JPH0450592B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は記録用紙等の記録媒体の給紙位置を可
変とした記録装置に関するものである。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 従来、電子写真を利用したレーザー・ビーム・
プリンタ等の記録装置においては、その給紙装置
が用紙の搬送方向と直角方向つまり用紙の搬送方
向の左右方向に対して固定されていた。このた
め、大量の用紙を給紙した場合には、用紙の紙エ
ツヂが繰り返し感光体上の同一位置を通過するこ
ととなり、その部分だけマツト化したり、傷がつ
いたりして感光体の寿命を著しく減少させるとい
つた欠点が生じた。

斯かる欠点を防止した従来技術としては、特開
昭56−6253号に開示されるように、感光ドラムを
その回転軸方向に移動させ、感光ドラムの劣化箇
所の分散化を図つたものが考案されている。しか
しながらレーサー・ビーム・プリンタでは、その
出力画像は予め決められた枠（これをフオームと
称する）にデータを重ねて出力することが多い
（これをフオーム・オーバレイと称する）。この結
果、フオーム上の搬送方向と同方向の線の部分で
用紙上のトナーを定着する際には、そのトナーが
常に定着ローラの同一部分に位置することとなる
ため、定着ローラの当該部分へのトナーオフセツ
トのスピードが他の部分に比べて極端に早くな
り、このことが定着ローラの寿命を著しく減少さ
せるといつた問題があつた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は以上述べたような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところ
は、搬送方向と直角方向の用紙等の記録媒体の給
紙位置を可変として感光ドラムへの用紙接触位置
を分散化することにより、感光ドラムの寿命の減
少を有効に防止できる記録装置を提案することに
ある。

また、本発明の他の目的は移動させた用紙等の
記録媒体の給送位置に対応して画像形成位置を変
えるようにして、用紙上での画像位置を保証する
と共に、画像形成位置の変化に伴うフオーム位置
の移動により定着ローラに対するトナーの分散化
を図りもつて定着ローラに対するトナーオフセツ
トを効果的に防止した記録装置を提案することに
ある。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を
詳細に説明する。

第１図は本発明を適用したレーザビーム記録装
置の基本的な構成を模式的に示したものである。
レーザ発振器１より出射されたレーザビームはレ
ンズ２、公知の音響光学効果を利用したＡ／Ｏ変
調素子３、レンズ４で構成せられた光変調系に入
射する。ここでレンズ２はＡ／Ｏ変調素子３内に
発生せしめたブラツグ反射面にレーザービームを
集束しつつ投影する働き、レンズ４は前記ブラツ
グ反射面より回折し発散しつつあるレーザービー
ムを平行光束に変換する働きをなすものである。

公知の電気光効果を利用するＥ／Ｏ変調素子を
用いる場合にはレンズ２、レンズ４は不明であ
り、又レーザ発振器が電流変調可能なガスレーザ
等の場合には上記光変調系を省略し得ることは云
う迄もない。

レンズ４より出射したレーザビームは平行光束
となり、ビームエキスパンダー７に入射し平行光
束のままビーム径が拡大される。

さらに、ビーム径が拡大されたレーザビームは
鏡面を１個ないし複数固有する多面体回転鏡８に
入射される。多面体回転鏡８は高精度の軸受（例
えば、空気軸受）に支えられた軸に取り付けら
れ、定速回転（例えばヒステリシスシンクロナス
モータ、DCサーボモータ）のモータ９により駆
動される。多面体回転鏡８により水平に掃引され
たレーザビームはｆ−θ特性を有する結像レンズ
１３により、感光ドラム１４上にスポツトとして
結像される。一般の結像レンズでは、光線の入射
角θの時、像面上での結像する位置ｒについて、
ｒ＝ｆ・tanθ−(1)（ｆ：結像レンズの焦点距離）
なる関係があり、本実施例のように、多面体回転
鏡８を低速回転させる場合においては反射される
レーザビーム第２図示５２の結像レンズ１３への
入射角が、時間と共に一次関数的に変化する。従
つて、像面たる感光ドラム１４上での結像された
スポツト位置の移動速度は、非直線的に変化し一
定ではない。すなわち、入射角が大きくなる点で
移動速度が増加する。従つて、一定時間間隔で、
レーザビームONにしてスポツト列を感光ドラム
１４上を描くと、それらの間隔は両端が、中央部
に比較して広くなる。この現像を避けるため、結
像レンズ１３は、 ｒ＝ｆ・θ (2) なる特性を有するべく設計される。この様な結像
レンズ１３をｆ−θレンズと称する。さらに、平
行光を結像レンズでスポツト状に結像させる場
合、そのスポツト最小径dminは、 dmin＝ｆλ／Ａ (3) 但しｆ：結像レンズの焦点距離 λ；用いられる光の波長 Ａ；結像レンズの入射開口で与えるられ、
ｆ，λが一定の場合Ａを大きくすればより
小さいスポツト径dminが得られる。先に
述べたビームエキスパンダー７は、この効
果を与えるために用いられる。従つて、必
要なdminがレーザ発振器のビーム径によ
つて得られる場合にはビームエキスパンダ
ー７は省略される。

