JPH09243941A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系にかかる部品の低減を図ることで、部
品コストおよび組み付けコストを低減し、さらに光学装
置としての信頼性を向上させる。 【解決手段】 レーザビームを集束させて感光体１に結
像させる第３レンズ37を備えた光書き込み装置とレーザ
ビームを受光して、光書き込みのタイミングを検出する
ためのフォトダイオードＰＤとを有する画像形成装置に
おいて、第３レンズ37の一部にミラー部37bを一体的に
形成し、ミラー部37bでレーザビームを反射させてフォ
トダイオードＰＤに入射させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ，ファク
シミリ装置，複写機等に適用される画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置には、画像
情報で変調されたレーザ光を出力するレーザ発振器から
のレーザ光に基づいて、像担持体に画像情報の光書き込
みを行う光書き込み手段と、光書き込みの同期を取るた
めに光書き込み手段の出力光の一部を受光する受光手段
とが設けられている。

【０００３】また、従来、この種の技術としては、特開
平1-164913号公報記載の技術がある。この公報によれ
ば、光源部から出射されるレーザビームの一部をミラー
により反射させて偏向し、この反射ビームを受光部によ
り受光して水平同期信号として検出する検出手段、また
これらを配置収容するハウジングを有する走査光学装置
において、回動可能なミラーを支持部材を介してハウジ
ングに取り付け、ビームの集光位置を調整できるように
受光部を取り付けた構成について記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
1-164913号公報記載の技術では、光書き込みのタイミン
グを取るために検知部である受光部へレーザビームを導
くために、ミラーおよびその支持部材などの部品を必要
としている。

【０００５】本発明は、光学装置にかかる部品の低減を
図ることで、部品コストおよび組み付けコストを低減
し、さらに光学装置としての信頼性を向上させた画像形
成装置を提供することをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を有効に解決達
成するための技術手段としての、本発明は、画像情報で
変調されたレーザ光を出力するレーザ光発生手段、この
レーザ光発生手段からのレーザ光を偏向走査する偏向手
段、この偏向手段により偏向されたレーザ光を像担持体
へ導く光学手段を有し、表面が帯電した前記像担持体に
静電潜像を形成させる光書き込み装置と、光書き込みの
タイミング信号を検出するためにレーザ光の一部を受光
する受光手段とを備えた画像形成装置において、前記光
学手段には、レーザ光を集束させて前記像担持体に照射
させる透過部と、レーザ光の一部を前記受光手段に向け
て反射させる反射部とを一体的に形成したレンズを含む
ことを特徴とする。このような構成により、レーザ光の
一部を受光手段に導くために特別な部材を用意する必要
はなくなり、かつレンズの組み付けと同時に反射部の位
置決めがなされるので組み付け作業も容易になる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。

【０００８】図１は本発明の一実施形態におけるプリン
タ装置の全体構成を示す説明図、図２は図１の装置にお
ける感光体ユニットを交換するときの状態を示す説明
図、図３は図２のＹ−Ｙ線断面図であり、１は像担持体
である感光体、２は感光体１の表面を一様に帯電させる
帯電装置、３は一様に帯電した感光体１の表面にレーザ
ビームＬを照射することで感光体１表面に静電潜像を形
成させる光書き込み装置、４は感光体１表面の静電潜像
にトナーＴを転移付着させてトナー像を形成させる現像
装置、５は感光体１表面において用紙に転写されずに残
留したトナーを回収するクリーニング装置、６はトナー
像を記録紙に転移付着させる転写ローラを示す。感光体
１、帯電装置２、現像装置４およびクリーニング装置５
は一体化したユニット体(以下、感光体ユニットと称す
る)として装置本体に対して着脱可能であり、この感光
体ユニットを装置本体に装着したとき、感光体１に転写
ローラ６が当接する。

