JPS62250467A

JPS62250467A - 光書込み装置

Info

Publication number: JPS62250467A
Application number: JP61092367A
Authority: JP
Inventors: Toru Okamoto; 徹岡本; Kazuo Maruyama; 和雄丸山; Tsuneo Nozuna; 野網　恒雄; Ryoichi Hirano; 亮一平野; Toshiro Yamamoto; 山本　敏郎; Koji Adachi; 康二足立
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1986-04-23
Filing date: 1986-04-23
Publication date: 1987-10-31

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、光書込み装置に関し、更に詳しくは感光体と
発光手段の間隔に対応して、結像素子の取り付は位置を
調節する結像素子保持手段を有する光書込み装置に関す
る。

従来の技術最近の情報処理技術の進歩は目覚ましいものがあり、そ
れに伴ない出力装置の１種である印字装置に対して高密
度、高速性、ざらには高印字品質が要求されている。こ
れ等の性能を満足する印字装置として、光書込み装置と
してレーザーと偏向変調装置とを用いたレーザービーム
プリンタ（ＬＢＰ）あるいは光フアイバー管を用いた電
子写真プリンタであるＯＦＴプリンタが実用化されてい
る。

しかしながら、上記のＬＢＰ及びＯＦＴプリンタは共に
非常に高価で、装置自体も大型であることが普及を妨げ
る大きな原因となっている。これ等の問題点を解決する
ために、中小型で安価なプリンクとして、発光ダイオー
ド列とそれぞれに対向する結像レンズとしての円筒形レ
ンズ列（以下、セルフ４ツゲレンズという）を用いたし
ＥＤプリンタ、および一様発光源と液晶シャッターと結
像レンズ等を用いた液晶ライトバルブプリンタが提案さ
れている。

第１０図に、上記の光書込み装置を使用した電子写真式
プリンタの構成を示す。この電子写真式プリンタにおい
ては、感光体１がチャージコロトロン２によって所望の
極性に帯電される。次いで、先出込み装置３の発光手段
を画像信号によって選択的に発光させ、その光をセルフ
ォックレンズによって感光体１上に結像させ、静電潜像
を形成させる。その後、この静電潜像に現像装置４によ
ってトナーを付着させ、次いでこのトナーを転写コロト
ロン５によって記録し８に転写され、定着器６によって
定着される。感光体は次回の操作のためにクリーニング
装＠７によってクリーニングされる。

上記発光ダイオード列及び一様発光源と液晶シャッター
の組合せを発光手段とした光書込み装置において、発光
ダイオード列を用いた場合に関しては、プリント速度の
高速化、消費電力の低減、素子の長寿命化等の観点から
、又、一様発光源と液晶シャッターの組合せを用いた場
合に関しては、光書込み装置の小型化などの観点から、
それぞれ高開口角のセルフォックレンズが使用されてい
る。

市販のセルフォックレンズを用いた場合における問題点
について、第１１図ないし第１３図を用いて説明すると
、従来用いられているセルフォックレンズには、間口角
２０°、９°及び６°のものがあるが、その光の利用効
率は開口角２０’のセルフォックレンズを基準とすると
、開口角９゜及び６°のセルフォックレンズではそれぞ
れ約１１５、及び１／１５となる。更に低開口角化に伴
ない、発光手段１０と感光体３との間のセルフォックレ
ンズ９の共役長（ＴＣ＞が長大化するため光書込み装置
が大型化するという問題点もめる。

一方、高間口角のセルフォックレンズを使用する場合に
は、焦点深度が浅いという問題点がある。

セルフォックレンズの焦点ずれに関しては、第１２図に
示すように（ａ）片側ずれ、（ｂ）両側ずれ、及び（Ｃ
）中心ずれの三つのタイプに分けて考えられ、第１３図
に示すように（Ｃ）の中心ずれによる焦点深度の低下が
最も大ぎい。開口角２０’のセルフォックレンズに関し
て、この中心ずれの許容範囲は、０．１＃１ｌ１１以下
という非常に小さい範囲にある。上記開口角２０’のセ
ルフォックレンズに対しては許容範囲は約０．５ｍでお
る。

したがってセルフォックレンズ設定の許容範囲を広げる
ためには、セルフォックレンズ取り付は中心を移動させ
中心ずれを常に小さくすることが望ましい。

従来の光プリンタにおいて、上記したセルフォックレン
ズの中心ずれに影響を及ぼす要因としては、セルフォッ
クレンズ取り付は基準面公差、発光手段の平面度、感光
体表面の相対的な取付は精度及び感光体の回転の伴なう
感光体表面の振れ等が存在する。

