JPH0655523B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、液晶ヘッドを用いた光記録方式の記録装置に
関する。

〔従来技術〕

従来、この種の装置としては、感光体の主走査方向に多
数のマイクロシャッタを配列した液晶ヘッドを用い、か
つこのヘッドの個々のマイクロシャッタを記録信号に応
じて開閉制御することによって光源からの光を変調する
ことで感光体に原稿の静電潜像を形成するように構成さ
れている。そして、この静電潜像を可視化する手段とし
ては、静電潜像の低電位部（本明細書では電位の高低は
絶対値の比較を示している）にトナーを付着させる反転
現像方式が用いられる。

しかしながら、このような記録装置では、感光体表面の
全体が帯電され、かつ光源によって露光されるために、
画像形成領域の前後の転写紙が存在しない非画像形成領
域にもトナーが付着して、トナーが無駄に消費されると
いう不具合が生じる。そこで、この問題点を解決する手
段として、感光体の画像形成領域を外れると液晶ヘッド
の光源をオフにし、感光体表面の帯電電位を高く保持す
る方式や、あるいは液晶ヘッドの光源は点灯しつづけ
て、非画像形成領域に対しては液晶シャッタを閉状態と
することで感光体表面の帯電電位を高く保持する方式が
提案されている。

ところで、液晶ヘッドを用いて感光体に光書込みを行う
場合に、液晶ヘッドが閉じているときにも、光の漏れが
生じ、光源からの光を完全に遮断することは困難であっ
た。すなわち、第３図に示すように、感光体を初期電位
Ｖ_ｓに帯電した場合、記録情報に応じた制御信号により
液晶シャッタを開閉して光書込みを行うと、液晶シャッ
タが開いた時は充分に光減衰が行われてＶ_２（略０Ｖ）
まで電位が低下する。一方、液晶シャッタが閉じた時に
は漏れ光によりＶ_１まで光減衰が行われる。そのため、
静電潜像を反転現像する時はＶ_１と同等もしくは若干低
めの現像バイアスＶ_BIasを印加することで、Ｖ_２部分に
トナーを付着させ可視像を形成する方法が採られてい
る。

〔従来技術の問題点〕

しかし、上記の前者の方式にあっては、光源をオフにし
た場合、光が全く感光体に当たらないために、感光体の
表面電位は初期電位Ｖ_ｓに保持され現像バイアスＶ_BIas
よりも非常に高い電位となる。そのため初期電位Ｖ_ｓと
現像バイアスＶ_BIasとの電位差が大きくなると、例えば
現像剤に一成分現像剤を用いると初期電位Ｖ_ｓ部分にト
ナーが付着し、一成分現像剤を用いるときキャリアが多
量に付着する。また、後者の方式では、光源を点灯しつ
づけることによって画像形成領域の前後も電位をＶ_１と
して、トナーの付着を防止することは可能であるが光源
として例えば発熱量の多いハロゲンランプを用いた場合
に、装置内の温度上昇やランプ寿命が短くなる。

更に、後者の方式であると、液晶シャッタとしてゲスト
ホスト型の液晶を用い、駆動方法として二周波駆動方式
を用いた場合、高速応答で液晶シャッタを駆動できると
いう利点を有する反面、上述の如く感光体の非画像形成
領域において液晶シャッタを閉状態にすると、累積応答
効果の点から好ましくない。すなわち、液晶の誘電異方
性が電場の周波数変化によって反転する性質を利用した
二周波駆動方式にあっては、ゲストホスト型では交差周
波数ｆ_ｃよりも低い周波数ｆ_Ｌ成分を主体とする駆動波
形を印加したときにシャッタ開とし、またｆ_ｃよりも高
い周波数ｆ_Ｈ成分を主体とする駆動波形を印加したとき
に、シャッタ閉とする。この場合、上述の感光体の非画
像形成領域において、ｆ_Ｈ成分を主体とする駆動波形を
連続的に印加して液晶シャッタを閉とするもので、閉状
態の液晶シャッタに開のための波形を印加してシャッタ
開にしようとする場合、累積応答効果によってシャッタ
開になりにくい。この点、液晶シャッタの１ライン書込
み毎に短時間ｆ_Ｌを印加して累積応答効果の影響をなく
すことが考えられるが、通常のプリントでは白地部（液
晶シャッタを閉とする部分）が９０％以上を占めるの
で、画像形成中に加え、その前後も連続して閉とすれ
ば、駆動期間の殆どがシャッタ閉の状態となり、ｆ_Ｈ成
分の印加量が多くなって累積応答効果が発生しやすい欠
点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の欠点に鑑み、感光体の非画像形成
領域でのトナーあるいはキャリアの付着を防止するとと
もに、光源としてハロゲンランプ等の発熱量の多いラン
プを用いても装置内の温度上昇やランプの短寿命化を軽
減することができ、更に累積応答効果の発生も有効に防
止した記録装置を提供することを目的とする。

