JP2875339B2 - Image forming method and image forming apparatus - Google Patents
Image forming method and image forming apparatusInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、印刷機や複写機等の画像形成装置に関する
ものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image forming apparatus such as a printing machine and a copying machine.
[従来の技術] 従来の複写機や光プリンタに利用されていた画像形成
装置は、電子写真方式によるものが一般的であった。[Prior Art] Image forming apparatuses used in conventional copiers and optical printers are generally of the electrophotographic type.
この方式は、基本的にトナーを静電潜像に従って付着
させることにより画像を形成するものであり、第2図に
示すように感光体8を中心として以下のような各プロセ
スから構成されている。This method basically forms an image by adhering toner in accordance with an electrostatic latent image, and comprises the following processes centering on the photoconductor 8 as shown in FIG. .
まず、感光体8をコロナ帯電器9等により一様に帯電
させ、露光装置10により画像に応じて露光を行うことに
より前記感光体8の表面上に静電潜像を形成する。First, the photoreceptor 8 is uniformly charged by a corona charger 9 or the like, and is exposed according to an image by an exposure device 10 to form an electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 8.
そして、現像機11において帯電したトナー12をこの静
電潜像に応じて付着させ現像を行い、転写器13により記
録紙14に転写後、定着機15により記録紙14上で、熱や圧
力等により記録紙上でトナーを定着させ15、画像形成は
完了する。Then, the charged toner 12 is adhered in the developing device 11 in accordance with the electrostatic latent image to perform development. After being transferred to the recording paper 14 by the transfer device 13, heat, pressure, etc. To fix the toner on the recording paper 15 to complete the image formation.
なお、感光体8上の残留トナーは、クリーナ16によ
り、次の画像形成前に除去される。The residual toner on the photoconductor 8 is removed by the cleaner 16 before the next image formation.
このような電子写真方式の画像形成装置については、
たとえばアール・エム・シャファート著「電子写真」
(共立出版、1973年)あるいは、電子写真学会編「電子
社写真技術の基礎と応用」(コロナ社、1988年)等に詳
しく述べられている。For such an electrophotographic image forming apparatus,
For example, "Electrophotography" by Earl M. Schafert
(Kyoritsu Shuppan, 1973), or "Electronic Photographic Society, Fundamentals and Applications" (Corona Publishing Co., 1988).
[発明が解決しようとする課題] 以上のように、前記従来技術は、互いに複雑に関係し
あった多くのプロセスからなり、複雑な構成でなければ
画像形成を実現できなかった。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the above-described conventional technology includes many processes that are complicatedly related to each other, and image formation cannot be realized without a complicated configuration.
また、コロナ帯電や現像のためのバイアス電圧等は高
電圧を必要とし関与する部材に高耐圧性が要求されるた
めに、装置の小型化が困難であった。Also, a bias voltage for corona charging and development requires a high voltage, and the members involved are required to have a high withstand voltage, so that it has been difficult to reduce the size of the apparatus.
また、画像形成のための、基本的なドライビングフォ
ースが静電気であることから、記録画像の品質が温度や
湿度等の環境条件の影響を受けやすいことなどの問題点
があった。Further, since the basic driving force for forming an image is static electricity, there is a problem that the quality of a recorded image is easily affected by environmental conditions such as temperature and humidity.
また、高精細な画像ほど小粒径のトナーを用いること
が要求されるが、従来技術では、現像を行う現像機11に
おいて、磁力や静電気力でトナー12を付着させた部材が
回転することにより、現像領域17にトナー12を、次々
に、搬送し、現像領域17において、電界によりトナーを
前記感光体表面に移動させる。In addition, it is required to use a toner having a small particle size for a high-definition image. However, in the related art, in a developing device 11 for performing development, a member on which the toner 12 is attached by magnetic force or electrostatic force rotates. The toner 12 is conveyed to the developing area 17 one after another, and in the developing area 17, the toner is moved to the surface of the photoconductor by an electric field.
この時、前記現像機11におけるトナー12の搬送部材へ
の付着力は、前記現像領域17における前記感光体8方向
への前記電界による吸引力よりは弱く設定せねばならな
いのであるが、トナーの粒径、帯電電荷量等この現象に
関与する物性は必ず分布を持っており、結果的に全ての
トナーを制御することはできず、特に高速の画像形成を
要求される場合には遠心力等により振り飛ばされて装置
内に浮遊するトナーが多くなり、また粒径が小さく軽い
トナーほど浮遊し続けやすい。At this time, the adhesion force of the toner 12 to the conveyance member in the developing device 11 must be set to be weaker than the suction force by the electric field in the developing area 17 in the direction of the photoconductor 8. Physical properties related to this phenomenon, such as diameter and charge amount, always have a distribution, and as a result, it is not possible to control all toners. The amount of toner that is shaken off and floats in the apparatus increases, and the lighter toner having a smaller particle diameter tends to continue floating.
結果、これらのトナーが、装置内を搬送されてくる記
録紙14上に、直接、あるいは装置内の各部材への付着を
経由して付着し、汚れとなって現われるという問題があ
った。As a result, there is a problem that these toners adhere to the recording paper 14 conveyed in the apparatus directly or via the adhesion to each member in the apparatus, and appear as dirt.
ところで、従来技術では、前記現像領域17において、
前記現像機11の前記搬送部材上でトナー12は、一般に磁
気ブラシ現象法により、穂立ちを形成した状態で前記感
光体8にこすりつけられる。By the way, in the prior art, in the developing area 17,
The toner 12 is rubbed on the photoreceptor 8 in a state in which ears are formed, generally by a magnetic brush phenomenon method, on the conveying member of the developing device 11.
このため、カラー画像を記録するために複数の色のト
ナーを用いるときには、各色のトナー毎に現像機が必要
となるが、前記穂立ちを前記感光体にこすりつける際
に、現像機内に他の色のトナーを取り込み、その結果記
録紙上に不必要な混色を生じるという問題があった。For this reason, when a plurality of color toners are used to record a color image, a developing device is required for each color toner, but when the ears are rubbed against the photoconductor, another developing device is set in the developing device. There is a problem that the color toner is taken in, and as a result, unnecessary color mixture occurs on the recording paper.
そこで、これを解決するために、2つの手法が取られ
ている。Therefore, two approaches have been taken to solve this.
1つは、各色のトナー毎に感光体上への現像、記録紙
への転写、定着を完了させ、感光体8上には常に1色の
トナー画像のみ形成する方法である。One is a method in which development on a photoconductor, transfer to recording paper, and fixing are completed for each color toner, and only one color toner image is formed on the photoconductor 8 at all times.
しかしこの方法では、1つのカラー画像を形成するた
めにトナーの色の数だけ画像形成プロセスを繰り返すた
め、単色の画像形成時間に比べ使用するトナーの色の数
倍の画像形成時間を要するという問題があった。However, in this method, since the image forming process is repeated by the number of toner colors to form one color image, an image forming time several times as large as the toner color to be used is required as compared with a single color image forming time. was there.
他の方法は、現像領域17において前記トナー搬送部材
上のトナー12が前記感光体8にこすりつけられるのでは
なく、あるギャップを設けて帯電したトナーと前記感光
体を対置させ、感光体上の静電潜像に基づく電界により
飛翔させる非接触現像法と呼ばれるものである。In another method, the toner 12 on the toner conveying member is not rubbed against the photoconductor 8 in the developing area 17, but a gap is provided so that the charged toner and the photoconductor are opposed to each other, and the static electricity on the photoconductor is changed. This is called a non-contact development method in which an electric field based on an electrostatic latent image flies.
しかし、このギャップを小さく精度良く作成するのは
困難である反面、前記電界は前記感光体表面からの距離
が遠くなるに従い急激に減衰するため、微細な静電潜像
を得るのは困難であったという問題があった。However, while it is difficult to make this gap small and accurate, it is difficult to obtain a fine electrostatic latent image because the electric field rapidly attenuates as the distance from the photoconductor surface increases. There was a problem.
そこで、本発明は、小型化に適し、簡単な構成によっ
て画像形成を実現できる画像形成装置を提供することを
目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus suitable for miniaturization and capable of realizing image formation with a simple configuration.
また、良好なカラー画像を形成できる画像形成装置を
提供することを目的とする。It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of forming a good color image.
