JPH09230261A

JPH09230261A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09230261A
Application number: JP6715196A
Authority: JP
Inventors: Hajime Sekiguchi; 肇関口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1996-02-27
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】第１の走査露光用ビームの光路長を第２の走
査露光用ビームの制限を受けずに最適な長さにすること
により、装置のコンパクトな設計を可能にする。【構成】モータ２０により一定速度で回転する回転ミ
ラー２１のミラー面に反射される第１の色の画像情報を
有する第１の走査露光用ビームL1は、結像レンズ２２
ａ、反射ミラー２３を介して感光ドラム２５上に走査さ
れて第１の静電潜像が現像され、次に同様にして第２の
色の画像情報を有する第２の走査露光用ビームL2は、結
像レンズ２２ａと光学特性が異なる結像レンズ２２ｂ、
反射ミラー２４ａ、２４ｂを介して反射感光ドラム２５
上を走査されて第２の静電潜像が現像される。このよう
に、結像レンズ２２ａに結像レンズ２２ｂと光学特性の
異なるレンズを使用して第１の走査露光用ビームL1の光
路長を走査露光用ビームL2より短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の異なる光路
を有する露光手段を備えた複写機やレーザープリンタ等
の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、各種の電子写真法に基づいて
異なる２種の潜像を形成し、これらを同一又は異なる色
の現像剤で現像して画像を得る方式が各種提案されてお
り、例えばフォーマット枠と文字情報、黒色文字情報と
赤マーク等の２色カラーにより画像形成がされることが
ある。

【０００３】図１２は従来の２色画像形成装置の構成図
を示し、感光ドラム１の表面は第１の帯電器２により帯
電され、次いでレーザービームにより第１の色の画像情
報に基づく第１の走査露光用ビームL1による露光が行わ
れる。この走査露光用ビームL1では、図示しないレーザ
光源部からのレーザービームがモータ３により一定速度
で回転している回転ミラー４に照射され、回転ミラー４
のミラー面で反射された光束は結像レンズ５ａを通り、
２枚の反射ミラー６ａ、６ｂにより反射された後に感光
ドラム１上を走査する。このようにして得られた第１の
静電潜像は、第１の現像器７により例えば黒色のトナー
を使用して現像される。

【０００４】次に、感光ドラム１の表面は第２の帯電器
８でコロナ放電が行われ、黒色のトナーが静電吸着して
いる第１の静電潜像部と未露光部は、共に第２の帯電に
より同電位で再帯電される。この再帯電が終った後に、
第１の走査露光用ビームL1と同様にして感光ドラム１の
表面を第２の走査露光用ビームL2が行われ、第２の色の
画像情報に基づく第２の潜像が形成される。この第２の
走査露光用ビームL2は回転ミラー４に反射されて結像レ
ンズ５ｂを通り、２枚の反射ミラー９ａ、９ｂに反射さ
れて感光ドラム１上を走査する。そして、第２の潜像は
第２の現像器１０により例えば赤色のトナーを使用して
現像される。

【０００５】このようにして、感光ドラム１上に形成さ
れたトナー画像は、タイミングを合わせて送られてきた
シートに転写部１１で転写され、その後に搬送部１２に
送られ、図示しない定着部でシートに定着されて本体外
に排出される。そして、感光ドラム１上の未転写のトナ
ーはクリーナ１３によって除去され、次に感光ドラム１
は表面の残量電荷を除電するための前露光部１４を通
り、再び第１の帯電器２により帯電が行われる。

【０００６】なお、従来例においては、レーザー光源、
回転ミラー４、結像レンズ５ａ、５ｂ等の光学部品を共
通としているために、第１、第２の走査露光用ビームL
1、L2の光路長は同じである。また、結像レンズ５ａ、
５ｂとしては、同一のガラスレンズを２枚重ねたもの
か、又はプラスチックレンズによる一体成形のレンズが
使用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、第２の走査露光用ビームL2の光路長は
第２の現像器１０や帯電器８等の配置により決まってし
まうので、第１の走査露光用ビームL1の光路長が不必要
に長い構成となり、図１２に示すように２枚の反射ミラ
ー６ａ、６ｂとレーザービームとにより三角形のデッド
スペースＰが形成され、省スペース化や設計のコンパク
ト化ができない。特に、反射ミラー６ｂの上方には通常
では画像読取部が存在するために、スペース的に余裕が
なくなり装置本体の外形寸法を大きくしなければならな
いという問題点が発生する。

