(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写記録媒体を装着する記録用回転ドラムと、該転写記録媒体を照射する記録用レーザヘッドと、ラミネートロールとを備えた画像記録装置において、前記ラミネートロールからの熱の放熱用に該ラミネートロールの中央部に空気を吹きつける吸気ファンと、前記ラミネートロールを覆い前記ラミネートロールの両端部の近傍に空気の排気口を備えた通風カバーとを備え、前記吸気ファンによって吸気された空気がラミネートロールの中央部に吹きつけられ、次いで両端部方向に流れ、前記排気口から装置外に排気されるようにしたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
転写記録媒体を装着する記録用回転ドラムと、該転写記録媒体を照射する記録用レーザヘッドと、ラミネートロールとを備えた画像記録装置において、前記ラミネートロールからの熱の放熱用に該ラミネートロールの中央部に空気を吹きつける吸気ファンと、前記吸気ファンからの空気を前記ラミネートロールの両端近傍から排出する排気ファンと、前記ラミネートロールを覆い前記吸気ファンのある部位に吸気口と前記排気ファンのある部位に排気口を備えた通風カバーとを備え、前記吸気ファンによって吸気された空気がラミネートロールの中央部に吹きつけられ、次いで両端部方向に流れ、前記排気ファンのある排気口から装置外に排気されるようにしたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】
前記画像記録装置において、前記ファンの回転を制御するファン回転制御手段を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記画像記録装置において、前記吸気ファンが吸気する開口部の面積を調整する絞り機構を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記画像記録装置において、前記絞り機構は、開口部の開口面積を自動的に制御する開口面積自動制御手段を有していることを特徴とする請求項４記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記画像記録装置において、前記ラミネートロールの中央部及び／または端部の温度を検出する温度センサーを有し、該温度センサーは、検出した温度データを前記ファン回転制御手段及び／または前記開口面積自動制御手段に送ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に画像／文字などの情報、特にＫＣＭＹ各色トナーを用いたカラー画像／文字などの情報を記録する画像記録装置に関するもので、特にそのラミネートロールの表面温度分布の均一化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来の画像記録装置の一例を示す要部の模式的斜視図である。
例示した画像記録装置１は、複数のレーザビームＸを発生する記録用レーザヘッド２と、両矢印Ａ方向に回転可能に構成された回転ドラム３と、この回転ドラム３に対し所定間隔で且つ平行移動可能に構成された移動ステージ４と、前記回転ドラム３の表面に装着された転写記録媒体５を圧接・加熱するラミネートロール６と、前記移動ステージ４を回転ドラム３に対し平行状態で矢印Ｂ、Ｃ方向に往復動可能にガイドするガイド部材７等により構成されている。
【０００３】
前記記録用レーザヘッド２は、各々のレーザビームを記録データ通りにＯＮ／ＯＦＦ変調して転写記録媒体５上を走査するものであり、この走査方向が回転ドラム３の回転方向（主走査）に対し副走査になる。転写記録媒体５は、図８においては１枚に図示されているが、実際には後述する支持体上に光熱変換層及びトナー層を形成したトナーシートと、支持体上にクッション層及び受像層を形成した受像シートとを重ね合わせたものである。そして、記録用レーザヘッド２から発生したレーザビームによりトナーシートを加熱し、加熱されたトナー層を受像シートに形成された受像層に転写することによって受像シートに画像が記録される。ラミネートロール６は、この熱転写が均一に行なわれるように、レーザビーム加熱の前に先立って、トナーシートと受像シートとを重ね合わせた転写記録媒体５を圧接・加熱するために使用される。そのため、ラミネートロール６はラミネート時には図８の実線で示す位置から想像線で示す回転ドラム３に接する位置に移動制御される。
【０００４】
図６は、図８の転写記録媒体５の構造を模式的に示す説明図であり、トナーシート５ａと受像シート５ｂとにより構成されている。トナーシート３ａは、レーザ光Ｘの照射側から支持体５１、光熱変換層５２、トナー層５３を積層した構成になっている。受像シート５ｂは、受像層５５、クッション層５６、支持体５７を積層した構成になっている。受像シート５ｂは回転ドラム３に支持体５７を接するようにして装着され、この受像シート５ｂの上にトナーシート５ａがトナー層５３を受像シート５ｂ側に向けて重ねられ、ラミネートされたあとこのトナーシート５ａの支持体５１側からレーザ光Ｘを照射すると、照射されたトナー層部分が熱によって受像層５５側に転写される。