[課題を解決するための手段] 本発明は前記目的達成のために、画像形成媒体の運動
を光により制御することを特徴とする第1の画像形成方
法を提供する。Means for Solving the Problems To achieve the above object, the present invention provides a first image forming method, wherein the movement of an image forming medium is controlled by light.
また、前記目的達成のために、本発明は、画像形成媒
体を光源と被画像形成物とを結ぶ光路中の空間に位置さ
せ、光により制御して被画像形成物上に移動し、定着し
て画像を形成することを特徴とする第2の画像形成方法
を提供する。Further, in order to achieve the above object, the present invention provides an image forming medium which is located in a space in an optical path connecting a light source and an image forming object, is moved on the image forming object under the control of light, and is fixed. A second image forming method, wherein an image is formed by forming the image.
また、本発明は、前記目的達成のために、光源と、該
光源の光による画像形成媒体の被画像形成物への移動を
制御する制御手段とを有することを特徴とする第1の画
像形成装置を提供する。According to another aspect of the present invention, there is provided a first image forming apparatus comprising: a light source; and control means for controlling movement of the image forming medium to the image forming object by light from the light source. Provide equipment.
この、第1の画像形成装置においては、画像形成媒体
を浮遊させる浮遊手段と、浮遊した画像形成媒体の被画
像形成物への移動を制御する前記制御手段を有するよう
にしても良い。The first image forming apparatus may include a floating unit for floating the image forming medium and the control unit for controlling the movement of the floating image forming medium to the image forming object.
また、この場合、前記浮遊手段は、画像形成媒体に超
音波を照射する手段としても良い。In this case, the floating unit may be a unit that irradiates an ultrasonic wave to the image forming medium.
また、前記画像形成装置において、循環経路内の画像
形成媒体を被画像形成物へ移動させるための光が入射す
る開口部と、画像形成媒体が循環経路内より被画像形成
物上へ移動するための開口部を有する、浮遊させた画像
形成媒体を循環させる循環経路を備えるようにしても良
い。この場合、この開口部は共用しても良く、また共用
しない場合は、前記画像形成媒体の移動方向に直角な断
面積が、前記循環経路内の他の領域における断面積より
も小さいようにしても良く、また、画像形成媒体の移動
方向に直角な断面積が開口部の上流側と下流側とで異な
っているようにしても良く、光入射側の開口部と記録紙
等の被画像形成物側の開口部との大きさが異なるよにし
ても良い。Further, in the image forming apparatus, an opening through which light for moving the image forming medium in the circulation path to the image forming object is incident, and the image forming medium moves from the circulation path to the image forming object. A circulation path for circulating the floating image forming medium having the above-mentioned opening may be provided. In this case, the opening may be shared, and when not shared, the cross-sectional area perpendicular to the moving direction of the image forming medium is set to be smaller than the cross-sectional area in another area in the circulation path. The cross-sectional area perpendicular to the moving direction of the image forming medium may be different between the upstream side and the downstream side of the opening. The size may be different from the size of the opening on the object side.
また、前記目的達成達成のために、本発明は、光源
と、画像形成媒体を光源と被画像形成物とを結ぶ光路中
の空間に位置させる手段と、光源の光による画像形成媒
体の被画像形成物への移動を制御する制御手段とを有す
ることを特徴とする第2の画像形成装置を提供する。In order to achieve the above object, the present invention provides a light source, a unit for positioning an image forming medium in a space in an optical path connecting the light source and the image forming object, and an image forming medium on the image forming medium by light from the light source. A second image forming apparatus comprising: a control unit configured to control movement to a formed object.
なお、前記第1、第2の画像形成装置においては、必
要ある場合は、被画像形成物上に移動した画像形成媒体
を、被画像被形成物へ定着する定着手段を備えるように
しても良い。The first and second image forming apparatuses may include, if necessary, a fixing unit that fixes the image forming medium moved onto the image forming object to the image forming object. .
この場合、定着手段は、被画像形成物に到達する前
に、移動する画像形成媒体を溶融するようにしても良
い。このとき、画像形成媒体を溶融するための手段とし
て、赤外光光源を備えても良い。また、定着手段はヒー
トロールであっても良い。または、フラッシュランプで
あっても良い。In this case, the fixing unit may melt the moving image forming medium before reaching the image forming object. At this time, an infrared light source may be provided as a means for melting the image forming medium. Further, the fixing means may be a heat roll. Alternatively, a flash lamp may be used.
また、前記第1、第2の画像形成装置において、光源
としてレーザ光光源を備えるようにしても良い。Further, in the first and second image forming apparatuses, a laser light source may be provided as a light source.
この場合は、レーザ光を走査する手段を備えるか、前
記レーザ光光源をアレイ状に備えることが望ましい。In this case, it is desirable to provide a means for scanning the laser light or to provide the laser light source in an array.
また、前記画像形成装置において、前記制御手段は、
前記画像形成媒体の移動を制御するために、光源からの
光の集光点の位置を制御するようにしても良い。In the image forming apparatus, the control unit includes:
In order to control the movement of the image forming medium, the position of the focal point of the light from the light source may be controlled.
この場合は、制御手段が集光点の位置を制御するため
の焦点可変レンズを備えるようにしても良い。In this case, the control means may include a variable focus lens for controlling the position of the focal point.
また、前記画像形成装置において、前記制御手段は、
前記画像形成媒体の移動を制御するために、形成すべき
画像に応じて、光の強度あるいは照射面積を制御するよ
うにしても良い。In the image forming apparatus, the control unit includes:
In order to control the movement of the image forming medium, the light intensity or the irradiation area may be controlled according to the image to be formed.
また前記画像形成装置においては、浮遊状態にある画
像形成媒体として備えたトナー、または、霧状状態にあ
る画像形成媒体として備えたインクを、前記移動の制御
の対象とするようにしても良い。または、画像形成媒体
が液体中に浮遊させ、これを霧状状態とし、前記移動の
制御の対象とするようにしても良い。In the image forming apparatus, the movement may be controlled by toner provided as an image forming medium in a floating state or ink provided as an image forming medium in a mist state. Alternatively, the image forming medium may be suspended in a liquid and made to be in a mist state, and may be subjected to the movement control.
また、前記画像形成装置においては、前記画像形成媒
体は複数色の画像形成媒体であり、前記制御手段は各色
毎の画像形成媒体の移動を、それぞれ制御することによ
りカラー画像を形成するようにしても良い。Further, in the image forming apparatus, the image forming medium is an image forming medium of a plurality of colors, and the control unit controls the movement of the image forming medium for each color to form a color image. Is also good.
この場合には、光源として白色レーザ光源を備え、前
記制御手段が各色毎の画像形成媒体の移動を制御するた
めの光を、白色レーザ光より分光する手段を備えるよう
にしても良い。In this case, a white laser light source may be provided as a light source, and the control unit may include a unit for separating the light for controlling the movement of the image forming medium for each color from the white laser light.
また、前記目的達成達成のために、本発明は、入力画
像信号を処理する画像信号処理手段と、光源と、画像形
成媒体を浮遊させる浮遊手段と、被画像形成物を搬送す
る搬送手段と、画像信号処理手段の処理した画像信号に
応じて、光源よりの光による浮遊した画像形成媒体の搬
送された被画像形成物への移動を制御する露光手段と、
被画像形成物上に移動した画像形成媒体を、被画像被形
成物へ定着する定着手段とを有することを特徴とする第
3の画像形成装置を提供する。In order to achieve the object, the present invention provides an image signal processing unit that processes an input image signal, a light source, a floating unit that floats an image forming medium, and a transport unit that transports an image forming object, Exposure means for controlling the movement of the floating image forming medium by the light from the light source to the conveyed image forming object, according to the image signal processed by the image signal processing means,
A third image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes an image forming medium moved onto an image forming object to the image forming object.
さらに、また、本発明は、原稿を読み取るための原稿
読み取り手段と、読み取った原稿の画像を複写する前記
画像形成装置を備えたことを特徴とする複写機をも提供
する。Further, the present invention also provides a copying machine comprising: a document reading unit for reading a document; and the image forming apparatus for copying an image of the read document.
