可逆性感熱媒体 - 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、発熱記録素子を用いて可逆性感熱媒体に画像
を形成し、その画像を普通紙に記録する画像形成装置に
用いる可逆性感熱媒体に関するものである。

（従来の技術） 従来、発熱記録素子を用いて感熱紙に記録する画像形成
装置は、画像形成に用いる発熱記録素子が低価格であり
、さらにプロセスがシンプルなため装置の価格も安い。

そこで、感熱紙に直接熱書込みを行う感熱記録方法を利
用するＦＡＸやプリンタに広く用いられている。

ところが、この感熱記録方法に使用される記録紙は、熱
により発色する特殊紙であって、記録の保存性に大きな
問題があった。

そこで、これを改善するために、インクを塗布したフィ
ルムを中間媒体として用い、発熱記録素子によりフィル
ム上のインクを溶融して記録紙に転写する感熱転写記録
方法が提案され、これも広くプリンタに応用されている
。

ところが、上記構成の画像形成装置においては、特殊な
記録紙を使用する必要があり、表面が平滑に処理された
ものでないとインクを記録紙に十分転写させることがで
きないため、発熱記録素子を用いて記録する装置には普
通紙を用いても記録できるものは存在しない。

一方、普通紙に記録する装置の代表として電子写真記録
方法があり、複写紙やプリンタに広く用いられている。

また、これをプリンタ等に応用する場合、露光手段にレ
ーザと結像光学系を組み合わせたもの、あるいはＬＥＤ
アレイと結像光学系を組み合わせたものなどが使用され
ているが、いずれもコストが高くなってしまう。

すなわち、価格が安い装置の場合は普通紙に記録するこ
とができず、普通紙に記録することができるものは装置
の価格が高いといった問題があり、どちらも満たすこと
ができない。

そこで、上記従来の画像形成装置の問題点を解決して、
低価格でしかも普通紙への記録が可能な画像形成装置が
提供されている（特公昭６１−３０７９１号公報参照）
。

また、このような画像形成装置に用いる可逆性感熱媒体
は、高分子薄膜の熱による光散乱性制御、すなわち高分
子中に分散した脂肪酸の相変化を利用するものにおいて
は、ポリエステルなどのポリマ又は樹脂からなるマトリ
ックス材にベヘン酸などの有機低分子物質を分散して形
成されている。

第４図は従来の可逆性感熱媒体の温度／光透過早関係図
である。

上記可逆性感熱媒体は温度によって透明状態と白濁状態
が可逆的に変化し、さらに常温でもその二形態を維持す
ることができる。

ｉ）透明状態形成 最初、図中（Ａ）又は（Ｄ）の透過率を示していた可逆
性感熱媒体の温度を室温Ｔ０から上げてＴを超え、Ｔ２
の温度に達すると（八）→（Ｂ）又は（Ｄ）→（Ｂ）と
透過率は変化する。その後Ｔ２から室温Ｔ０まで冷却す
ると透過率は（Ｂ）→（Ｄ）となり透明状態に固定され
る。

ｉｉ）不透明状態形成 最初、（Ａ）又は（Ｄ）の透過率を示していた可逆性感
熱媒体の温度を上げていくと、Ｔ　＋　、　Ｔ　ｚを超
え、Ｔ１以上の温度に達すると、（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ
）又は（Ｄ）→（Ｂ）→（Ｃ）と透過率は変化する。

その後、Ｔ３から室温Ｔ０まで冷却すると、透過率は（
Ｃ）→（Ａ）と変化し不透明状態に固定される。

これに対して高分子相溶−非相溶を利用した可逆性感熱
媒体には、フン化ビニリデン系重合体とアクリル酸エス
テル系重合体を混合したものなどがある。

第５図は従来の他の可逆性感熱媒体の温度／光透過早関
係図である。

図において、書込み部を形成する場合、最初Ａ又はＣの
状態にある可逆性感熱媒体の温度を上げてＴ１を超えＴ
２にすると、該可逆性感熱媒体は状態Ｂになり不透明状
態となる。その後、室温Ｔ０まで急冷すると、状態がＡ
となって可逆性感熱媒体は不透明状態に維持される。