【０００８】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
複数の走査露光用ビームのための光路長を異なるように
して、コンパクトな設計を可能とした画像形成装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る画像形成装置は、少なくとも１つの移動可
能な像担持体と、２つ以上の異なる光路のレーザービー
ムを使用した走査露光手段とを備えた画像形成装置にお
いて、前記２つ以上の異なる光路の光路長をそれぞれ異
なる長さとしたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図１１に図示の実
施例に基づいて詳細に説明する。図１は第１の走査露光
用ビームL1の光路長を第２の走査露光用ビームL2の光路
長よりも短くした第１の実施例の構成図を示し、モータ
２０により一定速度で回転する回転ミラー２１のミラー
面に反射される第１の色の画像情報を有する第１の走査
露光用ビームL1の光路上には、結像レンズ２２ａ、反射
ミラー２３が配列されており、第２の色の画像情報を有
する第２の走査露光用ビームL2の光路上には、結像レン
ズ２２ａとは光学特性が異なる結像レンズ２２ｂ、反射
ミラー２４ａ、２４ｂが順次に配列されている。そし
て、反射ミラー２３及び２４ｂの反射方向には、感光ド
ラム２５が配置されている。

【００１１】感光ドラム２５の第１の走査露光用ビーム
L1の近傍には、コロナ放電を行う第１の帯電器２６ａと
第１の静電潜像を現像する第１の現像器２７ａが配置さ
れ、第２の走査露光用ビームL2の近傍には、第２の帯電
器２６ｂと第２の現像器２７ｂが配置されている。更
に、感光ドラム２５が回転する方向には、感光ドラム２
５上に形成されたトナー画像をシートに転写する転写器
２８、このシートを図示しない定着部に搬送する搬送部
２９、感光ドラム２５上の未転写トナーを除去するクリ
ーナ３０、感光ドラム２５の表面上の残量電荷を除電す
る前露光部３１が順次に配置されている。

【００１２】図示しないレーザー光源部からのレーザー
ビームは、モータ２０により一定速度で回転する回転ミ
ラー２１に照射され、回転ミラー２１の反射面で反射さ
れ、結像レンズ２２ａを通ってミラー２３に反射され、
第１の帯電器２６ａにより帯電されている感光ドラム２
５上に、第１の色の画像情報を有する第１の走査露光用
ビームL1として走査される。このようにして形成された
第１の静電潜像は、第１の現像器２７ａにより現像され
る。

【００１３】次に、感光ドラム２５の第１の静電潜像部
と未露光部が共に第２の帯電器２６ｂにより再帯電され
る。そして、第１の走査露光用ビームL1と同様にして、
回転ミラー２１に反射された光束は結像レンズ２２ｂを
通り、ミラー２４ａ、２４ｂで反射され、感光ドラム２
５上に第２の色の画像情報を有する第２の走査露光用ビ
ームL2として走査される。このようにして形成された第
２の静電潜像は、第２の現像器２７ｂにより現像され
る。

【００１４】形成されたトナー画像は、従来例と同様に
転写部２８でシート上に転写され、搬送部２９に送られ
定着されて排出される。そして、感光ドラム２５上の未
転写トナーはクリーナ３０で除去され、前露光部３１に
おいて残量電荷が除電され、再び第１の帯電器２６ａに
より帯電される。

