JP2806015B2 - ラスタ走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ラスタ走査装置に係り、特に、光源と感
光体との間の光路中に少なくとも１枚以上の反射ミラー
を含むようなラスタ走査装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ラスタ走査装置としてはレーザプリンタに用
いられるレーザ走査系を挙げることができる。

これは、レーザ発振器、このレーザ発振器からのビー
ムを所定の走査範囲に振り分けるポリゴンミラー及びポ
リゴンミラーで振り分けられたビームを感光ドラム方向
へ導く反射ミラー等の各種部品からなるものであり、感
光ドラム上の走査位置精度を良好に保つという観点か
ら、レーザ走査系の各種部品を正確に位置決めすること
が必要になる。

このため、上述したレーザ走査系は通常一体的にユニ
ット化され、このレーザ走査ユニットをプリンタ本体の
剛体フレームに装着するという方式が採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このようなレーザプリンタにおいて、出力
する印字品質を微細に検査すると、例えばソリッド像を
得ようとする場合に濃度むらが生ずる等印字品質を損な
うという現象が見られた。

これは、レーザ走査ユニット内のポリゴンミラーの駆
動モータや感光ドラムの駆動モータ等の振動源からの振
動が反射ミラーに伝達され、第12図（ａ）（ｂ）に示す
ように、反射ミラー24が共振し、反射ミラー24で反射し
たビームBmが感光ドラム10面上で所定位置からΔｘだけ
ずれてしまうことに起因するものと考えられる。現に、
ソリッド像を得ようとする場合の濃度むらとしては、第
13図に示すように、v/f（v:感光ドラム10の副走査速度
［mm/sec.］,f:反射ミラー24の一次共振周波数）mmピッ
チのものになっている。

このような課題を解決するための手段として、レーザ
走査ユニットと感光ドラムとを一体的に剛体フレームに
装着し、この剛体フレームを弾性部材を介して基本フレ
ームに支持させ、振動源からの振動を弾性部材で吸収す
るようにしたものが既に提案されている（実開昭61−46
561号）が、高速回転するポリゴンミラーの振動を確実
に吸収するのは困難であるばかりか、基本フレームから
の振動を完全には遮断できず、上述した課題を解決する
手段としては未だ不充分なものであった。

この発明は、以上の観点に立ってなされたものであっ
て、反射ミラーの振動を小さく抑えることにより、感光
体上でのビーム走査位置のずれ量を少なくし、もって、
印字品質を良好に保つようにしたラスタ走査装置を提供
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、この発明は、第１図に示すように、半導体
レーザ等の光源１と感光体２との間の光路中に少なくと
も１枚以上の反射ミラー３を含み、感光体２の各走査ラ
イン毎に光源１からの画像信号に応じたビームをポリゴ
ンミラー，ガルバノミラー等の偏向手段４を介して移動
走査させ、感光体２上に画像信号に応じた潜像を書込む
ラスタ走査装置を前提とし、前記反射ミラー３の一次共
振周波数ｆ（Hz）と感光体２の副走査速度ｖ（mm/se
c.）との関係をf/v≧２としたことを特徴とするもので
ある。

このような技術的手段において、上記反射ミラー３の
一次共振周波数ｆと感光体２の副走査速度ｖとの関係に
ついては、プロセス上の要求から感光体２の副走査速度
ｖを所定値に設定した後に、反射ミラー３の一次共振周
波数ｆを適宜変化させた際の画像品質を感応評価し、良
好な範囲を選定したものである。

ここで、上記反射ミラー３の一次共振周波数ｆは、反
射ミラー３の形状、材質、固定手段等を適宜変化させる
ことにより簡単に変化させることができる。例えば、反
射ミラー３を厚くしたり、重量が軽い材質を使用した
り、反射ミラー３の支持点の一つを反射ミラーの中央部
へ配置したりすることにより、反射ミラー３の一次共振
周波数ｆを大きく設定することができる。また、反射ミ
ラー３の背面にダンパ（主にゴム材が多い）を接着した
り、室温硬化型ゴムを設けるようにしても、反射ミラー
３の一次共振周波数ｆを大きく設定することができる
が、この場合には、ダンパが変形エネルギを熱エネルギ
に変換して減衰させるため、反射ミラー３の振幅をより
小さくさせることができる。

