JPH0268575A - 光画像メモリを有する画像形成装置 - 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】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は、原稿反射光等の画像情報光により画像形成
を行う画像形成装置に関し、画像情報を一旦光画像メモ
リに記憶させたのちそれを読み出して像形成を行う画像
形成装置に関する。

（′ｂ）従来の技術 電子写真複写機等の画像形成装置においては近年その機
能が多種多様化してきている。例えば近年普及の目覚ま
しい電子写真複写機を例にとれば、マルチコピー、両面
コピー、合成コピー等様々な機能を備えている。

ところで、一般的な複写機には光学系として、原稿台上
に載置された原稿に沿って移動するスキャナを備えた原
稿走査型のものが用いられており、原稿の反射光がミラ
ー、レンズ等を介して感光体に導かれるようになってい
る。したがってこの光学系によれば、−枚のコピーを形
成するためには必ず原稿走査を行わなければならず、マ
ルチコピー等を行う場合にはコピー枚数分の原稿走査が
必要となるのでコピー処理に時間がかかってしまう問題
がある。またその場合−枚の原稿走査ごとにスキャナの
リターン時間も必要になるのでさらに処理時間が長くな
ってしまう問題がある。

またマルチコピーの際には■コピー済用紙を多数のトレ
イに並び変えて排出するソータまたは■原稿をコピ一部
数回循環させながら複写を行う原稿循環自動送り装置等
が用いられ、コピーが部数ごとに順番に排出されるよう
にしていたが、■では装置が大型化してしまう問題が、
■では原稿が損傷し易い問題がある。

そこで従来、特開昭５４−１４０５４２号に示されるよ
うに、液晶、エレクトロクロミー、ＰＬＺＴ　（Ｐｂ、
Ｌａ、Ｚｒ、Ｔｉの化合物）等の光画像メモリに原稿像
を一旦書き込み、像形成時にその光画像メモリから原稿
像を読み出して記録体（感光体）に記録（潜像形成）さ
せる自動書類処理装置が提案されている。また、実開昭
５４−１３９８５２号には正多面体の各々の面に光画像
メモリを設け、その光画像メモリに書き込まれた画像の
反射光を感光体に照射して潜像形成させる方法が示され
ている。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 ところで上述したような感光体は光照射の有無による状
態変化により潜像形成が行われるもので、たとえば光導
電層を有する感光体を用いた場合には、まず感光体表面
が均一帯電されたのちに、光画像メモリからの反射光に
より露光される。すると、光が当たった部分の光導電層
の抵抗が低下し、表面電荷がキャンセルされる。これに
より、感光体上に静電潜像が形成される。そして一般に
は電荷がキャンセルされなかった領域、すなわち光が照
射されなかった領域にトナーが付着され潜像が現像化さ
れるようになっている。

ところが上述したような光画像メモリを用いて像形成を
行った場合、画像形成部の周囲にトナー付着部が形成さ
れてしまうことがあった。これは、光画像メモリの周囲
部分には光が照射されないため表面電荷がキャンセルさ
れず、光画像メモリに対応する部分（画像形成部）の周
囲にトナーが付着されてしまうためであった。この余分
なトナーは、トナーが転写される用紙が光画像メモリと
ほぼ同じ大きさであればそのまま感光体上に残留され廃
トナーとして廃棄されるが、用紙のサイズが大きければ
用紙に転写されて画像周囲に枠状部を形成してしまう問
題があった。またこのように余分なトナーが像形成ごと
に用いられることにより像形成時のコストが高くなって
しまう問題があった。

この発明は上記問題点に鑑み、画像記憶メモリの枠体表
面部を光反射材とすることにより、画像形成部の周囲に
トナーが付着してしまうのを防止する、光画像メモリを
有する画像形成装置を提供することを目的とする。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明は、画像書込、読出、消去が可能な光画像メモ
リを枠体に設け、画像書込がされた光画像メモリの画像
読出し側から光を照射して、光画像メモリの光反射光で
感光体を露光することにより感光体上に潜像形成を行う
画像形成装置において、 前記光画像メモリの画像読出側の前記枠体表面を光反射
材としたことを特徴とする。

