JPH02248913A

JPH02248913A - 電子写真式画像記録装置

Info

Publication number: JPH02248913A
Application number: JP6751789A
Authority: JP
Inventors: Haruo Fujii; 春夫藤井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1990-10-04
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JP2795455B2

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画像記録装置の光偏向部に関する。

［従来の技術］最近、オフィス・オートメーション（以下、ｒＯＡＪと
称する）関連装置の普及化が急速に進む中で、特にマイ
コンやオフコンの出力装置である、プリンタに文字、図
形あるいは写真などを印字するために、高解像度、高速
性が要求されている。

そこで、電子写真方式のプリンタは、高速印字てき、か
つ普通紙への記録を行なうことができるため、ＯＡ分野
へ普及しており、下記の■、■のものが知られている。

■レーザ半導体に画像信号を与えて発光させ、その光を
回転多面鏡で反射し、その反射光を感光ドラム上に結像
させて画像を得る静電記録装置。

■光源からの光を反射して感光ドラムに結像させる反射
ミラーを、画像信号に応じた電界によって動作させるス
キャナを用いた記録装置（特公昭５９−１７５２５）。

［発明が解決しようとする課題］上述した従来の技術において、レーザ半導体から発せら
れる光を回転多面鏡によって感光ドラム上に結像させる
場合、レーザ光学系は光路長が長く、かつ回転多面鏡等
の回転体を有しているために、装置の大型化、騒音の増
大、Σよび信頼性に欠けるという欠点がある０、一方、
光源からの光を、画像信号に応じた電界によって駆動さ
れる反射ミラーにより、感光ドラムに結像させる場合、
充分な高速応答を得るために反射ミラーの厚さを充分薄
くしなければならず（０，２〜０．５ｐｍ程度）、この
場合、反射ミラーが変形し易くなり、さらに、反射ミラ
ー周囲の風、振動等の影響により反射ミラーが揺れて、
画像形成の際、鮮明な画像が得られない、また、反射ミ
ラーを動作させる電界については、その電界を発生させ
る駆動電力は微小であるか、駆動電圧か数十［Ｖ］と高
いため、トライバ素子かコスト高となって、実用性に欠
けるという欠点がある。

本発明は、上記従来の技術の有する欠点に鑑みてなされ
たもので、周囲の環境により反射面が変動せず、かつ製
造が容易な光偏向素子を備えた電子写真式画像記録装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、光源を備え、該光源からの光を反射して感光
ドラムに結像して画像記録を行なう電子写真式画像記録
装置において、基板と前記光源からの光を反射する薄膜の反射層とで密
閉空間が形成され、該密閉空間内に、前記基板上で反射
層の近傍に加熱源を備え、さらに、前記密閉空間に液体
か充てんされている複数の光偏向部を有する光偏向素子
と、記録しようとする画像の像信号に応じて、前記光偏向素
子の各加熱源にそれぞれ駆動信号を印加する信号電源と
を備えたものである。

また、光偏向素子か透明な密閉容器に収容されているも
のとすることもてきる。

さらに、密閉容器を加熱または冷却するペルチェ素子と
、前記密閉容器内の温度を検出する温度検出器と、該温
度検出器か検出された温度に応じて前記ペルチェ素子を
駆動する駆動電源とを備えたものである。

［作用］本発明は、記録しようとする画像の像信号に応した駆動
信号を、信号電源から光偏向素子の各光偏向部へそれぞ
れ印加して各加熱源を駆動し、この加熱源の駆動により
、各光偏向部内に充てんさ゛れている液体が加熱されて
内部で気泡が発生し、その圧力によって各光偏向部の薄
膜の反射層を変形させて光源からの光の偏向を行なって
感光ドラムに結像するものである。

また、光偏向素子を透明な密閉容器内に収容することに
より、周囲の環境による影響を受けることがなく、さら
に、前記密閉容器に設けた加熱または冷却のためのペル
チェ素子を、密閉容器内の温度により制御することによ
って密閉容器内の温度を一定に保つことができる。

［実施例］次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の電子写真式画像記録装置の一実施例を
示す断面図である。

本実施例では、光偏向素子１が信号型＃、２から記録し
ようとする画像の像信号に応じた駆動信号を受けて、ハ
ロゲンランプ等め光源３からの光３ａを反射し、その反
射光３ｂが遮光板４に取付けられているレンズ５を通し
て感光ドラム６へ照射される構成となっている。

感光ドラム６は、アモルファスシリコン、セレンまたは
有機半導体等の光導電体６２をアルミ等の金属シリンダ
６１上に・塗布または蒸着したもので、矢印方向に回転
しながら帯電装置７により表面が均一に帯電され、反射
光３ｂが照射されて静電潜像が形成される。この静電潜
像は、現像装置８によって着色粉体顕像剤（以下、トナ
ーと呼ぶ）が感光ドラム６に塗布されて可視像化される
。この感光ドラム６に付着したトナーは転写手段９によ
って記録紙１０に転写され、さらに、記録紙１０上のト
ナーは定着装置１１によって固着される。また、感光ド
ラム６上に残った残トナーはクリーニング装置１２によ
って払落されて、再使用される。

