JPS6247667A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真式複写機、プリンタなどの静電写真
プロセスを利用した画像形成装置、とくに変倍タイプの
画像形成装置および編集機能を有する画像形成装置に用
いるのに適した照明装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、上記画像形成装置における像担持体上の不要な電
荷を除電するための照明装置としては、像担持体の表面
と対面するように、ＬＥＤ等の発光素子を複数配列して
おき、これらを必要に応じて点灯して、変倍や編集等に
よって生じる非画像領域の除電を行なうものがある。上
記発光素子としてのＬＥＤは、例えば透明円筒状の部分
と照射側先端の凸レンズ状集光部とからなっている。

しかし、斯かる従来技術の場合には、ＬＥＤの円筒状部
から照射される光束の一部が画像領域に侵入して、画像
領域と変倍や編集等によって生じる非画像領域との境界
を１曖昧にし、境界近傍の画像を不鮮明にして画質の劣
化をおこすという問題点があった。

そこで、本出願人は、上記従来技術の問題点を解決する
ため、特願昭６０−１８０９５号公報に示すような照明
装置を既に提案した。これは、第８図（ａ）　、　（ｂ
）に示すように、透明な合成樹脂等のモールド１６に発
光チップ１５を埋設したＬＥＤ２３と、発光チップ１５
からの光が像担持体６上を矩形状に照明するように光の
一部を遮る遮光部材１３と、レンズ部材１４と、該レン
ズ部材１４を透過した後の光束を遮るスリット部材１７
とから構成されている。

この提案装置にあっては、発光チップ１５から放射され
た光を遮光部材１３によって矩形状に遮ると共に、レン
ズ部材１４にて光束を絞って像担持体上を照明するため
１画像領域と非画像領域との境界で、除電用の光束をシ
ャープに切ることができ、この境界近傍の画質の劣化を
防止することができる。さらに、スリット部材１７を設
けることにより次のような効果を有している。すなわち
、ＬＥＤ２３は多数直線状に配列されているが、各ＬＥ
Ｄ２３は個別に配置されているため、各ＬＥＤ２３の位
置が第９図に示すように配列と直交する方向にばらつく
と、第１０図に示すように、各ＬＥＤ２３によって照射
される領域が配列と直交する方向にずれてしまい、照射
光によって除電される部分の端縁が直線状とならずに凹
凸が生じる。そこで、スリット部材１７によってＬＥＤ
２３の配列方向と直交する方向の照”射光のばらつきを
遮り、第１１図に示すように、配列方向に沿った互いに
平行な直線状の端縁を有する照射光を常に得ることがで
きるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、斯かる従来技術の場合には、照射光のばらつき
を防止するためスリット部材が必要となり、部品点数が
増し、組立て工数が増すのみならず、光束を遮ることに
より光量が低下するという問題点がある。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、スリッ
ト部材を用いることなく照射光のばらつきを防止するこ
とができ、部品点数の低減が可謝であると共に、レンズ
部材を透過した光束を全て有効に利用することができる
照明装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、像担持体の表
面と対面するように配置され、該像担持体上を照明する
ことにより、像担持体上の不要な電荷の除電を行なうた
めの照明装置において、直線状に複数配置される発光素
子と、゛該各発光素子から照射される光が像担持体上を
矩形状に照明するように光の一部を遮る遮光部材と、少
なくとも遮光部材より像担持体側に配設されるレンズ部
材とを備え、前記各発光素子の同一の基板上に一体的に
固着するように構成されている。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第１
２図には本発明に係る照明装Ｍ１を適用した画像形成装
置２が示されており、以下その構成について説明すると
、３は原稿、４は原稿３を照明するための原稿ランプ、
５は複数枚組合されたミラーやレンズ等からなる結像光
学系である。

６は円筒状に形成された像担持体で、第１２図の矢印ａ
方向に回動可能に軸支されており、この像担持体６の周
囲には、−成帯電器７、現像器８、転写帯電器９、クリ
ーナー１０が配設されている０本発明に係る照明装置ｌ
は、像担持体６の周囲にあって、−成帯電器７と現像器
８の間に配設される。また、像担持体６の周りには、定
着装置等が配置されているが、説明の便宜上省略した。

図中、１１は転写材である。

この画像形成装置２は、−成帯電器７によって一様に帯
電された像担持体６の表面に、結像光学系５を介して原
稿３の像を結像し、静電潜像を形成する。しかして、こ
の静電Ｗｌ像を現像器８により可視化し、像担持体６上
の可視像を転写帯電器９によって転写材１１に転写して
、定着装置において定着画像とするものである。

