JPS6370824A - 光偏向子を有した画像形成装置 - Google Patents
光偏向子を有した画像形成装置Info
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- JPS6370824A JPS6370824A JP21648086A JP21648086A JPS6370824A JP S6370824 A JPS6370824 A JP S6370824A JP 21648086 A JP21648086 A JP 21648086A JP 21648086 A JP21648086 A JP 21648086A JP S6370824 A JPS6370824 A JP S6370824A
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Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は電子写真式カラー複写機あるいは、レーザプ
リンタなどに適用して好適な画像形成装置、特に水晶板
などで構成きれた光偏向子を使用した画像形成装置に関
する。
リンタなどに適用して好適な画像形成装置、特に水晶板
などで構成きれた光偏向子を使用した画像形成装置に関
する。
[発明の背景]
電子写真式カラー複写機などでは、原稿に対応した画像
信号により感光性の像形成体上に静電潜像を形成する手
段として、半導体レーザなどの光信号を使用するものが
ある。
信号により感光性の像形成体上に静電潜像を形成する手
段として、半導体レーザなどの光信号を使用するものが
ある。
レーザ光走査装置によってカラー記録するような場合に
は、色分解像ごとに静電像をずらしながら形成すること
が容易にでき、鮮明なカラー画像を記録することができ
る。
は、色分解像ごとに静電像をずらしながら形成すること
が容易にでき、鮮明なカラー画像を記録することができ
る。
第19図はこの種の電子写真式カラー複写機に使用きれ
るレーザ光走査装置30の一例を示す構成図である。
るレーザ光走査装置30の一例を示す構成図である。
同図において、11はドラム状をなす像形成体を示し、
その表面にはセレンなどの光導電性感光体表層が形成さ
れ、光学像に対応した静電像(静電潜像)が形成できる
ようになされている。
その表面にはセレンなどの光導電性感光体表層が形成さ
れ、光学像に対応した静電像(静電潜像)が形成できる
ようになされている。
レーザ光走査装置30は、半導体レーザ31を有し、レ
ーザ31は画像情報を2値化した変調信号に基づいて光
変調される。
ーザ31は画像情報を2値化した変調信号に基づいて光
変調される。
レーザ31から出射されたレーザビームはコリメータレ
ンズ32及びシリンドリカルレンズ33を介して回転多
面鏡(ポリゴン)からなるミラースキャナ、すなわち偏
向器34に入射する。
ンズ32及びシリンドリカルレンズ33を介して回転多
面鏡(ポリゴン)からなるミラースキャナ、すなわち偏
向器34に入射する。
この偏向器34によってレーザビームが偏向され、これ
が結像用のf−θレンズ35及びシリンドリカルレンズ
36を通して像形成体110表面に照射される。
が結像用のf−θレンズ35及びシリンドリカルレンズ
36を通して像形成体110表面に照射される。
偏向器34によってレーザビームは像形成体11の表面
を一定速度で所定の方向aに走査され、これによって、
像露光がなされることになる。
を一定速度で所定の方向aに走査され、これによって、
像露光がなされることになる。
なお、39はフォトセンサを示し、ミラー38で反射き
れたレーザビームを受けることにより、レーザビームの
走査開始を示すインデックス信号が得られ、このインデ
ックス信号を基準にして1ラインの画像データの書き込
みが行なわれることになる。
れたレーザビームを受けることにより、レーザビームの
走査開始を示すインデックス信号が得られ、このインデ
ックス信号を基準にして1ラインの画像データの書き込
みが行なわれることになる。
偏向器34としては図示するような回転多面鏡の他に、
機械式の振動鏡、例えば検流計などで使用されているガ
ルバノミラ−を使用することができる。
機械式の振動鏡、例えば検流計などで使用されているガ
ルバノミラ−を使用することができる。
機械式の振動鏡を用いてレーザビームを等速補正しなが
ら走査する例としては、特開昭54−60944号に開
示きれたガルバノ・ミラー・スキャナ装置がある。なお
、この公知例はレンズ形に係わるもので、後述するよう
゛に機械式振動子の欠点を未解決のまま使用した装置で
ある。
ら走査する例としては、特開昭54−60944号に開
示きれたガルバノ・ミラー・スキャナ装置がある。なお
、この公知例はレンズ形に係わるもので、後述するよう
゛に機械式振動子の欠点を未解決のまま使用した装置で
ある。
第20図はこれらのようなガルバノミラ−スキャナー5
0の一例を示す。
0の一例を示す。
ガルバノミラ−スキャナー50は、周知のように、反射
ミラー51、駆動コイル52及びこれらを機械的に連結
するためのリガメント(回転支持棒)53とで構成され
る。
ミラー51、駆動コイル52及びこれらを機械的に連結
するためのリガメント(回転支持棒)53とで構成され
る。
駆動コイル52に所定周波数の駆動電流を供給すれば、
この駆動コイル52に所定の電磁力が作用するので、こ
れによって反射ミラー51が振動する。
この駆動コイル52に所定の電磁力が作用するので、こ
れによって反射ミラー51が振動する。
従って、反射ミラー51に上述した画像信号によって変
調された光信号を照射すれば、この光信号が偏向されて
像形成体ll上に到達するから、上述と同様な光走査が
なきれることになる。
調された光信号を照射すれば、この光信号が偏向されて
像形成体ll上に到達するから、上述と同様な光走査が
なきれることになる。
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、上述した光走査装置において、回転多面鏡を
使用するようなものでは、モータに多面体の鏡を取り付
け、これを回転駆動することによってレーザを偏向する
ようにした偏向器であるために、次のような問題点を惹
起する。
使用するようなものでは、モータに多面体の鏡を取り付
け、これを回転駆動することによってレーザを偏向する
ようにした偏向器であるために、次のような問題点を惹
起する。
第1に、回転多面鏡自体が大きくなり、光走査装置の小
型化の隘路となる。
型化の隘路となる。
第2に、モータ駆動時に発生する回転音や回転多面鏡の
風切音が大きくなり、騒音、振動を軽減できない。
風切音が大きくなり、騒音、振動を軽減できない。
第3に、より小型化された回転多面鏡用の駆動モータの
軸受は、通常玉軸受であるから、長期の使用により軸受
が摩耗し、回転の安定性が悪くなり、信頼性が劣化する
。
軸受は、通常玉軸受であるから、長期の使用により軸受
が摩耗し、回転の安定性が悪くなり、信頼性が劣化する
。
第4に、玉軸受はモータではその駆動速度は周波数に換
算すると、1kHz程度であるから、高速走査用として
の使用には耐えられない。
算すると、1kHz程度であるから、高速走査用として
の使用には耐えられない。
空気軸受などの耐摩耗性の軸受を使用する場合には、軸
及び軸受の加工精度が非常に厳しく、慶埃などによって
軸の焼付が生じてしまうなど、実際の偏向器としては大
型で、非常に高価なものとなってしまう。
及び軸受の加工精度が非常に厳しく、慶埃などによって
軸の焼付が生じてしまうなど、実際の偏向器としては大
型で、非常に高価なものとなってしまう。
ざらに、回転多面鏡は、反射面での光散乱が原因で雑光
を光学系内に生じることがある。反射面のコーテング材
などによっても、光散乱の程度は変わるが、多かれ少な
がれ、雑光を生じ、この雑光が像形成体11に照射され
るから、最終画像に悪影響を及ぼすことになる。
を光学系内に生じることがある。反射面のコーテング材
などによっても、光散乱の程度は変わるが、多かれ少な
がれ、雑光を生じ、この雑光が像形成体11に照射され
るから、最終画像に悪影響を及ぼすことになる。
特に、カブリとなったり、細線の再現性を低下きせる原
因となる。高画質で高解像度、例えば12〜24dot
s/mm程度の解作度が必要なレーザ記録装置などにと
っては大きな開運である。
因となる。高画質で高解像度、例えば12〜24dot
s/mm程度の解作度が必要なレーザ記録装置などにと
っては大きな開運である。
これに対して、第20図に示すような機械式振動ミラー
を偏向器として使用する場合には、反射ミラー51と駆
動コイル52とを別々に製造した上で、リガメント53
に取り付けるものであるから、各部品が大きくなるなど
の他に、次のような欠点がある。
を偏向器として使用する場合には、反射ミラー51と駆
動コイル52とを別々に製造した上で、リガメント53
に取り付けるものであるから、各部品が大きくなるなど
の他に、次のような欠点がある。
第1に、リガメントが金属であるためミラーを大きく振
ることが出来ず広角に振らすことが困難である。
ることが出来ず広角に振らすことが困難である。
