JP2702750B2

JP2702750B2 - レーザービーム走査装置

Info

Publication number: JP2702750B2
Application number: JP63248683A
Authority: JP
Inventors: 桂治飛田; 勝志斉木; 秀山本
Original assignee: 三田工業株式会社
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1998-01-26
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JPH0293619A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はレーザープリンタ等におけるレーザービーム
走査装置に関する。

従来の技術レーザープリンタではレーザー光源から発射されたレ
ーザービームを回転多面鏡で走査し、その走査光を結像
レンズによって感光体ドラム上に結像させるようになっ
ている。ところで、レーザービームが温度変化等による
外的要因でそのスポットサイズを変化したとき、このサ
イズ変化を補正すべくレーザービーム径を調整すること
が望まれるが、そのような補正制御を行う場合、予めレ
ーザービームのスポットサイズを検出することが必要と
なる。従来は、このようなレーザービームのスポットサ
イズを検出する簡単な装置がなく、大がかりな測定用精
密治具と測定器を使用せざるを得なかった。

また、上記レーザービーム装置では回転多面鏡の各走
査面の面倒れのバラツキによって上記主走査方向に直交
する方向に、即ち、感光体上に対し副走査方向に走査ず
れが生じることが知られており、従来このような副走査
方向のずれはシリンドカルレンズ等の特別な補正レンズ
系によって補正していた。

発明が解決しようとする課題しかしながら、実際には補正レンズ系のみでは上記感
光体上の副走査方向のずれを充分に補正しきれないの
で、プリント後の画像に画像ムラが残るという問題があ
った。従って、補正レンズ系のマウントや回転多面鏡の
マウント等を調整する事が望まれる。そのためには、調
整を行い易いように走査のずれを表示する手段が必要と
なってくる。

また、レーザービームのスポットサイズを検出するの
に上述の如き治具や測定器を使用する方法は製造時のシ
ステムが大がかりになってコストアップを招くだけでな
く、スポットサイズのモニターや調整が非常に困難とな
る。

本発明は簡単な構成でレーザービームのスポットサイ
ズを検出できると共に感光体上での副走査方向のずれも
検出でき且つそれらを表示できるようにしたレーザービ
ーム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上記の目的を達成するため本発明のレーザービーム走
査装置は、光センサの光検出幅をレーザービームの主走
査方向に漸次変化するように形成され、該レーザービー
ムのスポットサイズを検出する第１の検出手段と、光セ
ンサの光検出幅を前記レーザービームの副走査方向に漸
次変化するように形成され、該レーザービームの副走査
方向のずれを検出する第２の検出手段と、前記第1,第２
の検出手段の出力をモニターするモニター手段と、を備
えている。

作用本発明の構成によると、第１の検出手段の光センサに
照射するレーザービームの照射時間は、そのレーザービ
ームのスポットサイズに応じて相違する差が顕著にな
る。そのため、出力センサの光検出時間も大きく差が生
じ、スポットサイズの大小を把握し易くなる。また、こ
の検出出力はモニター手段で表示される。

一方、第２の検出手段の光センサに照射するレーザー
ビームの照射時間は、そのレーザービームの主走査方向
に直交する方向の走査のずれに応じて変化する。従っ
て、第２の検出手段の出力パルス幅は感光体上での副走
査方向のずれに依存して変化する。この検出出力をモニ
ター手段で表示される。

実施例以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図，第２図において、（１）はレーザー光源であ
り、その出力のレーザービーム（Ｌ）は回転多面鏡
（２）で走査される。この回転多面鏡（２）はその周囲
に例えば８個の走査面（2a）を有しており、モータ
（３）により駆動されて定速度で回転する。回転多面鏡
（２）で反射されたレーザービーム（Ｌ）は、次の結像
レンズ（４）及び反射鏡（５）並びにシリンドリカルレ
ンズ（６）を介して感光体ドラム（７）へ導びかれる。
回転多面鏡（２）の走査面（2a）でレーザービームが走
査される方向（Ａ）は主走査方向であり、これは感光体
ドラム（７）の軸に沿う方向でもある。感光体ドラム
（７）の回転方向は副走査方向に相当する。

さて、（８）は水平同期信号を検出するように主走査
方向の一端部に配された同期光検出用反射鏡であり、そ
の反射レーザービームはシリンドリカルレンズ（９）を
通して水平同期信号検出装置（10）へ与えられる。この
水平同期信号検出装置（10）は第３図に示すように、１
枚の基板（11）上にレーザービームのスポットサイズ検
出用の第１の検出手段（12）と、主走査方向に直交する
方向、即ち、感光体ドラムに対するレーザービームの副
走査方向のずれを検出する第２の検出手段（13）を有し
ている。これらの検出手段（12）（13）は第４図に示す
ように、光センサ（14）（17）と、それを保護するよう
に手前に配されるカバー（15）（18）とから構成されて
いる。そのカバー（15）の中央には図示のように主走査
方向（Ａ）に沿って幅が漸次変化する二又状のスリット
（16）が形成されており、カバー（18）の中央には主走
査方向に直交する方向（Ｂ）に沿って幅が漸次変化する
二等辺三角形状のスリット（19）が形成されている。前
記光センサ（14）（17）とカバー（15）（18）は、特に
これに限る必要はないが、互いに密着されて一体化構造
となっている。前記光センサ（14）（17）は基板（11）
を兼ねる１枚の光センサ板で一体に形成することもでき
る。

