JP2000258716A - Optical scanner - Google Patents

Optical scanner

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JP2000258716A
JP2000258716A JP6473999A JP6473999A JP2000258716A JP 2000258716 A JP2000258716 A JP 2000258716A JP 6473999 A JP6473999 A JP 6473999A JP 6473999 A JP6473999 A JP 6473999A JP 2000258716 A JP2000258716 A JP 2000258716A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
light beam
light source
scanning
light emitting
Prior art date
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Pending
Application number
JP6473999A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Yamamoto
喜博 山本
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical scanner constituted so that scanning speed is made higher and an image area is extended by preventing the malfunction of a laser beam source by returning light and simultaneously improving the lighting time of the laser beam source restricted by the returning light. SOLUTION: In this optical scanner 10, divergent luminous flux Lbo emitted from the light emitting part 104 of the laser beam source 12 is deflected to scan by a rotary polygon mirror and partially returns to the laser beam source 12, so that the returning light beam is generated. A pedestal 102 supporting the light emitting part 104 is arranged to a direction where the returning light beam is made incident on the laser beam source 12 are the returning light beams Bm1 and Bm2 made incident on a light receiving part 106 to measure the luminous energy of the light emitting part 104 are intercepted, whereby the malfunction of the laser beam source 12 is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光走査装置に係り、
特に、デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装
置に使用されるレーザ光を感光体上に導いて静電潜像を
形成する光走査装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device,
In particular, the present invention relates to an optical scanning device for forming an electrostatic latent image by guiding a laser beam used for an image forming apparatus such as a digital copying machine and a laser printer onto a photosensitive member.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、レーザプリンタ等の画像形成装
置に使用される光走査装置は、レーザ光源から画像信号
に従って変調された発散光束を出射し、その発散光束を
第一の光学系によって走査方向に長い線状の光束とし、
さらにその線状光束を回転多面鏡で偏向走査し、偏向走
査された光束を第二の光学系によって感光体上にスポッ
ト状に結像させることにより、静電潜像を形成するもの
である。
2. Description of the Related Art Generally, an optical scanning device used in an image forming apparatus such as a laser printer emits a divergent light beam modulated according to an image signal from a laser light source, and the divergent light beam is scanned in a scanning direction by a first optical system. Into a long linear light flux,
Further, the linear light beam is deflected and scanned by a rotary polygon mirror, and the deflected and scanned light beam is formed into a spot on a photoreceptor by a second optical system, thereby forming an electrostatic latent image.

【0003】この種の光走査装置では、レーザ光が回転
多面鏡からレーザ光源方向に逆行する、いわゆる「戻り
光」が発生する状態が存在し、この戻り光がレーザ光源
を制御する受光部に入射すると、レーザ光源の動作が不
安定になるという問題が生じる。
[0003] In this type of optical scanning device, there is a state in which a laser beam returns from a rotary polygon mirror in the direction of the laser light source, that is, a so-called "return light" is generated. The incidence causes a problem that the operation of the laser light source becomes unstable.

【0004】このような戻り光によるレーザ光源の誤動
作を防止するため、従来より種々の提案がなされてい
る。
Various proposals have conventionally been made to prevent the laser light source from malfunctioning due to such return light.

【0005】例えば特開昭63−67074では、光偏
向手段(回転多面鏡)からの戻り光がレーザ光源に戻る
状態の時は、半導体レーザを発光させないようにしてい
る。すなわち、レーザ光源を点灯する必要がある同期検
出や光量制御等のタイミングを、戻り光がレーザ光源へ
入射するタイミングと重ならないよう避けて設定してい
る。
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-67074, the semiconductor laser is prevented from emitting light when the return light from the light deflecting means (rotating polygon mirror) returns to the laser light source. That is, the timings of the synchronization detection and the light quantity control, which need to turn on the laser light source, are set so as not to overlap with the timing at which the return light enters the laser light source.

【0006】また特開平6−118319では、光源か
ら感光体へ至る光路中に配備され、光ビームが透過する
光学部材の少なくとも一つを、光ビームの光軸に対し傾
斜させて配置することにより、戻り光の方向を変えてレ
ーザ光源には戻らないようにしており、これによってレ
ーザ光源の誤動作等を防止している。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-118319, at least one of the optical members, which are provided in the optical path from the light source to the photosensitive member and allow the light beam to pass therethrough, are arranged at an angle to the optical axis of the light beam. The direction of the return light is changed so as not to return to the laser light source, thereby preventing a malfunction or the like of the laser light source.

【0007】一方、近年の画像形成装置では、より高速
あるいは高精細な画像形成のために高速走査が要求さ
れ、また、多様な用紙サイズでの印刷に対応さる必要も
生じている。
On the other hand, in recent image forming apparatuses, high-speed scanning is required for higher-speed or higher-definition image formation, and there is also a need to support printing on various paper sizes.

【0008】他方、画像形成における同期検出や光量制
御には、それらを行うために一定の時間間隔が必要であ
る。したがって高速走査では、回転多面鏡を高速回転さ
せることにより、これら一定の時間間隔に対する被走査
面上での走査長さ(以下、「相当走査長」と称する)
が、通常よりも長く必要とされる。これは例えば、同期
検出や光量制御におけるレーザ光源の点灯時間に制限を
受けるような場合、その時間制限を少なくし、相当走査
長を長く確保できるようにすることが、走査を高速化さ
せる上での条件になる。
On the other hand, in synchronous detection and light quantity control in image formation, a certain time interval is required for performing these operations. Therefore, in the high-speed scanning, the rotating polygon mirror is rotated at a high speed, so that the scanning length on the surface to be scanned with respect to these fixed time intervals (hereinafter, referred to as “equivalent scanning length”).
Is required longer than usual. For example, in the case where the lighting time of the laser light source in synchronization detection or light quantity control is limited, it is necessary to reduce the time limit and to secure a long equivalent scanning length in order to speed up the scanning. Condition.

