JP2671806B2 - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JP2671806B2
JP2671806B2 JP6153639A JP15363994A JP2671806B2 JP 2671806 B2 JP2671806 B2 JP 2671806B2 JP 6153639 A JP6153639 A JP 6153639A JP 15363994 A JP15363994 A JP 15363994A JP 2671806 B2 JP2671806 B2 JP 2671806B2
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light beam
image forming
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明佳 濱田
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ミノルタ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、画像信号に応じて変調
されて画像を形成する画像形成用光ビームと、画像形成
用光ビームの変調開始タイミングを検出するための同期
信号発生用光ビームとを、回転多面鏡の同一の反射面で
反射する光走査装置に関する。 【0002】 【従来の技術】回転多面鏡を光ビームとしてのレーザビ
ームの走査用として用いるレーザビームプリンタ等にお
いては、回転多面鏡の反射面の角分割精度に若干の製作
誤差があり、また、回転多面鏡の回転ムラや回転に伴う
振動があるため、光ビームの走査域が走査方向に必ずし
も揃ったものにならない。そこで、走査線上の画像形成
領域の上手側に光ビームを検知する受光部を設け、この
受光部により光ビームを検知したときから所定の時間後
に、光ビームに対して画像信号に基づく変調を開始する
ように、変調開始のタイミングを同期させることで、各
走査ラインの画像の書き込み位置を、走査方向に揃った
ものにすることが行なわれる。 【0003】しかし、前述した光ビームを検知して変調
の同期を制御するための受光部は、光ビームの走査線上
に設ける必要があるため、画像形成に用いることのでき
る走査域が狭くなると言った欠点を有する。 【0004】そこで、画像形成用と同期信号発生用とに
異なる光ビームを用いることで、画像形成用光ビームの
走査領域全域を画像形成に用いることができるようにし
たものがあった(例えば、特開昭53-3833号公報参
照)。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】このものでは、画像形
成用光ビームが走査領域始点近傍を走査する時に、同期
信号発生用光ビームが受光部に入射するようにしたもの
であるが、同期信号発生用光ビームの走査域が、画像形
成用光ビームの走査域と重なっているため、同期信号発
生用ビームが画像形成用光ビームの走査域に差し掛かる
前には、必ず同期信号発生用ビームを消灯させる必要が
あり、同期信号発生用ビームの点灯/消灯の制御を精度
よく行う必要があった。本願発明は、このような問題点
を解決することを目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本願発明は、画像信号に応じて変調されて画像を形
成する画像形成用光ビームと、画像形成用光ビームの変
調開始タイミングを検出するための同期信号発生用光ビ
ームとを、回転多面鏡の同一の反射面で反射する光走査
装置であって、前記画像形成用光ビームと同期信号発生
用光ビームとを、回転多面鏡の回転軸方向に対して同一
角度で入射するとともに、回転多面鏡の回転方向に対し
て以下の関係式を満足するように入射することを特徴と
する。 【0007】画像形成用光ビームと同期信号発生用光ビ
ームとを回転多面鏡の反射面の法線に対して同じ側から
入射する場合、 θ2−θ1≧4π/n 画像形成用光ビームと同期信号発生用光ビームとを回転
多面鏡の反射面の法線に対して反対側から入射する場
合、 θ2−θ1≧2π/n ただし、θ1は反射面に入射する画像形成用光ビームが