支持体５１、５７としては、ＰＥＴベース・ＴＡＣベース・ＰＥＮベースなどが用いられ、特に支持体５１についてはレーザ光を透過させるものが好適である。光熱変換層５２は、レーザエネルギーを熱に変換するものであり、カーボン・黒色物・赤外線吸収色素・特定波長吸収物質などのレーザエネルギーを熱に効率よく変換するものが用いられる。
トナー層５３には、ＫＣＭＹの各色のトナーがあり、他に前述したように、金・銀・茶・グレーなどのトナーシートも使われることがある。
受像層５５は、転写されるトナーを受け止めるものである。
クッション層５６は、トナーが複数段に重ねられるときの段差吸収の働きをする。なお、前記トナーシート５ａ、受像シート５ｂのより詳細については、本出願人の出願に係る特開平４−２９６５９４号公報、特開平４−３２７９８２号公報、特開平４−３２７９８３号公報に詳述されているので、必要ならばそれを参照されたい。
【０００５】
図７（ａ）〜（ｆ）は、画像の記録工程をＫＣＭＹ各色について行う際の１実施例を示す記録工程図である。ＫＣＭＹ４色の各工程は、次のようにそれぞれラミネート工程と色データでレーザ記録を行う工程と、記録後に受像シートからトナーシートを剥離させる工程とから成っている。
１）図７（ａ）に示すように受像シート５ｂを回転ドラム３に巻き付ける。
２）先ず、Ｋ工程を実施するため、図７（ｂ）に示すようにＫトナーシート５ａを受像シート５ａ上に巻き付ける。
３）その後、図７（ｃ）に一部図示したようにラミネートロール６によりＫ色トナーシート５ａを受像シート５ｂにラミネートさせる。
４）Ｋの画像・文字データでレーザ光を照射し記録を行う（図７（ｄ））。
５）そして、図７（ｅ）に示すようにＫトナーシート５ａを受像シート５ｂから剥離させる（この段階でＫ工程終了）。
６）次に、Ｃ工程を実施する。すなわち、Ｃトナーシートを受像シート５ｂ上に巻き付ける。
７）ラミネートロール６によりＣ色トナーシートを受像シートにラミネートさせる。
８）Ｃデータでレーザ記録を行う。
９）最後に、Ｃトナーシートを受像シートから剥離させる（Ｃ工程終了）。
１０）更に、Ｍ工程を実施する。すなわち、Ｍトナーシートを受像シート上に巻き付ける。
１１）回転ローラによりＭ色トナーシートを受像シートにラミネートさせる。
１２）Ｍデータでレーザ記録を行う。
１３）Ｍトナーシートを受像シートから剥離させる（Ｍ工程終了）。
１４）そして、Ｙ工程を実施する。すなわち、Ｙトナーシートを受像シート上に巻き付ける。
１５）ラミネートロールによりＹ色トナーシートを受像シートにラミネートさせる。
１６）Ｙデータでレーザ記録を行う。
１７）最後に、Ｙトナーシートを受像シートから剥離する（Ｙ工程終了）。
１８）このようにして、図７（ｆ）に示すように受像シート５ｂ上にＫＣＭＹ４色が適宜積み重なったり、重ならなかったりして、必要な画像ができあがるる
１９）これを本紙に転写する。
【０００６】
前記の各種数値の好ましい範囲は、下記の通りである。
（１）記録速度範囲は０．５〜５０ｍ／ｓｅｃの範囲、好ましくは１〜１３ｍ／ｓ。
（２）ラミネートロール周速度は、０．０１〜５０ｍ／分の範囲、好ましくは０．１〜１０ｍ／分、より好ましくは０．５〜５ｍ／分。
（３）ラミネートロール押し付け圧力は０．０１〜１０ｋｇ／ｃｍの範囲、好ましくは０．１〜５ｋｇ／ｃｍ。
（４）ラミネートロール温度は２０〜２００°Ｃの範囲、好ましくは４０〜１７０°Ｃ。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図８のラミネートロール６自体は、図９（Ａ）に断面で示すように金属製の筒体１１内の中空部にニクロム線等の発熱体１２を長手状に埋設するとともに、筒体１１の外周囲にゴム等のクッション層１３を形成したものである。発熱体１２に通電することによってラミネートロール６全体が加熱される。転写記録媒体５を均一に加熱するには、後述するようにラミネートロール６の長手方向の温度分布が平均化される方策を講じることが必要である。ラミネートロール６の長手方向の温度分布を平均化する方策を講じないと、図９（Ｂ）に示す温度特性Ｔ１のように、中央部が高温になり両端部が低温になる。このような温度差のまま転写記録媒体５を圧接・加熱すると、次のような問題が発生する。すなわち、転写記録媒体５を圧接・加熱する時にこの図のような温度差があると、トナーシートと受像シートとの密着度合いが中央部で強めになり、両端部で弱めになり、記録画像にむらが発生したり、ドット形状がデータ通りに記録されなかったり、一部分にカブリと言われる現象、すなわち、中央部の高温に応じてドットが大きくなり、隣接するドットに重なる現象や非画像部にトナーが転写してしまう現象が発生する。
【０００８】
