JP3374906B2 - ブランク露光装置及び画像形成装置 - Google Patents
ブランク露光装置及び画像形成装置Info
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- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/045—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for charging or discharging distinct portions of the charge pattern on the recording material, e.g. for contrast enhancement or discharging non-image areas
- G03G15/047—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for charging or discharging distinct portions of the charge pattern on the recording material, e.g. for contrast enhancement or discharging non-image areas for discharging non-image areas
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- G03G21/08—Eliminating residual charges from a reusable imaging member using optical radiation
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- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/04—Arrangements for exposing and producing an image
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- G03G2215/0431—Producing a clean non-image area, i.e. avoiding show-around effects
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
り画像情報を記録媒体に形成する複写機、プリンタ、Ｆ
ＡＸ等の画像形成装置に使用される、感光体上の不要電
荷を除去するブランク露光装置に関するものである。
り画像情報を記録媒体に形成する複写機、プリンタ、Ｆ
ＡＸ等の画像形成装置に使用される、感光体上の不要電
荷を除去するブランク露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータやワークステーションの出
力装置として、現像剤（トナー）を用いて記録媒体に画
像を形成する電子写真方式の画像形成装置が広く用いら
れている。かかる画像形成装置では、感光体に対する画
像の露光に先立って、感光体の表面を一様に帯電するこ
とが行われる。ここで、感光体は一定速度で回転してい
る。このとき、感光体上の画像領域の大きさが感光体の
帯電領域の大きさよりも小さいと、感光体上の非画像領
域に電荷が残留してしまう。そして、この残留電荷にト
ナーが付着し、必要以上の量のトナーを消費することに
なる。また、トナー像が転写された記録媒体が定着ロー
ラに巻き付いてしまうのを防止するために、用紙先端部
には余白部を形成する必要がある。これらのため、通
常、画像形成装置では、感光体の周縁部にブランク露光
装置を設けて、感光体上の不要な電荷を消去している。
力装置として、現像剤（トナー）を用いて記録媒体に画
像を形成する電子写真方式の画像形成装置が広く用いら
れている。かかる画像形成装置では、感光体に対する画
像の露光に先立って、感光体の表面を一様に帯電するこ
とが行われる。ここで、感光体は一定速度で回転してい
る。このとき、感光体上の画像領域の大きさが感光体の
帯電領域の大きさよりも小さいと、感光体上の非画像領
域に電荷が残留してしまう。そして、この残留電荷にト
ナーが付着し、必要以上の量のトナーを消費することに
なる。また、トナー像が転写された記録媒体が定着ロー
ラに巻き付いてしまうのを防止するために、用紙先端部
には余白部を形成する必要がある。これらのため、通
常、画像形成装置では、感光体の周縁部にブランク露光
装置を設けて、感光体上の不要な電荷を消去している。
【０００３】このブランク露光装置は、多数の発光ダイ
オードを配列した発光ダイオードアレイ（ブランク露光
ランプ）で構成される。感光体に形成された静電潜像の
現像前に、所定の発光ダイオードを点灯することによ
り、当該発光ダイオードからの光が照射された感光体上
の領域（非画像領域）の帯電を除去し、その非画像領域
に余分なトナーが付着するのを防止することができる。
特に、かかるブランク露光装置を用いると、原稿の選択
部分のみトナーを付着させ、周辺部分にはトナーを付着
させない、いわゆる枠消し又はトリミングや、複数の原
稿の選択部分を組み合わせる合成複写などを行うことが
できる。
オードを配列した発光ダイオードアレイ（ブランク露光
ランプ）で構成される。感光体に形成された静電潜像の
現像前に、所定の発光ダイオードを点灯することによ
り、当該発光ダイオードからの光が照射された感光体上
の領域（非画像領域）の帯電を除去し、その非画像領域
に余分なトナーが付着するのを防止することができる。
特に、かかるブランク露光装置を用いると、原稿の選択
部分のみトナーを付着させ、周辺部分にはトナーを付着
させない、いわゆる枠消し又はトリミングや、複数の原
稿の選択部分を組み合わせる合成複写などを行うことが
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の画像
形成装置では、用紙先端部（又は用紙先端余白部）にお
いて、黒スジが発生するという問題がある。図１０はこ
の黒スジを説明するための図であり、一枚の用紙に画像
を形成する際の計時チャートを示したものである。同図
（ａ）に感光体表面の電位変化、同図（ｂ）にブランク
