JP2897712B2

JP2897712B2 - 画像形成方法及び装置

Info

Publication number: JP2897712B2
Application number: JP5416096A
Authority: JP
Inventors: 勉上薗; 真一奥田
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1999-05-31
Anticipated expiration: 2016-02-16
Also published as: JPH09222781A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ページプリンタ、
ファクシミリ、複写機等に適用される画像記録装置に関
し、より詳細には、焦電効果を利用して形成された静電
潜像を帯電せしめた着色媒体により現像し、この現像さ
れた画像を記録媒体に転写及び定着させることにより画
像記録を行う画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】焦電性材料は自発分極を有しており加熱
により内部の自発分極の大きさが変化し、材料表面に電
荷を発生させる性質をもっている。こうした特性を画像
記録に応用しようとする提案がこれまでにいくつか開示
されている。すなわち、焦電性材料を画像情報に応じて
選択的に加熱することにより焦電性材料上に静電潜像を
形成し、形成された静電潜像を帯電させた着色媒体で顕
像化することによって画像記録を行おうとするものであ
る。

【０００３】焦電性材料を利用した画像記録装置が最初
に開示されたのは、米国のバーグマン（Bergman）らに
よるものである。バーグマンらは、米国特許第３，８２
４，０９８号明細書及び文献「アプライド・フィジック
ス・レターズ（Applied Physics Letters）, Vol.21(1
0), 1972年, 497-499頁」において、焦電性材料として
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いた複写装置を
提案している。この複写装置では、光源より照射された
ランプ光を原稿を透過させ、焦電体層と導電体層とを積
層した板に照射して画像パターンに応じた加熱を行う。
焦電体層表面には焦電効果により潜像電荷が発生するた
め、これを帯電させた着色粒子（トナー）によって現像
することによりトナー画像が得られる。得られたトナー
画像は記録紙等に転写されることにより原稿の複写が得
られる。

【０００４】その後、焦電性材料の加熱方法として様々
な方式を用いたものが開示されている。例えば、加熱手
段にサーマルヘッド（熱素子アレイ）を用いる方式が、
特開昭５６−１５８３５０号公報（山崎ら）、特開昭５
７−７０６７７号公報（松下）、特開昭６０−１０４９
６５号公報（酒井ら）、特開平５−１３４５０６号公報
及び米国特許第５，１８５，６１９号明細書（スネリン
グ（Snelling））等に開示されている。また、レーザ光
を用いた加熱方式が、前記特開昭５６−１５８３５０号
公報（山崎ら）、特開平１−１６１３７０号公報（奥山
ら）等に開示されている。

【０００５】図１１は、前記特開平５−１３４５０６号
公報等でスネリングが提案した従来の画像記録装置を説
明するための構成図である。

【０００６】図１１を参照すると、加熱手段に熱素子ア
レイを用いる従来の画像記録装置では、潜像が形成され
る潜像電荷保持媒体３が焦電体層３１と導電体層３２と
の２層からなる。潜像電荷保持媒体３の加熱は、コント
ローラ９０によって制御された熱素子アレイ（加熱針）
９１によって行われる。なお、潜像電荷保持媒体３が冷
却された後に大きな潜像電荷密度を得るためには、加熱
時において焦電体層３１表面に発生した電荷を中和する
ことが重要である（なお、潜像の形成過程については、
後述する「発明の実施の形態」等で詳細に説明する）。
このためにスネリングは、加熱針９１の表面に接地され
た導電体層９２を設けることにより、加熱時に発生する
電荷を導電体層９２を通して中和する方法を採用してい
る。潜像電荷保持媒体３が冷却されると、焦電体層３１
表面には静電潜像１０が形成される。形成された静電潜
像１０は、現像器７によってトナー現像され、次いで、
転写ローラ１２によって記録紙１１に転写され、記録紙
１１上に画像が形成される。転写されたトナー１３は、
定着器（図示せず）によって紙面上に定着される。

【０００７】しかしながら、前述したスネリングの方式
では、加熱手段の表面に導電体層９１を形成する必要が
あり、高密度に配列されたアレイ状の加熱素子を実現す
ることが困難である。

