JPH06175441A

JPH06175441A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06175441A
Application number: JP32682992A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kagawa; 敏章香川; Kazuhiko Furukawa; 和彦古川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-12-07
Filing date: 1992-12-07
Publication date: 1994-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】転写部でのオゾンの発生を防止し、また、強誘
電体層を画像パターンに加熱する装置（半導体レーザ装
置）を低出力のもので構成できるようにして、より小型
で低コストの画像形成装置を提供する。【構成】表面に強誘電体層１ａを有する記録体１に対
し、電圧印加された導電性ローラ３１により電圧を印加
して分極させ、この分極と同時に、導電性ローラ３１内
に設けられた赤外線ランプにより、強誘電体層を加熱し
てキュリー点以下に昇温させ、その後半導体レーザ光３
を照射してキュリー点以上にして潜像を形成する。この
潜像に現像器４によりトナーを付着させ、付勢手段２２
により記録体１に圧接された転写ローラ２１と記録体１
との間に記録紙５を通過させて、圧力により記録体１上
のトナーを記録紙５に転写させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、強誘電体の分極／未
分極状態の表面電荷差を利用して画像形成を行う画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機，レーザプリンタ等の画像形成装
置においては、一般的に電子写真法が用いられている。
電子写真法は、感光体への帯電、露光による潜像形成、
トナーによる現像、記録紙へのトナー像の転写、記録紙
上のトナー像の定着、および感光体上の残留トナーのク
リーニングの６つの工程からなる。感光体の表面に所定
の帯電電位を供給する帯電装置、および感光体上のトナ
ー像を記録紙上に転写する転写装置として、一般にワイ
ヤ電極を有し、コロナ放電によって感光体および記録紙
裏面に帯電電位を供給するものが用いられている。とこ
ろが、コロナ放電では、−５ｋＶ〜−６ｋＶの高電圧を
ワイヤに印加しなければならず、電源装置が大型化する
とともに、コストの上昇を招く問題がある。またコロナ
放電の帯電装置および転写装置では、コロナ放電により
オゾンが発生して画像の劣化を招いたり、人体に悪影響
を与えてしまう問題がある。

【０００３】そこで近年、例えば特開昭６４−７３３６
５号公報、特開昭６３−１７０６７３号公報、特開昭５
８−４９９６０号公報、特開平１−１７２８５７号公
報、特開昭４８−４０４４２号公報に開示されているよ
うに、接触式の帯電装置および転写装置の開発が進めら
れている。接触帯電装置および接触転写装置は、ロール
状に構成された金属製芯材の表面に、絶縁性の弾性材料
中に導電材料（導電性フィラー）を分散させた複合材料
を貼付したローラ形状のもので、複合材料部分を感光体
の表面に当接させた状態で金属製芯材に電圧を印加する
ことによって、導電性フィラーを介して感光体表面、記
録紙裏面に電位が供給されるようになっていた。なお、
絶縁性の弾性材料としては、例えば、シリコンゴム、ポ
リウレタンゴム、ＥＰＤＭゴム、ニトリルゴム等の高分
子材料があり、導電性フィラーとしては、例えば、カー
ボン粉、カーボンファイバー、金属粉、グラファイト等
がある。このように構成される複合材料は接触帯電装置
で１０⁶〜１０⁷Ωcm程度、接触転写装置で１０⁷〜１
０⁹Ωcmの体積抵抗を有している。

【０００４】ところが上記のように構成される従来の接
触帯電装置、および接触転写装置であると、コロナ放電
方式に比較するとオゾンの発生量は１／５０程度と微量
ではあるものの、依然としてオゾンの発生がみられた。
特に、特開昭６３−１４９６６９号公報、特開平１−２
６７６６７号公報等に開示されているような均一帯電
性、環境安全性を得るために直流成分（−７００Ｖ）に
交流成分（２ｋＶ_P-P）を重畳した電圧を印加する方式
の場合には、直流電圧のみ印加する方式に比してほぼ６
倍のオゾンが発生し、しかも電源コストが高くなってし
まう問題があった。従来の接触帯電装置、接触転写装置
でオゾンが発生することについて、発明者等は鋭意検討
実験を行った。その結果、ニップ部（複合材料と感光体
との接触部）で複合材料から感光体に対しての電荷注入
量により感光体表面に供給される電荷量は僅かであり、
ニップ部近傍の微小ギャップでの放電現象により感光体
表面に供給される電荷が支配的であることがわかった。
この現象を図９を用いて説明する。従来の複合材料５２
は弾性材料５２ａ中に導電性フィラー５２ｂを分散させ
たものであり、複合材料５２の表面に導電性フィラー５
２ｂが分散する割合は１／１００以下になっている。す
なわち、表面部の殆どは絶縁性の弾性材料５２ａが露出
している。このような複合材料５２により帯電処理を行
った場合、複合材料５２と感光体５１とのニップ部Ｌに
おいては導電性フィラー５２ｂ部分から感光体５１に対
して直接電荷に注入が行われるが、表面に導電性フィラ
ーが存在していないところでは導電性フィラー５２ｂか
らの電荷注入が行われない。導電性フィラー５２ｂが対
向しない部分では、感光体５１の回転方向に対して入口
側のニップ部近傍の微小ギャップ部（１０〜１００μｍ
程度）での気中放電による帯電が支配的となっていた。
この気中放電による帯電特性を図１０に示す。印加電圧
は帯電電位に対し、しきい値Ｖ_th（−５５０Ｖ）を持
ち、それ以下では殆ど帯電が行われず、印加電圧がしき
い値以上では帯電電位は直線的に増加する。このしきい
値Ｖ_thはパッシェン曲線と、ローラ−感光体の微小ギャ
ップ間電圧との関係式から、

