JPH08300716A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多重印刷やカラー印刷の際に転写位置のずれが
なく高品質な画像を形成できる画像記録装置の提供。 【構成】平面電極１とその上に配置された複数の画素電
極１ａと、前記両電極間に電界を印加する電界印加手段
と、現像剤供給装置を備え、前記画素極１ａ上に、現像
剤供給装置により帯電され現像剤５を表面に均一付着さ
せた転写媒体２を搬送する転写媒体搬送手段と、前記平
面電極１と前記転写媒体２との間に記録媒体６を搬送し
固定する記録媒体搬送手段を有し、前記電界印加手段は
画像情報に基づき複数の画素電極１ａに選択的に電界を
印加することにより前記転写媒体２上の現像剤５’を記
録媒体６上に転写して画像記録する画像記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体上に画像を記録す
る画像記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像記録装置としてはドットイン
パクト方式、インクジェット方式、熱転写方式、また
は、電子写真方式を用いたプリンタが知られている。

【０００３】ドットインパクト方式は、ピンの集合体か
らなるヘッド、該ピンの圧力により転写リボンを押圧す
ることにより記録媒体上に画像を記録するもので、記録
媒体またはヘッドを移動させながら画像情報に応じた画
像を記録媒体上に形成するものである。

【０００４】インクジェット方式は、ノズルまたは記録
媒体を移動させながら画像情報に応じてノズルよりイン
クを噴射させて記録媒体上に画像を形成するものであ
る。

【０００５】熱転写方式は、記録媒体上に当接させた転
写リボン上にサーマルヘッドを当接し、記録媒体，転写
リボンおよびサーマルヘッドを移動させ、画像を記録媒
体上に形成するものである。

【０００６】また、電子写真方式は、米国特許第２,２
９７,６９１号明細書等多数の方法が知られているが、
一般には種々の光学的手段により光導電性の感光体上に
画像情報に応じた潜像（静電荷像）を形成し、該潜像を
現像剤を用いて現像し、記録媒体上に現像剤画像を転写
後、加熱、加圧または溶剤蒸気などにより定着し、画像
を記録媒体上に形成するものである。

【０００７】これらのプリンタに共通していることは、
画像情報の出力信号は点または行単位で出力され、記録
媒体または記録媒体に画像を形成するヘッド等の一方を
相対的に移動させながら画像を形成する点にある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術においては、一般的に記録媒体を移動させながら画像
情報信号に基づき記録媒体上に逐次画像を記録している
ため、同じ記録媒体上に複数のデータを多重記録する場
合には、第一回目で形成された画像上に第二の画像を多
重記録すると位置ずれや色ずれが生ずると云う問題があ
った。

【０００９】本発明の目的は、複数のデータを多重記録
する際にも画像の位置ずれや色ずれの少ない画像記録装
置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の要旨は次のとおりである。

【００１１】〔１〕 平面電極とその上に配置された複
数の画素電極と、前記両電極間に電界を印加する電界印
加手段と、現像剤供給装置を備え、前記画素極上に、現
像剤供給装置により帯電され現像剤を、表面に均一付着
させた転写媒体を搬送する転写媒体搬送手段と、前記平
面電極と前記転写媒体との間に記録媒体を搬送し固定す
る記録媒体搬送手段を有し、前記電界印加手段は画像情
報に基づき複数の画素電極に選択的に電界を印加するこ
とにより前記転写媒体上の現像剤を記録媒体上に転写し
て画像記録することを特徴とする画像記録装置にある。

【００１２】〔２〕 カラーまたは単色の多重記録の場
合、前記記録媒体を平面電極上に固定したまま転写媒体
を移動させることにより所望の現像剤を静電付着させた
次の転写媒体を記録媒体上に配置し得るよう構成されて
いる。

【００１３】なお、前記転写媒体をエンドレス体で構成
することが望ましい。

【００１４】〔３〕 前記現像剤供給装置が、前記記録
媒体への転写に用いられなかった転写媒体上の残存現像
剤を回収できることが望ましい。

【００１５】これにより画像形成に用いられなかった現
像剤を無駄なく再利用することができる。その際は、前
記転写媒体面への現像剤の付着時と、前記記録媒体への
転写に用いられなかった転写媒体上の残存現像剤の回収
時に前記転写媒体と接触し、それ以外は前記転写媒体と
非接触となるよう構成することが望ましい。これにより
多色記録におけるそれぞれの現像剤が他の現像剤供給装
置へに混入を防止できる。

