JPH0862952A - Image recorder and image recording method - Google Patents
Image recorder and image recording methodInfo
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- JPH0862952A JPH0862952A JP13086795A JP13086795A JPH0862952A JP H0862952 A JPH0862952 A JP H0862952A JP 13086795 A JP13086795 A JP 13086795A JP 13086795 A JP13086795 A JP 13086795A JP H0862952 A JPH0862952 A JP H0862952A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は画像記録装置に関し、特
にプリンタ−、ファックス、複写機、表示板等に適用さ
れる画像記録装置に関する、さらに詳細には、本発明は
焦電効果を利用して形成した静電潜像を帯電せしめた着
色媒体により現像することにより画像形成を行う画像記
録装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image recording apparatus, and more particularly to an image recording apparatus applied to a printer, a fax machine, a copying machine, a display board and the like. More specifically, the present invention utilizes the pyroelectric effect. The present invention relates to an image recording apparatus that forms an image by developing an electrostatic latent image formed by using a charged colored medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】加熱により材料表面に電荷を発生させる
焦電性材料を利用して静電潜像を形成し、これを帯電さ
せた着色媒体で顕像化することによって画像記録を行う
方法が、これまでに幾つか開示されている。2. Description of the Related Art A method of recording an image by forming an electrostatic latent image using a pyroelectric material that generates electric charges on the surface of the material by heating and visualizing the electrostatic latent image with a charged colored medium is known. Some have been disclosed so far.
【0003】例えば米国特許第3,824,098 号においてバ
−グマン(Bergman)らは、焦電材料にポリフッ化ビニリ
デン(PVDF)を用いた複写装置を提案している。こ
の装置では、図5に示すように、光源44より照射され
たランプ光を原稿43を透過させ、焦電体層41と導電
体層42を積層した板に照射して画像パタ−ンに応じた
加熱を行う。焦電材料表面には焦電効果により潜像電荷
が発生し、これを帯電させた着色粒子(トナ−)45に
よって現像することによりトナ−画像が得られる。得ら
れたトナ−画像は記録紙等に転写されることにより原稿
の複写像が得られる。For example, in US Pat. No. 3,824,098, Bergman et al. Have proposed a copying machine using polyvinylidene fluoride (PVDF) as a pyroelectric material. In this apparatus, as shown in FIG. 5, the lamp light emitted from the light source 44 is transmitted through the original 43 and is applied to the plate in which the pyroelectric layer 41 and the conductor layer 42 are laminated, and according to the image pattern. Heating. A latent image charge is generated on the surface of the pyroelectric material due to the pyroelectric effect, and a toner image is obtained by developing the latent image charge with charged colored particles (toner) 45. The obtained toner image is transferred to a recording paper or the like to obtain a copy image of the original.
【0004】ところで、バ−グマンらは、アプライド・
フィジックス・レタ−ズ(Applied Physics Letters), V
ol. 21(10), 1972年, 497−499頁にお
いて、逆極性電荷による潜像形成について触れている。
すなわち、焦電材料の加熱を行った直後(もしくは加熱
中)に、焦電材料表面に発生した電荷を中和させると、
焦電材料を室温に戻した際に、加熱時と逆の極性の電荷
が焦電材料表面に発生する。こうして得られた逆極性電
荷による潜像は、加熱時に発生する電荷と比較して、時
間的に安定に保持することができるという利点がある。
なお、このようなプロセスにより形成される潜像を、本
明細書の中では「逆極性電荷による潜像」と呼ぶことと
する。By the way, Bergman et al.
Physics Letters, V
ol. 21 (10), 1972, 497-499, mentioning latent image formation by opposite polarity charges.
That is, if the charge generated on the surface of the pyroelectric material is neutralized immediately after heating the pyroelectric material (or during heating),
When the pyroelectric material is returned to room temperature, an electric charge having the opposite polarity to that during heating is generated on the surface of the pyroelectric material. The latent image formed by the opposite-polarity charges thus obtained has an advantage that it can be stably held in time as compared with the charges generated during heating.
The latent image formed by such a process will be referred to as a “latent image formed by opposite polarity charges” in the present specification.
【0005】また、山崎らは、特開昭56-158350号の中
において、焦電材料の加熱をレ−ザ光あるいはサ−マル
ヘッドにより行う方法を開示している。彼らの記録方式
においても、焦電材料が冷却された際に発生する逆極性
電荷による潜像形成が用いられている。Further, Yamazaki et al., In Japanese Patent Laid-Open No. 56-158350, discloses a method of heating a pyroelectric material by laser light or a thermal head. Also in their recording method, latent image formation by reverse polarity charges generated when the pyroelectric material is cooled is used.
【0006】ところで上記のバ−グマンおよび山崎らに
よる従来例では、逆極性電荷による潜像形成について触
れているものの、その具体的な手段については開示して
いない。一方、テイラ−(Taylor)は米国特許第3,935,32
7 号の実施例において、導電性ブラシからなる電荷中和
手段を用いて加熱中の焦電性材料表面を積極的に電荷中
和する方法を開示している。また、スネリング(Snellin
g)は加熱手段に加熱針を用い、この加熱針の表面に接地
された導電体層を設けることによって、加熱時に発生す
る電荷を中和する方法を開示している。By the way, the above-mentioned prior arts by Burgman and Yamazaki et al. Mention the latent image formation by the opposite polarity charges, but do not disclose the specific means. Taylor, on the other hand, has been described in U.S. Pat.
In Example No. 7, there is disclosed a method of positively charge-neutralizing the surface of the pyroelectric material during heating by using a charge-neutralizing means composed of a conductive brush. In addition, Snellin (Snellin
g) discloses a method of neutralizing electric charges generated during heating by using a heating needle as a heating means and providing a grounded conductor layer on the surface of the heating needle.
【0007】図6を参照してスネリングの提案した画像
記録装置の基本構成を説明する。潜像が形成されるベル
ト状の潜像電荷保持媒体51は、焦電体層32および導
電体層53から成る。焦電体層52に接した加熱針54
はコントロ−ラ56によって制御され、焦電体層52表
面を画像信号に応じて選択的に加熱する。加熱針54の
表面には電荷中和手段として接地された導電体層55が
形成されており、加熱によって焦電体層52表面に発生
した電荷はこの導電体層55を通して中和される。潜像
電荷保持媒体31が冷却されると、逆極性の電荷が発生
し潜像57を形成する。形成された潜像57は、現像装
置58によってトナ−現像され、次いで、転写手段61
(スネリングの方式では、この転写手段にも焦電効果を
利用している)によって記録媒体60に転写され、画像
62が形成される。The basic configuration of the image recording apparatus proposed by Snelling will be described with reference to FIG. A belt-shaped latent image charge holding medium 51 on which a latent image is formed includes a pyroelectric layer 32 and a conductor layer 53. Heating needle 54 in contact with the pyroelectric layer 52
Is controlled by the controller 56 to selectively heat the surface of the pyroelectric layer 52 according to the image signal. On the surface of the heating needle 54, a grounded conductor layer 55 is formed as a charge neutralizing means, and the charges generated on the surface of the pyroelectric layer 52 by heating are neutralized through the conductor layer 55. When the latent image charge holding medium 31 is cooled, charges of opposite polarity are generated and a latent image 57 is formed. The formed latent image 57 is toner-developed by the developing device 58, and then the transfer means 61.
An image 62 is formed by being transferred to the recording medium 60 by (in the snelling method, the transfer device also utilizes the pyroelectric effect).
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、逆極性
電荷による潜像形成方法を用いる場合、高い記録品質を
を得るためには、潜像形成時(加熱時)の電荷中和をム
ラなく均一に行うことが重要である。特に、加熱手段の
発熱量を制御し、焦電体層の加熱温度を変化させること
によって中間調記録を行う場合には、電荷中和に高い均
一性が要求される。すなわち、電荷中和が不均一である
と、加熱温度に応じた潜像電位の変調が実行できないた
め、濃度の均一性および安定性に優れた中間調記録が実
現できない。従って、高画質な中間調記録を実行するた
めには、均一な電荷中和を実行することが不可欠であ
る。As described above, in the case of using the latent image forming method using the opposite polarity charges, in order to obtain high recording quality, the charge neutralization during latent image formation (at the time of heating) is uneven. It is important to do this uniformly. In particular, when the halftone recording is performed by controlling the heat generation amount of the heating means and changing the heating temperature of the pyroelectric layer, high uniformity in charge neutralization is required. That is, if the charge neutralization is not uniform, the latent image potential cannot be modulated according to the heating temperature, and thus halftone recording excellent in density uniformity and stability cannot be realized. Therefore, it is essential to carry out uniform charge neutralization in order to carry out high-quality halftone recording.
