(57)【要約】【課題】画像形成モードに応じて、画像形成時の感光体の回転速度が決定する画像形成装置において、感光体表面が必要以上に照射されて、感光体の疲労が早められるという問題があった。【解決手段】１２個のＬＥＤ５０を第１ＬＥＤグループ５１または第２ＬＥＤグループ５２のどちらかにそれぞれ区分する。感光体２１表面の照射量が１２個のＬＥＤ５０が全て照射したときの半分程度でよい場合、スイッチＳＷ１およびＳＷ２のオンオフによって、第１ＬＥＤグループ５１の６個のＬＥＤだけを発光させたり、第２ＬＥＤグループ５２の６個のＬＥＤだけを発光させたりと制御する。【効果】感光体の表面が必要以上に照射されて、感光体表面の疲労を抑制できる。【選択図】            図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転速度の切り替え可能な感光体と、当該感光体表面を照射することによって、その表面上の不要な電荷を除去する除電装置とを有する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記感光体の回転速度に応じて、前記除電装置が照射する光量を制御する制御手段を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記除電装置には、電流が供給されると発光する発光素子が感光体の軸方向に所定の間隔を隔てるように設けられており、
前記発光素子が複数の発光素子群に区分され、
前記制御手段は、前記区分された発光素子群毎に発光素子に電流を供給するか否かを制御することを特徴とする、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置には、前記感光体のある一つの回転速度である標準回転速度、および当該標準回転速度で感光体が回転するときに電流が供給される発光素子の数である発光素子標準数が予め設定されており、
前記感光体が前記標準回転速度以外の回転速度で回転する場合、前記制御手段は、当該回転速度と前記標準回転速度との関係、および前記発光素子標準数に基づいて、電流を供給する前記発光素子の数を増減することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機等の画像形成装置に関し、特に電子写真方式による画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式による画像形成装置には、除電装置が備えられている。除電装置は、画像転写後の感光体表面を照射して、当該感光体表面の不要な電荷を除去している。
また、この種の画像形成装置には、印刷時の感光体の回転速度の切り替え可能なものがある。当該画像形成装置において、低速で感光体が回転する場合、高速回転時よりも画像の副走査方向に対して高解像度で画像を印刷することができる（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１０８４０６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかる画像形成装置の除電装置は、感光体の回転速度に係りなく、感光体表面に対して一定の光量で照射を行っている。これによって、感光体が低速で回転する場合、感光体の表面が必要以上に照射されて、感光体表面の疲労が早まるという問題がある。
また、感光体表面を照射する光量を調整するためには、通常シャッター機構などの大型で複雑な構成が必要となるという問題もある。
【０００５】
この発明はかかる背景のもとになされたものであり、感光体の回転速度が切り替えられる場合、感光体表面の疲労を抑制することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
この発明の他の目的は、大型で複雑な構成を必要とすることなく感光体表面を照射する光量を調整することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、回転速度の切り替え可能な感光体と、当該感光体表面を照射することによって、その表面上の不要な電荷を除去する除電装置とを有する電子写真方式の画像形成装置であって、前記感光体の回転速度に応じて、前記除電装置が照射する光量を制御する制御手段を含むことを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
この発明によると、感光体の回転速度に応じて、当該感光体表面を照射する光量を制御することができる。これによって、感光体表面が必要以上に照射されることを防止して、感光体表面の疲労を抑制することができる。
