JP2003255791A

JP2003255791A - 画像形成システム

Info

Publication number: JP2003255791A
Application number: JP2003052481A
Authority: JP
Inventors: David M Thompson; エムトンプソンデイビッド; Edward C Savage; シーサーベイジエドワード; Franly H Sanchez; エイチサンチェスフランリィ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2003-09-10
Also published as: US20030161659A1; US6658225B2

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体上で光のほぼ均一な分布を維持するた
めのシステムと方法とを提供する。【解決手段】画像形成システムは、感光体１１５，２
１５，３１５上に光の帯を照射する複数の点光源４１
０，４２０，４３０，４４０を有する電荷消去システム
１１０，２１０，３１０を備えている。複数の点光源
は、感光体をほぼ均一に照明するように互いの間隔
Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃を変えることができるように間隔が設け
られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光電性感光体を組
み込んだ画像形成システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真として画像を形成する
工程には、光導電性部材をほぼ均一な電位に帯電させる
工程が含まれる。この帯電により、光導電性部材が感光
性を有するようになる。その後、変調された光源、また
は複写するオリジナル文書からの反射光の何れかからの
光画像により光導電性表面の帯電部を露光する。これに
より、この光導電性表面上に静電潜像を形成する。

【０００３】この静電潜像を光導電性表面上に形成した
後、潜像を現像する。現像中、光導電性表面上に記録さ
れた潜像にトナー粒子が静電的に吸引される。吸引され
たトナー粒子は、光導電性表面上に現像済み画像を形成
する。この現像済み画像を、次に、複写用紙に転写す
る。続いて、このトナー粒子と現像済み画像とを加熱
し、トナー粒子を複写用紙に永久的に融着する。

【０００４】現像済み画像を光導電性表面から転写した
後、光導電性表面を完璧に清掃し、十分放電して、次の
帯電、露光、現像サイクルに備える。不幸なことに、実
際の画像形成装置の光導電体は、この点で清潔でもなけ
れば、完全に放電されてもいない。むしろ、残留電荷と
転写されていないトナーとが光導電体上に残留し、これ
らの除去が必要である。

【０００５】これらの除去は、光導電体を完全に放電す
るために、プリチャージ消去光源を用いて光導電体を露
光することにより、ある程度達成される。図１０と図１
１とは、従来のプリチャージ消去光源５０２内に配置さ
れた複数の点光源５１０，５２０，５３０，５４０を示
す。図１０および図１１に示すように、点光源５１０，
５２０，５３０，５４０の中心は、互いに一定の距離ｘ
だけ離れて配置されている。各点光源５１０，５２０，
５３０，５４０は感光体５００上に光線を照射する。図
１０に示すように、点光源５１０，５２０，５３０，５
４０の光強度は曲線５１２，５２２，５３２，５４２で
それぞれ示される。光強度は、感光体５００上の各点光
源５１０，５２０，５３０，５４０に最も近い点で最強
となり、点光源５１０，５２０，５３０，５４０から遠
い点ほど弱くなるということを認識すべきである。

【０００６】感光体５００上の与えられた点での合計光
強度は、光強度曲線５１２，５２２，５３２，５４２が
重なり合う点光源５１０，５２０，５３０，５４０から
の光強度の和である。第１の点５５０について示すよう
に、この第１の点５５０では光強度曲線５１２も５３２
も光強度曲線５２２に重なり合わないので、点光源５２
０が発光した光のみが合計光強度に含まれる。しかし、
第２の点５６０では、光強度曲線５２２及び５３２を用
いて示される重なり合いにより示されるように点光源５
２０及び５３０からの光強度が合計光強度に含まれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】第２の点５６０での合
計光強度は第１の点５５０でのそれよりも大きいことを
認識すべきである。このことは次の理由により生じる。
すなわち、光強度曲線５２２及び５３２を用いて示すよ
うに、各点光源５２０及び５３０により供給される第２
の点５６０での光強度は、単一の光源の最小光強度より
も最大光強度に近いためである。各点光源５２０および
５３０からの光による第２の点５６０での光強度が最大
光強度に近ければ近いほど、点５５０及び５６０の間の
合計光強度の差が大きくなる。したがって、これらの光
強度の差による合計光強度の大きな変動が感光体５００
の軸に沿って生じる。これにより、感光体５００上の不
均一な光強度の分布が生じる。

