JP2012123353A

JP2012123353A - 検出ミラー調整構造及びそのレーザスキャン装置

Info

Publication number: JP2012123353A
Application number: JP2011039630A
Authority: JP
Inventors: Mao-Sheng Gao; 茂生高; San-Woei Shyu; 三偉徐
Original assignee: E Pin Optical Industry Co Ltd
Current assignee: E Pin Optical Industry Co Ltd
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2012-06-28
Also published as: TWM410663U

Abstract

【課題】レーザスキャン装置を提供する。
【解決手段】
本発明が提供するレーザスキャン装置は、基台と、該基台上に設置され、底台を有し、第1面及び第２面を含み、該第１面に突出する凸部ロックを有し、該凸ブロックが該第１面に固定側及び活動側を定義する検出ミラー調整構造と、該第２面上に設置される反射鏡と、を含み、そのうち、該凸ブロック及び該基台が接触し、且つ該固定側は、該基台に弾性的に固定され、第1軸方向において、作用力を該活動側に施し、該第１軸方向上において該反射鏡の角度を調整することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、検出ミラー調整構造及びそのレーザスキャン装置に関し、特に、検出ミラーを任意の角度に調整可能な検出ミラー調整構造及びそのレーザスキャン装置に関する。

現在、レーザビームプリンタLBP(Laser Beam Print)が用いるレーザスキャン装置LSU(Laser Scanning Unit)は、高速回転するポリゴンミラー(polygon mirror)を利用し、レーザビームのスキャン動作(laser beam scanning)を操作し、例えば、US7,079,171、US6,377,293、US6,295,116，又はTW198966に開示されるとおりである。

ＬＳＵは、半導体レーザ光源を利用し、レーザビーム(laser beam)を発し、先ず、コリメータレンズ(collimator)を経由し、平行ビームを形成し、更に、開口絞り(aperture)を経由し、ビームが更に、柱面レンズ(cylindrical lens)を経て集束後、線状イメージ(line image)を形成し、高速回転ポリゴンミラー上に投射される。

この高速回転ポリゴンミラー上には、多面の反射鏡を均一に連続設置し、それは、上記線状イメージ(line image)の焦点位置に位置するか、近接する。ポリゴンミラーがレーザビームの投射方向を制御することにより、連続する複数の反射鏡が高速回転時に１つの反射鏡上に投射するレーザビームを主スキャン方向の平行方向に沿って同一回転角度(angular velocity)でfθライナースキャンレンズ上まで傾斜反射し、fθライナースキャンレンズは、ポリゴンミラー付近に設置され、それは、単一レンズ構造 (single-element scanning lens)又は２つのレンズ構造であることができる。このfθライナースキャンレンズの機能は、ポリゴンミラー上の反射鏡を経由して反射し、fθレンズに入射するレーザビームを楕円型光点に集束することができ、感光ドラム(photoreceptor drum)上に投射し、ライナースキャン(scanning linearity)の要求を達成することにある。

ＬＳＵは、スキャン動作を正式に起動する前、予備スキャン動作を有する。予備スキャン動作時、スキャン領域を超えたレーザビームは、ビーム検出ミラー(Beam Detect mirror，BD mirror)により光センサまで反射され、光センサに受信、検出される。光センサがレーザビームを検出する時、光センサは、同時に信号をレーザビームプリンタに発信し、信号処理を行い、レーザビームプリンタは、ＬＳＵを再起動し、スキャン動作を正式に開始する。

ＬＳＵのレーザビームが感光ドラムまでスキャンする経路の長さは長く、レーザビームの体積は、膨大である。レーザビームプリンタの体積を低減するため、ＬＳＵは、１つ又は２つの長型のビーム反射鏡の増設を介して、レーザビームの経路を折り返し、これにより、レーザビームプリンタの体積を減少する。

従来のＬＳＵの操作時は、運転時の振動が、ビーム反射鏡の角度を偏移させ、ビーム反射鏡に入射するレーザビームの反射角度が偏転する。ＬＳＵスキャンがスキャン領域を超える時、このビーム反射鏡の角度の偏転は、ビーム検出ミラーに投射するレーザビームの水平方向の位置にも誤差をもたらす。これにより、ビーム検出ミラーに反射されたレーザビームは、光センサに精確に投射し、光センサに検出させることができない。従って、この時、ビーム検出ミラーの角度を調整する必要があり、そうして始めてレーザビームを精確に光センサに投射することができる。従来のビーム検出ミラーの調整構造は、US6,690,498及びUS7,433,106を参照することができる。

