JPH0526398U - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業環境を悪化させず、小型でかつ安価とす
る。 【構成】 記録媒体１は金属ドラム２の表面に強誘電体
層３が形成されている。６は熱ローラで、キューリー点
以上の加熱により強誘電体層３上に残留した潜像の除去
を行い、残留分極の消去を行う。７はマルチスタイラス
ヘッドで、画像信号によって選択的に開閉制御されるス
イッチ８により、強誘電体層３に電界を付与し、選択的
分極を残留させる。マルチスタイラスヘッド７で形成さ
れた潜像２０は、現像器１０において、潜像２０とは逆
極性のトナーの付着を受けてトナー像２１を形成する。
トナー像２１は転写剥離装置１１において、記録紙３０
に転写され、定着装置１３において定着される。１４は
クリーニング装置で、強誘電体層３に残留したトナー２
１を掃き取る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、記録媒体に強誘電体を用いる画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の画像記録装置の一般的な方式として、露光部にレーザビームを採用した レーザビームプリンタが主流となっている電子写真方式がある。これを図に基づ いて説明する。 図６は、従来例の画像記録装置としてのレーザビームプリンタの構成を示す概 念図である。同図において、４０は、図示しない回動手段によって回動される記 録媒体としての感光ドラムで、金属ドラムの表面に光り照射を受けることによっ て導電性を持つ光導電材料が塗布されている。この感光ドラム４０の周囲には、 帯電器４１、レーザビームを照射する露光部４２、現像器４４、転写剥離装置４ ５、定着装置４６、クリーニング装置４７および除電器４８が配設されている。

【０００３】 このように構成されたレーザビームプリンタにおいては、図示しない回動手段 によって、感光ドラム４０が矢印ｂ方向に一定の周速で回動する。 帯電器４１が高電圧で駆動されてコロナ放電をすることによって空気がイオン 化され、感光ドラム４０の表面は一様な電荷で帯電される。 露光部４２から画信号に応じてレーザビームが感光ドラム４０に照射され、感 光ドラム４０上の不要な電荷のみが消去されて、感光ドラム４０の表面には画信 号に応じた潜像５０が形成される。

【０００４】 潜像５０は、現像器４４を通過する際に、潜像５０とは逆極性のトナー５１が 付着され、トナー像として現像される。 トナー像５１は、転写剥離装置４５によって、記録紙５５に転写され感光ドラ ム５１から剥離される。 記録紙５５は、定着装置４６に導かれトナー像が定着される。 一方、転写剥離装置４５において、転写しきれずに感光ドラム４０の表面に残 留したトナー５１は、クリーニング装置４７で感光ドラム４０の表面から除去さ れる。 また、感光ドラム４０の表面に残存している潜像５０は、除電器４８から光照 射を受けることにより一様に消去される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上述した従来の電子写真方式による画像記録装置においては、帯電過程がある ために、コロナ放電により空気をイオン化する際に悪臭をともなう有害なオゾン が発生し、作業環境を悪化するという問題があった。 また、感光ドラムの表面を一様に帯電するために、感光ドラムを常に一定の周 速で回動させる必要がある。このために、一般的に不均一な量で入力される画信 号は、一旦画像メモリに蓄積してから感光ドラムの周速に合わせて一定量づつ出 力して記録しなければならず、画信号の量が多ければ大容量の画像メモリが必要 となり、装置の大型化、高価格化が避けられない欠点があった。 本考案は、上記した従来の問題あるいは欠点に鑑みてなされたものであり、そ の目的とするところは、作業環境を悪化させずに、小型でかつ低価格の画像記録 装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために、本考案に係る画像記録装置は、移動部材の表面に 強誘電体層を着設した記録媒体と、この記録媒体の残留分極を消去する残留分極 消去手段と、この残留分極手段により分極を消去された前記記録媒体上に画像信 号に応じて選択的に残留分極を印加する画像印加手段と、この画像印加手段によ り前記記録媒体上に形成された潜像をトナー像として現像する現像手段を具備し たものである。

【０００７】

【作用】

本考案に係る画像記録装置においては、記録媒体としての強誘電体に形成した 分極は時間的変化が小さいので、潜像を形成する時間を自由に設定できる。

【０００８】

【実施例】

以下、図に基づいて本考案の実施例を説明する。図１は、本考案に係る画像記 録装置の一実施例を示す概念図である。同図において、記録媒体１は、金属ドラ ム２の表面に強誘電体３を薄く層状に着設してある。 記録媒体１の周囲には、熱ローラ６、スイッチ８により選択的に駆動されるマ ルチスタイラスヘッド７、現像器１０、転写剥離装置１１、定着装置１３、クリ ーニング装置１４がそれぞれ配設されている。

