JP3286082B2 - レーザ光スキャナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光スキャナユニ
ットとして構成されたレーザ光スキャナ装置に関し、特
に感光体ドラムに対する、レーザ光スキャナユニットの
レーザ光出力側端部の相対高さ位置を微調節するように
したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光を用いて画像を記録する
複写機やレーザプリンタなどにおいては、レーザダイオ
ードから投射されたレーザ光を、高速で回転する正５角
形や正６角形などの多角形ミラーで主走査方向に反射さ
せるとともに、レンズ系を経て外部の感光体ドラム上に
結像させるようにして、感光体ドラム上に静電潜像を形
成する為に、レーザ光スキャナユニットとして構成され
たレーザ光スキャナ装置が設けられている。

【０００３】ここで、その感光体ドラム上に形成される
静電潜像の大きさが、画像データで指定された大きさと
なるように、多角形ミラーによる主走査の走査角度や、
多角形ミラーから感光体ドラムまでの距離が決定されて
いる。即ち、レーザ光スキャナ装置は、通常、レーザ光
スキャナユニットとして構成されているので、静電潜像
の大きさが指定された大きさとなるように、このレーザ
光スキャナユニットから感光体ドラムまでの距離、つま
り感光体ドラムに対するレーザ光スキャナユニットの相
対高さ位置が所定距離となるように、レーザ光スキャナ
ユニットが本体フレームにビスなどにより固着されてい
る。

【０００４】ここで、実公平５─１０４５１号公報に
は、レーザ光を発生する光学ユニットに、丸ピンが固着
されるとともに、偏心ピンが回転可能に取付けられる一
方、フレームに円形の孔と長孔とを形成し、丸ピンをこ
の円形の孔に係合するとともに、偏心ピンを長孔に係合
して、光学ユニットをフレームに取付け、偏心ピンを回
転させることにより、光学ユニットのフレームに対する
傾斜の度合いを変更して、レーザ光の主走査方向を感光
体ドラムの正規の走査方向となるように調節し得るよう
にした印刷装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、レー
ザ光スキャナユニットとして構成されているレーザ光ス
キャナ装置をビスを用いて本体フレームに取付けるとき
に、本体フレームに形成するビス孔の位置精度や、スキ
ャナユニットの製作誤差などにより、感光体ドラムに対
するレーザ光スキャナユニットの相対高さ位置が所定距
離よりも若干でも高いときには、レーザ光の走査範囲が
拡大されて、感光体ドラム上に形成される静電潜像の主
走査方向の大きさが、指定された大きさよりも大きくな
り、またレーザ光スキャナユニットの相対高さ位置が所
定距離よりも若干でも低いときには、レーザ光の走査範
囲が縮小されて、感光体ドラム上の静電潜像の主走査方
向の大きさが、指定された大きさよりも小さくなるとい
う問題がある。

【０００６】ところで、前記実公平５─１０４５１号公
報に記載の印刷装置においては、偏心ピンを回転させる
ことにより、光学ユニットのフレームに対する傾斜の度
合いを変更して、レーザ光の主走査方向の傾きを調節す
るようにしたものであって、光学ユニットの感光体ドラ
ムからの相対高さ位置を調節できるように構成されては
いない。

【０００７】本発明は、レーザ光により感光体ドラム上
に形成される静電潜像の主走査方向の大きさを簡単な機
構で容易に調節し得るようなレーザ光スキャナ装置を提
供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のレーザ光スキ
ャナ装置は、ケースを含むレーザ光スキャナユニットと
して構成され、レーザダイオードから投射されたレーザ
光を多角形ミラーにより所定角度に亙って主走査して外
部の感光体ドラム上に結像させるレーザ光スキャナ装置
において、レーザ光スキャナユニットの、外部の感光体
ドラムにレーザ光を出力するレーザ光出力側端部と反対
の端部を本体フレームに回動可能に支持する第１支持機
構と、レーザ光スキャナユニットの、レーザ光出力側端
部を本体フレームに、感光体ドラムに対するレーザ光出
力側端部の相対高さ位置を微調節可能に支持する第２支
持機構とを備えたものである。

