JPH07314752A - 静電感熱記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複写機、プリンタ、ファクシミリ等の出力装
置に利用される記録装置において、画像品質の高い画像
を高速で形成することができ、さらに、消費電力が少な
く記録材料を有効に使用できる静電感熱記録方法を提供
することである。 【構成】 トナ−搬送体７により熱溶融性のトナ−８ａ
が搬送され、サ−マルヘッド１がその電極に接続された
電源２より選択的に印加された電圧によって電界と熱を
発生し、その電界をその電極に対応する位置のトナ−８
ａのみ選択的に作用させて、トナ−搬送体７に対向する
帯状体３に付着させてトナ−８ｂを形成するとともにそ
の熱によりその付着したトナ−８ｂを溶融させて、その
溶融中のトナ−８ｃを帯状体３から転写紙１０に転写し
て定着させ、定着トナ−８ｄを形成し画像を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ等の出力装置に利用される静電感熱記録方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ
等の出力装置における記録装置として、主に４種類のも
のが使用されている。それは、電子写真レ−ザ−プリン
タと、サ−マルインクジェットプリンタと、ソリッドイ
ンクジェットプリンタと、感熱転写プリンタの４種類で
ある。

【０００３】まず、電子写真レ−ザ−プリンタについて
説明する。電子写真レ−ザ−プリンタでは、はじめに光
導電性感光体ドラムをコロナ放電で帯電する。この光導
電性感光体ドラムをレ−ザ−ビ−ムで画像状に露光す
る。そして、予め帯電させておいたトナ−を、静電力に
より、光導電性感光体ドラムに付着させることで現像す
る。そして、その光導電性感光体ドラムに普通紙を接触
させコロナ放電することで、静電力によりトナ−を感光
体より普通紙に転写する。そして、トナ−像が付着した
普通紙を感光体より分離する。その後、普通紙とその普
通紙上のトナ−像とを高温に保持されている２本の定着
ロ−ラ間を通過させることで、トナ−を加熱溶融して普
通紙に定着させ、プリントを作成する。このとき、２本
の定着ロ−ラは、定着ロ−ラ全体が常に一定の高温に保
たれている。そのため、トナ−像を普通紙上に定着させ
るときには、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の出力
装置によって出力される画像の画像面積が出力された紙
面に対して、通常、数％であるにもかかわらず、転写紙
全面にトナ−像の定着に必要な熱エネルギ−を供給す
る。そのうえ、待機中には、２本の定着ロ−ラを一定の
高温に保つために必要な熱エネルギ−を供給する。一
方、紙分離後の感光体は、残存トナ−がクリ−ニングさ
れ、残存電荷が除電された後、繰り返して使用される。

【０００４】そして、電子写真レ−ザ−プリンタには、
どのような紙にも、高速で、画像品質の高いプリントが
可能であるという長所と、消耗品のコストが安いという
長所がある。しかし、装置が複雑で、しかも、大きいた
めに、コストが高く、メンテナンスも必要であるという
短所がある。さらに、２本の定着ロ−ラを常に一定の高
温に保つために、トナ−像を普通紙上に定着させるとき
には、画像のない９０数％の部分の紙面を暖める熱エネ
ルギ−が無駄に消費されているとともに、待機中には、
供給する熱エネルギ−が周りの空間を温めるだけのため
に消費される。つまり、トナ−像を普通紙上に定着させ
るときには、９０数％の熱エネルギ−が無駄に消費され
ていて、待機中には、１００％の熱エネルギ−が無駄に
消費されている。その無駄に消費される熱エネルギ−の
分だけ、電力が無駄に消費される。このように、電子写
真レ−ザ−プリンタでは、膨大な電力が無駄に消費され
ているという短所がある。

【０００５】そこで、無駄な消費電力をなくすために、
トナ−像を定着させるとき、サ−マルヘッドを使用し
て、必要なドットのみを加熱溶融して、画像を定着させ
ることが試みられている。しかし、転写から定着にいた
る工程で転写紙の速度が変動してしまうために、実現し
ていない。

【０００６】つぎに、サ−マルインクジェットプリンタ
について説明する。サ−マルインクジェットプリンタの
インクジェットには、そのノズルの先端付近に発熱用の
電極がある。その電極に電圧が印加されて、ノズルの先
端付近周辺の温度が約４００度になると、気泡が発生す
る。サ−マルインクジェットプリンタでは、その気泡の
圧力でインクジェットのノズルの先端からインクが噴出
する。このインクが普通紙に衝突することでドットを形
成し、このドットの集合で画像を形成する。

【０００７】そして、サ−マルインクジェットプリンタ
には、工程もシンプルで、消費電力も小さいという長所
がある。しかし、ノズルを多数並べることが難しいため
に、印字速度が遅くなるという短所と、気泡の大きさを
コントロ−ルすることができないために、階調性が出せ
ないという短所と、普通紙では、インクが染み込んでし
まうために、画像濃度が薄くなるという短所がある。

