JP4444398B2

JP4444398B2 - 電子写真装置

Info

Publication number: JP4444398B2
Application number: JP19626899A
Authority: JP
Inventors: 隆宏小島
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2019-07-09
Also published as: JP2001021826A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、露光ユニットから像担持体にレーザ光を照射することにより画像の記録を行う電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
露光ユニットから像担持体である感光体ドラムにレーザ光を照射して感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像により顕像化して用紙上に転写する電子写真装置がある。
【０００３】
この電子写真装置では、露光ユニットの下方に感光体ドラムを回転可能に設け、その感光体ドラムの周囲に帯電器、現像器、転写器、クリーナを順次に配設している。
【０００４】
感光体ドラムは帯電器によって表面が帯電され、その表面に対する露光ユニットからのレーザ光の照射によって感光体ドラム上が露光走査される。この露光走査により、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成される。
【０００５】
感光体ドラム上の静電潜像は現像器で現像剤（トナー）を受けることにより顕像化され、転写器位置へ移行する。この転写器と感光体ドラムとの間にその感光体ドラムの回転に同期して用紙が送られ、その用紙に感光体ドラム上の顕像が転写される。
【０００６】
画像が転写された用紙は感光体ドラムから剥離され、定着器に送られる。ここで、用紙上の転写画像が熱定着され、画像の記録が完了する。記録の済んだ用紙は排紙部へと排出される。転写後の感光体ドラムは、クリーナにより残留現像剤等の除去処置を受け、再び帯電器で帯電されて次の記録に備える。
【０００７】
このような電子写真装置において、記録画像の濃度を変化させるには、露光ユニットから発せられるレーザ光の強度を調節すればよい。
【０００８】
レーザ光の強度とそのレーザ光による感光体ドラム上の照射分布の大きさとの関係を図１３に示している。感光体ドラムの露光に必要なレーザ光の強度は閾値Ａ以上であり、その閾値Ａ以上の強度を持つレーザ光の照射分布は感光体ドラムの軸方向（主走査方向）においてスポット径Ｐ１、感光体ドラムの周方向（副走査方向）においてスポット径Ｐ２となる。
【０００９】
レーザ光の強度が標準（閾値Ａ以上）の場合、図１４に示すような照射分布となる。
レーザ光の強度が標準より大きければ、図１５に示すように、照射分布のスポット径Ｐ１が標準時より大きくなる（スポット径Ｐ２は変わらない）。これにより、記録画像の点の大きさや線の太さが標準時よりも大きくなり、これが画像濃度の増大となって現われる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
レーザ光の強度を調節するためには、露光ユニットの出力を制御する制御システムの追加が必要となり、コストの上昇を招くという問題がある。
【００１１】
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、記録画像の濃度を安価にしかも簡単に調節することができる電子写真装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の電子写真装置は、露光ユニットと、前記露光ユニットから照射されるレーザ光により静電潜像が形成される像担持体と、前記露光ユニットを前記レーザ光の光軸と同方向に移動させる移動手段と、前記光軸と同方向に間隔を持って配置された第１のフレームと、前記第１のフレームとの係合により、前記光軸と同方向に移動可能で、かつ前記光軸と直交する方向には移動できないように前記露光ユニットの側面を支持する第１の支持部と、前記光軸と同方向に間隔を持って配置された第２のフレームと、前記第２のフレームにより前記光軸と同方向の移動範囲が規制されると共に、前記第１の支持部よりも前記レーザ光から離れた位置で、前記光軸と同方向および前記光軸と直交する方向に移動可能に前記露光ユニットの側面を支持する第２の支持部とを備える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１において、１は電子写真装置の本体で、この本体１内の上部に露光ユニット２が設けられる。本体１内の略中央部には像担持体であるところの感光体ドラム３が回転可能に設けられ、その感光体ドラム３の周囲に、帯電器４、現像器５、転写器９、クリーナ１０などが順次に配設される。
【００１５】
露光ユニット２は、入力画像データに応じたレーザ光を感光体ドラム３の表面に照射し、感光体ドラムの表面を露光走査する。この露光走査により、感光体ドラム３の表面に静電潜像が形成される。
