JPS63191170A - レ−ザビ−ムプリンタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、複数の感光体および複数のレーザユニット
を有するレーザビームプリンタに関するものである。

〔従来の技術） 第３図は従来の１ドラム式のレーザビームプリンタの構
成を説明する断面図であり、２１は装置本体、２２は給
紙カセットで、給紙ローラ２３の駆動により記録紙２４
が給紙される。２５は転写ドラムで、図示しないグリッ
パにより記録紙２４が転写ドラム２５に巻き付けられる
。２６は感光ドラムで、レーザユニット２７から発射さ
れるレーザビームが走査ミラー２日を介して照射される
。２９は一次帯電器で、感光ドラム２６を一様帯電させ
る。３０ｙ　、３０ｍ　、３０ｃは現像器で、感光ドラ
ム２６に形成された潜像をそれぞれの現像剤で現像して
可視化する。３１は転写帯電器で、転写ドラム２５に巻
き付けられた記録紙２４に顕像を転写する。３２は剥離
爪で、画像形成過程の終了した記録紙２４を転写ドラム
２５より剥離する。３３は搬送ベルトで、記録紙２４を
定着器３４に搬送する。３５は排紙トレーである。３６
は電位センサで、感光ドラム２６の表面電位を検知する
。なお、現像器３０ｙは感光ドラム２６に形成される潜
像をイエロートナーで現像し、現像器３０ｍは感光ドラ
ム２６に形成される潜像をマゼンタトナーで現像し、現
像器３０ｃは感光ドラム２６に形成される潜像をシアン
トナーで現像する。またレーザユニット２７は、レーザ
、ポリゴンミラー、結像レンズ等より構成されている。

画像形成過程に備えて、−成帯電器２９により感光ドラ
ム２６は一様に帯電され、レーザユニット２７より発射
されるレーザビームが走査ミラー２８を介して感光ドラ
ム２６の主走査方向に照射され、画像信号に応じた潜像
が形成され、現像器３０ｙにより潜像がイエロートナー
で顕像化される。次いで、転写帯電器３１のコロナ放電
により給紙カセット２２より給紙され、転写ドラム２５
に巻き付けられた記録紙２４に感光ドラム２６に形成さ
れたイエロートナー像を転写する。次いで、同様にマゼ
ンタトナー、シアントナーの転写を行う。転写過程の終
了した記録紙２４は、剥離爪３２により転写ドラム２５
より分離されて搬送ベルト３３により定着器３４に搬送
され、熱および加圧により記録紙２４に定着させ、排紙
トレー３５に排紙する。なお、感光ドラム２６と転写ド
ラム２５とは同周速で矢印方向に回転している。

このとき、電位センサ３６は感光ドラム２６の電荷量を
検知するとともに、現像バイアスの設定等を制御する信
号を図示しない制御部に送出して、感光ドラム２６の電
位制御を行っている。

第４図は４ドラム方式のレーザビームプリンタの一例を
説明する断面図であり、第３図と同一の機能をはたす部
分は同じ符号を付している。

この図において、４１ｃはレーザユニットで、カラー画
像データに応じてシアン用の感光ドラム４５　ｃに潜像
を形成する。４１Ｍはレーザユニットで、カラー画像デ
ータに応じてマゼンタ用の感光ドラム４５Ｍに潜像を形
成する。４１Ｙはレーザユニットで、カラー画像データ
に応じてイエロー用の感光ドラム４５ｙに潜像を形成す
る。

４１８にはレーザユニットで、カラー画像データに応じ
てブラック用の感光ドラム４５ａにに潜像を形成する。

４２ｃ　、４２Ｍ　、４２ｙ　、４２ａｘはトナーホッ
パで、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各トナ
ーが充填されている。４３は搬送ベルトで、記録紙２４
を搬送する。４４ｃ　、４４Ｍ。

４４ｙ、４４ａｘは転写帯電器で、トナー像を搬送され
る記録紙２４に転写する。なお、各レーザユニット４１
Ｃ，４１Ｍ、４１Ｙ、４１８には、後述するポリゴンミ
ラー（多面鏡）を有しており、レーザ光を主走査方向に
水平走査する。なお以後。。