【０００８】本発明は、感光体上で光の比較的均一な分
布を維持するためのシステムと方法とを提供する。

【０００９】本発明は、２０〜４０ｎＪ/ｍｍ²の範囲の
光エネルギを生成するシステムと方法とをそれぞれ提供
する。

【００１０】本発明は、感光体上で２：１の最大／最小
比を有する光エネルギの分布を生じるシステムと方法と
をそれぞれ提供する。

【００１１】本発明は、複数の発光素子を提供するコス
トを下げながら、光エネルギを均一に分布させるシステ
ムと方法とをそれぞれ提供する。

【００１２】本発明は、単一の光源から感光体上に入射
させるエネルギ量を決定するシステムと方法とをそれぞ
れ提供する。

【００１３】本発明は、光源素子間の間隔を変更して、
複数の光源間の均一性を最適化するシステムと方法とを
それぞれ提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】相対的に均一な出力分布
を得るためのプリチャージ消去アレイを形成ないし操作
するためのシステムと方法の種々の代表的な実施の形態
において、均一な出力分布は、感光体に入射させる光量
を決定することにより作られる。感光体上の光量を決定
することにより、感光体に沿って光強度が相対的に均一
となるように、複数の点光源を配置する。本発明による
システムと方法の種々の代表的な実施の形態において、
決定した光強度に基づいて点光源間に適当な空間を設け
ることにより、使用する点光源の総数を減少でき、同時
に均一な光分布が作られる。

【００１５】本発明のこれらの及び他の利点と特徴と
を、本発明の装置、システム及び方法の種々の代表的な
実施の形態についての以下の詳細な説明に記載し、ま
た、それらは詳細な説明から明らかである。

【００１６】

【発明の実施の形態】簡明にするために、図１〜９に示
すように、本発明によるプリチャージ消去アレイシステ
ムと方法の動作原理、設計要素、およびレイアウトを、
本発明によるプリチャージ消去アレイシステムと方法の
種々の代表的実施の形態について説明する。図示したプ
リチャージ消去アレイシステムと方法の動作の基本的説
明は、本発明のプリチャージ消去アレイシステム及び方
法で採用する構成要素の理解と設計に適用可能である。

【００１７】図１は、本発明によるプリチャージ消去シ
ステム１１０の第１の代表的実施の形態を組み込んだ画
像形成システムを示す。図１に示すように、このプリチ
ャージ消去システム１１０は、ベルト型の画像形成装置
１００の一つの要素である。このプリチャージ消去シス
テム１１０は、感光体１１５に隣接して配置され、制御
器１１２に接続されている。種々の代表的な実施の形態
において、このプリチャージ消去システム１１０は、Ｌ
ＥＤやレーザダイオードなどの、複数の点光源を有す
る。感光体１１５は、Ａ方向に回転し、種々の電子写真
の処理工程を通って順次前進するベルト型デバイスであ
る。

【００１８】クリーナ１３０が、プリチャージ消去シス
テム１１０より下流に感光体１１５に隣接して装着され
ている。クリーナ１３０は、現像済み画像が感光体１１
５から画像記録媒体に転写され、感光体１１５がプリチ
ャージ消去システム１１０により放電させられた後に、
感光体１１５の表面から残留トナー粒子を除去する。帯
電器１２０が、クリーナ１３０より下流に感光体１１５
に隣接して装着されている。帯電器１２０は、感光体１
１５を所定の電位に所定の極性で帯電させる。トナーデ
ィスペンサ／現像剤ハウジング１２５が、また、感光体
１１５に隣接して装着されている。トナーディスペンサ
／現像剤ハウジング１２５は、感光体１１５上に潜像を
作り出し、トナー粒子を貯蔵して、そのトナー粒子を感
光体１１５に分配し、撮像／露光／現像領域１４５で当
該潜像を現像する。転写ディコロトロン（ｄｉｃｏｒｏ
ｔｒｏｎ）１５５が、また、感光体１１５に隣接して装
着されている。転写ディコロトロン１５５と感光体１１
５との間の領域は、画像転写領域１３５を形成する。