上記のごとく、偏向、変調されたレーザビーム
第２図示５２は、感光ドラム１４に照射され電子
写真処理プロセスにより顕像化された後、普通紙
に転写、定着されハードコピーとして出力され
る。本実施例に適用される電子写真プロセスの１
例として本出願人の特公昭42−23910号公報に記
載のごとく、導電柱支持体、光導電性層および絶
縁層を基本構成体とする感光ドラム１４の絶縁層
表面を、第１のコロナ帯電器１６によりあらかじ
め正または負に一様に帯電し、光導電性層と絶縁
層との界面もしくは、光導電性層内部に前記帯電
極性と逆極性の電荷を捕獲せしめ、次に前記被帯
電絶縁層表面に前記レーザビームを照射すると同
時に交流コロナ放電器１７による交流コロナ放電
を当て、前記レーザビームの明暗のパターンに従
つて生ずる表面電位の差によるパターン前記絶縁
層表面上に形成し前記絶縁層表面全面を全面露光
ランプ１８により一様に露光し、コントラストの
高い静電潜像を前記絶縁層表面上に形成し、さら
には前記静電潜像を荷電着色粒子を主体とする現
像剤にて現像装置１９により現像して可視化した
後後述の手段に依り感光ドラム１４に押圧せしめ
られた枚葉紙（以下紙と記述する）に前記可視像
を転写帯電器２２により転写し次に、後述の如き
定着手段によつて転写像を定着して電子写真ピリ
ント像を得、一方転写が行われた後、前記絶縁表
面をクリーニング装置２３によりクリーニングし
て残存する荷電粒子を除去し、前記感光ドラム１
４を繰り返し使用するものである。さらに他の実
施例として、本出願人の特公昭42−19748号公報
に記載のごとき電子写真の静電像形成プロセスが
適用される。すなわち導電柱支持体、光導電性層
及び絶縁層を基本構成体とする感光板を用い、前
記絶縁層表面は第１のコロナ放電によりあらかじ
め一様に正または負に帯電し、光導電性層と絶縁
層の表面もしくは、光導電性層の内部に前記帯電
極性と逆極性の電荷に捕獲せしめ、さらに前記被
帯電表面に交電コロナ放電を当て前記絶縁層表面
の電荷を減衰せしめ、次いで、情報信号としての
前記レーザビームを照射し、レーザビームの明暗
に従つた静電潜像を前記絶縁層表面上に形成し、
後、前記静電像を現像する過程以後は第１の実施
例と同様である。

なお１５は前除電用帯電器、１６′は前露光ラ
ンプであり、前除電用帯電器１５は感光ドラム１
４の表面単位を一定かつ一様にし前露光ランプ１
６′は感光層の特性を一定かつ一様にするもので
これらは協動してクリーニング装置２３を経た感
光ドラム１４に残留する種々の前歴例えば残留電
位を消去する働きをなし常に安定な画像を得るに
役立つものである。本出願人は本実施例に適用さ
れる電子写真プロセスにおいて常に安定且つ良好
な画像を得る手段として静電潜像安定化方法を提
案している。２１はかかる手段を実現するための
静電電位計であり、感光ドラム１４の明部即ちレ
ーザビームで走査し露光した部分と暗部を設け
各々の静電電位を測定するものである。