第2に、リガメントも金属製であるため長期の使賂にお
いては金属疲労が発生し、安定した振動が得られなくな
る。
いては金属疲労が発生し、安定した振動が得られなくな
る。
また、ざらに、リガメント、ミラー、これを支えるフレ
ームの材質が異なる場合、周囲温度変化や環境条件の大
きな変化によって生ずる材質の(線)膨張係数の違いか
ら、安定したミラー支持及び振動が困難になることがあ
る。レーザビームプリンタやファクシミリのように高速
走査が要求きれる場合は、ミラー支持及びミラー振動の
不安定さは最終画質に影響を与える。
ームの材質が異なる場合、周囲温度変化や環境条件の大
きな変化によって生ずる材質の(線)膨張係数の違いか
ら、安定したミラー支持及び振動が困難になることがあ
る。レーザビームプリンタやファクシミリのように高速
走査が要求きれる場合は、ミラー支持及びミラー振動の
不安定さは最終画質に影響を与える。
ビーム走査中にミラーがブしたりすると、像形成体11
に当たるビームスポットの場所が不規則になるからであ
る。そのため、直線が部分的に曲がったり、等間隔な線
が不規則になったりすることがある。
に当たるビームスポットの場所が不規則になるからであ
る。そのため、直線が部分的に曲がったり、等間隔な線
が不規則になったりすることがある。
このように、上述した画像形成装置において、回転多面
鏡あるいは機械式振動ミラーを偏向器として使用する場
合には、解決しなければならない数々の問題点を惹起し
ていた。
鏡あるいは機械式振動ミラーを偏向器として使用する場
合には、解決しなければならない数々の問題点を惹起し
ていた。
そこで、この発明では、このような画像形成装置のもつ
欠点をことごく一掃したものであって、小型、高信頼性
、高画質の画像形成装置を提案するものである。
欠点をことごく一掃したものであって、小型、高信頼性
、高画質の画像形成装置を提案するものである。
ざらに、偏向器として水晶板から一体成形された光偏向
子を使用する場合、その振れ角に対する直線性を改善し
た画像形成装置を提案するものである。
子を使用する場合、その振れ角に対する直線性を改善し
た画像形成装置を提案するものである。
[問題点を解決するための技術的な手段]上述の問題を
解決するため、この発明においては、画像信号により変
調された光信号を偏向する光偏向子を有し、この光偏向
子で光信号を偏向することによって記録体上を光走査し
て、画像信号がこの記録体上に書き込まれるようになさ
れる。
解決するため、この発明においては、画像信号により変
調された光信号を偏向する光偏向子を有し、この光偏向
子で光信号を偏向することによって記録体上を光走査し
て、画像信号がこの記録体上に書き込まれるようになさ
れる。
光偏向子は少なくとも反射ミラー、これを所定の方向に
振動させるための駆動コイル及びこれらを機械的に連結
するためのリガメントで構成され、反射ミラーはその一
方の端が実質的に開放されてなることを特徴とするもの
である。
振動させるための駆動コイル及びこれらを機械的に連結
するためのリガメントで構成され、反射ミラーはその一
方の端が実質的に開放されてなることを特徴とするもの
である。
[作 用]
反射ミラーの一方の端が実質的に開放されているという
のは、次のようなことをいう。
のは、次のようなことをいう。
第1には、反射ミラーの一方が駆動コイルに連結される
と共に、その片方が機械的に完全に開放されているよう
な構成を採る場合をいう。
と共に、その片方が機械的に完全に開放されているよう
な構成を採る場合をいう。
第2に、反射ミラーに連結された第1のリガメントに対
して、駆動コイルに連結すれた第2のリガメントの方が
その幅が太くなるように選定されている場合をいう。第
1あるいは第2のリガメントとは、上部あるいは下部の
リガメントをいう。
して、駆動コイルに連結すれた第2のリガメントの方が
その幅が太くなるように選定されている場合をいう。第
1あるいは第2のリガメントとは、上部あるいは下部の
リガメントをいう。
反射ミラーの一方を実質的に開放すると、反射ミラーは
片方のリガメントによって支えられるため、駆動コイル
に供給する駆動信号に対する反射ミラーの振れ角がリニ
ヤ−となる。すなわち、直線性が改善される。
片方のリガメントによって支えられるため、駆動コイル
に供給する駆動信号に対する反射ミラーの振れ角がリニ
ヤ−となる。すなわち、直線性が改善される。
光偏向子としては水晶板などが使用される。
光偏向子としては、特公昭60−57052号、特公昭
60−57053号アルイは、第20回5ICE学術講
演会昭和56年7月予稿集「水晶光偏向子J (65
7〜658頁)などに開示されたものを用いることがで
きる。
60−57053号アルイは、第20回5ICE学術講
演会昭和56年7月予稿集「水晶光偏向子J (65
7〜658頁)などに開示されたものを用いることがで
きる。
なお、このような公知の文献に記載された光偏向子は本
質的には、電磁オシ、ログラフ用などに開発されたもの
であり、一般に、振れ角が小きく、また振動数も小さい
ものである。
質的には、電磁オシ、ログラフ用などに開発されたもの
であり、一般に、振れ角が小きく、また振動数も小さい
ものである。
従って、このような偏向器を小型、高速のレーザプリン
タなどの画像形成装置に応用することは、困難と思われ
ていた。
タなどの画像形成装置に応用することは、困難と思われ
ていた。
本発明者等は種々検討の結果、この光偏向子を特定条件
で用い、適正な制御をすることによって、従来からの予
想に反し、高速走査が可能であるにも拘らず、高安定性
、高耐久性、かつ高画質が得られることが確認きれた。
で用い、適正な制御をすることによって、従来からの予
想に反し、高速走査が可能であるにも拘らず、高安定性
、高耐久性、かつ高画質が得られることが確認きれた。
[実施例]
続いて、この発明に係る光偏向子を有する画像形成装置
を、光信号としてレーザを使用した簡易型のカラー画像
記録装置に適用した場合につき、第1図以下を参照して
詳細に説明する。
を、光信号としてレーザを使用した簡易型のカラー画像
記録装置に適用した場合につき、第1図以下を参照して
詳細に説明する。
第1図は、この発明を適用したレーザ記録装置及びその
制御系の概略構成を示す図である。
制御系の概略構成を示す図である。
カラー原稿は赤及びシアンの2色に色分解され、CC−
Dなどの光電変換素子に入射されてカラー原稿が光電変
換きれると共に、これが所定ビット数のデジタル信号に
変換されたのち色分離される。
Dなどの光電変換素子に入射されてカラー原稿が光電変
換きれると共に、これが所定ビット数のデジタル信号に
変換されたのち色分離される。
この例では赤、青及び黒の3色の色信号に色分離される
。
。
色分離された各色信号は半導体レーザビームを用いた、
書き込み部Bを介して像形成体11上に書き込まれて静
電像が形成される。その後、この色信号に対応する現像
器により現像されて色トナー像が形成されることになる
。
書き込み部Bを介して像形成体11上に書き込まれて静
電像が形成される。その後、この色信号に対応する現像
器により現像されて色トナー像が形成されることになる
。
このような静電形成及び現像プロセスが各色信号ごとに
繰り返されることにより、像形成体11上に単色トナー
像もしくは各色トナー像が重ね合された多色トナー像が
形成される。このような多色もしくは単色トナー像は、
記録組上に転写、定着される。
繰り返されることにより、像形成体11上に単色トナー
像もしくは各色トナー像が重ね合された多色トナー像が
形成される。このような多色もしくは単色トナー像は、
記録組上に転写、定着される。
さて、操作パネル56のコピーボタンを操作することに
より、そのデータが操作部回路64を介して本体制御用
として使用されるCPU 1に取り込まれ、その結果と
して得られる原稿の走査開始信号がCPUIとシリアル
通信で連結された光学駆動用のCPU2に送出され、こ
のCPU2と電気的に連結されている原稿読み取り部A
が運動される。
より、そのデータが操作部回路64を介して本体制御用
として使用されるCPU 1に取り込まれ、その結果と
して得られる原稿の走査開始信号がCPUIとシリアル
通信で連結された光学駆動用のCPU2に送出され、こ
のCPU2と電気的に連結されている原稿読み取り部A
が運動される。
まず、原稿台81の原稿82が光学系により光走査され
る。
る。
この光学系は、蛍光灯85.86及び反射ミラー87が
設けられたキャリッジ84、■ミラー89及び89′が
設けられた可動ミラーユニット88で構成される。
設けられたキャリッジ84、■ミラー89及び89′が
設けられた可動ミラーユニット88で構成される。
キャリッジ84及び可動ユニット88はステッピングモ
ーター9oにより、スライドレール83上をそれぞれ所
定の速度をもって所定の方向に走行せしめられる。
ーター9oにより、スライドレール83上をそれぞれ所
定の速度をもって所定の方向に走行せしめられる。
蛍光灯85.86により原稿82を照射して得られた光
学情報(画像情報)が反射ミラー87、■ミラー89.
89’ を介して、光学情報変換ユニット100に導か
れる。
学情報(画像情報)が反射ミラー87、■ミラー89.