〔発明の要旨〕

本発明は上記目的を達成するために、感光体と、この感
光体を帯電する帯電手段と、前記感光体に光源からの光
を液晶シャッタの光学的開閉により変調して照射するこ
とによって静電潜像を形成する光記録手段と、前記静電
潜像の低電位部にトナーを付着させて現像する現像手段
とを備えた記録装置において、前記光源を、感光体の非
画像形成領域に対して画像形成領域に対するよりも低い
光量で点灯させる点灯制御手段と、前記液晶シャッタ
を、前記非画像形成領域に対して開状態に保持させる駆
動手段とを設けたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は本発明の記録装置が二枚プリントを行う際
のタイムチャート、第２図は本発明の記録装置の概略構
成図である。まず、第２図に従って説明する。

第２図において、１は周面に光導電性の薄膜を形成した
感光ドラムであり、図示方向に回転するようになってい
る。感光ドラム１の周面には、同感光ドラム１の表面を
帯電する帯電器２、感光ドラム１上に記録すべき画像に
対応した静電潜像を形成する液晶ヘッド３、およびこの
静電潜像を反転現像方式によって現像する現像器４を配
設している。なお、帯電器２としてはスコロトロン方式
の帯電器を使用している。また、６は現像されたトナー
画像を転写紙５上に転写する転写器、７は転写後に感光
ドラム１上に残留する未転写トナーを除去するクリー
ナ、８は同様に転写後の感光ドラム１上の残留電荷を光
除電する除電ランプ、９は用紙５に転写されたトナー画
像を定着する定着器を示す。

感光ドラム１は、まず帯電器２によって− 800Ｖに帯電
され、帯電後、後述するように、液晶ヘッド３により記
録すべき画像に対応したネガ露光を行い感光ドラム上に
静電潜像を形成する。ここで、ネガ露光とは最終的に黒
く印加したい部位に光を照射して電位をＶ_２に低下させ
ることをいう。つまり、文字画像を印字する場合は、文
字部にのみ光を照射し、地（バックグラウンド）の部分
には光を照射しないことをいう。

