JP2691745B2 - 走査光学装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はレーザ光を被走査体上に走査する走査光学装
置に関するもので、詳細にはレーザ光の焦点ずれ及び同
期検出手段の位置調整機能を備えた走査光学装置に関す
る。

（従来の技術） 従来より、レーザ光を走査し、このレーザ光の明滅に
よる感光体上に潜像を形成して、所望の画像を記録する
レーザビームプリンタ等の画像記録装置が知られてい
る。これらの装置では、画像信号により半導体レーザ等
を明滅して画像を形成しているが、変調開始時点を設定
するための同期検出手段を有しているのが一般である。

更に近年、高密度の記録画像を得るための画像記録装
置も望まれているが、記録すべき密度に応じて照射する
スポット径を小さくする必要がある。例えば、１画素毎
に明滅するガウススポットを走査した場合、被走査面上
における露光分布はスポット径によって第５図に示すよ
うに変化する。すなわち、レーザ光の走査方向のスポッ
ト径が小さい場合、そのレーザ光による露光分布は明滅
のタイミングに合った矩形波（図示せず）に近くコント
ラストも高いが、スポット径が大きくなるにつれてレー
ザ光が隣接画素に侵入し、露光分布の振幅が小さくかつ
コントラストが低くなるので出力画像の品位を劣化させ
ることになる。

この場合、微小な径のレーザスポットを得るためには
一般にＦナンバーの小さな結像光学系が必要であるが、
このＦナンバーの値が小さくなると該結像光学系の焦点
深度が非常に浅くなるので、環境変化により該光学系を
構成する各部材が熱変形を起こすと、スポット径が所望
の値より大きくなって画像が劣化し易くなるといった問
題点を有していた。

そこで、環境温度の変動に起因する結像の焦点ずれを
補正するための手段として、本出願人が先に特願昭63−
856号で記載したようなレーザ光の結像の焦点ずれを検
出する検出手段を備えた装置も案出されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、これら２つの検出手段は光学的にみて被走
査面である感光体ドラム等の表面と等価な位置に配され
るのが好ましいものであるが、そうすると装置が大型化
してしまうことや位置精度が必要なことなどから、通常
は反射鏡等を介して所望の位置に設置する構成をなすこ
とが多い。

この場合、レーザ光を前記検出手段に導く反射鏡の取
り付け精度悪化や、ホトセンサなどの検出器の取り付け
精度悪化、及びこれらの取り付けられている部材の変形
などが生じると、レーザ光が検出器に入射しないといっ
た問題も起こるため、レーザ光が確実に検出器に入射す
るように調整する必要がある。

しかしながら、前記した同期検出手段やレーザ光の結
像の焦点ずれ検出手段の位置調整は、非常に精密な調整
を要されるため、できるかぎり簡易な構成によって調整
しないと組立て時にたいへん手間取ることにもなり、ま
た調整の信頼性も低くなってしまう。

そこで、本発明は上記した従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、同期
検出手段や焦点ずれ検出手段の位置調整を簡易且つ確実
に行うことができる走査光学装置を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、この発明にあっては、レー
ザ光源から出射したレーザ光の被走査面上における結像
の焦点ずれを検出する焦点ずれ検出手段と、前記レーザ
光の走査位置を検出して同期信号を得るための同期検出
手段とが近接する位置で１つの取付部材に取り付けら
れ、該取付部材又は前記両検出手段にレーザ光を導く１
つの反射鏡が位置調整機構を有している。

（作 用） 従来は２つの検出手段に別々に取付部材が存在し別々
の反射鏡が設けられていたが、この発明では以上のよう
に１つの取付部材、１つの反射鏡が設けられるだけで済
み、位置調整の信頼性も高くなり組立ても容易になる。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第
１図は本発明に係る走査光学装置の第１実施例の概略構
成図である。同図において、１はレーザ光を発生するた
めの発光信号発生器であり、該発光信号発生器１に接続
したレーザ光源としての固体レーザ素子２をその発光信
号に応じて明滅する。３は固体レーザ素子２から出射さ
れたレーザ光束を略平行光とするコリメータレンズ系で
あり、焦点調整手段４によりレーザ光の光軸方向である
矢印Ａ方向に所定量だけ移動可能になっている。５は回
転多面鏡であり、矢印Ｂ方向に一定速度で回転すること
によりコリメータレンズ系３から出射された平行光を反
射して矢印Ｃ方向に走査する。6a,6b,6cは回転多面鏡の
前方に設けられたｆθレンズ群であり、該多面鏡５によ
り偏角されたレーザ光束Ｌを検出器ユニット８及び感光
ドラム９上に結像すると共に、その走査速度を被走査面
である感光ドラム９の表面上において等速とする。

