JPH0545739A - 電子写真装置の露光焦点調整機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 感光体ドラム１０上に形成される微細ライン
像のトナー像４１…（４２…）を光センサー４０により
検出することで得られる出力波形５１（５２）と、予め
ＣＰＵに記憶された基準像の出力波形とを比較し、これ
に基づいて、第２ミラーベースユニット５をＡ₁ −Ａ₂
方向に進退移動させることで、感光体ドラム１０での露
光焦点を調整するようになっている。 【効果】 これにより、ワイヤ７の永久伸びに起因して
生じる感光体ドラム１０での微妙な露光焦点のズレが調
整されて、常に、鮮明なコピーが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば複写機等の電子
写真装置に供され、感光体上に露光される原稿からの反
射光の露光焦点を調整する電子写真装置の露光焦点調整
機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、原稿台固定型の複写機は、図９
に示すように、原稿台６１上に載置された原稿に光を照
射し、その反射光を感光体ドラム６２に導くための光学
系６３を有している。上記の光学系６３は、光源ランプ
６４ａを有する光源ランプユニット６４を備え、この光
源ランプユニット６４が原稿を照射しながら走査し、そ
の反射光が複数のミラーを有する第１ミラーベースユニ
ット６５、レンズ６６、複数のミラーを有する第２ミラ
ーベースユニット６７、およびミラー６８を介して感光
体ドラム６２に露光されるようになっている。

【０００３】また、上記の第１ミラーベースユニット６
５は、原稿の光走査時、光源ランプユニット６４のＡ方
向への進出移動に伴い、Ａ方向に進出移動されるように
なっている。これにより、原稿からレンズ６６までの光
路長とレンズ６６から感光体ドラム６２までの光路長と
は常に同一に保たれ、感光体ドラム６２に露光される光
の露光焦点が合わされるようになっている。尚、上記の
第１ミラーベースユニット６５と光源ランプユニット６
４とは、図示しないワイヤに接続されると共に、このワ
イヤを介して図示しない光走査モータの駆動が伝達され
ることで、Ａ方向への進出移動が行われるようになって
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ように、光源ランプユニット６４と第１ミラーベースユ
ニット６５とに光走査モータの駆動を伝達するためにワ
イヤを用いた場合では、多数回の光走査が繰り返して行
われるうちに、上記のワイヤに永久伸びが生じ、このワ
イヤの永久伸びに起因して、光源ランプユニット６４と
第１ミラーベースユニット６５との位置関係が微妙に変
化してしまう。このため、感光体ドラム６２の露光焦点
が微妙にズレて、電子写真装置での複写が不鮮明なもの
になるという問題を有している。

【０００５】尚、上記のような感光体ドラム６２での露
光焦点の初期設定は、装置の製造時、あるいは設置時、
人間の目により微妙な調整で行われるようになってい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真装置の
露光焦点調整機構は、上記の課題を解決するために、光
源からの光を原稿に照射すると共に、この原稿により反
射された反射光を光学系を介して感光体上に露光する電
子写真装置において、以下の手段を講じている。

【０００７】即ち、光源からの光を反射することで、感
光体上に露光焦点を調整するための調整像を形成する露
光焦点調整像と、感光体上に形成された調整像を検出す
る像検出手段と、光学系を駆動する光学系駆動手段と、
像検出手段により検出された調整像と、予め露光焦点が
合った状態に設定された露光焦点調整像の基準像との比
較に基づき、光学系駆動手段の作動を制御する比較制御
手段とを備え、上記光学系駆動手段は、比較制御手段の
制御により光学系を駆動して、露光焦点調整像の露光焦
点を調整するようになっている。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、像検出手段により検出さ
れた調整像と、予め露光焦点が合った状態に設定された
基準像との比較を比較検出手段により行い、これに基づ
いて、光学系駆動手段が、光学系を駆動して露光焦点調
整像の露光焦点を調整するようになっている。このた
め、感光体での露光焦点が構成部材の耐久性における低
下等の要因によりズレるような場合においても、予め上
記の露光焦点調整像の露光焦点を調整しておくことで、
感光体での露光焦点を自動的に合わせることができる。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図８に
基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１０】本実施例に係る電子写真装置としての複写
機は、図１に示すように、上部に光学系１が設けられて
いる。この光学系１は、光源ランプ２ａ、反射板２ｂお
よび第１ミラー２ｃを有する光源ランプユニット２と、
第２ミラー３ａおよび第３ミラー３ｂを有する第１ミラ
ーベースユニット３と、固定焦点型のレンズ４と、第４
ミラー５ａおよび第５ミラー５ｂを有する第２ミラーベ
ースユニット５と、第６ミラー６とを備えている。ま
た、上記の光学系１には、図２および図３に示すよう
に、ワイヤ７を介して光源ランプユニット２と第１ミラ
ーベースユニット３とをＡ₁ −Ａ₂ 方向に進退移動させ
る光走査モータ８が設けられている。