【００１５】本実施例において、結像レンズ２２ａは結
像レンズ２２ｂと焦点距離が異なり、レーザー光の感光
ドラム２５の長手方向（主走査方向）の走査距離を補正
した光学特性を有するレンズを使用しており、これは焦
点距離だけが異なる光学特性のレンズを使用すると、主
走査方向の走査距離が短くなり、回転ミラー２１によっ
て反射されたレーザー光の広がりが小さい内に、感光ド
ラム２５上を照射することになるためである。従って、
結像レンズ２２ａには焦点距離と共に主走査方向の光束
の広がりをも考慮した光学特性を備えたものを使用し
て、第１の走査露光用ビームL1の光路長を短縮し、省ス
ペース化及び設計のコンパクト化を行っている。

【００１６】なお、このレンズ構成は１枚に限る必要は
なく２枚以上の構成でもよいが、近年のプラスチックレ
ンズ技術の進歩によって一体形成されたレンズを使用す
ればコストの面で有利である。また、反射ミラー２３を
２枚から１枚とすることによりコスト面で更に有利とな
り、反射ミラー２３の取付精度の向上によって調整も簡
略化され、更に第１の走査露光用ビームL1の反射ミラー
２３は部品のときに精度を出して無調整とし、第２の走
査露光用ビームL2の反射ミラー２４ａ、２４ｂだけで調
整を行うようにすることもできる。

【００１７】また、反射ミラー２３の防塵対策の防塵カ
バーを小さくできると共に、第１の走査露光用ビームL1
の反射ミラー２３の清掃もミラー１枚分少なくなるの
で、サービス性も向上し従来例のデッドスペースＰを有
効に利用することもできる。

【００１８】図２は２つのレーザー光源部３２ａ、３２
ｂを有する第２の実施例の平面図を示し、レンズの光学
特性を変えずに、焦点距離と主走査方向の走査距離を変
えるようにしている。即ち、焦点距離を変えるために
は、発光直後のレーザービームの径の大きさ又は例えば
赤外光と可視光のようにレーザービームの種類を変える
ようにし、また主走査方向の走査距離を変えるために
は、回転ミラー２１へのレーザービームの入射角度や位
置を変えている。

【００１９】第１の走査露光用ビームL1が感光ドラム２
５に照射する位置をD1とし、第２の走査露光用ビームL2
が感光ドラムに照射する位置をD2とすると、Ｌはこれら
の２つの光路長の差であり、Ｋは感光ドラム２１上の主
走査方向の距離、即ち画像情報を書き込む幅で、転写シ
ートの送り方向に垂直方向の幅に対応している。

【００２０】第１の走査露光用ビームL1のレーザー光源
部３２ａと第２の走査露光用ビームL2のレーザー光源部
３２ｂとは、図２に示すようにずれた状態で回転ミラー
２１にレーザービームを照射している。また、矢印Ａは
レーザービームの主走査方向、矢印Ｂは回転ミラー２１
の回転方向を示し、レーザー光源部３２ａのレーザービ
ームは太線の点線、レーザー光源部３２ｂのレーザービ
ームは細線の一点鎖線である。また、回転ミラー２１は
実線、細線、点線の順で回転するときの状態を重ねたも
のである。

【００２１】レーザー光源部３２ａと３２ｂが同じ時間
発光していると、第２の走査露光用ビームL2は感光ドラ
ム位置D2ではＫ’の範囲の主走査方向を走査してしまう
ので、レーザー光源部３２ａと３２ｂは発光時間を変え
ている。しかし、これによって主走査方向の解像度（１
ライン当りのドット数）が変化して、第１の走査露光用
ビームL1の方が解像度が良くなってしまうために、走査
露光用ビームL1とL2で同じ解像度にするために、電気的
処理を行って補正することになる。

【００２２】なお、単位時間当りのレーザービームの発
光回数の異なるレーザー光源部３２ａ、３２ｂを使用し
てもよく、また黒と他色による画像形成を行う装置で他
色をワンポイントマーク等で使用する場合は、通常は黒
の解像度は他色の解像度よりも良くなっているので、上
述のような電気的処理等を行う必要はない。

