(57)【要約】【課題】像保持体を露光する露光装置によって像保持体の除電を行う画像形成装置において、除電を行う際の露光装置の消費電流のピーク値を小さくする。【解決手段】露光装置３３は、感光体ドラム３１に静電潜像を形成する際には、供給される画像データに応じて、帯電した感光体ドラム３１を露光して静電潜像を形成する。一方、除電処理を行う際には、露光装置３３は、チップ３３−２１〜３３−４０の発光素子Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌ２５６を、感光体ドラム３１が１回転する間点灯させ、感光体ドラム３１が１回転すると、チップ３３−１〜３３−２０の発光素子Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌ２５６を感光体ドラム３１が１回転する間点灯させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、
像保持体の表面を露光する際には前記複数の発光素子のうち画像データに対応する位置の発光素子を点灯させて露光を行う一方、該像保持体に対して除電処理を行う際には該複数の発光素子を予め定められたグループ毎に点灯させ、点灯させるグループを予め定められた単位時間毎に切り換える点灯制御部と
を具備することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記点灯制御部は、前記像保持体に対して除電処理を行う際には、前記複数の発光素子を予め定められたグループ毎に点灯させ、点灯させるグループを予め定められた単位時間毎に切り換えることによって、該像保持体の表面の除電対象となる領域全体を除電する
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記複数の発光素子は、隣り合う発光素子がそれぞれ異なるグループに属するように分類される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記複数の発光素子は、前記像保持体の表面を複数の領域に分割した場合の各領域に対応する発光素子毎にグループ化される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光装置と、
前記像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電部と、
前記露光装置が前記像保持体の表面を露光することにより形成された潜像をトナーで現像し、画像を形成する現像部と、
前記画像を前記像保持体から記録媒体に転写する転写部と、
前記画像を前記記録媒体に定着させる定着部と
を具備す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、露光装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、感光体ドラムに静電潜像を現像する前に、除電装置によって不必要部分の帯電を除電する技術が知られている。例えば、特許文献１には、除電装置としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイを点灯または消灯するための駆動を、ＬＥＤ１個または複数のブロック単位で順次行う技術が記載されている。また近年では、画像形成装置において、除電装置を設ける構成とせず、感光体ドラムを露光する露光装置を用いて除電を行う装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３０９９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、像保持体を露光する露光装置によって像保持体の除電を行う画像形成装置において、除電を行う際の露光装置の消費電流のピーク値を小さくする技術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】
【０００５】
本発明の請求項１に係る露光装置は、複数の発光素子と、像保持体の表面を露光する際には前記複数の発光素子のうち画像データに対応する位置の発光素子を点灯させて露光を行う一方、該像保持体に対して除電処理を行う際には該複数の発光素子を予め定められたグループ毎に点灯させ、点灯させるグループを予め定められた単位時間毎に切り換える点灯制御部とを具備することを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る露光装置は、請求項１に記載の露光装置において、前記点灯制御部は、前記像保持体に対して除電処理を行う際には、前記複数の発光素子を予め定められたグループ毎に点灯させ、点灯させるグループを予め定められた単位時間毎に切り換えることによって、該像保持体の表面の除電対象となる領域全体を除電することを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る露光装置は、請求項１又は２に記載の露光装置において、前記複数の発光素子は、隣り合