【0009】しかしながら、従来の電荷中和方式では、
電荷中和に十分な均一性を確保することが困難であっ
た。例えば、図6に示した従来例では、電荷中和手段
(導電層55)と焦電体層52との間に完全な接触状態
を得ることが難しく、均一な電荷中和が実現困難であっ
た。すなわち、電荷中和手段表面および焦電体層表面に
は細かい凹凸が存在するため、全面にわたって完全な接
触を得ることは極めて困難である、そのため、焦電体層
と電荷中和手段との間の接触ムラがそのまま記録濃度の
不均一として現れやすく、特に均一濃度の中間調を再現
することが困難であった。接触状態を改善する方策とし
ては、電荷中和手段表面および焦電体層表面を極めて高
い平面度ならびに表面粗さを有する面精度に仕上げる
か、または、両者を高い圧力で押圧させることにより弾
性変形を利用して密着させる方法などが考えられる。し
かし、これらの方法は装置のコスト増や、大型化(剛性
を増すため)等の課題が生じ、現実的には極めて困難で
あった。However, in the conventional charge neutralization method,
It was difficult to ensure sufficient uniformity for charge neutralization. For example, in the conventional example shown in FIG. 6, it is difficult to obtain a perfect contact state between the charge neutralizing means (conductive layer 55) and the pyroelectric layer 52, and it is difficult to achieve uniform charge neutralization. It was That is, it is extremely difficult to obtain complete contact over the entire surface because fine irregularities are present on the surface of the charge neutralizing means and the surface of the pyroelectric layer. Therefore, between the pyroelectric layer and the charge neutralizing means. The contact unevenness is likely to appear as it is as non-uniformity of the recording density, and it is particularly difficult to reproduce the halftone of uniform density. As a measure for improving the contact state, the surface of the charge neutralizing means and the surface of the pyroelectric layer are finished to have a surface precision having extremely high flatness and surface roughness, or both are elastically deformed by pressing with high pressure. It is possible to think of a method of making close contact by using. However, these methods pose problems such as an increase in the cost of the device and an increase in size (to increase the rigidity), which is extremely difficult in reality.
【0010】上記の均一性不足の問題と共に、従来の電
荷中和方法では十分な電荷中和効率が得られ難いという
問題があった。すなわち、電荷中和は焦電体層が温度上
昇している極く短時間の間に行われる必要があるため、
電荷中和には非常に高い効率が要求される。しかし、ス
ネリングの装置(図6)のような従来例では、電荷中和
手段が接地電位とされていたため、電荷中和領域に大き
な電界が形成されず、従って高い電荷中和効率を得るこ
とが困難であった、特に高速記録を行う場合において電
荷中和能力が不足し、十分な記録濃度(潜像電荷密度)
を得ることが難しかった。In addition to the problem of insufficient uniformity, there is a problem that it is difficult to obtain sufficient charge neutralization efficiency by the conventional charge neutralization method. That is, the charge neutralization needs to be performed within a very short time while the temperature of the pyroelectric layer is rising,
Very high efficiency is required for charge neutralization. However, in the conventional example such as the device for snelling (FIG. 6), since the charge neutralizing means is set to the ground potential, a large electric field is not formed in the charge neutralizing region, and thus high charge neutralizing efficiency can be obtained. Difficult, especially in high-speed recording, the charge neutralization ability is insufficient and sufficient recording density (latent image charge density)
Was hard to get.
【0011】さらに、従来の画像記録装置における他の
解決すべき課題として、中間調記録を行う際の階調記録
特性の不足が挙げられる。すなわち、焦電材料を用いた
画像記録装置では、加熱手段の発熱量制御により、記録
画素単位での濃度階調制御が可能であるが、焦電性材料
が許容できる上限温度(キュ−リ−温度)を有している
ため、加熱手段の温度制御性との兼ね合いから、実現可
能な階調数に制約がある。Further, another problem to be solved in the conventional image recording apparatus is lack of gradation recording characteristics when performing halftone recording. That is, in the image recording apparatus using the pyroelectric material, the density gradation control can be performed in units of recording pixels by controlling the heat generation amount of the heating unit, but the upper limit temperature (curie) that the pyroelectric material can tolerate. Temperature), the number of gradations that can be realized is limited in consideration of the temperature controllability of the heating means.
【0012】例えば、高分子系の焦電材料として一般的
なPVDFでは、キュ−リ−温度は約120℃であり、
これを越えると焦電特性が劣化あるいは完全に失われて
しまう。通常、安定した特性が得られる上限温度は90
℃程度と考えられる。最も低い濃度を記録する際の加熱
温度(温度の下限)を40℃に設定したとすると、加熱
温度のダイナミックレンジは90−40=50(℃)と
なる。いま仮に、64階調の中間調記録を実行すること
を考えると、この50℃の温度範囲を64分割して温度
制御することになる。つまり、±0.4℃の高精度な温
度コントロ−ルが必要となる。しかし、実際には、加熱
温度をそれほど高精度に制御することは非常に困難であ
り、高精度な制御が比較的容易なサ−マルヘッドを加熱
手段として用いた場合でも、通常、±1℃程度の制御が
限界である。よって、この場合、実際に制御可能な階調
数は50÷2=25階調となり、画像信号に忠実な記録
を実行することが困難となってしまう。このように、従
来の画像記録装置では、焦電性材料の許容温度範囲が狭
いため、十分な階調記録特性を得ることが困難であっ
た。For example, PVDF, which is a general polymer pyroelectric material, has a Curie temperature of about 120.degree.
If it exceeds this range, the pyroelectric characteristics are deteriorated or completely lost. Normally, the maximum temperature at which stable characteristics are obtained is 90
It is thought to be around ℃. If the heating temperature (lower limit of temperature) for recording the lowest density is set to 40 ° C., the dynamic range of the heating temperature is 90-40 = 50 (° C.). Now, assuming that halftone recording of 64 gradations is performed, the temperature control is performed by dividing the temperature range of 50 ° C. into 64. That is, a highly accurate temperature control of ± 0.4 ° C is required. However, in practice, it is very difficult to control the heating temperature with such high accuracy, and even when a thermal head, which is relatively easy to control with high accuracy, is used as the heating means, it is usually about ± 1 ° C. Control is the limit. Therefore, in this case, the actually controllable number of gradations is 50/2 = 25 gradations, and it becomes difficult to perform recording faithful to the image signal. As described above, in the conventional image recording apparatus, it is difficult to obtain sufficient gradation recording characteristics because the allowable temperature range of the pyroelectric material is narrow.
【0013】本発明は上述のような問題点に鑑がみてな
されたものであり、加熱時における電荷中和の均一性お
よびの効率を向上させ、高速記録時においても十分な記
録濃度を確保し、かつ高い濃度均一性、および高い階調
記録特性を得られる画像記録装置を提供することを目的
としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and improves the uniformity and efficiency of charge neutralization during heating and ensures a sufficient recording density even during high-speed recording. It is an object of the present invention to provide an image recording apparatus that can obtain high density uniformity and high gradation recording characteristics.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の画像記録装置
は、焦電体層を有する潜像電荷保持媒体と、該潜像電荷
保持媒体を選択的に加熱し静電潜像を形成せしめるため
の加熱手段とを少なくとも有し構成される画像記録装置
において、前記潜像電荷保持媒体の加熱中もしくは加熱
直後に前記潜像電荷保持媒体表面を電気的に中和するた
めの電荷中和手段を前記潜像記電荷保持媒体と接触もし
くは近接するように配置し、かつ該電荷中和手段に交流
電圧を印加することを特徴とする。In the image recording apparatus of the present invention, a latent image charge holding medium having a pyroelectric layer and a latent image charge holding medium are selectively heated to form an electrostatic latent image. In the image recording apparatus including at least the heating means of No. 1, a charge neutralizing means for electrically neutralizing the surface of the latent image charge holding medium during or immediately after the heating of the latent image charge holding medium is provided. It is characterized in that it is arranged so as to be in contact with or close to the latent image charge holding medium, and an AC voltage is applied to the charge neutralizing means.