これに対してＡ又はＣの状態の可逆性感熱媒体の温度を
上げてＴ２にした後、室温Ｔ０まで徐冷すると状態はＢ
からＣと変化して透明状態になる。

すなわち、Ｔ２の温度からの冷却速度を制御することに
より、透明状態Ｃと不透明状態Ａとを形成することがで
きる。

これらの可逆性感熱媒体は、透明な高分子フィルムの支
持体上に可逆性感熱材料からなる感熱層を形成して構成
される。高分子フィルムにはポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニール、ポリ塩化ビニリデン、ポリビ
ニルアルコール、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポ
リエステル、ポリイミドなどが用いられる。

そして、感熱層の熱酸化や摩耗、発熱記録素子への可逆
性感熱材料の付着などを防止するために感熱層上に保護
層が形成される。

該保護層には、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｔ
ｉＯ２、Ａ１□０．　、Ｔａ、０５などの透明な無機材
料が用いられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の可逆性感熱媒体おいては、感
熱層上に形成された保護層が柔軟性と絶縁性に欠けると
いう問題があった。すなわち、可逆性感熱媒体はベルト
状にして使用されるため柔軟性が要求され、また静電気
力により可逆性感熱媒体上にトナーを付着させる必要が
あるため、高い絶縁性が要求される。

そのため、保護層を高分子で形成することが好ましいが
、定着プロセスにおいては可逆性悪熱媒体は、トナーを
溶融するため発熱ロールにより１６０°Ｃ前後に加熱さ
れ、溶融してしまう。しかも高分子の場合には、摩耗し
やすく傷が付きやすい。

本発明は、上記従来の可逆性感熱媒体の問題点を解決し
て、耐熱性、耐摩耗性が高く、傷が付きにくく、かつ無
色透明で露光を効率よく行うことが可能な保護層を形成
した可逆性感熱媒体を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の可逆性悪熱媒体においては、高分
子フィルム上に、可逆性悪熱材料からなる感熱層を形成
し、さらにその上にポリ−ｐ−キシリレン又はその類似
重合体で保護層を形成している。

ポリ−ｐ−キシリレン及びその類似重合体の融点は４０
５°Ｃと高く、体積固有抵抗も１．４　ＸＩＯ”Ω１と
高い。また、無色透明であり、摩耗しにくく傷も付きに
くい。さらに高分子であるため柔軟性もある。

（作用） 本発明によれば、上記のように高分子フィルム上に、可
逆性感熱材料からなる感熱層を形成し、さらにその上に
ポリ−ｐ−キシリレン又はその類似重合体で保護層を形
成しているため、可逆性悪熱媒体をベルト状に構成し、
画像形成装置の感光体、ロール間に張設された場合にお
いても、円滑に移動される。

そして、発熱ロールと加圧ロール間に送られ転写・定着
プロセスが行われる場合においても、熱によって劣化す
ることがない。また、無色透明であるため露光手段と感
光体間に送られた場合に、感光体が十分な露光を受ける
ことができる。

さらに、絶縁性が高いため、静電潜像を形成する電荷が
放電して画像の品質を低下させることがなく、現像手段
などと摩擦摺動しても表面が劣化することがなくなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の可逆性感熱媒体の概略断面図である。

図において、２１は高分子フィルムで作られる支持体、
２２は感熱層である。高分子中に分散した脂肪酸の相変
化が利用されるか高分子の相溶−非相溶の状態変化が利
用される。２３はポリ−ｐ−キシリレン又はその類似重
合体からなる保護層であり、上記感熱層２２を熱的、機
械的（摩耗等）に保護し、発熱記録素子に可逆性感熱材
料が付着するのを防く。