【００１１】そして、上記光学系１は、複写機の上端面
に設けられた原稿台９上に載置される図示しない原稿に
対して、光源ランプ２ａからの光を照射した状態で、光
走査モータ８の駆動により光源ランプユニット２をＡ₁
方向に進出移動することで原稿の光走査を行い、この原
稿からの反射光を後述の感光体ドラム１０に露光するよ
うになっている。尚、上記のような原稿の光走査におい
て、光源ランプユニット２が光走査モータ８の駆動によ
り進出移動される際、第１ミラーベースユニット３も同
様に、光走査モータ８の駆動によりＡ₁ 方向に進出移動
されて、図４に示すように、原稿からレンズ４までの光
路長Ｌ₁ とレンズ４から感光体ドラム１０までの光路長
Ｌ₂ とが等しくなり、感光体ドラム１０への露光焦点が
合わされるようになっている。

【００１２】光学系１の下方には、感光体ドラム１０が
設けられている。この感光体ドラム１０の周囲には、メ
インチャージャーユニット１１と、ブランクランプ１２
と、現像ユニット１３と、転写チャージャ１４と、剥離
チャージャ１５と、剥離爪１６と、クリーナユニット１
７とが設けられている。

【００１３】メインチャージャーユニット１１は、感光
体ドラム１０の表面を所定の電位に帯電させる一方、ブ
ランクランプ１２は、感光体ドラム１０における非画像
領域を除電するようになっている。現像ユニット１３
は、複写を行うための現像装置である。転写チャージャ
１４は、レジストローラ１８を介して給紙カセット１９
から供給される用紙に、感光体ドラム１０の表面に形成
されたトナー像を転写するようになっており、剥離チャ
ージャ１５および剥離爪１６は、感光体ドラム１０から
用紙を剥離するようになっている。クリーナユニット１
７は、感光体ドラム１０の表面の残留トナーを回収する
ようになっている。

【００１４】感光体ドラム１０からの用紙の搬送方向に
は、サクションベルト２０ａを有するサクションユニッ
ト２０と、ヒータランプ２１ａを有する上ヒートローラ
２１と、下ヒートローラ２２と、上剥離爪２３と、下剥
離爪２４と、排紙ローラ２５とが設けられている。

【００１５】また、本実施例に係る複写機は、原稿台９
の端末部の通常複写には影響を与えない位置Ｂに、線幅
が１００〜２００μｍ程度の露光焦点調整像としての図
示しない微細ライン像が設けられており、第２ミラーベ
ースユニット５の近傍には、光学系駆動手段３０が設け
られており、感光体ドラム１０の表面近傍には、図５
（ａ)(ｂ）に示すように、像検出手段として反射型の超
小型光センサー４０が設けられており、さらには、比較
制御手段としての図示しないＣＰＵ(Central Processin
g Unit) が設けられている。そして、上記の微細ライン
像と、光学系駆動手段３０と、光センサー４０と、ＣＰ
Ｕとにより本発明の露光焦点調整機構が構成されてい
る。

