JP2622454B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像メモリに書き込
まれた情報を読み出して印刷する画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の画像形成装置においては、
画像メモリに書き込まれた情報を読取って電気信号に変
換し、その電気信号によって変調したレーザ光で感光体
に潜像を形成し、それをトナーで現像して用紙に転写さ
せるようにしたものが知られている（例えば、特公平１
−５２７４９号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな画像形成装置においては、画像メモリに書き込まれ
た情報を一且電気信号に変換し、さらにその電気信号に
よってレーザ光を変調し、そのレーザ光で感光体に潜像
を形成するようにしているため、その構成が複雑になる
という問題点があった。この発明は、このような事情を
考慮してなされたもので、画像メモリに書き込まれた画
像から直接感光体に潜像を形成することにより、構成を
簡略化した画像形成装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、原稿を載置
する原稿載置台と、原稿載置台の原稿に光を照射して反
射させる第１照射手段と、中空筒状の多面体を備えその
多面体の各面に窓を有するドラムと、ドラムの各窓に装
着され画像光を表面から受けて画像を読み込み、裏面に
受ける光によってその画像が読み出される液晶セルと、
液晶セルの裏面に光を照射して反射させる第２照射手段
と、ドラムの各窓に設けられた液晶セルが、順次、表面
に原稿からの反射光を受け、かつ、裏面に第２照射手段
からの光を受け得るようにドラムを回転させるドラム駆
動手段と、液晶セルの裏面からの反射光を受けて原稿画
像に対応する静電潜像を形成する感光体と、静電潜像を
現像する現像手段と、現像された画像を用紙に転写する
転写手段と、転写された画像を定着する定着手段と、ド
ラムを回転させることにより複数の原稿画像を複数の液
晶セルに読み込ませ、読出し時にドラムを回転させて複
数の液晶セルの画像に対応する静電潜像を感光体上に重
ねて形成させる制御手段を備えた画像形成装置を提供す
る。

【０００５】

【作用】ドラムの多面体の各面の窓に液晶セルが装着さ
れているので、ドラムが回転すると、順次、各液晶セル
は原稿からの反射光を表面から受光して原稿画像を読み
込む。そして、液晶セルの裏面を照射する光によって画
像が読み出され、感光体は液晶セルの裏面からの画像光
を受けて原稿画像に対応する静電潜像を形成する。現像
手段はその静電潜像を現像し、現像された画像は用紙に
転写・定着される。さらに、複数の液晶セルに読み込ま
れた画像の静電潜像が感光体上に重ねて形成されるの
で、複数の原稿画像を重ね合わせて複写することができ
る。

【０００６】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて、この発
明を詳述する。これによって、この発明が限定されるも
のではない。図１はこの発明の実施例を示す構成説明図
であり、１は画像形成装置本体、２は透明ガラス板から
なり原稿３を載置する原稿載置台、４，５は原稿を照射
する原稿照射ランプ、６ａ，６ｂは反射ミラー、Ｍは液
晶セル、７は原稿３から反射する画像光を液晶セルＭの
表面に結像して原稿３の画像を液晶セルに書き込ませる
ズームレンズである。

【０００７】ここで、液晶セルＭは、図９に示すよう
に、ガラス基板８ａ，８ｂ、透明電極９ａ，９ｂ、光伝
導層１０、光ブロック層１１、反射膜１２、液晶層１３
を備え、透明電極９ａ，９ｂには交流電圧ｅが印加され
るようになっている。

【０００８】光伝導層１０については、光の照射がある
場合とない場合の単位面積当たりの抵抗、すなわち明抵
抗Ｒ（ＯＮ）と暗抵抗Ｒ（ＯＦＦ）が液晶層１３の単位
面積当たりの抵抗Ｒ（ＬＣ）に対して、Ｒ（ＯＦＦ）≫
Ｒ（ＬＣ）≫Ｒ（ＯＮ）になるように選ばれている。

【０００９】従って、光の照射がない時は印加電圧ｅの
大部分は光伝導層１０にかかり、液晶層１３には電気光
学効果は生じない。光伝導層１０に光が照射されると、
光伝導層１０の抵抗が下がり液晶層１３に電圧が加わる
ので、電気光学効果が生ずる。