次に、光偏向素子１の構成を第２図を参照して説明する
。

この光偏向素子１は、シリコン基板（Ｓｉｎ、）上に、
加熱源である加熱ヒータ１０２として０．２〜０．３μ
ｍ厚のハフニュームポライド（ＨｆＢ２）層が形成され
、その上面にはアルミ電極１０３゜１０４が５μｍ厚に
蒸着され、さらに、絶縁層１０５として１μｍ厚の５ｉ
０２層が形成されるとともに、保護層１０６としてタン
タルが配備され、この保護９１０６の周辺は樹脂１０７
で被覆されている。また、保！Ｉ層１０６および樹脂１
０７の上部は空間となっており、その上面を、薄膜の反
射層を形成する、１μｍ厚のポリエチレン・テレフタレ
ート（ＰＥＴ）を張り合わせた積層膜１０８とその外側
に蒸着された反射率の高いクロム層やアルミ層の反射材
１０９とで被い、その反射層と保護層１０６および樹脂
１０７との間の空間に液体１１０としてポリエチレング
リコールや水が満たされている。この光偏向素子ｌにお
いて、アルミ電極１０３，１０４が信号電源２と接続さ
れており、信号電源２からの駆動信号を受けて加熱ヒー
タ１０２が駆動され、液体１１０を熱する構成となって
いる。そして、液体１１０を熱することにより、保護層
１０６の上面に気泡１１１が発生して内部に圧力が加え
られ、その結果、積層膜１０Ｂおよび反射材１０９が、
ｗ４２図の破線部のように、膨らんで光３ａを偏向する
ことになる。

また、この光偏向素子ｌは、第３図に示すように１画像
形成において必要な分解能に応じて複数の光偏向部１ａ
、ｌｂ、ｌｃ・・・に置割され、かつ、感光ドラム６の
軸と平行に設置されており、感光ドラム６の記録画像領
域を照射できるように構成されている。なお、第３図で
は第２図で示した光偏向素子ｌ内の層構造については省
略し、加熱ヒータ１０２のみを示している。さらに１分
割されたそれぞれの光偏向部１ａ、ｌｂ、１ｃ・・・は
、信号電源２によって独立して駆動信号が印加されて個
別に駆動され、光源３からの光３ａは画像模様に応じて
偏向されてレンズ５を通して感光トラム６へ照射される
。

ここで、光偏向素子１の偏向動作について第４図を参照
して説明する。なお、第４図も第３図と同様に光偏向素
子１内は加熱ヒータ１０２のみ示している。

まず、第４図ＣＭ）は、信号電源２から駆動信号が光偏
向素子ｌへ印加されていない状態を示しており、光源３
からの光３ａは光偏向素子１の反射材１０９て反射され
て反射光３ｂとして感光ドラム６へ導かれる。

次に、第４図（ｂ）は、信号電源２から駆動信号として
１０μｓｅｃ〜１００μｓｅｃの信号パルスが光偏向素
子１へ印加されている状態を示しており、駆動信号によ
って加熱ヒータ１０２が駆動されて液体１１０が加熱さ
れている。この加熱により液体１１０内に気泡１１１が
発生して圧力が生じ、この圧力によって積層膜１０８と
反射材１０９との反射層が変形して光源３からの光３ａ
は１反射光３Ｃとなって感光ドラム６へは到達しない。

つづいて、第４図（ｅ）は、上述した第４図（ｂ）の状
態において、信号電源２から光偏向素子１への駆動信号
の印加を停止した状態を示しており、加熱ヒータ１０２
による液体１１０の加熱が停止して、液体１１０が急速
に自然冷却されて光偏向素子１は上述した第４図（ａ）
の状態に戻る。

このように、記録しようとする画像模様に応じた駆動信
号を光偏向素子１の加熱ヒータ１０２に印加して反射層
を変形させることにより画像模様に応じた光の偏向を行
なうことができる。

次に、本発明の第２実施例について、第５図を参照して
説明する。

第５図は電子写真式画像記録装置の光偏向素子１３よび
信号電源２を示している。

本実施例では、光偏向素子ｌが常圧あるいは若干加圧さ
れた透明なガラス、プラスチック等の密閉容器１３内に
収容されている。この密閉容器１３により、光偏向素子
ｌは周囲の気圧変化の影響を受けることがなくなって積
層［４１１０８と反射材１０９との反射層には一定の圧
力が加わるため、常に安定した偏向角度を得ることがで
き、さらに１周囲の気圧変化による液体１１０の漏れ等
の故障もなくなる。また１反射材１０９の反射面が汚れ
ることがなくなるため、清掃によるキズあるいは変形が
なくなる。