イ＋Ｙ＋ＢＫは。＋　ｆｉ＋　＋　’ｌ　＋　ｂ　ｋと
同一する。

一様帯電された感光ドラム４５０．４５Ｍ。

４５Ｙ、４５８Ｋにレーザユニット４１Ｃ，４１Ｍ。

４１Ｙ、４１８によりカラー画像信号に応じてオン・オ
フするレーザ光が照射され、感光ドラム４５ｃ　、４５
Ｍ　、４５ｙ　、４５Ｉ！ｌＫに潜像が形成され、各ト
ナーホッパ４２Ｃ，４２イ、４２Ｙ。

４２１１にに充填されているシアン、マゼンタ、イエロ
ー、ブラックの各トナーにより現像され可視化される。

そして、トナー像が搬送される記録紙２４上に転写帯電
器４４ｃ　、４４Ｍ　、４４ｙ　。

４４８Ｋが転写させる。次いで、定着器３４にてトナー
像が定着されカラー画像が形成された記録紙２４が排紙
トレー３５に排紙される。

第５図は、第４図に示すレーザビームプリンタの斜視図
であり、第４図と同一のものには同じ符号を付している
。

この図において、５１ｃ　、　５１Ｍ　、　５１ｙ　。

５１８にはポリゴンミラーで、各レーザユニット４１ｃ
　、４１Ｍ　、４１ｙ　、４１８Ｋから発射されたレー
ザビームをｆ／θレンズ５２Ｃ，５２Ｍ　。

５２Ｙ、５２８Ｋを介して感光ドラム４５ｃ。

４５Ｍ　、４５ｙ　、４５ｓｘに一様に走査する。

５３６．５３Ｍ　、５３ｙ　、５３［ＩＫはミラーで、
各レーザユニット４１ｃ　、４１Ｍ　、４１ｙ　、４１
８Ｋから発射されたレーザビームを画像書き出し位置よ
りも前に受けて、ビームディテクト信号発生ユニット（
ＢＤ信号発生ユニット）５４ｃ　、５４Ｍ。

５４ｙ　、　５４ａにに走査される。なお、各感光ドラ
ム４５ｃ　、４５Ｍ　、４５ｙ　、４５８には一定間隔
りをもって配設されている。５５は記録媒体で、矢印方
向に順次搬送されカラー画像が形成される。

５６、．５６Ｍ　、５６Ｙ　、５６８にはスキャナモー
タで、ポリゴンミラー５１ｃ　、５１Ｍ　、５１Ｙ　。

５１８Ｋを一定速度で回転させる。

第６図（ａ）、（ｂ）は、第５図に示すスキャナモータ
５６ｃ　、５６Ｍ　、５６ｙ　、５６８にの制御構成を
説明するブロック図である。

これらの図において、６１はモータ部で、図示しない回
転多面体を回転させる、例えば永久磁石からなるロータ
６１ａを有している。ロータ６１ａには、ロータ６１ａ
の回転角度位置に対して一定の角度、例えば１３５°で
配置されるホール素子６２ａ、６２ｂを有している。６
３ａ〜６３ｄはステータで、ステータ６３ａ、６．３ｄ
のコイルに電流が印加される場合に、ロータ６１ａに面
したステータ６３ａ　、６３ｄ　ＭＳ極となり、ステー
タ６３ｂ、６３Ｇのコイルに電流が印加される場合に、
ロータ６１ａに面したステータ６３ｂ。

６３ｃがＮ極となるようにそれぞれコイルが巻回されて
いる。６４はホールＩＣで、ロータ６１ａの近傍に配設
され、検出した周波数信号ＦＧを回転制御部６５にフィ
ードバックする。回転制御部６５は周波数信号ＦＧと図
示しないＣＰＵから送出される・駆動信号Ｍとからステ
ータ６３ａ〜６３ｄに供給する電流を制御するＰＬＬ制
御部６５ａ。