【０００８】つづいて、ソリッドインクジェットプリン
タについて説明する。サ−マルインクジェットプリンタ
には、上述のように、インクが普通紙に染み込んでしま
うために、画像濃度が薄くなるという短所がある。その
短所を解決するために、このソリッドインクジェットプ
リンタでは、サ−マルインクジェットプリンタで用いる
常温液体のインクの代わりに常温固体で熱溶融性があ
り、そのうえ、過冷却性であるソリッドインクを使用す
る。このソリッドインクジェットプリンタでは、まず、
ソリッドインクを使用前に加熱溶融して液体インクに相
転移させる。その後、通常の圧電素子に電圧を印加す
る。そして、その圧電素子の圧力によって、その液体イ
ンクがソリッドインクジェットプリンタのノズルの先端
から噴出する。この液体インクが、普通紙に衝突するこ
とでドットを形成し、このドットの集合で画像を形成す
る。このとき、ソリッドインクは普通紙に染み込まずに
普通紙の紙面上に冷えて固着する。

【０００９】そして、ソリッドインクジェットプリンタ
には、上述のソリッドインクが普通紙に染み込まずに普
通紙の紙面上に冷えて固着するために、画質が良いとい
う長所がある。しかし、上述のソリッドインクを使用し
ているために、使用前に固体のインクを溶かすのに時間
がかかるという短所と、ヘッドの目詰まりが常温液体イ
ンク以上に多いという短所と、他の圧電素子を使用する
装置と同様に、長尺ヘッドが作れないという短所があ
る。

【００１０】さらに、感熱転写プリンタについて説明す
る。感熱転写プリンタでは、感熱性のあるＰＥＴ（二軸
延伸ポリエチレンテレフタレ−ト）フィルムを使用す
る。このＰＥＴフィルムには、ワックス、あるいは、樹
脂に色材を混入した数ミクロン程度の感熱性のある固体
インク層が塗られている。そして、このＰＥＴフィルム
のことを、以下インクリボンとして表わす。このインク
リボンの裏側からサ−マルヘッドで選択的に加熱する。
これによって、サ−マルヘッドで選択的に加熱した部分
のインクリボン上の感熱性のある固体インクが液状化す
る。この液状化した感熱性のある固体インクが、普通紙
に接触して粘着力で転写することによって画像を形成す
る。このとき、インクリボンは、画像面積の大小にかか
わらず全面積分使用される。

【００１１】そして、感熱転写プリンタには、Ａ０サイ
ズが商品化されているように長尺ヘッドが容易に作れる
ために記録速度が速いという長所と、装置が小さいため
にコストが安いという長所と、画像濃度が高いという長
所がある。しかし、階調性がないという短所と、平滑性
の悪い紙では画質が悪くなるという短所と、インクリボ
ンが高く交換しにくいという短所と、画像のない９０数
％の部分のインクが使用されずに、使用済みのインクリ
ボンにネガ像が残るといったインクの無駄が多い、つま
り、消耗品である記録材料の無駄な使用があるという短
所がある。

【００１２】ここで、上述の４種類の出力装置における
記録装置のように市場に登場してはいないが、本発明と
技術的に関連性のある出力装置における記録装置につい
て２種類説明する。この２種類のうち、一つは、Ｄirec
t Ｅlectrostatic Ｐrinting （ＤＥＰ） - Ａ Ｓim
ple Ｐowder Ｍarking Ｐrocess であり、他の一つ
は、サ−マルオフセット記録装置である。ここで、前
者、Ｄirect Ｅlectrostatic Ｐrinting （ＤＥＰ） -
Ａ Ｓimple Ｐowder Ｍarking Ｐrocessは、エレク
トロプリントとして知られているので、以下、エレクト
ロプリントという。それでは、エレクトロプリントにつ
いて説明する。エレクトロプリントでは、トナ−供給ロ
−ラ上のトナ−が交流バイアスでクラウド上になってい
る。そして、その一部が、トナ−供給ロ−ラと普通紙の
間に設けられた開口部を抜けて、約１５０ミクロン離れ
た普通紙に飛翔する。そして、直接画像を形成する。た
だし、トナ−がその開口部を通り抜けるか抜けないか
は、開口部内に形成される電界の向きで決まる。その電
界の向きは、エレクトロプリントに印加されるコントロ
−ル電圧が＋１００Ｖか−３００Ｖかによって決まる。

【００１３】このように、トナ−を直接、普通紙上へ、
画像状に飛翔させる装置はいくつかある。しかし、それ
らはトナ−を飛翔させた後、普通紙上に定着させる必要
がある。このため、上述の電子写真レ−ザ−プリンタと
同様、無駄な消費電力が大きいという短所は、解決され
ない。

【００１４】つぎに、サ−マルオフセット記録装置につ
いて説明する。このサ−マルオフセット記録装置では、
通常の感熱転写プリンタにおいて、保温された中間媒体
にインク像を転写する。そして、軟化したままのインク
像を、さらに、普通紙に密着転写する。これによって画
像を形成する。