【００１９】プリチャージ消去システム１１０内の各点
光源は、ＬＥＤ、レーザダイオード、または他の周知の
あるいは将来開発される発光構造物であってよいことを
認識すべきである。さらに、各点光源は、電磁スペクト
ルの紫外域、可視領域ないし近赤外域の放射線を照射し
ても良い。しかし、全ての現在利用できる光源ないし将
来開発される光源をプリチャージ消去システム１１０に
使用して、感光体１１５上に高度に指向性を有する光線
を照射することができる。

【００２０】プリチャージ消去アレイシステム１１０が
複数のモードを有する場合には、制御器１１２は、どの
モードを稼動中とするかの制御、及びプリチャージ消去
システム１１０中の光源のオンオフの制御に用いられ
る。しかし、プリチャージ消去アレイシステム１１０
が、複数モード、および光源１１０をオンオフ制御する
のに必要なモードの何れも有しない場合には、制御器１
１２を省略することができる。制御器１１２は、独立し
た制御装置、またはプリチャージ消去アレイシステム１
１０を実施する画像形成システム１００の主制御器の一
部として実施することができることを認識すべきであ
る。

【００２１】画像形成システム１００の動作中、感光体
１１５の一部が帯電器１２０の傍らを通り過ぎるとき
に、帯電器１２０は、感光体１１５の光導電性表面を、
相対的に高くほぼ均一な電位Ｖ₀に帯電する。次に、感
光体１１５の光導電性表面の帯電部は、撮像／露光／現
像領域１４５を通って進む。撮像／露光／現像領域１４
５中では、感光体１１５の光導電性表面の各部分は、選
択的に放電され、静電潜像を形成する。この潜像は、次
に、感光体１１５の光導電性表面上で現像される。

【００２２】帯電器１２０により最初電圧Ｖ₀に帯電さ
れる感光体１１５は、電圧レベルＶ_d _dに暗減衰する。種
々の代表的な実施の形態において、暗減衰電圧Ｖ_ddはほ
ぼ−５００Ｖに等しい。撮像／露光／現像領域１４５で
現像されたとき、感光体１１５の露光部分は露光電圧Ｖ
_eに放電される。種々の代表的実施の形態において、露
光電圧Ｖ_eはほぼ−５０Ｖである。このようにして、露
光後、感光体１１５は、高電圧と低電圧との二極の電圧
分布を有する。種々の代表的実施の形態において、高電
圧は帯電領域に対応し、低電圧は放電した領域、あるい
は背景領域に対応する。このようにして、感光体１１５
は、今や、感光体１１５の表面上に形成された静電潜像
を有している。

【００２３】感光体１１５が移動し続けるにつれ、感光
体１１５の撮像部はトナーディスペンサ／現像剤ハウジ
ング１２５を通過する。トナーディスペンサ／現像剤ハ
ウジング１２５は、帯電されたトナー粒子を感光体１１
５の撮像部に移す。

【００２４】感光体１１５が移動し続けるにつれ、現像
された画像は画像転写領域１３５に到着する。画像転写
領域１３５に於いては、記録媒体が、用紙経路１５０に
沿って定期的順序で移動し、その結果、感光体１１５の
表面に現像された現像画像が、画像転写領域１３５で、
進行する記録媒体に接触する。

【００２５】本画像形成システムの種々の代表的な実施
の形態において、画像転写領域１３５は転写ディコロト
ロン１５５を有し、この転写ディコロトロン１５５は記
録媒体にバイアスを付与する。種々の代表的な実施の形
態において、ディコロトロン１５５は記録媒体の背面に
正イオンを噴霧する。この正イオンは、感光体１１５の
表面から現像画像の帯電トナー粒子を記録媒体に引き寄
せる。

【００２６】転写後、記録媒体は用紙経路１５０に沿っ
て移動し続ける。記録媒体は感光体１１５の光導電性表
面から分離される。そして、記録媒体は、用紙経路１５
０に沿って移動し続ける。転写された画像のトナー粒子
は融着ステーションで記録媒体に永久的に添付される。

