JPH0493960A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真方式や静電記録方式等の複写機、フ
ァクシミリ、プリンタ等の画像形成装置にかかり、詳し
くは、画像品質改善のために、一様帯電後であって現像
前の像担持体表面における画像形成領域内の電荷を、部
分的に除去する露光手段を設けた画像形成装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

通常、画像形成装置である複写機等においては、原稿の
濃度によって再現性が異なり、縦軸に複写濃度、横軸に
原稿濃度を取った第１２図中の破線ａのような複写画像
特性になるめで、複写画像が、原稿に対して濃淡の強調
された階調性に乏しい画像に成る。

そこで、このような不具合を解消すべく、画像品質改善
のための部分露光である、スリット状の全面露光法が提
案されている。これは、感光体表面の潜像が形成される
領域全面に、スリット状の露光を行なって、部分的に電
荷を除去するものである。これにより、スリット状の露
光光が照射された部分（以下、スリット状露光部分とい
う）は、電荷が除去されて、現像処理が行なわれても、
トナーが付着せずに非トナ一部に成り、一方、スリット
状の露光光が照射されなかった部分（以下、スリット状
帯電部分という）は原稿からの光の強度に応じて電荷が
除去されて、原稿に対応した静電潜像が形成され、現像
処理によって原稿に応じたトナー像が形成される。この
非トナ一部と、原稿に応じたトナー像とを重ねあわせた
像が、人の目に入り、全体として見掛は上、中間調の色
再現が可能となる。

又、カラー画像を形成する画像形成装置であるカラー複
写機等では、通常、イエロー、マゼンタ、シアン、黒（
又は、イエロー、マゼンタ、シアン）のトナーを用いて
フルカラーの複写画像を形成しているが、原稿の理想的
な再現性を得るのは困難であるので、フルカラーの色バ
ランスを考慮して、各色ごとに一様帯電量や画像露光の
光量を調整出来るようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、従来のスリット状の全面露光においては、ス
リット状の露光を固定した一定の光量でしか行なってい
なかったので、中間調の再現の調整が出来ないという問
題点が有った。

又、カラー複写機等における一様帯電量や画像露光の光
量を調整することによる色バランスの調整では、各色の
トナーの付着量の微妙な調整が困難であるため、微妙な
カラー色の再現が出来ないという問題点が有った。

本＠明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みな
されたものであり、その第一の目的は、中間調の再現の
調整が出来る画像形成装置を提供することであり、その
第二の目的は、微妙なカラー色の再現が出来るカラー画
像形成装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の第一の目的を達成するために、本発明の画像形成
装置は、画像品質改善のために、一様帯電後であって現
像前の像担持体表面における画像形成領域内の電荷を、
部分的に除去する露光手段を設けた画像形成装置におい
て、上記露光手段による露光量を調整する調整手段を設
けたことを特徴とするものであり、 上記第二の目的を達成するために、本発明の画像形成装
置は、像担持体上で、イエロー、マゼンタ、シアンのそ
れぞれについて、潜像の形成及び該潜像の現像を順次行
なって、カラー画像を形成する画像形成装置において、
上記調整手段は、イエロー、マゼンタ、シアンのそれぞ
れ独立に、上記露光手段による露光量を調整出来ること
を特徴とするものである。

〔作用〕

上記のように構成された本発明は、画像品質改善のため
に、一様帯電後であって現像前の像担持体表面における
画像形成領域内の電荷を、部分的に除去する露光手段に
よる露光量を、調整手段によって調整し、これにより、
像担持体上へのトナーの付着量を変えるように作用する
ものである。

〔実施例〕

本発明を３原色色分解方式のカラー複写機に適用した実
施例を第１図乃至第１１図に基づいて説明する。

先ず、カラー複写機全体の概略について説明する。

第２図において、複写開始＃（不図示）を押下すると、
感光体ドラム１及び転写ドラム２が同期して回転をはじ
め、原稿照射用光源３が点灯すると共に原稿照射用光源
３及びミラー４が図示しない駆動装置により、コンタク
トガラス５上の図示しない原稿を走査し、原稿からの反
射光は、ミラー４、レンズ６、ミラー７を通って色分解
フィルター８で色分解され、−様帯電器９により帯電さ
れている感光体ドラム１上に照射され、感光体ドラム１
上に静電潜像を形成する。１回目の原稿走査で、青の色
分解フィルター８により感光体ドラム１上に作られた静
電潜像を、イエローの現像器１０Ｙにより可視像化して
、感光体ドラム１上にイエローのトナー像を形成する。