反射面の法線となす角、θ2は反射面に入射する同期信
号発生用光ビームが反射面の法線となす角、nは回転多
面鏡を構成する反射面の数。 【0008】 【作用】つまり、画像形成用光ビームと同期信号発生用
光ビームとを、回転多面鏡の回転方向に対して上述の関
係式を満足するように入射させるようにしたため、同期
信号発生用光ビームは、画像形成用光ビームの走査領域
以外の領域を走査することとなり、仮に同期信号発生用
光ビームを消灯することなく点灯状態で保持していて
も、画像形成領域(画像形成用光ビームの走査領域)を
走査する恐れはなく、同期信号発生用光ビームの点灯/
消灯制御をラフに行うことができる。 【0009】 【実施例】以下に、図面に基づいて、本発明の実施例を
説明する。 【0010】図1は、本発明の光走査装置の一例である
レーザビームプリンタの走査装置の概略構成を示してい
る。1は画像形成用光ビームの一例である画像形成用レ
ーザビームBを発振する画像形成用半導体レーザで、入
力画像信号に基づいて変調される。この画像形成用半導
体レーザ1から発振された画像形成用レーザビームB
は、コリメータレンズ2によって平行光にされ、高速回
転するポリゴンミラー3のある反射面3aで反射され
る。回転多面鏡の一例であるこのポリゴンミラー3の回
転で画像形成用レーザビームBに対するその反射面の傾
きが変化し、それに伴って、反射後の画像形成用レーザ
ビームBは、感光体ドラム4の長手方向に向かって走査
される(この方向が主走査方向である)。 【0011】この画像形成用レーザビームBは、fθレ
ンズ5によって、収束され、一様に帯電された感光体ド
ラム4上に結像してその位置の帯電電位を減少させる。
そして、感光体ドラム4の一定速度の回転に伴うこの走
査の繰り返しによって、感光体ドラム4上に静電潜像が
形成されるようになっている。 【0012】その後、図示は省略するが、着色顔料であ
るトナーをこの静電潜像部分に選択付着させて現像し、
出力用紙をトナー像面に接触させて紙面上にトナー像を
転写し、この紙を加熱することによってトナーを融解し
て紙に定着させ、出力画像を得るのである。 【0013】また、画像形成用半導体レーザ1とは別
に、同期信号発生用半導体レーザ6を設けてある。この
同期信号発生用半導体レーザ6から発振された同期信号
発生用レーザビームB’は、画像形成用レーザビームB
に対するものとは別のコリメータレンズ7により平行光
にされ、画像形成用レーザビームBが反射される反射面
3aで同時に反射される。 【0014】そして、反射後の同期信号発生用レーザビ
ームB’は、ポリゴンミラー3の回転に伴って、同期制
御用受光部8を含む領域で走査されるように構成されて
いる。この同期制御用受光部8は、感光体ドラム4の回
転方向(この方向が副走査方向である)に対して、各走
査ライン毎の潜像形成開始位置を揃えるためのものであ
る。 【0015】つまり、ポリゴンミラー3の各反射面の角
分割精度に若干の製作誤差があり、また、ポリゴンミラ
ー3の回転ムラや回転に伴う振動があるため、画像形成
用レーザビームBの走査域が主走査方向に必ずしも揃っ
たものにならない。そこで、ポリゴンミラー3の画像形
成用レーザビームBが反射される反射面3aによって同
時に反射された同期信号発生用レーザビームB’が、こ
の同期制御用受光部8に受光されたときを基準にして、
感光体ドラム4上で走査される画像形成用レーザビーム
Bに対する変調を制御するようにしてある。 【0016】また、ポリゴンミラー3の回転に伴って、
画像形成用レーザビームBと同様に同期信号発生用レー
ザビームB’も同じ方向に走査されるが、画像形成用レ
ーザビームBが走査に伴って感光体ドラム4上で潜像形
成領域の始端部に達したときに、同じように走査される
この同期信号発生用レーザビームB’が同期制御用受光
部8に達するように、同期信号発生用半導体レーザ6を
画像形成用半導体レーザ1に対して位置させてある。 【0017】この同期制御用受光部8からの出力は、変
調制御装置9に入力される。そして、変調制御装置9
は、この変調制御用受光部8が同期信号発生用レーザビ
ームB’を受けて、その出力が設定値を越えたときに、
画像形成用半導体レーザ1に対するレーザ駆動部10
に、同期信号SOSを出力するようになっている。レー
