JPH0516589Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案はレーザビームプリンタに係り、特に感
光ドラムの表面形状を改良し、感光ドラムにレー
ザビームを走査させる光学構造を簡素化して、低
コストにて製作できるようにした光学装置に関す
る。

〔考案の背景〕

第６図は従来レーザビームプリンタの光学装置
を斜視図によつて示している。

半導体レーザ１から出力されるレーザビーム
は、コリメートレンズ２とシリンドリカルレンズ
６により、回転多面鏡３の反射面３ａに対して、
回転軸方向への焦点が合わせられた状態にて照射
され、レーザビームは回転する反射面３ａによつ
て感光ドラム５の方向へ反射される。このときfθ
レンズ４によつて、反射面３ａにて反射されるレ
ーザビームと感光ドラム５の走査線上との間の光
学的距離の差が補正される。さらにfθレンズ４と
トロイダルレンズ７との組み合わせにより、レー
ザビームが感光ドラム５の表面に所定の大きさの
スポツトにて結像され且つ、結像されたビームス
ポツトの回転ドラム軸方向への走査速度が一定と
なるように補正される。

感光ドラム５の表面は一様に帯電されており、
レーザビーム結像スポツトが走査された部分の電
荷が除去される。感光ドラム５の表面のうち電荷
が除去されることによつて形成された静電潜像に
トナーが静電吸着し可視像が形成される。この可
視像が記録用紙に転写され、トナーが定着される
ことによつて、印字が行なわれる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記従来のレーザビームプリンタの光学装置で
は、感光ドラム５が、その軸方向に沿つて直径が
均一となる円筒形状である。そのため、前述のよ
うに、感光ドラム５の表面のビーム走査線上と回
転多面鏡３の反射面３ａとの光学的距離の差を補
正したり、また結像スポツトの感光ドラム５に対
する走査速度が一定となるように、fθレンズ４や
トロイダルレンズ７を配置しなければならなくな
つている。しかしながら、fθレンズ４やトロイダ
ルレンズ７は非常に高価である。またfθレンズや
トロイダルレンズ７は、回転多面鏡３の反射面３
ａや感光ドラム５表面の走査線に対して高精度に
位置決めして組付けなくてはならないため、組立
て作業も非常に難しくなつている。

本考案は上記従来の問題点を解決するものであ
り、fθレンズやトロイダルレンズを設けることな
く、感光ドラム表面の走査線と発光部材との光学
的距離の差をなくし、また結像スポツトの走査速
度を一定にできるようにしたレーザビームプリン
タの光学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具体的な手段〕

本考案によるレーザビームプリンタの光学装置
は、回転する感光ドラムと、発光部材と、発光部
材から発せられるビームを感光ドラムの表面にて
軸方向へ走査させるビーム走査部材とを有してお
り且つ、前記感光ドラムは、走査部材からドラム
表面への光学的距離が軸方向に沿つて一定となる
ように、軸方向両端から軸方向中央へ直径が徐々
に小さくなる形状に形成されて成るものである。

この光学装置では、感光ドラムの表面の形状
が、走査線上においてビーム走査部材との光学的
距離が同じになるように設定されているので、少
なくともfθレンズを省略したとしても、感光ドラ
ムの表面にレーザビームの結像スポツトを走査さ
せることができ且つ、走査速度を一定にできるよ
うになる。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図〜第５図の図面
によつて説明する。

第１図は本考案の第一実施例によるレーザビー
ムプリンタの構成部材を示す斜視図、第２図はそ
の発光部材を示す断面図、第３図は第１図のレー
ザビームプリンタにおけるビームの実質的な走査
状態を示す斜視図、第４図はその平面図である。

第１図に示す実施例では、ビーム走査部材とし
て回転部材１１が設けられている。この回転部材
１１の軸１２は図において垂直方向に向けられて
おり、モータにより回転部材１１が回転駆動され
るようになつている。回転部材１１には複数個の
発光部材１３が搭載されている。図の実施例では
発光部材１３が二個設けられており180度の角度
に配置されている。発光部材１３は三個または四
個あるいはそれ以上搭載することが可能であり、
その場合には各発光部材１３は等角度ピツチにて
配置される。第２図に示すように、発光部材１３
は、ケース１６内に半導体レーザ１４とコリメー
トレンズ１５が収納されているものである。

