JP2887801B2

JP2887801B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JP2887801B2
Application number: JP1051561A
Authority: JP
Inventors: 義人関川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 1999-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JPH02230269A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はレーザビームを用いて、感光体に画像情報を
記録するレーザプリンターや、デジタルプリンター等の
画像記録装置における光学走査に関し、特に、複数のレ
ーザビームを用いて感光体に記録を行うに際して、その
レーザビームのうちの１つをポジ露光用とし、他のレー
ザビームをネガ露光用として用いる装置に関する。

（従来の技術）レーザプリンターやデジタルプリンターにおいては、
コンピュータ等の画像情報の出力装置からの画像情報に
よって、LED等の発光器が発光され、そのレーザビーム
をポリゴンミラー等の偏向器により偏向して、感光体等
の画像担持体に対して横方向に走査させ、レーザビーム
による画像情報の書込みを行うようにしている。

前記画像記録装置としては、例えば、特開昭63−2266
70号公報等に示されるような装置が用いられているもの
で、感光体ドラム等の画像担持体の周囲に、帯電器、現
像装置、転写・剥離コロトロン、クリーニング装置等
の、ゼログラフィー方式の各装置を配置している。

そして、通常の電子複写機等の場合と同様にして、感
光体ドラムにレーザビームにより書込まれた画像情報に
より静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを付着さ
せてトナー画像として可視像化し、そのトナー画像を用
紙に転写して記録紙を作成するようにされている。

前述したようなレーザプリンター等の画像記録装置に
おいて、一般に黒色等の１色の印字のみしかできないも
のであるが、通常のコンピュータから出力される画像情
報による記録紙の作成には、十分に対応が可能なもので
ある。

これに対して、コンピュータ等の装置から出力される
画像情報によって、多色の記録紙を作成することに対す
る要求が多くなっている。そこで、例えば、特開昭57−
63565号公報等に示されるように、複数の画像記録手段
と、それぞれの記録手段に対応させた現像装置とを、感
光体ドラムに対して配置した画像記録装置が提案されて
いる。

そして、前記従来例の画像記録装置においては、例え
ば２色のコピーを作成する場合に、最初に形成された静
電潜像に対して第１の現像を行い、その後で第２の静電
潜像を形成して現像を行うようにし、２色のトナー画像
を同時に用紙に転写して、多色の記録紙を作成すること
が出来るようにされる。

また、前記画像記録装置においては、第２の現像以降
は、高抵抗２成分磁気ブラシ現像とすること等によっ
て、画像の重なり等の影響が強く現れることを防止し、
鮮明な画像を得ることが出来るような手段が用いられ
る。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記したような従来のレーザプリンタ
ー等のような画像形成装置においては、画像担持体に形
成された静電潜像に対して、トナーを付着させる際に、
前述したように現像方式を変えることによっても、画像
の重なり等が発生することを完全に防止出来ないという
問題がある。

そこで、例えば、２色のトナーを用いて記録紙を作成
するような画像形成装置において、２つのレーザビーム
別個に書込み部分に向けて照射する場合に、１つのレー
ザビームをネガ現像用とし、他のレーザビームをポジ現
像用として用い、それぞれの静電潜像に対応させた現像
装置を設けて、現像を行うようにすることが考えられて
いる。

ところが、ネガ現像用のレーザビームが感光体の画像
領域の外側に照射された場合には、その静電潜像に対し
てトナーが付着する。また、ネガ現像方式に対して、ポ
ジ現像用のレーザビームを照射して静電潜像を形成する
場合には、感光体の巾方向の全体にレーザビームを照射
しないと、レーザビームを照射しない部分にトナーが付
着するという特性がある。

しかし、一般の画像形成装置においては、クリーニン
グ装置は感光体の画像領域に対応させて、その画像領域
の巾の部分のみの清掃を行う部材として構成されてお
り、前記画像領域の外側に付着されたトナーは、用紙に
転写されたり、クリーニング装置によって除去されるこ
とがない。

