JPH11174760A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は画像形成装置に関し、互換性を維持
しながら露光ユニットを交換することができる画像形成
装置を提供することを目的としている。 【解決手段】 露光ユニットを感光体の内部に形成した
内部露光型の１回転一括転写方式の画像形成装置におい
て、前記露光ユニットを構成する少なくとも１つの露光
手段の各露光素子単位に設定される光量補正データを記
憶する記憶手段を有し、該記憶手段を前記露光ユニット
と一体に形成して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関
し、更に詳しくは露光手段の各露光素子の光量を補正す
る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置は、感光体ドラム上にトナ
ー画像を形成し、そのトナー画像をコピー用紙に転写し
て画像を記録する装置である。この種の装置では、画像
データを書き込むのに通常はレーザビームによる書き込
み手段を用いる場合が多いが、近年、レーザビームの代
わりにＬＥＤアレイヘッドを露光手段として用いた画像
形成装置が開発されてきている。

【０００３】図２、図３はこの種の装置の構成例を示す
図である。図２は画像形成装置の構成例を示す図、図３
は画像形成装置の要部断面を示す図である。図におい
て、１０はドラム状の像形成体、即ち感光体ドラムで、
光学ガラス若しくは透明アクリル樹脂等の透明部材によ
って形成される円筒状の基体の外周に透明導電層、有機
感光層（ＯＰＣ）を塗布したものである。

【０００４】前記感光体ドラム１０は、一方の端部のフ
ランジ１０Ａが後述するカートリッジ３０の備えるガイ
ドピン３０Ｐにより軸受支持され、他方の端部のフラン
ジ１０Ｂが装置本体の基板４０の備える複数のガイドロ
ーラ４０Ｒに外嵌して外周の歯車１０Ｇを駆動歯車４０
Ｇに噛合し、その動力により前記の透明導電層を接地し
た状態で時計方向に回転させる。

【０００５】１１はスコロトロン帯電器で、感光体ドラ
ム１０の前記した有機感光体層に対して所定の電位に保
持されたグリッドと放電ワイヤによるコロナ放電とによ
って帯電作用を行ない、感光体ドラム１０に対して一様
な電位を与える。１２は感光体ドラム１０の内部でかつ
軸方向に配列したＬＥＤアレイヘッドとセルフオックレ
ンズとから構成される露光光学系で、図示しない画像読
み取り装置によって読み取られた各色の画像信号がメモ
リより順次読み出されて前記各露光光学系１２にそれぞ
れ電気信号として入力される。

【０００６】前述した各ライン状をなした露光光学系１
２は、何れも装置本体の基板４０に対してガイドピン４
０Ｐ１を案内として固定した円柱状の支持部材２０に取
り付けられて、感光体ドラム１０の基体内部に収容さ
れ、各露光光学系１２は何れも感光体ドラム１０の移動
方向と直交する方向に精度よく直線的に配設されてい
る。

【０００７】１３Ｙ乃至１３Ｋはイエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各現像
剤を収容する現像器で、それぞれ感光体ドラム１０の周
面に対し所定の間隙を保って同方向に回転する現像スリ
ーブ１３を備えている。前記各現像器は、前述した帯電
器１１による帯電、露光光学系１２による像露光により
形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を現像バイア
ス電圧の印加により非接触の状態で反転現像する。

【０００８】次に、本装置におけるカラー画像形成のプ
ロセスについて説明する。原稿画像は、図示しない画像
読み取り装置において、撮像素子により読み取られた画
像或いはコンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃ
及びＫの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶させ
る。

【０００９】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タが始動し前記駆動歯車４０Ｇが回動して感光体ドラム
１０を時計方向（図の矢印方向）へと回転し、同時に帯
電器１１（Ｙ）の帯電作用により感光体ドラム１０に電
位が与えられる。感光体ドラム１０は、電位が付与され
た後、前記露光光学系１２（Ｙ）において第１の色信号
即ちイエロー（Ｙ）の画像信号に対する露光が開始さ
れ、ドラムの回転走査によってその表面の感光層に原稿
画像のイエロー（Ｙ）の画像に対する静電潜像を形成す
る。

【００１０】前記潜像は、現像器１３（Ｙ）により現像
スリーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され、感
光体ドラム１０の回転に応じてイエロー（Ｙ）のトナー
像が形成される。

【００１１】次いで、感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に更に帯電器１１（Ｍ）の帯電作
用により電位が付与され、露光光学系１２（Ｍ）の第２
の色信号即ちマゼンタ（Ｍ）の画像信号による露光が行
なわれ、現像器１３（Ｍ）による非接触の反転現像によ
って、前記イエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ
（Ｍ）のトナー像が順次重ね合わせられて形成されてい
く。

