DE10227762A1 - Light beam deflector for laser printer or copier uses rotating deflection element with radially projecting mirror band in helical path around its outside surface - Google Patents

Light beam deflector for laser printer or copier uses rotating deflection element with radially projecting mirror band in helical path around its outside surface Download PDF

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Abstract

The light beam deflector has a light beam (10) from a light source (12) directed onto a deflection element (14) which rotates about its longitudinal axis (20), for deflection of the light beam onto a light-sensitive receptor (18). The longitudinal axis of the deflection element extends parallel to the incoming light beam, with a radially projecting mirror band (16) around the outside surface of the deflection element in a helical path.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung, insbesondere für Laserdrucker, Kopierer oder dergleichen, mit einer Lichtquelle, mit einem um eine Längsachse rotierbar gelagerten Umlenkelement und mit einem lichtempfindlichen Rezeptor.The present invention relates to a light beam deflection device, in particular for laser printers, Copier or the like, with a light source, with one by one longitudinal axis rotatably mounted deflection element and with a light-sensitive receptor.

Aus der DE 39 29 817 A1 ist beispielsweise eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung bekannt, bei der ein Lichtstrahl ausgehend von einer Laserlichtquelle mehrere optische Geräte durchläuft und an einem rotierenden Polygonspiegel abgelenkt wird. Dieser abgelenkte Lichtstrahl durchläuft dann eine Linse und wird auf eine fotoleitfähige Trommel projiziert. Beim Durchlaufen der optischen Geräte und der Linse verliert der Lichtstrahl dabei bis zu 25 % seiner Energie. Bedenkt man nun, dass der Lichtstrahl in Abhängigkeit seiner Energie mehr oder weniger lange benötigt, um das fotoleitfähige Material ausreichend zu belichten, so könnte ein Lichtstrahl mit höherer Energie eine schnellere Belichtung der fotoleitfähigen Trommel bewirken.From the DE 39 29 817 A1 For example, a light beam deflection device is known in which a light beam, starting from a laser light source, passes through several optical devices and is deflected on a rotating polygon mirror. This deflected light beam then passes through a lens and is projected onto a photoconductive drum. When passing through the optical devices and the lens, the light beam loses up to 25% of its energy. If one now considers that the light beam, depending on its energy, takes more or less long to expose the photoconductive material sufficiently, then a light beam with higher energy could bring about faster exposure of the photoconductive drum.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung zu schaffen, die den Lichtstrahl mit nur geringen Energieverlusten ablenkt.The present is based on this Invention, the object of a light beam deflecting device to create the light beam with little energy loss distracting.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.According to the invention, a light beam deflection device is used as a technical solution to this problem the features of claim 1 proposed. Advantageous further training are the dependent claims refer to.

Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung hat den Vorteil, dass der von der Lichtquelle ausgesandte Laserstrahl 1 : 1 auf den Rezeptor abgelenkt wird, wobei der Lichtstrahl je nach Stellung des Umlenkelementes auf die exakt gewünschte Stelle des Rezeptors abgelenkt wird. Hierdurch entfällt das aus dem Stand der Technik bekannte optische Aufbereiten des Lichtstrahles mit der Folge, dass durch die optischen Geräte beziehungsweise die dazu nötigen Linsen auch keine Energieverluste des Lichtstrahles eintreten.One according to this technical teaching trained light beam deflection device has the advantage that the laser beam emitted by the light source 1: 1 onto the receptor is deflected, the light beam depending on the position of the deflecting element to the exact one you want Point of the receptor is deflected. This eliminates that optical processing of the light beam known from the prior art with the result that through the optical devices or the force Lenses also do not lose energy in the light beam.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Spiegelband wendelförmig umlaufend um das Umlenkelement angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Lichtstrahl fortlaufend gleichmäßig auf den Rezeptor umgelenkt wird, so dass in einfacher Weise auf dem Rezeptor benachbarte Punkte einer Zeile direkt von dem abgelenkten Lichtstrahl erreicht werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Länge des Spiegelbandes entsprechend einer Zeile auf dem Rezeptor auszulegen.In a preferred embodiment the mirror band is helical all around arranged around the deflecting element. This has the advantage that the Light beam continuously evenly the receptor is redirected so that on the Receptor adjacent points on a line directly from the deflected one Beam of light can be reached. It has proven to be beneficial the length of the Lay out the mirror band according to a line on the receptor.