２０はキヤリア除去装置で現像器１９内の現像
剤に混在するキヤリアが感光ドラム１４に付着し
用紙への付着或いはクリーニング装置２３に混入
するのを防ぐものである。

第２図に第１図での光学系の配置を立体的に示
すもので第１図の説明において同一の機能を有す
る部分は同一番号が付されている。（以下同様と
する）。

第２図において５１は、小さな入射スリツト
と、応答時間の速い光電変換素子（例えばPINダ
イオード）から成るビーム検出器で、掃引される
レーザビーム５２の走査開始位置を検出し、この
検出信号をもつて、後述の如く感光ドラム１４上
に所望の光情報を与えるための変調制御信号のス
タートのタイミングを決定する。

レーザ発振器１よりのレーザビームは、入力端
子６より印加せられた記録信号により変調信号形
成回路５で形成された変調信号に従つてＡ／Ｏ変
調素子３により光量変調を受け、回転多面鏡８の
偏向作用に依つて感光ドラム１４表面上に結像し
つつ走査される。

紙に対する行方向の印字、位置は偏行されたレ
ーザビームの走査開始位置に対応して設けられた
ビームデイテクター５１よりの信号発生時点から
予じめ設定された時間の経過後変調制御信号を印
加することに依り調整される。なお第２図に於て
レーザービームの走査方向を矢印５３で示す。

次に紙の搬送について記述する。給紙用のステ
ージ３０上に積載された紙３１は給紙ローラー３
２により送り出されると１対のレジストローラー
３３によつて給紙時の斜行を僑正すると共に紙の
先端を合わせる。レジストローラー３３を出た紙
は、そのトツプエツジをランプ３４とフオトセン
サー３５から成る検出器PD（光による検出でなく
とも機械的マイクロスイツチでもよい）によつて
検知される。紙３１はそのまま搬送ガイド３６、
送りローラー３７、搬送ガイド３８を通つてドラ
ムに接触し、ドラム上の画像は転写帯電器２２に
よつて紙上に転写される。転写後の紙は不図示の
分離手段によりドラムから剥離されると、搬送ベ
ルト３９によつて定着器４０に送られる。ここで
紙上のトナーは定着器の熱と圧力のもとに融着さ
れ永久画像となる。定着後の紙は搬送ベルト４１
で送られ、排紙ローラー４２から排出されトナー
４３上に積載される。

第３図は、第１図のＡ部分の斜視図の概略を示
したものである。

昇降装置６１は、前述のステージ３０を有して
おり、給紙台６２に位置規制されて、紙３１が該
ステージ３０上に積載されている。紙最上面は、
給紙ローラ３２と接触している。

昇降装置６１及び給紙台６２から成る給紙装置
６３は、不図示のガイドレールにより、図中矢印
方向に移動可能となつており、その右端が記録装
置の側板６０上に取付けられた給紙位置決め装置
６４に連結している。この給紙位置決め装置６４
により給紙装置６３の左右方向の位置決めが行な
われる。

第４図は、給紙位置決め装置６４の詳細を示す
断面図である。側板６０に設けられたブラケツト
６５上にはモータ６６が取付けられており、モー
タ６６の出力軸の左端はカツプリング６７を介し
て送りネジ６８と連結され出力軸の右端はエンコ
ーダ６９と連結されている。送りネジ６８にはナ
ツト７０がねじ嵌合し、ナツト７０は移動板７１
上に固定されている。また、移動板７１はブラケ
ツト６５上に固定された２本のガイドロツド７２
上に移動自在に嵌合している。この結果、移動板
７１は送りネジ６８の回転に伴い矢印方向に直進
移動を行うものである。移動板７１には、更に先
端部キヤツチヤ７４を圧入して成るキヤツチ板７
３がネジ止めされていると共に、給紙装置６３の
検知を行うマイクロスイツチ７５が取付けられて
いる。

一方、給紙装置６３の右端にはＬ字金具７６が
固定され、Ｌ字金具７６にはキヤツチヤ７４に着
脱可能に結合するストライク７７が固定されてい
る。

このように給紙装置６３がそのキヤツチヤ７４
の部分で給紙位置決め装置６４に連結しているこ
とから、モータ６６を駆動しキヤツチヤ７４を移
動させることにより給紙装置６３の左右方向の位
置決めが可能となるのである。また、マイクロス
イツチ７８がブラケツト８０の内側上に取付けら
れており、移動板７１の所在位置を検知すること
によつてキヤツチヤ７４のホームポジシヨンがわ
かるようになつている。