【０００８】このような問題点を解決するために、我々
は先に特願平６−１０８８４８号明細書で次のような方
式を提案している。図９は、前記特願平６−１０８８４
８号明細書で提案した画像形成装置の概略を説明するた
めの構成図である。図９を参照すると、前記特願平６−
１０８８４８号明細書で提案した画像形成装置では、加
熱手段であるサーマルヘッド２０と焦電体層３１表面と
の間に導電性フィルム２１が挿入されており、画像信号
に応じて焦電体層３１表面が選択的に加熱されると、そ
の部分の浮遊電荷が導電性フィルム２１により中和ある
いはリークされて冷却後にその部分に潜像電荷が現れ
る。

【０００９】図１０は、前記特願平６−１０８８４８号
明細書で提案した画像形成装置の原理を説明するための
概念図である。なお、焦電体フィルムは予め電界等によ
り分極処理された材料であり自発分極をその内部に有し
ている。この自発分極をもつ材料の表面は大気中の浮遊
電荷を捕獲して電気的には中性を保っている。焦電体フ
ィルムの温度を上げると、自発分極は温度の関数である
から材料内部の自発分極の大きさが変わる。しかし、材
料表面の電荷は平衡に達するまでには時間を要し、その
間は非平衡状態で表面に正又は負の電荷が現れる。これ
が焦電効果と呼ばれる現象である。以下、焦電体層表面
内部に正極性の分極電荷が現れている場合について説明
するが、負極性の分極電荷が現れている場合には逆の極
性で考えるのみでよく、原理的には何ら差はない。

【００１０】図１０（ａ）に示すように、初期状態とし
て中性状態にある焦電体層３１が、図１０（ｂ）に示す
ように、裏面の導電体層３２の側からサーマルヘッド
（Ｔ／Ｈ）等により画像信号に応じて選択的に加熱され
ると、加熱部の分極が減少して表面に付着している負極
性の浮遊電荷３４の拘束力が低下する。このとき、焦電
体層３１表面には接地された導電性フィルム２１等の導
電部材が接触させられているため、この拘束力をなくし
た加熱部の浮遊電荷３４はリークする。その直後、焦電
体層３１は加熱部を通過し冷却されるため、図１０
（ｃ）に示すように、焦電体層３１は初期状態の分極に
復帰する。すなわち、このときには焦電体層３１の表面
に加熱部が正極性の静電潜像が形成されたことになる。
この形成された静電潜像の上には続いて現像器（図示せ
ず）により負極性の帯電粒子（トナー）１３が搬送され
てきて現像され潜像が顕像化される。その後、トナー１
３は転写部（図示せず）で静電気的に記録媒体である紙
等へ転写される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上述べてきた従来の
いずれの方式においても、潜像電荷保持媒体である焦電
体層表面に静電潜像を形成するために選択的な加熱を行
っている。

【００１２】選択的に加熱する手段としてはサーマルヘ
ッドを用いるのが最も実用的であるが、サーマルヘッド
の画素密度には限界があり高解像度が得られないという
問題がある。高解像度が得られる加熱手段としてレーザ
−加熱を用いる方法も提案されているが、レーザ加熱で
は高い光エネルギー量を必要とするため、実用的な半導
体レーザー等を用いる場合にはやはり高い記録速度を得
ることができないという問題がある。

【００１３】また、サーマルヘッドの発熱制御処理には
蓄熱補正処理等が必要であるため、画像データ処理に長
時間を要し高速印字に限界がある。さらに、幅広記録媒
体への印字に対応して長尺のサーマルヘッドを作製する
と非常に高価になるという問題もある。加えて、印字画
像に応じて自由に解像度を変更したいという要望があっ
たとしても電気的に切り替えることが不可能であるとい
う問題がある。

【００１４】従って、本発明は以上のような問題点に鑑
みてなされたものであり、焦電体層を有する潜像電荷保
持媒体上に高解像度でかつ高速に潜像を形成することが
できる画像形成方法及び装置を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明は、焦電体層を有する潜像電荷保持媒体を
略均一に加熱すると共に、前記潜像電荷保持媒体の焦電
体層の表面に接触している光導電体を画像信号に応じて
選択的に露光し、該露光された光導電体を通じて前記焦
電体層の表面の電荷を選択的に中和することで静電潜像
を形成し、該形成された静電潜像を帯電着色媒体により
現像し、該現像された画像を記録媒体に転写することを
特徴とする画像形成方法を提供する。