上述した中心ずれに影響を及ぼす各要因のうち感光体表
面の振れを除いては、固定型調節装置を有するセルフ汁
ツクレンズ保持手段によって中心ずれを零にすることは
可能でおる。しかし、真円度の低い感光体、特に、高速
プリンタに用いるような大口径の感光体では感光体の回
転に伴ない表面（辰れが発生するため大きな中心ずれが
発生し、十分な解像度が得られなくしばしば画像ボケを
引き起こしていた。

感光体表面の娠れを防ぐ従来技術としては、感光体表面
に支点から離れた位置においてトラッキングロールを当
て光書込み装置全体の位置を変化され感光体表面の撮れ
による変位を吸収することが考えられている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、トラッキングロールを当てる従来技術は
、光書込み装置から離れた所に支点を設ける必要があり
、装置全体が大形化すること、また光書込み装置が感光
体の（騒動を直接拾うため信頼性が低下すること、ざら
にトラッキングロールにトナーや汚れ等が付着して解像
度が低下すること等の問題点を有していた。

本発明は、従来技術の上記のような問題点に凡みてなさ
れたもので、その目的は、感光体の真円度不足による感
光体表面と発光手段或はセルフォックレンズの間隔の変
動に伴なう解＠度低下を抑え、高配′ｆりな画質を捉供
する光害込み装置を捉供することにある。

問題点を解決するための手段本発明の光書込み装置は画像情報に対応して変調可能な
発光手段と、発光手段の光像を感光体上に投影するため
の結像素子からなるもので必って、感光体表面の変位を
検知する検知手段と、変位量に応じて結像素子の中心位
置が感光体表面及び発光手段の発光部からそれぞれ等距
離になるように、結像素子又は発光手段の位置を調節す
る位置制御手段を設けることを特徴とする。

上記結像素子の位置を調節する位置制御手段は、結像素
子の中心位置が、発光手段と感光体表面とから等距離の
位置になるように調整するものであり、また発光手段の
位置を調節する位置制御手段は、発光手段の発光部の位
置を感光体表面の変位量と同じ距離だけ移動させるもの
である。

次に、本発明の原理を第２図により説明する。

感光体１のおる状態に対して、初期設定により発光手段
９とセルフォックレンズ１０中心の間隔が感光体表面と
セルフォックレンズ１０中心の間隔に等しくなるように
設定されているとする。この状態に対して感光体１表面
が回転に伴ない△ｂ変動したとすると、解像力の低下は
、両側ずれによる解像力の低下が非常に少ないと仮定す
るとΔｂ／２のセルフォックレンズ中心ずれに相当する
と考えられる。従ってセルフォックレンズを感光体１の
表面振れと同一方向に１／２の大きざ移動させてやれば
常に解像力低下のない高品位な画質が得られることにな
る。

上記した原理に基づく本発明の具体的な例を第３図ない
し第７図に示す。

第３ないし第６図は、感光体表面の変位に応じて結像素
子の位置を制御する方式であって、結像素子の中心位置
と感光体表面との距離及び結像素子の中心位置との距離
が等しくなるように結像手段の位置を制御するものであ
る。

第３図において、１２は感光体の表面撮れ変位を検出す
る変位センサーで必り、発光手段及びセルフォックレン
ズと同一直線性に配列されている。

１３は、変位センサー１２からの信号によりセルフォッ
クレンズの位置を上下させるアクチュエーターである。

また、２２は感光体の適当位置で決められた変位センサ
ーの零点に対し、発光手段とセルフォックレンズ中心の
間隔及び感光体の適当な位置とセルフ４ツクレンズ中心
の間隔を等しくするため、セルフォックレンズの高さを
初■）設定するための初期設定出力回路でおる。

変位センサー１２によって検知された感光体表面の変位
は、変位信号としてデータバッファ１４を介してアクチ
ュエーター１３に入力され、初期位置信号設定回路２２
からの出力とデータバッフ？−１４の出力とに基すき、
アクチュエーターのコントロール回路で感光体表面の変
位量に応じてアクチュエーターを作動させ、結像手段の
位置を調節する。この場合、変位センサー１２の信号も
アクチュエーター１３でリアルタイムで処理するため、
それぞれ高速のセンサー及びアクチュエーターが必要と
なる。