一方、力ｔット１１に収納されている転写紙は給紙ロー
ラ１２により給紙され、レジストローラ１３により、可
視像化された感光体ドラム１上のトナー像と位置合わせ
が行なわれて、転写ドラム２に送り出される。

送り出された転写紙は、転写ドラム２に設けられた図示
しないクランパーに先端をクランプされて保持され、転
写帯電器１４により感光体ドラム１上のイエローのトナ
ー像が転写される。２回目の原稿走査では、色分解フィ
ルター８を緑に切替え、前記と同様に感光体ドラム１上
に静電潜像を形成し、これをマゼンタの現像器１０Ｍに
より可視像化して、感光体ドラム１上にマゼンタのトナ
ー像を形成する。このマゼンタのトナー像を、前記と同
様に転写ドラム２上の転写紙に転写して、イエローのト
ナー像の上にマゼンタのトナー像を重ね合わせる。３回
目の原稿走査では、色分解フィルター８を赤に切替え、
前記と同様に感光体ドラムｌ上に静電潜像を形成し、こ
れをシアンの現像器１０Ｃにより可視像化して、感光体
ドラム１上にシアンのトナー像を形成し、これを転写ド
ラム２上の転写紙に転写して、マゼンタ及びイエローの
トナー像の上にシアンのトナー像を重ね合わせる。

この間、トナー像が転写紙に転写された後の感光体ドラ
ム１表面は、クリーニング装置１５によって残留トナー
が除去された後、除電ランプ１６で除電されて、次の一
様帯電が行なわれている。以上により、原稿を色分解し
て形成した三色のトナー像が重ね合わされ、原稿と同じ
色調のトナー像を転写紙上に形成した後に、分離除電器
１７及び分離爪１８により、転写紙を転写ドラム２より
分離し、定着ローラ１９によりトナー像を転写紙上に定
着し、図示しない排紙トレイに排出する。

次に、画像品質改善のためのスリット状の全面露光（以
下、スリット状露光という）について説明する。

スリット状露光を行なうためのスリット状露光装置２０
は、感光体ドラム１表面の、−様帯電位置と原稿露光位
置との間に配置され、第１図の斜視図及び、第３図の側
面図に示すように、露光用ＬＥＤ２０ａ、集光用レンズ
２０ｂ及びスリットフィルム２０ｃを備えている。

露光用ＬＥＤ２０ａ（以下、ＬＥＤ２０ａという）は、
スリット状露光装置２０の、スリットフィルム２０ｃを
取り外した状態の正面図である第４図に示すように、間
隔Ｘ　（＝２．　５ｍｍ）で、感光体ドラムエ軸方向に
、幅Ｙ（＝３２０ｍ）にわたり１２８個並べられて、Ｌ
ＥＤ２０ａ取付は基板に取り付けられており、各ＬＥＤ
２０ａ間は壁で隔てられ、隣合うＬＥＤ２０ａの発光の
影響を防止されている。各ＬＥＤ２０ａは、−船釣に、
第５図に示すように、一端が直流電源に、他端がＬＥＤ
電流制御抵抗を介してトランジスタに、それぞれ接続さ
れており、トランジスタがＯＮされると電流が流れて発
光する。発光した光は、集光用レンズ２０ｂを通って平
行光線と成り、透明部と黒部とが交互に形成されている
スリットフィルム２０ｃの透明部を抜けて、スリット状
露光光として感光体ドラム１表面に照射される（第３図
及び第６図参照）。尚、本実施例では、後述するように
、このトランジスタからの出力信号に相当するものとし
て、ＬＥＤ２０ａをパルス点灯させるパルス状の点灯信
号を用いている。