帯電器２と液晶ヘッド３は、感光ドラム１の回転軸に対
し、45゜位相のずれた所に位置し、現像器４は、液晶ヘ
ッド３からさらに45゜時計方向にずれている。

液晶ヘッド３は、光源である高輝度のハロゲンランプ３
ａとゲスト・ホスト型液晶を用いた多数のマイクロシャ
ッタからなる液晶シャッタ３ｂと等倍結像を行う結像レ
ンズ（セルフォック・レンズ・アレイ（商品名））３ｃ
とハロゲンランプ３ａから発生した熱を液晶シャッタ３
ｂに伝達せず、光のみを伝達する透明なアクリルよりな
る光ガイド３ｄ等から構成されており、主制御部（図示
せず）から出力される記録信号に応じて液晶シャッタ３
ｂを開閉する。この場合、液晶シャッタ３ｂは、感光ド
ラム１の画像形成領域において、上述の如く記録信号に
応じて開閉し、連続プリントにおける画像形成領域の前
後の非画像形成領域に対しては、開状態となるように図
示しない主制御部からの信号によって制御される。すな
わち、非画像形成領域に対して、上述の交差周波数ｆ_ｃ
より低い周波数ｆ_Ｌが印加されつづけ、これにより開状
態を保持する。一方、光源であるハロゲンランプ３ａ
は、感光ドラム１の画像形成領域が通過するときは全点
灯して上記液晶シャッタ３ｂに光を投射する。このと
き、液晶シャッタ３ｂは上述の如く記録信号に応じて開
閉しており、これによって開のシャッタを光が通過し、
閉のシャッタでは光が遮光されることで記録すべき画像
の静電潜像を感光ドラム１上に形成する。また、ハロゲ
ンランプ３ａは連続プリントにおける画像形成領域の前
後の非画像形成領域が通過するときは、上記の画像形成
領域に対する光量よりも低い光量で点灯する。このと
き、液晶シャッタ３ｂは上述の如く開状態となっている
ので、ハロゲンランプ３ａの光は感光ドラム１に投射さ
れる。ハロゲンランプ３ａの光量は、画像形成領域にお
いて、全点灯したときの閉状態のシャッタを通過する光
量と、非画像形成領域における画像形成領域より低い光
量で点灯したときの開シャッタの通過光量とが等しくな
るように、ハロゲンランプ３ａの光量を図示しない主制
御部により制御している。すなわち液晶シャッタ３ｂ
は、ゲスト・ホスト型液晶であるため、上述の如くシャ
ッタを閉としても多少の光がシャッタを通過し、このと
きの通過光量と、非画像形成領域での通過光量とが同等
となるように予めハロゲランプ３ａの光量を制御してい
る。

従って、画像形成領域では初期電位Ｖ_ｓ＝-800Ｖであっ
た感光ドラム１の表面電位は、開状態の液晶シャッタ３
ｂを通過した光が照射されるとＶ_２＝約−20Ｖとなり、
閉状態の液晶シャッタ３ｂを通過した光が照射される
と、Ｖ_１＝−450 Ｖとなる。また、感光ドラム１の非画
像形成領域では、初期電位−800 Ｖに帯電されている
が、上述の如く画像形成領域での閉状態のシャッタを通
過光量と同等になるようにハロゲランプ３ａの光量が制
御されるので、非画像形成領域における電位は− 450Ｖ
になる。従つて前述の各マイクロシャッタが個々に開閉
することにより、感光ドラム１の最初の表面に− 450Ｖ
と−20Ｖのコントラストの静電潜像が形成され、また非
画像形成領域においては、上記の画像形成域での閉シャ
ッタを通過した光により− 450Ｖに減衰した電位と同電
位の− 450Ｖとなる。

次に現像器４によって反転現像を行うと、画像形成領域
では、低電位部位（−20Ｖ）にはトナーが付着し、高電
圧部位（マイクロシャッタの閉部）にはトナーは付着せ
ずに現像が行われる。また非画像形成領域は上記のよう
に− 450Ｖに帯電され、この電位とバイアスＶ_BIas−40
0 Ｖとは近い電圧であるためにトナーの付着やキャリア
付着はない、この後、感光ドラム１に形成されたトナー
画像は、現像器４から90゜の所に位置する転写器６によ
って印加された正電荷により転写紙５上に転写され、定
着器９により加熱定量される。一方、感光体ドラム１上
の残留トナーは、クリーナ７にて除去され、更に残留電
荷は、除電ランプ８で光除電される。

次に、第１図に従つて、本発明の２枚プリントの際のタ
イミングチャートを説明する。なお、本実施例では、液
晶ヘッド３と現像器４と転写器６とクリーナ７および除
電ランプ８は、それぞれ帯電器45゜，90゜， 180゜， 2
70゜， 315゜の位置に配置されている。また図中数値の
付設された大きな目盛は、感光ドラム１の一回転を示
す。従って、小さな目盛は、感光ドラム１が90゜回転し
た状態を示す。更に第１図において、液晶駆動のタイム
チャートで斜線で示す部分は、液晶シャッタ３ｂが記録
信号に応じて開閉する部分であり、また破線で示す部分
は無電界の部分である。