また、さらに、前記原稿を読み取るための原稿読み取
り手段と、通信路を介して画像情報の送受を行う通信制
御部と、通信制御部の受信した画像情報が指定する画像
を形成する前記記載の画像形成装置と、を備えたことを
特徴とするファクシミリ装置をも提供する。A document reading unit for reading the document; a communication control unit for transmitting and receiving image information via a communication path; and the image forming the image specified by the image information received by the communication control unit. And a facsimile machine comprising: a forming device.
また、併せて、本発明は、電子写真方式により画像を
形成する画像形成装置であって、 装置内に浮遊する画像形成に不要なトナーを移動する
ための光源を有することを特徴とする第4の画像形成装
置を提供する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming an image by an electrophotographic method, comprising a light source for moving toner unnecessary for forming an image floating in the apparatus. Image forming apparatus.
この場合、不要なトナーの移動を光により制御する光
源は、レーザアレイであっても良い。また、光源の波長
は、形成装置内の感光体の感光しない波長の光であるよ
うにすれば、画像形成と並行して不要なトナーを回収で
きる。In this case, the light source for controlling the unnecessary movement of the toner by light may be a laser array. Further, if the wavelength of the light source is a wavelength at which the photosensitive member in the forming apparatus is not exposed to light, unnecessary toner can be collected in parallel with the image formation.
[作 用] 本発明に係る第1の画像形成方法によれば、画像形成
媒体の運動を光により制御するため、簡易なプロセスに
より画像形成媒体の移動等を実現できる。[Operation] According to the first image forming method of the present invention, the movement of the image forming medium can be realized by a simple process because the movement of the image forming medium is controlled by light.
また、本発明に係る第2の画像形成方法によれば、画
像形成媒体を光源と被画像形成物とを結ぶ光路中の空間
に位置させ、位置させた画像形成媒体を、画像形成物上
に移動させる。According to the second image forming method of the present invention, the image forming medium is positioned in the space in the optical path connecting the light source and the image forming object, and the positioned image forming medium is placed on the image forming material. Move.
また、本発明に係る第1の画像形成装置によれば、該
光源の光による画像形成媒体の被画像形成物への移動を
制御するため、装置の小型化が可能となる。Further, according to the first image forming apparatus of the present invention, since the movement of the image forming medium to the image forming object by the light of the light source is controlled, the size of the apparatus can be reduced.
また、浮遊手段により画像形成媒体を浮遊させれば、
移動の制御がより容易になる。Also, if the image forming medium is floated by the floating means,
Movement control becomes easier.
また、前記画像形成装置において、循環経路内を画像
形成媒体を循環させつつ、画像形成媒体の被画像形成物
上への移動を制御すれば、画像形成媒体の有効な利用が
図れる。Further, in the image forming apparatus, if the movement of the image forming medium onto the image forming object is controlled while circulating the image forming medium in the circulation path, the image forming medium can be effectively used.
また、本発明に係る第2の画像形成装置によれば、光
源と、画像形成媒体を光源と被画像形成物とを結ぶ光路
中の空間に位置させ、光源の光により画像形成媒体の被
画像形成物への移動を制御する また、前記第1、第2の画像形成装置において、画像
形成媒体として、複数色の画像形成媒体を用い、制御手
段が各色毎の画像形成媒体の移動を、それぞれ制御する
ことにより良好なカラー画像を形成することができる。Further, according to the second image forming apparatus of the present invention, the light source and the image forming medium are located in the space in the optical path connecting the light source and the image forming object, and the image of the image forming medium is In addition, in the first and second image forming apparatuses, a plurality of color image forming media are used as the image forming media, and the control unit controls the movement of the image forming media for each color. By controlling, a good color image can be formed.
また、被画像形成物上に移動した画像形成媒体を、被
画像被形成物へ定着する定着手段を備えれば、より広範
な画像形成媒体を使用できるようになる。Further, if a fixing unit for fixing the image forming medium moved onto the image forming object to the image forming object is provided, a wider range of image forming medium can be used.
また、本発明に係る第3の画像形成装置によれば、画
像信号処理手段は入力画像信号を処理し、露光手段は画
像信号処理手段の処理した画像信号に応じて、光源より
の光により、浮遊手段により浮遊された画像形成媒体
の、搬送手段が搬送した被画像形成物への移動を制御す
る。そして、定着手段が被画像被形成物へ定着を行う。According to the third image forming apparatus of the present invention, the image signal processing means processes the input image signal, and the exposure means responds to the image signal processed by the image signal processing means by light from the light source. The movement of the image forming medium suspended by the floating means to the image forming object transported by the transport means is controlled. Then, the fixing unit performs fixing on the image forming object.
また、本発明に係る第4の画像形成装置によれば、電
子写真方式により画像を形成する画像形成装置におい
て、光源よりの光により、装置内に浮遊する画像形成に
不要なトナーを移動するため、係る浮遊トナーによる不
具合を抑制することができる。According to the fourth image forming apparatus of the present invention, in an image forming apparatus for forming an image by an electrophotographic method, light unnecessary for image formation floating in the apparatus is moved by light from a light source. Therefore, it is possible to suppress the trouble caused by the floating toner.
[実施例] 以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について説
明する。Embodiment An embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described below.
本発明に係る画像形成装置は、光圧力によりトナー等
の画像形成媒体の運動を制御することを第1の特徴とす
る。The first feature of the image forming apparatus according to the present invention is that the motion of an image forming medium such as toner is controlled by optical pressure.
本発明において利用する光圧力の詳細については、た
とえば「フィジカル・レビュー・レターズ」第24巻、第
4号(1970年)第156頁から第159頁(“PHYSICAL REVI
EW LETTERS",Vol.24,No.4(1970)P156−159)や「光
学」(財団法人日本応用物理学会分科会日本光学会)第
18巻、第4号(1988年)第196頁から第202頁等に論じら
れている。For details of the optical pressure used in the present invention, see, for example, “Physical Review Letters”, Vol. 24, No. 4, (1970), pp. 156 to 159 (“PHYSICAL REVI
EW LETTERS ", Vol.24, No.4 (1970) P156-159) and" Optics "(Japan Society of Applied Physics, Japan Optical Society)
18, pp. 196-202, No. 4, (1988).
すなわち、一般に原子に1方向から光を照射した場
合、前記原子は1方向から衝突するフォトンの吸収と、
吸収したフォトンを放出する自然放出とを繰返し、それ
に伴って前記原子の運動量は変化する。このときフォト
ンを吸収することによる運動量変化は常に1方向である
のに対し、フォトンの自然放出に伴う運動量変化は平均
すれば等方的であるため、前記原子は光の照射方向にの
み運動量変化を生じる。That is, in general, when light is irradiated to an atom from one direction, the atom absorbs photons that collide from one direction,
The spontaneous emission of emitting absorbed photons is repeated, and the momentum of the atoms changes accordingly. At this time, the momentum change due to absorption of photons is always in one direction, whereas the momentum change due to spontaneous emission of photons is isotropic on average, so the atoms change momentum only in the light irradiation direction. Is generated.
これが光圧力と呼ばれるものである。 This is called light pressure.
ところで、前記フォトンの吸収は前記原子固有の共鳴
周波数に依存するため、光圧力の大きさは、照射する光
の周波数に依存し、その様子は原子の種類により異な
る。By the way, since the absorption of the photons depends on the resonance frequency inherent to the atoms, the magnitude of the light pressure depends on the frequency of the light to be irradiated, and the state differs depending on the type of the atoms.
また、ミクロンオーダの粒子に光を当てた場合、光は
粒子境面において屈折するため照射した方向とは直角な
方向にも光圧力の成分を持つことになる。In addition, when light is applied to micron-order particles, the light is refracted at the particle boundary surface, and thus has a light pressure component in a direction perpendicular to the irradiation direction.
この時、照射する光がたとえば、光路に垂直な平面上
において空間的にガウス分布状の強度分布をもっている
レーザ光である場合には、周囲雰囲気よりも屈折率の高
い粒子は光強度の強いレーザ光の中心に引かれ、周囲雰
囲気よりも屈折率の低い粒子は逆にレーザ光の中心から
遠ざかる向きに力を受ける。このように照射光に強度分
布がある場合には、光の照射方向と垂直な方向にも光圧
力は生ずる。At this time, if the irradiation light is, for example, a laser beam having a spatially Gaussian intensity distribution on a plane perpendicular to the optical path, particles having a higher refractive index than the surrounding atmosphere will be a laser beam having a higher light intensity. Particles that are attracted to the center of the light and have a lower refractive index than the surrounding atmosphere receive a force in the direction away from the center of the laser light. When the irradiation light has an intensity distribution as described above, a light pressure is also generated in a direction perpendicular to the light irradiation direction.