【０００９】

【作用】請求項１のレーザ光スキャナ装置においては、
レーザダイオードから投射されたレーザ光を多角形ミラ
ーにより所定角度に亙って主走査して外部の感光体ドラ
ム上に結像させるものであり、ケースを含むレーザ光ス
キャナユニットとして構成されている。そして、このレ
ーザ光スキャナユニットの、外部の感光体ドラムにレー
ザ光を出力するレーザ光出力側端部と反対の端部は、第
１支持機構により、本体フレームに回動可能に支持され
る。また、レーザ光スキャナユニットのレーザ光出力側
端部は、第２支持機構により、感光体ドラムに対するレ
ーザ光出力側端部の相対高さ位置を微調節可能に本体フ
レームに支持される。

【００１０】即ち、第２支持機構を介して、レーザ光ス
キャナユニットのレーザ光出力側端部の、感光体ドラム
に対する相対高さ位置を微調節して、感光体ドラム上に
形成される静電潜像の主走査方向の大きさを微調節する
ことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基い
て説明する。本実施例は、外部のパーソナルコンピュー
タから送信された画像データをレーザ光の主走査方向へ
の走査を介して記録するレーザプリンタのレーザ光スキ
ャナ装置に本発明を適用した場合のものである。レーザ
プリンタ１には、レーザ光スキャナ装置１０と、プロセ
スカートリッジ４０と、転写帯電器や除電針などを備え
た転写・分離装置４５と、定着用ローラ５１と加圧ロー
ラ５２などを備えた定着装置５０と、給紙ローラ５６、
レジストローラ５７、搬送ローラ５８及び排紙ローラ５
９などを備えた搬送装置５５などが設けられている。前
記プロセスカートリッジ４０の内部には、感光体ドラム
４１、１次帯電器４２、現像シリンダ４３及び露光ラン
プ４４などが組込まれている。

【００１２】次に、前記プロセスカートリッジ４０の直
ぐ上側に配設されたレーザ光スキャナ装置１０につい
て、図１〜図３に基づいて説明する。平面視略矩形状
で、底壁１１ａとその底壁１１ａの外周部に立設された
外周壁１１ｂとで一体形成された箱状体のユニットケー
ス１１の前端部の内部には、スキャナモータ１３が固着
され、そのスキャナモータ１３の駆動軸（図示略）に
は、平面視正６角形状の６面体ミラー１４が水平面内で
回転可能に固着されている。

【００１３】更に、ユニットケース１１の前後方向の略
中間における側部の一部分が段落ち状に形成され、この
段落ち状の外周壁１１ｂには、レーザダイオード１５を
取付けたダイオード基板１６が、そのレーザダイオード
１５から６面体ミラー１４に向けてレーザ光ＬＢを投射
可能に固着されている。尚、符号１７はコリメータレン
ズであり、符号１８は、レーザ光ＬＢの光軸方向に向け
たシリンダレンズである。

【００１４】前記６面体ミラー１４よりも後側のユニッ
トケース１１内には、左右方向向きに、第１Ｆ−θレン
ズ２０と第２Ｆ−θレンズ２１とが、前後方向に所定距
離離れて設けられている。そして、その第２Ｆ−θレン
ズ２１の直ぐ後側には、第２Ｆ−θレンズ２１を通過し
たレーザ光ＬＢを下方に反射させる左右方向に延びる反
射ミラー２２が配設され、ユニットケース１１に取付け
られている。そして、このユニットケース１１は、板状
の蓋部材１１ｈで蓋されている。

【００１５】次に、このユニットケース１１の前端部を
本体フレームＦに回動可能に支持する第１支持機構２５
について、図２・図３に基づいて説明する。前記ユニッ
トケース１１の前端部の外周壁１１ｂには、３つの支持
部１１ｃが所定距離空けて夫々一体形成されている。こ
れら支持部１１ｃの各々には、前後方向に長い長孔１１
ｄがその全幅に亙って形成されている。そして、左右方
向に延びる枢支軸２６は、これら長孔１１ｄを挿通する
とともに、その左右両端部は、ユニットケース１１の下
側に配設された固定板２３の左右両端部を上側に折り曲
げた側壁２３ａに夫々固着され、この固定板２３は、レ
ーザプリンタ１の本体フレームＦに固着されている。即
ち、ユニットケース１１の前端部は、この枢支軸２６を
介して、固定板２３つまり本体フレームＦに回動可能且
つ前後方向移動可能に支持されている。

