JP2590345Y2 - 走査光学系の同期位置検出構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はレーザビームプリンタな
どの光走査装置に用いられる走査光学系の同期位置検出
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザビームプリンタのよう
な光走査装置に使用される走査光学系、例えばレーザー
走査装置としては、例えば図４に示す構造のものが知ら
れている。図４において全体符号１で示すレーザー走査
装置は、ハウジング２と、該ハウジング２内に固定して
配設した光ビーム発光用の光源部３と、該光源部３から
出力された光ビームＢ０を走査偏向する光偏向器４と、
該光偏向器４で偏向されて感光体ドラム等の走査対象Ｓ
上に照射される光ビームＢ１の走査速度を一定に補正し
且つ前記走査対象Ｓ上に結像させるｆθレンズ５と、該
ｆθレンズ５の加工誤差による非点収差等の光学特性を
補正するシリンドリカルレンズ６とを備えている。

【０００３】前記光源部３は、例えば電気信号によりオ
ン・オフされる半導体レーザ及びこの半導体レーザから
発生する光をビーム状の平行な光束に変えるコリメータ
レンズ（いずれも図示せず）や基板３ａ等からなり、ハ
ウジング２内に形成された取付壁２ａに固定されてい
る。また、前記光偏向器４は図４に示す如くポリゴンミ
ラー４ａ及びこれを高速で回転するモータ４ｂから構成
され、前記ｆθレンズ５は図４に示す如く第１のｆθレ
ンズ５ａと第２のｆθレンズ５ｂとから構成されてい
る。一方、前記シリンドリカルレンズ６は図４に示す如
く、前記光源部３と光偏向器４との間に位置してハウジ
ング２上に固定される。そして、シリンドリカルレンズ
６を前記光ビームＢ０の光軸方向に位置調整することに
よりｆθレンズ５の加工誤差による非点収差等を補正す
る。

【０００４】また前記レーザー走査装置１はさらに、前
記光偏向器４で偏向されて前記光源部３の位置よりも走
査開始側に照射される光ビームＢ２を受光する受光素子
７と、前記ハウジング２内の受光素子７と光偏向器４と
の間に配設されて前記光ビームＢ２を受光素子７上に結
像させる同期検出用レンズ８と、走査対象Ｓ上に照射さ
れる光ビームＢ１の主走査方向（光偏向器４の回転に伴
う光ビームの偏向方向）における同期位置Ｐを確定させ
るための水平同期信号を出力する回路部（図示せず）と
を備えている。

【０００５】図５は図４のレーザー走査装置１における
前記受光素子７の取付部分を拡大して示したもので、こ
れによれば受光素子７は、ハウジング２に固定された基
板３ａ上に取り付けられ、前記ハウジング２の取付壁２
ａと側壁２ｂとの間に位置して前記光源部３に近接して
おり、該受光素子７の受光面７ａは前記光偏向器４から
の光ビームＢ２の方向に臨ませてある。

【０００６】そして前記レーザー走査装置１では、光偏
向器４のポリゴンミラー４ａがモータ４ｂの駆動により
高速で回転し始めると、前記光偏向器４で偏向された光
ビームＢ２が同期検出用レンズ８を介して前記受光素子
７に入射され、前記光ビームＢ２を図５に示す受光素子
７のセンサチップ７ｂが受光するのに伴って、回路部が
動作して水平同期信号を出力する。この水平同期信号が
光源部３の制御部等に入力されると、この入力時点を基
準にした所定時間後に光源部３が電気信号により駆動さ
れ、光ビームＢ１による感光体ドラム等の走査対象Ｓに
対する光情報の書き込みが開始される。

【０００７】尚、前記受光素子７が前記光偏向器４で偏
向された光ビームＢ２を検出するタイミングは図５に示
すように、前記光ビームＢ２が受光素子７内のセンサチ
ップ７ｂの図中左側端に差し掛かった時点であり、図４
に示すように前記センサチップ７ｂの左側端を通る同期
検出用レンズ８の光軸Ｍとｆθレンズ５の光軸Ｎとのな
す角をθ１、主走査方向におけるｆθレンズ５の焦点距
離をｆ２とすると、前記光ビームＢ１の主走査方向にお
ける同期位置Ｐの、前記ｆθレンズ５の光軸Ｎからの像
高である距離Ｌ２は、Ｌ２＝ｆ２×θ１で求まる。

