JPS62116964A - 非画像部除電装置を有する複写機 - Google Patents

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】 く技術分野〉 この発明は、複写用紙上において原稿の画像部以外の範
囲に画像が形成、されることを防ぐため、現像工程前に
おいて感光体表面の非画像部に光を照射し、帯電電荷を
除去する非画像部除電光源（以下、ブランクランプとい
う。）を備えてなる非画像部除電装置を有する複写機に
関する。

〈発明の概要〉 この発明に係る非画像部除電装置を有する複写機は、ブ
ランクランプを構成する複数の光源にパターン画像信号
を出力しパターン画像に対応した光源を点灯することに
よって、感光体表面にパターン画像の潜像を形成し、複
写用紙上に原稿の画像以外のパターン画像を書き込める
ようにし、さらに、ブランクランプによってパターン画
像を形成する感光体表面の位置へ光学光源の露光光が照
射されないようにするシャッタを備え、複数の光源によ
る潜像の形成前に光学系光源の光の照射によってその部
分の帯電電荷が除去されることを防ぎ、パターン画像の
潜像形成を確実に行い得るようにしたものである。

〈発明の背景〉 電子写真複写機では原稿台上に載置した原稿の画像を感
光体の表面に露光して静電潜像を形成し、これに現像剤
を供給して顕像化し、複写用紙に転写する。感光体表面
は原稿の画像の露光に先立って単一電荷を帯電されてお
り、露光を受けなかった部分に残留している電荷によっ
て静電潜像が形成される。感光体表面の露光は光学系光
源の光の原稿からの反射光によって行われるが、感光体
表面における原稿の前、後端部および側端部では、原稿
の反射光が配光されずに、電荷が残留し現像剤を吸着し
てしまう場合がある。特に、複写倍率を縮小した場合に
は電荷の残留する範囲が広くなり、現像剤の消費量が増
加するとともに複写用紙の不必要な部分に現像剤が付着
してしまう。

このため従来の電子写真複写機は、露光工程位置の感光
体近傍にブランクランプを備え、現像工程前において感
光体表面の画像範囲外の電荷を除去するようにしている
。これは第８図（Ａ）および（Ｂ）に示すように５籠程
度の間隔で複数のＬＥＤ８２をハウジング８１の中に一
列に配したものである。ハウジング８１は各々のＬＥＤ
８２の間に隔壁８１ａを設け、隣合うＬＥＤ同士の干渉
を防いでいる。このブランクランプ８ｏの長さは感光体
の軸方向の幅にほぼ等しくされており、露光工程位置の
感光体表面にＬＥＤ８２が対向するとともに、その長手
方向が感光体の回転軸方向に位置するように設けられて
いる。

一方、電子写真法を用いたＬＥＤプリンタでは、感光体
への画像の反射光の配光の変わりにＬＥＤを高密度に配
したＬＥＤアレイを備え、このＬＥＤアレイからの光の
照射によって感光体の表面に静電潜像を形成する。ＬＥ
Ｄアレイは第９図（Ａ）に示すように、ＬＥＤ９５を１
２５ｕｍ程度のピッチで一列に配し、アノード電極９６
はｐｎ接合１個毎に取り出され、図外のカソード電極は
共通電極として取り出されている。

このＬＥＤアレイ９１は第９図（Ｂ）に示す駆動回路を
備えている。ＬＥＤ９５のアノード電極９６のそれぞれ
に制限抵抗９２を介してトランジスタ９３のエミッタ素
子が接続され、トランジスタ９３のそれぞれはシフトレ
ジスタ９４を備えている。また、これら駆動回路９９は
ＩＣ化されている。以上のようにして従来のＬＰ、Ｄプ
リンタは、ＬＥＤアレイ９１のうち必要なＬＥＤ９５の
アノード電極に電圧を供給し、これを点灯し集束性光導
電体を介して感光体表面を露光する。このＬＥＤアレイ
９１による露光によって感光体表面上に静電潜像を形成
する。

以上のような光プリンタの機能を従来の複写機に付加し
、原稿台上に載置された原稿の画像以外の所望の画像を
複写用紙上に形成することができるようにし、複写機の
機能向上が望まれていた。

