JP4944595B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ・複写機・ファクシミリ等、電子写真方式を利用して画像形成を行う画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image using an electrophotographic system, such as a printer, a copier, and a facsimile machine.
より詳しくは、像担持体の面に形成した現像剤像を記録媒体(記録材(転写材・印字用紙など)、中間転写体)に転写して画像形成物を得る転写方式の画像形成装置に関するものである。 More specifically, the present invention relates to a transfer type image forming apparatus that obtains an image formed product by transferring a developer image formed on the surface of an image carrier onto a recording medium (recording material (transfer material, printing paper, etc.), intermediate transfer body). Is.
従来、転写方式の画像形成装置において、像担持体の面に形成した現像剤像(以下、トナー像と記す)を記録材に転写する転写手段としては、コロナ転写方式、ローラ転写方式、ベルト転写方式、中間転写体方式等がある。 Conventionally, in a transfer type image forming apparatus, as a transfer means for transferring a developer image (hereinafter referred to as a toner image) formed on the surface of an image carrier to a recording material, a corona transfer method, a roller transfer method, a belt transfer System and intermediate transfer body system.
コロナ転写方式は、コロナ帯電器により記録材の裏面にトナーの帯電極性とは逆特性の電荷を与える方式である。 The corona transfer system is a system in which a charge having a characteristic opposite to the charging polarity of the toner is applied to the back surface of the recording material by a corona charger.
ローラ転写方式は、記録材の裏面から電圧を印加した導電性のゴムローラや、その導電性のゴムローラの表面に誘電体膜を設けた誘電体ローラを押し当てることにより電場を形成する方式である。 The roller transfer system is a system in which an electric field is formed by pressing a conductive rubber roller to which a voltage is applied from the back surface of a recording material, or a dielectric roller having a dielectric film provided on the surface of the conductive rubber roller.
ベルト転写方式は、導電体もしくは、誘電体のエンドレスベルトに、記録材の搬送と静電界の形成との両方の機能を合わせ持たせた方式である。 The belt transfer system is a system in which a conductor or dielectric endless belt has both functions of conveying a recording material and forming an electrostatic field.
中間転写体方式は、像担持体の面に形成したトナー像を一旦中間転写体へ転写させる(1次転写)。そして、中間転写体上のトナー像を記録材上に一括して再転写させる(2次転写)。一般的には、1次転写を複数回行うことによって、中間転写体上に複数色のトナー像を形成し、2次転写によって一括して4色トナーを記録材へ転写する。また、像担持体上で複数色重ねた後(多重現像)、中間転写体上にその多重現像のトナー像を一括して転写することもある。 In the intermediate transfer body method, the toner image formed on the surface of the image carrier is temporarily transferred to the intermediate transfer body (primary transfer). Then, the toner image on the intermediate transfer member is collectively transferred again onto the recording material (secondary transfer). In general, by performing the primary transfer a plurality of times, a toner image of a plurality of colors is formed on the intermediate transfer member, and the four-color toners are collectively transferred to the recording material by the secondary transfer. In addition, after superposing a plurality of colors on the image carrier (multiple development), the multiple development toner images may be collectively transferred onto the intermediate transfer member.
何れの転写方式においても、転写装置は、転写位置にて記録材と像担持体の間に強電界を形成し、像担持体上のトナー像を静電力の力によって記録材に転移させる転移作用を有する。更に、記録材が像担持体から分離されて定着装置において固着像として定着されるまでの間、トナー像を記録材上に保持するためのトナー保持電荷を記録材に供給する電荷供給作用を持つ。 In any transfer method, the transfer device forms a strong electric field between the recording material and the image carrier at the transfer position, and transfers the toner image on the image carrier to the recording material by electrostatic force. Have Further, it has a charge supplying function of supplying toner holding charge for holding the toner image on the recording material until the recording material is separated from the image carrier and fixed as a fixed image in the fixing device. .
各種転写方式において、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する位置よりも像担持体回転方向上流側(転写前)にて、像担持体の面に露光(転写前露光)を行うことがある。このような転写前露光を行うことによって、低い転写電圧による安定した転写が可能となることが知られている(非特許文献1)。 In various transfer systems, the surface of the image carrier is exposed (pre-transfer exposure) on the upstream side (before transfer) of the image carrier rotation direction from the position where the toner image on the image carrier is transferred to the recording medium. There is. It is known that such transfer pre-exposure enables stable transfer with a low transfer voltage (Non-Patent Document 1).
しかしながら、本発明者らの検討によると、転写前露光を行うとき、表面電位を1回の露光で略0Vまで低下させる(特許文献1参照)と、感光体上のトナーが飛散することがわかっている。 However, according to the study by the present inventors, it is found that when pre-transfer exposure is performed, if the surface potential is lowered to approximately 0 V in one exposure (see Patent Document 1), the toner on the photoreceptor is scattered. ing.
従来、この原因として、転写前露光を行ったとき、トナーが像担持体の感光体面への露光を遮光し、画像部と非画像部にトナーが飛散する方向にて電位差が生じることが原因だと考えられている。これについて図18を参照して説明する。 Conventionally, this is due to the fact that when pre-transfer exposure is performed, the toner blocks the exposure of the image bearing member to the surface of the photoreceptor, and a potential difference occurs in the direction in which the toner scatters between the image area and the non-image area. It is believed that. This will be described with reference to FIG.
すなわち、像担持体を電位Vd1に一様帯電した後、トナー像を形成すべき画像部に露光Eを行い電位をVSに低下させて静電潜像を形成する(図18の(a))。ついで像担持体と同極性に帯電したトナーTを用いて反転現像を行って、VS部にトナー粒子Tを付着させてトナー像を形成する(図18の(b))。トナー像は、トナーの保有電荷により電位Vtを有する。次に、このトナー像を担持した像担持体に対し転写前露光Pをする。この露光により非画像部電位はVd2に低下する。一方、画像部はトナー粒子Tによって露光Pが遮蔽されるため像担持体電位が低下せず、また、露光後もトナー保有電荷が残留することにより、画像部電位Vtは非画像部電位Vd2より高くなる(図18の(c))。このため非画像部と画像部の境界に電位差が生じ、電位差に基づく電気引力を受けてトナー像の飛び散りdが発生する。 That is, after the image carrier is uniformly charged to the potential V d1 , the image portion on which the toner image is to be formed is exposed to E, and the potential is lowered to V S to form an electrostatic latent image ((a in FIG. 18). )). Next, reversal development is performed using the toner T charged to the same polarity as the image carrier, and the toner particles T are adhered to the V S portion to form a toner image (FIG. 18B). The toner image has a potential V t with toner holdings charge. Next, pre-transfer exposure P is performed on the image bearing member carrying the toner image. By this exposure, the non-image portion potential is lowered to Vd2 . On the other hand, the image portion potential is not lowered because the exposure P is shielded by the toner particles T in the image portion, and the toner holding charge remains even after the exposure, so that the image portion potential V t becomes the non-image portion potential V. It becomes higher than d2 ((c) of FIG. 18). Therefore, a potential difference is generated at the boundary between the non-image area and the image area, and the toner image scatters d due to the electric attraction based on the potential difference.
そこで、赤外光によって転写前露光を行う構成(特許文献2参照)や、像担持体の背面側(裏側)から転写前露光を行う構成(特許文献3参照)がある。 Therefore, there are a configuration in which pre-transfer exposure is performed with infrared light (see Patent Document 2) and a configuration in which pre-transfer exposure is performed from the back side (back side) of the image carrier (see Patent Document 3).
赤外光による転写前露光後の像担持体表面電位について、特許文献2より引用した図を図19に示す。図19に示すPTLとは、転写前露光のことである。図19左側は、従来より行われている赤色光にて露光を行ったときの像担持体表面電位の変化について書かれている。右側は、赤外光を用いた場合の像担持体表面電位の変化について書かれている。図19上は転写前露光前、下は転写前露光後を示す。このように赤外光を用いるとトナー像を透過するために画像部と非画像部の電位差が無くなることが書かれている。
FIG. 19 shows a diagram cited from
像担持体の背面から転写前露光を行う特許文献3の構成について、特許文献3より引用した図20を用いて説明する。図20の120Cが転写前露光、11が帯電器、12が露光光学系、13が現像器、14が中間転写ベルト、そして10は透明の基体のうえに感光層を持つ透明感光体である。このような構成を持って、転写前露光装置120Cを用いて感光層背面より転写前露光を行うことができる。これによって、赤外光のときと同様にトナーによる遮蔽がないため、画像部と非画像部の電位差を無くすことが可能である。
しかし、これらの構成を用いたとしても、1回の露光による急激な表面電位の変化によって、像担持体上にて、トナー飛散が生じてしまうことがわかっている。加えて、別途前露光装置が必要なため装置が大型化する。 However, even if these configurations are used, it has been found that toner scattering occurs on the image carrier due to a sudden change in surface potential caused by a single exposure. In addition, since a separate pre-exposure device is required, the size of the device increases.
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、装置を大型化することなく、像担持体上のトナー像の転写前における飛び散りを抑制することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to suppress scattering of a toner image on an image carrier before transfer without increasing the size of the apparatus.
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像を転写媒体に転写する転写手段と、制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体は、発光素子マトリックス層と、前記発光素子マトリックス層に積層されていて、前記帯電手段で帯電される感光体層と、を有し、
前記制御手段は、前記発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて前記感光体層を露光することにより前記感光体層の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成シーケンスと、前記現像手段よりも像担持体回転方向下流側で、前記転写手段よりも像担持体回転方向上流側の間において、前記感光体層の少なくとも非画像形成個所に対応する発光素子マトリックス層部分の発光画素部を発光させて前記感光体層の前記少なくとも非画像形成個所と同一領域に関して複数回露光する転写前露光シーケンスと、を有することを特徴とする。
A typical configuration of the image forming apparatus according to the present invention for achieving the above object is as follows:
A rotatable image carrier, a charging means for charging the image carrier, a developing means for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier as a developer image, and the developer image as a transfer medium In an image forming apparatus having a transfer means for transferring and a control means,
The image carrier has a light emitting element matrix layer, and a photosensitive layer laminated on the light emitting element matrix layer and charged by the charging means,
The control means forms an electrostatic latent image on the charged surface of the photosensitive layer by causing each light emitting pixel portion of the light emitting element matrix layer to emit light corresponding to image data and exposing the photosensitive layer. Light emission corresponding to at least a non-image forming portion of the photosensitive layer between a latent image forming sequence and an image carrier rotating direction downstream from the developing unit and an image carrier rotating direction upstream from the transfer unit. And a pre-transfer exposure sequence in which the light emitting pixel portion of the element matrix layer portion is caused to emit light and is exposed a plurality of times in the same region as the at least non-image forming portion of the photosensitive layer.
