JP2001203862A

JP2001203862A - レーザビームスキャナ

Info

Publication number: JP2001203862A
Application number: JP2000012970A
Authority: JP
Inventors: Ryota Kato; 亮太加藤; Koji Ito; 孝治伊藤; Yutaka Hattori; 豊服部; Yasushi Tamaru; 靖田丸
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2001-07-27
Also published as: US6888559B2; US20020063908A1

Abstract

(57)【要約】【課題】主として副走査方向にパワーを有するｆθレ
ンズおよび感光体の周辺の省スペース化を図ることがで
きるとともに、製造コストを低減できるレーザビームス
キャナを実現する。【解決手段】主として主走査方向にパワーを有する第
１ｆθレンズ２１を通過し、主として副走査方向にパワ
ーを有する第２ｆθレンズ２２を通過しないレーザビー
ムＬＢをミラー２５で反射し、その反射光を第１シリン
ダレンズ１３と共有の第２シリンダレンズ１４によって
副走査方向に集束し、ＢＤセンサ４９に導く。ＢＤセン
サ４９の検出信号に基づくＢＤ信号は、時間軸方向の精
度が求められるが、レーザビームＬＢは第１ｆθレンズ
２１を通過することにより主走査方向に集束されている
ため、ＢＤ信号の時間軸方向の精度を高めることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザビームを
感光体上に走査することにより、画像を露光するレーザ
ビームスキャナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のレーザビームスキャナと
して、たとえば図８に示すものが知られている。図８
は、従来のレーザビームスキャナの主要構成を示す説明
図である。レーザビームスキャナ１００は、半導体レー
ザ素子およびコリメートレンズが一体化したレーザ光源
１０１と、このレーザ光源１０１から出射されたレーザ
ビームを集束するシリンダレンズ１０２と、このシリン
ダレンズ１０２を通過したレーザビームを偏向するポリ
ゴンミラー１０３と、このポリゴンミラー１０３にて偏
向されたレーザビームを感光体ドラム１１０上に集束す
る第１ｆθレンズ１０４，第２ｆθレンズ１０５と、こ
の第２ｆθレンズ１０５を通過したレーザビームを検知
する光検知素子１０６と、第２ｆθレンズ１０５を通過
したレーザビームをＢＤセンサ１０６に集束するＢＤ結
像レンズ１０７とを備える。第１ｆθレンズ１０４は、
主として主走査方向にパワーを有しており、第２ｆθレ
ンズ１０５は、主として副走査方向にパワーを有する。
ＢＤセンサ１０６は、半導体レーザ素子１０１から出射
されたレーザビームの走査開始タイミングを検出するも
のであり、感光体ドラム１１０における有効走査領域を
外れた範囲であってレーザビームが集束する位置に設け
られている。また、第２ｆθレンズ１０５を通過したレ
ーザビームをミラーで反射し、その反射光をＢＤ結像レ
ンズ１０７を通過させることにより、ＢＤセンサ１０６
に集束する構成のレーザビームスキャナも知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レーザビー
ムスキャナを用いたレーザプリンタやデジタル複写機な
どでは、より一層の小型化が要求されており、特に、主
走査方向に幅のある第２ｆθレンズおよび感光体ドラム
の周辺の省スペース化が問題となっている。しかし、上
記各従来のレーザビームスキャナ１００は、いずれもｆ
θレンズ１０５を通過したレーザビームをＢＤセンサ１
０６に集束する構成であり、第２ｆθレンズおよび感光
体ドラムの周辺にＢＤ結像レンズ１０７およびＢＤセン
サ１０６などを設けるため、上記問題を解決することが
困難である。また、上記各従来のレーザビームスキャナ
１００は、いずれもレーザビームを集束するためにシリ
ンダレンズ１０２やＢＤ結像レンズ１０７など、種類の
異なるレンズを用いており、共有部品数がないため、製
造コストが高いという問題もある。