〈発明の目的〉 この発明の目的は上記背景に鑑み、ブランクランプを有
効に活用して原稿の画像以外の画像を複写用紙上に形成
することができるようにし、しがもその画像形成を確実
に行い得るようにすることによって機能の向上を実現で
きる複写機を提供することにある。

〈発明の構成および効果〉 この発明の非画像部除電装置を有する複写機は、ブラン
クランプを感光体表面に対向して設けられた複数の光源
で構成するとともに、非画像部除電モードまたはパター
ン画像形成モードを選択するモード切換手段と、非画像
部除電モード時に非画像部に対応する複数の光源を点灯
する非画像部除電手段と、パターン画像形成モード時に
複数の光源にパターン画像信号を出力し、パターン画像
に対応した光源を点灯するパターン画像形成手段と、同
じくパターン画像形成モード時に、感光体表面における
パターン画像形成位置への光学系光源の露光光を遮蔽す
るシャッタとを設けたことを特徴とする。

以上の構成によりこの発明によれば、モード切換手段に
よりパターン画像形成モードが選択された際にブランク
ランプを構成する複数の光源にパターン画像形成手段に
よって、パターン画像信号を出力し、パターン画像に対
応した光源を点灯することができる。これによって感光
体の表面にパターン画像の潜像を形成し、転写工程にお
いて複写用紙上にパターン画像を形成することができる
。一方非画像除電モードが選択された際には複数の光源
を通常のブランクランプとして用い、感光体上の非画像
部に光を照射して帯電電荷を除去し、複写用紙上に不必
要な現像剤が付着することを防止できる。しかも、パタ
ーン画像形成モードが選択された際には、シャッタによ
りパターン画像が形成される感光体表面の位置に光学系
光源の露光光が照射されるのを防止できる。したがって
、パターン画像が形成される感光体表面の位置が、パタ
ーン画像の潜像を形成する以前に光学系の露光を受け、
その位置の帯電電荷が除去されてしまうことを防止でき
る。これによって複数の光源の光の照射によるパターン
画像の潜像の形成を確実に行うことができる。

〈実施例〉 （ａ）構造説明 第２図は、この発明の実施例である非画像部除電装置を
有する複写機の複写プロセス部の構成を示す正面の略図
である。

感光体ドラム２１の外周部近傍には帯電チャージャ２２
、現像装置２３、転写チャージャ２４、剥離チャージャ
２５、クリーナ２６および除電ランプ２７が備えられて
い・る。帯電チャージャ２２と現像装置２３との間には
図外の光学系光源の光の原稿からの反射光が矢印Ａ方向
に配光される。

反射光が配光される露光工程位置の近傍には複数の光源
であるＬＥＤアレイ１が感光体ドラム２１の表面に対向
して備えられている。このＬＥＤアレイ１は反射光を遮
る位置にシャッタ４を備えている。

複写プロセス時において感光体ドラム２１は矢印Ｃ方向
に回転し、まず帯電チャージャ２２によりその表面に単
一極性の電荷が帯電される。次いで原稿からの反射光に
よる露光を受け、静電潜像が形成される。さらに現像装
置２３が有するマグネットローラ２３ａの回転によって
現像剤が供給される。現像剤中のトナーは帯電チャージ
ャ２２による帯電電荷の極性と反対の極性を有し、この
トナーが静電潜像に吸着して顕像を形成する。感光体ド
ラム２１の矢印Ｃ方向の回転に同期して複写用紙が矢印
Ｂ方向に搬送され、複写用紙の表面に転写チャージャ２
４によってトナー画像が転写される。この転写工程を終
了した感光体ドラム２１の表面はクリーナ２６が有する
ブレード２６ａによって残留しているトナーをかき落と
され、さらに除電ランプ２７によって残留電荷を消去さ
れて次回の複写プロセスに備える。

露光工程において原稿からの反射光を受けた部分は帯電
電荷が除去され、反射光による露光を受けなかった部分
に帯電電荷が残って潜像を形成する。したがって感光体
表面上において原稿の画像範囲以外の部分も露光を受け
ず、帯電チャージャ２２により帯電された電荷が残留し
、トナー画像か形成されてしまう。このような非画像形
成部にまでトナーが付着されるとその使用量が増加し、
ランニングコストが上昇してしまう。これを防止するた
めに露光工程位置にＬＥＤアレイ１を備えて、感光体ド
ラム２１の表面の非画像形成部分に光を照射し、現像工
程の手前で電荷を除去する。

