JPH05281840A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH05281840A
JPH05281840A JP4105937A JP10593792A JPH05281840A JP H05281840 A JPH05281840 A JP H05281840A JP 4105937 A JP4105937 A JP 4105937A JP 10593792 A JP10593792 A JP 10593792A JP H05281840 A JPH05281840 A JP H05281840A
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JP
Japan
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image
light source
light
forming apparatus
bias current
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Pending
Application number
JP4105937A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Bisaiji
隆 美才治
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体レーザー1の応答性を向上させるため
に常にバイアス電流を供給する画像形成装置において、
非作像時にレーザー発光状態になって停止している感光
体5の疲労を増加させることによる画像の劣化を防止す
る。 【構成】 装置の非作像時は半導体レーザー1からのレ
ーザー光が感光体ドラム5に到達しないように、シャッ
タ等の遮光機構21を設け、又は、光路中のミラー22
の角度を変えて、非作像時に半導体レーザー1からの光
が感光体ドラム5に照射されないようする。また、バイ
アス切り替え回路23を設けて、バイアス電流を非作像
時に絶対に感光体に影響を与えないレベルのバイアス値
IB1に切り替えても良い。また、非作像時に感光体ドラ
ム5の常時作像に使用しない所定箇所、例えばシームレ
スのベルト感光体5の溶接部A、をデジタル光学系によ
る露光位置に停止させるように感光体5の駆動を制御し
ても良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル光学系を有す
る、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装
置に係り、詳しくは、像担持体上に潜像を形成するため
のデジタル光学系の光源に、非作像時にも所定値以下の
バイアス電流を供給する画像形成装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一様帯電された像担持体上に、光源(レ
ーザー光源、その他のLED)を含むデジタル光学系で
画像情報に応じて光を照射して潜像を形成する画像形成
装置が知られている。図1は、レーザー光源を含むデジ
タル光学系を用いた装置のブロック図の一例である。レ
ーザー光源としての半導体レーザー1から出されたレー
ザービームはコリメートレンズ2によりコリメートさ
れ、回転多面鏡(ポリゴンミラー)3により偏向され、
fθレンズ4により像担持体としての感光体ドラム5に
結像される。ここで、レーザービームは回転多面鏡3の
回転に従い感光体ドラム5の軸方向に反復移動して主走
査Xを行うと同時に感光体ドラム5が回転することで副
走査Yを行う。このようなレーザービームが照射される
感光体ドラム5上の露光位置よりも感光体ドラム5表面
移動方向上両側には、図示しない一様帯電器が備えら
れ、感光体ドラム5が予め一様帯電されている。また、
感光体ドラム5の回りには、電子写真プロセスを実行す
るための、他の周知の機構(現像器、クリーニング器、
除電器等)も備えられている。なお、図中、6は図示し
ない例えばイメージスキャナーからの画像情報信号を発
光強度信号に変換する信号処理回路、7はレーザー駆動
回路、8は同期用の光検出器である。半導体レーザー1
の発光量を検出する光検出器9及びこの出力を用いて上
記レーザー駆動回路7に制御信号を出力する制御回路1
0については後述する。画像情報の書き込みは、解像度
と階調度が両立出来る方法として、ドット密度を高密度
化すると共に、1ドットを多値化する方法が用いられて
いる。多値化を行うためのレーザー変調方法としては、
レーザーの光強度を制御するレーザーパワー変調とレー
ザーの発光時間を制御するパルス幅変調が一般的に用い
られている。
【0003】従来、このような光学系を有する装置はコ
ンピュータの端末として用いられていたが、半導体部品
の大幅なコストダウンにより、通常のコピーマシンとし
ても利用されるようになってきた。コンピュータの端末
として用いられていた場合、プロセススピードはそれほ
ど要求されなかったが、通常のコピーマシンとして用い
られる場合は、生産性が要求され、それにともないプロ
セススピードが増加し、レーザーを変調する周波数も増
加することになった。
【0004】図2は、半導体レーザーの駆動電流−光強
度特性を示すものである。この特性図からも判るよう
に、特定の光強度を得るには特定の駆動電流を与える必
要がある。ところが、前記したように、変調周波数の増
加にともない、駆動電流回路やレーザー自体の応答がそ