第２図はポリ−ｐ−キシリレン及びその類似重合体の主
な物性を示す図である。いずれのものも耐熱性、絶縁性
、光透過性が良好である。

第３図は本発明の可逆性感熱媒体を使用した画像形成装
置の概略構成図である。

図において、１はドラム状に形成された感光体であり、
導電性支持体上に光導電層を設けて形成される。セレン
感光体、有機感光体などいずれのものも使用することが
できる。２は加圧ロール、３は発熱ロールである。発熱
ロール３は、金属製中空部材にハロゲンランプを内蔵し
たもの、あるいは金属面に直接発熱体を設けたものなど
を利用することができる。

４は可逆性感熱媒体であり、透明な支持体すなわち高分
子フィルム上に、可逆性感熱材料からなる感熱層を形成
し、さらにその上にポリ−ｐ−キシリレン又はその類似
重合体で保護層を形成している７ 該可逆性感熱媒体４は上記感光体１と加圧ロール２間に
掛けられる。５は発熱記録素子であり、通常サーマルヘ
ンドと呼ばれている。６はプラテンロールであり、可逆
性感熱媒体４は上記発熱記録素子５とプラテンロール６
に挟まれて加圧される。

７は帯電手段であるコロナ帯電器であり、感光体１の表
面に対向して設けられる。帯電手段としては、このほか
にブラシ帯電器なども利用することができる。

８は全面露光手段である蛍光灯であり、感光体ｌに密着
して重ねられた可逆性感熱媒体４上に設けられる。全面
露光手段としては、蛍光灯のほか光の強さが一様均一な
光源、例えばハロゲンランプ、ＬＥＤなどいずれのもの
も利用することができる。

現像手段は、現像ロール９上にトナー１０を吸着して搬
送し、現像するものであり、感光体ｌに密着して重ねら
れた可逆性感熱媒体４面上に設けられる。現像手段とし
ては、二成分磁気ブラシ現像器、−成分磁気ブラシ現像
器、−成分非磁性現像器などいずれも利用することがで
きる。

１１は記録紙であり、普通紙を利用することができる。

１２は定着クリーナであり、転写プロセスの後、可逆性
感熱媒体４に残留したトナーを除去する。１３は除電ブ
ラシであり、可逆性感熱媒体４が帯びた静電気を除去す
る。１４は除電ランプであり、感光体１の残留電荷を除
去する。１５は全面発熱体であり、可逆性感熱媒体４を
加熱徐冷し、消去状態（透明状ＩＱ）にする。

次に、可逆性悪熱媒体の感熱層として、フン化ビニリデ
ン系重合体とアクリル酸エステル系重合体の混合物を使
用した画像形成装置の動作、作用について説明する。

感光体１、加圧ロール２、発熱ロール３及びプラテンロ
ール６が図示しない駆動手段により図示矢印方向に一定
周速度で回転すると、可逆性感熱媒体４は、感光体１、
加圧ロール２、発熱ロール３及びプラテンロール６によ
り図示矢印方向に移動する。

初めに、発熱記録素子５が用いられ可逆性感熱媒体４上
に画像信号に応した熱書込みが行われる。

この場合、可逆性感熱媒体３は発熱記録素子１の各素子
によってパルス状に加熱され、加熱された部分が不透明
状態となってドツトによる画像が形成される。そして、
加熱された部分は急速に冷却されて不透明状態が維持さ
れ、これによって、可逆性感熱媒体３は透過率の差に伴
う画像を形成する。

一方、感光体１はコロナ帯電器７を用いて一様均一に帯
電される。次に感光体ｌに可逆性感熱媒体４が密着して
重ねられ、可逆性感熱媒体４の上から全面露光手段９を
用いて全面に光が照射される。可逆性感熱媒体４の透過
率の差により形成される画像に応した光量が可逆性感熱
媒体４を透過し、感光体１に照射される。これにより、
感光体１に静電潜像が形成される。

現像プロセスでは、現像ロール９と可逆性感熱媒体４と
の空間に感光体１に形成された静電潜像に伴う電気力線
が可逆性感熱媒体４を貫通して発生ずる。現像ロール９
上の帯電したトナー１０は、静電気力により可逆性感熱
媒体４上に付着し、現像される。