請求項２記載の発明は、前記除電装置には、電流が供給されると発光する発光素子が感光体の軸方向に所定の間隔を隔てるように設けられており、前記発光素子が複数の発光素子群に区分され、前記制御手段は、前記区分された発光素子群毎に発光素子に電流を供給するか否かを制御することを特徴とする、請求項１記載の画像形成装置である。
【０００８】
この発明によると、電流が供給されると発光する複数の発光素子が幾つかの発光素子群に区分されており、この発光素子群毎に発光素子に電流を供給するか否かを制御することができる。したがって、時間平均すると感光体表面が均等に照射されるので、感光体表面の不要な電荷を効率良く除去することができる。また、シャッター機構などの大型で複雑な構成を必要とすることなく感光体表面上の不要な電荷を効率よく除去することができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記画像形成装置には、前記感光体のある一つの回転速度である標準回転速度、および当該標準回転速度で感光体が回転するときに電流が供給される発光素子の数である発光素子標準数が予め設定されており、前記感光体が前記標準回転速度以外の回転速度で回転する場合、前記制御手段は、当該回転速度と前記標準回転速度との関係、および前記発光素子標準数に基づいて、電流を供給する前記発光素子の数を増減することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【００１０】
この発明によると、感光体のある回転速度と、その時に電流が供給される発光素子の数とを予め設定しておき、設定されている回転速度とは異なる速度で感光体が回転する場合、予め設定されている回転速度と実際に回転する速度との関係と、予め設定されている発光素子の数とに基づいて、電流を供給する発光素子の数を増減することができる。すなわち、感光体が標準回転速度より速い速度で回転する場合は、発光素子数を増やし、遅い速度で回転する場合は、発光素子数を減らす。これによって、予め設定されている回転速度とは異なる速度で感光体が回転する場合であっても、当該感光体表面の不要な電荷を除去するために適した光量でその感光体表面を照射することができる。これによって、感光体の疲労を抑制することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複写機１の構造を示す図解的な断面図である。
複写機１には、たとえば、感光体２１、メインチャージャ２２および現像装置２３を含む画像形成部２が備えられている。感光体２１は、たとえば図１の紙面垂直方向に延びる円筒体であって、画像形成時には、図１において時計回りに回転駆動される。画像形成時には、感光体２１の表面がメインチャージャ２２の放電によって一様に帯電されるようになっている。
【００１２】
この実施形態では、感光体２１は高速か低速かのいずれかで回転駆動される。低速時は、高速時の約半分の速さで回転駆動されるようになっている。ただし、この形態に限らず、たとえば高速、中速、または低速のいずれかで感光体２１が回転駆動される構成であってもよい。
画像形成部２の上方には、たとえば、レーザ走査ユニット（ＬＳＵ）３が配置されている。画像形成時には、メインチャージャ２２によって帯電された感光体２１の表面が、レーザ走査ユニット３からの照射光により、原稿画像に対応して選択的に露光される。これにより、感光体２１の表面には、いわゆる静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体２１の表面には、現像装置２３によりトナーが付着され、用紙カセット７から画像形成部２に送られてきた用紙に転写すべきトナー像が形成される。用紙への転写後、除電装置５によって感光体２１表面が照射されて、感光体２１の表面に残留している電荷は除去される。
【００１３】
感光体２１の下方には、転写ローラ４が設けられており、その表面が感光体２１の表面に対向するようにして配置されている。感光体２１の表面に形成されたトナー像は、用紙カセット７から画像形成部２に送られてきた用紙が感光体２１と転写ローラ４との間を通る際に転写される。
画像形成部２でトナー像が転写された用紙は、搬送ベルト（図示せず）によって定着装置６へと導かれる。定着装置６では、たとえば、熱ローラ６１と圧ローラ６２との間を用紙が通過する過程で、トナーの定着処理（加熱および加圧）が施される。その後、定着処理が施された用紙は複写機１外へ排出される。
【００１４】
複写機１には、マイクロコンピュータ等から構成される制御部１０が備えられており、制御部１０は複写機１各部の制御を行っている。
