JP2582436B2 - レーザ光走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は例えばレーザビームプリンタにおけるレーザ
光走査装置に関する。

［従来の技術］ OA機器などに使用されるレーザビームプリンタには、
レーザ光出力素子から出射されたレーザ光をポリゴンミ
ラーで反射させて感光体上に走査する方式のレーザ光走
査装置を採用したものがある。このレーザ光走査装置
は、レーザ光出力素子から出射されたレーザ光を光学系
で導いて複数の反射面をもつポリゴンミラーで反射さ
せ、このポリゴンミラーで反射したレーザ光をさらに光
学系を通して感光体の表面に結像させる。そして、ポリ
ゴンミラーをパルズモータなどのモータにより回転し、
光学系を通って入射してくるレーザ光に対して反射面の
位置を変え、各反射面毎に感光体に対して走査を繰返す
ようにしたものである。

このレーザ光走査装置において、ポリゴンミラーはモ
ータの回転軸により回転されるが、モータの回転軸には
回転時にモータ構造に起因する振れが発生する。一般に
モータでは回転軸を支承する軸受構造を工夫するなどし
て回転軸の振れを押えるようにしているが、回転軸の振
れを全く無くことは不可能であり、僅かながらでも回転
軸に振れが発生している。このようなモータの回転軸の
振れにより回転軸に取付けたポリゴンミラーにもミラー
厚さ方向の振れ、いわゆる面振れが生じる。この面振れ
によりポリゴンミラーの反射面がその厚さ方向に変位
し、反射面におけるレーザ光の反射位置が一定でなくな
り、レーザ光の光路が振られしまい感光体の表面におけ
るレーザ光の結像点に位置ずれを生じて印字に濃淡を生
じるなど印字の品質に影響を与えることがある。例えば
感光体の表面におけるレーザ光の結像点が重なった場合
には印字が濃くなり、離れた場合には薄なる。

［発明が解決しようとする課題］ このように従来のレーザ光走査装置では、ポリゴンミ
ラーの面振れによりレーザ光の光路が振れて印字品質に
影響を与えるという問題があった。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、ポリゴ
ンミラーの面振れによる印字品質への影響を防止したレ
ーザ光走査装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のレーザ光走査装置は、レーザ光出力素子から
出射されたレーザ光を、ポリゴンミラーで反射させて感
光体上に走査する装置において、前記ポリゴンミラーに
おける前記レーザ光を反射する反射面の厚さ方向の形状
は、前記ポリゴンミラーの平面上の中心と前記ポリゴン
ミラーの厚さ方向の中心とが一致する点を通る水平な線
を中心として描かれる円の一部をなす円弧面であること
を特徴とするものである。

［作 用］ すなわち、本発明のレーザ光走査装置では、ポリゴン
ミラーにおけるレーザ光を反射する反射面の厚さ方向の
形状を、ポリゴンミラーの平面上の中心とポリゴンミラ
ーの厚さ方向の中心とが一致する点を通る水平な線を中
心として描かれる円の一部をなす円弧面としているの
で、レーザ光が反射面のどの位置に入射しても同じ状態
で反射する。このため、ポリゴンミラーの面振れにより
反射面がミラー厚さ方向に変位した場合でも、ポリゴン
ミラーに入射した全てのレーザ光がポリゴンミラーの反
射面で反射した後に同じ光路を通ることになり光路の振
れがなくなり、レーザ光が感光体の表面に位置ずれする
ことなく所定の結像点に結像される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明における第１のレーザ光走査装置の一実施例に
ついて第１図ない第５図を参照して説明する。

第１図ないし第３図は装置全体の構成を示している。
図中１は上面開放部がカバー２で覆われた装置本体で、
レーザプリンタの一部に装着されている。装置本体１の
一端壁の外部には配線基板３が配置され、この配線基板
３にはレーザダイオード４が取付けられている。

また、装置本体１の内部にパルスモータからなるモー
タ５が水平に配設され、このモータ５に設けた垂直な回
転軸にはポリゴンミラー６が水平に取付けられている。
このポリゴンミラー６は例えば平たい六角形をなすもの
で、６個の各辺部の側面は夫々反射面6aとして機能する
ようになっている。そして、このポリゴンミラー６の各
辺部の反射面6aのポリゴンミラー厚さ方向の形状（横断
面）は、第４図および第５図に示すようにミラー中心を
中心として描かれる円の円弧と同じ曲率で形成される円
弧面からなる凸面として形成されている。すなわち、ポ
リゴンミラー６における各辺部の反射面6aの厚さ方向の
形状は、ポリゴンミラー６の平面上の中心とポリゴンミ
ラー６の厚さ方向の中心が一致する点を通る水平な線を
中心として描かれる円の一部をなす円弧面である。

装置本体１の内部には、ポリゴンミラー６の近傍にお
いてポリゴンミラー６の反射面6aに対向する位置に第１
ミラー７が設けられている。この第１ミラー７はレーザ
ダイオード４から出射されるレーザ光を反射させてポリ
ゴンミラー６の各辺部の反射面6aに入射させるために、
レーザダイオード４から出射されるレーザ光に対して傾
斜して設けられている。装置本体１においてレーザダイ
オード４と第１ミラー７との間には、コリメータレンズ
８、シリンドリカルレンズ９および一面が平たく他面が
凸面をなすレンズ10が間隔を存して設けられている。装
置本体１の内部には、第１ミラー７を挟んでポリゴンミ
ラー６と対向する一側壁の位置にポリゴンミラー４から
のレーザ光を受ける第２ミラー11が水平に設けられ、こ
の第２ミラー11と対向する他側壁の位置に横長の第２ミ
ラー１からのレーザ光を受ける第３ミラー12が水平に設
けられている。また、装置本体１の内部には第２ミラー
12の下方に第２ミラー12からのレーザ光を通過させる補
正レンズ13が水平に設けられている。装置本体１の下方
にはレーザビームプリンタの一部を構成する感光体の一
例である感光ドラム14が補正レンズ13と平行にして設け
られており、補正レンズ13を透過してレーザ光が入射さ
れるようになっている。