【０００４】そこでこの発明は、上記諸問題を解決する
ためになされたものであり、主として副走査方向にパワ
ーを有するｆθレンズおよび感光体の周辺の省スペース
化を図ることができるとともに、製造コストを低減でき
るレーザビームスキャナを実現することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段、作用および発明の効果】
この発明は、上記目的を達成するため、請求項１ないし
請求項３に記載の発明では、レーザ光源と、このレーザ
光源から出射されたレーザビームを集束する第１の集束
手段と、この第１の集束手段によって集束したレーザビ
ームを偏向走査する偏向走査手段と、この偏向走査手段
と感光体との間に配置されており、主として主走査方向
にパワーを有する第２の集束手段と、この第２の集束手
段と前記感光体との間に配置されており、主として副走
査方向にパワーを有する第３の集束手段と、前記偏向走
査手段によって偏向走査されたレーザビームを検出する
ことにより、前記レーザビームの走査開始タイミングを
検出する検出手段とを備え、前記偏向走査手段によって
偏向走査されたレーザビームを前記第２の集光手段およ
び第３の集光手段を通して前記感光体に集光するレーザ
ビームスキャナにおいて、前記第１の集束手段は、前記
レーザ光源から出射されたレーザビームを単方向性集束
レンズを用いて前記偏向走査手段上に副走査方向に集束
し、前記検出手段は、前記第２の集束手段から出射し、
前記第３の集束手段に入射しないレーザビームを前記第
１の集束手段に備えられた単方向性集束レンズと同じ単
方向性集束レンズを用いて副走査方向に集束し、その集
束したレーザビームを検出するという技術的手段を用い
る。

【０００６】検出手段は、第２の集束手段から出射し、
第３の集束手段に入射しないレーザビームを第１の集束
手段に備えられた単方向性集束レンズと同じ単方向性集
束レンズを用いて副走査方向に集束し、その集束したレ
ーザビームを検出する。つまり、検出手段は、第３の集
束手段から出射したレーザビームを検出するのではな
く、第２の集束手段から出射したレーザビームを検出す
るため、第３の集束手段（たとえば、副走査方向にパワ
ーを有するｆθレンズ）および感光体の周辺に検出手段
を設けなくてもよいので、その周辺の省スペース化を図
ることができる。また、検出手段は、第１の集束手段に
備えられた単方向性集束レンズと同じ単方向性集束レン
ズを用いて副走査方向に集束するため、共有部品が増加
するので、レーザビームスキャナの製造コストを低減で
きる。

【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のレーザビームスキャナにおいて、前記第１の集束手
段に備えられた単方向性集束レンズおよび前記検出手段
に備えられた単方向性集束レンズは、兼用であるという
技術的手段を用いる。

【０００８】つまり、第１の集束手段に備えられた単方
向性集束レンズは、検出手段に備えられた単方向性集束
レンズを兼用するため、単方向性集束レンズの必要数を
半減できる。したがって、単方向性集束レンズを取付け
る工程数が半減するため、レーザビームスキャナの製造
効率を高めることができるとともに、製造コストを低減
できる。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載のレーザビームスキャナにおいて、前
記単方向性集束レンズの副走査方向における物像間距離
をＬ、焦点距離をｆｃｙとしたとき、Ｌ＜４ｆｃｙとな
る場合は、副走査方向における前記レーザビームの広が
りが、前記検出手段の副走査方向における検出範囲内と
なるように前記単方向性集束レンズを配置したという技
術的手段を用いる。

【００１０】つまり、単方向性集束レンズの副走査方向
における物像間距離をＬ、焦点距離をｆｃｙとしたと
き、Ｌ＜４ｆｃｙとなる場合は、副走査方向におけるレ
ーザビームの広がりが、検出手段の副走査方向における
検出範囲内となるように単方向性集束レンズを配置する
ことにより、ビームスポットの高さが、検出手段に備え
られた受光部よりも小さくできる。したがって、ビーム
スポットが、副走査方向に十分集束できない場合でも、
検出手段に十分な光量を入射することができるため、検
出精度を高めることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］以下、この発明
に係るレーザビームスキャナの第１実施形態について図
を参照して説明する。なお、以下の各実施形態では、こ
の発明に係るレーザビームスキャナとしてレーザプリン
タに使用するレーザビームスキャナを例に挙げて説明す
る。（レーザプリンタの主要構成）最初に、レーザプリンタ
の主要構成について図１を参照して説明する。図１は、
レーザプリンタ１を用紙搬送方向に直交する方向から側
面視した一部断面を示す説明図である。なお、図１にお
いて矢印Ｘで示す面を前面、矢印Ｙで示す面を上面、手
前側を左側面とする。