【００１６】また、本発明は、第１に、焦電体層を有す
る潜像電荷保持媒体と、該潜像電荷保持媒体を裏面より
略均一に加熱する加熱手段と、前記潜像電荷保持媒体の
表面に前記加熱部において接触している光導電性部材
と、画像信号に応じて前記光導電性部材を選択的に露光
する露光手段と、前記潜像電荷保持媒体上に形成された
静電潜像を帯電着色媒体により顕像化する現像手段と、
現像された画像を記録媒体に転写させる転写手段と、を
含むことを特徴とする画像形成装置を提供する。

【００１７】さらに、本発明は、第２に、透光性の焦電
体層を有する潜像電荷保持媒体と、光導電層が表面に形
成され前記焦電体層の表面に接触して前記焦電体層を略
均一に加熱する加熱部材と、前記潜像電荷保持媒体の裏
面より画像信号に応じて前記光導電層を選択的に露光す
る露光手段と、前記潜像電荷保持媒体上に形成された静
電潜像を帯電着色媒体により顕像化する現像手段と、現
像された画像を記録媒体に転写させる転写手段と、を含
むことを特徴とする画像形成装置を提供する。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の画像形成方法並び
に第１及び第２の画像形成装置の実施の形態ないし実施
例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１９】図２は、本発明の画像形成方法の原理を説
明するための概念図である。図２（ａ）に示すように、
焦電体層３１の潜像形成前の初期状態は従来の方式の場
合と同一であり電気的にほぼ中和状態にある。あるいは
中和状態になくとも以下に説明する潜像形成過程におい
て焦電体層３１表面に接触する部材との電荷のやりとり
により非画像部は中和状態にされる。

【００２０】次に、焦電体層３１は潜像電荷保持媒体３
の進行方向に対して垂直に配置される発熱体４により均
一に加熱される。焦電体層３１の均一加熱は、図２
（ｂ）に示すように本発明の第１の画像形成装置では潜
像電荷保持媒体３の裏面すなわち導電体層３２側から行
われる。一方、図２には示されないが本発明の第２の画
像形成装置では発熱体４が潜像電荷保持媒体３の表面に
配置されて焦電体層３１を表面から均一に加熱する。本
発明の第１及び第２の画像形成装置のいずれにおいても
発熱体４は移動する潜像電荷保持媒体３を所定幅の線状
に均一に加熱する。このため、図２（ｂ）に示すよう
に、加熱された焦電体層３１内部の自発分極が減少し、
加熱部に対応した焦電体層３１表面の浮遊電荷３４の拘
束力が低下する。

【００２１】このとき、加熱部に対応した焦電体層３１
表面には接地された透光性導電層５２を背面に有する正
孔移動型の光導電体５３が接触させられており、焦電体
層３１が均一に加熱されている瞬間に光導電体５３に対
して、本発明の第１の画像形成装置では光導電体５３背
面の透光性導電層５２側から画像信号に応じた画像露光
２が行われる。一方、図２には示されないが本発明の第
２の画像形成装置では画像露光２が潜像電荷保持媒体３
の裏面すなわち導電体層３２側から光導電体５３に行わ
れる。このため、本発明の第２の画像形成装置では導電
体層３２、高分子被覆層３３及び焦電体層３１は透光性
を有する。本発明の第１及び第２の画像形成装置のいず
れにおいても画像露光された部分の光導電体５３内では
光エネルギーにより正孔・電子対が発生し、焦電体層３
１表面の電荷による電界により正孔が光導電体５３表面
すなわち焦電体層３１表面の浮遊電荷３４側へ移動して
きて反対極性の浮遊電荷３４を中和する。一方、未露光
部では浮遊電荷３４を中和するような正孔が移動してこ
ないため、焦電体層３１表面の浮遊電荷３４は残存す
る。すなわち、このような画像信号に応じた選択的な画
像露光２により焦電体層３１表面の浮遊電荷３４の画像
パターンに応じた中和が行われることになる。

【００２２】均一加熱と同時に行われる選択的な画像露
光２の直後には、焦電体層３１は発熱体４から離間され
て冷却されるため、図２（ｃ）に示すように、焦電体層
３１は初期状態の分極に復帰する。すなわち、このとき
には焦電体層３１の表面に露光部のみが正極性の静電潜
像が形成されたことになる。なお、この形成された静電
潜像の上には続いて現像器（図示せず）により負極性の
帯電粒子（トナー）１３が供給されて現像され潜像が顕
像化される。その後、トナー１３は転写部（図示せず）
で静電的に記録媒体である紙等へ転写される。