また、上記画像形成装置２は、結像光学系５のレンズの
位置を調節することにより、同大の原稿３から大きさを
異にするコピーが得られる。いわゆる変倍タイプの画像
形成装置となっている。なお、変倍はｙｔ階的に行なわ
れるものであっても、連続的に行なわれるものであって
もよい。

この場合、第１図（ａ）に示すように、複写倍率によっ
て、像担持体６の有効画像領域幅に対して、図示の場合
Ａが′ＥＩ像望城となっており、該画像領域Ａに隣接し
た側縁の領域Ｂの部分は非画像領域となっている。

前記照明装置ｌは、像担持体６の表面と対面とするよう
に、軸方向全幅にわたって多数配列されており、静電潜
像が現像される前に像担持体６上を照明して、非画像領
域Ｂの電荷を除去するものである。この照明装置工は、
第１図乃至第３図に示すように、発光素子１５と遮光部
材１３と、レンズ部材１４とからなっている。

上記発光素子１５はＬＥＤの発光チップからなり、この
発光チップ１５は細長いプリント基板１２上にダイレク
トポンディングにより一定間隔で直線状に固着配列され
てＬＥＤアレイを形成している。ここで、発光チップの
位置は、ダイレクトポンディングによる取付は精度によ
り、たとえばＬＥＤランプを個別に配列するよりも高い
位置精度が得られる。したがって１発光チップの配列方
向と直交する方向のばらつきは非常に小さくなっている
。また、遮光部材１３及びレンズ部材１４も発光チップ
１５と１対１で対応するように配列された遮光部材アレ
イ１８及びレンズアレイ１９となっている。

上記遮光部材アレイ１８は、合成樹脂等によって光を遮
るよう黒色の枠体状に形成された遮光部材１３を直線状
に一体的に配列してなっている。

各遮光部材１３は側壁部２０と内向フランジ部２１から
なり、遮光部材の先端には矩形状の開口部会２が形成さ
れている。なお、ここで必ずしも内向フランジ部は必要
ではなく、第１図（Ｃ）のような形状でも矩形状の開口
が形成されていれば良い、遮光部材アレイ１８は、各遮
光部材１３内の所定位置に発光チップ１５を収納した状
態で、ＬＥＤアレイのプリント基板１２に固着される。

また、レンズアレイ１９は、アクリル等の合成樹脂やガ
ラスなどからなる凸レンズであるレンズ部材１４を、第
３図に示すように、直線状に配列して一体的に形成した
ものである。このレンズアレイ１９は、各レンズ部材１
４の光軸Ｃが遮光部材１３の開口部２２の中心を通るよ
うに、遮光部材アレイ１８の前面に接触して配設される
。その際、もちろんのことなからＬＥＤアレイの発光チ
ップ１５は光軸Ｃ上に位置している。上記レンズ部材１
４は、遮光部材１３の開口部２２から照射される光束の
広がり角θを小さくして像担持体６上に照射するもので
あり、像担持体６上に照射された光の照度を高めると共
に、レンズ部材１４と像担持体６との間隔Ｌ７を大きく
して、像担持体６の周囲に浮遊するトナー等がレンズ部
材１４に付着することによる光量低下を防ぐもの埜ある
。

なお、遮光部材１３の開口部２２の大きさ、発光チップ
１５からレンズ部材１４までの光路長など各部の寸法は
、像担持体６上を所定の条件で照射するように設定する
必要がある。ちなみに、波ｉ６１０ｎｍのＬＥＤの発光
チップを用い、レンズ部材１４の材質として屈折率的１
．５のアクリルを用いた場合、各部の寸法の一例として
は第４図及び第５図に示すようになる。各発光チップ１
５間の間隔Ｌｌ　＝２．５　ｓｖ、発光チップ１５から
レンズ部材１４までの光路長Ｌ２　＝２．Ｏｍ層、開口
部２２の大きさ縦し５＝１．８層層、横Ｌ６　＝１．４
　ｍ層、レンズ部材１４の曲率半径Ｒ＝　２．３ｉ＋層
、厚さＴ　＝　１．４ＩＩ１１、レンズ部材１４と像担
持体６との間隔Ｌ７＝２．０〜３．０　ｍ層、である。

以上の構成において、本発明に係る照明装置では、次の
ようにして像担持体表面の照明が行なわ、れる、すなわ
ち１発光チー２ブ１５より放射された光束は、遮光部材
工３により遮れて開口部２２のみから矩形状となって照
射され、この照射光束は、レンズ部材１４によって広が
り角θを小さく絞られ、発光チップ１５の配列方向に沿
った互いに平行な直線状の端縁を有する照射光となって
、像担持体６上に矩形状に照射される。なお、発光チッ
プ１５と発光チップ１５との間には、遮光部材１３の側
壁部２０が存在するため、１つの発光チップ１５からの
光が、隣接する遮光部材１３側に漏れて、隣接する発光
チップ１５に対応したレンズ部材１４に入射することは
ない。

