JPH0421191B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、レーザーを用いた記録方法に関す
る。

従来、レーザー特に小型化のために半導体レー
ザーを用いて、予め帯電させた感光体上を走査
し、これにより形成された静電潜像を現像して複
写物を得る記録方法が知られている。電子写真プ
ロセスは、良く知られているように、帯電、露
光、現像、転写等の各工程を有し、感光体表面
は、まず所定極性に一様に帯電される。そこに複
写すべき原稿の光像が照射されると、感光体上の
帯電電荷は、その光像の明暗に応じて選択的に消
散され、そこに原稿像に対応した静電潜像が作ら
れる。レーザーを用いた記録方法においては、光
像の照射の代りに、固体センサーによつて読取走
査された画像信号により変調させたレーザー光に
よる書込走査が行なわれる。このような記録方法
において問題となるのは、レーザーの発振光の波
長が、可視光付近では600nｍ〜900nｍが主であ
るため、感光体の分光感度の制約から、高速度の
記録が困難になることである。また、固体センサ
ーの読取走査による寄贈信号は、元号の画像部
（暗部）に対応して出力されるので、レーザー光
の書込走査によつて得られる静電潜像は、原稿の
画像部（暗部）が電位の低いネガ潜像になり、こ
れをポジ画像に変換するためには、現像を反転現
像で行なわなければならず、通常の電子写真プロ
セスにおける現像剤を使用できない欠点がある。

レーザーを用いる別の記録方法として、レーザ
ーを熱源として用いるものがある。これは、熱に
よつて発色する薬剤を塗布した感熱紙を使用する
もので、普通紙を使用することができず、ランニ
ングコストの増大、記録紙の不自然さなどに問題
がある。

さらに別の記録方法として、磁性記録体上に磁
気潜像を作り、これを磁性トナーによつて現像す
る方法がある。これは、磁気潜像の形成（書込）
に磁気ヘツドを用いる必要があり、10LPS／mm以
上の解像度を要求される記録には、ヘツドの製造
が困難になり、高コストの一要因となつている。
また、ヘツドを直接磁性記録体上に圧接摺動させ
るため、磁性記録体の消耗が激しい欠点がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、この発明によれば、固体センサーにより原稿
の読取走査を行ない、前記固体センサーの出力に
よりレーザー光を前記原稿の画像に対応して変調
し、変調されたレーザー光により予め均一に磁化
された磁性記録体表面を走査して前記磁性記録体
表面に磁界部と非磁界部を形成し、磁界部を磁性
トナーによつて現像し、前記現像によつて得られ
た磁性トナー像を普通紙等の記録シートに転写す
ることにより原稿像を記録する記録方法が提供さ
れる。この発明の記録方法によれば、耐久性の高
い、高速記録が可能な、また小型半導体レーザー
および普通紙を使用することのできる記録方法が
提供される。また、書込磁気ヘツド等を使用しな
いので、装置の製作も比較的容易であり、コスト
を低下させることができる。また特に、原稿の明
部（地肌部）に対応させてレーザー発振を出力さ
せ、原稿の暗部（画像部）に対してはレーザー発
振を出力させないので、予め均一に磁化されてい
る磁性記録体表面のレーザー光照射部が消磁さ
れ、磁性記録体表面には原稿の暗部に対応した磁
界部と原稿の明部に対応した非磁界部とが形成さ
れ、磁界部が原稿画像に対応した磁気潜像となる
ため、原稿に対し磁気潜像をポジ−ポジの関係で
形成することができ、電子写真プロセスに用いら
れている通常の現像法を使用することができるの
で、その後の工程を非常に有利に進めることがで
きる。

したがつて、この発明の目的は、従来の諸欠点
を解消した新規なレーザー記録方法を提供するこ
とにある。

この発明のその上の目的な、高速記録が可能で
普通紙を使用することのできる上記記録方法を提
供することにある。

この発明のさらにその上の目的は、使用する装
置の製作が容易でコストの安い上記記録方法を提
供することにある。

この発明の他の目的および特徴は、図面を参照
した以下の説明から明らかなになる。

第１図には、この発明による記録方法を実施す
るための装置の一例が概略的に示されている。複
製すべき原稿０は、その原稿面に平行な矢印Ａで
示す方向へ搬送される。その際、原稿面には、極
細幅のスリツト状領域SLが、図示されていない
照明装置によつて照明される。原稿０の被照明部
SLからの反射光は、結像光学系１により、被照
明部SL面に平行になるように受光面を配置した
固体センサー２の受光域に収束され、そこに被照
明部SLの縮小像が結像される。固体センサー２
は、その受光域に結像された像を、所定の方式で
一連の時系列の電気信号に変換する。固体センサ
ー２の大きさは、実際には、原稿０の幅よりも十
分に小さい。固体センサー２としては、電荷結合
素子（CCD）やフオトダイオードアレイ（PDA）
などを使用することができる。このようにして、
原稿０の矢印Ａ方向への移動に伴い、原稿０の表
面は、空間的に固定されている被照明部SLに掃
印され、固体センサー２によつて読取走査され
る。原稿０を固体センサー２によつて読取走査す
る方法は、図示のような結像光学系を用いるもの
の他、光学フアイバー束を用いる方法など、種々
の方法が知られており、このような方法が適宜使
用できることはいうまでもない。