【００２３】以上が本発明における画像形成の原理であ
るが、従来の方式が焦電体層の選択的加熱により静電潜
像を形成していたのに対して、本発明は選択的露光によ
る焦電体層３１表面の浮遊電荷３４の中和により静電潜
像を形成している点に大きな相違がある。

【００２４】

【実施例】次に、本発明の画像形成方法を用いる第１及
び第２の画像形成装置の実施例を説明する。

【００２５】

【実施例１】図１は、本発明の第１の画像形成装置の第
１の実施例を説明するための構成図である。図１を参照
すると、本実施例に係る画像形成装置は、焦電体層３１
を有する潜像電荷保持媒体３と、潜像電荷保持媒体３を
裏面から均一に加熱する発熱体としての回転可能な加熱
ローラ４０と、潜像電荷保持媒体３の焦電体層３１表面
に接触している光導電体５３と透光性導電層５２と透光
性支持体５１とからなる板状の電荷中和部材５と、画像
信号に応じて電荷中和部材５の光導電体層５３を透光性
支持体５１側から露光（画像露光２）する露光源１と、
潜像電荷保持媒体３上に形成された静電潜像１０を帯電
着色媒体によって顕像化する現像器７と、現像された画
像を記録紙１１に転写させる転写ローラ１２と、記録紙
１１に転写された画像を定着する定着器１５と、から構
成される。

【００２６】図３（ａ）に示すように、潜像電荷保持媒
体３は、焦電体層３１（厚さ１００μｍ）、導電体層３
２及び高分子被覆層３３（厚さ１００μｍ以下）から構
成される無端状のベルトである。焦電体層３１は呉羽化
学製のＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、導電体層３
２はアルミニウム蒸着層、高分子被覆層３３は粘着層を
持った高分子フィルムであるフィルムルックス（株）製
のフィルムルックス（商品名）を用いた。図３（ｂ）に
示すように、導電体層３２は、潜像電荷保持媒体３裏面
の高分子被覆層３３を設けていない両縁部に導電性接着
剤で接着した導電性（銅箔）テープ３５と常に接触して
いる金属ローラを通じて接地されている。

【００２７】なお、無端状の潜像電荷保持媒体３の形成
方法は、焦電体層３１である短冊状ＰＶＤＦフィルムの
端面を突き合わせながら、超音波溶着し無端状の潜像電
荷保持媒体３を得た。

【００２８】板状の電荷中和部材５は、透光性支持体５
１として断面が長方形のガラス板を用い、その上にＩＴ
Ｏの透光性導電層５２を設け、さらに電荷発生層と電荷
輸送層とからなる有機光導電体５３をディッピング法で
順次塗工したものを用いた。なお、透光性支持体５１
は、ガラス以外にもアクリル等の透光性の高い高分子材
料を用いることができる。透光性導電層５２は接地され
ており、ＩＴＯ膜でなくともアルミニウム、金等の金属
の半透膜を蒸着法等で形成したものでもよい。

【００２９】加熱ローラ４０は、耐熱ガラス管内面に螺
旋状のヒーターを形成したものを用いた。ガラス管内面
に直接ヒーターを形成しているために加熱効率がよく、
ローラ表面の温度分布は熱伝導の小さいガラスを通じて
熱が伝わるために螺旋状パターンにも拘らず均一に保た
れる。

【００３０】露光源１としては、通常の電子写真方式の
画像形成装置に用いられているＬＥＤアレイを用いた。
その他、半導体レーザーとポリゴンミラー等の走査系と
からなるレーザー露光器等を利用することもできる。

【００３１】潜像電荷保持媒体３表面に静電潜像を形成
する条件について説明すると、加熱ローラ４０による均
一加熱は焦電体層３１が熱で破壊しない温度以下である
必要があり、例えばＰＶＤＦの場合にはそのキュリー点
以下である８０℃をＰＶＤＦの上限温度として一定値に
均一加熱した。また、焦電体層３１表面の浮遊電荷３４
を効率よく中和するためには焦電体層３１と光導電体層
５３との間に外部電界を積極的に形成してもよい。

