JPS62229263A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明のｎ的］ （産業上の利用分野） 本発明は、記録媒体に強誘電体を用いる画像記録装置に
関する。

（従来の技＃Ｊ） 従来の画像記録装置の主なものとしては、静電転写記録
装置、静電記録装置、レーザビーム記録装置が知られて
おり、それぞれ第３図、第４図、第５図に示ず如くに横
、成されていた。

まず第３図に示す静電記録装置は、図示しない回動手段
により回動されるドラムの周面に、その表面が、凹凸を
持つべく誘電体が着設された記録媒体１００を有し、該
記録媒体１００の周囲には、ヘッド駆動回路１０１によ
り駆動されるマルチスタイラスヘッド１０２、現像器１
０３、転写装置１０４、定着装置１０５、クリーニング
装置１０６、除電装置１０７が、それぞれ配設されてい
る。

この静電転写記録装置における画像記録装置は、図示し
ない駆動制御回路からの駆動指令にもとづぎ、前記回動
手段によって記録媒体１００を矢印ａ方向へ連続に回動
させつつ実行される。

まず前記記Ｓ！媒体１００は、高電圧により駆動される
除電装置１０７により予めその表面を一様に除電させて
からマルチスタイラスヘッド１０２を通過する。

この記録媒体１００の通過に合わせてマルチスタイラス
ヘッド１０２は、ヘッド駆動回路１０１から印加される
例えば両信号を約６００　［Ｖ］程度に昇圧した駆動電
圧によって駆動され、前記誘電体表面の凹凸に伴なう記
録媒体１００との間のギャップを利用した放電を生じる
。

これにＪ、って記録媒体１００の表面には、順次前記画
信号に応σた静電潜像１０００が形成される。

次いで静電潜像１０００は、現９器１０３を通過する際
に、該現像器１０３から当該静電潜像１０００とは逆極
性のトナー１００１を付着されて、トナー像としてＪｕ
ｌされる。

引き続きこのトナー像は、転写装置ｉ！１０４によって
、当該転写装置１０４と前記記録媒体１００との間を搬
送される記録紙１０８に転写される。

こうしてトナー像が転写された記録紙１０８は、記録媒
体１００から剥離された後、定着装置１０５を通過し、
加熱もしくは加圧によるトナー像の定着を経て、図示し
ない排紙トレイ等に排出される。

一方、前述した転写工程において、記録紙１０８に完全
に転写しぎれずに記録媒体１００の表面に残留したトナ
ー１００１は、クリーニング装置１０６を通過する際に
、ファーブラシ１０６０により記録媒体１００の表面か
ら掻き落され、更にブロア１０６１により吸引ろ過され
る。

こうして残’６１１’ナー１００１が除去された記録媒
体１００は、続いて除電装置１０７を通過する際に、高
電圧によりその表面を一様に除電され、残存ｌ゛る１呂
像も完全に消去された状態で次の記録のために再びマル
チスタイラスヘッド１０２へ送られる。

このように静電転写記録装置では、記録媒体１００の回
動に合わせつつ潜像形成、現像、転写、定着の一連のプ
ロセスを経て画像記録を行なっていた。

これに対して静電記録装置は、上記記録プロセスのうち
転写工程を持たないものであり、第４図に示ず如く基紙
２０００に、導電層２００１と誘電層２００２を積層せ
しめ、該誘電層２００２の表面に凹凸を形成させて成る
記録紙２００が、直接記録媒体の役目を果している。

この記録紙２００が矢印す方向に搬送されるのに合わせ
てマルチスタイラスヘッド２０２は、ヘッド駆動回路２
０１から印加される例えば画信号を約６００　［Ｖ］程
度に昇圧した駆動電圧によって駆動される。

このときマルチスタイラスヘッド２０２は、記録紙２０
０の誘電層２００２の凹凸に伴なう該記録紙２００との
間のギャップを利用して放電を生じ、該放電によって当
該記録紙２００上には、順次、前記画信号に応じた静電
潜像２００３が形成される。

