(57)【要約】      （修正有）【課題】階調データの大きさに応じて、電流を変えて、発光素子の発光光量を変化させる画像形成装置において、発光素子の耐久性を犠牲にすることなく、長寿命化した画像形成装置を提供する。【解決手段】第１発光素子１０９の照射に加え、有機ＥＬパネル１０１が所望の位置とタイミングで短時間点灯することで、感光ドラム１０２の表面に潜像を形成する。第１発光素子１０９は、記録命令がある間、感光ドラム１０２の表面の電圧をトナーが付着しない程度の電圧まで帯電する光量の光を感光ドラム１０２に照射し続ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定光量の光で照射されることで、照射される位置が所定電位に帯電され、潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の表面を照射可能な発光光源を有する第１発光手段と、
前記像担持体の表面を照射可能な、前記第１発光手段とは異なる発光光源を有する第２発光手段と、
前記像担持体の表面に対する潜像の形成動作の際に、前記第１発光手段から照射させる位置に、前記第２発光手段からの照射を重ねて照射させることで照射される位置を前記所定電位に帯電させる制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２発光手段は、回転体である前記像担持体の回転軸方向に配列された発光素子列を前記像担持体の回転方向に複数配列していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１発光手段は、前記第２発光手段が前記像担持体と対向する側と反対の側に、前記第２発光手段と一体で設けられており、前記像担持体の潜像を担持する部分およびその周囲を照射することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体は回転体であり、前記第１発光手段は、前記第２発光手段に対して、前記像担持体の回転方向における上流側に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１発光手段の発光光源は、有機ＥＬパネルであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２発光手段の発光光源は、ＬＥＤまたは冷陰極管であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
所定光量の光で照射することで、照射される位置が所定電位に帯電し、像担持体に潜像を形成する潜像形成工程と、
前記像担持体の表面を照射する発光光源を有する第１発光工程と、
前記像担持体の表面を照射可能な、前記第１発光手段とは異なる発光光源を有する第２発光工程と、
前記像担持体の表面に対する潜像の形成動作の際に、前記第１発光工程において照射させる位置に、前記第２発光工程において照射を重ねて照射させることで照射される位置を前記所定電位に帯電させる制御工程と、を備えることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光体を用いたラインヘッドにおいて、潜像を形成する為の発光素子の他に、感光ドラム表面を予め決められた電圧まで表面電位を上げるための発光体を有する画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体上に潜像書き込む画像形成装置において書き込み手段として、有機ＥＬ素子やＬＥＤを用いたものが知られている。しかし、有機ＥＬ素子やＬＥＤを用いた固定露光装置は、半導体レーザをポリゴンミラーで反射させて像担持体上に潜像を描く従来型の露光装置に比べ、輝度の制御が難しく階調出力を表現するのが困難だった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４１１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで特許文献１では、階調データの大きさに応じて、電流を変えて、発光素子の発光光量を変化させる画像形成装置が開示されている。しかし特許文献１の露光方式では、発光素子に流す電流を多くして光量をかせぐ為に、発光素子の耐久性を犠牲にするものであった。
【０００５】
よって本発明は、発光素子の耐久性を犠牲にすることなく、長寿命化した画像形成装置および画像形成方法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】
【０００６】
そのため本発明の画像形成装置は、所定光量の光で照射されることで、照射される位置が所定電位に帯電され、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の表面を照射可能な発光光源を有する第１発光手段と、前記像担持体の表面を照射可能な、前記第１発光手段とは異なる発光光源を有する第２発光手段と、前記像担持体の表面に対する潜像の形成動作の際に、前記第１発光手段から照射させる位置に、前記第２発光手段からの照射を重ねて照射させることで照射される位置を前記所定電位に帯電させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば第１発光素子が、感光ドラム表面の電圧をトナーが付着しない程度の電圧まで帯電する光量の光を照射し、更に感光ドラム表面を第２発光素子が照射する。これによって、発光素子の耐久性を犠牲にすることなく、長寿命化した画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ発光素子を示した図である。