（ｅ）作用 この発明においては、画像書込が行われた光画像メモリ
に画像読み出し側から光を照射すると、光画像メモリ部
分では書き込まれた画像に対応する光が反射されて感光
体を露光する。また光画像メモリの周囲部、すなわち光
画像メモリの枠体部においては枠体表面が光反射材とな
っているので照射された光がほぼ全反射されて感光体を
露光する。したがって、たとえば光導電層を有する感光
体を用いた場合、感光体上の前記光画像メモリに対応す
る領域には形成すべき画像に対応する潜像が形成され、
その周囲の領域の電荷は全てキャンセルされた状態とな
って周囲部にはトナー付着がされない。

（ｆ）実施例 く光画像メモリを用いた画像形成方法の説明〉■　構成
の説明 第５図は光画像メモリの断面構成を表した図である。

光画像メモリ１は光を透過させるガラス１）゜ＩＴＯ等
からなる透明電極１２．光導電層１３゜反射層１４から
なる上側の基体１ａと、ガラス１）、透明電極１２から
なる下側の基体１ｂと、の間に液晶層１５を有するもの
である。透明電極１２．１２間には書込電源１６または
消去電源１７がスイッチ１８により選択接続される。な
お本実施例では書込電源１６は直流電源、消去電源１７
は交流電源であるが、これらの電源は液晶の種類、光導
電層と液晶層の層厚によっても変わる。

前記光導電層１３は例えば、ＣｄＳ、ＣｄＳｅＡｓ２Ｓ
ｅ３，５ｅＴｅ、非晶質シリコン、非晶質ゲルマニウム
等の無機光導電材料、またはポφ リビニルカルバゾール、トリニトロフルオレン等の有機
光導電材料等の光照射により抵抗値が低下する材料であ
る。また、液晶層１５は強誘電性液晶であり、電界を取
り外しても誘電分極を生じた状態が安定に存在し、また
外部電界により向きが反転される。具体的にはスメクテ
ィックＣ相、ネマティックコレステリック混合液晶等が
あり、本実施例ではコレステリンク液晶５％−ネマティ
ック液晶９５％の混合液晶を用いている。さらに、反射
層１４は上方から照射される光が下側に透過しないよう
に光を遮断し、下側からの読出光を反射させるとともに
、光導電層１３と液晶層１５とが接触しないようにして
両層間での化学反応を防止している。

■　動作説明 第６図は光画像メモリの等価回路である。

図中１３Ｒと１３Ｇは各々光導電層１３の抵抗と静電容
量、１５Ｒと１５Ｃは各々液晶層の抵抗と静電容量を表
している。

光画像メモリ１の透明電極１２．１２間に書込電源１６
を印加したまま原稿反射光等の画像情報を持った光を光
導電層１３側（書き込み側）から照射すると、光が照射
された領域の光導電層の抵抗が低下しこの領域に対応す
る液晶層に印加される電界が大きくなって液晶層に誘電
分極が生じる。これによりこの領域の液晶層の光透過率
が低くなる（光が散乱するようになる）、また、光が照
射されない光導電層の領域の抵抗は変化せずその領域に
対応する液晶層は誘電分極しないため、光透過率は変化
しない。このようにして光照射により液晶層１３が部分
的に変化し、光画像メモリ１への画像書き込みが行われ
る。

この光画像メモリ１．に液晶層１５側（読み出し側）か
ら光を照射すると、前述の工程で液晶層が変化しなかっ
た領域では光の透過率が高いため照射した光が反射１）
１４により反射され、液晶層が変化しなかった領域では
光が散乱される。これが画像情報光となりこの光によっ
て電子写真感光体等上に画像形成が行われる。

光画像メモリ１に書き込まれた画像情報を消去する場合
には、透明電極１２．１２間に消去電源１７を印加した
状態で、書き込み側から光画像メモリ全面に光を照射す
ると液晶層１５の全面に消去電源が印加されて液晶層１
５の透明度が上がり書き込まれていた画像が消去される
。