【００１６】次に、ユニットケース１１の後端部を、本
体フレームＦに、感光体ドラム４１に対する相対高さ位
置Ｌを微調節可能に支持する第２支持機構３０につい
て、図２〜図４に基づいて説明する。前記ユニットケー
ス１１の第２Ｆ−θレンズ２１に対応する底壁１１ａに
は、軸支持部１１ｅがその全幅に亙って形成されてい
る。そして、この軸支持部１１ｅに形成された軸孔１１
ｆに、偏心軸３１の中央部分の偏心軸部３１ａが回転自
在に内嵌されている。更に、この偏心軸３１の左右両端
部の枢支軸部３１ｂは、固定板２３の左右両側壁２３ａ
に夫々回転可能に枢支されている。また、左側の枢支軸
部３１ｂには、操作ハンドル３２が固着されている。

【００１７】即ち、この操作ハンドル３２を、図４に矢
印で示すように、時計回転方向又は反時計回転方向に回
転操作して、偏心軸３１を回転させると、偏心軸部３１
ａは枢支軸部３１ｂに対して偏心運動することになり、
この偏心軸部３１ａに外嵌された軸支持部１１ｅを介し
て、ユニットケース１１の後端部、つまり下側に配設さ
れた感光体ドラム４１にレーザ光ＬＢを出力するレーザ
光出力側端部が偏心運動して、感光体ドラム４１に対す
るユニットケース１１の後端部の相対高さ位置Ｌを微調
節することができる。

【００１８】次に、このレーザ光スキャナ装置１０の作
動について説明する。レーザダイオード１５から投射さ
れて、コリメータレンズ１７とシリンダレンズ１８とを
通過して６面体ミラー１４に入射したレーザ光ＬＢは、
一定の高速度（例えば、１５０００ｒｐｍ）で回転する
６面体ミラー１４のミラー面毎に所定角度偏向されるこ
とにより、図２に示す走査開始位相（レーザ光LBS で図
示）から走査終了位相（レーザ光LBE で図示）まで走査
範囲αに亙って主走査され、第１・第２Ｆ−θレンズ２
０・２１を経て反射ミラー２２で下方に反射される。そ
して、この反射されたレーザ光ＬＢは、ユニットケース
１１の底壁１１ａに形成された左右方向に延びる矩形状
の切欠き１１ｇと、固定板２３に形成された矩形状の切
欠き２３ｂとを夫々挿通して、プロセスカートリッジ４
０内に設けられた感光体ドラム４１上に照射される。

【００１９】そして、回転する感光体ドラム４１上に形
成された静電潜像は、現像シリンダ４３から供給される
トナーにより現像され、その可視像は、給紙カセット５
から搬送装置５５で搬送される記録用紙Ｐに転写されて
記録され、この記録された記録用紙Ｐは、その後定着装
置５０を経て、これら両ローラ５８・５９により排紙ト
レー６上に搬送される。

【００２０】ここで、その感光体ドラム４１上に形成さ
れた静電潜像の主走査方向の大きさが、画像データで指
示される大きさと異なるときには、前記操作ハンドル３
２を時計回転方向或いは反時計回転方向に回転させる
と、前述したように、偏心軸部３１ａに外嵌された軸支
持部１１ｅを介して、ユニットケース１１の後端部が偏
心運動して、感光体ドラム４１に対するユニットケース
１１の後端部の相対高さ位置Ｌが微調節され、その結
果、感光体ドラム４１上に形成される静電潜像の主走査
方向の大きさを微調節することができる。

【００２１】ところで、操作ハンドル３２を回転操作し
たとき、感光体ドラム４１に対するユニットケース１１
の後端部の相対高さ位置Ｌが微調節されるとともに、ユ
ニットケース１１の後端部の上下揺動により、感光体ド
ラム４１上に形成される静電潜像の開始位置が、感光体
ドラム４１の回転方向に対して、所定の開始位置より進
角側又は遅角側に移動（図３参照）する。即ち、この操
作ハンドル３２の回転操作により、静電潜像の主走査方
向の大きさを優先させて調節するときには、静電潜像の
開始位置が所定の開始位置より進角側又は遅角側に移動
する場合が生じる。一方、静電潜像の開始位置を優先さ
せて調節するときには、静電潜像の主走査方向の大きさ
が指定された大きさと異なる場合が生じる。

