JPH0443869Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、帯状領域照射用光源装置に関し、よ
り詳細には、簡素な構造で照射光量を正確且つ安
定的に制御可能な光源装置に関するものである。

［従来技術］ 従来、光を利用して画像形成を行なう場合、所
望の画像濃度を安定して得る為に、照射光量を検
出し、これに応じて光源の出力をフイードバツク
制御する方法が採られている。この場合、通常
は、光量検出素子を、画像形成に関与する有効光
束を遮らないように照射領域の端部や側部に配置
する。

又、光を利用する画像形成装置の小型化を促進
する為には、光源と照射領域間の距離を可及的に
小さくする必要がある。従つて、それに伴い、光
源と光量検出素子間の距離も短くなり、光量検出
素子に比較的強い光が投射される。ところが、フ
オトダイオード等の光量検出素子には、その短絡
電流−照度特性から受光可能な光量に限度があ
り、受光する光量を適切に制限する必要がある。
その為、検出光をスリツト等の減光部材を介して
受ける方法がとられている。

［従来技術の問題点］ 上述の光量検出方法においては、光量検出素子
を光源の照射領域内でしかも光源に比較的近い位
置に配置している為、その配置精度が検出光量に
大きく影響を及ぼす。即ち、減光部材で制限され
るから数は少ないが近距離からの強い光線で光量
検出素子が照射される状態となる為、例えば一本
の強い光線が位置ズレにより光量検出素子から外
れた場合の総受光量に及ぼす影響が、弱い光線を
数多く受ける場合に比べて大きくなる。従つて、
光源に対して光量検出素子を設定位置に正確に設
置することが要求されるが、その作業が難しく組
立工数を増加させる原因となる。又、減光部材が
必要である為、限られたスペースへの配置構成が
難しく、原価がアツプすると共にさらに組立作業
が困難となる。

［考案の目的］ 本考案は、上記従来技術の問題点に鑑みなされ
たものであつて、照射光量を安定して正確に制御
できると共に組立が容易で小型コンパクト化及び
原価低減を促進可能な光源装置を提供することを
目的とする。

［考案の要点］ 本考案は、上記目的を達成する為、帯状領域を
照射すべき光源装置において、前記帯状領域に沿
つて延在せしめられており所定範囲に亘り帯状光
束を放出する線状光源と、前記線状光源に被装さ
れており照射すべき前記帯状領域に対応させてス
リツト状の開口が穿設された被覆体と、前記被覆
体における前記線状光源の光放出範囲から外れた
位置に配設された光量検出素子とを有することを
特徴とする。

［考案の実施例］ 以下、本考案の実施例について、添付の図面を
参照しながら詳細に説明する。

第１図は本考案の一実施例としての光源装置を
示した正断面図、第２図及び第３図は、夫々、そ
の光源装置が適用された光書込みヘツドと液晶シ
ヤツタ（以下LCSと称す）式光書込みプリンタを
示す模式的断面図と模式図である。

第３図において、感光体ドラム１が回転自在に
支承されており、矢印方向に所定速度で駆動回転
される。感光体ドラム１表面は、先ず、帯電器２
により所定の極性に一様に帯電され、次いで、感
光体ドラム１の回転方向に沿つて下流側に配設さ
れているLCS式光書込みヘツド３により、情報が
書き込まれる。光書込みヘツド３内には、記録制
御部４が内設されており、この記録制御部４が入
力される記録すべき情報に応じてLCSの開閉タイ
ミングを制御し、情報に対応した光信号が感光体
ドラム１表面に照射され静電潜像が形成される。
この光書込みヘツド３の構成については、後程、
詳細に説明する。この様にして形成された静電潜
像は、現像器５にてトナーの供給を受け、顕像化
される。トナー顕像は、次順の転写帯電器６が配
設された転写位置Ｔに至り、適所から搬送されて
くる転写紙７上に転写される。転写紙７は、この
後、図外の定着器に搬送され、トナー顕像が例え
ば熱融着されて機外に排出され、情報が記録され
たデータ紙が得られる。一方、感光体ドラム１表
面には、転写帯電器６により転写されなかつたト
ナーが残存しており、次順に配設されたクリーナ
８により感光体ドラム１表面上から例えばフアー
ブラシ８ａで払拭除去される。残留トナーが除去
された感光体ドラム１表面は、次に配置されたイ
レーサ９により残留電荷が光除電された後、再び
帯電器２の配設位置に復帰し新たな画像形成プロ
セスに供せられる。