【００２７】感光体１１５が移動し続けるにつれ、感光
体１１５はプリチャージ消去システム１１０を通過す
る。プリチャージ消去システム１１０は、感光体１１５
の上に強度の大きい光を照射して、感光体１１５上の全
ての残留電荷を除去する。プリチャージ消去システム１
１０からのこの強度の大きい光は、帯電器１２０により
感光体１１５の表面に帯電させられた電荷から残留して
いる全ての残留電荷を中和する。このようにして、感光
体１１５の光導電性表面上で運ばれた全ての残留帯電ト
ナー粒子は、もはや感光体１１５の表面に強く引き寄せ
られるようにはならないであろう。感光体１１５が移動
し続けるにつれ、感光体１１５はクリーナ１３０を通過
する。感光体１１５の光導電性表面上で運ばれた全ての
残留帯電トナー粒子は、もはや感光体１１５の表面に強
く引き寄せられるようにはならないであろうから、クリ
ーナ１３０は、全ての残留トナー粒子を感光体１１５の
表面からより容易に除去できる。

【００２８】種々の代表的実施の形態において、感光体
１１５の一部がプリチャージ消去システム１１０を通り
過ぎるとき、複数の点光源を、感光体１１５のその部分
に強度の大きい光線を露光するように配置してさしつか
えない。

【００２９】図２は、プリチャージ消去アレイシステム
２１０の第２の代表的実施の形態を組み込んだ画像形成
システム２００を示す。図２に示すように、このプリチ
ャージ消去アレイシステム２１０は、制御器２１２に接
続され、感光体２１５、帯電器２２０、トナーディスペ
ンサ／現像剤ハウジング２２５、クリーナ１３０及び転
写ディコロトロン２５５に関連する位置に配置されてい
る。これらの各要素は、図１について上に論じた対応す
る要素とほぼ同様である。

【００３０】しかし、プリチャージ消去システム２１０
は、多数の遮光部材２４５、２５０及び２５５を更に有
している。遮光部材２５０及び２５５は、プリチャージ
消去システム２１０のハウジングに取付けられている。
遮光部材２４５は、プリチャージ消去システム２１０に
対向する感光体２１５側に配置されている。遮光部材２
４５、２５０及び２５５は、光源２１０から画像形成装
置の他の領域へ入射する迷光を阻止するか、阻止しない
場合であっても減衰させるように配置されている。種々
の代表的な実施の形態において、遮光部材２４５、２５
０及び２５５の少なくとも一つが、感光体２１５に面し
た反射面を有している。種々の代表的実施の形態におい
て、この遮光部材２４５、２５０及び２５５の少なくと
も一つの反射面は、プリチャージ消去システム２１０か
らの光を感光体２１５の方向に反射する。

【００３１】プリチャージ消去システム２１０が複数の
モードを有する場合には、制御器２１２は、どのモード
を稼動中とするかの制御、またはプリチャージ消去シス
テム２１０のオンオフの制御に用いられる。しかし、プ
リチャージ消去システム２１０が、複数モード、及び光
源２１０をオンオフ制御するのに必要なモードの何れも
有しない場合には、制御器２１２を省略することができ
る。制御器２１２は、独立した制御装置、またはプリチ
ャージ消去アレイシステム２１０を実施する画像形成シ
ステム２００の主制御器の一部として実施することがで
きることを認識すべきである。

【００３２】図３は、本発明によるプリチャージ消去ア
レイシステム３１０の第３の代表的実施の形態を組み込
んだ画像形成システム３００を示す。図３に示すよう
に、このプリチャージ消去システム３１０は、ドラム型
感光体３１５および制御器３１２に隣接して配置されて
いる。種々の代表的実施の形態において、このプリチャ
ージ消去システム３１０は、ＬＥＤやレーザダイオード
等の複数の点光源を有する。感光体３１５は、Ｂ方向に
回転し、種々の電子写真の処理工程を通って順次前進す
るドラム型デバイスである。