【0009】また、定型サイズより一回り大きな自由サ
イズで印刷を行う場合、定型サイズより大きな画像領域
を得るために、画像形成の主走査長を長くする必要が生
じる。ここでは、前述のように相当走査長を長くするの
ではなく、例えば、1走査ライン毎に、画像形成領域外
で行われる同期検出や光量制御の走査領域(タイミン
グ)を、主走査長をより長くできるような領域へと変更
することで対応できる。
When printing is performed in a free size slightly larger than the standard size, it is necessary to increase the main scanning length of image formation in order to obtain an image area larger than the standard size. Here, instead of increasing the equivalent scanning length as described above, for example, the scanning area (timing) for synchronization detection and light quantity control performed outside the image forming area is changed for each scanning line, and the main scanning length is set to be longer. It can be handled by changing to an area that can be lengthened.

【0010】ただしこの場合でも、レーザ光源の点灯時
間に制限を受けるような場合は、その時間制限によって
同期検出や光量制御の走査領域が限られてしまうので、
このを時間制限を少なくすることが求められる。
However, even in this case, if the lighting time of the laser light source is limited, the time limit limits the scanning area for synchronous detection and light quantity control.
It is required to reduce this time limit.

【0011】すなわち、走査の高速化、あるいは画像領
域の拡張において、レーザ光源の点灯時間に制限を受け
るような場合、その点灯時間をより長くすることがポイ
ントになる。
That is, when the lighting time of the laser light source is limited in increasing the scanning speed or expanding the image area, the point is to make the lighting time longer.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によると、以下に述べるような問題がある。特
開昭63−67074では、戻り光のタイミングでレー
ザ光を消灯させるため、このような点灯時間の短縮によ
り、同期検出や光量制御を行うための十分な時間確保が
困難になる。したがって高速走査や画像領域の拡張には
対応しきれない。
However, according to the above prior art, there are the following problems. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-67074, since the laser light is turned off at the timing of the return light, it is difficult to secure a sufficient time for performing the synchronization detection and the light amount control by reducing the lighting time. Therefore, it cannot cope with high-speed scanning and expansion of an image area.

【0013】一方、特開平6−118319によると、
レーザ光の点灯時間に制限は受けないが、光学系の構成
が複雑になるため、製品の実現化に伴って、高精度な部
品、あるいは高精度な調整が必要になり、コストの問題
が生じてくる。
On the other hand, according to JP-A-6-118319,
There is no restriction on the laser light-on time, but the configuration of the optical system is complicated, so high-precision parts or high-precision adjustments are required with the realization of products, resulting in cost problems. Come.

【0014】本発明は上記事実を考慮して、戻り光によ
るレーザ光源の誤動作を防ぎ、同時に、戻り光によって
制限されるレーザ光源の点灯時間を改善することによ
り、第1には走査がより高速化され、第2には画像領域
が拡張された光走査装置を提供することを課題とする。
In view of the above facts, the present invention prevents malfunction of the laser light source due to the return light, and at the same time, improves the lighting time of the laser light source limited by the return light, so that the scanning is performed at a higher speed. Secondly, it is an object to provide an optical scanning device in which an image area is expanded.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の光走査
装置は、発散光束を出射する発光部を有すると共に、前
記発光部の光量を測定する受光部を備えた光源部と、前
記光源部からの発散光束を主走査方向に長い略平行光束
とする光学系と、前記光学系から入射する前記主走査方
向に長い略平行光束を、軸中心に回転して複数の反射面
により偏向する回転多面鏡と、を備えた光走査装置にお
いて、前記回転多面鏡で反射されて前記光学系から前記
光源部へ戻る光から、前記受光部を遮光する遮光手段を
有することを特徴とする。
An optical scanning device according to claim 1, further comprising: a light source unit having a light emitting unit for emitting a divergent light beam, and a light receiving unit for measuring a light amount of the light emitting unit; An optical system that converts the divergent light beam from the unit into a substantially parallel light beam that is long in the main scanning direction; An optical scanning device comprising: a rotating polygon mirror; and a light shielding unit configured to shield the light receiving unit from light reflected by the rotating polygon mirror and returned from the optical system to the light source unit.

【0016】すなわち本発明では、光源部に設けられた
発光部から出射される発散光束が、光学系により主走査
方向に長い略平行光束とされて回転多面鏡に入射し、軸
中心に回転する回転多面鏡の複数の反射面により偏向さ
れる。
That is, in the present invention, the divergent light beam emitted from the light emitting unit provided in the light source unit is converted into a substantially parallel light beam long in the main scanning direction by the optical system, enters the rotary polygon mirror, and rotates about the axis. It is deflected by a plurality of reflecting surfaces of a rotating polygon mirror.