このスリット状露光が行なわれる感光体ドラム１は、−
様帯電器９によって表面の光導電層が一様に帯電されて
おり、スリット状露光光が照射されたスリット露光部分
は光導電層の電荷が導電性基体の方へ逃げて除去され、
スリット露光光が照射されなかったスリット状帯電部分
は光導電層の電荷が残る（第６図参照）。上記のように
、ＬＥＤ２０ａをパルス点灯させているが、その周期が
感光体ドラム１の周速との関係で充分短いので、感光体
ドラム１表面の移動方向に連続した電荷除去部分、即ち
、スリット状露光部分を形成することが出来る。これに
より、スリット状露光を行なった感光体ドラム１上には
、スリット状の帯電部分が、画像形成領域の全体にわた
り形成される。

この後、色分解フィルター８等を介し、て原稿からの反
射光が感光体ドラム１上に照射されて、原稿に対応した
静電潜像が形成され、現像器１０Ｙ。

１０Ｍ、ＩＯＣにより可視像化されるが、スリット状露
光部分には電荷が無いためにトナーが付着せず、スリッ
ト状帯電部分であって原稿からの反射光が照射されなか
った部分のみに、電荷が残っていてトナーが付着する。

従って、スリット状露光部分により形成されたスリット
状の非トナ一部と、スリット状帯電部分に形成された原
稿に対応したトナー像とを重ね合わせた像が、人の目に
入り、全体として見掛は上、中間色の再現が可能となる
。

本実施例は、以上のスリット状露光をカラー複写機に採
用するに当り、スリット状露光の光量を、重ね合わせる
各色ごとに、調整可能にしたものであり、以下、スリッ
ト状露光の光量調整について説明する。

スリット状露光の光量調整は、マニュアル操作部からの
入力情報に応じて、各色毎にＬＥＤ２０ａのパルス点灯
におけるＯＮ−ＯＦＦの割合を調整することにより行な
う。

第７図は、マニュアル操作部２１、メイン制御部２２及
びスリット状露光装置２０のつながりを示す回路図であ
る。マニュアル操作部２１には、図示しない、複写開始
釦、複写枚数入力キー等の他に、色再現情報であるカラ
ーバランスの調整用のキーとして、Ｙ、Ｍ、Ｃ毎にそれ
らの色の強弱を段階的に選択するためのキースイッチが
設けられている。メイン制御部２２は、カラー複写機全
体の制御を行なうものであり、図示しないカラー複写機
内の各部の駆動系が接続され、各種のセンサーも接続さ
れている。又、その内部ＲＡＭには、上記キースイッチ
から入力された各色の色再現情報に基づく、Ｙ、Ｍ、Ｃ
毎のスリット状露光の光量データ、後述する画像形成領
域の位置情報である、感光体ドラム軸方向の位置データ
と画像形成領域の感光体ドラム移動方向の位置データ等
が記憶される。

第８図は、スリット状露光装置２０の回路図を示してい
る。スリット状露光装置２０内に設けられた各ＩＣ２３
は、直結セット入力、出力ラッチ付き３２ビット直列人
カー並列出力シフトレジスター機能を持つＬＥＤアレイ
ドライバであり、第９図に示す論理回路か形成されてお
り、その出力ボートは、ＬＥＤ電流制御抵抗（Ｒ１−Ｒ
１２８）を介してＬＥＤ２０ａ　　（ＬＥＤＩ　〜ＬＥ
Ｄ１２８）に接続されている。

メイン制御部２２からスリット状露光装置２０に出力さ
れる信号について説明すると、データイン信号ａは、画
像形成領域の感光体ドラム軸方向の位置データを送る信
号である。この位置データは画像形成領域に対応するＬ
ＥＤ２０ａをＯＮ、非画像領域に対応するＬＥＤ２０ａ
をＯＦＦにするデータであり、周知の画像形成領域判別
手段により作成される。例えば、マニュアル操作部上の
転写紙サイズ選択キーからの入力信号、転写紙サイズの
自動判別信号、複写原稿サイズの自動判別信号などを用
いて、画像形成領域を判別して作成することが出来る。