なお液晶層１３は記憶型であるため、画像書込を行った
のち書込電源１６の印加を解除しても書き込まれた画像
が消去されることがなく、長時間書込像を記憶させてお
くことができる。このため光画像メモリ上に画像情報を
記憶させておくための電源は不要である。光画像メモリ
としては、上述したようなもの以外に、画像記憶効果を
有するエレクトロクロミック材料、ＰＬＺＴ等を用いて
もよい。

く光画像メモリを用いた複写機の説明〉■複写機の構成 第３図は上記光画像メモリを適用した複写機の正面概略
図である。

複写機本体の上面には自動原稿送り装置（ＡＤＦ）２が
設けられている。ＡＤＦ２は原稿トレイ２１、供給ロー
ラ２２．搬送ベルト２３．排紙トレイ２４等を有してい
る。複写すべき原稿は原稿トレイ２１上に画像面が下向
きになるように載置され、供給ローラ２２によって上部
から１枚づつ供給されてゆく。供給ローラ２２により供
給された原稿はさらに搬送ベルト２３により供給搬送さ
れ、原稿台２５上で一旦停止され、後述する光学系によ
り露光されてその反射光（原稿反射光）が光画像メモリ
に導かれる。そして露光済原稿は搬送ベルト２３によっ
て排紙トレイ２４上に排出される。

複写機本体のほぼ中央部には光画像メモリを備えた画像
記憶装置３が設けられている。画像記憶装置３は複数の
光画像メモリを備えるメモリプレートと、このメモリプ
レートを着脱自在に保持し図中矢印Ａ、Ｂ方向に移動さ
せる保持部とを備えている。原稿台２５の下部に、光源
２６，２６、レンズ２７を備える画像書込光学系が設け
られており、原稿台２５上にセットされた原稿が露光さ
れ、その反射光がメモリプレートに導かれる。なお、２
８は光画像メモリの画像を消去する場合に用いられる消
去用ランプである。

第１図（Ａ）はメモリプレートの外観斜視図であり、同
図（Ｂ）はメモリプレートの保持部の外観斜視図である
。

メモリプレート３１は、枠体３１ａに複数の光画像メモ
リ３Ｌ１〜３１〜ｎが填め込まれたものである。枠体３
１ａは図中上面が画像書込側すなわち光導電層側であり
、下面が画像読出側である。

枠体３１ａの上面は光を吸収するように構成され、下面
は光を反射するように構成されている。たとえば、枠体
３１ａをＡ２等の鏡面反射する金属で構成し、その上面
にのみ黒色塗装を施す。したがって、枠体３１ａの上面
では光が吸収され枠体３１ａによる反射光か迷光として
光画像メモリに入射してしまうのを防止でき、また枠体
３１ａの下面では光がほぼ全反射されるので、光画像メ
モリの反射光により感光体上に潜像を形成するときに光
画像メモリ周囲の電荷をほぼ完全にキャンセルさせる。

なお、枠体３１ａの幅は後述する感光体の幅とほぼ一致
し、感光体を幅方向にほぼ完全に露光できるとともに反
射光が迷光として画像形成装置内の他の部分に迷い込ん
でしまうことがない。また枠体３１ａは上面が光を吸収
し、下面が光を反射する構成であれば他のものを用いて
もよい。たとえば、枠体を樹脂成形して上面に黒色塗装
を施したり黒色樹脂を張り合わせたり、また下面に金属
メツキを施したり鏡面反射するＡｌシート等を張り合わ
せても良い。なお、枠体３１ａの下面の光反射率は光画
像メモリの反射層１４とほぼ同等の反射率であればよい
。

光画像メモリ３１）〜３１−ｎは前述したように光導電
層と液晶層とを備え、原稿反射光により光が当たった領
域の光透過率が低下して画像が形成される。この光画像
メモリ３１−１〜３１−ｎはそれぞれ、原稿台２５上に
載置される原稿サイズの最大のものに合わせて作られて
おり、また画像書込光学系もそれに合わせて配置されて
いる。例えばこの実施例の複写機においては原稿台２５
上に載置される原稿の最大サイズはＡ３サイズであり、
画像書込光学系により導かれる原稿反射光が光画像メモ
リ３１−１〜３１−ｎにはそれぞれ最大Ａ３サイズの画
像が書き込まれる。メモリプレート３１は後述する保持
部により第３図中矢印Ａ、Ｂ方向に移動し、それにより
光画像メモリ３１−１〜３１−ｎの何れかが画像書込光
学系による結像位置、および後述する読出光学系の露光
位置に対向し、光画像メモリへの画像の書き込みまたは
読み出しが行われる。メモリプレート３１の端部には電
極３２が設けられている。この電極３２は光画像メモリ
のそれぞれの透明電極（１２，１２）に接続され、書込
電源または消去電源が接続される。