なお、15はスペーサ16を介して配線基板３に取付けら
れた放熱箱で、レーザダイオード４を収容してレーザダ
イオード４の放熱を行なうようになっている。17は配線
基板３に取付けられたフォトダイオードで、レーザ光が
感光ドラム14上に走査する際の印字の書き始め位置を、
ポリゴンミラー６で反射されたレーザ光の一部を受けて
検出するものである。18は装置本体１の内部に設けた検
出用ミラーで、このミラー18はポリゴンミラー８で反射
した後第２ミラー11で反射したレーザ光の一部を反射さ
せてフォトダイオード17に向けて送るものである。

このように構成したレーザ光走査装置の作用を説明す
る。

印字情報に基づいてレーザ光が変調されてレーザダイ
オード５から出射される。このレーザ光は各レンズ8,9
および10を順次通過してから第１ミラー７で反射し、反
射したレーザ光はモータ５により回転されているポリゴ
ンミラー６の反射面6aに入射する。ポリゴンミラー６の
反射面6aで反射したレーザ光は第２ミラー11に入射した
後に第３ミラー12に入射される。第３ミラー12で反射し
たレーザ光は補正レンズ13を透過して感光ドラム14の表
面に到達して像を結ぶ。ポリゴンミラー６の一つの反射
面6aで１行分の印字に相当する感光ドラム14上の走査が
行なわれる。以降ポリゴンミラー６の回転に伴って各反
射面6a毎に同じレーザ光の走査がなされ感光ドラム14の
表面に印字用の像が形成される。

しかして、モータ５の回転時にその回転軸の振れによ
り、第６図に示すようにポリゴンミラー６に上下方向の
振れが発生する。このため、ポリゴンミラー６の各反射
面6aが上下方向すなわちミラー厚さ方向に変位する。し
かし、ポリゴンミラー６の反射面6aはミラー中心を中心
として描かれる円弧面を持つ凸面をなしているので、レ
ーザ光が反射面6aのどの位置に入射しても同じ状態で反
射する。このため、ポリゴンミラーの面振れにより反射
面6aがミラー厚さ方向に変位した場合でも、ポリゴンミ
ラー６に入射したレーザ光がポリゴンミラー６が面振れ
をしない場合と同じ光路となるように反射する。従っ
て、ポリゴンミラー６の反射面6aで反射したレーザ光
は、ポリゴンミラー６が面振れしない場合と同じ光路を
通って第２ミラー11に入射し、それ以降ポリゴンミラー
６が面振れしない場合と同じ光路通って感光ドラム14の
表面に像を結ぶ。すなわち、ポリゴンミラー６が面振れ
した場合でもレーザ光の光路は振れることが無く、レー
ザ光が感光ドラム14の表面の所定の結像点に結像して結
像の位置ずれが生じない。これによりポリゴンミラー６
が面振れした場合でも濃淡の無い良質な印字を行なうこ
とができる。これに対して従来のレーザ光走査装置のポ
リゴンミラー６の反射は平面であり、ポリゴンミラー６
の面振れにより反射面がミラー厚さ方向に変位すると、
レーザ光の反射状態が変化してポリゴンミラーで反射し
た後のレーザ光の光路が振れることがある。

なお、これまで説明した実施例のレーザ光走査装置は
ポストオブジェクト形のものであったが、本発明はこれ
に限定されることなくプレオブジェクト形のレーザ光操
作装置にも適用することができる。

また、本発明はレーザビームプリンタに限らず、他の
装置にも採用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のレーザ光走査装置によれ
ば、ポリゴンミラーにおけるレーザ光を反射する反射面
の厚さ方向の形状を、ポリゴンミラーの平面上の中心と
ポリゴンミラーの厚さ方向の中心とが一致する点を通る
水平な線を中心として描かれる円の一部をなす円弧面に
形成したので、ポリゴンミラーに面振れを生じた場合に
も、ポリゴンミラーの反射面で反射したレーザ光は全て
同じ光路を通ることになり、レーザ光を感光体の所定の
結像点に結像させ結像点の位置ずれを防止できる。

従って、本発明によればポリゴンミラーに面振れが生
じた場合でも、品質を落とすことなく良質な印字をこな
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第１のレーザ光走査装置
の一実施例を示し、第１図はレーザ光の光路を示す図、
第２図は蓋を取り除いた装置の平面図、第３図は第２図
III−III線に沿う断面図、第４図はポリゴンミラーを示
す断面図、第５図はポリゴンミラーに対するレーザ光の
光路を示す図である。 １……装置本体、４……レーザダイオード、６……ポリ
ゴンミラー、７……第１ミラー、11……第２ミラー、12
……第２ミラー、14……感光ドラム。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光出力素子から出射されたレーザ光
   を、ポリゴンミラーで反射させて感光体上に走査する装
   置において、前記ポリゴンミラーにおける前記レーザ光
   を反射する反射面の厚さ方向の形状は、前記ポリゴンミ
   ラーの平面上の中心と前記ポリゴンミラーの厚さ方向の
   中心とが一致する点を通る水平な線を中心として描かれ
   る円の一部をなす円弧面であることを特徴とするレーザ
   光走査装置。