JP3037294B1 - 静電潜像形成装置及び電子写真方式印刷装置 - Google Patents

静電潜像形成装置及び電子写真方式印刷装置

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JP3037294B1 JP10342313A JP34231398A JP3037294B1 JP 3037294 B1 JP3037294 B1 JP 3037294B1 JP 10342313 A JP10342313 A JP 10342313A JP 34231398 A JP34231398 A JP 34231398A JP 3037294 B1 JP3037294 B1 JP 3037294B1
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直哉 前田
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Abstract

【要約】 【課題】 高解像度印刷においても画質劣化や画像濃度
の低下を防止する。 【解決手段】 折返しミラー6と感光体ドラム7との露
光光路上に、感光体ドラム7に対し照射角が垂直となる
方向に露光光Rを屈折させる補助fθレンズ1を配設す
る。補助fθレンズ1に静電対策処理を施し、印刷装置
内を飛散浮遊する弱帯電トナーの付着を阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、fθレンズを通過
し、折返しミラーによって反射される露光光を感光体ド
ラム上に照射する際、感光体ドラムに対し照射角が垂直
となる方向に露光光を屈折させるようにした静電潜像形
成装置及び電子写真方式印刷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的な静電潜像形成装置は、図
7に示すように、LDAssy(レーザ発振器)2、ポ
リゴンミラー3、fθレンズ4,5及び折返しミラー6
を具備している。LDAssy2から発せられた露光光
Rは、ポリゴンミラー3で反射された後、fθレンズ
4,5及び折返しミラー6を経て感光体ドラム7上の所
定の位置に照射される。また、上記の静電潜像形成装置
を備えた電子写真方式印刷装置(以下、単に印刷装置と
いう)は、その解像能力が400dpi以下であり、こ
れに用いられる感光体ドラム7は比較的低感度なものが
使用されている。
【0003】このような構成の静電潜像形成装置では、
その構造上、感光体ドラム7に照射される露光光Rは、
感光体ドラム7の中央部付近には垂直に照射され、感光
体ドラム7の両端部付近には斜めに照射される。このよ
うに、照射位置によって露光光Rの照射角度が異なる
が、低感度の感光体ドラム7と低解像能力の印刷装置と
の組み合わせにおいては大きな問題が無く、その画質は
画像端部〜中央部の全域にわたり良好な状態に保たれて
いた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
おいて、印刷装置は、600dpi以上の高解像度化に
移行している。これに伴い、感光体ドラム7は、高感度
なものが一般的に使用されるようになった。高感度の感
光体ドラム7の特徴は、微弱な露光光Rにおいても静電
潜像の形成が可能で、細部の再現に優れていることにあ
る。ところが、この点において、静電潜像形成装置の構
造により、感光体ドラム7の端部においては、露光光R
の進入角度が斜めとなることに起因した画質劣化の問題
が生じている。すなわち、高感度な感光体ドラム7は、
露光光Rが斜めに照射されることによる露光スポット形
状の微細な変化に対しても忠実に静電潜像形成を行う。
【0005】このため、図8に示すように、感光体ドラ
ム7の端部の光量分布はカイ二乗分布の形状となってし
まい、図9に示す感光体ドラム7の中央部の光量分布形
状(正規分布形状)とは大きく異なったものとなる。こ
の光量分布の形状により、図10に示す感光体表面電位
の絶対値の分布のように、感光体ドラム7の端部では現
像に関わる光減衰域が図11に示す中央部の感光体表面
電位(静電潜像のプロファィル)の絶対値の分布より広
く、またその深度は浅いものとなっている。なお、図8
〜図11において、符号xは、図9における感光体ドラ
