JPH10104893A - 静電潜像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体表面の帯電電位のプロファイルを均一
化することにより鮮明な画像を得る、画像形成装置のた
めの静電潜像形成装置を提供する。 【解決手段】 静電潜像形成装置は、円筒形状の感光体
１０と、感光体１０の表面を所定電位にまで帯電させる
帯電器２０と、画像データに基づいた露光に先立って一
様な低エネルギー露光を行って、感光体１０表面の帯電
電位を均一化する低エネルギー露光装置３０と、感光体
１０表面を印刷画像データに基づいた所定のパターンで
露光する高エネルギー露光装置４０とを有する。静電潜
像形成装置と、現像装置５０と、転写装置６０とから画
像形成装置が構成され、画像形成と装置は、印刷媒体７
０上に画像を形成する。高エネルギー露光後に得られる
感光体表面の静電潜像には、露光部分及び非露光部分の
夫々において均一な電位分布が得られるため、印刷媒体
７０上に鮮明な画像が形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電された感光体
表面を画像データに基づいて露光することにより、感光
体表面に静電潜像を形成する画像形成装置の静電潜像形
成装置に関し、さらに詳しくは、感光体表面の帯電電位
を均一に調整することにより、良好な静電潜像の形成を
可能とした静電潜像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式のプリンタやファ
クシミリ等の画像形成装置では、ワイヤ電極からなるコ
ロトロン帯電器、メッシュ板などのグリッド電極を有す
るスコロトロン帯電器、又は、ローラ型の帯電器などを
備え、露光前に感光体の表面を一様に帯電させる。これ
ら帯電器は、一般に感光体の表面から離隔して配置され
るため、感光体表面から各電極までの距離や、ワイヤ電
極の不均一な配線などにより、感光体表面を所望の精度
で均一に帯電させることが困難である。

【０００３】図５は、従来の静電潜像形成装置における
感光体表面の電位プロファイルを示すグラフで、図５
（ａ）は帯電直後の電位プロファイルを、同図（ｂ）は
露光後の電位プロファイルを夫々示している。感光体表
面は、露光に先立って、図５（ａ）に示すように、−８
００Ｖ程度にまで帯電される。次いで、感光体表面は、
図５（ｂ）に示すように、上位装置から出力される印刷
画像データに従う露光４０１により露光される。これに
より、非露光部分は従前の電位を維持し、露光部分は例
えば−１００Ｖ程度にまで降下することで、感光体表面
に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、トナ
ー画像に形成され、これが用紙等の媒体上に転写され
る。帯電器では、感光体の表面を均一な電位にまで帯電
できることが重要であり、この均一な帯電電位によっ
て、良好な静電潜像が、従って、鮮明な画像が形成でき
る。

【０００４】一般に、感光体表面は、空間の温度及び湿
度など環境の影響を受け易く、帯電器により与えられる
電荷量が場所毎に異なるため、感光体表面の帯電電位
は、図５（ａ）に例示するようなばらつきを有する。こ
のような不均一な電位プロファイルは、非露光部分の不
均一な電位プロファイルとなって、形成される画像の品
位を損う。このため、できるだけ均一な電位プロファイ
ルを形成できる静電潜像形成装置が従来から望まれてい
る。

【０００５】特開平４−００３１８０号公報には、露光
前の帯電を行う通常の帯電器（第１帯電手段）の他に、
露光工程の後に感光体の電位を均一にする帯電器（第２
帯電手段）を備える旨が提案されている。第２帯電手段
は、感光体表面の非露光部分の電位を低下させて均一に
ならすことで、余分なキャリアの付着を防止し、これに
より、印刷媒体上に鮮明な画像を得る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記提案された第２帯
電手段を有する静電潜像形成装置では、露光後の非露光
部分の過剰な電荷が第２帯電手段によって感光体表面か
ら除去されるものの、同時に、露光部分の電荷量をも低
下させるという問題が発生する。つまり、露光部分の感
光体表面に、帯電電位が異常に低い場所が生じ、過剰な
トナーが付着するという問題である。

【０００７】ここで、露光後の露光部分の電位を高める
には、スコロトロン帯電器などにより第２帯電手段を制
御すればよい。しかし、スコロトロン帯電器を採用する
と、メッシュ板が汚染され易いので、長期間の安定な電
位制御が困難になる。