In einen weiteren, bevorzugten Ausführungsform wendelt sich das Spiegelband lediglich um 359° um das Umlenkelement. Bei 360° ist ein separater Speigel angeordnet, der den dann auftretenden Lichtstrahl nicht auf dem Rezeptor, sondern auf einem separaten Sensor ablenkt. Hiermit kann das Zeilenende genau erkannt werden und das auf dem Rezeptor befindliche fotoempfindliche Material präzise vorangetrieben werden, so dass die nächste Zeile gedruckt werden kann. Hierdurch ist ein sehr präziser und zeitlich genauer Zeilenumbruch möglich.In another preferred embodiment the mirror band only turns 359 ° around the deflection element. At 360 ° is one separate Speigel arranged, the then occurring light beam not distracted on the receptor, but on a separate sensor. With this the end of the line can be recognized exactly and that on the Receptor located photosensitive material precisely advanced be so the next one Line can be printed. This makes a very precise and line break possible in more precise time.

In einer anderen, besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Rezeptor in der Längsachse des Umlenkelementes geneigt angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform entspricht dieser Neigungswinkel dabei der Anordnung des Spiegelbandes auf dem Umlenkelement, wobei die Gesamtlänge des Lichtstrahles von der Lichtquelle bis zum Rezeptor konstant sein soll. Hierdurch wird erreicht, dass der Lichtstrahl stets gleichmäßig fokussiert auf dem Rezeptor eintrifft; ohne dass zusätzliche Hilfsmittel verwendet werden brauchen.In another, particularly preferred embodiment is the receptor in the longitudinal axis of the Deflection element arranged inclined. In a preferred embodiment this angle of inclination corresponds to the arrangement of the mirror band on the deflecting element, the total length of the light beam from the Light source should be constant up to the receptor. This will ensures that the light beam is always focused evenly on the receptor arrives; without additional Aids need to be used.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:Further advantages of the light beam deflection device according to the invention result from the attached Drawing and the embodiments described below. Likewise, the The above-mentioned and the features further elaborated according to the invention in each case can be used individually or in any combination with each other. The mentioned embodiments are not meant to be a final enumeration understand, but rather have exemplary character. Show it:

1 eine schematisierte Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung; 1 a schematic diagram of a first embodiment of a light beam deflection device according to the invention;

2 eine schematisierte Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung. 2 a schematic diagram of a second embodiment of a light beam deflection device according to the invention.

3 eine schematisierte Prinzipskizze einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung. 3 a schematic diagram of a third embodiment of a light beam deflection device according to the invention.

In 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung dargestellt, wie sie beispielsweise in Laserdruckern, Kopierern, Scannern oder ähnlichen Geräten eingesetzt wird. Diese Lichtstrahl-Ablenkvorrrichtung umfasst eine einen Laser-Lichtstrahl 10 aussendende Laser-Lichtquelle 12, ein Umlenkelement 14 mit einem daran angebrachten, radial abstehenden Spiegelband 16, welches das Umlenkelement wendelförmig umläuft und einen, den Lichtstrahl 10 aufnehmenden, lichtempfindlichen Rezeptor 18. Das Umlenkelement 14 rotiert um eine Längsachse 20, welche parallel zum von der Lichtquelle 12 ausgesandten Lichtstrahl 10 angeordnet ist.In 1 shows a first embodiment of a light beam deflection device according to the invention, as used for example in laser printers, copiers, scanners or similar devices. This light beam deflecting device comprises a laser light beam 10 emitting laser light source 12 , a deflecting element 14 with a radially protruding mirror band attached to it 16 , which rotates the deflecting element helically and one, the light beam 10 receptive, light-sensitive receptor 18 , The deflecting element 14 rotates around a longitudinal axis 20 which is parallel to that of the light source 12 emitted light beam 10 is arranged.