【００１２】同様のプロセスにより、帯電器１１
（Ｃ）、露光光学系１２（Ｃ）及び現像器１３（Ｃ）に
よって更に第３の色信号のシアン（Ｃ）のトナー像が、
また帯電器１１（Ｋ）、露光光学系１２（Ｋ）及び現像
器１３（Ｋ）によって更に第４の色信号のブラック
（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせられて形成され、感
光体ドラム１０の１回転以内にその周面上にカラーのト
ナー像が形成される。

【００１３】これら各露光光学系による感光体ドラム１
０の有機感光層に対する露光は、ドラムの内部より前述
した透明の基体を通して行なわれる。従って、第２、第
３及び第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に
形成されたトナー像の影響を殆ど受けることなく行なわ
れ、第１の色信号に対応する画像とほぼ同等の静電潜像
を形成することが可能となる。

【００１４】また、現像器による現像作用に際しては、
それぞれ現像スリーブ１３に対して直流或いは更に交流
を加えた現像バイアス電圧が印加され、現像器の収容す
る１成分或いは２成分現像剤によるジャンピング現像が
行なわれて、透明導電層を接地する感光体ドラム１０に
対して非接触の反転現像が行われるようになっている。

【００１５】かくして、感光体ドラム１０の周面上に形
成されたカラーのトナー像は転写器１４Ａにおいて、給
紙カセット１５より搬送されるタイミングローラ１６の
駆動に同期して給紙される転写紙に転写される。トナー
像の転写を受けた転写紙は、除電器１４Ｂで除電されて
ドラム周面より分離し、定着装置１７でトナーを加熱定
着せた後、排紙ローラ１８を介して装置上部のトレイ上
に排出される。

【００１６】前述した従来のＬＥＤアレイヘッドを用い
たモノクロの画像形成装置では、露光装置はオンとオフ
の２段階で使用されているので、露光素子の光量が数％
ばらついても印字品質には影響は与えない。

【００１７】しかしながら、多階調の印字を行なう画像
形成装置や、多階調の露光を使用して見かけ上の印字密
度を向上させた画像形成装置や、カラー画像形成装置で
は、露光素子の光量ばらつきは、濃度むらや色むらとな
って印字品質を低下させる。そこで、露光装置に固有な
個々の露光素子の光量データ（以下補正データという）
により光量ばらつきを補正している。

【００１８】通常、補正データは、画像形成装置内部の
露光装置制御手段の内部にＲＯＭの形で記憶されてい
る。図４は露光素子の補正データの説明図である。縦軸
は光量、横軸は位置である。ｆ１はＬＥＤアレイヘッド
の光量特性、ｆ２はこの光量のばらつきを補正するため
の補正データ特性である。例えば、ＬＳを基準光量とす
ると、ある位置の発光素子の光量がＬであったものとす
る。このＬは、基準光量ＬＳに対してΔＬだけ不足して
いる。そこで、このΔＬを補正データとして記憶してお
くのである。つまり、この補正データは、所謂シェーデ
ィング補正データである。ＬＥＤアレイヘッドとその補
正データとは、ＬＥＤアレイメーカから補正データとセ
ットで供給される。このような構成にして、露光時に光
量を補正することにより、均一な露光を行ない、品質の
低下を防止している。

【００１９】モノクロ画像形成装置やタンデム方式のカ
ラー画像形成装置、外部露光の１回転一括転写方式カラ
ー画像形成装置においては、露光装置は画像形成装置の
構造物に固定されており、ユーザが交換することはない
ので、露光装置と補正データが固有の組み合わせを必要
としても、操作上の不便はなかった。

【００２０】図５はタンデム型カラー画像形成装置の構
成概念図である。図２と同一のものは、同一の符号を付
して示す。この方式は、感光体ドラム１０がＹ，Ｍ，
Ｃ，Ｋの色の数だけ設けられており、先ず転写紙にイエ
ロー（Ｙ）の画像の帯電、露光、現像処理を行なってイ
エローの画像を形成し、次の工程ではマゼンタ（Ｍ）の
画像の帯電、露光、現像処理を行なってマゼンタの画像
を形成し、以下同様の処理を繰り返して最後の工程でブ
ラック（Ｋ）の画像を形成して、画像形成を終了するも
のである。