【0015】また、本発明の画像記録装置は、前記電荷
中和手段に、前記交流電圧の代わりに直流電圧を印加す
ることを特徴とする。Further, the image recording apparatus of the present invention is characterized in that a DC voltage is applied to the charge neutralizing means instead of the AC voltage.
【0016】また、本発明の画像記録装置は、前記電荷
中和手段に、交流電圧成分と直流電圧成分を重畳させた
脈流電圧を印加することを特徴とする。Further, the image recording apparatus of the present invention is characterized in that a pulsating current voltage in which an AC voltage component and a DC voltage component are superimposed is applied to the charge neutralizing means.
【0017】また、本発明の画像記録装置は、装置内温
度、装置内湿度、加熱手段のベ−ス温度のいずれか若し
くは複数の情報を検知するための検出手段を有し、かつ
得られた情報をもとに前記直流電圧または前記直流電圧
成分の電圧値を制御するための電圧制御回路を具備する
ことを特徴とする。Further, the image recording apparatus of the present invention has the detection means for detecting any one or plural information of the temperature inside the apparatus, the humidity inside the apparatus, the base temperature of the heating means, and obtained. It is characterized by comprising a voltage control circuit for controlling the voltage value of the DC voltage or the DC voltage component based on information.
【0018】また、本発明の画像記録装置は、画像デ−
タを記録すべき画素濃度によって複数の画像デ−タ集合
に分割し、該画像デ−タ集合のそれぞれに対応し前記加
熱手段の発熱量制御、および前記直流電圧または前記直
流電圧成分の制御を行い、静電潜像形成工程を前記画像
デ−タ集合毎に複数回行うことにより、濃度階調を有す
る画像デ−タの記録を実行することを特徴とする。Further, the image recording apparatus of the present invention uses an image data
Data is divided into a plurality of image data sets according to the pixel density to be recorded, and the heat generation amount control of the heating means and the control of the DC voltage or the DC voltage component are performed corresponding to each of the image data sets. By performing the electrostatic latent image forming step a plurality of times for each set of image data, recording of image data having density gradation is performed.
【0019】[0019]
【作用】図7を参照しながら、本発明の作用について説
明する。The operation of the present invention will be described with reference to FIG.
【0020】潜像電荷保持媒体の焦電体層71は分子の
自発分極により表面に分極電荷74を有しているが、初
期状態においてこの表面電荷は全て中和された状態とな
っている。すなわち、空気中に存在する浮遊電荷や、導
電性ブラシ等の中和手段から供給された真電荷73が焦
電体層表面に付着し、電気的に中和状態となっている
(図7(a)参照)。ここでは仮に、焦電体の自発分極
により焦電体層表面に発生する分極電荷を正極性とし、
この正極性電荷と等しい量の負極性の真電荷が焦電体層
表面に付着して中和状態となっている状態を初期状態と
想定して説明する。The pyroelectric layer 71 of the latent image charge holding medium has a polarization charge 74 on the surface due to spontaneous polarization of molecules, but in the initial state, this surface charge is all neutralized. That is, the floating charge existing in the air and the true charge 73 supplied from the neutralizing means such as a conductive brush are attached to the surface of the pyroelectric layer to be electrically neutralized (FIG. See a)). Here, it is assumed that the polarization charge generated on the surface of the pyroelectric layer by the spontaneous polarization of the pyroelectric body has a positive polarity,
Description will be made assuming that a state in which a negative charge true charge of the same amount as the positive charge is attached to the surface of the pyroelectric layer and is in a neutralized state is an initial state.
【0021】潜像電荷保持媒体は、画像信号に応じて加
熱手段によって局所的に加熱される。潜像電荷保持媒体
の被加熱部では、焦電体層内の分子配向状態が変化し、
焦電体層表面に発生する分極電荷の量が減少する。その
ため、表面に付着した負電荷の量が過剰となり、結果的
に焦電体層表面は負極性に帯電することになる(図7
(b)参照)。The latent image charge holding medium is locally heated by the heating means in response to the image signal. In the heated portion of the latent image charge holding medium, the molecular orientation state in the pyroelectric layer changes,
The amount of polarization charge generated on the surface of the pyroelectric layer is reduced. Therefore, the amount of negative charges attached to the surface becomes excessive, and as a result, the surface of the pyroelectric layer is negatively charged (FIG. 7).
(B)).
【0022】焦電体層表面には電荷中和手段75が接触
あるいは近接されており、焦電体層表面に発生した過剰
電荷は、この電荷中和手段によって除去され、焦電体表
面は再び中和状態に近づく(図7(c)参照)。The charge neutralizing means 75 is in contact with or in close proximity to the surface of the pyroelectric layer, and the excess charge generated on the surface of the pyroelectric layer is removed by the charge neutralizing means, and the surface of the pyroelectric layer is again removed. It approaches a neutralized state (see FIG. 7 (c)).
【0023】このとき、電荷中和手段にはOV電位を基
準として周囲的に電圧が変化する交流電圧が印加され
る。この交流電圧印加により、潜像電荷保持媒体と電荷
中和手段との間に、電界強度が周期的に変動する振動電
界が形成され、潜像電荷保持媒体は均一に電荷中和され
る。すなわち、潜像電荷保持媒体表面から電荷中和手段
への電荷移動と、電荷中和手段から潜像電荷保持媒体へ
の電荷移動が短い周期で繰り返されることにより、結果
的に潜像電荷保持媒体表面は均一な中和状態となる。At this time, an AC voltage whose voltage changes around the OV potential as a reference is applied to the charge neutralizing means. By applying this AC voltage, an oscillating electric field in which the electric field strength periodically changes is formed between the latent image charge holding medium and the charge neutralizing means, and the latent image charge holding medium is uniformly neutralized. That is, the charge transfer from the surface of the latent image charge holding medium to the charge neutralizing means and the charge transfer from the charge neutralizing means to the latent image charge holding medium are repeated in a short cycle, resulting in a latent image charge holding medium. The surface is in a uniform neutralized state.
【0024】加熱が終了し、潜像電荷保持媒体が初期温
度に冷却されると、焦電体層内部の分極状態も初期状態
に戻る。このとき焦電体層表面は既に電荷中和手段から
分離されているため、焦電体層表面の負電荷は不足状態
となり、見かけ上、焦電体層表面は正極性に帯電するこ
とになる(図7(d)参照)。つまり、潜像電荷保持媒
体の被加熱部分には、冷却後に正極性の潜像が形成され
ることになる。こうして形成された潜像は、空気中に存
在する浮遊電荷が付着することにより除々に消失されて
いくが、こうした現象は一般に時間がかかり、通常は数
時間〜数十時間程度保持される。When the heating is completed and the latent image charge holding medium is cooled to the initial temperature, the polarization state inside the pyroelectric layer also returns to the initial state. At this time, since the surface of the pyroelectric layer has already been separated from the charge neutralizing means, the negative charge on the surface of the pyroelectric layer becomes insufficient, and the surface of the pyroelectric layer apparently becomes positively charged. (See FIG. 7 (d)). That is, a positive latent image is formed on the heated portion of the latent image charge holding medium after cooling. The latent image formed in this way is gradually disappeared due to the attachment of the floating charges existing in the air, but such a phenomenon generally takes time, and is usually held for several hours to several tens of hours.
【0025】潜像が形成された潜像電荷保持媒体は、帯
電された着色媒体により顕像化(現像)され、必要に応
じて記録紙等の記録媒体に転写、定着されることにより
画像記録が行われる。The latent image charge holding medium on which a latent image is formed is visualized (developed) by a charged coloring medium, and transferred and fixed to a recording medium such as recording paper as necessary to record an image. Is done.
【0026】なお、上記の説明では電荷中和手段に交流
電圧を印加したが、電荷中和手段に直流電圧を印加する
ことによっても、電荷中和の効率を向上させることが可
能である。すなわち、焦電体層表面に生じた過剰電荷に
対して吸引力を作用させるような直流電圧を印加するこ
とにより、過剰電荷を効率よく除去することが可能とな
る。Although an AC voltage is applied to the charge neutralizing means in the above description, the charge neutralizing efficiency can be improved by applying a DC voltage to the charge neutralizing means. That is, it is possible to remove excess charges efficiently by applying a DC voltage that exerts an attractive force on the excess charges generated on the surface of the pyroelectric layer.
