JPH09277598A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光シャッタ素子ごとの耐久劣化による光量ム
ラを低減する。 【解決手段】 駆動時間検出装置６０１で、１画像の露
光が終了するまでの光シャッタアレイ１０３内に配列さ
れた複数の光シャッタの各々の駆動時間Ｔｘが検出さ
れ、最長駆動時間検出装置６０３で、検出された駆動時
間Ｔｘのうちの最長駆動時間Ａが検出され、駆動時間差
演算装置６０５で、最長駆動時間Ａと各光シャッタの駆
動時間Ｔｘとの駆動時間差（Ａ−Ｔｘ）が演算され、光
シャッタ駆動装置１０４′で、像間点灯モード時に、像
間部で、駆動時間差（Ａ−Ｔｘ）を駆動時間としてパル
ス信号により光シャッタ素子が駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は露光装置に関し、特
に、複数の発光素子または複数個の光シャッタ素子を配
列した光シャッタアレイを用いた露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の露光装置の例を示す構成
図である。

【０００３】図５を参照して、露光装置５００は、静電
潜像担持体としての感光体ドラム１０１と、感光体ドラ
ム１０１の周囲にその回転方向に添って、感光体ドラム
１０１表面を帯電させる帯電チャージャ１０２と、帯電
した感光体ドラム１０１表面に画像の１ライン分を露光
する光シャッタアレイ（光シャッタヘッドとも呼ぶ）１
０３と、光シャッタアレイ１０３を駆動する光シャッタ
駆動装置１０４と、静電潜像の現像を行なう現像装置１
０５と、現像された画像を転写する転写／分離チャージ
ャ１０６と、残留トナーを除去するクリーニング装置１
０７と、残留電荷を除去する除電ランプ１０８とが配置
されている。感光体ドラム１０１と転写／分離チャージ
ャ１０６との間に、搬送ローラ１１０から記録用紙１０
９が搬送される。ここで、光シャッタアレイ１０３は、
複数個の光シャッタを感光体ドラム１０１の回転軸に沿
って長手方向に配列した固体走査素子である。

【０００４】感光体ドラム１０１の表面は、帯電チャー
ジャ１０２により帯電されており、光シャッタ駆動装置
１０４で、画像パターンの記録データに基づいて光シャ
ッタアレイ１０３を駆動するパルス信号が発生され、こ
のパレス信号に基づいて光シャッタアレイ１０３が作動
して、帯電されている感光体ドラム１０１が露光され静
電潜像が形成される。続いて、現像バイアスが印加され
たマグローラを具備する現像装置１０５により、静電潜
像は現像剤で顕像化されトナー像となる。トナー像は、
転写／分離チャージャ１０６により記録用紙１０９上に
転写される。その後、図示にない定着装置を通過させる
ことによって、転写された現像剤は記録用紙１０９上に
定着され装置外に排出される。その一方で、転写後の感
光体ドラム１０１は、クリーニング装置１０７により転
写時の残留トナーが除去され、除電ランプ１０８により
残留電荷が除去される。

【０００５】図６は、図５の光シャッタアレイ１０３と
光シャッタ駆動装置１０４との電気的な等価回路を示す
回路図である。

【０００６】図６を参照して、光シャッタ駆動装置１０
４は、露光する画像を表わす記録データＳｄが１ライン
分ずつシリアル入力されるシフトレジスタ８と、シフト
レジスタ８に入力された記録データＳｄをラッチするラ
ッチ回路１３と、ラッチ回路１３によってラッチされた
記録データＳｄに基づいて、光シャッタアレイ１０３の
複数の光シャッタ素子１８に直流電圧Ｖｈ（＞０）を選
択的に印加するドライバ１６とを備えている。

【０００７】このドライバ１６には、光シャッタ素子１
８の一方電極１８ａに直流電圧Ｖｈを印加するタイミン
グを規定するためのドライブパルスＳｄｐが入力されて
いる。

【０００８】プリント指令が入力され画像が露光される
際には、クロックＣＬＫ２に同期して記録データＳｄが
シフトレジスタ８内に画像の１ライン分ずつシリアルに
順次転送される。続いて、シフトレジスタ８内の記録デ
ータＳｄは、ラッチストローブ信号ＬＳによりラッチ回
路１３に保持され、１ライン分ずつドライバ１６に入力
され保持される。そして、ドライバ１６は、ドライブパ
ルスＳｄｐに応答して、保持された記録データＳｄに基
づいて、光シャッタ駆動電源をもとに、各光シャッタ素
子１８の一方電極１８ａに直流電圧Ｖｈを選択的に印加
する。このとき、各光シャッタ素子１８の他方電極１８
ｂはグラウンドと接続されている。

