JPH09236972A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH09236972A JPH09236972A JP6913296A JP6913296A JPH09236972A JP H09236972 A JPH09236972 A JP H09236972A JP 6913296 A JP6913296 A JP 6913296A JP 6913296 A JP6913296 A JP 6913296A JP H09236972 A JPH09236972 A JP H09236972A
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- Japan
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- light source
- exposure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 感光体の過帯電を防止して、高品位の画像を
形成し得る画像形成装置を提供することである。 【解決手段】 感光体を一旦所望の暗部電位VD以上の
電位VD1に帯電させ、その後に画像露光と均一後露光
を行い、画像露光部をVLに、それ以外の帯電面をVD
にまで減衰させる。この時、感光体上の後露光用のレー
ザビーム52のスポット径を画像露光用のレーザビーム
51のスポット径よりも大きく設定する。
形成し得る画像形成装置を提供することである。 【解決手段】 感光体を一旦所望の暗部電位VD以上の
電位VD1に帯電させ、その後に画像露光と均一後露光
を行い、画像露光部をVLに、それ以外の帯電面をVD
にまで減衰させる。この時、感光体上の後露光用のレー
ザビーム52のスポット径を画像露光用のレーザビーム
51のスポット径よりも大きく設定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式の画像
形成装置、特にその露光方式に関する。
形成装置、特にその露光方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置にお
いて、電子写真感光体の像担持体の帯電処理手段として
は、コロナ帯電器が使用されてきた。
いて、電子写真感光体の像担持体の帯電処理手段として
は、コロナ帯電器が使用されてきた。
【0003】近年は低オゾン、低電力等の利点を有する
ことから、接触帯電装置を用いた方式の装置が実用化さ
れてきている。特に、帯電部材として導電ローラを用い
たローラ帯電方式の装置が帯電の安定化という点から好
ましく用いられている。
ことから、接触帯電装置を用いた方式の装置が実用化さ
れてきている。特に、帯電部材として導電ローラを用い
たローラ帯電方式の装置が帯電の安定化という点から好
ましく用いられている。
【0004】ローラ帯電方式では、帯電部材から被帯電
体への放電によって帯電がなされるため、所望の感光体
暗部電位VDに放電閾値VTHを加えたDC電圧を帯電
部材に印加すれば、図2に示されるように帯電がなされ
る。
体への放電によって帯電がなされるため、所望の感光体
暗部電位VDに放電閾値VTHを加えたDC電圧を帯電
部材に印加すれば、図2に示されるように帯電がなされ
る。
【0005】例を示すと、被帯電体として厚さ25μm
の電子写真OPC感光体に対して帯電ローラを加圧当接
させて帯電処理を行わせる場合には、放電閾値VTHは
約600Vになり、帯電ローラにこれ以上の電圧を印加
すれば感光体表面電位は上昇し始め、これ以後は印加電
圧に対して傾きは1で一次線形に感光体表面電位が増加
する。
の電子写真OPC感光体に対して帯電ローラを加圧当接
させて帯電処理を行わせる場合には、放電閾値VTHは
約600Vになり、帯電ローラにこれ以上の電圧を印加
すれば感光体表面電位は上昇し始め、これ以後は印加電
圧に対して傾きは1で一次線形に感光体表面電位が増加
する。
【0006】しかし、このようなDC帯電方式は帯電の
均一性が不十分であり、図3に示すようにVD以上に過
帯電された電位に関しては電位の収束性がない。このた
め、帯電ローラの欠陥、ゴミ、異常放電等で発生した帯
電ムラは画像品位に問題を発生させることがあった。具
体的には反転現像方式の電子写真装置ではVC以上の過
帯電は、反転かぶりによるベタ白画像上のかぶりや、ハ
ーフトーン上の白ポチとなる。
均一性が不十分であり、図3に示すようにVD以上に過
帯電された電位に関しては電位の収束性がない。このた
め、帯電ローラの欠陥、ゴミ、異常放電等で発生した帯
電ムラは画像品位に問題を発生させることがあった。具
体的には反転現像方式の電子写真装置ではVC以上の過
帯電は、反転かぶりによるベタ白画像上のかぶりや、ハ
ーフトーン上の白ポチとなる。
【0007】このような過帯電を除去するためには前露
光装置を設けることが有効であり、一定の効果を発揮す
るが、前露光を受けた直後に一次帯電部を通過する際に
発生した鋭いピークを持った過帯電は防ぐことはでき
ず、画像欠陥を完全に防止することはできなかった。
光装置を設けることが有効であり、一定の効果を発揮す
るが、前露光を受けた直後に一次帯電部を通過する際に
発生した鋭いピークを持った過帯電は防ぐことはでき
ず、画像欠陥を完全に防止することはできなかった。
【0008】そこで、本出願人はこのようなDC接触帯
電を行うにあたって発生する問題点を解決するために、
一旦一次帯電装置で目標とするVC以上の電位VDIに
感光体を過帯電させ、一次帯電後でかつ現像前の位置に
配置した露光装置を発光させて感光体電位を減衰させる
ことにより帯電電位を均一化させる手法を提案してい
る。
電を行うにあたって発生する問題点を解決するために、
一旦一次帯電装置で目標とするVC以上の電位VDIに
感光体を過帯電させ、一次帯電後でかつ現像前の位置に
配置した露光装置を発光させて感光体電位を減衰させる
ことにより帯電電位を均一化させる手法を提案してい
る。
【0009】この手段では画像露光とは別に、帯電面を
