JPH05330100A - 画像記録方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱溶融性で粉末状のインクを用い、地肌汚れ
や、かぶりを生ずること無く、良好な記録画像を形成す
る。 【構成】記録密度以下のピッチで微小な穴１ａを所定の
面積領域一杯に形成された像形成フィルム１の表面に、
熱溶融性で粉末状のインク３を均一に供給し、供給され
たインクに画像信号に応じた熱パターンを印加し、画像
要素に応じて粉末状のインクを溶融したのち固化し、溶
融したインク３ａを穴１ａ内に固着された状態で保持
し、固化されなかった粉末状のインク３を像形成フィル
ム１から除去したのち、像形成フィルムの表面１に転写
紙Ｓを重ね、重なりあった部分を均一に加熱・加圧する
ことにより、固化したインク３ａを再度溶融して転写紙
Ｓの表面に転写する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像記録方法および装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気信号として与えられる画像信号に対
応する記録画像を形成記録する方法の一種として、「フ
ィルム状の像担持体に熱溶融性で粉末状のインクを均一
に供給しつつ、供給部をサーマルヘッドにより画像信号
に応じて位置選択的に加熱して加熱部にインクを位置選
択的に融着固化させてインク像を形成し、転写部におい
てインク像に転写紙を重ね、加熱ローラーによりインク
像を均一に加熱して転写紙上に転写し、上記画像信号に
応じた記録画像を得る」方法が知られている（特開昭６
２−２７９９６６号公報）。

【０００３】この画像記録方法の場合、インク像形成の
際、インク供給部に均一に供給されるインクの一部が粉
末状のまま不可避的に像担持体表面に付着し、この余分
な粉末状インクが転写紙上に転写されて「地肌汚れ」や
「かぶり」の原因となるという問題がある。この問題を
回避するには、インク像の形成後、粉末状態のまま像担
持体に付着している余分なインクを、ブレード等で像担
持体から払拭すればよいが、払拭の際にインク像が損な
われる虞れがある。インク像は像担持体の「表面」に融
着固化しているため、像担持体に対する固着力があまり
強くなく、払拭の際に固化したインクが像担持体から剥
がれ易いからである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、上記「地肌汚れ」や
「かぶり」を生ずること無く、良好な記録画像を形成で
きる新規な画像記録方法および装置の提供を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の画像記録方法
では「記録密度以下のピッチで微小な穴を所定の面積領
域一杯に形成された像形成フィルム」を像担持体として
用い、記録画像を構成するためのインクとしては「熱溶
融性で粉末状のインク」を用いる。

【０００６】「像形成フィルム」において、「微小な穴
が記録密度以下のピッチで形成されている」とは、微小
な穴の大きさおよびその配列ピッチが、画像信号に応じ
て書き込まれる「画素」の大きさ以下であることを意味
する。また、これら微小な穴が形成される「所定の面積
領域」は画像記録を行う面積領域であり、微小な穴はこ
の面積領域全体に一様に形成されるのである。また「イ
ンク」は、天然ワックスあるいは高分子ワックス等の基
剤に染料や顔料を分散混練させ、粉体状に粉砕したもの
を用いることができる。

【０００７】請求項１記載の画像記録方法は、インク供
給工程と、画像形成工程と、インク除去工程と、転写工
程とを有する。図１を参照すると、符号１は像形成フィ
ルムを説明図的に示している。像形成フィルム１はフィ
ルム状で、微小な穴１ａが記録密度以下のピッチで形成
されている。像形成フィルム１の材料は、「薄いフィル
ム状に加工でき、耐熱性を持ったもの」であれば何でも
良く、例えばステンレスのような金属でもよいし、ポリ
イミドのような樹脂でもよい。上記ポリイミド樹脂は像
形成フィルムの材料として特に好適である。

【０００８】「インク供給工程」は、この像形成フィル
ム１に、熱融着性で粉末状のインクを均一に供給する工
程である。図１（Ａ−１）はインク供給工程後の状態を
示している。インク３は粉末状態で像形成フィルム１の
表面側から均一に供給され、フィルム表面を均一に覆
い、且つ個々の穴１ａ中に充填される。