【００２１】図６は従来の露光制御部の構成例を示す図
で、内部露光の１回転一括転写方式画像形成装置の要部
を示している。図において、１００はＬＥＤアレイヘッ
ド（露光装置）でこのＬＥＤアレイヘッド１００は内部
露光ユニットとして交換する側に設けられる。

【００２２】１１０は画像データとタイミング制御信号
を受けて、ＬＥＤアレイヘッド１００を駆動する露光装
置制御手段である。露光装置制御手段１１０において、
１０１は制御回路、１０２は前述した補正データが記憶
されるＲＯＭである。制御回路１０１からＬＥＤアレイ
ヘッド１００に電流制御用のＰＷＭデータ（４ビット）
が送られる。また、ＬＥＤアレイヘッド１００と制御回
路１０１間には制御信号（４ビット）がやりとりされ
る。

【００２３】補正データＲＯＭ１０２からＬＥＤアレイ
ヘッド１００に補正データ（４ビット）が与えられ、ま
た、露光装置制御手段１１０からは、ＬＥＤアレイヘッ
ド１００に４本の電源ラインが接続され、パワーが供給
される。電源の種類は、ＬＥＤ用と回路用の２種類であ
り、電源ラインはＬＥＤ用電源、内部回路用電源、ＬＥ
Ｄ用グランド（ＧＮＤ）、内部回路用グランド（ＧＮ
Ｄ）の４本である。

【００２４】この例では、ＬＥＤアレイヘッド１００が
交換する側に設けられ、補正データＲＯＭ１０２は本体
側に設けられている。次に、制御回路１０１とＬＥＤア
レイヘッド１００間でやりとりされる制御信号について
説明する。図７は各点灯信号のタイミングを示す図であ
る。信号の種類は、 ＨＳＹＮＣ：主走査の基準信号（負論理） ＳＴＲＥＱ：点灯要求信号（ＬＥＤアレイヘッド側から
の信号） ＳＴＲＯＢＥ：点灯信号（負論理） ＣＬＯＣＫ：データ書き込み用クロック の４本であり、各信号間のタイミングは、図７に示す通
りである。それぞれの信号のｔ１〜ｔ８はＬＥＤアレイ
ヘッドを確実に駆動するために、予め決められている時
間である。先ず、ＨＳＹＮＣ信号が発生すると、次に、
４ビットのＰＷＭデータが入力され、データの後にクロ
ックが入力される。そこで、ＬＥＤアレイヘッド１００
側から点灯要求信号ＳＴＲＥＱを出すと、制御回路１０
１は図に示すような点灯信号ＳＴＲＯＢＥを出力する。
この点灯信号の間に、ＰＷＭデータが各露光素子に印加
され、各露光素子はある幅だけ発光することになる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】前述した内部露光の１
回転一括転写方式画像形成装置では、感光体の耐用プリ
ント枚数毎に感光体と複数の露光装置を含む露光ユニッ
トを交換する必要があり、同時に補正データを記憶して
いる補正データＲＯＭ１０２も交換する必要がある。し
かしながら、前述したように、ＬＥＤアレイヘッド１０
０は交換側に設けられ、補正データＲＯＭ１０２は本体
側に設けられているので、ユーザの作業には適さないと
いう問題がある。ＲＯＭを交換するのではなく、画像形
成装置内部の露光装置制御手段１１０の内部に電気的に
書き換え可能な不揮発性メモリを設け、露光ユニットの
交換毎に補正データを記憶されたフロッピーディスクか
らダウンロードする方法もあるが、手数がかかり、互換
性がなくなる欠点は解消されないという問題がある。

【００２６】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、互換性を維持しながら露光ユニットを交
換することができる画像形成装置を提供することを目的
としている。

【００２７】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
本発明は、露光ユニットを感光体の内部に形成した内部
露光型の１回転一括転写方式の画像形成装置において、
前記露光ユニットを構成する少なくとも１つの露光手段
の各露光素子単位に設定される光量補正データを記憶す
る記憶手段を有し、該記憶手段を前記露光ユニットと一
体に形成したことを特徴としている。

【００２８】本発明の構成によれば、補正データを記憶
する記憶手段と露光ユニットとを一体に形成しているの
で、補正データとＬＥＤアレイヘッドが分離してしまう
ことがなくなるので、互換性を確実に維持することがで
きる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施の
形態例の要部を示すブロック図である。図６と同一のも
のは、同一の符号を付して示している。図に示す構成
は、各色毎に設けられている。図に示す装置と図６に示
す従来装置との相違点は、補正データＲＯＭ１０２を従
来の本体側から交換可能な内部露光ユニット側に移した
点である。補正データＲＯＭ１０２を内部露光ユニット
側に移したことにより、ＬＥＤアレイヘッドに与えるＰ
ＷＭデータと同期をとり、各素子毎に間違いのない補正
データを与えるため、補正データＲＯＭ１０２は位置カ
ウンタ１０３によりアドレスが与えられるようになって
いる。露光装置制御手段１１０には、画像データとタイ
ミング制御信号とが与えられている。