つづいて、本発明の第３実施例について第６図を参照し
て説明する。

第６図は第５５！ｉと同様に、光偏向部子内および信号
電源２を示している。

本実施例では、前述した第２実施例と同様に光偏向素子
ｌが密閉容器１３に収容されており、密閉容器１３内は
フロンガス等の熱導体材料１７が満されている。さらに
、密閉容器１３内には、内部の温度を検出する温度検出
器１４が挿入されており、検出した温度を密閉容器１３
の外部に設けられた駆動電源１５へ通知する。この駆動
電源１５は、密閉容器１３の外周の一部に取付けられた
密閉容器１３を加熱、冷却するペルチェ素子１６を駆動
するもので、温度検出器１４が検出した温度の高低によ
ってペルチェ素子１６への印加電流を制御して密閉容器
１３内の温度を一定に保つ構成となっている。また、こ
の場合、光偏向素子１の反射層を形成するＭ暦Ｉ！１１
０８および反射材１０９は熱伝導のよいアルミニウムや
銅箔が適当である。

本実施例ではフロンガスな熱導体材料１７として密閉容
器１３の内部へ満たしたが、フロロカーボン等の液体を
充てんしてもよく、この場合、光偏向素子ｌ内の液体ｌ
Ｏを熱導体材料１７と同一とすることにより、密閉容器
１３の熱導体材料１７と光偏向素子ｌの液体ｌＯを連結
することも°コきる。また１本実施例では光偏向素子ｌ
か密閉容器１３内に収容されて、その密閉容器１３内の
温度を一定に保つ場合を示したが、光偏向部・子ｌか密
閉容器１３に収容されていない場合、温度検出器１４と
ペルチェ素子１６を直接光偏向素子ｌに取付けて、光偏
向素子ｌの温度を一定に保つことも考えられる。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、光偏向素子内に液体か充
てんされているため、反射層は、薄膜であるが変形する
ことがなく、製造も容易である。

また、光偏向素子を密閉容器内に収容することにより、
風、気圧等の周囲環境の変化の影響が遮断されてゴミ、
ホコリ等の付着がなくなるため反射層の清掃によるキズ
、変形がなくなって安定した偏向面を確保でき、常に鮮
明な画像形成か行なえ、光偏向素子本体の取扱いも簡単
となる。さらに、光偏向素子を密閉容器内に収容して密
閉容器内の温度を一定に保つことにより、光偏向素子内
の液体の温度も一定に保つことかできるため、光偏向の
際の信号電源による光偏向素子内の液体の加熱または冷
却を一定の温度条件の下に↑−１゛なえて安定した光偏
向が可能となり常に鮮明な画像形成を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真式画像記録装置の一実施例を
示す断面図、第２図、第３図は光偏向素子ｌの一実施例
を示す断面図、第４図は光偏向素子１の動作の一例を示
す断面図、第５図、第６図は本発明の他の実施例を示す
断面図である。ｌ・・・光偏向素子、ｌａ、ｌｂ、ｌｃ。２・・・信号電源、３ａ・・・光、４・・・遮光板、６・・・感光ドラム、８・・・現像装置。ｌＯ・・・記録紙、ｌｄ、ｌｅ・・・光偏向部、３・・・光源、３ｂ、３ｃ・・・反射光、５・・・レンズ、７・・・帯電装置、９・・・転写装置、１１・・・定着装置。２・・・クリーニング装置、３・・・密閉容器、　　　１４・・・温度検出器、５・
・・駆動電源、　　　１６・・・ペルチェ素子、７・・
・熱導体材料、　　６１・・・金属シリンダ。２・・・光導電体、　　　１０１・・・シリコン基板、
０２・・・加熱ヒータ、０３．１０４・・・アルミ電極、０５・・・絶縁層、　　　１０６・・・保護層、０７・
・・樹脂、　　　　１０８・・・積層膜、０９・・・反
射材、　　　１１０・・・液体、１１・・・気泡。

Claims

【特許請求の範囲】１、光源を備え、該光源からの光を反射して感光ドラム
に結像して画像記録を行なう電子写真式画像記録装置に
おいて、基板と前記光源からの光を反射する薄膜の反射層とで密
閉空間が形成され、該密閉空間内に、前記基板上で反射
層の近傍に加熱源を備え、さらに、前記密閉空間に液体
が充てんされている複数の光偏向部を有する光偏向素子
と、記録しようとする画像の像信号に応じて、前記光偏向素
子の各加熱源にそれぞれ駆動信号を印加する信号電源と
を備えたことを特徴とする電子写真式画像記録装置。２、光偏向素子が透明な密閉容器に収容されていること
を特徴とする請求項１記載の電子写真式画像記録装置。３、密閉容器を加熱または冷却するペルチェ素子と、前
記密閉容器内の温度を検出する温度検出器と、該温度検
出器が検出した温度に応じて前記ペルチェ素子を駆動す
る駆動電源とを備えたことを特徴とする請求項２記載の
電子写真式画像記録装置。