そこで、この現象を利用するとガウス分布状の強度分
布をもっているレーザ光をある領域に収束するような場
合、周囲雰囲気よりも屈折率の高い粒子を前記レーザ光
の収束領域近傍に捕獲することができる。Therefore, if this phenomenon is used to converge a laser beam having a Gaussian intensity distribution to a certain region, particles having a higher refractive index than the surrounding atmosphere can be captured in the vicinity of the laser beam converging region. .
なお、以上の現象は、光圧力と屈折率に基づくもので
あり、常温付近においては温度湿度の影響は、ほとんど
無視できる。The above phenomenon is based on the light pressure and the refractive index, and the influence of the temperature and the humidity can be almost ignored near normal temperature.
以上、説明したような光圧力により、本発明に係る画
像形成装置は、画像形成媒体の運動を制御することを特
徴とするのであるが、本実施例においては、一例とし
て、光源を備え、光源と記録紙等の被画像形成物とを結
ぶ光路中に、トナーまたはインク等の画像形成媒体を配
置し、光圧力により、画像形成媒体を被画像形成物上に
移動させ画像を形成する画像形成装置について説明す
る。As described above, the image forming apparatus according to the present invention is characterized by controlling the movement of the image forming medium by the light pressure as described above. In the present embodiment, as an example, a light source is provided. An image forming medium such as toner or ink is arranged in an optical path connecting an image forming object such as a recording paper and the like, and the image forming medium is moved onto the image forming object by light pressure to form an image. The device will be described.
まず、本実施例に係る画像形成装置の概要について説
明する。First, an outline of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
第1図に本実施例に係る画像形成装置の構成の概要を
示す。FIG. 1 shows an outline of the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment.
図中、1は光源、2は被画像形成物、3は画像形成媒
体、4、5、6は画像形成媒体3を供給、循環させる機
構を示し、6が循環経路にあたる。In the figure, 1 is a light source, 2 is an image forming object, 3 is an image forming medium, 4, 5, and 6 are mechanisms for supplying and circulating the image forming medium 3, and 6 corresponds to a circulation path.
また、7は循環経路中の設けられた開口部を示す。 Reference numeral 7 denotes an opening provided in the circulation path.
このような構成において、本実施例に係る画像形成装
置は、一定の循環経路6の中を浮遊しているトナーある
いは粒状のインク等の画像形成媒体3に対し、前記循環
経路6の一部に設けられた開口部7を通して、記録すべ
き画像情報に応じて選択的に光を照射し、前記画像形成
媒体3を光圧力により記録紙等の前記被画像形成物2に
向かって移動させ、その結果前記被画像形成物2への画
像形成を行う。In such a configuration, the image forming apparatus according to the present embodiment is configured such that the image forming medium 3 such as toner or granular ink floating in a certain circulation path 6 Through the opening 7 provided, light is selectively irradiated according to image information to be recorded, and the image forming medium 3 is moved toward the image forming object 2 such as recording paper by light pressure. As a result, an image is formed on the image forming object 2.
なお、トナー等の画像形成媒体を循環経路により供給
するのは、トナーを有効に使用できるようにするためで
あり、画像形成媒体の供給は、これ以外の方法によって
行うようにしても良い。The reason why the image forming medium such as toner is supplied through the circulation path is to enable the toner to be used effectively, and the image forming medium may be supplied by any other method.
また、光源1、被画像形成物3、画像形成媒体2の位
置関係や、各々がなす角度等は、実際の装置設計の事情
や目的に応じて決定されるものであり、第1図は、それ
らのうちの一つを例示したものである。In addition, the positional relationship between the light source 1, the image forming object 3, and the image forming medium 2 and the angle formed by each of them are determined according to the circumstances and purpose of the actual device design. One of them is illustrated.
すなわち、たとえば、必ずしも光線は被画像形成媒体
に垂直でなく照射するようにしても良い。That is, for example, the light beam may irradiate the image forming medium not perpendicularly.
以上のように、本実施例に係る画像形成装置において
は、画像形成のためのドライビングフォースは光圧力で
あり、温度湿度等の影響を受けにくく、また前記画像形
成媒体の挙動を完全に制御することができるために、前
記従来技術において問題となった前記被画像形成物上で
の汚れは生じない。As described above, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the driving force for image formation is light pressure, is not easily affected by temperature and humidity, and completely controls the behavior of the image forming medium. Therefore, the contamination on the image forming object, which is a problem in the related art, does not occur.
また、前記画像形成に寄与しなかった前記画像形成媒
体3は、前記循環経路6を循環し再利用されるため効率
的である。Further, the image forming medium 3 that has not contributed to the image formation is circulated through the circulation path 6 and reused, so that it is efficient.
この他、本実施例において、照射光のスポット径が必
要な解像度に応じた大きさとなるよう光学系を調整し (照射光のスポット径)≧(画像形成媒体の粒径) を満たす画像形成媒体を用いれば、高精細な画像を記録
することができる。In addition, in this embodiment, the optical system is adjusted so that the spot diameter of the irradiation light has a size corresponding to the required resolution, and the image forming medium that satisfies (the spot diameter of the irradiation light) ≧ (the particle diameter of the image forming medium) Is used, a high-definition image can be recorded.
さらに、前記画像形成媒体3の循環経路6と前記被画
像形成物2とは非接触であるため、従来技術において発
生したような混色は生じない。Further, since the circulation path 6 of the image forming medium 3 is not in contact with the image forming object 2, color mixing does not occur as in the related art.
以下、本実施例に係る画像形成装置の詳細について、
被画像形成物として記録紙を用いる場合を例に取り説明
する。Hereinafter, details of the image forming apparatus according to the present embodiment,
The case where a recording sheet is used as an image forming object will be described as an example.
(第1実施例) 第3図に、本第1実施例に係る画像形成装置の構成を
示す。First Embodiment FIG. 3 shows the configuration of an image forming apparatus according to the first embodiment.
図中、6は循環経路、18はトナー、19は超音波振動子
20は送風機、21は開口部、22は記録紙、23は光学系、24
は定着用ヒートロール、25はレーザ光源、26は音響光学
変調器26、27はポリゴンミラー、29は集光レンズを示
す。In the figure, 6 is a circulation path, 18 is a toner, 19 is an ultrasonic vibrator.
20 is a blower, 21 is an opening, 22 is recording paper, 23 is an optical system, 24
Denotes a fixing heat roll, 25 denotes a laser light source, 26 denotes an acousto-optic modulator 26, 27 denotes a polygon mirror, and 29 denotes a condenser lens.
以下、その動作について説明する。 Hereinafter, the operation will be described.
本実施例では画像形成媒体として平均粒径10μmのト
ナー18を用いる。In this embodiment, a toner 18 having an average particle diameter of 10 μm is used as an image forming medium.
前記トナー18は超音波振動子19により空気中に浮遊
し、送風機20により循環経路6の中をゆっくりと浮遊し
ながら移動していく。開口部21においては、トナーの移
動速度が搬送されてくる記録紙22と同方向で、ほぼ等し
い速度であることが望ましい。The toner 18 floats in the air by the ultrasonic vibrator 19 and moves while slowly floating in the circulation path 6 by the blower 20. In the opening 21, it is desirable that the moving speed of the toner is substantially equal to the moving speed of the toner in the same direction as the recording paper 22 being conveyed.
前記トナー18は、前記開口部22において光学系23によ
りレーザ光を照射され、搬送されてきた記録紙に向かっ
て飛翔する。The toner 18 is irradiated with laser light by the optical system 23 through the opening 22 and flies toward the conveyed recording paper.
この時、記録紙22に到達するトナー量は前記レーザ光
の強度に依存するため、レーザ光強度を調節することに
より階調のある画像を形成することが可能である。At this time, since the amount of toner reaching the recording paper 22 depends on the intensity of the laser light, an image having a gradation can be formed by adjusting the intensity of the laser light.
飛翔したトナーは前記記録紙22に付着するが、この時
前記記録紙表面が粘着性の物質で覆われていると前記ト
ナーの付着が更に安定化される。The flying toner adheres to the recording paper 22. At this time, if the recording paper surface is covered with an adhesive substance, the adhesion of the toner is further stabilized.