【０００９】したがって、正の直流電圧Ｖｈを印加され
た光シャッタ素子１８の一方電極１８ａと他方電極１８
ｂとの間に所定方向の電界が形成され、この電界の作用
により所望の光シャッタ素子１８がオンされ、光は透過
される。また、直流電圧Ｖｈを印加されなかった一方電
極１８ａと他方電極１８ｂとの間には電界が形成されな
いため、この一方電極１８ａと対応する光シャッタ素子
１８はオフ状態のままであるので、光は遮断される。

【００１０】この光シャッタ素子１８のオン／オフ制御
は、図５に示す感光体ドラム１０１の回転と同期して、
画像の１ライン分の記録データごとに実行され、１つの
画像の露光が終了するまで繰返し実行される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た光シャッタアレイのような光シャッタ素子を配列した
光シャッタアレイは、駆動時間が増加すると、光シャッ
タ素子の耐久劣化により発光量が低下する。

【００１２】図７は、光シャッタ素子の累積駆動時間に
対する発光量の変化を示す図である。

【００１３】図７を参照して、光シャッタは、耐久劣化
により、累積駆動時間が長くなるに従い発光量は低下す
る従来の露光装置では、ある期間がすぎると、長手方向
に配列されたある画素ａおよび画素ｂは、たとえば、そ
れまでに出力された画像のパターンによって光シャッタ
素子の累積駆動時間が異なり、Δｔの駆動時間の時間差
が発生する。すなわち、図７に示すようにａ，ｂに対応
する光シャッタ素子にΔｔの駆動時間の差があると発光
量の低下量（劣化量）が異なり、ΔＥの発光量の差が発
生する。

【００１４】したがって、画像パターンにより、長手方
向に配列された複数の光シャッタ素子は各光シャッタ素
子ごとに累積駆動時間が異なるため、発光量の低下量が
各光シャッタ素子ごとに異なり光量ムラが発生する場合
があるという問題点があった。

【００１５】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、光シャッタ素子ごとの耐久劣化
による光量ムラを低減させることが可能な露光装置を提
供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る露光装置
は、各光シャッタの累積駆動時間を検出する第１の検出
手段と、検出された累積駆動時間のうちの最長の累積駆
動時間を検出する第２の検出手段と、検出された最長の
累積駆動時間と各光シャッタの累積駆動時間との時間差
を演算する演算手段と、現在露光中の頁の前記記録デー
タに基づいた露光動作完了後、次頁に相当する前記記録
データに基づく露光動作が開始されるまでの間に、演算
された時間差分各光シャッタを発光させる発光手段と、
を設けたものである。

【００１７】第１の検出手段で、走査素子の各光シャッ
タの累積駆動時間が検出され、第２の検出手段で、第１
の検出手段で検出された累積駆動時間のうちの最長の累
積駆動時間が検出され、演算手段で、第２の検出手段で
検出された最長の累積駆動時間と第１の検出手段で検出
された累積時間との時間差が演算され、駆動手段で、現
在露光中の頁の画像パターンの記録データに基づいた露
光動作完了後、次頁に相当する画像パターンの記録デー
タに基づく露光動作が開始されるまでの間に、演算手段
で演算された時間差分が各光シャッタが発光させられる
ので、各光シャッタの累積駆動時間の時間差がなくな
り、耐久劣化による発光量の低下量を全光シャッタでほ
ぼ均一にすることができるため、光量ムラの発生を低減
することが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００１９】図１は、本発明の実施の形態である露光装
置１００を示す構成図である。図１を参照して、露光装
置１００は、感光体ドラム１０１と、帯電チャージャ１
０２と、光シャッタアレイ１０３と、光シャッタ駆動装
置１０４′と、現像装置１０５と、転写／分離チャージ
ャ１０６と、クリーニング装置１０７と、除電ランプ１
０８と、記録用紙１０９と、ローラ１１０と、１画像の
露光が終了するまでの光シャッタアレイ１０３の各光シ
ャッタ素子の累積駆動時間Ｔｘを検出する駆動時間検出
装置６０１と、駆動時間検出装置６０１で検出された累
積駆動時間Ｔｘをもとに、全光シャッタ素子内で最も長
い累積駆動時間Ａを検出する最長駆動時間検出装置６０
３と、駆動時間検出装置６０１で検出された累積駆動時
間Ｔｘと最長駆動時間検出装置６０３で検出された最長
累積駆動時間Ａとをもとに駆動時間差（Ａ−Ｔｘ）を演
算する駆動時間差演算装置６０５とを備えている。