【０００８】本発明は、上記従来の静電潜像形成装置の
問題に鑑み、露光後の感光体の表面電位を均一にして良
好な静電潜像を安定に形成でき、且つ、安価に製造でき
る静電潜像形成装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の静電潜像形成装置は、感光体と、該感光体
の表面を所定電位に帯電させる帯電器と、帯電した感光
体表面を印刷画像データに基づいた所定のパターンで露
光する露光装置とを有する静電潜像形成装置において、
露光装置による露光の前に感光体表面の帯電電位を均一
化する帯電調整露光手段を備える（第１発明）、又は、
露光装置が、該露光装置から照射すべき光量を、画像デ
ータに従って高エネルギー露光と低エネルギー露光とに
制御する光量調整手段を備えることを特徴とする。

【００１１】本発明の画像形成装置によれば、感光体表
面の露光部分及び非露光部分の帯電電位を夫々均一に揃
えることが出来る。これにより、特に非露光部分で得ら
れる白地画像の形成が良好となり、電位むらに起因する
画像上でのカブリ障害を防止することで、鮮明な画像が
得られる。

【００１２】露光装置の露光前に感光体表面の電位を均
一化する帯電調整露光手段は、例えば、画像データに従
う通常の露光で使用されるエネルギーよりも小さな所定
のエネルギーによる露光を行うことで、感光体表面の帯
電電位を均一化する低エネルギー露光装置として構成さ
れる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態例に基づいて本
発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実
施形態例に係る静電潜像形成装置を含む画像形成装置の
全体を示すブロック図である。画像形成装置は、本実施
形態例の静電潜像形成装置と、現像装置５０と、転写装
置６０とから構成されており、静電潜像形成装置は、感
光体１０と、帯電器２０と、帯電調整露光手段を成す低
エネルギー露光装置３０と、画像形成用の高エネルギー
露光装置４０とから成る。

【００１４】感光体１０は、略円筒形状を成し、用紙走
行速度に等しい周速度で図の時計方向に一定速度で回転
している。帯電器２０は、帯電用電源２１に接続されて
おり、感光体１０の表面に負電荷を与えて感光体１０表
面を一様に約−１２００Ｖにまで帯電させる。低エネル
ギー露光装置３０は、感光体１０の表面を低エネルギー
露光３０１で一様に露光するものであり、これによって
感光体１０の表面電位を約−８００Ｖにまで低下させる
と共に帯電電位を均一化する。

【００１５】高エネルギー露光装置４０は、上位装置か
ら与えられる画像データに基づいて、高エネルギー露光
４０２の露光量がオン・オフされることにより、感光体
１０表面の露光部分を約−１００Ｖにまで低下させ、且
つ、非露光部分を従前の電位に維持する。これにより、
所定の電位パターンを有する静電潜像が感光体１０表面
に形成される。現像装置５０は、トナーを収容する現像
室５１、現像室５１内に配置された現像ローラ５２、及
び、現像ローラ５２にバイアス電位を与えるバイアス電
源５３から成り、感光体１０の表面にトナーを供給し、
感光体表面の静電潜像に基づいたトナーパターンを形成
する。転写装置６０は、転写用電源６１に接続されてお
り、感光体１０の表面のトナーパターンを用紙等の印刷
媒体７０上に転写する。

【００１６】図２（ａ）〜（ｃ）は夫々、図１の静電潜
像形成装置における感光体表面の電位パターンを時系列
的に示すもので、図２（ａ）は帯電直後を、同図（ｂ）
は帯電電位調整後を、同図（ｃ）は高エネルギー露光後
を夫々示している。ここで、横軸は感光体表面上の位置
を、縦軸は電位（Ｖ）を夫々表わしている。感光体表面
は、帯電器による帯電によって、図２（ａ）に示すよう
に、−１２００Ｖ程度の電位にまで帯電される。この電
位分布は、図示したように、環境条件によってばらつき
を有する。

【００１７】感光体表面は、低エネルギー露光装置によ
る低エネルギー露光３０１によって、図２（ｂ）に示す
ように、帯電電位が約−８００Ｖにまで降下しつつ電位
プロファイルが均一になるように調整される。感光体表
面は、次いで、印刷画像データに従う高エネルギー露光
装置からの露光パターン４０２により露光され、図２
（ｃ）に示すように、露光部分が約−１００Ｖにまで降
下し、非露光部分が従前の電位−８００Ｖに維持される
ことで、静電潜像が形成される。ここで、露光部分での
高エネルギー露光４０２の照射光量は一様にしてある。

【００１８】得られた静電潜像は、帯電電位が正確に−
８００Ｖ又は−１００Ｖである電位パターンとして形成
されるので、現像装置５０で形成されるトナー画像で
は、過剰なトナーが付着する等の不具合の発生が防止さ
れる。これにより、用紙上には、印刷かぶり等の障害が
なく、鮮明な印刷画像が形成される。

