(57)【要約】【課題】潜像担持体の耐久性を向上させると共に、ポリゴンミラーに面倒れが生じたとしても静電潜像に発生するムラを減少させる。【解決手段】所定波長の光束４が照射され周辺の空気を前記光のエネルギーで電離させる潜像担持体１と、潜像担持体１の前記光束の少なくとも一部が照射される位置に対向して配置された帯電電極３とを備えてなり、潜像担持体１と帯電電極３の間に電流経路を生じさせ、帯電電極３と潜像担持体１の間に電圧を印加して電流経路に電流を流して潜像担持体１に静電潜像を形成し、帯電電極３を潜像担持体１表面の主走査方向に沿って配置され、前記光束４の副走査方向幅よりも小さい幅のスリット１３を備えて構成する。【選択図】図１
2010015010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定波長の光束が照射され周辺の空気を前記光のエネルギーで電離させる潜像担持体と、
前記潜像担持体の前記光束の少なくとも一部が照射される位置に対向して配置された帯電電極と、を備え、
前記潜像担持体と前記帯電電極の間に電流経路を生じさせ、該帯電電極と潜像担持体の間に電圧を印加して該電流経路に電流を流して潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成装置において、
前記帯電電極は、前記潜像担持体表面の主走査方向に沿って配置され、前記光束の副走査方向幅よりも小さい幅のスリットを備えることを特徴とする潜像形成装置。
【請求項２】
前記潜像担持体上に所定の電位検知パターンを形成する静電パターン形成手段と、
前記潜像担持体の表面の電位を検知する表面電位検知手段と
前記検知された表面電位情報から静電潜像のムラを補正する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の潜像形成装置。
【請求項３】
潜像担持体の表面の電位を検知する表面電位検知手段を複数個備えることを特徴とする請求項２記載の潜像形成装置。
【請求項４】
前記帯電電極及び前記潜像担持体の間に流れる電流を検知する電流検知手段と、
前記検知された電流情報に基づいて静電潜像のムラを補正する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の潜像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、帯電電極の印加電圧を変更することで静電潜像のムラを補正することを特徴とする
請求項４の潜像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、照射する前記光束のパワーを変更することで静電潜像のムラを補正することを特徴とする４の潜像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記潜像形成手段に照射される光のＤｕｔｙを変更することで静電潜像のムラを補正することを特徴とする請求項４記載の潜像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか記載の潜像形成装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜像形成装置及び画像形成装置に係り、特に所定波長の光束が照射され周辺の空気を前記光のエネルギーで電離させる潜像担持体と、前記潜像担持体の前記光束の少なくとも一部が照射される位置に対向して配置された帯電電極と、を備え、前記潜像担持体と前記帯電電極の間に電流経路を生じさせ、該帯電電極と潜像担持体の間に電圧を印加して該電流経路に電流を流すことにより潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成装置及びこの潜像形成装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来電子写真方式として、カールソンプロセスが広く採用されている。このカールソンプロセスでは、潜像担持体として、光導電性材料による層を表面に有するものが用いられるため、潜像担持体の寿命が限られている。これに対して、特許文献１には潜像担持体の表面に短波長の光束を照射し、光束の少なくとも一部が当たる位置に潜像担持体と対向して配置された帯電電極と潜像担持体との間に、光束の経路上の空気を光エネルギーで電離することにより電流経路を生じさせ、前記帯電電極と潜像担持体の間に電圧を印加して電流を流すことにより、潜像担持体上に静電潜像を形成するものが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１６２１７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に記載のものは、ポリゴンミラーによる書き込みを行う際に、ポリゴンミラーの面倒れにより、潜像担持体に照射する光の位置が副走査方向にずれる影響が考慮されていなかった。
