JP2000141753A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ光源の点灯時間を短くすることのでき
る画像形成装置を提供する。 【解決手段】 像担持体１１の表面を一様に帯電させる
帯電手段２８と、像担持体１１の表面に形成された潜像
を現像する現像手段１２，１３との間に、像担持体１１
を露光する露光手段２９を配置すると共に、露光制御手
段は、像担持体１１の表面の潜像形成領域を表す信号を
生成する信号発生手段からの信号に基づき、潜像形成領
域ではレーザ光源により像担持体１１を露光するよう制
御し、潜像形成領域以外の領域では露光手段２９により
像担持体１１を露光するよう制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機、
レーザビームプリンター、ファクシミリ等の画像形成装
置に関し、特にレーザ光により像担持体上に静電潜像を
形成するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、デジタル複写機、レーザ
ビームプリンター、ファクシミリ等の画像形成装置にお
いて、レーザ光源からのレーザ光により像担持体上に書
き込まれて潜像化した画像情報を現像し、現像された画
像情報を転写部材上に転写・定着して画像を形成するも
のがある。

【０００３】一方、近年のユーザーのニーズの多様化に
伴い、高画質の追求だけでなく、高耐久でランニングコ
ストの低いデジタル方式の画像形成装置の要望も強くな
りつつあり、この要望を満たすため高耐久なドラムであ
るＡＳｉドラムを利用した画像形成方式が提案されてい
る。

【０００４】ところで、この方式の画像形成装置の一例
であるデジタル複写機においては、ＡＳｉドラムの特性
上ネガトナーを使用しなければならず、そのためネガポ
ジ反転画像をドラム面上に書き込む、いわゆるバックグ
ランド露光（Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ Ａｒｅａ Ｅｘｐ
ｏｓｕｒｅ）方式（以下、ＢＡＥ方式という）、つまり
潜像（可視像）を形成するドットではレーザを消灯さ
せ、潜像を形成しないドットではレーザを点灯させる方
式をとっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このＢＡＥ
方式をとった従来の画像形成装置の場合、ＡＳｉドラム
の、潜像形成領域内だけでなく紙間や紙の余白といった
潜像を形成しない箇所においてもレーザ光源を点灯させ
続けなければならないため、レーザ光源の点灯時間が長
くなる。

【０００６】そこで、本発明は、レーザ光源の点灯時間
を短くすることの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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光源か
らのレーザ光により像担持体上に書き込まれて潜像化し
た画像情報を現像し、前記現像された画像情報を転写部
材上に転写・定着して画像を形成する画像形成装置にお
いて、前記像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段
と、前記像担持体の表面に形成された潜像を現像する現
像手段と、前記帯電手段と前記現像手段との間に配置さ
れ、前記像担持体の表面を露光する露光手段と、前記像
担持体の表面の潜像形成領域を表す信号を生成する信号
発生手段と、前記信号発生手段からの信号に基づき、前
記潜像形成領域では前記レーザ光源により、また前記潜
像形成領域以外の領域では前記露光手段により前記像担
持体を露光するよう制御する露光制御手段と、を備えた
ことを特徴とするものである。

【０００８】また本発明は、前記露光手段で露光された
前記像担持体の表面電位は、前記帯電手段で帯電された
電位よりも低いことを特徴とするものである。

【０００９】また本発明は、前記露光手段はＬＥＤアレ
イを備えていることを特徴とするものである。

【００１０】また本発明のように、像担持体の表面を一
様に帯電させる帯電手段と、像担持体の表面に形成され
た潜像を現像する現像手段との間に、像担持体を露光す
る露光手段を配置すると共に、露光制御手段は、像担持
体の表面の潜像形成領域を表す信号を生成する信号発生
手段からの信号に基づき、潜像形成領域ではレーザ光源
により像担持体を露光するよう制御し、潜像形成領域以
外の領域では露光手段により像担持体を露光するよう制
御する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の実施の形態に係る画像形
成装置の全体構成を示した図であり、５０は画像形成装
置本体（以下、装置本体という）、１は装置本体５０の
上面に配設された原稿給紙装置である。

