JPH0720677Y2

JPH0720677Y2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0720677Y2
Application number: JP1986082015U
Authority: JP
Inventors: 和行今道; 幸男竹村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2001-05-30
Also published as: JPS62193252U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、電子写真式複写機、プリンタなどの静電写真
プロセスを利用した画像形成装置、とくに変倍タイプの
画像形成装置および編集機能を有する画像形成装置に関
するものである。

（従来技術）像担持体表面に形成した可転写トナー像を転写材に転写
し、これを定着固定する周知の画像形成装置において
は、同一の原稿から種々の大きさのコピー画像を得られ
るような変倍タイプのものがひろく実用されるようにな
ってきている。また最近では、原稿の任意の部分を消去
し別の原稿を挿入する編集機能を有する画像形成装置の
要求も高まっている。

変倍タイプの画像形成装置においては、原稿の像を形成
する像担持体の大きさは、最大倍率の画像を受容できる
ような一定の大きさをそなえているため、とくに縮小倍
率操作の場合には、当然像担持体の一部に画像形成に不
要な部分（非画像領域）が生ずることになる。

この像担持体上の非画像領域は、画像露光時に露光され
ないため電荷が温存されるので、以後の現像工程におい
て現像が行なわれることになり、非画像領域にもトナー
が付着してトナーが無駄に消費されるばかりか、クリー
ナーに負担を及ぼしたり、装置内の汚染を招くことにな
る。そこで、これを防止するために、像担持体の非画像
領域に光を照射して、該非画像領域における電荷を除電
しておくのが普通である。

また、編集機能を有する画像形成装置においては、像担
持体上に通常どおり形成された静電潜像の任意の部分を
消去する必要があるため、やはり、像担持体上の任意の
部分に光を照射してこの部分の除電を行なう。

従来、上記像担持体上の不要な電荷を除電するための照
明装置としては、第11図に示す如く、像担持体31の表面
と対面するように、LED32等の発光素子を適数配列して
おき、これらを必要に応じて点灯して、第11図に示すよ
うに、非画像領域Ｙの除電を行なうものがある。

発光素子としてのLED32は、例えば透明円筒状の部分33
と照射側先端の凸レンズ状集光部34とからなっている。

（考案が解決しようとする問題点）しかし、斯かる従来技術にあっては、LED32の集光部34
から照射される光は有効に除電作用を行なうが、円筒状
部33から照射される光束の一部（図示の場合とくに光束
35）が画像領域Ｘに侵入して、画像領域Ｘと非画像領域
Ｙとの境界を曖昧にし、境界近傍の画像を不鮮明にして
画質の劣化をおこすことになる。

すなわち、第11図に示すように、LED32から照射される
光束の一部は、像担持体31上の回転方向に沿った境界部
分36に侵入するため、この部分の画質を劣化させる。ま
た、LED32からの光束は、像担持体31上で円形の領域を
照射するため、像担持体31の軸方向の境界部分37では、
非画像領域Ｙと画像領域Ｘとの境界がぼけた波状となっ
てしまう。なお、このような構成で編集を行なおうとす
ると、画像領域Ｘ内の除電部分Ｚの境界でも、上記と同
様のことが生じる。

このように、従来例では、変倍や編集によって生じる非
画像領域あるいは画像を消去すべき領域と画像領域の境
界近傍では、画質が劣化し、かつシャープな画像部端縁
を形成することができないという問題点があった。

このような有害光の影響を減少させるために、LEDと像
担持体の距離を小さくすることも考えられるが、この場
合には、像担持体の回転と、これにともなう微小振動な
どによって空気が流動し、これにともなってLEDと像担
持体表面間に浮遊トナー、塵埃などが誘導されてLEDに
付着し、有効光量が得られず除電作用の減少をきたすお
それがあった。

そこで、本出願人は、上記の問題点を解決するため、次
に示すような照明装置につき提案した（特願昭60-18094
号）。この装置は、第12図に示すように、発光素子41
と、該発光素子41から照射される光が像担持体42を矩形
状に照明するように光の一部を遮る遮光部材43と、少な
くとも遮光部材43より像担持体側に配設されるレンズ部
材44とを備えている。しかして、発光素子41から照射さ
れる光の一部を遮光部材43によって遮ると共にレンズ部
材44によって絞り、像担持体42上を矩形状に照明するこ
とによって、画像領域Ａと非画像領域Ｂとの境界で、除
電用の光束をシャープに切り、この境界近傍の画質の劣
化欠損をなくすと共に、トナーの無駄な消費を防止可能
になっている。