【０００５】

【数１】

【０００６】で表されることが知られている。

【０００７】このように従来の接触帯電装置、接触転写
装置では、気中放電による帯電が支配的であり、この放
電によりオゾンが発生していた。

【０００８】一方、特開昭６２−２６９１５９号公報に
は、強誘電体を用いた画像記録装置が開示されている。
この種の装置の構成を図１１を用いて説明する。この種
の画像記録装置は、強誘電体層６１ａを有する記録体６
１を備え、電圧が印加された導電性ローラ６２により記
録体６１の強誘電体層６１ａの全面に予め一様に残留分
極を付与した後、残留分極を画像信号６３に応じて選択
的に加熱消去することにより潜像（分極潜像）を形成す
る。そして、現像器６４によりこの潜像にトナーを付着
させて現像した後、トナー像６９を転写ローラ６６によ
り記録紙６５上に転写することにより画像を形成する。

【０００９】ここで、強誘電体を用いた潜像（分極潜
像）形成過程について詳しく説明する。図１２（Ａ）に
強誘電体の分極極性を表すヒステリシス曲線を示す。横
軸は印加電圧、縦軸は分極の極性と大きさを示してい
る。強誘電体の表面にプラス電圧を印加すると、強誘電
体は分極し、強誘電体表面にプラス極性、反対側にマイ
ナス極性が表れる。印加電圧を徐々に高くすると、印加
電圧Ｖａ以上で内部分極は飽和し（この点をＳ₁とす
る）、印加電圧を０に戻しても内部分極は０に戻らず残
留電極Ｐ₁となる。また、強誘電体は、キュリー点以上
の温度に加熱すると強誘電体から常誘電体に変態し、強
誘電性を失う特性を持っている。常誘電体となった状態
では、分極特性は図１２（Ｂ）に示すように、印加電圧
と分極の大きさとが比例した関係となる。このため、予
め残留電極Ｐ₁が付与された強誘電体をキュリー点以上
の温度に加熱してやれば、分極の大きさが０となる。こ
の強誘電体の特性を利用すると分極潜像を形成すること
ができる。図１３は記録体６１，導電性ローラ６２近傍
の構成を示している。

【００１０】まず強誘電体層６１ａに圧接して回転する
導電性ローラ６２に電圧印加手段により＋２００Ｖを印
加し、強誘電体層６１ａ表面を一様に分極させる。その
後、半導体レーザ光６３を強誘電体層６１ａ表面に照射
し、強誘電体層６１ａ表面を画像情報に対応して選択的
にキュリー点以上の温度に加熱し、脱分極することによ
り、強誘電体表面に分極潜像を形成する。強誘電体を画
像情報に対応して画像パターンに加熱する手段として
は、半導体レーザに限らずサーマルヘッド等でもよい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記の強誘電体を用い
た画像記録装置においては、従来の電子写真法を用いた
装置とは異なり導電性ローラは強誘電体層に電荷を加え
て一様に分極させるだけであるので、印加電圧は気中放
電開始電圧（しきい値）以下でよく、帯電工程からのオ
ゾンの発生はない。しかしながら、転写工程は従来の接
触転写装置と同じ転写ローラを用いた構成であり、依然
としてオゾンが発生してしまうという問題があった。

【００１２】また、強誘電体層を画像パターンに加熱す
る処理では次のような問題があった。強誘電体層６１ａ
の材料としては、例えば、チタン酸バリウム等の無機材
料、ポリフッ化ビニリデン等の有機材料、強誘電性液晶
ポリマー等が用いられ、例えばチタン酸バリウムの場
合、キュリー点は１２０℃であることが知られている。