【００１３】そして、原稿給紙装置上に積載された不図
示の原稿は、原稿給紙装置１により１枚づつ順次装置本
体５０の上面の原稿台ガラス２の面上に搬送され、この
ように原稿が搬送されると、ランプ３を点灯させながら
スキャナーユニット４が移動して原稿を照射するように
なっている。

【００１４】この後、この原稿からの反射光はミラー
５，６，７を介してレンズ８を通過し、その後イメージ
センサー部９に入力され、さらにこのイメージセンサー
部９に入力された画像信号は、直接、あるいは一旦不図
示の画像メモリに記憶され、再び読み出された後、後述
する図３に示す画素変調部を経て露光制御部１０に入力
されるようになっている。

【００１５】また、同図において、１１は像担持体であ
る感光体ドラム、２８は帯電手段である１次帯電器であ
り、予め１次帯電器２８により所望の電位に帯電された
感光体ドラム１１の表面に、露光制御部１０からの照射
光によって潜像が形成されるようになっている。さら
に、この感光体ドラム１１上の潜像は現像手段である現
像器１２，１３によりトナーを用いて現像されるように
なっている。

【００１６】なお、本発明においては、露光制御部１０
により感光体ドラム１１上に潜像を形成する前に、１次
帯電器２８と現像器１２，１３との間に配置された露光
手段であるブランク露光器２９により感光体ドラム１１
の一部を露光するようにしている。

【００１７】そして、このようにして現像された感光体
ドラム１１上のトナー像は、上記潜像形成とタイミング
を合わせて転写部材積載部１４，１５より搬送された不
図示の転写部材に転写部１６において転写され、この
後、定着部１７にて転写部材に定着され、排紙部１８よ
り装置外部に排出される。なお、例えば裏面にも画像形
成する場合は、フラッパ２０の切換により反転通路２
２，２３，２４を通過することによって反転した後、再
度感光体ドラム１１に向かって搬送される。

【００１８】なお、２５は転写後の感光体ドラム１１の
表面を清掃するクリーナであり、このクリーナ２５によ
り清掃された後、感光体ドラム１１の表面を補助帯電器
２６で除電することにより、１次帯電器２８において良
好な帯電を得られるようにしている。

【００１９】さらにこの補助帯電器２６による除電の
後、感光体ドラム１１上の残留電荷を前露光ランプ２７
で消去し、この後、１次帯電器２８で感光体ドラム１１
の表面を再び帯電するようにしている。そして、この工
程を繰り返すことで複数枚の画像形成を行うようにして
いる。

【００２０】ところで、図２は露光制御部１０の構成を
示す図であり、同図において、３１はレーザ光源である
半導体レーザである。ここで、この半導体レーザ３１の
内部にはレーザ光の一部を検出する不図示のフォトディ
テクトセンサ（以下、ＰＤセンサという）が設けられて
おり、露光制御部１０は、このＰＤセンサの検出信号を
用いてレーザダイオードの一定光量制御（Ａｕｔｏ Ｐ
ｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌ：以下、ＡＰＣという）を
行うようにしている。

【００２１】一方、レーザ３１から発したレーザビーム
はコリメータレンズ３５及び絞り３２によりほぼ平行光
となり、所定のビーム径で回転多面鏡３３に入射するよ
うになっている。ここで、この回転多面鏡３３は矢印に
示す方向に等角速度の回転を行っており、この回転に伴
い、入射した光ビームＬ１は、連続的に角度を変える偏
向ビームＬ２となって反射される。

【００２２】そして、この偏向ビームＬ２と成った光は
ｆ−θレンズ３４により集光作用を受ける。ここで、こ
のｆ−θレンズ３４は同時に走査の時間的な直線性を保
証するような歪曲収差の補正を行うため、ｆ−θレンズ
３４からの光ビームＬ３は、感光体ドラム１１上に同図
に示す矢印方向に等速で結合走査される。

【００２３】なお、同図において、３６は回転多面鏡３
３からの反射光Ｌ４を検出するビームディテクトセンサ
（以下、ＢＤセンサという）であり、このＢＤセンサ３
６の検出信号は回転多面鏡３３の回転とデータの書き込
みの同期をとるための同期信号ＢＤとして用いられる。

【００２４】ところで、本発明においては、既述したよ
うに露光制御部１０により潜像を形成する前に、感光体
ドラム１１の一部をブランク露光器２９により露光する
ようにしている。