【００１６】〔４〕 記録媒体搬送手段が記録媒体を転
写位置に搬送し、かつ、記録媒体面に均一な張力を付与
して記録媒体面を前記平面電極面に対し平行に配置し得
る搬送手段である前記の画像記録装置にある。

【００１７】〔５〕 前記平面電極上に固定される記録
媒体の比誘電率を測定する誘電率検出器と、前記比誘電
率値に応じて電位パターン形成のための前記電極の電界
強度を制御する制御手段を備えている画像記録装置にあ
る。

【００１８】これにより画像形成の必要最小限の電界で
画像を形成することが可能となる。

【００１９】〔６〕 前記平面電極、転写媒体および記
録媒体のそれぞれが実質的に同面積に構成することによ
り、頁単位で潜像の形成および転写ができる。これによ
って、画像形成の速度を向上することができる。

【００２０】

【作用】本発明の画像記録装置によれば、平面電極と複
数の画素電極への画像信号に基づく電圧印加により対局
となる転写媒体に電位パターンが形成され、該電位パタ
ーンの静電潜像が形成されて、静電的に吸着されている
転写媒体上の現像剤を電位パターンによるクーロン力に
よって、記録媒体上に飛翔させて転写を行う面単位での
画像記録装置であることから、多重記録においても従来
のような位置ずれが生じにくい。

【００２１】特に、マルチカラーまたはフルカラー記録
における色ずれや位置ずれが少なく、高品質な画像を形
成することができる。

【００２２】また、記録媒体の比誘電率を検出，測定す
る誘電率検出器を設けることにより潜像を形成する画素
電極への印加電圧を調整することができ、高品質の画像
を得ることが可能となる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００２４】〔実施例 １〕図１は本実施例の画像記録
装置の一例を示す模式斜視図である。図２は、図１の
ａ，ａ'面でのｂ方向からの模式断面図を示す。

【００２５】平面電極１は、潜像の電位パターンを形成
するための一方の電極で、もう一方の画素電極１ａ（図
５参照）による画素信号とで電位パターンが形成され
る。各画素電極１ａはそれらを個々に制御する画素電極
の制御手段１ｂを有している。

【００２６】図２に示すように、転写媒体２は、帯電装
置３によって所定の電位に制御されおり、現像剤供給装
置４により帯電供給された現像剤５を転写媒体２のほぼ
全面に静電的に吸着させる。転写媒体２の面積は、平面
電極１とほぼ同等の面積を有する。

【００２７】一方、画像を記録する記録媒体６は、搬送
ローラー７で矢印方向に搬送され、平面電極１上に固定
される。その際、記録媒体６は全面に張力を与える張力
付与ローラー８と搬送ローラー７とによって挾持され
る。

【００２８】図３に示すように、上記ローラー７，８
は、記録媒体６を平面電極１上に搬送し固定する。張力
付与ローラー８は、記録媒体６の搬送方向（矢印）に対
して外向きの角度を有し、複数のローラー７，８の摩擦
力により記録媒体２に張力を付与して、平面電極１上に
固定された時点でしわ等のない平坦な面が形成される。

【００２９】記録媒体６を平面電極１上へ搬送する際、
誘電率検出器１０により記録媒体の比誘電率が測定さ
れ、その値に基づき平面電極１と画素電極１ａとに印加
する電位が設定される。

【００３０】前記ローラー７，８により搬送される記録
媒体６は、平面電極１上の所定の位置に配置されると、
記録媒体始端検出器９によってローラー７，８が自動停
止し、固定される。

【００３１】記録媒体６が平面電極上に固定されると、
現像剤５をほぼ全面に静電的に吸着させた転写媒体２が
転写媒体搬送ローラー１１によって搬送され、平面電極
１とで記録媒体６が挾むように配置されると、上記搬送
ローラー１１が停止する。なお、転写媒体２はエンドレ
ス状に構成されている。