常時均一に弱く露光することによって帯電面の処理を行
い、この露光方法を帯電後露光という意味で以後『後露
光』と称する。
常時均一に弱く露光することによって帯電面の処理を行
い、この露光方法を帯電後露光という意味で以後『後露
光』と称する。
【0010】このような方法を用いると、図4に示すよ
うにVDI部に発生した鋭いピークを持つ過帯電電位を
感光体のE−V特性を用いて圧縮することができる。
うにVDI部に発生した鋭いピークを持つ過帯電電位を
感光体のE−V特性を用いて圧縮することができる。
【0011】更に、VD部の過帯電に対しては前露光同
様の効果を得ることができ、感光体上の任意の点が一次
帯電部を何度も通過することによる過帯電の蓄積を抑制
できるようになる。
様の効果を得ることができ、感光体上の任意の点が一次
帯電部を何度も通過することによる過帯電の蓄積を抑制
できるようになる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このように、帯電後、
現像前の位置に後露光手段を設けることによってDC接
触帯電に特有の帯電電位ムラを除去することが可能であ
るが、実際には感光体上を均一に後露光することは難し
い。
現像前の位置に後露光手段を設けることによってDC接
触帯電に特有の帯電電位ムラを除去することが可能であ
るが、実際には感光体上を均一に後露光することは難し
い。
【0013】一般的な帯電前露光では、前回画像形成時
の電位履歴を除去するだけで良いため露光量は適当に設
定することができるが、後露光では減衰した電位がその
まま感光体暗部電位VDになるため露光量、感光体上の
光量分布を正確に設定しなければならない。
の電位履歴を除去するだけで良いため露光量は適当に設
定することができるが、後露光では減衰した電位がその
まま感光体暗部電位VDになるため露光量、感光体上の
光量分布を正確に設定しなければならない。
【0014】後露光をLEDアレイ等で行うと感光体上
の光量分布は均一にならないし、露光量も制御すること
が難しい。
の光量分布は均一にならないし、露光量も制御すること
が難しい。
【0015】また、ポリゴンミラー等の走査光学系で後
露光を行うにしても、光源がインコヒーレントなもので
は感光体の主走査方向でビームのピントずれが起きてし
まうため同様に望ましくない。
露光を行うにしても、光源がインコヒーレントなもので
は感光体の主走査方向でビームのピントずれが起きてし
まうため同様に望ましくない。
【0016】従って、後露光手段としてはレーザ光源の
ようなコヒーレントな光を走査したものが望ましくな
る。
ようなコヒーレントな光を走査したものが望ましくな
る。
【0017】しかし一方、後露光は帯電面全体を均一に
露光することを目的としているため一種のバックグラン
ド露光と考えることができる。バックグランド露光では
走査光学系の走査ムラ、特にポリゴンミラーを用いた場
合にはミラーの各面の面倒れや反射率の違いによってピ
ッチムラが目立ちやすいという欠点を持っている。後露
光用のレーザスポットを画像露光用のレーザスポットと
同じ大きさにして副走査方向の1ドットづつをスキャン
した場合には、図5に示すようにレーザスポットのスソ
の重なり具合によって感光体電位はピッチムラを持って
しまう。
露光することを目的としているため一種のバックグラン
ド露光と考えることができる。バックグランド露光では
走査光学系の走査ムラ、特にポリゴンミラーを用いた場
合にはミラーの各面の面倒れや反射率の違いによってピ
ッチムラが目立ちやすいという欠点を持っている。後露
光用のレーザスポットを画像露光用のレーザスポットと
同じ大きさにして副走査方向の1ドットづつをスキャン
した場合には、図5に示すようにレーザスポットのスソ
の重なり具合によって感光体電位はピッチムラを持って
しまう。
【0018】レーザ光源を使って後露光を行う場合に
は、画像露光用のビームと後露光用のビームの光軸を一
致させて、画像露光の走査光学系と同じ光学系を用いる
ことが装置の小型化のために有効であるため、このよう
な後露光のピッチムラの問題は発生しやすい。
は、画像露光用のビームと後露光用のビームの光軸を一
致させて、画像露光の走査光学系と同じ光学系を用いる
ことが装置の小型化のために有効であるため、このよう
な後露光のピッチムラの問題は発生しやすい。
【0019】本発明は、上記の従来技術の課題を解決す
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、感光体の過帯電を防止して、高品位の画像を形成し
得る画像形成装置を提供することにある。
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、感光体の過帯電を防止して、高品位の画像を形成し
得る画像形成装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、電圧を印
加された帯電部材によって感光体を所定の電位に帯電さ
せ、第1光源から出射された光を第1走査光学系によっ
て走査し前記感光体上に結像させ潜像形成を行う画像形
成装置であって、前記感光体を潜像形成に必要とされる
所定の電位を超える電位に帯電させた後に、第2光源か
ら出射された光を第2走査光学系によって走査し前記感
光体の帯電面全体を均一に露光して前記所定の電位とす
る画像形成装置において、前記第2光源がコヒーレント
光を出射することを特徴とする。
加された帯電部材によって感光体を所定の電位に帯電さ
せ、第1光源から出射された光を第1走査光学系によっ
て走査し前記感光体上に結像させ潜像形成を行う画像形
成装置であって、前記感光体を潜像形成に必要とされる
所定の電位を超える電位に帯電させた後に、第2光源か
ら出射された光を第2走査光学系によって走査し前記感
光体の帯電面全体を均一に露光して前記所定の電位とす
る画像形成装置において、前記第2光源がコヒーレント
光を出射することを特徴とする。
【0021】第2の発明は、第1の発明において、前記
第1光源として第1レーザ光源を備え、前記第2光源と
して第2レーザ光源を備えたことを特徴とする。
