JPH0968854A - 画像露光用光照射装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 球状光源と該光源に取り付けられた線状の光
伝送管とから成り、該光伝送管は透明樹脂から構成され
ている画像露光用の光照射装置において、透明樹脂使用
による照射光量ムラを有効に防止し、一様な画像露光を
行うこと。 【解決手段】 球状の光照射ランプを備えた光源部と、
該光源部に接続された光伝送管とから成り、該伝送管を
通しての光照射により画像露光を行う画像露光用光照射
装置において、該光伝送管を、光線透過率が９０％以上
の透明樹脂から形成し、該光伝送管による光照射側方向
とは実質的に反対側に位置している伝送管面上に、該伝
送管の長さ方向に延びている白色反射層を形成すると共
に、該白色反射層を、光源部側から先端部に向かって漸
次幅広とすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光照射ランプを備えた
光源部と、該光源部に接続された光伝送管とから成り、
該伝送管を通しての光照射により画像露光を行う画像露
光用光照射装置に関するものであり、特に光伝送管が透
明樹脂で形成されている画像露光用光照射装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真の分野において、複写機等の画
像形成装置においては、原稿載置用コンタクトガラスを
有する原稿台の下面に画像露光用光照射装置が設けら
れ、該照射装置からコンタクトガラス上面に置かれた原
稿に光を照射し、その反射光を光学系を介して、一定の
電位に保持された感光体表面に結像することによって静
電潜像を形成し、この静電像を現像することにより画像
形成が行われる。

【０００３】上記の画像露光用光照射装置としては、通
常、ハロゲンランプ等の光源が線状に設けられているも
のが使用され、このような線状光源をコンタクトガラス
の下面にこれを横切る様に配置して画像露光が行なう様
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来公知の画像露光用光照射装置を用いて画像露光を
行った場合、光源が線状であり、この線状光源が画像形
成装置内のほぼ全体を横切る様にして設けられているた
め、光源からの放熱により装置内温度が上昇するという
問題がある。従って、このような装置内温度上昇を防止
するために、ファンを画像形成装置内に設けることが必
須不可欠であった。

【０００５】しかるに、画像形成装置内にファンを設け
ることは、装置の軽量化の点で望ましいことではなく、
また装置内にチリ、ホコリ等が入りやすく、装置内の光
学系や感光体が汚れ、良好な画像形成に支障を来すとい
う問題も生じている。

【０００６】このような問題を解決するためには、球状
光源に光伝送管を取り付けた光照射装置を使用し、光伝
送管を装置内のほぼ全体を横切る様にして設けることに
よって画像露光を行うことが考えられる。このようにす
れば、光伝送管からの放熱は、前述した線状光源からの
放熱に比して著しく小さいため、装置内温度の上昇が有
効に抑制され、ファンの設置が不必要となる。

【０００７】このような画像露光用の光照射装置に適し
た照明具の例としては、特公平４−７０６０４号公報で
提案されているような照明具を挙げることができる。こ
の照明具は、上述した球状光源と光伝送管とから成るも
のであり、該光伝送管は、石英、光学ガラス或いはシリ
コーン樹脂から形成され、また光伝送管の光照射側と反
対側の面には、該面からの光透過を防止するための白色
反射層が設けられている。

【０００８】然しながら、上記先行技術の照明具は、放
熱を抑制し、装置内温度の上昇を防止するという点では
問題はないのであるが、複写機等の画像形成装置におけ
る画像露光用光照射装置としては、未だ問題が残されて
いる。例えば、光伝送管として、石英や光学ガラス製の
ものを用いた場合には、コストが極めて高いという問題
があり、実用化が困難である。また重量の点でも問題が
ある。従って、画像露光用に用いる場合には、コストが
安く、しかも軽量であるという点で透明樹脂製の光伝送
管を用いることが望ましいのであるが、この場合には均
一に画像露光を行うことができず、得られる画像に濃度
ムラを生じてしまうという基本的な問題を有している。
これは、透明樹脂では、石英等に比して、光の伝送損失
がかなり高いため、光伝送管の長さ方向における光量分
布が不均一になってしまうためと思われる。例えば透明
樹脂の代表例であるポリメチルメタクリレートの光の伝
送損失は、石英の約４０倍となっている。