本発明は、ビーム検出ミラーの調整構造を提供し、それは、より簡便にビーム検出ミラーを調整することができ、従来のビーム検出ミラー調整構造が複雑であるという問題を改善する。

本発明の目的は、ビーム検出ミラーが容易に調整でき、且つビーム検出ミラー調整構造の構造をより簡易化した検出ミラー調整構造及びそのレーザスキャン装置を提供することにある。

上記の目的を達成する為、本発明が提供するレーザスキャン装置は、基台と、該基台上に設置され、底台を有し、第1面及び第２面を含み、該第１面に突出する凸部ロックを有し、該凸ブロックが該第１面に固定側及び活動側を定義する検出ミラー調整構造と、該第２面上に設置される反射鏡と、を含み、そのうち、該凸ブロック及び該基台が接触し、且つ該固定側は、該基台に弾性的に固定され、第1軸方向において、作用力を該活動側に施し、該第１軸方向上において該反射鏡の角度を調整することができる。

該レーザスキャン装置は、更に、弾性部材を含み、その一端が該基台に固定され、一端が該底台の該固定側に押圧される。そのうち、該弾性部材が弾性片である。

該底台の該活動側は、該底台を貫通する通孔を有し、該底台の該活動側は、螺子により該通孔を貫通し、該基台上に固定され、該第１軸方向における該反射鏡の角度を調整する。

該通孔は、弧形であり、該反射鏡の角度が更に、回転方向において調整を行うことができる。

該底台の該固定側は、凸柱を含み、且つ該基台は、ホールを含み、該ホールの位置は、該凸柱に対応し、該検出ミラー調整構造が該基台上に設置される時、該凸柱は、該ホール内に嵌合される。該凸柱の横断面が楕円形である。

本発明の検出ミラー調整構造を介し、検出ミラー調整構造上に設置された検出ミラーの角度を容易に調整することができ、且つ検出ミラーは、任意の角度に調整でき、多くの利点を有する。

本発明のレーザスキャン装置の実施例の構造平面図である。本発明の検出ミラー調整構造の実施例構造の平面図である。本発明の検出ミラー調整構造の実施例構造の底面図である。本発明の検出ミラー調整構造を載置することに用いるＬＳＵの基台構造図である。本発明の検出ミラー調整構造を載置することに用いるＬＳＵ基台の分解図である。本発明の検出ミラー調整構造を載置することに用いるＬＳＵ基台の組み合わせ図である。本発明の検出ミラー調整構造の通孔の他の実施例の構造図である。本発明の検出ミラー調整構造を載置することに用いるＬＳＵ基台の組み合わせ図である。

本発明のレーザスキャン装置(LSU)は、レーザビームプリンタ中に応用される。図１を参照し、本発明のレーザスキャン装置(LSU)１は、ビームを発射する光源１１と、光源１１からのビームをコリメータレンズ１２の軸線に平行な平行ビームとすることに用いるコリメータレンズ１２と、平行ビームを収束することに用いる柱面レンズ１３と、モータ（図示せず）で回転を駆動し、柱面レンズ１３からのビームを反射するポリゴンミラー(polygon mirror)１４と、ポリゴンミラー１４が発射するビームを感光ドラム（図示せず）の表面上で走査線に沿って適当な直径を有する光点に集束する２つのfθレンズ１５，１６と、fθレンズ１６及び感光ドラムの間に位置する光経路上でfθレンズ１６を通過するビームを感光ドラムに反射することに用いるイメージミラー１７と、を含む。上記光源の開/閉状態を制御することにより感光ドラム上で１つの所定の静電潜像を形成することができる。

また、本発明のレーザスキャン装置１は、更に、１つのビーム反射鏡１８及び１つの同期検出ユニット（sync detecting unit）２０を含む。

ビーム反射鏡１８は、２つのfθレンズ１５，１６の光路の間に設置され、光路を折り返し、レーザビームプリンタの体積を縮小することができる。

同期検出ユニット２０は、ビーム検出ミラー２１と、検出ミラー調整構造３０と、集束レンズ(condenser lens)２２と、光センサ２３と、を含む。該ビーム検出ミラー２１は、該検出ミラー調整構造３０上に設置される。該検出ミラー調整構造３０は、該fθレンズ１６及び該集束レンズ２２の間に位置する。該ビーム検出ミラー２１は、該fθレンズ１６からのビームを該集束レンズ２２に反射することに用い、該集束レンズは、更に、ビームを該光センサ２３上に集束する。そのうち、該集束レンズ２２の設置は、選択的な設置である。