【００２０】駆動時間検出装置６０１は最長駆動時間検
出装置６０３に接続され、最長駆動時間検出装置６０３
は駆動時間差演算装置６０５に接続されている。駆動時
間差演算装置６０５は駆動時間検出装置６０１にも接続
され、光シャッタ駆動装置１０４′に接続されている。
光シャッタ駆動装置１０４′は光シャッタアレイ１０３
に接続されている。

【００２１】露光装置１００内のその他の構成およびそ
れらの配置は、図５の従来の露光装置５００と同様であ
るので、説明は省略する。

【００２２】図２は、本発明の図１の露光装置１００の
動作を示すフローチャートである。図２を用いて、図１
の露光装置１００の動作を説明する。

【００２３】光シャッタ駆動装置１０４′は、複数頁か
らなる画像パターンの記録データに基づいて、各光シャ
ッタ素子の開閉動作が制御される。露光中の頁の画像パ
ターンの記録データに基づいた、いわゆる、通常の作像
動作である作像点灯モード終了後、図２に示すような次
頁の画像パターンの記録データに基づく作像動作が開始
されるまでの間は、後述する像間点灯モードに入る。

【００２４】図２を参照して、ステップＳ１０（以下、
ステップを略する）で、プリント指令が入力されると、
Ｓ２０で、まず、通常の作像動作が行なわれ、画像パタ
ーンの各画素に対応する光シャッタが光シャッタ駆動装
置１０４′により選択的に駆動（開閉）される。

【００２５】次に、Ｓ３０で、像間点灯モードに入り、
累積駆動時間の短い光シャッタが駆動される。

【００２６】図３は、図２のＳ３０の像間点灯モード時
の動作を示すサブルーチンのフローチャートである。

【００２７】図３を参照して、Ｓ３００で、駆動時間検
出装置６０１により、長手方向に配列された各光シャッ
タ素子ごとの１画像分の駆動時間Ｔｘが検出される。Ｓ
３１０で、最長駆動時間検出装置６０３により、駆動時
間検出装置６０１で検出された駆動時間Ｔｘをもとに、
長手方向に配列された全光シャッタ素子内で最も長い駆
動時間Ａが検出される。Ｓ３２０で、駆動時間差演算装
置６０５により、駆動時間検出装置６０１で検出された
駆動時間Ｔｘおよび最長駆動時間検出装置６０３で検出
された最長駆動時間Ａをもとに、各光シャッタ素子ごと
に、駆動時間差（Ａ−Ｔｘ）が演算され、像間点灯モー
ド時の駆動時間として設定される。Ｓ３３０で、光シャ
ッタ駆動装置１０４′でパルス信号が発生し、像間部で
時間（Ａ−Ｔｘ）の間、光シャッタ素子が駆動される。

【００２８】なお、像間点灯モード時は、通常の制御
（シーケンス）における現像バイアスの値では非画像部
に現像剤が付着してしまうため、像間部が現像装置１０
５（図１参照）を通過するときは、現像バイアスの値を
現像剤の付着しない値に切換える制御（シーケンス）に
なっている。

【００２９】図４は、図３のＳ３００〜３３０における
像間部駆動時間の設定を示す図である。

【００３０】図４において、画像部駆動時間とは通常の
作像点灯モード時の光シャッタ素子の駆動時間を示し、
像間部駆動時間とは、像間点灯モード時の光シャッタの
駆動時間を示す。

【００３１】図４を参照して、ｎ個の光シャッタ素子Ｎ
ｏ．１〜ｎの各々の像間部駆動時間は、ｍ番目の光シャ
ッタ素子の駆動時間Ｔｍが最長駆動時間Ａであるとき、
最長駆動時間Ａからそれぞれの画像部駆動時間Ｔ₁ 〜Ｔ
_n を差し引いた値（Ａ−Ｔ₁），（Ａ−Ｔ₂ ），…，
（Ａ−Ｔ_n ）と設定される。つまり、長手方向に配列さ
れたｎ個の光シャッタ素子について各光シャッタ素子ご
とに時間（Ａ−Ｔｘ）（ｘ＝１〜ｎ）が像間点灯モード
時の駆動時間として設定される。ここで、上述したｍ番
目の光シャッタ素子の像間部駆動時間は「０」である。