前記問題点を解消するため、従来は図９（Ａ）の発熱体１２の中央部を疎にし、両端部を密にして温度分布を均一化していたが、特別な設計や加工が必要であるうえに、手間がかかり、製品が高価になってしまうという問題があった。
【０００９】
また、筒体１１内にオイルを循環させ、温度均一化を図ったラミネートロールもあったが、これは構成・加工のいずれについても複雑で手間がかかり、生産コストが上昇する一因になった。そのうえ、オイルの劣化による機能低下、オイル漏れ対策等が必要であり、メンテナンスも容易ではなかった。
【００１０】
一方、従来、図１０（Ａ）に示すように、放熱ファン１２１を中央部に設置して中央部の高熱を除去するものもあるが、このような放熱ファン１２１を設置すると中央部の高熱は排出されるものの、吸気が矢印で示すようにラミネートロール６の両端部から行われるので、両端部から中央部を介して排出される気流が生じ、図１０（Ｂ）に示すように両端部が逆に低温になってしまい、ラミネートロール６の表面温度均一化は依然として解消できなかった。
【００１１】
本発明は前記状況に鑑みてなされたものであり、その目的はラミネートロールの長手方向の温度分布を平均化して、良好な画像記録を行うように構成した画像記録装置を提供することある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、画像記録装置に係り、転写記録媒体を装着する記録用回転ドラムと、該転写記録媒体を照射する記録用レーザヘッドと、ラミネートロールとを備えた画像記録装置において、前記ラミネートロールからの熱の放熱用に該ラミネートロールの中央部に空気を吹きつける吸気ファンと、前記ラミネートロールを覆い前記ラミネートロールの両端部の近傍に空気の排気口を備えた通風カバーとを備え、前記吸気ファンによって吸気された空気がラミネートロールの中央部に吹きつけられ、次いで両端部方向に流れ、前記排気口から装置外に排気されるようにしたことを特徴としている。
請求項２記載の発明は、画像記録装置に係り、転写記録媒体を装着する記録用回転ドラムと、該転写記録媒体を照射する記録用レーザヘッドと、ラミネートロールとを備えた画像記録装置において、前記ラミネートロールからの熱の放熱用に該ラミネートロールの中央部に空気を吹きつける吸気ファンと、前記吸気ファンからの空気を前記ラミネートロールの両端近傍から排出する排気ファンと、前記ラミネートロールを覆い前記吸気ファンのある部位に吸気口と前記排気ファンのある部位に排気口を備えた通風カバーとを備え、前記吸気ファンによって吸気された空気がラミネートロールの中央部に吹きつけられ、次いで両端部方向に流れ、前記排気ファンのある排気口から装置外に排気されるようにしたことを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像記録装置において、前記ファンの回転を制御するファン回転制御手段を有していることを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の画像記録装置において、前記吸気ファンが吸気する開口部の面積を調整する絞り機構を有していることを特徴としている。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像記録装置において、前記絞り機構が開口部の開口面積を自動的に制御する開口面積自動制御手段を有していることを特徴としている。
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載の画像記録装置において、前記ラミネートロールの中央部及び／または端部の温度を検出する温度センサーを有し、該温度センサーが検出した温度データを前記ファン回転制御手段及び／または前記開口面積自動制御手段に送ることを特徴としている。
【００１３】
以上のように構成される本発明の画像記録装置は、転写記録媒体を加熱するラミネートロールの最も温度上昇が著しい中央部の近傍に吸気ファンを設け、中央部から比較的低温の両端部に向けて気流を形成するように構成されている。そして、両端部の近傍には、排気口や排気ファンが設けられているので、ラミネートロールの中央部の温度が両端部に拡散され、ラミローらの長手方向の温度を平均化することができる。
また、前記吸気ファンの回転速度制御を前記ラミネートロールの温度に対応して行った場合は吸気の風速が制御される。更に、吸気する開口部の面積を前記ラミネートロールの温度に対応して行った場合は吸気の風量が制御される。これら風速制御或いは風量制御によりラミネートロールの温度が平均化され、良好な画像記録を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を適用した画像記録装置の実施形態を順次説明する。先ず、図１〜図２を参照して画像記録装置の第１実施形態を説明する。本第１実施形態のラミネートロール６の構成は、図９に示した構成であってよい。そして、本実施形態における温度分布均一化手段は、図１及び図２（Ａ）に示すようにラミネートロール６のほぼ中央部に近接して吸気ファン２１を設けるとともに、ラミネートロール６の全体を通風カバー２２、２３で覆い、かつラミネートロール６の両端部の近傍に排出口２４ａ、２４ｂを設けた構成になっている。
