JPH04319477A - 画像形成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱転写方式にて画像を
形成する手段と、インクシートを再生する手段を有し、
順次インクシートを再生しつつ画像形成を行う画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱転写方式にて画像を形成する画像形成
装置として、溶融転写記録法、昇華染料転写記録法等種
々形態の記録法を搭載した小型・高信頼性の画像形成装
置が提案・実用化されてきた。

【０００３】さらに、経済性の向上のためにインクシー
トの利用効果向上法、例えば特開昭５８−３８１７８号
公報にみられるようなインクシートの再生方法が提案さ
れてきたが、装置が大型であり、また保守性が悪い等の
点から未だ商品化された例はない。

【０００４】インクシートの利用効果向上法の一つとし
て、本発明者らは、特開平１−２９５８７６号公報にイ
ンクシートの再生方法及び装置を提案していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平１−２９５８７
６号公報に開示されるインクシートの再生方法及び装置
で作製・再生されたインクシートを使用して形成した画
像は、濃度（以下、ＯＤ値と呼ぶ）の高い、品質の良好
なものであり、繰り返し特性の良好なものであった。

【０００６】そこで、本発明は、特開平１−２９５８７
６号公報をさらに発展させたものであって、その目的は
、インクシートの再生品質向上、及び、画像品質向上を
さらに図った画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置は
、熱転写方式にて画像を形成する手段と、インクシート
を再生する手段とを有する手段とを有する画像形成装置
において、少なくとも、インクシートの背面と背面電極
との間に絶縁部材が存在し、該部材の厚みＤ（以降単に
Ｄと略す）（単位μｍ）、比誘電率ε（以降単にεと略
す）とした場合、Ｄ／ε≦３を満足することを特徴とす
る。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

【０００９】図１は、本発明に係わる画像形成装置を示
す概略図である。

【００１０】少なくとも誘電層２と誘電層２直上に形成
されるインク層３とを構成要素として含むインクシート
１は、矢印２０方向に、図示していない搬送手段にて搬
送される。サーマルヘッド、スタイラスヘッド（通電ヘ
ッド）等、熱によってインク層３を転写可能な書き込み
ヘッドからなる画像形成手段３０が、矢印２１方向に移
動する媒体４上に画像形成を行う。

【００１１】画像形成が終了したインクシート１には、
インク層３の転写部６（絶縁性部分）とインク層３の未
転写部５（導電性部分）とが形成される。

【００１２】絶縁部材７、背面電極８、スリーブ９、導
電性インク１０、電源１１、熱ローラあるいは熱圧力ロ
ーラ等の導電性インクのインクシート上への固定化手段
１２（図１では、固定化手段として熱ローラを採用して
ある）とからなるインクシート再生手段によって、イン
クシート１のインク層３が再生される。

【００１３】ここで、インクシート再生手段は、インク
シート１の背面（インクシート１のインク層３が形成さ
れていない面を指す）側に、電源１１に接続された背面
電極８と、固定化手段１１とが配置され、インクシート
１のインク層３側に、インクシート１を挟んで背面電極
８に対向するように、インクシート１と所定間隔を隔て
て、接地されたスリーブ９が配置される。そして、イン
クシート１の背面と背面電極８との間に絶縁部材７が存
在する。スリーブ９に保持された導電性インク１０が該
間隔中を搬送され、インクシート１へと供給される。こ
こで、該間隔とは、０．０１〜５ｍｍ、望ましくは、０
．１〜０．５ｍｍである。

【００１４】電源１１より電圧Ｖが供給されると、誘電
層２と絶縁部材７との合成容量と電圧Ｖとの積に比例し
た電荷ｑが背面電極８に注入される。それに伴い、導電
性インク１０に電気的導通路が形成され、スリーブ９か
らインクシート１へ向けて電荷−ｑが注入される。その
結果、インク層３の転写部６に接した導電性インク１０
には電荷−ｑが注入される。なお、インクシート１と絶
縁部材７との間に誘電分極が生じ、インクシート１の背
面にも電荷ｑが誘起されるので、インクシート１の背面
に誘起された電荷との静電気力にて、導電性インク１０
がインクシート１上に付着する。ところが、インク層３
の未転写部５、あるいは、導電性インク１０に接触した
導電性インク１０は、ただ単に電荷の通路になるだけで
電荷を保持しない。従って、インク層３の転写部６（絶
縁性部分）のみに導電性インク１０を静電気力にて付着
せしめることができる。インクシート１に付着した導電
性インク１０は、インクシート１の背面に接する固定化
手段１１によってインクシート１上に固定化され、イン
クシート１は再生される。