【００３２】次に、図４で示すように画像信号に応じて
電位が印加された画素電極１ａと平面電極１とによっ
て、現像剤５を静電的に吸着させた転写媒体２との間に
電位差が発生すると、現像剤５に作用するクーロン力に
より転写媒体２上から記録媒体６に向かって飛翔し、記
録媒体６上に現像剤５'が転写される。なお、画像信号
のない画素電極１ａ’上の現像剤５は転写媒体２上に残
される。

【００３３】転写媒体２上に残った現像剤５は、ローラ
ー７，８の再回転によりエンドレス状に構成された転写
媒体２と共に現像剤クリーニング装置１５まで搬送され
て戻り、そこで現像剤５が回収される。

【００３４】単色（同色）多重印刷の際には、記録媒体
６を平面電極１上に固定したまま再度、上記転写媒体へ
画像信号に基づく電位を付与し、前記の工程を繰り返し
すことによって、第２の画像を記録媒体上に転写する。
この場合、記録媒体６は固定したままであるから、位置
ずれのない高品質な画像を形成することができる。

【００３５】画像転写が終了した記録媒体６は、ローラ
７および８の再回転により平面電極１上から搬送されて
記録装置外へ排出され、定着装置（図示せず）により定
着される。これにより記録装置は次の画像記録を可能と
する。

【００３６】次に、図５に示す画素電極について説明す
る。微小な画素電極１ａはリード線２７により各画素電
極の制御手段１ｂによって画像情報に応じ所定の電位に
制御される。一個の画素電極は５０μｍ×５０μｍ程度
の大きさで、隣接する画素同志の間隔は１０μｍで解像
度として４００ｄｐｉ相当の画像が記録できる。

【００３７】画素電極は、表面に酸化シリコン膜を設け
た絶縁基板面にスパッタリングによりクロム膜を形成
し、このクロム膜上に写真処理により画素パターンのマ
スクを形成して、クロム膜を選択的にエッチングするこ
とにより形成される。基板の画素電極が配置されていな
い裏面に電圧印加手段との接続用の孔を機械加工により
穿け、電気メッキにより配線を行う。

【００３８】現像剤５を静電的に吸着させる転写媒体２
は画素電極１ａの対局であり、画素電極１ａはリード線
２８を介して制御手段１ｂにより所定の電位に制御され
る。また、転写媒体２としては、アルミニウムなどの金
属シート，有機導電性フイルムを用いることができる。

【００３９】なお、上記転写媒体２に静電吸着させる現
像剤５は、画素電極１ａに印加する電位の極性により、
正帯電性または負帯電性のいずれの現像剤を用いてもよ
い。

【００４０】図６に本実施例の画素電極の一例を示す。
画素電極２９，２９'，２９''，２９'''の一端は、電解
効果トランジスタ（ＦＥＴ）を構成する半導体３０，３
０'，３０''，３０'''に接続している。半導体の他端は
ソース電極３１，３１'に列毎に共通接続されている。
ゲート電極３２，３２'は半導体の下部に導かれ、ソー
ス電極３１，３１'と絶縁層を介して交差し、各半導体
の行毎に共通接続している。

【００４１】図７に上記画素電極の等価回路図を示す。
２は各画素電極２９，２９'，２９''，２９'''の対向電
極となる転写媒体である。この等価回路の駆動方法は、
ゲート電極３２，３２'に走査信号を順次印加する。走
査信号が印加されたＦＥＴは導通状態となる。このとき
これと直交するソース電極３１，３１''に画像信号を与
えると、この電圧（電荷）が画素電極２９へ供給され
る。順次この走査信号を隣接のゲート電極３２に移動さ
せ、各行のＦＥＴがオンになった状態でその行の画素電
極群へ電圧（電荷）を供給して行けば、ゲート線を一周
させたとき、全画素に対し画像信号が供給される。

【００４２】このようにして供給された画像電圧（電
荷）が対局である転写媒体２上に吸着した現像剤５を選
択的にクーロン力で引き付ける。

【００４３】記録媒体６は、平面電極１と転写媒体２間
に挿入され配置されているため、現像剤は記録媒体上に
静電付着し、画像が記録される。

【００４４】なお、画素電極は図５または図６で示すよ
うな四角形に限らず、正方形、三角形、円形、楕円形、
ひし形、その他の多角形でもよい。画素が比較的粗な場
合には、画素電極として円形の方が見かけ上連続性、特
に、曲線に対しての連続性がよい。