【０００９】従って本発明の目的は、放熱が有効に防止
され、しかも軽量且つ安価であり、画像露光を有効に行
うことが可能な画像露光用の光照射装置を提供すること
にある。本発明の他の目的は、光源と該光源に取り付け
られた光伝送管とから成り、該光伝送管は透明樹脂から
構成されている画像露光用の光照射装置を提供すること
にある。本発明の他の目的は、上記画像露光用の光照射
装置を用いた画像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、光照射
ランプを備えた光源部と、該光源部に接続された光伝送
管とから成り、該伝送管を通しての光照射により画像露
光を行う画像露光用光照射装置において、前記光伝送管
は、光線透過率が９０％以上の透明樹脂から形成されて
おり、該伝送管による光照射側方向とは実質的に反対側
に位置している伝送管面上には、該伝送管の長さ方向に
延びている白色反射層が形成されていると共に、該白色
反射層には、光源部側から先端部に向かって漸次幅広と
なっている部分が形成されていることを特徴とする画像
露光用光照射装置が提供される。

【００１１】本発明によれば更に、原稿載置用コンタク
トガラスを有する原稿台の下面に画像露光用光照射装置
が設けられ、該照射装置からコンタクトガラス上面に置
かれた原稿に光を照射し、その反射光を光学系を介し
て、一定の電位に保持された感光体表面に結像すること
によって静電潜像を形成し、この静電像を現像して画像
形成を行う画像形成装置において、前記画像露光用光照
射装置は、光照射ランプを備えた光源部と、該光源部に
接続され且つコンタクトガラス及び感光体の全面を横切
る様に延びている光伝送管とから成り、前記光伝送管
は、光線透過率が９０％以上の透明樹脂から形成されて
おり、該伝送管による光照射側方向とは実質的に反対側
に位置している伝送管面上には、該伝送管の長さ方向に
延びている白色反射層が形成されていると共に、該白色
反射層には、光源部側から先端部に向かって漸次幅広と
なっている部分が形成されていることを特徴とする画像
形成装置が提供される。

【００１２】本発明の画像露光用照射装置において、上
記光照射ランプは、球状ハロゲンランプであることが好
ましい。また本発明の画像形成装置においては、画像露
光用光照射装置及び光学系が位置固定され、画像露光に
際して原稿台が走査駆動されることが好ましい。

【００１３】

【作用】本発明の画像露光用光照射装置を示す図１中、
（Ａ）は、該装置の平面図を示し、（Ｂ）は、該装置中
の光伝送管の光照射側とは反対側面の水平面への投影図
を示す。

【００１４】かかる図１において、この光照射装置は、
光源部１と、該光源部１に接続された光伝送管２とから
成っている。光源部１においては、遮光板から成る枠体
５の内部に球状ランプ６と反射鏡７とが設けられてお
り、球状ランプ６による照射光が光伝送管２内に伝送さ
れるような構造となっている。また光伝送管２は、光透
過率が９０％以上の透明樹脂から成っており、その先端
部８（光源部１とは反対側）は白色の反射コーティング
がなされている。この光伝送管２は、画像形成装置にお
ける原稿載置用コンタクトガラス（図示せず）の下面を
横切る様にして配置されるものである。

【００１５】本発明においては、図１（Ｂ）に示されて
いる様に、光伝送管２の一方側の面に、その長さ方向に
延びている白色反射層１０が形成される。即ち、光伝送
管２内に導入された光が白色反射層１０により反射する
ため、図１（Ａ）の矢線に示される様に、光伝送管２の
他方側の面から光が照射されるというものである。

【００１６】本発明の重要な特徴は、図１（Ｂ）に示さ
れている様に、上記白色反射層１０の幅を、光源部１側
から先端部に向かって漸次大きくなるように設定するこ
とにある。即ち、特公平４−７０６０４号公報に開示さ
れている様な従来公知の照明器具においては、図２に示
す様に、光伝送管２に形成されている白色反射層１０
は、その長さ方向にわたって一定の幅を有するものであ
った。この様に白色反射層１０の幅が一定に設定されて
いる場合、光伝送管２が石英や光学ガラスで形成されて
いる時には何ら問題を生じないのであるが、光伝送管２
が透明樹脂製である場合には、先にも説明した様に、光
の伝送損失が著しく大きいことから、一様露光を行うこ
とが困難となってしまうのである。

【００１７】例えば、光伝送管２から外部に照射される
光の長さ方向にわたっての光量分布を示す図３を参照さ
れたい。この図から理解される様に、光伝送管２が透明
樹脂製である場合、白色反射層１０が一定幅である時に
は点線Ｂで示す様に、光伝送管２の先端にいくにつれて
光量が低下してしまう。従って、このような構造の照明
具を用いて画像露光を行うと、光伝送管２の光源側では
十分な光減衰により、感光体上に明確な静電像が形成さ
れ、一定濃度の画像が得られるが、光伝送管２の先端部
側では、光量不足により光減衰が十分でなく、明確な静
電像が形成されないことになり、十分なコントラストが
得られず、かぶりのある画像しか得られないのである。