クロック信号すは、上記位置データ等と同期した転送同
期信号でシフトレジスタ２３ａのシフト信号である。ラ
ッチ反転信号Ｃは、各シフトレジスター２３ａに取り込
まれたデータをイレース用ＬＥＤ点灯レジスター回路２
３ｂに入れるための信号である。ストローブ反転信号ｄ
は、画像形成領域に対応するＬＥＤ２０ａをパルス点灯
させて、スリット状露光を行なうに当って、そのＬＥＤ
２０ａをパルス点灯制御するための信号であり、上記キ
ースイッチによって決定される割合で高レベル（Ｈ）と
低レベル（Ｌ）を繰り返すものである。

第９図において、シフトレジスター回路２３ａは、クロ
ック信号すと同期しながらデータイン信号ａにより転送
される感光体ドラム軸方向の位置データを、このクロッ
ク信号すにより順次、シフトレジスター回路２３ａ内の
フリップフロップにシフトして記憶するものである。Ｌ
ＥＤ点灯レジしター旦路２３ｂは、ラッチ反転信号Ｃに
より、シフトレジスター回路２３ａからＬＥＤ２０ａの
１２８個分のデータが取り込まれるフリップフロップか
ら成るラッチ回路であり、その出力をＩＣ２３の出力ボ
ートに接続されたアンド回路２３ｃに出力する。このア
ンド回路２３ｃには、上記ストローブ反転信号ｄも入力
されおり、これからの出力がＬＥＤ２０ａの点灯信号Ｓ
１になる。

ここで、データイン信号ａにより、画像形成領域に対応
するＬＥＤ２０　ａをＯＮする信号が送られることから
、二面像形成領域に対応するＬＥＤ２０ａに対応するア
ンドには、ＬＥＤ点灯レジスタ２３ｂからＨの出力が入
力され、一方、このアンドには一定周期でＨ−Ｌを繰り
返すストローブ反転信号ｄも入力されるので、ＬＥＤ２
０ａの点灯信号Ｓ１は、ストローブ反転信号のＨ−Ｌに
対応するパルス状の信号になる。従って、このアンドに
接続されているＬＥＤ２０ａは、ストローブ反転信号ｄ
がＨの期間点灯し、これがＬの期間消灯するというパル
ス点灯を行ない、このストローブ反転信号ｄの一定周期
中に占めるＨ−Ｌの割合を調整することにより、画像形
成領域に対応するＬＥＤ２０ａのパルス点灯における０
Ｎ−ＯＦＦの割合、即ち、スリット状露光の光量の調整
を行なうことが出来る。

第１０図は、ストローブ反転信号ｄが一定の周期（ｔ、
）の場合に、Ｙ、Ｍ、Ｃ，各色毎に、ストローブ反転信
号ｄの一周期中のＨ−Ｌの一割合（Ｈの期間ｔ２とＬの
期間ｔ１の比）を異ならせることにより、ＬＥＤ２０　
ａの０Ｎ−ＯＦＦ比を異ならせたときのタイミング図を
示している。このＨの期間も、の割合を大きくして、Ｌ
ＥＤ２０ａのＯＮ時間をＯＦＦ時間に対して長くすれば
、スリット状露光の光量が多くなり、逆にすれば、光量
が少なくなる。

以下、第１１図に基づいて、動作を説明する。

先ず、コピー前にマニュアル操作部２１上のキースイッ
チから入力された各色の色再現情報に基づいて、ストロ
ーブ反転信号ｄのＨ−Ｌ割合の決定処理を行ない、この
結果をスリット状露光の光量データとして、メイン制御
部２２のＲＡＭに入力しくステップ１）、複写開始釦の
押下によるコピースタートを待つ（ステップ２）。

コピー動作が始まり、感光体ドラム１が回転を始めると
、画像領域判別処理を実行しくステップ３）、その結果
の画像形成領域の位置情報である、感光体ドラム軸方向
の位置データ、及び、画像形成領域の感光体ドラム移動
方向の位置データをＲＡＭに入力する（ステップ４，５
）。そして、データイン信号ａをＯＮにし、クロック信
号すと同期して感光体ドラム軸方向の位置データをシフ
トレジスタ回路２３ａへ転送する（ステップ６）。

