JPS61200569A - 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】 〔技術分野〕 この発明は感光体ベルト、絶縁ドラム等画像担持体上に
画像を形成する画像形成装置に関するものである。

〔従来技術〕

電気信号に変換された画像情報を可視化して表示する画
像形成装置としては、従来からＣＲＴ（陰極線管）ディ
スプレイ装置や液晶ディスプレイが実用化されている。

このうち、ＣＲＴディスプレイ装置は最も一般的に使用
され、信頼性の高い装置であるが、解像力に限界がある
ので、新聞や雑誌等で用いられているような小さい文字
、特に漢字などの画数の多い小さい文字をそのままの大
きさで表示することはできない。

このため、拡大表示して解読できるようにしているが、
拡大率に逆比例して画面に表示できる文字数が減少し、
−画面当りの情報量が少なくなるという問題がある。ま
た、同一の画像を長時間連続して表示すると画面が焼き
付くので、表示能力が低下する。さらに１画面がチラつ
〈場合には。

目が疲れる。

一方、液晶ディスプレイ装置は最近実用化された表示装
置であるが、ＣＩＩＴディスプレイ装置と同様に解像力
が不十分なため同様の問題がある。

また、液晶の性質から大画面のものは作りにくく、作る
としても高価になってしまうという問題がある。

そこで、このような欠点のない第３の画像ディスプレイ
装置として本出願人は先に電子写真法を用いた画像表示
装置を提案した（特願昭５８−１９７４１０〜１９７４
１３号）、この表示装置は１画像情報をトナー画像とし
て再現表示するもので、解像性に優れ、画像が見易く、
大画面のものも比較的廉価に製作することができ、信頼
性の高い装置である。

この画像形成装置は、ベルト状の感光体にトナーを付着
して画像を形成し、これを表示する構成となっているた
め、カラーおよび多色で、画像を表示する場合や、画像
形成部の保守および修理をする場合などに、画像形成部
を構成する現像装置、すなわちトナー現像器を画像形成
装置外に取り外したり、交換する構成になっている。

例えば、カラー表示（多色表示）する場合では、トナー
を着色し、その着色したトナーを収納したトナー現像器
を画像形成装置に装着して画像形成を行ない色別表示す
る。

すなわち、着色したトナーを保有するトナー現像器を各
色別に用、へしこれらを交換しながら画像形成装置に装
着することでカラー表示（多色表示）を行なうようにな
っている。

また、トナー現像器に収納したトナーが劣化したり、こ
れに異物が混入したときはその現像器を画像形成装置の
外に取り出してトナーの交換および異物の除去等を行な
い、再び画像形成装置に装着するようになっている。

ところが、この画像形成装置にあっては、トナー現像器
を画像形Ｊ＆装置に着脱することによって交換する構成
となっているので、交換以前のトナー現像器によるトナ
ー画像が感光体上に付着している場合があり、これが新
たに装着したトナー現像器のトナーに混入して混りあっ
てしまい、特にカラー表示（多色表示）を行なう際に、
混色を起すという問題があった。

また、トナー現像器を交換する際に、安全上電源を解除
しなければならないので、交換後再び電源を投入した場
合、初期使用状態になるまでの待ち時間（各種駆動系の
立ち上りまでの時間）が必要となり、画像形成装置の使
用者にとって不便であった。

〔目的〕

この発明は、このよう問題点を解決するためになされた
もので、指示手段による画像形成手段の交換の指示に応
じて、画像担持体の画像が消去されるとともに、画像形
成手段の交換を可能とするべく保持手段が解除される構
成とすることによって、例えばトナーの混合や混色を防
止することができ、更には、画像形成手段交換後再び使
用するときの待ち時間を短縮することができる画像形成
装置を提供することを目的とするものである。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図面により説明する。

この実施例は、電子計算機や画像読取り装置等から演算
出力ないしは読取り出力される電気信号化された画像情
報、あるいはソフトコピーとして磁気テープ等に蓄積記
憶された画像情報を、視認できる画像として再現表示す
る端末表示ないしはリーグ装置あるいは複写機などオフ
ィスオートメーション装置、その他の画像関係機器にお
ける画像モニタ装置として好適な画像形成装置である。