【0017】また、発光部の光量は受光部によって測定
され、この測定情報に基づいて、例えば、発光部の出力
特性を安定させるための光量制御が行われる。そしてこ
の受光部は、回転多面鏡の複数の反射面で偏向される光
束のうち、画像形成のための走査方向以外に反射されて
光学系から光源部へと戻るような外部光から、遮光手段
によって遮光される。
The light quantity of the light emitting section is measured by the light receiving section, and based on this measurement information, for example, light quantity control for stabilizing the output characteristics of the light emitting section is performed. The light receiving unit is configured to shield the light flux deflected by the plurality of reflection surfaces of the rotary polygon mirror from external light that is reflected in a direction other than the scanning direction for image formation and returns from the optical system to the light source unit. Is shielded from light.

【0018】したがって、受光部による発光部の光量測
定が外部光に影響されなくなり、光源部の誤動作が防が
れる。
Therefore, the measurement of the light amount of the light emitting unit by the light receiving unit is not affected by the external light, and the malfunction of the light source unit is prevented.

【0019】またこれにより、光学系から光源部へ光が
戻るようなタイミングにおいても光源部の点灯が可能と
なり、戻り光によって制限されるレーザ光源の点灯時間
が改善される。これは、例えば、外部光の入射時には発
光部を消灯させるといったような動作が要らなくなるこ
とである。このように、光源部の点灯時間を長くできる
ことによって、走査をより高速化し、画像領域を拡張す
ることができる。
[0019] Thus, the light source unit can be turned on even when the light returns from the optical system to the light source unit, and the lighting time of the laser light source limited by the returned light is improved. This means that, for example, an operation of turning off the light emitting unit when external light is incident is not required. As described above, by increasing the lighting time of the light source unit, the scanning can be further speeded up and the image area can be expanded.

【0020】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の光走査装置において、前記遮光手段は、前記発光部を
支持する基台であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the light shielding unit is a base supporting the light emitting unit.

【0021】すなわち請求項2の発明では、遮光手段が
光源の発光部を支持する基台であることにより、遮光手
段を新たに設ける必要がなく、構造を簡単にできる。
That is, according to the second aspect of the present invention, since the light shielding means is a base supporting the light emitting portion of the light source, it is not necessary to newly provide a light shielding means, and the structure can be simplified.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1には、本発明の一実施形態に係る光走
査装置の全体構成が示されている。光走査装置10は、
発散光束を出射するレーザ光源12、その発散光束を略
平行光束にするコリメータレンズ14、光束幅を規制す
る開口絞り16、光束を副走査方向には集束させ主走査
方向には長い線状光束として回転多面鏡22上に導くシ
リンダレンズ18、その線状光束を、回転軸23を中心
に等速回転して偏向走査する回転多面鏡22、偏向走査
された光束を変換してスポット状に結像し、被走査面L
上の画像領域Aに等速走査する走査レンズ24を有して
いる。
FIG. 1 shows the overall configuration of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. The optical scanning device 10
A laser light source 12 that emits a divergent light beam, a collimator lens 14 that converts the divergent light beam into a substantially parallel light beam, an aperture stop 16 that regulates the light beam width, and a light beam that converges in the sub-scanning direction and becomes a long linear light beam in the main scanning direction. Cylinder lens 18 to be guided onto rotating polygon mirror 22, linear polygonal beam of the cylinder lens 18 is rotated at a constant speed about rotation axis 23, and rotating polygonal mirror 22 is deflectively scanned. And the scanned surface L
A scanning lens 24 for scanning the upper image area A at a constant speed is provided.

【0024】なお、ここでのコリメータレンズ14、開
口絞り16、及びシリンダレンズ18により光学系13
が構成され、また本実施形態の光走査装置10では、光
走査装置のコンパクト化のために、シリンダレンズ18
と回転多面鏡22との間に折返しミラー20が配置され
ている。
The optical system 13 is formed by the collimator lens 14, the aperture stop 16, and the cylinder lens 18 here.
In the optical scanning device 10 of the present embodiment, the cylinder lens 18 is used to reduce the size of the optical scanning device.
A folding mirror 20 is disposed between the rotating polygon mirror 22 and the rotating polygon mirror 22.

【0025】さらに、被走査面L上における、画像領域
Aの上流側に位置する前画像領域Sには、走査開始タイ
ミングを決定するための同期検出器26が配置されてい
る。
Further, a synchronization detector 26 for determining a scanning start timing is arranged in the preceding image area S located on the scanning surface L and on the upstream side of the image area A.

【0026】図2には、この光走査装置10におけるレ
ーザ光源12の拡大断面図が示されている。なお、図中
の矢印FRは前方向を、矢印RRは後方向を示すものと
する。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the laser light source 12 in the optical scanning device 10. The arrow FR in the figure indicates the forward direction, and the arrow RR indicates the rear direction.

【0027】レーザ光源12は、ベース100の前面1
00a側に基台102が立設されている。基台102
は、基部102aと、基部102aから略直角に屈曲し
て延出している延出部102bとにより略L字型断面の
形状とされ、前方に向けられた延出部102bによる遮
光面102c(前方外側面)がベース100に対し略平
行となるように取り付けられている。さらに、延出部1
02bの先端面102d前方縁には、発散光束Lbo
(レーザ光)を出射する発光部104が取り付けられて
いる。
The laser light source 12 is provided on the front surface 1 of the base 100.
The base 102 is erected on the 00a side. Base 102
Is formed in a substantially L-shaped cross-section by a base 102a and an extension 102b bent at a substantially right angle from the base 102a, and a light-shielding surface 102c (front) formed by the extension 102b directed forward. The outer side surface is substantially parallel to the base 100. Furthermore, the extension part 1
02b, the divergent light beam Lbo
A light emitting unit 104 for emitting (laser light) is attached.