【０００９】なお、以下において、説明の便宜上、図１
に示す装置の右側を前部あるいは前側、左側を後部ある
いは後側として説明する。

【００１０】７は記録紙Ｐを収納する給紙カセット、８
は記録紙Ｐの先端部を上方に押し上げるアーム、９は、
給紙カセット７本体内に回動可能に設けられ、かつ記録
紙Ｐが載置される中板、10は記録紙Ｐ先端の角部に当接
する分離爪、11は、アーム８が中板９を持ち上げた際に
記録紙Ｐの先端部が当接し、かつ回転によって転写ロー
ラ６方面に記録紙Ｐを搬送する給紙ローラ、12は給紙ロ
ーラ11によって搬送された記録紙Ｐをタイミングを計り
つつ感光体１と転写ローラ６との間に送り出すレジスト
ローラを示す。給紙カセット７は装置本体に対して後部
から着脱可能であり、給紙カセット７を装置本体に装着
した際に、アーム８によって中板９が持ち上げられて給
紙可能な状態となる。

【００１１】13は定着装置、14はヒータ、15は定着ロー
ラ、16は加圧ローラを示す。定着装置13はヒータ14を内
蔵した定着ローラ15に加圧ローラ16が当接した構成であ
り、トナー像が転写された記録紙Ｐを定着ローラ15と加
圧ローラ16の間に通し、加熱、加圧することにより、ト
ナー像が記録紙Ｐに定着する。

【００１２】17はトナー像が定着された記録紙Ｐを外部
に排出する排紙ローラ、18は記録紙Ｐの排出口、19は、
装置本体の上部の外装カバーＣ１の一部であり、排出口
18より排出された記録紙Ｐをスタックする排紙トレイ
部、20は感光体ユニットの上部に位置する領域に相当す
る排紙トレイ部19の領域を開閉可能に構成してなる開閉
部、21は開閉部20を回動可能に支持する回動支点、22
は、長い記録紙が排紙されるときに使用するものであ
り、図中ｂ方向に出し入れ可能なストッパを示す。開閉
部20は、排出口18の下部を自由端とし、感光体ユニット
の後部上方側に設けられた回動支点21を固定端としてい
る。

【００１３】23は装置本体の前部を覆っている外装カバ
ーＣ２の下部に設けられた手差し用給紙トレイ、24は手
差し用給紙トレイ23にセットされた記録紙Ｐをレジスト
ローラ12方面に搬送する給紙ローラ、25は給紙ローラ24
の回転軸の軸線上に設けられたピンを示す。外装カバー
Ｃ２はピン25によって回動可能に支持されており、図２
に示すように、外装カバーＣ２を前側に回動させると転
写ローラ６、定着装置13および排紙ローラ17等が外装カ
バーＣ２と共に移動し、特に転写ローラ６と感光体１と
は当接状態から離間状態となる。また、外装カバーＣ２
を閉じた状態のとき、外装カバーＣ２の自由端部と外装
カバーＣ１の一部である開閉部20の自由端部とにより排
出口18が形成される。なお、26は、外装カバーＣ２上に
おける装置本体上部に設け、装置の各種設定等を行うオ
ペレーションパネルを示す。感光体ユニットの交換の際
には図２に示すように、開閉部20と外装カバーＣ２とを
開くことにより感光体ユニットの交換が可能な状態とな
る。

【００１４】27は電源、28は駆動系の各種制御回路等を
搭載したプリント基板、29は装置全体の制御に関するコ
ントロールボード、ＰＤはプリント基板28に搭載されて
いるフォトダイオード、30はケースを示す。ケース30は
装置本体の後部に設けられており、ケース30の外面は装
置本体の外装カバーＣ３となっている。また、ケース30
内には電源27，プリント基板28，コントロールボード29
等の伝送・制御装置が収納されている。

【００１５】光書き込み装置３は側面視Ｌ字型のユニッ
ト体であり、感光体ユニットと給紙カセット７との間で
かつケース30の側方に位置している。光書き込み装置３
には、後述するレーザ発振器、このレーザ発振器から発
射されたレーザビームを偏向するポリゴンミラー31、ポ
リゴンミラー31を回転させるモータ32、ポリゴンミラー
31によって偏向されたレーザビームを集束させる第１レ
ンズ33および第２レンズ34、第２レンズ34を通過したレ
ーザビームを感光体１方面に偏向するための第１ミラー
35および第２ミラー36、第２ミラー36によって偏向され
たレーザビームを集束させる第３レンズ37が備えられて
いる。また、38は光書き込み装置３にかかる部材等が設
置されるフレーム、39は、フレーム38において、これら
光書き込み装置３等が設置される領域の上部を覆うため
のカバーを示す。