【００４５】〔実施例 ２〕図８は本実施例の画像記録
装置の一例を示す模式斜視図である。

【００４６】実施例１との相違点は、カラー記録印刷に
対応した点である。カラー記録に対応する、シアン，マ
ゼンダ，イエロー（場合によりブラックを含む）の各現
像剤毎に帯電装置３、現像剤供給装置４、および、クリ
ーニング装置１５を備えた現像剤供給装置１６と現像剤
供給装置ホルダー１７とで、転写媒体２に現像剤５を静
電吸着させる。

【００４７】また、記録媒体６への転写に用いられなか
った現像剤を現像剤供給装置１６に回収する際にのみ転
写媒体２と接触させ、それ以外は転写媒体２と非接触状
態にするリトラクト器１８を有している。

【００４８】記録媒体６が平面電極１上に搬送され固定
されるまでは実施例１と同じなのでその説明は省略す
る。

【００４９】画像信号に応じてシアン，マゼンダ，イエ
ロー（場合によりブラックも含む）の各現像剤供給装置
１６のうちの一つが、リトラクト器１８の駆動により転
写媒体２と接触状態となり、他の現像剤供給装置１６は
非接触状態にある。

【００５０】図９は図８の現像剤供給装置の断面模式図
である。帯電器１９により帯電された転写媒体２に、現
像剤供給装置１６内に設けた帯電ブレード２０および現
像剤供給ローラー２１により現像剤２２を帯電させ、帯
電後の現像剤５が転写媒体２に静電吸着する。静電吸着
した現像剤５は実施例１と同様にして、記録媒体６に転
写され画像が記録される。

【００５１】画像の転写に用いられなかった現像剤は、
転写媒体搬送ローラー１１により現像剤供給装置１６ま
で転写媒体２と共に搬送され、掻き取りブレード２３，
清掃ブラシローラー２４で回収される。回収された現像
剤は現像剤供給装置１６内からの流出が流出防止ブレー
ド２５で阻止され、撹拌棒２６によりで再生される。

【００５２】第一回目の現像剤供給装置１６内の現像剤
５の転写が完了した後、リトラクト器１８により現像剤
供給装置１６は転写媒体２と非接触状態となる。

【００５３】次の画像信号に応じて第一回目で使用され
なかったシアン、マゼンダ、イエローあるいはブラック
の現像剤供給装置１６のうちの一つがリトラクト器１８
により転写媒体２と接触状態となり、上記と同じ工程を
繰り返す。

【００５４】上記を繰り返すことによりシアン、マゼン
ダ、イエロー（場合によりブラックの４工程）の３工程
により、記録媒体６上に色ずれ，位置ずれの少ないカラ
ー画像を記録することができる。なお、上記くり返し操
作により、位置ずれのないカラー画像が形成できれば、
必ずしもブラックの現像剤は必要ない。

【００５５】

【発明の効果】本発明の画像記録装置によれば、面単位
での画像記録を行うことができる。特に、多重印刷を行
う際に位置ずれが生じにくいので、色ずれ等のない高品
質な画像を形成することができる。

【００５６】また、画像形成に用いられなかった転写媒
体上の現像剤を回収し再利用することが可能である。

【００５７】更に、現像剤の転写媒体上への静電吸着時
と、現像剤の回収時以外は現像剤供給装置と転写媒体と
が非接触となるようにしたことにり、カラー印刷におけ
るそれぞれの現像剤が他の現像剤供給装置に混入するこ
とを防ぐことができる。

【００５８】画像を記録する記録媒体の比誘電率を測定
して印加電界を調節することにより画像形成に必要最小
限の電界強度で画像形成が可能となる。

【００５９】また、平面電極と転写媒体および記録媒体
を実質的に同一面積とすることにより従来のプリンター
ではできなかった１頁単位の記録が可能となり、画像記
録速度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像記録装置の要部の概略を示す模
式斜視図である。