第1光源として第1レーザ光源を備え、前記第2光源と
して第2レーザ光源を備えたことを特徴とする。
【0022】第3の発明は、第2の発明において、前記
第2レーザ光源の前記感光体上でのレーザスポット径
を、前記第1レーザ光源の前記感光体上でのレーザスポ
ット径よりも大きくしたことを特徴とする。
第2レーザ光源の前記感光体上でのレーザスポット径
を、前記第1レーザ光源の前記感光体上でのレーザスポ
ット径よりも大きくしたことを特徴とする。
【0023】第4の発明は、第2又は第3の発明におい
て、前記第2レーザ光源の前記感光体上での副走査方向
のレーザスポット径を、前記第1レーザ光源の前記感光
体上での副走査方向のレーザスポット径の整数倍とした
ことを特徴とする。
て、前記第2レーザ光源の前記感光体上での副走査方向
のレーザスポット径を、前記第1レーザ光源の前記感光
体上での副走査方向のレーザスポット径の整数倍とした
ことを特徴とする。
【0024】第5の発明は、第2乃至第4の発明におい
て、前記第1レーザ光源と前記第2レーザ光源が、同一
のレーザ素子上の2つの発光点からなり、前記第1走査
光学系と前記第2走査光学系が同一の走査光学系からな
ることを特徴とする。
て、前記第1レーザ光源と前記第2レーザ光源が、同一
のレーザ素子上の2つの発光点からなり、前記第1走査
光学系と前記第2走査光学系が同一の走査光学系からな
ることを特徴とする。
【0025】第6の発明は、第2乃至第4の発明におい
て、前記第1レーザ光源と前記第2レーザ光源がそれぞ
れ独立に設けられたレーザ素子であり、前記第1走査光
学系と前記第2の走査光学系が同一の走査光学系からな
り、前記各レーザ光源から出射されたレーザビームは、
光軸を一致させた後に、前記走査光学系に導かれること
を特徴とする。
て、前記第1レーザ光源と前記第2レーザ光源がそれぞ
れ独立に設けられたレーザ素子であり、前記第1走査光
学系と前記第2の走査光学系が同一の走査光学系からな
り、前記各レーザ光源から出射されたレーザビームは、
光軸を一致させた後に、前記走査光学系に導かれること
を特徴とする。
【0026】第7の発明は、第2乃至第4の発明におい
て、前記第1レーザ光源と前記第2レーザ光源がそれぞ
れ独立に設けられたレーザ素子であり、前記第1走査光
学系と第2走査光学系もそれぞれ独立に設けられている
ことを特徴とする。
て、前記第1レーザ光源と前記第2レーザ光源がそれぞ
れ独立に設けられたレーザ素子であり、前記第1走査光
学系と第2走査光学系もそれぞれ独立に設けられている
ことを特徴とする。
【0027】
(第1の実施形態)本実施形態では、画像形成装置とし
ての電子写真方式のプリンターにおいて、帯電部材とし
てDC帯電方式の帯電ローラを用い、一旦所望の感光体
暗部電位VD以上の電位VD1に帯電させ、その後に画
像露光と均一後露光を行い、画像露光部をVLに、それ
以外の帯電面をVDにまで減衰させることを特徴とす
る。
ての電子写真方式のプリンターにおいて、帯電部材とし
てDC帯電方式の帯電ローラを用い、一旦所望の感光体
暗部電位VD以上の電位VD1に帯電させ、その後に画
像露光と均一後露光を行い、画像露光部をVLに、それ
以外の帯電面をVDにまで減衰させることを特徴とす
る。
【0028】この時、感光体上の後露光用のレーザスポ
ット径を画像露光用のレーザスポット径よりも大きく設
定することによって、後露光の露光ムラを最小限にす
る。
ット径を画像露光用のレーザスポット径よりも大きく設
定することによって、後露光の露光ムラを最小限にす
る。
【0029】本発明では画像露光用、後露光用の光源と
して一つの素子の中に二つの発光点を有する半導体レー
ザチップを用い、このチップから出射された二つのレー
ザビームを同じ光学系を通過させ、感光体上に二つのビ
ームを結像させる。
して一つの素子の中に二つの発光点を有する半導体レー
ザチップを用い、このチップから出射された二つのレー
ザビームを同じ光学系を通過させ、感光体上に二つのビ
ームを結像させる。
【0030】結像位置は感光体上の同じ位置でもかまわ
ないし、意図的にずれた位置に結像させることも可能で
ある。また、二つのレーザビームのスポット径を異なら
せ、先に述べたように後露光用レーザのスポット径を大
きくすることが可能である。
ないし、意図的にずれた位置に結像させることも可能で
ある。また、二つのレーザビームのスポット径を異なら
せ、先に述べたように後露光用レーザのスポット径を大
きくすることが可能である。
【0031】このようなレーザチップを用いた場合に
は、コリメーター、走査光学系等の光学系は従来の電子
写真装置に用いられているものと全く同じものを使用で
き、更に二本のビームの光軸のアライメント等を考える
必要がないため、非常に安価でかつ安定した2ビーム光
学系を実現することができる。
は、コリメーター、走査光学系等の光学系は従来の電子
写真装置に用いられているものと全く同じものを使用で
き、更に二本のビームの光軸のアライメント等を考える
必要がないため、非常に安価でかつ安定した2ビーム光
学系を実現することができる。
【0032】本実施形態で用いた光学系と電子写真装置
について説明する。光学系については図1に示すような
構成となっている。
について説明する。光学系については図1に示すような
構成となっている。
【0033】光学系は二つの発光点を持つレーザチップ
1、コリメーターレンズ2、並びに走査光学系を構成す
るポリゴンスキャナ3及び結像レンズ4からなる。本実
施形態では、第1走査光学系と第2走査光学系は同一で
ある。
1、コリメーターレンズ2、並びに走査光学系を構成す
るポリゴンスキャナ3及び結像レンズ4からなる。本実
施形態では、第1走査光学系と第2走査光学系は同一で
ある。
【0034】レーザ1は半導体レーザであり、同じ基板
内に二つの電極を形成することによって活性層内にレー
ザの出射点が二つあり、それぞれから出射されるレーザ
光の変調を別々に行うことが可能である。この二つの出
射点が第1レーザ光源及び第2レーザ光源をなす。
内に二つの電極を形成することによって活性層内にレー