【００１８】一方、本発明に従って、白色反射層１０の
幅に変化を持たせた場合には、光伝送管２の光源側で
は、光の漏洩によりやや光量が低下しているものの、そ
の先端部側での光量低下が有効に抑制されるため、図３
の実線Ａで示されている様に、光伝送管２の長さ方向に
わたって光量分布がほぼ一定となり、一様な濃度の画像
を形成することが可能となるものである。

【００１９】尚、図１（Ｂ）に示す例では、白色反射層
１０がテーパー状に形成されているが（即ち、その幅が
連続的に変化している）、光量分布がほぼ一定に保持さ
れる限り、例えば白色反射層１０の幅が、段階的に変化
するようにすることも可能である。また図２に示されて
いる様に光源部１側端部の幅を必ずゼロにしなければな
らないというものではなく、この部分で一定長さの幅を
持たせるようにすることもできる。即ち、光源部１側端
部の幅や最も幅広となっている先端部側の幅は、光伝送
管２の径に応じて、光量分布がほぼ一定となるように設
定すればよい。

【００２０】更に上述した白色反射層１０の幅変化は、
光伝送管２の画像露光有効領域（感光体上に位置して照
射光が画像露光に寄与する領域である）において設定さ
れていればよい。例えば本発明における光照射装置に使
用される光伝送管２の他の例を図４に示したが（図１
（Ｂ）と同様の投影図である）、この図４に示される通
り、画像露光有効領域（図中、Ｘで示す）においては、
前述した白色反射層１０の幅変化を設定しておくが、光
源１側の根本部分から画像露光有効領域Ｘ迄の部分で
は、光伝送管２の全周面にわたって白色反射層１０を形
成しておくことができる。これにより、画像露光有効領
域Ｘ以外の部分での光の漏洩を有効に防止し、ランプ６
からの光を効率よく画像露光に適用することができる。
同様の意味から、光伝送管２の先端閉塞部８の内面に
は、白色反射層を形成しておくことが望ましい。

【００２１】上述した本発明において、光伝送管２を形
成する透明樹脂としては、光透過率が９０％以上のもの
であれば、強度等の物性が十分である限り、ポリメチル
メタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ジ
エチレングリコールビスアリルカーボネート、ポリ塩化
ビニル、アクリルスチレン樹脂、メタクリルスチレン樹
脂、ポリシクロヘキシルメタクリレート、ポリ４−メチ
ルペンテン−１等の任意の透明樹脂を使用することがで
きるが、一般的にはポリメチルメタクリレート樹脂が好
ましい。

【００２２】また白色反射層は、酸化チタン、酸化マグ
ネシウム、硫酸バリウム等の白色無機顔料等を常法によ
って、塗布することにより容易に形成することができ
る。更に光源となる球状ランプ６としては、ハロゲンラ
ンプ、キセノンランプ、蛍光灯など任意のものを使用す
ることができるが、一般的にはハロゲンランプが好適に
使用される。

【００２３】

【実施例】上述した本発明の画像露光用光照射装置を組
み込んだ画像形成装置の例を図５（側断面図）に示す。

【００２４】この画像形成装置において、装置枠の上部
には、原稿載置用のコンタクトガラスが組み込まれた原
稿台２０が設けられ、装置内部には、感光体ドラム２１
が回転可能に設けられ、該ドラム２１の周囲には、主帯
電器２２、現像器２３、転写及び紙分離用帯電器２４、
クリーニング装置２５及び除電器２６が、この順に配置
されている。また感光体ドラム２１とは離隔して、定着
装置２７が配置されている。

【００２５】一方、前述した本発明の画像露光用照射装
置（図５において３０で示す）は、その光伝送管が原稿
台２０を横切るようにその下方に設置されている。ま
た、この照射装置３０からの原稿反射光が、主帯電器２
２と現像器２３との間の感光体ドラム２１表面で結像す
るように、セルフォックレンズアレイ、スルーレンズ等
の光学レンズから成る光学系３１が配置されている。こ
の場合、光路の位置調整のために、反射鏡を適宜使用し
得ることは言うまでもない。

【００２６】即ち、主帯電器２２より感光体ドラム１表
面が一定の電位に一様に帯電され、次いで画像露光用光
照射装置３０を用いての画像露光により、感光体ドラム
１表面に原稿像に対応する静電像が形成される。この静
電像は、現像器２３によって現像され、可視像化された
トナー像が形成され、該トナー像は、転写及び紙分離用
帯電器２４によって所定の経路から搬送されて来た記録
紙３５に転写され、且つ転写トナー像を有する記録紙３
５が感光体ドラム１から分離される。分離された記録紙
３５は、定着装置２７に導入され、熱或いは圧力によっ
てトナー像の記録紙３５への定着が行われる。一方、転
写及び記録紙分離後の感光体ドラム１は、クリーニング
装置２５によって、その表面から残存トナーが除去さ
れ、さらに除電器２６による除電が行われ、かくして画
像形成の一サイクルが完了する。