露光ランプに印加される電圧の変化、同図（ｃ）にブラ
ンク露光ランプの光量変化を示す。また、同図（ｄ）は
用紙上の実画像を示すものである。ここで、図１０
（ａ），（ｂ），（ｃ）の各計時チャートは、図１０
（ｄ）の用紙上の位置と対応させて描いている。図１０
の例では、用紙先端側から順にベタ白画像、ベタ黒画
像、ハーフトーン画像、ベタ白画像、ハーフトーン画
像、ベタ白画像、ベタ黒画像、ベタ白画像を形成するこ
とにしている。
形成装置では、用紙先端部（又は用紙先端余白部）にお
いて、黒スジが発生するという問題がある。図１０はこ
の黒スジを説明するための図であり、一枚の用紙に画像
を形成する際の計時チャートを示したものである。同図
（ａ）に感光体表面の電位変化、同図（ｂ）にブランク
露光ランプに印加される電圧の変化、同図（ｃ）にブラ
ンク露光ランプの光量変化を示す。また、同図（ｄ）は
用紙上の実画像を示すものである。ここで、図１０
（ａ），（ｂ），（ｃ）の各計時チャートは、図１０
（ｄ）の用紙上の位置と対応させて描いている。図１０
の例では、用紙先端側から順にベタ白画像、ベタ黒画
像、ハーフトーン画像、ベタ白画像、ハーフトーン画
像、ベタ白画像、ベタ黒画像、ベタ白画像を形成するこ
とにしている。
【０００５】感光体は一定の速度で回転する。ブランク
露光ランプは、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、感
光体上の非画像領域に対しては点灯し、画像領域に対し
ては消灯する。その後、その画像領域には、画像情報を
担持する光が照射され、これにより、図１０（ａ）に示
すような電位分布、すなわち静電潜像が形成される。次
に、その静電潜像が現像され、トナー像が用紙に定着さ
れることにより、図１０（ｄ）に示す用紙が得られる。
この用紙を見ると、その先端側の余白とそれに隣接する
ベタ白画像との境界に黒スジが発生していることが分か
る。
露光ランプは、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、感
光体上の非画像領域に対しては点灯し、画像領域に対し
ては消灯する。その後、その画像領域には、画像情報を
担持する光が照射され、これにより、図１０（ａ）に示
すような電位分布、すなわち静電潜像が形成される。次
に、その静電潜像が現像され、トナー像が用紙に定着さ
れることにより、図１０（ｄ）に示す用紙が得られる。
この用紙を見ると、その先端側の余白とそれに隣接する
ベタ白画像との境界に黒スジが発生していることが分か
る。
【０００６】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、用紙先端部に黒スジが発生するのを防止するこ
とができるブランク露光装置及び画像形成装置を提供す
ることを目的とするものである。
であり、用紙先端部に黒スジが発生するのを防止するこ
とができるブランク露光装置及び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】上記の目的を達成するた
めに本発明に係るブランク露光装置は、感光体の表面を
露光することにより、前記表面の電荷を除去して前記感
光体上の非画像領域を形成するブランク露光ランプと、
前記ブランク露光ランプに一定の電圧を印加するための
定電圧電源回路と、前記ブランク露光ランプに印加する
電圧のオンオフ動作を行うスイッチング手段と、記録媒
体先端部の余白部に対応する前記感光体上の前記非画像
領域の形成で前記ブランク露光ランプを点灯から消灯に
切り替える際に、前記感光体電位の急峻な過渡的立下り
電位エッジの形成を抑制するために、前記ブランク露光
ランプの光量が緩やかに変化するように前記スイッチン
グ手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴と
するものである。
めに本発明に係るブランク露光装置は、感光体の表面を
露光することにより、前記表面の電荷を除去して前記感
光体上の非画像領域を形成するブランク露光ランプと、
前記ブランク露光ランプに一定の電圧を印加するための
定電圧電源回路と、前記ブランク露光ランプに印加する
電圧のオンオフ動作を行うスイッチング手段と、記録媒
体先端部の余白部に対応する前記感光体上の前記非画像
領域の形成で前記ブランク露光ランプを点灯から消灯に
切り替える際に、前記感光体電位の急峻な過渡的立下り
電位エッジの形成を抑制するために、前記ブランク露光
ランプの光量が緩やかに変化するように前記スイッチン
グ手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴と
するものである。
【０００８】また、上記の目的を達成するための本発明
は、電子写真方式により画像情報を記録媒体に形成する
画像形成装置において、前記画像情報に基づいて感光体
に形成された静電潜像を一成分現像剤で現像する現像装
置と、前記現像装置による現像を行う前に前記感光体の
表面を露光することにより前記表面の電荷を除去して前
記感光体上の非画像領域を形成するブランク露光ランプ
と、前記ブランク露光ランプに一定の電圧を印加するた
めの定電圧電源回路と、前記ブランク露光ランプに印加
する電圧のオンオフ動作を行うスイッチング手段とを有
するブランク露光装置と、前記記録媒体先端部の余白部
に対応する前記感光体上の前記非画像領域の形成で前記
ブランク露光ランプを点灯から消灯に切り替える際に、
前記感光体電位の急峻な過渡的立下り電位エッジの形成
を抑制するために、前記ブランク露光ランプの光量が緩
やかに変化するように前記スイッチング手段を制御する
制御手段と、を具備することを特徴とするものである。
は、電子写真方式により画像情報を記録媒体に形成する
画像形成装置において、前記画像情報に基づいて感光体
に形成された静電潜像を一成分現像剤で現像する現像装
置と、前記現像装置による現像を行う前に前記感光体の
表面を露光することにより前記表面の電荷を除去して前
記感光体上の非画像領域を形成するブランク露光ランプ
と、前記ブランク露光ランプに一定の電圧を印加するた
めの定電圧電源回路と、前記ブランク露光ランプに印加
する電圧のオンオフ動作を行うスイッチング手段とを有
するブランク露光装置と、前記記録媒体先端部の余白部
に対応する前記感光体上の前記非画像領域の形成で前記
ブランク露光ランプを点灯から消灯に切り替える際に、