しかし、この場合には、遮光部材43が発光素子41からの
光を矩形状に遮っているため、像担持体42上での軸方向
の光量分布が、第14図に示すように、急激に立上がって
いる。そのため、発光素子41やレンズ部材44等に、第13
図に示すような配列方向の位置ズレがあると、隣り合う
発光素子41の境界領域に光量の極端に低い部分が生じ
る。従って、像担持体42上の上記境界領域は十分に除電
されず、該境界領域にトナーが付着して黒いスジが発生
するという問題点があった。

本考案は、上記従来例の斯かる問題点を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、画像領域と
非画像領域あるいは画像を消去すべき部分との境界で、
除電用の光束をシャープに切り、かつ消去領域での光量
分布を均一にすることにより、画質の劣化欠損をなくす
と共に、トナーの無駄な消費を防止可能とした照明装置
を備えた画像形成装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）そこで、本考案は、上記の目的を達成するために、感光
体と、感光体の母線に沿って直線状に配列された複数の
発光素子と、これら複数の発光素子各々に対応する複数
の開口部を形成しており各々の発光素子からの光の一部
を遮る遮光部材と、遮光部材の開口部を覆っており発光
素子から出射する光を感光体に導くレンズ部材と、を有
し、複数の発光素子を選択的に発光させて感光体の所望
の領域を露光する機能を有する画像形成装置において、
上記遮光部材の隣り合う開口部と対向する辺が上記感光
体の移動方向及び母線方向に対して傾いていることを特
徴とする。

（作用）上記のように構成された本考案においては、発光素子や
レンズ部材等に配列方向の位置ズレがあっても、遮光部
材の開口部の隣り合う開口部と対向する辺は発光素子の
配列方向と直交する方向に関して傾いているので、光量
分布が略台形状となり、発光素子の境界領域の光量が極
端に低下することはない。

（実施例）以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明する。第10
図には本考案に係る照明装置１を適用し得る画像形成装
置２が示されており、以下その構成について説明する
と、３は原稿、４は原稿３を照明するための原稿ラン
プ、５は複数枚組合されたミラーやレンズ等からなる結
像光学系である。６は円筒状に形成された像担持体で、
第11図の矢印ａ方向に回動可能に軸支されており、この
像担持体６の周囲には、一次帯電器７、現像器８、転写
帯電器９、クリーナー10が配設されている。本考案に係
る照明装置１は、像担持体６の周囲にあって、一次帯電
器７と現像器８の間に配設される。また、像担持体６の
周りには、定着装置等が配置されているが、説明の便宜
上省略した。図中、11は転写材である。

この画像形成装置２は、一次帯電器７によって一様に帯
電された像担持体６の表面に、結像光学系５を介して原
稿３の像を結像し、静電潜像を形成する。しかして、こ
の静電潜像を現像器８により可視化し、像担持体６上の
可視像を転写帯電器９によって転写材11に転写して、定
着装置において定着画像とするものである。

また、上記画像形成装置２は、結像光学系５のレンズの
位置を調節することにより、同大の原稿３から大きさを
異にするコピーが得られる、いわゆる変倍タイプの画像
形成装置となっている。なお、変倍は段階的に行なわれ
るものであっても、連続的に行なわれるものであっても
よい。

この場合、第１図（ａ）に示すように、複写倍率によっ
て、像担持体６の有効画像領域幅に対して、図示の場合
Ａが画像領域となっており、該画像領域Ａに隣接した側
縁の領域Ｂの部分は非画像領域となっている。

前記照明装置１は、像担持体６の表面と体面するよう
に、軸方向全幅にわたって多数配列されており、静電潜
像が現像される前に像担持体６上を照明して、非画像領
域Ｂの電荷を除去するものである。この照明装置１は、
第１図乃至第３図に示すように、発光素子12と、遮光部
材13と、レンズ部材14とからなっており、発光素子12と
しては発光チップ15を合成樹脂等のモールド16に埋設し
たLEDが用いられている。

図示の実施例では、LED12が一定間隔で直線状に配列さ
れてLEDアレイ（図示せず）を形成しており、これに対
応して遮光部材13及びレンズ部材14も、LED12と１対１
で対応するように配列された遮光部材アレイ18及びレン
ズアレイ19となっている。