この構成にあっては、ラミネートロール６に通電することによって、図２（Ｂ）に温度特性Ｔ１で示したようにラミネートロール６の中央部の温度が上昇しようとする。しかし、ラミネートロール６の通電とともに吸気ファン２１を駆動すると、吸気ファン２１によって吸気された空気が図２（Ａ）に矢印で示すようにラミネートロール６の中央部に吹きつけられ、次いで両端部方向に流れ、排出口２４ａ、２４ｂから装置外に排気されるようになる。従って、ラミネートロール６の中央部における高温化された気体は、両端部に拡散されることになり、ラミネートロール６の中央部及び両端部の温度は図２（Ｂ）に示す温度特性Ｔ２のように平均化される。
【００１５】
次に、図３を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施形態では、ラミネートロール６を通風カバー２５で覆うとともに、ラミネートロール６の中央部の近傍に吸気ファン２１を配設し、両端部の近傍に排気ファン２６ａ、２６ｂを配設した構成になっている。吸気ファン２１は通風カバー２５の外部から吸気し、排気ファン２６ａ、２６ｂは通風カバー２５内の高温の気体を通風カバー２５外に排気する。この構成にあっては、ラミネートロール６に通電するとともに吸気ファン２１、排気ファン２６ａ、２６ｂを駆動すると、通風カバー２５内の気体の流れ、すなわち気流が図３（Ａ）に矢印で示すようにラミネートロール６の中央部から両端に流れ、次いで排気ファン２６ａ、２６ｂの作用によって通風カバー２５外に排出される。
従って、ラミネートロール６の中央部の温度は、吸気された気体により冷却されるとともに両端部に拡散され、次いで排気されることになる。この結果、ラミネートロール６の温度は、図３（Ｂ）の温度特性Ｔ１に示すようにならず、温度特性Ｔ２に示すように平均化される。しかも、排気ファン２６ａ、２６ｂを設けることにより、通風カバー２５内の気温は速やかに平均化される。
【００１６】
次に、図４を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施形態では、排気ファン２６ａ、２６ｂがラミネートロール６の長手方向に向けて配設されている。すなわち、前記第２実施形態では、排気ファン２６ａ、２６ｂによる排気はラミネートロール６の長手方向に対し直交する方向に行われる。これに対し本実施形態では、吸気ファン２１、排気ファン２６ａ、２６ｂを駆動することによって、通風カバー２５内の気流は矢印に示すように、ラミネートロール６の長手方向に沿うように変化する。この構成によれば、ラミネートロール６の中央部の温度は両端部に拡散され、しかも通風カバー２５外に効率よく排出されるので、ラミネートロール６の温度分布は前記第２実施形態同様に平均化される。
【００１７】
次に、図５を参照して本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態では、ラミネートロール６の例えば中央部と両端部とについて温度検出を行い、温度に対応した風速制御及び風量制御を行うことによって、ラミネートロール６の温度分布を平均化するように構成されている。前記風速制御及び風量制御を行う構成としては、吸気ファン２１の回転速度制御（風速制御）と絞り板２７の開口部の開口面積の制御（風量制御）とがある。
吸気ファン２１の回転速度制御による構成について説明すると、ラミネートロール６の中央部に温度センサー３１が配設され、両端部に温度センサー３２ａ、３２ｂが配設されている。温度センサー３１、３２ａ、３２ｂによって検出された温度データは、バッファアンプ３３ａ、３３ｂ、３３ｃを介してファン回転制御回路３４に供給される。ファン回転制御回路３４は、予め設定された基準信号と温度データとを比較し、両者の差に対応した制御信号Ｖｃを導出する構成になっている。駆動回路３５は、制御信号Ｖｃに対応して吸気ファン２１の回転を高速・低速等に制御するものである。
この構成によれば、例えば温度センサー３１の温度データが高温の場合は、制御信号Ｖｃが吸気ファン２１を高速に制御するように変化する。従って、吸気ファン２１によって吸気される風速が増加し、ラミネートロール６の中央部の温度を低下させる。この際、ラミネートロール６の両端部の温度は、温度センサー３２ａ、３２ｂによって監視される。
一方、温度センサー３１の温度データが低温の場合は、制御信号Ｖｃが吸気ファン２１を低速に制御するように変化する。従って、吸気ファン２１によって吸気される風速が減少し、ラミネートロール６の中央部の温度を上昇させる。ラミネートロール６の両端部の温度は、温度センサー３２ａ、３２ｂによって監視される。
【００１８】