【００１５】なお、長期にわたりインクシート作製・再
生を行うと、絶縁部材７に誘起された電荷が蓄積し、絶
縁部材７とインクシート１の背面間で誘電分極が生じ難
くなる。そこで、電位調整手段によって、絶縁部材７に
誘起された電荷を中和する方が望ましい。

【００１６】ここで、インクシート１の背面と背面電極
８との間に絶縁部材７が存在しないと、インクシート１
の背面への電荷ｑの注入、あるいは、誘起は、絶縁部材
が存在する場合に比べ、より低電圧で行えるものの、繰
り返し使用によって劣化したインクシートを再生しよう
とする場合、背面電極８とスリーブ９との間に電圧Ｖを
印加するとピンホールが発生する場合（ピンホールの発
生の主原因は、電圧Ｖの印加によってでなく、書き込み
ヘッドによる熱、圧力によってかもしれない。ただし、
書き込みヘッドで熱、圧力を繰り返し与えても目視では
ピンホールを見つけることはできなかった。電圧Ｖを印
加することで、以下に示すようにピンホールが増大し、
目視で確認できる。）がある。ピンホールが発生したイ
ンクシートをさらに繰り返して使用すると、このピンホ
ールを通して、背面電極８からスリーブ９へと過電流が
流れ、１）ピンホールの径を増大させる、２）導電性イ
ンク１０がスリーブ９上に融着する（ジュール熱による
）、３）背面電極８にインクシートのカス等が融着する
、あるいは、背面電極８自体がジュール熱によって劣化
する、等のインクシート１及びインクシート再生手段に
致命的な劣化を与えることがある。ところが、インクシ
ート１の背面と背面電極８との間に絶縁部材７が存在す
ると、万が一ピンホールが発生しても、背面電極８から
スリーブ９への電流経路が絶縁部材７によって遮断され
るから、上記の１）〜３）は発生しない。したがって、
インクシート１及びインクシート再生手段に致命的な劣
化を与えることがない。さらに、発生したピンホールは
、極微小であって、それが増大することがないから、再
生品質もしくは画像品質に大きな影響を与えることもな
い。したがって、インクシートの繰り返し使用回数、及
び、繰り返し安定性が飛躍的に増大する。

【００１７】インクシート１に導電性インク１０を付着
・補充させるためには、導電性インク１０に電荷を注入
させることが必要になる。注入される電荷量は、上記の
ように、誘電層２と絶縁部材７との合成容量と電圧Ｖと
の積に比例し、また、付着するトナー量は、注入される
電荷量の関数であって、ある電荷量まで徐々に増加し、
それ以上で飽和する。導電性インク１０を安定的にイン
クシート１上に付着・補充させるためには、導電性イン
ク１０を飽和状態で付着させることが望まれる。

【００１８】インクシート上に粉体インクを飽和付着さ
せるのに必要な電圧Ｖは、Ｄ／εが大きくなるに従って
増加し、Ｄ／εが３を超えると８００Ｖを超えた。イン
クシート上に粉体インクを飽和付着させるのに必要な電
圧Ｖが概ね８００Ｖを超えると、インクシートが背面電
極から剥離する付近から、放電現象に起因するであろう
異音が発生した。そして、画像形成・インクシートの再
生を多数回繰り返すに従って、インクシートの再生品質
が劣化してきた。これは、放電現象によって徐々に背面
電極表面が劣化した結果だと推定される。インクシート
の再生品質の劣化は、概ねＤ／ε＞３で発生し、Ｄ／ε
が大きくなるに従って劣化速度が速くなった。

【００１９】以上のことから、インクシート１の背面と
背面電極８との間に、Ｄ／ε≦３である絶縁部材７が必
要となる。

【００２０】絶縁部材７は、背面電極８上に構成されて
いても、別々に構成されていても構わない。一例として
、■円筒状、板状、あるいは、ベルト状等の背面電極上
に絶縁層を形成して絶縁層を絶縁部材としたもの（図１
に記載）、■円筒状、板状、あるいは、ベルト状等の背
面電極に、背面電極とは径の異なる円筒状、あるいは、
ベルト状の絶縁部材を配置したものがある。なお、絶縁
部材７は、インクシート１の背面に接する側に体積抵抗
率が、概ね１０１２Ωｃｍ以上である絶縁層を構成要素
として含めば、その形状、構成、材料は一向に構わない
。また、本発明で言う、絶縁部材のＤ、εは、体積抵抗
率が概ね１０１２Ωｃｍ以上である箇所のＤ、εのこと
を指す。