【図２】（ａ）は発光素子を示した図であり、（ｂ）は記録媒体を示した図である。
【図３】画像形成装置を使用した電子写真装置の転写部を模式化した断面図である。
【図４】第２発光素子と第１発光素子とを一体化した露光装置の断面模式図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、第２発光素子と第１発光素子を示した図である。
【図６】画像形成装置を使用した電子写真装置の転写部を模式化した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。  
図１（ａ）は、本実施形態における感光体の表面を光によって潜像を形成するための有機ＥＬパネル１０１を正面から見た模式図である。有機ＥＬパネル１０１には、主走査方向（Ｘ方向）に配列された有機ＥＬ素子Ｌ（発光素子列）が、副走査方向（Ｙ方向）に複数配列されている。
【００１０】
図１（ｂ）は、本実施形態における第２の面発光素子Ｍを有する第１発光素子１０９を正面から見た模式図である。第１発光素子１０９は、有機ＥＬパネル１０１における感光体と対向していない面に設けられており、有機ＥＬパネル１０１を介して感光ドラム（像担持体）１０２の表面の電圧をトナーが付着しない程度の電圧まで帯電する光量の光を照射する。
【００１１】
図２（ａ）は、図２（ｂ）に示す画像Ｐ１を形成する場合に、点灯する有機ＥＬ素子Ｌ１−１を黒色で、点灯しない有機ＥＬ素子Ｌ１−２を白色で示した図である。
【００１２】
図３は、本実施形態における画像形成装置（以下、プリンタともいう）を使用した電子写真装置の転写部を模式化した断面図である。
【００１３】
図４は、本実施形態における第２発光素子１０１と第１発光素子１０９とを一体化した露光装置の断面模式図である。第２発光素子１０１は、透明正電極Ｌ１０１、正孔輸送層Ｌ１０２、発光層Ｌ１０３、電子輸送層Ｌ１０４、透明負電極Ｌ１０５を備えている。また、第１発光素子１０９は、透明正電極Ｍ１０１、正孔輸送層Ｍ１０２、発光層Ｍ１０３、電子輸送層Ｍ１０４、透明負電極Ｍ１０５、反射板Ｍ１０６、透明絶縁層Ｍ１０７を備えている。
【００１４】
不図示のＰＣで、ページごとにビットマップ化し、主走査方向について１画素単位の発光データの変換が行われ、副走査方向について用紙先端をトリガーとして時間によって発光タイミングを確定した記録データがＰＣよりプリンタ本体に送られる。プリンタは、ＰＣより記録データが１ページ分送信されると、回転体である感光ドラム１０２を有機ＥＬパネル１０１の副走査方向Ｙに略平行に回転させる。図３に示すように、本実施形態の画像形成装置は、有機ＥＬパネル１０１、感光層を表面に形成された感光ドラム１０２、感光ドラムの所定電位に帯電された潜像部にトナーを現像させる現像ユニット１０３、感光ドラムに当接する転写ローラ１０４を備えている。更に画像形成装置は、転写後に感光ドラム１０２上に残留したトナーを回収するクリーニングブレード１０５、回収したトナーを収納する廃トナーボックス１０６、感光ドラム１０２表面の電位を均一に帯電するＣローラ（帯電ローラ）１０７を備えている。更に画像形成装置は、有機ＥＬパネル１０１と感光ドラム１０２の間に光学系レンズアレイ１０８と、感光体表面の電圧をトナーが付着しない程度の電圧まで帯電する為の光量の光を感光体に照射する露光ユニット１２０を備えている。このような画像記録装置の感光ドラム１０２と転写ローラ１０４との間に用紙Ｐが搬送され、感光ドラムからトナーを転写され、画像が用紙Ｐの表面に形成される。
【００１５】
本実施形態では、光学系レンズアレイ１０８として日本板硝子株式会社製ＳＬＡ１２ＤＧ−１−３３．４を使用しているが、設計時の要件により、光学系レンズアレイの種類はこの限りではない。また、感光ドラム１０２は、有機ＥＬパネル１０１の副走査方向（Ｙ方向）に略平行に回転する。
【００１６】
本実施形態における画像形成装置での記録方法について具体的に説明する。図２（ｂ）のような、副走査方向に１画素分の幅の、一直線の画像Ｐ１を記録する場合、不図示の制御部は、第２発光素子である有機ＥＬパネル１０１の主走査列Ｘ１〜Ｘ１７の各列の中の有機ＥＬ素子を１個点灯する。また、副走査方向（矢印Ｙ方向）の点灯タイミングは、感光ドラム１０２の回転速度により変わる。感光ドラム１０２の回転方向Ｓが走査列Ｙ１からＹ６に向かう場合、走査列Ｙ２の点灯タイミングは、走査列Ｙ１よりも走査列Ｙ１から走査列Ｙ２までの距離分遅くなり、走査列Ｙ３は走査列Ｙ１よりも走査列Ｙ１から走査列Ｙ３までの距離分遅く点灯する。
【００１７】