メモリプレート３１は第４図（Ｂ）に示した保持部に装
着される。保持部は窓枠状の保持部材３３を有し、この
保持部材３３に前記メモリプレート３１が嵌め込まれる
ようになっている。この嵌め込みはたとえば噛み合わせ
のようなものでよく、メモリプレート３１が保持部材３
３の定められた位置に係止できるような機構であればよ
い。保持部材３３の端部には前記電極３２と対を成す電
極３４が設けられ、コード３５を介して書込電源、消去
電源からの電力供給がされる。

保持部材３３の下部には駆動用のローラ３３ａ３３ａが
設けられている。保持部材３３の下部にはローラ３３ａ
、３３ａに係合する保合部（図示しない）が設けられて
おり、ローラ３３ａ、３３ａの回転によって図中矢印Ａ
、Ｂ方向に移動する。ローラ３３ａ、３３ａは軸３３ｂ
により接続されており、ブー’）　３３　ｃ　、ベルト
３３ｄ、プーリ３３ｅを介してモータ３３ｆの駆動力が
伝達される。また、保持部材３３には位置検出用の検出
片３６と、この検出片３６を検出するための光センサ３
７とが設けられている。光センサ３７が検出片３６を検
出するとき、メモリプレート３１の一番目の光画像メモ
リ３１−１が画像書込光学系および後述する画像読出光
学系に対向しており、これがメモリプレート３１の基準
位置となる。

メモリプレート３１は保持部材３３に着脱自在に設けら
れており、メモリプレート３１の電極３２と保持部材３
３の電極３４を接続することにより、メモリプレート３
１の透明電極への電力供給が行われるようになっている
。このようにメモリプレート３１が保持部材３３（複写
機本体）に着脱自在になっているため、光画像メモリの
特性が劣化してしまったとき等には容易にメモリプレー
ト３１の交換を行うことができ、またメモリプレートの
種類（メモリプレート面の光画像メモリ数の異なるもの
、感度特性の異なるもの等）を容易に交換することがで
きる。なお、保持部材３１は上下面とも光を吸収するよ
うに、たとえば黒色塗装等が施されている。

第４図はメモリプレート部の電気回路図であるスイッチ
１８の選択によりメモリプレート３１の透明電極には書
込電源（直流）１６または消去電源（交流）１７の何れ
かが供給される。また、スイッチ３８−１〜３８−ｎは
透明電極１２−１〜１２−ｎのへの電力供給用のスイッ
チである。スイッチ１８はメモリプレート３１への画像
書き込みが行われるときには書込電源１６に接続され、
画像消去が行われるときには消去電源１７に接続される
、またスイッチ３８−１〜３８−〇はそれぞれの光画像
メモリ３１−１〜３１−ｎへの画像書込または画像消去
が行われるときに接続されるスイッチであるまたメモリ
プレート３１には埃等から光画像メモリ面を保護するた
めの保護カバーが設けられている。第２図（Ａ）はその
保護カバーの断面を表した図であり、同図（Ｂ）はその
外観斜視図である。メモリプレート３１の上下面にはそ
れぞれ上カバー３９ａ、下カバー３９ｂが設けられてい
る。上下カバー３９ａ、３９ｂはほぼ箱型形状で、ガラ
ス、樹脂フィルム、プラスチック等の光透過性部材で構
成されている。なお、透過する光は光画像メモリが感光
する波長域のものである。上下カバー３９ａ、３９ｂは
それぞれメモリプレート３１の光画像メモリ３１−１〜
３１−ｎを保護するように設けられ、かつその高さはレ
ンズの焦点深度以上となっている。すなわち、上カバー
３９ａの高さは画像書込光学系のレンズ２７の焦点深度
４１以上となっており、下カバー３９ｂの高さは後述す
る画像読取光学系のレンズの焦点深度６２以上となって
いる。したがって、保護カバー３９３３９ｂ上に埃等が
付着してもその埃が光画像メモリや感光体上に結像され
る画像に影響を与えることがない。このｄｉ、ｄ２は通
常２〜３０鶴程度である。