【００２５】ここで、図３はこのブランク露光器２９及
び露光制御部１０の構成を示す図であり、同図におい
て、７２はＬＥＤアレイである。ここで、このＬＥＤア
レイ７２は、１次帯電器２８と同等の長さを有する１列
のＬＥＤ７２ａ，７２ｂ・・・７２ｙ，７２ｚを備えた
ものであり、露光制御部１０により潜像を形成する前
に、このＬＥＤ７２ａ，７２ｂ・・・７２ｙ，７２ｚを
点灯させることにより、感光体ドラム１１を露光するこ
とができるようになっている。また、７０はＬＥＤアレ
イ７２の各ＬＥＤ７２ａ，７２ｂ・・７２ｙ，７２ｚが
所望の発光量となるように電流制御する定電流源であ
る。

【００２６】また、７３は感光体ドラム表面の潜像形成
領域を表す信号、本実施の形態においては潜像形成領域
に対応する転写体材上に形成する画像領域を表す信号
（以下、画像領域信号という）を生成する信号発生手段
であるシーケンスコントローラ、７１ａ，７１ｂ・・・
７１ｙ，７１ｚはシーケンスコントローラ７３からの画
像領域信号Ｓ７０によりＬＥＤアレイ７２のＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御をするスイッチ群である。

【００２７】また、７４はレーザ３１に一定電流を供給
する定電流源、７７は既述した画素変調部７８から出力
される画素変調信号ＤＡＴＡとシーケンスコントローラ
７３からの画像領域信号Ｓ７０とからレーザ３１の発光
制御信号Ｓ７１を生成し、レーザ３１の発光を制御する
露光制御手段である露光制御回路であり、この露光制御
回路７７は図４に示すような回路構成となっている。ま
た、７５は露光制御回路７７が出力する発光制御信号Ｓ
７１に従ってレーザ３１をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッ
チである。

【００２８】次に、このブランク露光器２９及びレーザ
３１の制御シーケンスを、図５に示す画像領域信号Ｓ７
０及び発光制御信号Ｓ７１と、感光体ドラム１１の表面
電位の副走査方向のタイムチャート及び図６に示す主走
査方向のタイムチャートを用いて説明する。

【００２９】なお、図５において、、、、’は
副走査方向における転写部材の画像領域外の区間、言い
換えれば感光体ドラム１１の潜像形成領域以外の領域を
示しており、、は副走査方向における転写部材の画
像領域内の区間、言い換えれば感光体ドラム１１の潜像
形成領域を示している。また、図６において、は主走
査方向における画像領域外の区間、は主走査方向にお
ける画像領域内の区間を示している。

【００３０】まず図５において、露光制御回路７７は、
画像領域信号Ｓ７０がＨｉのとき、感光体ドラム１１は
副走査方向における転写部材の画像領域外の区間（、
、）に対応する位置にあると判断し、最初にに示
す区間で補助帯電器２６により感光体ドラム１１の表面
を除電する。次に、に示す区間で１次帯電器２８によ
り感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させる。

【００３１】この後、に示す区間でＬＥＤアレイ７２
によるブランク露光制御を行う。ここで、このに示す
区間では、同図に示すように、画像領域信号Ｓ７０がＨ
ｉであることからスイッチ群７１ａ〜７１ｚ全てがＯＮ
となり、これによりブランク露光器２９のＬＥＤアレイ
７２が点灯される。これにより、転写部材の副走査方向
における画像領域外の区間が露光される。

【００３２】なお、このようにＬＥＤアレイ７２により
露光された時の感光体ドラム表面電位は、ネガトナーが
感光体ドラム１１上に現像されないレベルであれば、レ
ーザ３１を点灯した時に感光体ドラム１１の表面に帯電
される電位と同一であってもよく、また同図に示すよう
に略同一でもよい。

【００３３】一方、この時、画像領域信号Ｓ７０がＨｉ
であることから露光制御回路７７の出力Ｓ７１（図４参
照）はＬｏｗとなり、これによりレーザ３１は消灯状態
となる。したがって、この副走査方向における転写部材
の画像領域外の区間においては、ブランク露光器２９の
みが点灯し、レーザ３１は消灯状態となる。