【０００９】 ところで、記録媒体１を形成する強誘電体３は、与えられる電界Ｅと分極率Ｐ との関係において、図５に示すようなヒステリシス特性を有している。 すなわち、強誘電体３は電界Ｅ₀ が与えられると、図５のＡ点に示す分極率が 生じ、電界Ｅ₀の除去後、電界が０に近づいても、残留分極Ｐ₀が付与されている 。 また、強誘電体３にキューリー点を越える熱を加えることにより、強誘電体は 常誘電体となり、強誘電体３に付与された分極は消去される特性も有している。 さらに、強誘電体に一旦付与された分極は、時間的変化が小さいという特性も 有している。 本考案は、これら強誘電体の特性を利用したものである。

【００１０】 以下、動作を説明する。 記録媒体１は、図示しない回動手段によって図中ａ方向に回動される。キュー リー点以上に加熱された熱ローラ６において、残留分極を除去された記録媒体１ は、マルチスタイラスヘッド７において、画信号によって開閉が制御されるスイ ッチ８により選択的に高電圧が印加され、図５に示す電界Ｅ₁ が付与される。こ れにより強誘電体３は、マルチスタイラスヘッド７と接地された金属ドラム２と の間で高電界を受けることとなり、強誘電体３に図５のＢ点で示す選択的分極が 付与される。

【００１１】 その後、選択的に分極された個所が、マルチスタイラスヘッド７から遠ざかる ことにより、その個所の電界は０に近づくが、残留分極Ｐ₁ が残り、潜像２０が 形成される。 ここで、強誘電体３に一旦付与された分極は時間的変化が小さいため、記録媒 体１の周速度は、比較的遅い速度とすることができる。換言すれば、マルチスタ イラスヘッド７での分極付与の形成時間を自由に設定できるので、画信号を一旦 蓄積してスイッチ８に一定量づつ出力する画像メモリを大きくする必要がない。

【００１２】 潜像２０は現像器１０を通過する際に、現像器１０から潜像２０とは逆極性の プラス電荷を有するトナーの付着を受けて、トナー像２１が形成される。 その後、転写剥離装置１１によってプラス電荷を有するトナー２１に対してマ イナスの電圧を記録紙３０に印加して、トナー像２１は強誘電体３から記録紙３ ０に転写され、定着装置１３において記録紙３０に定着される。 一方、前述した転写剥離工程において記録紙３０に完全に転写しきれず記録媒 体１の表面に残留したトナー２１は、クリーニング装置１４によって掃き落とさ れる。

【００１３】 図２は、本考案に係る画像記録装置の第２の実施例を示す概念図である。同図 において、前述した第１の実施例と同一の構成については同一の符号を付してお り、詳細な説明は省略する。 本実施例の特徴とするところは、第１の実施例における熱ローラ６の代わりに 分極ローラ１５を配設した点と、マルチスタイラスヘッド７において分極ローラ １５と逆極性の分極を選択的に付与した点にある。

【００１４】 以下、動作を説明する。 記録媒体１は、分極ローラ１５において、一様に図５に示すＥ₀ の電界が付与 され、記録媒体１は、図５のＡ点で示す一様分極が生じる。この一様分極は、分 極ローラ１５から遠ざかると電界は０に近づくが、一様残留分力Ｐ₀ が付与され る。 次に、一様分極された記録媒体１は、マルチスタイラスヘッド７において、画 信号に応じて開閉が制御されるスイッチ８により選択的に電界Ｅ₁ が付与され、 図５のＢ点で示す分極が付与される。 その後、選択的に分極された個所が、マルチスタイラスヘッド７から遠ざかる ことにより、その個所の電界は０に近づくが、残留分極Ｐ₁ が残り、潜像２０が 形成される。

【００１５】 上述した工程により、潜像２０部に分極Ｐ₁が付与され、非画像部に分極Ｐ₀が 付与されることとなる。このときの潜像、非画像では、分極の差がＰ₀−Ｐ₁とな る。 次に、現像器１０において、プラス電荷が付与されたトナーの付着が行われ、 マイナス分極された潜像部分にはトナーは付着されるが、プラス分極された非画 像部分にはトナーは付着しない。このとき、潜像と非画像での分極の差が大きい ために、潜像部分の輪郭が明瞭となる。 なお、本実施例における分極ローラ１５は、強誘電体３に一様分極すると同時 に、上述した画像記録形成時で強誘電体３に残留した潜像２０の除去も兼ねてい る。