、　　次いで静電潜像２００３は、現像器２０３を通過
する際に、該現象器１０３から当該静電潜像２００３と
は逆極性のトナー２００４を付着されて、トナー像とし
て現像される。

こうしてトナー像の現像された記録紙２００は、定着器
２０４を通過する際に加熱もしくは加圧によって当該ト
ナー像を定着された後、図示しない排紙トレイ等に排出
される。

このように静電記録装置では、記録媒体としての記録紙
２００に対する潜像形成、現像、定着の各プロレスを経
て画像の記録を行なっていた。

また、第５図に示ずレーナビーム記８装置は、図示しな
い回動手段によって回動される金属ドラムの周面に、光
照射を受けることによって導電性を持つ光４雷材料を薄
く塗着せしめて成る感光ドラム３００を、記録媒体とし
て有している。

そしてこの感光ドラム３００の周囲には、６レ一ザ駆動
回路３０１により変調されてレーザダイオード３０２か
ら射出されるレーザビーム３０３を、ポリゴンミラー３
０４により主走査方向に偏向し、ミラー３０５を経て前
記感光ドラム３００上に照射させる走査光学系と、他に
現像器３０６、転写剥離装置３０７、定着装置３０８、
クリーニング装置３０９、除電器３１０、帯電器３１１
が、それぞれ配設されている。

このレーザビーム記録装置における画像記録動作は、図
示しない駆動制御回路からの駆動指令にもとづき、前記
回動手段によって感光ドラム３００を矢印Ｃ方向へ一定
の周速で回動させつつ実行される。

まず画像記録装置の最初の工程として、帯電器３１１を
高電圧で駆動させることによりコロナ放電を生じせしめ
、いわゆる空気をイオン化することによって、前記感光
ドラム３００の表面を一様な電荷で帯電させる。

こうして一様なる電荷が帯電された感光ドラム３００が
、次に前記走査光学系の走査位置に達すると、レーザ駆
動回路３０１による画信号に応じた変調を受けてレーザ
ダイオード３０２から射出されるレーザビーム３０３が
ポリゴンミラー３０４により偏向された後、ミラー３０
５を経て当該感光ドラム３００の表面に照射され、順次
主走査方向に走査される。

こうした画信号により変調されたレーザビーム３０３の
走査によって不要な電荷のみが消去され、残された電荷
によって前記感光ドラム３００の表面にはいわゆる前記
画信号に応じた潜像３０００が形成される。

次いでこの潜像３０００は、現像器３０６を通過Ｊる際
に、該現像器３０６から当該潜像３０００とは逆極性の
トナー３００１をイ・Ｊｒｊされ、トナー伝として現像
される。

引き続きこのドブ−像は、転写剥１１１装置３０７によ
って、当該転写剥離装置３０７と前記感光ドラム３００
との間を搬送される記録紙３１２に転写され、該転写後
、記録紙３１２とと６に＋１ｔＪ記感光ドラム３００か
ら剥離される。

こうして感光ドラム３００から剥離された記録紙３１２
は、次に転写装置３０８に導かれ、前述した如く転写さ
れたトナー像の定着を経て、図示しない拮紙トレイ等に
排出される。

一方、前述した転写工程において記録紙３１２に完全に
転写しきれずに感光ドラム３００の表面に残留したトナ
ー３００１は、クリーニング装置３０９を通過する際に
、該クリーニング装置３０９を構成する例えばブレード
により揺ぎ落され、感光ドラム３００の表面から完全に
除去される。

その後も当該感光ドラム３００の表面に残存している潜
像３０００は、続く除電器３１０から光照射を受けるこ
とによって一様に消去される。

こうして残存潜像３０００が消去された感光ドラム３０
０は、続いて帯電器３０１を通過する際に、前述したと
同様の方法によってその表面を一様に帯電された後、次
の記録のために再び走査光学系の走査位置に送られる。

このようにレーザビーム記録装置は、レーザビーム３０
３により感光ドラム３００上に潜像３０００を形成した
俊、現像、転写、定着の一連のプロセスを経て画像記録
を行なっていた。