【００３４】次に、副走査方向がに示す転写部材の画
像領域内になると、主走査方向が図６のに示す非画像
領域の区間では画像領域信号Ｓ７０はＨｉ、主走査方向
がに示す画像領域内ではＬｏｗになる。

【００３５】ここで、画像領域信号Ｓ７０がＬｏｗとな
ると、スイッチ群７１ａ〜７１ｚ全てがＯＦＦとなり、
これによりブランク露光器２９が消灯されると同時に、
露光制御回路７７はＤＡＴＡをそのまま出力するため、
レーザ３１の発光制御が行われる。この時、レーザ３１
を発光した箇所の電位は、トナーが付着しないレベルの
電位近傍であるため潜像がトナーにより現像されず、レ
ーザ３１を発光していない箇所では帯電器による帯電電
位のままであるためトナーにより潜像が現像される。

【００３６】なお、このの区間を過ぎて’の区間に
なるとレーザ３１が消灯すると共に、これと同時にブラ
ンク露光器２９のＬＥＤアレイ７２が点灯し、感光体ド
ラム１１の表面電位をＬＥＤ露光電位近傍に帯電させ
る。この一連のシーケンスを画像を形成する度に行う。

【００３７】このように、転写部材の画像領域と非画像
領域とで、ブランク露光器２９とレーザ３１を使い分け
ることにより、言い換えればレーザ３１を画像形成専用
に使用し、ブランク露光器２９を非画像領域専用に使用
して画像形成に関与しない箇所ではレーザ３１を点灯さ
せないようにすることにより、レーザ３１の点灯時間を
短くすることができ、これによりレーザ３１の寿命を延
ばすことができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、像担持体の潜像形成領域ではレーザ光により像担持
体を露光し、潜像形成領域以外の領域では露光手段によ
り像担持体を露光することにより、レーザを画像形成専
用とすることができ、これによりレーザの点灯時間を短
くすることができる。そして、このようにレーザの点灯
時間を短くすることにより、レーザの寿命を伸ばすこと
が可能となり、高耐久でランニングコストを抑えたデジ
タル画像形成装置の提供が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体
構成を示した図。

【図２】上記画像形成装置の露光制御部の構成を示す
図。

【図３】上記露光制御部とブランク露光器のブロック構
成図。

【図４】上記画像形成装置の制御回路の回路構成図。

【図５】上記露光制御部の各制御信号及び感光体ドラム
表面電位の副走査方向のシーケンスの説明図。

【図６】上記露光制御部の各制御信号及び感光体ドラム
表面電位の主走査方向のシーケンスの説明図。

【符号の説明】

１０ 露光制御部 １１ 感光体ドラム ２８ １次帯電器 ２９ ブランク露光器 ３１ 半導体レーザ ５０ 画像形成装置本体 ７２ ＬＥＤアレイ ７２ａ，７２ｂ・・・７２ｙ，７２ｚ ＬＥＤ ７３ シーケンスコントローラ ７７ 露光制御回路 Ｓ７０ 画像領域信号 Ｓ７１ 発光制御信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA75 BB37 CB43 CB62 2H076 AB05 AB12 AB34 AB42 AB54 CA03 CA17 5C051 AA02 CA07 CA08 DA02 DB02 DB29 DB30 DE02 DE07 DE29 FA01 5C074 AA20 BB03 BB04 BB26 CC01 CC22 CC26 DD11 DD15 EE04 EE06 GG09 HH02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源からのレーザ光により像担持
   体上に書き込まれて潜像化した画像情報を現像し、前記
   現像された画像情報を転写部材上に転写・定着して画像
   を形成する画像形成装置において、 前記像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、 前記像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像手
   段と、 前記帯電手段と前記現像手段との間に配置され、前記像
   担持体の表面を露光する露光手段と、 前記像担持体の表面の潜像形成領域を表す信号を生成す
   る信号発生手段と、 前記信号発生手段からの信号に基づき、前記潜像形成領
   域では前記レーザ光源により、また前記潜像形成領域以
   外の領域では前記露光手段により前記像担持体を露光す
   るよう制御する露光制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記露光手段で露光された前記像担持体
   の表面電位は、前記帯電手段で帯電された電位よりも低
   いことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記露光手段はＬＥＤアレイを備えてい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装
   置。