JPS62218972A - 画像形成装置 - 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】 ・−・　の■１ 本発明は、一般に画像形成装置に関するものであり、特
に電子写真感光体のような像担持体上に、少なくとも放
電手段及び像露光手段を用いて静電潜像を形成し、現像
、転写により画像を形成する画像形成袋Ｍに関するもの
である。

′・　　　び１．Ｉへ 従来、電子写真画像形成プロセスとしては、帯電、像露
光、現像等の画像形成プロセスから成るカールソン法、
或いは、１次帯電、像露光同時２次帯電、現像の画像形
成プロセスを有した。所謂ＮＰ法等が周知であり、斯る
画像形成プロセスを利用した画像形成装置においては、
像担持体である電子写真感光体は繰り返し使用される。

このように、感光体が祿り返し使用される場合には、感
光体は前回の像形成プロセス及びそれに続く像消去プロ
セスの履歴を受けて、前回の画像と同じレベルの画像を
得ることができないということが知られている。これは
、前画像形成プロセスによる感光体上の残留電荷により
像形成の第１ステツプである帯電手段による一様帯電工
程直前の感光体上の表面電位が前回の像形成プロセス時
とは異なり、従って順次形成される画像の濃度が増加し
く、立ち上り）、構成る場合には減少する（立ち下り）
からである。

このような連続的に形成される画像間の濃度差を解消す
るために、画像形成プロセスにおける感光体の一様帯電
の電流を、又は感光体に照射され゛る光像の光強度を連
続コピー中に順次変化させる方式が従来実施されており
、前者は調流方式、後者は調光方式と呼ばれている。

しかしながら、上記従来の７Ａ　ｌｉｔ方式或いは調光
方式では感光体の使用雰囲気温度、湿度、休止時間、使
用回数によって立ち上り（立ち下り）の程度が複雑に変
化する場合には十分対応することはできなかった。つま
り、上記諸要因は各々独立の要因となるために実際の画
像形成装置においては、上記の如き一定の変化方法によ
る調流、調光方式では完全には対応できないからである
。

更に又、従来においては帯電手段及び像露光手段の構成
及び作用効果の点においても問題があった。即ち、帯電
手段としては、従来、静電記録、電子写真法においては
、線径０．１ｍｍ程度のワイヤーに高電圧を印加するこ
とによりコロナ帯電を行なうコロナ帯電法が広く用いら
れているが、このようなコロナ帯電法では、ワイヤーが
細いため断線し易く、更にはワイヤーの汚れにより帯電
ムラが生じるため感光体への帯電及び／又は除電が不均
一となるという問題があった。

一方、露光手段は光像を感光体へと照射するために、原
稿読取り装置を有しているが、従来、原稿読取り用照明
装置として有効な長尺（細長形状）の光源としては、細
長形状の蛍光灯やハロゲンランプ等が頻繁に使用されて
いる。

蛍光灯は、光量が小さく、通常は低速用の事務機器用の
照明装置として使用されており、該蛍光灯を、最近要望
されている高速事務機器の照明装置として使用するべく
供給電力を増大し輝度（発光光量）を向上せしめると、
蛍光管内部に設置された内部フィラメントが溶解するた
め、供給電力の増大にも限界があり、現実には高速事務
機器用照明装着としては不適である。

又、ハロゲンランプは発光光量が大であり、高速の事務
機器用として使用されているが、事務機器の原稿読取り
に必要とされる可視光域より赤外領域の波長の光を多く
発生し、発光効率が悪いのみならず、斯る波長によりも
たらされる発熱作用を軽減せしめるべく冷却装置等を余
分に必要とし、事務機器の小型化、低価格化が望まれて
いる今日では好ましい照明装置とは言えない。