電流増幅器６５ｂ、電流リミッタ回路６５ｃを有してい
る。なお、ホール素子６２ａ　、６２ｂはロータ６１ａ
のＮ極が近づいたときに一側がｒＱＪの起電力を出力し
、＋側が「１」の起電力を出力する。また、ホール素子
６２ａ、６２ｂはロータ６１ａのＳ極が近づいたときに
一側が「１」の起電力を出力し、＋側が「０」の起電力
を出力する。

第６図（ａ）に示される位置において、ホール素子６２
ａのロータ６１ａはＮ極と対向しているため、出力Ｈａ
が「０」となり、ステータ６３ａに電流が流れ、ステー
タ６３ａはＳ極に磁化されるため、ロータ６１ａのＳ極
は反発し、Ｎ極が吸引されて回転力が発生して矢印の方
向に回転する。ロータ６１ａが回転すると、ホール素子
６２ａ上にあったＮ極が遠ざかるにつれてホール素子６
２ａは起電力を失い、ステータ６３ａは遮断状態となる
。一方、ロータ６１ａのＳ極がホール素子６２ｂに近づ
くため、出力Ｈｂが「０」となり、ステータ６３ｂに電
流が流れＮ極に磁化される。従って、Ｓ極を吸引する。

このように、出力Ｈａ→出力Ｈｂ→出力Ｈａ→出力Ｈｄ
の順に「０」となって行き、これに呼応してステータ６
３ａ〜６３ｄが順次磁化され、ロータ６１ａの回転が継
続される。

一方、回転速度はロータ６１ａの近傍に取り付けられた
ホールＩ　Ｃ６４により検出された周波数信号ＦＧが回
転制御部６５に送出されて、ロータ６１ａの回転を一定
速度に保持するようにステータ６３ａ〜６３ｄに印加す
る電流が制御される。

なお、ロータ６１ａが各ポリゴンミラー５１ｃ。

５１Ｍ、５１Ｙ、５１８Ｋに１つずつ設けられているの
は言うまでもない。

第６図（ｂ）において、７１は例えばＨＡ１２０３２（
日立製作所社製）で構成されるＰＬＬＩＣチップ（ＰＬ
Ｌ制御手段）で、基準周波数発振器（水晶発振器）７２
から供給される基準周波数信号ＦＶとホールＩ　Ｃ６４
からフィードバックされる周波数信号ＦＧとを比較し、
ステータ６３ａ〜６３ｄに供給する電流を制御する。な
お、ＰＬＬＩＣチップ７１は各スキャナモータ５６ｃ。

５６Ｍ　、５６Ｙ　、５６ＢＫ毎に設けられている。

このため、各現像色の回転制御部に共通の周波数信号発
生器から共通の基準周波数信号を各色別のＰＬＬＩＣチ
ップの信号入力端子Ｘに供給する装置が提案された。

（発明が解決しようとする問題点） これにより、各色別のポリゴンミラーの回転数を一致さ
せることにより、画像形成上の電気的精度は向上できる
ようになった。

ところが、主走査方向の作像系の大きさは電気的精度の
他に機械的精度も大きな要素となっている。

以下第７図を参照しながら機械的精度の限界について説
明する。

第７図はレーザビームプリンタにおける作像動作を説明
する斜視図であり、第５図と同一のものには同じ符号を
付しである。

この図において、７５は折り返しミラーで、ｆ／θレン
ズ５２Ｍを介して走査されるレーザビームを感光ドラム
４５ｍに折り返す。なお、折り返しミラー７５はポリゴ
ンミラー５１ｍの平面から光路長でＬｌはど離れた位置
で、かつ感光ドラム４５ｍから光路長でＬ２はど離れた
位置に設置されている。

この図から分かるように、レーザユニット４１ｍから発
射されたレーザビームは一定速度で回転するポリゴンミ
ラー５１ｍにより水平方向に走査され、光路長でＬｌは
ど離れた位置に設けられる折り返しミラー７５により光
路長でＬ２離れた感光ドラム４５ｍ上を矢印７６方向に
水平走査することになる。

