JP2000121983A - レーザー走査装置 - Google Patents

レーザー走査装置

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JP2000121983A
JP2000121983A JP10299235A JP29923598A JP2000121983A JP 2000121983 A JP2000121983 A JP 2000121983A JP 10299235 A JP10299235 A JP 10299235A JP 29923598 A JP29923598 A JP 29923598A JP 2000121983 A JP2000121983 A JP 2000121983A
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JP
Japan
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mirror
polygon mirror
laser beams
deflected
light
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JP10299235A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Inagaki
義弘 稲垣
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】単一のポリゴンミラー上の別々のミラー面で同
時に複数のレーザービームを偏向する際に、その各ミラ
ー面によって偏向されるビームの描画のタイミングがそ
れぞれ一致したレーザー走査装置を提供する。 【解決手段】複数の光源から放射された複数のビーム
を、複数のミラー面を持つ同一のポリゴンミラーの異な
るミラー面で同時に偏向し、ビームごとにそれぞれ走査
レンズ系を介して感光体ドラムに走査結像させる構成で
あって、前記各ビームが前記感光体ドラム上に走査結像
するタイミングが一致するように、前記ポリゴンミラー
に入射する前記各ビームが、対応するそれぞれの前記走
査レンズ系の光軸と成す角度を決められている構成とす
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、レーザープリンタ
ー等に応用されるレーザー走査装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、このようなレーザー走査装置
の分野では、例えば特開平4−313776号公報,特
開平5−19586号公報に記載されている如く、単一
のポリゴンミラー上の別々のミラー面で同時に複数のレ
ーザービームを偏向し、別々の感光体に描画する事によ
り、カラー原稿の出力を高速に行う装置において、その
画像書き出しタイミングを決めるビーム検出器の数を減
らし、調整作業の容易化,装置の簡略化,信頼性の向上
を図る技術が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、ポリゴンミラーの或ミラー面によって
偏向されるビームの描画のタイミングと、別のミラー面
によって偏向されるビームの描画のタイミングがずれる
ため、同時に送られてくる画像信号を一時的に貯めてお
くバッファが必要になり、コストアップを招くという問
題があった。本発明は、このような問題に鑑み、単一の
ポリゴンミラー上の別々のミラー面で同時に複数のレー
ザービームを偏向する際に、その各ミラー面によって偏
向されるビームの描画のタイミングがそれぞれ一致した
レーザー走査装置を提供する事を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、複数の光源から放射された複数の光束
を、複数面を持つ同一の偏向器の異なる面で同時に偏向
し、光束ごとにそれぞれ走査レンズ系を介して被走査面
上に走査結像させる構成であって、前記各光束が前記被
走査面上に走査結像するタイミングが一致するように、
前記偏向器に入射する前記各光束が、対応するそれぞれ
の前記走査レンズ系の光軸と成す角度を決められている
構成とする。
【0005】また、前記複数の光源からの複数の光束を
二つの異なる面で同時に偏向する前記偏向器であるポリ
ゴンミラーと、その各面で偏向された各光束を前記被走
査面上に導く二つの前記走査レンズ系とを備え、その二
つの走査レンズ系の光軸が略一致しており、以下の条件
を満足する構成とする。 a=180(1−2k/n) 但し、 a:前記ポリゴンミラーに入射する光束が、対応する前
記走査レンズ系の光軸と成す角度 n:ポリゴンミラーの面数 k:0<k≦n/2なる自然数 である。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第