【００１６】図３は図２のＹ−Ｙ線断面図であり、40は
レーザ光発生手段であるレーザ発振器を示す。フレーム
38は、ポリカーボネイト材等のガラス入樹脂等で成型さ
れたものであり、フレーム38には光書き込み装置３に係
る部材を設置するための光学部品設置部38a、および給
紙ローラ11の回転軸14aを支持する支持部38bおよび支持
部38cが備えられている。また、光学部品設置部38aは図
１に示すカバー39によって覆われ、フレーム38とカバー
39(図１参照)との間には、塵埃などの侵入を防ぐため図
示しないシールが貼着されている。なお、光書き込み装
置３には、その他に同期検出装置などが備えられている
が、図面では省略されている。

【００１７】さらに、41はギヤ、42は回転軸14aとギヤ4
1とを連結，離間させるクラッチ、43はギヤ41に噛合す
るギヤ、44はフレーム38と一体的に形成されたスタッ
ド、45はモータ、46はモータ45の回転をギヤ43に伝達す
るギヤボックスを示す。

【００１８】回転軸14aの一端は、光学部品設置部38aを
形成するフレーム38の側面に形成された支持部38bによ
って回転可能に支持されており、一方、他端はフレーム
38の側面の用紙先端側の端部に形成された支持部38cに
よって回転可能に支持されており、給紙ローラ11と回転
軸14aとは一体的に回転する。このとき、給紙ローラ11
は記録紙Ｐの幅方向の中央に対して偏位した位置に位置
付けられている。さらに、回転軸14aの他端には、フレ
ーム38の側面を介してギヤ41が取り付けられている。

【００１９】光学部品設置部38a上における回転軸14aの
延長線上にはポリゴンミラー31が配置されている。ま
た、フレーム38上でかつ回転軸14aの他端部の側方には
スタッド44が立設しており、ギヤ43がスタッド44によっ
て回転可能に支持されている。さらに、光学部品設置部
38aに隣接してケース30が配置され、プリント基板28の
側方に空冷用のファン47が設けられている。ファン47
は、電源27(図１参照)が持つ熱を冷却して外部に排出す
るための気流を発生させるものであり、空気を効率よく
流すためにプリント基板28およびコントロールボード29
(図１参照)の基板がダクトのように配置されている。

【００２０】また、フレーム38の後部にはピン48，49，
50が立設しており、このピン48，49，50にプリント基板
28が固定される。プリント基板28が固定されたときにフ
ォトダイオードＰＤ等の位置や角度が決定されるよう
に、予め、ピン48，49，50の位置およびプリント基板28
のピン48，49，50に対する固定位置が設定されている。

【００２１】図４は第３レンズの構成を示す斜視図であ
り、37aは透過部であるレンズ部、37bは反射部であるミ
ラー部を示す。第３レンズ37は、感光体１の画像域にレ
ーザビームを照射できる長さを有するレンズ部37aの隣
に、第２ミラー36からのレーザビームの一部を反射して
そのレーザビームがフォトダイオードＰＤに向かうよう
に偏向させるミラー部37bを設けた構成である。第３レ
ンズ37はプラスチック材から構成されており、レンズ部
37aとミラー部37bとは一体的に成型されている。また、
ミラー部37bには反射率を確保するためアルミ蒸着など
の表面処理がなされている。

【００２２】また、図３に示すように、ミラー部37bが
対向する光学部品設置部38aの後面には孔部38dが設けら
れ、さらに孔部38dにはシリンダレンズ51が設置されて
おり、シリンダレンズ51の対向位置にフォトダイオード
ＰＤが配置されている。