【００１９】図３は、本発明の第２の実施形態例に係る
静電潜像形成装置を含む画像形成装置を示すブロック図
である。本実施形態例の静電潜像形成装置は、第１の実
施形態例における低エネルギー露光装置３０及び高エネ
ルギー露光装置４０に代えて、制御された高エネルギー
露光を行う調整露光装置８０を有する他は、第１の実施
形態例の静電潜像形成装置の構成と同様である。

【００２０】調整露光装置８０は、露光部８１及び光量
制御回路８２から構成され、光量制御回路８２は、露光
部８１による感光体１０の表面の露光量を、図示しない
上位装置から供給される印刷画像データに従って、高エ
ネルギー露光と低エネルギー露光とに制御する。つま
り、印刷画像の高濃度部分を高エネルギーで露光し、用
紙の地色に相当する低濃度部分を低エネルギーで露光す
る。

【００２１】図４は、図３の静電潜像形成装置における
感光体表面の電位パターンを示しており、同図（ａ）は
帯電直後を、同図（ｂ）は露光後を夫々示している。帯
電器による帯電後の感光体表面は、図４（ａ）に示すよ
うに、約−１２００Ｖの電位にまで、幾分のばらつきを
有して帯電される。

【００２２】調整露光装置からの露光４０３で露光され
た後は、図２（ｂ）に示すように、高エネルギー露光で
照射された感光体表面の高濃度部分は、帯電電位が約−
１００Ｖにまで降下し、低エネルギー露光で照射された
感光体表面の低濃度部分は、帯電電位が約−８００Ｖに
まで降下しつつその電位プロファイルが均一に調整され
る。これにより、感光体表面には均一化された電位パタ
ーンの静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、
第１の実施形態と同様に、トナー画像に形成された後に
用紙上に転写される。

【００２３】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明は、上記実施形態例の構成に
のみ限定されるものではなく、上記実施形態例の構成か
ら種々の修正及び変更を施した静電潜像形成装置も、本
発明の範囲に含まれる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の静電潜像
形成装置によると、感光体表面の帯電電位を低エネルギ
ー露光で調整することにより、感光体表面を帯電ムラが
なく均一な電位プロファイルを有する帯電電位に補正す
ることが可能となり、得られる画像は印刷カブリの障害
がなく鮮明な画像となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態例に係る静電潜像形成
装置を含む画像形成装置のブロック図。

【図２】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は夫々、図１の静
電潜像形成装置における感光体表面の各段階毎の電位パ
ターンを示すグラフ。

【図３】本発明の第２の実施形態例に係る静電潜像形成
装置を含む画像形成装置のブロック図。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は夫々、図３の静電潜像形成
装置における感光体表面の各段階毎の電位パターンを示
すグラフ。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は夫々、従来の静電潜像形成
装置における感光体表面の各段階毎の電位パターンを示
すグラフ。

【符号の説明】

１０ 感光体 ２０ 帯電器 ２１ 帯電用電源 ３０ 低エネルギー露光装置 ４０ 高エネルギー露光装置 ５０ 現像装置 ５１ 現像室 ５２ 現像ローラ ５３ バイアス電源 ６０ 転写装置 ６１ 転写用電源 ７０ 用紙 ８０ 調整露光装置 ８１ 露光部 ８２ 光量制御回路 ３０１ 低エネルギー露光 ４０１、４０２、４０３ 露光パターン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と、該感光体の表面を所定電位に
   帯電させる帯電器と、帯電した感光体表面を印刷画像デ
   ータに基づいた所定のパターンで露光する露光装置とを
   有する静電潜像形成装置において、 露光装置による露光に先立って感光体表面の帯電電位を
   均一化する帯電調整露光手段を備えることを特徴とする
   静電潜像形成装置。
2. 【請求項２】 前記帯電調整露光手段は、前記感光体表
   面に所定のエネルギー光を一様に照射する、請求項１に
   記載の静電潜像形成装置。
3. 【請求項３】 感光体と、該感光体の表面を所定電位に
   帯電させる帯電器と、帯電した感光体表面を印刷画像デ
   ータに基づいた所定のパターンで露光する露光装置とを
   有する静電潜像形成装置において、 前記露光装置が、該露光装置から照射すべき光量を、画
   像データに従って高エネルギー露光と低エネルギー露光
   とに制御する光量調整手段を備えることを特徴とする静
   電潜像形成装置。