したがって、感光体の画像領域の外側に付着したトナ
ーが、その周囲に飛散したりして、画像形成装置の内部
に設けられた他の装置を汚したり、用紙にトナーが付着
して記録紙を汚したりする等の問題が発生する恐れがあ
る。

（発明の目的）本発明は、上記したような従来より用いられている画
像形成装置の欠点を解消するもので、レーザビームの光
路上に遮光板を設け、ネガ現像用のレーザビームが画像
領域の外側に走査されることを防止するとともに、該遮
光板により反射された光を用いて、画像の書込みの制御
等を行うことが出来るような装置を提供することを目的
としている。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明は、複数のレーザビームを感光体に照射し、そ
れぞれのレーザビームにより異なる色の画像を形成する
とともに、露光すべきレーザビームの数と同数の発光器
と、１つの偏向器および結像レンズを設けてなる装置に
関する。本発明においては、前記複数のレーザビームの
うち、少なくとも１つはポジ現像用とし、他のレーザビ
ームはネガ現像用であり、前記複数のレーザビームに対
して、各々レーザビームの光路上の感光体の長さ方向の
両側部分に共通に用いる遮光部材を配置し、前記遮光部
材は、ネガ現像用のレーザビームをポジ現像用の巾より
広い範囲で遮光するように傾けられて配置され、前記遮
光部材によりレーザビームを位置検出器に向けて反射さ
せることを特徴とする。

したがって、本発明の画像記録装置においては、ポジ
現像用のレーザビームは感光体の端まで走査を行うが、
ネガ現像用のレーザビームは感光体の画像領域の範囲の
みを走査するようになるので、ネガ現像用のレーザビー
ムの走査により形成された静電潜像にのみトナーが付着
される。そして、該画像領域の外側の部分に余分なトナ
ーが付着することがなくなるので、余分なトナーが飛散
したりして、コピーが汚れたりする等の問題が発生する
ことを防止することが可能になる。

また、本発明の装置では、レーザビームの光路の外側
に配置された遮光板をミラーで構成すると、その遮光板
に反射された光を位置検出器に入力することにより、そ
の光情報を画像書込みの制御用の情報として用いること
が可能であり、画像書込みの制御を容易に行うことが出
来るものとなる。

（実施例）図示された例に従って、本発明の画像記録装置の構成
を説明する。

第１図に示される本発明の実施例は、レーザプリンタ
ーやデジタルプリンターに設けられる感光体20と、該感
光体に対して、レーザビームにより走査するための光学
系の装置を示している。

この図示される実施例において、感光体20の周囲に
は、通常のゼログラフィー方式の電子複写機等と同様
に、帯電器、現像装置、転写・剥離コロトロン、およ
び、クリーニング装置等の各装置と、用紙搬送を行うた
めの装置等が配置されるが、それ等の各機構は省略して
いる。

前記第１図に示される本発明の画像形成装置におい
て、画像の書込み手段は、発光器１、２と、偏向器３、
結像レンズ４および、複数のミラー手段５〜７等から構
成される。本発明の光学系において、発光器１、２は半
導体レーザ光出力手段が用いられ、該発光器に対して、
コンピュータや画像読取り装置からの画像情報が電気信
号として入力され、その信号に応じて画像情報を光情報
として出力させるようにする。また、前記発光器１、２
から出力されるレーザビーム11、12は、一方がネガ現像
用のレーザビームであり、他方はポジ現像用のレーザビ
ームとされる。

また、偏向器３はポリゴンミラーを用いるもので、多
角形ミラーを高速度で回転させ、その周囲に形成したミ
ラー面で光を反射させて、感光体に対してその長さ方向
に直線状の走査を行うように、光を反射させるようにす
る。

円筒鏡５、６は後述するように、２つのレーザビーム
11、12に対応して、それぞれ離間された位置に設けら
れ、長い円筒の内側を反射面として用いるようにするも
ので、略円弧状の内側の面を反射面とするミラーとして
構成されている。

