JPS61177474A - 照明装置 - Google Patents

照明装置

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JPS61177474A
JPS61177474A JP60018094A JP1809485A JPS61177474A JP S61177474 A JPS61177474 A JP S61177474A JP 60018094 A JP60018094 A JP 60018094A JP 1809485 A JP1809485 A JP 1809485A JP S61177474 A JPS61177474 A JP S61177474A
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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、電子写真式複写機、プリンタなどの静電写真
プ四セスを利用した画像形成装置、と〈K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用
いるのに適した照明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ル、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はか)か、クリー
ナーに負担を及ぼしたシ、装置内の汚染を招くととK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〕形成された静電潜像の任意の都々な
消去する必要がある九め、やはシ、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な行なう。
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10図に示す如く、像担持体310
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10
図に示すように、非画像領域Yの除電な行なうものがあ
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。
(発明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
〈K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10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2
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i!j偉領域の
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りという問題点があった。
このよう表有客先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、馬埃などが誘導されてL
ED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。
本発明は、上記従来例の斯かる問題点を解決するために
なされた本ので、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シ、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
能とした照明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、本発明は、上記の目的を達成するために、像担
持体の表頁と対面するように配置され、該像担持体を照
明することくより、像担持体上の不要な電荷の除電を行
なうための照明装置において、発光素子と、該発光素子
から照射される光が像担持体上を矩形状に照明するよう
に光の一部を遮る遮光部材と、少なくとも遮光部材よシ
像担持・体側に配設されるレンズ部材とを備えるように
構成されている。
(実施例) 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第8
図には本発明に係る照明装置lを適用した画像形成装置
2が示されてお)、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8図の矢印a方
向に回動可能に軸支されておル、この像担持体6の周囲
には、−法令電器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。
本発明に係る照明装置1は、像担持体6の周囲にあって
、−法令電器7と現像器80間に配設される。また、像
担持体6の周フには、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、−法令電器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シ、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(&)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)、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の表面と対面とするよう
に、軸方向全幅にわたって多数配列されておフ、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が一定間隔て直線状に配
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、LE
D12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辿
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7ランジ部21から
なル逅光部材の先端には矩形状の開口部22が形成され
ている。なお、ここで必ずしも内向7ランソ部は必要で
はなく、第1図(b)のような形状でも矩形状の開口が
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プレイの基板(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1
4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1.8の前ff1K配設される。
その際、もちろんのことなから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
ル角θを小さくして像担持体6上に照射するものであシ
、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との間隔り、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1
4に一付着するととKよる光量低下を防ぐものである。
なお、遮光部材13の開口部22の大きさ、LHD12
からレンズ部材14までの光路長など各部の寸法は、像
担持体6上を所定の条件で照明するように設定する必要
がある。ちなみに、波長610 rm4LED 12を
用い、レンズ部材14の材質として屈折率的1.5のア
クリルを用いた場合、各部の寸法の一例としては第4図
及び第5図に示すように&る。各LED12間の間wI
ILx−2,5msLED12の発光チップ15からレ
ンズ部材14までの光路長L2= 2.Owm、そのう
ちモールド16の部分Ls = 1 、 s W 1空
気の部分L4=1− Om 、開口部22の大きさ縦L
S = l 、 5 wm 、横1.@=1.4111
1.レンズ部材140曲率半径R= 2.3腸、厚さT
 = 1.4n、レンズ部材14と像担持体6との間隔
り、=2.0〜3.0Mである。
以上の構成において、本発明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よシ放射された光束は5
、遮光部材13により遮られて開口部22のみから矩形
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〕角θを小さく絞られ、像担持体6上に矩
形状に照射される。なお、LED 12とLED 12
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LED 12 K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によって矩形状の、光束に整形され、さらにレン
ズ部材14によル広がシ角θをφさく絞られて像担持体
6上に高い照度で矩形状に照射され、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と相似の矩形状に照
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、各LED12が照明する領域り、Eが、
第6図に示すように、互いに隙間なく隣接するよう各L
ED 12、遮光部材13及びレンズ部材14の位置や
形状を設定することによフ、像担持体6表面の光量分布
は、第7図に示すように、画像領域Aには光がもれず、
非画像領域Bだけをシャープに高い照度で照明するとと
ができ、光量分布における谷の部分の光量でも、像担持
体6を除電する(DIIC必要なレベルよ〕高いので、
非画像領域Bは均一に除電される。なお、隣接するLE
D12が照明する領域は互いに重なり合うようにしても
よい。
図示の実施例では、レンズ部材14を直線状に一体的に
配列してレンズアレイ19とした場合について説明した
が、こうした場合には、レンズ部材14を多数高精度に
配列した状態で容易に製造でき、レンズ部材14’e個
別に形成して配列した場合のように、各レンズ部材14
の配列精度に誤差があると、直線状に配列された各LE
D12からの光束が、第9図に示すように、その配列に
直交する方向にバラツキが生じて、像担持体6の表面を
軸方向に沿って直線状に照明できないという問題を解消
することができる。また、このようにレンズ部材14を
一連にレンズアレイ19として形成した場合には、必要
に応じて2色成形法等によって各レンズ部材14の境界
に黒色の仕切シな設けるようにしてもよく・、ζうした
場合には、LED12からの光が隣接するレンズ部材1
4に入射するのをよ〕確実に防止することができる。
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、像担持体上の両像領域Aの両側に非画像領
域が存在する場合であっても$す梧例を適用できること
は勿論である。
また、オ、ナム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使用
できる。
さらに1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不・突磁舎の照明装置を用い
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i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
のLEDの発光タイミングを変えることによって、像担
持体j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。
(発明の効果) 本発明は以上の構成及び作用よりなるもので、像担持体
上を矩形状11CR明するように、発光素子から照射さ
れる光を遮光部材によって31147、この遮光部材を
通過した光をレンズ部材によル絞つて像担持体上に照射
するようにしたので、像担持体上をシャープに矩形状に
照明することができる。
そのため、画像領域に除電を行なうための光束が侵入す
るのを確実に防止することができると共に、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できる。またレシズ部
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
、発光素子な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
る等種々の利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明に係る照明装置の使用状態を示す
縦断面図、第1図伽)は遮光部材の他側を示す断面図、
第2図は同照明装置のレンズ部材を取ル除いた状態を示
す平面図、第3図はレンズアレイを示す斜視図、第4図
は照明装置の各部の寸法を示す断面図、第5図は同平面
図、第6図は照明装置の光の照射状態を示す斜視図、第
7図は同照明装置の光量分布特性を示すグラフ、第8図
は本発明に係る照明装置を適用した画像形成装置を示す
概略図、第9図は照明装置の配列状態による光の照射方
向の変化を示す斜視図、第10図は従来の照明装置の使
用状態を示す概略図である。 符号の説明

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)像担持体の表面と対面するように配置され、該像
    担持体を照明することにより、像担持体上の不要な電荷
    の除電を行なうための照明装置において、発光素子と、
    該発光素子から照射される光が像担持体上を矩形状に照
    明するように光の一部を遮る遮光部材と、少なくとも遮
    光部材より像担持体側に配設されるレンズ部材とを備え
    たことを特徴とする照明装置。
  2. (2)上記発光素子、遮光部材及びレンズ部材が直線状
    に多数配列されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の照明装置。
  3. (3)多数のレンズ部材が直線状に一体的に配列されて
    レンズアレイを形成していることを特徴とする特許請求
    の範囲第2項記載の照明装置。
  4. (4)上記発光素子から光照射される像担持体上の隣合
    う領域が少なくとも接していることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項乃至第3項記載の照明装置。
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