本発明者等は、上記の如き感光体、帯電手段及び像露光
手段の有する問題点を解決するべく、研究した結果、第
２図及び第３図に図示されるように、高周波電磁界によ
り発光する放電管１と、該放電管の外壁に配設された電
極２と、該電極に高周波を印加する高周波印加手段３と
を具備する照明装置ｉ！ｔｌｏｏを利用し、感光体上の
表面電位の変動に応じ放電管の電極に印加される前記高
周波印加手段の出力ファクターを制御することにより、
良好な品質の画像を得ることができることを見出した。

本発明は断る新規な知見に基づきなされたものである。

魚」ＬΩ」し匝 従って、本発明の目的は、上述の点に鑑み、上記の如き
感光体、帯電手段及び像露光手段の問題を同時に解決し
て、良好な品質の画像形成を可能とした画像形成装置を
提供することである。

、１　占　　　　るための 上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。

要約すれば本発明は、像担持体を帯電するための帯電手
段と、該像担持体上の表面電位を測定するための電位検
出手段と、光像を像担持体に照射するための像露光手段
と、前記電位検出手段からの信号に基づき前記像露光手
段を制御する制御手段とを少なくとも有し、該像担持体
に画像を形成する画像形成装置において、前記像露光手
段は原稿読取りのための照明装置を有し、該照明装置は
、高周波電磁界により発光する細長形状の放電管と、該
放電管の外壁に配設された電極と、該電極に高周波を印
加する高周波印加手段とを具備し、前記制御手段は該高
周波印加手段に作用し、前記電極に印加される前記高周
波印加手段の出力ファクターを制御することを特徴とす
る画像形成装置である。又、好ましい実施態様において
、高周波印加手段の出力ファクターは、放電管の電極に
印加される高周波印加手段からの出力高周波電圧、高周
波パルスのデユティ−比又は周波数とされる。

大ＪＬ例 次に、本発明に係る画像形成装置の一実施例について説
明する。本実施例では、カールソン法を利用した電子写
真画像形成装置が説明されるが、本発明は斯る方式の画
像形成装置に限定されるものではない。

第１図を参照すると、電子写真複写装置の一例が例示さ
れる０本実施例において、電子写真感光ドラム１１が矢
印Ｘ方向に回転自在に設けられ、該感光ドラムの周囲に
は電子写真画像形成手段。

即ち、帯電手段１２、表面電位検出手段１３．現像手段
１４．転写用帯電手段１５、クリーニング手段１６が配
置される。斯る諸手段は当業者には周知であるのでこれ
以上の説明は省略する。

装置の上部には原稿蔵置台１７が設けられ、その下方に
露光手段１８が配置される。該露光手段は、第２図及び
第３図に関連して説明した照明袋２ｔｌＯＯ（更に詳し
くは後で説明する）、及び該照明袋６にて照明された原
稿の光像を、帯電手段にて一様に帯電された感光ドラム
上に照射するための従来周知の光学系２０を有する。

上記構成の複写装置の作動を概略説明すると、水装置に
おいては、帯電手段１２及び露光手段１８にて感光ドラ
ム１１上に形成された潜像は現像手段１４にて顕像化さ
れ、該顕画像は給紙装着２１にて給紙された転写紙Ｐに
転写帯電手段１５により転写される。該転写紙Ｐは感光
ドラム１１から分離され、定着装置２２にて定着される
。一方、感光ドラム上の残留現像剤はクリーニング手段
１６にて除去され１次の画像形成プロセスを行なう。

未発明に従うと、感光体ｌｌ上の表面電位は上記画像形
成プロセスに先立って表面電位検出手段１３にて検出さ
れ、ηＩｇｇ手段２００を介して照明装置１００の出力
が調整される。詳しくは：５４図を参照して後述する。

次に、照明装置１００について更に詳しく説明すれば、
第２図において、放電管１は、通常ソーダガラス又はパ
イレックスガラスで作製された細長形状のガラス管内に
蛍光体を塗布して形成され　且つ放電管内部には水銀の
如き放電開始材及びＡｒの如き不活性ガスが封入される
。又、放電管１の両端に、又は両端近傍には導゛准体に
て形成される１ｍ化の少ない例えば銅又はステンレス等
とされる電極２が配設される。該電極は通常放電管の外
壁に’ｌ：Ｍシて設ζすられるが、放電管外壁から僅か
に＃　１２１１．て設けることもできる。