【０００９】「画像形成工程」は、像形成フィルム１に
供給されたインクに画像信号に応じた熱パターンを印加
し、画像要素に応じて粉末状のインクを溶融したのち固
化して、溶融したインクを上記穴１ａに固着された状態
で保持する工程である。図１（Ａ−２）は画像形成工程
後の状態を示している。熱パターンの印加により、溶融
されたインクは、熱パターン印加後直ちに固化し、穴の
内部に固着状態で保持される。符号３ａは、穴１ａ内に
固着状態で保持されたインクを示す。熱パターンの印加
は、具体的にはサーマルヘッドによる機械的な加熱や、
あるいは赤外レーザー光による光書き込み等により行う
ことができる。

【００１０】「インク除去工程」は、画像形成工程にお
いて固化されなかった粉末状のインクを像形成フィルム
から除去する工程である。図１（Ａ−３）は、インク除
去工程後の像形成フィルム１の状態を示している。この
状態では、熱パターン印加により溶融固化したインク３
ａのみが穴１ａの内部に保持されており、これら固着し
たインク３ａは記録画像を構成する画像要素となる。

【００１１】「転写工程」は、インク除去工程後の像形
成フィルム１の表面に転写紙Ｓを重ね、固化したインク
３ａを再度溶融して転写紙Ｓの表面に転写する工程であ
る。この転写工程の状況を図１（Ａ−４）に示す。符号
５は加熱ローラー、符号７は加圧ローラーを示す。

【００１２】請求項２記載の画像記録方法は、液供給工
程と、液体画像形成工程と、インク供給工程と、インク
除去工程と、転写工程とを有する。

【００１３】「液供給工程」は、像形成フィルムの各穴
に液体を充填させる工程である。充填させる液体は「イ
ンクを粉末状態で分散させる」ことができ、インクおよ
び像形成フィルムと反応しないものであればよく、例え
ば「水」をもちいることができる。図１（Ｂ−１）は、
液供給工程後、像形成フィルム１の各穴１ａに液体２が
充填された状態を示している。

【００１４】「液体画像形成工程」は、液供給工程後の
像形成フィルムに画像信号に応じてネガの熱パターンを
印加して、画像要素以外の部分の穴の上記液体を除去す
る工程である。熱パターンの印加は、前述した「サーマ
ルヘッドによる方法」や「光書き込みによる方法」で行
うことができる。像形成フィルムに形成された穴は小さ
く、そこに充填された液体の量も微小量であるので、熱
パターンにより加熱されると穴内部の液体は直ちに沸騰
し、その際発生する気泡の圧力により殆ど瞬時に穴から
除去される。熱パターンは「記録されるべき画像に対し
てネガ」であるので、除去されずに残った液体の分布は
「記録画像のポジのパターン」に対応する。図１（Ｂ−
２）は、除去されなかった液体２ａにより液体画像が形
成された状態を示している。

【００１５】「インク供給工程」は、液体画像形成工程
後の像形成フィルム表面に粉末状のインクを均一に供給
する工程である。図２（Ｂ−３）に示すように、均一に
形成されたインクは、液体画像部では「液体２ａ中に粉
末状態で分散した状態」で保持され、他の部分に粉末状
態で付着したインクに比して強く保持される。

【００１６】「インク除去工程」は、インク供給工程で
供給された不要な粉末状のインクを像形成フィルムから
除去する工程である。図１（Ｂ−４）は、インク除去工
程後における像形成フィルム１の状態を示す。

【００１７】「転写工程」は、図１（Ｂ−５）に示すよ
うに、インク除去工程後の像形成フィルム１の表面に転
写紙Ｓを重ね、液体中に分散状態で保持されたインク３
を溶融して転写紙Ｓの表面に転写する工程である。符号
５は加熱ローラー、符号７は加圧ローラーを示す。

【００１８】請求項３記載の画像形成装置は、上記請求
項１記載の画像記録方法を実施する装置であって、前述
の像形成フィルムと、インク供給手段と、画像書き込み
手段と、インク除去手段と、転写手段とを有する。