【００１２】レーザプリンタ１は、全体形状が本体フレ
ーム１１により概ね直方体に形成されており、本体フレ
ーム１１の下部には用紙Ｐを収容して給紙する給紙部１
９が設けられている。用紙Ｐは、給紙部１９から装置前
方部を経由して搬送部１８に搬送される。搬送部１８の
上部には、プロセスユニットとして一体に構成された現
像部１７が配置されており、さらに現像部１７の上方に
は、この実施形態に係るレーザビームスキャナ１２が配
置されている。現像部１７に備えられた感光体ドラム７
７は、その上方に設けられた帯電器７８によって一様に
帯電され、レーザビームスキャナ１２は、画像信号によ
って変調された１本または複数本のレーザビームを感光
体ドラム７７上に走査して潜像を形成する。

【００１３】一方、現像部１７に収容されたトナーＴ
は、供給ローラ７４によって現像ローラ７５に供給さ
れ、現像ローラ７５の周面に付着したトナーＴは、感光
体ドラム７７に形成された潜像を現像して顕在化させ、
トナーによる画像を形成する。なお、現像ローラ７５の
周面に付着したトナーＴは、層厚規制ブレード７６によ
って適正な層厚に制御される。搬送部１８に搬送された
用紙Ｐは、感光体ドラム７７と転写ローラ８７とによっ
て挟持押圧されることにより、感光体ドラム７７上の画
像が用紙Ｐに転写され、後方の定着部１５へ搬送され
る。続いて用紙Ｐは、ヒートローラ５２と加圧ローラ５
４とによって挟持押圧されることにより、用紙Ｐ上のト
ナーは溶融して用紙Ｐの繊維内に浸透し、用紙Ｐは後方
へ搬送される。続いて用紙Ｐは、第１排紙ローラ５５と
これに従動する第１従動ローラ５６および第２従動ロー
ラ５７により排紙部１６を通って印刷済み用紙載置部６
９に排紙される。

【００１４】（レーザビームスキャナの主要構成）次
に、レーザビームスキャナ１２の主要構成などについて
図２および図３を参照して説明する。図２はレーザビー
ムスキャナ１２の主要構成を示す説明図である。図３
（Ａ）はレーザビームスキャナ１２の露光系において主
走査する原理を示す説明図であり、図３（Ｂ）はレーザ
ビームスキャナ１２の露光系において副走査する原理を
示す説明図であり、図３（Ｃ）はレーザビームスキャナ
１２のＢＤ検出系において主走査する原理を示す説明図
であり、図３（Ｄ）はレーザビームスキャナ１２のＢＤ
検出系において副走査する原理を示す説明図である。

【００１５】レーザビームスキャナ１２は、レーザダイ
オード（図３中に４７ａで示す）およびコリメートレン
ズ（図３中に４７ｂで示す）を一体化したレーザ光源４
７と、第１シリンダレンズ１３と、ポリゴンミラー２３
と、第１ｆθレンズ２１と、第２ｆθレンズ２２と、ミ
ラー２５と、第２シリンダレンズ１４と、スリット４８
ａを有する部材４８と、ＢＤセンサ４９とを備える。第
１シリンダレンズ１３および第２シリンダレンズ１４
は、同一のシリンダレンズである。レーザ光源４７から
発射されたレーザビームＬＢは、第１シリンダレンズ１
３によって主として副走査方向に集束されてポリゴンミ
ラー２３に投射される。ポリゴンミラー２３は、図示し
ないスキャナモータによて矢印で示す方向に高速回転
し、レーザビームＬＢを等角運動するように偏向する。
この等角運動するレーザビームＬＢは、第１ｆθレンズ
２１により、主として主走査方向に集束され（図３
（Ａ））、さらに第２ｆθレンズ２２により、主として
副走査方向に集束され（図３（Ｂ））、感光体ドラム７
７上を主走査方向に移動するように照射され、感光体ド
ラム７７上に潜像を形成する。