【0028】またベース100の前面100aには、基
台102の遮光面102c裏側の内側面102eと略対
向する位置に、すなわち発光部104の後方に、発光部
104のレーザ光量をモニタするための受光部106が
設けられている。
On the front surface 100a of the base 100, a position for substantially monitoring the laser light amount of the light emitting unit 104 is provided at a position substantially opposed to the inner side surface 102e behind the light shielding surface 102c of the base 102, that is, behind the light emitting unit 104. A light receiving unit 106 is provided.

【0029】これらベース100に設けられた受光部1
06、及び発光部104を取り付けた基台102は、ベ
ース100の前面100aに取り付けられた略円筒状の
筐体108に収容されている。また、この筐体108の
前方(レーザ光が出射される方向)側に設けられた開口
108aの内側面には透明な保護ガラス110が嵌め込
まれており、発光部104及び受光部106を汚損させ
る塵挨等の侵入を防止している。このように、レーザ光
源12は発光部104から出射される発散光束Lboの
光軸Zに対して、軸非対称構造をなしている。
Light receiving section 1 provided on base 100
06 and the base 102 to which the light emitting unit 104 is attached are housed in a substantially cylindrical housing 108 attached to the front surface 100 a of the base 100. Further, a transparent protective glass 110 is fitted into the inner surface of the opening 108a provided on the front side (in the direction from which the laser light is emitted) of the housing 108, and contaminates the light emitting unit 104 and the light receiving unit 106. Prevents dust and other intrusions. Thus, the laser light source 12 has an axially asymmetric structure with respect to the optical axis Z of the divergent light beam Lbo emitted from the light emitting unit 104.

【0030】また、これら構成からなるレーザ光源12
は、ベース100の後方側に設けられたピン112によ
りレーザ光出力回路基板114に接続されており、この
レーザ光出力回路基板114から駆動電流が供給され
る。
The laser light source 12 having these structures
Is connected to a laser light output circuit board 114 by a pin 112 provided on the rear side of the base 100, and a drive current is supplied from the laser light output circuit board 114.

【0031】さらに図3を用いて、発光部104を詳細
に説明する。発光部104は、レーザ発光を行う活性層
116がP型半導体118及びN型半導体120に挟ま
れ積層状態に接合された略直方体であり、N型半導体1
20を先端面102dへの取り付け部とする積層方向
(図中矢印H方向)の向きで基台102の幅方向(図中
矢印W方向)略中央に固着されている。
Further, the light emitting section 104 will be described in detail with reference to FIG. The light emitting section 104 is a substantially rectangular parallelepiped in which an active layer 116 for performing laser emission is sandwiched between a P-type semiconductor 118 and an N-type semiconductor 120 and joined in a stacked state.
The base 20 is fixed substantially at the center in the width direction (the direction of the arrow W in the figure) of the base 102 in the laminating direction (the direction of the arrow H in the figure) with the reference numeral 20 as a mounting portion to the front end surface 102d.

【0032】このレーザ光源12の発光部104から出
射される発散光束Lboは、幅方向は短く(図中S軸方
向)、積層方向は長い(図中T軸方向)楕円形状の発散
光束であり、その光軸Zを中心とする各軸方向断面でみ
た光量分布は、図4及び図5に示すようにそれぞれがほ
ぼ正規分布形状をなしている。
The divergent light beam Lbo emitted from the light emitting section 104 of the laser light source 12 is an elliptical divergent light beam having a short width direction (S-axis direction in the drawing) and a long lamination direction (T-axis direction in the drawing). The light quantity distribution as viewed in each axial direction section centered on the optical axis Z has a substantially normal distribution shape as shown in FIGS.

【0033】一般にこの種のレーザ光源は、周囲の温度
変化等の影響を受けて出力特性が変動しやすい。したが
ってこの出力特性を一定に保つために、発光部104の
点灯時に後方へ出射されるレーザ光を受光部106によ
ってモニタし、そのモニタ出力に応じて発光部104へ
の駆動電流の供給を制御するといった光量制御が行われ
る。
In general, the output characteristics of this type of laser light source tend to fluctuate under the influence of a change in the ambient temperature. Therefore, in order to keep this output characteristic constant, the laser beam emitted backward when the light emitting unit 104 is turned on is monitored by the light receiving unit 106, and the supply of the drive current to the light emitting unit 104 is controlled according to the monitor output. Is performed.

【0034】本実施形態に係る画像形成装置では、像濃
度の一様性のために出力特性がほぼ一定であることが要
求され、1ぺ一ジ間または1走査ライン間における画像
領域外で、発光部104の光量制御が行われる。
In the image forming apparatus according to the present embodiment, the output characteristics are required to be substantially constant for uniformity of the image density. Light amount control of the light emitting unit 104 is performed.

【0035】また、走査開始のタイミングを制御する同
期検出及び画像形成の走査は、以下のように行われる。
まず、前画像領域Sの上流側でレーザ光源12の発光部
104が一時的に点灯し、反時計方向(図中P方向)に
回転する回転多面鏡22によって偏向された光束Lba
は、前画像領域Sを矢印Y方向に走査する。
The synchronization detection for controlling the timing of the start of scanning and the scanning for image formation are performed as follows.
First, the light emitting unit 104 of the laser light source 12 is temporarily turned on on the upstream side of the previous image area S, and the light beam Lba deflected by the rotating polygon mirror 22 rotating in the counterclockwise direction (P direction in the figure).
Scans the previous image area S in the arrow Y direction.