【００２２】次に、レーザプリンタ１の制御系につい
て、図５のブロック図に基づいて説明するが、この制御
系は基本的には一般的なレーザプリンタの制御系と同様
なので簡単に説明するものとする。このレーザプリンタ
１のビデオコントローラ７０は、ＣＰＵ７１と、種々の
制御プログラムが格納されたＲＯＭ７２と、各種のデー
タ記憶領域を有するＲＡＭ７３と、受信データを受信バ
ッファに書き込み／読出すタイミングの為のタイミング
信号を発生するタイミング制御回路（ＴＣ）７４と、送
信された印字データを受信するシリアルインターフェー
ス（Ｓ・Ｉ／Ｆ）７５と、４Ｋバイトの２つのスキャン
バッファを有しビットイメージデータに変換された印字
情報を順次ＤＣコントローラ回路８２へ出力するビデオ
インターフェース（Ｖ・Ｉ／Ｆ）７６と、操作パネル７
７からの信号を受けるパネルインターフェース（Ｐ・Ｉ
／Ｆ）７８と、前記用紙搬送経路上で、レジストローラ
５７の手前に設けられた用紙先端検出センサ７９からの
用紙検出信号を受ける入力インターフェース（Ｉ・Ｉ／
Ｆ）８０とを備えており、これらはバス８１を介してＣ
ＰＵ７１に夫々接続されている。

【００２３】そのＤＣコントローラ回路８２には、給紙
ローラ５６やレジストローラ５７や感光体ドラム４１な
どを駆動するメインモータ８４の為の駆動回路８７と、
そのレジストローラ５７の駆動を断続させるクラッチ用
ソレノイド８５の為の駆動回路８８、レーザダイオード
１５の為の駆動回路８９と、６面体ミラー１４を駆動す
るスキャナモータ１３の為の駆動回路９０と、定着用ロ
ーラ５１を加熱する定着用ヒーター８６の為の駆動回路
９１とが夫々接続されている。

【００２４】前記ＲＯＭ７２には、用紙先端検出センサ
７９からの用紙検出信号を受け、設定された待機時間経
過後にクラッチ用ソレノイド８５を駆動させて、レジス
トローラ５７を回転させ、感光体ドラム４１に送給され
る記録用紙Ｐのタイミングを変更する用紙送給タイミン
グ変更制御の制御プログラムの他、通常のレーザプリン
タに設けられている種々の制御プログラムが予め格納さ
れている。また、前記ＲＡＭ７３には、パーソナルコン
ピュータやホストコンピュータなどの外部のデータ送信
機器８３から送信された送信データを受けて格納する受
信バッファなどの各種メモリが設けられている。

【００２５】ところで、前述したように、前記操作ハン
ドル３２の回転操作では、静電潜像の主走査方向の大き
さと、静電潜像の開始位置との何れか一方を優先させて
調節するようになっている。ここで、これら静電潜像の
主走査方向の大きさと静電潜像の開始位置との両方を優
先させて調節する場合には、先ず操作ハンドル３２を回
転操作して、静電潜像の主走査方向の大きさを調節す
る。そして、次の用紙送給タイミング変更制御を実行す
ることにより、記録用紙Ｐに記録される画像の開始位置
を調節することができる。

【００２６】次に、ビデオコントローラ７０で実行され
る用紙送給タイミング変更制御のルーチンについて、図
６のフローチャートに基づいて説明する。但し、この制
御の開始に先だって、操作パネル７７において、用紙送
給タイミングを、「通常」、「＋0.5 」、「＋1.0 」、
「−0.5 」、「−1.5 」のうちから選択設定するように
なっている。即ち、用紙送給タイミング「＋0.5 」を設
定したときには、記録開始位置が、「通常」の用紙送給
タイミングに対して、約0.5mm 分だけ用紙後端側に移動
し、また用紙送給タイミング「−0.5 」を設定したとき
には、記録開始位置が、「通常」の用紙送給タイミング
に対して、約0.5mm 分だけ用紙先端側に移動する。以
下、用紙送給タイミング「＋1.0 」、「−1.5 」につい
ても同様である。尚、図中符号Ｓｉ（ｉ＝10、11、12・
・・）は各ステップである。

【００２７】給紙カセット５の記録用紙Ｐが、搬送装置
５５により搬送経路に搬送されて、記録用紙Ｐの先端を
用紙先端検出センサ７９で検出して、用紙検出信号が入
力されるとこの制御が開始され、先ず操作パネル７７で
設定された用紙送給タイミングに対応する設定時間Ｔが
ソフトタイマーにセットされ（Ｓ10）、このタイマーの
カウントダウン作動が開始される（Ｓ11）。次に、その
タイマーの設定時間Ｔが「０」になるまで待機する（Ｓ
12：No）。このとき、記録用紙Ｐは、回転していないレ
ジストローラ５７により、搬送が停止されている。