ザの出射点が二つあり、それぞれから出射されるレーザ
光の変調を別々に行うことが可能である。この二つの出
射点が第1レーザ光源及び第2レーザ光源をなす。
【0035】二つのレーザビームのスポット径はレーザ
チップの特性と走査光学系によって決定されるが、本実
施形態では二つのビームは同じ光学系を通過するため、
レーザチップの特性によって感光体上に結像されたビー
ムスポットの比が決定される。
チップの特性と走査光学系によって決定されるが、本実
施形態では二つのビームは同じ光学系を通過するため、
レーザチップの特性によって感光体上に結像されたビー
ムスポットの比が決定される。
【0036】感光体上の画像露光用レーザビーム51の
ビームスポットは形成する電子写真画像の解像度から決
まり、本実施例では600dpiの解像度で画像形成を
行うため感光体上のビームスポットは50×40μmと
する必要があり、これに適した画像露光用のレーザチッ
プ、走査光学系を設計した。
ビームスポットは形成する電子写真画像の解像度から決
まり、本実施例では600dpiの解像度で画像形成を
行うため感光体上のビームスポットは50×40μmと
する必要があり、これに適した画像露光用のレーザチッ
プ、走査光学系を設計した。
【0037】これに対して後露光用のレーザビーム52
の目的は、感光体上を均一に照射することであるからビ
ームスポットは画像露光用レーザビームのスポットより
も大きければいくつでも構わない。むしろ、後露光用の
レーザビームを絞ってしまうと、図5に示すようにスキ
ャナのピッチムラによって感光体上の後露光分布が不均
一になってしまい、電位ムラを引き起こすという問題も
生じる。
の目的は、感光体上を均一に照射することであるからビ
ームスポットは画像露光用レーザビームのスポットより
も大きければいくつでも構わない。むしろ、後露光用の
レーザビームを絞ってしまうと、図5に示すようにスキ
ャナのピッチムラによって感光体上の後露光分布が不均
一になってしまい、電位ムラを引き起こすという問題も
生じる。
【0038】レーザスキャナのピッチムラはポリゴンミ
ラーの面倒れや、面毎の反射率の違いによって発生す
る。
ラーの面倒れや、面毎の反射率の違いによって発生す
る。
【0039】このような後露光の不均一を防止するため
には、後露光用のレーザビームのスポット系はむしろ大
きい方が望ましい。本実施形態では感光体上での後露光
用レーザスポット系が150×120μmとなるように
レーザチップを設計してある。
には、後露光用のレーザビームのスポット系はむしろ大
きい方が望ましい。本実施形態では感光体上での後露光
用レーザスポット系が150×120μmとなるように
レーザチップを設計してある。
【0040】従って、本実施形態で用いたレーザ素子は
レーザビームの出射点が二つ有り、感光体上の結像した
場合それぞれのスポット径は異なるようになっている。
レーザビームの出射点が二つ有り、感光体上の結像した
場合それぞれのスポット径は異なるようになっている。
【0041】このように設計することによって、感光体
上副走査方向では、後露光のレーザスポット径が画像露
光用のレーザスポット径の3倍の大きさになるため、感
光体上の任意の1ドットはポリゴンミラーの異なった反
射面を通過した後露光ビームによって3回後露光を受
け、ピッチムラの要因であるポリゴンミラーの面倒れや
反射率のばらつきが平均化されて感光体上でムラのない
均一な後露光が可能になる。
上副走査方向では、後露光のレーザスポット径が画像露
光用のレーザスポット径の3倍の大きさになるため、感
光体上の任意の1ドットはポリゴンミラーの異なった反
射面を通過した後露光ビームによって3回後露光を受
け、ピッチムラの要因であるポリゴンミラーの面倒れや
反射率のばらつきが平均化されて感光体上でムラのない
均一な後露光が可能になる。
【0042】なお、本実施形態のような構成を取った場
合には二つのレーザビームの出射点はレーザチップ上で
異なるため、この分だけ感光体上でもずれた位置に結像
することになるが、後露光は感光体上を均一な光量分布
で照射することが目的であるため、画像露光用のスポッ
トとずれていても何ら問題はない。
合には二つのレーザビームの出射点はレーザチップ上で
異なるため、この分だけ感光体上でもずれた位置に結像
することになるが、後露光は感光体上を均一な光量分布
で照射することが目的であるため、画像露光用のスポッ
トとずれていても何ら問題はない。
【0043】次に本実施形態で用いた電子写真方式のプ
リンターの構成について簡単に示す。
リンターの構成について簡単に示す。
【0044】プロセススピードは25mm/secであ
り、感光体は直径24mmのOPC感光体を用いた。
り、感光体は直径24mmのOPC感光体を用いた。
【0045】感光体表面はまず、−1300Vの定電圧
を印加された帯電ローラによってその表面をVD1=−
700Vに均一帯電される。しかし、先に述べたように
本実施形態のようなDC接触帯電方式では、ローラ表面
の微小な抵抗値ムラや放電の不均一性のため感光体表面
には図3に示すように局所的に電位の高い部分が生じて
いる。
を印加された帯電ローラによってその表面をVD1=−
700Vに均一帯電される。しかし、先に述べたように
本実施形態のようなDC接触帯電方式では、ローラ表面
の微小な抵抗値ムラや放電の不均一性のため感光体表面
には図3に示すように局所的に電位の高い部分が生じて
いる。
【0046】なお、本実施形態で用いた帯電ローラは中
抵抗のEPDMスポンジローラ表面を、導電フィラーを
分散させたナイロンで高抵抗層をコーティングし、1E
5Ωに調整したものである。
抵抗のEPDMスポンジローラ表面を、導電フィラーを
分散させたナイロンで高抵抗層をコーティングし、1E
5Ωに調整したものである。
【0047】このようにして帯電を受けた感光体表面は
露光部に進む。露光部では先に述べた光学系によって画
像露光と後露光をほぼ同時に受ける。
露光部に進む。露光部では先に述べた光学系によって画
像露光と後露光をほぼ同時に受ける。
【0048】光学系の構成は一般的なものであり、レー
ザチップを出射した二本のレーザビームはコリメーター