【００１０】Ｒ（ＯＮ）は照射光の強度に依存するから
液晶層１３に加わる電圧も照射光の強度に依存すること
になり、液晶層１３の電気光学効果の種類に応じたアナ
ログ的応答も得ることができる。

【００１１】つまり、光伝導層１０の上に照射される光
が強度分布をもった画像情報である場合には、その強度
分布に応じた電圧分布が液晶層１３に印加され、入射画
像に対応する画像が電気光学効果によって液晶層１３に
形成（メモリ）される。

【００１２】光伝導層１０の材料としてはＣｄＳが最も
一般的であるが、ＺｎＳ，ＺｎＯ，Ｓｅ，ＳｅＴｅ，あ
るいはアモルファスシリコン薄膜なども用いられる。液
晶層１３には、例えば、Ｎ−（４−methoxybenzyliden
e）−４−ｎ−butylaniline(MBBA)やその他のネマティ
ック液晶が用いられる。

【００１３】図９に示すように、透明電極９ａ，９ｂ間
に書き込み用電圧を印加し、矢印Ａ方向から画像光を照
射すると、画像が液晶層１３に書き込まれ、書き込み電
圧を除去しても、書き込まれた画像は液晶層１３にメモ
リされる。メモリされた画像は矢印Ｂ方向から光を照射
することにより読み出すことができる。

【００１４】この場合、矢印Ｂ方向から光を照射しても
メモリ画像は変化しないので、何回でも読み出しを行う
ことが可能となる。また、メモリ画像が不要となり、新
しい画像をメモリするときには透明電極９ａ，９ｂ間に
消去用電圧を印加してメモリ画像を消去する。

【００１５】図１に示すように、液晶セルＭはドラム１
４に設置され、ズームレンズ７からの画像光によって画
像が書き込まれ、液晶照射ランプ１５によって照射され
て読み出される。１５ａはランプハウス、１６はプロジ
ェクションズームレンズ、１７，１８はミラー、１９は
感光体ベルト（エンドレスベルト）である。

【００１６】プロジェクションズームレンズ１６は液晶
セルＭから読み出された画像光（反射光）をミラー１
７，１８を介して感光体ベルト１９上に結像させ静電潜
像を形成する。なお、感光体ベルト１９は、本体１のス
ペースを有効に利用するために、液晶セルＭからの反射
光を受光する面が原稿載置台２に直交するように配置さ
れている。

【００１７】２０は感光体ベルト１９に形成された静電
潜像をトナーによって現像する現像器、２１は感光体ベ
ルト１３に残留したトナーや電荷を回収、除電するクリ
ーナ、２２は感光体ベルト１９を一様に帯電させる帯電
器、２３は用紙を収容する収容器、２４は収容器２３か
ら用紙を送出する給紙ローラ、２５は用紙を収容器２３
から感光体ベルト１９の方向へ搬送する搬送路、２６は
感光体ベルト１９の移動位置に対する用紙の搬送タイミ
ングを決定するレジストローラである。

【００１８】２７は感光体ベルト１９からトナー画像を
用紙に転写する転写チャージャ、２８は感光体ベルト１
９から用紙を分離する分離チャージャ、２９は用紙を搬
送する搬送ベルト、３０は用紙の画像を定着する定着ロ
ーラ、３１は用紙を排出する排紙ローラ、３２は複写済
みの用紙を一時収容する収容器、３３は複写済みの用紙
を収容器へ搬送する搬送路、３４は搬送路を切換える切
換え装置、３５は収容器３２の用紙を送出する給紙ロー
ラ、３６は収容器３２の用紙をレジストローラ２６へ搬
送する搬送路である。

【００１９】また、３７は各種複写条件を設定するキー
ボードを備えた操作パネル、３８は設定された複写条件
や原稿画像などを表示する液晶ディスプレーを備えた表
示パネルである。

【００２０】図２は、ドラム１４の断面図、図４はドラ
ム１４の側面図、図５はドラム１４の上面図、図６はド
ラム１４の正面図である。これらの図において、３９は
中空筒状の正１２面体からなるドラム本体、４０はドラ
ム本体３９の外側に摺動可能に装着される中空筒状の正
１２面体からなるホルダーであり、ホルダー４０の外周
の各面にはドラム３９の軸方向に２個ずつ配列された液
晶セルＭをそれぞれに保持した窓を備えている。つま
り、ホルダー４０には図１２に示すように、２４（２×
１２）個の液晶セルＭ１〜Ｍ２４が装着されている。