前記感光体電位の急峻な過渡的立下り電位エッジの形成
を抑制するために、前記ブランク露光ランプの光量が緩
やかに変化するように前記スイッチング手段を制御する
制御手段と、を具備することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態
である画像形成装置の主要部の概略構成図、図２はその
画像形成装置の主帯電器及びブランク露光装置の概略構
成図、図３はその画像形成装置の主帯電器の概略斜視
図、図４はその画像形成装置のブランク露光装置の概略
斜視図、図５はそのブランク露光装置における発光ダイ
オードの点灯制御を説明するための概略回路図である。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態
である画像形成装置の主要部の概略構成図、図２はその
画像形成装置の主帯電器及びブランク露光装置の概略構
成図、図３はその画像形成装置の主帯電器の概略斜視
図、図４はその画像形成装置のブランク露光装置の概略
斜視図、図５はそのブランク露光装置における発光ダイ
オードの点灯制御を説明するための概略回路図である。
【００１０】本実施形態の画像形成装置は、図１及び図
２に示すように、感光体１０と、主帯電器２０と、ブラ
ンク露光装置３０と、現像装置４０と、転写帯電器５０
と、分離帯電器６０と、定着装置７０と、クリーナ装置
８０と、前露光装置９０と、制御部１１０（図５参照）
とを備える。
２に示すように、感光体１０と、主帯電器２０と、ブラ
ンク露光装置３０と、現像装置４０と、転写帯電器５０
と、分離帯電器６０と、定着装置７０と、クリーナ装置
８０と、前露光装置９０と、制御部１１０（図５参照）
とを備える。
【００１１】感光体１０は、矢印Ａで示すように時計回
り方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動
する。主帯電器２０は、コロナ放電により感光体１０の
表面を一様に帯電させるものであり、図２及び図３に示
すように、一般にタングステンからなるワイヤ２１と、
シールド２２と、グリッド２３と、電源２４とを有す
る。ワイヤ２１には電源２４により高圧が印加されてい
る。グリッド２３は、図３に示すように、約０．１ｍｍ
程度の板厚を有する部材にエッチング処理を施すことに
より多数の開口部２３ａを形成したものである。これに
より、感光体１０に一様な帯電を行わせることができ
る。また、ブランク露光装置３０は、非画像領域に対応
する感光体１０の表面の電荷を除去し、余分な現像剤
（トナー）が感光体１０に付着するのを防止するもので
ある。
り方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動
する。主帯電器２０は、コロナ放電により感光体１０の
表面を一様に帯電させるものであり、図２及び図３に示
すように、一般にタングステンからなるワイヤ２１と、
シールド２２と、グリッド２３と、電源２４とを有す
る。ワイヤ２１には電源２４により高圧が印加されてい
る。グリッド２３は、図３に示すように、約０．１ｍｍ
程度の板厚を有する部材にエッチング処理を施すことに
より多数の開口部２３ａを形成したものである。これに
より、感光体１０に一様な帯電を行わせることができ
る。また、ブランク露光装置３０は、非画像領域に対応
する感光体１０の表面の電荷を除去し、余分な現像剤
（トナー）が感光体１０に付着するのを防止するもので
ある。
【００１２】図示しない原稿照明ランプは、原稿に走査
光を照射し、原稿の画像情報を読み取る。そして、その
画像情報を担持した照射光Ｌは、図示しない光学系を介
して感光体１０に導かれ、これにより、感光体１０上に
静電潜像が形成される。
光を照射し、原稿の画像情報を読み取る。そして、その
画像情報を担持した照射光Ｌは、図示しない光学系を介
して感光体１０に導かれ、これにより、感光体１０上に
静電潜像が形成される。
【００１３】現像装置４０は、スリーブ４１が矢印Ｂの
方向に回転駆動することにより、トナーを感光体１０上
に供給する。これにより、感光体１０上に形成された静
電潜像が顕像化される。ここで、本実施形態では、トナ
ーとして一成分トナーを用いる。一方、記録媒体である
転写紙は、レジストローラ対１２１，１２２により、感
光体１０上の画像の先端と転写紙の先端部とが一致する
タイミングで矢印Ｃの方向に沿って給紙される。そし
て、その転写紙には、転写帯電器５０により感光体１０
の表面のトナーが転写される。
方向に回転駆動することにより、トナーを感光体１０上
に供給する。これにより、感光体１０上に形成された静
電潜像が顕像化される。ここで、本実施形態では、トナ
ーとして一成分トナーを用いる。一方、記録媒体である
転写紙は、レジストローラ対１２１，１２２により、感
光体１０上の画像の先端と転写紙の先端部とが一致する
タイミングで矢印Ｃの方向に沿って給紙される。そし
て、その転写紙には、転写帯電器５０により感光体１０
の表面のトナーが転写される。
【００１４】分離帯電器６０は、トナー画像が転写され
た転写紙の裏面を除電すると共に、転写紙を感光体１０
から静電分離するものである。その静電分離された転写
紙は、矢印Ｄの方向に搬送され、定着装置７０に送られ
る。定着装置７０は、定着ローラ対７１，７２の熱圧力
によって転写紙上のトナー画像を定着する。これによ
り、トナー画像は半永久的に記録される。その後、転写
紙は、画像形成装置本体から外部に排出される。
た転写紙の裏面を除電すると共に、転写紙を感光体１０
から静電分離するものである。その静電分離された転写
紙は、矢印Ｄの方向に搬送され、定着装置７０に送られ
る。定着装置７０は、定着ローラ対７１，７２の熱圧力
によって転写紙上のトナー画像を定着する。これによ
り、トナー画像は半永久的に記録される。その後、転写
紙は、画像形成装置本体から外部に排出される。
【００１５】一方、感光体１０上にわずかに残留した未
転写トナーは、クリーナ装置８０により感光体１０から
回収される。そして、感光体１０上の静電潜像の痕跡で
ある残留電位は前露光装置９０によって、消去される。
また、制御部１１０は、画像形成装置の各部の制御を統
括するものである。
転写トナーは、クリーナ装置８０により感光体１０から
回収される。そして、感光体１０上の静電潜像の痕跡で
ある残留電位は前露光装置９０によって、消去される。