【０００８】ところで、上述のような従来のレーザー走
査装置１では先に述べた通り、前記光源部３に近接して
ハウジング２に固定した基板３ａ上に前記受光素子７が
実装されており、センサチップ７の取付精度を示す前記
光ビームＢ０からの距離Ｌ１は基板３ａのハウジング２
に対する取付状態と受光素子７の基板３ａに対する取付
状態とによって変化し、これらの取付状態に誤差が生じ
ると前記受光素子７が光ビームＢ２を検出するタイミン
グが変化して前記同期位置Ｐも変化する。この場合図４
に示すように、前記同期検出用レンズ８の焦点距離をｆ
１とし、受光素子７の光源部３に対する相対取付位置の
誤差ΔＬ１によって生じる同期位置Ｐの誤差をΔＬ２と
すると、ΔＬ２≒ΔＬ１（ｆ２／ｆ１）の関係が成立す
る。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】ところが、一般に前記
同期検出用レンズ８の焦点距離ｆ１は、レーザー走査装
置１を実装するレーザビームプリンタ側のスペース上の
要求から、前記ｆθレンズ５の焦点距離ｆ２に対してか
なり短く設計されており、このため、前記従来の構成に
よるレーザー走査装置１では、受光素子７の基板３ａへ
の取付位置や基板３ａのハウジング２に対する取付位置
に僅かでも誤差が生じて受光素子７と光源部３との相対
位置が変化すると、前記受光素子７が光ビームＢ２を検
出するタイミングが変化して、前記距離Ｌ２、即ち同期
位置Ｐが大きく変化してしまうという問題があつた。

【００１０】本考案は上述のような点に鑑みてなされた
もので、同期位置検出用の受光素子の光源部に対する相
対取付位置関係に誤差が生じている場合にも、該受光素
子が光ビームを検出する位置を前記光源部から常に一定
の距離として同期位置の検出タイミングを常に一定にす
ることができる走査光学系の同期位置検出構造を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案は、ハウジングと、前記ハウジング内に固定さ
れた光ビーム発光用の光源部と、前記光源部からの光ビ
ームの光軸上に位置して前記ハウジング内に配設され、
前記光源部からの光ビームを偏向走査する光偏向器と、
前記ハウジング内で前記光偏向器により偏向走査される
光ビームの主走査領域に配設され、前記偏向走査される
光ブームを前記主走査領域の走査対象上に結像するｆθ
レンズと、前記光源部からの光ビームの光軸を中心にし
て前記走査対象と反対の側に位置する前記ハウジング箇
所に配置された受光素子とを備え、前記光偏向器により
偏向走査される走査開始点の光ビームを前記受光素子の
受光面で受光することにより前記光ブームの主走査方向
の同期位置を検出するようにした走査光学系において、
前記受光素子の受光面に到達する前記光ビームの光路に
対し該光ビームの走査方向に突出して前記受光面の一部
を走査開始点側から覆うことにより光源部からの光ビー
ムの光軸から走査開始点までの距離を一定にする遮光壁
を前記ハウジングに一体に形成する構成とした。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は本考案の一実施例による走査光学系の同期
位置検出構造を適用したレーザー走査装置の概略構成を
示す説明図である。図２において全体符号１１で示す走
査光学系としてのレーザー走査装置は、ハウジング１２
と、該ハウジング１２内に固定して配設した光ビーム発
光用の光源部１３と、該光源部１３から出力された光ビ
ームＢ１０を走査偏向する光偏向器１４と、該光偏向器
１４で偏向されて感光体ドラム等の走査対象Ｔ上に照射
される光ビームＢ１１の走査速度を一定に補正し且つ前
記走査対象Ｔ上に結像させる走査用レンズとしてのｆθ
レンズ１５と、該ｆθレンズ１５の加工誤差による非点
収差等の光学特性を補正するシリンドリカルレンズ１６
とを備えている。

【００１３】前記光源部１３は図１に示すように、電気
信号によりオン・オフされる半導体レーザとこの半導体
レーザから発生する光をビーム状の平行な光束に変える
コリメータレンズとを備えるレーザーコリメータ部１３
ａや基板１３ｂ等からなり、図１に示すようにハウジン
グ１２内に形成された取付壁１２ａに固定されている。
また、前記光偏向器１４は図２に示すようにポリゴンミ
ラー１４ａ及びこれを高速で回転するモータ１４ｂから
構成され、前記ｆθレンズ１５は図２に示すように第１
のｆθレンズ１５ａと第２のｆθレンズ１５ｂとから構
成されている。一方、前記シリンドリカルレンズ１６は
図２に示すように、前記光源部１３と光偏向器１４との
間に位置してハウジング１２上に固定される。そして、
シリンドリカルレンズ１６を図１の矢印Ｃ方向に位置調
整することによりｆθレンズ１５の加工誤差による非点
収差等を補正する。