【００１３】したがって強誘電体層６１ａを脱分極させ
るときには半導体レーザ装置等によって短時間で強誘電
体層６１ａをキュリー点（１２０℃）以上にまで加熱す
る必要があり、より高出力の半導体レーザ装置が必要に
なって、装置の大型化およびコストアップが避けられな
いという問題があった。

【００１４】この発明は上記の問題に鑑み、オゾンの発
生がない画像形成装置、および、より小型で低コストの
画像形成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】請求項１に係る発明は、
基体上に強誘電体層を有する記録体と、前記強誘電体層
に電圧を印加して分極を行わせる分極手段と、分極され
た強誘電体層を画像パターンに加熱して分極潜像を形成
させる画像パターン加熱手段と、前記分極潜像にトナー
を付着させる現像器と、粘着性を有する材料からなり、
前記記録体に当接されることにより、記録体上のトナー
が転写される中間転写体と、前記中間転写体に、用紙等
の転写紙を圧接させて、該転写紙に前記中間転写体上の
トナーを転写させる転写装置と、を備えたことを特徴と
する。

【００１６】請求項２に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記中間転写体または前記転写装
置の少なくともいずれか一方に加熱手段を備えたことを
特徴とする。

【００１７】請求項３に係る発明は、基体上に強誘電体
層を有する記録体と、前記強誘電体層に電圧を印加して
分極を行わせる分極手段と、分極された強誘電体層を画
像パターンに加熱して分極潜像を形成させる画像パター
ン加熱手段と、前記分極潜像にトナーを付着させる現像
器と、前記記録体に当接され、前記記録体との間に用紙
等の記録紙を通過させる転写ローラと、前記転写ローラ
を、記録体上のトナーを用紙に定着させる力で前記記録
体側に付勢する付勢手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１８】請求項４に係る発明は、請求項３記載の画
像形成装置において、前記分極手段と、前記転写ローラ
とを一体化し、分極／転写ローラを構成したことを特徴
とする。

【００１９】請求項５に係る発明は、請求項１〜請求項
４のいずれかに記載の画像形成装置において、分極手
段、または分極／転写ローラに、前記強誘電体層との接
触部を、該強誘電体層のキュリー点以下でかつキュリー
点に近い温度に加熱する強誘電体加熱手段を備えたこと
を特徴とする。

【００２０】請求項６に係る発明は、請求項５に記載の
画像形成装置において、画像パターン加熱手段を、前記
強誘電体層と前記分極手段または分極／転写ローラとの
当接位置と同位置、または、該当接位置の直後の位置
で、かつ、記録体の基体側に配置したことを特徴とす
る。

【００２１】

【作用】請求項１に係る発明においては、分極手段によ
る強誘電体層の分極、画像パターン加熱手段による潜像
の形成、現像器によるトナー像の形成が順に行われ、そ
の後、記録体（強誘電体層）上のトナー像が中間転写体
に転写される。中間転写体は粘着性を有し、記録体上の
トナー像は粘着転写される。さらにこのトナー像は、転
写装置によって転写紙上に転写される。

【００２２】請求項２に係る発明においては、中間転写
体または転写装置のいずれかに備えられた加熱手段によ
ってトナー像は溶融状態にされ、転写紙上に定着され
る。すなわちこの構成により、トナー像の転写工程と定
着工程とを同時に行うことができる。中間転写体に加熱
手段を設けた場合には、加熱手段の温度設定により、強
誘電体層をキュリー点以上に昇温させて転写と同時に潜
像消去を行うことができる。一方、転写装置に加熱手段
を設けた場合には、強誘電体上の潜像に影響を与えるこ
となくトナー像の加熱定着を行うことができ、潜像を繰
り返し使用する（リテンションコピーする）ことができ
る。

【００２３】請求項３に係る発明においては、付勢手段
により記録体側に付勢された転写ローラにより、記録紙
が直接記録体に圧接され、これによって記録体上にトナ
ー像が圧力転写される。また、このときの圧力を調節す
ることにより、転写処理と同時に転写紙上にトナー像を
圧力定着させることができる。

【００２４】請求項４に係る発明においては、分極手段
と転写ローラとが一体化されて分極／転写ローラが構成
されている。この場合、強誘電体層の同一面が分極／転
写ローラに２回対向することによって像形成が行われ
る。まず１回めの対向で分極／転写ローラは強誘電体層
に電圧を印加して一様に分極させる。この後、画像パタ
ーン加熱手段による潜像形成、現像器によるトナー像形
成が順に行われて、２回めの分極／転写ローラへの対向
で、強誘電体層上のトナー像が転写紙に転写される。こ
のとき強誘電体層上のトナー像は圧力によって記録紙に
転写される。