【００１５】この装置では、感熱転写プリンタにたいし
てラフな紙にも濃度の高い画像が形成できるようになっ
た。しかしながら、感熱転写プリンタと同様に階調性が
ないという短所と、使用済みのインクリボンにネガ像が
残るといったインクの無駄が多いという短所は、解決さ
れていない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ等の出力装置で、従来、主に使用されている
記録装置は、上述のように、次に挙げる様々な問題点が
各装置ごとに存在する。まず、電子写真レ−ザ−プリン
タには、装置が複雑で、しかも、大きいために、コスト
が高く、メンテナンスも必要であるという問題点と、上
述のように、２本の定着ロ−ラを常に一定の高温に保つ
ために、無駄な消費電力が大きいという問題点がある。

【００１７】つぎに、サ−マルインクジェットプリンタ
には、ノズルを多数並べることが難しいために、印字速
度が遅くなるという問題点と、気泡の大きさをコントロ
−ルすることができないために、階調性が出せないとい
う問題点と、普通紙では、インクが染み込んでしまうた
めに、画像濃度が薄くなるという問題点がある。

【００１８】そして、ソリッドインクジェットプリンタ
には、上述のソリッドインクを使用しているために、使
用前に固体のインクを溶かすのに時間がかかるという問
題点と、ヘッドの目詰まりが常温液体インク以上に多い
という問題点と、他の圧電素子を使用する装置と同様に
長尺ヘッドが作れないという問題点がある。

【００１９】そして、感熱転写プリンタには、階調性が
ないという問題点と、平滑性の悪い紙では画質が悪くな
るという問題点と、インクリボンが高く、交換しにくい
という問題点と、９０数％のインクが使用されずに、使
用済みのインクリボンにネガ像が残るといったインクの
無駄が多いという問題点がある。

【００２０】ここでは特に電子写真レ−ザ−プリンタに
おいて無駄な消費電力が大きいという問題点と、感熱転
写プリンタにおいてインクの無駄が多いという問題点に
ついて述べておく。まず、電子写真レ−ザ−プリンタに
おいて無駄な消費電力が大きいという問題点について、
加熱溶融して転写して定着させるという点で、似通って
いる感熱転写プリンタと比較してみる。感熱転写プリン
タでは、必要なときに必要なドットに熱エネルギ−を供
給する。つまり、必要なときに必要なだけ電力が供給さ
れて消費される。それに対して、電子写真レ−ザ−プリ
ンタでは、トナ−像を普通紙上に定着させるときには、
９０数％の熱エネルギ−が無駄に消費されていて、待機
中には、１００％の熱エネルギ−が無駄に消費されてい
る。その無駄に消費される熱エネルギ−の分だけ、電力
が無駄に消費される。このように、電子写真レ−ザ−プ
リンタでは、感熱転写プリンタに比べ、膨大な電力が無
駄に消費されているという問題点がある。

【００２１】つぎに、感熱転写プリンタにおいてインク
の無駄が多いという問題点について電子写真レ−ザ−プ
リンタと比較してみる。電子写真レ−ザ−プリンタで
は、画像部分のみにトナ−を使用するので無駄になるト
ナ−がない。つまり、消耗品である記録材料の無駄な使
用がない。それに対して、感熱転写プリンタでは、消耗
品である記録材料の９０数％が無駄になっている。この
ように、感熱転写プリンタでは、電子写真レ−ザ−プリ
ンタに対して消耗品である記録材料の無駄な使用が多い
という問題点がある。

【００２２】また、上述した市場に登場していない２種
類の装置に関しても、エレクトロプリントでは、電子写
真レ−ザ−プリンタと同様に無駄な消費電力が大きいと
いう問題点があり、サ−マルオフセットでは、感熱転写
と同様に階調性がないという問題点と、使用済みのイン
クリボンにネガ像が残るといったインクの無駄が多いと
いう問題点がある。

【００２３】本発明では、上述のような問題点に鑑みな
されたもので、出力装置に利用する記録装置において、
どのような紙にも、高速に、画像品質の高い画像を形成
することを可能にし、そのうえで、無駄な消費電力と消
耗品である記録材料の無駄な使用とを削減することがで
きる静電感熱記録方法を提供することを目的としてい
る。

【００２４】

【課題を解決するための手段】サ−マルヘッドの電極部
分に接触して移動する帯状体と、熱溶融性のトナ−を搬
送するトナ−搬送体とを対抗させ、サ−マルヘッドの電
極に選択的に印加された電圧により生じる電界をトナ−
に作用させてその電極に対応する位置のトナ−のみ選択
的に帯状体に付着させるとともにサ−マルヘッドに生じ
ている熱によりトナ−を溶融させ、このトナ−の溶融中
に前記帯状体から転写紙にトナ−を転写して定着するよ
うにする。