上記各部材は、該検出ミラー調整構造３０以外、その残りの各部材の構造及び効果は、何れも従来のレーザスキャン装置と同一であり、ここでは、その説明を省略する。

図２、図３を参照し、それは、それぞれ、本発明の検出ミラー調整構造３０の実施例構造の平面図及び底面図である。該検出ミラー調整構造３０は、第１面３２及び第２面３３を含む底台３１を含む。該第１面３２上に該第１面３２に突出する凸ブロック３２１を有し、且つ該凸ブロック３２１は、該第１面３２を活動側３２２及び固定側３２３に分ける。本実施例において、該凸ブロック３２１は、細長状であり、且つ該第１面３２全体に横たわり、且つ該第１面３２は、該凸ブロック３２１の２つの長辺から固定側３２３及び活動側３２２の辺縁に向かって徐々に平らになる。

また、該第１面３２上に、更に、１つの通孔３２５及び１つの凸柱３２４を含む。該通孔３２５は、該底台３１の第１面３２の活動側３２２に設けられ、且つ底台３１を貫通する。該凸柱３２４は、該底台３１の固定側３２３に設けられる。該凸柱３２４の横断面は、円形又は楕円形であることができるが、これに限定するものではなく、その他の形状であることもできる。

該底台３１の第２面３３は、検出ミラー嵌合ユニット３３１を含み、検出ミラー(図示せず)をその内に設置させることができる。

図４を参照し、図３が示す検出ミラー調整構造３０は、レーザスキャン装置１の基台１９上に設けられる。該基台１９は、第１ホール１９１と、第２ホール１９２と、第３ホール１９３と、を含む。該第１ホール１９１の位置は、該検出ミラー調整構造３０の通孔３２５の位置に対応する。該第２ホール１９２の位置は、該検出ミラー調整構造３０の凸柱３２４の位置に対応する。該第３ホール１９３の機能を以下に説明する。

図５、図６を参照し、それは、それぞれ本発明の検出ミラー調整構造３０がレーザスキャン装置１の基台１９に設置された分解図及び組み合わせ図である。該検出ミラー調整構造３０及びレーザスキャン装置１の基台１９の組み合わせは、先ず該検出ミラー調整構造３０の通孔３２５を該基台１９の第１ホール１９１と対応させ、同時に、該凸柱３２４を(図３参照)該基台１９の第２ホール１９２と対応させる。続いて、該検出ミラー調整構造３０を該基台１９上に載置し、このように、該底台３１の凸ブロック３２１(図３参照)は、該基台１９と接触し、且つ該凸柱３２４は、該基台１９の第２ホール１９２に嵌合する。該凸柱３２４の横断面が楕円形であるので、該第２ホール１９２に嵌合する時、該底台３１及び該基台１９の結合を更に堅固にし、左右に移動することがなくなる。

続いて、該底台３１の固定側３２３が該基台１９に弾性的に固定される。本実施例では、弾性部材３５を利用し、その一端が台１９に固定され、他端が該底台３１の固定側３２３が対応する第２面３３上に押圧される。このように、第１軸方向（即ち、図中のＸ軸）上に作用力Ｆを該活動側３２２に加え、該第１軸方向において、該ミラー２１の角度を調整する。

該弾性部材３５は、弾性片又はその他の同一機能を具える物体であることができる。また、螺子３６を利用し、該弾性部材３５が設けるホール３５１及び該基台１９の第３ホール１９３を貫通し、該弾性部材３５を該基台１９上に固定させ、該弾性部材３５の多端は、該底台３１に押圧される。これにより、該底台３１の固定側３２３は、該基台１９に弾性的に固定される。該底台３１の第１面３２は、凸ブロック３２１の２つの長辺から固定側３２３及び活動側３２２辺縁に向けて徐々に平たくなり、これにより、該底台３１の活動側３２２は、若干跳ね上がり、基台１９と分離する。

続いて、螺子３４により該通孔３２５及び第１ホール１９１を貫通する。このように、該螺子の高さを調整することにより、該底台３１の活動側３２３の第１軸方向における位置を調整することができ、該ミラー２１の角度を調整することができる。

図７，図８は、それぞれ本発明の検出ミラー調整構造３０の通孔３２５の他の実施例の構造図及び該検出ミラー調整構造３０がレーザスキャン装置1の基台１９に載置された組み合わせ図である。該検出ミラー調整構造３０の通孔３２５は、弧形に設けることができ、このようにして、該検出ミラー調整構造３０がレーザスキャン装置１の基台１９に設置される時、該底台３１は、該螺子３４を利用し、該通孔３２５の位置に固定されることができ、回転方向（例えば、図中の矢印方向）において調整し、検出ミラー調整構造３０上に設置される検出ミラー２１の角度を調整することができる。注意すべきことは、本実施例に置いて、該底台３１は、凸柱３２４を設置しないことである。

