JPS58106952A - レ−ザ記録装置 - Google Patents

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】 本発明は、レーザビームに、よって電子写真用感光体、
記録紙、感光性樹脂、銀塩感光フィル五などの像支持体
に照射し像形成しもって記録するレーザ記録装置に関し
、畦しくは駆動系の振動などが像支持体に伝わり記録ｈ
ｅのうねりやジグザグ現象によって記録物の一飯乱れが
生ずるのを防止するようにしたレーザ記録装置に関する
。

以下レーザ記録装置のうちで鯉も一般的な像支持体とし
て電子写真感光体を絢いたレーザ７リンタについて説明
する。第１図は牛４体レーザを用いたこの根のレーザ７
リンタの−−を示しており、１は電子写真複写機の原槁
を胤光走査して得られる光情報をＣＣＤなどの光電変換
素子により電気信号に変換し、ＳＣ得られる画像情報信
号や、外部から伝送線を介して伝送される画像情報信号
などの画像情報信号Ｓにより光変鯛された光ビームを出
力する半導体レーザ、２は半導体レーザ１から出力する
光ビームを平行にするとともにビームのｊｌｙ面形状を
ほぼ円形にするＩＩ数のレンズから成るコリメータ、３
はコリメートされた画像情報光で感光体ドラム４上を走
査する回転多１１５はｆθレンズである。

なお、ｆθレンズとは、入射角を０１焦点距離をｆとし
たとき走査面上において光軸からｆθの距離に結像する
特性を有するレンズで、レーザプリンタのような画像記
録機器に広く用いられている。感光体ドラム４の周辺に
は、感光体ドラム４を一様に帯電する帯電器６と、感光
体ドラム４上に形成された静ＫＭ像を現像する現像装置
１７と、現像された像を記録＆Ｐに転写する転写１極８
と、転写後の記録紙を感光体ドラム４から分離す６分離
電Ｉ！９と、感光体ドラム４上に残留する電荷を除来す
る除１１Ｅ１１極１０と、感光体ドラム４上に残留する
現像剤を除来するクリーニング装置１１とが配置されて
いる。感光体ドラム４上には回転多面鏡３により偏向さ
れた光ビームにより画像情報に応じた静電荷像が形成さ
れ、この静電荷像は現像装置７により現像されて可視像
とされた後転写１１１ｉ８により記録紙Ｐに転写される
。転写後記録紙Ｐは分離篭Ｉ６！９により分離され定着
装置１２により定着され６゜ 上記レーザプリンタにおいては、半導体レーザによりＩ
ＩＩＩｍ情報信号に応じて変Ｉｌキれた光ビームすなわ
ちし］ザビニムを同転多面＠３により偏向して感光体ド
ラム４上を感光体ドラム４の（ロ）転方向とは直角方向
に走査しながら感光体ドラム上に二次元の１＃電荷像を
形成している。

この場合、感光体ドラム４の回転方向を峙」走査方向、
これに対して回転多面ｌＲ３により屹走査方向と直角に
走査される方向を主走査方向と貯ぶ。通常の電子￥真麹
穿機におけｉ５ｍ！ｉ子写真フロセスでは、像支持体と
しての感光体ドラム４上の光が当った部分は記録画像上
で地肌（白）色となり、光が当らない部分は現像さねト
ナー像となり黒色となるので、上記レーザプリンタにこ
のような電子写真プロセスと同じ現像方式を用いた場合
は１．、、客字や画像が記録される部分ではレーザ光を
停止させそれ以外の部分ではレーザ光を出すようＫして
いるか、一般のレーザプリンタにおいては反転現像方式
を採用し反対に光が当った所に、トナーか付着して黒色
部となるような電子写真プロセスを用いている。

ところで、このようなレーザ７リンタにおいて、絶１図
では光偏向ｌｃ１ｇ１転多面鏡３を用いた縁台であるか
、（ロ）１参１ｆｉＪ鏡３の（ロ）転速度が変動したり
１１多面ｗ１３の分動角度に誤差かあると、第２−〇）
に示すように走査軸の走査−始位阪すなわち−Ｉｌ！憤
報の僑込み位賑か１わたり、軸脚かうねったり、あるい
は駆動系の振鮎により（ロ）に示すようにｌ１ｌＥｈが
ジグザグ状ｒＣなったりする（この現象はジッタと呼は
れている）。