第３図（Ａ）および（Ｂ）は、上記複写機が有する非画
像部除電装置の一部を構成するＬＥＤアレイのそれぞれ
側面図および斜視図であり、ともに感光体側から見た図
である。

ＬＥＤアレイ１は、５ｆｌピツチで一列に配されたＬＥ
Ｄ３と、発光部が１２５μｍで配列された高密度ＬＥＤ
アレイ２とから構成されている。高密度ＬＥＤアレイ２
の前方には集束性ロッドレンズアレイ３１が備えられて
おり、高密度ＬＥＤアレイ２の光を集束して感光体ドラ
ム２１の表面上に照射する。

この高密度ＬＥＤアレイ２の配置位置は、第４図（Ａ）
および（Ｂ）に示すように、用いられる複写機の原稿の
基準位置によって変わる。片側を基準として原稿をセッ
トする複写機では第４図（Ａ）に示すように、基準側の
端部近傍に一つの高密度ＬＥＤアレイ２を設ける。一方
、原稿の中心位置を基準として原稿をセットする複写機
では、同図（Ｂ）に示すように使用可能な複写用紙のｑ
イズ毎に複数の高密度ＬＥＤアレイ２ａ〜２ｄを設ける
必要がある。以下この実施例が同図（Ｂ）に示すＬＥＤ
アレイであるとして説明を続ける。

第１図は、上記複写機が有するＬＥＤアレイの外観の斜
視図である。

ＬＥＤアレイ１の上面の感光体側端部近傍には溝部９が
形成されている。この溝部９にはシャッタ４が差し込ま
れており、矢印りまたはＭ方向に移動可能にされている
。このシャッタ４には、プーリ７ａ、７ｂに架は渡され
たワイヤ６が固定されている。ブーＩＪ　７　ａはシャ
ッタモータ５により正逆両方向に回転可能にされている
。シャッタ４の移動方向の幅は一つの高密度ＬＥＤアレ
イの幅よりも若干広くされている。ＬＥＤアレイ１の上
面にはリードスイッチ８ａ〜８ｅが備えられている。シ
ャッタ４には図外のマグネットが設けられており、リー
ドスイッチ８ａ〜８ｅはこのマグネットによりシャッタ
４の現在位置を検出する。シャッタ４がリードスイッチ
８ａ〜８ｅのうちの目標とする位置に達した際に、マグ
ネットによりそのリードスイッチがオンする。このとき
シャッタモータ５の駆動を停止することによって所定の
位置にシャッタ４を移動できる。

このシャッタ４は高密度ＬＥＤアレイ２ａ〜２ｄを用い
て感光体ドラム２１の表面に画像を形成する際に、原稿
からの反射光による露光によってＬＥＤアレイ１の手前
で帯電電荷が除去されてしまうのを防ぐために、高密度
ＬＥＤアレイ２ａ〜２ｄの位置において原稿からの反射
光を遮蔽する。高密度ＬＥＤアレイ２ａ〜２ｄを用いな
い場合には原稿からの反射光を遮蔽する必要がなく、シ
ャッタ４は第５図に示す無効画像領域Ｅｖ内の退避位置
にある。感光体上において現像剤が供給される範囲であ
る有効画像領域ＥａにＬＥＤアレイ１が設けられている
が、現像剤が供給されない無効画像領域Ｅｖの一方にお
いてもＬＥＤアレイ１の本体が形成されている。この無
効画像領域ＥＶには現像剤が供給されないためシャフタ
４の存在は全く問題にならない。

第６図は、上記非画像部除電装置を有する複写機の制御
部のブロック図である。

ＣＰＵ７１にはモータ駆動部７５、リードスイッチ８ａ
〜８ｅおよびエンコーダ７８が接続されている。高密度
ＬＥＤアレイ２ａ〜２ｄを用いて画像を形成する際には
オペレータは、操作部に設けられたフルキーボード７９
により所望の文字または記号を入力する。このフルキー
ボード７９によって指示された文字または記号がエンコ
ーダ７８によりバイナリコードにされ、Ｉ１０インター
フェイス７４を介してＣＰＵ７１に入力される。