ザ駆動10は、この信号SOSを受けて、メモリ11か
ら入力画像信号に基づくデータを取り込み、画像形成用
半導体レーザ1に対する直接変調を開始する。これによ
り、変調されて出力される画像形成用レーザビームBを
用いた静電潜像の形成が開始されるのである。 【0018】以上のような構成により、複数回の走査の
繰り返しで感光体ドラム4上で形成される静電潜像は、
主走査方向の画像の書き出し位置が走査ライン間で揃っ
たものになる。また、画像形成用レーザビームBとは別
の同期信号発生用レーザビームB’を用いて同期信号S
OSを発生させるようにしてあるから、画像形成用レー
ザビームBは画像形成のための必要最小限の範囲を走査
すればよく、この画像形成用レーザビームBを同期制御
用受光部8にまで走査させる構成に比べて画像形成速度
の高速化が計れるのである。 【0019】図2、図3は、ポリゴンミラー3へ入射す
る画像形成用光ビームBと同期信号発生用光ビームB’
との様子を示す図である。画像形成用光ビームBと同期
信号発生用光ビームB’とは、ポリゴンミラー3の回転
軸方向に対して同一角度で入射し、同じ平面内で走査す
る。これら2つの光ビームB,B’のポリゴンミラー3
の反射面3aへのポリゴンミラー3の回転方向に対する
入射角を適当に設定することにより、同期信号発生用光
ビームB’が感光体ドラム4の潜像形成領域Sに走査さ
れないようにすることができる。 【0020】図2は、画像形成用光ビームBと同期信号
発生用光ビームB’とが、反射面3aの法線Nに対して
同じ側から入射される場合を示している。反射面3aの
中央において、画像形成用光ビームBの入射角を[θ
1]、同期信号発生用光ビームB’の入射角を[θ2]
とすると、反射面3aで反射された後の両光ビームB,
B’は、[θ2−θ1]の角度を保って偏向される。 【0021】この反射面3aは、ポリゴンミラー3の回
転に伴って、何れの光ビーム(B又はB’)に対して
も、その傾きが、2π/n(nはポリゴンミラー3を構
成する反射面3aの数)だけ変化する。従って、反射面
3aで反射された後の両光ビームB、B’は、何れも、
図示の位置から[±2π/n]の範囲で偏向される。 【0022】つまり、同期信号発生用光ビームB’が感
光体ドラム4の潜像形成領域Sに走査されないようにす
るには、反射面3aで反射された後の同期信号発生用光
ビームB’の走査領域と画像形成用光ビームBの走査領
域とがオーバラップしないようにすることが必要であ
る。即ち、 θ2−θ1≧4π/n が条件となる。 【0023】図3は、画像形成用光ビームBと同期信号
発生用光ビームB’とが、反射面3aの法線Nに対して
反射側から入射される場合を示している。この場合に
は、画像形成用光ビームBと同期信号発生用光ビーム
B’とが、法線Nに対して反射側から入射されるので、
反射面3aで反射された後の同期信号発生用光ビーム
B’の走査領域と画像形成用光ビームBの走査領域とが
オーバラップすることはない。しかしながら、反射面3
aに入射する画像形成用光ビームBと反射面3aで反射
された同期信号発生用光ビームB’とが交わらないよ
う、かつ、反射面3aに入射する同期信号発生用光ビー
ムB’と反射面3aで反射された画像形成用光ビーとが
交わらないよう、入射角θ1、θ2を設定する必要があ
る。つまり、 θ2−θ1≧2π/n が条件となる。 【0024】これによって、仮に同期信号発生用レーザ
ビームB’を消灯することなく点灯状態を常に保持させ
ていても、感光体ドラム4上には、画像情報に対する雑
音となる潜像が形成されることはなく、画像劣化を招来
することを回避できるのである。 実施例では、画像形
成用レーザビームBと同期信号発生用レーザビームB’
とを、夫々、2つの半導体レーザ1,6から各別に得て
いた。これに替えて、何れか一方或いは両方を気体レー
ザや固体レーザにより得てもよい。さらに、同一の気体
レーザや固定レーザによる画像形成用レーザビームBを
適当な光学素子により分離することで同期信号発生用レ
ーザビームB’を得てもよい。 【0025】さらに、上述した各種のレーザビームに替
えて、LEDからの光ビームを同期信号発生用に用いて
もよく、それらを、同期信号発生用光ビームB’と総称