そこで、このような不具合を防ぐために、第３図に示す
ように、感光体ドラム４の一端近くに光学検知素子（以
）、光検出器と呼ぶ）１５と、光検出器１５の出力を受
けてから一定時間後にパルスを出力するタイミング−路
１６と１このタイミング−路１６からパルスが出力した
とき画像情報信号８の一走査分を出力する同期１ｇｌ路
１７とを設ける方法か提菓されている。このようにする
と、いま半導体レーザ１から出力されるレーザビームに
より感光体ドラム４上、を主走査していてレーザビーム
がｉｂ出器１５？＆・横切６と、第４図（イノに示すよ
うに光検出器１５からパルス信号か出力する。タイミン
グ回路１６は光検出器１５からのパルス信号をりけてか
ら一定時局Ｔ蓚に同図（ロ）に不１ようにタイミンクパ
ルスを出力する。同期回ん１７はこのタイミングパルス
を受番プロと、画像情報イ目号Ｓの一走査分を九１ｗｌ
１伯号Ｓ′として出力し牛一体レー９１に送る（ｋ４４
−（ハ）参照）。

このように、主走査方向の一走査分の画像情報信号の発
生−始時期すなわち画像情報の書込みタイミングをレー
ザビームが光検出器１５を横切った詩点を基準にとって
定めることへより１１多面鏡の回転速度の変動や分餉角
良の誤差によるｋｌＡのうねりやジッタを防止ずにとか
できる。なおレーザビームの一走査時間内における速度
変動を抑えることは技術的に用能であるので、これＫよ
６記録むらの開園は容易に解決することかできる。

ところが、上記方法では走査Ｔｈｍ時期を定める光検出
器が感光体ドラムとは別に設けられているため、感光体
ドラムか軸方向に振動すると走査−がずれて記録画像上
にｋｌｉＡのうねりやジグザグ現象となって現われるお
それがある。この丸策として、光検出器にレーザビーム
を導くための反射鏡やスリットをドラム′自体に設けた
り、光検出器自体をドラムｒｃ１１定″ｔ６方法が提集
されている。この方法によれは、感光体ドラムの軸方向
＆勤によるｋｌｊＨのうねりは大幅に緩和でｔ！るが、
スリットをドラムの円周上の大部分にわたって切込みに
より設けることはドラム構造体の動性を着るしく損うこ
とになる。そこでスリットの代りに透明材料で作った円
筒を用いることも考えられるが、この７ＮａＡ円筒をド
ラムに鵬定するのは１作土…麺でありコスト高になると
いうほかに現像剤であ、会トナーが付着して透明性が損
われるというｌ＄Ｉｉｇがある。また感光体ドラムに反
射鏡を設ける方法は同様にトナー付着の間履かあるはか
、反射面は必然的に円筒面になりこの面で反射されたビ
ームは異方性の広がりを有することになるために光検出
器に達するビーム蓋が減少することになる。また、別の
対策として、感光体ドラム上に光検出器アレイを設ける
方法があるが、光検出器アレイを用いにとは、制御部な
どへの亀気動路を絢成せねばならないし、相当なコスト
筒を招き、光検出器アレイを正確にＷｌｈ状に配列する
ことは製作上凶麹である。

本発明は上記の点にかんかみてなざＪ＋たむので、レー
ザビームの走査鮭路上に、レーザビームか像支持体の端
部を通過するタイミングを検知し得る位置に光学検知素
子を設番フ、該光学検知素子によるレーザビームの前記
像支持体の亀部通過タイミング検知後所定時間後に−ｍ
情報の書込みタイミング信号を出力するようにしたもの
である。

以下図面に基づいて本発明を説明する。

第５図は本発明によ６レーザ記録装置の薯込みタイミン
グ検出回路の一実施例を示すプロツク１図であり、第３
ｖ！Ｊと同じ参照数字は同じ構成部分を示している。こ
の実施例では、感光体ドラム４の一端近くでレーザビー
ムが感光体ドラム４を横切る位置の延長線上にレンズ１
８を設り、光検出器１５はこのレンズ１８を１１ｈ］！
！シたレーザビームが集光する位置に配置されてい己。