【００３３】帯電器３２０が、感光体３１５に隣接して
装着されている。帯電器３２０は、感光体３１５を所定
の電位および所定の極性に帯電する。撮像及び現像シス
テム３２５が、また、感光体３１５に隣接して装着され
ている。撮像及び現像システム３２５は、感光体３１５
上に潜像を作り出し、トナー粒子を貯蔵して、そのトナ
ー粒子を感光体３１５に分配し、当該潜像を現像する。
転写ディコロトロン３５５が、また、感光体３１５に隣
接して装着されている。転写ディコロトロン３５５と感
光体３１５との間の領域は画像転写領域３３５を形成す
る。クリーナ３３０が、また、プリチャージ消去システ
ム３１０の下流に感光体３１５に隣接して装着されてい
る。クリーナ３３０は、現像画像を感光体３１５から記
録媒体に転写し、感光体３１５をプリチャージ消去シス
テム３１０により放電した後、感光体３１５の表面から
残留トナー粒子を除去する。

【００３４】プリチャージ消去システム３１０、感光体
３１５、帯電器３２０、トナーディスペンサ／現像剤ハ
ウジング３２５、クリーナ３３０、および転写ディコロ
トロン３５５は、図１及び２について上に議論した同一
の要素に対応し、同様に動作する。

【００３５】プリチャージ消去アレイシステム３１０が
複数のモードを有する場合には、制御器３１２は、どの
モードを稼動中とするかの制御、及びプリチャージ消去
システム３１０中の光源のオンオフの制御に用いられ
る。しかし、プリチャージ消去システム３１０が、複数
モード、および光源をオンオフ制御するのに必要なモー
ドの何れも有しない場合には、制御器３１２を省略する
ことができる。制御器３１２は、独立した制御装置、ま
たはプリチャージ消去アレイシステム３１０を実施する
画像形成システム３００の主制御器の一部として実施す
ることができることを認識すべきである。

【００３６】本発明による画像形成システム３００の動
作中、感光体３１５の一部が帯電器３２０の傍らを回転
して通るときに、帯電器３２０は、感光体３１５の光導
電性表面を、相対的に高くほぼ均一な電位Ｖ₀に帯電す
る。次に、感光体３１５の光導電性表面の帯電部は、撮
像／露光／現像領域３４５中を回転して進む。撮像／露
光／現像領域３４５中では、感光体３１５の光導電性表
面の各部分は、撮像及び現像システム３２５により選択
的に放電され、静電潜像を形成する。この潜像は、次
に、撮像及び現像システム３２５により、感光体３１５
の光導電性表面上で現像される。

【００３７】帯電器３２０により最初電圧Ｖ₀に帯電さ
れる感光体３１５は、電圧レベルＶ_d _dに暗減衰する。種
々の代表的な実施の形態において、暗減衰電圧Ｖ_ddはほ
ぼ−５００Ｖに等しい。撮像／露光／現像領域３４５で
現像されたとき、感光体３１５の露光部分は露光電圧Ｖ
_eに放電される。種々の代表的実施の形態において、露
光電圧Ｖ_eはほぼ−５０Ｖである。このようにして、露
光後、感光体３１５は、高電圧と低電圧との二極の電圧
分布を有する。種々の代表的実施の形態において、高電
圧は帯電領域に対応し、低電圧は放電した領域、あるい
は背景領域に対応する。このようにして、感光体３１５
は、この時点で感光体３１５の表面上に形成された静電
潜像を有している。

【００３８】感光体３１５が回転し続けるにつれ、感光
体３１５の撮像部は撮像及び現像システム３２５を通過
する。撮像及び現像システム３２５は、転写ローラ３４
０を用いて、帯電されたトナー粒子を感光体３１５の撮
像部に転写する。

【００３９】感光体３１５が回転し続けるにつれ、現像
された画像は画像転写領域３３５に到着する。画像転写
領域３３５に於いては、記録媒体が、用紙経路３５０に
沿って定期的順序で移動し、その結果、感光体３１５の
表面に現像された現像画像が、画像転写領域３３５で、
進行する記録媒体に接触する。

【００４０】本画像形成システムの種々の代表的な実施
の形態において、画像転写領域３３５には転写ディコロ
トロン３５５を有し、この転写ディコロトロン３５５は
記録媒体にバイアスを付与する。種々の代表的な実施の
形態において、ディコロトロン３５５は記録媒体の背面
に正イオンを噴霧する。この正イオンは、感光体３１５
の表面から現像画像の帯電トナー粒子を記録媒体に引き
寄せる。