レンズを通過して平行光となり、ポリゴンスキャナに入
る。スキャナは4面のポリゴンミラーとこれを駆動する
モーターから構成されており、ビームをスキャンする。
ザチップを出射した二本のレーザビームはコリメーター
レンズを通過して平行光となり、ポリゴンスキャナに入
る。スキャナは4面のポリゴンミラーとこれを駆動する
モーターから構成されており、ビームをスキャンする。
【0049】スキャンされたビームはf−θレンズと集
束レンズを兼ねた非球面レンズに入射され、感光体上に
結像される。
束レンズを兼ねた非球面レンズに入射され、感光体上に
結像される。
【0050】本実施形態では画像露光用レーザは4mW
の出力とし、ビデオ信号に従って強度変調を受け、感光
体上に静電潜像を形成する。一方後露光用レーザは一旦
VD1=−700に帯電された感光体表面をVD=−6
00にまで均一に減衰させるために2mWの出力とし
た。
の出力とし、ビデオ信号に従って強度変調を受け、感光
体上に静電潜像を形成する。一方後露光用レーザは一旦
VD1=−700に帯電された感光体表面をVD=−6
00にまで均一に減衰させるために2mWの出力とし
た。
【0051】これらの出力はレーザチップの裏面に形成
されたフォトディテクタによってフィードバック制御さ
れる。
されたフォトディテクタによってフィードバック制御さ
れる。
【0052】後露光によって均一除電された感光体表面
電位は、図4に示すように、帯電時に生じていた鋭いピ
ークを持つ電位ムラが感光体のE−V特性によって圧縮
されるため、均一な電位分布を持つようになる。
電位は、図4に示すように、帯電時に生じていた鋭いピ
ークを持つ電位ムラが感光体のE−V特性によって圧縮
されるため、均一な電位分布を持つようになる。
【0053】また後露光と画像露光のレーザスポット径
が等しいと、感光体表面電位は副走査方向に1ドット単
位のピッチムラを有する可能性があるが、本実施形態で
は後露光のスポット径が画像露光のスポット径の3倍で
あるためピッチムラは最小限に抑えることができた。
が等しいと、感光体表面電位は副走査方向に1ドット単
位のピッチムラを有する可能性があるが、本実施形態で
は後露光のスポット径が画像露光のスポット径の3倍で
あるためピッチムラは最小限に抑えることができた。
【0054】このようにして形成された静電潜像は現像
部に送られてトナーで可視化される。現像方式は磁性−
成分絶縁トナーによるジャンピング現像方式である。
部に送られてトナーで可視化される。現像方式は磁性−
成分絶縁トナーによるジャンピング現像方式である。
【0055】その後、トナー像は電圧を印加された転写
ローラによって転写紙上に静電転写され、最後にオンデ
マンド方式のフィルム定着器で熱加圧定着され機外に排
出される。
ローラによって転写紙上に静電転写され、最後にオンデ
マンド方式のフィルム定着器で熱加圧定着され機外に排
出される。
【0056】転写されなかった残トナーはクリーニング
ブレードでかきとられ次の画像形成に備えられる。
ブレードでかきとられ次の画像形成に備えられる。
【0057】以上のようなプリンターで画像評価を行っ
た結果を示す。
た結果を示す。
【0058】上記の電子写真方式プリンターでDC帯電
ローラを用いてVD=−600とし、後露光をOFFに
して画像出力を行ったところハーフトーン上に白ポチが
発生した。この現像は特に低湿環境下で顕著であり、こ
れは帯電ローラの微小な抵抗値分布が材料の乾燥によっ
て変わったためか、低湿で放電が起きやすくなったため
に異常放電が発生し、感光体上に鋭いピークを持った過
帯電領域があることを示している。
ローラを用いてVD=−600とし、後露光をOFFに
して画像出力を行ったところハーフトーン上に白ポチが
発生した。この現像は特に低湿環境下で顕著であり、こ
れは帯電ローラの微小な抵抗値分布が材料の乾燥によっ
て変わったためか、低湿で放電が起きやすくなったため
に異常放電が発生し、感光体上に鋭いピークを持った過
帯電領域があることを示している。
【0059】これに対して後露光を用いた本方式のプリ
ンターで画像出力を行ったところ、低湿環境下において
も白ポチは発生せず良好な画像を得ることができた。
ンターで画像出力を行ったところ、低湿環境下において
も白ポチは発生せず良好な画像を得ることができた。
【0060】また、ベタ白画像においても後露光による
VDのムラに起因するかぶりや、ハーフトーンのモア
レ、ピッチムラも発生しなかった。
VDのムラに起因するかぶりや、ハーフトーンのモア
レ、ピッチムラも発生しなかった。
【0061】以上述べたように、本実施形態では2つの
光源を有するレーザチップで、一つを画像形成用に、も
う一つをスポット径の大きい後露光用に用いて制御する
ことによって、DC接触帯電特有のVDの局所的な異常
を防止し、良好な画像が出力できるようになった。
光源を有するレーザチップで、一つを画像形成用に、も
う一つをスポット径の大きい後露光用に用いて制御する
ことによって、DC接触帯電特有のVDの局所的な異常
を防止し、良好な画像が出力できるようになった。
【0062】本実施形態では、感光体上副走査方向で
の、後露光用のレーザスポット径が画像露光用のレーザ
スポット径の3倍の大きさに設定されているが、レーザ
スポット径の比は、これに限らず、後露光の副走査方向
レーザスポットDaが、画像露光用の副走査方向レーザ
スポットDeの整数倍:N×De(Nは2以上の整数)
になるように設定すればよい。
の、後露光用のレーザスポット径が画像露光用のレーザ
スポット径の3倍の大きさに設定されているが、レーザ
スポット径の比は、これに限らず、後露光の副走査方向
レーザスポットDaが、画像露光用の副走査方向レーザ
スポットDeの整数倍:N×De(Nは2以上の整数)
になるように設定すればよい。
【0063】(第2の実施形態)本実施形態では、独立
した二つのレーザ光源を用い、一方を画像露光用レー
ザ、他方を後露光用レーザとして用い、これらを感光体
上を結像させて画像形成を行う。
した二つのレーザ光源を用い、一方を画像露光用レー
ザ、他方を後露光用レーザとして用い、これらを感光体