【００１４】また前記レーザー走査装置１１はさらに、
前記光偏向器１４で偏向されて前記光源部１３の位置よ
りも走査開始側に照射される光ビームＢ１２を受光する
受光素子１７と、前記ハウジング１２内の受光素子１７
と光偏向器１４との間に配設されて前記光ビームＢ１２
を受光素子１７上に結像させる同期検出用レンズ１８
と、走査対象Ｔ上に照射される光ビームＢ１１の主走査
方向（光偏向器１４の回転に伴う光ビームの偏向方向）
における同期位置Ｒを確定させるための水平同期信号を
出力する回路部（図示せず）とを備えている。

【００１５】前記受光素子１７は図１に示すように、ハ
ウジング１２に固定された基板１３ｂ上に取り付けら
れ、前記ハウジング１２の取付壁１２ａと側壁１２ｂと
の間に位置して前記光源部１３に近接しており、該受光
素子１７の受光面１７ａは前記光偏向器１４からの光ビ
ームＢ１２の方向に臨ませてある。この受光素子１７の
受光面１７ａ側には、前記ハウジング１２の側壁１２ｂ
から突出する遮光壁１２ｄが臨んでおり、前記受光面１
７ａの一部を覆って該受光面１７ａに照射される前記光
偏向器１４からの光ビームＢ１２をその走査開始側から
一部遮るようにしてある。

【００１６】そして前記レーザー走査装置１１では、光
偏向器１４のポリゴンミラー１４ａがモータ１４ｂの駆
動により高速で回転し始めると、前記光偏向器１４で偏
向された光ビームＢ１２が同期検出用レンズ１８を介し
て前記受光素子１７に入射され、前記光ビームＢ１２を
図３に示す受光素子１７のセンサチップ１７ｂが受光す
るのに伴って、回路部が動作して水平同期信号を出力す
る。この水平同期信号が光源部１３の制御部等に入力さ
れると、この入力時点を基準にした所定時間後に光源部
１３が電気信号により駆動され、前記光ビームＢ１１に
よる感光体ドラム等の走査対象Ｔへの光情報の書き込み
が開始される。

【００１７】ところで、前記受光素子１７の受光面１７
ａに照射される光ビームＢ１２は遮光壁１２ｄにより走
査開始側から一部遮られるので、受光素子１７のセンサ
チップ１７ｂが光ビームＢ１２を受光してこれを検出す
るタイミングは、遮光壁１２ｄの先端を通過した光ビー
ムＢ１２が受光素子１７のセンサチップ１７ｂ上におけ
る図３中点Ｇで示す位置に照射される時点となり、この
点Ｇの位置は前記ハウジング１２側に設けられた遮光壁
１２ｄの側壁１２ｂからの突出量によって定まる。この
場合、前記光源部１３はハウジング１２に固定されてお
り該光源部１３の光軸Ｆとハウジング１２との位置関係
が固定であるため、前記遮光壁１２ｄの側壁１２ｂから
の突出量を固定すると、前記センサチップ１７ｂの点Ｇ
で示す位置と光源部１３から発光される光ビームＢ１０
の光軸Ｆ（図２）との間の距離Ｌ３は、常に一定の距離
に保たれて、前記基板１３ｂのハウジング１２に対する
取付状態や受光素子１７の基板１３ｂに対する取付状態
によって左右されることがなくなる。

【００１８】そして、図２に示すように前記センサチッ
プ１７ｂの点Ｇを通る同期検出用レンズ１８の光軸Ｖと
ｆθレンズ１５の光軸Ｗとのなす角をθ２、主走査方向
におけるｆθレンズ１５の焦点距離をｆ４とすると、前
記光ビームＢ１１の主走査方向における同期位置Ｒの、
前記ｆθレンズ１５の光軸Ｗからの像高である距離Ｌ４
は、Ｌ４＝ｆ４×θ２で求まる。一方、上述のような本
実施例のレーザー走査装置１１においては、図２に示す
ように、前記同期検出用レンズ１８の焦点距離をｆ３と
し、受光素子１７の光源部１３に対する相対取付位置の
誤差ΔＬ３によって生じる同期位置Ｒの誤差をΔＬ４と
すると、従来と同様にΔＬ４≒ΔＬ３（ｆ４／ｆ３）の
関係が成立する。そして、一般に前記同期検出用レンズ
１８の焦点距離ｆ３は、レーザー走査装置１１を実装す
るレーザビームプリンタ側のスペース上の要求から、前
記ｆθレンズ１５の焦点距離ｆ４に対してかなり短く設
計されているので、上式の（ｆ４／ｆ３）は「１」より
大きくなり、よって、前記距離Ｌ３が僅かでも変化する
と前記受光素子１７が光ビームＢ１２を検出するタイミ
ングが変化して、前記距離Ｌ４、即ち同期位置Ｒが大き
く変化してしまう。