1の実施形態の概略構成を示す斜視図である。簡略化の
ため、感光体ドラム周辺の現像器や帯電チャージャー等
は図示を省略している。同図において、中央のプリンタ
ヘッドは、図示しないポリゴンモータの駆動を受けて等
速で回転するポリゴンミラー5を中心にして、4個のレ
ーザーダイオード1a〜1d及び走査レンズ6a,6b
等のレンズが、上記ポリゴンミラー5の回転軸を通って
シート搬送方向に直交する平面に関してそれぞれ対象的
な位置に配設されて構成される。
【0007】各レーザーダイオード1a〜1dから射出
されたレーザービームLa〜Ldは、それぞれ円筒状の
コリメータレンズ2a〜2dを通過する。そして、レー
ザービームLdは、反射ミラー3bで反射され、レーザ
ービームLcと主走査方向について同一のライン上を進
む光線となる。このとき、副走査方向については、若干
の角度差を持つようにしておく。そして、このように重
ね合わされた光線は、同一の第1シリンダレンズ4bを
通過して、ポリゴンミラー5の一つのミラー面で反射さ
れて偏向される。
【0008】偏向後のレーザービームLd,Lcは、走
査レンズ6bを通過した後、下側のレーザービームLd
は、折り返しミラー8b,9b,10bにより光路変更
され、第2シリンダレンズ13dを介して感光体ドラム
14dを露光走査し、一方の上側のレーザービームLc
は、折り返しミラー7b,11b,12bに反射され、
第2シリンダレンズ13cを介して感光体ドラム14c
を露光走査する。
【0009】同様に、レーザービームLaは、反射ミラ
ー3aで反射され、レーザービームLbと主走査方向に
ついて同一のライン上を進む光線となって、それぞれ第
1シリンダレンズ4aを通過し、ポリゴンミラー5の他
のミラー面で反射されて偏向される。この際、レーザー
ビームLa,Lbは、ポリゴンミラー5に対して上記レ
ーザービームLd,Lcとは反対方向から入射している
ので、それらと反対方向に反射され、各走査ライン上で
の移動方向も逆となる。
【0010】偏向されたレーザービームLa,Lbは、
走査レンズ6aを通過した後、下側のレーザービームL
aは、折り返しミラー8a,9a,10aにより光路変
更され、第2シリンドリカルレンズ13aを介して感光
体ドラム14aを露光走査し、上側のレーザービームL
bは、折り返しミラー7a,11a,12aに反射され
て、第2シリンドリカルレンズ13bを介して感光体ド
ラム14bを露光走査する。
【0011】尚、同図の15a,15bは、フォトダイ
オードから成るSOS(Start Of Scan )センサであ
り、それぞれミラー16a,16bに入射したレーザー
ビームの反射光を受光して、SOS信号を発する。図示
しない制御部は、このSOS信号に基づき、各ビームの
主走査方向の画像書き出しのタイミング(水平同期)を
決定する。
【0012】このSOSセンサが例えば同図に示すレー
ザービームLa,Ldに対応する位置だけにしか設けら
れていないのは、上述のように、レーザービームLcは
レーザービームLdと、レーザービームLbはレーザー
ビームLaと、それぞれ組となってポリゴンミラー5の
同一のミラー面で反射されて走査されるので、それぞれ
他の一方のレーザービームによるSOS信号を利用して
水平同期を取る事ができるからである。
【0013】レーザービームLa〜Lbの4つの光線
は、同一の画像を4色に分割してそれぞれ描画する。4
つの感光体ドラム14a〜14d上にそれぞれ描かれた
画像は、最終的に再び重ね合わされて、一つの画像とさ
れる。この重ね合わせの都合上、6a,6bの二組の走
査レンズの光軸が一致するように、配置する事が望まし
い。図2は、その配置状態を模式的に示す平面図であ
る。上記二組の走査レンズの光軸が一致するように配置
するためには、同図(b)に示すような、ポリゴンミラ
ー5の回転軸Aを中心とした点対称の配置ではなく、同
図(a)に示すような、ポリゴンミラー5の回転軸A及
び走査レンズ6a,6bのそれぞれの光軸6ax,6b
xに、直角に交わる直線であるy軸に対して、線対称の
配置が望ましい。
【0014】但し、ポリゴンミラー5の回転方向は、例
えば同図に矢印で示すような一方向であり、線対称にな
っていないので、同図(a)に示すような場合は、上記
SOSセンサは、入射光であるレーザービームLa,L
bに対しては、その入射光に近い側に配置され、同じく
入射光であるレーザービームLc,Ldに対しては、そ
の入射光から遠い側に配置される事になる。
【0015】図3は、その入射光の角度算出のための説
明図である。ここでは、入射光としてのレーザービーム
La〜Ldとポリゴンミラー5との位置関係は、図2
(a)と同様である。そして、ポリゴンミラー5の回転
軸A及び上記y軸と直角に交わる軸をx軸とおく。これ