【０００４】
図１１は特許文献１における短波長の光束と帯電電極の位置関係を説明する概略側面図である。帯電電極３は、光の透過を許容しない導電性材料で構成されると共に、発光装置２から出射した光束の一部を遮り、他の光束は帯電電極３の近傍を通過し、潜像担持体１に照射するように配置されている
【０００５】
このとき、ポリゴンミラーに面倒れが発生すると、前記潜像担持体１に照射される光束の位置がずれる場合があり、これらの場合には潜像担持体１に当たる光束の量が変化し電離量が変化することになる。このような電離量のばらつきにより、ポリゴンミラー周期の致命的な潜像ムラが発生するのである。従って、ポリゴンミラーの面倒れによる影響を小さくすれば、潜像ムラを軽減することができる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、潜像担持体の耐久性を向上させると共に、ポリゴンミラーに面倒れが生じたとしても静電潜像に発生するムラを減少させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、所定波長の光束が照射され周辺の空気を前記光のエネルギーで電離させる潜像担持体と、前記潜像担持体の前記光束の少なくとも一部が照射される位置に対向して配置された帯電電極と、を備え、前記潜像担持体と前記帯電電極の間に電流経路を生じさせ、該帯電電極と潜像担持体の間に電圧を印加して該電流経路に電流を流して潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成装置において、前記帯電電極は、前記潜像担持体表面の主走査方向に沿って配置され、前記光束の副走査方向幅よりも小さい幅のスリットを備えることを特徴とする潜像形成装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の潜像形成装置において、前記潜像担持体上に所定の電位検知パターンを形成する静電パターン形成手段と、前記潜像担持体の表面の電位を検知する表面電位検知手段と前記検知された表面電位情報から静電潜像のムラを補正する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２記載の潜像形成装置において、潜像担持体の表面の電位を検知する表面電位検知手段を複数個備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１記載の潜像形成装置において、前記帯電電極及び前記潜像担持体の間に流れる電流を検知する電流検知手段と、前記検知された電流情報に基づいて静電潜像のムラを補正する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４記載の潜像形成装置において、前記制御手段は、帯電電極の印加電圧を変更することで静電潜像のムラを補正することを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項４記載の潜像形成装置において、前記制御手段は、照射する前記光束のパワーを変更することで静電潜像のムラを補正することを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項４記載の潜像形成装置において、前記制御手段は、前記潜像形成手段に照射される光のＤｕｔｙを変更することで静電潜像のムラを補正する。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか記載の潜像形成装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る潜像形成装置によれば、光束はその幅が光束の副走査方向の幅寸法より小さな寸法のスリットを通して潜像担持体に照射されるから、ポリゴンミラーに面倒れのばらつきがあったとしても光束の前記スリットの副走査方向幅の範囲内でしか位置変化を起こさないので、バンディングが軽減され、潜像担持体の耐久性を向上させることができると共に、静電潜像に発生するムラを減少させることができる静電潜像ムラを軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１７】