この後、前記記録紙上のトナーは定着用ヒートロール
24によって定着される。この定着手段としては、フラッ
シュランプを用いることも可能である。After that, the toner on the recording paper is
Rooted by 24. As this fixing means, a flash lamp can be used.
ここで用いた光学系23のレーザ光源25は出力1Wのアル
ゴンレーザで、レーザ光は記録すべき画像情報に応じて
動作する音響光学変調器26によりスイッチングされ、ポ
リゴンミラー27により前記記録紙の搬送方向28と直角方
向に走査され、集光レンズ29により前記記録紙22の表面
上で直径10μmのスポットを形成する。The laser light source 25 of the optical system 23 used here is an argon laser with an output of 1 W. The laser light is switched by an acousto-optic modulator 26 that operates according to the image information to be recorded, and the polygon mirror 27 conveys the recording paper. Scanning is performed in a direction perpendicular to the direction 28, and a condensing lens 29 forms a spot having a diameter of 10 μm on the surface of the recording paper 22.
このレーザ光は、その光路断面においてガウス分布状
の強度分布を有しており、第4図に示すように前記開口
部21の領域内で前記レーザ光の光束内に存在したトナー
18は、前記直径100μmのスポット領域に向かって移動
する。This laser light has a Gaussian intensity distribution in the optical path cross section, and as shown in FIG. 4, the toner existing in the light beam of the laser light in the region of the opening 21
18 moves toward the 100 μm diameter spot area.
このとき、一旦前記記録紙22へ向かう運動量が与えら
れれば、必ずしも前記トナーが前記記録紙に到達するま
でレーザ光を照射し続ける必要は無い。At this time, once the momentum toward the recording paper 22 is given, it is not always necessary to continue irradiating the laser beam until the toner reaches the recording paper.
なお、開口部21の断面形状は、第3図に示したのだけ
ではなく、第5図(a)に示すように開口部からのトナ
ーの漏れを防ぐために前記トナーの移動方向について大
きさの異ならせたもの、第5図(b)に示すように前記
開口部の光源側を光源の発光波長にたいし透明な物質29
でおおったもの、第5図(c)に示すように前記浮遊す
るトナーが薄層を形成するよう循環経路の断面積が狭ま
っているもの、第5図(d)に示すように光の集光形状
にあわせて前記開口部の光源側と記録紙22の側とで大き
さの異なるもの等としても良い。Note that the cross-sectional shape of the opening 21 is not limited to that shown in FIG. 3, but also has a size in the moving direction of the toner in order to prevent leakage of the toner from the opening as shown in FIG. As shown in FIG. 5 (b), the light source side of the opening is transparent with respect to the emission wavelength of the light source.
5 (c), the cross-sectional area of the circulation path is narrowed so that the floating toner forms a thin layer, as shown in FIG. 5 (d). The size of the light source side of the opening and the size of the recording paper 22 may be different depending on the light shape.
また、本第1実施例に係る画像形成装置において画像
の階調をだすためには、上述したように照射するレーザ
光の強度を変化させることのほかに、照射する面積を変
化させることによっても同じ効果を得ることができる。Further, in order to obtain the gradation of an image in the image forming apparatus according to the first embodiment, in addition to changing the intensity of the irradiating laser light as described above, it is also possible to change the irradiating area. The same effect can be obtained.
照射する面積を変化させるためには、例えば、特開昭
63−193131号公報に記載されている面積変調型液晶セル
等を、光路中に設け、制御するようにすれば良い。To change the irradiation area, for example,
An area modulation type liquid crystal cell or the like described in JP-A-63-193131 may be provided in an optical path and controlled.
ここで、以上の第1実施例に係る画像形成装置の応用
例を第6図に示す。Here, FIG. 6 shows an application example of the image forming apparatus according to the first embodiment.
図中、6は循環経路、22は記録紙、23は光学系、46は
露光制御部、47は画像信号処理部、48は給紙部、49は記
録紙搬送部、50は記録紙搬送制御部、51は定着部、52は
排紙部を示す。In the figure, 6 is a circulation path, 22 is a recording sheet, 23 is an optical system, 46 is an exposure control section, 47 is an image signal processing section, 48 is a sheet feeding section, 49 is a recording sheet conveying section, and 50 is a recording sheet conveying control. And 51, a fixing unit, and 52, a paper discharge unit.
被画像形成物22であるところの記録紙22は、給紙部48
から記録紙搬送制御部50および記録紙搬送部49によって
搬送され、循環経路6の中を浮遊してきたトナーをを、
前記光学系23が制御することにより、トナー画像を形成
した後、定着部51によりトナー画像を定着し、排紙部52
に蓄積される。The recording paper 22, which is the image forming material 22,
The toner transported by the recording paper transport control unit 50 and the recording paper transport unit 49 and floating in the circulation path 6 is
After the toner image is formed under the control of the optical system 23, the toner image is fixed by the fixing unit 51, and the paper discharge unit 52
Is accumulated in
(第2実施例) 前記実施例1では、浮揚するトナーを光圧力により押
し飛ばすことにより、記録紙上にトナー画像を形成した
が、本第2実施例では集光点近傍に粒子を捕獲できる現
象を用い、画像形成を行う。Second Embodiment In the first embodiment, the toner image is formed on the recording paper by pushing off the floating toner by the light pressure. In the second embodiment, however, the phenomenon that the particles can be captured in the vicinity of the converging point. Is used to form an image.
本第2実施例に係る画像形成装置の基本的な構成は前
記実施例1と同様であるが、本弟2実施例においては集
光レンズとして、焦点距離が可変な焦点可変レンズ31を
利用する。The basic configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment. However, in the second embodiment, a variable focal length lens 31 having a variable focal length is used as a condenser lens. .
このようなレンズとしてはたとえば焦点距離を印加電
圧により制御可能な液晶を用いたレンズ等が知られてい
る。As such a lens, for example, a lens using liquid crystal whose focal length can be controlled by an applied voltage is known.
第7図に本第2実施例における前記焦点可変レンズ付
近の構成を示す。FIG. 7 shows a configuration near the focus variable lens in the second embodiment.
図中、31が焦点可変レンズを、32が焦点可変レンズ駆
動装置を示す。In the figure, 31 indicates a variable focus lens, and 32 indicates a variable focus lens driving device.
この構成において、レーザの走査と同期して動作する
前記焦点可変レンズ駆動装置32により、前記焦点可変レ
ンズ31の焦点を前記開口部領域の内部に設定し、浮遊ト
ナーを捕獲し、その後前記焦点可変レンズの焦点を記録
紙方向22に移動させることにより、前記捕獲トナーを記
録紙表面に移動させ付着させる。In this configuration, the focus of the focus variable lens 31 is set inside the opening area by the focus variable lens driving device 32 operating in synchronization with laser scanning to capture floating toner, and then the focus variable By moving the focal point of the lens in the recording paper direction 22, the captured toner is moved and adhered to the recording paper surface.
なお、必ずしも光線は被画像形成媒体に垂直でなく照
射するようにしても良い。In addition, the light beam may not necessarily be applied to the image forming medium but perpendicular to the medium.
他のプロセスは、前記実施例1と同様であるので説明
を省略する。The other processes are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
なお、前記第1実施例の終わりに説明した前記画像形
成装置の応用例(第6図参照)において、前記第1実施
例に係る画像形成装置に代えて、本第2実施例に係る画
像形成装置を適用するようにしても良い。In the application example (see FIG. 6) of the image forming apparatus described at the end of the first embodiment, the image forming apparatus according to the second embodiment is replaced with the image forming apparatus according to the second embodiment. The device may be applied.
(第3実施例) 本第3実施例においては、カラー画像を形成する場合
の画像形成装置について説明する。Third Embodiment In a third embodiment, an image forming apparatus for forming a color image will be described.
第8図に、本第3実施例に係る画像形成装置の構成を
示す。FIG. 8 shows the configuration of an image forming apparatus according to the third embodiment.