れに追いつかないことが生じていた。この現像は、レー
ザーの発光時間を制御するパルス幅変調方式に顕著であ
る。レーザーの光強度が必要強度まで立ち上がらない
と、感光体に照射される光量が不足し、感光体露光部に
トナーを付着させるネガ−ポジ方式の画像形成装置では
画像濃度低下が発生し、また、感光体未露光部にトナー
を付着させるポジ−ネガ方式の画像形成装置では地肌汚
れが発生してしまう。
【0005】以上のような不具合を解決するために、半
導体レーザーに常に特定の電流値のいわゆるバイアス電
流を供給しておき、これにより、レーザー駆動電流を
「0」からではなく、このバイアス電流値から駆動電流
値まで立ち上げることでレーザー光の立ち上がり特性を
補う方法も提案されている(例えば特開平3−1134
72号公報)。このバイアス電流は、半導体レーザー素
子の発光が光強度としては殆ど現われない領域に設定さ
れるのが一般的である。
【0006】図からわかるように、レーザー素子はIth
を越えるとレーザー発光状態となり電流に比例して光強
度が増加する。レーザー発光状態となると、感光体を露
光してしまいとりわけ感光体が停止している状態にて上
記現像が発生すると感光体の光疲労により感光体の帯電
状態が変化して画像に悪影響を及ぼす。よって、バイア
ス電流は常にIthより小に保たれなければならない。
【0007】そして、従来より、このような光学系には
上記の光検出器9及び制御回路10が設けられ、これに
より、光検出器9で検出されたレーザー出力と目標値と
を比較して、レーザー出力がこの目標値になるようにレ
ーザー駆動回路を制御して安定した光強度を得ていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、プロセスス
ピードの増加及びドットの高密度化による高応答性を実
現するために、上記バイアス電流を図2中にIB2として
示すように、スレッショルド電流値(Ith)付近に設定
する必要が生じてきた。このように応答性を極限まで引
き上げるために上記バイアス電流IB2をIth付近に設定
するような装置では、光検出器9の感度バラツキや制御
系の応答性のため、バイアス電流IB2による発光がレー
ザー発光と成ってしまって、このとき感光体が停止して
いると前記した感光体疲労により画質に悪影響がでる。
【0009】以上の図1の例はレーザー光源である半導
体レーザー1が高応答性を実現するためのバイアス電流
供給時にレーザー発光状態になる場合の不具合について
述べたが、バイアス電流供給の狙いや光源がレーザー光
源か否かに関係なく、上記光検出器9の感度バラツキや
制御系の応答性などのために、バイアス電流による発光
強度が予定の発光強度よりも大きくなる場合には、その
分感光体疲労が増加してしまう。従って、レーザー光源
に代え、通常のLEDを含むデジタル光学系を有する画
像形成装置においても、同様の不具合が発生する恐れが
ある。例えば、高応答性以外の目的でバイアス電流を供
給する例としては、ネガ−ポジ方式の画像形成装置で1
ドットを多値化するにあたり、画像中の地肌部に対する
光源からの光強度を所定のバイアス電流を供給して得る
ようにするために、光源に常にバイアス電流を供給する
ものが挙げられる。また、レーザー光源以外の光源とし
ては、自然放出状態における供給電圧と発光量との比例
関係を利用した通常のLEDが挙げられる。
【0010】また、以上の図1の例は像担持体として感
光体を用いたものであるが、光書き込みによって潜像を
形成でき、かつ、光照射等の繰り返しによって特性劣化
を生じる恐れがあるものを用いる画像形成装置であれ
ば、同様に上記不具合が発生する恐れがある。
【0011】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、像担持体上に潜像を
形成するための、光源を含むデジタル光学系を有し、該
光源に非作像時にも所定値以下のバイアス電流を供給す
る画像形成装置において、非作像時にバイアス電流によ
る発光強度が予定の発光強度よりも大きくなって像担持
体の疲労を増加させることによる画像の劣化を防止でき
る画像形成装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明は、像担持体上に潜像を形成する
ための、光源を含むデジタル光学系を有し、該光源に非
作像時にも所定値以下のバイアス電流を供給する画像形
成装置において、該光源から該像担持体表面に至る光路
中に、非作像時に該光源からの光が該像担持体表面に到
達しないようにする手段を設けたことを特徴とするもの
である。
【0013】また、請求項2の発明は、請求項1の画像
形成装置において、上記手段が、作像時に上記光路中か
ら退避し、かつ、非作像時に上記光路中に位置する遮光
部材であることを特徴とするものである。
【0014】また、請求項3の発明は、請求項1の画像
形成装置において、上記手段が、非作像時に、作像時と
は異なり上記レーザー光源からの光が上記像担持体表面
に到達しないように該レーザー光源からの光の光路を変
更する手段であることを特徴とするものである。
【0015】また、請求項4の発明は、像担持体上に潜
像を形成するための、光源を含むデジタル光学系を有
し、該光源に非作像時にも所定値以下のバイアス電流を
供給する画像形成装置において、該バイアス電流を、作
像時よりも非作像時の方が小さくなるように切り換える
バイアス切り換え手段を設けたことを特徴とするもので
ある。