変位センサー１２としては、高周波発振形センサー、光
電形センサー等があり、数ＫＨ２以上の応答速度及びμ
ｍオーダーの微小変位検出が可能である。

電気的で精度が高く、且つ、小型化可能なアクチュエー
ター１３としては、ボイスコイル方式、電界誘起歪み変
位素子方式等があり、それぞれμｍオーダー以下の位置
決め精度及び数ＫＨ２、数百ＫＨ２の応答速度が実現さ
れている。しかし、電界誘起ひずみ変位素子方式の場合
変位量が数十μｍと小さいため変位拡大機構を検討する
必要がある。

第４図は第３図の変形例でおる。スペース上の制限によ
り、変位センサー１２を発光手段１９及びセルフォック
レンズ１０と同一直線上にすることができない場合、変
位センサー１２の信号をデータバッファ１４に貯え、変
位センサーの測定位置かセルフォックレンズ焦点部に移
動した場合信号が出力され、セルフォックレンズの高さ
を調節する方式である。

第５図及び第６図は、設整段階で感光体面の変位を変位
センサー１２で測定後、その変位データをもとに光書込
み装置内のセルフォックレンズの位置を変位させる方式
である。

第５図において１５はメモリー書込み回路であり、１７
はロータリーエンコーダーである。ロータリーエンコー
ダー１７の出力により、メモリー１６のアドレスを指定
して、感光体回転角度に比例した感光体表面の振れのデ
ータを入力する。

第６図は、光書込み装置設置後のセルフォックレンズ位
置調整の構成を示す。アクチュエーター１３はロータリ
ーエンコーダー１７の出力により、メモリー１６をアク
セスし、感光体面の変位のデータを入力し、変位の大ぎ
ざに基づきセルフォックレンズ１０の位置を調整する。

２２は第３図と同一の目的で用いられる初期設定出力回
路である。

第７図は、感光体表面の変位に応じて発光手段の位置を
制御する方式であって、結像素子の中心位置と感光体表
面との距離及び結像素子の中心位置との距離が等しくな
るように発光手段の位置を制御するものである。変位セ
ンサー１２によって検知された感光体表面の変位は、変
位信号としてデータバッファ１４を介してアクチュエー
ター１３に入力され、初期位置信号設定回路２２からの
出力とデータバッファー１４の出力とに基すき、アクチ
ュエーターのコントロール回路で感光体表面の変位量に
応じてアクチュエーターを作動させ、発光手段の位置を
調節する。

作用感光体表面位置の変位があると、変位を検知する手段（
第３図では変位センサー）が感光体表面の変位を検知し
、検知した変位量に応じて変位信号を発生し、その変位
信号に応じて結像素子または発光手段の位置を制御する
。

即ち、結像素子の位置を制ｍする位置制御手段に変位信
号が入力されると、結像素子の中心位置が発光手段と感
光体表面とから等距離の位置になるように制御し、また
発光手段の位置を制御する位置制御手段の変位信号が入
力されると、発光手段の発光部の位置を感光体表面の変
位と同じ距離だけ移動させる。それによって結像素子の
中心位置が常に感光体表面と発光手段の発光部との中間
点に位置するよう調節される。

実施例以下、発光手段として発光ダイオード列を用いた場合の
実施例を説明する。

第１図は、本発明の実施例の構成を説明する図であり、
第８図は、第１図のＮＮ−線の概略断面図でおり、前記
の第４図に示された方式に対応する。変位センサー１８
は、取り付はブラケット２８に支持された高周波発振型
センサーで、感光体表面より４ｍｍの位置で、光書込み
装置中心より２０’離れた位置に取り付けられている。

１９は、変位センサーコントローラーで、変位センサー
で検知した変位を５μｍごとに８ビツト出力するように
構成されている。２０は、ＦＩＦＯ素子で、変位センサ
ー１８と光書込み装置の位固ずれのデータバッファとな
る。２２は、初期設定出力回路で、変位センサーコント
ローラー１９と同様に８ビツトの出力を出し、光書込み
装置両端に独立に２系統に別れて設定されている。２１
は、セルフォックレンズアクチュエーターコントロール
回路で、初期設定出力回路２２の出力及びＦ　Ｉ　ＦＯ
素子２０の出力の加算回路及び高圧直流電圧変換回路か
らなる。