以下実施例に係る画像形成装置について説明する。図１は実施例に係る潜像形成装置の構成を示す概略図である。本例に係る画像形成装置は、矢印Ａ方向に回転駆動されるドラム状の潜像担持体１と、この潜像担持体１のまわりに配置された潜像形成手段２０と、現像装置３１と、転写装置３２と、除電装置４０及びクリーニング装置３４とを備えて構成されている。なお、潜像担持体としては、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状のものを使用することができる。
【００１８】
本例に係る潜像担持体１は、導電性のベースと、このベースを覆う絶縁体層よりなる表層とを具備している。係る潜像担持体１が矢印Ａ方向に回転するとき、潜像形成手段２０によって当該潜像担持体１に画像情報に応じた静電潜像が形成される。静電潜像が現像装置３１を通過すると、帯電したトナーが静電潜像に応じて潜像担持体１に付着し、これによって潜像担持体１上にトナー像よりなる画像が形成される。
【００１９】
上記トナー像は、矢印Ｂ方向に搬送される記録紙３０に転写装置３２の作用によって転写される。そして、トナー像を担持した記録紙３０は定着装置３３で熱及び圧力でトナー像が記録紙３０上に定着される。トナー像を転写した後の潜像担持体に残る電荷は除電装置４０によって除去され、更に潜像担持体１上の転写残トナーはクリーニング装置３４によって除去されてその表面が清掃される。除電装置４０は、交流電圧が印加されるコロナ放電器を備える。
【００２０】
潜像形成手段２０は、光束を照射する発光装置２と、光束を反射させスキャンするポリゴンミラー５と、光束の方向を変更するミラー２１とを備え、帯電電極３に光束を主走査方向にスキャンして照射する。
【００２１】
次に帯電電極３に付いて説明する。図２は実施例に係る画像形成装置の帯電電極を示す概略図、図３は実施例に係る帯電電極のスリットの状態を示す模式図であり、（ａ）はスリットの構成を示す模式図、（ｂ），（ｃ）はスリットの幅と光束との関係を示した模式図である。図２に示すように、潜像担持体１と帯電電極３の間には、電圧Ｖを印加するための電源１２が設けられている。帯電電極３は、透明基盤３ａ上に金属層３ｂが配置されて構成されている。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、帯電電極３の金属層３ｂには、潜像担持体表面の移動方向に対して直行する方向に即ち、副走査方向にスリット１３が開設されている。金属層３ｂに形成されるスリットは、エッチング加工、打ち抜き加工、レーザー加工などで形成される。また、スリット１３の副走査方向の幅寸法ｗ０は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、光束４の幅寸法ｗ１の幅寸法より小さなものとしている。
【００２３】
ミラー２１から照射した短波長の光束４は、一部が帯電電極３のスリット１３を通り抜け、潜像担持体１に照射される。この光束４の経路上では、空気が光エネルギーを受けて電離することによって、帯電電極３と潜像担持体１との間に電流経路を生じる。また、帯電電極３と潜像担持体１との間に電源１２により電圧Ｖが印加され、該電流経路に電流を流すことで、潜像担持体１には静電潜像が形成されるように構成されている。
【００２４】
このときの光束４による走査方向は、レーザープリンタなどで一般的に行われているのと同じく、潜像担持体表面の移動方向に対して直行する主走査方向である。
また、静電潜像の表面電位を測定するために、表面電位計５０を潜像形成手段２０と現像装置３１の間に設置している（図１参照）。
【００２５】
そして、本例では、図３（ｂ）に示すように、スリット１３の幅を光束４の副走査方向の幅寸法ｗ１よりも小さく構成しているので、光束４は位置４ａから位置４ｂに照射位置がずれても潜像担持体１に到達する光束４の量はほとんど変化せず、電離量が変化するだけとなる。これに対して、図３（ｃ）に示すように、スリット１３の幅寸法ｗ２が光束の副走査方向の幅寸法ｗ２よりも大きくすると、光束４がスリット１３内側で移動し、結果的にスリット１３から潜像担持体１に到達する光束４の量が変化し、電離量だけでは無く、像担持体上の潜像幅や位置が変化する。
【００２６】
ここで、光束４の幅寸法について説明する。図４は光束の副走査方向の幅寸法について説明するためのグラフである。光束の副走査方向の幅とは、図４で示すように、光強度の一番高い強度を１００％としたときの、副走査方向断面での光強度を１３．５％で区切ったときの幅をいうものとする。
【００２７】