【0016】また、請求項5の発明は、請求項4の画像
形成装置において、上記非作像時にバイアス電流の供給
を停止することを特徴とするものである。
【0017】また、請求項6の発明は、像担持体上に潜
像を形成するための、光源を含むデジタル光学系を有
し、該光源に非作像時にも所定値以下のバイアス電流を
供給する画像形成装置において、非作像時に、該像担持
体表面の常時作像に使用しない所定箇所が、該デジタル
光学系による露光位置にあるように、該像担持体表面の
移動を制御する制御手段を設けたことを特徴とするもの
である。
【0018】
【作用】請求項1乃至3の発明においては、デジタル光
学系の光源から像担持体表面に至る光路中に、非作像時
に該光源からの光が該像担持体表面に到達しないように
する手段を設け、これにより、仮に種々の変動によって
発光強度が予定しているものよりも大きい光が該光源か
ら発せられたとしても、その光が該像担持体表面に到達
しないようにする。
【0019】また、請求項4又は5の発明においては、
光源に供給するバイアス電流を、バイアス切り換え手段
により作像時よりも非作像時の方が小さくなるように切
り換え、これにより、種々の変動によっても非作像時に
像担持体を疲労させるような光が該光源から発せられな
いようにする。
【0020】請求項6の発明においては、制御手段によ
り、該像担持体表面の常時作像に使用しない所定箇所が
非作像時に該デジタル光学系による露光位置にあるよう
に、該像担持体表面の移動を制御し、これにより、仮に
種々の変動によって発光強度が予定しているものよりも
大きい光が該光源から発せられた場合には、この光が該
像担持体表面の常時作像に使用しない所定箇所にのみ照
射させるようにする。
【0021】
【実施例】以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置
に適用した実施例について説明する。実施例に係る装置
は、基本的には前述の図1に示す装置と同様の構成を備
え、その動作も基本的には同様である。そして、本実施
例の画像形成装置においては、レーザー光源である半導
体レーザー1が高応答性を実現するためのバイアス電流
供給により非作像時にレーザー発光状態になって感光体
ドラム1の光疲労を増大させ、これにより画像に悪影響
がでることを防止するための構成を採用している。以
下、この構成を、図2(a)に示すデジタル光学系の斜
視図を用いて説明する。なお、図2(a)中では、図1
(a)に示した部材と同一の部材には同じ符号を付して
いる。
【0022】第一の構成例としては、装置の非作像時は
半導体レーザー1からのレーザー光が感光体ドラム5に
到達しないようにする手段を採用できる。例えば、半導
体レーザー1から感光体ドラム5表面に至る光路中にシ
ャッタ等の遮光機構21を設け、非作像時はこの遮光機
構中の遮光部材を、半導体レーザー1からの光を遮るよ
うに位置させる。これに代え、又は、これに加え、同光
路中に設けられたミラー22の角度を、作像時は半導体
レーザー1側からの光を感光体ドラム1に向けて反射す
る22aで示す位置を取り、非作像時は半導体レーザー
1側からの光を感光体ドラム1以外の向きに反射する2
2bで示す位置を取るように変え、これにより、レーザ
ー光の光路を変更して非作像時に半導体レーザー1から
の光が感光体ドラム5に照射されないようにしても良
い。このためには、例えば図示のようにミラー22の角
度を可変にするためのモータ22cを設け、このモータ
22cの駆動制御によってミラー22を揺動させる。そ
の他にも非作像時に半導体レーザー1からの光が感光体
ドラム5に到達しないようにするために、種々の光学要
素を用いることができる。
【0023】第2の構成例としては、本課題が非作像時
の感光体停止時にあることから、作像時のバイアス電流
IB2と非作像時のバイアス電流値とを切り替え、非作像
時のバイアス電流を絶対に感光体に影響を与えないレベ
ルのバイアス値IB1、好ましくは「0」とするバイアス
切り替え回路23を設けても良い。
【0024】第3の構成例としては、非作像時に感光体
ドラム5の常時作像に使用しない所定箇所をデジタル光
学系による露光位置に停止させるように感光体ドラム5
の回転停止の駆動を制御する。このような制御は、図示
のように感光体ドラム5用の駆動モーター24の駆動制
御によって行っても良いし、このような駆動モーター2
4から感光体ドラム5への駆動伝達系中にある例えばク
ラッチの制御によって行っても良い。そして、上記の常
時作像に使用しない個所は、シームレスのベルト感光体
を用いる場合、図2(b)に示すように、感光体5の溶
接部Aである。この溶接部Aの位置を検出するために
は、例えば感光体の所定位置(溶接部Aそのものでも良
い)にマーキングをし、このマーキングを検出するセン
サーを設けて、このセンサーの出力に基づいて溶接部A
には作像しないように制御している。従って、上記の駆
動制御にもこのセンサーからの信号を用いることができ
る。
【0025】なお、この第3の構成例によれば、第1又
は第2の構成例のような追加の部品を特別用いなくて
も、露光位置が感光体非画像領域となるように感光体を
停止することでたとえバイアス電流による感光体露光が
生じても画像領域への影響を回避できる。
【0026】以上、本実施例では、デジタル光学系とし
てレーザー光源を用いた装置について説明したが、LE
D等他の発光素子(デバイス)を用いた装置においても
同様に適用できる。
【発明の効果】請求項1乃至3の発明によれば、デジタ