なおこの上カバー３９２には光導電層１３の感度特性に
応じたフィルタを用いてもよく、下カバー３９ｂには感
光体４の感度特性に応じたフィルタを用いてもよい。ま
た光学系の熱を吸収する熱線吸収フィルタを用いてもよ
い。さらに、箱型の上下カバー３９ａ、９３ｂの側面部
を光を透過しない部材で構成すると、光画像メモリが迷
光に感光してしまうのを防止できる利点がある。

第３図において、複写機本体の下部にはドラム状の感光
体４が配設されている。感光体４は光導電層を有し、周
囲に帯電チャージャ４１．現像装Ｗ４２．転写チャージ
ャ４３等が備えられている。感光体４は帯電チャージャ
４１に表面が均一帯電され、そののち画像読取光学系に
より導かれた光に露光される。画像読取光学系は、メモ
リプレート装置３の下部に配置された光源５１とミラー
５２．５３およびレンズ５４を有し、メモリプレート３
１の反射光を感光体４に導（。このメモリプレート３１
の反射光により感光体４上には静電潜像が形成され、そ
の静電潜像が現像装置４２のトナーにより可視化される
。複写機本体の左側面部には用紙カセット６１が設けら
れ、トナー転写が行われるべき用紙が転写チャージャ４
３へ給紙される。転写チャージャ４３はトナーをこの用
紙に転写し、そののちこの用紙は定着装置６２により定
着されて排紙トレイ６３に排出される。

■連続複写動作 以上のように構成される複写機により連続複写（多数枚
原稿を複数部形成する）場合、まずメモリプレート３の
光画像メモリ３１−１〜３ｌ−ｎ（ｎは原稿枚数）に原
稿反射光により画像書き込みを行って、そののちメモリ
プレート３の反射光により用紙上への画像形成を行う。

画像書き込みを行うときスイッチ１８は書込電源１６に
接続され、スイッチ３８−１〜３８−ロは順次オンされ
てゆく。例えば、まず１枚目の原稿の反射光によりメモ
リプレート３１の光画像メモリ３１−１に画像書き込み
を行う。このときスイッチ３８−１のみがオンされ、そ
の他はオフされている。そして光画像メモリ３１−１に
画像書込がされれば保持部材３３を矢印Ａ方向に光画像
メモリーつ分だけ移動させて２枚目の原稿の反射光によ
り光画像メモリ３１−２に画像書き込みを行う。このと
きにはスイッチ３８−２のみがオンされている。このよ
うに原稿およびメモリプレートを順次入れ換えながら光
画像メモリ３１−１から順次画像書込を行ってゆき、ｎ
枚目の原稿の画像書込が行われれば書込処理を終了する
。なお、この書込処理時、メモリプレート３１の枠体３
１ａの上面が光を吸収するように構成されているので、
枠体３１ａの反射光が迷光として光画像メモリを露光す
ることがなく、良好な画像書き込みを行うことができる
次にメモリプレート３１に書き込まれた画像情報を読み
出して用紙に画像形成を行うには、保持部材３３を矢印
Ｂ方向へ移動させて一旦基準位置ち戻し、光画像メモリ
３１−１から順に画像読み出しを行って像形成を行う。

この読み出しは、保持部材３３が矢印Ａ方向へ移動する
ことにより光画像メモリの画像情報が走査され、その反
射光が感光体４に導かれるもので、保持部材３３の矢印
Ａ方向への移動速度は感光体４の回転速度と、複写倍率
とに応じて設定される。複数枚の原稿の複写を行うとき
には、保持部材３３は矢印Ａ方向へ移動し続け、その間
画像読取光学系により光画像メモリ３１−１〜３１−ｎ
の画像が読み出されて（走査されて）順次画像形成がさ
れてゆく。また、複数部のコピーを行うときには、光画
像メモリ３１−ｎまで保持部材３３が移動したのち、保
持部材３３が基準位置まで戻り（矢印Ｂ方向へ移動し）
、再び矢印Ａ方向へ移動しながら像形成が行われてゆく
。