【００２５】また、サ−マルヘッドに印加する電圧又は
印加時間を変えて帯状体に付着するトナ−の量を変える
ようにする。

【００２６】さらに、トナ−供給搬送体により搬送され
るトナ−を予め帯電させる。

【００２７】さらにまた、サ−マルヘッドに印加される
電圧により形成される電界によりトナ−供給搬送体によ
り搬送されるトナ−を帯電させる。

【００２８】

【作用】上述のように、サ−マルヘッドの電極部分に接
触して移動する帯状体と、熱溶融性のトナ−を搬送する
トナ−搬送体とを対抗させ、サ−マルヘッドの電極に選
択的に印加された電圧により生じる電界をトナ−に作用
させてその電極に対応する位置のトナ−のみ選択的に帯
状体に付着させるとともにサ−マルヘッドに生じている
熱によりトナ−を溶融させ、このトナ−の溶融中に帯状
体から転写紙にトナ−を転写して定着するようにしたこ
とで、サ−マルヘッドにより、帯状体上にトナ−を画像
部分のみに選択的に付着させて加熱するので、熱エネル
ギ−の無駄な消費をなくすこと、つまり、無駄な消費電
力をなくすことが可能となるとともに、消耗品である記
録材料の無駄な使用を削減することが可能となる。ま
た、トナ−を溶融して転写するので、表面性の悪い紙に
も、きれいに印字することが可能となる。また、サ−マ
ルヘッドに印加される電圧で静電的にトナ−を帯状体に
付着させるとともにサ−マルヘッドに生じている熱によ
りトナ−を溶融させるので、ウォ−ムアップタイム、及
び、選択的に静電界を発生させるためのマルチスタイラ
スと、そのマルチスタイラスの電源と、そのマルチスタ
イラスのコントロ−ラ等が不要となる。

【００２９】また、サ−マルヘッドに印加する電圧又は
印加時間を変えて帯状体に付着するトナ−の量を変える
ようにしたことで、１ドット多値によるなめらかな階調
性が可能となる。

【００３０】さらに、トナ−供給搬送体により搬送され
るトナ−を予め帯電させたことで、汎用の絶縁性トナ−
の使用が可能となる。

【００３１】さらにまた、サ−マルヘッドに印加される
電圧により形成される電界によりトナ−供給搬送体によ
り搬送されるトナ−を帯電させたことで、トナ−供給搬
送体により搬送されるトナ−を予め帯電させるために必
要であったトナ−の帯電機構、トナ−帯電量の測定装
置、トナ−帯電量のコントロ−ル機構が不要となる。

【００３２】

【実施例】本発明の一実施例を図１に基づいて説明す
る。図１は、本実施例である静電感熱記録装置の縦断側
面図である。まず、サ−マルヘッド１の電極が設けられ
ている部分を、前記サ−マルヘッド１の先端部とする。
前記サ−マルヘッド１の電極には、電源２を接続する。
前記エンドレスベルト３は、前記サ−マルヘッド１の先
端部と、転写ロ−ラ６に近接して設けられたロ−ラ４
と、単独に設けられた他のロ−ラ５とに密着し、張り巡
らされている。また、前記エンドレスベルト３を駆動す
るための、モ−タ−が設けられている。前記サ−マルヘ
ッド１の先端部に対向し、前記エンドレスベルト３に接
触、又は、近接するように、ドナ−ロ−ラ７が保持され
ている。このとき、前記エンドレスベルト３と前記ドナ
−ロ−ラ７とが近接するように保持されている場合に
は、前記エンドレスベルト３と前記ドナ−ロ−ラ７との
ギャップは、０．２ｍｍが適当である。前記ドナ−ロ−
ラ７は、その円周部の表面に、トナ−８ａによる薄層を
形成している。前記ドナ−ロ−ラ７の上方部に、トナ−
ホッパ−９が配置されている。

【００３３】さて、前記サ−マルヘッド１には、１ｍｍ
に８本の抵抗が並行に約１７００本並んでいる。また、
その個々の抵抗とその個々の抵抗に電圧を印加するため
の個々の電極とを接続する。そして、前記電源２より信
号電圧が印加されると、個々の電極と前記ドナ−ロ−ラ
７との間の空間に、前記ドナ−ロ−ラ７より前記エンド
レスベルト３へ前記トナ−８ａを、選択的に飛翔、又
は、転移させる静電引力となる電界が発生する。また、
前記電源２より信号電圧の印加時間が１ｍｓｅｃであれ
ば、前記サ−マルヘッド１の個々の抵抗上の表面温度は
４００℃に達する。この熱エネルギ−は、前記エンドレ
スベルト３を介して、前記エンドレスベルト３上のトナ
−像８ｂを形成する個々の抵抗上の前記トナ−８ａを溶
融する。ここで、前記トナ−８ａの溶融温度は、６０〜
７０℃である。また、従来、電子写真レ−ザプリンタで
用いる定着ロ−ラの表面温度は１６０〜１８０℃であ
る。