89’ を介して、光学情報変換ユニット100に導か
れる。
なお、カラー原稿の光走査に際しては、光学に基づく特
定の色の強調や減衰を防ぐため、蛍光灯85及び86と
しては、市販の温白色系の蛍光灯が使用され、また、ち
らつき防止のためこれら蛍光灯85及び86は、約40
kHzの高周波電源で点灯、駆動きれる。また管壁の定
温保持あるいは、ウオームアツプ促進のため、正特性サ
ーミスターを使用したヒーターで保温されている。
定の色の強調や減衰を防ぐため、蛍光灯85及び86と
しては、市販の温白色系の蛍光灯が使用され、また、ち
らつき防止のためこれら蛍光灯85及び86は、約40
kHzの高周波電源で点灯、駆動きれる。また管壁の定
温保持あるいは、ウオームアツプ促進のため、正特性サ
ーミスターを使用したヒーターで保温されている。
プラテンガラス81の両端部裏面側には標準白色板97
.98が設けられている。これは、標準白色板97.9
8を光走査することにより画像信号を白色信号に正規化
するためである。
.98が設けられている。これは、標準白色板97.9
8を光走査することにより画像信号を白色信号に正規化
するためである。
光学情報変換ユニット100はレンズ101、プリズム
102、ダイクロイックミラー103及び赤の色分解像
が投光きれるCCD104と、シアン色の色分解像が投
光されるCCD104とで構成される。
102、ダイクロイックミラー103及び赤の色分解像
が投光きれるCCD104と、シアン色の色分解像が投
光されるCCD104とで構成される。
光学系より得られる光信号はレンズ101により集束さ
れ、プリズム102内に設けられたダイクロイックミラ
ー103により赤色光学情報と、シアン色光学情報に色
分解される。
れ、プリズム102内に設けられたダイクロイックミラ
ー103により赤色光学情報と、シアン色光学情報に色
分解される。
それぞれの色分解像は各CCD104,105の受光面
で結像されることにより、電気信号に変換された画像信
号が得られる。画像信号は信号処理手段で信号処理きれ
た後、各色信号が書き込み部Bへと出力される。
で結像されることにより、電気信号に変換された画像信
号が得られる。画像信号は信号処理手段で信号処理きれ
た後、各色信号が書き込み部Bへと出力される。
信号処理手段は図示しないが、A/D変換手段の他、演
算処理手段、色分雛手段、2値化手段等の信号処理回路
を含む。
算処理手段、色分雛手段、2値化手段等の信号処理回路
を含む。
書き込み部Bは後述するように、水晶等を使用した光偏
向子からなる偏向器300を有し、色信号により変調さ
れたレーザビームはこの偏向器300によって偏向走査
きれる。
向子からなる偏向器300を有し、色信号により変調さ
れたレーザビームはこの偏向器300によって偏向走査
きれる。
偏向走査が開始されると、レーザビームインデックスセ
ンサー(図示せず)によりビーム走査が検出きれて、第
1の色信号(例えば青信号)によるビーム変調が開始さ
れる。変調されたビームは高圧電源69から所定の高圧
電圧が供給きれた帯電器121によって、一様な帯電が
付与きれた像形成体11上を走査するようになされる。
ンサー(図示せず)によりビーム走査が検出きれて、第
1の色信号(例えば青信号)によるビーム変調が開始さ
れる。変調されたビームは高圧電源69から所定の高圧
電圧が供給きれた帯電器121によって、一様な帯電が
付与きれた像形成体11上を走査するようになされる。
ここで、レーザビームによる主走査と、像形成体11の
回転による副走査とにより、像形成体11上には第1の
色信号に対応する静電像が形成きれることになる。
回転による副走査とにより、像形成体11上には第1の
色信号に対応する静電像が形成きれることになる。
この静電像は、青トナーを収容する現像器123によっ
て現像きれ乏。現像器123には高圧電源70からの所
定のバイアス電圧が印加きれている。現像により青トナ
ー像が形成される。
て現像きれ乏。現像器123には高圧電源70からの所
定のバイアス電圧が印加きれている。現像により青トナ
ー像が形成される。
なお、現像器123のトナー補給はCPU1からの指令
信号に基づいて、トナー補給手段66が制御されること
により、必要時トナーが補給されることになる。
信号に基づいて、トナー補給手段66が制御されること
により、必要時トナーが補給されることになる。
青トナー像はクリーニングブレード127の圧着が解除
された状態で回転され、第1の色信号の場合と同様にし
て第2の色信号(例えば赤信号)に基づき静電像が形成
され、赤トナーを収容する現像器124を使用すること
によって、これが現像されて赤トナー像が形成される。
された状態で回転され、第1の色信号の場合と同様にし
て第2の色信号(例えば赤信号)に基づき静電像が形成
され、赤トナーを収容する現像器124を使用すること
によって、これが現像されて赤トナー像が形成される。
現像器124には高圧電源7oから所定のバイアス電圧
が印加きれるは言うまでもない。
が印加きれるは言うまでもない。
同様にして、第3の色信号(黒信号)に基づき静電像が
形成され、黒トナーが充填された現像器125により、
前回と同様にして現像される。その結果、像形成体11
上には多色トナー像が書き込まれたことになる。
形成され、黒トナーが充填された現像器125により、
前回と同様にして現像される。その結果、像形成体11
上には多色トナー像が書き込まれたことになる。
なお、ここでは3色の多色トナー像の形成について説明
したが、2色又は単色トナー偉を形成することもできる
のは言うまでもない。
したが、2色又は単色トナー偉を形成することもできる
のは言うまでもない。
現像処理としては、上述したように、高圧電源70から
の交流及び直流バイアス電圧が印加された状態において
、像形成体11に向けて各トナーを飛翔させて現像する
ようにした、いわゆる非接触現像の例を示した。
の交流及び直流バイアス電圧が印加された状態において
、像形成体11に向けて各トナーを飛翔させて現像する
ようにした、いわゆる非接触現像の例を示した。
現像器124.125へのトナー補給は、上述と同様に
CPUIからの指令信号に基づき、トナー補給手段67
.68が駆動されるもので、これによって各現像器12
4,125に所定量のトナー量が補給きれる。
CPUIからの指令信号に基づき、トナー補給手段67
.68が駆動されるもので、これによって各現像器12
4,125に所定量のトナー量が補給きれる。
一方、給紙装置141から送り出しロール142及びタ
イミングロール143を介して送給された記録紙Pは、
像形成体110回転とタイミングを合わせられた状態で
、像形成体11の表面上に瀧送される。そして、高圧電
源71から高圧電圧が印加された転写極130により、
多色トナー像が記録紙P上に転写され、かつ分離極13
1により分離される。
イミングロール143を介して送給された記録紙Pは、
像形成体110回転とタイミングを合わせられた状態で
、像形成体11の表面上に瀧送される。そして、高圧電
源71から高圧電圧が印加された転写極130により、
多色トナー像が記録紙P上に転写され、かつ分離極13
1により分離される。
分離された記録紙Pは定着装置132(これは定着ヒー
タ温度制御回路63により所定の温度に常時制御!pす
れている)へと搬送されることにより定着処理がなされ
てカラー画像が得られる。
タ温度制御回路63により所定の温度に常時制御!pす
れている)へと搬送されることにより定着処理がなされ
てカラー画像が得られる。
転写終了した像形成体11はクリーニング装置126に
より清掃され、次の像形成プロセスに備えられる。
より清掃され、次の像形成プロセスに備えられる。
クリーニング装置126においては、ブレード127に
より清掃されたトナーの回収をしやすくするため、ブレ
ード127に近接して設けられた金属ロール128に高
圧電源72から所定の直流電圧が印加される。この金属
ロール128が像形成体11の表面に非接触状態で配置
される。
より清掃されたトナーの回収をしやすくするため、ブレ
ード127に近接して設けられた金属ロール128に高
圧電源72から所定の直流電圧が印加される。この金属
ロール128が像形成体11の表面に非接触状態で配置
される。
ブレード127はクリーニング終了後、圧着を解除され
るが、解除時、取り残される不要トナーを除去するため
、さらに補助クリーニングローラ129が設けられ、こ
のローラ129を像形成体11と反対方向に回転、圧着
することにより、不要トナーが十分に清掃、除去される
。
るが、解除時、取り残される不要トナーを除去するため
、さらに補助クリーニングローラ129が設けられ、こ
のローラ129を像形成体11と反対方向に回転、圧着
することにより、不要トナーが十分に清掃、除去される
。
なお、第1゛図において、蛍光灯85.86を7動する
ための点灯制御回路61はCPU2からの指令信号で制
御される。同様に、ステッピングモータ90もCPU2
の指令信号でその駆動回路62が制a!+すれることに
なる。
ための点灯制御回路61はCPU2からの指令信号で制
御される。同様に、ステッピングモータ90もCPU2
の指令信号でその駆動回路62が制a!+すれることに
なる。
給紙装置141にはセンサ65aが設けられ、その検出
出力は紙サイズ検知回路65に供給きれて、その検出出
力がCPUIに供給される。
出力は紙サイズ検知回路65に供給きれて、その検出出
力がCPUIに供給される。
以上がこの発明を適用したレーザ記録装置の要部の概略
構成であるが、次に各部の構成などを第2図以下を参照
して詳細に説明しよう。
構成であるが、次に各部の構成などを第2図以下を参照
して詳細に説明しよう。
第2図は上述したレーザ記録装置に使用されるこの発明
の要部を示す光走査装置30の、より具体的な関係を示
すものである。
の要部を示す光走査装置30の、より具体的な関係を示
すものである。
半導体レーザ31から出射されたレーザビームはコリメ
ータレンズ32でビーム形状が補正きれたのち、シリン
ドリカルレンズ33、反射ミラー41を通過して偏向器
300に入射せしめられる。
ータレンズ32でビーム形状が補正きれたのち、シリン
ドリカルレンズ33、反射ミラー41を通過して偏向器
300に入射せしめられる。
偏向器300でレーザビームが所定方向に所定の速度で
もって偏向される。
もって偏向される。
偏向器300としては第3図以下に示す光偏向子310
を有した偏向器が使用される。
を有した偏向器が使用される。
偏向きれたレーザビームは走査用レンズ42及びシリン
ドリカルレンズ36を通過することにより像形成体11
上に結像されて静電像が形成される。
ドリカルレンズ36を通過することにより像形成体11
上に結像されて静電像が形成される。
シリンドリカルレンズ33.36は偏向器300に設け
られた反射ミラー(後述する)に、上下方向のあおりが
ある場合、そのあおりを補正するために使用されるもの
である。
られた反射ミラー(後述する)に、上下方向のあおりが
ある場合、そのあおりを補正するために使用されるもの
である。
ここで、一方のシリンドリカルレンズ36は、プラスチ
ック製のレンズを使用することができる。
ック製のレンズを使用することができる。
このようなプラスチックレンズを使用する場合には、レ
ンズの面形状を最適形状に合せることが比較的簡単にで
きるため、光学系全体の性能を向上できるなどの利点が