光画像メモリからの反射光により感光体４上に潜像形成
を行うとき、メモリプレート３１の枠体３１ａが光を反
射するように構成されているので画像形成部の周囲（枠
体３１ａに対応する部分）の電荷がキャンセルされ、そ
の部分にトナーが付着することがない。

このように保持部材３３が矢印Ａ方向へ連続的に移動す
ることにより複数枚の原稿を連続して像形成してゆくこ
とができるので、処理時間が短くて済む。また複数部の
像形成を行うときでも部数ごとに像形成を行い、それを
一つのトレイ上に排出するのでソータ等を設ける必要が
なく装置の大型化を防止できるとともに、原稿を何度も
循環させることがないので原稿の損傷を防止できる。

そして光画像メモリ３１−１〜３１−ｎの画像を消去す
る場合には消去電源■７を印加し、スイッチ３８−１〜
３８−ｎをオンするとともに消去用ランプ２８を点灯さ
せれば光画像メモリ３１−１〜３１−ｎに書き込まれた
画像情報が消去される。

以上のようにして光画像メモリを用いて画像形成が行わ
れる。なお、この実施例では感光体として光導電層を有
する電子写真感光体を用いているが、他の感光体、例え
ば光硬化材料、無色染料を内包するマイクロカプセルが
コーティングされたメディアシートを用いてもよい。こ
のメディアシートは光が当たった部分のマイクロカプセ
ルが硬化するため、それに現像材料がコーティングされ
た受像シートを重ね圧力ローラ等を用いて加圧すれば未
硬化のマイクロカプセルが破壊され、流出した無色染料
が受像シートの現像材料により発色して発色画像が形成
される。したがってこの場合、枠体により反射された光
により、メディアシートの画像形成部（光画像メモリに
対応する部分）の周囲のマイクロカプセルが硬化するの
で不必要なマイクロカプセルの破壊を防止し、形成画像
に汚れが生じたり画像形成装置本体内を汚してしまうの
を防止できる。

なおネガ画像を形成する場合、たとえば、光導電層を有
する感光体を用いて画像形成を行う場合に、電荷がキャ
ンセルされた領域にトナーを付着させることにより白黒
が反転したネガ画像を得ることができるが、その場合に
は光画像メモリの枠体の表面を光吸収材とすることによ
り画像形成域の周囲部へのトナーの付着を防止すること
ができる。

（ｇ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、光画像メモリの周囲の
枠体の画像読出側表面が光反射材にされているので、こ
の枠体により反射された光で感光体を露光し画像形成部
（光画像メモリに対応する部分）の周囲を原稿の白色部
と同様の状態にすることができる。そのため、例えば光
導電層を有する感光体を用いた場合にはトナーの無駄使
いを防止して画像形成のコストを安価にしたり、また画
像汚れを防止できる利点がある。また、感光性のマイク
ロカプセルがコーティングされたメディアシートを用い
た場合には形成画像の汚れや画像形成装置内部の汚れ特
に圧力ローラの汚れを防止できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は画像メモリプレートの外観斜視
図およびその保持部の外観斜視図、第２図（Ａ）、（Ｂ
）はメモリプレートの保護カバーの断面図および外観斜
視図、第３図は同メモリプレートを有する複写機の概略
構成図、第４図は同メモリプレートの回路図である。ま
た第５図は光画像メモリの断面構成を表した図であり、
第６図は光画像メモリの等価回路図である。 ３−画像記憶装置、 ３１−メモリプレート、 ３１ａ−枠体、 ３１−１〜３ｌ−ｎ−光画像メモリ、 ３３−保持部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像書込、読出、消去が可能な光画像メモリを枠
   体に設け、画像書込がされた光画像メモリの画像読出し
   側から光を照射して、光画像メモリの光反射光で感光体
   を露光することにより感光体上に潜像形成を行う画像形
   成装置において、前記光画像メモリの画像読出側の前記
   枠体表面を光反射材としたことを特徴とする光画像メモ
   リを有する画像形成装置。