【００２８】そして、タイマーの設定時間Ｔが「０」に
なったとき（Ｓ12：Yes ）、クラッチ用ソレノイド８５
が駆動され（Ｓ13）、この制御を終了して、メインルー
チンにリターンする。その結果、レジストローラ５７が
回転されて記録用紙Ｐが感光体ドラム４１に送給され
る。即ち、記録用紙Ｐに記録される画像の開始位置のズ
レに対応する用紙送給タイミングを設定することで、画
像の記録開始位置を調節することができる。

【００２９】以上説明したように、ユニットケース１１
の前端部を第１支持機構２５を介して、本体フレームＦ
に回動可能に支持するとともに、ユニットケース１１の
後端部を第２支持機構３０を介して、感光体ドラム４１
に対する相対高さ位置Ｌを微調節可能に本体フレームＦ
に支持したので、操作ハンドル３２を回転操作して、感
光体ドラム４１上に形成される静電潜像の主走査方向の
大きさを微調節することができる。更に、用紙送給タイ
ミング変更制御を実行することにより、これら静電潜像
の主走査方向の大きさを微調節できる上、画像の記録開
始位置についても微調節することができる。

【００３０】尚、前記第２支持機構３０は一例に過ぎ
ず、楔状の位置調節部材をユニットケース１１と固定板
２３との間に後方から挿入する挿入量を変更して、或い
は固定板２３に下方から螺合させた調節ボルトの突出量
を変更して、ユニットケース１１の後端部の相対高さ位
置Ｌを微調節するようにした、各種の支持機構であって
もよい。尚、本発明の技術的思想の範囲内において、前
記実施例の各装置や制御に、既存の技術や当業者に自明
の技術に基いて種々に変更を加えることもあり得る。
尚、レーザダイオード１５から投射されたレーザ光ＬＢ
を主走査しながら記録用紙Ｐに記録するようにした、複
写機やレーザブァクシミリなどの種々のレーザ光スキャ
ナ装置に本発明を適用し得ることは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のレーザ
光スキャナ装置によれば、レーザ光スキャナユニットの
レーザ光出力側端部と反対の端部を回動可能に支持する
第１支持機構と、そのレーザ光スキャナユニットのレー
ザ光出力側端部を高さ調節可能に支持する第２支持機構
とを設けたので、第２支持機構を介して、レーザ光スキ
ャナユニットのレーザ光出力側端部の、感光体ドラムに
対する相対高さ位置を微調節でき、これにより、感光体
ドラム上に形成される静電潜像の主走査方向の大きさを
微調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザープリンタの概略断面図である。

【図２】レーザー光スキャナ装置の平面図である。

【図３】図２のＡ─Ａ線縦断側面図である。

【図４】第２支持機構を説明する固定板と偏心軸の概略
斜視図である。

【図５】レーザープリンタの制御系のブロック図であ
る。

【図６】用紙送給タイミング変更制御のルーチンの概略
フローチャートである。

【符号の説明】

１ レーザプリンタ １０ レーザ光スキャナ装置 １１ ユニットケース １１ｃ 支持部 １１ｅ 軸支持部 １４ ６面体ミラー １５ レーザダイオード ２３ 固定板 ２５ 第１支持機構 ２６ 枢支軸 ３０ 第２支持機構 ３１ 偏心軸 ４１ 感光体ドラム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースを含むレーザ光スキャナユニット
   として構成され、レーザダイオードから投射されたレー
   ザ光を多角形ミラーにより所定角度に亙って主走査して
   外部の感光体ドラム上に結像させるレーザ光スキャナ装
   置において、 前記レーザ光スキャナユニットの、前記外部の感光体ド
   ラムにレーザ光を出力するレーザ光出力側端部と反対の
   端部を本体フレームに回動可能に支持する第１支持機構
   と、 前記レーザ光スキャナユニットの、前記レーザ光出力側
   端部を本体フレームに、感光体ドラムに対するレーザ光
   出力側端部の相対高さ位置を微調節可能に支持する第２
   支持機構と、 を備えたことを特徴とするレーザ光スキャナ装置。