また、上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の他の代表的な構成は、
回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像を転写媒体に転写する転写手段と、制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体は、発光素子マトリックス層と、前記発光素子マトリックス層に積層されていて、前記帯電手段で帯電される感光体層と、を有し、
前記制御手段は、前記発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて前記感光体層を露光することにより前記感光体層の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成シーケンスと、前記現像手段よりも像担持体回転方向下流側で、前記転写手段よりも像担持体回転方向上流側の間において、前記感光体層の少なくとも非画像形成個所に対応する発光素子マトリックス層部分の発光画素部を発光させて前記感光体層の前記少なくとも非画像形成個所と同一領域に関して連続露光する転写前露光シーケンスと、を有することを特徴とする。
Another typical configuration of the image forming apparatus according to the present invention for achieving the above object is as follows:
A rotatable image carrier, a charging means for charging the image carrier, a developing means for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier as a developer image, and the developer image as a transfer medium In an image forming apparatus having a transfer means for transferring and a control means,
The image carrier has a light emitting element matrix layer, and a photosensitive layer laminated on the light emitting element matrix layer and charged by the charging means,
The control means forms an electrostatic latent image on the charged surface of the photosensitive layer by causing each light emitting pixel portion of the light emitting element matrix layer to emit light corresponding to image data and exposing the photosensitive layer. Light emission corresponding to at least a non-image forming portion of the photosensitive layer between a latent image forming sequence and an image carrier rotating direction downstream from the developing unit and an image carrier rotating direction upstream from the transfer unit. And a pre-transfer exposure sequence in which the light emitting pixel portion of the element matrix layer portion emits light to continuously expose at least the same area as the non-image forming portion of the photosensitive layer.
本発明によれば、装置を大型化することなく、像担持体上の現像剤像の転写前における飛び散りを抑制することができる。 According to the present invention, scattering of the developer image on the image carrier before transfer can be suppressed without increasing the size of the apparatus.
(1)画像形成部
図1は本実施例における画像形成装置Aの概略構成を示す横断面模式図である。図2は図1の部分的な拡大図である。
(1) Image Forming Unit FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus A in this embodiment. FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
本実施例の画像形成装置Aは、1ドラム−多重現像方式−中間転写方式のフルカラーデジタル電子写真プリンタである。 The image forming apparatus A of this embodiment is a full-color digital electrophotographic printer of 1 drum-multiple developing system-intermediate transfer system.
このプリンタAは、制御手段としての本体制御回路部Bに接続された外部装置Cから入力する電気的な画像データ(画像情報信号)に対応したフルカラー画像又はモノカラー画像をシート状の記録材の面に形成して出力(プリントアウト)することができる。 This printer A is a sheet-shaped recording material that can be used to print a full-color image or a mono-color image corresponding to electrical image data (image information signal) input from an external device C connected to a main body control circuit section B as a control means. It can be formed on the surface and output (printed out).
外部装置(ホスト装置)Cは、パーソナルコンピュータ、イメージリーダ、ファクシミリ等である。 The external device (host device) C is a personal computer, an image reader, a facsimile, or the like.
本体制御回路部(コントローラ)Bは、外部装置Cと各種の電気的情報信号の授受をする。また画像形成プロセス機器類・センサー類などから入力する電気的情報信号や画像形成プロセス機器類等への指令信号の処理、所定の画像形成シーケンス制御を司る。ROMやRAMに格納された制御プログラムや参照テーブルにしたがってプリンタ全体の動作制御を実行する。 The main body control circuit unit (controller) B exchanges various electrical information signals with the external device C. It also handles electrical information signals input from image forming process devices and sensors, command signals to image forming process devices, etc., and predetermined image forming sequence control. Operation control of the entire printer is executed in accordance with a control program or a reference table stored in the ROM or RAM.
このプリンタAは、像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体2(回転可能な像担持体)を有する。この電子写真感光体2は、発光素子マトリックス層の上に感光体層を積層した、露光源−潜像形成一体型のデジタル感光体ドラムである。このデジタル感光体ドラムについては後述する。デジタル感光体ドラム(以下、ドラムと略記する)2は、画像形成プロセス実行時においては、ドラム軸(中心支軸)2aを中心に矢印の反時計方向に所定の角速度で回転駆動される。本実施例においては、ドラム2は120mm/sの速度で回転駆動される。
This printer A has a rotating drum type electrophotographic photosensitive member 2 (rotatable image carrier) as an image carrier . The
このドラム2の外周りには、ドラム回転方向に沿って、第1帯電器3a、第1現像カートリッジ4Y、第2帯電器3b、第2現像カートリッジ4M、第3帯電器3c、第3現像カートリッジ4C、第4帯電器3d、第4現像カートリッジ4Bkを配設してある。更に、中間転写ベルトユニット5、ドラムクリーナーユニット6を配設してある。
Around the outer periphery of the
1)帯電器3
第1〜第4の帯電器3(a〜d)は、何れも、ドラム2の表面を帯電する帯電手段であり、コロナ放電器である。コロナ放電器を用いることで、コロナ放電によりドラム2の表面を非接触で帯電処理する。ここでは、スコロトロン帯電法を用いた。
1)
The first to fourth chargers 3 (a to d) are all charging means for charging the surface of the
2)現像カートリッジ4
第1〜第4の現像カートリッジ4(Y・M・C・Bk)は、何れも、ドラム2に形成された静電潜像に現像剤を供給して静電潜像を現像剤像(トナー像)として可視化(現像)する現像手段である。各現像カートリッジ4は、何れも、現像剤としてトナー+磁性キャリアの2成分現像剤を用いた非接触現像装置(ジャンピング現像装置)である。
2)
Each of the first to fourth developing cartridges 4 (Y, M, C, Bk) supplies a developer to the electrostatic latent image formed on the
第1の現像カートリッジ4Yの現像剤のトナーはイエロー色トナー、第2の現像カートリッジ4Mの現像剤のトナーはマゼンタ色トナーである。また、第3の現像カートリッジ4Cの現像剤のトナーはシアン色トナー、第4の現像カートリッジ4Bkの現像剤のトナーはブラック色トナーである。
The developer toner of the
各現像カートリッジ4(Y・M・C・Bk)は、現像ローラ4a、現像ブレード4b、攪拌ロッド4c、現像容器4dを有し、現像容器4d内に現像剤(トナー+キャリア)を収容してある。現像ローラ4aはドラム2との対向部において、ドラム2の回転方向とは逆方向に所定の速度で回転駆動される。現像容器4d内の現像剤は攪拌ロッド4cによって攪拌されて、トナーがキャリアとの摺擦で摩擦帯電される。攪拌された現像剤が現像ローラ4a側に搬送されて、現像ローラ4a内のマグネットローラの磁力によって現像ローラ4a上に付着して回転する現像ローラ4aに担持されて搬送される。そして、その付着現像剤の層厚が現像ブレード4bによって規制されて現像ローラ4a上に現像剤がコートされる。そのコートされた現像剤が現像ローラ4aの引き続く回転で現像ローラ4aとドラム2との対向部である現像部位に搬送される。そして、現像部位において、ドラム2と現像ローラ4aに印加される電圧(現像バイアス)によって生じる電界の力で、トナーが現像ローラ4a側からドラム2側に飛翔して、デジタル感光体ドラム上の露光個所(画像形成部)に付着する。すなわち、ドラム2に形成されている静電潜像がトナー像として現像される。
Each developing cartridge 4 (Y, M, C, Bk) has a developing
3)中間転写ベルトユニット5
中間転写ベルトユニット5は、1次転写ローラ5a、2次転写ローラ5b、エンドレスで可撓性を有する転写媒体としての中間転写ベルト5c、バックアップローラ5d、テンションローラ5e、駆動ローラ5f、巻きつけローラ5g等を有する。中間転写ベルト(以下、ベルトと略記する)5cは、1次転写ローラ5a、バックアップローラ5d、テンションローラ5e、駆動ローラ5f、巻きつけローラ5gの5本のローラ間に懸回張設してある。巻きつけローラ5gはベルト5cをドラム2に巻きつける方向に付勢するローラである。
3) Intermediate
The intermediate
転写手段である1次転写ローラ5aと2次転写ローラ5bは、何れも、芯金と、その外周面に形成された円筒状の導電性発泡ゴムを有する。1次転写ローラ5aの直径は14mm、2次転写ローラ5bの直径は16mmである。体積抵抗は、1次転写ローラ5aと2次転写ローラ5b共に106〜108Ωcmとした。バックアップローラ5dは、金属ローラ表面に体積抵抗106〜108Ωcmの導電性ゴムをコートしたものを用いた。1次転写ローラ5aは、両端部が軸受部材にて回転自在に軸支されると共に、ドラム2に対してスプリング等による押圧手段によりベルト5cを介して一定の力で押し当てられている。ドラム2とベルト5cの接触部が1次転写部位T1である。1次転写電圧の印加は、端部軸受に導電性樹脂を使用することで行った。
The
また、2次転写ローラ5bは、両端部が軸受部材にて回転自在に軸支されると共に、バックアップローラ5dに対してスプリング等による押圧手段でベルト5cを介して一定の力で押し当てられている。2次転写ローラ5eとベルト5cの接触部が2次転写部位T2である。2次転写電圧の印加は、端部軸受に導電性樹脂を使用することで行った。
Further, both ends of the
ベルト5cの材質は、ポリカーボネート樹脂、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、ポリアルキレンフタレート、PC(ポリカーボネート)/PAT(ポリアルキレンテレフタレート)のブレンド材料等の熱可塑性樹脂の導電性の無端ベルトが考えられる。また、ETFE(エチレンテトラフロロエチレン共重合体)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料等の熱可塑性樹脂の導電性の無端ベルトが考えられる。
The material of the
ここでは、機械特性や耐熱性に優れたポリイミド系樹脂に導電性フィラーを分散させ、体積抵抗108〜1014Ωcmに調整した無端状ベルト5cを用いた。ベルト5cの厚さは100μm〜1mm程度のものを使用することができる。ベルト5cは、駆動ローラ5fによって、矢印の時計方向に,ドラム2と等速の120mm/sで回転駆動される。
Here, an
ここでは代表的な実施例として、用紙対応のため中間転写ベルトを用いた構成としたが、転写ローラを用いた構成としても問題はない。転写ローラを用いる場合、材質は、EPDM(エチレンプロピレン)又はウレタン等を母材とし、カーボン等の導電粉を添加した電子伝導タイプのものを使用する。又は、前記母材に四塩化アンモニウム塩等を添加したイオン伝導タイプのものを使用する。転写ローラの抵抗値は、105〜109Ωcmのものを使用する。 Here, as a typical embodiment, the configuration using the intermediate transfer belt is used for paper, but there is no problem even if the configuration using the transfer roller is used. In the case of using a transfer roller, the material used is an electron conductive type material in which EPDM (ethylene propylene) or urethane is used as a base material and conductive powder such as carbon is added. Alternatively, an ion conductive type in which ammonium tetrachloride is added to the base material is used. A transfer roller having a resistance value of 10 5 to 10 9 Ωcm is used.