【００１６】 図３は本考案に係る画像記録装置の第３の実施例を示す概念図、図４は第３の 実施例において、潜像形成時点から現像工程直前までの強誘電体の分極状態の変 化を示す図である。この第３の実施例は、前述した第１の実施例に、マルチスタ イラスヘッド７と現像器１０との間にあって、現像器１０の直前に除電ブラシを 配設したものである。

【００１７】 以下、動作を説明する。 マルチスタイラスヘッド７で分極された強誘電体３の内部は、図４（ａ）に示 すように表面側にマイナス電荷が、接地された金属ドラム２側にプラス電荷が、 互いに向き合うように配列されている。 記録媒体１が矢印ａ方向にしばらく回動すると、図４（ｂ）に示すように、強 誘電体３の表面のマイナス電荷を中和させようとして、逆極性のプラス電荷２５ が付着し始める。 さらに記録媒体１が回動して時間が経過すると、図４（ｃ）に示すように、強 誘電体３の表面は完全に中和される。

【００１８】 この状態で、除電ブラシ１７に到達すると、強誘電体３の表面に付着したプラ ス電荷は、マイナス電荷と中和されて除去され、強誘電体３の表面は、マルチス タイラスヘッド７で分極された直後と同様の図４（ａ）の状態に戻る。 これにより、次工程の現像器１０において、トナー２１の付着工程を支障なく 行うことができる。 このように除電ブラシを配設することにより、時間経過にともなう強誘電体３ の中和現象を排除できるので、大版化にともない画像信号の量が増えても記録媒 体の周速度を遅くして潜像を形成する時間を長くして対応できる。このため、画 像メモリの量を増やすこともなく、設計が容易となると共に、小型で安価な画像 記録装置を提供することができる。

【００１９】 なお、本実施例では除電ブラシを第１の実施例に配設した例を示したが、第２ の実施例に配設してもよく、また潜像形成手段としてマルチスタイラスヘッドの 代わりにサーマルヘッドを採用した場合にも適用でき、要は記録媒体として強誘 電体を採用し、この強誘電体に選択的に分極を行い潜像形成した後であって、現 像工程前に強誘電体３の中和現象が発生する画像記録装置に適用できるものであ る。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、潜像形成手段として記録媒体上に画像信 号に応じて選択的に残留分極を印加する画像印加手段を用いて、帯電工程をいっ さい必要としないので、帯電工程のための大型高圧電源が必要なく、また悪臭の 発生もないため作業環境を悪化させることもない。 また、記録媒体として、一旦付与された分極の時間的変化が小さい強誘電体を 採用しているので、記録媒体の周速度を遅い速度とすることができ、このため画 像印加手段における分極付与の形成時間を自由に設定することができて、これに より画信号を蓄積する画像メモリを大きくする必要がない。 また、潜像形成を画像印加手段を用いた電界で行うため、微小消費電力で行え 、このため大版化が容易となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る画像記録装置の概念図である。

【図２】本考案に係る画像記録装置の第２の実施例の概
念図である。

【図３】本考案に係る画像記録装置の第３の実施例の概
念図である。

【図４】本考案に係る画像記録装置の第３の実施例にお
ける潜像形成時点から現像工程直前までの強誘電体の分
極状態の変化を示す図である。

【図５】本考案に係る画像記録装置における強誘電体の
電界と分極率の特性を示す図である。

【図６】従来の画像記録装置の概念図である。

【符号の説明】

１ 記録媒体 ３ 強誘電体 ６ 熱ローラ ７ マルチスタイラスヘッド １０ 現像器 １１ 転写剥離装置 １３ 定着装置 １４ クリーニング装置 １５ 分極ローラ １７ 除電ブラシ ２０ 潜像 ２１ トナー像 ３０ 記録紙

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動部材の表面に強誘電体層を着設した
   記録媒体と、この記録媒体の残留分極を消去する残留分
   極消去手段と、この残留分極手段により分極を消去され
   た前記記録媒体上に画像信号に応じて選択的に残留分極
   を印加する画像印加手段と、この画像印加手段により前
   記記録媒体上に形成された潜像をトナー像として現像す
   る現像手段を具備したことを特徴とする画像記録装置。