まず、この発明を適用し得る静電写真法による画像形成
の原理を、第１図および第２図によって説明する。

第１図は明部における電荷の様子を表わしている。電圧
を印加されたトナー５が感光体Ａに接すると、光導電層
２に電界が印加される。このとき、画像光が照射される
と、光導電層２中にフォトキャリアｅが発生し、このフ
ォトキャリアｅが゛心界作用を受けて光導電層２の表面
近傍に導かれる。その結果、トナー５と光導電層２の間
に強い静電引力が作用し、トナー５は光導電層２、すな
わち感光体Ａの表面に付着する。

図示の例では、光導電層２がＮ型半導体であり、トナー
５に正の電圧が印加されているので、画像光りの照射に
より光導電層２内の基体１の近傍で発生した電子は光導
電層２の表面方向に容易に導かれる。

その結果、トナー５と感光体Ａとの間に強い静電引力が
作用し、トナー５は感光体Ａに付着する。

第２図は暗部における電荷の様子を表わしている。トナ
ー５と基体ｌの導電層１ｂとの間に電界が印加されるこ
とにより、両者５とｌｂとの間に静電引力が作用するが
、両者の間には光導電層２が有り、距離が離れているた
めにその力は小さい、そのため、固定スリーブ４の内部
に設けられた磁石３による磁力、トナー５粒子相互間の
付着力等により、トナー５は光導電層２、すなわち、感
光体Ａの表面より引きはなされる。

このようにして感光体Ａの明部にトナー５が付着し、暗
部にはトナー５が付着せず画像が形成される。

表示内容を改める時には１表面にトナー像を有する感光
体Ａをそのまま再度使用する。この場合、感光体表面の
トナー像は次回の像形成に何ら悪影響を及ぼさないので
、別にクリーニング手段を設ける必要はなく、次回の像
形成時に、前記第２図について説明した理由により、不
必要なトナー像の消去が行われる。

第３図〜第５図はこの発明の実施例を示す。

この実施例は、静電写真法による画像形成の原理によっ
て画像を表示する画像形成装置にこの発明を適用したも
ので、第３図はその外観図、第４図はその断面図、第５
図は第４図の要部拡大図である０図中、６は縦型の外装
位、７はこの外装筐６の正面板に大きく開口形成した表
示画像覗き用の窓孔、８は外装筐６の台部６ａの上面に
配設した操作盤、９は窓孔７に張った表示窓ガラス、ｌ
Ｏ，１１，１２，１３は後述する画像担持体すなわち、
無端ベルト型の感光体１４を懸回するローラで、外装筐
６内の上部と−Ｆ部にそれぞれ２木ずつ軸線を外装筐６
の左右方向にして互に並行に。

かつ、それぞれ回転自由に軸支して配設しである。１４
はこれら４木のローラ１０，１１，１２．１３に懸回し
た前述の無端ベルト型の感光体（以下ベルトと略称する
）である。

ベルト１４は、例えば、基体層がポリエステルシート等
の透明シートで、その外面側に金属を非常に薄く蒸着し
て透明性を実質的に保持させたまま導電性を与え、その
金属蒸着面側にＣｄＳなどの感光物質層（光導電性層）
を形成したものである。全体的に可撓性のもので、感光
物質層側を外側にして前記４木のローラに懸回しである
。

上記４本のローラのうちローラｌＯがベルト１４を反時
計方向へ駆動する駆動ローラで、このローラ１０をモー
タＭ＋　　（第４図）で駆動すると、他の３本のローラ
１１，１２．１３が従動回転するようになっている。こ
れら３木のローラのうちローラ１１が、ベルトテンショ
ンローラで、これによってベルト１４に張りを与えるよ
うにしである。すなわち、ベルト１４が波打ち、たるみ
、スリップなく反時計回りで回動するようにしである。

この回動に伴いローラ１０，１３間のベルト１４が、そ
の外面を外装筐６の窓孔７に、画像表示部として表出さ
せながら、下から上へ移動通過する。

ベルト１４上に可視画像を形成する画像形成手段、すな
わち画像形成部は、後述するように、ローラ１２，１３
間に位置し、この画像を表示する画像表示部はローラ１
３，１０間に位置し、画像形成部においてベル）１４上
に形成された可視画像が前記画像表示部において窓孔７
を通して表示される。