いま、プリント開始スイッチをオンすると、メインモー
タが始動して感光ドラム１が回転を開始し、それと同時
に帯電器２，液晶ヘッド３，除電ランプ８が始動する。
これにより、まず感光ドラム１の表面を− 800Ｖに一様
に帯電を開始し、同時に液晶ヘッド３の液晶シャッタ３
ｂが開となって露光待機状態となる。次いで感光ドラム
１が45゜回転すると、ハロゲンランプ３ａが点灯し、液
晶シャッタ３ｂに向けて光を投射し、感光ドラム１が90
゜回転するまで続ける。この状態では、上述のごとくハ
ロゲンランプ３ａの光量は、画像形成領域に対する光量
よりも低光量である。次いで感光ドラム１が90゜回転す
ると、画像形成領域に達するため、ハロゲンロンプ３ａ
が全点灯し、同時に液晶シャッタ３ｂが記録信号に応じ
て開閉して露光を行い、感光ドラム１上に静電潜像を形
成し、この露光は感光ドラム１が 360゜回転するまで行
われる。またハロゲンランプ３ａの全点灯の同時に現像
バイアスが始動し、また、上記感光ドラム１に形成した
静電潜像を感光ドラム１が回転して現像器４を通過する
とき潜像の先端から順次現像する。一方、感光ドラム１
が 225回転した時点で転写器６が始動し、上記現像され
た画像を用紙（図示せず）に転写し、更に定着を行う。

このようにして連続プリントにおける１枚目のプリント
が終了し、上述の如く画像形成領域の後の非画像形成領
域にさしかかると、ハロゲンランプ３ａの光量は低く、
かつ液晶シャッタ３ｂは開状態となり、この状態は感光
ドラム 135゜回転するまで続ける。この後、液晶ヘッド
３を感光ドラム１の非画像形成領域が通過すると、２枚
目のプリントのために再びハロゲンランプ３ａが全点灯
し、液晶シャッタ３ｂが記録信号に応じて開閉し、感光
ドラム１の画像形成領域に画像の静電潜像を形成する。
この画像形成領域は、感光ドラムが二回転と45゜回転す
るまでであり、上述の如く潜像部分を現像し、また転
写、定着が行われて、２枚目のプリントが終了する。

以上により，感光ドラムの非画像形成領域においては、
光源の光量を画像形成領域の光量よりも低くし、しかも
その非画像形成領域において、液晶シャッタを開状態に
保持したので、非画像形成領域では画像形成領域におけ
る閉シャッタの漏れ光による減衰電位と同等の帯電電位
とすることができる。従って、反転現像を行っても、非
画像形成領域にトナーやキャリアが付着することを防止
することができる。また非画像形成領域において、液晶
シャッタを開状態に保つようにしたので、上述の周波数
ｆ_Ｈ成分を主体とする駆動波形を連続的に印加すること
がなく、これによって累積応答効果による影響をなくす
ことができる。

なお、記録装置の各プロセス手段の配置を変更すれば、
異なったタイミングチャートとなるのは明白である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、感光体の非画像形
成領域へのキャリア付属を防止し、現像器内のキャリア
消費を大幅に減少させることができ、また１成分現像剤
を用いた場合にも、非画像形成領域へのトナー付着を防
止できるので、トナーを無駄に消費することがない。ま
た、非画像形成領域では光源の光量を低くするために、
その分装置内温度の上昇や光源の短寿命化を軽減するこ
とができる。さらに非画像形成領域において液晶シャッ
タを開状態に保つために、累積応答効果による影響をな
くすことができ、それによって液晶シャッタを高速応答
で使用できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の記録装置のタイミングチャート、 第２図は、本発明の記録装置を示す概略構成図、 第３図は、感光ドラムの表面電位図である。 １……感光ドラム、 ２……帯電器、 ３……液晶ヘッド、 ３ａ……ハロゲンランプ、 ３ｂ……液晶シャッタ、 ４……現像器、 ６……転写器、 ７……クリーナ、 ８……除電ランプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体と、この感光体を帯電する帯電手段
   と、前記感光体に光源からの光を液晶シャッタの光学的
   開閉により変調して照射することによって静電潜像を形
   成する光記録手段と、前記静電潜像の低電位部にトナー
   を付着させて現像する現像手段とを備えた記録装置にお
   いて、 前記光源を、感光体の非画像形成領域に対して画像形成
   領域に対するよりも低い光量で点灯させる点灯制御手段
   と、前記液晶シャッタを、前記非画像形成領域に対して
   開状態に保持させる駆動手段とを設けたことを特徴とす
   る記録装置。