上を結像させて画像形成を行う。
【0064】具体的には二つの異なった光源から出射し
たレーザビームをコリメートした後、ビームスプリッタ
によって光軸を一致させ、走査光学系に導き感光体上に
結像させる。
たレーザビームをコリメートした後、ビームスプリッタ
によって光軸を一致させ、走査光学系に導き感光体上に
結像させる。
【0065】第一の実施形態で述べたようなレーザチッ
プは、光学系を簡素化できることや、アライメントを考
える必要が無いという利点を有しているが、反対にこの
ようなチップが汎用的でないため値段が高かったり、チ
ップ内に二つの光源があるため温度上昇が激しくドルー
ブ特性が悪い、また戻り光の制御が難しく発振が安定し
ない等の問題点も有する。
プは、光学系を簡素化できることや、アライメントを考
える必要が無いという利点を有しているが、反対にこの
ようなチップが汎用的でないため値段が高かったり、チ
ップ内に二つの光源があるため温度上昇が激しくドルー
ブ特性が悪い、また戻り光の制御が難しく発振が安定し
ない等の問題点も有する。
【0066】これに対し、本実施形態のように二つの独
立した光源を用いれば、従来用いられている汎用的なレ
ーザチップが使用可能なため、結果的には安価で安定し
た光学系の設計が可能である。
立した光源を用いれば、従来用いられている汎用的なレ
ーザチップが使用可能なため、結果的には安価で安定し
た光学系の設計が可能である。
【0067】具体的な光学レイアウトを図6に示す。第
1レーザ光源としての画像露光用レーザ光源11及び第
レーザ光源としての後露光用レーザ光源12の二つのレ
ーザチップからそれぞれ出力されたレーザビーム51,
52はそれぞれコリメーターレンズ2によって平行光に
なり、ビームスプリッタ5によって光軸を一致させられ
る。戻り光による影響を防止するのであれば、コリメー
ターレンズ後に1/4位相版に配置することも可能であ
る。
1レーザ光源としての画像露光用レーザ光源11及び第
レーザ光源としての後露光用レーザ光源12の二つのレ
ーザチップからそれぞれ出力されたレーザビーム51,
52はそれぞれコリメーターレンズ2によって平行光に
なり、ビームスプリッタ5によって光軸を一致させられ
る。戻り光による影響を防止するのであれば、コリメー
ターレンズ後に1/4位相版に配置することも可能であ
る。
【0068】光軸が一致したビームは第一の実施形態と
同様なポリゴンミラー3によって走査され、非球面レン
ズ4を通過した後に感光体8上に結像される。本実施形
態では、第1走査光学系及び第2走査光学系は、同一の
ポリゴンミラー3及び非球面レンズ4からなる。
同様なポリゴンミラー3によって走査され、非球面レン
ズ4を通過した後に感光体8上に結像される。本実施形
態では、第1走査光学系及び第2走査光学系は、同一の
ポリゴンミラー3及び非球面レンズ4からなる。
【0069】本実施形態でも、画像露光用ビームのスポ
ット径よりも後露光用ビームのスポット径を大きくする
が、本実施形態は汎用的なレーザチップを用いることを
目的とするため、第一の実施形態のようにチップの構成
を異ならせるのではなく、レーザチップ後にアパーチャ
61,62を配置し、これの大きさを変えることによっ
てスポット径を変化させる。
ット径よりも後露光用ビームのスポット径を大きくする
が、本実施形態は汎用的なレーザチップを用いることを
目的とするため、第一の実施形態のようにチップの構成
を異ならせるのではなく、レーザチップ後にアパーチャ
61,62を配置し、これの大きさを変えることによっ
てスポット径を変化させる。
【0070】具体的には画像露光用のアパーチャ径を2
00μm、後露光用のアパーチャ径を600ミクロンと
して、後露光用では副走査方向の前後それぞれ1ドット
も同時に露光するような構成とした。これによって任意
の1ドットは合計3回、後露光のスキャンを受けること
になるのでポリゴンミラーの面倒れ等に起因する後露光
のスキャンピッチムラを最小限にすることができるよう
になった。
00μm、後露光用のアパーチャ径を600ミクロンと
して、後露光用では副走査方向の前後それぞれ1ドット
も同時に露光するような構成とした。これによって任意
の1ドットは合計3回、後露光のスキャンを受けること
になるのでポリゴンミラーの面倒れ等に起因する後露光
のスキャンピッチムラを最小限にすることができるよう
になった。
【0071】以上述べたように、本実施形態では汎用レ
ーザチップを用いて後露光を行うことによって、DC接
触帯電を行いながら安価な電子写真装置を構成すること
ができるようになった。
ーザチップを用いて後露光を行うことによって、DC接
触帯電を行いながら安価な電子写真装置を構成すること
ができるようになった。
【0072】(第3の実施形態)本実施形態では、独立
して設けられた二つのレーザ光学系を、独立して設けら
れた二つの走査光学系で別々に走査させ、感光体上に結
像させることを特徴とする。本実施形態では後露光用レ
ーザビームのスポット径を画像露光用のそれよりも大き
くすることによって、後露光用の走査光学系の走査速度
を遅くすることが可能である。
して設けられた二つのレーザ光学系を、独立して設けら
れた二つの走査光学系で別々に走査させ、感光体上に結
像させることを特徴とする。本実施形態では後露光用レ
ーザビームのスポット径を画像露光用のそれよりも大き
くすることによって、後露光用の走査光学系の走査速度
を遅くすることが可能である。
【0073】第二の実施形態で述べたような方法は、二
つの光源からの光軸を一致させるためのアライメントが
難しくなるという欠点を有していた。
つの光源からの光軸を一致させるためのアライメントが
難しくなるという欠点を有していた。
【0074】しかし本実施形態の手法では、それぞれの
光学系内でのアライメントが完結して感光体上に結像し
ていれば、二つの光軸の関係を考える必要がないという
利点がある。
光学系内でのアライメントが完結して感光体上に結像し
ていれば、二つの光軸の関係を考える必要がないという
利点がある。
【0075】また、後露光用のレーザビームは感光体上