また、前記円筒鏡６に対応させて設けるミラー７は、
通常の平面状のミラー部材により構成され、円筒鏡６か
らの光を、該ミラー７を介して感光体20に照射するため
に用いられる。

前述した本発明の光学系において、結像レンズ４と円
筒鏡との間には、その光路の両側の部分の光を遮光する
ために、遮光板13、14を配置している。この遮光板13、
14は、第２図に示されるように、レーザビームにより走
査される光路の両側の部分に設けられるもので、ネガ現
像用のレーザビーム11による走査範囲l1を狭く、ポジ現
像用のレーザビーム12による走査範囲l2を広く設定する
ことが出来るように、略ハの字状に傾斜された関係に設
けられている。

したがって、本発明の画像形成装置においては、前記
２つのレーザビームによって感光体に走査される光の範
囲は、第３図に示されるように、ネガ現像用のレーザビ
ームによる走査線21が、感光体の画像領域の範囲内に限
定されるが、ポジ現像用のレーザビームにより走査され
る走査線22は、該感光体20の長さ方向の全体にわたって
形成されるものとなる。

そして、前記したようにレーザビームを照射すること
によって、ポジ現像用のレーザビームを感光体全体に照
射し、ネガ現像用のレーザビームを一定の巾の範囲に照
射することにより、両現像方式の特性に対して、トナー
が余分に付着するという問題を解消させることが出来る
ようにしている。

また、前記第２図に示された遮光板13、14は、レーザ
ビームの遮光の作用を行うためにのみ設けられる場合に
は、単に光を通過させないようにする部材で構成される
ものであるが、本発明の装置においては、そのいずれか
一方の遮光板をミラーで構成している。そして、その遮
光板により反射された光を、位置検出器15、16に入力し
て、画像の書出し信号を出力させるために用いる。

前述したような構成を有する本発明の画像形成装置に
おいて、感光体20に静電潜像を形成する場合の動作を説
明する。

まず、ネガ現像用レーザビーム11は、ビデオ信号によ
ってスイッチングされたレーザビームとして、発光器１
から出力され、偏向器３のミラー面によって偏向され、
結像レンズ４を通過し、さらに、偏向器の多面鏡の面倒
れ補正用の円筒鏡５を介して感光体20を走査し、ネガ画
像の静電潜像を形成する。

また、ポジ現像用レーザビームは、ネガ現像用の場合
と同様にして発光器２から出力され、偏向器３、結像レ
ンズ４を経て、円筒鏡６とミラー７とを介して感光体20
の回転方向の下流側を走査し、ポジ画像の静電潜像を形
成する。

前記レーザビーム11、12は、円筒鏡５、６に入射され
る前の段階で、第２図に示されるように、反射ミラーで
構成された遮光板13と、アルミ板で構成された遮光板14
とによって所定の範囲の遮光が行われる。これ等の遮光
板13、14は、図示されるように、レーザビームの走査線
の垂直方向に対して、傾いて配置されているため、レー
ザビーム11と12とは、感光体20の表面に対する走査線方
向での遮光範囲が異なるものとなり、感光体20に対して
は、第３図に示されるように、走査線21、22のように照
射される範囲が違ったものとされる。

さらに、遮光板13で反射されたレーザビーム11、12
は、位置検出器15、16に入力されて、その情報を用い
て、画像の書出し信号等の情報として用いるようにす
る。また、前記位置検出器によって得られた２つの信号
を、制御装置の比較回路に入力することによって、画像
のズレ等を検知することが可能である。

そして、色の異なる直線にズレが発生したりした場合
には、画像情報の出力装置にその情報をフィードバック
して発光器による発光のタイミングをずらす等の、所定
のコントロールの動作を自動的に行わせるようにするこ
とも可能になる。