第１図に戻り、（20）は光センサ（14）（17）の出力
をアナログ値からディジタル値に変換するA/D変換器で
あり、（21）は例えばマイクロコンピュータ等により構
成された制御部である。この制御部（21）は第１の検出
手段（12）の出力を第１モニター（22）へ表示し、第２
の検出手段（13）の出力を第２モニター（23）へ表示す
る。

今、第５図においてレーザービームのスポットサイズ
が（Ｓ₁）の如く小さいときは主走査方向（右方向）へ
移動する際にスリット（16）に差しかかるのが遅いの
で、第６図（ａ）の如く出力パルス（Ｐ₁）の立上り（T
u）が遅れる。そして、右方向に走査したときスリット
（16）から離れるのが早いので、出力パルス（Ｐ₁）の
立下り（Td）は早くなり、総じて出力パルス幅は狭い。

これに対し、レーザービームのスポットサイズ
（Ｓ₂）の如く大きいときは、その中心がスリット（1
6）の位置よりも、かなり手前にあってもスポットサイ
ズの前端はスリット（16）に差しかかるので、第６図
（ｂ）の如く光センサ（14）の出力パルス（Ｐ₂）の立
上り（Tu）が早くなり、しかも右方向に走査していって
スリット（16）から離れるのに時間がかかるので、出力
パルス（Ｐ₂）の立下り（Td）は遅れる。総じて、出力
パルス幅は第６図（ｂ）に示すように大きくなる。

次に第２の検出手段（13）の検出動作を説明する。

今、或る走査線（ｎ）が第７図に示すように下方（レ
ーザービームの主走査方向に直交する方向、即ち、感光
体ドラム上に対する副走査方向に見て下流側に対応）に
ずれたとすると、これは基準となるべき走査位置（ｏ）
に比してスリット（19）を通過して光センサ（17）に入
射するビームの照射時間が短かいので、光センサ（17）
の出力パルス幅も小さいものとなる。第８図はこの場合
の光センサ（17）の出力（但し波形整形済）（Vn）を基
準値（Vo）と比較して示している。次に、走査線（ｎ）
が基準位置（ｏ）よりも上方（レーザービームの主走査
方向に直交する方向、即ち、感光体ドラム上に対する副
走査方向に見て上流側に対応）にずれた場合にはスリッ
ト（19）を通過して光センサ（17）に照射されるレーザ
ービームの照射時間が長くなるので、光センサ（17）の
出力パルス幅は大きくなる（図示せず）。

前記第1,第２の検出手段（12）（13）の出力は制御部
（21）に対し時間的に前後して入ってくるので、制御部
（21）はこれを順次取り込んでモニターに適した形の信
号を出力する。その場合、モニター（22）（23）に表示
される画像はパルス波形のままでもよく、或いはこれを
数値化したものであってもよい。その際、モニター（2
2）（23）を見ながらの調整がし易いように基準波形若
しくは基準値も同時に表示するとよい。

調整を行う場合、まず、レーザービームの副走査方向
のずれをなくすように第２モニター（23）に映し出され
る情報を見ながら回転多面鏡のマウントを調整する。次
にレーザービームのスポットサイズが基準の大きさにな
るように第１モニター（22）に映し出される情報を見な
がら、レーザー光源（１）の前方に配されるコリメータ
レンズを調整したり、レーザードライブ回路（24）のド
ライブ電流を調整する。

第1,第２モニター（22）（23）は例えばCRTディスプ
レイ又は液晶表示等で構成できる。また、モニターを１
つだけ設け、第1,第２の検出手段の出力の表示を、その
１つのモニターで兼用するようにしてもよい。

上述の実施例では水平同期信号検出用の検出装置を利
用して副走査方向のずれを検出するので、特別に検出装
置を用意しなくて済みコスト的に有利であるが、水平同
期信号検出装置とは別個に検出装置を設けても構わな
い。

また、光センサの光検出幅をレーザービームの主走査
方向に直交する方向に漸次変化させる構成を上記実施例
では光センサのカバー部材のスリット形状を変化させる
ことによって実現しているが、光センサ自体の形状の該
方向に漸次変えるようにしてもよく、他の適当な構造で
あってもよい。

発明の効果以上の通り本発明によれば、レーザービームのスポッ
トサイズと、主走査方向に直交する方向の走査ずれをモ
ニターできるので、それらを補正するための調整が容易
に行えるという効果がある。しかも、そのスポットサイ
ズや走査ずれを検出する検出手段の構成は極めて簡易で
あり、コスト的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したレーザービーム走査装置を示
す構成図であり、第２図はその一部の模式図、第３図及
び第４図は検出手段を示す図、第５図，第６図，第７図
及び第８図はその動作の説明図である。（１）……レーザー光源，（Ｌ）……レーザービーム，
（11）……基板，（12）……第１の検出手段，（13）…
…第２の検出手段，（14）（17）……光センサ，（22）
……第１モニター，（23）……第２モニター。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光センサの光検出幅をレーザービームの主
走査方向に漸次変化するように形成され、該レーザービ
ームのスポットサイズを検出する第１の検出手段と、光
センサの光検出幅を前記レーザービームの副走査方向に
漸次変化するように形成され、該レーザービームの副走
査方向のずれを検出する第２の検出手段と、前記第1,第
２の検出手段の出力をモニターするモニター手段と、を
備えるレーザービーム走査装置。
【請求項２】前記第１の検出手段と第２の検出手段が１
枚の基板上に設けられていることを特徴とする第１請求
項に記載のレーザービーム走査装置。