ある。
ンズの面形状を最適形状に合せることが比較的簡単にで
きるため、光学系全体の性能を向上できるなどの利点が
ある。
しかし、反射ミラーのあおりが非常に小さい場合は、上
述したシリンドリカルレンズ33.36は省略すること
もできる。
述したシリンドリカルレンズ33.36は省略すること
もできる。
走査用レンズ42はレーザビームを像形成体11の表面
に正しく結像させるためと、レーザビームが像形成体1
1上を等速走査できるようにするために使用される。
に正しく結像させるためと、レーザビームが像形成体1
1上を等速走査できるようにするために使用される。
ここで、光偏向子310がもつ固有振動数で振動させた
場合、この光偏向子310に設けられた反射ミラーの偏
向角θは、 θ=A・sinωt ここに A:反射ミラーの最大偏向角 ω:角速度 t:時 間 で表されるような正弦波偏向となる。
場合、この光偏向子310に設けられた反射ミラーの偏
向角θは、 θ=A・sinωt ここに A:反射ミラーの最大偏向角 ω:角速度 t:時 間 で表されるような正弦波偏向となる。
このため、レーザビームのスポット位置をθの関数X(
θ)としたとき、走査レンズ42として、X(θ)=A
−f−arc−8in(θ/A)ただし、fは走査レン
ズ42の焦点距離となる特性を持たせることにより、像
形成体11上におけるレーザビームのスポットの位置を
時間tの関数χ(1)として表わした場合、上式よりX
(t)=A−f・ωt となる。
θ)としたとき、走査レンズ42として、X(θ)=A
−f−arc−8in(θ/A)ただし、fは走査レン
ズ42の焦点距離となる特性を持たせることにより、像
形成体11上におけるレーザビームのスポットの位置を
時間tの関数χ(1)として表わした場合、上式よりX
(t)=A−f・ωt となる。
従って、上述したようにこの走査レンズ42を使用すれ
ば、レーザビームを等速運動に変換することができる。
ば、レーザビームを等速運動に変換することができる。
等速運動によって静電像を形成する場合には歪のない画
質を得ることができる。
質を得ることができる。
きて、このような光学走査系において、偏向器300と
しては、第3図〜第5図に示すような光偏向子310を
使用した偏向器が使用される。 −第3図は偏向器30
0のうち、光偏向子310を図示したものであって、こ
れはフレーム315、反射ミラー312、駆動コイル3
11を有し、駆動コイル311はフレーム315に対し
てリガメント313によって機械的に連結きれる。
しては、第3図〜第5図に示すような光偏向子310を
使用した偏向器が使用される。 −第3図は偏向器30
0のうち、光偏向子310を図示したものであって、こ
れはフレーム315、反射ミラー312、駆動コイル3
11を有し、駆動コイル311はフレーム315に対し
てリガメント313によって機械的に連結きれる。
フレーム315は上下にフランジ315a。
315bを有し、これらフランジ315 a +315
bを含めてその全体がほぼ逆コ字状となるように形成さ
れる。
bを含めてその全体がほぼ逆コ字状となるように形成さ
れる。
横長に形成された反射ミラー312はフレーム315に
対してその片側が実質的に開放きれた状態となるように
構成され、この例では反射ミラー312の上方が機械的
に完全に開放きれた構成となされる。そのため、駆動コ
イル311と下側フランジ315aとの間が図示するよ
うに、リガメント313によって機械的に連結される。
対してその片側が実質的に開放きれた状態となるように
構成され、この例では反射ミラー312の上方が機械的
に完全に開放きれた構成となされる。そのため、駆動コ
イル311と下側フランジ315aとの間が図示するよ
うに、リガメント313によって機械的に連結される。
駆動コイル311と反射ミラー312とは図示するよう
に機械的に連結されている。反射ミラー312の形状に
ついては後述する。
に機械的に連結されている。反射ミラー312の形状に
ついては後述する。
光偏向子310としては、エツチング加工がし易く、弾
性係数の大きな、水晶、ガラス、石英などを使用するこ
とができる。実施例では水晶を使用した場合である。
性係数の大きな、水晶、ガラス、石英などを使用するこ
とができる。実施例では水晶を使用した場合である。
水晶を使用する場合、エツチング加工によって第3図に
示すような形状の光偏向子310が一体形成されるもの
である。
示すような形状の光偏向子310が一体形成されるもの
である。
上述のように、反射ミラー312の一方が実質的に開放
されるように構成するのは次のような理由に基づくもの
である。
されるように構成するのは次のような理由に基づくもの
である。
すなわち、通常考えられる光偏向子310の構成として
は、第6図に示すような構成である。つまり、反射ミラ
ー312はその上下方向ともリガメント313.314
によって連結されている。
は、第6図に示すような構成である。つまり、反射ミラ
ー312はその上下方向ともリガメント313.314
によって連結されている。
このように、上下方向ともリガメント313゜314に
よってフレーム315に連結するような構成を採用する
と、反射ミラー312を左右等しく振ることができなく
なったり、固有振動数が変動したりする。
よってフレーム315に連結するような構成を採用する
と、反射ミラー312を左右等しく振ることができなく
なったり、固有振動数が変動したりする。
すなわち、光偏向子310を所定の直流磁界中に配置す
る関係上、磁界形成手段を有する取り付は部(図示せず
)にこの光偏向子310が取り付は固定される。ここで
、光偏向子と取り付は部とはその(線)i張係数が一般
に相違するから、温度変動に伴なう伸縮の差によって光
偏向子310の伸び量を吸収できない場合が生じる。
る関係上、磁界形成手段を有する取り付は部(図示せず
)にこの光偏向子310が取り付は固定される。ここで
、光偏向子と取り付は部とはその(線)i張係数が一般
に相違するから、温度変動に伴なう伸縮の差によって光
偏向子310の伸び量を吸収できない場合が生じる。
光偏向子310が伸びたりすると、光偏向子310全体
が反り返ることになるから、これによって反射ミラー3
12が左右等角に振れなくなってしまう。反射ミラー3
12の振れ角θが変わると像形成体11上での走査領域
が変動することになって好ましくないからである。
が反り返ることになるから、これによって反射ミラー3
12が左右等角に振れなくなってしまう。反射ミラー3
12の振れ角θが変わると像形成体11上での走査領域
が変動することになって好ましくないからである。
また、光偏向子310の固有振動数は、上下のリガメン
ト313に発生するトルクの和に比例し、それぞれのト
ルクはそれぞれ対応するリガメント313の長とに反比
例することになる。
ト313に発生するトルクの和に比例し、それぞれのト
ルクはそれぞれ対応するリガメント313の長とに反比
例することになる。
従って、上下に一対のリガメント313゜314を設け
る構成では、一対のリガメント313.314の伸縮の
影響が固有振動数foに反映してしまう。つまり、温度
による固有振動数fOの変動が大門くなってしまう。
る構成では、一対のリガメント313.314の伸縮の
影響が固有振動数foに反映してしまう。つまり、温度
による固有振動数fOの変動が大門くなってしまう。
これに対して、第3図に示すように反射ミラー312の
片方を実質的に開放構成とすると、反射ミラー312は
単一のリガメント313の影響しか現れないので、周囲
環境条件が相違することによって、リガメント313が
伸びたりしても、光偏向子310の反りがなくなるので
、振れ角θの変動を大幅に抑制することができる。
片方を実質的に開放構成とすると、反射ミラー312は
単一のリガメント313の影響しか現れないので、周囲
環境条件が相違することによって、リガメント313が
伸びたりしても、光偏向子310の反りがなくなるので
、振れ角θの変動を大幅に抑制することができる。
また、上述したように駆動コイル311に発生するトル
クTは、 T= (G−Ip/l) ・φ ここに、 G;剪断弾性係数 Ipiルミリガメント31断面2火種 モーメント l;リガメント313の長さ φ;ねじれ角(振れ角) また、そのときの固有振動数foは、 fo= (1/2π)(G ・Ip/1) ・ (1
/I)ここに、 ■;光偏向子310の慣性モーメント で表わされることから、温度による固有振動数foへの
影響も極力抑えることができる。
クTは、 T= (G−Ip/l) ・φ ここに、 G;剪断弾性係数 Ipiルミリガメント31断面2火種 モーメント l;リガメント313の長さ φ;ねじれ角(振れ角) また、そのときの固有振動数foは、 fo= (1/2π)(G ・Ip/1) ・ (1
/I)ここに、 ■;光偏向子310の慣性モーメント で表わされることから、温度による固有振動数foへの
影響も極力抑えることができる。
第4図は下部リガメントを開放するようにした構成の具
体例である。従って、上部リガメント314に駆動コイ
ル311及び反射ミラー312が夫々機械的に連結され
て、光偏向子310が構成されるものである。
体例である。従って、上部リガメント314に駆動コイ
ル311及び反射ミラー312が夫々機械的に連結され
て、光偏向子310が構成されるものである。
第5図は、ざらに他の例を示すもので、この例では、リ
ガメントとして上部、下部の各リガメント313.31
4が使用きれるが、この例では、下部リガメント313
に発生するトルクT1に対して上部リガメント314に
発生するトルクT2を無視できるようにその構成が選定
きれる。具体的には、下部リガメント313に対して上
部リガメント314の方が、その太さが1/2以下とな
るように選定きれる。
ガメントとして上部、下部の各リガメント313.31
4が使用きれるが、この例では、下部リガメント313
に発生するトルクT1に対して上部リガメント314に
発生するトルクT2を無視できるようにその構成が選定
きれる。具体的には、下部リガメント313に対して上
部リガメント314の方が、その太さが1/2以下とな
るように選定きれる。
このようにすれば、上部リガメント314が反射ミラー
312に連結されていても、下部リガメント313が支
配的となるので、反射ミラー312の片方は実質的に開
放きれた構成と見做すことができる。従って、第3図と
同様な作用を得ることができる。
312に連結されていても、下部リガメント313が支
配的となるので、反射ミラー312の片方は実質的に開
放きれた構成と見做すことができる。従って、第3図と
同様な作用を得ることができる。
上述のような構成において、光偏向子310として使用
される水晶板の厚みは、その厚とが厚くなるほど、光偏
向子310がもつ固有振動数fOが高くなるが、その反
面、加工が困難になったり、振れ角が小さくなってしま
うために、その厚みは0.1mm〜0.5mm程度が望
ましい。上述のあおりを考慮すると、0.2mm〜0.
5mm程度が望ましい値である。
される水晶板の厚みは、その厚とが厚くなるほど、光偏
向子310がもつ固有振動数fOが高くなるが、その反
面、加工が困難になったり、振れ角が小さくなってしま
うために、その厚みは0.1mm〜0.5mm程度が望
ましい。上述のあおりを考慮すると、0.2mm〜0.