【００１９】「像形成フィルム」はベルト状に形成さ
れ、定方向に走行される。「インク供給手段」は、像形
成フィルム表面に、前述のインクを均一に供給する。
「画像書き込み手段」は、インクを供給された像形成フ
ィルムに、画像信号に応じた熱パターンを印加する。
「インク除去手段」は、熱パターン印加後、記録画像構
成に寄与しない粉末状のインクを像形成フィルムから除
去する。「転写手段」は、粉末状のインクの除去後に、
像形成フィルムの微小な穴に固着されているインクを加
熱・加圧して転写紙上に転写する。

【００２０】請求項４記載の画像記録装置は、請求項２
記載の画像記録方法を実施する装置であって、像形成フ
ィルムと、液供給手段と、画像書き込み手段と、インク
供給手段と、インク除去手段と、転写手段とを有する。
これらの内、像形成フィルムとインク供給手段とインク
除去手段および転写手段とは、上記請求項３記載の装置
におけるものと同様のものである。

【００２１】「液供給手段」は、像形成フィルムの各穴
に、前記インクを分散させるための液体を充填する。
「画像書き込み手段」は、液供給工程後の像形成フィル
ムに、画像信号に応じてネガの熱パターンを印加して、
画像要素以外の部分の穴の液体を除去する。

【００２２】像液性フィルムに形成される微小な穴は、
微小な凹部でもよいが、「像形成フィルムを厚み方向に
貫く貫通孔」として形成してもよい（請求項５）。ま
た、このような貫通孔は「表面側開口径がインク粒径よ
り大きく、裏面側開口径が上記粒径より小さい」よう
に、孔壁にテーパーを付けたものでも良い（請求項
６）。

【００２３】さらに、請求項３記載の画像記録装置にお
いて用いる像形成フィルムは、穴の内部が「溶融したイ
ンクに対して親液性」で、穴の外部が「溶融したインク
に対して撥液性」であることが望ましく（請求項７）、
請求項４記載の画像記録装置において用いる像形成フィ
ルムは、穴の内部が「液供給手段により供給される液に
対して親液性」で、穴の外部は「上記液に対して撥液
性」であることが望ましい（請求項８）。

【００２４】

【作用】上述のように、この発明においては、像形成フ
ィルムに均一に供給された粉末状のインクのうち、記録
画像構成に寄与しないインクは粉末状のまま像形成フィ
ルムから除去され、記録画像を構成するインクのみが転
写紙上に転写される。

【００２５】「記録画像を構成するインク」は、像形成
フィルムに形成された微小な穴の中に保持されるので、
「記録画像を構成しないインクの除去作業」の影響を受
けにくい。

【００２６】

【実施例】図２において、像形成フィルム１０はポリイ
ミドフィルムによりエンドレスベルト状に形成され、加
熱ローラー１０Ａとテンションローラー１０Ｂに掛け回
され、加熱ローラー１０Ａを駆動することにより像形成
フィルム１０を時計回りに走行させるようになってい
る。像形成フィルム１０に形成された微小な穴は、像形
成フィルム１０を厚み方向へ貫通する貫通孔であり、そ
の径は略１００μｍ程度、配列ピッチは１２０μｍ程度
である。加熱ローラー１０Ａは、像形成フィルム１０と
転写紙Ｓとを介して加圧ローラー２０と圧接しあってい
る。

【００２７】像形成フィルム１０の、ローラー１０Ａ，
１０Ｂ上に展張された部分の上位にはホッパー１２が配
備され、内部に貯蔵した「熱溶融性で粉末状」のインク
３を図面に直交する方向に長いスリット状の供給口から
像形成フィルム１０表面に均一に供給できるようになっ
ている。インクの粒径は上記穴の開口径より小さく、１
００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下である。この実
施例では、インクとして「脂肪酸アミド、アゾ系の黒色
染料、パラフィンワックス、ポリアミド樹脂を重量比で
上記順に３０：１８：２０：２の割合で混合した混合系
を加熱溶融後固化し、平均粒径：２０μｍの粉末状に粉
砕したもの」を用いた。