１９は光検出器１５からの出力パルスの立）りによりト
リガーされてパルスを出力するパルス発生回路で、その
出力パルスはタイミング回１ｉ１６に送られる。その他
の一路構成は第３図に示した従来の書込みタイミング検
出−路七同じである。

さて、上記書込みタイミング検出回路において、いまｆ
θレンス５からのレーザビームが感光体ドラム４上を左
から右に向って走査していく場合を考える。レーザビー
ムがレンズ１８に入射すると、レンズ１８により光検出
器１５上に集光され、その結果光検出器１５の出力が第
６１（イ）に示すように立上る。レーザビームが感光体
ドラム４のエツジ４ａを横切ると、ビームは遮られるた
め光検出＃１５の出力は立下る。パルス発生回路１０は
この立下りによりトリガーぎれてパルス信号を出力する
。その後のタイミング回路１６、同期回路１７１によ６
ｍ−１作（ま第３図および第４図を参照してすでに説明
した従来の書込みタイミング検ＩＯＩ！Ｊ１ｇ回路の動
作と同じであるＯ 第７図（イ）に示すように、感光体ドラム４か回転中軸
方向に＆動じてそのエツジかｉｔｌｌＭの位置Ａから左
方向に位ｉｋＢまでまたは右方向Ｆ（位−Ｃまでずれた
とすると、′光検出！＃１５の出力立下りも当然のこと
ながら第７図（ロ）に示１ようにずれる。その結果、パ
ルス発生回路１９からのパルスの出力タイミング、ざら
にはタイミング回路６からのパルスの出力タイミングも
ドラムのエツジ４ｍのずれ分だけ時間的にすれ己ので、
同期回路１７から出力される画像情報信号の一走査分の
出力タイミングもそれだけずれる。すなわち、感光体ド
ラム４のエツジ４ａか位ＩＩＢまでずれたとき位置込み
もそれだけ早く開始され、位＊Ｃまでずれたときは書込
みの胸始はそれだけ遅くなる。このようｖｃ、感光体ド
ラム４の軸方向のずれに応じて書込みのタイミングが変
化するので、ドラム上への書込み開始位置はドラムの振
動の影會を受けず常に一定となり、その結果記録画像に
縦線のうねりか生じない。

感光体ドラムの軸方向＆動の１ｔｊＪ期かレーザビーム
の走査周期に対して充分に長いｊ＆台は一層有効になる
。

まＦ実施例の光検出器はレーザビームを受は乙と出力か
立上りレーザビームを受けなくなると出力か立下る型式
のものであるが、逆にレーザビームを受は乙と出力が立
下り受けなくなると出力が立上る型式のものでもよい。

また、画像情報信号により光変調するのに半導体レーザ
のはか他のレーザ光源を用いることももちろんできる。

ざらに、光偏向器としてはポリゴンとして知られている
回転多面鏡のはかにガルバノミラ−を用いることもでき
るし、ｆθレンズの代りにｆ　ｍ　ｌレンズなどを用い
てもよい。また、感光体ドラムのように回転する型式の
ものに限らずシート状感光体のように並行運動する型式
のものの振動に対しても同様の効果か得られる。。

第８図は上記実地列の光検出器１５とレンズ１８との紹
介せの代りに、受光幅の広い元４！−田益２０を用いた
例を４＜シており、このようン（すれはレンズを用い６
必安かない。この光検出器の代りに光センサアレイを設
は各センサの出力の和を光検出出力として取り出しても
よい。ただしこの場合は士ンサ１司隔は九ヒームの袢（
鯵。

１００μｍ）より小ざいことか望ましく、光センサアレ
イをこのように製作゛リーにとは技術的にジ■能である
。ｙｔ、検出すはドラムの軸方向振動によるエツジの変
動Ｎをカバーする程度の検知伽があればよく、上に例示
したもののほかにも利用司能なものがあろう。