しかしながら上記従来の画像記録装置のうち静電転写記
録装置および静電記録装置では、誘電体上に両信号に応
じた潜像を形成するためにマルチスタイラスヘッドの放
電を利用しているため、高圧の電源装置が必要であり、
装置が大型化するばかつか、特にメンデナンス作業中に
感電事故が発生でる笠の危険性があった。

またレーデビーム記録装置では、潜像を形成する１）ｔ
に＝１０ナ放電により感光ドラムの表面を一様に帯電し
なければならず、感光ドラムを常に一定の周速で回動さ
せる必要があった。

このため一般的に不均一な昂で入力される画信号は、一
旦画像メモリに蓄積してから、前記感光ドラムの周速に
合わせて一定量づつ出力して記録する必要があり、両信
号の吊が大きければ人容吊の画像メモリがいることにな
りその分＝１スト高となった。

また土ｊホしたコロナ放電により空気をイオン化する際
に、悪臭を伴なう有害な空気（０３）が発生し、オペレ
ータにとっての作業環境が悪化するというＪ、うな問題
点もあった。

（弁明が解決しようと匁る問題点） このＪ、うに上記従来の画像記録装置は、高圧の電源装
置や帯電装置あるいは人容吊のメモリ等を必要どづるこ
とから、Ｖ＝　Ｉａの大型化、コスト高をＵｉ来すると
ともに、感電事故に合ったり、悪臭、有害な空気を吸い
こ／Ｖでしまう等の危険があり、安全性に乏しいもので
あった。

そこで本発明は、装置の小形化、低コスト化に′６与で
きるとと・ｂに、高い安全性をも確保できる画像記録装
置を提供Ｊ−ることを目的とづる。

［発明のゼ４成］ （問題点を解決Ｊるための手段） 本発明の画像記録装置は、金属部材の表面に強誘電体層
を着設させて成る記録媒体に画信号に応じた電界を作用
８せ、該電界に対応でる残留分極により当該強誘電体層
上に前記画（ｆｆｉ号に応じた潜像を形成し、この強誘
電体層上に形成された潜像をトナー像として現像して画
像の記録を行なうことにより上記問題点を解決している
。

（作用） 本発明の画像記録装置では、与えられる電界と、該電界
に対する分極率との関係において、一般に周知のヒスプ
リシス特性を右する強誘電体を記録媒体どじで用いるた
め、両信号に応じて電界を作用させ、該強誘電体を分極
化ずれば、該電界除去後の残留分極によって当該強誘電
体上に両信号に応じた潜像を形成するとがでさ゛、この
潜像形成を行なうためには、前記電界を作用させるに足
る電Ｌ［を印加するための電源回路さえあればよく、特
に高圧の電源回路や大容量の画像メモリ等は一切必要と
しない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添附図面にもとづいて訂細に説
明する。

第１図は、本発明に係る画像記録装置の一実施例を概念
的に示したものであり、図示しない回動手段により回動
される金属ドラム４０００の周面に、後述する如くの特
性を有する強誘電体４００１を、λヤく層状に着設せし
め、更にその表面を滑らかに成形して成る記録媒体４０
０が具備されている。

そして該記録媒体４００の周囲には、ヘッド駆動回路４
０１により駆動されるマルチスタイラスヘッド４０２、
現像器４０３、転写装置４０／ｌ、定着装置４０５、ク
リーニング装Ｖｆ１４０６、Ｗｉ像除去装置４０７が、
それぞれ配置されている。

この画像記録表ｆＦ／にＪ３ける画像記８Ｉｊ１１作は
、図示しない駆動制御回路からの駆動指令にもとづき、
前記回動手段によって記録媒体４００を矢印ｄ方向へ連
続に回動させつつ実行される。

ここではまず記録媒体４００の表面に、画信号に応じた
潜像を形成づ°る工程から、その画像記録装置を説明す
る。

すなわら、上述した如くの記録媒体４００の回動に合わ
せてマルチスタイラスヘッド４０２は、ヘッド駆動回路
４０１から印加される画信号に応じた駆動電圧によって
駆動される。