【００２８】像形成フィルム１０を介してホッパー１２
の供給口と略対向する位置には画像書き込み手段として
サーマルヘッド１４が設けられている。サーマルヘッド
１４は、微小な発熱エレメントを図面に直交する方向へ
２００ｄｐｉ以上の高密度で配列したヘッド面を像形成
フィルム１０の裏面に当接させている。

【００２９】像形成フィルム１０を時計回りに所定の速
度で回転させると。ホッパー１２内のインク３が像形成
フィルム１０の表面側に均一に供給される。このとき、
サーマルヘッド１４に、画像信号を印加して画像信号に
応じて発熱エレメントを発熱させると、インク供給部に
は画像信号に応じた熱パターンが印加され、発熱エレメ
ントにより加熱されて溶融したインクは毛細管現象によ
り穴の内部に引き込まれる。溶融したインクは発熱エレ
メント部分から離れると直ちに冷却固化し、図２（Ｂ）
に示すように穴内部に固着した状態で保持される。これ
ら固着したインク３ａは記録画像を構成する画像要素と
なる。

【００３０】像形成フィルム１０に形成された穴は貫通
孔であるので、ホッパー１２から穴の部分に供給された
インクのうち、熱パターンにより溶融されなかった粉末
状のインクは、ヘッド面から離れると、像形成フィルム
１０の裏面側に設けられた回収箱１６中に落下して回収
される。像形成フィルム１０がさらに回転すると、像形
成フィルム１０表面を覆っている粉末状のインクが、イ
ンク除去手段をなす除去装置１８のブレード１８Ａによ
り回収箱１８Ｂ中に回収される。なお、回収箱１６への
回収をより確実にするために、ポンプ等により回収箱１
６内部に負圧を発生させ、穴の部分の粉末状インクを強
制的に回収するようにしてもよく、この場合には、上記
回収箱１６と負圧発生手段と除去装置１８とがインク除
去手段を構成することになる。画像要素をなすインク３
ａは穴の内部に固着しているのでインク除去手段により
除去されることはない。

【００３１】上記のようにして粉末状のインクを除去さ
れたのちは、穴の部分に固着して保持されたインク３ａ
のみが像形成フィルム１０に保持されている。図２
（Ａ）に示すように、転写紙Ｓを矢印方向へ搬送しつつ
（加圧ローラー２０は、転写紙Ｓの摩擦力により連れ回
りする）加熱ローラー１０Ａにより転写部（加熱ローラ
ー１０Ａと加圧ローラー２０との圧接部）を均一に加熱
すると、像形成フィルム１０の穴に固着状態で保持され
たインクは再度溶融し、転写部に印加された圧力により
転写紙Ｓ側へ押し出され、転写紙Ｓに転写される。

【００３２】転写紙Ｓに転写される際、インクは溶融状
態で毛細管現象により転写紙内部にも浸透するので、転
写紙上に形成された記録画像は転写紙との一体性に優れ
たものとなる。かくして転写紙Ｓ上に所望の記録画像が
得られる。

【００３３】図３は請求項４記載の画像記録装置の１実
施例を示している。繁雑を避けるため、混同の虞れがな
いと想われるものに就いては、図２におけると同一の符
号を用いた。この実施例では、像形成フィルム１０を介
してホッパー１２と回収箱１６とが対向し、加熱ローラ
ー１０Ａと回収箱１６との間に、液供給手段１１とサー
マルヘッド１４とが配備されている。

【００３４】図３（Ａ）に示すように、液供給手段１１
は容器１１Ａと塗布ローラー１１Ｂとを有し、容器１１
Ａに貯えられた液２を塗布ローラー１１Ｂにより像形成
フィルム１０の裏面側から均一に供給する。この実施例
において、液２としては水が用いられ、塗布ローラー１
１Ｂは発砲ウレタン製である。塗布ローラー１１Ｂによ
り供給された液２は、図３（Ｂ）に示すように各穴１ａ
中に毛細管現象により保持される。