固体センサー２によつて発生される原稿０に対
応する時系列の電気信号すなわち画像信号は、バ
ツフアメモリ３に転送され、そこに蓄積されて、
適宜出力される。バツフアメモリ３から出力され
る画像信号は、増幅器４により電流信号として増
幅され、ついで半導体レーザー５に印加される。
もちろん、固体センサー２からの出力を増幅器４
を介して、直ちに半導体レーザー５に印加するよ
うにしてもよい。半導体レーザー５は、しきい値
近傍の直流電流で発振させておき、この直流電流
に、増幅器４で増幅された画像信号電流が重ね合
わせられるようになつている。

半導体レーザー５としてGaAs−SeAlAs系の
DHダイオードレーザーを使用した場合、この
DHダイオードレーザーは、高信頼性を有し、そ
の寿命も長いのでその使用において有利であり、
0.8μｍ〜0.9μｍの波長の光を出力する。半導体レ
ーザー５に代えて、従来知られている通常のレー
ザーを用いることもできるが、通常、レーザーを
変調するには、電気光学効果あるいは音響光学効
果を利用した変調素子が必要となり、上記のよう
な注入型半導体レーザーの場合には、画像信号を
直接注入電流としてレーザー素子に印加すること
により変調が行なえるので、上記のような変調素
子を必要とぜず、記録装置が簡素化される利点が
ある。

このようにして、半導体レーザー５から画像信
号に応じて断続的に放射されるレーザー光は、収
束光学系６により一点に収束される。収束光の光
路中には、回転可能な多面体ミラー７の鏡面（反
射面）が挿入されており、レーザー光の収束点が
磁性記録体８の面上に収束するようになつてい
る。回転多面体ミラー７を所定の角速度で回動さ
せると、収束点は、磁性記録体８の上面を周期的
に移動する。したがつて、一つのミラー面の移動
の一周期に、収束点の移動する距離が原稿０の被
照明部SLの長さ（原稿０の幅）に対応するよう
に、多面体ミラー７の角速度を定めればよい。ま
た、磁性記録体８上における収束レーザー光のエ
ネルギー密度を一定にするために、磁性記録体８
の表面を、その回転円周と直角な方向に一定の曲
率を付与し、その曲率中心が、多面体ミラー７に
よる収束レーザー光の偏向中心になるようにして
もよい。さらに、多面体ミラー７を用いる代り
に、偏向素子を用いてレーザー光による自己走査
を行なうようにしてもよい。

多面体ミラー７の回転に同期させてバツフアメ
モリ３から画像信号を出力させるとともに、磁性
記録体８を矢印方向に回動させると、収束するレ
ーザー光のスポツトにより、磁性記録体８の表面
には、原稿０に対応する画像が順次照射されてゆ
く。磁性記録体８は、レーザー光の作用によつて
消磁する磁性層を有しており、その表面は、磁性
記録体表面に対向して配置された帯磁器９によつ
て予め磁化される。したがつて、上記レーザー光
の収束スポツトが当つた磁性記録体の部分（原稿
の地肌部に対応）だけが消磁され、スポツトの当
らなかつた部分（原稿の画像部に対応）は、その
また帯磁されている。このようにして、磁性記録
体８の表面には、磁界部と非磁界部が形成され、
磁界部が原稿画像に対応した磁気潜像となるた
め、原稿像に対応した磁気潜像が、ポジ−ポジの
関係で形成される。

このような消磁現象の理由の一つは、磁性記録
体の上記磁性層がレーザースポツトのエネルギー
により熱的に励起され、その部分が磁性層のキユ
リー温度よりも瞬間的に温度上昇を起こすためと
考えられる。前記した半導体エーザーの出力は、
10ｍＷ程度であるが、スポツトの径を10μｍ程度
にし、変調周波数を100KHzにすれば、ドツト当
りのエネルギー密度は10⁵erg／cm²のオーダーにな
り、キユリー温度を用いて消磁する場合にも十分
なエネルギー密度を有する。