4)ドラムクリーナーユニット6
ドラムクリーナーユニット6は、ドラム2からベルト5cへのトナー像の1次転写後にドラム2の面に残留するトナー等のドラム面汚染物を除去してドラム表面を清掃するクリーニング手段である。ここでは、クリーニングブレード6aによりドラム面を拭掃してドラム面から汚染物を掻き取るブレードクリーニング装置を使用している。クリーニングブレード6aは、ドラム回転に対してカウンタの姿勢でドラム2に当接させて廃トナー容器6bに取り付けてある。
4)
The
5)画像形成動作
本体制御回路部Bはプリント開始信号に基いて、露光源−潜像形成一体型のデジタル感光体ドラムであるドラム2を回転駆動する。そして、第1帯電器3aのワイヤーに−6kV、グリッド部に−600V印加することによって、ドラム2の感光体層の表面を−600V程度に帯電させる。第1帯電器3aによって帯電されたドラム2の感光体層は、本体制御回路部B側から、ドラム2側の駆動部に無線インターフェイスを介して入力される画像信号に従って選択的に発光制御される発光素子マトリックス層の発光画素部によって露光される。この露光によって、ドラム2の感光体部のべた画像部電位が−100V程度にされて、ドラム面に静電潜像が形成される。すなわち、本体制御回路部Bは、潜像形成シーケンスにて、ドラム2の発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて感光体層を露光することにより感光体層の帯電面に静電潜像を形成する。ここでは、フルカラー画像情報のイエロー成分像に対応した静電潜像が形成される。その静電潜像が第1現像カートリッジ4Yによってイエロートナー像として現像される。すなわち、第1現像カートリッジ4Yの現像ローラ4aに現像バイアスとして−400Vを印加することによって、ドラム面に形成された静電潜像がマイナス帯電したイエロートナーによって反転現像される。
5) Image Forming Operation The main body control circuit B rotates the
次いで、このイエロートナー像が形成されたドラム2が第2帯電器3bにより再度帯電される。そして、本体制御回路部Bは、潜像形成シーケンスにて、フルカラー画像情報のマゼンタ成分像に対応した静電潜像を形成する。その静電潜像が第2現像カートリッジ4Mにより現像されて、ドラム2上にマゼンタトナー像がイエロートナー像に重ねられて形成される。
Next, the
次いで、このイエロートナー像+マゼンタトナー像が形成されたドラム2が第3帯電器3cにより再度帯電される。そして、本体制御回路部Bは、潜像形成シーケンスにて、フルカラー画像情報のシアン成分像に対応した静電潜像を形成する。その静電潜像が第3現像カートリッジ4Cにより現像されて、ドラム2上にシアントナー像がイエロートナー像+マゼンタトナー像に重ねられて形成される。
Next, the
次いで、このイエロートナー像+マゼンタトナー像+シアントナー像が形成されたドラム2が第4帯電器3dにより再度帯電される。そして、本体制御回路部Bは、潜像形成シーケンスにて、フルカラー画像情報のブラック成分像に対応した静電潜像を形成する。その静電潜像が第4現像カートリッジ4Bkにより現像されて、ドラム2上にブラックトナー像がイエロートナー像+マゼンタトナー像+シアントナー像に重ねられて形成される。
Next, the
このようにして、ドラム2上に、イエロートナー像+マゼンタトナー像+シアントナー像+ブラックトナー像の4色重ね合わせによって(多重現像方式)、フルカラーの未定着のトナー像が合成形成される。
In this way, a full-color unfixed toner image is synthesized and formed on the
なお、ドラム2に順次に形成する色トナー像の色順は上記に限られず、任意の色順構成にすることができる。
The color order of the color toner images sequentially formed on the
そのフルカラーの未定着トナー像は引き続くドラム2の回転で1次転写部位T1に至る。そして、1次転写ローラ5aに対してトナーの帯電極性とは逆極性の+300V〜+800Vの1次転写電圧が印加されて、ドラム2側から回転しているベルト5cの面に対して、フルカラーの未定着のトナー像が一括して順次に1次転写されていく。
The full-color unfixed toner image reaches the primary transfer portion T1 by the subsequent rotation of the
ベルト5cに対するトナー像の一次転写後にドラム2の面に残留したトナー等のドラム面汚染物はドラムクリーナーユニット6により除去され、ドラム面は繰り返して作像に供される。
Drum surface contaminants such as toner remaining on the surface of the
上記のようにしてベルト5c上に1次転写されたフルカラーの未定着トナー像は、ベルト5cの引き続く回転により搬送されて、ベルト5cと2次転写ローラ5bとの接触部である2次転写部位T2に至る。
The full-color unfixed toner image primarily transferred onto the
一方、所定の制御タイミングで、プリンタ本体の下部に配設された給紙ユニット7の給紙カセット8から記録材が給送される。すなわち、給紙カセット8に取り付けられた給紙ローラ9と、プリンタ本体側に取り付けられたピックアップローラ10が駆動され、該両ローラ9・10で給紙カセット8上の記録材(不図示)を挟み込んで給送する。その記録材がシートパス11を通過してレジストユニット12へ送られる。レジストユニット12は、ベルト5c上のトナー像の先端部の位置と記録材の先端部の位置とが2次転写部位T2において同期するタイミングで記録材を2次転写部位T2に送り出す。2次転写部位T2に進入した記録材は2次転写部位T2で挟持搬送され、その搬送過程で、2次転写ローラ5bに対して1kV〜3kV程度の2次転写電圧が印加されることにより、ベルト5c上の4色重ね合わせのトナー像の一括転写を順次に受ける。
On the other hand, at a predetermined control timing, the recording material is fed from the
2次転写部位T2を通過した記録材はベルト5cの面から分離され、搬送ユニット13により熱圧タイプの定着ユニット14へ導入される。記録材上の未定着のフルカラートナー像はこの定着ユニット14により熱と圧を加えられて記録材上に溶融・混色・固着される。そして、縦搬送ユニット15、排紙ユニット16を通って、フェイスダウン排紙トレー17上にフルカラー画像形成物として排出される。
The recording material that has passed through the secondary transfer portion T2 is separated from the surface of the
本実施例のプリンタにおいて、定着ユニット14はフィルム加熱方式の定着装置であり、定着フィルム、加圧ローラ、セラミックヒータ等を有する。セラミックヒータにより、定着フィルムと加圧ローラとで形成される定着ニップ部のみを集中加熱することで、記録材上のトナーを溶融して定着させる。
In the printer of this embodiment, the fixing
また、記録材に対するトナー像の2次転写後のベルト5c上の転写残トナーは、ベルトクリーナーユニット18によって除去・回収される。
Further, the transfer residual toner on the
以上がフルカラー画像形成モードの場合である。モノクロなどモノカラー画像形成モードの場合は、指定された色の現像カートリッジとそれと組みとなる帯電器が画像形成動作する。それ以外の色の現像カートリッジとそれと組みとなる帯電器は画像形成動作しない。 The above is the case of the full color image forming mode. In the case of a mono-color image forming mode such as monochrome, an image forming operation is performed by a developing cartridge of a designated color and a charger as a pair. The developing cartridges of the other colors and the chargers in combination with the developing cartridges do not perform an image forming operation.