第５図に、給紙装置と位置決め装置の制御概要
を示す。ステツプ101，102で給紙台６２上の用紙
がなくなるまで給紙を行なうとステツプ103，104
で給紙ステージ３０は最下点まで降下する。ステ
ツプ105ではオペレータが給紙装置６３を記録装
置より引き出す迄ダイナミツクループにより待
ち、検知用のマイクロスイツチ７５がOFFにな
れば、ステツプ106でキヤツチを移動させる。ス
テツプ107でオペレータが用紙補給後、給紙装置
６３をプリンタ内に装填する迄再びダイナミツク
ループで待つ。マイクロスイツチ７５がONにな
れば、用紙最上面が給紙位置に達するまで給紙ス
テージ３０を上昇させる。

以上の制御により、用紙の補給毎に給紙装置６
３の用紙の搬送方向と直角方向（左右方向）の位
置（即ち、感光ドラム１４への紙接触位置）を変
化させることができる。

第６図に、キヤツチヤ７４を移動させるための
詳細ルーチンを示す。ステツプ121で、記録装置
がパワーON直後か否かを調べ、次にステツプ
122でキヤツチヤ７４が最大移動位置かどうかを
調べる。パワーON直後、又は、キヤツチヤ７４
の最大移動位置の場合、ステツプ124でキヤツチ
ヤ７４をホームポジシヨンに復帰させる。最大、
移動位置に達していない時はキヤツチヤ７４を前
進させる。ここで、パワーON直後にキヤツチヤ
７４をホームポジシヨンに戻すのは、キヤツチヤ
７４の現在位置が記憶されていないので、イニシ
ヤル状態から開始することを目的とする。ステツ
プ125ではキヤツチヤ７４の位置をエンコーダ６
９よりのパルスをカウントすることにより、調べ
後述のCPUへ通知する。

第７図に、紙走向位置が基準位置、即ちキヤツ
チヤ７４の位置がホームポジシヨンにある時のビ
デオ信号の出力タイミングを示す。レーザー光
は、スキヤナーによつて水平走査され、ビームデ
イテクター５１で検知後T₁時間後にOFFされ、
データ情報をのせたビデオ信号の形になつてビー
ムデイテクター５１による検知位置よりT₂時間
後に再びONされる。次に、キヤツチヤ７４の位
置を最大移動位置として紙走行位置を変えたとき
の出力タイミングを第８図に示す。この場合、ビ
デオ信号の出力タイミングはビームデイテクター
５１による検知位置よりT₂＋ΔT時間後とする。
つまり、給紙装置６３の移動距離（紙の移動距
離）に対応して出力タイミングをΔT時間だけ遅
らせるものである。このように、給紙装置６３の
移動に対応して画像形成位置に変化させるので、
紙の移動毎に紙上での画像形成位置が違つてしま
うことがない。

今、１例として１走査に要する時間を1msec、
ビデオデータが2000ドツトとし、１ドツトの大き
さを0.1mmとする。キヤツチヤの移動距離が５mm
であるとすると、移動距離分に対応するドツトの
数は５／0.1＝50ドツト、又、１ドツト当たりの
時間は0.5μsec、従つてΔT＝0.5×50＝25μsecと
なる。即ち、25μsecの出力デイレイを設定すれば
よいことになる。

第９図に以上のレーザービーム記録装置の動作
を制御する制御ブロツク図を示す。制御の中心と
なる中央演算処理ユニツト（CPU）２００には
入出力信号を制御するペリフエラルインターフエ
ース・アダプタ（以下PIAと称す）２０１、プロ
グラムを収納するリード・オンリー・メモリー
（ROM）２０２、ランダムアクセスメモリー２
０３がつながれている。一例としてCPU２００
には、モトローラ製M6800、PIA２０１にはモト
ローラ製M6820を使用する。

PIA２０１に入力する信号は、給紙位置決め装
置６４内のエンコーダ６９からの位置信号、ホー
ムポジシヨン用マイクロスイツチ７８からの検知
信号、給紙装置６３の検知マイクロスイツチ７５
からの検知信号、給紙装置６３内の用紙の有無を
検出するセンサーからの検知信号及びビームデイ
テクターー５１よりのレーザービームの走査開始
位置の検出信号である。PIA２０１からの出力信
号は、駆動回路２０６を介してモータ６６に、又
給紙装置６３内の給紙ローラ３２を駆動させるモ
ータに制御出力される。また、エンコーダ６９か
らの信号により通知されたキヤツチヤ７４の位置
（紙の位置）に対応して出力タイミングを制御さ
れた画像書出タイミング信号VTSがPIA２０１
からページ情報出力回路２１１へ入力されると、
ページ情報出力回路２１１へ入力されると、ペー
ジ情報出力回路２１１からビデオ信号VS及び
PIA２０１から表示許可信号PSがアンドゲート
２１２に入力される。更に、アンドゲート２１２
からの出力はＡ／Ｏドライバ２１３を介してＡ／
Ｏ変調器２１４に入力する。このＡ／Ｏ変調器２
１４はビデオ信号VSによつてオン・オフする。