は、上記走査レンズの光軸と平行である。このとき、S
OSセンサにより検出が行われるときの、ポリゴンミラ
ー面の角度を考える。
【0016】図3に示すように、入射光であるレーザー
ビームLa,Lb及びLc,Ldとx軸との成す角度を
それぞれaとし、その各入射光がポリゴンミラー5のミ
ラー面5a,5bでそれぞれ反射されてそれぞれSOS
光Ls,Ls′となり、図示しない各SOSセンサに入
射するときの、そのSOS光とx軸との成す角度をそれ
ぞれsとすると、ミラー面5a,5bの各法線l,l′
とx軸との成す角度は、それぞれ(a+s)/2,18
0+(a−s)/2と書く事ができる。
【0017】ポリゴンミラー5が正多角形であるとする
と、二つのSOSセンサによりSOS光が同時に検出さ
れるための条件は、同図のミラー面5a,5bを含んだ
正多角形を構成できる事である。即ち、このときの条件
式は、面数をnとすると、自然数kを用いて、以下のよ
うに書く事ができる。 360−〔(a+s)/2+{180+(a−s)/
2}〕=360k/n
【0018】この式を整理すると、 a=180(1−2k/n) となる。ここで、aの範囲を0≦a<180とすると、
kの範囲は0<k≦n/2となる。また、一般によく使
われるaの範囲は、60≦a≦90位であるが、これに
対応するkの範囲はn/4≦a≦n/3となる。この範
囲において、面数nに対する自然数kと角度aの値を示
したものが以下の表である。
【0019】
【表1】
【0020】図4は、本発明の第2の実施形態の概略構
成を示す斜視図である。基本的な構成は、上記第1の実
施形態と同様であるが、ここではポリゴンミラー5や走
査レンズ6a,6b等が二段になっており、レーザービ
ームLa〜Ldは、それぞれ別の光路を通る構成であ
る。しかし、各段個々のポリゴンミラーについて見れ
ば、別々のミラー面に同時に描画用のビームが入射する
構成であり、第1の実施形態と同様にして書き出しのタ
イミングを一致させる事が可能である。
【0021】具体的に説明すると、同図において、中央
のプリンタヘッドは、図示しないポリゴンモータの駆動
を受けて等速で回転するポリゴンミラー5を中心にし
て、4個のレーザーダイオード1a〜1d及び走査レン
ズ6a,6b等のレンズが、上記ポリゴンミラー5の回
転軸を通ってシート搬送方向に直交する平面に関してそ
れぞれ対象的な位置に配設されて構成される。
【0022】各レーザーダイオード1a〜1dから射出
されたレーザービームLa〜Ldは、それぞれ円筒状の
コリメータレンズ2a〜2dを通過する。そして、レー
ザービームLdは、反射ミラー3bで反射され、レーザ
ービームLcと主走査方向について同一のライン上を進
む光線となる。このとき、副走査方向については所定の
幅を持って二段の光路が形成される。そして、これらの
レーザービームLd,Lcは、それぞれ第1シリンダレ
ンズ4bの下段,上段を通過して、ポリゴンミラー5の
それぞれ下段,上段の一つのミラー面で反射されて偏向
される。
【0023】偏向後のレーザービームLd,Lcは、そ
れぞれ走査レンズ6bの下段,上段を通過した後、下側
のレーザービームLdは、折り返しミラー8b,9b,
10bにより光路変更され、第2シリンダレンズ13d
を介して感光体ドラム14dを露光走査し、一方の上側
のレーザービームLcは、折り返しミラー7b,11
b,12bに反射され、第2シリンダレンズ13cを介
して感光体ドラム14cを露光走査する。
【0024】同様に、レーザービームLaは、反射ミラ
ー3aで反射され、レーザービームLbと主走査方向に
ついて同一のライン上を進む光線となって、それぞれ第
1シリンダレンズ4aの下段,上段を通過し、ポリゴン
ミラー5のそれぞれ下段,上段の他のミラー面で反射さ
れて偏向される。この際、レーザービームLa,Lb
は、ポリゴンミラー5に対して上記レーザービームL
d,Lcとは反対方向から入射しているので、それらと
反対方向に反射され、各走査ライン上での移動方向も逆
となる。
【0025】偏向されたレーザービームLa,Lbは、
走査レンズ6aの下段,上段を通過した後、下側のレー
ザービームLaは、折り返しミラー8a,9a,10a
により光路変更され、第2シリンドリカルレンズ13a
を介して感光体ドラム14aを露光走査し、上側のレー
ザービームLbは、折り返しミラー7a,11a,12
aに反射されて、第2シリンドリカルレンズ13bを介
して感光体ドラム14bを露光走査する。以下、第1の
実施形態と同様である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単一のポリゴンミラー上の別々のミラー面で同時に複数
のレーザービームを偏向する際に、その各ミラー面によ
って偏向されるビームの描画のタイミングがそれぞれ一