【００３４】そして、電源２は、画像信号電圧（３５
Ｖ、１ｍｓｅｃ）を信号電圧として発生する。この信号
電圧は、前記サ−マルヘッド１の電極に印加される。

【００３５】また、前記エンドレスベルト３には、絶縁
性、耐熱性、非粘着性の優れた薄いフィルムが使用され
ている。例えば、そのフィルムとして、厚さ１２μｍの
ポリエチレンテレフタレ−トの２軸延伸フィルムが使用
されている。そして、前記エンドレスベルト３は、モ−
タ−により、前記サ−マルヘッド１から前記ロ−ラ４と
前記転写ロ−ラ６との間へ、その後、前記ロ−ラ５へ送
られるように回転させられている。前記エンドレスベル
ト３の周速は、１００ｍｍ／ｓｅｃで、一定に保たれて
いる。そして、前記エンドレスベルト３は、前記サ−マ
ルヘッド１によって、付着し、溶融した溶融トナ−像８
ｃを、溶融した状態のまま搬送する。

【００３６】つぎに、前記ドナ−ロ−ラ７は、電子写真
レ−ザ−プリンタの一成分現像の現像ロ−ラと同一の構
成である。しかし、前記トナ−８ａによる薄層の形成方
法が異なっている。例えば、使用されているゴムロ−ラ
は、厚さ数ｍｍのものであり、カ−ボンブラックを分散
することで、抵抗を調整している。ただし、金属ロ−ラ
を使用することも可能である。そして、前記ドナ−ロ−
ラ７の円周部の表面には、前記トナ−８ａにより１〜３
層の薄層が形成され、その厚さは、１０〜３０μｍにな
っている。また、ロ−ラの芯金は、通常、接地されてい
る。そして、前記ドナ−ロ−ラ７は、前記サ−マルヘッ
ド１の先端部と最も接近する付近で、その移動方向が前
記エンドレスベルト３と同一となるように回転してい
る。そして、その回転の周速は、前記エンドレスベルト
３の周速と等しく１００ｍｍ／ｓｅｃである。ただし、
画像濃度をより濃くするために、前記ドナ−ロ−ラ７の
周速を前記エンドレスベルト３の周速より速くしても良
い。そして、前記ドナ−ロ−ラ７は、その円周部の表面
に前記トナ−ホッパ−９の出口側ブレ−ドにより帯電さ
せられている前記トナ−８ａによる薄層を形成し、前記
エンドレスベルト３上で前記トナ−像８ｂを形成するた
めの前記トナ−８ａを供給する。

【００３７】そして、前記トナ−８ａは、電子写真レ−
ザ−プリンタで使用される非磁性一成分絶縁性トナ−で
ある。ただし、本実施例独特の材料を使用したトナ−を
用いることが最も望ましい。なぜならば、後述するよう
に、前記トナ−８ａの摩擦帯電機構を省略することがで
き、しかも、低電界で十分に帯電させることが可能であ
るからである。また、サ−マルヘッドの熱で溶融した
後、紙に転写される前に、冷却固化しないように、過冷
却性のある樹脂をトナ−のメイン樹脂として使用されて
いるトナ−を用いることが望ましい。

【００３８】また、前記トナ−ホッパ−９は、多量の前
記トナ−８ａを保持している。そして、前記トナ−８ａ
を、出口側ブレ−ドで摩擦帯電させながら薄層化して前
記ドナ−ロ−ラ７に送り出す。ところで、トナ−ホッパ
−の装置には、前記ドナ−ロ−ラ７の横方向から補給ロ
−ラで前記トナ−８ａを送る装置もある。

【００３９】つづいて、前記普通紙１０は、ノンコ−ト
であるものが使用される。そして、前記転写ロ−ラ６と
前記ロ−ラ４との間を、前記エンドレスベルト３と密着
して前記エンドレスベルト３と同一の速度１００ｍｍ／
ｓｅｃで送られる。

【００４０】また、前記転写ロ−ラ６には、硬度４０度
〜５０度で、厚さ３ｍｍ〜６ｍｍのゴムロ−ラが使用さ
れている。前記転写ロ−ラ６は、近接する前記ロ−ラ４
との間で、前記エンドレスベルト３上の前記溶融トナ−
像８ｃを前記普通紙１０に加圧して転写する。