う発光素子がそれぞれ異なるグループに属するように分類されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る露光装置は、請求項１又は２に記載の露光装置において、前記複数の発光素子は、前記像保持体の表面を複数の領域に分割した場合の各領域に対応する発光素子毎にグループ化されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る画像形成装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光装置と、前記像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電部と、前記露光装置が前記像保持体の表面を露光することにより形成された潜像をトナーで現像し、画像を形成する現像部と、前記画像を前記像保持体から記録媒体に転写する転写部と、前記画像を前記記録媒体に定着させる定着部とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１及び５に係る発明によれば、像保持体を露光する露光装置によって像保持体の除電を行う画像形成装置において、除電を行う際の露光装置の消費電流のピーク値が、露光装置の発光素子をグループ単位で点灯させない場合と比べて小さくなる。
請求項２に係る発明によれば、像保持体の表面がもれなく除電される。
請求項３に係る発明によれば、除電を行う際の露光装置の消費電流のピーク値が、露光装置の発光素子をグループ単位で点灯させない場合と比べて小さくなる。
請求項４に係る発明によれば、除電を行う際の露光装置の消費電流のピーク値が、露光装置の発光素子をグループ単位で点灯させない場合と比べて小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の構成を示す図
【図２】露光装置の構成を示す図
【図３】露光装置の発光素子の点灯制御を説明するための図
【図４】除電処理における発光素子の点灯制御を説明するための図
【図５】除電処理における発光素子の点灯制御を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜構成＞
図１は画像形成装置１の構成を示す図である。画像形成装置１は、制御部１１と、画像処理部１２と、画像形成部１３とを備えている。制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリとを備えており、メモリに記憶されたコンピュータープログラムを読み出して実行することにより画像形成部１３を制御する。画像処理部１２は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を備えており、図示せぬクライアント装置又はスキャナ装置から入力された画像データに各種の画像処理を施す。なお、画像形成装置１は、図１に示す構成の他に、利用者が画像形成装置１を操作するときに用いられるＵＩ（User Interface）部を備えている。このＵＩ部は、例えば利用者の操作を受け付ける複数のボタンと、操作画像や各種のメッセージを表示するタッチパネルとを備えている。
【００１３】
画像形成部１３は、電子写真方式により画像データに応じた画像を形成する。画像形成部１３は、画像形成エンジン２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋと、中間転写ベルト２２と、二次転写ローラ２３と、定着器２４とを備えている。画像形成エンジン２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナーを用いてトナー像を形成する。具体的には、画像形成エンジン２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋはそれぞれ、感光体ドラム３１と、帯電器３２と、露光装置３３と、現像器３４と、一次転写ローラ３５とを備えている。感光体ドラム３１（像保持体の一例）は、表面に感光層が形成されており、軸を中心に回転する。帯電器３２は、感光体ドラム３１の表面を予め定められた電位に帯電させる。
【００１４】
露光装置３３は、発光ダイオード等の発光素子を複数備え、帯電した感光体ドラム３１に画像データに応じた光を照射することにより感光体ドラム３１の表面を露光し、静電潜像を形成する。現像器３４は、感光体ドラム３１上に形成された静電潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する。一次転写ローラ３５は、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２２に転写する。
【００１５】