【００１６】レーザビームＬＢは、感光体ドラム７７を
走査する直前にミラー２５によって反射される。この反
射されたレーザビームＬＢは、主として副走査方向にパ
ワーを有する第２ｆθレンズ２２を通過していないた
め、主として副走査方向にパワーを有する第２シリンダ
レンズ１４を通過させることにより、主として副走査方
向に集束させる（図３（Ｄ））。第２シリンダレンズ１
４によって主として副走査方向に集束されたレーザビー
ムは、部材４８に副走査方向に延びるように形成された
スリット４８ａを通過し、ＢＤセンサ４９に受光され
る。また、感光体ドラム７７は、図示しないステッピン
グモータにより主走査のタイミングに同期するように回
転する。感光体ドラム７７が回転することで、感光体ド
ラム７７の表面に形成された感光体が相対的に副走査さ
れ、順次照射することにより感光体全体を露光して潜像
を形成する。

【００１７】（ビームスポット形状と検出波形との関係
に関する実験）本発明者らは、ビームスポット形状と検
出波形との関係について実験を行った。図４（Ａ）はレ
ーザビームが集束する状態を副走査断面において示す説
明図であり、図４（Ｂ）はレーザビームが完全に集束し
ない状態を副走査断面において示す説明図であり、図４
（Ｃ）は主走査方向に集束したビームスポットとスリッ
トとの関係を示す説明図である。図５（Ａ）は主走査方
向および副走査方向に集束したビームスポットとスリッ
トとの関係を示す説明図であり、図５（Ｂ）は図５
（Ａ）に示すビームスポットがスリットを通過した場合
のＢＤセンサ４９の出力波形を示す説明図であり、図５
（Ｃ）はＢＤ信号の説明図である。図６（Ａ）は主走査
方向および副走査方向に完全に集束していないビームス
ポットとスリットとの関係を示す説明図であり、図６
（Ｂ）は図６（Ａ）に示すビームスポットがスリットを
通過した場合のＢＤセンサ４９の出力波形を示す説明図
であり、図６（Ｃ）はＢＤ信号の説明図である。

【００１８】図５（Ａ）に示すように、主走査方向およ
び副走査方向共にビームスポットＢＳを十分に集束させ
てスリット４８ａを通過させた場合は、ＢＤセンサ４９
の出力波形は、図５（Ｂ）に示すような波形になる。こ
の波形は、アナログ波形であり、これにしきい値Ｖ１を
設定すると、図５（Ｃ）に示すデジタルのＢＤ信号を得
る。このとき、ゆらぎや雑音などにより、図５（Ｂ）に
示すようにアナログ信号のしきい値Ｖ１が上下にΔＶ変
動する。このため、図５（Ｃ）に示すようにＢＤ信号に
は時間軸ｔ方向に誤差Δｔ１が発生する。同じように、
図６（Ａ）に示すように、ビームスポットＢＳを主走査
方向および副走査方向に完全に集束していない状態でス
リット４８ａを通過させた場合は、ＢＤセンサ４９の出
力波形は、図６（Ｂ）に示すように図５（Ｂ）に示した
ものよりも勾配の緩やかな波形になる。これにしきい値
Ｖ１を設定すると、図６（Ｃ）に示すＢＤ信号を得る。
このとき、アナログ波形の勾配が緩やかな分、しきい値
Ｖ１の変動ΔＶが誤差Δｔ２となって発生する。ここ
で、Δｔ１＜Δｔ２である。

【００１９】さらに、図４（Ｃ）に示すように、副走査
方向には集束していないが、主走査方向に集束したビー
ムスポットＢＳをスリット４８ａを通過させた場合は、
図５（Ｂ），（Ｃ）に示した波形と同じ波形を得た。つ
まり、ビームスポットＢＳが主走査方向および副走査方
向共に完全に集束していない状態では、ＢＤ信号の時間
軸方向の十分な精度を得ることができないが、主走査方
向に集束していれば、ＢＤ信号の時間軸方向の十分な精
度を得ることができることが分かった。つまり、この実
施形態に係るレーザビームスキャナ１２（図２）のよう
に、ＢＤセンサ４９へ導くビームスポットは、ビームス
ポットを主走査方向に集束させる第１ｆθレンズ２１を
通過しているため、第２ｆθレンズ２２を通過していな
くても、ＢＤセンサ４９によるＢＤ信号の時間軸方向の
十分な精度を得ることができることが分かった。なお、
この実施形態に係るレーザビームスキャナ１２では、第
１ｆθレンズ２１を通過したビームスポットをＢＤセン
サ４９の受光範囲内に入る大きさにするために第２シリ
ンダレンズ１４を設けており、ビームスポットを副走査
方向に集束させる。