【００２５】請求項５に係る発明においては、強誘電体
層の表面を一様に分極させるときに強誘電体層加熱手段
によって、強誘電体層がキュリー点以下でかつキュリー
点に近い温度に加熱される。この加熱の後、画像パター
ン加熱手段により強誘電体層の画像パターン加熱が行わ
れるが、このとき、強誘電体層は強誘電体層加熱手段に
よって既にキュリー点近くまで温度が上がっているか
ら、画像パターン加熱手段による加熱は、キュリー点を
超えるまでの少しの加熱でよい。

【００２６】請求項６に係る発明においては、分極手段
または分極／転写ローラにより強誘電体層の分極が行わ
れるときに同時に強誘電体層加熱手段によって強誘電体
層が加熱され、強誘電体層はキュリー点近くまで昇温さ
れる。そして、この強誘電体層加熱手段による加熱と同
時、または強誘電体層加熱手段による加熱の直後に、画
像パターン加熱手段により画像パターンに加熱され、画
像パターン部の強誘電体層がキュリー点を超える。この
構成であると、強誘電体層加熱手段による加熱と、画像
パターン加熱手段による加熱との時間間隔が短く、強誘
電体加熱手段による加熱の後に強誘電体層が冷えてしま
うことがない。

【００２７】

【実施例】図１は、請求項１および請求項２の発明の実
施例に係る画像形成装置の要部構成を示す図である。

【００２８】記録体１はアルミニウム等の導電性材料を
素材としたドラム状の基体１ｂを回転自在に軸支し、基
体の周囲に強誘電体層１ａを形成したものである。強誘
電体層に使用される誘電体としては、例えば、チタン酸
バリウム等の無機材料、ポリフッ化ビニリデン等の有機
材料等が挙げられる。またこの記録体１は図示した矢印
Ａ方向に回転駆動する構成となっている。上記記録体１
の周面には導電性ローラ２（分極手段）が当接されてい
る。

【００２９】導電性ローラ２は、金属製芯材２ｂにカー
ボン等の導電性粒子を分散したポリウレタンの導電ゴム
層２ａ（比抵抗１０⁶Ωcm）を有している。金属製芯材
２ｂはスプリング等を用いた付勢機構（図示せず）によ
って、記録体１側に圧接されており、記録体１の回転に
従動して回転するように支持されている。金属製芯材２
ｂには電圧印加手段（電源）１０が接続され、電圧が印
加される。前記導電ゴム層（導電性部材）２ａには金属
製芯材２ｂを介して電圧が印加される。

【００３０】導電性ローラ２の下流側（矢印Ａ方向への
回転に対して）には、半導体レーザ装置，サーマルヘッ
ド等からなる画像パターン加熱手段が設けられている。
この実施例では、半導体レーザ装置が備えられており、
強誘電体層１ａに対して半導体レーザ光３が照射され
る。さらに半導体レーザ光３照射部の下流側には現像器
４が配置されている。現像器４には一般に電子写真式の
画像形成装置に適用されているものと同様のものが用い
られる。現像器４の下流側には転写部が設けられ、後述
する中間転写体６等が配置されている。さらにその下流
側にはクリーナ１１、加熱除電装置１２が配置されてい
る。クリーナ１１はブレードにより、記録体１表面の残
留トナーを掻き落として回収し、加熱除電装置１２は記
録体１の強誘電体層１ａをキュリー点以上に加熱して分
極潜像を消去させる。

【００３１】以上の構成により、強誘電体層１ａはまず
導電性ローラ２によって一様に分極され、次に半導体レ
ーザ光３（画像パターン光）が照射されて潜像（分極潜
像）が形成される。さらに現像器４によりトナーが付着
されて顕像化される（トナー像が形成される）。このよ
うにして強誘電体層１ａ上に形成されたトナー像が記録
紙に転写される。強誘電体層１ａ上のトナーを転写紙へ
転写する転写装置には種々のものがあり、本発明の各請
求項に対応する実施例を以下に説明する。