〔作用〕

上述したような技術的手段によれば、反射ミラー３の
一次共振周波数ｆ（Hz）と感光体２の副走査速度ｖ（mm
/sec.）とはf/v≧２なる関係にあるため、反射ミラー３
の一次共振周波数ｆが充分大きくなり、その分、反射ミ
ラー３の共振に伴う振幅が画像品質に影響しないレベル
まで小さく抑えられる。

〔実施例〕

以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳
細に説明する。

第２図はこの発明が適用されたレーザプリンタの一実
施例である。

同図において、符号10は感光トラム、11は感光ドラム
10を予め帯電する帯電コロトロン、12は帯電された感光
ドラム10上に例えばネガ潜像（画像部の電位が低い潜
像）を書込むレーザ走査ユニット（以下ROS［Raster Ou
tput Scannerの略］という）、13は感光ドラム10上に書
き込まれた潜像をトナーにて可視像化する現像器、14は
感光ドラム10上のトナー像の電荷を除去する転写前処理
コロトロン、15は感光ドラム10上のトナー像を記録用紙
16に転写させる転写コロトロン、17は転写工程後に記録
用紙16の帯電電荷を除去し、感光ドラム10に静電吸着し
た記録用紙16を剥離する除電コロトロン、18は感光ドラ
ム10上の残留トナーを除去するクリーナ、19は感光ドラ
ム10上の残留電荷を除去する除電ランプである。

この実施例において、上記ROS12は、ユニットケース2
0内に、半導体レーザ21と、この半導体レーザ21からの
ビームBmを感光ドラム10の走査範囲に亘って振り分ける
ポリゴンミラー22と、このポリゴンミラー22にて振り分
けられたビームBmを感光ドラム10上で走査ラインに相当
する直線軌跡を描くように補正するｆθレンズ23と、こ
のｆθレンズ23の通過ビームBmを感光ドラム10に向けて
反射させる例えば１つの反射ミラー24とを所定の位置関
係にて格納したものである。

また、この実施例における反射ミラー24の支持構造
は、例えば第３図〜第６図に示すように、一対の支持枠
31,32にて反射ミラー24の両端を支持すると共に、支持
アーム38の支持突起39にて反射ミラー24の略中央上端縁
を支持するようにしたものである。

ここで、上記支持枠31,32は、特に第４図及び第５図
に示すように、上記反射ミラー24が挿入される矩形状の
ミラー挿入口33を有し、各ミラー挿入口33の下端縁に反
射ミラー24の下端が当接する突起状のストッパ34を一体
的に形成すると共に、上記ミラー挿入口33の下端縁に隣
接する一側縁には反射ミラー24の一側面が載置される一
つの支持突起35を一体的に形成し、更に、上記ミラー挿
入口33の近傍には係止スリット36を設けると共に、この
係止スリット36にクリップ37を装着し、このクリップ37
にてストッパ34及び支持突起35に反射ミラー24を位置決
め保持するようにしたものである。

そしてまた、このように支持された反射ミラー24の一
次共振周波数ｆ（Hz）は、感光ドラム10の副走査速度ｖ
（mm/sec.）との関係において、例えばf/v（Cycle/mm）
＝２になるように設定されている。

次に、この実施例に係るレーザ走査ユニットの性能を
評価する。

その評価手法として、例えばソリッド線の画像品質を
感応評価したところ、視覚的に一番目立ち易いとされて
いる1mm前後ピッチの濃度むらのない良好なソリッド像
が得られた。

ここで、上記パラメータf/v（Cycle/mm）と画像品質
との相関関係を調べるために、副走査速度ｖを固定し、
上記反射ミラー24の一次共振周波数ｆを変化させること
により、例えばソリッド像の画像品質を感応評価したと
ころ、第７図に示すような結果が得られた。