発光部材１３からのビーム出力方向にはミラー
１８が配置されており、ミラー１８による反射方
向に感光ドラム２１が配置されている。第３図に
詳示するように、この感光ドラム２１の直径は軸
方向に沿つて変化している。このドラム表面の形
状は、第４図に示すように、軸方向に沿う走査線
上において、回転部材１１の回転中心１２からの
距離ｒが一定となるように設定されている。すな
わち従来のような、fθレンズやトロイダルレンズ
を設けなくても、回転する発光部材１３内の半導
体レーザ１４と、感光ドラム３１の走査線との光
学的距離が常に一定となつている。

また感光ドラム２１の周囲には、ドラム表面を
一様に帯電させる帯電器２３，ドラム表面にトナ
ーを付着させる現像器２４、ドラム表面に付着し
たトナーを記録用紙Ｓに転写する転写器２５が配
置されている。この各部材２３，２４，２５は、
その機能部が感光ドラム２１の表面の曲面変化に
沿う形状となつている。また感光ドラム２１から
わずかに離れた位置には、記録用紙Ｓに転写され
たトナーを定着させる定着器２６が配置されてい
る。記録用紙Ｓは、前記感光ドラム２１に対しド
ラム表面の形状変化に沿うように巻かれるが、そ
の後に定着器２６の部分あるいはその後段にて平
面形状に矯正される。

次に印字動作について説明する。

回転部材１１と感光ドラム２１は各々回転駆動
される。発光部材１３内の半導体レーザ１４から
出力されるレーザビームは記録する信号によつて
変調される。この変調されたレーザビームはコリ
メートレンズ１５を経て、ミラー１８によつて感
光ドラム２１の方向へ反射される。前記コリメー
トレンズ１５の働きにより、レーザビームは、感
光ドラム２１の表面に所定の大きさの結像スポツ
トを形成する。前述のように、回転ドラム２１の
表面の走査線上と半導体レーザ１４との光学的距
離は常に一定であるため、回転部材１１の回転動
作によつて前記結像スポツトは感光ドラム２１の
表面を軸方向へ一定の速度にて走査することにな
る。回転部材１１が回転するとき、一個の発光部
材１３が角度αだけ移動する間に、感光ドラム２
１の表面はレーザビームによつて一行分だけ水平
走査される。図の実施例では回転部材１１上に発
光部材１３が二個設けられているので、回転部材
１１が一回転する間に各発光部材１３からのレー
ザビームによつて、感光ドラム２１の表面が二行
分だけ水平走査されることになる。

感光ドラム２１の表面は帯電器２３によつて一
様に帯電され、レーザビームの結像スポツトが走
査するとビームの変調に応じて部分的に電荷が除
去され、静電潜像が形成される。現像器２４によ
つてドラム表面に電荷を有するトナーが供給さ
れ、電荷が除去された部分にトナーが付着し可視
像が形成される。この像が転写器２５によつて記
録用紙Ｓに転写され、さらに定着器２６によつて
定着されて、印字が完了する。

上記第一実施例では、回転部材１１に二個の発
光部材１３が搭載されているため、回転部材１１
の一回転によつて二行分の印字が行なわれる。こ
の点において回転多面鏡３を備えているもの（第
５図、第６図参照）よりも印字速度が遅くなつて
いる。しかしながら、基本的なレーザビームによ
る印字作用は従来のものと同じであり、印字品質
も従来のものと同様である。したがつて、第一実
施例によるレーザビームプリンタの光学装置は低
コストな簡易型として普及されるべきものであ
る。しかしながら、回転部材１１に搭載される発
光部材１３の数を増やし、例えば四個設けるよう
にすれば、第１図のものよりも印字速度を二倍速
くすることが可能である。