5mm程度が望ましい値である。
水晶板を加工して光偏向子310を形成する場合、その
加工手段は通常、上述したようにフォトリゾグラフィー
とエツチング技術が応用されるから、これによって微細
加工が可能になる。
加工手段は通常、上述したようにフォトリゾグラフィー
とエツチング技術が応用されるから、これによって微細
加工が可能になる。
エツチング加工きれた光偏向子310の表面は、電気的
な抵抗を下げるために、クロムメッキ処理後、通常銀メ
ッキが施きれる。
な抵抗を下げるために、クロムメッキ処理後、通常銀メ
ッキが施きれる。
また、反射ミラー312は特に光源として半導体レーザ
を使用する場合、その反射率を上げるため、金、銅、又
はアルミ等のメッキ処理が施される。ざらに、反射ミラ
ー3120表面の傷や、酸化を防ぐため、メッキ処理後
の表面にSiO又は5i02等の保護膜をコーティング
することもできる。
を使用する場合、その反射率を上げるため、金、銅、又
はアルミ等のメッキ処理が施される。ざらに、反射ミラ
ー3120表面の傷や、酸化を防ぐため、メッキ処理後
の表面にSiO又は5i02等の保護膜をコーティング
することもできる。
反射ミラー312は次のような形状に選定されたものが
使用される。
使用される。
すなわち、コリメータレンズ32を通過したレーザビー
ムの形状は、第7図Aに示すような形状となきれている
のに対し、これがシリンドリカルレンズ33を通過する
ことにより、同図已に示すような横長の楕円形状に変形
される。従って、反射ミラー312の形状としては、主
走査方向に向って長くなる長方形状のものを使用すれば
よい。
ムの形状は、第7図Aに示すような形状となきれている
のに対し、これがシリンドリカルレンズ33を通過する
ことにより、同図已に示すような横長の楕円形状に変形
される。従って、反射ミラー312の形状としては、主
走査方向に向って長くなる長方形状のものを使用すれば
よい。
このような観点から、反射ミラー312としては、第8
図に示すような種々の形状をとり得る。
図に示すような種々の形状をとり得る。
同図Aは、長方形状をなし、同図Bはひし形影状であり
、同図Cは長方形の各四辺の隅を切り落とした状態の形
状であり、又同図りは横長の楕円形状をなす。
、同図Cは長方形の各四辺の隅を切り落とした状態の形
状であり、又同図りは横長の楕円形状をなす。
高速で反射ミラー312を振動きせるような場合には、
特に空気抵抗が問題となるので、このような場合には、
同図りに示す様な楕円形状をなす反射ミラーとすれば好
都合である。
特に空気抵抗が問題となるので、このような場合には、
同図りに示す様な楕円形状をなす反射ミラーとすれば好
都合である。
反射ミラー312の横方向の長きは走査用レンズ42の
焦点距離、像形成体11上に結像されるビームスポット
の径、あるいは像形成体11上における走査幅等によっ
て相違するが、実験によれば、4〜10mm程度が望ま
しい値である。
焦点距離、像形成体11上に結像されるビームスポット
の径、あるいは像形成体11上における走査幅等によっ
て相違するが、実験によれば、4〜10mm程度が望ま
しい値である。
きて、光偏向子310は外部信号によって駆動される。
光偏向子310を使用した他励式の駆動回路の一例を第
9図に示す。
9図に示す。
第9図において、330は正弦波発振器を示し、これは
RC回路や水晶振動子を使用した発振器を使用すること
ができる。
RC回路や水晶振動子を使用した発振器を使用すること
ができる。
水晶振動子を使用する場合には、その固有発振周波数を
所定の値に分周したのちローパスフィルターよって正弦
波状に波形成形したものを使用すればよい。
所定の値に分周したのちローパスフィルターよって正弦
波状に波形成形したものを使用すればよい。
ここで、その発振周波数つまり、駆動コイル311に対
する駆動周波数について説明する。
する駆動周波数について説明する。
光偏向子310は上述したように、固有振動数foをも
ち、この固有振動数foに対する振れ角θの共振特性は
第10図に示すようになる。
ち、この固有振動数foに対する振れ角θの共振特性は
第10図に示すようになる。
第10図の共振特性からも明らかなように、固有振動数
foから外れた周波数において駆動しようとすると、入
力電流に対する振れ角への効率が低下し、固有振動数f
Oで振動させた場合と同等の振れ角θを得るためには、
非常に大きな入力電流を必要とする。
foから外れた周波数において駆動しようとすると、入
力電流に対する振れ角への効率が低下し、固有振動数f
Oで振動させた場合と同等の振れ角θを得るためには、
非常に大きな入力電流を必要とする。
しかし、あまり大きな入力電流を駆動コイル311に流
すと、このコイルが焼損する恐れがあり、故障の原因と
なる。そのため、あまり大ぎな電流を駆動電流として使
用することができない。
すと、このコイルが焼損する恐れがあり、故障の原因と
なる。そのため、あまり大ぎな電流を駆動電流として使
用することができない。
また、偏向子310の固有振動数foにバラツキが生じ
ることも考えられ、そのような場合には駆動周波数fの
統一を図るために固有振動数f。
ることも考えられ、そのような場合には駆動周波数fの
統一を図るために固有振動数f。
以外の周波数で駆動コイル311を駆動きせる場合にお
いても、その駆動周波数fと固有振動数f−oとの関係
は、 If−fol≦fo/Q とすることが望ましい。ここで、Qは共振特性の共振の
鋭とを示す。
いても、その駆動周波数fと固有振動数f−oとの関係
は、 If−fol≦fo/Q とすることが望ましい。ここで、Qは共振特性の共振の
鋭とを示す。
すなわち、製造上のバラツキを考慮すると固有振動数f
oを、駆動周波数fに等しくなるように加工することが
困難であることから、その固有振動数foとしては、駆
動周波数fより±fo/Q程度の範囲内にあるときに限
り、その光偏向子310を使用しようとするものである
。
oを、駆動周波数fに等しくなるように加工することが
困難であることから、その固有振動数foとしては、駆
動周波数fより±fo/Q程度の範囲内にあるときに限
り、その光偏向子310を使用しようとするものである
。
±fo/Q程度のずれの範囲内では、必要な振れ角θを
得るため、の駆動電流は、差程大きくならないからであ
る。ただし、駆動周波数fとしては、常に一定である。
得るため、の駆動電流は、差程大きくならないからであ
る。ただし、駆動周波数fとしては、常に一定である。
Qとしては、10〜200程度の共振鋭度をもった光偏
向子310が使用きれる。
向子310が使用きれる。
このようなことから、正弦波発振器330の周波数とし
ては上式にかなうような範囲の周波数に設定されるもの
である。
ては上式にかなうような範囲の周波数に設定されるもの
である。
正弦波発振器3.30の出力、つまり駆動信号は次段の
オフセット調整器331に供給されて、そのDCオフセ
ットが調整される。
オフセット調整器331に供給されて、そのDCオフセ
ットが調整される。
偏向器300を光学走査系に設置する場合において、そ
の取り付は位置が設計値通りでない場合には、第11図
に示すように、駆動信号のDCレベル(1点鎖線図示)
を調整することにより、左右の振れ位置を調整すること
が可能になる。
の取り付は位置が設計値通りでない場合には、第11図
に示すように、駆動信号のDCレベル(1点鎖線図示)
を調整することにより、左右の振れ位置を調整すること
が可能になる。
このようなことから、オフセット調整器331において
は、そのDCレベルを調整することにより、像形成体1
1における走査位置を規定通りの走査位置となるように
している。
は、そのDCレベルを調整することにより、像形成体1
1における走査位置を規定通りの走査位置となるように
している。
オフセット調整された駆動信号は振幅調整器332にお
いてその走査幅が調整される。
いてその走査幅が調整される。
この調整法の一例としては、本出願人が既に開示した特
願昭61−81296号に述べた方法を用いることがで
きる。
願昭61−81296号に述べた方法を用いることがで
きる。
この方法は光偏向子310の振れ角を調整するためのも
のである。この場合、像形成体11上における走査幅を
検出し、その検出出力で振幅調整器332の振幅を調整
すれば、走査幅を常に一定の値に制御することが可能に
なる。
のである。この場合、像形成体11上における走査幅を
検出し、その検出出力で振幅調整器332の振幅を調整
すれば、走査幅を常に一定の値に制御することが可能に
なる。
DCオフセット及び振幅がそれぞれ調整された駆動信号
は出力アンプ333を介して上述した駆動コイル311
に供給される。
は出力アンプ333を介して上述した駆動コイル311
に供給される。
きて、第12図は上述したレーザ記録装置における緒特
性のデータを示すものであって、この表において、タイ
プIとは記録紙の最大用紙サイズがA4判までのもので
あり、タイプ2とはA3判までのものである。
性のデータを示すものであって、この表において、タイ
プIとは記録紙の最大用紙サイズがA4判までのもので
あり、タイプ2とはA3判までのものである。
このように記録紙サイズが相違することによって記録ス
ピード、ざらに解像度が相違することになるから、この
ような条件の相違にともなって駆動周波数も適宜選定さ
れる。
ピード、ざらに解像度が相違することになるから、この
ような条件の相違にともなって駆動周波数も適宜選定さ
れる。
ざらに、このように記録紙サイズが異なる場合には、当
然に反射ミラーの振れ角も異なることから、これによっ
て記録用ビーム振れ角も相違することになる。
然に反射ミラーの振れ角も異なることから、これによっ
て記録用ビーム振れ角も相違することになる。
なお、反射ミラー312の形はいずれも楕円形状が好ま
しい。
しい。
ところで、第1図に示したレーザ記録装置において使用
することができる現像器123〜125の一例を第13
図に示す。これらの基本構成はいずれもほぼ同一である
ため、そのうちの1つ例えば現像器123の構成につい
て説明しよう。
することができる現像器123〜125の一例を第13
図に示す。これらの基本構成はいずれもほぼ同一である
ため、そのうちの1つ例えば現像器123の構成につい
て説明しよう。
図において、421はハウジングを示し、このハウジン
グ421内には円筒状のスリーブ422が回転自在に収
納される。スリーブ422内にはN、S8極を有する磁
気ロール423が設けられる。スリーブ422の外周面
には層規制片424が圧接され、スリーブ422に付着
した現像剤の層厚が所定の厚みとなるように規制きれる
。所定の厚みとは、10〜500μmのうち、予め規定
された値をいう。
グ421内には円筒状のスリーブ422が回転自在に収
納される。スリーブ422内にはN、S8極を有する磁
気ロール423が設けられる。スリーブ422の外周面
には層規制片424が圧接され、スリーブ422に付着
した現像剤の層厚が所定の厚みとなるように規制きれる
。所定の厚みとは、10〜500μmのうち、予め規定
された値をいう。
ハウジング421内にはさらに第1及び第2の撹拌部材
425,426が設けられる。現像剤溜り429にある
現像剤りは、反時計方向に回転する第1の撹拌部材42
5と、第1の撹拌部材425とは逆方向に、しかも互い