ム7の中央部の正規光量分布中心値およびこれに相当す
る部位を示している。符号χ(μm)は、図9における
感光体ドラム7の正規光量分布の拡がり量およびこれに
相当する部位を示している。
【0006】現像に関わる光減衰域が広いということ
は、非現像エリアに微弱な露光光Rが照射されているこ
とを意味する。また、低感度の感光体ドラム7において
は問題にならなかった微弱な露光光Rに対し、高感度の
感光体ドラム7が反応し、非画像形成エリアに画像(潜
像)が形成されてしまうことを意味する。これにより、
反転文字潰れ又は文字太り等の画質劣化を生じる。さら
に、光減衰深度が浅いということは画像濃度が低下し、
1ドット網点等が薄く散ったような状態となる問題を生
じさせる。
【0007】この問題を解決する方策としては、感光体
ドラム7の端部においても露光光Rを垂直に近い状態で
照射させる必要がある。しかし、このためにはポリゴン
ミラー3から感光体ドラム7までの露光光Rの光路長を
長くする必要があり、近年の装置小型化の風潮の中では
実用に適さない状態になっている。
【0008】また、別の方策として、たとえば特許登録
第2608801号に示されるように、fθレンズを多
用する方法があるが、露光光Rの走査幅が縮小してしま
うという問題がある。この縮小を最小限に押さえるため
に、折返しミラー6と感光体ドラム7までの露光光路上
にfθレンズを設置する方法も考えられるが、印刷装置
内を飛散浮遊する弱帯電トナーによりfθレンズが汚染
されるおそれから実用困難な状況となっていた。つま
り、現状において、感光体ドラム7の端部においても露
光光Rを垂直に照射する実用的且つ有用な方式は存在し
ない状況となっている。
【0009】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、高解像度印刷においても画質劣化や画像
濃度の低下を防止することができる静電潜像形成装置及
び電子写真方式印刷装置を提供することができるように
するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の静電潜
像形成装置は、fθレンズを通過した露光光を、折返し
ミラーによって感光体ドラム上に照射する静電潜像形成
装置であって、折返しミラーと感光体ドラムとの露光光
路上に、感光体ドラムに対し照射角が垂直となる方向に
露光光を屈折させるととも、静電防止処理が施されてい
補助fθレンズが配設されていることを特徴とする。
また、静電防止処理は、補助fθレンズの全表面に帯電
防止剤を層状に塗布して帯電防止層を形成するようにす
ることができる。また、静電防止処理は、帯電防止剤を
補助fθレンズの形成時にレンズ内部に練り込んで形成
するようにすることができる。また、帯電防止剤は、単
数又は複数の界面活性剤又は導電性樹脂からなるように
することができる。請求項7に記載の電子写真方式印刷
装置は、請求項1〜4の何れかに記載の静電潜像形成装
置を組込んだことを特徴とする。本発明に係る静電潜像
形成装置及び電子写真方式印刷装置においては、折返し
ミラーと感光体ドラムとの露光光路上に、感光体ドラム
に対し照射角が垂直となる方向に露光光を屈折させる補
助fθレンズを配設するとともに、補助fθレンズに静
電防止処理を施すようにする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。なお、以下に説明する図において、図7と
共通する部分には同一符号を付すものとする。図1は、
本発明の静電潜像形成装置の一実施の形態を示す図、図
2は、図1の静電線像形成装置の補助fθレンズを示す
図、図3は、図2の補助fθレンズの帯電防止層の主成
分となる帯電防止剤とその構造を示す図、図4は、図2
の補助fθレンズの帯電防止層の主成分となる他の帯電
防止剤とその構造を示す図である。
【0012】図1に示す静電潜像形成装置は、LDAs
sy(レーザ発振器)2、ポリゴンミラー3、fθレン
ズ4,5、折返しミラー6、補助fθレンズ1を備えて
いる。LDAssy2は、露光光Rを発生する。ポリゴ
ンミラー3は、LDAssy2から発せられる露光光R
を感光体ドラム7の軸方向の所定の場所に回転により反
射させる。fθレンズ4,5は、ポリゴンミラー3で反
射された露光光Rの光路を補正する。折返しミラー6
は、fθレンズ4,5を透過してきた露光光Rを感光体