【００１６】上記微細ライン像は、光源ランプ２ａから
の光を反射するようになっている。

【００１７】また、この微細ライン像により反射された
反射光は、光学系１を構成する各構成部材を介して予め
表面が帯電された感光体ドラム１０上に露光されて静電
潜像を形成し、その後、現像プロセスを経ることで、感
光体ドラム１０上に図５（ａ）あるいは図５（ｂ）に示
すような調整像としてのトナー像４１…（４２…）を形
成するようになっている。

【００１８】上記光学系駆動手段３０は、駆動軸３１ａ
が歯車状に形成された駆動モータ３１と、この駆動軸３
１ａに歯合される歯車部３２ａが形成された第１プーリ
ー３２と、第２プーリー３３と、これら第１・第２プー
リー３２・３３間に巻架されると共に、その中間部が第
２ミラーベースユニット５に連結されたワイヤ３４とか
ら構成されている。そして、上記の光学系駆動手段３０
は、駆動モータ３１による駆動軸３１ａのＣ₁ −Ｃ₂ 方
向への回動に伴い、第１プーリー３２を介してワイヤ３
４を移動させることで、第２ミラーベースユニット５を
Ａ₁ −Ａ₂ 方向に進退移動させるようになっている。

【００１９】上記光センサー４０は、図示しない半導体
レーザ、レンズ、および反射光量モニター用のフォトダ
イオードを内蔵しており、半導体レーザからの発光Ｒ
を、感光体ドラム１０のＤ方向の回転に伴って、感光体
ドラム１０上に形成された微細ライン像のトナー像４１
…（４２…）に順次照射して、この反射光をフォトダイ
オードにて受光することで、図６（ａ）あるいは図６
（ｂ）に示すような上記トナー像４１…（４２…）の出
力波形５１（５２）を得るようになっている。尚、上記
光センサー４０は、検出径が５μｍ以下の値まで検出で
きるようになっている。

【００２０】上記ＣＰＵは、予め露光焦点が合った状態
に設定された微細ライン像のトナー像（基準像）から得
られる出力波形を記憶すると共に、この基準像の出力波
形と、光センサー４０により検出されるトナー像の出力
波形５１（５２）との比較に基づいて光学系駆動手段３
０の作動を制御するようになっている。

【００２１】上記の構成において、本複写機における一
般的な複写動作について説明する。

【００２２】複写動作の際には、先ず、原稿台９に載置
された原稿が光学系１の光源ランプ２ａの発する光によ
り走査される。一方、感光体ドラム１０の表面は、メイ
ンチャージャーユニット１１によって所定電位に帯電さ
れた後、必要に応じブランクランプ１２によって除電さ
れ非画像領域が形成される。原稿からの反射光は、第１
ミラー２ｃ、第２ミラー３ａ、第３ミラー３ｂ、レンズ
４、第４ミラー５ａ、第５ミラー５ｂ、および第６ミラ
ー６を介して感光体ドラム１０に露光される。

【００２３】これにより、感光体ドラム１０の表面に静
電潜像が形成され、この静電潜像は、現像ユニット１３
により現像されてトナー像となる。このトナー像は、給
紙カセット１９から供給された用紙に転写チャージャ１
４によって転写され、トナー像の転写された用紙は、剥
離チャージャ１５によって感光体ドラム１０の表面から
剥離される。その後、用紙上のトナー像は、上ヒートロ
ーラ２１と下ヒートローラ２２とによって用紙上に熱定
着され、トナー像の定着された用紙は、排紙ローラ２５
によって外部へ排出される。

【００２４】続いて、本露光焦点調整機構における感光
体ドラム１０での露光焦点の調整プロセスを図８に示す
フローチャートに基づいて以下に説明する。尚、以下に
説明する露光焦点の調整プロセスは、前述した原稿の光
走査に伴い、光走査モータ８の駆動を光源ランプユニッ
ト２と第１ミラーベースユニット３とに伝達するワイヤ
７に永久伸びが発生したときの感光体ドラム１０での微
妙な露光焦点のズレを調整するためのものである。