色の異なる3色のトナーであるシアン33、イエロー3
4、マゼンタ35のそれぞれについて、前記実施例1と同
様な循環経路36、37、38およびレーザ光学計、39、40、
41の組合せを用いれば容易にカラー画像形成装置を構成
することができる。Cyan 33, yellow 3, which are three different color toners
4. For each of the magenta 35, the same circulation paths 36, 37, 38 and laser optical meters 39, 40,
If the combination of 41 is used, a color image forming apparatus can be easily configured.
この場合、使用する画像形成媒体の色の数が増しても
記録速度は単色の場合と同じである。また、前記画像形
成媒体の循環経路と前記記録紙とは非接触であるため、
従来技術において発生したような混色は生じない。In this case, even if the number of colors of the image forming medium to be used increases, the recording speed is the same as in the case of the single color. Further, since the circulation path of the image forming medium and the recording paper are not in contact with each other,
No color mixing occurs as in the prior art.
また各色ごとの画像形成媒体の循環経路36、37、38を
光照射部から見て第9図に示すように構成し、各色ごと
の開口部42、43、44を1例にしてやれば、記録紙の搬送
方向45に対しそれにほぼ直角な方向46に、1本のレーザ
光を走査してやればよく、前記各色の画像形成媒体毎に
レーザ光学系を備える必要がなくなる。Further, the circulation paths 36, 37, and 38 of the image forming medium for each color are configured as shown in FIG. 9 when viewed from the light irradiating section, and the openings 42, 43, and 44 for each color are taken as an example. One laser beam may be scanned in a direction 46 substantially perpendicular to the paper transport direction 45, and it is not necessary to provide a laser optical system for each image forming medium of each color.
なお、前記第1実施例の終わりに説明した前記画像形
成装置の応用例(第6図参照)において、前記第1実施
例に係る画像形成装置に代えて、本第3実施例に係る画
像形成装置を適用するようにしても良い。In the application example (see FIG. 6) of the image forming apparatus described at the end of the first embodiment, the image forming apparatus according to the third embodiment is replaced with the image forming apparatus according to the third embodiment. The device may be applied.
(第4実施例) 前記第3の実施例においては、カラー画像の形成に各
色毎の循環径路を設けたが、本第4実施例においては、
1つの循環径路によりカラー画像を形成する画像形成装
置について説明する。Fourth Embodiment In the third embodiment, a circulation path for each color is provided for forming a color image. However, in the fourth embodiment,
An image forming apparatus that forms a color image through one circulation path will be described.
前述したように原子は固有の共鳴周波数を有するた
め、原子ごとに光圧力の大きさが極大を示す光の周波数
が存在する。したがい、色の異なるトナーについてそれ
ぞれの物質について光圧力が極大となるような波長の光
を照射すれば、所望の色のトナーのみ選択的に制御して
画像を形成するカラー画像形成装置を構成することがで
きる。As described above, since an atom has a unique resonance frequency, there is a light frequency at which the magnitude of the light pressure has a maximum for each atom. Accordingly, by irradiating light of a wavelength such that the light pressure of each substance is maximized with respect to toners of different colors, a color image forming apparatus that selectively controls only a toner of a desired color to form an image is formed. be able to.
この場合、前記トナーの色の数だけレーザを用いれば
良い。In this case, lasers may be used for the number of toner colors.
また、光源を1つの白色レーザとし、プリズムにより
分光して用いるようにしても良い。この場合は、各分光
についての強度の調整は、前記面積変調型液晶セル等を
用いれば実現できる。Further, the light source may be one white laser, and the light may be separated by a prism. In this case, adjustment of the intensity for each spectrum can be realized by using the area modulation type liquid crystal cell or the like.
以上、本第4実施例においては、前記トナーの循環経
路は1つで済み、小型のフルカラー画像形成装置とな
る。As described above, in the fourth embodiment, only one circulation path of the toner is required, and a small full-color image forming apparatus is obtained.
なお、前記第1実施例の終わりに説明した前記画像形
成装置の応用例(第6図参照)において、前記第1実施
例に係る画像形成装置に代えて、本第2実施例に係る画
像形成装置を適用するようにしても良い。In the application example (see FIG. 6) of the image forming apparatus described at the end of the first embodiment, the image forming apparatus according to the second embodiment is replaced with the image forming apparatus according to the second embodiment. The device may be applied.
なお、本実施例に係る画像形成装置において、光源と
してレーザアレイを用いると、レーザ光の走査が不要と
なり、装置の一層の小型化および一層の高速記録が可能
となる。この時、レーザ光の集光のためのレンズ系とし
ては、たとえばマイクロフレネルレンズアレイや実施例
2において述べた液晶焦点可変レンズのアレイ等が使用
できる。In the image forming apparatus according to the present embodiment, when a laser array is used as a light source, scanning of laser light is not required, and further downsizing of the apparatus and higher-speed recording can be performed. At this time, as a lens system for condensing the laser beam, for example, a micro Fresnel lens array, an array of liquid crystal focus variable lenses described in the second embodiment, or the like can be used.
(第5実施例) 本実施例においては、前記各実施例に係る画像形成装
置において。トナーのような定着を必要とする画像形成
媒体を用いる場合の定着の手段として、赤外光等の光を
用いる。(Fifth Embodiment) In the present embodiment, the image forming apparatus according to each of the above embodiments is used. Light such as infrared light is used as a fixing means when an image forming medium such as toner that requires fixing is used.
すなわち、前記各実施例に係る画像形成装置におい
て、画像形成媒体が前記循環経路の前記開口部から飛び
出して記録紙等の前記被画像形成物に到達する間に前記
トナーを溶融するよう前記赤外光等の、定着のための光
を照射することにより、前記画像形成媒体が前記被画像
形成物に到達すると同時に定着を完了するようにする。That is, in the image forming apparatus according to each of the embodiments, the infrared rays may be melted while the image forming medium jumps out of the opening of the circulation path and reaches the image forming object such as a recording sheet. By irradiating light for fixing such as light, the fixing is completed at the same time when the image forming medium reaches the image forming object.
また、望ましくは、前記画像形成媒体の運動を制御す
るための光源と前記定着のための光源を兼用し、装置の
構成の簡素化を図る。Desirably, the light source for controlling the movement of the image forming medium and the light source for fixing are used to simplify the configuration of the apparatus.
また、画像形成媒体の運動を制御するための光によ
り、運動の制御とトナーの溶融を同時に行うようにして
も良い。Further, the control of the movement and the melting of the toner may be simultaneously performed by the light for controlling the movement of the image forming medium.
(第6実施例) 本実施例においては、前記実施例5に代えて、画像形
成装置の定着を、前記トナーが付着した記録紙に前記ト
ナーを溶融させる気体を吹き付け、または、前記トナー
が付着した記録紙を前記気体が充満している領域を通す
ことにより行う。Sixth Embodiment In this embodiment, instead of the fifth embodiment, the fixing of the image forming apparatus is performed by blowing a gas for melting the toner on the recording paper to which the toner has adhered, or by adhering the toner. The recording paper is passed through the area filled with the gas.
この場合のトナーとして、例えばスチレンアクリス系
トナーを用いた場合、前記気体としては前記スチレンア
クリル系トナーと相溶性のあるトルエン等が利用でき
る。In this case, for example, when a styrene acryl-based toner is used as the toner, toluene or the like compatible with the styrene-acryl-based toner can be used as the gas.
また、この場合、前記トルエンをフロン等に混ぜるこ
とにより気化を促進することが有効である。また前記ト
ナーを付着した記録紙を溶剤中を通すことによっても定
着は可能である。In this case, it is effective to promote the vaporization by mixing the toluene with Freon or the like. Fixing is also possible by passing the recording paper with the toner adhered through a solvent.
(第7実施例) 本実施例に係る画像形成装置は、画像形成装置の画像
形成媒体としてインク等の液体のものを使用し、前記各
実施例における定着手段を不要とし、さらに装置の構成
を簡単化する。Seventh Embodiment An image forming apparatus according to this embodiment uses a liquid material such as ink as an image forming medium of the image forming apparatus, eliminates the need for the fixing unit in each of the above embodiments, and further reduces the configuration of the apparatus. Simplify.
この場合には、インク等を浮遊させ、この運動を光に
より制御するが、この浮遊の手段としては、たとえば超
音波を照射して、インクを霧状にする技術等を用いるこ
とができる。In this case, the ink or the like is floated, and the movement is controlled by light. As a means for the floating, for example, a technique of irradiating an ultrasonic wave to atomize the ink can be used.