する。本発明による光走査装置は、先の実施例で説明し
たレーザビームプリンタの他、レーザファクシミリやレ
ーザCOMシステム等に適用できる。例えば、レーザC
OMシステムのように高密度の記録を行なう場合には、
fθレンズ5等の走査用レンズによって画像形成用光ビ
ームBが極めて小径に絞り込まれるように構成されるか
ら、同期信号発生用光ビームB’が過度に絞り込まれて
同期制御用受光部8によって検知されにくくなることを
防止するべく、先の実施例で示したように、同期信号発
生用光ビームB’はfθレンズ5等の走査用レンズを通
過させないようにする方が好ましい。なお、この場合に
は、fθレンズ5等の走査用レンズは、画像形成用光ビ
ームBの走査範囲だけをカバーすればよいから、コンパ
クトなものにできる。 【0026】 【発明の効果】以上述べてきたように、本願発明は、画
像信号に応じて変調されて画像を形成する画像形成用光
ビームと、画像形成用光ビームの変調開始タイミングを
検出するための同期信号発生用光ビームとを、回転多面
鏡の同一の反射面で反射する光走査装置であって、前記
画像形成用光ビームと同期信号発生用光ビームとを、回
転多面鏡の回転軸方向に対して同一角度で入射するとと
もに、回転多面鏡の回転方向に対して上述の関係式を満
足するように入射するようにしたため、同期信号発生用
光ビームは、画像形成用光ビームの走査領域以外の領域
を走査することとなり、同期信号発生用ビームの消灯/
点灯制御をラフに、あるいは、常時点灯状態にすること
ができる。加えて、画像形成用光ビームの画像形成のた
めの走査領域を広げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る光走査装置の概略構成を示す斜視
図。 【図2】画像形成用レーザビームと同期信号発生用レー
ザビームとのポリゴンミラーへの入射の様子を示す図。 【図3】画像形成用レーザビームと同期信号発生用レー
ザビームとのポリゴンミラーへの入射の様子を示す図。 【符号の説明】 3:回転多面鏡 3a:反射面 4:感光体 B:画像形成用レーザビーム B’:同期信号発生用レーザビーム S:潜像形成領域

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.画像信号に応じて変調されて画像を形成する画像形
    成用光ビームと、画像形成用光ビームの変調開始タイミ
    ングを検出するための同期信号発生用光ビームとを、回
    転多面鏡の同一の反射面で反射する光走査装置であっ
    て、前記画像形成用光ビームと同期信号発生用光ビーム
    とを、回転多面鏡の回転軸方向に対して同一角度で入射
    するとともに、回転多面鏡の回転方向に対して以下の関
    係式を満足するように入射することを特徴とする光走査
    装置。画像形成用光ビームと同期信号発生用光ビームと
    を回転多面鏡の反射面の法線に対して同じ側から入射す
    る場合、 θ2−θ1≧4π/n 画像形成用光ビームと同期信号発生用光ビームとを回転
    多面鏡の反射面の法線に対して反対側から入射する場
    合、 θ2−θ1≧2π/n ただし、θ1は反射面に入射する画像形成用光ビームが
    反射面の法線となす角、θ2は反射面に入射する同期信
    号発生用光ビームが反射面の法線となす角、nは回転多
    面鏡を構成する反射面の数
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS533833A (en) * 1976-07-01 1978-01-13 Fuji Photo Film Co Ltd Synchronous signal generation in light beam scan
JPS6138922A (ja) * 1984-07-31 1986-02-25 Fuji Photo Film Co Ltd 光ビ−ム走査装置

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JPH0787280A (ja) 1995-03-31

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