【0036】この光束Lbaが同期検出器26に入射し
検知されると、レーザ光源12は一時消灯し、同時にそ
の時点を基準として走査開始タイミングが決定される。
この走査開始タイミングを始点として、画像情報に応じ
てOn−Off点灯するよう制御されたレーザ光源12
からの光束により、画像領域Aが走査され、画像領域A
上には静電潜像が形成される。
When the light beam Lba enters the synchronous detector 26 and is detected, the laser light source 12 is temporarily turned off, and at the same time, the scanning start timing is determined based on that time.
Starting from the scanning start timing, the laser light source 12 controlled to turn on and off in accordance with the image information
The image area A is scanned by the light beam from the
An electrostatic latent image is formed thereon.

【0037】一方、図6に示すように、本実施形態では
12角柱状の回転多面鏡22が用いられている。ここで
は、光学系13によって回転多面鏡22の各反射面幅よ
り幅広とされた線状光束Lbが、被走査面L上への結像
に与る反射面22a、及びそれに隣接する反射面22
b、22cに跨って回転多面鏡22上に導かれ、その線
状光束Lbの一部を反射面22aによって偏向走査す
る、いわゆる「オーバーフィルドタイプ」の光走査装置
である。
On the other hand, as shown in FIG. 6, in this embodiment, a rotating polygon mirror 22 having a dodecagonal prism shape is used. Here, a linear light beam Lb wider than each reflection surface width of the rotary polygon mirror 22 by the optical system 13 is used to form a reflection surface 22a for forming an image on the surface L to be scanned and a reflection surface 22 adjacent thereto.
This is a so-called “over-filled” optical scanning device that is guided on the rotating polygon mirror 22 across the b and 22c and deflects and scans a part of the linear light beam Lb by the reflection surface 22a.

【0038】このオーバーフィルドタイプでは、回転多
面鏡の内接円半径を大きくすることなく回転多面鏡の総
反射面数が増やせるため、回転多面鏡22による駆動モ
ータの負荷を軽減すると同時に回転数が低く抑えられる
という利点を有するものである。
In this overfilled type, since the total number of reflecting surfaces of the rotary polygon mirror can be increased without increasing the radius of the inscribed circle of the rotary polygon mirror, the load on the drive motor by the rotary polygon mirror 22 is reduced, and at the same time the rotational speed is reduced. This has the advantage that it can be kept low.

【0039】この回転多面鏡22による光束の偏向で
は、回転多面鏡22へ導かれる光束Lbが、被走査面L
上を偏向走査する反射面22a、及び隣接する反射面2
2b、22cへ図2に示すように跨っている場合、反射
面22b、22cからは被走査面上Lへの結像に関与し
ない不要反射光束Lbb、Lbcが発生する。
In the deflection of the light beam by the rotating polygon mirror 22, the light beam Lb guided to the rotating polygon mirror 22 is changed to the scanning surface L
Reflective surface 22a for deflecting and scanning the upper surface, and adjacent reflective surface 2
When the light beams 2b and 22c are straddled as shown in FIG. 2, unnecessary reflected light beams Lbb and Lbc which do not contribute to the image formation on the scanning surface L are generated from the reflection surfaces 22b and 22c.

【0040】この被走査面L上を走査する光束Lba
と、隣接する反射面22b、22cからの不要反射光束
Lbb、Lbcとの関係を、図1、図6、及び図7を参
照しながら説明する。
The light beam Lba that scans the surface L to be scanned
And the relationship between the unnecessary reflected light beams Lbb and Lbc from the adjacent reflecting surfaces 22b and 22c will be described with reference to FIGS. 1, 6, and 7. FIG.

【0041】被走査面L上を偏向走査する光束Lba
と、不要反射光束Lbb、Lbcとのなす角度α1、α
2は、光束Lbaの反射面22aでの反射角度を基準
(0°)とし、回転多面鏡22の面数をNとした場合、
それぞれ、α1=+(360÷N×2)°、α2=−
(360÷N×2)°として求められる。なおここで
は、回転多面鏡の回転方向を正方向として符号を付し
た。
A light beam Lba that deflects and scans the surface L to be scanned.
Α1 and α between the unnecessary reflected light beams Lbb and Lbc
2, when the reflection angle of the light beam Lba on the reflection surface 22a is a reference (0 °) and the number of surfaces of the rotary polygon mirror 22 is N,
Α1 = + (360 ° N × 2) °, α2 = −
(360 ° N × 2) °. Here, reference numerals are given assuming that the rotation direction of the rotary polygon mirror is the positive direction.

【0042】したがって、12面の回転多面鏡を用いて
いる本実施形態では、光束Lbaに対する不要反射光束
Lbbの角度α1=+60°、また不要反射光束Lbc
の角度α2=−60°となり、各光束はこの角度差を有
して偏向走査されることになる。
Therefore, in the present embodiment using the twelve rotating polygon mirror, the angle α1 of the unnecessary reflected light beam Lbb with respect to the light beam Lba is α1 = + 60 °, and the unnecessary reflected light beam Lbc
Is α-2 = −60 °, and each light beam is deflected and scanned with this angle difference.