【００３２】図２を用いて説明した前述の原理に従って
潜像電荷保持媒体３上に形成された静電潜像１０は、現
像器７を用いて現像した。本実施例では、現像方法とし
て１成分非磁性トナーの接触現像法を用いた。すなわ
ち、表面をサンドブラスト処理したアルミスリーブの現
像ローラ６の上に、絶縁性かつ非磁性のポリエステル系
樹脂を主体とする着色粒子（トナー１３）をシリコンゴ
ムトナーブレード及びウレタン発泡体供給ローラにより
負に帯電させかつ約１０μｍの厚みとなるようにトナー
薄層形成した。その帯電したトナー層を表面に保持した
現像ローラ６を焦電体層３１と接触させながら接触部で
同方向に移動するように、かつ現像ローラ６と潜像電荷
保持媒体３との速度比が２となるように焦電体層３１と
現像ローラ６を移動回転させ、潜像電荷保持媒体３上の
潜像電荷分布に応じて選択的にトナー１３を付着させ、
潜像の顕像化を行った。

【００３３】現像を終えた潜像電荷保持媒体３は、記録
媒体である記録紙１１を重ね合わせ、電圧を印加した転
写ローラ１２を記録紙１１背面より押し当てることによ
り、トナー１３を記録紙１１表面に静電転写した。本実
施例では、転写ローラ１２としてはウレタン発泡体半導
電性ローラに約＋１．５ＫＶの電圧を印加して、トナー
１３の静電転写を行った。

【００３４】トナー１３を転写された記録紙１１は、ヒ
ートローラ１６と圧力ローラ１７とからなる定着器１５
を通すことにより、記録紙１１表面のトナー１３を一旦
溶融状態とすることにより記録紙１１への定着を行っ
た。

【００３５】トナー１３を記録紙１１に転写した後、潜
像電荷保持媒体３は再び潜像形成部に搬送され、次の潜
像形成が実行される。これに先立ち、潜像電荷保持媒体
３上に未転写トナーが残存する場合には、必要に応じて
クリーニングブレードあるいはクリーニングブラシ等の
公知のクリーニング機構を用いて未転写トナーの除去を
行うようにしてもよい。

【００３６】また、トナーを転写した後の潜像電荷保持
媒体３には、潜像電荷が残存している。これを除去する
ために、必要に応じて接地した導電性ブラシ等を焦電体
層３１表面に接触させることにより、簡単に焦電体層３
１表面の残存電荷の除去を行い、潜像電荷保持媒体３を
初期状態に戻してもよい。

【００３７】

【実施例２】図４は、本発明の第１の画像形成装置の第
２の実施例を説明するための構成図である。均一加熱源
としては前述した第１の実施例における回転型の加熱ロ
ーラ以外にも種々のものを用いることができ、図４に示
すように、本実施例に係る画像形成装置は、前述した第
１の実施例における加熱ローラ４０の代わりに、自己制
御型発熱素子であるＰＴＣサーミスター４１を直線状に
配列した発熱素子アレイ４３を潜像電荷保持媒体３の裏
面に固定して用いた。なお、その他の構成は前述した第
１の実施例と同様である。

【００３８】

【実施例３】図５は、本発明の第１の画像形成装置の第
３の実施例を説明するための構成図である。図５に示す
ように、本実施例に係る画像形成装置は、焦電体層３１
に接触する選択的電荷中和部材として円筒状の光導電体
を用いた。すなわち、透光性支持体であるガラス管５５
の表面に透光性導電層５２であるＩＴＯ層と有機光導電
層５３とを順次積層したものを用いた。ガラス管５５の
内部には露光源１として画像露光用のＬＥＤアレイ素子
を配置した。なお、ガラス管５５の代わりとしては種々
の透光性の剛体を用いることができ、例えばアクリルパ
イプ等を用いることができる。

【００３９】ガラス管５５は回転可能にしてあり、焦電
体層３１表面との接触による汚れをクリーニングブレー
ドで清掃する機構を設けてもよい。また、回転速度は焦
電体層３１の移動速度と同一かあるいは電荷中和効率を
向上させるために相対速度差を持たせてより高速あるい
は低速になるようにしてもよい。なお、その他の構成は
前述した第１の実施例と同様である。

【００４０】

【実施例４】図６は、本発明の第１の画像形成装置の第
４の実施例を説明するための構成図である。図６に示す
ように、本実施例に係る画像形成装置は、焦電体層３１
に接触する選択的電荷中和部材としてベルト状の光導電
体を用いた。すなわち、シームレスのＰＥＴフィルムを
透光性支持体５１として、その表面にＩＴＯの透光性導
電層５２を形成し、さらにその表面に有機光導電層５３
を塗工して焦電体層３１に接触する選択的電荷中和部材
５とした。このベルト状の光導電体の内部には露光源１
として画像露光用のＬＥＤアレイ素子とベルト内面に接
触するレンズ６０とを用いた。