【００３２】まず図１を参照して請求項１および２に係
る発明の実施例を説明をする。この例は、転写装置（圧
力ローラ７）に加熱手段を備えた例である。

【００３３】記録体１（強誘電体層１ａ）の周面に中間
転写体６が圧接されている。中間転写体６は基体ドラム
６ｂに、薄いシリコンゴムからなる転写層６ａをコーテ
ィングした構成となっている。シリコンゴムからなる転
写層６ａは粘着性を有している。中間転写体６の下方に
は圧接ローラ７が圧接されている。圧接ローラ７の内部
には赤外線ランプ等からなる加熱手段８が設けられてい
る。強誘電体層１ａ上のトナー像９は、中間転写体６が
強誘電体層１ａに圧接されている位置で、中間転写体６
（転写層６ａ）の持っている粘着性により中間転写体６
側に転写される。中間転写体６に転写されたトナー像
は、中間転写体６と圧接ローラ７とが圧接されている位
置で、紙搬送ローラ（図示せず）によって搬送されてき
た記録紙５と接触する。このとき圧接ローラ７（加熱手
段８）は、中間転写体６との圧接位置で、記録紙５を介
してトナー像を溶融状態にまで加熱し、トナー像を記録
紙５に転写定着させる。なお、強誘電体層１ａ上に残っ
た残留トナーはクリーナ１１により回収され、強誘電体
１ａ上の潜像は加熱除電器１２によりキュリー点以上に
加熱されて消去される。

【００３４】ところで、強誘電体層１ａの残留分極によ
り形成された潜像は持続時間が長く、リテンションコピ
ー（１回の潜像形成で複数枚の複写を行う）が可能とな
る特徴がある。この特徴を生かすためには、転写時に電
界を用いない粘着溶融転写法は、強誘電体層１ａ上の潜
像を乱すことがなく適している。また強誘電体層１ａが
潜像を保持している間に強誘電体層１ａがキュリー点以
上になってしまうと、上述したように強誘電体が常誘電
体に変態して、残留分極による潜像が消去されてしまう
可能性がある。そこで、強誘電体層１ａの近傍には熱源
を配置しないことが望ましい。この実施例の構成では、
圧接ローラ７内に熱源（加熱手段８）が配置されてお
り、圧接ローラ７と強誘電体層１ａとの間には中間転写
体６が介在するので、強誘電体層１ａへの伝熱が防止さ
れ、潜像保持中に強誘電体が常誘電体に変態してしまう
ことがない。これにより一度の潜像形成で同一画像を何
枚も続けてコピーする（リテンションコピーする）こと
ができる。リテンションコピーを行う際には、加熱除電
器１２をオフし、最初に潜像を形成した後は導電性ロー
ラ２への電圧印加および露光３もオフし、同一潜像によ
る現像、転写、定着を繰り返す。この場合、強誘電体上
の潜像は最終的には、加熱除電器１２によりキュリー点
以上に加熱されて消去される。

【００３５】請求項１，２の発明の係る第２の実施例を
示す。この例は、中間転写体１６に加熱手段を備えた例
である。図２はこの実施例の画像形成装置の要部構成を
示している。なお図において図１の構成と同一部分は同
一番号で示す。

【００３６】記録体１（強誘電体層１ａ）の周面に圧接
されている中間転写体１６は、ガラス等の透明な材料か
らなる基体ドラム１６ｂに、透明な薄いシリコンゴムの
転写層１６ａをコーティングした構成となっている。こ
の中間転写体１６の内部に赤外線ランプ等の加熱手段１
８が設けられている。中間転写体１６の下方には圧接ロ
ーラ１７が圧接されている。強誘電体層１ａ上のトナー
像９は中間転写体１６が強誘電体層１ａに圧接されてい
る位置で、中間転写体１６（転写層１６ａ）の持ってい
る粘着性により中間転写体側に転写される。中間転写体
１６は、強誘電体層１ａから粘着転写されたトナー像を
溶融状態にまで加熱し、トナー像を溶融させた状態で圧
接ローラ１７との圧接位置まで移動させる。そしてこの
圧接位置でトナー像は、紙搬送ローラ（図示せず）によ
って搬送されてきた記録紙５と接触し、記録紙５に転写
定着される。これによってトナー像は記録紙５に転写さ
れると同時に定着される。

【００３７】ここで、強誘電体層１ａに圧接している中
間転写体１６の内部には加熱手段１８が設けられてお
り、強誘電体層１ａは中間転写体１６との接触部におい
て加熱手段１８によって加熱される。このときの加熱温
度が強誘電体のキュリー点以上になるように設定してお
くと、強誘電体層はその加熱によって強誘電体から常誘
電体へと変態し、残留分極による潜像が消去される。こ
のように中間転写体１６によってトナー像の転写を行う
と同時に潜像の消去が行われるようにすると、潜像消去
の工程が不必要になり、装置の小型化，低コスト化にな
る。なお強誘電体１ａ上に残った残留トナーはクリーナ
１１により回収される。

【００３８】図３は請求項３に示す発明の実施例に係る
画像形成装置の要部を示す図である。この実施例では、
上記の中間転写体および圧接ローラに代えて転写ローラ
２１が設けられ、トナーの転写を行うようにしている。
なお図中上記と同一構成の部分については同一番号で示
す。