さらに第１発光素子１０９は、記録命令がある間、感光ドラム１０２の表面の電圧をトナーが付着しない程度の電圧まで帯電する光量の光を感光ドラム１０２に照射し続ける。その際第１発光素子１０９は、感光ドラム１０２表面のトナーを付着させる部分と、そのトナーを付着させる部分の周囲であるトナーを付着させない部分にも光を照射する。このように第１発光素子１０９が、感光ドラム１０２表面の電圧をトナーが付着しない程度の（閾値未満の）電圧まで帯電する光量の光を照射する。これによって、第２発光素子の有機ＥＬ素子がトナーを付着させる部分に短時間点灯するだけで、感光ドラム１０２表面の電圧を（閾値以上の）トナーを付着可能な電圧まで帯電することができる。つまり、感光ドラム１０２表面のトナーを付着させない部分では、第２発光素子の有機ＥＬ素子は点灯しない（潜像の非形成動作）。有機ＥＬパネル１０１および第１発光素子１０９によって、感光ドラム１０２の表面に潜像形成を行った（担持させた）後、現像ユニット１０３より、潜像にトナーを付着させ、さらにその後の画像形成動作で潜像部分に付着したトナーを記録用紙Ｐに転写する。さらに不図示の定着部で熱と圧力などでトナーを溶融して記録用紙Ｐにトナーを定着させて記録を完成させる。
【００１８】
なお、本実施形態では、有機ＥＬパネル１０１の感光ドラム１０２と対向する側とは反対の側に第１発光素子１０９を設けたが、有機ＥＬパネル１０１と第１発光素子１０９との位置関係は、どちらが感光ドラム１０２と対向した位置にあってもよい。つまり、第１発光素子１０９の背面に有機ＥＬパネル１０１が設けられていてもよい。
【００１９】
また、本実施形態では第１発光素子１０９は面発光素子Ｍを備えていたが、有機ＥＬパネル１０１のように複数の有機ＥＬ素子が配列されたものでもよい。
【００２０】
このように、第１発光素子１０９の照射に加え、有機ＥＬパネル１０１が所望の位置とタイミングで短時間点灯することで、感光ドラム１０２の表面に潜像を形成する。これによって、第２発光素子を長寿命化した画像形成装置を実現することができた。
【００２１】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００２２】
図５（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態における第２発光素子１０１と第１発光素子を示した図である。本実施形態では、第１発光素子にＬＥＤ及び冷陰極管を使用した場合を説明する。
【００２３】
図５（ａ）のＢ１０１は、第１発光素子であるＬＥＤであり、記録命令がある間、感光ドラム１０２の表面の電圧をトナーが付着しない程度の電圧まで帯電する光量の光を感光ドラム１０２に照射可能となっている。
【００２４】
図５（ｂ）のＣ１０１は、第１発光素子である冷陰極管あり、記録命令がある間、感光ドラム１０２の表面の電圧をトナーが付着しない程度の電圧まで帯電する光量の光を感光ドラム１０２に照射することができる。
【００２５】
このように、第１発光素子にＬＥＤまたは冷陰極管を使用して照射するのに加え、有機ＥＬパネル１０１が所望の位置とタイミングで短時間点灯することで、感光ドラム１０２の表面に潜像を形成する。これによって、第２発光素子を長寿命化した画像形成装置を実現することができた。
【００２６】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００２７】
図６は、本実施形態の画像形成装置を使用した電子写真装置の転写部を模式化した断面図である。
【００２８】
本実施形態は、第１の実施形態に対し、第１発光素子２０９を第２発光素子２０１の感光ドラム２０２の回転方向Ｓの上流側に設けた構成である。不図示の制御部によって記録命令が送られてきた場合、第１発光素子２０９を点灯し、感光ドラム２０２の表面の電圧をトナーが付着しない程度の電圧まで帯電する光量の光を感光ドラム２０２に照射する。その後、第２発光素子２０１を所望の位置とタイミングで短時間点灯することにより感光ドラム２０２の表面に潜像を描き現像機２０３で潜像にトナーを付着させる。そして、転写ローラ２０４上で記録用紙Ｐに転写して、さらに図示なき定着部で熱と圧力などでトナーを溶融して記録用紙Ｐにトナーを定着させて記録を完成させる。
【００２９】
このように、第１発光素子２０９を第２発光素子２０１の感光ドラム２０２の回転方向Ｓの上流に設けて照射するのに加え、第２発光素子２０１が所望の位置とタイミングで短時間点灯することで、感光ドラム２０２の表面に潜像を形成する。これによって、第２発光素子を長寿命化した画像形成装置を実現することができた。
【符号の説明】
【００３０】
１０１  第２発光素子（有機ＥＬパネル）
１０２  感光ドラム
１０３  現像ユニット
１０７  Ｃローラ
１０８  光学系レンズアレイ
１０９  第１発光素子
２０１  第２発光素子
２０２  感光ドラム
２０３  現像機
２０４  転写ローラ
２０９  第１発光素子
Ｐ  記録用紙
【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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【図６】
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