転写・定着プロセスでは、記録紙１１が図示しない給紙
部より給紙及び送紙され、加圧ロール２と発熱ロール３
間に搬送される。ここで記録紙１１は可逆性感熱媒体４
上に重ねられる。そして、可逆性感熱媒体４上に形成さ
れたトナー像は発熱ロール３の熱により加熱溶融される
。溶融したトナー１０は圧力により記録紙１１の繊維間
に浸透し、定着される。そして、定着された記録紙１１
は装置外へ搬送される。

一方、それまで透過率の差による書込み部と非書込み部
が存在する画像を保持していた可逆性感熱媒体４は、全
面発熱体１５により温度Ｔ、付近に加熱される。そして
、発熱記録素子５に至るまでに徐々に室温状態に冷却さ
れ、元の透明状態に戻る。こうして、可逆性感熱媒体４
は画像が消去されて繰り返し利用される。

また、記録紙１１へ転写した後の可逆性感熱媒体４上に
はわずかなトナーが残留する場合があるが、加圧ロール
３上で定着クリーナ１２を圧接することにより簡単に拭
き取ることができる。また、可逆性感熱媒体４上に静電
気を帯びることがあるが、可逆性悪熱媒体４に接触させ
て設けた除電ブラシにより除去される。こうして、可逆
性感熱媒体４は画像の消去、清掃、除電されて繰り返し
利用される。

一方、感光体１は、現像プロセス後、可逆性感熱媒体４
と分離した後は除電ランプ１４により表面の残留電荷が
除去される。こうして、感光体１も繰り返し使用するこ
とができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

例えば、本発明の可逆性悪熱媒体は実施例に示したプリ
ンタ以外に発熱記録素子を用いて可逆性感熱媒体上に画
像を形成し、その画像を感光体を用いてトナーにより可
視化する表示装置などに応用することができる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、可逆性感
熱媒体の保護層をポリ−ｐ−キシリレン又はその類似重
合体としたので、耐熱性、耐摩耗性が高い可逆性感熱媒
体を提供することができる。

また、ポリ−ｐ−キシリレン又はその類似重合体は絶縁
性が高（、かつ透明性に優れているため画像品質が良好
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の可逆性悪熱媒体の概略断面図、第２図
はポリ−ｐ−キシリレン及びその類似重合体の主な物性
を示す図、第３図は本発明の可逆性感熱媒体を使用した
画像形成装置の概略構成図、第４図は従来の可逆性感熱
媒体の温度／光透過早関係図、第５図は従来の他の可逆
性感熱媒体の温度／光透過早関係図である。 １・・・感光体、２・・・加圧ロール、３・・・発熱ロ
ール、４・・・可逆性感熱媒体、５・・・発熱記録素子
、７・・・コロナ帯電器、１０・・・トナー、１３・・
・除電ブラシ、１５・・・全面発熱体、２Ｉ・・・支持
体、２２・・・感熱層、２３・・ポリキシリレン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）高分子フィルム上に可逆性感熱材料からな
   る感熱層を形成し、 （ｂ）該感熱層の上にポリ−Ｐ−キシリレンで構成され
   る保護層を形成したことを特徴とする可逆性感熱媒体。
2. （２）（ａ）高分子フィルム上に可逆性感熱材料からな
   る感熱層を形成し、 （ｂ）該感熱層の上にポリ−モノクロロ−ｐ−キシリレ
   ンで構成される保護層を形成したことを特徴とする可逆
   性感熱媒体。
3. （３）（ａ）高分子フィルム上に可逆性感熱材料からな
   る感熱層を形成し、 （ｂ）該感熱層の上にポリ−ジクロロ−ｐ−キシリレン
   で構成される保護層を形成したことを特徴とする可逆性
   感熱媒体。
4. （４）（ａ）高分子フィルム上に可逆性感熱材料からな
   る感熱層を形成し、 （ｂ）該感熱層の上にポリ−テトラフロロ−ｐ−キシリ
   レンで構成される保護層を形成したことを特徴とする可
   逆性感熱媒体。