また、制御部１１０は、画像形成装置の各部の制御を統
括するものである。
【００１６】次に、ブランク露光装置３０について詳し
く説明する。ブランク露光装置３０は、大きく分けて次
の二つの役割を果たす。すなわち、感光体１０の軸方向
の全域を照射することにより、用紙先端部及び用紙後端
部の余白部に対応する感光体１０上の非画像領域の電荷
を除去する役割と、感光体１０の軸方向の一部を照射す
ることにより、例えば用紙周辺部に対応する感光体１０
上の非画像領域の電荷を除去する役割とである。かかる
ブランク露光装置３０は、図２、図４及び図５に示すよ
うに、多数の発光ダイオード３１を配列して形成された
発光ダイオードアレイ（ブランク露光ランプ）と、発光
ダイオードアレイを搭載する基板３２と、ハウジング３
３と、隔壁部３４と、各発光ダイオード３１に一定の電
圧を印加するための定電圧電源回路３５と、各発光ダイ
オード３１に印加する電圧のオンオフ動作を行うトラン
ジスタ等のスイッチング素子３６とを有する。
く説明する。ブランク露光装置３０は、大きく分けて次
の二つの役割を果たす。すなわち、感光体１０の軸方向
の全域を照射することにより、用紙先端部及び用紙後端
部の余白部に対応する感光体１０上の非画像領域の電荷
を除去する役割と、感光体１０の軸方向の一部を照射す
ることにより、例えば用紙周辺部に対応する感光体１０
上の非画像領域の電荷を除去する役割とである。かかる
ブランク露光装置３０は、図２、図４及び図５に示すよ
うに、多数の発光ダイオード３１を配列して形成された
発光ダイオードアレイ（ブランク露光ランプ）と、発光
ダイオードアレイを搭載する基板３２と、ハウジング３
３と、隔壁部３４と、各発光ダイオード３１に一定の電
圧を印加するための定電圧電源回路３５と、各発光ダイ
オード３１に印加する電圧のオンオフ動作を行うトラン
ジスタ等のスイッチング素子３６とを有する。
【００１７】ハウジング３３には、感光体１０の軸方向
に沿っての画像領域と非画像領域、すなわち非除電部分
と除電部分との境界が明瞭となる露光が行えるようにす
るために、露光幅規制用の隔壁部３４を設けている。こ
の隔壁部３４には多数の開口部３４ａが形成される。こ
の開口部３４ａの形成により、個々の発光ダイオード３
１の感光体１０表面に対する露光幅が規制される。所定
の発光ダイオード３１を点灯することにより、この露光
幅の範囲における感光体１０表面の帯電を除去する。各
発光ダイオード３１についての点灯・消灯のタイミング
は、制御部１１０によって制御される。
に沿っての画像領域と非画像領域、すなわち非除電部分
と除電部分との境界が明瞭となる露光が行えるようにす
るために、露光幅規制用の隔壁部３４を設けている。こ
の隔壁部３４には多数の開口部３４ａが形成される。こ
の開口部３４ａの形成により、個々の発光ダイオード３
１の感光体１０表面に対する露光幅が規制される。所定
の発光ダイオード３１を点灯することにより、この露光
幅の範囲における感光体１０表面の帯電を除去する。各
発光ダイオード３１についての点灯・消灯のタイミング
は、制御部１１０によって制御される。
【００１８】また、制御部１１０は、各発光ダイオード
３１を点灯から消灯に切り替える際に、発光ダイオード
３１の光量が緩やかに変化するようにスイッチング素子
３６を制御する。例えば、制御部１１０は、スイッチン
グ素子３６にオン／オフ信号を送り、定電圧電源回路３
５から出力された電圧をパルス電圧に変えて、発光ダイ
オード３１に印加する。このパルス電圧によるブランク
露光ランプの点灯制御については後に詳述する。
３１を点灯から消灯に切り替える際に、発光ダイオード
３１の光量が緩やかに変化するようにスイッチング素子
３６を制御する。例えば、制御部１１０は、スイッチン
グ素子３６にオン／オフ信号を送り、定電圧電源回路３
５から出力された電圧をパルス電圧に変えて、発光ダイ
オード３１に印加する。このパルス電圧によるブランク
露光ランプの点灯制御については後に詳述する。
【００１９】次に、本実施形態の画像形成装置の現像特
性について説明する。図６にその画像形成装置の現像特
性を示す。ここで、縦軸は画像濃度を表し、横軸は感光
体１０表面の電位ポテンシャル（以下、感光体電位とも
称する。）を表す。また、画像濃度としてはマクベス反
射濃度で表したものを用いる。
性について説明する。図６にその画像形成装置の現像特
性を示す。ここで、縦軸は画像濃度を表し、横軸は感光
体１０表面の電位ポテンシャル（以下、感光体電位とも
称する。）を表す。また、画像濃度としてはマクベス反
射濃度で表したものを用いる。
【００２０】本実施形態の画像形成装置では、一成分ト
ナーによる現像方式を採用しており、通常の画像を形成
するときの感光体電位は１５０Ｖから７００Ｖの間にあ
る。例えば、ベタ黒のような、画像濃度が１．２以上で
ある画像を形成する場合には、感光体電位は約７００Ｖ
となるように設定される。また、画像濃度が０．４前後
といったハーフトーン画像を形成する場合には、感光体
電位が約４００Ｖとなるように、白地部であるベタ白画
像を形成する場合には、感光体電位が約１５０Ｖとなる
ように設定される。
ナーによる現像方式を採用しており、通常の画像を形成
するときの感光体電位は１５０Ｖから７００Ｖの間にあ
る。例えば、ベタ黒のような、画像濃度が１．２以上で
ある画像を形成する場合には、感光体電位は約７００Ｖ
となるように設定される。また、画像濃度が０．４前後
といったハーフトーン画像を形成する場合には、感光体
電位が約４００Ｖとなるように、白地部であるベタ白画
像を形成する場合には、感光体電位が約１５０Ｖとなる
ように設定される。
【００２１】一般に、電子写真方式による画像形成装置
では、用紙の白地部にトナーが多少載ってくる現象、い
わゆるカブリ現象が生じる。これは、図６に示すよう
に、感光体電位が１５０Ｖ以上３００Ｖ以下の正カブリ
の領域内にあるために生じる現象である。一方、感光体
電位が１５０Ｖ未満になると、図６に示すように、反転
カブリの領域に入る。このとき、現像装置４０内に存在
する逆極性のトナー、いわゆる反転トナーが現像されて
しまい、画像情報中では非画像領域とされている感光体
１０上の領域にトナーが付着することになる。
では、用紙の白地部にトナーが多少載ってくる現象、い
わゆるカブリ現象が生じる。これは、図６に示すよう
に、感光体電位が１５０Ｖ以上３００Ｖ以下の正カブリ
の領域内にあるために生じる現象である。一方、感光体