【0027】また、電荷中和手段に直流電圧、あるいは
直流電圧成分と交流電圧成分を重畳した脈流電圧を印加
することにより、電荷中和時の基準電位を変化させるこ
とが可能となる。すなわち、加熱温度が一定であって
も、印加する直流電圧成分を増減することにより、得ら
れる潜像電位をシフトさせることが可能となる。従っ
て、環境温度の変動や蓄熱による加熱手段の温度上昇等
の要因により潜像電位が変化する場合において、直流電
圧成分の大きさを調整することにより、潜像電位を常に
一定に保つことが可能となる。By applying a DC voltage or a pulsating voltage in which a DC voltage component and an AC voltage component are superimposed to each other, it is possible to change the reference potential at the time of charge neutralization. That is, even if the heating temperature is constant, it is possible to shift the obtained latent image potential by increasing or decreasing the applied DC voltage component. Therefore, when the latent image potential changes due to factors such as environmental temperature fluctuations and the temperature rise of the heating means due to heat accumulation, by adjusting the magnitude of the DC voltage component, the latent image potential can always be kept constant. Becomes
【0028】また、上記のような直流電圧成分制御によ
って、潜像電位(記録濃度)を全体的にシフトできる性
質を利用することにより、階調記録特性を向上させるこ
とが可能となる。すなわち、中間調記録を行う際、画像
デ−タを画素濃度によって複数のグル−プに分割し、そ
れぞれのグル−プ毎に分けて複数回記録を行う。このと
き、それぞれの画像デ−タグル−プに対応した直流電圧
成分を電荷中和手段に印加する。つまり、低濃度の画像
デ−タグル−プを記録する際には直流電圧成分を低く設
定し、逆に高濃度の画像デ−タグル−プを記録する際に
は直流電圧成分を大きく設定する。加熱温度は、各々の
グループとも、環境温度や焦電材料のキューリー温度等
から決定される最低温度から最高温度までの全域を用い
る。以上のような中間調の記録方式を用いることによ
り、多階調記録が可能となり、なめらかな中間調記録が
実行できる。Further, the gradation recording characteristics can be improved by utilizing the property that the latent image potential (recording density) can be shifted as a whole by controlling the DC voltage component as described above. That is, when performing the halftone recording, the image data is divided into a plurality of groups according to the pixel density, and the recording is performed a plurality of times for each group. At this time, a DC voltage component corresponding to each image data loop is applied to the charge neutralizing means. That is, when recording a low-density image data loop, the DC voltage component is set low, and conversely, when recording a high-density image data loop, the DC voltage component is set high. For each group, the heating temperature is the entire range from the lowest temperature to the highest temperature determined from the ambient temperature, the Curie temperature of the pyroelectric material, and the like. By using the halftone recording method as described above, multi-tone recording can be performed, and smooth halftone recording can be executed.
【0029】[0029]
【実施例】以下、図1〜図4を参照して本発明の実施例
について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0030】(実施例1)図1は、電荷中和手段に交流
電圧を印加した場合についての、本発明の一実施例を示
した図である。本実施例の画像記録装置は、無端ベルト
状の潜像電荷保持媒体3、加熱手段としてのサーマルヘ
ッド4、電荷中和手段としての導電体層5、電源21、
現像器7、転写ローラ12、および定着器15から構成
される。(Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention in the case where an AC voltage is applied to the charge neutralizing means. The image recording apparatus of this embodiment includes an endless belt-shaped latent image charge holding medium 3, a thermal head 4 as a heating unit, a conductor layer 5 as a charge neutralizing unit, a power source 21,
It is composed of a developing device 7, a transfer roller 12, and a fixing device 15.
【0031】潜像電荷保持媒体3には、焦電体層1(厚
さ約100μm)と導電体層2(厚さ約0.1μm)の
2層からなるフィルムを無端状にしたベルトを用いた。
焦電体層および導電体層の材料には、それぞれPVDF
およびアルミニウムを用いた。導電体層2は、導電ロー
ラ20を介して常に接地電位に保った。The latent image charge holding medium 3 is a belt made of an endless film consisting of a pyroelectric layer 1 (thickness: about 100 μm) and a conductor layer 2 (thickness: about 0.1 μm). I was there.
The materials for the pyroelectric layer and the conductor layer are PVDF, respectively.
And aluminum were used. The conductor layer 2 was always kept at the ground potential via the conductive roller 20.
【0032】本実施例で使用したサーマルヘッド4は熱
転写記録用として一般に用いられているライン型サーマ
ルヘッドであり、ジュール熱により発熱する微小発熱素
子が、約83μmピッチ(300dot/inch)で
潜像電荷保持媒体3の幅方向に一列に並んだ構造をして
いる。これらの発熱素子を、コントローラ16により画
像信号に応じて選択的に発熱させ、潜像電荷保持媒体3
の加熱を行った。The thermal head 4 used in this embodiment is a line-type thermal head generally used for thermal transfer recording, in which minute heating elements that generate heat by Joule heat are latent images at a pitch of about 83 μm (300 dots / inch). It has a structure in which the charge holding medium 3 is arranged in a line in the width direction. These heating elements are selectively heated by the controller 16 according to the image signal, and the latent image charge holding medium 3 is generated.
Was heated.
【0033】サーマルヘッド4の表面には、電荷中和手
段としての導電体層5が発熱部を覆うように形成されて
いる。本実施例では、サーマルヘッド表面に厚さ約0.
1μmのアルミニウムもしくはクロムの金属薄膜を蒸着
により形成し、これを導電体層として用いた。なお、サ
ーマルヘッド表面に形成する導電体層には、本実施例で
用いたような金属薄膜の他、導電性有機材料など他の材
料を用いることも可能である。また、表面の導電体層の
下地に絶緑体層を形成するなど、積層状態としてもかま
わない。また、本実施例ではサーマルヘッド上に形成し
た導電層5を電荷中和手段として用いたが、電荷中和手
段の形態はこれに限定されるものではない。例えば加熱
手段と潜像電荷保持媒体の間に挟んだ導電性フィルムな
どを電荷中和手段に用いることが可能である。On the surface of the thermal head 4, a conductor layer 5 as a charge neutralizing means is formed so as to cover the heat generating portion. In this embodiment, the thickness of the thermal head surface is about 0.
A metal thin film of 1 μm of aluminum or chromium was formed by vapor deposition, and this was used as a conductor layer. For the conductor layer formed on the surface of the thermal head, it is possible to use other materials such as a conductive organic material in addition to the metal thin film used in this embodiment. Further, it may be in a laminated state such as forming an insulative body layer under the conductor layer on the surface. Further, in this embodiment, the conductive layer 5 formed on the thermal head was used as the charge neutralizing means, but the form of the charge neutralizing means is not limited to this. For example, a conductive film sandwiched between the heating means and the latent image charge holding medium can be used as the charge neutralization means.
【0034】加熱された潜像電荷保持媒体3の焦電体層
1表面には、焦電効果によって電荷(作用の項で述べた
過剰電荷)が発生するが、これは導電体層5を通して中
和される。ここで、導電体層5には、交流電源21によ
り交流電圧を印加した。なお、本明細書において交流電
圧とは、OVを基準として電圧が周期的に変化する電圧
を意味する。本実施例では、振幅1.5kV、周波数1
00Hzで正弦波状に電圧が変化する交流電圧を導電体
層5に印加した。これにより、焦電体層1表面と導電体
層5との間の電荷移動が助長され、高速かつ均一な電荷
中和が実行された。On the surface of the pyroelectric layer 1 of the heated latent image charge holding medium 3, electric charges (excess electric charges described in the section of action) are generated by the pyroelectric effect. Be harmonized. Here, an AC voltage was applied to the conductor layer 5 by the AC power supply 21. In the present specification, the AC voltage means a voltage whose voltage changes periodically with OV as a reference. In this embodiment, the amplitude is 1.5 kV and the frequency is 1.
An alternating voltage whose voltage changes sinusoidally at 00 Hz was applied to the conductor layer 5. Thereby, charge transfer between the surface of the pyroelectric layer 1 and the conductor layer 5 was promoted, and high-speed and uniform charge neutralization was performed.