このように、　発１ｖアＩ５から放射された光束は、遮
光部材１３によって矩形状の光束に整形された後、レン
ズ部材１４により広がり角θを小さく絞られ、互いに平
行な直線状の端縁を有する帯状となって像担持体６上に
高い照度で矩形状に照射され、他の光束はいっさい像担
持体６上に到達しない、そのため、像担持体６の表面は
、遮光部材１３の開口部２２と相似の矩形状に照明され
、それ以外の部分には光がまったく照射されない。

したがって、各発光チップ１５が照明する領域り、Ｅが
、第６図に示すように、互いに隙間なく隣接するよう各
発光チップ１５．遮光部材１３及びレンズ部材１４の位
置や形状を設定することにより、像担持体６表面の光量
分布は、第７図に示すように１画像領域Ａには光がもれ
ず、非画像領域Ｂだけをシャープに高い照度で照明する
ことができ、光量分布における谷の部分の光量でも像担
持体６を除電するのに必要なレベルより高いので、非画
像領域Ｂは均一に除電される。なお、隣接する発光チッ
プ１５が照明する領域は互いに重なり合うようにしても
よい。

なお、図示の実施例では、像担持体６上にあって画像領
域Ａの一側にのみ非画像領域Ｂが存在する場合について
説明したが、像担持体上の画像領域Ａの両側に非画像領
域が存在する場合であっても本実施例を適用できること
勿論である。

また、本実施例の照明装置は矩形状に照明を行なうもの
であるため、像担持体の軸方向全長にわたって発光素子
を並べ、画像領域を越えた先端部や後端部に対応する像
担持体面を光照射して電荷消去を行なう場合にも使用で
きる。

さらに１図示の実施例では、縮小倍率によって生じる非
画像領域を除電することに本実施例の照明装置を用いた
場合について説明したが、これに限定されるわけではな
く、本実施例の照明装置を編集機能を有する画像形成装
置に用いても良く。

この場合には本実施例の照明装置を像担持体の軸方向に
複数並べ１発光素子の発光タイミングを変えることによ
って、像担持体上の画像を消去すべき領域等任意の一部
分を除電するようにしてもよい。

（発明の効果） 本発明は以上の構成及び作用よりなるもので、発光素子
から照射される光を矩形、状の照射光となるように遮光
部材によって遮ると共にレンズ部材によって絞り、像担
持体上に照射するものであって、各発光素子を同一の基
板に一体的に固着するようにしたので、直線状に配列さ
れる発光チップを配列方向と直交する方向にばらつきな
く精度よく配置することができ、従来のようにスリット
部材を用いることなく、照射光の配列方向と直交する方
向のばらつきを確実に防止することができ、部品点数を
低減できると共に、レンズ部材を通った光束を有効に利
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明に係る照明装置の使用状態を示す
縦断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＩ　−Ｉ線・
新面′ｉ図、第１図（ｃ）は遮光部材の他例を示す断面
図、第２図は同照明装置のレンズ部材を取り除いた状態
を示す平面図、第３図はレンズアレイを示す斜視図、第
４図は照明装置の各部の寸法を示す断面図、第５図は同
平面図、第６図は照明装置の光の照射状態を示す斜視図
、第７図は同照明装置の光量分布特性を示すグラフ、第
８図（ａ）は従来の照明装置の使用状態を示す縦断面図
、第８図（ｂ）は第８図（ａ）の■−■線断面図、第９
図はＬＥＤの配列状態を示す平面図、第１０図は第９図
の状態における光の照射領域を示す斜視図、第ｉｔ図は
スリット部材の作用を示す斜♂見図、第１２図は画像形
成装置を示す概略図である。 符号の説明 ！・・・照明装置　　　　１２・・・プリント基板１３
・・・遮光部材　　　１４・・・レンズ部材１５・・・
発光素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体の表面と対面するように配置され、該像担持体
   上を照明することにより、像担持体上の不要な電荷の除
   電を行なうための照明装置において、直線状に複数配置
   される発光素子と、該各発光素子から照射される光が像
   担持体上を矩形状に照明するように光の一部を遮る遮光
   部材と、少なくとも遮光部材より像担持体側に配設され
   るレンズ部材とを備え、前記各発光素子を同一の基板上
   に一体的に固着したことを特徴とする照明装置。