【００２１】絶縁部材７の絶縁層、誘電層２は下記に示
す物質群１）〜３）、窒化物、酸化物、炭化物、無機塩
等から選ばれ、体積抵抗率ρ（以下単にρと呼ぶ）が１
×１０１２Ωｃｍ以上、望ましくは１×１０１４Ωｃｍ
以上である。

【００２２】インク層３は、カーボンブラック（例えば
、ファーネスブラック、アセチレンブラック等）、酸化
粉（例えば、ＩＴＯ粉、ＳｎＯ２　粉等）、金属粉（例
えば、Ａｇ粉、Ａｌ粉等）、塩（例えば、四級アンモニ
ウム塩等）、導電性を有する樹脂（例えば、ポリアセチ
レン、ポリピロール等）等の導電剤を少なくとも一種含
有し、ρが１×１０１２Ωｃｍ以下、望ましくは１×１
０１０Ωｃｍ以下の導電性である。さらに必要に応じて
、以下に挙げる物質群１）〜１０）の中より選ばれる物
質を含有する。

【００２３】１）ポリアクリレート、ポリメタクリレー
ト等のアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ−１−メチル
スチレン等のスチレン樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニ
ルクロライド、ポリビニリデンクロライド、ポリビニル
フルオライド、ポリビニリデンフルオライド、ポリエス
テル樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース樹脂、ポ
リアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂
から選ばれる樹脂の単体、共重合体、混合体。

【００２４】２）ポリビニルアルコール、ポリアリルア
ルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアミン、
ポリアリルアミン、ポリビニルアクリル酸、ポリビニル
メタクリル酸、ポリビニル硫酸、ポリ乳酸、ガゼイン、
ヒドロキシプロピルセルロース、デンプン、アラビアゴ
ム、ポリグルタミン酸、ポリアスバラギン酸、ナイロン
樹脂等の水溶性樹脂の中から選ばれる樹脂の単体、共重
合体、混合体。

【００２５】３）エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレ
タン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂等の熱硬化性樹
脂から選ばれる樹脂。

【００２６】４）キャンデリラワックス、カルナバワッ
クス、ライスワックス、みつろう、ラノリン、モンタン
ワックス、オゾケライト、パラフィンワックス、マイク
ロクリスタリンワックス、ペロトラタム、ポリエチレン
ワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、モンタ
ンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、硬化ひ
まし油、合成ワックス等のワックス類、ステアリン酸、
パルミチン酸等の高級脂肪酸類、低分子量ポリエチレン
、酸化ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン類、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アク
リル酸エステル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合
体等のオレフィン共重合体類の中から選ばれる単一物、
あるいは、複合物。

【００２７】５）ファーネスブラック、ランプブラック
、アセチレンブラック、ニグロシン等の黒色色素（染・
顔料）、銅フタロシアニン等のシアン色素、カーミン６
Ｂ等のマゼンダ色素、ジスアゾイエロー等のイエロー色
素等の着色剤。

【００２８】６）Ｆｅ３　Ｏ４　、Ｆｅ２　Ｏ３　、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等の磁性粉。