上記遮光部材アレイ18は、合成樹脂等によって光を遮る
よう黒色の枠体状に形成された遮光部材13を直線状に一
体的に配列してなっている。各遮光部材13は側壁部20と
内向フランジ部21からなり、遮光部材の先端には平行四
辺形状の開口部22が形成されている。これにより、遮光
部材13の開口部22の隣り合う開口部22と対向する辺は上
記発光素子12の配列方向と直交する方向に関して傾いて
いることになる。なお、ここで必ずしも内向フランジ部
は必要ではなく、第１図（ｂ）のような形状でも平行四
辺形状の開口が形成されていれば良い。遮光部材アレイ
18は、各遮光部材13内の所定位置にLED12を収納した状
態で、LEDアレイの基板（図示せず）に固着される。

また、レンズアレイ19は、アクリル等の合成樹脂やガラ
スなどからなる凸レンズであるレンズ部材14を、第３図
に示すように、直線状に配列して一体的に形成したもの
である。このレンズアレイ19は、各レンズ部材14の光軸
Ｃが遮光部材13の開口部22の中心を通るように、遮光部
材アレイ18の前面に配設される。その際、もちろんのこ
とながらLED12の発光チップ15は光軸Ｃ上に位置してい
る。上記レンズ部材14は、遮光部材13の開口部22から照
射される光束の広がり角θを小さくして像担持体６上に
照射するものであり、像担持体６上に照射された光の照
度を高めると共に、レンズ部材14と像担持体６との間隔
Ｌを大きくして、像担持体６の周囲に浮遊するトナー等
がレンズ部材14に付着することによる光量低下を防ぐも
のである。

以上の構成において、本考案に係る照明装置では、次の
ようにして像担持体表面の照明が行なわれる。すなわ
ち、LED12の発光チップ15より放射された光束は、遮光
部材13により遮れて開口部22のみから平行四辺形状とな
って照射され、この照射光束は、レンズ部材14によって
広がり角θを小さく絞られ、像担持体６上に平行四辺形
状に照射される。なお、LED12とLED12との間には、遮光
部材13の側壁部20が存在するため、１つのLED12からの
光が、隣接する遮光部材13側に漏れて、隣接するLED12
に対応したレンズ部材14に入射することはない。

このように、LED12から放射された光束は、遮光部材13
によって平行四辺形状の光束に整形された後、レンズ部
材14により広がり角θを小さく絞られ、像担持体６上に
高い照度で平行四辺形状に照射され、他の光束はいっさ
い像担持体６上に到達しない。そのため、像担持体６の
表面は、遮光部材13の開口部22と相似の平行四辺形状に
照明され、それ以外の部分には光がまったく照射されな
い。したがって、像担持体６上は、第４図に示すよう
に、平行四辺形状に照明されるため、この照明領域Ｓの
像担持体６軸方向両端は、三角形状に面積が小さくなっ
ている。よって、上記照射領域Ｓの両端部S₁，S₂の光量
分布の積分値は、略一定の割合で減少し、その中間S₃は
略一定であるため、該照射領域Ｓの光量分布は、第４図
に示すように、略台形状となる。そのため、例えば、第
５図に示すように、LED12に配列方向の位置ズレがあっ
ても、像担持体６上の照射領域Ｓの光量分布積分値は、
略台形状の斜辺部分が重なり合っているため、第６図に
示すように境界領域の光量が大幅に低下することはな
い。結果的に、画像領域Ａには光がもれず、非画像領域
Ｂのみをシャープに高い照度で均一に照明することがで
き、非画像領域Ｂは均一に除電される。また、LED12や
レンズ14等に配列方向の位置ズレがあっても、各LED12
間の境界領域を十分な光量で除電することができ、黒色
のスジ等が生じることはない。

第７図は本考案に係る照明装置の他の実施例を示すもの
であり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付し
て説明すると、この実施例では、遮光部材13の開口部22
に光を拡散する拡散板23が配設されている。こうした場
合には、第８図に示すように、照射領域Ｓの中間部S₃の
光量分布を均一にすることができる。その他の構成及び
作用については、前記実施例と同一であるので説明を省
略する。