(2)デジタル感光体ドラム2
図3の(a)はドラム2の縦断面図、(b)はその一端部側(駆動側)の拡大図、(c)は他端部側(非駆動側)の拡大図である。図4はドラム2の駆動部及び回転位相検出部を見た斜視図である。
(2) Digital
3A is a longitudinal sectional view of the
このデジタル感光体ドラム2は、円筒基体上に、発光素子マトリクス層(発光素子アレイ)としての自発光デバイス部と、機能分離部と、感光体部(感光体層)を積層してなる、露光源−潜像形成一体型の回転ドラム型感光体デバイスである。
The digital
このドラム2の両端開口部にはそれぞれ円筒フランジ31a・31bをドラム2と同軸に圧入して固定して装着するとともに、この両フランジ31a・31b間にドラム軸2aを挿通して装着してある。該両フランジ31a・31bはドラム軸2aに一体に固着させてある。ドラム2の軸線とドラム軸2aの軸線は同軸に一致させている。ドラム軸2aの両端部はそれぞれフランジ31a・31bから外側に突出させてあり、その突出軸部にそれぞれ軸受け32a・32bを嵌着してある。また、駆動側の突出軸部にはドラムギアG2を同軸に嵌着してドラム軸2aに一体に固着させてある。また、駆動側のフランジ31aの端部外周部(外径部)には、位相検出用のエンコーダホイール部33を設けてある。軸受け32a・32bはそれぞれドラム枠体Pa・Pbに保持される。
ドラムギアG2は、図4のように、ドライブギアGDに対してかみ合っている。そして、ドライブギアGDからドラムギアG2に対して駆動力が伝達されることで、ドラム軸2aが回転駆動される。すなわちドラム2が回転駆動される。
The drum gear G2 meshes with the drive gear GD as shown in FIG. Then, when the driving force is transmitted from the drive gear GD to the drum gear G2, the
図5は本実施例におけるデジタル感光体ドラム2の層構成の模式図である。このドラム2は、円筒基体40上に、発光素子マトリクス層(発光素子アレイ)としての自発光デバイス部50と、機能分離部60と、感光体部70の3つの機能層を積層した、露光源−潜像形成一体型の回転ドラム型感光体デバイスである。図5は、ドラム2のドラム軸線を含み、その軸線に並行に配置された第2電極線の1つを含む平面における断面である。
FIG. 5 is a schematic diagram of the layer structure of the digital
ここで、便宜上、以下の説明において、自発光デバイス部50に含まれる、円筒基体周方向に一周の円環状の第1電極線を「信号線」と、また、自発光デバイス部50に含まれる、円筒基体長手方向の直線状の第2電極線を「走査線」と記す。
Here, for convenience, in the following description, an annular first electrode line that is included in the self-light-emitting
(2−1)円筒基体40
円筒基体40は、本実施例ではアルミニウム製シリンダー(以下、ドラムシリンダーと記す)を用いている。
(2-1)
In this embodiment, the
(2−2)自発光デバイス部50
自発光デバイス部50は、ドラムシリンダー40の外周表面に対して内側から外側に順に積層した、信号線(第1電極線)/走査線(第2電極線)制御部(制御回路部)51と、信号線層52、EL発光層53、および走査線層54を有する。
(2-2) Self-
The light-emitting
信号線層52は、絶縁体52gで分離されて、円筒基体長手方向に所定の等間隔で配列された複数の円環状信号線52eを含む信号線群(副走査信号線群)の層である。
The
走査線層54は、絶縁体54b(図9Bの(e))で分離されて、円筒基体周方向に所定の等間隔で配列された複数の直線状走査線54aを含む走査線群(主走査信号線群)の層である。
The
信号線層52の円環状信号線52eの群と走査線層54の直線状走査線54aの群は、図6の模式図のように、縦横格子状に張り巡らされた形態を構成し、個々の信号線52eと個々の走査線54aとの交点が画素部となる。
The group of
信号線/走査線制御部51の機能は、信号線層52の各信号線52eと走査線層54の各走査線54aのON/OFF制御である。最終段の駆動TFT51dのゲート51bを制御して信号線52eと走査線54aのON/OFFを行う。すなわち、一つ一つの画素を独立に制御する。駆動TFT51dのソース電極は電極パッド51eに接続されている。図5の駆動TFT51dは信号線制御回路側のトランジスタであり、図9の駆動TFT51dは走査線制御回路側のトランジスタである。
The function of the signal line / scanning
信号線/走査線制御部51は、ガラス基板上にpoly−Siプロセスで形成された制御回路を、所謂デバイス転写法によってドラムシリンダー40上に転写したものである。51aはpoly−Siプロセスで形成された回路のポリシリコン層(絶縁層)であり、ドラムシリンダー40の表面に接合されている。駆動TFT51dの駆動ドライバー(定電流回路、点灯時間制御回路、シフトレジスター、バッファ等)を同一デバイス上に形成している。
The signal line / scanning
信号線層52は、層間絶縁層(絶縁膜)52a・52b、複数の円環状信号線52e、および信号線52eと駆動TFT51dの電極パッド51eと接続する層間電極であるスルーホール電極(大)52cとスルーホール電極(小)52dを含む。
The
本実施例における信号線52eは、幅10μmのAg電極であり、ドラムシリンダー40を1周する円環形状をなしている。そして、この円環状信号線52eを絶縁体である隔壁54bで分離してドラムシリンダー長手方向に所定の等間隔で数多配列してある。本実施例において、円環状信号線52eの相互間隔は、約42μm(画素解像度600dpi)であり、5120本(A4用紙ポートレート印刷対応)が、信号線52eの円環軸線とドラム軸線2aが一致するように配置されている。各信号線52eはスルーホール電極52d・52cを介して駆動TFT51dの電極パッド51eに接続している。
The
EL発光層53は、有機ELによる電荷注入型の蛍光発光素子を構成している。本実施例では信号線52e側を金属電極(Ag)による陰極、走査線54a側を金属酸化物(ITO)による陽極としている。そのため、信号線52e側より走査線54a側に向って、電子輸送層(ETL)、発光層(EML)、ホール輸送層(HTL)、ホール注入層(HIL)の順で積層した4層構成とした。
The EL
走査線層54の走査線54aは、幅10μmで、ドラムシリンダー長手方向に延びた直線形状のパターン電極であり、絶縁体である隔壁54bで分離して円筒基体周方向に所定の等間隔で数多配列してある。各走査線54aは透明導電酸化物(ITO)で形成してある。本実施例において、走査線54aの相互間隔は、約42μm(画素解像度600dpi)であり、8374本(φ112ドラム、位相角0.043度)の走査線54aが走査線層54中にドラム軸線と平行あるいは交差角をもって配置されている。各々の走査線54aは、図9Bの(e)のように、スルーホール電極54c・52cを介して駆動TFT51dの電極パッド51eに接続している。
The
(2−3)機能分離部60
機能分離部60は、自発光デバイス部50と感光体部70を電気的に絶縁する絶縁層である透明絶縁性/ガスバリヤ層(以下、透明絶縁/バリヤ層と記す)61と、この層61の上に設けられた透明導電層(透明導電膜)62と、で構成される。透明絶縁/バリヤ層61は有機ポリマー膜と金属酸化物薄膜(Al2O3)の多層積層構成膜である。また、透明導電層62は透明絶縁/バリヤ層61の表面(円筒形状外周面側)にITOを成膜したものである。この結果、この機能分離層60においては、可視光透過率85%(λ=520nm)と高ガスバリヤ性能を維持している。
(2-3)
The
(2−4)感光体部70
感光体部70は、機能分離部60の透明導電層62の上に、順次に、下引き層(UCL)71、キャリア発生層(CGL)72、キャリア移送層(CTL)73、および保護層74、を積層した有機感光体(OPC)である。
(2-4)
The
本実施例の上記のデジタル感光体ドラム2の基本構成は、基体/信号線ドライバー/EL層/信号線/走査線/封止バリア(透明絶縁膜)/ITO/OPCである。信号線ドライバー(駆動部)は、複数に分割されている。信号線ドライバーと信号線間はスルーホールによる上下コンタクト構造である。走査線ドライバーはドラム2の画像域外に配設されている。走査線はITOあるいはITO+補助電極である。トップエミッション構造である。
The basic configuration of the digital
本実施例のデジタル感光体ドラム2において、自発光デバイス部50は、信号線/走査線制御部51を備え、この信号線/走査線制御部51の上に信号線層52を備えている。すなわち、制御部51と信号線52eの距離が、制御部51と走査線54aの距離よりも近い。制御部51から信号線52eが近い方が電気信号が減衰しにくいので、信号線52eを安定して制御することができる。
In the digital
信号線52eと走査線54aの間に有機EL層53があればPM(パッシブマトリクス)方式でEL層53を発光させることが出来る。したがって、基体40上に制御部51を設けた場合、1)基体40側から制御部51、信号線層52、EL層53、走査線層54の順番の層構成で発光制御をすることは可能である。また、2)基体40側から制御部51、走査線層54、EL層53、信号線層52の順番の層構成でも発光制御をすることは可能である。すなわち、1)と2)のどちらの層構成でも発光制御をすることは可能である。しかし、1)の方が2)よりもよいといえる。すなわち、信号線52eの方が走査線54aよりも制御を細かく受けることになる。なぜならば、ドラム2の長手方向のどの位置においてEL層53を光らせるかというのは画像データ信号によって決まり、画像データに応じて信号線52eの制御をしなければならないからである。これに対し、走査線54aはドラム2の周方向のどの位置でEL層53を光らせるかを担当しており、画像データにより走査線54aの制御が変更されることはない。このように、細かく制御を受ける信号線52eを制御部51の近くに配置することにより、データ信号の減衰を抑制することができる。特に制御部51を基体40上に設けているので、信号線52eと制御部51を近くに配置することができる。
If there is an
また、本実施例のデジタル感光体ドラム2において、走査線層54の各走査線54aは透明導電酸化物(ITO)で形成されている。走査線54aが透明であるので、EL層53で発光した光が感光体部70に行くのを妨げない。上述したように、有機EL層53は、信号線52eと走査線54aの間にある。したがって、信号線52eと、走査線54aのどちらかはかならずEL層53の上に形成されることになる。ここで、信号線52eは円環状に形成されるためスパッタリング等でITOの信号線を作るのに困難である。これに対し、走査線54aの方は、ドラム2の長手方向に直線状に設けられているものであるので、円環状信号線52eよりも容易にITOの電極線を形成することができる。よって、EL層53の上に走査線54aを形成する構成にするとともに、さらに走査線54aを透明導電酸化物(ITO)で形成することで、EL層53で発光させた光を妨げることなく感光体部70へ照射させることがでる。
In the digital
制御手段である本体制御回路部Bは、発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて感光体層を露光することにより感光体層の帯電面に静電潜像を形成する。 The main body control circuit section B, which is a control means, emits light from each light emitting pixel section of the light emitting element matrix layer corresponding to the image data and exposes the photoreceptor layer, whereby an electrostatic latent image is formed on the charged surface of the photoreceptor layer. Form.