【００２７】かかる画像形成装置においては、画像露光
用光照射装置の光源が、画像露光領域上には位置してお
らず、通常、原稿台２０（感光体ドラム１）の外側に配
置されるため、装置内の画像形成領域への放熱が有効に
防止され、装置内に格別のファンを設ける必要がない。
従って、装置内にホコリやチリ等の異物が導入されるお
それがなく、感光体ドラム表面や光学系の表面の汚染が
有効に防止され、長期間にわたって安定した画像形成を
行うことができる。またファンを設ける必要がない分、
装置の軽量化を図ることができる。

【００２８】尚、画像露光用光照射装置３０を用いての
画像露光は、該装置３０及び光学系３１を位置固定し、
原稿台２０をスライド移動することによる所謂原稿台移
動方式によって行うこともできるし、また該装置３０及
び光学系３１をスライド移動することによる光学系移動
方式によっても行うことができるが、一般的には、原稿
台移動方式によって画像露光を行うことが好ましい。即
ち、本発明の画像露光用光照射装置３０では、光源部が
原稿台２０（感光体ドラム）の外側に配置されてしまう
ため、これをスライド移動させる方式の場合には、装置
が大型化してしまうからである。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、光源に連結された透明
樹脂製光伝送管の白色反射層に幅変化を持たせたことに
より、透明樹脂の使用による光量ムラが有効に回避さ
れ、かかる照射装置を用いて一様な画像露光を行うこと
が可能となった。従って、透明樹脂製光伝送管の使用に
より、光源からの熱放射による画像形成装置内の温度上
昇の問題を、コストの増大や装置重量の増大をもたらす
ことなく解決することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像露光用光照射装置を示す図であ
り、図１中、（Ａ）は、該装置の平面図を示し、（Ｂ）
は、該装置中の光伝送管の光照射側とは反対側面の水平
面への投影図を示す。

【図２】従来公知の照明器具の光伝送管の光照射側とは
反対側面の水平面への投影図を示す。

【図３】光伝送管から外部に照射される光の長さ方向に
わたっての光量分布を示す図である。

【図４】本発明における光照射装置に使用される光伝送
管の他の例を示す図であり、光伝送管の光照射側とは反
対側面の水平面への投影図を示す。

【図５】本発明の画像露光用光照射装置を組み込んだ画
像形成装置の側断面図を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光照射ランプを備えた光源部と、該光源
   部に接続された光伝送管とから成り、該伝送管を通して
   の光照射により画像露光を行う画像露光用光照射装置に
   おいて、 前記光伝送管は、光線透過率が９０％以上の透明樹脂か
   ら形成されており、 該伝送管による光照射側方向とは実質的に反対側に位置
   している伝送管面上には、該伝送管の長さ方向に延びて
   いる白色反射層が形成されていると共に、 該白色反射層には、光源部側から先端部に向かって漸次
   幅広となっている部分が形成されていることを特徴とす
   る画像露光用光照射装置。
2. 【請求項２】 前記光照射ランプが、球状ハロゲンラン
   プである請求項１に記載の画像露光用光照射装置。
3. 【請求項３】 原稿載置用コンタクトガラスを有する原
   稿台の下面に画像露光用光照射装置が設けられ、該照射
   装置からコンタクトガラス上面に置かれた原稿に光を照
   射し、その反射光を光学系を介して、一定の電位に保持
   された感光体表面に結像することによって静電潜像を形
   成し、この静電像を現像して画像形成を行う画像形成装
   置において、 前記画像露光用光照射装置は、光照射ランプを備えた光
   源部と、該光源部に接続され且つコンタクトガラス及び
   感光体の全面を横切る様に延びている光伝送管とから成
   り、 前記光伝送管は、光線透過率が９０％以上の透明樹脂か
   ら形成されており、 該伝送管による光照射側方向とは実質的に反対側に位置
   している伝送管面上には、該伝送管の長さ方向に延びて
   いる白色反射層が形成されていると共に、 該白色反射層には、光源部側から先端部に向かって漸次
   幅広となっている部分が形成されていることを特徴とす
   る画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記画像露光用光照射装置及び光学系が
   位置固定され、画像露光に際して原稿台が走査駆動され
   る請求項３に記載の画像形成装置。