このようにスリット１３の幅寸法ｗ０が光束４の副走査方向の幅寸法ｗ１よりも小さくしていると、静電潜像位置はスリットで規定されるが、ポリゴンミラーの面倒れによる照射位置のずれなどにより、潜像電位はポリゴンの各面でばらつきが生じる。そこで、このばらつきを補正するために、たとえば装置の立ち上げ時などにポリゴンの各面ごとの電位検知パターンを前記潜像担持体上に形成することができる。この検知パターンはポリゴンの面数をＮとするとたとえば、（Ｎ−１）本ごとのラインパターンとすることができる。このパターンの本数は表面電位計の測定範囲に対応する本数形成し、その表面電位を計測する。たとえば、６００ｄｐｉの解像度で電位計の測定範囲が２ｃｍ程度とすると、５００本ほどとなる。
【００２８】
このパターンをポリゴンの各面ごとに形成し、表面電位計５０（図１参照）によって表面電位を計測する。この情報から、ポリゴン各面での帯電電位を補正するのである。この場合、ホームポジションセンサのようにどの面で書き込んでいるかを検知する手段が必要なことはいうまでもない。ポリゴンミラーを回すモーターにセンサがあっても良いし、ミラー自体にあっても良いがこの例では詳細は省略する。
【００２９】
次に前記潜像担持に形成される静電潜像のムラを低減するための制御手段について説明する。まず、潜像担持体１の表面電位検知手段である表面電位計５０を有しこの表面電位に基づいて帯電電極３の印加電圧を変化させて静電潜像のムラを軽減する例について説明する。
【００３０】
図５は画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。この制御部２００は、本来は本複写機全体の制御を統括して行うものであるが、以下の説明では帯電電極印加電圧の調整の実行に必要な機能のみ表示している。制御部２００は、複写機全体の制御を司る制御手段であり、ＣＰＵなどを備えて構成されている。制御部２００は、表面電位計５０で検知された表面電位変動から、静電潜像ムラの補正量を算出する機能を有している。また、制御部２００は、潜像担持体１と帯電電極３の間に電圧を印加するための電源１２を制御して、印加電圧をポリゴンの各面に対応して変更させる。
【００３１】
次に本例に係る制御手段の作動について説明する。図６は図５に示した制御手段による制御の状態を示すグラフである。たとえば、ポリゴン各面の検知パターンの電位が図６のようになったとする。ここで破線は潜像の理想電位を示す。この例では、第１面を照射する場合は電極印加電圧を強くし、第４面を照射する場合は電極印加電圧を弱くしてポリゴンのすべての面で潜像電位が等しくなるように調整する。印加電圧の調整量は、ルックアップテーブル等を用いて決定する。
【００３２】
次に制御手段の第２の例について説明する。この例は、表面電位計５０の信号に基づいて照射光のパワーを変化させて静電潜像のムラを軽減するものである。図７は画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。この制御部２００は、複写機全体の制御を統括して行うものであるが、以下の説明では露光パワー変更を実行するときに必要な機能のみ表示している。制御部２００は、複写機全体の制御を司る制御手段であり、ＣＰＵなどを備えて構成されている。制御部２００は、表面電位計５０で検知された表面電位変動から、静電潜像ムラの補正量を算出する機能を有している。また、制御部２００は発光装置２を制御して、書き込み光の照射パワーやＤｕｔｙを変更させる機能を有している。
【００３３】
次に制御手段の作動について説明する。ポリゴン各面の検知パターンの電位が第１例と同様に図６のようになったとすると、第１面を照射する場合は露光パワーを強くし、第４面を照射する場合は露光パワーを弱くして調整する。露光パワーの調整量は、ルックアップテーブル等を用いて決定する。
【００３４】
上記例で照射光のＤｕｔｙを変化させて静電潜像のムラを軽減するときには、ポリゴン各面の検知パターンの電位が図６のようになったとすると、第１面を照射する場合は露光Ｄｕｔｙを大きく、第４面を照射する場合は露光Ｄｕｔｙを小さくして調整する。Ｄｕｔｙの調整量は、あらかじめ用意したルックアップテーブル等を用いて決定する。
【００３５】
なお、表面電位計５０を複数個有することができる。表面電位計５０を潜像担持体１の長手方向に中央と両端で３個配置することができる。図８はポリゴンのある１面での検知パターンの電位を示すグラフである。この電位の変化はポリゴンのスキュー等による位置ずれに起因する。この３点の検知電位から長手方向各位置での平均電位を内挿して算出し、それぞれの位置でのＤｕｔｙを変更することで平均電位を長手方向に一定にするように調整する。これをポリゴン各面ごとに行う。それぞれの調整量はあらかじめ用意したルックアップテーブル等を用いて決定する。
【００３６】
