JPH01101509A - 画像記録装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、画像データにより変調されたビーム光を感光
部材に照射し、感光部材に記録された画像を用紙にプリ
ントする画像記録装置に関するものである。

〔従　来　技　術〕

画像記録装置として、例えばレーザ光源から発射された
ビーム光をコンピュータ等の外部情報処理装置から出力
される文字、図形等の画像データに応じて変調し、この
変調されたビーム光を感光体ドラムに照射し、感光体ド
ラムに記録された記録像（静電潜像）を公知の電子写真
プロセスに従って用紙にプリントするレーザプリンタが
知られている。

第６図は、従来のレーザプリンタの概略構成図である。

このレーザプリンタ１はレーザダイオード２、光変調器
３、ポリゴンミラー４、ｆθレンズ５、ビームディテク
タ６、シリンドリカルレンズ７、感光体ドラム８、及び
図示しない現像器、転写器等の電子写真プロセス用部材
で構成されている。レーザダイオード２から所定周波数
で発振されるレーザビーム光は光変調器３により記録す
べき画像データに従った断続的なレーザビーム光に変調
されポリゴンミラー４へ照射される。ポリゴンミラー４
は矢印方向に所定の回転数で回転しており、ポリゴンミ
ラー４へ照射されたレーザビ−ム光はポリゴンミラー４
で反射されｆθレンズ５へ入射する。ｆθレンズ５はポ
リゴンミラー４で反射されたビームスポットが感光体ド
ラム８上を等速で移動するように補正するため設けられ
ている。６はビームディテクタであり、ポリゴンミラー
４、ｆθレンズ５を介して入射されるビーム光を検知す
ることにより感光体ドラム８に対して光変調器３から出
力され光ビームの出力タイミングを制御する。以後ポリ
ゴンミラー４の回転に伴い、ポリゴンミラー面で反射さ
れた変調ビーム光はｆθレンズ５、シリンドリカルレン
ズ７を介して感光体ドラム８の周面（感光面）へ順次矢
印方向に走査照射Ｃｎ光）される。このようにして感光
体ドラム８面には画像データに従った静電潜像が形成さ
れ、以後、図示しない現像器により静電潜像をトナー像
化し、図示しない転写器により用紙へトナー像を転写し
て画像を用紙へプリントする。

上述のようなレーザプリンタ１に対して高価なｆθレン
ズ５を使用しない第７図に示す構成のレーザプリンタ９
も考案されている。このレーザプリンタ９では、感光体
ドラム８′の周面に矢印方向に順次レーザ光を照射（露
光）するため、回転円筒１０の周面に螺線状の反射ミラ
ー１１を設けている。すなわち、回転円筒１０をモーフ
１２により所定速度で矢印方向に回転させ、光変調器３
′を介して反射ミラー１１へ入射するレーザダイオード
２′からのレーザ光を直角方向に反射し、回転円筒１０
と対向して配設された感光体ドラム８′の周面へ照射（
露光）するものである。また、レーザビームの初期位置
の制御は回転円筒１０が回転し、反射ミラー１１が設け
られていないスリット部１３をレーザ光が通過してビー
ムディテクタ６′へ入射することにより行われている。

〔従来技術の問題点〕

上述のような構成のレーザプリンタは以下のような問題
点を有している。

（イ）　まず第６図の構成のレーザプリンタ１は、ポリ
ゴンミラー４で反射したビームスポット光を感光体ドラ
ム８面上で等速移動させるように補正する高価なｆθレ
ンズ５を用いなければならない。

また、感光体ドラム８の周面の所定位置ヘレーザ光を露
光するためにはポリゴンミラー４から感光体ドラム８の
周面まで所定の光学距離を必要とし、このためレーザプ
リンタが大型化する等の欠点を有する。

（ロ）　一方、回転円筒１０を使用する第７図の構成の
レーザプリンタ９は、反射ミラー１１から感光体ドラム
８′の周面までの光学距離を長く必要としないため、小
型化されるように思われる。