に重畳するように回転する第2の撹拌部材426とによ
って十分撹拌混合され、撹拌混合された現像剤りは、互
いに逆方向に回転するスリーブ422と磁気ロール42
3との回転搬送力により、スリーブ422の表面に付着
搬送される。
425,426が設けられる。現像剤溜り429にある
現像剤りは、反時計方向に回転する第1の撹拌部材42
5と、第1の撹拌部材425とは逆方向に、しかも互い
に重畳するように回転する第2の撹拌部材426とによ
って十分撹拌混合され、撹拌混合された現像剤りは、互
いに逆方向に回転するスリーブ422と磁気ロール42
3との回転搬送力により、スリーブ422の表面に付着
搬送される。
像形成体11上に付着した現像剤りによって、この像形
成体11に形成きれた静電潜像が非接触状態で現像きれ
る。
成体11に形成きれた静電潜像が非接触状態で現像きれ
る。
なお、現像時には、電源430から供給きれる現像バイ
アス信号が、スリーブ422に印加される。現像バイア
ス信号は電源430から供給きれるが、この現像バイア
ス信号は像形成体11−の非露光部の電位とほぼ同電位
に選定された直流成分と、これに重畳された交流成分よ
りなる。
アス信号が、スリーブ422に印加される。現像バイア
ス信号は電源430から供給きれるが、この現像バイア
ス信号は像形成体11−の非露光部の電位とほぼ同電位
に選定された直流成分と、これに重畳された交流成分よ
りなる。
その結果、スリーブ422上の現像剤りのトナーTのみ
が選択的に潜像化された像形成体11の表面に移行する
ことによってその表面上に付着きれて、現像処理が行な
われることになる。
が選択的に潜像化された像形成体11の表面に移行する
ことによってその表面上に付着きれて、現像処理が行な
われることになる。
なお、427は補給トナー容器、428はトナー補給ロ
ーラである。431は現像領域を示す。
ーラである。431は現像領域を示す。
現像剤としては、2成分現像剤が用いられ、現像バイア
スを印加していない状態では、像形成体11と現像剤り
とが接触しない状態で、しかも交流バイアス印加による
振動電界の下で、トナーTを飛翔させ、像形成体11の
静電像に選択的に付着ぎせて現像するようにしている。
スを印加していない状態では、像形成体11と現像剤り
とが接触しない状態で、しかも交流バイアス印加による
振動電界の下で、トナーTを飛翔させ、像形成体11の
静電像に選択的に付着ぎせて現像するようにしている。
このような非接触での現像方法を用いる場合には、像形
成体11上に青トナー像、赤トナー像、黒トナー像等か
らなる多色トナー像を順次現像するとき、先のトナー像
を後の現像で損傷したり、異なる色のトナーが混入する
ことがなく、シかも薄層現像を実現できるなどの利点を
有する。
成体11上に青トナー像、赤トナー像、黒トナー像等か
らなる多色トナー像を順次現像するとき、先のトナー像
を後の現像で損傷したり、異なる色のトナーが混入する
ことがなく、シかも薄層現像を実現できるなどの利点を
有する。
きて、現像剤として上述したような2成分現住を使用す
る場合においては、現像剤の厚みは、厚みが2000u
m以下、好ましくは1000μm以下、就中10〜50
0um、更に好ましくは、10〜400μmという従来
にない薄い現像剤層となる。この場合、像形成体11と
スリーブ422との間隙を小さくして現像するようにな
される。
る場合においては、現像剤の厚みは、厚みが2000u
m以下、好ましくは1000μm以下、就中10〜50
0um、更に好ましくは、10〜400μmという従来
にない薄い現像剤層となる。この場合、像形成体11と
スリーブ422との間隙を小さくして現像するようにな
される。
なお、現像剤のキャリアとトナーとの結合力やキャリア
とスリーブ422との間の結合力が弱い場合であっても
、現像剤層を極く薄くしであるために、スリーブ422
上に十分強く付着されている。そのため、トナー飛散等
を生ずることがない。
とスリーブ422との間の結合力が弱い場合であっても
、現像剤層を極く薄くしであるために、スリーブ422
上に十分強く付着されている。そのため、トナー飛散等
を生ずることがない。
現像剤層を薄層化して像形成体11とスリーブ422と
の間隙を小きくすれば、トナーを飛ばすに要する振動電
界を低くできる。その結果、現像バイアス電圧を低くす
ることができる。
の間隙を小きくすれば、トナーを飛ばすに要する振動電
界を低くできる。その結果、現像バイアス電圧を低くす
ることができる。
従って、トナー飛散はこの点からも軽減される他、スリ
ーブ面からの現像バイアスに基づくリーク放電等が刷部
きれるなどの利点がある。
ーブ面からの現像バイアスに基づくリーク放電等が刷部
きれるなどの利点がある。
また、像形成体11とスリーブ422との間隙を小さく
した場合、潜像により現像領域431(像形成体11と
スリーブ422とが対向する空間領域)に形成される電
界強度が大きくなり、その結果、階調の微妙な変化や細
かなパターンもよく現像できるようになる。
した場合、潜像により現像領域431(像形成体11と
スリーブ422とが対向する空間領域)に形成される電
界強度が大きくなり、その結果、階調の微妙な変化や細
かなパターンもよく現像できるようになる。
現住層を薄くすれば、一般に現性領域に攬送されるトナ
ーの量は少なくなり、現像量も少なくなる。搬送量を大
きくするには、スリーブを高速で回転させることが効果
的である。
ーの量は少なくなり、現像量も少なくなる。搬送量を大
きくするには、スリーブを高速で回転させることが効果
的である。
ただし、像形成体11とスリーブ422との線速度比が
1=10になると、現像されるトナーが潜像面に対して
持つ平行な速度成分が大きくなり、現像に方向性が現れ
、画質が劣化する。
1=10になると、現像されるトナーが潜像面に対して
持つ平行な速度成分が大きくなり、現像に方向性が現れ
、画質が劣化する。
このことから薄層の下限として、スリーブ面上に少なく
とも0.04mg/cm2程度の密度でトナーが付着し
ている状態であることが必要である。一般には、スリー
ブ422の線速度をVs l。
とも0.04mg/cm2程度の密度でトナーが付着し
ている状態であることが必要である。一般には、スリー
ブ422の線速度をVs l。
像形成体11の線速度をVd、スリーブ422上の薄層
中のトナー量をMtとするとき、IVs l/Vd l
・Mt≧0.4 (mg/cm”)IVsl/Vdl
≦10 という条件を満たす必要がある。
中のトナー量をMtとするとき、IVs l/Vd l
・Mt≧0.4 (mg/cm”)IVsl/Vdl
≦10 という条件を満たす必要がある。
現像効率を考慮、すれば、
IVs 1/Vd l ・Mt≧0.5 (mg/cm
2)IVsl/Vdl≦8 とするのが好ましく、更に実験結果からは、l Vs
l/Vd I ・Mt 2:0.5 (mg/cm
2)IVsL/Vdl ≦5 であることがより好ましいことが判った。
2)IVsl/Vdl≦8 とするのが好ましく、更に実験結果からは、l Vs
l/Vd I ・Mt 2:0.5 (mg/cm
2)IVsL/Vdl ≦5 であることがより好ましいことが判った。
このときの現像剤中のトナーとキャリアとの比は、前記
したように単位体積中のトナーとキャリアとの総表面積
の比が0.5〜2とのなるのが望ましい。
したように単位体積中のトナーとキャリアとの総表面積
の比が0.5〜2とのなるのが望ましい。
以上のような条件に設定すれば、薄層中のトナーを効率
よく現像することができ、現像性は安定しており、良好
な画質を得ることができる。
よく現像することができ、現像性は安定しており、良好
な画質を得ることができる。
薄層の現像剤層を形成する手段としては、スリーブ42
2に対して弾性的に軽度に圧接きれた圧接板からなる層
規制片424が好ましく用いられる。
2に対して弾性的に軽度に圧接きれた圧接板からなる層
規制片424が好ましく用いられる。
この層規制片424は、スリーブ422に対し、先端が
スリーブ回転の上流を向くように押圧きれた弾性板で構
成されたものである。現像剤をスリーブ422と層規制
片424の間をすり抜けさせることにより薄層が形成さ
れる。
スリーブ回転の上流を向くように押圧きれた弾性板で構
成されたものである。現像剤をスリーブ422と層規制
片424の間をすり抜けさせることにより薄層が形成さ
れる。
層規制片424の先端とスリーブ422の間隙を0.0
8m+a以上とすると、取付は精度や機械的精度のバラ
ツキに対し安定に一定量のトナーを搬−送することがで
きる。更に、先端の間隙を0.11以上とすれば安定度
が増すので好ましい。
8m+a以上とすると、取付は精度や機械的精度のバラ
ツキに対し安定に一定量のトナーを搬−送することがで
きる。更に、先端の間隙を0.11以上とすれば安定度
が増すので好ましい。
勿論、先端の間隙を徒に大きくとることは望ましいこと
ではなく、この間隙を5mm以上にすると、現像剤すべ
ての均一性が崩れるのがU察きれた。
ではなく、この間隙を5mm以上にすると、現像剤すべ
ての均一性が崩れるのがU察きれた。
次に、薄層化された現像剤層は現像領域に搬送された像
形成体11の静電像を非接触で現像することとなるが、
そのとき好ましい現像が達成されるには、以下のような
条件式(1)及び(2)を満たせばよいことが判明した
。
形成体11の静電像を非接触で現像することとなるが、
そのとき好ましい現像が達成されるには、以下のような
条件式(1)及び(2)を満たせばよいことが判明した
。
1 (vs l−nωmh’ /3)/Vd 1≦1
0 ・・・・(1) 1 (vs 1−nωmh’ /3)/Vd I ・
mt≧0.4 [mg/cm2]・・・・(2)ここに
、 Vslはスリーブの線速度[mm/see ]nは磁気
ロールの磁極数[極コ ωmは磁気ロールの回転角速度[rad ian/se
e]h′は磁気ブラシの高き[mm] Vdは像形成体の線速度[膳m/see ]mmは前記
スリーブの単位面積 当りのトナー付着量[mg/cm2] を表わす。
0 ・・・・(1) 1 (vs 1−nωmh’ /3)/Vd I ・
mt≧0.4 [mg/cm2]・・・・(2)ここに
、 Vslはスリーブの線速度[mm/see ]nは磁気
ロールの磁極数[極コ ωmは磁気ロールの回転角速度[rad ian/se
e]h′は磁気ブラシの高き[mm] Vdは像形成体の線速度[膳m/see ]mmは前記
スリーブの単位面積 当りのトナー付着量[mg/cm2] を表わす。
V s 1 +0mは像形成体11の移動に対して同方
向となるとき正とする。また、磁気ブラシの寓ざとは、
スリーブ内にある磁気の上に穂立ちした、スリーブ上の
磁気ブラシの平均の高ざをいう。具体的には、 スリーブの線速度Vslは、 100〜1000100O/sec 磁極数nは、4〜16 磁気ロールの回転角速度ωmは、 30〜150 radian/see 磁気ブラシの高さh′は、50〜400um像形成体1
1の線速度Vdは、 30〜5000 mm/sec スリーブの単位面積当りのトナー付着量mtは、30〜
1oII1g/cm2 ときれる。
向となるとき正とする。また、磁気ブラシの寓ざとは、
スリーブ内にある磁気の上に穂立ちした、スリーブ上の