【００４１】ベルト状電荷中和部材５は回転可能にして
あり、焦電体層３１表面との接触による汚れをクリーニ
ングブレードで清掃する機構を設けてもよい。また、回
転速度は焦電体層３１の移動速度と同一かあるいは電荷
中和効率を向上させるために相対速度差を持たせてより
高速あるいは低速になるようにしてもよい。

【００４２】潜像電荷保持媒体３上に形成された静電潜
像１０は現像器７を用いて現像した。本実施例では、現
像方法として２成分磁気ブラシ現像を用いた。すなわ
ち、絶縁性及び非磁性トナーを磁性キャリア粒子と混合
し、両者の摩擦によりトナーを帯電させ、キャリア粒子
表面に付着させた状態の現像剤７１をマグネットローラ
７２を内包したスリーブ７３上に保持し、潜像電荷保持
媒体３と接触させることにより、潜像電荷保持媒体３上
の電荷分布に応じて選択的にトナー１３を付着させ、潜
像の顕像化を行った。なお、その他の構成は前述した第
１の実施例と同様である。

【００４３】

【実施例５】図７は、本発明の第２の画像形成装置の第
１の実施例を説明するための構成図である。図７を参照
すると、本実施例に係る画像形成装置は、透光性の焦電
体層３１を有する潜像電荷保持媒体３と、潜像電荷保持
媒体３表面に接触して潜像電荷保持媒体３表面から均一
に加熱する手段であり表面に光導電層５３が形成された
加熱ローラー８と、画像信号に応じて光導電層５３を潜
像電荷保持媒体３裏面側から選択的に露光する露光源１
と、潜像電荷保持媒体３上に形成された静電潜像１０を
帯電着色媒体（トナー）１３によって顕像化する現像器
７と、現像された画像を記録紙１１に転写させる転写ロ
ーラ１２と、記録紙１１に転写された画像を定着する定
着器１５と、から構成される。

【００４４】加熱ローラ８は、耐熱ガラス管８１内面に
螺旋状のヒーターを形成し、外周面に導電層８２と有機
光導電層５３とを順次積層したものを用いた。ガラス管
８１内面に直接ヒーターを形成しているために加熱効率
がよく、ローラ表面の温度分布は熱伝導の小さいガラス
を通じて熱が伝わるために螺旋状パターンにも拘らず均
一に保たれる。

【００４５】加熱ローラ８は回転可能にしてあり、焦電
体層３１表面との接触による汚れをクリーニングブレー
ドで清掃する機構を設けてもよい。また、回転速度は焦
電体層３１の移動速度と同一かあるいは電荷中和効率を
向上させるために相対速度差を持たせてより高速あるい
は低速になるようにしてもよい。

【００４６】潜像電荷保持媒体３は最表層は焦電体層３
１であり、透光性を確保するため厚み１００μｍのＰＶ
ＤＦを用いた。その下層に透光性導電層３２としてＩＴ
Ｏ膜を形成し、最下層として透光性の高分子被覆層３３
を設けた。

【００４７】露光源１としては、前述した第１の実施例
と同様に通常の電子写真方式の画像形成装置に用いられ
ているＬＥＤアレイや、半導体レーザーとポリゴンミラ
ー等の走査系とが一体になったレーザー露光器等を利用
することができる。本実施例では、半導体レーザーを用
いた。

【００４８】潜像電荷保持媒体３上に形成された静電潜
像１０は現像器７を用いて現像した。本実施例では、現
像方法として２成分磁気ブラシ現像を用いた。すなわ
ち、絶縁性及び非磁性のトナーを磁性キャリア粒子と混
合し、両者の摩擦によりトナーを帯電させ、キャリア粒
子表面に付着させた状態の現像剤７１をマグネットロー
ラ７２を内包したスリーブ７３上に保持し、潜像電荷保
持媒体３と接触させることにより、潜像電荷保持媒体３
上の電荷分布に応じて選択的にトナー１３を付着させ、
潜像の顕像化を行った。なお、その他の構成は前述した
第１の実施例と同様である。