なお、通常感光体ドラムのエツジは旋盤でかなりの精度
に加工され°（い６ので、上述したような本発明の動作
上充分であるが、ざらにドラムのエツジ部分の真円度を
高くするとともに面取りを小さくしエツジ部分からの光
の反射を黒色の表面処理をほどこすことで防止すればさ
らに精度が向上する。

第５図および第８図の実施例では光検出器ル−サビーム
が直＆＋（レンズを介することも含む）入射し得る位置
に設置したが、さらに第９図のように感光体ドラム４の
エツジ４ａを検出するためレーザビームが感光体ドラム
４に照射８第１ると入射するようｒこ設けた光検出器１
５′によっても本発明の目的は達成でき乙。たたし光検
出器１５の出力はインバータなどを介した後第５図のパ
ルス発生回路１９に人力される。

以上説明したように、本発明はレーザビームを走査して
像支持体上に記録すべき画像情報の靜′ｆｆＬ荷像を形
成するようにしたレーザ記録装置において、レーザビー
ムの走査経路上であって像支持体の端部によりレーザビ
ームが遮断されることＫより出力変化を生ずる位置に光
学検知素子を設け、この光学検知素子の出力に基づいて
画像情報信号の書込みタイミングを設定するようにした
ので、像支持体がレーザビームの走査方向またはその逆
方向のいずれかに振凱しても書込みタイミング信号はレ
ーザビームか像支持体の端部を通過してから一定時胸１
に出力ず６ため画像情報の甫込みは常に像支持体の廂酢
から一定の位置から開始されることになり、縦線のうね
りをｖノ止すにとかできる。なお本弁明は曹子写真フロ
七スを片ｊいた記動１１・にＮ、゛らす一般の感光材料
を用いて文字や帥：告を正゛←１６装−にも同様に速用
″４−乙ことかでさくＩ　０

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザ記録装置のうち電子写真法を用いたレー
ザプリンタの１１Ａ略構成図、第２図は゛従来のレーザ
プリンタによる記録ｗＪＪ像に生するうねりやジグザグ
を示す図、第３図は従来のレーザプリンタにおけ乙書込
みタイミング検出回路の概略構成、謝４図は第３図に示
した書込みタイミング検出回路の動作を示すタイミング
チャート、第５図は本発明によるレーザ記録装置におけ
る書込みタイミング検出回路の概略１１！成、第６図は
第５図に示した書込みタイミング検出（ロ）路の動作を
示すタイミングチャート、第７図は感光体ドラムの軸方
向＆！蛎と光検出器の出力とのＮ係を示す図、第８図お
よび第９図は本発明による書込みタイミング検ｆｆｌ　
ｔｔ！Ｉ酷における光検出器の他の実に的を示す。 １・・・牛榊体し−サ、２・・・コリメータ、３・・・
光偏向器、４・・・感光体ドラム、５・・・ｆθレンズ
、６・・・帝賑話、７・・・現像製型、８・・・転写電
極、９・・・公庫ｉｔ極、１０・・・除電電極、１１・
・・クリーニング装飯、１５　、１５’　、　２０・・
・光検出器、１６・・・タイミンク回路、１７・・・四
則回路、１８・・・レンズ、１９・・・パルス発生回路
。 特許出願人　小西六写真工業株式会社 代堆人弁理土鈴木弘男 第１図 第２回 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
０）第３１１ ム 第４図 第５１１ １６　　Ｉｔ 特開 第７図 ｊｆＩ８ＦＩ！Ｊ ＃Ｉ９　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　レーザビーム【走査して像゛支持体上に記録す
   べき画像情報の静電荷像を形成するレーサ記録装’ＩＮ
   において、レーザビームの走査経路上で且つレーザビー
   ムが前記像支持体の胸部を通過するタイミングを検知し
   得る位ＩＫ設けられた光学検知素子と、該・光学検知素
   子がレーザビームの前記像支持体の１ａｓ通過タイミン
   グを検知した後所定時間後に画像情報の書込みタイミン
   グ設定を出力する書込みタイミング設定は路とを有する
   ことを特徴とするレーザ記録装置１゜（２）　　［ｔｌ
   記光学検知素子を前記レーザビームが直接式射し得る位
   置に設置したことを特徴とする特許−求の範囲第１項Ｋ
   ＩＮ：！駿のレーザ記録装置。