また、この場合、前記循環経路内の開口部の大きさを
適度に選ぶことにより、液体の表面張力を利用し、光の
入射側の開口部における液体の表面を球面とし、レンズ
効果を持たせ、前記各実施例におけるようなレンズ系を
不要とすることが可能である。Further, in this case, by appropriately selecting the size of the opening in the circulation path, the surface of the liquid at the opening on the light incident side is made spherical by using the surface tension of the liquid, and a lens effect is provided. In addition, it is possible to eliminate the need for the lens system as in the above embodiments.
また、液体に代えて、画像形成装置の画像形成媒体と
して、トナーのような固体粒子を液体中に分散したもの
を用いることも可能である。この場合は、定着手段が必
要となるが、前記のようにレンズ効果を持たせ、前記各
実施例におけるようなレンズ系を不要とすることが可能
である。Further, instead of the liquid, as the image forming medium of the image forming apparatus, a medium in which solid particles such as toner are dispersed in the liquid can be used. In this case, a fixing unit is required, but it is possible to provide a lens effect as described above, and to eliminate the need for the lens system as in each of the above embodiments.
なお、いずれの場合も、前記循環経路内の前記開口部
を、前記液体の表面張力に対し適当な大きさにしてやれ
ば、前記液体が開口部から流出することはない。In any case, if the opening in the circulation path is made to have an appropriate size with respect to the surface tension of the liquid, the liquid does not flow out of the opening.
(第8実施例) 本実施例においては、前記各実施例に係る画像形成装
置の光源としてたとえば1列のレーザアレイを用いる。(Eighth Embodiment) In this embodiment, for example, a single-row laser array is used as a light source of the image forming apparatus according to each of the above embodiments.
これにより、被画像形成媒体の移動方向に垂直方向の
レーザ光の走査を不要とし、装置の一層の小型化及び一
層の高速記録を可能とする。This makes it unnecessary to scan the laser beam in the direction perpendicular to the moving direction of the image forming medium, thereby enabling further downsizing of the apparatus and higher-speed recording.
なお、この場合、レーザ光の集光のためのレンズ系と
しては、たとえばマイクロフレネルレンズアレイや、先
に述べた液晶焦点可変レンズのアレイ等を使用するよう
にすれば良い。In this case, as a lens system for condensing the laser light, for example, a micro Fresnel lens array, the above-described array of liquid crystal focus variable lenses, or the like may be used.
(第9実施例) 本実施例においては、以上の各実施例に係る画像形成
装置の、複写機やファクシミリ装置等への適用について
説明する。Ninth Embodiment In this embodiment, application of the image forming apparatus according to each of the above embodiments to a copying machine, a facsimile machine, and the like will be described.
すなわち、従来の、記録紙への画像形成の手段とし
て、電子写真プロセスや感熱式、熱転写式を用いていた
複写機やファクシミ装置中の画像記録部を、前記各実施
例に係る画像形成装置におきかえれば、普通紙を使った
小型で高画像品質の複写機やファクシミリ装置を提供す
ることができる。That is, as a conventional means for forming an image on a recording sheet, an image recording unit in a copying machine or a facsimile apparatus using an electrophotographic process, a thermal method, or a thermal transfer method is used in the image forming apparatus according to each of the embodiments. In other words, a small-size, high-image-quality copying machine or facsimile apparatus using plain paper can be provided.
第10図に、本実施例に係る複写機の構成を示す。 FIG. 10 shows a configuration of a copying machine according to the present embodiment.
図中、1は光学系、46は露光制御部、53は原稿読み取
り部、54は前記各実施例に係る画像形成装置であるとこ
ろの画像形成部、56はCCD密着読み取りセンサを示す。In the figure, 1 is an optical system, 46 is an exposure control section, 53 is a document reading section, 54 is an image forming section which is the image forming apparatus according to each embodiment, and 56 is a CCD contact reading sensor.
原稿読み取り部53において、CCD密着読み取りセンサ5
6により複写すべき原稿55の画像を読み取り、画像情報
を電気信号として得る。In the original reading section 53, the CCD contact reading sensor 5
The image of the original 55 to be copied is read by 6 and the image information is obtained as an electric signal.
この画像情報は、前記各実施例に係る画像形成装置と
同様な画像形成部54に送られ、画像形成部は、露光制御
部46により、画像情報に応じて、光学系1を駆動し、画
像形成を行う。This image information is sent to an image forming unit 54 similar to the image forming apparatus according to each of the above-described embodiments. The image forming unit drives the optical system 1 according to the image information by the exposure control unit 46, and Perform formation.
第11図に、本実施例に係るファクシミリ装置の構成を
示す。FIG. 11 shows a configuration of a facsimile apparatus according to the present embodiment.
図中53は原稿読み取り部、54は前記各実施例に係る画
像形成装置であるところの画像形成部57は外部通信部を
示す。In the figure, reference numeral 53 denotes a document reading unit, 54 denotes an image forming apparatus according to each embodiment, and an image forming unit 57 denotes an external communication unit.
外部通信部57は、原稿読み取り部53で読み取った画像
情報を外部に送信したり、画像形成部でプリントすべき
画像情報を外部より受信するものである。The external communication unit 57 transmits image information read by the document reading unit 53 to the outside, and receives image information to be printed by the image forming unit from the outside.
(第10実施例) 本実施例においては、従来の、たとえば電子写真方式
の画像形成装置において汚れの原因となる浮遊トナーの
回収を光圧力を利用して行う。(Tenth Embodiment) In this embodiment, the recovery of the floating toner causing contamination in a conventional, for example, an electrophotographic image forming apparatus is performed using light pressure.
すなわち、光圧力による画像形成媒体の運動制御機構
は、画像形成を行うだけでなく、従来の例えば電子写真
方式の画像形成装置において汚れの原因となる浮遊トナ
ーの回収にも応用することができる。That is, the mechanism for controlling the movement of the image forming medium by light pressure can be applied not only to image formation, but also to collection of floating toner that causes contamination in a conventional electrophotographic image forming apparatus, for example.
本実施例においては、この像形成媒体の運動を制御す
るための光は前記電子写真方式の画像形成装置において
使用している感光体が感光しない波長を用いて行う。In this embodiment, the light for controlling the movement of the image forming medium is at a wavelength at which the photoreceptor used in the electrophotographic image forming apparatus is not exposed.
以上説明してきたように、本発明に係る各実施例によ
れば、光圧力を利用した、従来にない新規な方式、構成
による画像形成装置を提供でき、画像形成技術に、新し
い展望をもたらすことができる。As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus using light pressure and a novel method and configuration that has not been used in the past, and bring a new perspective to image forming technology. Can be.
また、本実施例に係る画像形成装置によれば、簡単な
構成で装置を構成できるため、装置を小型化できる。特
に、カラー画像を形成する装置において、この効果は顕
著である。Further, according to the image forming apparatus according to the present embodiment, since the apparatus can be configured with a simple configuration, the apparatus can be downsized. This effect is particularly remarkable in a device for forming a color image.
また、静電気によらないため、温度や湿度の環境の影
響が少ない。In addition, since it does not rely on static electricity, the influence of temperature and humidity on the environment is small.
また、異なる色の複数の画像形成媒体を用いた場合で
あっても、不必要な混色は生じず、また、単色の場合に
比べ、画像形成速度を損なうことなくカラー画像を形成
することができる。Also, even when a plurality of image forming media of different colors are used, unnecessary color mixing does not occur, and a color image can be formed without impairing the image forming speed as compared with the case of a single color. .
また、特に、感熱式の画像形成装置のように記録紙が
制限されず、また、熱転写式等と異なり非接触式である
ため、被画像形成物を選ばず、小型化でき、カラー化が
容易である。Further, in particular, the recording paper is not limited as in the case of the thermal image forming apparatus, and since it is a non-contact type unlike the thermal transfer type, it is possible to reduce the size of the object to be image-formed, and to facilitate colorization. It is.
なお、以上の実施例では、被画像形成物として記録紙
を用いた場合を例に取り説明したが、他の被画像形成物
を用いた場合であっても同様に実現できる。In the above-described embodiment, the case where recording paper is used as an image forming object has been described as an example. However, the same can be realized when another image forming material is used.