【００４９】

【実施例６】図８は、本発明の第２の画像形成装置の第
２の実施例を説明するための構成図である。図８を参照
すると、本実施例に係る画像形成装置は、透光性の焦電
体層３１を有する潜像電荷保持媒体３と、潜像電荷保持
媒体３の表面に接触するベルト状の電荷中和部材５と、
を含み、潜像電荷保持媒体３を表面から均一に加熱する
手段である発熱素子アレイ４３をベルト状の電荷中和部
材５に内包している。

【００５０】ベルト状の電荷中和部材５は、シームレス
のポリイミド（ＰＩ）等の耐熱性フィルムを支持体５６
として、その表面に導電層５２を形成し、さらにその表
面に有機光導電層５３を塗工して焦電体層３１に接触す
る選択的電荷中和部材５とした。ベルト状の電荷中和部
材５内面にはＰＴＣサーミスター等の自己制御型発熱素
子アレイあるいは加熱ローラが接触させられており、支
持体５６と光導電層５３とを通じて焦電体層３１を均一
に加熱する。その他の構成は前述した第５の実施例と同
様である。

【００５１】なお、支持体５６としては、ポリイミド
（ＰＩ）の他に、ポリサルフォン（ＰＳＯ）、ポリエー
テルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイ
ド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエ
ーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド
（ＰＡＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の耐熱性高分
子フィルムを用いることができる。また、これら高分子
材料にカーボンブラック等の導電性添加剤を分散させた
導電性フィルムを支持体５６として用いれば導電層５２
は不要である。

【００５２】ベルト状の電荷中和部材５は回転可能にし
てあり、焦電体層３１表面との接触による汚れをクリー
ニングブレードで清掃する機構を設けてもよい。また、
回転速度は焦電体層３１の移動速度と同一かあるいは電
荷中和効率を向上させるために相対速度差を持たせてよ
り高速あるいは低速になるようにしてもよい。

【００５３】以上、本発明のいくつかの実施例を詳細に
説明してきたが、本発明はこれらの実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の原理に準ずる各種の実施例
を含む。

【００５４】例えば、前述した実施例においては、記録
媒体は全て紙としたが、その他の様々な記録媒体に対し
て本発明を有効に適用できることは明らかである。ま
た、記録媒体に対する着色媒体の転写及び定着は必ずし
も必要ではなく、一時的に記録媒体上に着色媒体を保持
することにより、表示板等の一時的に情報を表示する機
器への応用も可能である。

【００５５】また、潜像の現像方法、現像剤の種類、記
録媒体への転写方法、及び記録媒体への定着方法等につ
いても、前述した実施例で用いた方式に限定されるもの
ではなく、従来の電子写真記録方式で用いられているよ
うな公知の他の方式も用いても同様の効果を得ることが
できる。

【００５６】さらに、前述した実施例においては、着色
媒体は全て着色粒子（粉体トナー）としたが、液体トナ
ー、液状インク等の他の形態の帯電着色媒体を用いるよ
うにしてもよい。

【００５７】また、前述した実施例においては、焦電体
層にポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いたが、そ
の他にフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）−トリフルオロエチ
レン（ＴｒＦＥ）共重合体、ＶＤＦ−テトラフルオロエ
チレン（ＴｅＦＥ）共重合体、及びシアン化ビニリデン
（ＤＶＣＮ）−酢酸ビニル（ＶＡｃ）共重合体等の高分
子系材料や、チタン酸鉛ＰｂＴｉＯ₃とＰＶＤＦの複合
体等の強誘電体セラミックスと高分子の複合体等を用い
ることもできる。また、ＰＺＴ、ＰｂＴｉＯ₃等のセラ
ミックス系材料を剛体ドラム等の表面に焼結させたもの
を用いることもできる。

【００５８】また、潜像電荷保持媒体の高分子被覆層に
ついても、前述した実施例で用いたものに限るものでは
なく、可とう性を示し、導電体層を被覆し導電体層の磨
耗を防止できる高分子薄層を形成できる高分子材料であ
ればよい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
方法及び装置によれば、焦電体層を有する潜像電荷保持
媒体上への静電潜像の形成にレーザー光あるいはＬＥＤ
アレイ光等の低エネルギーの露光を利用することができ
るため、高解像度でかつ高速に潜像を形成して画像記録
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の画像形成装置の第１の実施例を
説明するための構成図である。