致したレーザー走査装置を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の概略構成を示す斜視
図。
【図2】ポリゴンミラーと入射光と走査レンズの配置状
態を示す平面図。
【図3】入射光の角度算出のための説明図。
【図4】本発明の第2の実施形態の概略構成を示す斜視
図。
【符号の説明】
1a〜1d レーザーダイオード 2a〜2d コリメータレンズ 3a,3b 反射ミラー 4a,4b 第1シリンダレンズ 5 ポリゴンミラー 6a,6b 走査レンズ 7a,7b 折り返しミラー 8a,8b 折り返しミラー 9a,9b 折り返しミラー 10a,10b 折り返しミラー 11a,11b 折り返しミラー 12a,12b 折り返しミラー 13a〜13d 第2シリンダレンズ 14a〜14d 感光体ドラム 15a,15b SOSセンサ 16a,16b ミラー La〜Ld レーザービーム
フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 AA49 BA50 BA51 BA53 BA83 BA86 DA03 DA09 2H045 AA01 BA22 BA34 CA93 5C072 AA03 AA05 BA02 DA02 HA06 HA13 HB08 HB11 HB13 QA14 XA05

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の光源から放射された複数の光束
    を、複数面を持つ同一の偏向器の異なる面で同時に偏向
    し、光束ごとにそれぞれ走査レンズ系を介して被走査面
    上に走査結像させるレーザー走査装置であって、 前記各光束が前記被走査面上に走査結像するタイミング
    が一致するように、前記偏向器に入射する前記各光束
    が、対応するそれぞれの前記走査レンズ系の光軸と成す
    角度を決められている事を特徴とするレーザー走査装
    置。
  2. 【請求項2】 前記複数の光源からの複数の光束を二つ
    の異なる面で同時に偏向する前記偏向器であるポリゴン
    ミラーと、該各面で偏向された各光束を前記被走査面上
    に導く二つの前記走査レンズ系とを備え、該二つの走査
    レンズ系の光軸が略一致しており、以下の条件を満足す
    る事を特徴とする請求項1に記載のレーザー走査装置; a=180(1−2k/n) 但し、 a:前記ポリゴンミラーに入射する光束が、対応する前
    記走査レンズ系の光軸と成す角度 n:ポリゴンミラーの面数 k:0<k≦n/2なる自然数 である。
JP10299235A 1998-10-21 1998-10-21 レーザー走査装置 Pending JP2000121983A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007240863A (ja) * 2006-03-08 2007-09-20 Ricoh Co Ltd 光走査装置・光書込装置・画像形成装置
JP2009086420A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Kyocera Mita Corp 光走査装置
JP2012252347A (ja) * 2012-07-24 2012-12-20 Ricoh Co Ltd 光走査装置、光書込装置及び画像形成装置
USRE45918E1 (en) 2006-03-08 2016-03-08 Ricoh Company, Limited Optical scanning apparatus, optical writing apparatus, and image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007240863A (ja) * 2006-03-08 2007-09-20 Ricoh Co Ltd 光走査装置・光書込装置・画像形成装置
USRE45918E1 (en) 2006-03-08 2016-03-08 Ricoh Company, Limited Optical scanning apparatus, optical writing apparatus, and image forming apparatus
JP2009086420A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Kyocera Mita Corp 光走査装置
JP2012252347A (ja) * 2012-07-24 2012-12-20 Ricoh Co Ltd 光走査装置、光書込装置及び画像形成装置

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Effective date: 20050614