ここで、LCS式光書込みヘツド３の構成につい
て説明する。先ず、光書込みヘツド３内に設置さ
れる光源装置Ｌについて第１図に基づき説明す
る。

第１図において、１０は光源部としてのハロゲ
ンランプであり、これに対して本例では赤外線を
選択的に透過させる楕円形のコールドミラー１１
が付設されており、ハロゲンランプ１０からの射
出光の一部を光軸P₁に沿つた所定方向に反射さ
せる。ハロゲンランプ１０の光投射方向前方に
は、光伝搬ロツド１２が光軸P₁にその中心軸を
整合させて配設されている。本例の光伝搬ロツド
１２は、透明度の高い石英ガラス（空気に対する
屈折率：1.46）から成り、直径が10mmの円柱形を
成している。光伝搬ロツド１２の外周面の本例で
は図中真上には、伝搬光を内部に向けて拡散反射
させる為の拡散帯１３が、中心軸（光軸P₁）に
平行に付着形成されている。本例の拡散帯１３
は、ロツド材料の石英ガラスより高屈折率で耐光
性に優れた硫酸バリウム（屈折率：1.51）を材料
とし、厚さが0.15mmで幅1.5mmの帯状に付着形成
されている。尚、光伝搬ロツド１２と拡散帯１３
の各部寸法は、上記値に限定されるものではな
く、用途に応じて最適に設定されるべきものであ
る。

従つて、ハロゲンランプ１０からの投射光は、
光伝搬ロツド１２の一方の端面１２ａから入射
し、その周面（空気との界面）で全反射を繰り返
しながら他端１２ｂに向けて軸方向に伝搬される
が、拡散帯１３が付着されている周囲に入射した
光は、全反射されず周方向に拡散反射され、光伝
搬ロツド１２の拡散帯１３が付着されている周面
とは大略反対側の周面から外部に放出される。

上述の如く構成された光伝搬ロツド１２は、細
長筐体状を成すロツドケース１４内に収納支持さ
れている。本例のロツドケース１４は、アルミニ
ウムを材料として押出し成形され、内面には特に
加工が施されていない。光伝搬ロツド１２をロツ
ドケース１４内の所定位置に保持する為に、光伝
搬ロツド１２の両端とロツドケース１４間にスペ
ーサ１５ａ，１５ｂが介装されている。入射端側
のスペーサ１５ａは、光が透過しない黒色の樹脂
材料で形成されている。スペーサ１５ａには、光
伝搬ロツド１２の入射側端部を保持する為の挿持
孔１６が穿設されている。挿持孔１６は、２段に
内径が変化し、その小径部１６ａには光伝搬ロツ
ド１２の端部が挿入されている。尚、光伝搬ロツ
ド１２の入射側端部とスペーサ小径部１６ａに
は、夫々、互いに嵌合可能な突起１２ｃと凹部１
６ｂが形成されており、これらを嵌合させてロツ
ド１２の軸方向の位置ズレを阻止する構成となつ
ている。

一方、上述の挿持孔１６の大径部１６ｃには、
熱源となる赤外線の入射を遮断する為のIRカツ
トフイルタ１７が装着されている。これにより、
ハロゲンランプ１０から射出された白色光は、コ
ールドミラー１１とIRカツトフイルタ１７の２
段階において赤外線が排除されるから、後述する
照射対象としての熱の影響を受けやすいLCSが照
射光により加熱される不都合が確実に防止され
る。又、斯の様にスペーサ１５ａをIRカツトフ
イルタ１７の保持部材として兼用することによ
り、独自の保持部材を設ける必要がなく、その
分、部品点数が少なくなり原価低減に寄与でき
る。更に、IRカツトフイルタ１７は、ロツド入
射端面１２ａに近接させて配置できる為に、より
小さくて安価なものを使用できる。

光伝搬ロツド１２の反入射側端部を保持するス
ペーサ１５ｂには、保持用穴が凹設され、その底
面とロツド反入射側端面１２ｂ間には反射板１８
が介装されている。この反射板１８により、反入
射側端面１２ｂまで伝搬された光が入射側に反射
され、光の有効利用が図られている。