【0043】図7には、これら光束Lba及び不要反射
光束Lbb、Lbcの各偏向方向の関係が示されてお
り、図7−(1)は光束Lbaが前画像領域Sの同期検
出器26付近を走査する場合、図7−(2)は光束Lb
aが走査終了端付近を走査する場合である。
FIG. 7 shows the relationship between the deflection directions of the light beam Lba and the unnecessary reflected light beams Lbb and Lbc. FIG. 7- (1) shows that the light beam Lba is in the vicinity of the synchronization detector 26 in the preceding image area S. 7- (2) shows the light flux Lb
a is a case where scanning is performed near the scanning end end.

【0044】不要反射光束Lbcは、この図7−
(1)、(2)からわかるように、何れの状態において
も、画像領域Aへ入射する、あるいはレーザ光源12近
傍へ戻ることがない。したがって、この不要反射光束L
bcが2次的に反射率の高い構造壁等で再度反射して画
像領域Aへ入射する、あるいはレーザ光源12近傍へ戻
ることがない限り、光走査装置の動作に悪影響を及ぼす
ことはない。なお、この2次的反射を防止するために
は、反射率の低い構造部材を不要反射光束Lbcの方向
に設ける等のことにより対応できる。
The unnecessary reflected light beam Lbc is shown in FIG.
As can be seen from (1) and (2), in any state, the light does not enter the image area A or return to the vicinity of the laser light source 12. Therefore, this unnecessary reflected light flux L
As long as bc is not reflected again by a secondary high-reflection structural wall or the like to enter the image area A or return to the vicinity of the laser light source 12, the operation of the optical scanning device is not adversely affected. In order to prevent the secondary reflection, a structural member having a low reflectance may be provided in the direction of the unnecessary reflected light beam Lbc.

【0045】しかし不要反射光束Lbbの方は、図7−
(1)のような光束Lbaが前画像領域Sの同期検出器
26付近を走査する場合、入射光束Lbに対する光束L
baの偏向角度αが、α=−60°となる状態が発生
し、光束Lbaと不要反射光束Lbbの角度α1は、α
1=+60°であるため、入射光束Lbと不要反射光束
Lbbとが重なる状態が発生する。
However, the unnecessary reflected light beam Lbb is shown in FIG.
When the light beam Lba scans the vicinity of the synchronization detector 26 in the previous image area S as in (1), the light beam Lba with respect to the incident light beam Lb
The deflection angle α of ba becomes α = −60 °, and the angle α1 between the light beam Lba and the unnecessary reflected light beam Lbb becomes α.
Since 1 = + 60 °, a state occurs in which the incident light beam Lb and the unnecessary reflected light beam Lbb overlap.

【0046】したがってこの場合、不要反射光束Lbb
は、反射面22bで反射された後に折返しミラー20、
シリンダレンズ18、及び開口絞り16というように、
入射光束Lbに対して逆行し、コリメータレンズ14に
よって屈折されることで、レーザ光源12への戻り光と
なる。
Therefore, in this case, the unnecessary reflected light beam Lbb
Are reflected mirrors 20 after being reflected by the reflecting surface 22b,
Like the cylinder lens 18 and the aperture stop 16,
The light goes backward with respect to the incident light beam Lb and is refracted by the collimator lens 14, so that the light returns to the laser light source 12.

【0047】この戻り光がレーザ光源12内の受光部1
06に入射してしまうと、その影響で受光部106のモ
ニタ出力が変化し、発光部104のレーザ出力特性が変
動するといった誤動作が起きる。そしてこのような状態
にある光束Lbaが画像領域Aに及ぶと、画像の乱れが
生じることになる。
This return light is received by the light receiving section 1 in the laser light source 12.
When the light enters the light source 06, the monitor output of the light receiving unit 106 changes due to the influence, and a malfunction such as a change in the laser output characteristic of the light emitting unit 104 occurs. When the light beam Lba in such a state reaches the image area A, the image is disturbed.

【0048】また本実施形態では、光束Lbaが同期検
出器26より上流を走査するタイミングで、反射面22
bが入射光束Lbに正対する状態が起こる。この状態を
経て、戻り光となった不要反射光束Lbbは、レーザ光
源12の手前で矢印Yaの方向に走査される。そしてこ
の戻り光は、光束Lbaが同期検出器26の直前を走査
する状態まで、レーザ光源12に入射するようになって
いる。
In this embodiment, at the timing when the light beam Lba scans upstream of the synchronization detector 26, the reflection surface 22
A state occurs in which b faces the incident light beam Lb. Through this state, the unnecessary reflected light beam Lbb that has returned as light is scanned in the direction of the arrow Ya in front of the laser light source 12. The return light is incident on the laser light source 12 until the light beam Lba scans immediately before the synchronous detector 26.

【0049】ただし、この不要反射光束Lbbは、レー
ザ光源12から外れてしまえばその動作に問題を与える
ことはなく、最終的には、光束Lbaが画像領域Aの走
査終了端付近を走査する図7−(2)に示す方向まで走
査することになる。
However, if the unnecessary reflected light beam Lbb deviates from the laser light source 12, there is no problem in its operation. Finally, the light beam Lba scans near the scanning end of the image area A. The scanning is performed to the direction shown in 7- (2).