次に制御手段の第３の例について説明する。この例は、電源１２と帯電電極３の間に配置した電流計６０の電流情報に基づいて静電潜像のムラを補正するものである。図９は実施例に係る潜像形成装置の構成を示す概略図である。本例では潜像担持体１と帯電電極３の間に電圧を印加するための電源１２が設けられており、流れる電流を検知する電流計６０を備えている。
【００３７】
次に本例の制御手段について説明する。図１０は画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。この制御部２００は、本複写機全体の制御を統括して行うものであるが、以下帯電電極の印加電圧を変更するときに必要な機能のみについて説明する。図１０に示すように、制御部２００は、複写機全体の制御を司る制御手段であり、ＣＰＵなどを備えて構成されている。制御部２００は、電流計６０で検知された電流変動から、静電潜像ムラの補正量を算出する機能を有している。また、制御部２００は、潜像担持体１と帯電電極３の間に電圧を印加するための電源１２を制御して、電流計６０の電流変動から印加電圧をポリゴンの各面に対応して変更させ電流値を一定にする機能を有している。印加電圧の調整量は、あらかじめ用意してあるルックアップテーブル等を用いて決定する。
【００３８】
以上説明したように、本発明に係る潜像形成装置及び画像形成装置によれば、光束をスリット経由で潜像担持体に入射して放電させることにより、ポリゴンミラーに面倒れのばらつきが会っても放電域がスリットで規制された範囲内でしか副走査方向の位置変化を起こさないようにしたので、バンディングが軽減され、静電潜像のムラを軽減することができる。
【００３９】
また、本発明によれば、放電域の位置変化は軽減できるものの、面倒れによって露光された部分の露光強度が変化することで放電量が変化し、静電潜像ムラができる場合においても、これらを解決できる。
【００４０】
また、放電量の変化は主走査方向位置によっても異なる場合があるが、本発明では、主走査方向位置による違いも考慮に入れ画像形成をすることが可能となる。
【００４１】
また、放電域の位置変化は軽減できるものの、面倒れによって露光された部分の露光強度が変化することで放電量が変化し、静電潜像ムラができる場合があるが、本発明では、これらのムラを解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例に係る潜像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】実施例に係る画像形成装置の帯電電極示す概略図である。
【図３】図３は実施例に係る帯電電極のスリットの状態を示す模式図であり、（ａ）はスリットの構成を示す模式図、（ｂ），（ｃ）はスリットの幅と光束との関係を示した模式図である。
【図４】光束の副走査方向の幅寸法について説明するためのグラフである。
【図５】画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示した制御の状態を示すグラフである。
【図７】画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】ポリゴンのある１面での検知パターンの電位を示すグラフである。
【図９】実施例に係る潜像形成装置の構成を示す概略図である。
【図１０】画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１１】特許文献１における短波長の光束と帯電電極の位置関係を説明する概略側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  潜像担持体
２  発光装置
３  帯電電極
３ａ  透明基盤
３ｂ  金属層
４  光束
４ａ  位置
４ｂ  位置
５  ポリゴンミラー
１２  電源
１３  スリット
２０  潜像形成手段
２１  ミラー
３０  記録紙
３１  現像装置
３２  転写装置
３３  定着装置
３４  クリーニング装置
４０  除電装置
５０  表面電位計
６０  電流計
２００  制御部
【図１】
2010015010.tif 000003
【図２】
2010015010.tif 000004
【図３】
2010015010.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010015010.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010015010.tif 000011
【図１０】
2010015010.tif 000012
【図１１】
2010015010.tif 000013