ロツドケース１４の底部、即ち、光伝搬ロツド
１２の拡散帯１３が付着された周表面とは反対側
の周表面と対向する部分には、光照射用開口とし
てのスリツト１４ａが、光軸P₁に対して平行に
所定範囲に亘り穿設されている。従つて、第２図
に示す如く、光伝搬ロツド１２から放出された光
の内のスリツト１４ａに向う光だけがロツドケー
ス１４外部に出射されて後述するLCS照射用の帯
状光束を形成し、残りの放出光は光学的に滑らか
でないロツドケース１４内面で拡散反射される。
尚、ロツドケース１４から出射される光伝搬ロツ
ド１２を介した帯状光束は、その長手方向におけ
る配光分布において入射側端部に局部的に光量が
増加する特性を有している。

而して、ロツドケース１４の上壁１４ｂにおけ
る上述のスリツト１４ａの入射側端部に対応する
位置には、光量検出素子としてのフオトダイオー
ド１９が配設されている。フオトダイオード１９
は、ホルダ２０で保持され、上壁１４ｂ上面に沿
つて離隔配設されている記録制御基板４ａに直接
接続されており、フオトダイオード１９の検出光
量に応じてハロゲンランプ１０の出力がフイード
バツク制御され、光伝搬ロツド１２からの放出光
量が所望の設定レベルに保持される。

上記の如き位置に設けられたフオトダイオード
１９に対しては、ロツドケース１４の内面で拡散
反射された散乱光だけが投射される。又、これら
散乱光は、ロツドケース１４内面で拡散反射を繰
り返しながらフオトダイオード１９に到達するも
ので、その強度は相当減衰して弱くなつている。
即ち、ロツドケース１４が光の積分箱となり、フ
オトダイオード１９に対してあらゆる方向から強
度の弱い数多くの散乱光が投射される。従つて、
光伝搬ロツド１２やハロゲンランプ１０及びフオ
トダイオード１９の相対的な各取付位置が多少変
動しても、フオトダイオード１９の検出光量に及
ぼす影響は極めて少なく無視できる程度である。
よつて、上記各光学部材の取付精度を高く設定し
なくても正確な光量検出による光量のフイードバ
ツク制御を安定して実施できると共に、組立てが
容易となつて作業工数が低減される。又、フオト
ダイオード１９の検出面に埃等が付着しても、そ
れに影響されず光量を安定して正確に検出でき
る。更に、強度の弱い散乱光を検出するから減光
部材が不要となり、構造が簡素化される。加え
て、フオトダイオード１９を記録制御基板４ａに
直接接続するから、両者が遠い場合に比べノイズ
の影響を受け難く、光量をより正確に検出でき
る。尚、本例では、フオトダイオード１９を出射
する帯状光束において配光のピークが発生する入
射側端部に対応させて設け、フオトダイオード１
９を設けることによる出射配光量の減少分が配光
のピークを相殺する構成となつているが、上記光
量の減少分や配光のピークが無視できる場合等は
この限りでない。尚、ロツドケース１４の内面
に、酸化マグネシウム等の拡散材料を塗布し、拡
散性を向上させてもよい。

以上の如く構成された光源装置Ｌは、第２図に
示す如く、照射光ｅが突出形成されたヘツドベー
ス２１上に設置されている。この場合、ヘツドベ
ース２１両側に延在形成されている棚面２１ａ，
２１ａ上に照射対象であるLCSパネル２２の両側
部が載置され、その両側部に接続されている可撓
性印刷回路２３を介してロツドケース１４の両側
脚部１４ｃ，１４ｃが載置され、接続されたLCS
パネル２２と可撓性印刷回路２３の各端部がロツ
ドケース脚部１４ｃとヘツドベース棚面２１ａ間
に挟持され、両者間の電気的接続状態を保持する
構成となつている。

LCSパネル２２は、大略、２枚のガラス基板２
２ａ，２２ｂ間に液晶剤（不図示）を封入し、そ
の長手方向に沿つて一画素に対応する多数のマイ
クロシヤツタ（不図示）がアレイ状に並設されて
形成されており、光伝搬ロツド１２の長手中心軸
（光軸P₁）に平行に延在すべく挟持されている。
このLCSパネル２２の両側部の下部ガラス基板２
２ａ上には、マイクロシヤツタに対応させて多数
の信号電極（不図示）が延出せしめられ、これら
信号電極は上述の可撓性印刷回路２３，２３によ
り書込みヘツド３の両側部に配設されているシヤ
ツタ駆動基板２４，２４に夫々接続されている。
各シヤツタ駆動基板２４は、前述した記録制御基
板４ａに接続されており、入力される情報信号に
応じて各マイクロシヤツタが開閉制御されること
により、光源装置Ｌからの照射光の透過が制御さ
れて光信号が形成される。