【００２０】（第２シリンダレンズ１４の配置位置）次
に、本発明者らは、第２シリンダレンズ１４の好適な配
置位置を求めるための考察を行った。以下の説明におい
て、第２シリンダレンズ１４の副走査方向における物像
間距離（ポリゴンミラー２３からＢＤセンサ４９までの
距離）をＬ、焦点距離をｆｃｙとする。また、ポリゴン
ミラー２３から第２シリンダレンズ１４の中心までの距
離をＬ１、第２シリンダレンズ１４からＢＤセンサ４９
までの距離をＬ２とする。

【００２１】図４（Ａ）に示すように、ビームスポット
がＢＤセンサ４９に集束している場合は、次の結像式が
成り立つ。

【００２２】（１／ｆｃｙ）＝（１／Ｌ１）＋（１／Ｌ２）・・・１式

【００２３】ただし、Ｌ１，Ｌ２の符号は正である。１
式より、主走査方向にビームスポットが集束する距離で
ある物像間距離Ｌ（＝Ｌ１＋Ｌ２）が最小値となる場合
は、Ｌ１＝Ｌ２＝２ｆｃｙとなる場合である。つまり、
Ｌ≧４ｆｃｙの条件であれば主走査方向、副走査方向と
もにビームスポットが集束するように光学部材を配置す
ることが可能である。また、第２シリンダレンズ１４の
焦点距離ｆｃｙおよび物像間距離Ｌが、上記最小値を下
回る条件、つまりＬ＜４ｆｃｙの場合は、図４（Ｂ）に
示すように、副走査方向に完全に結像することができな
い。図４（Ｂ）において、最も外側を通過するビーム
が、第２シリンダレンズ１４およびＢＤセンサ４９と通
過するときの光軸からの高さをそれぞれｈ１，ｈ２とす
ると、次の２式〜５式が成り立つ。

【００２４】ｈ２＝ｈ１−Ｌ２ｕ２・・・２式ｕ２＝（ｈ１／ｆｃｙ）−ｕ１・・・３式ｕ１＝ｈ１／Ｌ１・・・４式Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２・・・５式

【００２５】上記２式〜５式により、次の６式が導かれ
る。

【００２６】ｈ２＝Ｌ１ｕ１−Ｌ２（（Ｌ１ｕ１／ｆｃｙ）−ｕ１）＝（ｕ１／ｆｃｙ）（Ｌｆｃｙ−ＬＬ１＋Ｌ１²）・・・６式

【００２７】６式より、ＢＤセンサ４９に入射するビー
ムスポットの副走査方向の広がりが求められる。ここ
で、図４（Ｃ）に示すように、ＢＤセンサ４９の受光部
（スリット４８ａ）の副走査方向の広がりをＨとする
と、次の７式が求まる。

【００２８】Ｈ≧２ｈ２・・・７式つまり、副走査方向におけるビームスポットの広がり
が、ＢＤセンサ４９の受光部の副走査方向における検出
範囲内となるように第２シリンダレンズ１４を配置する
ことが望ましいことが分かった。

【００２９】以上のように、第１実施形態のレーザビー
ムスキャナ１２を使用すれば、第１ｆθレンズ２１を通
過し、第２ｆθレンズ２２を通過しないレーザビームを
用いて走査開始タイミングを高精度で検出することがで
きるため、第２ｆθレンズ２２および感光体ドラム７７
の周辺にＢＤセンサ４９などを設けなくてもよいので、
その周辺の省スペース化を図ることができる。また、第
１シリンダレンズ１３および第２シリンダレンズ１４
は、同一のシリンダレンズを用いることができるため、
共有部品が増加するので、レーザビームスキャナ１２の
製造コストを低減できる。