ＬＥＤアレイ１の上面に設けられたリードスイッチ８ａ
〜８ｅはシャッタ４が有するマグネットを検出すると、
オン信号を出力しこのオン信号がＩ１０インターフェイ
ス７４を介してＣＰＵ７１に入力される。ＣＰＵ７１は
Ｉ１０インターフェイス７４を介してモータ駆動部７５
に駆動信号を出力し、シャッタモータ５を正逆いずれか
の方向に回転させる。また、操作部に設けられたモード
切換スイッチ１０は非画像部除電モードとパターン画像
形成モードとのいずれかを選択するスイッチである。こ
のモード切換スイッチ１０がこの発明のモード切換手段
であり、選択されたモードに応じた信号がＩ１０インタ
ーフェイス７４からＣＰＵ７１に入力される。

ＣＰＵ７１にはＲＡＭ？３およびＲＯＭ７２が接続され
ている。ＲＯＭ７２にはＣＰＵ７１の動作を規定するプ
ログラムが記憶されており、ＲＡＭ７３のメモリエリア
Ｍ１にはエンコーダ７Ｂからのコード信号が一旦記憶さ
れる。また用紙サイズ等のデータはメモリエリアＭ２に
記憶される。

パターン画像形成モード時にはメモリエリアＭ１に記憶
されたコード信号はＩ１０インターフェイス７０を介し
てキャラクタジェネレータ７６に人力される。キャラク
タジェネレータ７６はコード信号に応じたパターン画像
を形成するための信号を駆動回路７７に出力し、これを
受けて駆動回路７７は高密度ＬＥＤアレイ２を駆動する
。また、非画像部除電モード時にはメモリエリアＭ２に
記憶されたサイズ等のデータから非画像部の範囲が読み
出され、Ｉ１０インターフェイス７０を介して非画像部
の範囲に対応したオン信号が駆動回路７７に出力される
。これにより駆動回路７７はＬＥＤ３をオンする。

（ｂ）動作説明 第７図は１、上記非画像部除電装置を有する複写機の動
作の一部を示すフローチャートである。

複写機本体に電源がオンされた後、ステップｎ１　（以
下ステップｎｉを単にｎｉという。）において用紙サイ
ズ、複写倍率等のデータが入力される。またこの間にパ
ターン画像の部分書き込みを行うか否かがモード切換ス
イッチ１０の操作によって選択される。次いでｎ２でパ
ターン画像形成モードが選択されたか否かが判別される
。パターン画像形成モードが選択された場合にはｎ３に
進み、フルキーボード７９の操作によって書き込むパタ
ーンが入力される。このパターンは前述のようにエンコ
ーダ７８によってバイナリコードに変換され、Ｉ１０イ
ンターフェイス７４を介してメモリエリアＭｌに記憶さ
れる。

この後ｎ５でシャッタモータ５が駆動され、所定の位置
にシャッタ４が移動される。検出または入力された原稿
のサイズ、用紙サイズおよび複写倍率等のデータにより
シャッタ４を設置すべき位置が予め読み出されており、
ｎ６でその位置のリードスイッチ（８ａ〜８ｄのいずれ
か）がオンするとｎ７に進む。ｎ２において通常の非画
像部除電モードが選択された際には直接ｎ７に進む。

ｎ７においてプリントスイッチがオンされるとｎ８で複
写プロセスを開始する。ｎ９ではパターン画像形成モー
ドが設定されているか否かが再度判別され、パターン画
像形成モードである場合にはｎｌＯに進む。ｎｌＯでは
メモリエリアＭｌからコード信号を読み出し、キャラク
タジェネレータ７６によりコード信号に応じたパターン
信号を駆動回路７７に出力する。ｎ１２において高密度
アレイ２のうちパターン信号に対応した位置のしＥＤが
点灯される。

高密度ＬＥＤアレイ２は一次元ＬＥＤアレイであり、感
光体ドラム２１の回転に同期し、点灯するＬＥＤを変更
してパターン画像の静電潜像を形成するようにしている
。シャッタ４によって原稿からの反射光が遮られた範囲
で、入力されたパターン以外の部分に対応したＬＥＤを
点灯する。これにより感光体表面に入力されたパターン
画像の静電潜像を形成することができる。ｎ１３でパタ
ーン画像の書き込み作業が終了するとｎ１４に進み、シ
ャフタモータ５を反転する。これによってシャッタ４は
無効画像領域Ｅｖ内の退避位置に移動する。