以上説明したような簡易な手段構成で、従来の電子写真画像形成プロセスの構成中に露光源−感光体一体型のデジタル感光体ドラムを搭載することができる。また、書き出し位置補正あるいはインラインカラー機における副走査レジ補正を画像形成速度変動の影響を受けることなしに行うことができる。 With the simple means described above, an exposure source-photoreceptor integrated digital photosensitive drum can be mounted during the configuration of a conventional electrophotographic image forming process. Further, the writing position correction or the sub-scanning registration correction in the in-line color machine can be performed without being affected by fluctuations in the image forming speed.
(3)デジタル感光体ドラム2の製造プロセス
図7〜図9に本実施例におけるデジタル感光体ドラム2の製造プロセスの概要を示す。図7は製造プロセスの概要のフロー図、図8〜図9は製造プロセスの工程模式図である。
(3) Manufacturing Process of
プロセスP1:制御回路の形成
元基板(ガラス基板)上に、poly−Siプロセスを用いて、信号線の駆動、I/F(インターフェイス)を含む回路である信号線/走査線制御回路(デバイス)を形成する。
Process P1: Formation of Control Circuit A signal line / scanning line control circuit (device) that is a circuit including signal line driving and I / F (interface) using a poly-Si process on the original substrate (glass substrate) Form.
プロセスP2:デバイス転写
元基板よりデバイスを剥離し、ドラムシリンダー40の外周面上にデバイス転写する。すなわち、ドラムシリンダー40の外周面に信号線/走査線制御部51を形成する(図8Aの(a))。
Process P2: Device Transfer The device is peeled off from the original substrate, and the device is transferred onto the outer peripheral surface of the
デバイスはドラムシリンダー40の外周面に沿って巻きつく様に接着固定する。この際、ドラムシリンダー40の外径寸法とデバイスの巻きつけ周長さの公差を吸収するために、デバイスの巻きつき合わせ部において、間隔が250μm以下の継ぎ目(シーム)が残る。
The device is bonded and fixed so as to wrap around the outer peripheral surface of the
プロセスP3:絶縁層52aの形成
ドラムシリンダー40の両端部にフランジ31a・31b(図3)を装着する。信号線/走査線制御部51を形成したドラム外周面に層間絶縁層52aとして有機ポリマー層を成膜する(図8Aの(b))。
Process P3: Formation of
本実施例では、絶縁層52aとして10μのポリイミド膜をディッピングによりコートした。この工程によって、上記のシーム部が埋まり、ドラム外周面はシームレスの連続曲面となる。
In this example, a 10 μm polyimide film was coated by dipping as the insulating
プロセスP4:信号線層52の形成
絶縁層52aに、信号線/走査線制御部51の駆動TFT51dの信号線電極パッド51eの中央に向けて、レーザー加工によりビアホール(スルーホール大)52fをあける(図8Aの(c))。
Process P4: Formation of Signal Line Layer 52 A via hole (large through hole) 52f is formed in the insulating
次に、導電ペーストによりこのビアホール52fの電極埋め込みを行う。すなわち、スルーホール電極(大)52cを形成する(図8Bの(d))。
Next, the via
また、走査線駆動回路側においても、走査線54a用のスルーホール(大)52fの形成、スルーホール電極52cの形成を同様に行う(図9Aの(a)、(b))。
Also, on the scanning line drive circuit side, the formation of the through hole (large) 52f for the
絶縁層52aとスルーホール電極52cの外周面をCMPプロセスにより研磨し、平滑化する。
The outer peripheral surfaces of the insulating
次に、フォトリソグラフィプロセスにより、ドラムシリンダー周方向に切れ目の無い円環状で、互いに絶縁体52gで分離されてドラムシリンダー長手方向に配列された複数の信号線(第1電極線)52eを形成する(図8Bの(e)、(f))。
Next, by a photolithography process, a plurality of signal lines (first electrode lines) 52e are formed in a circular shape without a cut in the circumferential direction of the drum cylinder, separated from each other by an
52fはスルーホール(小)、52gは信号線パターニング用の絶縁体の隔壁である。52dはスルーホール(小)52fの部分に形成したスルーホール電極であり、信号線52eの形成と同時に形成される。各信号線52eはスルーホール電極52d・52cを介して駆動TFT51dの電極パッド51eに接続している。
52f is a through hole (small), and 52g is an insulating partition for signal line patterning. A through-
また、走査線駆動回路側にもスルーホール(小)52fを形成する(図9Aの(c))。 A through hole (small) 52f is also formed on the scanning line driving circuit side ((c) in FIG. 9A).
プロセスP5:有機EL層53の形成
信号線層52の表面に、ドラムシリンダー長手方向に直線状で、ドラムシリンダー周方向に所定の間隔と幅にて、走査線パターニング用の絶縁体の複数の隔壁54bを形成する(図8Cの(g)、図9Bの(d))。
Process P5: Formation of the
次に、有機EL層53を蒸着により形成する(図8Cの(h))。
Next, the
プロセスP6:走査線層54の形成
シャドーマスクを用いて走査線54aをITOのスパッタリングによりパターン成膜する(図8Cの(i)、図9Bの(e))。この際、走査線54aと走査線駆動回路側のスルーホール(大)52c間のスルーホール電極(層間電極)54cも同時形成する。
Process P6: Formation of Scan Line Layer 54 A
上記のプロセスP1〜P6により、ドラムシリンダー40の外周面上に、信号線/走査線制御部51、信号線層52、EL発光層53および走査線層54の順次積層による自発光デバイス部50が形成される。
By the above processes P1 to P6, the light emitting
プロセスP7<透明絶縁/バリヤ層61の形成>
上記のように形成された自発光デバイス部50の外周面上に、透明絶縁/バリヤ層61として、ポリマー(PEN)層と、金属酸化物(Al2O3)層を、交互に連続蒸着プロセスにより成膜する(図8Dの(j))。
Process P7 <Transparent Insulation / Formation of
A polymer (PEN) layer and a metal oxide (Al 2 O 3 ) layer are alternately and continuously deposited as a transparent insulating /
プロセスP8:透明導電層62の形成
上記の透明絶縁/バリヤ層61の外周面上に、透明導電層62として、ITOをスパッタリングにより成膜する(図8Dの(k))。
Process P8: Formation of
上記のプロセスP7とP6により、自発光デバイス部50の外周面上に、ガスバリア性、表面導電性、可視光透過性を有する機能分離部60が形成される。
By the processes P7 and P6 described above, the
プロセスP9:感光体部70の形成
機能分離部60の外周面上に、感光体部70として、ディッピングコートにより、下引き層(UCL)71、キャリア発生層(CGL)72、キャリア移送層(CTL)73、および保護層74、を積層した有機感光体(OPC)層を形成する。
Process P9: Formation of
自発光デバイス部50や、機能分離部60、感光体部70の形成のための、成膜、フォトリソグラフィー及びスルーホール電極形成の全ての工程が、ドラム外周面側からの処理である。
All processes of film formation, photolithography, and through-hole electrode formation for forming the self-
以上の製造プロセスP1〜P9により、ドラム周方向にシームレスの小径デジタル感光体ドラム2を実現することができる。
By the manufacturing processes P1 to P9 described above, the small-diameter digital
すなわち、プロセスP2の信号線/走査線制御回路がデバイス転写されてドラムシリンダー40上に形成される工程までは、ドラム円周上に不連続部位、即ちシームが残る。しかし、プロセスP3で層間絶縁層52aを形成した後のドラム外径部は、継ぎ目の無い円筒表面形状となる。さらに、これに続く工程において、信号線52eは円環状に形成され、走査線54aはドラム回転軸について対称に配置される。
That is, a discontinuous portion, that is, a seam remains on the drum circumference until the signal line / scanning line control circuit of the process P2 is transferred to the device and formed on the
以上の構成により、信号線52eと走査線54aの交差点近傍に発光点(画素)をもつ、シームレスの画素マトリクスが形成される。すなわち、シームレスで小径のデジタル感光体ドラム2が製作される。これにより、露光デバイス内包によるプリンタ本体の小型化ができる。振動、負荷変動に対する出力画像の安定性が向上する。
With the above configuration, a seamless pixel matrix having light emitting points (pixels) near the intersection of the
(4)デジタル感光体ドラム2の駆動方法
図10にデジタル感光体ドラム2の駆動回路のブロック図を示す。
(4) Driving Method of
プリンタAの本体制御回路部Bと、回転駆動されるデジタル感光体ドラム2側の制御回路部との間の画像データを含む電気的情報信号の授受は無線インターフェイスによりされる。
Transmission and reception of electrical information signals including image data between the main body control circuit B of the printer A and the control circuit on the side of the digital
本実施例では、ドラム2側の発光画素の駆動は走査線54aの順次選択によるパッシブマトリクス(PM)駆動を行う。すなわち、駆動回路は、走査線層54の走査線54aを順次選択し、これに同期して信号線層52の信号線52eを駆動する。これにより、走査線54aと信号線52eとが交差する点近傍の発光画素部を発光させて画像データに対応した発光パターンを形成する線順次方式で駆動する回路である。
In this embodiment, the light emitting pixels on the
本実施例において、走査線54aは、8374本、走査線間隔約42μm(解像度600dpi)、画像形成速度120mm/sより、定常走査周期は約352μs(走査周波数2.8KHz)で、走査線54aを順次選択する。
In this embodiment, the number of
走査線電位は、選択時+電位、非選択時0V(GND)に制御する。走査線の選択に同期して走査線のON/OFFを制御することで、この走査線上の画像データに応じた発光パターンを形成する。ここで、本実施例では、信号線52eの選択時約0V(GND)、非選択時+5Vとした。走査線54aの非選択電位と信号線52eの選択電位をほぼ等しく設定したことによって、非選択の走査線上の発光を防止している。
The scanning line potential is controlled to + potential when selected and 0 V (GND) when not selected. By controlling ON / OFF of the scanning line in synchronization with the selection of the scanning line, a light emission pattern corresponding to the image data on the scanning line is formed. In this embodiment, the
図4により本実施例におけるデジタル感光体ドラム2の位相検出構成を説明する。図4は、デジタル感光体ドラム2の駆動側端部を示している。
The phase detection configuration of the digital
ドラム2はドラムシリンダー40の端部にドラム2と同軸上に固定された駆動側ドラムフランジ31aの外径部に位相検出用のエンコーダーホイール部33を設けている。従ってドラム2が回転駆動されればエンコーダーホイール部33もドラム2と一緒に回転する。エンコーダーホイール部33はドラム2の中心軸と同軸上に設けられる。
The
このエンコーダーホイール部33の位相分割パターンは、ドラム2の走査線層54の走査線54aとの位相関係が保持されている。
The phase division pattern of the
エンコーダーホイール部33はアルミニウム合金製のドラムフランジ31aの外径部に形成された黒色Crのエッチングパターンであり、本実施例においては、分解数は8374分割(AB相各4174分割)で、0点検出用のZ相を有する。
The
一方、位相検出器34はZ相検出付の反射型フォトディテクタであり、ドラム枠体に固定して配置されている。エンコーダーホイール部33の位相分割パターンはこの位相検出器34によって検出される。位相検出器34の検出信号は本体制御回路部Bの位相検出回路内部カウンタ(図10)に入力する。ドラム2の回転角度は、位相検出器34で検出したA/B相出力を本体制御回路部Bの内部カウンタに積算することにより求める。内部カウンタは、ドラム2の基準位置であるZ相を検出するとリセットされるモードで動作する。
On the other hand, the
本体制御回路部Bは、画像形成開始のトリガが発行されると、走査線選択制御部(図10)では内部カウンタの現在値から現在のドラム2の位相を検知して露光駆動すべき走査線54aを選択する。すなわち、本体制御回路部Bは、画像形成時には、位相検出器34からの出力信号によって、ドラム2のドラム枠体に対する位相を演算し、この値によって駆動すべき走査線を決定する。書き出しトリガ時にドラム2の現在位相からドラム上の書き込み走査線54aを選択する。ドラム2の現在位相パルスに同期して書き込み走査を行う。
When the image formation start trigger is issued, the main body control circuit B detects the current phase of the
図11に駆動タイミングを示す。1strobe周期は走査線選択周期に対応している。本実施例では全信号線5120本を5つのセグメントに分割して制御する。このため、発光は各セグメントに約50μsの時間をわりあてて順次駆動する時分割駆動を行う。 FIG. 11 shows the drive timing. One strobe cycle corresponds to a scanning line selection cycle. In this embodiment, all the signal lines 5120 are divided into five segments for control. For this reason, the light emission is performed in a time-sharing manner in which each segment is sequentially driven with a time of about 50 μs.