【００４１】このような構成において、その動作を説明
する。予め、多量のトナ−８ａがトナ−ホッパ−９によ
って保持されている。また、トナ−８ａは、トナ−ホッ
パ−９の出口側ブレ−ドによって帯電され、トナ−供給
搬送体であるドナ−ロ−ラ７によって、薄層を形成して
サ−マルヘッド１の先端部へ搬送されている。そして、
原画像のデ−タが入力すると、電源２によって信号電圧
が発生する。その信号電圧は、電源２からサ−マルヘッ
ド１へ送られる。サ−マルヘッド１は、信号電圧の印加
時間中の前半に、電極に印加した電圧よって、帯状体で
あるエンドレスベルト３上にトナ−８ａを付着し、トナ
−像８ｂを形成する。そして、サ−マルヘッド１は、信
号電圧の印加時間中の後半に、抵抗に印加した電圧よっ
てトナ−像８ｂを形成するトナ−８ａのみに熱エネルギ
−を供給して溶融トナ−像８ｃを形成する。溶融トナ−
像８ｃは、エンドレスベルト３によって転写ロ−ラ６へ
搬送される。そして、溶融トナ−像８ｃが、エンドレス
ベルト３によって転写ロ−ラ６の直前に来ると、それに
あわせて、転写紙である普通紙１０がエンドレスベルト
３とエンドレスベルト３に近接している転写ロ−ラ６と
の間に送られる。そして、転写ロ−ラ６とロ−ラ４とに
よって、普通紙１０に溶融トナ−像８ｃが押し付けられ
る。そして、普通紙１０がエンドレスベルト３と分離す
るとき、溶融トナ−像８ｃは、１００％普通紙１０に転
写される。その後、転写された溶融トナ−像８ｃは、自
然に冷却固化して普通紙１０に定着し、定着トナ−像８
ｄとなる。ところで、ドナ−ロラ−７上で、トナ−８ａ
が飛翔、又は、転移して、トナ−８ａが無くなった部分
には、ドナ−ロラ−７が回転してその部分がトナ−ホッ
パ−５の下に来たときに、トナ−８ａが補給される。と
ころで、原理的には、エンドレスベルト３とドナ−ロ−
ラ７の上のトナ−８ａが接触していても良い。

【００４２】このように、必要なときに必要な部分にの
み熱エネルギ−を供給することと、電子写真レ−ザ−プ
リンタのように、定着ロ−ラを一定の等温に保つ必要が
ないことから、熱エネルギ−の無駄な消費を削減するこ
とが可能である。つまり、これによって、無駄な消費電
力を削減することが可能である。また、サ−マルヘッド
１により、トナ−８ａが画像部分のみに選択的に、飛
翔、又は、転移することで、消耗品である記録材料の無
駄な使用を削減することが可能である。また、トナ−８
ａが、溶融した状態で搬送され、転写紙に転写定着され
ることで、表面性の悪い紙にもきれいに印字することが
可能である。また、電子写真レ−ザ−プリンタのよう
に、定着ロ−ラを一定の高温に保つ必要がないことと、
ソリッドインクジェットのように、使用前に固体のイン
クを溶かす必要がないことから、ウォ−ムアップタイム
がいらない。また、トナ−ホッパ−９により、ドナ−ロ
−ラ７上のトナ−８ａを、予め帯電させておき、ドナ−
ロ−ラ７によりトナ−８ａを供給することで、汎用の絶
縁性トナ−の使用が可能である。また、ドナ−ロ−ラ７
の周速を、エンドレスベルト３の周速より速くすること
で、１画素を形成するためのトナ−８ａの量を増加さ
せ、画像濃度をより濃くすることが可能である。

【００４３】さらに、サ−マルヘッド１に印加する信号
電圧の印加時間、又は、その電圧、あるいは、その両方
を変更し、その変更した信号電圧をサ−マルヘッド１に
印加することで、飛翔するトナ−８ａの量を操作するこ
とによって、１ドット多値記録を行なうことが可能であ
る。このとき、発熱量は減少する。しかし、温度は、ト
ナ−融点であるガラス転移点以上であるとともに、飛翔
するトナ−８ａの量も減少する。このため、トナ−８ａ
の普通紙への定着は可能である。

【００４４】そのうえ、後述するような低電界帯電トナ
−を用いることで、従来、必要であったトナ−８ａを予
め帯電しておくトナ−８ａの帯電機構と、鏡像力が強く
なり、飛翔できなくなるほど、トナ−８ａの帯電量が多
くならないようにするトナ−帯電量の測定装置及びトナ
−帯電量のコントロ−ル機構が不要になるため、装置が
簡単になり、信頼性も向上する。また、ドナ−ロ−ラ７
として、通常用いられる強い電界を形成する接地した導
電性ロ−ラのみでなく、絶縁性ロ−ラの使用も可能であ
る。

【００４５】ところで、サ−マルヘッド１によって溶融
したトナ−８ａを冷却固化する前に、普通紙１０に転写
できないときに、サ−マルヘッド１から、転写までの
間、エンドレスベルト３、又は、エンドレスベルト３の
ある空間を加熱し、暖めておくことで、サ−マルヘッド
１によって溶融したトナ−８ａが冷却固化する前に、普
通紙に転写して定着できる。これによって、転写ロ−ラ
加熱装置、及び、その測定制御装置が不要であるととも
に、汎用の絶縁性トナ−が使用できるようになる。

【００４６】また、サ−マルヘッド１によって溶融した
トナ−８ａを冷却固化する前に、普通紙１０に転写して
定着できないときに、冷却固化したトナ−８ａを普通紙
１０に転写する際に、再び加熱溶融し、普通紙１０に転
写する。これによって、エンドレスベルト３加熱装置、
及び、その測定制御装置が不要であるとともに、汎用の
絶縁性トナ−が使用できるようになる。