しかし、感光体ドラム８′面上のレーザ光の走査長をＬ
とすれば回転円筒１０の直径は入射レーザビーム光に対
する螺線状の反射ミラー１１の設定角が４５°であれば
７となる。例えばレーザ光の走査長りをＡ４判サイズの
用紙に対応させて２１０ｍｍとすれば直径的６７　＊ｓ
の回転円筒が必要となる。第７図の構成とした場合には
、感光体ドラム８′と略同じ若しくはそれ以上の直径の
回転円筒１０を設け°なければならない。従って（イ）
と同様にレーザプリンタが大型化する問題点は避けられ
ない。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の欠点に鑑み、小型化が可能であり
、かつ安価な画像記録装置を提供することを目的とする
ものである。

〔発明の要点〕

本発明は上記目的を達成するために、外周部に螺線状の
反射面が形成された回転走査体と、該回転走査体の回転
軸と平行な方向から前記反射面に向けてビーム光を出射
する光源と、前記回転走査体の゛り［側に設けられ前記
反射面で反射されたビーム光が照射される感光部材とを
有し、画像データに基づいて変調されたビーム光を前記
反射面で反射させ前記感光部材に照射して前記感光部材
に画像を記録することを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照Ｃながら詳述す
る。

第１図は本発明に係る画像記録装置の一実施例としての
レーザプリンタ１４の主要構成斜視図を示すものであり
、第２図は第１図の中央部断面図である。

第２図において、感光体ドラム１５の周面近傍には帯電
器１６、現像器１７、転写器１８、クリーナ１９が感光
体ドラム１５の回転方向ａに沿って順次配設されている
（但し、第１図では、図面が複雑になるため感光体ドラ
ム１５近傍に配設された帯電器１６、現像器１７、転写
器１８、クリーナ１９は示していない）。また、感光体
ドラム１５は中空構造であり、感光体ドラム１５の内部
には回転走査体２０が配設されている。この回転走査体
２０の周面には後述する反射ミラー２１が設けられ、後
述するレーザ光を反射し、この反射光により感光体ドラ
ム１５は内側から露光が行なわれる構成である。

この感光体ドラム１５は第３図の断面図に示すように内
側から透明筒体１５ａ、透明導電膜１５ｂ１キャリア発
生層１５ｃ、キャリア輸送層１５ｄが順次積層されて構
成されている。透明筒体１５ａは感光体ドラム１５の基
体となるもので、ある程度構造的に強度な材料で、しか
も内側からのレーザ光が通過できるように透明なガラス
又はアクリル等で構成されている。透明導電層１５ｂは
透明な導電部材、例えばネサガラス等で構成され、後述
するように接地されている。キャリア発生層１５ｃはレ
ーザ光が照射されるとその部分を介してキャリア輸送層
１５ｄ上に付与された電荷を上述の透明導電層１５ｂへ
流すものである。キャリア輸送層１５ｄは、上述の帯電
器１６により一様な電荷が上面に付与され、上述のレー
ザ光が照射された部分の電荷をキャリア発生層１５ｃへ
流すものである。

帯電器１６は感光体ドラム１５周面の上述のキャリア輸
送層１５ｄに−様な電荷を付与するものであり、現像器
１７は上述の露光によりキャリア輸送層１５ｄ上に形成
された静電潜像を例えばトナーにより顕像（トナー像）
化するものである。

また、転写器１８は図示しない用紙搬送機構により送ら
れてきた用紙Ｐにトナー像を転写するものである。更に
、クリーナ１９は、転写器１８で用紙Ｐへ転写されず感
光体ドラム１５に残留するトナーを除去するものである
。

感光体ドラム１５は第１図に示すように一端を感光体ド
ラ公１５の外周面に圧接する位置に設けられた軸支ロー
ル２２ａ〜２２ｃにより位置決めされ、他端を軸２３に
軸支されている。ま、た、軸２３にはギア２４が軸着さ
れ、このギア２４とモータ２５の回転軸２５ａに軸着さ
れたギア２６が噛合することにより感光体ドラム１５は
モータ２５の回転駆動に伴って上述の矢印ａ方向へ回転
する。