電位が１５０Ｖ未満になると、図６に示すように、反転
カブリの領域に入る。このとき、現像装置４０内に存在
する逆極性のトナー、いわゆる反転トナーが現像されて
しまい、画像情報中では非画像領域とされている感光体
１０上の領域にトナーが付着することになる。
【００２２】ところで、本発明者等は、用紙先端部（又
は用紙先端余白部）に発生する黒スジが、ブランク露光
装置３０による感光体１０表面の帯電除去時に生じる感
光体電位の急峻な変化に起因していることを見い出し
た。このことを詳しく説明する。図７（ａ）は用紙先端
部に対応する感光体１０上の領域における電位ポテンシ
ャルの変化を説明するための図、図７（ｂ）は用紙後端
部に対応する感光体１０上の領域における電位ポテンシ
ャルの変化を説明するための図である。ここで、図７
（ａ），（ｂ）において、縦軸は感光体１０表面の電位
ポテンシャル（感光体電位）を、横軸は時間（又は感光
体１０の回転方向に沿っての位置）を表す。また、この
感光体電位は、照射光Ｌにより露光された後のものであ
る。
は用紙先端余白部）に発生する黒スジが、ブランク露光
装置３０による感光体１０表面の帯電除去時に生じる感
光体電位の急峻な変化に起因していることを見い出し
た。このことを詳しく説明する。図７（ａ）は用紙先端
部に対応する感光体１０上の領域における電位ポテンシ
ャルの変化を説明するための図、図７（ｂ）は用紙後端
部に対応する感光体１０上の領域における電位ポテンシ
ャルの変化を説明するための図である。ここで、図７
（ａ），（ｂ）において、縦軸は感光体１０表面の電位
ポテンシャル（感光体電位）を、横軸は時間（又は感光
体１０の回転方向に沿っての位置）を表す。また、この
感光体電位は、照射光Ｌにより露光された後のものであ
る。
【００２３】用紙先端部に対応する感光体１０上の領域
では、ブランク露光ランプが点灯から消灯に切り替わ
る。ブランク露光ランプからの光が照射された部分は余
白部となり、照射されなかった部分は画像領域となる。
このとき、余白部とそれに隣接する画像領域との境界に
は、感光体電位の急峻な変化が生じるが、このとき過渡
的な立ち下がりと立ち上がり現象が起こり、電位エッジ
Ｅ1 ，Ｅ2 が形成される。そして、感光体１０がさらに
回転すると、その画像領域には画像情報を担持した照射
光Ｌが照射される。例えば、この照射光Ｌはベタ白であ
る画像情報を含んでいるものとする。
では、ブランク露光ランプが点灯から消灯に切り替わ
る。ブランク露光ランプからの光が照射された部分は余
白部となり、照射されなかった部分は画像領域となる。
このとき、余白部とそれに隣接する画像領域との境界に
は、感光体電位の急峻な変化が生じるが、このとき過渡
的な立ち下がりと立ち上がり現象が起こり、電位エッジ
Ｅ1 ，Ｅ2 が形成される。そして、感光体１０がさらに
回転すると、その画像領域には画像情報を担持した照射
光Ｌが照射される。例えば、この照射光Ｌはベタ白であ
る画像情報を含んでいるものとする。
【００２４】この場合、図７（ａ）に示すように、余白
部の感光体電位ＶSLは約５０Ｖであり、ベタ白の画像領
域の感光体電位ＶL は約１５０Ｖである。また、余白部
とベタ白の画像領域との境界近傍では、余白部側の感光
体電位は電位エッジＥ1 によってＶSL（約５０Ｖ）から
約０Ｖまで減少し、一方、ベタ白の画像領域側の感光体
電位は電位エッジＥ2 によってＶL （約１５０Ｖ）から
約２００Ｖまで増加する。したがって、電位エッジＥ1
が形成された部分では、図６から分かるように、反転カ
ブリの現象が顕著になる電位を持っている。すなわち、
この反転カブリの現象により、用紙先端部において黒ス
ジが発生していることが判明した。一方、電位エッジＥ
2 が形成された部分の電位は、図６から分かるように、
正カブリの領域内にあるが、この程度の電位では画像濃
度にほとんど影響しないと考えられる。すなわち、電位
エッジＥ2 は、用紙先端部における黒スジの発生にあま
り寄与しない。
部の感光体電位ＶSLは約５０Ｖであり、ベタ白の画像領
域の感光体電位ＶL は約１５０Ｖである。また、余白部
とベタ白の画像領域との境界近傍では、余白部側の感光
体電位は電位エッジＥ1 によってＶSL（約５０Ｖ）から
約０Ｖまで減少し、一方、ベタ白の画像領域側の感光体
電位は電位エッジＥ2 によってＶL （約１５０Ｖ）から
約２００Ｖまで増加する。したがって、電位エッジＥ1
が形成された部分では、図６から分かるように、反転カ
ブリの現象が顕著になる電位を持っている。すなわち、
この反転カブリの現象により、用紙先端部において黒ス
ジが発生していることが判明した。一方、電位エッジＥ
2 が形成された部分の電位は、図６から分かるように、
正カブリの領域内にあるが、この程度の電位では画像濃
度にほとんど影響しないと考えられる。すなわち、電位
エッジＥ2 は、用紙先端部における黒スジの発生にあま
り寄与しない。
【００２５】また、用紙後端部（又は用紙後端余白部）
において黒スジが発生しないのは次の理由による。ま
ず、これにはブランク露光ランプの光量変化が関係して
いる。すなわち、図１０（ｃ）に示すように、ブランク
露光ランプが点灯から消灯に切り替わるときには、ブラ
ンク露光ランプの光量が急激に立ち下がるが、消灯から
点灯に切り替わるときには、必要な光量に到達するまで
に時間を要するため、ブランク露光ランプの光量は緩や
かに立ち上がる。すなわち、ブランク露光ランプには点
灯時に所定の遅延時間がある。さらに、図２に示すよう
に、主帯電器２０とブランク露光装置３０との位置関係
により、感光体１０は主帯電器２０の帯電領域Ｘを通過
した直後からブランク露光装置３０による除電を受け
る。ブランク露光ランプが点灯から消灯に切り替わると
きには、感光体１０は、ブランク露光装置３０の露光領
域Ｙにおいてブランク露光ランプによりすでに十分な光
量を得ているため、感光体１０表面の電位ポテンシャル
は領域Ｘと領域Ｙとの境界で急激な変化を持つことにな
る。これに対して、ブランク露光ランプが消灯から点灯
になるときには、感光体１０は、領域Ｙの下流側におい
てブランク露光ランプにより十分な光量を得ることがで
きず、感光体１０の電荷が完全には除去されない部分が
発生する。しかも、このとき、上述したブランク露光ラ
ンプの点灯に要する遅延時間の影響もある。このため、
図７（ｂ）に示すように、用紙後端部に対応する感光体