【００４１】感光体３１５が回転し続けるにつれ、感光
体３１５はプリチャージ消去システム３１０を通過す
る。プリチャージ消去システム３１０は、感光体３１５
の上に強度の大きい光を照射する。

【００４２】種々の代表的実施の形態において、プリチ
ャージ消去システム３１０からのこの強度の大きい光
は、感光体３１５の表面に残留している全ての残留電荷
を中和する。このようにして、感光体３１５の光導電性
表面上で運ばれた全ての残留帯電トナー粒子は、もはや
感光体３１５の表面に強く引き寄せられるようにはなら
ないであろう。感光体３１５が回転し続けるにつれ、感
光体３１５はクリーナ３３０を通過する。感光体３１５
の光導電性表面上で運ばれた全ての残留帯電トナー粒子
は、もはや感光体３１５の表面に強く引き寄せられるよ
うにはならないであろうから、クリーナ３３０は、全て
の残留トナー粒子を感光体３１５の表面からより容易に
除去する。

【００４３】他の代表的実施の形態において、プリチャ
ージ消去システム３１０は図２について上に議論した遮
光部材を有していてさしつかえない。

【００４４】種々の代表的実施の形態において、複数の
点光源が、感光体３１５の一部に強度の大きい光線を露
光し、その後感光体３１５のその部分は、クリーナ３３
０を通り過ぎて移動する。

【００４５】図５は、感光体１１５，２１５または３１
５に隣接しておかれた光源１１０，２１０または３１０
の内の一つの中に配置された複数の点光源４１０，４２
０，４３０及び４４０を示す。図４は、感光体１１５，
２１５または３１５上の光強度の分布を示す。図４及び
５に示すように、点光源４１０，４２０，４３０及び４
４０の中心は互いから可変距離ｘ_i（ｉ＝１，２，３・
・・）に置かれている。点光源４１０，４２０，４３０
または４４０の一つから光線が感光体１１５，２１５，
３１５に伝播されたときの光強度が光強度曲線４１２，
４２２，４３２または４４２によりそれぞれ示されてい
る。光強度は、点光源４１０，４２０，４３０または４
４０に最も近い感光体１１５，２１５，３１５で最も大
きく、その点光源４１０，４２０，４３０または４４０
からより離れた感光体１１５，２１５または３１５上の
点に対して減少することを認識すべきである。

【００４６】与えられた点での合計の光強度は、光源４
１０，４２０，４３０及び４４０からの重なり合う光線
からの光強度の和であり、重なり合う光線からの光強度
は重なり合う光強度曲線４１２，４２２，４３２及び４
４２で表される。感光体１１５，２１５または３１５上
の第１の点４５０に関して示したように、点光源４２０
から伝播した光のみが合計光強度に含まれる。光検出器
１１０，２１０または３１０上の点４６０では、点光源
４２０及び４３０からの光強度が合計光強度に含まれ
る。

【００４７】第１及び第２の点４５０及び４６０間での
光強度の差を減少させるために、本発明の発明者達は、
単一の点光源から感光体上に照射されたエネルギの量を
測定した。このようにして、点光源から感光体上に照射
されたエネルギ量に基づいて、発明者達は、最小光強度
と最大光強度との間の変動が減少するように、点光源間
に間隔を設けることができた。

【００４８】したがって、感光体上の最小光強度と最大
光強度との間の変動を減少させるために、本発明は、与
えられた点光源により感光体上の与えられた点に照射さ
れるエネルギ量を決定するための次の３次元の式を提供
する。

【数１】Ｅ：（ｘ，ｙ，ｚ）＝Ｂcosα_icosβ_i／Ｒ_i ² （１）ここで、Ｂは点光源の輝度、αは感光体に垂直な面と、
点光源に対するベクトルとのなす角度、βは点光源に垂
直な面と、感光体に対するベクトルとのなす角度、ｉは
この表面を照射するｉ番目の光源、Ｒは点光源から感光
体までの距離

【００４９】種々の代表的な実施の形態において、感光
体の表面の垂線が点光源を通るような、点光源と感光体
とが平行である場合には、ｙとｚとは定数である。した
がって、点光源が一直線上にあるときは、cosα_iはcos
β_iに等しい。この場合には、与えられた点光源により
光検出器上に照射されるエネルギ量を決定する３次元式
は次のようになる。