【００２５】先ず、光源ランプ２ａが点灯されて、光源
ランプ２ａからの光が微細ライン像に照射される（Ｓ
１）。これに伴って、微細ライン像に反射された反射光
は、光学系１を構成する各ミラーを反射すると共に、レ
ンズ４を通過して、予め表面が帯電された感光体ドラム
１０上に露光される。これにより、感光体ドラム１０上
には、微細ライン像に応じた静電潜像が形成され、その
後、現像プロセスを経て図５（ａ）あるいは図５（ｂ）
に示すような調整像としてのトナー像４１…（４２…）
が形成される（Ｓ２）。尚、上記図５（ａ）に示すトナ
ー像４１…は、露光焦点が合った状態で感光体ドラム１
０上に形成されるトナー像である。一方、図５（ｂ）に
示すトナー像４２…は、露光焦点が合っていない状態で
感光体ドラム１０上に形成されるトナー像であり、ライ
ンのエッジがシャープではなく、トナーのノリがブロー
ドな状態となっている。

【００２６】次に、上記のようにして感光体ドラム１０
上に形成された微細ライン像のトナー像４１…（４２
…）は、光センサー４０により読み取られ（Ｓ３）、図
６（ａ）あるいは図６（ｂ）に示すような出力波形５１
（５２）が得られる。尚、上記図６（ａ）に示す出力波
形５１は、図５（ａ）に示すトナー像４１…から得られ
る出力波形であり、露光焦点の合いが良くなるに従っ
て、完全に近い矩形波をなすようになっている。一方、
図６（ｂ）に示す出力波形５２は、図５（ｂ）に示すト
ナー像４２…から得られる出力波形であり、トナーのブ
ロードなノリに応じた波状をなすようになっている。

【００２７】そして、上記の調整像としてのトナー像４
１…（４２…）から得られる出力波形５１（５２）が、
ＣＰＵにより予め露光焦点が合った状態に設定された基
準像から得られる矩形波状の出力波形と比較される（Ｓ
４）。

【００２８】Ｓ４にて、調整像の出力波形５１が、基準
像の出力波形に対して予め設定された基準レベル以上で
あると判別された場合には、感光体ドラム１０上への露
光焦点が合った状態であると判別されて（Ｓ５）、露光
焦点の調整プロセスが完了される。

【００２９】一方、Ｓ４にて、調整像の出力波形５２
が、基準像の出力波形に対して予め設定された基準レベ
ル未満であると判別された場合には、駆動モータ３１が
１ステップ回転されることにより、第２ミラーベースユ
ニット５が、図７に示すような元の位置からＡ₁ 方向に
１ステップ進出移動されて、レンズ４との間隔を広げた
位置に配される（Ｓ６）。その後は、再度、Ｓ１〜Ｓ
３の各プロセスを経て、Ｓ４にて、第２ミラーベースユ
ニット５が１ステップ移動された際の調整像の出力波形
と、基準像の出力波形とが比較される。

【００３０】そして、上記のＳ４にて、調整像の出力波
形が、基準像の出力波形に対して予め設定された基準レ
ベル以上であると判別されるまで、Ｓ６→Ｓ１→Ｓ２→
Ｓ３→Ｓ４の各プロセスが繰り返されると共に、Ｓ６で
第２ミラーベースユニット５は、駆動モータ３１の駆動
により１ステップずつ移動されて、位置…へと
順次配されるようになっている。

【００３１】以上のように、本露光焦点調整機構は、感
光体ドラム１０上に形成される微細ライン像のトナー像
４１…（４２…）を光センサー４０により検出すること
で得られる出力波形５１（５２）と、予めＣＰＵに記憶
された基準像の出力波形とを比較し、これに基づいて、
第２ミラーベースユニット５をＡ₁ −Ａ₂ 方向に進退移
動させることで、感光体ドラム１０での露光焦点を調整
するようになっている。このため、光走査モータ８の駆
動を光源ランプユニット２と第１ミラーベースユニット
３とに伝達するワイヤ７に永久伸びが生じた場合でも、
上記の露光焦点調整機構により、自動的に感光体ドラム
１０での露光焦点が合わされ、ワイヤ７の永久伸びに起
因する感光体ドラム１０での微妙な露光焦点のズレが解
消されるようになっている。

