JPH0823718B2 - 光画像メモリを有する画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ） 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、一枚のコピーを
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。またその場合一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ー
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、画像書込側の前記枠体表面を光吸収材としたこ
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。また、枠体
の画像書込側の表面が光吸収材となっているので、光画
像メモリへの画像書込時に反射光が生じない。このた
め、光画像メモリは、画像書込時の反射光によって露光
されることがない。したがって、光画像メモリに良好な
画像書き込みを行うことができる。

（ｆ） 実施例 〈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11,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11,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12,1
2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,CdSe,As2Se3,SeTe,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、またはポリビニルカルバゾール，トリニトロフルオ
レノ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ック液晶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13Cは各々光導電層13の抵抗と静電容量、15
R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層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15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。

〈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2
6,26、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、28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3
1−１〜31−ｎが填め込まれたものである。枠体31a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Al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による反射光が迷
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の下面では光がほほ全反射されるので、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
属メッ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31−１〜31−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（12,1
2）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33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33a,33a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
合する係合部（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、プーリ33c,
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37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33の電極
34を接続することにより、メモリプレート31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33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−ｎ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d1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d2以上となっている。したがって、保護
カバー39a,39b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d1,d2は通常２〜30mm程度である。

なおこの上カバー39a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,現像装置42,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31の反射光を感光体
４に導く。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43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31−１〜31−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−ｎ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一つ分だ
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31a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17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、枠体の画像書
込側の表面が光吸収材となっているので、光画像メモリ
への画像書込時に反射光が生じない。このため、画像書
込時に反射光によって光画像メモリが露光されることが
ないので、光画像メモリに良好な画像を書き込むことが
できる。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、31−１〜31−ｎ……光画像メモリ、33……保持部
材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−243078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−13458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−122241（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−14638（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−32161（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−143329（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−149977（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−252336（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−140542（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−139852（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−3220（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、画像書込側の前記枠体表面を光吸収材としたこ
   とを特徴とする光画像メモリを有する画像形成装置。