【００１６】
本体１内の底部に多数枚の用紙１１がセットされ、その用紙１１がピックアップローラ１２によって１枚ずつ取出される。取出された用紙１１は搬送ローラ１３、搬送ガイド１４、および搬送ローラ１５により感光体ドラム３へ送られる。
【００１７】
帯電器４は、高圧電源部（図示しない）から供給される高電圧を感光体ドラム３に印加し、感光体ドラム３の表面に静電荷を帯電させる。この帯電と、感光体ドラム３に対する露光ユニット２からのレーザ光の照射により、感光体ドラム３上に静電潜像が形成される。
【００１８】
感光体ドラム３上の静電潜像は、現像器５で現像剤（トナー）を受けることにより顕像化され、転写器９との対応位置へ移行する。現像器５は、収容しているトナーをトナー供給ローラ６および現像ローラ７によって感光体ドラム３に供給する。現像ローラ７にはトナー規制部材８が当接しており、そのトナー規制部材８によって現像ローラ７上の適切な量のトナー層が形成される。
【００１９】
感光体ドラム３の回転に同期して感光体ドラム３と転写器９との間に用紙１１が送られ、その用紙１１に感光体ドラム３上の顕像が転写される。
【００２０】
転写が済んだ用紙１１は感光体ドラム３から剥離され、定着器１６に送られる。ここで、用紙１１上の転写画像が熱定着され、画像の記録が完了する。記録の済んだ用紙１１は搬送ローラ１８、搬送ガイド１９、および排紙ローラ２０によって本体１の上面の排紙部２１へ排出される。
【００２１】
転写後の感光体ドラム３には残留現像剤が付着しており、それがクリーナ１０で除去される。この後、帯電器４により感光体ドラム３が再び帯電され、同様の画像記録が繰り返される。
【００２２】
なお、排紙部２１の近傍に操作パネル２２が設けられ、本体１の側面上部に回転つまみ３６が設けられる。回転つまみ３６は、露光ユニット２を上下動させるためのもので、図２に示すように、“標準”“高”の２つの濃度設定ポジションを有している。
【００２３】
一方、露光ユニット２は、図３および図４に示すように、レーザ発生器４１、回転鏡４２、ｆ−θレンズ４３，４４，４５、および反射鏡４６を備える。レーザ発生器４１は、レーザダイオードおよびコリメータレンズからなり、入力信号に応じて変調したレーザ光を発する。このレーザ光が回転鏡４２で偏向され、その偏向されたレーザ光がｆ−θレンズ４３，４４，４５および反射鏡４６を介して感光体ドラム３に照射される。
【００２４】
また、図１、図５、図６に示すように、露光ユニット２の筐体側面に、水平方向に突出する状態で固定用片３１および固定用片３２，３２が取付けられる。そして、固定用片３１を上下に挟む位置にフレーム３３ａ，３３ｂが互いに所定間隔で配設され、各固定用片３２を上下に挟む位置にそれぞれフレーム３４ａ，３４ｂが互いに所定間隔で配設される。つまり、固定用片３１の移動範囲がフレーム３３ａ，３３ｂで規制され、各固定用片３２の移動範囲が各フレーム３４ａ，３４ｂで規制されつつ、露光ユニット２の上下動が可能となっている。
【００２５】
固定用片３２，３２のそれぞれ下面からピン３５ａが突出され、固定用片３２，３２のそれぞれ上面からピン３５ｂが突出される。フレーム３４ａ，３４ｂにはこれらピン３５ａ，３５ｂが入り込むピン挿入孔が形成されている。このピン挿入孔とピン３５ａ，３５ｂとの係合により、露光ユニット２の上下動に際しての位置決めが補償される。
【００２６】
本体１の側面上部に上記したように回転つまみ３６が設けられており、その回転つまみ３６にロッド３７が連結される。ロッド３７は本体１の側面を貫通して露光ユニット２の上方に導入され、その導入部分に複数のカム３８，３８が取付けられる。そして、これらカム３８，３８の周面に露光ユニット２の筐体が当接するよう、その露光ユニット２の筐体と上記各フレーム３４ａとの間にそれぞれスプリング３９が装着され、露光ユニット２に上方向への偏倚力が加えられる。
【００２７】
上記固定用片３１、固定用片３２，３２、フレーム３３ａ，３３ｂ、フレーム３４ａ，３４ｂ、ピン３５ａ，３５ｂ、露光ユニット２をその露光ユニット２から発せられるレーザ光の光軸と同方向に移動させる移動手段が構成される。さらに、回転つまみ３６、ロッド３７、およびカム３８，３８により、上記移動手段による露光ユニット２の移動位置を可変調整する調整手段が構成される。
【００２８】
すなわち、回転つまみ３６の操作に基づくロッド３７およびカム３８，３８の回動に伴い、露光ユニット２が上下動するようになっている。
図５および図６の状態は、回転つまみ３６を濃度設定ポジション“標準”に合せた場合であり、カム３８，３８の径方向の長い部分が露光ユニット２に当接して露光ユニット２がスプリング３９の偏倚力に抗して押し下げられている。このときの露光ユニット２と感光体ドラム３との間の距離は、露光ユニット２のレンズ系の焦点距離に相当する。
【００２９】
回転つまみ３６を濃度設定ポジション“高”に合せると、図７および図８に示すように、カム３８，３８の径方向の短い部分が露光ユニット２に当接するようになり、露光ユニット２がスプリング３９の偏倚力によって押し上げられる。このときの露光ユニット２と感光体ドラム３との間の距離は、露光ユニット２のレンズ系の焦点距離より長くなる。