【００２１】４１は本体３９の外周の各面の中央部に設
けられた開口、４２はドラム本体を回転させる回転軸、
４３は支持板、４４はドラム本体３９を回転可能に支持
する軸受け、４５は投射ランプ１５の照射光を開口４１
を介して液晶セルＭの裏面に導くためにドラム本体３９
の端壁に設けられた穴、４６はプロジェクションズーム
レンズ１６からの光をミラー１７へ導くために支持板に
設けられた穴である。

【００２２】４７はＣＣＤカメラ、４８はＣＣＤカメラ
の支持台、４９は支持台４８を摺動可能に支持する摺動
シャフト、５０は支持台４８の裏面のラックギヤ（図示
しない）に噛合うピニオンギヤ、５１はピニオンギヤ５
０を駆動するＣＣＤカメラ移動モータである。

【００２３】ＣＣＤカメラ移動モータ５１が駆動する
と、ピニオンギヤ５０が回転して支持台４８が図３に示
す位置に移動し、液晶照射ランプ１５によって照射され
た液晶セルＭの画像はＣＣＤカメラ４７によって撮像さ
れる。

【００２４】５２はドラム本体３９の回転時にホームポ
ジションを検出するための回転位置検出センサ、５３は
ホルダー４０の摺動時にホームポジションを検出するた
めの移動位置検出センサ、５４は回転軸４２を回転可能
に支持する軸受、５５はドラム３９を回転させるドラム
回転モータ（ステッピングモータ）、５６、５７はモー
タ５５の回転力を回転軸４２に伝達するギヤ、５８はホ
ルダー４０を矢印Ａ又はＢ方向に摺動させるホルダー移
動モータ（ステッピングモータ）である。

【００２５】５９はホルダー４０の外縁に設けられたフ
ランジ、６０はフランジ５９を回転可能に支持してホル
ダー４０を位置決めする摺動片、６１は摺動片６０を摺
動可能に支持する摺動台、６２は摺動片６０を矢印Ａ又
はＢ方向に移動させるワイヤー、６３，６４はワイヤ６
２を支持するプーリ、６５，６６はホルダー移動モータ
５８の回転力をワイヤ６２に伝達するギヤである。

【００２６】６７は液晶セルＭに給電するために回転軸
４２に固定されたコミュテータ、６８はコミュテータ６
７に接触するように設けられた一対の給電ブラシ、６９
はブラシ支持具である。図７に示すように、コミュテー
タ６７の摺動子６７ａはドラム本体３９に設けられた配
線パターン７０によって各液晶セルＭの透明電極９ａ，
９ｂの各端子７１に接続されるようになっている。

【００２７】そして、ホルダー４０が図８に示すように
移動して、他の液晶セルＭが開口４１に対向すると、配
線パターン７０の液晶セルＭへの接続が切換わる。つま
り、配線パターン７０は、開口４１に位置する液晶セル
Ｍに接続されるようになっている。

【００２８】図１０は図１に示す実施例の制御回路の要
部を示すブロック図であり、ＭＣはマイクロコンピュー
タを内蔵する制御部、ＺＭ１はズームレンズ７を駆動す
るズームレンズモータ、ＺＭ２はプロジェクションズー
ムレンズ１６を駆動するプロジェクションズームレンズ
モータ、ＭＭは本体１の各種駆動部を駆動するメインモ
ータ、ＳＣはメインモータＭＭの回転力の各種駆動部へ
の伝達をＯＮ・ＯＦＦするソレノイドクラッチである。

【００２９】制御部ＭＣは、操作パネル３７、回転位置
検出センサ５２、移動位置検出センサ５３およびＣＣＤ
カメラ４７などからの出力を受けて、液晶セルＭ、ズー
ムレンズモータＺＭ１、プロジェクションズームレンズ
モータＺＭ２、ＣＣＤカメラ移動モータ５１、ドラム回
転モータ５５、ホルダー移動モータ５８、表示パネル３
８、原稿照射ランプ４、液晶照射ランプ１５、ソレノイ
ドクラッチＳＣ、メインモータＭＭ、帯電器２２、転写
チャージャ２７および分離チャージャ２８などを駆動す
る。