このとき、該マルチスタイラスヘッド４０２と前記記録
媒体／１００の金属ドラム４０００との間　゛には、前
記駆動電圧に応じた電界が発生し、この電界が該マルチ
スタイラスヘッド４０２と前記金属ドラム７′１００Ｏ
との間に介在する強誘電体４００１に作用覆る。

ここで強誘電体４００１は、与えられる電界レベルＥと
、該電界レベルＥに対する内部分極率Ｐとの関係におい
て、第２図に示ず如く一般に周知のヒスプリシス特性を
有している。

つまりこの誘電体４００１は、例えば電界ＥＯが与えら
れることによって、第２図Ａ点に示す如くの分極率を生
じ、その後該電界Ｅｏが除去されたとぎには同図Ｂ点に
示１ノ如く残留分極Ｐｓを付与される。

このような特性を有りる強誘電体４００１としては、例
えばチタン酸バリウム（１’、Ｂ、０３）等を用いるこ
とができる。

係る特性を利用して、前述した如く記ａ媒体４００の通
過に合わＶてマルチスタイラスヘッド４０２を駆動する
際には、ヘッド駆動回路４０１から両信号に応じた例え
ば５０〜１００［Ｖ］に昇圧した駆動電圧を印加し、当
該画信号に応じて電界［０を作用させることによって、
強誘電体４００１に当該電界Ｅｏに対応した分極率（第
２図Ａ点）を生じせしめる。

そうづ−るとこの駆動電圧印加停止後、前記強誘電体４
００１上には前記画信号に応じた残留分極Ｐｓ　　（第
２図Ｂ点）が付与される。

この強誘電体４００１上に付与された残留分極Ｐｓは、
そのまま前記画信号に応じた潜像とみなすことができる
。

こうして記録媒体４００の回動に合わせつつ、順次その
表面には前記画信号に応じた潜像４００２が形成される
。

次いで潜像４００２は、ｙＡ像器４０３を通過丈る際に
、該現像器４０３から当該潜！／１００２とは逆極性の
トナー４００３を付着されて、トナー像として現ｐされ
る。

引き続きこのトナー像は、転写装置４０４によって、当
該転写表門４０４と前記記録媒体４００との間を搬送さ
れる記録紙４０８に転写される。

こうしてトナー像が転写された記録紙４０８は、記録媒
体４００から剥離された後、定着装置４０５を通過し、
加熱もしくは加圧によるトナー像の定着を経て、図示し
ない排紙トレイ等に排出される。

一方、前述した転写工程において記録紙４０８に完全に
転写しきれずに記録媒体／１００の表面に残留したトナ
ー４００３は、クリーニング装置４０６を通過する際に
、該クリーニング装置４０８を構成する例えばブレード
により掻ぎ落され、前記記８媒体４００の表面から完全
に除去される。

この状態では、前記記録媒体４００の表面には上述した
方法により形成された潜像４００２が残存しており、当
該潜像４００２も続いて潜像消去装置４０７により前記
記録媒体４００の表面から一様に消去される。

ここで前記潜像消去装置４０７は、前記金属ドラム４０
００にｒｊ設された強誘電体４００１が、上述したヒス
テリシス特性と合わせ持つ、ｒキュリ一点以上の温度で
加熱されると強誘電性を失なう」という特性を利用して
、前記記録媒体４００の表面から残留潜像４００２を消
去しようとするものであり、光熱ローラ４０７０と該発
熱ローラ４０７０の駆動回路４０７１とにより構成され
ている。

また前記光熱ローラ４０７０は、適当な抑圧手段により
記録媒体４００に押圧され、当該記録媒体４００の回動
に追従して回動できるようになっている。

そして該発熱ロー５４０７０は、記録媒体４００が通過
するのに合わせて、発熱ローラ駆動回路４０７１から印
加される駆動電圧によって発熱駆動される。

このとき前記駆動回路４０７１は、前記発熱ローラ／１
０７０の発熱温度が、記録媒体４００を構成Ｊ°る強誘
電体４００１のキュリ一点以上の温度となるべく前記駆
動電圧を制御している。