【００２３】次に、光書き込み装置の動作について説明
する。レーザ発振器40から発生するレーザビームは、ポ
リゴンミラー31によって偏向走査され、第１レンズ33、
第２レンズ34を通過し、第１ミラー35によって反射され
て図３の紙面上に対して略直角方向に偏向され、さらに
第２ミラー36で反射され、第３レンズ37のレンズ部37a
で集束されて、帯電装置２によって均一に帯電された感
光体１の表面に結像する。また、第２ミラー36によって
反射されたレーザビームの一部が、ミラー部37bで反射
され、その反射光が孔部38dを通過し、シリンダレンズ5
1を介して、ケース30内のフォトダイオードＰＤに入射
するようになる。本実施形態の装置では、図４に示すよ
うに、感光体１における画像域の基点Ｏを常に一定にす
るために、画像域外で書き込み開始前のレーザビームＬ
₁をフォトダイオードＰＤで検知するように構成されて
おり、その検知信号を基にして、画像を形成するレーザ
ビームを感光体１に出射するタイミングを制御しなが
ら、光書き込みが行われる。

【００２４】このように本実施形態の装置によれば、感
光体１にレーザビームを集束させるための第３レンズ37
に、光書き込みのタイミングを制御するための検知信号
を得るフォトダイオードＰＤへレーザビームの一部を偏
向させるための反射部であるミラー部37bを一体的に形
成したことにより、前記反射部を形成するために新たな
る部材を設ける必要はなくなるため、コストの削減、組
み付け作業の容易化を図ることができる。

【００２５】また、第３レンズ37をプラスチック材で構
成することにより、レンズ部37aとミラー部37bとを一体
的に成型するときの製作効率が向上する。

【００２６】

【発明の効果】以上、説明したように構成された本発明
によれば、光学手段を構成する部品であるレンズに反射
部を一体的に形成したことにより、光書き込みのタイミ
ングを検出するために設けられた受光手段にレーザ光の
一部を入射させるための専用の光学部材が不要となり、
部品代の節約できるためコストの削減が図れる。また、
組み付け作業も容易に可能となり、廃棄処分時の分解や
分別も容易に可能となる。さらに、構成部品数が少なく
なるため、組み付け誤差が低減され、信頼性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるプリンタ装置の全
体構成を示す説明図である。

【図２】図１の装置における感光体ユニットを交換する
ときの状態を示す説明図である。

【図３】図２のＹ−Ｙ線断面図である。

【図４】レーザビームを集束させて感光体に照射させる
レンズを示す。

【符号の説明】

１…感光体、 ２…帯電装置、 ３…光書き込み装置、
４…現像装置、 ５…クリーニング装置、 ６…転写
ローラ、 ７…給紙カセット、 13…定着装置、17…排
紙ローラ、 19…排紙トレイ部、 23…手差し用給紙ト
レイ、 25…ピン、 27…電源、 28…プリント基板、
30…ケース、 31…ポリゴンミラー、32…モータ、
33…第１レンズ、 34…第２レンズ、 35…第１ミラ
ー、 36…第２ミラー、 37…第３レンズ、 37a…レ
ンズ部、 37b…ミラー部、 38…フレーム、 38a…光
学部品設置部、 38b，38c…支持部、 38d…孔部、 3
9…カバー、 ＰＤ…フォトダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報で変調されたレーザ光を出力す
   るレーザ光発生手段、このレーザ光発生手段からのレー
   ザ光を偏向走査する偏向手段、この偏向手段により偏向
   されたレーザ光を像担持体へ導く光学手段を有し、表面
   が帯電した前記像担持体に静電潜像を形成させる光書き
   込み装置と、光書き込みのタイミング信号を検出するた
   めにレーザ光の一部を受光する受光手段とを備えた画像
   形成装置において、前記光学手段には、レーザ光を集束
   させて前記像担持体に照射させる透過部と、レーザ光の
   一部を前記受光手段に向けて反射させる反射部とを一体
   的に形成したレンズを含むことを特徴とする画像形成装
   置。