１０上の領域では、その電位ポテンシャルは緩やかに変
化する。つまり、電位エッジは形成されないので、用紙
後端部では黒スジは発生しないと考えられる。
において黒スジが発生しないのは次の理由による。ま
ず、これにはブランク露光ランプの光量変化が関係して
いる。すなわち、図１０（ｃ）に示すように、ブランク
露光ランプが点灯から消灯に切り替わるときには、ブラ
ンク露光ランプの光量が急激に立ち下がるが、消灯から
点灯に切り替わるときには、必要な光量に到達するまで
に時間を要するため、ブランク露光ランプの光量は緩や
かに立ち上がる。すなわち、ブランク露光ランプには点
灯時に所定の遅延時間がある。さらに、図２に示すよう
に、主帯電器２０とブランク露光装置３０との位置関係
により、感光体１０は主帯電器２０の帯電領域Ｘを通過
した直後からブランク露光装置３０による除電を受け
る。ブランク露光ランプが点灯から消灯に切り替わると
きには、感光体１０は、ブランク露光装置３０の露光領
域Ｙにおいてブランク露光ランプによりすでに十分な光
量を得ているため、感光体１０表面の電位ポテンシャル
は領域Ｘと領域Ｙとの境界で急激な変化を持つことにな
る。これに対して、ブランク露光ランプが消灯から点灯
になるときには、感光体１０は、領域Ｙの下流側におい
てブランク露光ランプにより十分な光量を得ることがで
きず、感光体１０の電荷が完全には除去されない部分が
発生する。しかも、このとき、上述したブランク露光ラ
ンプの点灯に要する遅延時間の影響もある。このため、
図７（ｂ）に示すように、用紙後端部に対応する感光体
１０上の領域では、その電位ポテンシャルは緩やかに変
化する。つまり、電位エッジは形成されないので、用紙
後端部では黒スジは発生しないと考えられる。
【００２６】次に、本実施形態の画像形成装置における
用紙先端部に対応する感光体１０上の領域におけるブラ
ンク露光ランプの点灯制御について説明する。図８
（ａ）は理想的な感光体電位の変化を示す図、図８
（ｂ）は理想的なブランク露光ランプの光量の変化を示
す図、図８（ｃ）はブランク露光ランプに印加するパル
ス電圧を説明するための図、図８（ｄ）はブランク露光
ランプに印加するパルス電圧の具体例を示す図である。
用紙先端部に対応する感光体１０上の領域におけるブラ
ンク露光ランプの点灯制御について説明する。図８
（ａ）は理想的な感光体電位の変化を示す図、図８
（ｂ）は理想的なブランク露光ランプの光量の変化を示
す図、図８（ｃ）はブランク露光ランプに印加するパル
ス電圧を説明するための図、図８（ｄ）はブランク露光
ランプに印加するパルス電圧の具体例を示す図である。
【００２７】上述したことから容易に分かるように、用
紙先端部（又は用紙先端余白部）において黒スジの発生
を抑えるためには、ブランク露光ランプが点灯から消灯
に切り替わる際に、図８（ｂ）に示すように、ブランク
露光ランプの光量を緩やかに変化させればよい。換言す
ると、図８（ａ）に示すように、感光体電位を緩やかに
変化させて、電位エッジの形成を抑制すればよい。
紙先端部（又は用紙先端余白部）において黒スジの発生
を抑えるためには、ブランク露光ランプが点灯から消灯
に切り替わる際に、図８（ｂ）に示すように、ブランク
露光ランプの光量を緩やかに変化させればよい。換言す
ると、図８（ａ）に示すように、感光体電位を緩やかに
変化させて、電位エッジの形成を抑制すればよい。
【００２８】ところで、通常、発光ダイオード３１を用
いたブランク露光装置３０では、必要光量を容易に得る
ことができ、しかも安価な定電圧電源回路３５を採用し
ている。したがって、定電圧電源回路３５の代わりに定
電流回路を設けることにより、又は、別途、調光装置を
設けることにより、ブランク露光ランプの光量を緩やか
に変化させることは容易に考えられる。しかし、これら
の方法では、コスト高になってしまう。
いたブランク露光装置３０では、必要光量を容易に得る
ことができ、しかも安価な定電圧電源回路３５を採用し
ている。したがって、定電圧電源回路３５の代わりに定
電流回路を設けることにより、又は、別途、調光装置を
設けることにより、ブランク露光ランプの光量を緩やか
に変化させることは容易に考えられる。しかし、これら
の方法では、コスト高になってしまう。
【００２９】このため、本実施形態では、図５に示すよ
うに、ブランク露光ランプに印加する電圧のオンオフ動
作を行うスイッチング素子３６を設け、制御部１１０
が、ブランク露光ランプを点灯から消灯に切り替える際
に、スイッチング素子３６を制御し、例えば図８（ｃ）
に示すように、一又は複数のパルス電圧を発生させて、
ブランク露光ランプに印加することにしている。これに
より、図８（ｂ）に示すように、実質的にブランク露光
ランプの光量は緩やかに立ち下がり、したがって、図８
（ａ）に示すように、感光体電位も緩やかに変化し、急
峻な電位エッジの形成を抑制することができる。
うに、ブランク露光ランプに印加する電圧のオンオフ動
作を行うスイッチング素子３６を設け、制御部１１０
が、ブランク露光ランプを点灯から消灯に切り替える際
に、スイッチング素子３６を制御し、例えば図８（ｃ）
に示すように、一又は複数のパルス電圧を発生させて、
ブランク露光ランプに印加することにしている。これに
より、図８（ｂ）に示すように、実質的にブランク露光
ランプの光量は緩やかに立ち下がり、したがって、図８
（ａ）に示すように、感光体電位も緩やかに変化し、急
峻な電位エッジの形成を抑制することができる。
【００３０】本実施形態の画像形成装置では、実際、図
８（ｄ）に示すパルス電圧をブランク露光ランプに印加
している。このパルス電圧は、オンの状態から、６ミリ
秒間オフ、４ミリ秒間オン、４ミリ秒間オフ、２ミリ秒
間オン、その後完全にオフになるような変則的なもので
ある。本発明者等は、かかるパルス条件を、ブランク露
光ランプの点灯から消灯への切替え時に、ブランク露光
ランプの光量が８０〜１００ミリ秒の間に１０〜９０％
だけ低下することを目標として設定した。ここで、従来
のブランク露光ランプの光量は、２０ミリ秒以下の間に
１０〜９０％低下していた。この図８（ｄ）に示すパル
ス電圧を用いることにより、十分緩やかな感光体電位の
変化を実現し、黒スジの発生を完全に抑えることができ
た。
８（ｄ）に示すパルス電圧をブランク露光ランプに印加
している。このパルス電圧は、オンの状態から、６ミリ
秒間オフ、４ミリ秒間オン、４ミリ秒間オフ、２ミリ秒