発光画素データは走査線LINEnが発光するフレームでLINEn+1のデータをラッチする。各セグメント1024個の発光データ(発光時間情報を含む4bitデータ)を時分割で信号駆動回路に転送し、バッファへラッチする。 The luminescent pixel data is latched in the LINEn + 1 data in the frame in which the scanning line LINEn emits light. Light emission data (4-bit data including light emission time information) of 1024 segments is transferred to the signal drive circuit in a time division manner and latched into the buffer.
図12にデータ転送のブロック図を示す。セグメント(Segment)は制御部で生成されたアドレス(ADDR)により選択され、データ(DATA)が該当するセグメントへ転送される。ここで、データ(DATA)転送用クロック(CLK)の周波数は20MHzである。 FIG. 12 shows a block diagram of data transfer. The segment (Segment) is selected by the address (ADDR) generated by the control unit, and the data (DATA) is transferred to the corresponding segment. Here, the frequency of the data (DATA) transfer clock (CLK) is 20 MHz.
以上の構成で、自発光デバイス部50において、走査線54aの線順次選択とこれに同期した信号線52eのON/OFF駆動によって、選択画素の走査線54aと信号線52eの交差する部位近傍において有機EL層53による蛍光スポットが生じる。この蛍光スポットにより、この上部に積層された感光体部70を直接露光することによって、感光体表面上の電荷密度分布、すなわち静電潜像を形成する。また露光量は、デジタル感光体ドラムの露光面積、感度、露光時間、によって決定される。
With the above configuration, in the self-light-emitting
すなわち、本体制御回路部Bは、発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて感光体層を露光することにより感光体層の帯電面に静電潜像を形成する。 That is, the main body control circuit unit B forms an electrostatic latent image on the charged surface of the photoconductor layer by causing each light emitting pixel unit of the light emitting element matrix layer to emit light corresponding to the image data and exposing the photoconductor layer. To do.
(5)トナー像の転写前飛び散り抑制
上述したように、デジタル感光体ドラム2上に形成された4色重ね合わせのトナー像は、ベルト5cに転写を行うためにドラム2とベルト5の接触部である1次転写部位T1まで搬送される。
(5) Suppression of scattering before transfer of toner image As described above, the four-color superimposed toner image formed on the digital
本体制御回路部Bは、第4現像カートリッジ4Bkによって4色目のトナー像(ここでは、ブラックトナー像)が形成された後から1次転写部位T1(以下、1次転写ローラ位置と記す)までの間にて転写前露光シーケンスを実行する。すなわち、最終の現像手段である第4現像カートリッジ4Bkよりもドラム回転方向下流側(像担持体回転方向下流側)で、転写手段である1次転写ローラ5aよりもドラム回転方向上流側(像担持体回転方向上流側)の間において、転写前露光を実行する。
The main body control circuit unit B performs the process from the formation of the fourth color toner image (here, the black toner image) to the primary transfer portion T1 (hereinafter referred to as the primary transfer roller position) by the fourth developing cartridge 4Bk. In the meantime, a pre-transfer exposure sequence is executed. That is, the fourth developing cartridge drum rotation direction downstream of the 4Bk in (image bearing member rotational direction downstream side), the primary transfer drum rotating direction upstream side of the
本実施例のプリンタにおいては、最終の現像手段である4色目の第4現像カートリッジ4Bkの現像部位(現像作用位置)から1次転写ローラ位置までは、ドラム2の回転角度α(図2)として約50度ある。
In the printer of the present embodiment, the rotation angle α (FIG. 2) of the
本発明者らの検討によると、トナー像の転写前飛び散りを効果的に抑制するためには、
感光体に対する転写前露光は次のようにすればよいことがわかっている。即ち、感光体表
面の少なくとも非画像形成個所の同一領域に関して、1回の転写前露光で感光体表面電位
を略0Vに近づけるのではなく、感光体面の同一領域に関して、少ない光量による長時間
の転写前露光を行い、最終的に感光体表面電位を略0Vにするのである。
According to the study by the present inventors, in order to effectively suppress the toner image scattering before transfer,
It has been found that the pre-transfer exposure to the photoreceptor may be performed as follows. That is, for at least the same area of the non-image forming portion on the surface of the photoconductor, the surface potential of the photoconductor is not brought close to about 0V by one pre-exposure exposure, but long time transfer with a small amount of light is performed on the same area of the photoconductor surface. Pre-exposure is performed, and finally the photoreceptor surface potential is set to approximately 0V.
そこで、このことを考慮した転写前露光方法について以下に述べる。本実施例における
転写前露光位置と、非画像部(非画像形成個所)と画像部(画像形成個所)のドラム2上
における表面電位の変化を図13に示す。図13の上側は、ドラム2と中間転写ベルト5
cを概念図で示し、転写前露光個所を角度とともに示した。
A pre-transfer exposure method that takes this into account will be described below. A pre-exposure position transfer in the present embodiment, the change in surface potential on the
c is a conceptual diagram, and pre-transfer exposure locations are shown with angles.
転写前露光は、ドラム2が4色目の第4現像カートリッジ4Bkの現像部位から1次転写ローラ位置まで回転する間において、ドラム2の発光素子マトリックス層の発光画素部を発光制御するシーケンスによって感光体部を露光することでされる。
The pre-transfer exposure is performed by a sequence in which the light emitting pixel portion of the light emitting element matrix layer of the
図13の下側は上記の転写前露光によるドラム2の表面電位の変化を示す。横軸は、1次転写ローラ位置を基準(0位置)として、それよりもドラム回転方向上流側のドラム転写前露光位置を示している。縦軸は、ドラム2上の表面電位を示している。ただし、縦軸の上にいくほど電位はマイナスに大きくなる。実線は非画像部電位、破線は画像部電位を示す。
The lower side of FIG. 13 shows changes in the surface potential of the
感光体面の非画像形成部と画像形成部の同一領域に関して、1次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約30度のドラム回転角位置にて、1回目の転写前露光を開始する。次に、約20度のドラム回転角位置にて、2回目の転写前露光を開始する。最後に、約10度ドラム回転角位置にて、3回目の転写前露光を開始する。1回目、2回目、3回目のそれぞれ転写前露光の時間は1μsとした。これによって、ドラム2の非画像部の表面電位が段階的に下げられて、3回目の転写前露光後には−300Vとなるようにした。すなわち、この複数回露光によって、感光体層の表面電位が、
|非画像形成部電位|>|画像形成部電位|
の関係を満たすようにするのである。
With respect to the same area of the non-image forming portion and the image forming portion on the photoreceptor surface, the first pre-transfer exposure is started at a drum rotation angle position of about 30 degrees upstream of the primary transfer roller position in the drum rotation direction. Next, the second pre-transfer exposure is started at a drum rotation angle position of about 20 degrees. Finally, the third pre-transfer exposure is started at a drum rotation angle position of about 10 degrees. The pre-transfer exposure time for the first, second and third times was 1 μs. As a result, the surface potential of the non-image portion of the
| Non-image forming part potential |> | Image forming part potential |
To satisfy this relationship.