ドラム7の表面に反射する。
【0013】ここで、本実施の形態では、感光体ドラム
7を、次のような条件をもつ高感度なものを用いてい
る。すなわち、感光体ドラム7の光減衰特性において、
その表面電位を25%、50%及び75%減衰させるに
必要な露光量E25、E50及びE75の関係が、 E25≧0.5・E50 E75≦2・E50 さらに好ましくは、 E25≧0.75・E50 E75≦1.25・E50 を満足するものである。
【0014】補助fθレンズ1は、折返しミラー6で反
射されて感光体ドラム7に向かう露光光Rを、感光体ド
ラム7に対し照射角が垂直となる方向に屈折(補正)さ
せる。補助fθレンズ1は、折返しミラー6から感光体
ドラム7までの露光光路上に配置されている。補助fθ
レンズ1には、電子写真方式印刷装置(以下、単に印刷
装置という)内を飛散浮遊するトナーの静電吸着を防止
するための静電対策処理が施されている。
【0015】補助fθレンズ1は、露光光Rが透過する
際、内側に光が屈折する形態とされている。言い換えれ
ば、感光体ドラム7に対し露光光Rの照射角が垂直とな
る向きに屈折するよう形成されている。さらに言換えれ
ば、横断面形状が折返しミラー6によって折返される露
光光Rの進行方向に対して内側に向けた弓形形状とされ
ている。補助fθレンズ1の全表面には、図2に示すよ
うに、帯電防止層aが形成されている。帯電防止層a
は、帯電防止剤を層状に塗布して形成されたものであ
る。帯電防止層aは、図3及び図4に示す単数又は複数
の界面活性剤や導電性樹脂等の帯電防止剤により形成さ
れている。なお、この例のように、帯電防止層aを補助
fθレンズ1の全表面に形成する以外に、単数又は複数
の界面活性剤又は導電性樹脂からなる帯電防止剤を補助
fθレンズ1の形成時にレンズ内部に練り込んで形成す
ることもできる。
【0016】次に、上述した構成の静電潜像形成装置の
動作について説明する。図1に示したように、LDAs
sy2から発せられた露光光Rは、ポリゴンミラー3に
よって感光体ドラム7の軸方向上に向けて反射される。
ポリゴンミラー3で反射された露光光Rは、fθレンズ
4,5を経て折返しミラー6により感光体ドラム7上に
向けて反射される。折返しミラー6で反射された露光光
Rは、反射ミラー6から感光体ドラム7までの露光光路
上に配された補助fθレンズ1を透過する際に、感光体
ドラム7に対し垂直に照射される向きとなる方向に補正
される。すなわち、補助fθレンズ1により、露光光R
が感光体ドラム7に対し垂直に照射される方向に屈折さ
れる。補助fθレンズ1の形状から感光体ドラム7の軸
方向で端部側ほど屈折率が高くなり、結果として、露光
光Rは感光体ドラム7の端部においても、垂直により近
い状態で照射されることとなる。
【0017】図5は、感光体ドラム7の端部の光量分布
状態を示す図である。図5は、600dpiの印刷装置
を用い、600dpiのラインペアの露光光Rを感光体
ドラム7に対して照射した場合の図である。
【0018】図5に示すように、感光体ドラム7の端部
においては、露光光Rの照射角度が垂直となる方向に補
正されることで、光量分布がカイ2乗分布形状から正規
分布に近い形状へと変化していることが分る。また、図
6に示す感光体ドラム7の端部の感光体表面電位の絶対
値の分布から、静電潜像のプロファイルは図11に示す
感光体ドラム7の中央部のそれに近いものへと変化した
ことが分る。
【0019】これにより、感光体ドラム7の光減衰域の
形状がシャープとなり、深度が深いものへと変化する。
このため、感光体ドラム7の余剰部である非現像エリア
への光減衰域が狭められ、必要部位である現像エリアの
光減衰深度が増すことで、高品位な画質を形成すること
が可能となる。さらに、感光体ドラム7の端部の静電潜
像が中央部付近の静電潜像に近づくことから、端部と中
央部の画質差が最小限に抑えられる。
【0020】また、補助fθレンズ1は、印刷装置の駆
動時に微振動により装置筐体部や空気との摩擦により静
電電荷が帯電する。ところが、補助fθレンズ1の全表
面には、上述したように帯電防止層aが形成されている
ため、補助fθレンズ1に帯電した静電電荷は空気中に
放電される。これにより、印刷装置内を飛散浮遊する弱
帯電トナーの付着が阻止されるので、静電気的なトナー
付着に起因した画像障害が防げる。