【0050】以上の説明により、レーザ光源12方向へ
の不要反射光束Lbbが矢印Ya方向に走査され、図2
に示すように、戻り光Bm1→Bm2→Bm3の順にレ
ーザ光源12へ入射してきた場合、戻り光Bm1、Bm
2は、基台102の遮光面102cにより遮られるので
受光部106へは入射しなくなる。
As described above, the unnecessary reflected light beam Lbb in the direction of the laser light source 12 is scanned in the direction of the arrow Ya, and FIG.
As shown in (2), when the return light Bm1 → Bm2 → Bm3 enters the laser light source 12 in this order, the return light Bm1, Bm3
2 does not enter the light receiving unit 106 because it is blocked by the light blocking surface 102c of the base 102.

【0051】このように本発明では、レーザ光源12に
設けられた発光部104から出射される発散光束Lbo
が、光学系13により主走査方向に長い略平行な光束L
bとされて回転多面鏡22に入射し、回転軸23を中心
に回転する回転多面鏡22の反射面6a、6b、6cに
より偏向される。
As described above, in the present invention, the divergent light beam Lbo emitted from the light emitting portion 104 provided in the laser light source 12 is provided.
Are substantially parallel light beams L long in the main scanning direction by the optical system 13.
b, the light enters the rotary polygon mirror 22 and is deflected by the reflecting surfaces 6a, 6b, and 6c of the rotary polygon mirror 22 that rotates about the rotation axis 23.

【0052】そして受光部106は、回転多面鏡22の
反射面6a、6b、6cにより偏向される光束のうち、
画像形成のための走査方向以外に反射されて光学系13
からレーザ光源12へと戻る、戻り光Bm1、Bm2か
ら基台12によって遮光される。これにより、戻り光B
m1付近から矢印Yaへの走査範囲では、受光部106
による発光部104の光量測定が戻り光に影響されなく
なり、よってレーザ光源12の誤動作が防がれる。
The light receiving section 106 is a part of the light beam deflected by the reflecting surfaces 6a, 6b, 6c of the rotary polygon mirror 22.
The optical system 13 is reflected in a direction other than the scanning direction for forming an image.
From the laser light source 12, and is blocked by the base 12 from the return lights Bm1 and Bm2. Thereby, the return light B
In the scanning range from the vicinity of m1 to the arrow Ya, the light receiving unit 106
Therefore, the measurement of the light amount of the light emitting unit 104 is not affected by the return light, so that malfunction of the laser light source 12 is prevented.

【0053】またこのため、レーザ光源12への戻り光
が発生するタイミングにおいてもレーザ光源12の点灯
が可能となり、戻り光によって制限されるレーザ光源1
2の点灯時間を改善することができる。したがって、同
期検出や光量制御のための相当走査長を大きくすること
ができ、高速走査や画像領域を拡張することが可能とな
る。
Therefore, the laser light source 12 can be turned on even when the return light to the laser light source 12 is generated.
2 can improve the lighting time. Therefore, the equivalent scanning length for synchronization detection and light amount control can be increased, and high-speed scanning and an image area can be expanded.

【0054】またさらには、同期検出器26の手前にレ
ーザ点灯可能な領域を確保できることで、このような領
域を、同期検出器26のレイアウト配置に自由度を持た
せる、あるいは光量制御を行うために用いることもで
き、このように、光走査装置の設計自由度を広げること
に活用することも可能である。
Furthermore, since a laser lightable area can be secured in front of the synchronous detector 26, such an area can be provided with a degree of freedom in the layout arrangement of the synchronous detector 26 or for controlling the light amount. In this manner, the optical scanning device can be used for expanding the degree of design freedom.

【0055】また本実施形態に係る光走査装置では、使
用方法により被走査面L上を矢印A方向とは反対方向に
走査したい場合が生じる。このときには、回転多面鏡2
2が矢印P方向とは反対方向に回転し、同期検出器26
は画像領域Aを挟んで反対側(図中の上側)に配置され
ることになる。この場合、光束Lbaが画像領域Aの走
査下流端(図中の下側)に近接するに従って、レーザ光
源12への戻り光が発生することになり、この画像領域
Aの走査下流領域が問題となる。
In the optical scanning device according to the present embodiment, there is a case where it is desired to scan the surface L to be scanned in the direction opposite to the direction of the arrow A depending on the method of use. At this time, the rotating polygon mirror 2
2 rotates in the direction opposite to the direction of arrow P, and the synchronous detector 26
Are arranged on the opposite side (upper side in the figure) of the image area A. In this case, as the light beam Lba approaches the scanning downstream end (lower side in the figure) of the image area A, return light to the laser light source 12 is generated, and the scanning downstream area of the image area A poses a problem. Become.

【0056】しかし、本実施形態のレーザ光源12であ
れば、この走査下流領域においても同様の遮光が行われ
るので、受光部106に戻り光が入射する領域が、画像
領域Aから遠ざけられることになる。
However, in the case of the laser light source 12 of the present embodiment, the same light shielding is performed also in the scanning downstream area, so that the area where the return light enters the light receiving unit 106 is kept away from the image area A. Become.

【0057】したがって、回転多面鏡22が反対方向に
回転する場合でも、画像領域の下流側に確保された走査
可能な領域を、定型サイズより一回り大きな自由サイズ
で印刷する場合の画像領域拡張に用いることができる。
Therefore, even when the rotary polygon mirror 22 rotates in the opposite direction, the scannable area secured downstream of the image area can be extended to an image area for printing in a free size slightly larger than the standard size. Can be used.

【0058】また受光部106の遮光手段がレーザ光源
12の発光部104を支持する基台102であることに
より、遮光手段を簡単な構造で実現できる。
Since the light shielding means of the light receiving unit 106 is the base 102 supporting the light emitting unit 104 of the laser light source 12, the light shielding means can be realized with a simple structure.