そして１ｉｆｔ記強誘電体４００１は、上述したキュリ
一点以上の温度で加熱されることによって強誘電性を失
ない、一様に無分極化される。

こうして記録媒体／１００は、その表面に残存した潜像
４００２を一様に消去されてから、次の記録のために、
マルチスクイラスヘッド４０２へ送られる。

このように本発明の画像記録装置では、記録媒体４００
の強誘電体４００１の残留分極により潜ｆ＆’１ｏ０２
を形成した後、現像、転写、定着の一連のプロレスを経
て画伝記録を行なっている。

また上記記録プロセスにおいて、記録媒体４００上に残
存づるＷｉ＠４００２については、特に、該記録媒体４
００の強誘電体４００１を、キュリ一点以上の温度で加
熱することによって消去するようにしている。

強誘電体は、キュリ一点以上の温度を与えられると強誘
電性を失うという特性をし有しており、前記潜像消去手
段により前記強誘電体をキュリ一点以上の温度で加熱し
、無分極化せしめることによって当該強誘電体上に形成
された潜像を一様に除去Ｊることができることから、潜
像形成に先立ち記録媒体の表面を、該潜像形成に適した
状態に保つために、悪臭、有害な空気を発１．する帯電
装置のＪ、うな危険１良の高い装置を用いる必要もなく
なる。

なお、潜像消去手段は上記実施例の加熱による方法に限
定されるものではなく、発熱ローラの代わりに導電性の
除電ローラを用い、この除電ローラに電圧を印加する除
電ローラ駆動回路を設Ｃプで、潜像形成の時とは逆極性
の電圧を除電ローラに印加して消去するようにしてもよ
い。

尚、クリーニング装置４０６については、１例のように
ブレードを用いることのほか、ファーブラシと吸引ろ過
装置ｕとを組み合せた構成とすることもできる。

さらに本発明は、本実施例に限定されるものでなく、例
えば転写方法はコロブ転写であってもよく、定着方法は
圧力定着、熱定着（フラッシュ定着）等であってもよい
。

すなわち、強誘電体層に画信号に応じた電界を作用させ
、この電界に対応する残留分極により潜像を形成する画
像記録装置は、全て本発明の技術範囲に属するものであ
る。

［梵明の効果］ 以上説明したように本発明の画像記録装置によれば、記
録媒体に強誘電体を用い、該強誘電体に残ｎ１分極によ
り潜像を形成した後、現像、転写、定着工程を経て画像
記録を行なうようにしたため、特別に高圧の電源装置や
大容量の画像メモリが不要となり、装置の小型化、低＝
１スト化に寄与できるととしに、高い安全性をも確保で
きるという優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像記録装置の一実施例を承り
概念図、第２図は、本発明の画像記録装置の記録媒体と
して用いられる強誘電体における電界１三と分極率Ｐと
の関係を表わす略図、第３図、第４図、第５図は、それ
ぞれ静電転写記録装置、静電記録装置、レーザビーム記
録装置の従来の構成例を示す概念図である。 ４００・・・記ＳＷ体、４０００・・・金属ドラム、４
００１・・・強誘電体、４００２・・・潜像、４００３
・・・トナー、４０１・・・ヘッド駆動回路、４０２・
・・マルヂスタイラスヘッド、４０３・・・現像器、４
０４・・・転写装置、４０５・・・定着装置、４０６・
・・クリーニング装置、４０７・・・潜像消去装置、４
０７０・・・発熱ローラ、４０７１・・・光熱ローラ駆
動回路、４０８・・・記録紙。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 金属部材の表面に強誘電体層を着設させて成る記録媒体
   と、 該記録媒体の強誘電体層に画信号に応じた電界を作用さ
   せ、該電界に対応する残留分極により当該強誘電体層上
   に前記画信号に応じた潜像を形成する潜像形成手段と、 該潜像形成手段により前記強誘電体図上に形成された潜
   像をトナー像として現像する現像手段と、を具備するこ
   とを特徴とする画像記録装置。