【００２３】図３は回転ミラー２１の面数を変えた第３
の実施例の構成図を示し、図１と同一の符号は同一の部
材を示している。図４はレーザー光源部３２ａと面数が
６面の回転ミラー２１ａの平面図であり、感光ドラム２
５上の照射位置D1に照射する走査露光用ビームL1を示
し、図５はレーザー光源部３２ｂと面数が８面の回転ミ
ラー２１ｂの平面図であり、感光ドラム上の照射位置D2
に照射する走査露光用ビームL2を示し、図６は６面及び
８面回転ミラー２１ａ、２１ｂを２段に組み合わせて一
体としたときの平面図を示している。

【００２４】回転ミラー２１の面数を走査露光用ビーム
L1、L2毎に変えたときは、主走査方向の解像度の補正を
第２の実施例と同様にして行う。また、副走査方向の解
像度の補正をする場合も同様に、解像度の良い走査露光
用ビームL1に走査露光用ビームL2を合わせる方式で行
う。なお、本実施例では焦点距離は図３に示す結像レン
ズ２２ａ’によって補正している。

【００２５】図７は外径の異なる回転ミラー２１を使用
した第４の実施例の構成図を示し、図８は平面図を示し
ている。回転ミラー２１は大きさの異なる小さい回転ミ
ラー２１ｃと大きい回転ミラー２１ｄが２段に組み合わ
されて一体となっている。本実施例は解像度の補正、焦
点距離の補正は、第３の実施例と同様の方式で行う。

【００２６】図９は第５の実施例の構成図を示し、図１
０は平面図を示している。回転ミラー２１は第１の走査
露光用ビームL1に対しては６面の回転ミラー２１ｅが使
用され、第２の走査露光用ビームL2に対しては８面の回
転ミラー２１ｆが使用され、回転ミラー２１ｅの外径は
回転ミラー２１ｆよりも小さくされている。そして、回
転ミラー２１ｅ、２１ｆはそれぞれモータ２０ａ、２０
ｂに連結され、回転数を変えることができるようになっ
ている。また、焦点距離の補正のために、第２の実施例
と同様に異なるレーザー発光部３２ａ、３２ｂが使用さ
れている。

【００２７】本実施例ではレーザー発光部３２ａ、３２
ｂとして単位時間当りの発光回数が異なるものを使用す
ることにより、主走査方向の解像度を第１の走査露光用
ビームL1と第２の走査露光用ビームL2で同じになるよう
にしている。また、副走査方向の解像度の変更は、回転
ミラー２１ｅ、２１ｆの回転数を変えることにより行っ
ており、第１の走査露光用ビームL1の方がレーザービー
ムの単位時間当りの発光回数を増加すると共に、回転ミ
ラー２１ｅの回転数が大きくなってる。

【００２８】更に、回転ミラー２１ｅ、２１ｆを駆動す
るモータ２０ａ、２０ｂを２個とせずに、図１１に示す
第６の実施例ように、１個のモータ２０で行うこともで
きる。回転ミラー２１ｅにはギア３３ａが結合され、回
転ミラー２１ｆにはギア３３ｂが結合されており、モー
タ２０からの駆動は駆動軸３４から駆動ベルト３５ａ、
３５ｂを介してそれぞれギア３３ａ、３３ｂに伝達さ
れ、固定軸３６にある回転ミラー２１ｅ、２１ｆをそれ
ぞれの回転数で回転するようにしている。

【００２９】このように、２つの光路長を異なる長さに
するためには、焦点距離を変える手段と主走査の走査方
向を変える手段とがあり、先ず焦点距離を変える手段と
しては、第１の実施例で示したレンズの光学特性を異な
るようにする方式と、第２の実施例に示したレーザー光
源部３２ａ、３２ｂをそれぞれの光路に対応して選択す
る方式とがある。