【００３５】続いて、サーマルヘッド１４により画像信
号に応じてネガの熱パターンを印加すると、熱パターン
により加熱された部分では液２が像形成フィルム１０か
ら除去される。像形成フィルム１０に残留する液は「液
体画像」を形成する。この状態でホッパー１２からイン
ク３を均一に供給すると、上記液体画像を形成している
部分ではインク３が、図３（Ｃ）に示すように液２中に
粉末状態のまま分散されて保持される。供給されたイン
クの一部は回収箱１６中に回収され、画像記録に寄与し
ないインクは粉末状態のまま、除去装置１８により像形
成フィルム１０上から除去される。

【００３６】あとは、像形成フィルム１０に保持されて
いるインクを、加熱ローラー１０Ａにより加熱溶融して
転写紙Ｓ上に転写することにより所望の記録画像を得る
ことができる。

【００３７】図４は請求項６の発明の特徴部分を説明す
る図である。この発明においては、像形成フィルム１０
ａに形成されている穴の壁面がテーパーを有している。
即ち穴は表面側（図の上方の面）から裏面側へ向かって
「すぼまる」形状となっており、表面側の開口径はイン
ク粒子の粒径より大きく、裏面側の開口径はインク粒子
の粒径より小さい。このため像形成フィルム１０ａの表
面から均一に供給されたインク３は図４（Ａ）に示すよ
うに裏面側へこぼれ落ちることがない。このため図２の
実施例装置にこの像形成フィルム１０ａを用いれば回収
箱１６が不要となる。図４（Ｂ）は熱パターンによりイ
ンクを穴の部分に固着した状態を示す。また図４（Ｃ）
は、画像形成に寄与しない粉末状のインク３を、インク
除去手段としての吸引ノズル１９により吸引除去してい
る状態を示す。

【００３８】ところで、像形成フィルムに形成する微小
な穴を貫通孔とする場合、穴の内壁は溶融したインクも
しくは液に対して親液性でないと、インクないし液を良
好に保持することが難しい。しかし像形成フィルムの表
裏面が親液性であると、保持されたインクもしくは液
が、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、像形成フィルムの
例えば表面側に広がった状態となり、記録画像の解像力
を低下させる原因となり易い。したがって像形成フィル
ムの表裏面は、溶融したインクもしくは液画像用の液に
対して撥液性であることが望ましい。

【００３９】なお、熱パターンを印加するための画像書
き込み手段は、上記実施例で説明したサーマルヘッドの
ほか、赤外レーザー光等による光書き込み式のものであ
ってもよい。またインク除去手段としては、前述したブ
レード方式、吸引方式の他、静電吸着式のもの等を用い
ることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、新規
な画像記録方法および装置を提供できる。この発明は上
記の如く構成されているので、「地肌汚れ」や「かぶ
り」のない良好な記録画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２記載の画像記録方法を説明する図
である。

【図２】請求項３の発明の１実施例を説明する図であ
る。

【図３】請求項４の発明の１実施例を説明する図であ
る。

【図４】請求項６の発明の特徴部分を説明する図であ
る。

【図５】請求項７，８の発明を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 像形成フィルム ３ 粉末状のインク １ａ 像形成フィルムに形成された微小な穴 ３ａ 溶融固化したインク Ｓ 転写紙 ５ 加熱ローラー ７ 加圧ローラー