【００４７】ところで、ある温度で一度溶融すると、周
囲の温度が、それ以下に下がっていったとしても、溶融
状態を保つ樹脂のことを過冷却性樹脂という。一般に、
高分子は、過冷却性があるが、特に、フタル酸ジシクロ
ヘキシル、ラウリルジエタノ−ルアミド、ｐ−ベンジル
フェノ−ル等が、過冷却性が強い。これらの樹脂をバイ
ンダ−にしてトナ−を作成したものが、過冷却性トナ−
である。この過冷却性トナ−を用いることで、冷却固化
しずらくなるため、エンドレスベルト３加熱装置、転写
ロ−ラ加熱装置、及び、それらの測定制御機構が不要で
ある。

【００４８】通常、溶融したトナ−を、非粘着性のエン
ドレスベルト３から普通紙に加圧転写するときは、１０
０％のトナ−が転写するので、その転写後にエンドレス
ベルト３をクリ−ニングするクリ−ニング手段を設ける
必要はないが、念のために、クリ−ニング手段を設けて
も良い。

【００４９】つづいて、低電界帯電トナ−の飛翔実験に
ついて、図２に基づいて説明する。図２は、低電界帯電
トナ−の飛翔実験装置の縦断側面図である。マイラ−
（登録商標）フィルム１１は、厚さが１００μｍであ
り、中央部が切り取られている。また、ネサガラス１２
は、三相構造である。そのネサガラス１２は、ガラス１
３の相の上に、ＩＴＯ₂ 導電層１４が形成されており、
前記ＩＴＯ₂ 導電層１４の上に、ＳｉＯ₂ 保護層１５が
形成されている。そして、前記マイラ−フィルム１１が
２枚重ねてある。これらの前記マイラ−フィルム１１
は、２枚の前記ネサガラス１２で上下から挾まれてい
る。このとき、それら２枚の前記ネサガラス１２は、Ｓ
ｉＯ₂ 保護層１５が対向している。この結果、前記ＩＴ
Ｏ₂ 導電層１４による導電層面と、前記マイラ−フィル
ム１１により囲まれた空間１６が形成されている。前記
空間１６内の前記ネサガラス１２上に、ポリアニリン粉
末１７が散布されている。前記ポリアニリン粉末１７
は、粒径が５〜３０μｍであり、低電界帯電トナ−とし
て用いられている。また、前記ポリアニリン粉末１７
は、それ自体が濃い青色を示す。そのため、前記ポリア
ニリン粉末１７には、色材の添加が不要である。そし
て、上側の前記ＩＴＯ₂ 導電層１４には、スイッチ１８
が接続されている。前記スイッチ１８には、可変電源１
９が接続されている。また、下側の前記ＩＴＯ₂ 導電層
１４は、接地されている。

【００５０】このような構成において、可変電源１９の
電圧を−３０Ｖとして、スイッチ１８をオンにする。こ
のように、ＩＴＯ₂ 導電層１４に、−３０Ｖを印加した
後、ただちに、スイッチ１８をオフにする。そして、上
側のＩＴＯ₂ 導電層１４を接地する。その後、上側のネ
サガラス１２を外し、ＳｉＯ₂ 保護層１５の面上の様子
を観察してみる。

【００５１】この実験を行なった結果、ポリアニリン粉
末１７が、ＳｉＯ₂ 保護層１５の面上に付着しているの
が観察された。

【００５２】また、同様の実験を、可変電源１９の電圧
の極性を−３０Ｖから、＋３０Ｖに変更して行なった結
果も、可変電源１９の電圧を−３０Ｖから、＋２０Ｖに
変更して行なった結果も、可変電源１９の電圧を−３０
Ｖとして、実験を行なった結果と同様に、ポリアニリン
粉末１７が、ＳｉＯ₂ 保護層１５の面上に付着している
のが観察された。

【００５３】つぎに、２枚のネサガラス１２間のギャッ
プ長を、０．２ｍｍから１０ｍｍに広げ、可変電源１９
の電圧を＋２００Ｖに上げて同様の実験を行なった。こ
の結果、ポリアニリン粉末１７が、２枚のネサガラス１
２間のギャップを下から上へ飛翔していく様子が観察さ
れた。このとき、２枚のネサガラス１２間のギャップ長
を１０ｍｍとし、可変電源１９の電圧を＋２００Ｖとし
たときと、２枚のネサガラス１２間のギャップ長を０．
２ｍｍとし、可変電源１９の電圧を＋２０Ｖとしたとき
との電界は、ほぼ等価である。このことから、２枚のネ
サガラス１２間のギャップ長が、０．２ｍｍのときも、
同様に、ポリアニリン粉末１７が２枚のネサガラス１２
間のギャップを下から上へ飛翔したものと考えられる。

【００５４】さて、その後の実験で、飛翔前後のポリア
ニリン粉末１７の表面電位の測定を行なった。その測定
の結果、飛翔前のポリアニリン粉末１７は、帯電してい
ないが、飛翔後のポリアニリン粉末１７は、推定帯電料
３７μｃ／ｇと大きく帯電していることが分かった。