【0035】印加する交流電圧の周波数および振幅は、
本実施例のような装置構成の場合には、それぞれ50〜
500Hzおよび1kV以上であることが望ましい。た
だし、最適な周波数および振幅値は、電荷中和手段と潜
像電荷保持媒体の材質および表面形状等に依存するた
め、必ずしも上記の範囲に限定されるものではない。ま
た、印加する交流電圧の波形には、三角波状、矩形波状
のものなど、正弦波状以外の波形を用いても同様の効果
を得ることができる。The frequency and amplitude of the applied AC voltage are
In the case of the device configuration as in this embodiment, each of 50 to 50
It is desirable that the frequency is 500 Hz and 1 kV or higher. However, the optimum frequency and amplitude values are not necessarily limited to the above ranges because they depend on the material and surface shape of the charge neutralizing means and the latent image charge holding medium. The same effect can be obtained by using a waveform other than a sine wave, such as a triangular wave or a rectangular wave, as the waveform of the applied AC voltage.
【0036】加熱が終了した潜像電荷保持媒体を自然冷
却により温室に戻し、逆極性電荷による潜像17を形成
した。本実施例では、焦電体層1表面の温度上昇量を4
0℃としたとき、約900Vの潜像電位を得た。After the heating, the latent image charge holding medium was returned to the greenhouse by natural cooling to form a latent image 17 with an opposite polarity charge. In this embodiment, the temperature rise amount on the surface of the pyroelectric layer 1 is set to 4
When the temperature was 0 ° C., a latent image potential of about 900V was obtained.
【0037】潜像電荷保持媒体3上に形成された潜像1
7は、現像器7を用いて現像した。本実施例では、現像
方法に二成分磁気ブラシ現像を用いた。すなわち、絶緑
性および非磁性の着色粒子(トナー)を磁性キャリヤ粒
子と混合し、両者の摩擦によりトナーを帯電させ、キャ
リヤ粒子表面に付着させた状態の現像剤8を、マグネッ
トローラ9を内包したスリーブ10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を付着させ、
潜像の顕像化を行った。Latent image 1 formed on latent image charge holding medium 3
No. 7 was developed using the developing device 7. In this embodiment, a two-component magnetic brush development was used as a development method. In other words, the magnetic particles are mixed with the magnetic particles that are absolutely insulative and non-magnetic, and the toner is charged by the friction between the particles, and the developer 8 adhered to the surface of the carrier particles is enclosed in the magnet roller 9. The toner is held on the formed sleeve 10 and brought into contact with the latent image charge holding medium 3 to selectively attach toner according to the charge distribution on the latent image charge holding medium 3,
The latent image was visualized.
【0038】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と重ね合わせ、約1kVの電圧を
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、トナーを記録紙11表面に静電転写し
た。After the development, the latent image charge holding medium 3 is superposed on the recording paper 11 which is a recording medium, and the transfer roller 12 to which a voltage of about 1 kV is applied is pressed from the rear surface of the recording paper 11 to record toner. It was electrostatically transferred to the surface of the paper 11.
【0039】トナーを転写された記録紙11を、ヒート
ローラ13と圧力ローラ14からなる定着器15に通す
ことにより、記録紙11表面のトナーを一旦溶融状態と
し、記録紙11上へ定着した。By passing the recording paper 11 to which the toner has been transferred through a fixing device 15 composed of a heat roller 13 and a pressure roller 14, the toner on the surface of the recording paper 11 is once melted and fixed on the recording paper 11.
【0040】なお、潜像の現像方法、現像剤の種類、記
録媒体への転写方法、および記録媒体への定着方法など
については、本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で用いられるような他の方
式を用いても同様の効果を得ることが可能である。The method of developing a latent image, the type of developer, the method of transferring to a recording medium, the method of fixing to a recording medium, etc. are not limited to the method used in this embodiment, and are conventional. The same effect can be obtained by using other methods such as those used in the electrophotographic recording.
【0041】トナーを記録紙11に転写した後、潜像電
荷保持媒体3は再び潜像形成部(サーマルヘッド部)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ナー(図示せず)を用いた除去
が行われる。また、潜像電荷が残存している場合には、
必要に応じて接地した導電性ブラシ等の除電手段(図示
せず)を焦電体層1表面に接触させることにより、焦電
体層1表面の潜像電荷の中和が行われる。なお、転写後
のトナーおよび潜像電荷の残存が少ない場合には、クリ
ーナーや除電手段は必ずしも必要ではない。After the toner is transferred to the recording paper 11, the latent image charge holding medium 3 is conveyed again to the latent image forming section (thermal head section) and the next latent image formation is executed. Prior to this,
When the untransferred toner remains on the latent image charge holding medium 3, it is removed by using a cleaner (not shown) if necessary. If the latent image charge remains,
If necessary, a neutralization means (not shown) such as a conductive brush grounded is brought into contact with the surface of the pyroelectric layer 1 to neutralize the latent image charge on the surface of the pyroelectric layer 1. If the toner and the latent image charge remaining after the transfer are small, a cleaner and a discharging unit are not always necessary.
【0042】上記のような装置構成のもとで記録実験を
実行した結果、平滑性の低い普通紙上にOD値約1.6
の最大画像濃度を有する高濃度記録、および高い濃度均
一性(OD値のばらつき±0.05程度)を有する中間
調記録が可能であることが確認された。As a result of performing a recording experiment under the above-mentioned apparatus configuration, an OD value of about 1.6 was obtained on plain paper having low smoothness.
It was confirmed that it is possible to perform high-density recording having the maximum image density of 1 and halftone recording having high density uniformity (OD value variation of about ± 0.05).
【0043】比較実験として、電荷中和手段(導電体層
5)に交流電圧を印加せず、導電体層5を接地した状態
で記録実験を実行した。その結果、中間調を記録した際
のOD値のばらつきは平均±0.6程度と極端に悪化
し、また最高記録濃度もOD値約1.4と低下すること
が確かめられた。As a comparative experiment, a recording experiment was conducted with the conductor layer 5 grounded without applying an AC voltage to the charge neutralizing means (conductor layer 5). As a result, it was confirmed that the dispersion of the OD value at the time of recording the halftone was extremely deteriorated to an average of about ± 0.6, and the maximum recording density was also decreased to about 1.4.
【0044】以上の比較実験からも明かなように、電荷
中和手段に交流電圧を印加する本発明は、電荷中和の効
率および均一性を同時に向上させることが可能であり、
高品質の画像記録を可能とする。As is apparent from the above comparative experiments, the present invention in which an AC voltage is applied to the charge neutralizing means can improve the efficiency and uniformity of charge neutralization at the same time.
Enables high quality image recording.
【0045】(実施例2)図2は、電荷中和手段に直流
電圧を印加した場合の一実施例を示した図である。電荷
中和手段に直流電源22がつながれていることを除け
ば、装置構成は実施例1とほぼ同じであり、図において
も同一の符号を用いた。(Embodiment 2) FIG. 2 is a diagram showing an embodiment in which a DC voltage is applied to the charge neutralizing means. Except that the DC power source 22 is connected to the charge neutralizing means, the device configuration is almost the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are used in the drawings.
【0046】サ−マルヘッド4による潜像電荷保持媒体
3の加熱が行われると、加熱された潜像電荷保持媒体3
の焦電体層1表面には焦電効果による電荷が発生する
が、これは電荷中和手段である導電体層5を通して中和
される。本実施例では、導電体層5に電源22により+
300Vの直流電圧を印加し、発生した電荷(負極性)
に対して強い吸引力を作用させることにより電荷中和の
効率を向上させた。When the latent image charge holding medium 3 is heated by the thermal head 4, the heated latent image charge holding medium 3 is heated.
Electric charges are generated on the surface of the pyroelectric layer 1 due to the pyroelectric effect, which is neutralized through the electric conductor layer 5 which is a charge neutralizing means. In this embodiment, the power source 22 is applied to the conductor layer 5 so that
Charge generated by applying a DC voltage of 300 V (negative polarity)
The efficiency of charge neutralization was improved by applying a strong suction force to the.
【0047】上記のような装置構成のもとで記録実験を
実行した結果、平滑性の低い普通紙上にOD値約1.6
の最大記録濃度を有する高濃度記録が可能であることが
確認された。As a result of carrying out a recording experiment under the above-mentioned apparatus configuration, an OD value of about 1.6 was obtained on plain paper having low smoothness.
It was confirmed that high density recording with the maximum recording density of 1 is possible.
【0048】実施例1の項で述べたように、電荷中和手
段(導電体層5)を接地した場合には、記録濃度は約
1.4であり、電荷中和手段に直流電圧を印加すること
が電荷中和効率(画像濃度)の向上に効果があることが
確認された。As described in the first embodiment, when the charge neutralizing means (conductor layer 5) is grounded, the recording density is about 1.4, and a DC voltage is applied to the charge neutralizing means. It was confirmed that the above-mentioned effect is effective in improving the charge neutralization efficiency (image density).