間オン、その後完全にオフになるような変則的なもので
ある。本発明者等は、かかるパルス条件を、ブランク露
光ランプの点灯から消灯への切替え時に、ブランク露光
ランプの光量が８０〜１００ミリ秒の間に１０〜９０％
だけ低下することを目標として設定した。ここで、従来
のブランク露光ランプの光量は、２０ミリ秒以下の間に
１０〜９０％低下していた。この図８（ｄ）に示すパル
ス電圧を用いることにより、十分緩やかな感光体電位の
変化を実現し、黒スジの発生を完全に抑えることができ
た。
【００３１】一般に、緩やかな感光体電位の変化が得ら
れるようなパルス条件を決定する際には、感光体１０の
周速度（プロセススピード）や感度、主帯電器２０とブ
ランク露光装置３０の配置や構成等を考慮する必要があ
る。このため、これらの各条件に応じて、種々の適正な
パルス条件が存在する。図９にブランク露光ランプに印
加するパルス電圧の他の例を示す。
れるようなパルス条件を決定する際には、感光体１０の
周速度（プロセススピード）や感度、主帯電器２０とブ
ランク露光装置３０の配置や構成等を考慮する必要があ
る。このため、これらの各条件に応じて、種々の適正な
パルス条件が存在する。図９にブランク露光ランプに印
加するパルス電圧の他の例を示す。
【００３２】例えば、図９（ａ）に示すように、パルス
間隔Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 を段階的に短くしたパルス電圧を
用いることができる。また、図９（ｂ）に示すように、
一定のデューティ比（ｔ1 ／（ｔ1 ＋ｔ2 ））を有する
パルス電圧を用いることができる。ここで、オフ状態の
時間ｔ1 とオン状態の時間ｔ2 （＜ｔ1 ）とは異なる。
この長いオフ状態の時間ｔ1 と短いオン状態の時間ｔ2
とを、ブランク露光ランプの点灯に要する遅延時間を見
込んで設定すれば、ブランク露光ランプの光量変化をよ
り適正に制御することができる。また、このデューティ
比は段階的に変化させてもよい。
間隔Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 を段階的に短くしたパルス電圧を
用いることができる。また、図９（ｂ）に示すように、
一定のデューティ比（ｔ1 ／（ｔ1 ＋ｔ2 ））を有する
パルス電圧を用いることができる。ここで、オフ状態の
時間ｔ1 とオン状態の時間ｔ2 （＜ｔ1 ）とは異なる。
この長いオフ状態の時間ｔ1 と短いオン状態の時間ｔ2
とを、ブランク露光ランプの点灯に要する遅延時間を見
込んで設定すれば、ブランク露光ランプの光量変化をよ
り適正に制御することができる。また、このデューティ
比は段階的に変化させてもよい。
【００３３】更に、図９（ｃ）に示すパルス電圧は、図
９（ａ）に示すものよりもパルス数を増加させたもので
ある。
９（ａ）に示すものよりもパルス数を増加させたもので
ある。
【００３４】本実施形態の画像形成装置では、定電圧電
源回路のオンオフ動作を行うスイッチング素子を設け、
制御部が、ブランク露光ランプを点灯から消灯に切り替
える際に、スイッチング素子を制御し、一又は複数のパ
ルス電圧を発生させてブランク露光ランプに印加するこ
とにより、ブランク露光ランプの光量を緩やかに立ち下
がるようにすることができる。このため、感光体電位も
緩やかに変化するので、急峻な電位エッジの形成を抑制
し、用紙先端部における黒スジの発生を抑えることがで
きる。
源回路のオンオフ動作を行うスイッチング素子を設け、
制御部が、ブランク露光ランプを点灯から消灯に切り替
える際に、スイッチング素子を制御し、一又は複数のパ
ルス電圧を発生させてブランク露光ランプに印加するこ
とにより、ブランク露光ランプの光量を緩やかに立ち下
がるようにすることができる。このため、感光体電位も
緩やかに変化するので、急峻な電位エッジの形成を抑制
し、用紙先端部における黒スジの発生を抑えることがで
きる。
【００３５】特に、高価な定電流電源回路を用いること
なく、定電圧電源回路をそのまま使用しているので、コ
ストもそれ程かからず、制御も比較的簡単であるという
メリットもある。
なく、定電圧電源回路をそのまま使用しているので、コ
ストもそれ程かからず、制御も比較的簡単であるという
メリットもある。
【００３６】尚、本発明は上記の実施形態に限定される
ものではく、その要旨の範囲内において種々の変形が可
能である。
ものではく、その要旨の範囲内において種々の変形が可
能である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明のブランク露
光装置によれば、定電圧電源回路のオンオフ動作を行う
スイッチング手段を設け、制御手段が、ブランク露光ラ
ンプを点灯から消灯に切り替える際に、スイッチング手
段を制御し、例えば一又は複数のパルス電圧を発生させ
てブランク露光ランプに印加することにより、ブランク
露光ランプの光量を緩やかに立ち下がるようにすること
ができる。このため、感光体電位も緩やかに変化するの
で、急峻な電位エッジの形成を抑制し、用紙先端部にお
ける黒スジの発生を抑えることができる。
光装置によれば、定電圧電源回路のオンオフ動作を行う
スイッチング手段を設け、制御手段が、ブランク露光ラ
ンプを点灯から消灯に切り替える際に、スイッチング手
段を制御し、例えば一又は複数のパルス電圧を発生させ
てブランク露光ランプに印加することにより、ブランク
露光ランプの光量を緩やかに立ち下がるようにすること
ができる。このため、感光体電位も緩やかに変化するの
で、急峻な電位エッジの形成を抑制し、用紙先端部にお
ける黒スジの発生を抑えることができる。
【００３８】また、本発明の画像形成装置によれば、上
記ブランク露光装置を備えることにより、同様に、用紙
先端部における黒スジの発生を抑えることができる。
記ブランク露光装置を備えることにより、同様に、用紙
先端部における黒スジの発生を抑えることができる。
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の主要
部の概略構成図である。
部の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の主帯電器及びブラン
ク露光装置の概略構成図である。
ク露光装置の概略構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の主帯電器の概略斜視