複写機１には様々な印刷モードが含まれており、この実施形態では高速印刷モードと高画質印刷モードの２種類の印刷モードが含まれている。高画質印刷モードが選択された場合、原稿画像は副走査方向に対して２倍に拡大されて読み取られ、その拡大された画像が低速で回転駆動する感光体２１によって画像形成される。これによって、高速印刷時の２倍の解像度で画像が印刷される。一方、高速印刷モードが選択された場合、画像は高速で回転駆動する感光体２１で画像形成される。したがって、高画質印刷モード時の約半分の時間で画像の印刷が行われる。高速印刷モードおよび高画質印刷モードのどちらのモードを選択するかは、たとえば、操作者による操作パネル（図示せず）の操作によって決定される。
【００１５】
図２は、除電装置５を感光体２１側から見た面を示す概略図である。
感光体２１側から見た除電装置５の面には、たとえば１２個の発光ダイオード（ＬＥＤ）５０が、感光体２１の軸方向に対向するように、所定の間隔を隔てて設けられている。スイッチＳＷ１およびＳＷ２は、ＬＥＤ５０に電流を供給するか否かを制御する。各ＬＥＤ５０に電流が供給された場合、各ＬＥＤ５０はそれぞれ発光し、この発光によって感光体２１表面上が照射されて、感光体２１表面上の不要な電荷が除去される。
【００１６】
この実施形態では、たとえば高速印刷モード時に１２個のＬＥＤ５０が全て発光すると、感光体２１表面の不要な電荷の除去に適した光量で感光体２１表面が照射されるように除電装置５が設計されている。また、制御部１０には、この除電装置５の標準仕様として、感光体２１の標準回転速度が高速、および標準回転速度時のＬＥＤ標準数（発光素子標準数）が１２個とそれぞれ設定されている。
一方、高画質印刷モード時に１２個のＬＥＤ５０が全て発光すると、感光体２１表面が必要以上に照射されて、感光体２１表面の疲労が早められる。このため、この実施形態では、高画質印刷モード時に感光体２１表面が必要以上に照射されることを防止するために、高画質印刷モード時に電流が供給されるＬＥＤ５０の数を制御するようになっている。
【００１７】
また、この実施形態では、１２個の各ＬＥＤ５０は、たとえば感光体２１側から見た右端から数えて奇数番目にあたる６個の第１ＬＥＤグループ５１、または右端から数えて偶数番目にあたる６個の第２ＬＥＤグループ５２のどちらかにそれぞれ区分される。そして、スイッチＳＷ１およびＳＷ２のオンオフによって、第１ＬＥＤグループ５１および第２ＬＥＤグループ５２毎に６個のＬＥＤ全てに電流を供給するか否かがそれぞれ制御される。
【００１８】
具体的には、低速で感光体２１が回転する場合、まず、その低速の回転速度と、制御部１０に設定されている標準回転速度との関係性が検知される。つまり、感光体２１が回転する速度は、標準回転速度の１／２（半分）であると検知される。
感光体２１が標準回転速度の１／２で回転する場合、１回の画像形成時に要する時間は、標準回転速度時の約２倍となる。したがって、感光体２１の低速回転時において、ＬＥＤ標準数（１２個）のＬＥＤ５０が発光すると、必要照射量の約２倍で感光体２１表面が照射されてしまう。したがって、感光体２１の低速回転時において、感光体２１表面が必要以上に照射されることを防止するためには、たとえば電流を供給するＬＥＤ５０の数をＬＥＤ標準数の半分（６個）にすればよいと判断される。
【００１９】
この実施形態では、上記判断に基づいて、たとえばスイッチＳＷ１をオンおよびスイッチＳＷ２をオフにすることにより、第２ＬＥＤグループ５２の６個のＬＥＤだけに電流が供給されるように制御する。これによって、感光体２１表面が照射される光量が高速印刷時の約半分となるので、感光体２１表面が必要以上に照射されることを防止できるとともに、高画質印刷モード時も感光体２１表面の不要な電荷の除電に適した光量で感光体２１表面が照射される。
【００２０】
なお、高画質印刷モード時において、スイッチＳＷ１をオフおよびスイッチＳＷ２をオンにすることにより、第１ＬＥＤグループ５１の６個のＬＥＤだけに電流が供給されるようにしてもよい。また、スイッチＳＷ１およびＳＷ２のオンオフを時間的に交互に繰り返すことにより、第１ＬＥＤグループ５１の６個のＬＥＤだけの電流の供給と、第２ＬＥＤグループ５２の６個のＬＥＤだけの電流の供給とが繰り返えし続けられるようにしてもよい。これによって、時間平均すると感光体２１表面が均等に照射されるので、感光体２１表面の不要な電荷を効率良く除去することができる。
【００２１】
以上のように、除電装置５に設けられた１２個のＬＥＤ５０を第１ＬＥＤグループ５１または第２ＬＥＤグループ５２のどちらかに区分し、第１ＬＥＤグループ５１および第２ＬＥＤグループ５２毎にＬＥＤに電流を供給するか否かをそれぞれ制御することによって、シャッター機構などの大型で複雑な構成を必要とすることなく感光体２１表面の不要な電荷を除去することができる。
また、除電装置５の標準仕様（標準回転速度を「高速」、および標準回転速度時のＬＥＤ標準数を「１２個」）を予め設定しておき、除電装置５の標準仕様以外の時（感光体２１の低速回転時）には、その速度と標準回転速度との関係性（標準回転速度の１／２）およびＬＥＤ標準数に基づいて、電流を供給するＬＥＤの数（６個）を制御している。これによって、除電装置５の標準仕様時以外でも、感光体２１表面は、感光体２１の不要な電荷を除去するのに適した光量で照射される。これによって、感光体２１の疲労を抑制することができる。