一方、回転走査体２０の周面には螺線状に反射面２１が
形成されている。この反射面２１は回転走査体２０を作
成後、蒸着法等によりアルミニウム（ＡＪ）を螺線状に
形成し鏡面加工したものである。また、この回転走査体
２０はモータ２７の回転軸２７ａに軸着され、回転軸２
７ａに設けられた軸受け２８が図示しない筐体に軸支さ
れることにより、安定して回転駆動される。

また、レーザダイオード２９、光変調３３０゜及びビー
ムディテクタ３１は第１図に一点鎖線で示す同一光軸上
に設けられており、各々図示しない取付は具により筐体
に固定されている。

また、この先軸上には上述の反射面２１が位置し、レー
ザ光は反射面２１で反射されるが、又はレーザ光が反射
面２１の存在しない隙間部２１′を通過した時、ビーム
ディテクタ３１に検知されるように構成されている。

以上のように、感光体ドラム１５の内側に回転走査体２
０を設けた本実施例のレーザプリンタ１４において以下
にその動作を説明する。

まず、モータ２５．２７を回転駆動させ、感光体ドラム
１５及び回転走査体２ｏを回転させる。

そして、レーザダイオード２９から例えば４００Ｈｚの
レーザ光を発振し、光変８１３Ｇへ照射する。

光変ｒＭＢ３０では入射するレーザ光に対して図示しな
いコンピュータ等から出力される記録すべき画像データ
に基づいて変調を行う０例えば、ドツト印字すべき画像
データの場合には入射するレーザ光をその・まま通過さ
せ、画像データが非印字のドツトに対応する場合には入
射するレーザ光を遮断し、４００１１ｚのレーザ光に対
して出射光の断続するレーザ光音５炸成する。このよう
にして光変調器３０で変調されたレーザ光は回転駆動す
る回転走査体２０の反射面２１へ入射される。

その後、感光体ドラム１５への一ライン走査のタイミン
グを合わせるため、回転走査体２０上の反射面２１が存
在しない隙間部２１′を上述のレーザ光が通過し、ビー
ムディテクタ３１でこのレーザ光を検知した時感光体ド
ラム１５への一ライン走査のスタート時点とする制御を
図示しない制御回路に行わせる。その後、回転走査体２
０の回転に伴ってレーザ光は反射面２１へ入射し、その
反射光を感光体ドラム１５の内側から照射する。

第４図は、この時の反射面２１でのレーザ光の入／出射
の関係を示す図である。但し、同図は回転走査体２０を
展開した図である。回転走査体２０は第１図、第２図に
示すｂ方向に回転しているため、第４図に示すように副
走査方向（感光体ドラム１５の回転方向）に対して反対
方向に順次移動するため、反射面２１へ入射するレーザ
光は主走査方向へ順次移動する。このため、反射面２１
で反射されたレーザ光は主走査方向へ順次移動しながら
感光体ドラム１５へ入射し、回転走査体２０が一回転す
ると感光体ドラム１５への一ラインの主走査が終了する
。

例えば、使用する用紙ＰがＡ４サイズであればこの時走
査される一ラインの長さ（Ｌ＋）は２１０■ｌである。

また、上述の反射面２１での入／出射角は９０°である
ため、回転走査体２０の周面長（Ｌｏ）は２１０ｍ５　
＋　ｃｘ　（ａは隙間部２１′の幅）の長さである。

このようにして反射面２１で反射されたレーザ光は感光
体ドラム１５の内側の透明筒体１５ａ−”透明導電層１
５ｂを介してキャリア発生層１５ｃへ入射する。この時
、感光体ドラム１５は、第５図（ａ）の等価回路に示す
ように例えば直流電源３２によりバイアス電圧が印加さ
れると同じように帯電器１６により一様な電荷（＋電荷
）がキャリア輸送層１５ｄに付与されている。その後、
透明筒体１５ａ、透明導電膜１５ｂを介して光の入射し
たキャリア発生層１５Ｃ１キャリア輸送層１５ｄは導通
状態となり、対応するキャリア輸送層１５ｄ上の十電荷
を透明導電層１５ｂを介して接地へ流し、同図（ｂ）に
示すような電荷分布状態とする。