【0049】(実施例3)図3は、電荷中和手段に脈流
電圧を印加し、かつ、その直流電圧成分を加熱手段の温
度および装置内環境温度により制御を行う場合について
の一実施例を示した図である。(Embodiment 3) FIG. 3 shows an embodiment in which a pulsating voltage is applied to the charge neutralizing means and the direct current voltage component is controlled by the temperature of the heating means and the environmental temperature in the apparatus. It is the figure which showed.
【0050】本実施例の画像記録装置は、無端ベルト状
の潜像電荷保持媒体3、加熱手段としてのサ−マルヘッ
ド4、電荷中和手段としての導電層5、温度センサ2
3、24、電圧制御回路30、現像器7、転写ローラ1
2、および定着器15等から構成される。The image recording apparatus of this embodiment comprises an endless belt-shaped latent image charge holding medium 3, a thermal head 4 as a heating means, a conductive layer 5 as a charge neutralizing means, and a temperature sensor 2.
3, 24, voltage control circuit 30, developing device 7, transfer roller 1
2 and the fixing device 15 and the like.
【0051】サ−マルヘッド4により加熱された焦電体
層1表面には、焦電効果によって電荷が発生するが、こ
れは導電層5を通じて中和される。導電層5には、電圧
制御回路30により交流電圧成分と直流電圧成分を重畳
した脈流電圧を印加した。本実施例では、交流電圧成分
を振幅1.5kV、周波数100Hzとした。また、直
流電圧成分の電圧値は、サ−マルヘッド4の畜熱温度を
検出する温度センサ23、および装置内環境温度を検出
する温度センサ24により測定される温度情報をもと
に、電圧制御回路30を用いて−200〜+200Vの
間で変化させた。Electric charges are generated on the surface of the pyroelectric layer 1 heated by the thermal head 4 due to the pyroelectric effect, but these are neutralized through the conductive layer 5. The voltage control circuit 30 applied to the conductive layer 5 a pulsating current voltage in which an AC voltage component and a DC voltage component were superimposed. In this embodiment, the AC voltage component has an amplitude of 1.5 kV and a frequency of 100 Hz. In addition, the voltage value of the DC voltage component is based on the temperature information measured by the temperature sensor 23 that detects the storage temperature of the thermal head 4 and the temperature sensor 24 that detects the environmental temperature inside the device, and the voltage control circuit. 30 was used to vary between -200 and + 200V.
【0052】電圧制御回路30は、A/D変換器25、
25’、演算装置(CPU)26、D/A変換器27、
電圧増幅器(直流電源)28、および交流電源29より
構成される。演算装置26では、温度センサ23および
温度センサ24により検出される温度の大小比較を行
い、温度の高い方のデ−タをもとに導電層5に印加する
最適な直流電圧成分値を算出した。このように、サ−マ
ルヘッド4の畜熱温度および装置内の環境温度に応じ
て、直流電圧成分を制御することにより、得られる潜像
電位が常に一定になるように制御を行った。The voltage control circuit 30 includes an A / D converter 25,
25 ', arithmetic unit (CPU) 26, D / A converter 27,
It is composed of a voltage amplifier (DC power supply) 28 and an AC power supply 29. The arithmetic unit 26 compares the temperatures detected by the temperature sensor 23 and the temperature sensor 24, and calculates the optimum DC voltage component value to be applied to the conductive layer 5 based on the data of the higher temperature. . In this way, by controlling the DC voltage component according to the heat storage temperature of the thermal head 4 and the environmental temperature inside the apparatus, the latent image potential obtained was controlled to be always constant.
【0053】例えば、サ−マルヘッド4が畜熱によって
全体的に10℃温度上昇した場合、直流電圧成分を重畳
しない場合には、焦電体層1の表面電位は全体的に10
℃の加熱分(本実施例では約220V)だけシフトして
しまう。そのため、画像濃度が不必要に増加したり、非
画像部へのトナ−付着(かぶり)が発生しやすくなると
いった問題が生じる。そこで、電荷中和手段に印加する
脈流電圧の直流電圧成分を潜像と逆極性とし、かつ、直
流電圧成分の大きさを畜熱により発生する表面電位増加
と相殺するような大きさに設定することにより、表面電
位のシフトを防止することが可能となり、潜像電位を常
に一定に保つことができる。For example, when the temperature of the thermal head 4 is raised by 10 ° C. due to heat storage, and the DC voltage component is not superimposed, the surface potential of the pyroelectric layer 1 is 10 as a whole.
The temperature shifts by a heating amount of ℃ (about 220 V in this embodiment). Therefore, there arise problems that the image density is unnecessarily increased, and toner adhesion (fog) easily occurs on the non-image portion. Therefore, the DC voltage component of the pulsating current voltage applied to the charge neutralizing means has a polarity opposite to that of the latent image, and the magnitude of the DC voltage component is set to a value that cancels out the increase in the surface potential generated by heat storage. By doing so, the shift of the surface potential can be prevented and the latent image potential can be always kept constant.
【0054】潜像電荷保持媒体3は加熱後の冷却に伴
い、逆極性電荷による潜像17を形成する。その後の現
像、転写、定着などの各記録プロセスについては、実施
例1で示したのと同様の方式を用いることにより、記録
紙11上に所望とする記録画像19を得ることができ
る。The latent image charge holding medium 3 forms a latent image 17 by charges of opposite polarity as it cools after being heated. For each of the subsequent recording processes such as development, transfer, fixing, etc., the desired recording image 19 can be obtained on the recording paper 11 by using the same method as that shown in the first embodiment.
【0055】上記のような装置構成のもとで記録実験を
実行した結果、10枚の連続記録によってサ−マルヘッ
ド4の温度が畜熱により8℃上昇した場合においても、
記録画像の濃度が変動せず、また、非画像部へのかぶり
も発生せずに良好な画像記録が実行できることが確かめ
られた。As a result of executing the recording experiment under the above-mentioned apparatus configuration, even when the temperature of the thermal head 4 is increased by 8 ° C. due to heat storage by continuous recording of 10 sheets,
It was confirmed that the density of the recorded image did not fluctuate, and good image recording could be performed without fogging on the non-image area.
【0056】比較実験として、直流電圧成分の制御を実
行しないで同様の連続記録実験を行ってみた。その結
果、サ−マルヘッド4の畜熱に応じて画像濃度が増加
し、1枚目の画像と10枚目の画像では、OD値で0.
3の濃度差が発生した。それと同時に、非画像部へのか
ぶり量が増加し、10枚目の画像では、非画像部にOD
値約0.4のかぶり(記録紙のOD値は約0.2)が発
生した。As a comparative experiment, the same continuous recording experiment was conducted without controlling the DC voltage component. As a result, the image density increases according to the heat of the thermal head 4, and the OD value of the first image and the tenth image is 0.
A density difference of 3 occurred. At the same time, the amount of fogging on the non-image area increases, and in the 10th image, the OD appears on the non-image area.
Fog with a value of about 0.4 (OD value of recording paper was about 0.2) occurred.
【0057】こうした比較実験結果からも明らかなよう
に、加熱手段のベ−ス温度に応じて電荷中和手段に印加
する直流電圧成分を制御する本発明は、加熱手段のベ−
ス温度が変動した場合においても一定の濃度の記録を可
能とするため、濃度ムラのない画像記録、および安定し
た連続記録が実行可能となる。As is apparent from the results of such comparative experiments, the present invention in which the DC voltage component applied to the charge neutralizing means is controlled according to the base temperature of the heating means is the basis of the heating means.
Since it is possible to perform recording with a constant density even when the temperature changes, it is possible to perform image recording without density unevenness and stable continuous recording.
【0058】なお、本実施例では加熱手段の畜熱補償方
法として、直流電圧成分の制御を行ったが、こうした制
御方法は、装置内の温度に対する補償にも用いることが
可能である。また、装置内の湿度もトナ−の帯電特性や
転写特性に影響を及ぼすため、これらの影響を除去する
ために、装置内湿度に応じて直流電圧成分の制御を行う
ことも有効である。さらに、装置の使用者が直流電圧成
分の大きさを任意に調整可能とすることによって、記録
画像の濃度調整を簡単に実現することも可能となる。In this embodiment, the direct current voltage component is controlled as a method for compensating the heat storage of the heating means, but such a control method can also be used for compensation for the temperature inside the apparatus. Further, since the humidity inside the apparatus also affects the charging characteristics and transfer characteristics of the toner, it is also effective to control the DC voltage component in accordance with the humidity inside the apparatus in order to eliminate these effects. Furthermore, the density of the recorded image can be easily adjusted by allowing the user of the apparatus to arbitrarily adjust the magnitude of the DC voltage component.