Die Lichtquelle 12 sendet einen geradlinigen Laser-Lichtstrahl 10 aus, der in der gewünschten Weise fokussiert ist. Dieser Lichtstrahl 10 trifft nun zunächst auf den Beginn des Spiegelbandes 16 und wird von dort auf den Rezeptor 18 reflektiert. Im nächsten Moment dreht das Umlenkelement 14 um einige Winkelgrade voran mit der Folge, dass der nun ankommende Lichtstrahl 10 auf einen benachbarten Punkt des Rezeptors 18 abgelenkt wird. Durch weiteres Drehen des Umlenkelementes 14 wird somit eine gesamte Zeile auf dem lichtempfindlichen Reflektor 18 belichtet. Dadurch ist die Länge des Spiegelbandes 16 so ausgelegt, dass mit einer Umdrehung des Umlenkelementes 14 eine ganze Zeile des Rezeptors 18 erfasst wird. Nachdem der Lichtstrahl 10 am Ende des Spiegelbandes 16 angelangt ist, springt das Spiegelband 16 im nächsten Moment an seinen Anfang und der Rezeptor 18 rückt auf die nächste Zeile vor, so dass nun der Lichtstrahl 10 erneut auf den Beginn des Spiegelbandes 16 auftrifft und auf die nächste Zeile des Rezeptors 18 reflektiert wird. Dieser Vorgang ist beliebig oft wiederholbar, so dass beliebig viele Zeilen des Rezeptors 18 auf diese Art belichtet werden können.The light source 12 sends a linear laser light beam 10 from who in the desired Way is focused. That beam of light 10 now meets the beginning of the mirror tape 16 and gets from there to the receptor 18 reflected. In the next moment the deflection element turns 14 by a few degrees with the result that the incoming light beam 10 to an adjacent point on the receptor 18 is distracted. By further turning the deflecting element 14 becomes an entire line on the photosensitive reflector 18 exposed. This is the length of the mirror tape 16 designed so that with one revolution of the deflecting element 14 an entire line of the receptor 18 is recorded. After the beam of light 10 at the end of the mirror tape 16 the mirror band jumps 16 the next moment to its beginning and the receptor 18 advances to the next line, so now the light beam 10 again at the beginning of the mirror tape 16 hits and onto the next line of the receptor 18 is reflected. This process can be repeated any number of times, so that any number of lines of the receptor 18 can be exposed in this way.

In der in 2 dargestellten zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung ist der Rezeptor 18 gegenüber der Längsachse 20 des Umlenkelementes 14 geneigt angeordnet. Der von der Längsachse 20 und dem Rezeptor 18 eingeschlossene Winkel α beträgt zwischen 0 ° und 80 °, wobei der Winkel ? vorzugsweise wie folgt einzustellen ist:
Je nach Anordnung der Lichtquelle 12 des Umlenkelementes 14 und des Rezeptors 18 sollte erreicht werden, dass der Lichtstrahl 10 auf seinem Weg von der Lichtquelle 12 zum Rezeptor 18 stets den gleichen Weg zurücklegt. Wird also der Abstand von der Lichtquelle 12 zum momentanen Punkt auf dem Spiegelband größer, so sollte sich der Abstand vom Spiegelband 16 zum Rezeptor 18 entsprechend verringern. Hierdurch wird erreicht, dass der einmal fokussierte Lichtstrahl 10 aufgrund des konstanten Weges stets fokussiert am Rezeptor eintrifft, ohne dass zusätzliche optische Geräte oder Linsen eingesetzt werden brauchen. Letzteres führt zu einer Verringerung der Energieverluste des Lichtstrahles und somit zu einer schnelleren Belichtung des lichtempfindlichen Rezeptors 18.In the in 2 The illustrated second embodiment of a light beam deflection device according to the invention is the receptor 18 against the longitudinal axis 20 of the deflecting element 14 arranged inclined. The one from the longitudinal axis 20 and the receptor 18 included angle α is between 0 ° and 80 °, the angle? should preferably be set as follows:
Depending on the arrangement of the light source 12 of the deflecting element 14 and the receptor 18 should be achieved that the light beam 10 on its way from the light source 12 to the receptor 18 always go the same way. So the distance from the light source 12 to the current point on the mirror tape larger, the distance from the mirror tape should be 16 to the receptor 18 reduce accordingly. This ensures that the light beam, once focused 10 always arrives focused at the receptor due to the constant path, without the need to use additional optical devices or lenses. The latter leads to a reduction in the energy losses of the light beam and thus to a faster exposure of the light-sensitive receptor 18 ,

In der in 3 dargestellten dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung ist ein auf dem Umlenkelement 24 angebrachtes Spielband 26 lediglich um 359 ° wendelförmig angebracht.In the in 3 The illustrated third embodiment of a light beam deflection device according to the invention is on the deflection element 24 attached play tape 26 attached helically only by 359 °.