【数２】Ｅ（ｘ）＝ＮＢΣcos²α_i／Ｒ_i ²（２）ここで、Ｎは光源の内部に配置された点光源の数、αは
tan^-1［（ｘ_i−ｘ）／Ｋ］に等しい、Ｋは点光源と感光
体との間の分離度、ｘ_iは感光体上の点ｘとｉ番目の点
光源との横方向のオフセット、１／Ｒ_iはcosα_i／Ｋ

【００５０】種々の代表的な実施の形態において、レン
ズを用いて、与えられた点光源により感光体上に照射さ
れるエネルギの量を決定するための３次元式を決定する
ためには、次の等式が用いられる。

【数３】Ｅ（ｘ）＝ＭＮＢΣcos^jα_icosβ_i／Ｒ_i ²（３）ここで、Ｍはレンズを用いないときの同一の点光源の軸
上の出力、cos^jα_iは、供給者により規定された出力分
布を、５０％出力が供給者により特定された角度となる
ように近似する、べき関数(power function)

【００５１】以下の表１は図６に示した合計光強度曲線
を得るのに用いることができる一般的な仕様の大要を示
す。

【表１】

【００５２】表１に示すように、例えば（３）式を用い
て、当該光強度出力のための設計仕様では、ｊ＝２０で
１５°で５０％の減衰を示す狭角レンズと、レンズ
（Ｍ）を用いないときの同一のＬＥＤに対する軸上の相
対出力が１であることと、感光体から２４．４０ｍｍ
（Ｒ）離れた距離にある１２（Ｎ）個の互いに等距離に
ある点光源とが必要である。上記等距離間隔を設けるこ
とにより、最も高い合計光強度と最も低い合計光強度と
の間の最大／最小比は２．４であることを認識すべきで
ある。このようにして、図６は、従来のプリチャージ消
去システムに基づいた一定間隔の不完全性を示す。

【００５３】表２は、図７に示した合計光強度曲線を得
るのに用いることができる一般的な仕様の大要を示す。

【表２】

【００５４】表２に示すように、例えば（３）式を用い
て、本発明によるプリチャージ消去システムの一実施例
のための設計仕様では、ｊ＝１で何のレンズも必要では
なく、レンズ（Ｍ）を用いないときの同一のＬＥＤに対
する軸上の相対出力が１であり、感光体から２４．４０
ｍｍ（Ｒ）離れた距離にある１１（Ｎ）個の互いに異な
る距離にある点光源とを用いている。上述した間隔を設
けることにより、最も高い光強度と最も低い光強度との
間の最大／最小比は１．０５であることを認識すべきで
ある。このようにして、図７は、本発明による可変間隔
プリチャージ消去システムを用いて得ることのできる改
良点を示す。

【００５５】表３は、図８に示した合計光強度曲線を得
るのに用いることができる一般的な仕様の大要を示す。

【表３】

【００５６】表３に示すように、例えば（３）式を用い
て、上記光強度出力のための設計仕様では、ｊ＝４．８
で３０°のレンズを用い、レンズ（Ｍ）を用いないとき
の同一のＬＥＤに対する軸上の相対出力が１であり、１
１（Ｎ）点の互いに異なり得る距離にある点光源で、縁
と縁に隣接する光源との間隔が１６ｍｍで、湾曲空間が
２３ｍｍで、感光体から２４．４０ｍｍ（Ｒ）離れた距
離にある点光源を用いている。上述した間隔を設けるこ
とにより、最も高い光強度と最も低い光強度との間の最
大／最小比は１．７２であることを認識すべきである。
このようにして、図８は、本発明による可変間隔プリチ
ャージ消去システムを用いて得ることのできる改良点を
示す。