【００３０】制御回路１０１は４ビットの制御信号ライ
ンでＬＥＤアレイヘッド１００と接続され、また４ビッ
トのＰＷＭデータは制御回路１０１からＬＥＤアレイヘ
ッド１００に与えられている。更に、ＬＥＤアレイヘッ
ド１００を動作させるための電源も制御回路１０１から
４本の電源ラインとしてＬＥＤアレイヘッド１００に与
えられている。このように構成された装置の動作を説明
すれば、以下の通りである。

【００３１】本発明装置の動作タイミングは、図７に示
す従来装置と同じである。即ち、先ず主走査基準信号Ｈ
ＳＹＮＣが立ち下がると、制御回路１０１はＬＥＤアレ
イヘッド１００に対してＰＷＭデータを送出し、クロッ
クを与える。ＬＥＤアレイヘッド１００から点灯要求信
号ＳＴＲＥＱが制御回路１０１に通知されると、制御回
路１０１はＬＥＤアレイヘッド１００に対して点灯信号
ＳＴＲＯＢＥを与える。これにより、ＬＥＤアレイヘッ
ド１００はＬＥＤ素子に流れる電流が補正データにより
補正された駆動電流がそれぞれの発光素子に与えられ、
ＬＥＤアレイヘッド１００が与えられたＰＷＭデータに
応じて発光する。この場合において、各露光素子を流れ
る電流に対して、各露光素子毎に位置カウンタ１０３よ
り与えられるアドレスに応じた補正データが補正データ
ＲＯＭ１０２から出力されて各露光素子に流れる電流を
調整し、露光量が一定になるようにする。

【００３２】この発光は、感光体ドラム（図示せず）上
に静電潜像を形成することになる。なお、ＬＥＤ素子の
駆動制御は、流れる電流をＰＷＭ方式で駆動してもよい
し、電流そのものの大きさを変化させる制御であっても
よい。

【００３３】本発明によれば、内部露光ユニットを交換
する時には、ＬＥＤアレイヘッド１００に補正データＲ
ＯＭ１０２が一体として形成されているので、ＬＥＤア
レイヘッド１００と補正データＲＯＭ１０２とは常に同
体であり、分離することはない。従って、内部露光ユニ
ットを交換する時には、新しい内部露光ユニットが装着
されるが、この内部露光ユニットのＬＥＤアレイヘッド
１００の各露光素子の補正データが記憶される補正デー
タＲＯＭ１０２とは常に対応した状態で装着される。補
正データＲＯＭとＬＥＤアレイヘッドとは分離すること
はないので、常にシェーディング補正（光量調整）は確
実に行なわれることになる。

【００３４】このように、本発明によれば、互換性を維
持しながら露光ユニットを交換することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、露光ユニットを感光体の内部に形成した内部露
光型の１回転一括転写方式の画像形成装置において、前
記露光ユニットを構成する少なくとも１つの露光手段の
各露光素子単位に設定される光量補正データを記憶する
記憶手段を有し、該記憶手段を前記露光ユニットと一体
に形成したことにより、互換性を維持しながら露光ユニ
ットを交換することができる画像形成装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態例の要部を示すブロック
図である。

【図２】画像形成装置の構成例を示す図である。

【図３】画像形成装置の要部断面を示す図である。

【図４】露光素子の補正データの説明図である。

【図５】タンデム型カラー画像形成装置の構成概念図で
ある。

【図６】従来の露光制御部の構成例を示す図である。

【図７】各信号間のタイミングを示す図である。

【符号の説明】

１００ ＬＥＤアレイヘッド（露光装置） １０１ 制御回路 １０２ 補正データＲＯＭ １０３ 位置カウンタ １１０ 露光装置制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光ユニットを感光体の内部に形成した
   内部露光型の１回転一括転写方式の画像形成装置におい
   て、 前記露光ユニットを構成する少なくとも１つの露光手段
   の各露光素子単位に設定される光量補正データを記憶す
   る記憶手段を有し、 該記憶手段を前記露光ユニットと一体に形成したことを
   特徴とする画像形成装置。