【００５５】ここで、通常誘電体は、電界中で正負に分
極するが、正負どちらかの極性が大きくなることはな
い。そこで、現在、この現象を解析中であるが、誘導電
荷の注入による帯電としては、説明できない大きさなの
で、ポリアニリン粉末１７の近傍の空間で気中放電が起
こり、その結果、帯電したものと推定している。

【００５６】この推定は、ポリアニリン粉末１７が、接
地された金属上に置かれた場合のみならず、絶縁体の上
でも、紙の上でも、ポリアニリン粉末１７の上でも、ど
こに置かれても同じように飛翔することからも、正しい
と考えられる。

【００５７】ポリアニリン粉末１７以外では、ポリエチ
レンオキシド粉末が同様に低電界で飛翔する。しかし、
ポリエチレンオキシドは、負の低電界でのみ飛翔する。
その他の汎用樹脂の粉末には、電界が強ければ、飛翔す
るものもある。しかし、現状のサ−マルヘッド１の電圧
は３５Ｖである。そして、その他の汎用樹脂の粉末は、
このサ−マルヘッド１の電圧が形成する電界では飛翔で
きない。

【００５８】ここで、飛翔のみに関する実験をした理由
について述べる。原理的には接触でも良いのだが、実際
には、経験的に、例え電気的に反対方向の力が作用して
いても、接触するだけで、転移するトナ−があるため
に、地肌が汚れてしまう。したがって、通常、商品化は
無理である。

【００５９】

【発明の効果】本発明は上述のように、サ−マルヘッド
の電極部分に接触して移動する帯状体と、熱溶融性のト
ナ−を搬送するトナ−搬送体とを対向させ、サ−マルヘ
ッドの電極に選択的に印加された電圧により生じる電界
をトナ−に作用させてその電極に対応する位置のトナ−
のみ選択的に帯状体に付着させるとともにサ−マルヘッ
ドに生じている熱によりトナ−を溶融させ、このトナ−
の溶融中に帯状体から転写紙にトナ−を転写して定着す
るようにしたので、サ−マルヘッドが、トナ−を画像部
分のみに選択的に付着させ加熱するため、無駄な消費電
力をなくすことと消耗品である記録材料の無駄な使用を
削減することが可能となるとともに、表面性の悪い紙に
もきれいに印字することが可能となり、ウォ−ムアップ
タイムとマルチスタイラスとそのマルチスタイラスの電
源とそのマルチスタイラスのコントロ−ラ等が不要とな
ることから、簡単な装置でいかなる紙にも高速に画像品
質の高いプリントを、無駄な消費電力と消耗品である記
録材料の無駄な使用を削減することにより安いコストで
得ることが可能となる。また、サ−マルヘッドに印加す
る電圧又は印加時間を変えて帯状体に付着するトナ−の
量を変えるようにしたことで、１ドット多値によるなめ
らかな階調性が可能となる。さらに、トナ−供給搬送体
により搬送されるトナ−を予め帯電させたことで、汎用
の絶縁性トナ−の使用が可能となる。さらにまた、サ−
マルヘッドに印加される電圧により形成される電界によ
りトナ−供給搬送体により搬送されるトナ−を帯電させ
たことで、従来、必要であったトナ−の帯電機構、トナ
−帯電量の測定装置、トナ−帯電量のコントロ−ル機構
が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断側面図である。

【図２】低電界帯電トナ−の飛翔実験装置を示す縦断側
面図である。

【符号の説明】

１ … サ−マルヘッド ３ … 帯状体 ７ … トナ−搬送体 ８ａ… トナ− ８ｂ… 選択的に帯状体に付着したトナ− ８ｃ… 溶融中のトナ− ８ｄ… 定着したトナ− １０ … 転写紙 １７ … トナ−

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/20 １０１

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サ−マルヘッドの電極部分に接触して移動
   する帯状体と、熱溶融性のトナ−を搬送するトナ−搬送
   体とを対抗させ、前記サ−マルヘッドの電極に選択的に
   印加された電圧により生じる電界を前記トナ−に作用さ
   せてその電極に対応する位置のトナ−のみ選択的に前記
   帯状体に付着させるとともに前記サ−マルヘッドに生じ
   ている熱により前記トナ−を溶融させ、このトナ−の溶
   融中に前記帯状体から転写紙に前記トナ−を転写して定
   着するようにしたことを特徴とする静電感熱記録方法。
2. 【請求項２】サ−マルヘッドに印加する電圧又は印加時
   間を変えて帯状体に付着するトナ−の量を変えるように
   したことを特徴とする請求項１記載の静電感熱記録方
   法。
3. 【請求項３】トナ−供給搬送体により搬送されるトナ−
   を予め帯電させたことを特徴とする請求項１記載の静電
   感熱記録方法。
4. 【請求項４】サ−マルヘッドに印加される電圧により形
   成される電界によりトナ−供給搬送体により搬送される
   トナ−を帯電させたことを特徴とする請求項３記載の静
   電感熱記録方法。