また、被画像形成媒体は、前記したトナー、インク等
に限らず、光圧力により制御可能なものであれば良い。Further, the image forming medium is not limited to the above-described toner and ink, but may be any medium that can be controlled by light pressure.
[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、小型化に適し、簡易
な構成によって、画像の形成を実現できる画像形成装置
を提供することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus suitable for miniaturization and capable of realizing image formation with a simple configuration.
また、良好なカラー画像を形成できる画像形成装置を
提供することができる。Further, an image forming apparatus capable of forming a good color image can be provided.
第1図は本発明の実施例に係る画像形成装置の構成を示
すブロック図、第2図は従来の電子写真技術に係る画像
形成装置の構成を示すブロック図、第3図は本発明の第
1実施例に係る画像形成装置の構成を示すブロック図、
第4図は画像形成の様子を示す説明図、第5図は画像形
成媒体の循環経路の開口部の例を示説明す図、第6図は
画像形成装置の応用例を示すブロック図、第7図は第2
実施例に係る画像形成装置における焦点可変レンズ付近
の構成を示すブロック図、第8図は第3実施例に係る画
像形成装置の構成を示すブロック図、第9図は循環経路
の他の構成例を示す説明図、第10図は画像形成装置を用
いた複写機の構成を示すブロック図、第11図は画像形成
装置を用いたファクシミリ装置の構成を示すブロック図
である。 1……光源、2……被画像形成物、3……画像形成媒
体、4……画像形成媒体浮遊装置、5……画像形成媒体
移動装置、6……循環経路、7……開口部、18……トナ
ー、19……超音波振動子、20……送風機、21……開口
部、22……記録紙、23……光学系、24……定着用ヒート
ロール、25……レーザ光源、26……音響光学変調器、27
……ポリゴンミラー、29……集光レンズ、31……焦点可
変レンズ、32……焦点可変レンズ駆動装置。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to a conventional electrophotographic technique, and FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an image forming state, FIG. 5 is a diagram showing an example of an opening of a circulation path of an image forming medium, FIG. 6 is a block diagram showing an application example of the image forming apparatus, Fig. 7 shows the second
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration around a variable focus lens in the image forming apparatus according to the embodiment, FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the image forming apparatus according to the third embodiment, and FIG. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a copier using an image forming apparatus, and FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a facsimile apparatus using the image forming apparatus. REFERENCE SIGNS LIST 1 light source 2 image forming object 3 image forming medium 4 image forming medium floating device 5 image forming medium moving device 6 circulation path 7 opening 18 ... toner, 19 ... ultrasonic vibrator, 20 ... blower, 21 ... opening, 22 ... recording paper, 23 ... optical system, 24 ... fixing heat roll, 25 ... laser light source, 26 ... acousto-optic modulator, 27
… Polygon mirror, 29… Condenser lens, 31… Focus variable lens, 32… Variable focus lens driving device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−34439(JP,A) 特開 昭61−260285(JP,A) 特開 昭61−262749(JP,A) 特開 昭61−35280(JP,A) 特開 昭59−179360(JP,A) 特開 昭55−30968(JP,A) 特開 昭55−275(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/44 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-1-34439 (JP, A) JP-A-61-260285 (JP, A) JP-A-61-262749 (JP, A) JP-A-61-62749 35280 (JP, A) JP-A-59-179360 (JP, A) JP-A-55-30968 (JP, A) JP-A-55-275 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 6 , DB name) B41J 2/44
Claims (5)
ことにより、前記被画像形成物上に画像を形成する方法
であって、 光源から強度を制御した光を前記被画像形成物に向けて
出射し、前記光源と前記被画像形成物との間の光路中に
前記画像形成媒体を位置させることにより、前記光の強
度に応じた量の前記画像形成媒体を前記光によって前記
被画像形成物まで移動させ、付着させることを特徴とす
る画像形成方法。1. A method for forming an image on an image-forming object by attaching an image-forming medium to the image-forming object, comprising: directing light whose intensity is controlled from a light source to the image-forming object. The image forming medium is positioned in an optical path between the light source and the image forming object so that an amount of the image forming medium according to the intensity of the light is used to form the image forming medium by the light. An image forming method characterized by moving to an object and attaching the object.
ことにより、前記被画像形成物上に画像を形成する画像
形成装置であって、 前記被画像形成物を支持する支持部と、前記被画像形成
物に向けて光を出射する光源と、前記画像形成媒体を前
記光によって前記被画像形成物まで移動させて付着させ
るために、前記被画像形成物と前記光源との間の光路中
に前記画像形成媒体を配置する配置部と、前記被画像形
成物まで移動する前記画像形成媒体の量を調節するため
に、前記光源の出射する光の強度を調節する制御部とを
有することを特徴とする画像形成装置。2. An image forming apparatus for forming an image on an image forming object by adhering an image forming medium to the image forming object, comprising: a support section for supporting the image forming object; A light source that emits light toward the image forming object, and an optical path between the image forming object and the light source for moving and attaching the image forming medium to the image forming object by the light. And a control unit that controls the intensity of light emitted from the light source to adjust the amount of the image forming medium that moves to the image forming object. Characteristic image forming apparatus.
記被画像形成物に付着した前記画像形成媒体を定着させ
るための定着部を有することを特徴とする画像形成方
法。3. The image forming method according to claim 2, further comprising a fixing section for fixing the image forming medium adhered to the image forming object.
ことにより、前記被画像形成物上に画像を形成する画像
形成装置であって、 前記被画像形成物を支持する支持部と、前記被画像形成
物に向けて光を出射する光源と、前記画像形成媒体を前
記光によって前記被画像形成物まで移動させて付着させ
るために、前記被画像形成物と前記光源との間の光路中
に前記画像形成媒体を配置する配置部と、前記被画像形
成物まで移動する前記画像形成媒体の量を調節するため
に、前記光源の出射する光の強度を調節する制御部とを
有し、 前記配置部は、前記光路を横切る経路を含んで前記画像
形成媒体を循環させるための循環経路と、前記循環経路
に沿って前記画像形成媒体を循環移動させる循環駆動源
とを備え、前記循環経路は、前記光路を横切る部分に前
記光を通過させるための開口部を有することを特徴とす
る画像形成装置。4. An image forming apparatus for forming an image on an image forming object by adhering an image forming medium to the image forming object, wherein: a supporting portion for supporting the image forming object; A light source that emits light toward the image forming object, and an optical path between the image forming object and the light source for moving and attaching the image forming medium to the image forming object by the light. An arrangement unit that arranges the image forming medium, and a control unit that adjusts the intensity of light emitted by the light source to adjust the amount of the image forming medium that moves to the image forming object, The arranging unit includes: a circulation path for circulating the image forming medium including a path crossing the optical path; and a circulation drive source for circulating the image forming medium along the circulation path. Crosses the optical path Image forming apparatus characterized by having an opening for passing the light in the portion.
ことにより、前記被画像形成物上に画像を形成する画像
形成装置であって、 前記被画像形成物を支持する支持部と、前記被画像形成
物に向けて光を出射する光源と、前記光によって前記被
画像形成物まで移動させて付着させるために、前記被画
像形成物と前記光源との間の光路中に前記画像形成媒体
を配置する配置部とを有し、 前記配置部は、前記光路を横切る経路を含んで前記画像
形成媒体を循環させるための循環経路と、前記循環経路
に沿って前記画像形成媒体を循環移動させる循環駆動源
とを備え、前記循環経路は、前記光路を横切る部分に前
記光を通過させるための開口部を有し、 前記光源と前記開口部との間には、前記光を集光させる
ためのレンズが配置され、前記レンズは、当該レンズの
焦点位置を移動させるための焦点位置駆動部を有するこ
とを特徴とする画像形成装置。5. An image forming apparatus for forming an image on an image forming object by adhering an image forming medium to the image forming object, wherein: a supporting portion for supporting the image forming object; A light source that emits light toward the image forming object, and the image forming medium in an optical path between the image forming object and the light source for moving the light to the image forming object and attaching the light source to the image forming object. And a circulating path for circulating the image forming medium including a path traversing the optical path, and circulating the image forming medium along the circulating path. A circulation driving source, wherein the circulation path has an opening for passing the light in a portion crossing the optical path, and between the light source and the opening, for condensing the light. The lens is arranged and the lens An image forming apparatus characterized by having a focus position driving unit for moving the focal position of the lens.
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