【0059】また、本実施例では電荷中和手段に脈流電
圧を印加した場合についてのべたが、直流電圧のみを印
加した場合においても、電圧値の制御によって上記と同
様の画像濃度調整を実行することが可能である。Further, in the present embodiment, the case where the pulsating voltage is applied to the charge neutralizing means is described, but even when only the DC voltage is applied, the image density adjustment similar to the above is executed by controlling the voltage value. It is possible to
【0060】[0060]
【実施例4】図4は、加熱手段の発熱量制御と、電荷中
和手段に印加する直流電圧の制御を組み合わせることに
より、多階調記録を実行する場合の一実施例を示した図
である。[Embodiment 4] FIG. 4 is a diagram showing an embodiment in which multi-gradation recording is executed by combining the heat generation amount control of the heating means and the control of the DC voltage applied to the charge neutralization means. is there.
【0061】電荷中和手段(導電層5)に印加する直流
電圧の大きさを、サ−マルヘッド4のコントロ−ラ1
6’と連動させて変化させるための電圧制御回路31を
有することを除いて、装置構成は実施例2と同じであ
り、図中においても同じ符号を用いて示した。The magnitude of the DC voltage applied to the charge neutralizing means (conductive layer 5) is determined by the controller 1 of the thermal head 4.
6'is the same as that of the second embodiment except that it has a voltage control circuit 31 for changing it in conjunction therewith, and the same reference numerals are used in the drawings.
【0062】本実施例では、画像データを濃度によって
複数のグループに分け、これに対応させて電荷中和手段
に印加する直流電圧の大きさを段階的に変化させること
により、階調記録特性を向上させることを可能としてい
る。以下、図8を参照しながら、直流電圧を2段階に変
化させ、64段階の階調制御を実行する場合を例にとっ
て、記録の手順を説明する。In the present embodiment, the image data is divided into a plurality of groups according to the densities, and the magnitude of the DC voltage applied to the charge neutralizing means is changed stepwise in accordance with the density, whereby the gradation recording characteristics are improved. It is possible to improve. Hereinafter, the recording procedure will be described with reference to FIG. 8 by exemplifying the case where the DC voltage is changed in two steps and the gradation control in 64 steps is executed.
【0063】まず、画像データを濃度によって2つのグ
ループに分ける。つまり、濃度が1〜32階調の画像デ
ータグループと、濃度が33〜64階調の画像データグ
ループに分ける。First, the image data is divided into two groups according to the density. That is, it is divided into an image data group having a density of 1 to 32 gradations and an image data group having a density of 33 to 64 gradations.
【0064】次に、電圧制御回路31によって、発熱素
子を下限温度(40℃)に加熱したときに1段目の濃度
が得られ、上限温度(90℃)に加熱したときに32段
目の濃度が得られるように直流電圧V1 を電荷中和手段
である導電体層5に印加する。そして、低濃度グループ
の画像データのみをコントローラ16’から送り、潜像
形成、現像、転写の各工程により記録紙上に記録を行う
(図8における低濃度領域)。Next, the voltage control circuit 31 obtains the concentration of the first stage when the heating element is heated to the lower limit temperature (40 ° C.) and the 32nd stage when the heating element is heated to the upper limit temperature (90 ° C.). A DC voltage V 1 is applied to the conductor layer 5 which is a charge neutralizing means so that the concentration can be obtained. Then, only the image data of the low density group is sent from the controller 16 ', and recording is performed on the recording paper by each process of latent image formation, development and transfer (low density area in FIG. 8).
【0065】次に、発熱素子を下限温度に加熱したとき
に33段目の濃度が得られ、上限温度に加熱したときに
64段目の濃度が得られるように、直流電圧をV2 に変
更する。そして、高濃度グループの画像データについて
記録を実行し、先に記録紙上に形成した画像に重ね合わ
せる(図8における高濃度領域)。Next, the DC voltage is changed to V 2 so that the 33rd step density is obtained when the heating element is heated to the lower limit temperature and the 64th step density is obtained when the heating element is heated to the upper limit temperature. To do. Then, recording is performed on the image data of the high density group, and the image is superposed on the image previously formed on the recording paper (high density area in FIG. 8).
【0066】上記のように、画像データを濃度によって
複数のグループに分け、それぞれに対応した直流電圧を
電荷中和手段に印加しながら、複数回の記録により画像
を形成することにより、実質的な温度のダイナミックレ
ンジを拡大することができ、階調数の多い中間調記録を
実行することが可能となる。上記の例では、50℃の温
度レンジをそれぞれ32分割することになるので、求め
られる温度制御精度は±0.8℃となる。つまり、グル
ープ化しない場合に比べて、要求される温度精度を1/
2にすることが可能となり、安定した階調制御が容易と
なる。As described above, the image data is divided into a plurality of groups according to the densities, and a DC voltage corresponding to each of the groups is applied to the charge neutralizing means, while an image is formed by a plurality of recordings, so that a substantial image is formed. The dynamic range of temperature can be expanded, and halftone recording with a large number of gradations can be executed. In the above example, since the temperature range of 50 ° C. is divided into 32 parts, the required temperature control accuracy is ± 0.8 ° C. In other words, compared with the case where no grouping is performed, the required temperature accuracy is 1 /
It becomes possible to set to 2, and stable gradation control becomes easy.
【0067】グループ化する数を増加し、電荷中和手段
の直流電圧の多階段に変化させながら記録を実行すれ
ば、さらに階調記録特性を向上させることが可能とな
る。If the number of groups is increased and the recording is executed while changing the DC voltage of the charge neutralizing means in multiple steps, it is possible to further improve the gradation recording characteristics.
【0068】本実施例で示したような記録方式は、記録
速度面では不利となるが、高い画像品質が要求されるよ
うな記録時には極めて有利な方法となる。Although the recording method as shown in this embodiment is disadvantageous in terms of recording speed, it is an extremely advantageous method for recording when high image quality is required.
【0069】なお、記録の手順は本実施例で示した手順
に限定されるものではない。例えば、加熱方法や電荷中
和方法によっては潜像形成工程のみを複数回に分けて行
い、現像および転写の工程は1回のみとすることも可能
である。The recording procedure is not limited to the procedure shown in this embodiment. For example, depending on the heating method or the charge neutralization method, it is possible to perform only the latent image forming step in plural times and to perform the developing and transferring steps only once.
【0070】また、本実施例では電荷中和手段に直流電
圧のみを印加したが、脈流電圧を印加し、その直流電圧
成分を多段階に変化させながら記録を行うことによって
も同様の効果を得ることができる。Further, in the present embodiment, only the DC voltage is applied to the charge neutralizing means, but the same effect can be obtained by applying the pulsating current voltage and performing the recording while changing the DC voltage component in multiple steps. Obtainable.
【0071】以上、実施例をもって本発明を詳細に説明
したが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。例えば、上記の実施例において加熱手段に全
てライン型サーマルヘッドを用いたが、シリアル型サー
マルヘッド、レーザ光、光シャッタ等を用いたランプ加
熱、フラッシュ加熱など、あらゆる加熱手段を用いるこ
とが可能である。Although the present invention has been described in detail with reference to the examples, the present invention is not limited to these examples. For example, although all the line type thermal heads are used as the heating means in the above embodiments, it is possible to use any heating means such as a serial type thermal head, a lamp heating using a laser beam or an optical shutter, a flash heating and the like. is there.
【0072】また、上記の実施例において、潜像電荷保
持媒体はベルト状としたが、ドラム状、平板状など、他
の形状のものを用いても同様の効果を得ることが可能で
ある。Further, in the above embodiment, the latent image charge holding medium has a belt shape, but the same effect can be obtained by using another shape such as a drum shape or a flat plate shape.
【0073】さらに、上記の実施例において、記録媒体
は全て紙としたが、その他様々な記録媒体に対して本発
明が有効であることは明白である。Further, in the above embodiment, the recording medium is all paper, but it is clear that the present invention is effective for various other recording media.