【００５７】表４は、図９に示した合計光強度曲線を得
るのに用いることができる一般的な仕様の大要を示す。

【表４】

【００５８】表４に示すように、例えば（３）式を用い
て、上記光強度のための設計仕様では、ｊ＝４．８で３
０°のレンズと、レンズ（Ｍ）を用いないときの同一の
ＬＥＤに対する軸上の相対出力が１であることと、１１
（Ｎ）点の互いに異なり得る距離にある点光源が必要で
ある。点光源間の縁と縁に隣接する光源との縁間隔が２
０ｍｍで、点光源間の内部間隔が２２ｍｍである。点光
源は、感光体から２４．４０ｍｍ（Ｒ）離れた距離にあ
る。上述した間隔を設けることにより、最も高い光強度
と最も低い光強度との間の最大／最小比は１．２３であ
ることを認識すべきである。このようにして、図９は、
本発明による可変間隔プリチャージ消去システムを用い
て得ることのできる改良点を示す。

【００５９】図１ないし３に示した制御器１１２，２１
２および３１２は、独立した制御装置として実施する場
合には、プログラム式マイクロプロセッサまたはプログ
ラム式マイクロコントローラと周辺集積回路素子、ＡＳ
ＩＣまたは他の集積回路、デジタル信号処理装置、個別
素子回路などのハードワイヤード電子回路またはハード
ワイヤドロジック回路、ＰＬＶ，ＰＬＡ，ＦＰＧＡ，Ｐ
ＡＬなどのプログラム可能論理デバイスを用いて実施で
きる。他の代表的な実施の形態においては、制御器１１
２，２１２及び３１２は、プリチャージ消去アレイシス
テム１１０，２１０または３１０が実施される画像形成
装置１００，２００及び３００の制御システムの一部と
して実施される。制御器１１２，２１２及び３１２は、
プログラムされた汎用コンピュータまたは画像形成シス
テムに対する一般的制御システムを実施することのでき
る何らかの他の装置を用いて実施できる。このような他
の装置には、専用計算機、プログラム式マイクロプロセ
ッサまたはプログラム式マイクロコントローラと周辺集
積回路素子、ＡＳＩＣまたは他の集積回路、デジタル信
号処理装置、個別素子回路などのハードワイヤード電子
回路またはハードワイヤドロジック回路、ＰＬＶ，ＰＬ
Ａ，ＦＰＧＡ，ＰＡＬなどのプログラム可能論理デバイ
スを含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプリチャージ消去アレイシステ
ムの第１の代表的実施の形態を組み込んだ画像形成シス
テムの構成を示す測面図である。

【図２】本発明によるプリチャージ消去アレイシステ
ムの第２の代表的実施の形態を組み込んだ画像形成シス
テムの構成を示す測面図である。

【図３】本発明によるプリチャージ消去アレイシステ
ムの第３の代表的実施の形態を組み込んだ画像形成シス
テムの構成を示す測面図である。

【図４】感光体に沿った複数の光源からの光強度を示
すグラフである。

【図５】感光体に隣接して配置された複数の光源を示
す図である。

【図６】感光体に沿って配置された複数の光源のある
配置からの光強度を示すグラフである。

【図７】感光体に沿って配置された複数の光源の別の
配置からの光強度を示すグラフである。

【図８】感光体に沿って配置された複数の光源の更に
別の配置からの光強度を示すグラフである。

【図９】感光体に沿って配置された複数の光源の更に
別の配置からの光強度を示すグラフである。

【図１０】従来のプリチャージ消去システムのための
感光体に沿った複数の光源からの光強度を示すグラフで
ある。

【図１１】従来のプリチャージ消去システム中の感光
体に隣接して配置された複数の光源を示す図である。

【符号の説明】

１００，２００，３００画像形成装置（システム）、
１１０，２１０，３１０プリチャージ消去システム、
１１５，２１５，３１５感光体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フランリィエイチサンチェスアメリカ合衆国ニューヨークウェブスターフィリップスロード 800 Ｆターム(参考） 2H035 AA09 AA11 AB02 AC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成システムであって、感光体上に光を照射する複数の点光源を有し、前記感光
体上に存在する電荷を放電するのに使用できる電荷消去
システムを備え、前記点光源は、前記感光体をほぼ均一
に照明するように可変間隔で設けられているシステム。
【請求項２】感光体上に複数の点光源からの光の帯を
照射する方法であって、単一の点光源により前記感光体上に照射される光量を決
定するステップと、前記光の帯がほぼ均一に前記感光体を照射するように前
記複数の点光源を可変間隔で設けるステップと、を備えた方法。