図である。
図である。
【図４】図１に示す画像形成装置のブランク露光装置の
概略斜視図である。
概略斜視図である。
【図５】図４に示すブランク露光装置における発光ダイ
オードの点灯制御を説明するための概略回路図である。
オードの点灯制御を説明するための概略回路図である。
【図６】本実施形態の画像形成装置の現像特性を示す図
である。
である。
【図７】（ａ）は用紙先端部に対応する感光体上の領域
における電位ポテンシャルの変化を説明するための図、
（ｂ）は用紙後端部に対応する感光体上の領域における
電位ポテンシャルの変化を説明するための図である。
における電位ポテンシャルの変化を説明するための図、
（ｂ）は用紙後端部に対応する感光体上の領域における
電位ポテンシャルの変化を説明するための図である。
【図８】本実施形態の画像形成装置における用紙先端部
に対応する感光体上の領域におけるブランク露光ランプ
の点灯制御を説明するための図である。
に対応する感光体上の領域におけるブランク露光ランプ
の点灯制御を説明するための図である。
【図９】ブランク露光ランプに印加するパルス電圧の他
の例を説明するための図である。
の例を説明するための図である。
【図１０】用紙先端部に発生する黒スジを説明するため
の図である。
の図である。
１０ 感光体
２０ 主帯電器
２１ ワイヤ
２２ シールド
２３ グリッド
２３ａ 開口部
２４ 電源
３０ ブランク露光装置
３１ 発光ダイオード
３２ 基板
３３ ハウジング
３４ 隔壁部
３４ａ 開口部
３５ 定電圧電源回路
３６ スイッチング素子
４０ 現像装置
４１ スリーブ
５０ 転写帯電器
６０ 分離帯電器
７０ 定着装置
７１，７２ 定着ローラ対
８０ クリーナ装置
９０ 前露光装置
１１０ 制御部
１２１，１２２ レジストローラ対
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−152294（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−177584（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−125962（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−57977（ＪＰ，Ａ)
特開2000−162854（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−234646（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−59546（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−57870（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03G 15/00
G03G 15/04 - 15/047
G03G 15/36
G03G 21/00
G03G 21/08
G03G 21/14
Claims (8)
- 【請求項１】 感光体の表面を露光することにより、前
記表面の電荷を除去して前記感光体上の非画像領域を形
成するブランク露光ランプと、 前記ブランク露光ランプに一定の電圧を印加するための
定電圧電源回路と、 前記ブランク露光ランプに印加する電圧のオンオフ動作
を行うスイッチング手段と、記録媒体先端部の余白部に対応する前記感光体上の前記
非画像領域の形成で 前記ブランク露光ランプを点灯から
消灯に切り替える際に、前記感光体電位の急峻な過渡的
立下り電位エッジの形成を抑制するために、前記ブラン
ク露光ランプの光量が緩やかに変化するように前記スイ
ッチング手段を制御する制御手段と、 を具備することを特徴とするブランク露光装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記ブランク露光ラン
プを点灯から消灯に切り替える際に、前記スイッチング
手段を制御して、前記定電圧電源回路から一又は複数の
パルス電圧を発生させることを特徴とする請求項１記載
のブランク露光装置。 - 【請求項３】 前記複数のパルス電圧は、パルス間隔を
段階的に変化させたものであることを特徴とする請求項
２記載のブランク露光装置。 - 【請求項４】 前記複数のパルス電圧は、一定のデュー
ティ比を有するものであることを特徴とする請求項２記
載のブランク露光装置。 - 【請求項５】 前記複数のパルス電圧は、デューティ比
を段階的に変化させたものであることを特徴とする請求
項２記載のブランク露光装置。 - 【請求項６】 前記ブランク露光ランプは、複数の発光
ダイオードからなるものであることを特徴とする請求項
１、２、３、４又は５記載のブランク露光装置。 - 【請求項７】 電子写真方式により画像情報を記録媒体
に形成する画像形成装置において、 前記画像情報に基づいて感光体に形成された静電潜像を
一成分現像剤で現像する現像装置と、 前記現像装置による現像を行う前に前記感光体の表面を
露光することにより前記表面の電荷を除去して前記感光
体上の非画像領域を形成するブランク露光ランプと、前
記ブランク露光ランプに一定の電圧を印加するための定
電圧電源回路と、前記ブランク露光ランプに印加する電
圧のオンオフ動作を行うスイッチング手段とを有するブ
ランク露光装置と、前記記録媒体先端部の余白部に対応する前記感光体上の
前記非画像領域の形成で 前記ブランク露光ランプを点灯
から消灯に切り替える際に、前記感光体電位の急峻な過
渡的立下り電位エッジの形成を抑制するために、前記ブ
ランク露光ランプの光量が緩やかに変化するように前記
スイッチング手段を制御する制御手段と、 を具備することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項８】 前記制御手段は、前記ブランク露光ラン
プを点灯から消灯に切り替える際に、前記スイッチング
手段を制御して、前記定電圧電源回路から一又は複数の
パルス電圧を発生させることを特徴とする請求項７記載
の画像形成装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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