なお、前述した本発明の感光体20に対して、通常のレ
ーザプリンターの場合と同様にして、各レーザによる書
込み装置に対応させて現像装置25、26を配置し、トナー
画像を形成することの他に、図示を省略しているが、用
紙にトナー画像を転写するための装置の他に、感光体ド
ラムの周囲に、ゼログラフィー方式の現像装置に対応す
る各機構が配置されている。

そして、前述したネガ現像用とポジ現像用とのレーザ
ビームによって形成された静電潜像に対して、各々の現
像方式に対応する現像装置からトナーが供給されて、ト
ナー画像が形成されるものとなる。

また、本発明の２種類の静電潜像の形成は、一方の光
がポジ用で、他方がネガ用であれば良いものであるか
ら、発光器１、２のいずれかがネガ用として用いられ、
その光に対して遮光板による遮光作用が狭い範囲で行な
われるようにすると良いものである。

本発明の実施例において、例えば、走査線21によって
形成される静電潜像には、黒トナーが付着され、走査線
22によって形成される静電潜像には、赤トナーが付着さ
れて、２色のトナー画像が用紙等に転写される。また、
この２つの色の異なる画像を形成する場合には、黒と青
や、その他の色の組合せを用いることが可能である。

また、前記遮光板は、実施例においては、比較的大き
な板部材を斜めに配置し、それぞれの遮光板が、２つの
レーザビームの遮光を行うことが出来るようにするもの
を示しているが、本発明の装置においては、各レーザビ
ームに対してそれぞれ両側に小さな遮光板を配置して、
それぞれの光による走査線の形成の範囲を設定するよう
な手段を用いることも可能である。

さらに、前記した本発明の光学系装置は、ゼログラフ
ィー方式を用いて記録紙を作成するレーザプリンターの
他に、デジタルプリンター等の装置にも適用することが
可能であり、感光体ドラムに対してレーザビームによる
画像の書込みを行う装置一般に適用することが出来るも
のである。

（発明の効果）本発明の画像記録装置は、上記したような構成を有す
るものであるから、ポジ現像用のレーザビームは感光体
の端まで走査を行うが、ネガ現像用のレーザビームは感
光体の画像領域の範囲のみを走査するようになるので、
ネガ現像用のレーザビームにより形成された静電潜像に
は、その外側に余分なトナーが付着することがなく、コ
ピーが汚れたりする等の問題が発生することを防止する
ことが可能になる。

また、本発明の装置では、レーザビームの光路の外側
に配置された遮光板をミラーで構成すると、その遮光板
に反射された光を位置検出器に入力することにより、そ
の光情報を画像書込み制御用の情報として用いることが
可能であり、画像書込みの制御を容易に行うことが出来
るものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像記録装置の光学系の装置を示す説
明図、第２図は遮光板と位置検出器との関係を示す説明
図であり、第３図は感光体に形成される走査線の説明図
である。図中の符号１・２……発光器、３……偏向器、４……結像レンズ、
５・６……円筒鏡、７……ミラー、11・12……レーザビ
ーム、13・14……遮光板、15・16……位置検出器、20…
…感光体、21・22……走査線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/04 - 15/056 G03G 15/01 112 G03G 15/01 117

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のレーザビームを感光体に照射し、そ
れぞれのレーザビームにより異なる色の画像を形成する
とともに、露光すべきレーザビームの数と同数の発光器
と、１つの偏向器および結像レンズを設けてなる装置に
おいて、前記複数のレーザビームのうち、少なくとも１つはポジ
現像用とし、他のレーザビームはネガ現像用であり、前記複数のレーザビームに対して、各々レーザビームの
光路上の感光体の長さ方向の両側部分に共通に用いる遮
光部材を配置し、前記遮光部材は、ネガ現像用のレーザビームをポジ現像
用の巾より広い範囲で遮光するように傾けられて配置さ
れ、前記遮光部材によりレーザビームを位置検出器に向けて
反射させることを特徴とする画像記録装置。