更に、該弧形の通孔３２５を介し、本発明の検出ミラー調整構造３０は、Ｘ軸方向及び回転方向上の任意の角度で該検出ミラー調整構造３０上に位置する検出ミラー２１を調整することができる。

本発明の検出ミラー調整構造によって、検出ミラー調整構造上に設置する検出ミラーを調整でき、且つ該検出ミラー２１は、任意の方向における任意の角度に調整でき、多くの利点を有する。

なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。

１レーザスキャン装置（ＬＳＵ）
１１光源
１２コリメータレンズ
１３柱面レンズ
１４ポリゴンミラー
１５，１６ｆθレンズ
１７イメージミラー
１９基台
１９１第１ホール
１９２第２ホール
１９３第３ホール
２０同期センサユニット
２１ビーム検出レンズ
２２集束レンズ
２３光センサ
３０検出ミラー調整構造
３１底台
３２第1面
３２１凸ブロック
３２２活動側
３２３固定側
３２４凸柱
３２５通孔
３３第２面
３３１検出ミラー嵌合ユニット
３４螺子
３５弾性部材
３５１ホール

Claims

基台と、
該基台上に設置され、底台を有し、突出する凸部ロックを有し、
該凸ブロックが該第１面に固定側及び活動側を定義する第１面と、
第２面と、
を含む検出ミラー調整構造と、
該第２面上に設置される反射鏡と、
を含み、そのうち、該凸ブロック及び該基台が接触し、且つ該第１面の固定側は、該基台に弾性的に固定され、
第1軸方向において、作用力を該活動側に施し、該第１軸方向上において該反射鏡の角度を調整することができるレーザスキャン装置。
前記レーザスキャン装置は、更に、弾性部材を含み、その一端が該基台に固定され、一端が該底台の該固定側に押圧される請求項１に記載のレーザスキャン装置。
前記弾性部材が弾性片である請求項２に記載のレーザスキャン装置。
前記底台の該活動側は、該底台を貫通する通孔を有し、該底台の該活動側は、螺子により該通孔を貫通し、該基台上に固定され、該第１軸方向における該反射鏡の角度を調整する請求項１に記載のレーザスキャン装置。
前記通孔は、弧形通孔であり、該反射鏡の角度が更に、回転方向において調整を行うことができるようにする請求項４に記載のレーザスキャン装置。
前記底台の該固定側は、凸柱を含み、且つ該基台は、ホールを含み、該ホールの位置は、該凸柱に対応し、該検出ミラー調整構造が該基台上に設置される時、該凸柱は、該ホール内に嵌合される請求項１に記載のレーザスキャン装置。
前記凸柱の横断面が楕円形である請求項６に記載のレーザスキャン装置。
前記レーザスキャン装置は、更に弾性部材を含み、その一旦は、該基台に固定され、他端は、該基台の該固定側の該凸柱が対応する該第２面上の位置に押圧される請求項６に記載のレーザスキャン装置。
レーザスキャン装置の基台上に設置され、底台を有する検出ミラー調整構造であって、該検出ミラー調整構造は、
突出する凸ブロックを有し、該凸ブロックが該第１面を固定側及び活動側を定義する第１面と、
反射鏡を設置することに用いる第２面と、
を含み、そのうち、該凸ブロックは、該基台と接触し、且つ該固定側は、該基台に弾性的に固定され、
第１軸方向において、該活動側に作用力を施すことにより、該第１軸方向上において、該反射鏡の角度を調整することができる検出ミラー調整構造。
前記底台の該活動側は、通孔を有し、該底台を貫通し、該底台の該活動側は、螺子により該通孔を貫通し、該基台上に固定され、該第１軸方向上において該反射鏡の角度を調整する請求項９に記載の検出ミラー調整構造。
前記通孔は、弧形通孔であり、該反射鏡の角度が更に回転方向上において調整することができるようにする請求項１０に記載の検出ミラー調整構造。
前記底台の該固定側は、凸柱を含み、且つ該基台は、ホールを含み、該ホールの位置は、該凸柱に対応され、該検出ミラー調整構造が該基台上に設置する時、該凸柱は、該ホール内に嵌合する請求項９に記載の検出ミラー調整構造。
前記凸柱の横断面が楕円形である請求項１２に記載の検出ミラー調整構造。