【００３９】転写ローラ２１の回転軸には、圧縮コイル
バネ２２が付勢手段として取り付けられている。圧縮コ
イルバネ２２は、線圧力１kgf/cmで転写ローラ２１を記
録体１に圧接させている。この構成において、トナー像
形成までは上記の実施例と同様のプロセスで行われ、強
誘電体層１ａ上に形成されたトナー像を記録紙５に転
写，定着させる処理は次のように行われる。記録紙５が
転写位置まで搬送されて、記録体１と転写ローラ２１と
の間のニップ部内に取り込まれると、記録体１と転写ロ
ーラ２１との間の圧力により記録体１（強誘電体層１
ａ）上に担持されたトナー像は記録紙５に転写されると
同時に、圧力により記録紙５上に圧力定着される。この
ようにして強誘電体層１ａ上のトナーが記録紙５に転
写，定着される。

【００４０】図４は請求項４に示す発明の実施例に係る
画像形成装置の要部を示す。この実施例では、図３に示
す実施例の導電性ローラ２と、転写ローラ２１とを結合
させて分極／転写ローラ２６を構成し、分極／転写ロー
ラ２６に電圧を印加して強誘電体層１ａを分極させると
ともに、分極／転写ローラ２６を記録体１に圧接させて
記録体１（強誘電体層１ａ）上のトナー像を記録紙５に
転写させる。

【００４１】この実施例の記録体２９も上記の実施例と
同様、ドラム状の基体２９ｂに、強誘電体層２９ａを形
成したものであるが、この実施例の記録体２９は、その
ドラムの外周が使用される記録紙の最大長よりも長く設
定されている。分極／転写ローラ２６は、金属，導電性
プラスチック等の導電性を有する材料をローラ形状に形
成したものであり、電圧印加手段２８が接続されてい
る。分極／転写ローラ２６の回転軸には、圧縮コイルバ
ネ２７が付勢手段として設けられている。圧縮コイルバ
ネ２７は、線圧力１kgf/cmで分極／転写ローラ２６を記
録体２９に圧接させている。

【００４２】この構成において記録紙５への画像形成は
次のように行われる。画像形成は記録体２９の２回転の
プロセスからなり、まず記録体２９の１回転目には電圧
印加手段２８により分極／転写ローラ２６に＋２００Ｖ
が印加され、強誘電体層２９ａ表面を一様に分極させ
る。その後、半導体レーザ光３を強誘電体層２９ａ表面
に照射し、強誘電体層２９ａ表面を画像情報に応じて選
択的にキュリー点以上に加熱し、脱分極することにより
強誘電体層２９ａ表面に潜像を形成する。なお、１回転
目にはクリーナ１１、加熱除電器１２はオフしている。
強誘電体層２９ａ上に形成された分極潜像は、現像器４
によりトナーで現像される。トナー像が転写位置に到達
する直前で１回転目のプロセスが終了する。２回転目の
プロセスでは分極／転写ローラ２６に印加されていた電
圧がオフとなり、記録紙５が転写位置まで搬送されて記
録体２９（強誘電体層２９ａ）と分極／転写ローラ２６
の間のニップ部内に取り込まれる。そして、記録体２９
と分極／転写ローラ２６との間の圧力により記録体２９
（強誘電体層２９ａ）上に担持されたトナー像が記録紙
５に転写されると同時に、圧力により記録紙５上に圧力
定着される。記録体２９上に残った残留トナーはクリー
ナ１１により回収され、潜像は加熱除電器１２によりキ
ュリー点以上に加熱されることにより消去される。

【００４３】このように強誘電体層２９ａを分極させる
装置と、強誘電体層２９ａ上のトナーを転写紙に転写さ
せるローラとを兼用して分極／転写ローラ２６としたこ
とにより、画像形成装置の小型化、低コスト化をはかる
ことができる。この構成は小型の装置、例えばＡ４サイ
ズ以下の画像形成を行うような小型の装置においてより
小型化，低コスト化の効果を発揮する。