上記画像形成部は、ベルト１４の内側に設けられたレー
ザビーム走査方式の画像露光袋２１１５とこの画像露光
装置１１１５によってベル）１４上に形成された静電潜
像を顕画化するトナー現像器２２とより構成されている
。

画像露光装置１５は、ベル）１４の内側に配設されて、
半導体レーザ発振器１６．ポリゴンミラースキャナ１７
．ｆＯレンズ１８、反射類１９および２木の露光ローラ
２０，２１を有している。

この２本の霧光ローラ２０，２１はローラ１２゜１３間
の互に平行に配置されて、レーザビームＬの通るスリッ
トを形成している。

この画像露光袋２ｔ１５においては、電子計算機・画像
読取り装置等から出力される時系列電気画素信号に対応
したレーザビームＬが半導体レーザ発振器１６からポリ
ゴンミラースキャナ１７に向けて発振される。スキャナ
に入射されたレーザビームＬはベルト幅方向に振られｆ
θレンズ１８、反射鏡１９、露光ローラ２０，２１間の
スリットを順次繰てローラ１２，１３間のベルト部分内
側面に入射され、そのベルト部分内面がベルト幅方向に
レーザビーム走査される。ベル）１４には、このレーザ
ビーム走査を主走査とし、ベルト１４の回動移動を副走
査として、その内面側から画像露光がなされる。

トナー現像器２２は、ローラ１２，１３間のベルト部分
の露光部の軌道外面側に近接配置されている。このトナ
ー現像器２２により、ベル）１４に形成された静電潜像
は、前述の露光同時現像プロセスにより顕画化される。

しかる後、ベルト１４は、駆動ローラｌＯに駆動されて
表示窓ガラス９に対向する位置まで移送されて表示の用
に供される。

上記露光ローラ２０．２１は、ベル）１４を。

その前後の１対の指示ローラ１２，１３を結ぶ共通外接
線より外側に保持するように配置される。

すなわち、これら露光ローラ２０，２１は、その下面を
ローラ１２，１３の下側の共通外接線よりも若干下方へ
突出させて配設しである。したがって、これらの露光ロ
ーラ２０，２１はベルト１４の内向に圧接し、ベルト１
４に常に一定の張力を付与して露光部の感光ベルトの平
面性を保持し。

ベルトの移動につれて滑らかに回転する。また、この感
光ローラ２０．２１は、回転移動によるベルト１４の波
打ちや上下動、あるいは、トナー現像器２２の現像ブラ
シ（マグネットにより形成される現像剤のブラシ状の積
立）の接触により引き起されるベル）１４の上下動を防
止し、現像位置及び露光位置を一定に保持して現像力を
向上させる。トナー現像器２２は、前述のように、ベル
ト１４の外側に配設されていて、上記共通外接線と実質
的に平行な方向矢符Ａ方向に引出し可能となっている。

第５図は、現像装置、すなわち、トナー現像器２２と、
その保持手段としての保持装置Ｈと、トナー現像器２２
の有無（外装筐６の収納部６ｂに装着されているかどう
か）を検知する検知装置にとを示す、第４図の対応部分
を拡大したものである。　　トナー現像器２２は、現像
ローラ３０、トナー３１を貯溜するホッパー３２の各部
材を一体的に支持する支持部３３を一つのユニットとし
て、現像皿３６内に収納して構成しである。ご覧にいう
ユニットは、現像皿３６の両側端に固設した固定軸３４
により回動自在に支持され、支持部３３の後端と現像皿
３６間に設けた弾性部材３５によって現像ローラ３０部
分を画像形成時に、ベル）１４に対し所定の小間隙を保
って整対静止するよう設けられている。このトナー現像
器２２は、現像皿３６の把手部３６ａを持って外装僚６
の収納部６ｂに挿入、または、これから引き出せば容易
に着脱できるようになっている。

保持装置ａＨにおいて、３８はトナー現像器２２の保持
板で、先端の勾部３８ａをトナー現像器２２の後端に掛
止して、これを外れないように保持するものである。こ
の保持板３８は中央部は外装筐６に固定した輌３９にＢ
（実線）位置とＣ（破線）位置の間を揺動可能に取り付
けである。４０は保持板３８をＣ位置にばね付勢する弾
性部材。