このように、ドラム2の発光素子マトリックス層の発光画素部を発光制御することで、感光体面の非画像形成部と画像形成部の同一領域に関して複数回露光するシーケンスにて転写前露光を実行する。即ち、現像手段よりもドラム回転方向下流側で、転写手段よりもドラム回転方向上流側の間において、感光体層の少なくとも非画像形成個所に対応する発光素子マトリックス層部分の発光画素部を発光させて感光体層の少なくとも非画像形成個所と同一領域に関して複数回露光する転写前露光シーケンスを実行することによって、1回の転写前露光でドラム2の表面電位を−300Vまで下げていたときに比べ、転写前露光によるトナー像飛び散りを安定的に抑制し、装置を小型化できる。
In this way, by performing light emission control on the light emitting pixel portion of the light emitting element matrix layer of the
本実施例における転写前露光位置と、非画像部と画像部のドラム2上における表面電位の変化を図14に示す。
FIG. 14 shows changes in the pre-transfer exposure position and the surface potential of the non-image area and the image area on the
本実施例においては、感光体面の非画像形成部と画像形成部の同一領域に関して、1次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約5度のドラム回転角位置にて、1回目の転写前露光を開始する。このとき、ドラム2とベルト5c間のギャップは200μm程度である。次に、1次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約3度のドラム回転角位置にて、2回目の転写前露光を開始する。そして、1次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約1度のドラム回転角位置にて、3回目の転写前露光を開始する。露光時間は、1回目の転写前露光個所においては0.5μs、2回目の転写前露光個所においては1μs、3回目の転写前露光個所においては1.5μsとする。これによって、ドラム2の非画像部の表面電位が段階的に下げられて、3回目の転写前露光後には−300V程度になるようにした。
In this embodiment, the first transfer is performed at the drum rotation angle position of about 5 degrees upstream of the primary transfer roller position in the drum rotation direction with respect to the same area of the non-image forming portion and the image forming portion on the photosensitive member surface. Start pre-exposure. At this time, the gap between the
このようにすることによって、実施例1と同様の効果に加えて、転写ニップに近づくにつれて露光時間を増やすことによって、非画像部電位と画像部電位の電位差をできる限り転写ニップの近くにて小さくすることができる。これによって、転写ニップ前のプレ転写が行われる際に、画像部と非画像部の電位差による押さえ込み電界が保たれ、プレ転写の際のトナー飛散を防止できる。 In this way, in addition to the same effects as in the first embodiment, the exposure time is increased as the transfer nip is approached, thereby reducing the potential difference between the non-image portion potential and the image portion potential as close to the transfer nip as possible. can do. As a result, when pre-transfer before the transfer nip is performed, a pressing electric field due to a potential difference between the image portion and the non-image portion is maintained, and toner scattering during pre-transfer can be prevented.
本実施例における転写前露光位置と、非画像部と画像部のドラム2上における表面電位の変化を図15に示す。
FIG. 15 shows the pre-transfer exposure position and the change in the surface potential of the non-image area and the image area on the
本実施例においては、感光体面の非画像形成部のみについて同一領域に関して、1次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約30度のドラム回転角位置にて、1回目の転写前露光を開始する。次に、約20度のドラム回転角位置にて2回目の転写前露光を開始する。そして、約10度のドラム回転角位置にて3回目の転写前露光を開始する。これによって、ドラム2の非画像部の表面電位が段階的に下げられて、3回目の転写前露光後にドラム2の非画像部の表面電位が−300Vとなるようにした。1回目、2回目、3回目のそれぞれ転写前露光の時間は1μsとした。これによって、ドラム2の非画像部の表面電位が段階的に下げられて、3回目の転写前露光後に−300V程度となるようにした。
In the present embodiment, the first pre-transfer exposure is performed at the drum rotation angle position of about 30 degrees upstream of the primary transfer roller position in the drum rotation direction with respect to the same region for only the non-image forming portion on the photoreceptor surface. Start. Next, the second pre-transfer exposure is started at a drum rotation angle position of about 20 degrees. Then, the third pre-transfer exposure is started at a drum rotation angle position of about 10 degrees. As a result, the surface potential of the non-image portion of the
このようにすることによって、実施例1と同様の効果に加えて、画像部を露光する無駄をなくすことが可能となり、消費電力の削減をすることができる。 By doing so, in addition to the same effects as in the first embodiment, it is possible to eliminate the waste of exposing the image portion, and it is possible to reduce power consumption.
本実施例における転写前露光位置と、非画像部と画像部のドラム2上における表面電位の変化を図16に示す。
FIG. 16 shows the pre-transfer exposure position and the change in surface potential of the non-image area and the image area on the
本実施例においては、感光体面の非画像形成部のみについて同一領域に関して、1次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約30度のドラム回転角位置にて、1回目の転写前露光を開始する。次に、約10度のドラム回転角位置にて2回目の転写前露光を開始する。そして、約1度のドラム回転角位置にて3回目の転写前露光を開始する。これによって、ドラム2の非画像部の表面電位が段階的に下げられて、3回目の転写前露光後に0V又は略0Vとなるようにした。1回目の転写前露光の露光時間は1μs、2回目の転写前露光の露光時間は1μs、3回目の転写前露光の露光時間は4μsとした。
In the present embodiment, the first pre-transfer exposure is performed at the drum rotation angle position of about 30 degrees upstream of the primary transfer roller position in the drum rotation direction with respect to the same region for only the non-image forming portion on the photoreceptor surface. Start. Next, the second pre-transfer exposure is started at a drum rotation angle position of about 10 degrees. Then, the third pre-transfer exposure is started at a drum rotation angle position of about 1 degree. As a result, the surface potential of the non-image portion of the
このように転写前露光することによって、ドラム2の非画像部表面電位を転写ニップ突入時に略0Vにする。このとき画像部、非画像部関係なく、ドラム2の回転方向に対して垂直方向のすべての有機EL発光素子をこの角度に達したときに発光させる。
By performing the pre-transfer exposure as described above, the surface potential of the non-image portion of the
このことによって、実施例1と同様の効果に加えて、ドラム2上のトナー飛散を抑制しつつ、ドラム2の表面電位が下がることによって、印加転写バイアスを低くできる。また転写効率を向上させることができる。
Thus, in addition to the same effects as in the first embodiment, the applied transfer bias can be lowered by reducing the surface potential of the
また、低抵抗の記録材(転写材)を使用したときに発生する非画像部放電によるトナー飛散を抑制することができる。 Further, it is possible to suppress toner scattering due to non-image portion discharge that occurs when a low-resistance recording material (transfer material) is used.
転写前露光量を非画像部電位が画像部電位より低くならない所定光量に設定することが行われている(特開平1−191168号公報)。この構成においては、感光体の帯電電位の経時変化や転写前露光素子の劣化に伴う露光量変動、或いは湿温度変化によるトナー帯電量の変動がもとで生じる画像部電位の変動により、非画像部電位および画像部電位が所望の電位とならず、トナー飛散が生じていた。 A pre-transfer exposure amount is set to a predetermined light amount at which the non-image portion potential does not become lower than the image portion potential (Japanese Patent Laid-Open No. 1-191168). In this configuration, non-image is caused by fluctuations in the image portion potential caused by changes in the charge amount of the photosensitive member over time, exposure amount fluctuations due to deterioration of the pre-transfer exposure element, or fluctuations in toner charge amount due to changes in wet temperature. The part potential and the image part potential did not become the desired potential, and toner scattering occurred.
これを回避するために、転写前露光量を制御することが行われている(特開平10−186814号公報)。具体的には、像担持体上の転写前露光前後の表面電位を測定し、露光後の非画像部電位(絶対値)が露光後の画像部電位(絶対値)より大きくなるように露光量を制御する。しかしながら、この構成で露光量を制御するためには、複雑な制御が必要になる。また経時変化や環境変動に伴う電位の変化量は小さいため、精度も必要とされる。さらに、転写前露光素子としてのLEDの光量ばらつきやレンズのばらつきも考慮するとすれば、高精度の転写前露光装置(制御部を含む)が別途必要になる。 In order to avoid this, the pre-transfer exposure amount is controlled (Japanese Patent Laid-Open No. 10-186814). Specifically, the surface potential before and after the pre-transfer exposure on the image carrier is measured, and the exposure amount so that the non-image portion potential (absolute value) after exposure is larger than the image portion potential (absolute value) after exposure. To control. However, in order to control the exposure amount with this configuration, complicated control is required. In addition, since the amount of change in potential due to changes over time and environmental changes is small, accuracy is also required. Furthermore, if taking into consideration variations in the amount of light and the lens of the LED as a pre-transfer exposure element, a highly accurate pre-transfer exposure apparatus (including a control unit) is additionally required.
上記課題を解決するために、本実施例においては、電位センサー等を用いて像担持体上の表面電位を測定し、それをもとに決めた転写前露光回数、もしくは転写前露光時間によって転写前露光を行う。すなわち、最終の現像手段である第4現像カートリッジ4Bkよりもドラム回転方向下流側で、転写手段である1次転写ローラ5aよりもドラム回転方向上流側の間において、感光体層の表面電位を検知する電位検知手段を具備させる。そして、本体制御回路部は前記電位検知手段の電位測定値の絶対値が基準値より小さいとき、転写前露光シーケンスにおける転写前露光量を減らように制御する。これによって、感光体帯電電位の経時変化や露光素子劣化に伴う露光量変動、或いは湿温度変化によるトナー帯電量の変動がもとで生じる画像部電位の変動により非画像部及び画像部の電位が所望の電位とならず発生していたトナー飛散を抑制することができる。
In order to solve the above problems, in this embodiment, the surface potential on the image carrier is measured using a potential sensor or the like, and the transfer is performed according to the number of pre-transfer exposures or the pre-transfer exposure time determined based on the surface potential. Pre-exposure is performed. That is, the surface potential of the photoconductor layer is detected downstream of the fourth developing cartridge 4Bk, which is the final developing unit, in the drum rotation direction, and upstream of the
より具体的に、本実施例においては、図1・図2のように、ドラム2の表面電位を計測するセンサーSVを配設している。この電位センサーSVは、第4現像カートリッジ4Bkの現像部位からドラム回転方向下流側で、第4現像カートリッジ4Bkの現像部位寄りの位置において、ドラム2上の非画像部電位を計測する。その計測電位情報が本体制御回路部Bに入力する。
More specifically, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a sensor SV for measuring the surface potential of the
ここでは、初期のドラム2上の非画像部電位は−600Vであった。それが10,000枚通紙耐久後劣化によって、−570V程度になった。そこで、本体制御回路部Bは、この値を演算処理器において露光回数で割り、露光時間を計算する。ここでは、露光回数をあらかじめ3回と設定して、1回の露光時間を計算した。これによって1回の露光時間は0.95μs間(本実施例において1μsの転写前露光で100V電位が変わる露光量に設定されている)になる。これによって、3回目の転写前露光終了後にドラム2の表面電位が−300Vとなるようにした。このときの転写前露光の様子を図17に示す。
Here, the initial non-image portion potential on the
本構成は、潜像形成するために精密な制御を行っている。そのため、その本体制御回路部(コントローラ部)Bを転写前露光で流用することにより、新たに制御を導入する必要が無くコストダウンが見込める。さらに、高精度な転写前露光制御が可能である。また、露光のバラツキが発生することは、潜像形成時に非常に問題になるため、露光量制御を行うことによって露光のバラツキをなくしている。このため、転写前露光時に露光量バラツキを転写前にて再度制御する必要はない。 This configuration performs precise control to form a latent image. Therefore, by diverting the main body control circuit part (controller part) B for pre-transfer exposure, it is not necessary to introduce new control, and cost reduction can be expected. Furthermore, highly accurate pre-transfer exposure control is possible. Further, the occurrence of variations in exposure becomes a serious problem during the formation of a latent image. Therefore, variations in exposure are eliminated by controlling the exposure amount. For this reason, it is not necessary to control the exposure amount variation again before the transfer at the time of the pre-transfer exposure.