磁気ブラシの平均の高ざをいう。具体的には、 スリーブの線速度Vslは、 100〜1000100O/sec 磁極数nは、4〜16 磁気ロールの回転角速度ωmは、 30〜150 radian/see 磁気ブラシの高さh′は、50〜400um像形成体1
1の線速度Vdは、 30〜5000 mm/sec スリーブの単位面積当りのトナー付着量mtは、30〜
1oII1g/cm2 ときれる。
これらの関係は好ましい現像を達成するための一つの目
安となるが、像形成体11とスリーブ422の間隔d及
びバイアス電圧の大きき等により変化する。
安となるが、像形成体11とスリーブ422の間隔d及
びバイアス電圧の大きき等により変化する。
このような要因を考慮した好ましい現像条件は下記式に
より示きれる。
より示きれる。
5≦Vp−p/(d−h”)≦50 (KV/mm)・
・・・・・(3) ここに、 vp−pは、交流バイアスの ピーク間電圧(KV) dは、像形成体とスリーブとの間隔(μm)h“は、磁
気ブラシの最大高き(μm)を表わす。
・・・・・(3) ここに、 vp−pは、交流バイアスの ピーク間電圧(KV) dは、像形成体とスリーブとの間隔(μm)h“は、磁
気ブラシの最大高き(μm)を表わす。
磁気ブラシの最大高きとは、スリーブ422内にある磁
極上に穂立した磁気ブラ゛シの最大高さをいう。
極上に穂立した磁気ブラ゛シの最大高さをいう。
なお、第14図には非接触ジャンピングによる現像にお
ける各部の条件を説明しである。第15図には現像剤の
具体例を示しである。第16図はその時の現像バイアス
条件を示しである。
ける各部の条件を説明しである。第15図には現像剤の
具体例を示しである。第16図はその時の現像バイアス
条件を示しである。
なお、上述した現像方式の他、本出願人が先に提示した
特開昭60−176069号公報に開示されている現像
装置もこの発明に係る画像記録装置に適用することがで
きる。
特開昭60−176069号公報に開示されている現像
装置もこの発明に係る画像記録装置に適用することがで
きる。
上記公報に開示された装置では、磁気ロールは回転せず
、また固定磁石を用いるので、機構が藺単になる。
、また固定磁石を用いるので、機構が藺単になる。
ところで、偏向器300の光偏向子として第3図以下に
示した光偏向子310を使用する場合においては、回転
多面鏡による走査と異なり、往復走査が可能になる。こ
のような往復走査を採用する場合、光学走査系としては
、第17図に示すような構成とすればよい。
示した光偏向子310を使用する場合においては、回転
多面鏡による走査と異なり、往復走査が可能になる。こ
のような往復走査を採用する場合、光学走査系としては
、第17図に示すような構成とすればよい。
すなわち、走査方向の前後する方向にそれぞれインデッ
クスセンサー39.45を配することにより、レーザビ
ームの走査開始と走査終了(ビームの戻りであるから、
走査開始ともいえる)を検出することができるから、対
応する画像情報を像形成体11上に記録することができ
る。
クスセンサー39.45を配することにより、レーザビ
ームの走査開始と走査終了(ビームの戻りであるから、
走査開始ともいえる)を検出することができるから、対
応する画像情報を像形成体11上に記録することができ
る。
なお、第17図において、44は反射ミラーを示す。
ざて、第1図に示したこの発明に係る画像形成装置は簡
易形のカラー画像記録装置に適用した場合であるが、白
黒用の画像記録装置にも適用することができる。
易形のカラー画像記録装置に適用した場合であるが、白
黒用の画像記録装置にも適用することができる。
第18図は、この白黒用の画像記録装置の一例を示すも
のである。
のである。
白黒画像信号によって変調されたレーザビームは、光学
走査系510に設けられた偏向器300に入射し、その
反射ミラー312のミラー表面で反射されたのち、走査
レンズ42、シリンドリカルレンズ36およびミラー4
6を経て像形成体11の周囲に照射される。
走査系510に設けられた偏向器300に入射し、その
反射ミラー312のミラー表面で反射されたのち、走査
レンズ42、シリンドリカルレンズ36およびミラー4
6を経て像形成体11の周囲に照射される。
像形成体11は、無端のベルト状感光体520であって
、3本の感光体支持ローラ521゜522.523によ
って搬送台524の上面を反時計方向に回転、搬送され
る。この回転駆動に際しては、削具ってその表面には帯
電転写極525により所定の電荷が与えられているので
、前述したレーザビームの照射によって画像情報に対応
した静電?J作が形成される。
、3本の感光体支持ローラ521゜522.523によ
って搬送台524の上面を反時計方向に回転、搬送され
る。この回転駆動に際しては、削具ってその表面には帯
電転写極525により所定の電荷が与えられているので
、前述したレーザビームの照射によって画像情報に対応
した静電?J作が形成される。
静電像は現住器としても機能する現像ローラ526によ
ってトナーが供給されて、静電像がトナー像となされる
。
ってトナーが供給されて、静電像がトナー像となされる
。
その後、搬送台524の下方に搬送きれるが、一方、こ
れに並行して装置に取付けられた自動給紙装置530か
らは給紙ローラ531の動作によって記録紙が1枚宛装
置内に搬入され、その先端がセンサ541で検出され、
その検出出力によって第2給紙ローラ540が回転を始
めて記録紙をさらに送り込む。そして、その先端を再度
検知したセンサ542の作用によって第2給紙ローラ5
40が停止され、前述したトナー像とのタイミングが調
整されたあと回転が再開されて記録紙の句送が継続され
るようになっている。
れに並行して装置に取付けられた自動給紙装置530か
らは給紙ローラ531の動作によって記録紙が1枚宛装
置内に搬入され、その先端がセンサ541で検出され、
その検出出力によって第2給紙ローラ540が回転を始
めて記録紙をさらに送り込む。そして、その先端を再度
検知したセンサ542の作用によって第2給紙ローラ5
40が停止され、前述したトナー像とのタイミングが調
整されたあと回転が再開されて記録紙の句送が継続され
るようになっている。
かくして記録紙を一体とした感光体520は、帯電転写
極525において、そのトナー像を記録紙に転写したの
ち、この記録紙が分離され、レーザビームの全面露光を
受けて除霜きれる。その後、清掃手段527によって残
留トナーの付着力を弱め、次いで現像ローラ526のも
つクリーニング作用によって取り除くようになっている
。
極525において、そのトナー像を記録紙に転写したの
ち、この記録紙が分離され、レーザビームの全面露光を
受けて除霜きれる。その後、清掃手段527によって残
留トナーの付着力を弱め、次いで現像ローラ526のも
つクリーニング作用によって取り除くようになっている
。
なお、補助清掃手段527は絶縁性繊維を使用したブラ
シ用の装置で、先行したサイクルにおいて形成きれる静
電潜像の帯電に同等支障を及ぼさない形式のものとなっ
ている。
シ用の装置で、先行したサイクルにおいて形成きれる静
電潜像の帯電に同等支障を及ぼさない形式のものとなっ
ている。
かくして、感光体520は再び帯電転写極525におい
て電荷が付与きれて、新たな静電潜像を形成するべく次
なる回転、搬送のサイクルに移るが、一方ではその間に
トナー像の転写を受けた記録紙は感光体支持ローラ52
1において感光体520の周面から剥離される。その後
、定着ローラ550においてトナーを溶融固着したあと
、分離爪551によって分離され、排紙ローラ552に
導かれると共に、除電ブラシ553によって残留電位が
除かれ、記録紙は光学走査系510の上面に形成された
排紙面に排出される。
て電荷が付与きれて、新たな静電潜像を形成するべく次
なる回転、搬送のサイクルに移るが、一方ではその間に
トナー像の転写を受けた記録紙は感光体支持ローラ52
1において感光体520の周面から剥離される。その後
、定着ローラ550においてトナーを溶融固着したあと
、分離爪551によって分離され、排紙ローラ552に
導かれると共に、除電ブラシ553によって残留電位が
除かれ、記録紙は光学走査系510の上面に形成された
排紙面に排出される。
このような白黒用のレーザ記録装置においてもこの発明
においては、駆動周波数fと固有振動数fOとの関係が
上述したように選定きれた光偏向子310を有する偏向
器300が使用されるものである。
においては、駆動周波数fと固有振動数fOとの関係が
上述したように選定きれた光偏向子310を有する偏向
器300が使用されるものである。
[発明の効果]
以上説明したように、この発明によれば、光偏向子とし
て、反射ミラーの片方が実質的に開放きれた光偏向子を
使用するようにしたので、光偏向子とその取り付は部の
線膨張係数が相違しても、その相違に基づいて光偏向子
がたわんだりすることがない。
て、反射ミラーの片方が実質的に開放きれた光偏向子を
使用するようにしたので、光偏向子とその取り付は部の
線膨張係数が相違しても、その相違に基づいて光偏向子
がたわんだりすることがない。
そのため、光偏向子のたわみにより生ずる反射ミラーの
左右振れ角が相違して像形成体上の記録領域が温度によ
って変動したり、あるいは光偏向子における固有振動数
の変動を効果的に抑制することができる。
左右振れ角が相違して像形成体上の記録領域が温度によ
って変動したり、あるいは光偏向子における固有振動数
の変動を効果的に抑制することができる。
また、光偏向子を使用することによって、従来よりも逸
かに信頼性が高く、高画質の画像形成装置を実現するこ
とができる。従来装置と比較すれば次のようになる。
かに信頼性が高く、高画質の画像形成装置を実現するこ
とができる。従来装置と比較すれば次のようになる。
第1に、光偏向子そのものが非常に小型であるから、回
転多面鏡を使用する場合に比し、小型化を達成すること
ができると共に、モータを回転駆動源として使用してい
ないために、騒音がなく、高速走査するときでも、常時
安定した偏向用の振動を実現することができる。
転多面鏡を使用する場合に比し、小型化を達成すること
ができると共に、モータを回転駆動源として使用してい
ないために、騒音がなく、高速走査するときでも、常時
安定した偏向用の振動を実現することができる。
第2に、機械式振動ミラーを使用するものに比し、高速
走査が可能であるばかりでなく、振れ角の大きな小型の
偏向器を実現することができる。
走査が可能であるばかりでなく、振れ角の大きな小型の
偏向器を実現することができる。
第3に、光偏向子はエツチング処理などによって形成さ
れるため、精度が高り、シかも製品にバラツキがない。
れるため、精度が高り、シかも製品にバラツキがない。
しかも、リガメント部分も弾性係数の大きな材料で構成
きれているから、機械式振動ミラーで使用されている金
属棒のような金涙疲労が少なく、長期にわたって安定な
動作を期待できる。
きれているから、機械式振動ミラーで使用されている金
属棒のような金涙疲労が少なく、長期にわたって安定な
動作を期待できる。
このようなこと−から、この発明に係る画像形成装置は
、その信頼性が非常に高く、それに伴って、高信頼性の
記録装置を提供することができる。
、その信頼性が非常に高く、それに伴って、高信頼性の
記録装置を提供することができる。