【００３２】尚、上記実施例は、本発明を限定するもの
ではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、本実施例では、光学系駆動手段３０により駆動
される光学系１の構成部材として、第２ミラーベースユ
ニット５が進退移動されるようになっているが、特に、
この第２ミラーベースユニット５に限定するものではな
く、第１ミラーベースユニット３あるいはレンズ４をＡ
₁ −Ａ₂ 方向に進退移動することで、ワイヤ７の永久伸
びに起因する感光体ドラム１０での微妙な露光焦点を調
整することも可能である。

【００３３】

【発明の効果】本発明の電子写真装置の露光焦点調整機
構は、以上のように、光源からの光を反射することで、
感光体上に露光焦点を調整するための調整像を形成する
露光焦点調整像と、感光体上に形成された調整像を検出
する像検出手段と、光学系を駆動する光学系駆動手段
と、像検出手段により検出された調整像と、予め露光焦
点が合った状態に設定された露光焦点調整像の基準像と
の比較に基づき、光学系駆動手段の作動を制御する比較
制御手段とを備え、上記光学系駆動手段は、比較制御手
段の制御により光学系を駆動して、露光焦点調整像の露
光焦点を調整するようになっている構成である。

【００３４】これにより、従来では、電子写真装置の製
造時あるいは設置時、人間の目により調整されていた感
光体での露光焦点の初期設定が、自動的に、かつ正確に
行うことができる。また、感光体での露光焦点が構成部
材の耐久性における低下等の要因によりズレるような場
合においても、予め上記の露光焦点調整像の露光焦点を
調整しておくことで、感光体での露光焦点を自動的に合
わせることができ、ひいては、常に鮮明な複写を可能に
する優れた電子写真装置を提供することができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電子写真装置を示す
縦断面図である。

【図２】上記電子写真装置を構成する光学系を示す縦断
面図である。

【図３】上記光学系を示す平面図である。

【図４】感光体ドラムでの露光焦点とレンズの配置位置
との関係を示す説明図である。

【図５】同図（ａ）は感光体ドラム上に形成されたシャ
ープなエッジのトナー像を示す説明図であり、同図
（ｂ）は感光体ドラム上に形成されたエッジがシャープ
でないトナー像を示す説明図である。

【図６】同図（ａ）は上記図５（ａ）に示すトナー像か
ら得られる出力波形を示す波形図であり、同図（ｂ）は
上記図５（ｂ）に示すトナー像から得られる出力波形を
示す波形図である。

【図７】光学系駆動手段による第２ミラーベースユニッ
トの駆動状態を示す説明図である。

【図８】露光焦点調整機構による感光体ドラムでの露光
焦点の調整プロセスを示すフローチャートである。

【図９】従来例の電子写真装置を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 光学系 ２ 光源ランプユニット ２ａ 光源ランプ（光源） ２ｃ 第１ミラー ３ 第１ミラーベースユニット ３ａ 第２ミラー ３ｂ 第３ミラー ４ レンズ ５ 第２ミラーベースユニット ５ａ 第４ミラー ５ｂ 第５ミラー ６ 第６ミラー １０ 感光体ドラム（感光体） ３０ 光学系駆動手段 ４０ 光センサー（像検出手段） ４１・４２ トナー像（調整像）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 一幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの光を原稿に照射すると共に、こ
   の原稿により反射された反射光を光学系を介して感光体
   上に露光する電子写真装置において、 光源からの光を反射することで、感光体上に露光焦点を
   調整するための調整像を形成する露光焦点調整像と、 感光体上に形成された調整像を検出する像検出手段と、 光学系を駆動する光学系駆動手段と、 像検出手段により検出された調整像と、予め露光焦点が
   合った状態に設定された露光焦点調整像の基準像との比
   較に基づき、光学系駆動手段の作動を制御する比較制御
   手段とを備え、 上記光学系駆動手段は、比較制御手段の制御により光学
   系を駆動して、露光焦点調整像の露光焦点を調整するよ
   うになっていることを特徴とする電子写真装置の露光焦
   点調整機構。