このようにしてキャリア輸送ＪＷ１５ｄ上に静電潜像が
形成され、この静電潜像は、上述の回転走査体２０が一
回転する毎に感光体ドラム１５の主走査方向に一ライン
作成される。そして、感光体ドラム１５がｂ方向へ１ド
ツト分移動（副走査）された後に順次回転走査体２０が
回転する毎に反射面２１で反射したレーザ光は感光体ド
ラム１５の内側から順次露光を行い、画像データに基づ
く静電潜像を感光体ドラム面に形成する。

このようにして形成された静電潜像は、感光体ドラム１
５の回転に伴って、現＠！Ｗ１７により現像（トナー像
化）され、転写ｒｊｒ１Ｂにより用紙Ｐヘトナー像が転
写され、図示しない定着器によりトナー像が用紙に熱定
着され、用紙Ｐ上へ画像プリントが行われる。

以上のように、本実施例は中空の感光体ドラム１５の内
側に回転走査体２０を設け、かつ、感光体ドラム１５の
内面を透明な部材で構成することによって回転走査体２
０の反射面２１によって反射されたレーザ光を感光体ド
ラム１５の内側から照射し、静電潜像を形成するもので
あり、このように構成することによって、感光体ドラム
１５を回転走査体２０と対設しないで済むため装置を大
幅に小型化できる。

尚、本実施例では、レーザ光が照射され静電潜像が形成
される感光体をドラム状の感光体で構成したが、エンド
レスベルト状の感光体を用いても同様に実施することが
できる。また、本実施例ではレーザ光の発生にレーザダ
イオードを用いたが、レーザダイオードに限らずガスレ
ーザ、固体レーザ等を用いても良い。

また、本実施例ではレーザプリンタについて述べたが、
レーザプリンタに限らず、光ビームを用いる画像記録装
置であれば、同様に実施できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、感光体の内
側に回転走査体を設はビーム光を感光体の内側から照射
するので、画像記録装置を小型化することができる。

また、本発明の画像記録装置は回転走査体上に螺線状に
反射面を設は回転走査体を回転させることによって反射
面で反射したビーム光を感光面に照射するため、高価な
ｆθレンズ等を使用する必要がなくコストダウンを図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例のレーザプリンタの主要構成斜視図、 第２図は本実施例のレーザプリンタの断面図、第３図は
本実施例のレーザプリンタに使用する感光体ドラムの断
面図、 第４図は反射面でのレーザ光の反射状態を説明する構成
図、 ｆｆ１５図（ａｌ、　（ｂ）は本実施例のレーザプリン
タに使用する感光体ドラムの電荷の状態を説明する構成
図、 第６図、第７図は従来のレーザプリンタの斜視図である
。 １４・・・レーザプリンタ、 １５・・・感光体ドラム、 １５ａ・・・透明筒体、 １５ｂ・・・透明導電層、 １５ｃ・・・キャリア発生層、 １５ｄ・・・キャリア輸送層、 ２０・・・回転走査体、 ２１・・・反射面、 ２９・・・レーザダイオード、 ３０・・・光度ｍ器、 ３１・・・ビームディテクタ。 特許出願人　　　カシオ電子工業株式会社同　　　上　
　　カシオ計算機株式会社置 第３図 主り食方向 第４図 （ｂ） 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　外周部に螺線状の反射面が形成された回転走査体と、
   該回転走査体の回転軸と平行な方向から前記反射面に向
   けてビーム光を出射する光源と、前記回転走査体の外側
   に設けられ前記反射面で反射されたビーム光が照射され
   る感光部材とを有し、画像データに基づいて変調された
   ビーム光を前記反射面で反射させ前記感光部材に照射し
   て前記感光部材に画像を記録することを特徴とする画像
   記録装置。