第4に、光偏向子は一体成形であるため、太きな振れ角
、高い固有振動数が得られるから、記録紙サイズの大き
なもので、より高速記録を行う装置に適用して極めて好
適である。
、高い固有振動数が得られるから、記録紙サイズの大き
なもので、より高速記録を行う装置に適用して極めて好
適である。
第一5に、光偏向器の反射ミラー面がビームスポットに
比べそれ径大ぎくないから、反射面での光散乱の影響が
少ない。また、光偏向子は一体成形であるため、周囲温
度や環境条件の変化があっても、ミラーの安定した振動
が得られる。そのため、規則的なビーム走査が行なえる
。従って、高速記録であっても、常に良好な最終画像か
えられる。
比べそれ径大ぎくないから、反射面での光散乱の影響が
少ない。また、光偏向子は一体成形であるため、周囲温
度や環境条件の変化があっても、ミラーの安定した振動
が得られる。そのため、規則的なビーム走査が行なえる
。従って、高速記録であっても、常に良好な最終画像か
えられる。
以上のことから、この発明に係る光偏向子を有した画像
形成装置は、上述したように簡易形のカラー複写機、あ
るいはレーザプリンタなどのレーザ記録装置に適用して
極めて好適である。
形成装置は、上述したように簡易形のカラー複写機、あ
るいはレーザプリンタなどのレーザ記録装置に適用して
極めて好適である。
第1図はこの発明に係る画像形成装置をカラー画像記録
用の記録装置に適用した場合の一例を示す要部の構成図
、第2図は光偏向子を使用したときの光学系の要部を示
す図、第3図〜第5図はこの発明に適用して好適な光偏
向子の一例を示す図、第6図はこの発明の説明に供する
光偏向子の構成図、第7図はレーザビームのドツト形状
の説明図、第8図は反射ミラーの形状説明図、第9図は
反射ミラーの駆動回路の一例を示す系統図、第10図は
偏向子の共振特性を示す図、第11図はDCオフセット
の説明図、第12図はレーザ記録装置の現像条件などの
特性表を示す図、第13図は現像器の一例を示す断面図
、第14図は非接触現像条件を示す図、第15図は現像
剤の組成内容を示す図、第16図は現像バイアス条件を
示す図、第17図は第2図の他の例を示す光学系図、第
18図はこの発明の他の例を示す第1図と同様な構成図
、第19図は回転多−面鏡を使用した光学系の一例を示
す構成図、第20図は機械式振動ミラーを使用した光学
系の一例を示す構成図である。 A・・・原稿読み取り部 B・・・書き込み部 11・・・像形成体たるドラム 30・・・レーザ光走査装置 31・・・半導体レーザ 32・・・コリメータレンズ 33.36・・・シリンドカルレンズ 42・・・走査レンズ 39.45・・・フォトセンサ 123〜125・・・現像器 300・・・偏向器 310・・・光偏向子 311・・・駆動コイル 312・・・反射ミラー 313.314・・・リガメント 315・・・フレーム 第2図 第3図 310:光偏向子 第4図 第5図 第6図 第7図 A口 第8図 AI]C,D 第9図 第12 図 第13図 に多:珪墳器 第14図 第15図 第16図 第19図 βQ;レーr先走査省胃【 第20図 50:力“ルlでノミラー 手続補正書 昭和61年 特 許 願 第216480号2、発明の
名称 光偏向子を有した画像形成装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の
欄■ 、1 ・ \−′ (1) 明細書中、第24頁12行〜第26頁13行「
310全体が・・・・・示すもので、この例」を下記の
ように訂正する。 「310全体が反り返ることになるから、光偏向子に無
用な応力が加わり、これによって反射ミラー312が左
右等角に振れなくなってしまったり、共振f veqが
大きく変化してしまう。反射ミラー312の振れ角θが
変わったり、共振f veqが変わったりすると像形成
体11上での走査領域が変動することになって好ましく
ないからである。 これに対して、第3図に示すように反射ミラー312の
片方を実質的に開放構成とすると、反射ミラー312は
単一のリガメント313の影響しか現れないので、周囲
環境条件が相違することによって、リガメント313が
伸びたりしても、光偏向子310の反りがなくなるので
、振れ角Oの変動や共振f veqの変動を大幅に抑制
することができる。 第4図は下部リガメントを開放するようにした構成の具
体例である。従って、上部リガメント314に駆動コイ
ル311及び反射ミラー312が夫々機械的に連結され
て、光偏向子310が構成されるものである。 第5図は、ざらに他の例を示すもので、この場合駆動コ
イル311に発生するトルクTは、T= (G Ip+
/ l ++G IP2/ +2) ・φここに、 G;剪断弾性係数 IPl+ Ip2;リガメント313,314の断面
2火種モーメント 11+ 12;リガメント313,314の長ざφ;
ねじれ角(振れ角) また、そのときの固有振動数fOは、 ここに、 I;光偏向子310の慣性モーメント で表わきれる。 この例」 j・人ニ
用の記録装置に適用した場合の一例を示す要部の構成図
、第2図は光偏向子を使用したときの光学系の要部を示
す図、第3図〜第5図はこの発明に適用して好適な光偏
向子の一例を示す図、第6図はこの発明の説明に供する
光偏向子の構成図、第7図はレーザビームのドツト形状
の説明図、第8図は反射ミラーの形状説明図、第9図は
反射ミラーの駆動回路の一例を示す系統図、第10図は
偏向子の共振特性を示す図、第11図はDCオフセット
の説明図、第12図はレーザ記録装置の現像条件などの
特性表を示す図、第13図は現像器の一例を示す断面図
、第14図は非接触現像条件を示す図、第15図は現像
剤の組成内容を示す図、第16図は現像バイアス条件を
示す図、第17図は第2図の他の例を示す光学系図、第
18図はこの発明の他の例を示す第1図と同様な構成図
、第19図は回転多−面鏡を使用した光学系の一例を示
す構成図、第20図は機械式振動ミラーを使用した光学
系の一例を示す構成図である。 A・・・原稿読み取り部 B・・・書き込み部 11・・・像形成体たるドラム 30・・・レーザ光走査装置 31・・・半導体レーザ 32・・・コリメータレンズ 33.36・・・シリンドカルレンズ 42・・・走査レンズ 39.45・・・フォトセンサ 123〜125・・・現像器 300・・・偏向器 310・・・光偏向子 311・・・駆動コイル 312・・・反射ミラー 313.314・・・リガメント 315・・・フレーム 第2図 第3図 310:光偏向子 第4図 第5図 第6図 第7図 A口 第8図 AI]C,D 第9図 第12 図 第13図 に多:珪墳器 第14図 第15図 第16図 第19図 βQ;レーr先走査省胃【 第20図 50:力“ルlでノミラー 手続補正書 昭和61年 特 許 願 第216480号2、発明の
名称 光偏向子を有した画像形成装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の
欄■ 、1 ・ \−′ (1) 明細書中、第24頁12行〜第26頁13行「
310全体が・・・・・示すもので、この例」を下記の
ように訂正する。 「310全体が反り返ることになるから、光偏向子に無
用な応力が加わり、これによって反射ミラー312が左
右等角に振れなくなってしまったり、共振f veqが
大きく変化してしまう。反射ミラー312の振れ角θが
変わったり、共振f veqが変わったりすると像形成
体11上での走査領域が変動することになって好ましく
ないからである。 これに対して、第3図に示すように反射ミラー312の
片方を実質的に開放構成とすると、反射ミラー312は
単一のリガメント313の影響しか現れないので、周囲
環境条件が相違することによって、リガメント313が
伸びたりしても、光偏向子310の反りがなくなるので
、振れ角Oの変動や共振f veqの変動を大幅に抑制
することができる。 第4図は下部リガメントを開放するようにした構成の具
体例である。従って、上部リガメント314に駆動コイ
ル311及び反射ミラー312が夫々機械的に連結され
て、光偏向子310が構成されるものである。 第5図は、ざらに他の例を示すもので、この場合駆動コ
イル311に発生するトルクTは、T= (G Ip+
/ l ++G IP2/ +2) ・φここに、 G;剪断弾性係数 IPl+ Ip2;リガメント313,314の断面
2火種モーメント 11+ 12;リガメント313,314の長ざφ;
ねじれ角(振れ角) また、そのときの固有振動数fOは、 ここに、 I;光偏向子310の慣性モーメント で表わきれる。 この例」 j・人ニ
Claims (3)
- (1)画像信号により変調された光信号を偏向する光偏
向子を有し、 この光偏向子で前記光信号を偏向することによって記録
体上を光走査して、前記画像信号がこの記録体上に書き
込まれるようになされ、 前記光偏向子は少なくとも反射ミラー、これを所定の方
向に振動させるための駆動コイル及びこれらを機械的に
連結するためのリガメントで構成され、 前記反射ミラーはその一方の端が実質的に開放されてな
ることを特徴とする光偏向子を有した画像形成装置。 - (2)前記反射ミラーの一方が駆動コイルに連結される
と共に、その片方が機械的に完全に開放されてなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光偏向子を有
した画像形成装置。 - (3)前記光偏向子が水晶基板からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項〜第3項記載の光偏向子を有し
た画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21648086A JPS6370824A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 光偏向子を有した画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21648086A JPS6370824A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 光偏向子を有した画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6370824A true JPS6370824A (ja) | 1988-03-31 |
Family
ID=16689096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21648086A Pending JPS6370824A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 光偏向子を有した画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6370824A (ja) |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP21648086A patent/JPS6370824A/ja active Pending
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