【００３０】また、６式より、ｈ２＝０、つまり１点に
結像できる条件を導くことができる。６式の右辺をＬ２
についての２次方程式とすると、解と係数との関係よ
り、実数解が得られる条件は、次の８式のようになる。

【００３１】（−Ｌ）²−４ｆｃｙＬ≧０・・・８式

【００３２】Ｌ≧４ｆｃｙ・・・９式

【００３３】を満たす場合は１点に結像できる。１点に
結像できず、副走査方向にビームスポットが広がる場
合、つまりＬ＜４ｆｃｙのとき、ｈ２が最小となる条件
は、次の１０式のように、６式をＬ１で微分して最小値
を求めればよい。

【００３４】（ｄｈ２／ｄＬ１）＝（ｕ１／ｆｃｙ）（−Ｌ＋２Ｌ１）・・・１０式

【００３５】１０式よりＬ１を求めると、

【００３６】Ｌ１＝Ｌ／２・・・１１式

【００３７】したがって、１１式の条件を満たすとき、
ｈ２は最小値となる。つまり、ＢＤ光路において副走査
方向にビームスポットを十分集束できない場合には、１
１式を満たす位置に第２シリンダレンズ１４を配置する
のが望ましい。ただし、７式を満たせば、１１式は必ず
しも満たす必要はない。

【００３８】［第２実施形態］次に、この発明に係るレ
ーザビームスキャナの第２実施形態について図７を参照
して説明する。図７は、この第２実施形態に係るレーザ
ビームスキャナの主要構成を示す説明図である。この第
２実施形態に係るレーザビームスキャナは、第１シリン
ダレンズが第２シリンダレンズを兼用していることを特
徴とする。なお、前述の第１実施形態と同じ構成につい
ては、説明を簡略化する。ただし、ＢＤセンサの位置が
反対方向に移ったため、ポリゴンミラーの回転方向が異
なっている。

【００３９】レーザ光源４７から出射したレーザビーム
ＬＢは、第１シリンダレンズ１３によってポリゴンミラ
ー２３に集束され、ポリゴンミラー２３にて偏向された
レーザビームＬＢは、第１ｆθレンズ２１によって主走
査方向に集束される。第１ｆθレンズ２１を通過したレ
ーザビームＬＢは、ミラー２５によって第１シリンダレ
ンズ１３の方向へ反射され、その反射されたレーザビー
ムＬＢは、第１シリンダレンズ１３によってＢＤセンサ
４９に集束される。以上のように、第２実施形態のレー
ザビームスキャナ１２を使用すれば、第１シリンダレン
ズが第２シリンダレンズを兼用でき、第２シリンダレン
ズ１４（図２）が不要であるため、第２シリンダレンズ
１４を設置する工程が不要な分、レーザビームスキャナ
１２の製造効率を高めることができる。また、第２シリ
ンダレンズ１４が不要な分、製造コストを低減できる。

【００４０】［他の実施形態］上記各実施形態では、こ
の発明に係る単方向性集束レンズとしてシリンダレンズ
を例に挙げたが、レーザビームを単方向に集束できる性
質を有するものであれば、他のレンズまたはレンズの組
合せを用いることもできる。また、この発明に係るレー
ザビームスキャナとしてレーザプリンタに使用されてい
るレーザビームスキャナを例に挙げて説明したが、この
発明に係るレーザビームスキャナをコピー機、ファクシ
ミリ装置に備えられたプリンタなどにも使用できること
は勿論である。

【００４１】［各請求項と実施形態との対応関係］第１
シリンダレンズ１３が請求項１に係る第１の集束手段に
対応し、ポリゴンミラー２３が偏向走査手段に対応す
る。また、第１ｆθレンズ２１が第２の集束手段に対応
し、第２ｆθレンズ２２が第３の集束手段に対応する。
さらに、ＢＤセンサ４９が検出手段に対応し、第２シリ
ンダレンズ１４が単方向性集束レンズに対応する。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザプリンタ１を用紙搬送方向に直交する方
向から側面視した一部断面を示す説明図である。