４１は弾性部材４０の引張力に抗して保持板３８をＢ位
置、つまり、トナー現像器２２の掛止位置に保持するプ
ランジャである。

保持装′ａＨは、このような構成となっているから、プ
ランジャ４１に通電すると、弾性部材４０の引張力に反
して保持板３８がＩｌｌ置まで回動してトナー現像器２
２に掛止される０通電を解除すると、弾性部材４０の引
張力によって再びＣ位置にαる。

すなわち、プランジャ４１に通電している時にはトナー
現像器２２が外装筐６の保持ＰＩＩ６ｂに保持され、通
電していない時には、トナー現像器２２が保持板３８の
掛止から解除されて、取り外せる状態になる。

検知装ｆｆ１Ｋは、この実施例ではスイッチＳＷＩであ
る。このスイッチＳＷ＋は、そのスイッチレバー３７に
、トナー現像器２２の前端が当接すればＯＮし、これか
ら離脱すればＯＦＦする。したがって、ＯＮ状態にあれ
ば、トナー現像器２２が収納部６ａに装着され、ＯＦＦ
状態にあれば、装着されていないことが判るようになっ
ている。５Ｗ２（第３図）はトナー現像器２２の交換を
指示する指示手段としてのスイッチである。

第６図は、第４，５図の画像形成装置の制御部の構成の
一例を示す０図中４２．はコントローラであり、操作盤
８からの入力信号に基づき操作者の指定を認識し、所定
の動作を制御する。４３はローラ１０を駆動するモータ
Ｍ１の制御回路、４４は現像ローラ３０を駆動するモー
タＭ２の駆動回路、すなわち、現像器駆動回路、４５は
トナー現像器２２に＋２００Ｖ　〜＋３００Ｖ（７）直
流現像バイアス電圧を加える現像バイアス回路、４６は
画像露光装置の駆動回路、４７はレーザー発振器１６を
駆動するレーザー駆動回路、４Ｂはプランジャ４１の駆
動回路、４９は画像読取装置、外部記憶装置等の外部機
器から送信されてくる画像信号（ビデオ信号）、５０は
ベルトクロックセンサで、駆動ローラ１０の軸に直接取
付けた、例えば、フォトエンコーダのごときセンサから
なり、駆動ローラ１０が一定角度回転する毎にパルスＰ
を発生するものである。コントローラ４２はこのパルス
Ｐを計数してベル）１４の移動量を測定し、ベルト１４
の移動、停止を制御する。

つぎに、上記構成の画像形成装置の動作と、トナー現像
ｒｊｉ２２を交換する場合の動作を、第７図のフローチ
ャートに従って説明する。

まず１画像形成装置の電源を投入すると、画像露光装置
の駆動回路４６によって同装置のモータが回転する。（
ステップ１ｏｔ）。

ついで、スイッチＳＷ１によりトナー現像器２２が外装
筒６の収納部６ａに装着されているかどうかを判断する
（ステップ１０２）、もし、トナー現像器２２が収納部
６ａに装着されていない場合には、操作者にトナー現像
器２２の装着を指示するように指令を行なう（ステップ
１０３）。

トナー現像器２２が装着されている場合には、ローラｌ
Ｏを駆動するモータＭｌ、現像ローラ３０を駆動するモ
ータＭ２．現像バイアス回路４５がそれぞれ通電可能な
状態となる。また、プランジャ４１に通電され、トナー
現像器２２が保持板３８で掛止されて収納部６ａに保持
される（ステップ１０４）、画像信号４９が操作盤８の
操作によりコントローラ４２を介して表示指示されると
、（ステップ１０Ｂ）、待機中のモータＭ、が回転し、
ローラ１０によってベルト１４が移動を開始する。また
、モータＭ２も回転し、現像バイアス電圧が印加される
。