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録密度以下のピッチで、微小な穴を所定
   の面積領域一杯に形成された像形成フィルムの表面に、
   熱溶融性で粉末状のインクを均一に供給するインク供給
   工程と、 供給されたインクに画像信号に応じた熱パターンを印加
   し、画像要素に応じて粉末状のインクを溶融したのち固
   化し、溶融したインクを上記穴内に固着された状態で保
   持する画像形成工程と、 画像形成工程において固化されなかった粉末状のインク
   を像形成フィルムから除去するインク除去工程と、 インク除去工程後の像形成フィルムの表面に転写紙を重
   ね、上記固化したインクを再度溶融して転写紙表面に転
   写する転写工程とを有する画像記録方法。
2. 【請求項２】記録密度以下のピッチで微小な穴を所定の
   面積領域一杯に形成された像形成フィルムの各穴に、熱
   溶融性で粉末状のインクを分散させるための液体を充填
   させる液供給工程と、 液供給工程後の像形成フィルムに、画像信号に応じてネ
   ガの熱パターンを印加して、画像要素以外の部分の穴の
   上記液体を除去する液体画像形成工程と、 液体画像形成工程後の像形成フィルム表面に粉末状のイ
   ンクを供給し、液体画像部では液体中にインクを分散さ
   せて保持させるインク供給工程と、 インク供給工程で供給された不要な粉末状のインクを像
   形成フィルムから除去するインク除去工程と、 インク除去工程後の像形成フィルムの表面に転写紙を重
   ね、上記液体中に分散状態で保持されたインクを溶融し
   て転写紙表面に転写する転写工程とを有する画像記録方
   法。
3. 【請求項３】請求項１記載の画像記録方法を実施するた
   めの装置であって、 記録密度以下のピッチで微小な穴を所定の面積領域一杯
   に形成され、定方向に走行されるベルト状の像形成フィ
   ルムと、 この像形成フィルムの表面に、熱溶融性で粉末状のイン
   クを均一に供給するインク供給手段と、 上記粉末状のインクを供給された像形成フィルムに、画
   像信号に応じた熱パターンを印加する画像書き込み手段
   と、 画像書き込み手段による熱パターン印加後、記録画像構
   成に寄与しない粉末状のインクを像形成フィルムから除
   去するインク除去手段と、 粉末状のインクの除去後に、像形成フィルムの微小な穴
   に固着されているインクを加熱・加圧して転写紙上に転
   写する転写手段とを有する画像記録装置。
4. 【請求項４】請求項２記載の画像記録方法を実施するた
   めの装置であって、 記録密度以下のピッチで微小な穴を所定の面積領域一杯
   に形成され、定方向へ走行されるベルト状の像形成フィ
   ルムと、 この像形成フィルムの各穴に、熱溶融性で粉末状のイン
   クを分散させる液体を充填させる液供給手段と、 液供給後の像形成フィルムに、画像信号に応じてネガの
   熱パターンを印加して画像要素以外の部分の穴の上記液
   体を除去して、画像信号に応じたポジの液体画像を形成
   する画像書き込み手段と、 液体画像形成後の像形成フィルム表面に上記インクを均
   一に供給し、液体画像部では液体中にインクを粉末状態
   で分散させて保持させるインク供給手段と、 インク供給手段により供給されたインクのうち、記録画
   像構成に寄与しない粉末状のインクを像形成フィルムか
   ら除去するインク除去手段と、 粉末状のインクの除去後に、像形成フィルムの微小な穴
   中の液体中に分散状態で保持されているインクを加熱・
   加圧して転写紙表面に転写する転写手段とを有する画像
   記録装置。
5. 【請求項５】請求項３または４記載の画像記録装置にお
   いて、 像液性フィルムに形成された微小な穴が、像形成フィル
   ムを厚み方向に貫く貫通孔であることを特徴とする画像
   記録装置。
6. 【請求項６】請求項３記載の画像記録装置において、 像形成フィルムに形成された微小な穴が、像形成フィル
   ムを厚み方向に貫く貫通孔であり、各貫通孔の表面側開
   口径はインクの粒径より大きく、裏面側開口径は上記粒
   径より小さいことを特徴とする画像記録装置。
7. 【請求項７】請求項３記載の画像形成装置において、 像形成フィルムの孔の内部は、溶融したインクに対して
   親液性であり、穴の外部は溶融したインクに対して撥液
   性であることを特徴とする画像記録装置。
8. 【請求項８】請求項４記載の画像形成装置において、 像形成フィルムの穴の内部は、液供給手段により供給さ
   れる液に対して親液性であり、穴の外部は、上記液に対
   して撥液性であることを特徴とする画像形成装置。