【００３２】像間点灯モードの一連の動作が終了する
と、Ｓ３４０で、駆動時間検出装置６０１の検出部がリ
セットされ、次の画像の露光後の動作に備える。

【００３３】ここで、上記図３のサブルーチンでは、光
シャッタ素子の駆動時間をもとに動作が行なわれるよう
に説明しているが、光シャッタ素子の駆動時間と露光さ
れる画像の記録データの累積値とは比例関係にあるた
め、実際には記録データの累積値をもとに上記動作を行
なっている。以下にその動作について説明する。

【００３４】ＣＰＵ（図示せず）にはカウンタメモリ
（図示せず）が接続されており、ＣＰＵからシフトレジ
スタ８（図２参照）に転送される記録データが、カウン
タメモリに、各画素ごとに１画像分累積され記録され
る。全画素で最大の累積値から各画素の累積値を差し引
くことにより、像間点灯モード時に出力されるデータの
累積値が算出される。その後、像間部で累積値に見合っ
たデータがシフトレジスタ８に転送され、図６で説明し
たように光シャッタが駆動される。カウンタメモリは、
ＣＰＵが１画像分の記録データを読出した時点で、その
読出した記録データを破棄する。

【００３５】以上のように、本発明の露光装置は、各光
シャッタ素子の駆動時間の差が小さくなるように、像間
部で発光させることにより、各光シャッタ素子の累積駆
動時間（発光時間）がほぼ同一となり、光シャッタ素子
の耐久劣化による発光量の低下量をほぼ均一にすること
ができる。その結果、光量ムラ（メモリ）の発生を低減
することができる露光装置を提供することが可能とな
る。

【００３６】上記実施の形態の露光装置の光シャッタア
レイを、同様の作用を有する他の発光素子などを用いた
固体走査素子に置き換えても、同様の効果を得ることが
できる。

【００３７】また、上記実施の形態の条件で、以下のよ
うな変更をしても同様の効果を得ることができる。

【００３８】 上記実施の形態では、画像部と、次に
露光される画像部までの像間部とを１サイクルとして、
１サイクル単位で累積駆動時間を補正しているが、この
１サイクルを複数回まとめた単位で補正する。

【００３９】 上記実施の形態では、像間部で光シャ
ッタ素子を駆動させたが、通常動作とは別のモードを新
たに設定し、光シャッタ素子を駆動させる。

【００４０】尚、上記光シャッタ素子は発光素子に対応
し、その駆動時間は、発光時間に対応する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である露光装置を示す構成
図である。

【図２】本発明の露光装置の動作を示すフローチャート
である。

【図３】図２のＳ３０の像間点灯モード時の動作を示す
サブルーチンのフローチャートである。

【図４】図３のＳ３００〜３３０における非画像部駆動
時間の設定を示す図である。

【図５】従来の露光装置の例を示す構成図である。

【図６】従来の露光装置の光シャッタアレイと光シャッ
タ駆動装置との電気的な等価回路を示す回路図である。

【図７】光シャッタ素子の累積駆動時間に対する発光量
の変化を示す図である。

【符号の説明】

１０３ 光シャッタアレイ １０４，１０４′ 光シャッタ駆動装置 ６０１ 駆動時間検出装置 ６０３ 最長駆動時間検出装置 ６０５ 駆動時間差演算装置 １００，５００ 露光装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数頁からなる画像パターンの記録デー
   タに基づいて、複数個の光シャッタ素子を選択的に駆動
   させて感光体を露光する露光装置であって、 前記各光シャッタ素子の累積駆動時間を検出する第１の
   検出手段と、 前記第１の検出手段により検出された前記累積駆動時間
   のうちの最長の累積駆動時間を検出する第２の検出手段
   と、 前記第２の検出手段により検出された前記最長の累積駆
   動時間と前記第１の検出手段により検出された前記各光
   シャッタ素子の累積駆動時間との時間差を演算する演算
   手段と、 現在露光中の頁の前記画像パターンの記録データに基づ
   いた露光動作完了後、次頁に相当する前記画像パターン
   の記録データに基づく露光動作が開始されるまでの間
   に、演算された前記時間差分前記各光シャッタ素子を駆
   動させる駆動手段と、 を備えた露光装置。