以上述べてきた実施例給紙位置決め装置で用い
るモータにはパルスモータを用いてもよいし、或
いはそソレノイドの如きアクチユエータでも可能
である。又、本実施例では用紙補給時に給紙位置
決め装置のキヤツチヤの位置を移動する様にして
いるが、給紙中、或いは給紙停止時に移動するよ
うにすることも可能であるのは言うまでもない。
移動量の設定については、本実施例では一定量ず
つ進歩させる例を示したがCPU内で乱数を発生
させてもよいし、３角関数で代用することも可能
である。

又、本実施例では給紙位置決め装置のキヤツチ
ヤ位置をエンコーダ６９を用いてセンスする様に
しているが、搬送路中に紙の側方位置を検知する
センサーを設け、該センサにより書込タイミング
を制御することにより、前記給紙位置決め装置に
エンコーダ等を用いないですますことも可能であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば給紙装置
の基準位置を変えることにより感光ドラムへの紙
接触位置を移動させることができるので、紙エツ
ヂが常に感光体上の同一位置を通過することによ
りその部分がマツト化したり傷付くといつたこと
を良好に防止でき、もつてこれまでに比し感光体
の寿命を有効に延ばすことができる。また、給紙
装置の移動に対応して画像形成位置を変えるよう
にしたので、用紙上での画像位置が保証されると
共に、フオーム位置の移動に伴い定着ローラに対
するフオーム部分のトナーの位置も変化し、もつ
て定着ローラに対するトナーオフセツトを効果的
に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るレーザービー
ム記録装置の基本模式図、第２図は第１図に示す
レーザービーム記録装置の部分斜視図、第３図は
第１図のレーザービーム記録装置の給紙部を矢印
方向から見たときの略外観図、第４図は第３図に
示す給紙部内の給紙位置決め装置の構造を示す断
面図、第５図は給紙装置と給紙位置決め装置の制
御概要を示すフローチヤート、第６図はキヤツチ
ヤを移動させるための詳細ルーチンを示すフロー
チヤート、第７図と第８図はキヤツチヤの位置と
ビデオ信号の出力タイミングとの関係を示すタイ
ムチヤート、第９図はレーザービーム記録装置の
動作を制御する制御ブロツクの一例を示すブロツ
ク図である。 ここで、１……レーザ発振器、８……多面体回
転鏡、１４……感光ドラム、３０……給紙用ステ
ージ、４０……定着ローラ、５１……ビーム検出
器、６３……給紙装置、６４……給紙位置決め装
置、６６……モータ、６９……エンコーダ、７１
……移動板、７３……キヤツチ板、７４……キヤ
ツチヤ、７５……給紙装置検知用マイクロスイツ
チ、７８……ホームポジシヨン検知用のマイクロ
スイツチ、２０１……ペリフエラル・インターフ
エース・アダプタ（PIA）、２０２……ROM、２
０３……RAMである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸方向に固定された感光体と、 前記感光体上にトナー像を形成する像形制手段
   と、 記録媒体を給送する給送手段と、 前記感光体上に形成されたトナー像を、前記給
   送手段によつて給送される記録媒体に転写する転
   写手段と、 固定軸方向に固定され、前記転写手段によつて
   記録媒体上に転写されたトナー像を定着する定着
   手段と、 前記給送手段による給送方向に対して直角方向
   の記録媒体の位置を可変に設定可能な位置決め手
   段と、 前記給送方向に対して直角方向の記録媒体の位
   置を変換すべく、前記位置決め手段を駆動する駆
   動手段と、 前記給送方向に対して直角方向の記録媒体の位
   置に応じて、前記感光体に対するトナー像の形成
   位置を変更する変更手段とを有することを特徴と
   する記録装置。