このようにして磁性記録体８の表面に形成され
た磁気潜像すなわち磁界部は、次に現像器１０か
ら磁性トナーを供給されて現像され、磁性記録体
表面に原稿像に対応したトナー像が出現する。磁
性トナーとしては、例えば、粒径が好ましくは
0.1μｍ〜10μｍ程度のCrO₂、Fe₂O₃、Fe₃O₄等の
磁性粉と、アクリル樹脂、ビニル樹脂等の樹脂粉
とをトリオール、MEK、酢酸エチル等の適当な
溶剤で混練したのち、遠心乾燥による粉末化する
か、または乾燥後に粉砕して粉末化したものが用
いられる。このような粉末磁性トナーを使用する
場合、現像法としては、マグネツトブラシ方式、
カスケード方式、パウダークラウド方式などの乾
式現像方式が適宜使用される。また、液体現像方
式を用いる場合には、浸漬方式、ロール方式、ミ
スト方式などが使用でき、使用する液体現像剤と
しては、上記したような磁性粉と、ゼラチン、ア
クリル樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂などの
粉末および上記したような溶剤とを混練し、これ
をパラフイン系炭化水素、アルコール、水などの
液体に分散させたものが使用される。

磁性記録体８の表面に形成されたトナー像は、
次に、このトナー像に同期をとつて送られてきた
紙などの記憶シート１１に重ねられ、その背後か
ら転写ローラー１２の圧力を受けて、記録シート
１１上に転写される。この転写は、磁気転写方式
や粘着転写法式を利用することもでき、ベルトや
ローラーのような中間転写材に一旦転写した後、
記録シート１１に再転写させることもできる。転
写後、記録シート１１は、磁性記録体８の表面か
ら分離され、転写トナー像が、必要に応じて、熱
定着方式や圧力定着方式によつて記録シート１１
上に固定される。一方、磁性記録体８は、その表
面に残留するトナーがクリーニング装置１３によ
つて、ブラシヤやブレードなどにより除去され、
続いて赤外線ランプなどの全面消磁器１４によつ
てキユリー温度まで加熱され、残余の磁化部分が
消磁され、その一複写サイクルを終える。

この発明に使用される磁性記録体は、例えば、
磁性体または非磁性体の支持体上に、FeO₂、
Fe₂O₃、Fe₃O₄、CrO₂、FeNiCo合金、MnBi、
MnAlGe合金、Y₃TCa_1,1Fe_3,9O₁₂、TbFeO₃、
CoP、Sm_0,7Er_0,3FeO₃、GdCo、GdFe、TbFeな
どの磁性体の薄膜層を、真空蒸着法やスパツタリ
ング法、分子線エピタキシ法（M.B.E）、液相エ
ピタキシ法（L.P.E）あるいはC.V.D法などの方
法を材料に応じて適宜使用することにより形成
し、製造される。このような磁性記録体に対して
は、帯磁器９による磁化は、高解像度を得るなど
のために、垂直磁化を行なうことが好ましい。

磁性記録体または、第２図に示すように、磁性
支持体８ａ上に非磁性層８ｂを形成し、その上に
上記したように磁性体による薄膜層８ｃを形成し
て製造することができる。非磁性層８ｂは、非熱
伝導性の材料、例えば金属酸化物、Al₂O₃、
SiO₂、ZnO、または耐熱性の良好なユリア系の
ウレタン系樹脂あるいはこれとビニル系樹脂との
重合物などを使用することが好ましい。このよう
に構成された磁性記録体は、特に上記した垂直磁
化を利用する場合には、非磁性層８ｂの磁界屈折
作用により、磁性薄膜層８ｃ中の磁界の垂直性が
良好になり、磁界が強められて磁化により発生す
る外部磁界を強め、またシヤープな磁界を発生さ
せることができるので、高解像度の画像を得るこ
とができる。

以上、この発明を図示の特定の実施例にしたが
つて説明してきたが、この発明は種々の変更が可
能であり、特許請求の範囲に記載したこの発明の
精神および範囲内すべての変更は、この発明に含
まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による記録方法を実施する
ための装置の一例を示す概略図、第２図は、この
発明による記録方法に使用される磁性記録体の一
例を示す断面図である。 ０……原稿、１……結像光学系、２……固体セ
ンサー、３……バツフアメモリ、４……増幅器、
５……半導体レーザー、６……収束光学系、７…
…多面体ミラー、８……磁性記録体、９……帯磁
器、１０……現像器、１１……記録シート、１２
……転写ローラー、１３……クリーニング装置、
１４……消磁器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固体センサーにより原稿の読取走査を行な
   い、前記固体センサーの出力によりレーザー光を
   前記原稿の画像に対応して変調し、変調されたレ
   ーザー光により予め均一に磁化された磁性記録体
   表面を走査して前記磁性記録体表面に磁界部と非
   磁界部を形成し、磁界部を磁性トナーによつて現
   像し、前記現像によつて得られた磁性トナー像を
   記録シートに転写することにより原稿像を記録す
   ることを特徴とする記録方法。