上記’ｉｆ極２には、高周波印加手段３にて高周波電圧
が印加される。高周波印加手段３は任意の構成とし得る
が１例えば第４図に例示されるように、高周波電圧を発
振させる高周波発振回路４と、該高周波発振回路４のた
めの入力電源５と。

高周波発振回路５からの高周波電圧を所望の電圧へと増
幅する増幅器６と、増幅器６からの高周波電圧を放電管
１のインピーダンスとマツチングさせるためのＬＣカプ
ラー６とを有する。本発明に従えば、該蕎周波印加手段
３は、その出力ファクター２即ち放電管の電極に印加さ
れる高周波印加手段からの出力高周波電圧、高周波パル
スのデユティ−比又は周波数等を上記制御手段２００か
らの信号に応じて変動せしめるための出力ファクター変
動手段８を有する。該出力ファクター変動手段８は本実
施例では、増幅回路６とＬＣカブラ７との間に配設され
る、電圧型インバータ回路、パルス幅変調インバータ回
路及び可変周波数変換器とされる。

このような構成とされる高周波印加手段３から電Ｊ４ｉ
２に高周波電圧が印加されると、放電管内の水銀ガスは
高周波電磁界により励起状態となり、紫外線（２５３，
７ｎｍ）を発生する。該紫外線は放電管内壁に塗布され
た蛍光体に作用し可視光域の光を発生せしめる。

第３図には、他の態様の照明装置が示されるが、第２図
の照明装置とは、電極の構成が相違するのみである。つ
まり本例の電極２は、第２図に関連して説明した放電管
１と同様の構成とされる細長形状の放電ｖ１の長手方向
に沿って複数回コイル状に巻付けられた形態にて該放電
管１の外壁に設けられている点で異なり、高周波印加手
段３もＰｊＳ４図に関連して説明したと同じ構成とされ
る。尚、第４図の照明装置には第２図の照明装置に比較
し電極により大きな電力を印加することができ、より大
きな光量を得ることができる点に特長がある。

上記第２図及び第３図に示す照明装置は、１ｆ極２が放
電管の外部に設けられており、従来の蛍光灯及びハロゲ
ンランプ等のように放電管内部にフィラメントを有して
おらず、電極が劣化する度合が極めて少なく、又劣化し
た時点で電極を交換することもでき、常に所墾の大きさ
の輝度（光量）を得ることが可能である。更に、斯る照
明装置は、電極に大電力を印加することができ、光量の
増大を図ることが可能である。又、斯る照明装置は、従
来のハロゲンランプのような高熱を発生することがなく
、発光効率が極めて良好であり、事務機器等に使用した
場合に冷却装置等を特別用意する必要がないという利益
がある。更に又、斯る照明装置は放電管が長尺に形成し
得るために、特に原稿読取り装置として使用した場合に
原稿幅方向にわたり照明ムラが発生せず極めて有効であ
るという特長を有する。

上記照明装置をより具体的に一例を挙げて説明すれば、
放電管の直径が５〜３０ｍｍ、長さが３００ｍｍの場合
で、放電管内部にＡｒを数Ｔｏｒｒ、更に放電開始材と
してＨ［を封入して作製された第２図の構成の放電管に
は、通常安定点灯状態時には高周波印加手段から周波数
がｌ　Ｍ　Ｈｚ〜１０２ＭＨ２，電圧がＶＰＰにて２０
０Ｖ以上、高周波パルスのデユーティ比が５〜９０％と
される高周波電圧が印加され、良好な点灯が達成される
。