【００２２】
具体的には、この実施形態において、たとえば標準回転速度をＶ、およびＬＥＤ標準数をｎ個とすると、αＶの速度で感光体２１が回転する場合、αｎ個のＬＥＤに電流を供給するという関係性に基づいて、制御部５は電流を供給するＬＥＤの数を制御している（αは正の実数）。ただし、この関係性に限定する必要はなく、除電装置５の標準仕様時以外の時に、感光体２１の不要な電荷を除去するのに適した光量となるように、ＬＥＤの数を制御することのできる関係性であればなんでもよい。
【００２３】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
この実施形態では、感光体２１の標準回転速度が高速（高速印刷モード時）、およびＬＥＤ標準数が１２個であるとしたが、これに限定する必要はなく、たとえば、標準回転速度が低速、およびＬＥＤ標準数が７個である構成であってもよい。
【００２４】
１２個のＬＥＤを第１ＬＥＤグループ５１または第２ＬＥＤグループ５２のどちらかにそれぞれ区分する構成としたが、２つのグループに限定する必要はなく、たとえば感光体２１が３種類（たとえば「高速」、「中速」または「低速」）の回転速度を有する場合、１２個のＬＥＤを３つのグループのいずれかにそれぞれ区分する構成であってもよい。このとき、この区分された３つのグループ毎にＬＥＤに電流を供給するか否かを制御する構成であることが好ましい。
【００２５】
したがって、たとえば高速、中速、および低速の３種類の回転速度を有する感光体を含む画像形成装置において、中速時は低速時の４倍の回転速度で、高速時は低速時の５倍の回転速度でそれぞれ回転する場合、１２個のＬＥＤを、たとえば２個のＬＥＤを含む第１ＬＥＤグループ、８個のＬＥＤを含む第２ＬＥＤグループ、および２個のＬＥＤを含む第３ＬＥＤグループのいずかにそれぞれ区分してもよい。このとき、低速印刷時には第１ＬＥＤグループのＬＥＤに、中速印刷時には第１および第２ＬＥＤグループのＬＥＤに、高速速印刷時には第１、第２および第３ＬＥＤグループのＬＥＤにそれぞれ電流が供給されるような構成であることが好ましい。また、１２個のＬＥＤを３つのグループのいずれかにそれぞれ区分する際、各グループ内のＬＥＤの配置が感光体２１の軸方向に対して交互に配置するなどして、感光体２１の回転速度に係らず、当該感光体２１表面を効率良く除電することができるように１２個のＬＥＤを３つのグループにそれぞれ区分するような構成であることが好ましい。
【００２６】
回転速度がもっと細かい段階で変化する場合、電流を供給するＬＥＤの数を回転速度に比例するように１個単位で設定してもよい。したがって、たとえば、高速、中速、および低速の３種類の回転速度を有する感光体を含む画像形成装置において、たとえば、中速時は低速時の１．１倍で、および高速時は低速時の１．２倍でそれぞれ回転する場合、低速時には１０個のＬＥＤが、中速時には１１個のＬＥＤが、高速時には１２個のＬＥＤがそれぞれ発光するような構成でよい。このとき、感光体の実際の回転速度と標準回転速度との関係、およびＬＥＤ標準数から、電流を供給するＬＥＤの数が小数値として求められた場合、その小数値に近似した整数値を求め、その値（個数）のＬＥＤに電流を供給すると判断するような構成であってもよい。
【００２７】
感光体２１側から見た除電装置５の面には、１２個のＬＥＤが感光体２１の軸方向に対向するように、所定の間隔を隔てて設けられている構成としたが、ＬＥＤを１２個に限定する必要はなく、たとえば１６個や２０個のＬＥＤが除電装置５に設けられている構成であってもよい。
発光素子をＬＥＤとしたが、ＬＥＤに限定する必要はなく、感光体２１表面を照射することによって、感光体２１表面の不要な電荷を除去することのできる光源であればなんでもよい。
【００２８】
この発明の一実施形態として複写機１を例にとって説明したが、複写機に限らず、プリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複写機の構造を示す図解的な断面図である。
【図２】除電装置を感光体側から見た面を示す概略図である。
【符号の説明】
１    複写機
１０  制御部
２    画像形成部
２１  感光体
５    除電装置
５０  ＬＥＤ
５１  第１ＬＥＤグループ
５２  第２ＬＥＤグループ
【図１】
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【図２】
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