次に、絞り板２７による風量制御について説明する。この構成にあっては、吸気ファン２１の回転速度は制御されず等速回転のままである。絞り板２７は図示を省略したモータ等によって左右に位置制御、すなわち開口面積が制御されるように構成され、この位置制御が制御信号Ｖｃに対応して行われるようになっている。  例えば温度センサー３１の温度データが高温の場合は、制御信号Ｖｃに対応してアクチュエータ（モータ、電磁プランジャ等）が駆動され、絞り板２７の間隔が広げられる。従って、吸気ファン２１は等速に駆動されているものの、絞り板２７の間隔が広げられるのであるから、通風カバー２５内に吸気される風量が増加し、ラミネートロール６の中央部の温度を低下させる。この際、ラミネートロール６の両端部の温度は、温度センサー３２ａ、３２ｂによって監視される。
一方、温度センサー３１の温度データが低温の場合は、制御信号Ｖｃが絞り板２７の間隔を狭めるように変化する。従って、吸気ファン２１によって吸気される風量が減少し、ラミネートロール６の中央部の温度が上昇する。この場合も、ラミネートロール６の両端部の温度は、温度センサー３２ａ、３２ｂによって監視される。
従って、本実施形態においても、ラミネートロール６の温度は前記実施形態の場合と同様に平均化される。
【００１９】
以上の如く、画像記録を行う際、ラミネートロール６の温度分布が各実施形態で説明したようにして均一になるように制御される。従って、トナーシート５ａと受像シート５ｂとが均一に密着し、記録画像の画質を均一化することができる。ラミネートロール６の温度制御は、吸気ファン２１や排気ファン２６ａ、２６ｂ等により行うことができ、装置全体の複雑化、コスト高を防止することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の如く、本発明に係る画像記録装置は、転写記録媒体を加熱するラミネートロールの最も温度上昇が著しい中央部の近傍に吸気ファンを設け、中央部から比較的低温の両端部に向けて気流を形成するように構成し、両端部の近傍に排気口や排気ファンを設けた。従って、ラミネートロールの中央部の温度が両端部に拡散され、ラミネートロールの長手方向の温度を平均化することができる。
また、前記吸気ファンの回転速度制御を前記ラミネートロールの温度に対応して行い、吸気の風速を制御するとともに、吸気する開口部の面積を前記ラミネートロールの温度に対応して行い、吸気の風量を制御するように構成した。従って、風速制御或いは風量制御によりラミネートロールの温度が平均化される。
前記のようにラミネートロールの温度を平均化することにより、転写記録媒体を構成するトナーシートと受像シートとの密着度合いが均一化され、画像むらやカブリを防止することができる上に、ドット形状も正確に記録されるので、良好な画像記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像記録装置の原理を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示す温度分布均一化手段の構成図とラミネートロールの温度分布を示す温度特性図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す温度分布均一化手段の構成図とラミネートロールの温度分布を示す温度特性図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示す温度分布均一化手段の構成図である。
【図５】本発明の第４実施形態を示す温度分布均一化手段の構成図である。
【図６】従来および本発明で用いられる記録媒体の構成を模式的に示す断面図である。
【図７】従来および本発明で用いられる画像の記録工程をＫＣＭＹ各色について行う記録工程図である。
【図８】従来の画像記録装置の構成を示す斜視図である。
【図９】従来のラミネートロールの断面図とラミネートロールの温度分布を示す温度特性図である。
【図１０】従来のファン付き画像記録装置の構成図とラミネートロールの温度分布を示す温度特性図である。
【符号の説明】
１  画像記録装置
２  記録用レーザヘッド
３  回転ドラム
４  移動ステージ
５  転写記録媒体
５ａ  トナーシート
５ｂ  受像シート
６  ラミネートロール
２１  吸気ファン
２２、２３、２５  通風カバー
２４ａ、２４ｂ  排出口
２６ａ、２６ｂ  排気ファン
２７  絞り板
３１、３２ａ、３２ｂ  温度センサー
３４  制御回路
５１、５７  支持体
５２  光熱変換層
５３  トナー層
５５  受像層
５６  クッション層
【図１】
0003810199.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003810199.tif 000008
【図８】
0003810199.tif 000009
【図９】
0003810199.tif 000010
【図１０】
0003810199.tif 000011