第９図は本考案に係る照明装置のさらに他の実施例を示
すものであり、前記実施例と同一の部分には同一の符号
を付して説明すると、この実施例では、遮光部材13の開
口部22の形状が交互に向きが異なる台形状となってお
り、これにより、遮光部材13の開口部22の隣り合う開口
部22と対向する辺は発光素子12の配列方向と直交する方
向に関して傾いていることになり、その他の構成及び作
用については、前記実施例と同一であるので省略する。

なお、図示の実施例では、像担持体６上にあって画像領
域Ａの一側にのみ非画像領域Ｂが存在する場合について
説明したが、像担持体上の画像領域Ａの両側に非画像領
域が存在する場合であっても本実施例を適用できること
勿論である。

また、本実施例の照明装置は矩形状に照明を行なうもの
であるため、像担持体の軸方向全長にわたって発光素子
を並べ、画像領域を超えた先端部や後端部に対応する像
担持体面を光照射して電荷消去を行なう場合にも適用で
きる。

さらに、図示の実施例では、縮小倍率によって生じる非
画像領域を除電することに本実施例の照明装置を用いた
場合について説明したが、これに限定されるわけではな
く、本実施例の照明装置を編集機能を有する画像形成装
置に用いても良く、この場合には本実施例の照明装置を
像担持体の軸方向に複数並べ、LEDの発光タイミングを
変えることによって、像担持体上の画像を消去すべき領
域等任意の一部分を除電するようにしてもよい。

一方、図示の実施例では、遮光部材の開口部の形状が平
行四辺形又は台形状の場合について説明したが、これに
限定されるわけではなく、像担持体上の軸方向の光量分
布が台形状となるものであれば、遮光部材の開口部の形
状は任意でよい。

（考案の効果）本考案は以上の構成及び作用よりなるもので、発光素子
から照射される光を遮光部材で遮ぎると共にレンズ部材
によって絞ることにより、像担持体上での軸方向の光量
分布が略台形状となるようにしたので、発光素子及びレ
ンズ部材を直線上に多数配列した場合、該像担持体上を
均一かつシャープに照明することができる。また、発光
素子やレンズ部材が配列方向にばらついた場合でも、光
量分布が台形状となっているため、境界領域での光量が
大幅に低下することはなく、黒スジ等の発生を防止する
ことができる。このように、像担持体上の不要な電荷を
確実に除電することができ、画質の劣化欠損やトナーの
無駄な消費を防止することができる。さらに、レンズ部
材を設けることによって、照射光を絞ることができるの
で、発光素子を像担持体に近接させるといった必要がな
く、トナーなどの誘引付着などによる光量損失を防止で
きる等、種々の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本考案に係る照明装置の使用状態を示す
縦断面図、第１図（ｂ）は遮光部材の他例を示す断面
図、第２図は同照明装置のレンズ部材を取り除いた状態
を示す平面図、第３図はレンズアレイを示す斜視図、第
４図は同照明装置の照明領域および光量分布特性を示す
グラフ図、第５図はLEDの配列状態を示す平面図、第６
図は第５図の状態における光量分布特性を示すグラフ
図、第７図は本考案の他の実施例を示す部分縦断面図、
第８図は第７図の装置の照明領域および光量分布特性を
示すグラフ図、第９図は本考案のさらに他の実施例を示
すレンズ部材を取り除いた状態を示す平面図、第10図は
本考案に係る照明装置を適用し得る画像形成装置を示す
概略図、第11図は従来の照明装置の使用状態を示す概略
図、第12図は従来の他の照明装置を示す縦断面図、第13
図は同装置の発光素子の配列状態を示す平面図、第14図
は第13図の状態における光量分布特性を示すグラフ図で
ある。符号の説明１……照明装置、12……発光素子 13……遮光部材、14……レンズ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 7036−2ＫＧ０２Ｂ 27/00 Ｊ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】感光体と、感光体の母線に沿って直線状に
配列された複数の発光素子と、これら複数の発光素子各
々に対応する複数の開口部を形成しており各々の発光素
子からの光の一部を遮る遮光部材と、遮光部材の開口部
を覆っており発光素子から出射する光を感光体に導くレ
ンズ部材と、を有し、複数の発光素子を選択的に発光さ
せて感光体の所望の領域を露光する機能を有する画像形
成装置において、上記遮光部材の隣り合う開口部と対向する辺が上記感光
体の移動方向及び母線方向に対して傾いていることを特
徴とする画像形成装置。