【0074】また、記録媒体に対する着色媒体の転写お
よび定着は必ずしも必要でなく、一時的に記録媒体上あ
るいは潜像電荷保持媒体上に着色媒体を保持することに
より、表示板等、一時的に情報表示する機器への応用も
可能である。Further, it is not always necessary to transfer and fix the coloring medium to the recording medium, and by temporarily holding the coloring medium on the recording medium or the latent image charge holding medium, it is possible to temporarily display information on the display plate or the like. It can also be applied to display devices.
【0075】また、上記の実施例において、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
状インクなど、他の形態の着色媒体を使用してもよい。In the above embodiments, the coloring medium is all colored particles (powder toner), but other forms of coloring medium such as liquid toner and liquid ink may be used.
【0076】[0076]
【発明の効果】本発明によれば、電荷中和手段に交流電
圧、直流電圧、もしくは脈流電圧を印加することによっ
て、潜像形成過程における電荷中和の効率および均一性
を大幅に向上することが可能となる。これにより、濃度
均一性に優れた中間調再現や高速記録が可能となる。According to the present invention, by applying an AC voltage, a DC voltage, or a pulsating voltage to the charge neutralizing means, the efficiency and uniformity of charge neutralization in the latent image forming process are greatly improved. It becomes possible. This enables halftone reproduction and high-speed recording with excellent density uniformity.
【0077】さらに本発明によれば、電荷中和手段に印
加する直流電圧または脈流電圧の直流電圧成分の大きさ
を制御することにより、潜像の基準電位を制御すること
が可能となる。これにより、環境温度変動や加熱手段の
蓄熱による画像濃度変化を簡易かつ高精度に補償するこ
とが可能となる。Further, according to the present invention, the reference potential of the latent image can be controlled by controlling the magnitude of the DC voltage component or the DC voltage component of the pulsating current voltage applied to the charge neutralizing means. As a result, it becomes possible to easily and highly accurately compensate for changes in the image density due to environmental temperature fluctuations and heat storage of the heating means.
【0078】また、本発明によれば、電荷中和手段に印
加する直流電圧を多段階に制御させることにより、多階
調記録を安定して行うことが可能となり、なめらかな中
間調記録画像を得ることができる。Further, according to the present invention, by controlling the DC voltage applied to the charge neutralizing means in multiple stages, it is possible to stably perform multi-gradation recording, and to obtain a smooth halftone recorded image. Obtainable.
【図1】図1は電荷中和手段に交流電圧を印加した一実
施例を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment in which an AC voltage is applied to a charge neutralizing means.
【図2】図2は電荷中和手段に直流電圧を印加した一実
施例を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment in which a DC voltage is applied to the charge neutralizing means.
【図3】図3は温度情報をもとに印加する電圧の制御を
行う場合の一実施例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example in which a voltage to be applied is controlled based on temperature information.
【図4】図4は加熱手段の発熱量制御と電荷中和手段へ
の印加電圧制御により中間調記録を行う場合の一実施例
を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example in which halftone recording is performed by controlling the amount of heat generated by a heating unit and controlling the voltage applied to a charge neutralizing unit.
【図5】図5はランプ加熱を用いた従来技術による複写
装置の原理を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of a conventional copying apparatus using lamp heating.
【図6】図6は接地した電荷中和手段を用いた従来技術
による画像記録装置の構成を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration of an image recording apparatus according to a conventional technique using a grounded charge neutralizing means.
【図7】図7は潜像の形成過程を説明するための図であ
る。FIG. 7 is a diagram for explaining a latent image forming process.
【図8】図8は電荷中和手段に印加する直流電圧の制御
による階調制御方法を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a gradation control method by controlling a DC voltage applied to a charge neutralizing means.
1 焦電体層 2 導電体層 3 潜像電荷保持媒体 4 サ−マルヘッド 5 導電体層 7 現像器 8 現像剤 11 記録紙 12 転写ロ−ラ 15 定着器 1 Pyroelectric Layer 2 Conductive Layer 3 Latent Image Charge Retaining Medium 4 Thermal Head 5 Conductive Layer 7 Developer 8 Developer 11 Recording Paper 12 Transfer Roller 15 Fixer
Claims (6)
該潜像電荷保持媒体を選択的に加熱し静電潜像を形成せ
しめるための加熱手段とを少なくとも有し構成される画
像記録装置において、前記潜像電荷保持媒体の加熱中も
しくは加熱直後に前記潜像電荷保持媒体表面を電気的に
中和するための電荷中和手段を前記潜像電荷保持媒体と
接触もしくは近接するように配置し、かつ該電荷中和手
段に電圧を印加し、電荷中和の均一性または効率を向上
させたことを特徴とする画像記録装置。1. A latent image charge holding medium having a pyroelectric layer,
An image recording apparatus comprising at least a heating means for selectively heating the latent image charge holding medium to form an electrostatic latent image, wherein the latent image charge holding medium is heated during or immediately after the heating. A charge neutralizing means for electrically neutralizing the surface of the latent image charge holding medium is arranged so as to be in contact with or close to the latent image charge holding medium, and a voltage is applied to the charge neutralizing means to charge the medium. An image recording apparatus having improved uniformity or efficiency of sum.
ることを特徴とする請求項1記載の画像記録装置。2. The image recording apparatus according to claim 1, wherein an AC voltage is applied to the charge neutralizing means.
ることを特徴とする請求項1記載の画像記録装置。3. The image recording apparatus according to claim 1, wherein a DC voltage is applied to the charge neutralizing means.
流電圧成分を重畳させた脈流電圧を印加することを特徴
とする請求項1記載の画像記録装置。4. The image recording apparatus according to claim 1, wherein a pulsating voltage in which an AC voltage component and a DC voltage component are superposed is applied to the charge neutralizing means.
ス温度のいずれか若しくは複数の情報を検知するための
検知手段を有し、かつ得られた情報をもとに前記直流電
圧または前記直流電圧成分の電圧値を制御するための電
圧制御回路を具備することを特徴とする請求項3または
4記載の画像記録装置。5. The temperature of the apparatus, the humidity in the apparatus, and the heating means base.
And a voltage control circuit for controlling the voltage value of the DC voltage or the DC voltage component based on the obtained information. The image recording apparatus according to claim 3, wherein the image recording apparatus comprises:
記録装置を用いて画像を記録する画像記録方法であっ
て、画像デ−タを記録すべき画素濃度によって複数の画
像デ−タ集合に分割し、該画像デ−タ集合のそれぞれに
対応し前記加熱手段の発熱量制御、および前記直流電圧
または前記直流電圧成分の制御を行い、静電潜像形成工
程を前記画像デ−タ集合毎に複数回行うことにより、濃
度階調を有する画像デ−タの記録を実行することを特徴
とする画像記録装置。6. An image recording method for recording an image using the image recording apparatus according to claim 3, wherein a plurality of image data are recorded according to a pixel density at which the image data should be recorded. The image data is divided into sets, and the amount of heat generated by the heating means is controlled and the DC voltage or the DC voltage component is controlled corresponding to each of the image data sets. An image recording apparatus characterized in that image data having a density gradation is recorded by performing a plurality of times for each set.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13086795A JPH0862952A (en) | 1994-06-13 | 1995-05-29 | Image recorder and image recording method |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12998694 | 1994-06-13 | ||
JP6-129986 | 1994-06-13 | ||
JP13086795A JPH0862952A (en) | 1994-06-13 | 1995-05-29 | Image recorder and image recording method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0862952A true JPH0862952A (en) | 1996-03-08 |
Family
ID=26465226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP13086795A Pending JPH0862952A (en) | 1994-06-13 | 1995-05-29 | Image recorder and image recording method |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0862952A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6108016A (en) * | 1997-09-25 | 2000-08-22 | Nec Corporation | Image recording device which conducts image formation by development with coloring system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH05134506A (en) * | 1991-04-26 | 1993-05-28 | Xerox Corp | Method and apparatus for pyroelectric type image formation |
JPH05134505A (en) * | 1991-04-26 | 1993-05-28 | Xerox Corp | Method and apparatus for pyroelectric type direct marking |
-
1995
- 1995-05-29 JP JP13086795A patent/JPH0862952A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH05134506A (en) * | 1991-04-26 | 1993-05-28 | Xerox Corp | Method and apparatus for pyroelectric type image formation |
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US6108016A (en) * | 1997-09-25 | 2000-08-22 | Nec Corporation | Image recording device which conducts image formation by development with coloring system |
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---|---|---|---|
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