中間転写ベルト２２は、駆動ローラ２２ａとバックアップローラ２２ｂにより支持されており、駆動ローラ２２ａにより図中の矢印Ａ方向に回転駆動される。中間転写ベルト２２は、画像形成エンジン２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの感光体ドラム３１から転写されたトナー像を二次転写ローラ２３へと搬送する。二次転写ローラ２３は、中間転写ベルト２２上に形成されたトナー像を用紙等の記録媒体に転写する。トナー像が転写された記録媒体は、定着器２４へと搬送される。定着器２４は、加熱及び加圧によりトナー像を記録媒体に定着させる。トナー像が定着された記録媒体は、画像形成装置１から排出される。
【００１６】
図２は、感光体ドラム３１と露光装置３３とを、図１の矢印Ｂ方向からみた図である。露光装置３３は、感光体ドラム３１の軸方向と水平な方向に並ぶチップ３３−１、３３−２、…、３３−４０の４０個のチップを備えている。各チップ３３−１、３３−２、…、３３−４０にはそれぞれ、感光体ドラム３１の軸方向と水平な方向に並ぶ発光素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌ２５６の２５６個の発光素子が設けられている。発光素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌ２５６は、例えば発光ダイオード等の発光素子であり、感光体ドラム３１の表面に光を照射する。以下の説明では、チップ３３−１、３３−２、…３３−４０を各々区別する必要がない場合には、説明の便宜上、これらを「チップ３３−ｉ」と称して説明する。同様に、発光素子Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌ２５６を各々区別する必要がない場合には、説明の便宜上、これらを「発光素子Ｌｊ」と称して説明する。図２に示す例では、チップ３３−１、３３−３、３３−５、…と感光体ドラム３１の表面との距離は、チップ３３−２、３３−４、３３−６、…と感光体ドラム３１の表面との距離よりも長くなっているが、各チップの位置関係はこれに限定されるものではなく、感光体ドラム３１の表面を発光素子Ｌｊにより光を照射し得る構成であればよい。露光装置３３は発光素子Ｌｊの点灯・消灯を制御する点灯制御部３３２を備えている。
【００１７】
露光装置３３により露光が行われる場合には、点灯制御部３３２の制御の下、画像データに応じた位置の発光素子Ｌｊが点灯され、点灯された発光素子Ｌｊから光が照射されることにより感光体ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム３１に形成された静電潜像は、上述したように現像器３４によってトナーで現像され、形成されたトナー像は中間転写ベルト２２に転写された後、記録媒体に転写される。
【００１８】
図３は、露光装置３３の発光素子Ｌｊの点灯制御を説明するための図である。図３においては、各発光素子Ｌｊの点灯タイミングの理解を容易にすべく、全ての発行素子Ｌｊを点灯させる場合について例示しているが、実際の露光処理においては、画像データに応じた位置の発光素子Ｌｊが図３に示される各タイミングで点灯される。図３において、各チップ３３−ｉに含まれる２５６個の発光素子Ｌｊは、予め定められた単位時間毎に（露光を行う場合は画像データの解像度に応じた点灯周期で）順に点灯される。具体的には、例えば、各チップ３３−ｉに含まれる発光素子Ｌ１（チップ３３−１に含まれる発光素子Ｌ１と、チップ３３−２に含まれる発光素子Ｌ１と、チップ３３−３に含まれる発光素子Ｌ１と、…、チップ３３−４０に含まれる発光素子Ｌ１）がまず点灯し、その後、各チップ３３−ｉの発光素子Ｌ２が点灯し、その後、各チップ３３−ｉの発光素子Ｌ３が点灯し、…といったように、各チップ３３−ｉの発光素子Ｌ１から発光素子Ｌ２５６が順に点灯され、その後休止時間ｔを経た後、再度発光素子Ｌ１から順に発光素子Ｌ２、Ｌ３、…と点灯が行われる。そのため、露光装置３３においては最大で４０個の発光素子Ｌｊが同じタイミングで点灯することになる。
【００１９】
また、露光装置３３は、露光処理を行うに加えて、画像の転写後に感光体ドラム３１の表面に残留している不要な電荷を除去する除電装置としても機能する。図４は、露光装置３３が行う除電処理の内容を説明するための図である。この除電処理においても、上述の図３に示したような時分割の点灯制御が行われる。図４の（ａ）では感光体ドラム３１の回転が１周目において点灯される発光素子Ｌｊがハッチングにより示されており、図４の（ｂ）では感光体ドラム３１の回転が２回転目において点灯される発光素子Ｌｊがハッチングにより示されている。除電処理を行う場合には、露光装置３３は、点灯制御部３３２の制御の下、除電する領域を２つに分割して除電を行う。具体的には、露光装置３３は、感光体ドラム３１の軸方向において領域を２つに分け、まず、図４の（ａ）に示すように、図中右半分（チップ３３−２１〜３３−４０）の発光素子Ｌｊを点灯させて感光体ドラム３１の図中右半分の除電を行う。感光体ドラム３１が１回転すると、右半分の除電が完了するため、露光装置３３は、図４の（ｂ）に示すように、図中左半分（チップ３３−１〜３３−２０）の発光素子Ｌｊを点灯させて感光体ドラム３１の左半分の除電を行う。
【００２０】