【００３０】このような構成における動作を次に説明す
る。 （１）液晶セルへの画像の書き込み（読み込み） まず、原稿３を原稿載置台２に載置し、操作パネル３７
を操作すると、原稿照射ランプ６ａ，６ｂが点灯して、
原稿からの画像光がズームレンズ７によって液晶セル７
の表面に結像し、ズームレンズ７に対向する液晶セルＭ
１（図１２参照）に画像が書き込まれる。次に原稿載置
台２の原稿を別の原稿と取換え、操作パネル３７を操作
すると、ドラム１４が角度３０度だけ回転して、液晶セ
ルＭ２がズームレンズ７に対向し、液晶セルＭ２に原稿
画像が書き込まれる。

【００３１】この動作をくり返して液晶セルＭ１〜Ｍ１
２に画像が書き込まれる。液晶セルＭ１２に続いてさら
に画像を書き込む場合には、液晶セルＭ１３がズームレ
ンズ７に対向する位置まで、ガイド４０がドラム１４の
軸方向に摺動し、前述と同様にして液晶セルＭ１３〜Ｍ
２４に原稿画像が書き込まれる。

【００３２】（２）液晶セルに書き込まれた画像の確認 次に、操作パネル３７を操作すると、ＣＣＤカメラ４７
が図３に示す位置に移動し、液晶セル照射ランプ１５が
点灯して液晶セルＭの裏面を照射する。それによって、
液晶セルＭに書き込まれている画像がＣＣＤカメラ４７
によって撮像され、電気信号に変換されて表示パネル３
８に表示される。

【００３３】使用者は、画像の種類、複写用紙のサイズ
や位置に対するズームレンズ７の倍率、原稿３の位置、
画質さらに原稿照射ランプ４や液晶照射ランプ１５の明
るさなどを表示パネル３８に表示された画像から確認す
る。確認の結果、いずれかを調整する必要がある場合に
は、液晶セルＭに書き込まれた画像を一且消去し、調整
後、上記書き込み動作をくり返し画像の確認を行う。

【００３４】なお、原稿画像の用紙に対する位置調整は
ホルダー４０の移動又はドラム３９の回転によって可能
であり、複写倍率の調整はプロジェクションズームレン
ズ１６によっても可能である。

【００３５】（３）感光体ベルトへの画像の読出し 次に、操作パネル３７において任意の液晶セルＭが指定
され、「複写開始」が入力されると、指定された液晶セ
ルＭがズームレンズ７に対向するように配置され、ＣＣ
Ｄカメラ４７は図２の位置に復帰し、液晶照射ランプ１
５が所定時間だけ点灯して、液晶セルＭの裏面を照射す
る。液晶セルＭからの画像光はプロジェクションズーム
レンズ１６、ミラー１７およびミラー１８を介して感光
体ベルト１９上に導かれ、静電潜像を形成する。

【００３６】（４）用紙への複写 次に、感光体ベルト１９が矢印Ｃの方向に移動し、静電
潜像が現像器２０によって現像され、収容器２３から送
出された用紙に転写される。転写された用紙は、感光体
ベルト１９から分離されて定着ローラ３０によって定着
された後、排紙ローラ３１によって本体１の外部へ排出
される。

【００３７】なお、定着済の用紙を再使用（例えば両面
コピーなどに使用）する場合には、定着済みの用紙は切
換え装置３４によって収容器３２に一且収容される。こ
のようにして用紙への複写動作が終了する。

【００３８】また、操作パネル３７によって複数の複写
枚数が設定されている場合には、上記動作の内、同じ液
晶セルＭからの画像の読み出し以降の動作がくり返えさ
れる。

【００３９】なお、前記動作（１）において、液晶セル
Ｍの１つに画像を書き込み、引続き上記（３），（４）
を実行することによって、原稿の読み取りから複写まで
を連続的に行うことができる。この時、一度複写を行っ
た原稿の画像は順次各液晶セルＭにメモリされるので、
そのメモリ画像を両面複写やその他各種の複写工程に再
利用することができる。

【００４０】また、ズームレンズ７に対向する液晶セル
Ｍの位置をホルダー４０を摺動させて調整することによ
り、図１１に示すように、１つの液晶セルＭの画像書き
込み領域に２つの原稿画像ａ，ｂを書き込みそれらを個
々の用紙に複写することができる。従って、例えばＡ３
サイズの原稿については、１枚を１つの液晶セルＭに書
き込み、Ａ４サイズの原稿については２枚を１つの液晶
セルＭに書き込むようにしてもよい。このようにすれ
ば、液晶セルＭにメモリされる原稿画像数を増大するこ
とができる。