LCSパネル２２の出射側に位置するヘツドベー
ス２１の照射口ｅ内には、短焦点結像素子を上述
したLCSパネル２２のマイクロシヤツタアレイに
対応させてアレイ状に並設して成る結像レンズア
レイ２５が装着されている。従つて、LCSパネル
２２から出射される信号光がこの結像レンズアレ
イ２５を介することにより感光体ドラム１周表面
上に画素として結像され、情報の光書込みが行な
われる。この場合、光源装置Ｌから照射される帯
状光束は前述した如く設定した光量に正確且つ安
定的に制御されており、従つて、感光体ドラム１
上に形成される静電潜像のコントラストも常に一
定に保持され、所望の濃度の画像を安定的に得る
ことができる。

尚、本考案は上述した好適実施例に限定される
べきものではなく、本考案の技術的範囲において
種々の変形が可能であることは勿論である。例え
ば、通常の光量検出素子の受光面には必要とする
感度（上記実施例においては感光体ドラム１表面
の感光層の感度と同等の感度）を得る為に適切な
波長選択用フイルタが付設されているが、上記実
施例におけるIRカツトフイルタ１７の波長選択
特性を感光体ドラム１の感光層感度に合わせるこ
とにより光量検出素子に波長選択機能を付加する
必要がなくなり、その分原価を低減できる。又、
線状光源としては、光伝搬ロツドを介する光源装
置に限らず、蛍光灯等を使用して直接帯状光束を
出射させてもよいが、この場合、蛍光灯の周表面
にアルミ箔等を被覆してアパーチヤを形成し、射
出光に指向性をもたせる必要がある。更に、本考
案は、LCSプリンタだけでなく、電子写真複写機
等の種々の光を利用する画像形成装置に広く適用
することができる。加えて、フオトダイオード１
９は、スリツト１４ａの反射側に限らず、光伝搬
ロツド１２からの放出光が直接照射されないロツ
ドケース１４の側壁１４ｄに配設してもよい。

［考案の効果］ 以上、詳述した如く、本考案によれば、線状光
源を収容するケース部材の壁面で出射光が直接照
射されない部分に光量検出素子を配設することに
より、各光学部材の取付位置の変動や光量検出素
子の受光面の汚れ等により検出光量が変化する不
都合の発生を防止することができる。従つて、正
確且つ安定的に光量を検出し、これに基づき光源
の出力をフイードバツク制御することにより、常
に安定して所望の光量で帯状領域を照射すること
ができ、画像形成装置の光源に適用すれば、所望
の画像濃度を安定して得ることができる。又、光
学部材の取付精度に或る程度の許容幅を見込むこ
とができる為に組立が容易となり、且つ、減光部
材が不要となるから、光源装置の原価低減を大幅
に促進することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としての光源装置Ｌ
を示す模式的正断面図、第２図は上記光源装置Ｌ
を用いた光書込みヘツド３を示す模式的断面図、
第３図は上記光書込みヘツド３を搭載したLCS式
光書込みプリンタの概略構成を示す模式図であ
る。 ４ａ……記録制御基板、１０……ハロゲンラン
プ、１２……光伝搬ロツド、１３……拡散帯、１
４……ロツドケース、１４ａ……スリツト、１５
ａ，１５ｂ……スペーサ、１７……IRカツトフ
イルタ、１９……フオトダイオード、２１……ヘ
ツドベース、２２……LCSパネル、２５……結像
レンズアレイ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 帯状領域を照射すべき光源装置において、前記
   帯状領域に沿つて延在せしめられており所定範囲
   に亘り帯状光束を放出する線状光源と、前記線状
   光源に被装されており照射すべき前記帯状領域に
   対応させてスリツト状の開口が穿設された被覆体
   と、前記被覆体における前記線状光源の光放出範
   囲から外れた位置に配設された光量検出素子とを
   有することを特徴とする光源装置。