【図２】レーザビームスキャナ１２の主要構成を示す説
明図である。

【図３】図３（Ａ）はレーザビームスキャナ１２の露光
系において主走査する原理を示す説明図であり、図３
（Ｂ）はレーザビームスキャナ１２の露光系において副
走査する原理を示す説明図であり、図３（Ｃ）はレーザ
ビームスキャナ１２のＢＤ検出系において主走査する原
理を示す説明図であり、図３（Ｄ）はレーザビームスキ
ャナ１２のＢＤ検出系において副走査する原理を示す説
明図である。

【図４】図４（Ａ）はレーザビームが集束する状態を副
走査断面において示す説明図であり、図４（Ｂ）はレー
ザビームが完全に集束しない状態を副走査断面において
示す説明図であり、図４（Ｃ）は主走査方向に集束した
ビームスポットとスリットとの関係を示す説明図であ
る。

【図５】図５（Ａ）は主走査方向および副走査方向に集
束したビームスポットとスリットとの関係を示す説明図
であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示すビームスポット
がスリットを通過した場合のＢＤセンサ４９の出力波形
を示す説明図であり、図５（Ｃ）はＢＤ信号の説明図で
ある。

【図６】図６（Ａ）は主走査方向および副走査方向に完
全に集束していないビームスポットとスリットとの関係
を示す説明図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すビ
ームスポットがスリットを通過した場合のＢＤセンサ４
９の出力波形を示す説明図であり、図６（Ｃ）はＢＤ信
号の説明図である。

【図７】この発明の第２実施形態に係るレーザビームス
キャナの主要構成を示す説明図である。

【図８】従来のレーザビームスキャナの主要構成を示す
説明図である。

【符号の説明】

１レーザプリンタ１２レーザビームスキャナ１３第１シリンダレンズ（第１の集束手段）１４第２シリンダレンズ２１第１ｆθレンズ（第２の集束手段）２２第２ｆθレンズ（第３の集束手段）２３ポリゴンミラー（偏向走査手段）２５ミラー４７レーザ光源４９ＢＤセンサ（検出手段）ＬＢレーザビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者服部豊名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工業株式会社内 (72)発明者田丸靖名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工業株式会社内Ｆターム(参考） 5C072 AA03 BA02 CA06 DA02 DA21 DA23 HA02 HA09 HB02 HB08 HB10 JA07 RA12 XA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光源と、このレーザ光源から出射されたレーザビームを集束する
第１の集束手段と、この第１の集束手段によって集束したレーザビームを偏
向走査する偏向走査手段と、この偏向走査手段と感光体との間に配置されており、主
として主走査方向にパワーを有する第２の集束手段と、この第２の集束手段と前記感光体との間に配置されてお
り、主として副走査方向にパワーを有する第３の集束手
段と、前記偏向走査手段によって偏向走査されたレーザビーム
を検出することにより、前記レーザビームの走査開始タ
イミングを検出する検出手段とを備え、前記偏向走査手
段によって偏向走査されたレーザビームを前記第２の集
光手段および第３の集光手段を通して前記感光体に集光
するレーザビームスキャナにおいて、前記第１の集束手段は、前記レーザ光源から出射されたレーザビームを単方向性
集束レンズを用いて前記偏向走査手段上に副走査方向に
集束し、前記検出手段は、前記第２の集束手段から出射し、前記第３の集束手段に
入射しないレーザビームを前記第１の集束手段に備えら
れた単方向性集束レンズと同じ単方向性集束レンズを用
いて副走査方向に集束し、その集束したレーザビームを
検出することを特徴とするレーザビームスキャナ。
【請求項２】前記第１の集束手段に備えられた単方向
性集束レンズおよび前記検出手段に備えられた単方向性
集束レンズは、兼用であることを特徴とする請求項１に
記載のレーザビームスキャナ。
【請求項３】前記単方向性集束レンズの副走査方向に
おける物像間距離をＬ、焦点距離をｆｃｙとしたとき、
Ｌ＜４ｆｃｙとなる場合は、副走査方向における前記レ
ーザビームの広がりが、前記検出手段の副走査方向にお
ける検出範囲内となるように前記単方向性集束レンズを
配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記
載のレーザビームスキャナ。