【００４１】次に、複数の原稿画像を重ねて合成（部分
削除）する動作について、図１３に示すフローチャート
を用いて説明する。まず、ステップ１０１において、枠
消し用原稿を液晶セルＭ１に書き込む。次に、ドラム１
４を角度３０度だけ正転させ（ステップ１０２）、原稿
を変更し（ステップ１０３）、変更した原稿を液晶セル
Ｍ２に書き込む（ステップ１０４）。

【００４２】次に感光体ベルト１９を駆動させて帯電器
２２により感光体ベルト１９を一様に帯電させ（ステッ
プ１０５）、その後、感光体ベルト１９を停止して（ス
テップ１０６）、液晶セルＭ２の画像を読み出して感光
体ベルト１９上に静電潜像を形成する（ステップ１０
７）。

【００４３】次に、ドラム１４を３０度だけ逆転させ
（ステップ１０８）、液晶セルＭ１の画像を読出して感
光体ベルト１９上の上記静電潜像に重ねて静電潜像を形
成する（ステップ１０９）。そして、現像、転写および
定着を行う（ステップ１１０）。

【００４４】ステップ１０７において感光体ベルトの未
露光であった部分（画像の枠部分）がステップ１０９に
おいて露光されると、その枠部分の画像が消去されるこ
とになる。このようにして、複数の原稿画像を重ねて画
像の一部を任意に削除することができる。

【００４５】

【発明の効果】この発明によれば、原稿画像を液晶セル
によって読み取り、その液晶セルから画像を読み出して
レーザ光を用いることなく用紙に複写することができる
ので、画像形成装置の構成が簡略化される。さらに、複
数の液晶セルに読み込まれた画像を重ねて複写できるの
で、画像の合成や削除が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す構成説明図である。

【図２】実施例のドラムを示す断面図である。

【図３】実施例のドラム内部の動作を示す断面図であ
る。

【図４】実施例のドラムを示す側面図である。

【図５】実施例のドラムを示す上面図である。

【図６】実施例のドラムを示す正面図である。

【図７】実施例のドラムの要部断面図である。

【図８】実施例のドラムの要部断面図である。

【図９】実施例の液晶セルを示す構成説明図である。

【図１０】実施例の制御回路を示すブロック図である。

【図１１】実施例の液晶セルの画像書き込み領域を示す
上面図である。

【図１２】実施例の液晶セルの配列を説明する展開図で
ある。

【図１３】実施例の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 画像形成装置本体 ２ 原稿載置台 ４，５ 原稿照射ランプ ７ ズームレンズ Ｍ 液晶セル １４ ドラム １５ 液晶照射ランプ １６ プロジェクションズームレンズ １７，１８ ミラー １９ 感光体ベルト ２７ 転写チャージャ ３０ 定着ローラ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−368967（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−106584（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−194535（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−259781（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−212859（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−68575（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−53087（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−53086（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−243078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−56925（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−14638（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−210323（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−13458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−32161（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−16149（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を載置する原稿載置台と、原稿載置
   台の原稿に光を照射して反射させる第１照射手段と、中
   空筒状の多面体を備えその多面体の各面に窓を有するド
   ラムと、ドラムの各窓に装着され画像光を表面から受け
   て画像を読み込み、裏面に受ける光によってその画像が
   読み出される液晶セルと、液晶セルの裏面に光を照射し
   て反射させる第２照射手段と、ドラムの各窓に設けられ
   た液晶セルが、順次、表面に原稿からの反射光を受け、
   かつ、裏面に第２照射手段からの光を受け得るようにド
   ラムを回転させるドラム駆動手段と、液晶セルの裏面か
   らの反射光を受けて原稿画像に対応する静電潜像を形成
   する感光体と、静電潜像を現像する現像手段と、現像さ
   れた画像を用紙に転写する転写手段と、転写された画像
   を定着する定着手段と、ドラムを回転させることにより
   複数の原稿画像を複数の液晶セルに読み込ませ、読出し
   時にドラムを回転させて複数の液晶セルの画像に対応す
   る静電潜像を感光体上に重ねて形成させる制御手段を備
   えた画像形成装置。