【００３０】次に、主走査の走査距離を変える手段とし
ては、レンズの光学特性、回転ミラー２１へのレーザー
ビームの照射角度（位置）、回転ミラー２１のミラー面
数又は大きさ（外径）を変える４つの方式があり、レン
ズの光学特性を変える手段は第１の実施例で示し、レー
ザービームの照射角度を変える手段は第２の実施例で示
した。また、異なる面数の回転ミラー２１ａ、２１ｂを
使用する構成は第３の実施例に示し、異なる大きさの外
径の回転ミラー２１ｃ、２１ｄを使用する構成を第４の
実施例に示している。これらそれぞれの手段の中から、
実際には本体スペース等によってその都度、組合わせを
選択して構成していけばよい。

【００３１】また、主走査の走査距離を変える手段は、
基本的にはレーザー光源部３２ａ、３２ｂを出射したレ
ーザー光が回転ミラー２１で反射されるときの角度を変
えること、即ち入射角と反射角を変えることなので、上
述のように回転ミラー２１の面数や外径を変えたり、又
はレーザー光源部３２ａ、３２ｂの位置を変えて、回転
ミラー２１へのレーザービームの入射角を変えるように
すればよい。

【００３２】第１の実施例では、上下方向にレーザー光
源部３２ａ、３２ｂを配置することにより、回転ミラー
２１への入射角は同じであるが、レンズの光学特性を変
えて主走査距離を変えているが、レンズの光学特性によ
らない手段を使用した場合は、主走査又は副走査方向の
解像度を異なる光路長の走査露光用ビームL1、L2毎に補
正を行って解像度を同じにすることができ、その補正手
段としては、第２の実施例で示したように電気的処理に
よる方式の他に、回転ミラー２１の回転数を変えること
でも対応可能である。

【００３３】更に、第１の実施例のように結像レンズで
の手段や、第２の実施例のようにレーザービームの配置
による手段による主走査方向の走査距離の補正が、スペ
ース等の問題で難しい場合には、回転ミラー２１の面数
や大きさを変えることにより、異なる光路の光路長を異
なる長さにすることができる。

【００３４】以上の説明においては、２個のレーザービ
ームについて実施例を挙げたが、３個以上のレーザー光
によるものでも同様の効果を得ることができ、３色以上
の色に対応する構成でもよく、単色の解像度アップのた
めの構成でも支障はない。また、１つの像担持体につい
てのみ説明したが、特に１つに限定するものではない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る画像形
成装置は、複数の走査露光用ビームの光路長を常にその
スペースに合うようにすることができるので、不要な光
路によるデッドスペースを無くすことができ、装置全体
の外形寸法を小さくしてコンパクトな設計として、ユー
ザーに省スペースな装置を提供することができ、更にサ
ービス性を重視した設計も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の断面図である。

【図２】第２の実施例の平面図である。

【図３】第３の実施例の断面図である。

【図４】６面体回転ミラーの平面図である。

【図５】８面体回転ミラーの平面図である。

【図６】６面体及び８面体回転ミラーを重ねたときの平
面図である。

【図７】第４の実施例の断面図である。

【図８】平面図である。

【図９】第５の実施例の断面図である。

【図１０】平面図である。

【図１１】第６の実施例の断面図である。

【図１２】従来例の断面図である。

【符号の説明】

２０、２０ａ、２０ｂモータ２１、２１ａ〜２１ｆ回転ミラー２２ａ、２２ｂ、２２ａ’ 結像レンズ２３、２４ａ、２４ｂ反射ミラー２５感光ドラム２６ａ、２６ｂ帯電器２７ａ、２７ｂ現像器２８転写部２９搬送部３０クリーナ３１前露光部３２ａ、３２ｂレーザー光源部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの移動可能な像担持体
と、２つ以上の異なる光路のレーザービームを使用した
走査露光手段とを備えた画像形成装置において、前記２
つ以上の異なる光路の光路長をそれぞれ異なる長さとし
たことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記走査露光手段は前記２つ以上の異な
る光路のそれぞれに対応した結像レンズを備えた請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記走査露光手段は前記２つ以上の異な
る光路のそれぞれに対応した異なるレーザービームを使
用する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記走査露光手段は前記２つ以上の異な
る光路のそれぞれに対応した異なる回転ミラーを備えた
請求項１に記載の画像形成装置。