このとき、感光ドラム４５ｍ上に作像される作像長ＬＩ
Ｉｌは、各光路長にの和に比例（ＬｃｃＬ１＋Ｌ２）す
る。

したがって、４ドラム方式のレーザビームプリンタにお
いては、各感光ドラム４５３７．４５ｍ　。

４５ｃ　、４５ｂｋに走査されるレーザビームの光路長
Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｂｋは下記条件を満足する必要が
あるが、 Ｌｙ　＝Ｌｍ　＝Ｌｃ　＝Ｌｂｋ 機械的精度（ミクロンオーダ）で上記条件を満足するこ
とは非常に困難である。

この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、各色別のレーザユニットから発射されるレーザビ
ームの発振周波数を可変させて各色別の感光ドラムに形
成される作像時間を可変することにより、各色別の感光
ドラムに形成されるレーザビームの作像長を一致させる
ことができるレーザビームプリンタを得ることを目的と
する。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明に係るレーザビームプリンタは、複数の変調手
段の各変調手段に対して異なる基準変調周波数信号を出
力する複数の信号発生手段を設けたものである。

〔作用］ この発明においては、変調手段は、入力される各色別の
画像データをレーザ駆動信号に変調する際に、複数の信
号発生手段からそれぞれ出力される基準変調周波数信号
のうち、任意の１つの基準変調周波数信号を選択し、選
択した基準変調周波数信号に基づいて入力される各色別
の画像データをレーザ駆動信号に変調する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すレーザビームプリン
タにおけるレーザ発振制御回路の構成を説明するブロッ
ク図であり、第４図と同一のものには同じ符号を付しで
ある。

この図において、１ａ〜１ｄは発振回路で、水晶発振器
ｘ１〜ｘ４から発振された周波数ｆ１〜ｆ４（ｆ＋≠ｆ
２≠ｆ３≠ｆ４．　ｆ、　＜ｆ２　＜ｆ３＜ｆ４　’）
の画像クロック信号（基準変調周波数信号）Ｖｆ、〜■
ｆ４を各色別の変調回路２ｃ、２ｍ、２ｙ、２ｂｋの入
力ポートＶｃ　、　Ｖｍ　。

ｖｙ、ｖｂｋに出力する。なお、変調回路２ｃにはシア
ン用の画像データＣが入力され、スイッチ回路４により
選択された入力ポートＶｃを介して入力される基準変調
周波数信号Ｖｆ、に同期して変調したレーザ駆動信号３
Ｇをレーザユニット４１Ｃに出力し、変調回路２ｍには
マゼンタ用の画像データＭが入力され、スイッチ回路４
により選択された入力ボートＶｍを介入して入力される
基準変調周波数信号Ｖｆ、に同期して変調したレーザ駆
動信号３ｍをレーザユニット４１ｍに出力し、変調回路
２ｙにはイエロー用の画像データＹが入力され、スイッ
チ回路４により選択された人カポ−）−Ｖｙを介して入
力される基準変調周波数信号Ｖｆ４に同期して変調した
レーザ駆動信号３ｙをレーザユニット４１ｙに出力し、
変調回路２ｂｋにはブラック用の画像データＢＫが入力
され、スイッチ回路４により選択された入力ポートＶｂ
ｋを介して入力される基準変調周波数信号Ｖｆ２に同期
して変調したレーザ駆動信号３ｂｋをレーザユニット４
１ｂｋに出力する場合を示しである。

次に第２図（ａ）、（ｂ）を参照しながら第１図の動作
について説明する。

第２図（ａ）は修正前の各感光ドラム４５ｃ。

４５Ｍ　、４５ｙ　、４５Ｉ！１Ｋに形成される作像長
を示す図であり、共通の基準変調周波数信号Ｖｆ。

（周波数ｆ１）により作像される場合を示しである。

第２図（ｂ）は修正後の各感光ドラム４５ｃ。

４５イ、４５ｙ　、４５８Ｋに形成される作像長を示す
図であり、変調回路２ｃ、２ｍが基準変調周波数信号Ｖ
ｆ、に基づいて作像し、変調回路２ｙが基準変調周波数
信号■ｆ４に基づいて作像し、変調回路２ｂｋが基準変
調周波数信号■ｆ２に基づいて作像した場合を示しであ
る。