【図２】本発明の画像形成方法の原理を説明するための
概念図である。

【図３】本発明の第１及び第２の画像形成装置の潜像電
荷保持媒体の構成を示す図である。

【図４】本発明の第１の画像形成装置の第２の実施例を
説明するための構成図である。

【図５】本発明の第１の画像形成装置の第３の実施例を
説明するための構成図である。

【図６】本発明の第１の画像形成装置の第４の実施例を
説明するための構成図である。

【図７】本発明の第２の画像形成装置の第１の実施例を
説明するための構成図である。

【図８】本発明の第２の画像形成装置の第２の実施例を
説明するための構成図である。

【図９】従来の画像形成装置の一例を説明するための構
成図である。

【図１０】従来の画像形成装置の原理を説明するための
概念図である。

【図１１】従来の画像形成装置の別の例を説明するため
の構成図である。

【符号の説明】

１露光源２画像露光３潜像電荷保持媒体４発熱体５電荷中和部材６現像ローラ７現像器８加熱ローラ１０静電潜像１１記録紙１２転写ローラ１３トナー１５定着器１６定着加熱ローラ１７定着加圧ローラ２０サーマルヘッド２１導電性フィルム３１焦電体層３２導電体層３３高分子被覆層３４浮遊電荷３５導電性テープ４０加熱ローラ４３発熱素子アレイ５１透光性支持体５２透光性導電層５３光導電層５５ガラス管５６支持体６０レンズ７１現像剤７２マグネットローラ７３スリーブ８１ガラス管８２導電層９０コントローラ９１発熱針９２導電層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/05 B41J 2/385

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】焦電体層を有する潜像電荷保持媒体を略均
一に加熱すると共に、前記潜像電荷保持媒体の焦電体層
の表面に接触している光導電体を画像信号に応じて選択
的に露光し、該露光された光導電体を通じて前記焦電体
層の表面の電荷を選択的に中和することで静電潜像を形
成し、該形成された静電潜像を帯電着色媒体により現像
し、該現像された画像を記録媒体に転写することを特徴
とする画像形成方法。
【請求項２】焦電体層を有する潜像電荷保持媒体と、該潜像電荷保持媒体を裏面より略均一に加熱する加熱手
段と、前記潜像電荷保持媒体の表面に前記加熱部において接触
している光導電性部材と、画像信号に応じて前記光導電性部材を選択的に露光する
露光手段と、前記潜像電荷保持媒体上に形成された静電潜像を帯電着
色媒体により顕像化する現像手段と、現像された画像を記録媒体に転写させる転写手段と、を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】透光性の焦電体層を有する潜像電荷保持媒
体と、表面に光導電層が形成され前記焦電体層の表面に接触し
て前記焦電体層を略均一に加熱する加熱部材と、前記潜像電荷保持媒体の裏面より画像信号に応じて前記
光導電層を選択的に露光する露光手段と、前記潜像電荷保持媒体上に形成された静電潜像を帯電着
色媒体により顕像化する現像手段と、現像された画像を記録媒体に転写させる転写手段と、を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】前記光導電性部材が、透光性支持体の上に
透光性導電層と有機光導電層とを順次積層してなる板状
部材であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装
置。
【請求項５】前記光導電性部材が、円筒状の透光性支持
体の表面に透光性導電層と有機光導電層とを順次積層し
てなる回転可能な円筒状部材であることを特徴とする請
求項２記載の画像形成装置。
【請求項６】前記円筒状部材の内部に前記露光手段が内
包されてなることを特徴とする請求項５記載の画像形成
装置。
【請求項７】前記光導電性部材が、ベルト状の透光性支
持体の表面に透光性導電層と有機光導電層を順次積層し
てなる回転可能なベルト状部材であることを特徴とする
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項８】前記ベルト状部材の内部に前記露光手段が
内包されてなることを特徴とする請求項７記載の画像形
成装置。
【請求項９】前記加熱手段が、耐熱ガラス管の内面に螺
旋状にヒーターを形成してなるローラ状部材であること
を特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記加熱手段が、自己制御型発熱素子を
直線状に配列してなることを特徴とする請求項２記載の
画像形成装置。
【請求項１１】前記加熱部材が、内面に螺旋状にヒータ
ーを形成した耐熱ガラス管の表面に導電層と有機光導電
層とを順次積層してなる回転可能なローラ状部材である
ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記加熱部材が、ベルト状の支持体の表
面に導電層と有機光導電層とを順次積層してなるベルト
の内面に自己制御型発熱素子アレイ又は加熱ローラを接
触してなることを特徴とする請求項３記載の画像形成装
置。