次に、上記感光体ドラム移動方向の位置データを参照し
て、画像形成領域の先端がＬＥＤ２０ａに到達するのを
待ち（ステップ７）、これが到達したら、ラッチ反転信
号Ｃとストローブ反転信号ｄをＯＮにする（ステップ８
，９）。これにより、画像形成領域に対応するＬＥＤ２
０ａを、ＲＯＭ内部の光量データに応じて１周期のＨ−
Ｌの割合が決定されたストローブ反転信号ｄで、その０
Ｎ−ＯＦＦが決定される、ＬＥＤ点灯信号Ｓ１によりパ
ルス点灯させて、画像形成領域にスリット状露光を行な
わせる。

次に、感光体ドラム移動方向の位置データを参照して、
画像形成領域の後端がＬＥＤ２０ａに到達するのを待ち
（ステップ１０）、これが到達したら、ストローブ反転
信号ｄをＯＦＦにして（ステップ１１）、スリット状露
光を中止させる。

次に、カウンタＣＮの内容をインクリメントしくステッ
プ１２）、カウンタＯＮの内容を３（Ｙ。

Ｍ、Ｃのサイクル数）と比較する（ステップユ３）。

ＣＮ＜３なら、ステップ６に戻って同様の動作を繰り返
す。このとき、ステップ９でＯＮにするストローブ信号
ｄのＨ−Ｌの割合は、上記カウンタＣＮの内容に基づい
て、複写プロセス実行中の色に対応した光量データをＲ
ＯＭから読みだして決定する。

ＣＮ＝３なら、カウンタＣＮをクリアしくステップ１４
）、１枚のカラー複写を終了する。

以上、本実施例によれば、スリット状露光を行なうため
のＬＥＤ点灯信号Ｓ１は、各色に対応するＲＡＭ内部の
光量データに応じて、１周期のＨＬの割合が調整された
ストローブ反転信号ｄによりＯＮ−ＯＦＦするので、こ
れにより点灯されるＬＥＤ２０ａのＯＮとＯＦＦの割合
の変化によって感光体ドラム１表面に照射される光量が
変化し、スリット状露光が行なわれる。スリット状帯電
部分の幅（感光体軸方向の長さ）は、スリット状露光の
光量に反比例し、トナーの付着量は、スリット状帯電部
分の幅に比例するので、スリット状露光の光量を増減す
ることによって、トナー付着量を調整できる。これによ
り、各色トナー量の割合を上記色再現情報に応じて、微
妙に調整することが出来る。

以上、本実施例によれば、スリット状露光の強弱を変え
て、スリット状帯電部分の幅を変ることによって、トナ
ーの付着量を各色毎に変え、人の目に対するトナーの視
感度を補正して、各色トナー像を重ね合わせることによ
り、見掛は上、良好な中間色の再現が可能と成った。

又、上記スリット状露光の光量を、マニュアル操作部２
１のキースイッチによる選択によって調整出来るので、
オペレータの好みに応じた微妙な色の再現も可能である
。

尚、上記実施例においては、スリット状露光の光量を調
整するのに、スリット状露光装置２０のＬＥＤ２０ａの
パルス点灯における０Ｎ−ＯＦＦ割合を調整しているが
、これに代え、ＬＥＤ２０ａに加える電圧を調整しても
良い。

又、スリット状露光装置２０を、−様帯電位置と原稿露
光位置との間に配置しているが、これに代え、露光位置
と現像位置との間に配置しても良い。

更に、上記実施例は、カラー複写機において、スリット
状露光の光量を調整可能にしたものであるが、白黒複写
機においても、マニュアル操作部上にスリット状露光の
光量の選択スイッチを設け、選択スイッチの選択に応じ
てスリット状露光の光量を調整可能にすれば、オペレー
タの好みにあった中間調の再現を行なうことが出来る。

又、上記スリット状露光の光量を、マニュアル操作部２
１に設けられたキースイッチによる選択によって調整し
ているが、これに代え、自動的に原稿の中間調の情報を
判別し、判別結果に応じて最適な中間調の再現が出来る
ように、スリット状露光の光量を自動的に調整するよう
にしても良い。