【0059】なお本実施形態では、回転多面鏡に導かれ
る光束が偏向走査面及び両方の隣接面に跨る形態で説明
した。しかし、いずれか片方の隣接面のみに入射する回
転多面鏡の場合でも、戻り光に対する効果は同様に得ら
れる。
In the present embodiment, the description has been given of the mode in which the light beam guided to the rotary polygon mirror straddles the deflection scanning surface and both adjacent surfaces. However, even in the case of a rotating polygonal mirror that enters only one of the adjacent surfaces, the effect on the return light can be similarly obtained.

【0060】また戻り光の遮光手段は、本実施形態のよ
うな発光部の基台に限定されるものではなく、例えば、
筐体内に遮光部材を別途設けるなど、種々の形態が適用
可能である。
The means for blocking the return light is not limited to the base of the light emitting section as in the present embodiment.
Various forms are applicable, such as providing a light shielding member separately in the housing.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明の光走査装置は上記構成としたの
で、戻り光によるレーザ光源の誤動作がなく、同時に、
戻り光によって制限されるレーザ光源の点灯時間が改善
されることにより、走査がより高速化され、また画像領
域がより拡張される。
According to the optical scanning device of the present invention, the laser light source does not malfunction due to the return light.
Improving the turn-on time of the laser light source, which is limited by the return light, makes scanning faster and expands the image area.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態に係る光走査装置の全体
構成を示した説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明に係るレーザ光源要部の説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part of a laser light source according to the present invention.

【図3】 本発明に係るレーザ光源の発光部の説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a light emitting unit of the laser light source according to the present invention.

【図4】 本発明に係るレーザ光源の発光部から出射さ
れる発散光束の、発光部幅方向における光軸を中心とす
る光量分布を表したグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a light amount distribution of a divergent light beam emitted from a light emitting unit of the laser light source according to the present invention, centered on an optical axis in a light emitting unit width direction.

【図5】 本発明に係るレーザ光源の発光部から出射さ
れる発散光束の、発光部積層方向における光軸を中心と
する光量分布を表したグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a light amount distribution of a divergent light beam emitted from a light emitting portion of the laser light source according to the present invention, centered on an optical axis in a light emitting portion stacking direction.

【図6】 本発明に係る回転多面鏡近傍の、光束の偏向
状態を表した説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a deflection state of a light beam in the vicinity of a rotary polygon mirror according to the present invention.

【図7】 本発明の光走査装置による、光束及び不要反
射光束の各偏向方向の関係を示した説明図であり、
(1)は光束が前画像領域の同期検出器付近を走査する
場合、(2)は光束が走査終了端付近を走査する場合で
ある。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between each deflection direction of a light beam and an unnecessary reflected light beam by the optical scanning device of the present invention;
(1) is the case where the light beam scans near the synchronization detector in the previous image area, and (2) is the case where the light beam scans near the scan end end.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光走査装置 12 レーザ光源(光源部) 13 光学系 14 コリメータレンズ 16 開口絞り 18 シリンダレンズ 22 回転多面鏡 22a、22b、22c 反射面 23 回転軸(軸) 102 基台(遮光手段) 104 発光部 106 受光部 108a 遮光部(遮光手段) Bm1、Bm2、Bm3 戻り光(光源部へ戻る光) Lbo 発散光束 Lb 光束 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical scanning apparatus 12 Laser light source (light source part) 13 Optical system 14 Collimator lens 16 Aperture stop 18 Cylinder lens 22 Rotating polygon mirror 22a, 22b, 22c Reflection surface 23 Rotation axis (axis) 102 Base (light shielding means) 104 Light emitting part 106 Light receiving unit 108a Light shielding unit (light shielding unit) Bm1, Bm2, Bm3 Return light (light returning to the light source unit) Lbo Divergent light beam Lb Light beam

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発散光束を出射する発光部を有すると共
に、前記発光部の光量を測定する受光部を備えた光源部
と、前記光源部からの発散光束を主走査方向に長い略平
行光束とする光学系と、前記光学系から入射する前記主
走査方向に長い略平行光束を、軸中心に回転して複数の
反射面により偏向する回転多面鏡と、を備えた光走査装
置において、 前記回転多面鏡で反射されて前記光学系から前記光源部
へ戻る光から、前記受光部を遮光する遮光手段を有する
ことを特徴とする光走査装置。
A light source unit having a light emitting unit that emits a divergent light beam and a light receiving unit that measures a light amount of the light emitting unit; and a substantially parallel light beam that emits the divergent light beam from the light source unit in a main scanning direction. An optical system, and a rotary polygon mirror that rotates a substantially parallel light beam incident from the optical system in the main scanning direction and rotates about an axis to deflect by a plurality of reflecting surfaces. An optical scanning device, comprising: a light shielding unit that shields the light receiving unit from light that is reflected by a polygon mirror and returns from the optical system to the light source unit.
【請求項2】 前記遮光手段は、前記発光部を支持する
基台であることを特徴とする請求項1に記載の光走査装
置。
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light shielding unit is a base supporting the light emitting unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8189182B2 (en) 2008-08-08 2012-05-29 Ricoh Company, Ltd. Semiconductor integrated circuit device, optical scanner using same, image forming apparatus using optical scanner, and return light identification method
JP2015004714A (en) * 2013-06-19 2015-01-08 株式会社リコー Optical scanner and image forming apparatus

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