を均一に露光できれば良いため、スポット径をかなり大
きくしても問題はなく、これによって後露光用の走査光
学系の走査速度を遅くすることができる。
を均一に露光できれば良いため、スポット径をかなり大
きくしても問題はなく、これによって後露光用の走査光
学系の走査速度を遅くすることができる。
【0076】具体的には、二つの独立して設けられた第
1レーザ光源及び第1走査光学系、第2レーザ光学系及
び第2走査光学系を、それぞれ独立に駆動し、前者を画
像露光用に、後者を後露光用に用いる。
1レーザ光源及び第1走査光学系、第2レーザ光学系及
び第2走査光学系を、それぞれ独立に駆動し、前者を画
像露光用に、後者を後露光用に用いる。
【0077】画像露光用光学系は感光体上のレーザスポ
ット径を先に述べたものと同様に50×40μmとし、
ポリゴンミラーの回転数を12000rpmとする。
ット径を先に述べたものと同様に50×40μmとし、
ポリゴンミラーの回転数を12000rpmとする。
【0078】一方、後露光用光学系は感光体上のレーザ
スポット径を500×400μmとし、ポリゴンミラー
の回転数を1200rpmとする。
スポット径を500×400μmとし、ポリゴンミラー
の回転数を1200rpmとする。
【0079】このような構成を取ることによって後露光
用のスポットは非常に大きなものになるが、感光体上は
均一な光量分布で走査されるため後露光の素子としては
全く問題ない。
用のスポットは非常に大きなものになるが、感光体上は
均一な光量分布で走査されるため後露光の素子としては
全く問題ない。
【0080】また、走査速度を非常に低速にできるた
め、高価なポリゴンミラーを用いずにガルバノミラー等
で代用することも可能になるし、ポリゴンミラーの面数
を少なくすることも可能である。
め、高価なポリゴンミラーを用いずにガルバノミラー等
で代用することも可能になるし、ポリゴンミラーの面数
を少なくすることも可能である。
【0081】以上述べたように、本実施形態の構成を用
いることによって光学系のアライメントをラフにしても
問題のない電子写真装置を構成することができるように
なった。
いることによって光学系のアライメントをラフにしても
問題のない電子写真装置を構成することができるように
なった。
【0082】
【発明の効果】感光体の帯電面全体を均一に露光する第
2光源をコヒーレント光を出射する光源としたため、感
光体の主走査方向でのビームのピントずれを防止して、
感光体上の光量分布をより正確に設定でき、感光体の過
帯電による画像不良を防止してより高品位の画像を形成
し得る画像形成装置を提供することができる。
2光源をコヒーレント光を出射する光源としたため、感
光体の主走査方向でのビームのピントずれを防止して、
感光体上の光量分布をより正確に設定でき、感光体の過
帯電による画像不良を防止してより高品位の画像を形成
し得る画像形成装置を提供することができる。
【0083】第1光源として第1レーザ光源を備え、第
2光源として第2レーザ光源を備えたので、コヒーレン
トなレーザ光で、感光体の主走査方向でのビームのピン
トずれを防止して、より高品位の画像を形成し得る画像
形成装置を提供することができる。
2光源として第2レーザ光源を備えたので、コヒーレン
トなレーザ光で、感光体の主走査方向でのビームのピン
トずれを防止して、より高品位の画像を形成し得る画像
形成装置を提供することができる。
【0084】第2レーザ光源の感光体上でのレーザスポ
ット径を、所望の解像度に応じて設定される第1レーザ
光源のレーザスポット径よりも大きくしたので、第2レ
ーザ光源による感光体上の光量分布を均一にすることが
でき、高品位の画像を形成し得る画像形成装置を提供す
ることができる。
ット径を、所望の解像度に応じて設定される第1レーザ
光源のレーザスポット径よりも大きくしたので、第2レ
ーザ光源による感光体上の光量分布を均一にすることが
でき、高品位の画像を形成し得る画像形成装置を提供す
ることができる。
【0085】第2レーザ光源の感光体上での副走査方向
のレーザスポット径を、第1レーザ光源の感光体上での
副走査方向のレーザスポット径の整数倍としたので、感
光体上の副走査方向の電位のピッチムラを防止すること
ができ、高品位の画像を形成し得る画像形成装置を提供
することができる。
のレーザスポット径を、第1レーザ光源の感光体上での
副走査方向のレーザスポット径の整数倍としたので、感
光体上の副走査方向の電位のピッチムラを防止すること
ができ、高品位の画像を形成し得る画像形成装置を提供
することができる。
【0086】第1レーザ光源と第2レーザ光源が、同一
のレーザ素子上の2つの発光点からなり、第1走査光学
系と第2走査光学系が同一の走査光学系からなるように
したので、既存の光学系を利用でき、2本のビームの光
軸のアライメント等を考える必要がなく、高品位の画像
を形成し得る画像形成装置を安価で提供することができ
る。
のレーザ素子上の2つの発光点からなり、第1走査光学
系と第2走査光学系が同一の走査光学系からなるように
したので、既存の光学系を利用でき、2本のビームの光
軸のアライメント等を考える必要がなく、高品位の画像
を形成し得る画像形成装置を安価で提供することができ
る。
【0087】第1レーザ光源と前記第2レーザ光源がそ
れぞれ独立に設けられたレーザ素子であり、第1走査光
学系と第2の走査光学系が同一の走査光学系からなり、
各レーザ光源から出射されたレーザビームは、光軸を一
致させた後に、前記走査光学系に導かれるようにしたの
で、汎用的なレーザ素子を使用することができ、高品位
の画像を形成し得る画像形成装置を安価で提供すること
ができる。
れぞれ独立に設けられたレーザ素子であり、第1走査光
学系と第2の走査光学系が同一の走査光学系からなり、
各レーザ光源から出射されたレーザビームは、光軸を一
致させた後に、前記走査光学系に導かれるようにしたの
で、汎用的なレーザ素子を使用することができ、高品位
の画像を形成し得る画像形成装置を安価で提供すること
ができる。
【0088】第1レーザ光源と第2レーザ光源がそれぞ
れ独立に設けられたレーザ素子であり、第1走査光学系