このように、精密な制御を転写前露光にて行う。これにより、ドラム帯電電位の経時変化や露光素子劣化に伴う露光量変動、或いは湿温度変化によるトナー帯電量の変動がもとで生じる画像部電位の変動により、非画像部及び画像部の電位が所望の電位とならず、トナー飛散が生じる問題を防ぐことができる。 In this way, precise control is performed by pre-transfer exposure. As a result, the potential of the non-image area and the image area is changed by the fluctuation of the image portion potential caused by the variation of the exposure amount due to the change of the drum charging potential with time, the exposure element deterioration, or the variation of the toner charge amount due to the change of the wet temperature. It is possible to prevent a problem in which toner does not become a desired potential and toner scattering occurs.
従来のLEDを用いた転写前露光を行う場合、その露光時間は像担持体の回転速度によって、1画素あたりの露光時間が決定される。そのため転写前露光時間を長くしようとしても、制約がある。例えば、600dpiの画素を露光できる時間は、像担持体表面速度が120mm/sだとすると、350μsとなる。 When performing pre-transfer exposure using a conventional LED, the exposure time is determined by the rotation speed of the image carrier. For this reason, there is a restriction even if the exposure time before transfer is increased. For example, the time during which a pixel of 600 dpi can be exposed is 350 μs when the image carrier surface speed is 120 mm / s.
実施例1〜5のような、デジタル感光体ドラム2のパッシブマトリクス駆動においては、転写前露光用に別途走査線を選択し、それに対応するドライバーを付けることによって、1回の転写前露光時間を長くすることが出来る。ここでは、信号ドライバーを全てアースに落とし、走査ドライバーのみを駆動するような駆動構成とする。
In the passive matrix driving of the digital
実施例1〜5のプリンタにおいては、前述したように、4色目の第4現像カートリッジ4Bkの現像部位(現像作用位置)から1次転写ローラ位置までは、ドラム2の回転角度α(図2)として約50度ある。
In the printers of
そこで、1次転写ローラ位置よりドラム回転方向上流側に45度の位置から転写前露光を開始すると、約370msの間転写前露光を行うことができる。本実施例のような構成とすることによって、従来のLEDを用いた転写前露光に比べ、連続露光によって、長時間の露光が可能となる。 Accordingly, if pre-transfer exposure is started from a position of 45 degrees upstream of the primary transfer roller position in the drum rotation direction, pre-transfer exposure can be performed for about 370 ms. By adopting the configuration as in the present embodiment, it is possible to perform exposure for a long time by continuous exposure, compared to the pre-transfer exposure using a conventional LED.
一方、アクティブマトリックス駆動を用いるときは、ストレージキャパシタに蓄積された電荷を使用することで、1回の転写前露光時間を長くすることが出来る。これによって、1ms程度の転写前露光が可能となる。 On the other hand, when using the active matrix drive, the pre-transfer exposure time can be extended by using the charge accumulated in the storage capacitor. This enables pre-transfer exposure of about 1 ms.
このように複数回露光するのではなく、連続転写前露光することによって、即ち、現像手段よりもドラム回転方向下流側で、転写手段よりもドラム回転方向上流側の間において、感光体層の少なくとも非画像形成個所に対応する発光素子マトリックス層部分の発光画素部を発光させて感光体層の少なくとも非画像形成個所と同一領域に関して連続露光する転写前露光シーケンスを実行することにより、デジタル感光体ドラム2の非画像形成部の表面電位を略0Vに近づけることもできる。
In this way, at least the photosensitive layer is exposed not by multiple times of exposure, but by continuous pre-transfer exposure, that is, downstream of the developing unit in the drum rotation direction and upstream of the transfer unit in the drum rotation direction. A digital photosensitive drum is obtained by executing a pre-transfer exposure sequence in which a light emitting pixel portion of a light emitting element matrix layer corresponding to a non-image forming portion emits light and continuously exposes at least the same region as the non-image forming portion of the photosensitive layer. The surface potential of the second non-image forming portion can be brought close to approximately 0V.
実施例の画像形成装置は1ドラム方式のカラー画像形成装置であるが、複数ドラムのインラインカラー画像形成装置にすることもできる。また、モノカラー画像形成装置にすることもできる。 The image forming apparatus according to the embodiment is a one-drum type color image forming apparatus, but may be an inline color image forming apparatus having a plurality of drums. Also, a monocolor image forming apparatus can be provided.
A・・電子写真画像形成装置、2・・デジタル感光体ドラム、3(a〜d)・・帯電器、4(Y・M・C・Bk)・・現像カートリッジ、5・・中間転写ベルトユニット33・・エンコーダーホイール部、34・・位相検出器、40・・円筒基体、50・・自発光デバイス部、51・・信号線(第1電極線)/走査線(第2電極線)制御部(制御回路部)、52・・信号線層、52e・・信号線(第1電極線)、53・・有機EL発光層、54・・走査線層、54a・・走査線、60・・機能分離部、61・・絶縁層(透明絶縁性/ガスバリヤ層)、62・・透明導電層、70・・感光体部。SV・・電位センサー
A..Electrophotographic image forming apparatus, 2..Digital photosensitive drum, 3 (a to d) .. Charging device, 4 (Y.M.C.Bk) .. Developing cartridge, 5..Intermediate
Claims (5)
前記像担持体は、発光素子マトリックス層と、前記発光素子マトリックス層に積層されていて、前記帯電手段で帯電される感光体層と、を有し、
前記制御手段は、前記発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて前記感光体層を露光することにより前記感光体層の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成シーケンスと、前記現像手段よりも像担持体回転方向下流側で、前記転写手段よりも像担持体回転方向上流側の間において、前記感光体層の少なくとも非画像形成個所に対応する発光素子マトリックス層部分の発光画素部を発光させて前記感光体層の前記少なくとも非画像形成個所と同一領域に関して複数回露光する転写前露光シーケンスと、を有することを特徴とする画像形成装置。 A rotatable image carrier, a charging means for charging the image carrier, a developing means for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier as a developer image, and the developer image as a transfer medium In an image forming apparatus having a transfer means for transferring and a control means,
The image carrier has a light emitting element matrix layer, and a photosensitive layer laminated on the light emitting element matrix layer and charged by the charging means,
The control means forms an electrostatic latent image on the charged surface of the photosensitive layer by causing each light emitting pixel portion of the light emitting element matrix layer to emit light corresponding to image data and exposing the photosensitive layer. Light emission corresponding to at least a non-image forming portion of the photosensitive layer between a latent image forming sequence and an image carrier rotating direction downstream from the developing unit and an image carrier rotating direction upstream from the transfer unit. An image forming apparatus comprising: a pre-transfer exposure sequence in which a light emitting pixel portion of an element matrix layer portion emits light and is exposed a plurality of times in the same region as the at least non-image forming portion of the photosensitive layer.
|非画像形成部電位|>|画像形成部電位|
の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 By the multiple exposure, the surface potential of the photoreceptor layer is
| Non-image forming part potential |> | Image forming part potential |
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the relationship is satisfied.
前記像担持体は、発光素子マトリックス層と、前記発光素子マトリックス層に積層されていて、前記帯電手段で帯電される感光体層と、を有し、
前記制御手段は、前記発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて前記感光体層を露光することにより前記感光体層の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成シーケンスと、前記現像手段よりも像担持体回転方向下流側で、前記転写手段よりも像担持体回転方向上流側の間において、前記感光体層の少なくとも非画像形成個所に対応する発光素子マトリックス層部分の発光画素部を発光させて前記感光体層の前記少なくとも非画像形成個所と同一領域に関して連続露光する転写前露光シーケンスと、を有することを特徴とする画像形成装置。 A rotatable image carrier, a charging means for charging the image carrier, a developing means for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier as a developer image, and the developer image as a transfer medium In an image forming apparatus having a transfer means for transferring and a control means,
The image carrier has a light emitting element matrix layer, and a photosensitive layer laminated on the light emitting element matrix layer and charged by the charging means,
The control means forms an electrostatic latent image on the charged surface of the photosensitive layer by causing each light emitting pixel portion of the light emitting element matrix layer to emit light corresponding to image data and exposing the photosensitive layer. Light emission corresponding to at least a non-image forming portion of the photosensitive layer between a latent image forming sequence and an image carrier rotating direction downstream from the developing unit and an image carrier rotating direction upstream from the transfer unit. An image forming apparatus comprising: a pre-transfer exposure sequence in which a light emitting pixel portion of an element matrix layer portion emits light and continuously exposes at least the same area as the non-image forming portion of the photosensitive layer.
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