更に、スリット状露光装置を、発光素子群であるＬＥＤ
２０ａと、これらから像担持体上へ向けて照射される光
を部分的に遮るフィルター手段であるスリットフィルム
２０ｃとにより構成しているが、これに代え、ＬＥＤ２
０ａを小型化することによりフィルター手段を省略し、
ＬＥＤ２０ａを例えば、一つ置きに点灯させることによ
りスリット状露光部分を形成しても良い。又、フィルタ
ー手段として、部分的に光透過、光不透過を制御できる
、例えば、液晶板などを用いることが出来、この場合に
、このフィルター手段を、スリット状露光を行なう領域
で、光透過部分と光不透過部分を交互に発生させるよう
に制御すれば、光源として、感光体ドラムの軸方向全域
に渡る長さを持った単一の光源（例えば、蛍光灯）を用
いることもできる。

又、画像品質改善のために、一様帯電後であって現像前
の像担持体表面における画像形成領域内の電荷を、部分
的に除去する露光手段による露光の形状は、スリット状
に限られるものでなく、この露光光が照射されて形成さ
れる非トナ一部と、この露光光が照射されない帯電部分
に形成された原稿に対応したトナー像とを重ね合わせた
像が、人の目に入り、全体として見掛は上、中間調の再
現が可能となる限り、任意の形状で良い。例えば、上記
の実施例のように、ＬＥＤを発光手段として用いる場合
には、ＬＥＤのパルス点灯周期を感光体の移動速度との
関係で充分長く設定することにより、感光体の移動方向
に、不連続な除電部分を形成しても良い。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明においては、画像品質改善のため
に、−様帯電された像担持体上の電荷を部分的に除去す
る露光手段による露光量を、調整手段によって調整し、
これにより、像担持体上へのトナーの付着量を変えるの
で、中間調の再現の調整を行なうことが出来るという優
れた効果が有る。

又、カラーの画像形成装置において、上記調整手段で、
イエロー、マゼンタ、シアンのそれぞれ独立に、上記露
光手段による露光量を調整出来るようにすれば、微妙な
カラー色の再現が可能なカラー画像形成装置を提供する
ことが出来るという優れた効果が有る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１１図は、本発明の詳細な説明するための
図面であり、第１図は本実施例に係るカラー複写機に用
いられるスリット状露光装ｆＩ１２０の概略を示す斜視
図、第２図は本実施例に係るカラー複写機の概略構成図
、第３図は第１図のスリット状露光装置２０の側面図、
第４図はスリット状露光装置２０のスリットフィルム２
０ｃを取り外した状態の正面図、第５図は第１図のスリ
ット状露光装置２０の露光用ＬＥＤ２０ａを発光させる
基本回路図、第６図は第１図のスリット状露光装置２０
による感光体上の電荷の除去状態を説明するための図、
第７図は第２図のカラー複写機におけるマニュアル操作
部２１、メイン制御部２２及びスリット状露光装置２０
のつながりを示す回路図、第８図は第１図のスリット状
露光装置２０の回路図、第９図は第１０図の回路図中の
ＩＣ２３の論理回路図、第１０図はストローブ反転信号
ｄのＨ−Ｌ割合を異ならせることにより、Ｙ。 Ｍ、Ｃ各色毎にＬＥＤ２０ａの０Ｎ−ＯＦＦ比を異なら
せたときのタイミング図、第１１図は動作のフローチャ
ートである。 第１２図は、スリット状露光を行なわない場合の複写画
像特性を示す特性図である。 １・・・感光体ドラム、９・・・−様帯電器、ｌ０ＢＫ
。 １０Ｙ、ＩＯＭ、ＩＯｃ・・・現像器、２０・・・スリ
ット状露光装置、２１・・・マニュアル操作部、２２メ
イン制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像品質改善のために、一様帯電後であって現像
   前の像担持体表面における画像形成領域内の電荷を、部
   分的に除去する露光手段を設けた画像形成装置において
   、 上記露光手段による露光量を調整する調整手段を設けた
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）像担持体上で、イエロー、マゼンタ、シアンのそ
   れぞれについて、潜像の形成及び該潜像の現像を順次行
   なって、カラー画像を形成する画像形成装置において、 上記調整手段は、イエロー、マゼンタ、シアンのそれぞ
   れ独立に、上記露光手段による露光量を調整出来ること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。