ル光学系の光源から像担持体表面に至る光路中に、非作
像時に該光源からの光が該像担持体表面に到達しないよ
うにする手段を設け、これにより、仮に種々の変動によ
って発光強度が予定しているものよりも大きい光が該光
源から発せられたとしても、その光が該像担持体表面に
到達しないようにするので、非作像時における像担持体
の疲労を防止できる。
【0027】また、請求項4又は5の発明によれば、光
源に供給するバイアス電流を、バイアス切り換え手段に
より作像時よりも非作像時の方が小さくなるように切り
換え、これにより、種々の変動によっても非作像時に像
担持体を疲労させるような光が該光源から発せられない
ようにするので、非作像時における像担持体の疲労を防
止できる。
【0028】請求項6の発明によれば、制御手段によ
り、該像担持体表面の常時作像に使用しない所定箇所が
非作像時に該デジタル光学系による露光位置にあるよう
に、該像担持体表面の移動を制御し、これにより、仮に
種々の変動によって発光強度が予定しているものよりも
大きい光が該光源から発せられた場合には、この光が該
像担持体表面の常時作像に使用しない所定箇所にのみ照
射させるようにするので、仮に種々の変動によって発光
強度が予定しているものよりも大きい光が該光源から発
せられたとしても画像には影響が出ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)はデジタル光学系を有する画像形成装置
の主要部のブロック図、(b)は半導体レーザーの特性
図。
【図2】(a)は実施例に係るデジタル光学系の斜視
図、(b)はベルト感光体溶接部の説明図。
【符号の説明】 1 半導体レーザー 2 コリメートレンズ 3 ポリゴンミラー 4 fθレンズ 5 感光体ドラム 7 レーザー駆動回路 21 遮光機構 22 反射ミラー 22c モーター 23 バイアス切り替え回路 24 感光体ドラム用モーター A 溶接部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/23 103 Z 9186−5C

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像担持体上に潜像を形成するための、光源
    を含むデジタル光学系を有し、該光源に非作像時にも所
    定値以下のバイアス電流を供給する画像形成装置におい
    て、 該光源から該像担持体表面に至る光路中に、非作像時に
    該光源からの光が該像担持体表面に到達しないようにす
    る手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】上記手段が、作像時に上記光路中から退避
    し、かつ、非作像時に上記光路中に位置する遮光部材で
    あることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
  3. 【請求項3】上記手段が、非作像時に、作像時とは異な
    り上記レーザー光源からの光が上記像担持体表面に到達
    しないように該レーザー光源からの光の光路を変更する
    手段であることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
  4. 【請求項4】像担持体上に潜像を形成するための、光源
    を含むデジタル光学系を有し、該光源に非作像時にも所
    定値以下のバイアス電流を供給する画像形成装置におい
    て、 該バイアス電流を、作像時よりも非作像時の方が小さく
    なるように切り換えるバイアス切り換え手段を設けたこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項5】上記非作像時にバイアス電流の供給を停止
    することを特徴とする請求項4の画像形成装置。
  6. 【請求項6】像担持体上に潜像を形成するための、光源
    を含むデジタル光学系を有し、該光源に非作像時にも所
    定値以下のバイアス電流を供給する画像形成装置におい
    て、 非作像時に、該像担持体表面の常時作像に使用しない所
    定箇所が、該デジタル光学系による露光位置にあるよう
    に、該像担持体表面の移動を制御する制御手段を設けた
    ことを特徴とする画像形成装置。
JP4105937A 1992-03-31 1992-03-31 画像形成装置 Pending JPH05281840A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010204295A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Brother Ind Ltd 画像形成装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010204295A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Brother Ind Ltd 画像形成装置
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Date Code Title Description
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Effective date: 20010202