図４に示す例では、チップ３３−ｉが２つのグループに分けられ、グループ毎に感光体ドラム３１の１回転ずつ発光素子Ｌｊが点灯される。上述したように、各チップ３３−ｉに含まれる２５６個の発光素子Ｌｊは、図３に示した点灯制御により予め定められた時間単位で順番に点灯していくから、感光体ドラム３１の１回転目においては、チップ３３−１〜チップ３３−２０に含まれる２０個の発光素子Ｌ１が同じタイミングで点灯し、その後、チップ３３−１〜チップ３３−２０に含まれる２０個の発光素子Ｌ２が同じタイミングで点灯し、その後、チップ３３−１〜チップ３３−２０に含まれる２０個の発光素子Ｌ３が同じタイミングで点灯する、といったように、チップ３３−１〜チップ３３−２０に含まれる２０個の発光素子Ｌｊが同じタイミングで点灯する。また、２回転目においては、チップ３３−２１〜チップ３３−４０に含まれる２０個の発光素子Ｌｊが同じタイミングで点灯する。このように、この実施形態では、除電処理を行う場合に同じタイミングで点灯する発光素子Ｌｊは２０個であるため、４０個の発光素子Ｌｊが同じタイミングで点灯する場合と比してピーク電流（電流のピーク値）が半分になる。また、ピーク電流が抑えられることにより電流の制限が小さくるため、除電処理における光量を、潜像形成処理を行う場合よりも大きくしてもよい。
【００２１】
＜動作＞
次いで、画像形成装置１が行う動作について説明する。画像形成装置１は、クライアント装置やスキャナ装置等の他の装置から画像処理が指示されたり、利用者によってＵＩ部が操作されることにより画像処理が指示されると、指示された内容に従って各種の画像処理を行う。画像形成処理が指示された場合には、画像形成部１３は、制御部１１の制御の下、供給された画像データに応じて感光体ドラム３１を露光装置３３により露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像器３４によりトナーで現像した後、トナー像を記録媒体に転写して画像を形成する。
【００２２】
その後、利用者がＵＩ部を操作することによって装置の電源をオフする旨が指示されると、制御部１１は、装置の電源をオフするための各種の処理を行うとともに、露光装置３３に除電処理を行わせる。制御部１１が除電処理を露光装置３３に指示すると、露光装置３３は、上述した除電処理を行う。すなわち、画像形成部１３は、感光体ドラム３１を回転させるとともに、露光装置３３のチップ３３−１〜３３−２０に含まれる発光素子Ｌｊを、感光体ドラム３１が１回転する間点灯させる。感光体ドラム３１が１回転すると、露光装置３３の点灯制御部３３２は、チップ３３−１〜３３−２０に含まれる発光素子Ｌｊを消灯するとともにチップ３３−２１〜３３−４０に含まれる発光素子Ｌｊを点灯する。チップ３３−２１〜３３−４０に含まれる発光素子Ｌｊが点灯した状態で感光体ドラム３１が１回転すると、露光装置３３は発光素子Ｌｊを消灯し、除電処理を終了する。すなわち、この実施形態では、感光体ドラム３１を２回転させる間に除電処理を行い、２回転した後に除電処理が終了する。
【００２３】
以上説明したように本実施形態では、露光装置３３が感光体ドラム３１の除電処理を行い、この除電処理においては、露光装置３３の発光素子Ｌｊがふたつのグループ（チップ３３−１〜３３−２０、チップ３３−２１〜３３−４０）に分けられ、グループ別で点灯が行われる。
【００２４】
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその例を示す。なお、以下の各態様を組み合わせてもよい。
（１）上述の実施形態では、発光素子Ｌｊを２つの領域（グループ）に分けて、発光素子Ｌｊを領域毎に点灯させて除電処理を行うようにしたが、分割する領域の数は２に限らず、これより多くてもよい。例えば、発光素子Ｌｊを３つの領域（グループ）に分けて、まずひとつめの領域について除電処理を行い、感光体ドラム３１が１回転した後に次の領域の除電処理を行い、感光体ドラム３１が更に１回転した後の次の領域の除電処理を行う、といったように、３つの領域について領域毎に除電処理を行ってもよい。
【００２５】
（２）また、上述の実施形態では、発光素子Ｌｊを複数の領域に分けて、発光素子Ｌｊを領域毎に点灯させて除電処理を行ったが、発光素子のグループ分けの態様はこれに限らず、露光装置３３に設けられた発光素子を複数のグループに分類し、点灯させる発光素子を、予め定められた単位時間が経過する毎に、グループ毎に順に切り換えるものであればよい。例えば、図５に示すように、発光素子Ｌｊをひとつおきに点灯させてもよい。図５においては、点灯している発光素子Ｌｊがハッチングにより示されている。図５の（ａ）は、感光体ドラム３１が１回目の回転を行っている状態を示す図であり、図５の（ｂ）は感光体ドラム３１が２回目の回転を行っている状態を示す図である。１回目の回転においては、図５の（ｂ）に示されるように、発光素子Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５、…が点灯し、一方、２回目の回転においては、図５の（ｃ）に示されるように、発光素子Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６、…が点灯して除電処理を行う。図５の（ａ），（ｂ）の状態でそれぞれ１回転ずる感光体ドラム３１が回転することにより、感光体ドラム３１の表面の露光対象となる領域全体に光が照射され、この領域全体において除電が行われる。