次に、：５５図（及び第１図）を参照して画像形成制御
態様について説明する。

先ず、電位制御がスタートすると（ステップ５１）、感
光体１１の前回転により残晋電位の除去が行なわれる（
ステップ５２）。

続いて、照明装２１１００を消灯して、原稿露光がない
まま感光ドラムｌを回転させる。感光体１１の表面電位
は暗部電位Ｖｄとなるから、この暗部電位Ｖｄを表面電
位検出子役１３によって検出して測定する（ステップ５
３）、この測定された暗部電位Ｖｄとその目標値Ｖｄｏ
との差が許容差ＣＩ内であるか、否か判定する（ステッ
プ５４）、この判定が否定であれば、帯電手ＶＸｔ１２
放電電・流工を制御式　Δ工＝αＶｄ　　に従って制御
する（ステップ５５）。

しかる後、ステップ５３にもどって動作を繰り返す、暗
部電位Ｖｄがその目標値Ｖｄｏに許容誤差Ｃ＋内に収束
すると、ステップ５４での判定は肯定となりループを抜
は出して、次の動作に移る。

照明装置１００を、上記出力ファクター１即ち放電管の
電極に印加される高周波印加手段からの出力高周波電圧
、高周波パルスのデユティ−比又は周波数を予め設定さ
れた値に、て点灯し、標準白色板２０２（第１図）を照
らす、このような、光量の下で感光体を回転し、感光体
表面を露光する。感光体表面の電位は明部電位Ｖｌとな
り、この電位ｖｌを電位検出手段１３で測定する（ステ
ップ５６）、この測定された明部電位７文とその目標値
Ｖ見０との差１ｖ旦−Ｖ文０１が許容誤差ＣＺ内である
か否か判定する（ステップ５７）。

もし否定判定ならば、照明装置１００を点灯する高周波
出力手段の出力ファクターを制御式ΔＦ＝ｒＦに従って
制御する（ステップ５８）０次いで、ステップ５６に戻
り、ループ動作を縁り返す。旧都電位ｖＪ２がその目標
値７文０の許容誤差ＣＺ内に収束すると、ステップ５７
にて肯定判定となりループを抜は出す。

このような動作によって、放電ｒｒｉ、流Ｉ及び高周波
印加手段３の出力ファクタ−Ｆが制御設定され、電位制
御動作は終了する。

又、Ｌ記各制御式の係数α、γは、それぞれの関係式に
よるｒＡ数の傾きを示す゛もので、当業者によって適宜
決定される。

ｉ且立亘」 ヒ述の如くに構成される本発明に係る画像形成装置は、
従来の感光体、？ｉ′１電手段及び像露光手段が有する
種々の問題を同時に解決して、良好な品質の画像形成を
可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略
断面図である。 第２図及び第３図は、本発明に係る画像装置に使用され
る照明ＪＡ置の一実施例の説明図である。 第４図は、照明装置の高周波印加手段のブロック図であ
る。 第５図は、第１図の装置の制御態様を示すフロー図であ
る。 ｌ：放電管 ２：電極 ３：高周波印加手段 ｌｌ：像担持体（感光体） １２：帯電手段 １３：表面電位検出手段 １００：照明装置 ２００　：制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）像担持体を帯電するための帯電手段と、該像担持体
   上の表面電位を測定するための電位検出手段と、光像を
   像担持体に照射するための像露光手段と、前記電位検出
   手段からの信号に基づき前記像露光手段を制御する制御
   手段とを少なくとも有し、該像担持体に画像を形成する
   画像形成装置において、前記像露光手段は原稿読取りの
   ための照明装置を有し、該照明装置は、高周波電磁界に
   より発光する細長形状の放電管と、該放電管の外壁に配
   設された電極と、該電極に高周波を印加する高周波印加
   手段とを具備し、前記制御手段は該高周波印加手段に作
   用し、前記電極に印加される前記高周波印加手段の出力
   ファクターを制御することを特徴とする画像形成装置。 ２）高周波印加手段の出力ファクターは、放電管の電極
   に印加される高周波印加手段からの出力高周波電圧、高
   周波パルスのデュテイー比又は周波数である特許請求の
   範囲第１項記載の画像形成装置。