【図２】図１のａａ'断面の模式図である。

【図３】記録媒体搬送装置の構成を示す模式図である。

【図４】記録媒体上に画像が形成される状態を示す模式
断面図である。

【図５】画素電極の構成を示す模式平面図である。

【図６】画素電極の他の構成例を示す模式平面図であ
る。

【図７】図６の電極の等価回路図である。

【図８】実施例２の画像記録装置の要部の概略を示す模
式斜視図である。

【図９】現像剤供給装置の模式断面図である。

【符号の説明】

１…平面電極、１ａ…画素電極、１ｂ…画素電極の制御
手段、２…転写媒体、３…帯電装置、４…現像剤供給装
置、５…現像剤、６…記録媒体、７…搬送ローラー、８
…張力付与ローラー、９…記録媒体始端検出器、１０…
誘電率検出器、１１…転写媒体搬送ローラー、１５…現
像剤クリーニング装置、１６…現像剤供給装置、１７…
ホルダー、１８…リトラクト器、１９…帯電器、２０…
帯電ブレード、２１…現像剤供給ローラー、２３…掻き
取りブレード、２４…清掃ブラシローラー、２５…流出
防止ブレード、２６…撹拌棒、２７…リード線、２９…
画素電極、３０…半導体、３１…ソース電極、３２…ゲ
ート電極。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面電極とその上に配置された複数の画
   素電極と、前記両電極間に電界を印加する電界印加手段
   と、現像剤供給装置を備え、 前記画素極上に、現像剤供給装置により帯電され現像剤
   を、表面に均一付着させた転写媒体を搬送する転写媒体
   搬送手段と、前記平面電極と前記転写媒体との間に記録
   媒体を搬送し固定する記録媒体搬送手段を有し、 前記電界印加手段は画像情報に基づき複数の画素電極に
   選択的に電界を印加することにより前記転写媒体上の現
   像剤を記録媒体上に転写して画像記録することを特徴と
   する画像記録装置。
2. 【請求項２】 カラーまたは単色の多重記録の場合、前
   記記録媒体を平面電極上に固定したまま転写媒体を移動
   させることにより所望の現像剤を静電付着させた次の転
   写媒体を記録媒体上に配置し得るよう構成されている請
   求項１に記載の画像記録装置。
3. 【請求項３】 前記転写媒体がエンドレス体からなる請
   求項２に記載の画像記録装置。
4. 【請求項４】 前記現像剤供給装置が、前記記録媒体へ
   の転写に用いられなかった転写媒体上の残存現像剤を回
   収できるよう構成されている請求項１，２または３に記
   載の画像記録装置。
5. 【請求項５】 前記現像剤供給装置は、前記転写媒体面
   への現像剤の付着時と前記記録媒体への転写に用いられ
   なかった転写媒体上の残存現像剤の回収時に前記転写媒
   体と接触し、それ以外は非接触となるよう構成されてい
   る請求項１〜４のいずれかに記載の画像記録装置。
6. 【請求項６】 記録媒体搬送手段が記録媒体を転写位置
   に搬送し、かつ、記録媒体面に均一な張力を付与して記
   録媒体面を前記平面電極面に対し平行に配置し得る搬送
   手段である請求項１〜５のいずれかに記載の画像記録装
   置。
7. 【請求項７】 前記現像剤供給装置を少なくとも２個備
   えた請求項２または３に記載の画像記録装置。
8. 【請求項８】 シアン，マゼンタ、イエローからなる現
   像剤をそれぞれ収納する現像剤供給装置を備え、フルカ
   ラー記録が可能な請求項２または３に記載の画像記録装
   置。
9. 【請求項９】 前記平面電極上に固定される記録媒体の
   比誘電率を検出，測定する誘電率検出器と、前記比誘電
   率値に応じて前記画素電極による電界強度を制御する制
   御手段を備えた請求項１〜８のいずれかに記載の画像記
   録装置。
10. 【請求項１０】 前記平面電極、転写媒体および記録媒
    体のそれぞれが実質的に同一面積に形成されており、頁
    単位で潜像の形成および転写を可能とした請求項１〜９
    のいずれかに記載の画像記録装置。