第５図は本考案の第二実施例を示している。

この実施例は、ビーム走査部材として回転多面
鏡３を使用している。感光ドラム２１は前記第一
実施例と同じであり、軸方向に沿つて直径が変化
する形状となつている。この感光ドラム２１の表
面形状により、回転多面鏡３ａにて反射され感光
ドラム２１の表面を走査するレーザビームの光学
的距離が常に一定になるように設定されている。

この光学装置では、半導体レーザ１から発せら
れたレーザビームがコリメートレンズ２とシリン
ドリカルレンズ６を経て回転多面鏡３の反射面３
ａに入射される。レーザビームはコリメートレン
ズ２とシリンドリカルレンズ６によつて反射面３
ａに対して回転多面鏡３の回転軸方向の焦点が合
わせられる。また回転多面鏡３の前方に設けられ
たレンズ３１の働きによつて、感光ドラム２１の
表面の走査線上に、レーザビームが所定の大きさ
にて結像スポツトを形成するようになる。また前
述のように、感光ドラム２１の表面の走査線上に
対して照射されるレーザビームの光学的距離が常
に一定となるため、結像スポツトは感光ドラム２
１の表面に対して軸方向へ一定の速度にて走査す
るようになる。このように、第５図の実施例で
は、コリメートレンズ２、シリンドリカルレンズ
６ならびにレンズ３１により、感光ドラム２１の
表面に所定の大きさの結像スポツトが形成される
ようになつているが、結像スポツトを形成するた
めのレンズ構成は第５図のものに限られず、種々
のものが選択される。第５図の実施例において、
感光ドラム２１の表面形状が軸方向中心にて直径
が小さくなるよう凹状に形成されていることによ
つて、少なくともfθレンズを配置する必要はなく
なる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、感光ドラムの表
面形状を改良することによつて、少なくともfθレ
ンズを省略できるようになり、光学部材の数を減
らすことができるようになる。高価なfθレンズを
なくすことによつて、またfθレンズの位置決め作
業を不要にすることによつて、レーザビームプリ
ンタを安価に製作できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本考案の実施例を示すもので
あり、第１図は第一実施例によるレーザビームプ
リンタの光学装置を示す斜視図、第２図は発光部
材の断面図、第３図は上記第一実施例における感
光ドラムへのビームの実質的な照射状態を示す斜
視図、第４図はその平面図、第５図は本考案の第
二実施例によるレーザビームプリンタの光学装置
を示す斜視図、第６図は従来のレーザビームプリ
ンタの光学装置を示す斜視図である。 １，１４……半導体レーザ、２，１５……コリ
メートレンズ、３……回転多面鏡、１１……回転
部材、２１……感光ドラム、２３……帯電器、２
４……現像器、２５……転写器、２６……定着
器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転する感光ドラムと、発光部材と、発光部
   材から発せられるビームを感光ドラムの表面に
   て軸方向へ走査させるビーム走査部材とを有し
   ており且つ、前記感光ドラムは、走査部材から
   ドラム表面への光学的距離が軸方向に沿つて一
   定となるように、軸方向両端から軸方向中央へ
   直径が徐々に小さくなる形状に形成されてお
   り、感光ドラム表面を帯電させる帯電器と、ト
   ナーをドラムに付着させる現像器と、感光ドラ
   ム表面に付着したトナーを記録用紙に転写する
   転写器とがそれぞれ感光ドラム表面に沿つて対
   向し、且つ感光ドラムの表面に沿つて進行して
   前記トナーが付着された後の記録用紙を平面形
   状に矯正する矯正部材が設けられていることを
   特徴とするレーザビームプリンタの光学装置。 (2) ビーム走査部材は、発光部材を搭載し且つ、
   その回転動作により発光部材から発せられるビ
   ームを感光ドラムの表面にて軸方向へ走査させ
   る回転部材である実用新案登録請求の範囲第１
   項記載のレーザビームプリンタの光学装置。 (3) ビーム走査部材は、発光部材から発せられる
   ビームを感光ドラムの方向へ反射させて感光ド
   ラムの表面にて軸方向へ走査させる回転多面鏡
   である実用新案登録請求の範囲第１項記載のレ
   ーザビームプリンタの光学装置。