【００２９】７）金属石鹸、ポリエチレングリコール等
の界面活性剤あるいは分散剤。

【００３０】８）電子受容性の有機錯体、塩素化ポリエ
ステル、ニトロフニン酸、第四級アンモニウム塩、ピリ
ジニウム塩等の帯電制御剤。

【００３１】９）タルク等の充填剤。

【００３２】１０）ＳｉＯ２　、ＴｉＯ２　等の流動性
向上剤。

【００３３】以下に、本発明について、さらに詳細に説
明する。

【００３４】（実施例１）インクシート１の背面と背面
電極８との間に絶縁部材７を存在させた効果を調べた。

【００３５】誘電層２として、厚さ６μｍ、体積抵抗率
１０１８Ωｃｍのアラミドフィルムを用い、導電性イン
ク１０として、 カルナバワックス　　　　　　　　　　　　　　　　　
３０ｗｔ％パラフィンワックス　　　　　　　　　　　
　　　　１５ｗｔ％エチレン酢酸ビニル共重合体　　　
　　　　　　５ｗｔ％Ｆｅ３Ｏ４　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　５０ｗｔ％を混合・混練し
、体積平均粒径１４μｍの粒子を作製した。その粒子の
周りに、粒子１００ｇに対し、５ｇのカーボンブラック
を外添した、体積抵抗率１×１０３Ωｃｍの粉体状イン
クを用い、背面電極８として、Ａｌ素管を用い、絶縁部
材７として、Ａｌ素管上に形成した、表１に示すａ〜ｇ
を用いた。表１には、ａ〜ｇの材料名、Ｄ、ε、Ｄ／ε
を併せて記す。

【００３６】これらを図１に示す画像形成装置に使用し
、インクシートの再生、画像形成を繰り返した。この際
、インクシート上に粉体インクを飽和付着させるのに必
要な電圧Ｖ、繰り返し使用を行ったとき、インクシート
の再生品質の劣化が発生するか、もし発生した場合は、
その原因、何回目の再生時であるかを調べた。結果を表
１に併せて記す。なお、インクシートの再生品質の劣化
が生じた場合、その要因がピンホールの発生のよるもの
か、放電現象によるものかは、目視観察、及び、インク
シートの再生品質（もしくは、画像品質）の劣化状況よ
り判断した。

【００３７】

【表１】

【００３８】絶縁部材ａ〜ｆを表面に形成した背面電極
を用いると、ピンホールによるインクシートの再生品質
の劣化はみられなかったが、上記のように、Ｄ／ε＞３
の場合は、放電現象によるインクシート再生品質の劣化
が生じ、劣化する速度もＤ／εが大きくなるに従って速
くなった。

【００３９】従って、Ｄ／ε≦３である絶縁部材を用い
ることによって、飛躍的にインクシートの使用回数を向
上させることができた。表１には記載しなかったが、イ
ンクシート再生、画像形成を２５００回以上繰り返して
も、初期画像を維持し、画像品質の劣化は見られなかっ
た。したがって、画像品質を劣化させること無く、（絶
縁部材を存在させない場合に比べ、）インクシートの繰
り返し使用回数を飛躍的に伸ばすことができた。

【００４０】なお、本発明は本実施例に限定されない。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明による画像形
成装置は、熱転写方式にて画像を形成する手段と、イン
クシートを再生する手段とを有する画像形成装置におい
て、少なくとも、インクシートの背面と背面電極との間
に絶縁部材が存在するので、万が一、インクシートにピ
ンホールが発生しても、背面電極からスリーブへの電流
経路が絶縁部材によって遮断されるから、インクシート
及びインクシート再生手段に致命的な劣化を与えること
がなくなった。さらに、発生したピンホールは、極微小
であって、それが増大することがないから、再生品質も
しくは画像品質に大きな影響を与えることもなくなった
。したがって、インクシートの繰り返し使用回数、及び
、繰り返し安定性が飛躍的に増大した。

【００４２】また、Ｄ／ε≦３であるので、インクシー
ト上に粉体インクを飽和付着させるのに必要な電圧Ｖを
、放電開始電圧以下に設定することができ、放電現象に
起因するインクシートの劣化を抑えることができた。

【００４３】その結果、インクシートの長寿命化が図ら
れ、ランニングコストが低減され、さらにはインクシー
ト再生品質と画像品質を向上させることができた。

【００４４】以上のことから、本発明の画像形成装置は
、プリンタ、ビデオプリンタ、ファクシミリ、複写機、
ワードプロセッサの出力装置等の画像形成装置に応用す
れば特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる画像形成装置を示す概略図。

【符号の説明】

１　　インクシート ２　　誘電層 ３　　インク層 ４　　媒体 ５　　未転写部 ６　　転写部 ７　　絶縁部材 ８　　背面電極 ９　　スリーブ １０　　導電性インク １１　　電源 １２　　固定化手段 ２０　　矢印 ２１　　矢印 ３０　　画像形成手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　熱転写方式にて画像を形成する手段と
   、インクシートを再生する手段とを有する画像形成装置
   において、少なくとも、インクシートの背面と背面電極
   との間に絶縁部材が存在し、該部材の厚みをＤ（単位μ
   ｍ）、比誘電率をεとした場合、Ｄ／ε≦３を満足する
   ことを特徴とする画像形成装置。