これらの図から分かるように、共通の基準変調周波数信
号Ｖｆ、に基づいて各変調回路２Ｃ１２ｍ、２ｙ、２ｂ
ｋが画像データＣ，Ｍ、Ｙ、ＢＫを変調した場合に、第
２図（ａ）に示しような作像長、すなわちＬｙ　＝Ｌｍ
　＜Ｌｂｋ＜Ｌｃの関係を満足するような作像長となっ
た場合には、スイッチ回路４が基準変調周波数信号Ｖｆ
、を変調回路２ｃ、２ｍに出力し、基準変調周波数信号
■ｆ２を変調回路２ｂｋに出力し、基準変調周波数信号
Ｖｆ４を変調回路２ｙに出力するように結線するため、
各レーザユニット４１　ｃ　、　４１　Ｍ、　４１Ｙ、
４１８Ｋから発射されたレーザビームにより各感光ドラ
ム４５ｃ　、４．５Ｍ　、４５ｙ　、４５８Ｋに作像さ
れる作像長は、Ｌｙ　＝Ｌｍ　＝Ｌｃ　＝Ｌｂｋとなり
、主走査方向の色ずれ、すなわち作像長を精度よく修正
できる。

なお、上記実施例では、発振回路１ａ〜１ｄの水晶発振
器Ｘ１〜Ｘ４から発振される基準変調周波数信号Ｖｆｌ
〜■ｆ４に基づいて各変調回路２ｃ、２ｍ、２ｙ、２ｂ
ｋが画像データＣ，Ｍ。

Ｙ、ＢＫを変調する場合について説明したが、ＰＬＬ周
波数シンセサイザから基準変調周波数信号Ｖｆ、〜■ｆ
４を作成しても構わない。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明は複数の変調手段の各変
調手段に対して異なる基準変調周波数信号を出力する複
数の信号発生手段を設けたので、各色別に設けられるレ
ーザユニットから発振されるレーザビームにより形成さ
れる各感光ドラムの作像時間を可変できるので、作像長
を決定する光学系の機械的位置精度にバラツキが生じて
も各感光ドラムに走査されるレーザビームの作像長を全
て一致させることができる。したがって、主走査方向の
色ずれを精度よく防止でき、常に色相のとれた鮮明なカ
ラー画像を得ることができる優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すレーザビームプリン
タにおけるレーザ発振制御回路の構成を説明するブロッ
ク図、第２図（ａ）は修正前の各感光ドラムに形成され
る作像長を示す図、第２図（ｂ）は修正後の各感光ドラ
ムに形成される作像長を示す図、第３図は従来の１ドラ
ム式のレーザビームプリンタの構成を説明する断面図、
第４図は４ドラム方式のレーザビームプリンタの一例を
説明する断面図、第５図は、第４図に示すレーザビーム
プリンタの斜視図、第６図（ａ）、（ｂ）は、第５図に
示すスキャナモータの制御構成を説明するブロック図、
第７図はレーザビームプリンタにおける作像動作を説明
する斜視図である。 図中、１８〜１ｄは発振回路、２ｍ、２ｙ、２ｃ、２ｂ
ｋは変調回路、４はスイッチ回路、４１ｍ、　４１ｙ、
４１ｃ、４１ｂｋはレーザユニットである。 第２図 （ａ） （ｂ） ｆ盲＜　ｆ２　＜　ｈ　＜　ｆ４ 第３図 第４図 第６図（ａ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力される画像データをレーザ駆動信号に変調す
   る複数の変調手段と、この変調手段により変調された前
   記レーザ駆動信号に基づいて複数のレーザユニットから
   発射される各レーザビームをそれぞれの感光体に照射す
   る回転多面体とを有するレーザビームプリンタにおいて
   、前記複数の変調手段の各変調手段に対して異なる基準
   変調周波数信号を出力する複数の信号発生手段を具備し
   たことを特徴とするレーザビームプリンタ。
2. （２）複数の信号発生手段は、あらかじめ設定される異
   なる基準変調周波数信号をそれぞれの変調手段に出力す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のレ
   ーザビームプリンタ。