【００４４】図５は請求項５に係る実施例を示す画像形
成装置の要部を示す図である。

【００４５】この実施例の導電性ローラ３１は図７に示
すように構成されている。導電性ローラ３１は中空の金
属製筒体３１ｃの表面に、カーボン等の導電性粒子を分
散したポリウレタンの導電ゴム層３１ａ（比抵抗１０⁶
Ωcm）を形成しており、金属製筒体３１ｃの軸方向両端
側には金属製シャフト３１ｂが配設されている。金属製
シャフト３１ｂには電圧印加手段（電源）１０（図５参
照）が接続され、電圧が印加される。前記導電ゴム層
（導電性部材）３１ａには、金属製シャフト３１ｂ、金
属製筒体３１ｃを介して電圧が印加される。金属製筒体
３１ｃの内部には、赤外線ランプ３１ｄが配設されてお
り、導電性ローラ３１全体を加熱する。赤外線ランプ３
１ｄは温度制御されており、強誘電体層１ａ（導電性ロ
ーラ３１との接触部）の表面温度を所定の温度にする。
この所定の温度は、強誘電体層１ａのキュリー点以下
で、かつ、キュリー点に近い温度である。例えば強誘電
体層１ａとしてチタン酸バリウムを用いた場合、キュリ
ー点は１２０℃である。したがってこのチタン酸バリウ
ムからなる強誘電体層１ａの場合には、強誘電体層１ａ
が導電性ローラ３１と接触する部分の温度が１１０℃程
度になるように赤外線ランプ３１ｄが制御される。他の
部分の構成はこれまでの実施例と同様であり、転写紙５
へのトナー像転写を行う装置としては、図３に示す圧接
式のものを用いている。

【００４６】この構成の装置での画像形成プロセスを説
明する。電圧が印加された導電性ローラ３１により形成
された電界により、強誘電体層１ａ表面は一様に分極さ
れる。また同時に、加熱された導電性ローラ３１からの
熱伝導により、強誘電体層１ａがキュリー点以下で、か
つ、キュリー点に近い温度（例えば１１０℃）に加熱さ
れる。その後、画像情報に対応して半導体レーザ光３を
強誘電体層１ａに照射する。半導体レーザ光３が照射さ
れた部分はキュリー点以上の温度（例えば１３０℃）と
なり、脱分極される。一方、半導体レーザ光３が照射さ
れなかった部分は分極が残るので、強誘電体層１ａ表面
に画像情報に対応した分極潜像が形成される。この実施
例の場合、半導体レーザ光３を照射したときの強誘電体
層１ａの温度上昇は２０℃程度（１１０度→１３０℃程
度）で良く、半導体レーザ装置の小型化、低コスト化が
実現できる。なお、赤外線ランプ３１ｄによる昇温を行
わない場合には１００℃以上（２５℃程度→１３０℃）
の温度上昇を半導体レーザ光３によって行わなければな
らないため、高出力の半導体レーザ装置が必要になり、
装置自体も大型になるとともに、コスト高にもなる。

【００４７】以降の現像工程、転写工程、クリーニング
工程、潜像消去工程については図３に示した装置と同様
に実行される。

【００４８】図６は請求項６に係る実施例を示す画像形
成装置の要部を示す図である。

【００４９】この実施例の記録体３６は、基体ドラム３
６ｂがネサガラス等の透明導電性材料で構成され、この
透明な基体ドラム３６ｂ上に強誘電体層３６ａが形成さ
れている。強誘電体層３６ａに半導体レーザ光３７を照
射する半導体レーザ装置（図示しない）は基体ドラム３
６ｂの内部に配置されている。そして、半導体レーザ光
３７は、導電性ローラ３１のほぼ裏面から強誘電体層３
６ａに照射される。半導体レーザ光３７の照射位置は、
強誘電体層３６ａと導電性ローラ３１とのニップ部、ま
たは、ニップ部のほぼ直後に設定される。この実施例
中、記録体３６および半導体レーザ光３７の位置以外は
図５に示す構成と同様である。この構成により分極潜像
が形成されるプロセスを図８を参照して説明する。

【００５０】強誘電体層３６ａは、導電性ローラ３１に
より分極されると同時にキュリー点以下でかつキュリー
点に近い温度に加熱される。さらにこれとほぼ同時に、
基体ドラム３６ｂ側から半導体レーザ光３７が照射さ
れ、半導体レーザ光照射部が脱分極される。このように
して強誘電体層３６ａ表面に分極潜像が形成される。こ
のように構成すると、導電性ローラ３１による加熱から
半導体レーザ光３７による露光までの間の、強誘電体層
１ａの温度低下の影響を防止することができ、低出力の
半導体レーザ装置でも安定した潜像形成を行うことがで
きる。また、基体ドラム３６ｂ内に半導体レーザ装置が
配設されるため、装置全体をよりいっそう小型化するこ
とができる。

【００５１】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、記録体上
のトナー像が、記録体に当接している中間転写体の粘着
力により中間転写体に転写され、中間転写体上のトナー
像が転写装置による圧力で転写紙へと転写される。した
がって、従来の高圧印加による転写と違い、オゾン発生
の問題が生じない。