【0021】このように、本実施の形態では、折返しミ
ラー6と感光体ドラム7との露光光路上に、感光体ドラ
ム7に対し照射角が垂直となる方向に露光光Rを屈折さ
せる補助fθレンズ1を配設するようにしたので、現像
に関わる余剰な光減衰域が狭められ、必要部位である現
像エリアの光減衰深度を増すことができ、特に高感度の
感光体ドラム7の端部においても反転文字潰れ又は文字
太り等の画質劣化を防止することができる。
【0022】また、本実施の形態では、補助fθレンズ
1に静電対策処理を施し、印刷装置内を飛散浮遊する弱
帯電トナーの付着を阻止するようにしたので、静電気的
なトナー付着に起因した画像障害が防げるばかりか、補
助fθレンズ1のメンテナンスも最小限に抑えることが
できる。
【0023】
【発明の効果】以上の如く本発明に係る静電潜像形成装
置及び電子写真方式印刷装置によれば、折返しミラーと
感光体ドラムとの露光光路上に、感光体ドラムに対し照
射角が垂直となる方向に露光光を屈折させる補助fθレ
ンズを配設するとともに、補助fθレンズに静電防止処
理を施すようにしたので、高解像度印刷においても画質
劣化や画像濃度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の静電潜像形成装置の一実施の形態を示
す図である。
【図2】図1の静電潜像形成装置の補助fθレンズを示
す図である。
【図3】図2の補助fθレンズの帯電防止層の主成分と
なる帯電防止剤とその構造を示す図である。
【図4】図2の補助fθレンズの帯電防止層の主成分と
なる他の帯電防止剤とその構造を示す図である。
【図5】本発明の静電潜像形成装置による感光体ドラム
端部の露光光量の分布を示す図である。
【図6】本発明の静電潜像形成装置による感光体ドラム
端部の光減衰特性を示す図である。
【図7】従来の静電潜像形成装置の一実施の形態を示す
図である。
【図8】従来の静電潜像形成装置による感光体ドラム端
部の露光光量の分布を示す図である。
【図9】感光体ドラム中央部の露光光量の分布を示す図
である。
【図10】従来の静電潜像形成装置による感光体ドラム
端部の光減衰特性を示す図である。
【図11】感光体ドラム中央部の光減衰特性を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 補助fθレンズ 2 LDAssy(レーザー発振器) 3 ポリゴンミラー 4,5 fθレンズ 6 折返しミラー 7 感光体ドラム a 帯電防止層 R 露光光

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 fθレンズを通過した露光光を、折返し
    ミラーによって感光体ドラム上に照射する静電潜像形成
    装置であって、 前記折返しミラーと前記感光体ドラムとの露光光路上
    に、前記感光体ドラムに対し照射角が垂直となる方向に
    前記露光光を屈折させるととも、静電防止処理が施され
    ている補助fθレンズが配設されていることを特徴とす
    る静電潜像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記静電防止処理は、前記補助fθレン
    ズの全表面に帯電防止剤を層状に塗布して帯電防止層を
    形成することであることを特徴とする請求項1に記載
    静電潜像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記静電防止処理は、帯電防止剤を前記
    補助fθレンズの形成時にレンズ内部に練り込んで形成
    することであることを特徴とする請求項1に記載の静電
    潜像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記帯電防止剤は、単数又は複数の界面
    活性剤又は導電性樹脂からなることを特徴とする請求項
    2又は3に記載の静電潜像形成装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4の何れかに記載の静電潜像
    形成装置を組込んだことを特徴とする電子写真方式印刷
    装置。
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