このようにして、レーザ光束Ｌによって感光ドラム９
の表面に形成された潜像は、公知の電子写真プロセスに
よって顕像化され転写材に転写されるようになってい
る。

更に第１図において、8aは変調開始時点を決定するた
めの同期検出手段としての同期検出器であって、多面鏡
５の面分割誤差などにより変調開始時点がばらつくため
に設置されていて、この検出器8aにより得られた信号を
リファレンスにして同期回路11で変調開始の同期をとっ
ている。

8bはレーザ光の結像の焦点ずれを検知する焦点ずれ検
出手段としての焦点ずれ検出器である。例えば、この検
出器8bは第２図に示すような構成あって、ホトセンサ81
の前方にスリット82があり、レーザ光Ｌがこのスリット
を通過したときに生じるコントラストを検知することに
よりレーザ光の結像状態を検知するようになっている。
ここで、スリット82によって生じるコントラストは第５
図に示したものと原理的には同じであって、レーザ光が
スリット位置で焦点を結びスポット径が小さいときには
コントラストは高くなるが、デフォーカスされていると
スポット径は大きくなり、第５図の右端の図と同様な波
形になってしまう。そこで、この信号を制御部10に送
り、前述の焦点調整手段４を作動させることによって、
焦点位置を合わせる機構になっている。

これら２つの検出器8a,8bは、第２図に示すようにレ
ーザ光Ｌの走査方向と略平行に近接して取付部材8cに取
り付けられ検出器ユニット８を構成している。この検出
器ユニット８の位置は検出精度を高めるために感光ドラ
ム９表面に相当する光学的に等価な位置にあることが一
般である。7aはこれらの感光ドラム相当位置にある検出
器にレーザ光Ｌを導く反射鏡であって、8aと8bの両方の
検出器にレーザ光を導くに要する大きさを有している。
更に、7bはレーザ光の照射位置を調整するための調整機
構であって、反射鏡7aのあおり角度を調整し、レーザ光
が確実に検出器ユニット８に入射するように調整するた
めのものである。更にまた、従来反射鏡7aには変調開始
点を設定するための調整機構を有していることが一般で
あるが、本発明によれば、これら高精度の調整を検出器
8a,8bにおいて一度に行えるという利点がある。

（他の実施例） 第３図及び第４図は本発明における第２実施例を示す
ものである。第３図に示すように検出器ユニット８を感
光ドラム９近傍に設け反射鏡等を介さずに直接レーザ光
Ｌを入射させるときや、また反射鏡を介した場合におい
ても反射鏡にレーザ光の入射位置を調整する機構を持た
せることが困難な場合には、検出器ユニット８において
位置調整機構を設ける必要がある。

第４図において、２つの検出器8a及び8bがレーザ走査
方向に略平行に取り付けられてる取付部材8cは、送りネ
ジ8dなどの調整機構により上下方向（図中Ｄ方向）に位
置調整されるようになっている。更に、変調開始点を揃
えるために、第３図の同期回路11にリップスイッチなど
を設けて、ソフト的に変調開始点を調整できるような構
成をなしている。

更に、以上の実施例において検出器8a,8bの構成にお
いては１つの例を示したものであって、同様の機能を有
するものであればこの実施例に限られるものではない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、レーザ光の焦
点ずれ及び同期検出手段が必要とされる画像記録装置に
おいて、レーザ光をこれらの検出手段に導く反射鏡や、
レーザ光の入射位置を調整する位置調整機構が共有でき
てコストが下がるうえ、調整も１度で済むために組立て
時に手間取ることもない。また、従来のように反射鏡等
を２組用いることになると、構造を複雑になり調整の信
頼性も低くなるが、本発明によれば、従来において検出
手段が１つの場合と同様に容易に調整できるといった効
果があり、信頼性も確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る走査光学装置の第１実施例を示す
概略構成図、第２図は第１図の検出器ユニットの拡大斜
視図、第３図は本発明の第２実施例を示す概略構成図、
第４図は第３図の検出器ユニットの拡大斜視図、第５図
はレーザ光のスポット径と露光分布との関係を示す図で
ある。 符合の説明 ２……固体レーザ素子（レーザ光源） Ｌ……レーザ光束、８……検出器ユニット 8a……同期検出器（同期検出手段） 8b……焦点ずれ検出器（焦点ずれ検出手段） 8c……検出器の取付部材 8d……検出器の位置調整機構 7a……反射鏡 7b……反射鏡の位置調整機構

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光源から出射したレーザ光の被走査
   面上における結像の焦点ずれを検出する焦点ずれ検出手
   段と、前記レーザ光の走査位置を検出して同期信号を得
   るための同期検出手段とを近接する位置で１つの取付部
   材に取り付け、該取付部材又は前記両検出手段にレーザ
   光を導く１つの反射鏡が位置調整機構を有していること
   を特徴とする走査光学装置。