ベルト１４が移動するとパルスＰの計数が開始され、画
像信号により変調されたレーザビームＬで露光走査され
る。

ベル）１４への画像信号の書き込みが終了すると、すな
わちベルト１４の露光領域の後端が現像位置を通過した
とき、モータＭ２がＯＦＦして現像バイアス電圧の印加
が解除され待機状態になる。そして、パルスＰの計数値
が所定の値になったとき、モータＭ１が停止しベルト１
４が止まる。このとき、ベル）１４上に形成された画像
は、窓孔７より視認できる（ステップ１０７）。

一方、ステップ１０５において、操作盤８上のスイッチ
ＳＷ２によりトナー現像器２２の交換を指示すると、コ
ントローラ４２は、レーザビームＬによる露光走査を制
御しないで、モータＭ１とモータＭ２の駆動、および現
像バイアス電圧の印加を行ない、ベル）１４の移動に伴
う発生パルスＰを計数して、ベルト１４が一回転したと
き、停止するよう制御する（ステップｔＯａ）、すなわ
ち、トナー現像器２２の交換指令が出ると、ベルト１４
上に形成されていた画像を自動的に消去するように制御
する６ ベル）１４が一回転し画像消去が終了すると。

モータＭｌ、　モータＭ２．および現像バイアス電圧の
電源が解除されるとともに、プランジャ４１への通電が
解除される（ステップ１０９）、このようにして保持を
解除されたトナー現像器２２は、全ての電源を解除する
ことなく、画像露光装２ｔ１５のモータに通電している
状態で、交換や保守、修理等の処理を行うことができる
（ステップ１　１　０）　　。

これらの処理を終えたところで、再びトナー現像器２２
を収納部６ｂに装着すると、ステップ１０２にもどり、
次の動作に備え待機状態となる。

上述のように、この実施例では、スイッチＳＷ２により
トナー現像器２２の交換を指示すると、ベルト１４が一
回転してその上に形成された画像が消去されるとともに
、ベルト駆動モータＭ１と現像モータＭ２と現像バイア
ス電圧の電源が０ＦＦＬ、画像露光装ａｌ１５へ通電し
たままの状態で、トナー現像器２２が保持板３８の保持
から解放される。

したがって、トナー現像器２２を交換しても、その前後
のトナーが混ざり合ったり、その結果。

混色を生ずるといったおそれはなくなる。また。

トナー現像器２２を交換して再たび使用する場合でも、
あらためて電源を投入する必要はなく、使用状態になる
までの待ち時間が短くて済むようになる。

上記実施例は、電子写真方式による画像形成装置におい
てこの発明を適用した場合の例であるが、消去可ず駈な
画像を担持する画像担持体と、画像形成部とが分離でき
る画像形成装置においてこの発明を適用することもａ丁
濠である。

〔効果〕

以」二説明したように、この発明によれば、画像形成゛
ト段の交換を指示すると、画像担持体の画像が消去され
１画像露光手段へ通電したま−の状態で、前記画像形成
手段の保持が解除される構成としたから１画像形成手段
交換前後のトナーの混合や、これによる混色を防止する
ことができるとともに、画像形成手段交換後、再び使用
するときの待ち時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明を適用し得る静電写真
法による画像形成の原理を説明するための説明図、第３
図は、この発明に係る画像形成装置の実施例を示す外観
図、第４図は、第３図の断面図、第５図は、第４図の要
部拡大図、第６図は、実施例の制御部の構成の一例を示
すブロック図、第７図は、実施例の画像形成装置の動作
例を示すフローチャートである。 ８・・・・・・・・・操作盤 １４・・・・・・無端ベルト型の感光体（画像担持体）
１５・・・・・・画像露光装置 ２２・・・・・・トナー現像器（現像装置）ＳＷ２・・
・スイッチ（現像装置の交換を指示する手段） Ｈ・・・・・・・・・保持装置 Ｋ・・・・・・・・・検知装置 １１に１図 ＩＩＧ　因 第　７１！ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像担持体と、前記画像担持体上に消去可能な可視画像
   を形成するための画像形成手段と、この画像形成手段を
   交換可能に保持する保持手段と、前記画像形成手段の交
   換を指示する指示手段と、この指示手段による交換の指
   示に応じて、画像担持体上に形成した可視画像を消去す
   る手段と、画像が消去されて後、前記画像形成手段の交
   換を可能とするべく前記保持手段を解除する手段とを備
   えたことを特徴とする画像形成装置。