Bei 360° ist ein separater Spiegel 28 ebenfalls radial abstehend angebracht, der den ankommenden Lichtstrahl 10 nicht auf den Rezeptor 18 ablenkt, sondern auf einen neben dem Rezeptor 18 angeordneten Sensor 30. Mit dieser Technik erkennt das System das Ende der jeweiligen Druckzeile und kann somit das auf dem Rezeptor 18 befindliche fotoempfindliche Material definiert vorantreiben, so dass passgenau im nächsten Moment mit Beginn der neuen Zeile der entsprechende Vorschub auf dem lichtempfindlichen Material abgeschlossen ist. Hierdurch wird eine sehr viel größere Präzision beim Zeilenumbruch erreicht.At 360 ° there is a separate mirror 28 also radially protruding the incoming light beam 10 not on the receptor 18 distracts but towards one next to the receptor 18 arranged sensor 30 , With this technique, the system recognizes the end of the respective print line and can do so on the receptor 18 Drive the existing photosensitive material in a defined manner so that the corresponding feed on the photosensitive material is completed with a precise fit the next moment when the new line begins. This achieves a much greater precision in line breaks.

1010
Lichtstrahlbeam of light
1212
Lichtquellelight source
1414
Umlenkelementdeflecting
1616
Spiegelbandimage band
1818
Rezeptorreceptor
2020
Längsachselongitudinal axis
2424
Umlenkelementdeflecting
2626
Spiegelbandimage band
2828
Spiegelmirror
3030
Sensorsensor

Claims (5)

Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung, insbesondere für Laserdrucker, Kopierer oder dergleichen, mit einer Lichtquelle (12), mit einem um eine Längsachse (20) rotierbar gelagerten Umlenkelement (14) und mit einem lichtempfindlichen Rezeptor (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (20) des Umlenkelementes (14) im wesentlichen parallel zum ankommenden Lichtstrahl (10) ausgerichtet ist und dass am Umlenkelement (14) ein radial abstehendes Spiegelband (16) angeordnet ist.Light beam deflection device, in particular for laser printers, copiers or the like, with a light source ( 12 ), with one around a longitudinal axis ( 20 ) rotatably mounted deflection element ( 14 ) and with a light sensitive receptor ( 18 ), characterized in that the longitudinal axis ( 20 ) of the deflecting element ( 14 ) essentially parallel to the incoming light beam ( 10 ) is aligned and that on the deflecting element ( 14 ) a radially protruding mirror band ( 16 ) is arranged. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiegelband (16) wendelförmig umlaufend um das Umlenkelement (14) angeordnet ist.Deflection device according to claim 1, characterized in that the mirror band ( 16 ) helically surrounding the deflecting element ( 14 ) is arranged. Ablenkvorrichtung nach wenigsten einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiegelband (24) wendelförmig um 359° das Umlenkelement (24) umläuft und dass bei 360° ein separater Spiegel (28) vorhanden ist, der den ankommenden Lichtstrahl auf einem Sensor (30) spiegelt.Deflection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the mirror band ( 24 ) the deflecting element is helical by 359 ° ( 24 ) rotates and that at 360 ° a separate mirror ( 28 ) is present, which the incoming light beam on a sensor ( 30 ) reflects. Ablenkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (20) des Umlenkelementes (14) mit dem Rezeptor (18) einen Winkel α, einnimmt, wobei α größer als 0° und kleiner als 80 ° ist.Deflection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal axis ( 20 ) of the deflecting element ( 14 ) with the receptor ( 18 ) takes an angle α, where α is greater than 0 ° and less than 80 °. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α so gewählt ist, dass der vom Lichtstrahl (10) zurückgelegte Weg von der Lichtquelle (12) zum Rezeptor (18) konstant ist.Deflection device according to claim 3, characterized in that the angle α is selected so that the light beam ( 10 ) distance traveled from the light source ( 12 ) to the receptor ( 18 ) is constant.
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