【００３０】
露光ユニット２のレンズ系は、設計された焦点距離で感光体ドラム３上にレーザ光が像を結ぶように設計されており、露光ユニット２が図５および図６のように焦点距離位置にある場合はレーザ光が絞られるため、感光体ドラム３において図９に示すようにスポット径Ｐ１の小さい照射分布が得られる。
【００３１】
露光ユニット２が図７および図８のように焦点距離位置から離れた場合は、レーザ光が拡がるため、感光体ドラム３において図１０に示すようにスポット径Ｐ１の大きい照射分布が得られる。
【００３２】
このように、照射分布のスポット径Ｐ１が標準時より大きくなることにより（スポット径Ｐ２は変わらない）、記録画像の点の大きさや線の太さが標準時よりも大きくなり、これが画像濃度の増大となって現われる。
【００３３】
焦点距離位置に対する露光ユニット２の位置ずれと、レーザ光の照射分布の径いわゆるビーム系との関係を実験で確かめたのが図１１のデータである。露光ユニット２が焦点距離位置から離れるほど、ビーム系が大きくなる。
【００３４】
以上、露光ユニット２の出力を制御する制御システムの追加を要することなく、記録画像の濃度を安価にしかも簡単に調節することができる。
【００３５】
なお、上記実施例では、濃度設定ポジションとして“標準”“高”の２段階を設けたが、３段階あるいはもっと多くの段数の濃度設定ポジションを設けるようにしてもよい。
【００３６】
また、露光ユニット２の移動手段および調整手段として、モータ駆動を採用してもよい。たとえば、図１２に示すように、ロッド３７にベルト５１が掛けられ、そのベルト５１がステッピングモータ５２の駆動軸５２ａに連結される。ステッピングモータ５２には制御ユニット５３に接続されており、その制御ユニット５３に付属の昇降スイッチ（図示しない）が操作されることにより、ステッピングモータ５２が正転または逆転する。これに伴い、ロッド３７およびカム３８，３８が回動し、露光ユニット２が上下動する。この場合、濃度設定ポジションを無段階に設定することが可能である。
【００３７】
その他、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、露光ユニットをその露光ユニットから発せられるレーザ光の光軸と同方向に移動させる移動手段と、この移動手段による露光ユニットの移動位置を可変調整する調整手段とを備えたので、記録画像の濃度を安価にしかも簡単に調節することができる電子写真装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の構成を断面して示す図。
【図２】同実施例の回転つまみを示す図。
【図３】同実施例の露光ユニットの構成を上方から見た図。
【図４】同実施例の露光ユニットの構成を側方から見た図。
【図５】同実施例の露光ユニットに係る移動手段の構成および露光ユニットが下降した状態を示す図。
【図６】同実施例の露光ユニットに係る移動手段の構成および露光ユニットが下降した状態を別方向から見た図。
【図７】同実施例の露光ユニットが上昇した状態を示す図。
【図８】同実施例の露光ユニットが上昇した状態を別方向から見た図。
【図９】図５および図６における露光ユニットのレーザ光の照射分布を示す図。
【図１０】図７および図８における露光ユニットのレーザ光の照射分布を示す図。
【図１１】同実施例における焦点距離位置に対する露光ユニットの位置ずれとビーム系との関係を実験で確かめた図。
【図１２】同実施例の変形例の構成を示す図。
【図１３】従来装置におけるレーザ光の強度とそのレーザ光による感光体ドラム上の照射分布の大きさとの関係を示す図。
【図１４】従来装置においてレーザ光の強度が標準の場合の照射分布を示す図。
【図１５】従来装置においてレーザ光の強度が標準より大きい場合の照射分布を示す図。
【符号の説明】
１…本体
２…露光ユニット
３…感光体ドラム（像担持体）
１１…用紙
３１，３２…固定用片
３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ…フレーム
３６…回転つまみ
３７…ロッド
３８…カム

Claims

露光ユニットと、
前記露光ユニットから照射されるレーザ光により静電潜像が形成される像担持体と、
前記露光ユニットを前記レーザ光の光軸と同方向に移動させる移動手段と、
前記光軸と同方向に間隔を持って配置された第１のフレームと、
前記第１のフレームとの係合により、前記光軸と同方向に移動可能で、かつ前記光軸と直交する方向には移動できないように前記露光ユニットの側面を支持する第１の支持部と、
前記光軸と同方向に間隔を持って配置された第２のフレームと、
前記第２のフレームにより前記光軸と同方向の移動範囲が規制されると共に、前記第１の支持部よりも前記レーザ光から離れた位置で、前記光軸と同方向および前記光軸と直交する方向に移動可能に前記露光ユニットの側面を支持する第２の支持部と、
を具備したことを特徴とする電子写真装置。
前記露光ユニットの底面に当接し前記露光ユニットを支持するスプリングをさらに設けたことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。