【００１９】しかし、先に述べたようにセンサチップ１
７ｂの取付精度を示す前記距離Ｌ３は、前記基板１３ｂ
のハウジング１２に対する取付状態や受光素子１７の基
板１３ｂに対する取付状態によって左右されることがな
く、常に一定の距離に保たれるので、前記ハウジング１
２の成形時において前記距離Ｌ３が所定の距離となるよ
うに遮光壁１２ｄの側壁１２ｂからの突出量を設定し、
その設定値に基づいてハウジング１２乃至遮光壁１２ｄ
を成形しておくことにより、前記受光素子１７のセンサ
チップ１７ｂが光ビームＢ１２を検出するタイミングを
所望のタイミングで一定とすることができ、よって光ビ
ームＢ１１の主走査方向の同期位置Ｒを所望の一定位置
に保つことができる。

【００２０】尚、本実施例では遮光壁をハウジングの側
壁から突出させる構成について説明したが、例えばハウ
ジングの部品載置面から立設させる構成としてもよい。

【００２１】

【考案の効果】以上説明したように本考案の走査光学系
の動機位置検出構造によれば、受光素子の受光面に到達
する光ビームの光路に対し該光ビームの走査方向に突出
して受光素子の受光面の一部を走査開始点側から覆うこ
とにより光源部からの光ビームの光軸から走査開始点ま
での距離を一定にする遮光壁をハウジングに形成したの
で、同一ハウジングに固定した光源部からの光ビームの
光軸と光ビームの光路に対する遮光壁の位置関係は不変
であり、その結果、同期位置検出用受光素子の光源部に
対する相対取付位置関係に誤差が生じている場合でも、
該受光素子が光源部からの光ビームを一定の位置で検出
することができ、これにより同期位置の検出タイミング
を常に一定にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による走査光学系の同期位置
検出構造を適用したレーザー走査装置の要部を拡大した
説明図である。

【図２】図１のレーザー走査装置の概略構成を示す説明
図である。

【図３】図１のレーザー走査装置における受光素子の光
ビーム検出タイミングについて説明する説明図である。

【図４】従来の走査光学系の同期位置検出構造を適用し
たレーザー走査装置の概略構成を示す説明図である。

【図５】図４のレーザー走査装置の要部を拡大した説明
図である。

【符号の説明】

１１ レーザー走査装置（走査光学系） １２ ハウジング １２ｄ 遮光壁 １３ 光源部 １４ 光偏向器 １５，１５ａ，１５ｂ ｆθレンズ（走査用レンズ） １７ 受光素子 １７ａ 受光面 Ｂ１０ 光ビーム Ｂ１１ 光ビーム（光路） Ｂ１２ 光ビーム（別光路） Ｒ 同期位置 Ｔ 走査対象

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、 前記ハウジング内に固定された光ビーム発光用の光源部
   と、 前記光源部からの光ビームの光軸上に位置して前記ハウ
   ジング内に配設され、前記光源部からの光ビームを偏向
   走査する光偏向器と、 前記ハウジング内で前記光偏向器により偏向走査される
   光ビームの主走査領域に配設され、前記偏向走査される
   光ブームを前記主走査領域の走査対象上に結像するｆθ
   レンズと、 前記光源部からの光ビームの光軸を中心にして前記走査
   対象と反対の側に位置する前記ハウジング箇所に配置さ
   れた受光素子とを備え、 前記光偏向器により偏向走査される走査開始点の光ビー
   ムを前記受光素子の受光面で受光することにより前記 光
   ブームの主走査方向の同期位置を検出するようにした走
   査光学系において、前記受光素子の受光面に到達する前記光ビームの光路に
   対し該光ビームの走査方向に突出して前記 受光面の一部
   を走査開始点側から覆うことにより光源部からの光ビー
   ムの光軸から走査開始点までの距離を一定にする遮光壁
   を前記ハウジングに一体に形成した、 ことを特徴とする走査光学系の動機位置検出構造。