この後メモリエリアＭ２に記憶されたデータにより非画
像部範囲をＲＯＭ７２から読み出す。れ１６で感光体ド
ラム２１の表面上の非画像部にＬＥＤアレイ１の位置が
一致するとｎ１７に進み、ＬＥＤ３をオンする。このと
き非画像部の範囲に応じ高密度ＬＥＤアレイ２も点灯さ
れる。このＬＥＤアレイ１の点灯はｎ１８で複写プロセ
スが終了するまで連続され、ｎ１８で複写プロセスが終
了するとｎ１９で設定枚数骨の複写プロセスが終了した
か否かが判別される。ｎ１９において設定枚数骨の複写
プロセスが終了していない場合にはｎ８に戻り、ｎ８〜
ｎ１９の動作を連続する。

ｎ９においてパターン画像形成モードが選択されていな
い場合には直接ｎ１５に進み、ＬＥＤアレイ１をブラン
クランプとしてのみ使用する。

以上の動作においてｎ−３〜ｎ６およびｎ１５〜ｎ１８
がこの発明のパターン画像形成手段であり、ｎ１５〜ｎ
１８が同じく非画像部除電手段である。

以上のようにこの実施例によれば、ブランクランプとし
て備えられたＬＥＤアレイ１のうち一部分を高密度ＬＥ
Ｄアレイ２により形成することにより、フルキーボード
７９で入力可能な数値、文字または記号等の画像を複写
用紙上に形成することができる。また、ブランクランプ
を構成するＬＥＤアレイ１の一部分のみを高密度ＬＥＤ
アレイ２で構成しているため、コストの増加分はわずか
である。また、パターン画像の形成が終了した後はシャ
７タ４を無効画像領域に退避させておくため、原稿の画
像形成には影響を及ぼさない。

なお、本実施例では第４図（Ａ）、　　（Ｂ）に示した
ように一つの用紙サイズに対して高密度ＬＥＤアレイは
一箇所しか設けていなかったが、一つの用紙サイズに対
して複数個の高密度ＬＥＤアレイを備えることにより、
パターン画像を形成する位置を選択可能にしてもよい。

また、本実施例ではパターン画像の入力にフルキーボー
ドを用いたが他の画像入力装置を用いてもよい。さらに
、複数の光源としてレーザ、液晶等を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である非画像部除電装置を有
する複写機が備えているＬＥＤアレイの外観図、第２図
は同複写機の複写プロセスの構成を示す正面の略図、第
３図（Ａ）および（Ｂ）は同非画像部除電装置の一部を
構成するＬＥＤアレイのそれぞれ側面図および斜視図、
第４図（Ａ）および（Ｂ）は同ＬＥＤアレイにおける高
密度ＬＥＤアレイの配置状態を示す側面図、第５図は同
非画像部除電装置の一部を構成するシャッタ４の配置状
態を示す側面図、第６図は同複写機の制御部のブロック
図、第７図は同非画像部除電装置を有する複写機の動作
を示すフローチャートである。第８図（Ａ）および（Ｂ
）は従来の複写機が有するブランクランプのそれぞれ側
面図および要部の斜視図、第９図（Ａ）および（Ｂ）は
従来のしＥＤプリンタが有するＬＥＤアレイのそれぞれ
正面図および回路図である。 １−ＬＥＤアレイ、 ２−高密度ＬＥＤアレイ、３−ＬＥＤ。 ４−シャッタ、１０−モード切換スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非画像部除電光源を感光体表面に対向して設けら
   れた複数の光源で構成するとともに、非画像部除電モー
   ドまたはパターン画像形成モードを選択するモード切換
   手段と、非画像部除電モード時に非画像部に対応する複
   数の光源を点灯する非画像部除電手段と、パターン画像
   形成モード時に複数の光源にパターン画像信号を出力し
   、パターン画像に対応した光源を点灯するパターン画像
   形成手段とを備えた複写機であって、 パターン画像形成モード時に、感光体表面におけるパタ
   ーン画像形成位置への光学系光源の露光光を遮蔽するシ
   ャッタを設けてなる非画像部除電装置を有する複写機。