【００２６】
図５に示す例では、発光素子Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５、…を第１のグループ、発光素子Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６、…を第２のグループとしたが、発光素子Ｌｊのグループ分けの態様はこれに限らない。例えば、発光素子Ｌ１、Ｌ４、Ｌ７、…を第１のグループ、発光素子Ｌ２、Ｌ５、Ｌ８を第２のグループ、発光素子Ｌ３、Ｌ６、Ｌ９、…を第３のグループ、といったように、発光素子Ｌｊを２つおきにグループ化してもよい。このように、複数の発光素子Ｌｊを、隣り合う発光素子がそれぞれ異なるグループに属するように分類してもよい。また、他の例として、例えば、発光素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ１１、Ｌ１２、…を第１のグループ、発光素子Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、…を第２のグループ、といったように、グループ化してもよい。
【００２７】
（３）上述の実施形態では、露光装置３３は、発光素子Ｌｊをグループ毎に点灯し、グループの数だけ感光体ドラム３１を回転させたが、感光体ドラム３１の回転数はこれに限らない。例えば、それぞれの各グループの発行素子Ｌｊが点灯している間に感光体ドラム３１を複数回回転させてもよい。また、発光素子Ｌｊの光量が充分に大きいものである場合は、３つのグループのうちの２つのグループについて点灯させる（すなわち感光体ドラム３１を２回転させる）、といったように、グループの数よりも感光体ドラム３１の回転数を少なくしてもよい。また、他の例として、例えば、図５の（ａ）と（ｂ）に示す点灯制御を行う場合において、発光素子Ｌｊの光量が或る程度多ければ、点灯させるグループを予め定められた単位時間毎に切り換えながら感光体ドラム３１を１回転させてもよい。要は、点灯制御部３３２が、感光体ドラム３１に対して除電を行う際には、発光素子Ｌｊを予め定められたグループ毎に点灯させ、点灯させるグループを予め定められた単位時間毎に切り換えることによって、感光体ドラム３１の表面の除電対象となる領域（発光素子Ｌｊによって光が照射される領域）全体を除電するものであればよい。
また、上述の実施形態では、露光装置３３は、発光素子Ｌｊをグループ毎に点灯し、グループの数だけ感光体ドラム３１を回転させることによって、感光体ドラム３１の表面の除電対象となる領域全体を除電したが、領域全体を除電するに限らず、感光体ドラム３１の表面の一部を除電する構成であってもよい。この態様においても、例えば不要な電荷が残留し易い一部の領域について除電を行うといった場合に、その領域に対応する全ての発光素子Ｌｊを一度に発光させる場合と比べてピーク電流が抑えられる。
【００２８】
（４）上述の実施形態では、装置の電源をオフする旨が指示されたタイミングで、制御部１１が露光装置３３に除電処理を行わせる場合について説明したが、露光装置３３が除電処理を行うタイミングは装置の電源をオフするタイミングに限らず、他のタイミングであってもよい。例えば、画像形成部１３が画像形成処理を完了する毎に、次の画像形成に備えて、感光体ドラム３１から不要な電荷を除去する除電処理をその都度行うようにしてもよい。また、制御部１１は、例えば、紙詰まり等のエラーが発生した場合にリカバリー後に除電処理を行わせるようにしてもよい。要は、制御部１１が予め定められたタイミングにおいて露光装置３３に除電処理を行わせるものであればよい。
【００２９】
（５）上述した制御部１１のメモリに記憶されているプログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスク（ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＦＤ（Flexible Disk））など）、光記録媒体（光ディスクなど）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピューターが読取可能な記録媒体に記憶した状態で提供し得る。また、インターネット等の通信回線を介して画像形成装置１にダウンロードさせてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１…画像形成装置、１１…制御部、１２…画像処理部、１３…画像形成部、３１…感光体ドラム、３３…露光装置、３３２…点灯制御部、Ｌｊ…発光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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