第９図は、第１図におけるセルフォックレンズアクチュ
エーター２３の概略の断面図である。図中、２４は、セ
ルフォックレンズ支持ブロックであり、２５は、ＰＭＮ
　（Ｐｂ　（Ｍｇ１７３Ｎｂ２／３＞０３）系セラミッ
クスの積層電歪素子でおる。２６は、電歪素子高ざ調節
ねじであって、発光手段９を有する基板１１に取り付け
られている。２７は、セルフォックレンズ１０の板ばね
状固定装置であって、アクチュエーターによる調節変位
が可能になるようにする為に取り付けられている。

このセルフォックレンズアクチュエーターには、変位の
拡大機構として、てこの原理を用いた差動型２段拡大機
構を用いてあり、積層電歪索子に発生した歪みは、この
拡大機構により拡大され、セルフォックレンズ部での拡
大変位は々±２００μｍとなる。

感光体１の表面の振れによる変位は、高周波発振型変位
センサー１８によって検知されるが、変位センサーコン
トローラー１９により、感光体が２°回転するごとに変
位データのサンプリングがなされる。変位信号は素子か
ら、アクチュエーターコントロール回路２１に入力され
、感光体表面の変位量に応じた変位信号をアクチュエー
ター２３に送り、セルフォックレンズ中心位置を、発光
手段の発光部及び感光体表面からそれぞれ等距離になる
ようにセルフォックレンズ１０の位置を移動させる。

発明の効果本発明は、感光体表面の１辰れによる変位を検知する検
知手段によって検知された変位量に応じて、結像素子又
は発光手段を移動させ、結像素子の中心位置が感光体表
面及び発光手段の発光部からそれぞれ等距離になるよう
にするから、感光体の表面変位、特に、大口径の感光体
において生じる感光体の真円度不足によって生じる結像
素子の片側ずれおるいは中心ずれに基ずく改造度の低下
を防ぐことができ、常に高品質のプリント画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の構成を説明する説明図、第
２図は、本発明の詳細な説明する図、第３図ないし第６
図は、感光体表面の変位に応じて結像素子の位置を制御
する方式の説明図、第７図は、感光体表面の変位に応じ
て発光手段の位置を制御する方式の説明図、第８図は、
第１図の光書込み装置の要部の断面図、第９図は、第１
図のセルフォックレンズアクチュエータの概略の部分断
面図、第１０図は、電子写真式光プリンタの概略の構成
を示す説明図、第１１図は、セルフォックレンズのパラ
メータの説明図、第１２図は、セルフォックレンズの位
置ずれの状態を示す説明図、第１３図は、位置ずれによ
るＭＴＦ低下の状態を示すグラフでおる。１・・・感光体、２・・・チャージコロトロン、３・・
・光書込み装置、４・・・現像装置、５・・・転写コロ
トロン、６・・・定着器、７・・・クリーニング装置、
８・・・記録紙、９・・・発光手段、１０・・・セルフ
ォックレンズ、１１・・・基板、１２・・・変位センサ
ー、１３・・・アクチュエーター、１４・・・ブタバッ
ファ、１５・・・メモリ由ぎ込み回路、１６・・・メモ
リー、１７・・・ロータリーエンコーダー、１８・・・
高周波発振型変位センサー、１９・・・変位センサーコ
ントローラー、２０・・・ＦＩＦＯ素子、２１・・・ア
クチュエーターコントロール回路、２２・・・初期設定
出力回路、２３・・・セルフォックレンズアクチュエー
ター、２４・・・セルフォックレンズ支持ブロック、２
５・・・積層電歪素子、２６・・・電歪素子高ざ調節ね
じ、２７・・・仮ばね状固定装置、２８・・・取り付は
ブラケット。第３図第５図第６図第８図＃１電玉素子第９図第１０図（ａ）片側ずれ　　　　　　　　　　　　（ｂ）両側ず
れ第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画像情報に対応して変調可能な発光手段と、該発
光手段の光像を感光体上に投影するための結像素子とを
有する光書込み装置において、感光体表面の変位を検知
する検知手段と、変位量に応じて結像素子の中心位置が
感光体表面及び発光手段の発光部からそれぞれ等距離に
なるように、結像素子又は発光手段の位置を調節する位
置制御手段を設けてなることを特徴とする光書込み装置
。
（２）結像素子の位置を調節する位置制御手段が、結像
素子の中心位置が発光手段の発光部と感光体表面とから
等距離の位置になるように結像素子を移動させるもので
ある特許請求の範囲第１項に記載の光書込み装置。
（３）発光手段の位置を調節する位置制御手段が、発光
手段の発光部の位置を感光体表面の変位と同じ距離だけ
移動させるものである特許請求の範囲第１項に記載の光
書込み装置。