同図によれば、パラメータf/vが２以上であれば、濃
度むらのない良好なソリッド像が得られることが確認さ
れた。

尚、上記反射ミラー24の一次共振周波数ｆを変化させ
る手段としては反射ミラー24の支持位置を変えたり、反
射ミラー24の板厚を変化させた。その具体例として、第
８図〜第10図に示すような支持構造、すなわち、一対の
支持枠31,32のみで反射ミラー24の両端部を支持し、一
方の支持枠41に二つの支持突起35を形成すると共に、他
方の支持枠32に一つの支持突起35を形成し、クリップ37
にて支持枠31,32のストッパ34及び支持突起35に位置決
め保持する支持構造に比べて、実施例タイプの反射ミラ
ー24の一次共振周波数ｆは大体1.5倍程度に変化し、ま
た、実施例タイプのものにおいて、ガラス素材からなる
反射ミラー24の板厚を5mm〜10mmへ変化させたところ、
一次共振周波数ｆは２倍に変化した。

また、この実施例においては、トナー像の線幅が太く
なるように画像形成プロセス上のパラメータが調整され
ており、ソリッド像の0.5mm以下のピッチの濃度むらが
問題にならないレベルに振動が抑えられている。

すなわち、この実施例によれば、第11図に示すよう
に、ネガ潜像を形成する際の光量分布は比較例に比べて
隣接画素領域に食み出すようになっている。このため、
例えばソリッド像に対応するネガ潜像の電位分布はソリ
ッド像領域に対応して現像バイアスＶBより低い画像部
電位を維持するものになり（比較例にあってはソリッド
像領域の一部に非画像部電位が形成される可能性があ
る）、比較例のような濃度むらのない良好なソリッド像
を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明に係るラスタ走査
装置によれば、反射ミラーの一次共振周波数を所定値以
上大きく設定し、反射ミラーの共振振幅を充分に小さく
抑えるようにしたので、感光体へのビーム走査位置のず
れ量を少なくすることができ、その分、印字品質を良好
に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るラスタ走査装置の構成を示す説
明図、第２図はこの発明が適用されたレーザプリンタの
一実施例を示す説明図、第３図は実施例に係る反射ミラ
ーの支持構造を示す正面説明図、第４図は第３図中IV方
向から見た矢視図、第５図は第４図中Ｖ−Ｖ線断面図、
第６図は第３図中VI方向ら見た矢視図、第７図はパラメ
ータf/vとソリッジ像の画像品質との相関関係を示すグ
ラフ図、第８図は反射ミラーの支持構造の比較例を示す
正面説明図、第９図及び第10図は夫々第８図中IX方向及
びＸ方向から見た矢視図、第11図はこの実施例に係る画
像形成プロセス例を示す説明図、第12図（ａ）は反射ミ
ラーの共振に伴うビーム走査位置のずれ現象を示す説明
図、同図（ｂ）は反射ミラーの共振状態を示す説明図、
第13図は反射ミラーの共振に伴う画像品質の低下状態を
示す説明図である。 〔符号の説明〕 ｆ……反射ミラーの一次共振周波数 ｖ……感光体の副走査速度 １……光源 ２……感光体 ３……反射ミラー ４……偏向手段 10……感光ドラム 12……ROS 21……半導体レーザ 22……ポリゴンミラー 24……反射ミラー 31,32……支持枠 38……支持アーム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源（１）と感光体（２）との間の光路中
   に少なくとも１枚以上の反射ミラー（３）を含み、感光
   体（２）の各走査ライン毎に光源（１）からの画像信号
   に応じたビームを偏向手段（４）を介して移動走査さ
   せ、感光体（２）上に画像信号に応じた潜像を書込むラ
   スタ走査装置において、 上記反射ミラー（３）の一次共振周波数ｆ（Hz）と感光
   体（２）の副走査速度ｖ（mm/sec.）との関係をf/v≧２
   としたことを特徴とするラスタ走査装置。