【００５２】請求項２に係る発明によれば、トナー像の
転写が圧力によるためオゾンの発生の問題がないととも
に、中間転写体または転写装置のいずれかに備えられた
加熱手段により、トナー像の転写と同時に定着が行われ
るため定着装置の必要がなく、処理時間も短縮される。
中間転写体に加熱手段を設けた場合には、転写定着と同
時に潜像消去を行うことができ、潜像を消去する装置を
省いて装置の小型化，低コスト化をはかることができ
る。また転写装置に加熱手段を設けた場合には、潜像を
繰り返し使用する（リテンションコピーする）ことがで
き、連続画像形成時に、画像形成速度を上げることがで
きる。

【００５３】請求項３に係る発明によれば、付勢手段に
よる付勢力によってトナー像の転写および圧力定着が行
われ、この処理時にオゾンが発生することがない。

【００５４】請求項４に係る発明においては、分極手段
と転写ローラとが一体化されるため、装置の小型化およ
び低コスト化をはかることができる。

【００５５】請求項５に係る発明によれば、画像パター
ン加熱が行われる前に強誘電体層がキュリー点近くにま
で加熱されるため、画像パターン加熱手段による昇温温
度が少なく、画像パターン加熱手段を低出力のもので構
成することができるから、画像パターン加熱手段を小型
化および低コスト化することができる。

【００５６】請求項６に係る発明によれば、強誘電体層
を加熱するのと同時またはその直後に画像パターン加熱
が行われるため、強誘電体層を加熱した熱量のロスを少
なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１、２に係る実施例を示す画像形成装置
の要部構成図

【図２】請求項１、２に係る他の実施例を示す画像形成
装置の要部構成図

【図３】請求項３に係る実施例を示す画像形成装置の要
部構成図

【図４】請求項４に係る実施例を示す画像形成装置の要
部構成図

【図５】請求項５に係る実施例を示す画像形成装置の要
部構成図

【図６】請求項６に係る実施例を示す画像形成装置の要
部構成図

【図７】図５、図６に示す画像形成装置の導電性ローラ
の構成を示す図

【図８】図６に示す画像形成装置において、潜像形成の
原理を示す図

【図９】従来の帯電装置を示す図

【図１０】従来の帯電装置において、帯電装置の印加電
圧と感光体の帯電電位との関係を示す図

【図１１】従来の、強誘電体層を有する記録体を用いた
画像形成装置の構成を示す図

【図１２】強誘電体の特性を示す図

【図１３】強誘電体の潜像形成の原理を示す図

【符号の説明】

１，２９，３６記録体１ａ，２９ａ，３６ａ強誘電体層１ｂ，２９ｂ，３６ｂ基体２，３１導電性ローラ（分極手段）３，３７半導体レーザ光（画像パターン加熱手段）４現像器５記録紙６，１６中間転写体７，１７転写装置８，１８加熱手段２１転写ローラ２２，２７付勢手段２６分極／転写ローラ３１ｄ強誘電体加熱手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/24 6830−2Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に強誘電体層を有する記録体と、前記強誘電体層に電圧を印加して分極を行わせる分極手
段と、分極された強誘電体層を画像パターンに加熱して分極潜
像を形成させる画像パターン加熱手段と、前記分極潜像にトナーを付着させる現像器と、粘着性を有する材料からなり、前記記録体に当接される
ことにより、記録体上のトナーが転写される中間転写体
と、前記中間転写体に、用紙等の転写紙を圧接させて、該転
写紙に前記中間転写体上のトナーを転写させる転写装置
と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前
記中間転写体または前記転写装置の少なくともいずれか
一方に加熱手段を備えたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項３】基体上に強誘電体層を有する記録体と、前記強誘電体層に電圧を印加して分極を行わせる分極手
段と、分極された強誘電体層を画像パターンに加熱して分極潜
像を形成させる画像パターン加熱手段と、前記分極潜像にトナーを付着させる現像器と、前記記録体に当接され、前記記録体との間に用紙等の記
録紙を通過させる転写ローラと、前記転写ローラを、記録体上のトナーを用紙に定着させ
る力で前記記録体側に付勢する付勢手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項３記載の画像形成装置において、前
記分極手段と、前記転写ローラとを一体化し、分極／転
写ローラを構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画
像形成装置において、分極手段、または分極／転写ロー
ラに、前記強誘電体層との接触部を、該強誘電体層のキ
ュリー点以下でかつキュリー点に近い温度に加熱する強
誘電体加熱手段を備えたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項６】請求項５に記載の画像形成装置において、
画像パターン加熱手段を、前記強誘電体層と前記分極手
段または分極／転写ローラとの当接位置と同位置、また
は、該当接位置の直後の位置で、かつ、記録体の基体側
に配置したことを特徴とする画像形成装置。