と第2走査光学系もそれぞれ独立に設けられているた
め、第1レーザ光源のビームの光軸と第2レーザ光源の
光軸との関係を考える必要がなく、組立工程を簡略化す
ることができ、高品位の画像を形成し得る画像形成装置
を安価で提供することができる。
れ独立に設けられたレーザ素子であり、第1走査光学系
と第2走査光学系もそれぞれ独立に設けられているた
め、第1レーザ光源のビームの光軸と第2レーザ光源の
光軸との関係を考える必要がなく、組立工程を簡略化す
ることができ、高品位の画像を形成し得る画像形成装置
を安価で提供することができる。
【図1】第1の実施形態に係る光学系の概略を表す図。
【図2】DC帯電の帯電特性を表す図。
【図3】DC帯電における過帯電を表す概念図。
【図4】後露光による電位安定化を示す図。
【図5】後露光によるピッチムラの発生を表す図。
【図6】第2の実施形態に係る光学系の概略を表す図。
1 レーザダイオード 11 画像露光用レーザダイオード 12 後露光用レーザダイオード 2 コリメーターレンズ 3 ポリゴンスキャナ 4 非球面レンズ 51 画像露光用レーザビーム 52 後露光用レーザビーム 61 画像露光用光路のアパーチャ 62 後露光用光路のアパーチャ 7 反射ミラー 8 感光体
Claims (7)
- 【請求項1】 電圧を印加された帯電部材によって感光
体を所定の電位に帯電させ、第1光源から出射された光
を第1走査光学系によって走査し前記感光体上に結像さ
せ潜像形成を行う画像形成装置であって、 前記感光体を潜像形成に必要とされる所定の電位を超え
る電位に帯電させた後に、第2光源から出射された光を
第2走査光学系によって走査し前記感光体の帯電面全体
を均一に露光して前記所定の電位とする画像形成装置に
おいて、 前記第2光源がコヒーレント光を出射することを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項2】 前記第1光源として第1レーザ光源を備
え、 前記第2光源として第2レーザ光源を備えたことを特徴
とする請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記第2レーザ光源の前記感光体上での
レーザスポット径を、前記第1レーザ光源の前記感光体
上でのレーザスポット径よりも大きくしたことを特徴と
する請求項2記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記第2レーザ光源の前記感光体上での
副走査方向のレーザスポット径を、前記第1レーザ光源
の前記感光体上での副走査方向のレーザスポット径の整
数倍としたことを特徴とする請求項2又は3記載の画像
形成装置。 - 【請求項5】 前記第1レーザ光源と前記第2レーザ光
源が、同一のレーザ素子上の2つの発光点からなり、前
記第1走査光学系と前記第2走査光学系が同一の走査光
学系からなることを特徴とする請求項2乃至4記載の画
像形成装置。 - 【請求項6】 前記第1レーザ光源と前記第2レーザ光
源がそれぞれ独立に設けられたレーザ素子であり、 前記第1走査光学系と前記第2の走査光学系が同一の走
査光学系からなり、 前記各レーザ光源から出射されたレーザビームは、光軸
を一致させた後に、前記走査光学系に導かれることを特
徴とする請求項2乃至4記載の画像形成装置。 - 【請求項7】 前記第1レーザ光源と前記第2レーザ光
源がそれぞれ独立に設けられたレーザ素子であり、 前記第1走査光学系と第2走査光学系もそれぞれ独立に
設けられていることを特徴とする請求項2乃至4記載の
画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6913296A JPH09236972A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6913296A JPH09236972A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236972A true JPH09236972A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=13393826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6913296A Withdrawn JPH09236972A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09236972A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006181883A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
| JP2014013374A (ja) * | 2012-06-08 | 2014-01-23 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| US9001174B2 (en) | 2012-03-07 | 2015-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP6913296A patent/JPH09236972A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006181883A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
| US9001174B2 (en) | 2012-03-07 | 2015-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
| JP2014013374A (ja) * | 2012-06-08 | 2014-01-23 | Canon Inc | 画像形成装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |