JP2716624B2 - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザビーム等の光ビ
ームを用いて画像を記録する光プリンタ等に使用する光
走査装置に関する。
ームを用いて画像を記録する光プリンタ等に使用する光
走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像信号で変調されるレーザビーム等の
光ビームで画像形成面となる被走査面を走査露光して画
像記録を行う光走査装置は、いわゆる光プリンタ等に広
く応用されている。この光走査装置は、光ビーム走査の
ためにこの光ビームを反射して偏向する回転多面鏡やガ
ルバノミラー等の偏向手段を使用する。そして走査中の
光ビームを走査位置に同期させて画像信号で変調するた
めに、この光ビームが走査基準位置を通過するのを検出
する基準位置走査検出手段が設けられる。この基準位置
走査検出手段は、各走査開始端部における画像形成範囲
手前の領域の所定の位置に設置したフォトダイオード等
の光検知素子によってこの位置を光ビームが通過するの
を検出して同期基準信号を発生する構成である。
光ビームで画像形成面となる被走査面を走査露光して画
像記録を行う光走査装置は、いわゆる光プリンタ等に広
く応用されている。この光走査装置は、光ビーム走査の
ためにこの光ビームを反射して偏向する回転多面鏡やガ
ルバノミラー等の偏向手段を使用する。そして走査中の
光ビームを走査位置に同期させて画像信号で変調するた
めに、この光ビームが走査基準位置を通過するのを検出
する基準位置走査検出手段が設けられる。この基準位置
走査検出手段は、各走査開始端部における画像形成範囲
手前の領域の所定の位置に設置したフォトダイオード等
の光検知素子によってこの位置を光ビームが通過するの
を検出して同期基準信号を発生する構成である。
【０００３】このような光走査装置において、回転多面
鏡等の偏向反射面に倒れ誤差（面倒れ）があると、各偏
向反射面による光ビームの走査位置がこの偏向反射面に
よる走査方向（主走査方向）と垂直な方向（副走査方
向）に変動して記録ピッチむらが発生する。この面倒れ
による影響を除去するために、前記偏向反射面と被走査
面とを光学的に共役の関係とする方法がある。
鏡等の偏向反射面に倒れ誤差（面倒れ）があると、各偏
向反射面による光ビームの走査位置がこの偏向反射面に
よる走査方向（主走査方向）と垂直な方向（副走査方
向）に変動して記録ピッチむらが発生する。この面倒れ
による影響を除去するために、前記偏向反射面と被走査
面とを光学的に共役の関係とする方法がある。
【０００４】このための光学系は、主走査方向と副走査
方向でパワーが異なるいわゆるトーリック系となる。光
検知素子を設ける位置は、検出の精度を高めるために被
走査面（像面）またはこれに等価な距離で画像形成範囲
外とすることが望ましい。そして、検出位置と被走査面
の画像形成範囲始端の間の主走査方向相対位置の調整が
必要である。また、検出位置を通過する光ビームをミラ
ーを用いて折り曲げて光検知素子まで導く場合、このミ
ラーの副走査方向の角度誤差や各部品の実装誤差によっ
て発生する副走査方向の位置ずれを補正するための調整
も必要となる。そしてこの調整は、ミラーを転角させた
り光検知素子を移動したりして行うことになる。しかし
ながら、ミラーと光検知素子との距離が大きい装置で
は、ミラーの転角に対する光ビームの移動距離が大きく
なって調整感度が高くなるので、調整作業が困難である
上に経時変化によるずれ等によって動作が不安定になり
易い問題がある。
方向でパワーが異なるいわゆるトーリック系となる。光
検知素子を設ける位置は、検出の精度を高めるために被
走査面（像面）またはこれに等価な距離で画像形成範囲
外とすることが望ましい。そして、検出位置と被走査面
の画像形成範囲始端の間の主走査方向相対位置の調整が
必要である。また、検出位置を通過する光ビームをミラ
ーを用いて折り曲げて光検知素子まで導く場合、このミ
ラーの副走査方向の角度誤差や各部品の実装誤差によっ
て発生する副走査方向の位置ずれを補正するための調整
も必要となる。そしてこの調整は、ミラーを転角させた
り光検知素子を移動したりして行うことになる。しかし
ながら、ミラーと光検知素子との距離が大きい装置で
は、ミラーの転角に対する光ビームの移動距離が大きく
なって調整感度が高くなるので、調整作業が困難である
上に経時変化によるずれ等によって動作が不安定になり
易い問題がある。
【０００５】また、この面倒れ補正のための光学系は、
被走査面の近くに副走査方向のパワーが大きい面倒れ補
正レンズ（シリンドリカルレンズまたはシリンドカルレ
ンズの作用をもつ非球面レンズ）を配置する構成であ
り、装置を小型化するためには光検知素子をこの面倒れ
補正レンズの後方に設置することがスペース的に不利な
ことから、この光検知素子は面倒れ補正レンズの手前に
配置する場合が多い。
被走査面の近くに副走査方向のパワーが大きい面倒れ補
正レンズ（シリンドリカルレンズまたはシリンドカルレ
ンズの作用をもつ非球面レンズ）を配置する構成であ
り、装置を小型化するためには光検知素子をこの面倒れ
補正レンズの後方に設置することがスペース的に不利な
ことから、この光検知素子は面倒れ補正レンズの手前に
配置する場合が多い。
【０００６】このような光走査装置では、基準位置走査
検出機構に面倒れの影響が現れるために、光検知素子の
手前にシリンドリカルレンズを配置して回転多面鏡の偏
向反射面との間に共役関係を保持するようにすることが
特開昭６１−１７５６１１号公報に述べられている。
検出機構に面倒れの影響が現れるために、光検知素子の
手前にシリンドリカルレンズを配置して回転多面鏡の偏
向反射面との間に共役関係を保持するようにすることが
特開昭６１−１７５６１１号公報に述べられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のこ
の光走査装置は、光検知素子に導く光ビームを折り曲げ
るミラーの取付け誤差や経時変化による光ビーム走査位
置ずれ或いは光検知素子の取付け誤差の調整や補正につ
いての配慮がなく、取付け時の調整作業が面倒であり、
且つ、経時変化で動作が不安定になる欠点があった。
の光走査装置は、光検知素子に導く光ビームを折り曲げ
るミラーの取付け誤差や経時変化による光ビーム走査位
置ずれ或いは光検知素子の取付け誤差の調整や補正につ
いての配慮がなく、取付け時の調整作業が面倒であり、
且つ、経時変化で動作が不安定になる欠点があった。
【０００８】従って本発明の目的は、光ビームを折り曲
げるミラーと光検知素子の取付け誤差の許容値を大きく
して、取付け時の調整作業を容易にすると共に経時変化
に対して安定性の高い光走査装置を提供することにあ
る。
げるミラーと光検知素子の取付け誤差の許容値を大きく
して、取付け時の調整作業を容易にすると共に経時変化
に対して安定性の高い光走査装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、光ビームを発
生する光源と、この光ビームに作用する第１の収束光学
系と、収束された光ビームを偏向走査する偏向手段と、
偏向走査される光ビームを被走査面上にスポットとして
結像する結像光学系と、偏向走査される光ビームの走査
基準位置通過を検出する基準位置走査検出手段とを備え
た光走査装置において、前記結像光学系は前記偏向によ
る主走査方向とこれに垂直な副走査方向の両方向に正の
パワーを有する第１の光学手段と、主走査方向よりも副
走査方向のパワーが大きい第２の光学手段とを備えて前
記偏向手段の偏向反射面と被走査面を副走査方向におい
て共役関係に結ぶ主光路を形成し、前記基準位置走査検
出手段は、ミラーと第２の収束光学系と光検知素子とを
備えて前記偏向手段の偏向反射面で偏向されて前記第１
の光学手段を通過した前記光ビームを前記第２の光学手
段の手前において前記ミラーで折り曲げた後に前記第２
の収束光学系を通して前記光検知素子に導く副光路を形
成し、この副光路上の前記光検知素子の受光面は、前記
第２の収束光学系による前記ミラーの副走査方向におけ
る共役関係位置と、前記第１の光学手段と前記第２の収
束光学系による前記偏向反射面の副走査方向における共
役関係位置との間に位置するようにしたことを特徴とす
る。
生する光源と、この光ビームに作用する第１の収束光学
系と、収束された光ビームを偏向走査する偏向手段と、
偏向走査される光ビームを被走査面上にスポットとして
結像する結像光学系と、偏向走査される光ビームの走査
基準位置通過を検出する基準位置走査検出手段とを備え
た光走査装置において、前記結像光学系は前記偏向によ
る主走査方向とこれに垂直な副走査方向の両方向に正の
パワーを有する第１の光学手段と、主走査方向よりも副
走査方向のパワーが大きい第２の光学手段とを備えて前
記偏向手段の偏向反射面と被走査面を副走査方向におい
て共役関係に結ぶ主光路を形成し、前記基準位置走査検
出手段は、ミラーと第２の収束光学系と光検知素子とを
備えて前記偏向手段の偏向反射面で偏向されて前記第１
の光学手段を通過した前記光ビームを前記第２の光学手
段の手前において前記ミラーで折り曲げた後に前記第２
の収束光学系を通して前記光検知素子に導く副光路を形
成し、この副光路上の前記光検知素子の受光面は、前記
第２の収束光学系による前記ミラーの副走査方向におけ
る共役関係位置と、前記第１の光学手段と前記第２の収
束光学系による前記偏向反射面の副走査方向における共
役関係位置との間に位置するようにしたことを特徴とす
る。
【００１０】
【作用】ミラーと光検知素子を第２の収束光学系によっ
て副走査方向において共役関係にするとミラーが副走査
方向に傾いてもこのミラーで折り曲げた光ビームを光検
知素子に導くことができる。また、偏向反射面と光検知
素子を第１の光学手段と第２の収束光学系によって副走
査方向において共役関係にすると偏向反射面の面倒れの
影響を除去することができるので、両共役関係位置の間
はミラー及び偏向反射面の面倒れによる光ビームの変動
量が共に少ない領域であり、ここに光検知素子を設置す
ることにより、ミラー及び偏向反射面の面倒れによる影
響を軽減することができる。
て副走査方向において共役関係にするとミラーが副走査
方向に傾いてもこのミラーで折り曲げた光ビームを光検
知素子に導くことができる。また、偏向反射面と光検知
素子を第１の光学手段と第２の収束光学系によって副走
査方向において共役関係にすると偏向反射面の面倒れの
影響を除去することができるので、両共役関係位置の間
はミラー及び偏向反射面の面倒れによる光ビームの変動
量が共に少ない領域であり、ここに光検知素子を設置す
ることにより、ミラー及び偏向反射面の面倒れによる影
響を軽減することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１２】図７は、本発明になる光走査装置を用いる
レーザプリンタを示している。トナー像を形成する感光
ドラム２０１の周囲には、帯電器２０２，後述する本発
明になる光走査装置１００，現像器２０３，転写器２０
４，クリーナ２０５が配置される。そして感光ドラム２
０１を定速回転させた状態でその表面を帯電器２０２で
一様に帯電し、光走査装置１００から繰り返し偏向され
るように発生するレーザビームを折り返しミラー２０６
で折り返して感光ドラム表面に照射し走査露光すること
により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像器２０３
で現像することによりトナー像を形成する。給紙カセッ
ト２０７に収容された記録用紙２０８は給紙ローラ２０
９により抽出され、レジストローラ２１０で搬送タイミ
ングが調整されて感光ドラム２０１上のトナー像と整合
するように転写器２０４に送り込まれる。転写器２０４
は、送り込まれた記録用紙２０８を感光ドラム表面に接
触させた状態でその背面に転写コロナを与え、感光ドラ
ム上のトナー像を記録用紙表面に静電転写する。定着器
２１１は、トナー像が転写された記録用紙２０８が通過
するときにトナー像を加熱溶融して記録用紙表面に定着
し、排紙ローラ２１２によりトレー２１３上に排紙する
構成である。
レーザプリンタを示している。トナー像を形成する感光
ドラム２０１の周囲には、帯電器２０２，後述する本発
明になる光走査装置１００，現像器２０３，転写器２０
４，クリーナ２０５が配置される。そして感光ドラム２
０１を定速回転させた状態でその表面を帯電器２０２で
一様に帯電し、光走査装置１００から繰り返し偏向され
るように発生するレーザビームを折り返しミラー２０６
で折り返して感光ドラム表面に照射し走査露光すること
により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像器２０３
で現像することによりトナー像を形成する。給紙カセッ
ト２０７に収容された記録用紙２０８は給紙ローラ２０
９により抽出され、レジストローラ２１０で搬送タイミ
ングが調整されて感光ドラム２０１上のトナー像と整合
するように転写器２０４に送り込まれる。転写器２０４
は、送り込まれた記録用紙２０８を感光ドラム表面に接
触させた状態でその背面に転写コロナを与え、感光ドラ
ム上のトナー像を記録用紙表面に静電転写する。定着器
２１１は、トナー像が転写された記録用紙２０８が通過
するときにトナー像を加熱溶融して記録用紙表面に定着
し、排紙ローラ２１２によりトレー２１３上に排紙する
構成である。
【００１３】図１は、本発明になる前記光走査装置１０
０のカバーを外した状態での平面図である。図２はその
レーザビームの光軸に沿った展開断面図であり、（ａ）
は副走査方向，（ｂ）は主走査方向の断面図である。
０のカバーを外した状態での平面図である。図２はその
レーザビームの光軸に沿った展開断面図であり、（ａ）
は副走査方向，（ｂ）は主走査方向の断面図である。
【００１４】この光走査装置１００は、ハウジング１０
１を使用してその内外に構成部品を取付けてユニット化
されている。固定ねじ１０２でハウジング内に固定され
たスキャナーモータ１０３によって回転駆動される回転
多面鏡１０４は、入射されるレーザビーム１０５を紙面
に対して平行方向に繰り返し偏向走査する。レーザビー
ム１０５は、ハウジング１０１の側壁外側に固定ねじ１
０６で固定された制御回路基板１０７に取付けたレーザ
ダイオード１０８からの放射光をコリメータ１０９と入
射シリンドリカルレンズ１１０によって主走査方向には
平行で副走査方向には回転多面鏡１０４の偏向反射面で
線状に結像するように収束したものである。すなわち、
レーザダイオード１０８からの放射光をハウジング１０
１の側壁から該ハウジング内に導くと共に制御回路基板
１０７に固定ねじ１１１で固定したベース１１２，１１
３で支持したコリメータ１０９のコリメータレンズ１０
９ａで平行光線にし、入射シリンドリカルレンズ１１０
で偏向反射面上に副走査方向に収束する。
１を使用してその内外に構成部品を取付けてユニット化
されている。固定ねじ１０２でハウジング内に固定され
たスキャナーモータ１０３によって回転駆動される回転
多面鏡１０４は、入射されるレーザビーム１０５を紙面
に対して平行方向に繰り返し偏向走査する。レーザビー
ム１０５は、ハウジング１０１の側壁外側に固定ねじ１
０６で固定された制御回路基板１０７に取付けたレーザ
ダイオード１０８からの放射光をコリメータ１０９と入
射シリンドリカルレンズ１１０によって主走査方向には
平行で副走査方向には回転多面鏡１０４の偏向反射面で
線状に結像するように収束したものである。すなわち、
レーザダイオード１０８からの放射光をハウジング１０
１の側壁から該ハウジング内に導くと共に制御回路基板
１０７に固定ねじ１１１で固定したベース１１２，１１
３で支持したコリメータ１０９のコリメータレンズ１０
９ａで平行光線にし、入射シリンドリカルレンズ１１０
で偏向反射面上に副走査方向に収束する。
【００１５】回転多面鏡１０４によって偏向走査される
レーザビーム１０５は、第１レンズ１１４及び第２レン
ズ１１５を備えた結像光学系によって感光ドラム２０１
の表面である被走査面２０１ａにスポットとして結像
し、回転多面鏡１０４の回転に従って等速度的に移動し
てこの被走査面２０１ａを走査露光する。第１レンズ１
１４は、両面１１４ａ，１１４ｂともに球面である。ま
た、第２レンズ１１５は樹脂で成形により製作したもの
であり、入光面１１５ａは所定の非球面係数をもった非
球面，出光面１１５ｂはトーリック面である。両レンズ
１１４，１１５は押えばね１１６，１１７および固定ね
じ１１８，１１９によってハウジング１０１に固定され
る。ハウジング１０１の側壁には偏向されたレーザビー
ム１０５を出光して感光ドラム表面に照射する出光窓１
０１ａが形成され、上方開口は防塵とレーザ光シールド
のために図示を省略したカバーで閉塞される。
レーザビーム１０５は、第１レンズ１１４及び第２レン
ズ１１５を備えた結像光学系によって感光ドラム２０１
の表面である被走査面２０１ａにスポットとして結像
し、回転多面鏡１０４の回転に従って等速度的に移動し
てこの被走査面２０１ａを走査露光する。第１レンズ１
１４は、両面１１４ａ，１１４ｂともに球面である。ま
た、第２レンズ１１５は樹脂で成形により製作したもの
であり、入光面１１５ａは所定の非球面係数をもった非
球面，出光面１１５ｂはトーリック面である。両レンズ
１１４，１１５は押えばね１１６，１１７および固定ね
じ１１８，１１９によってハウジング１０１に固定され
る。ハウジング１０１の側壁には偏向されたレーザビー
ム１０５を出光して感光ドラム表面に照射する出光窓１
０１ａが形成され、上方開口は防塵とレーザ光シールド
のために図示を省略したカバーで閉塞される。
【００１６】なお、回転多面鏡１０４で偏向されたレー
ザビーム１０５を感光ドラム２０１に照射する主光路を
形成する結像光学系は、図２（ａ）に示すように、回転
多面鏡１０４の偏向反射面と感光ドラム２０１の表面
（被走査面）が副走査方向において共役関係となる構成
であり、偏向反射面の面倒れによる影響を軽減する。
ザビーム１０５を感光ドラム２０１に照射する主光路を
形成する結像光学系は、図２（ａ）に示すように、回転
多面鏡１０４の偏向反射面と感光ドラム２０１の表面
（被走査面）が副走査方向において共役関係となる構成
であり、偏向反射面の面倒れによる影響を軽減する。
【００１７】回転多面鏡１０４の偏向反射面で偏向され
たレーザビーム１０５の偏向範囲で、参照符号１０５ａ
を付したレーザビーム偏向位置と参照符号１０５ｂを付
したレーザビーム偏向位置の間が感光ドラム２０１の表
面２０１ａにおける画像形成範囲であり、参照符号１０
５ｃを付したレーザビーム偏向位置は画像形成範囲手前
側に設定した基準位置である。
たレーザビーム１０５の偏向範囲で、参照符号１０５ａ
を付したレーザビーム偏向位置と参照符号１０５ｂを付
したレーザビーム偏向位置の間が感光ドラム２０１の表
面２０１ａにおける画像形成範囲であり、参照符号１０
５ｃを付したレーザビーム偏向位置は画像形成範囲手前
側に設定した基準位置である。
【００１８】レーザビーム１０５ｃは、固定ねじ１２０
でハウジング１０１に固定されて起立する支持台１２１
に設けられたミラー１２２により第２レンズ１１５の手
前で主走査方向に折り曲げ、画像形成範囲後方側に設け
たシリンドリカルレンズ１２３により副走査方向に収束
して光検知素子であるフォトダイオード１２４に入射す
る。フォトダイオード１２４は前記制御回路基板１０７
上に取付けられており、この制御回路基板１０７とハウ
ジング１０１の隙間は発泡ウレタン製のシール材１２５
で囲んで防塵性を保つようにしている。また、前記ミラ
ー支持台１２１は偏向方向に転角調整可能であり、調整
後に固定ねじ１２０で固定される。
でハウジング１０１に固定されて起立する支持台１２１
に設けられたミラー１２２により第２レンズ１１５の手
前で主走査方向に折り曲げ、画像形成範囲後方側に設け
たシリンドリカルレンズ１２３により副走査方向に収束
して光検知素子であるフォトダイオード１２４に入射す
る。フォトダイオード１２４は前記制御回路基板１０７
上に取付けられており、この制御回路基板１０７とハウ
ジング１０１の隙間は発泡ウレタン製のシール材１２５
で囲んで防塵性を保つようにしている。また、前記ミラ
ー支持台１２１は偏向方向に転角調整可能であり、調整
後に固定ねじ１２０で固定される。
【００１９】次に、回転多面鏡１０４からミラー１２２
を経てフォトダイオード１２４までの副光路に関する詳
細を、図３を参照して説明する。ミラー１２２は支持台
１２１に取付けられて主走査方向に対して垂直な状態に
あり、ハウジング１０１から起立したピン１２６に前記
支持台１２１の基準穴１２１ａを転角可能に嵌合し、固
定穴１２１ｂを貫通した固定ねじ１２０を緩めてピン１
２６を支点にして支持台１２１を転角して主走査方向の
折り曲げ角度を調整した後に固定ねじ１２０を締めて固
定する。調整工具穴１２１ｃは、この調整作業に使用す
る工具を係合する穴である。この調整は、組立時の誤差
を吸収し、走査基準位置でレーザビーム１０５ｃがフォ
トダイオード１２４に入射するように合わせる調整であ
る。
を経てフォトダイオード１２４までの副光路に関する詳
細を、図３を参照して説明する。ミラー１２２は支持台
１２１に取付けられて主走査方向に対して垂直な状態に
あり、ハウジング１０１から起立したピン１２６に前記
支持台１２１の基準穴１２１ａを転角可能に嵌合し、固
定穴１２１ｂを貫通した固定ねじ１２０を緩めてピン１
２６を支点にして支持台１２１を転角して主走査方向の
折り曲げ角度を調整した後に固定ねじ１２０を締めて固
定する。調整工具穴１２１ｃは、この調整作業に使用す
る工具を係合する穴である。この調整は、組立時の誤差
を吸収し、走査基準位置でレーザビーム１０５ｃがフォ
トダイオード１２４に入射するように合わせる調整であ
る。
【００２０】シリンドリカルレンズ１２３はミラー１２
２の反射面とフォトダイオード１２４の受光面とを副走
査方向に共役関係、すなわちミラー反射面とフォトダイ
オードが物点と像点の関係になるように設定する。しか
し、この光学系における物点（光源）となる偏向反射面
はミラー１２２よりも遠い位置にあるので、レーザビー
ム１０５ｃは、フォトダイオード１２４の受光面の手前
になる偏向反射面との共役位置Ａで収束する。また、こ
の副光路では、レーザビーム１０５ｃは第２レンズ１１
５の手前で折り曲げられて第２レンズ１１５による主走
査方向の収束作用を受けないために主走査方向の収束位
置が感光ドラム表面相当位置よりも遠方となるが、フォ
トダイオード１２４の受光面上で主走査方向に収束する
ようにミラー１２２とフォトダイオード１２４の位置関
係を設定する。
２の反射面とフォトダイオード１２４の受光面とを副走
査方向に共役関係、すなわちミラー反射面とフォトダイ
オードが物点と像点の関係になるように設定する。しか
し、この光学系における物点（光源）となる偏向反射面
はミラー１２２よりも遠い位置にあるので、レーザビー
ム１０５ｃは、フォトダイオード１２４の受光面の手前
になる偏向反射面との共役位置Ａで収束する。また、こ
の副光路では、レーザビーム１０５ｃは第２レンズ１１
５の手前で折り曲げられて第２レンズ１１５による主走
査方向の収束作用を受けないために主走査方向の収束位
置が感光ドラム表面相当位置よりも遠方となるが、フォ
トダイオード１２４の受光面上で主走査方向に収束する
ようにミラー１２２とフォトダイオード１２４の位置関
係を設定する。
【００２１】このように構成すると、ミラー１２２の角
度（垂直度）が変化した場合、レーザビーム１０５ｃは
例えば位置Ｂから位置Ｃのように変化するが、フォトダ
イオード１２４上のビームの位置は変動しない。従っ
て、ミラー１２２の設置角度の公差はそれほど厳しくす
る必要がなく、また稼働中の変形等によっても変動する
ことがない。
度（垂直度）が変化した場合、レーザビーム１０５ｃは
例えば位置Ｂから位置Ｃのように変化するが、フォトダ
イオード１２４上のビームの位置は変動しない。従っ
て、ミラー１２２の設置角度の公差はそれほど厳しくす
る必要がなく、また稼働中の変形等によっても変動する
ことがない。
【００２２】この構成においては、シリンドリカルレン
ズ１２３の作用は第２レンズ１１５とは異なるため、回
転多面鏡１０４とフォトダイオード１２４は共役関係が
保たれず回転多面鏡１０４の偏向反射面の面倒れによっ
てフォトダイオード１２４上のレーザビーム入射位置が
副走査方向に変動する。これに対しては、図４に示すよ
うに、フォトダイオード１２４の受光面１２４ａの副走
査方向の寸法Ｌｙを、レーザビームスポット１０５ｄの
径ｌとその変動範囲よりも寸法Ｓなる余裕をもたせた大
きな寸法Ｌｙとすることにより対応する。この対応策
は、フォトダイオード１２４の受光面積が大きくなって
応答性が低下するが、主走査方向の寸法Ｌｘを小さくす
ることにより改善を図ることができる。
ズ１２３の作用は第２レンズ１１５とは異なるため、回
転多面鏡１０４とフォトダイオード１２４は共役関係が
保たれず回転多面鏡１０４の偏向反射面の面倒れによっ
てフォトダイオード１２４上のレーザビーム入射位置が
副走査方向に変動する。これに対しては、図４に示すよ
うに、フォトダイオード１２４の受光面１２４ａの副走
査方向の寸法Ｌｙを、レーザビームスポット１０５ｄの
径ｌとその変動範囲よりも寸法Ｓなる余裕をもたせた大
きな寸法Ｌｙとすることにより対応する。この対応策
は、フォトダイオード１２４の受光面積が大きくなって
応答性が低下するが、主走査方向の寸法Ｌｘを小さくす
ることにより改善を図ることができる。
【００２３】回転多面鏡１０４の面倒れ及びミラー１２
２の面倒れによる副走査方向の走査位置ずれの影響を総
合的に軽減しても受光面１２４ａを小さく維持できるよ
うにするためには、前記フォトダイオード１２４の受光
面１２４ａを、前記シリンドリカルレンズ１２３による
前記ミラー１２２の副走査方向における共役関係位置
と、前記第１レンズ１１４と前記シリンドリカルレンズ
１２３による前記偏向反射面の副走査方向における共役
関係位置との間に位置させればよい。
２の面倒れによる副走査方向の走査位置ずれの影響を総
合的に軽減しても受光面１２４ａを小さく維持できるよ
うにするためには、前記フォトダイオード１２４の受光
面１２４ａを、前記シリンドリカルレンズ１２３による
前記ミラー１２２の副走査方向における共役関係位置
と、前記第１レンズ１１４と前記シリンドリカルレンズ
１２３による前記偏向反射面の副走査方向における共役
関係位置との間に位置させればよい。
【００２４】以上のように、この実施例では、ミラー１
２２の副走査方向の角度調整が不要となり、フォトダイ
オード１２４を制御回路基板１０７上に設けて構造の簡
略化および組立の容易化を図ることができる。しかも、
回転多面鏡１０４の面倒れによる変動の影響も少ない。
２２の副走査方向の角度調整が不要となり、フォトダイ
オード１２４を制御回路基板１０７上に設けて構造の簡
略化および組立の容易化を図ることができる。しかも、
回転多面鏡１０４の面倒れによる変動の影響も少ない。
【００２５】次に、図５を参照してミラー部の構成の変
形例について説明する。（ａ）はミラー１２２を樹脂製
の支持台１２１と一体的に成形したものであり、基準穴
１２１ａ，固定穴１２１ｂ，調整工具穴１２１ｃは前述
した構成と同様である。この変形例では、ミラー部の構
造の簡略化，精度の向上が可能である。また、（ｂ）は
樹脂製の支持台１２１に蒸着等の方法によってミラー
（反射面）１２２を形成したものである。この例では部
品数の削減も図れる。
形例について説明する。（ａ）はミラー１２２を樹脂製
の支持台１２１と一体的に成形したものであり、基準穴
１２１ａ，固定穴１２１ｂ，調整工具穴１２１ｃは前述
した構成と同様である。この変形例では、ミラー部の構
造の簡略化，精度の向上が可能である。また、（ｂ）は
樹脂製の支持台１２１に蒸着等の方法によってミラー
（反射面）１２２を形成したものである。この例では部
品数の削減も図れる。
【００２６】次に、シリンドリカルレンズとフォトダイ
オードの変形例を図６を参照して説明する。この変形例
は、フォトダイオード１２８のプラスチックモールド１
２８ａをシリンドリカルレンズ形状として収束作用を得
るものである。このモールド１２８ａは光検知素子１２
８ｂ，リード１２８ｃを封止したもので、制御回路基板
１０７にフック１２８ｄおよび半田付け１２８ｅで固定
される。この実施例はレンズ形状の制約を受けるが、構
成が極めて簡単になる。フォトダイオード部とレンズ部
を分割して別個に成形した後に接着等によって一体化し
ても良い。シリンドリカルレンズ（モールド材）の材質
は、ガラス，樹脂等の何れでも良い。
オードの変形例を図６を参照して説明する。この変形例
は、フォトダイオード１２８のプラスチックモールド１
２８ａをシリンドリカルレンズ形状として収束作用を得
るものである。このモールド１２８ａは光検知素子１２
８ｂ，リード１２８ｃを封止したもので、制御回路基板
１０７にフック１２８ｄおよび半田付け１２８ｅで固定
される。この実施例はレンズ形状の制約を受けるが、構
成が極めて簡単になる。フォトダイオード部とレンズ部
を分割して別個に成形した後に接着等によって一体化し
ても良い。シリンドリカルレンズ（モールド材）の材質
は、ガラス，樹脂等の何れでも良い。
【００２７】
【発明の効果】基準位置走査検出手段におけるミラーと
光検知素子を第２の収束光学系によって副走査方向にお
いて共役関係にするとミラーが副走査方向に傾いてもこ
のミラーで折り曲げた光ビームを光検知素子に導くこと
ができ、また、偏向反射面と光検知素子を第１の光学手
段と第２の収束光学系によって副走査方向において共役
関係にすると偏向反射面の面倒れの影響を除去すること
ができるので、両共役関係位置の間はミラー及び偏向反
射面の面倒れによる光ビームの変動量が共に少ない領域
であり、ここに光検知素子を設置することにより、ミラ
ー及び偏向反射面の面倒れによる影響を軽減することが
できる。従って、光ビームを折り曲げるミラーと光検知
素子の取付け誤差の許容値を大きくして、取付け時の調
整作業を容易にすると共に経時変化に対して安定性の高
い光走査装置とすることができる。
光検知素子を第２の収束光学系によって副走査方向にお
いて共役関係にするとミラーが副走査方向に傾いてもこ
のミラーで折り曲げた光ビームを光検知素子に導くこと
ができ、また、偏向反射面と光検知素子を第１の光学手
段と第２の収束光学系によって副走査方向において共役
関係にすると偏向反射面の面倒れの影響を除去すること
ができるので、両共役関係位置の間はミラー及び偏向反
射面の面倒れによる光ビームの変動量が共に少ない領域
であり、ここに光検知素子を設置することにより、ミラ
ー及び偏向反射面の面倒れによる影響を軽減することが
できる。従って、光ビームを折り曲げるミラーと光検知
素子の取付け誤差の許容値を大きくして、取付け時の調
整作業を容易にすると共に経時変化に対して安定性の高
い光走査装置とすることができる。
【図１】本発明になる光走査装置のカバーを外した状態
での平面図である。
での平面図である。
【図２】本発明になる光走査装置におけるレーザビーム
の光軸に沿った展開断面図であり、（ａ）は副走査方
向，（ｂ）は主走査方向の断面図である。
の光軸に沿った展開断面図であり、（ａ）は副走査方
向，（ｂ）は主走査方向の断面図である。
【図３】回転多面鏡からミラーを経てフォトダイオード
までの副光路図である。
までの副光路図である。
【図４】フォトダイオードの受光面とレーザビームスポ
ットの相対関係図である。
ットの相対関係図である。
【図５】ミラー部の変形例を示す斜視図である。
【図６】シリンドリカルレンズとフォトダイオードの変
形例を示す縦断側面図である。
形例を示す縦断側面図である。
【図７】本発明になる光走査装置を用いるレーザプリン
タの縦断側面図である。
タの縦断側面図である。
１００ 光走査装置 １０１ ハウジング １０４ 回転多面鏡 １０５ レーザビーム １０７ 制御回路基板 １０８ レーザダイオード １０９ コリメータ １１０ 入射シリンドリカルレンズ １１４ 第１レンズ １１５ 第２レンズ １２１ 支持台 １２２ ミラー １２３ シリンドリカルレンズ １２４ フォトダイオード
Claims (11)
- 【請求項１】 光ビームを発生する光源と、この光ビー
ムに作用する第１の収束光学系と、収束された光ビーム
を偏向走査する偏向手段と、偏向走査される光ビームを
被走査面上にスポットとして結像する結像光学系と、偏
向走査される光ビームの走査基準位置通過を検出する基
準位置走査検出手段とを備えた光走査装置において、 前記結像光学系は前記偏向による主走査方向とこれに垂
直な副走査方向の両方向に正のパワーを有する第１の光
学手段と、主走査方向よりも副走査方向のパワーが大き
い第２の光学手段とを備えて前記偏向手段の偏向反射面
と被走査面を副走査方向において共役関係に結ぶ主光路
を形成し、 前記基準位置走査検出手段は、ミラーと第２の収束光学
系と光検知素子とを備え、前記偏向手段の偏向反射面で
偏向されて前記第１の光学手段を通過した前記光ビーム
を前記第２の光学手段の手前において前記ミラーで折り
曲げた後に前記第２の収束光学系を通して前記光検知素
子に導く副光路を形成し、この副光路上の前記光検知素
子の受光面は、前記第２の収束光学系による前記ミラー
の副走査方向における共役関係位置と、前記第１の光学
手段と前記第２の収束光学系による前記偏向反射面の副
走査方向における共役関係位置との間に位置するように
したことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記ミラーは主走査
方向に転角調整可能にしたことを特徴とする光走査装
置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記光検知素子の受
光面は、前記副光路における前記光ビームが主走査方向
において収束する位置の近傍に位置することを特徴とす
る光走査装置。 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３の１項において、前
記光検知素子と前記光源を制御する回路素子の少なくと
も一部とを同一の回路基板上に設けたことを特徴とする
光走査装置。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項４の１項において、前
記副光路を前記光検知素子に向かう前記光ビームは、前
記受光面の手前において副走査方向に収束することを特
徴とする光走査装置。 - 【請求項６】 請求項５において、前記光検知素子の受
光面の副走査方向の寸法は前記光ビームによって形成さ
れるスポット径よりも大であることを特徴とする光走査
装置。 - 【請求項７】 請求項５において、前記光検知素子の受
光面の副走査方向の寸法は、前記偏向手段の面倒れによ
って発生する光ビームの副走査方向の位置変動量に光ビ
ームの副走査方向の径を加えた寸法よりも大であること
を特徴とする光走査装置。 - 【請求項８】 請求項６〜請求項７の１項において、前
記光検知素子の受光面の寸法は、副走査方向より主走査
方向が小さいことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項９】 光ビームを発生する光源と、この光ビー
ムに作用する第１の収束光学系と、収束された光ビーム
を偏向走査する偏向手段と、偏向走査される光ビームを
被走査面上にスポットとして結像する結像光学系と、こ
の偏向走査の走査基準位置通過を検出する基準位置走査
検出手段と、これらを載置するハウジングとを備えた光
走査装置において、 前記結像光学系は前記偏向による主走査方向とこれに垂
直な副走査方向の両方向に正のパワーを有する第１の光
学手段と、主走査方向よりも副走査方向のパワーが大き
い第２の光学手段とを備えて前記偏向手段の偏向反射面
と被走査面を副走査方向において共役関係に結ぶ主光路
を形成し、 前記基準位置走査検出手段は、ミラーとシリンドリカル
レンズと光検知素子とを備え、前記偏向手段の偏向反射
面で偏向されて前記第１の光学手段を通過した前記光ビ
ームを前記第２の光学手段の手前において前記ミラーで
折り曲げた後に前記シリンドリカルレンズを通して前記
光検知素子に導く副光路を形成し、この副光路上の前記
光検知素子の受光面は、前記シリンドリカルレンズによ
る前記ミラーの副走査方向における共役関係位置と、前
記第１の光学手段と前記シリンドリカルレンズによる前
記偏向反射面の副走査方向における共役関係位置との間
に位置するようにしたことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項１０】 光ビームを発生する光源と、この光ビ
ームに作用する第１の収束光学系と、収束された光ビー
ムを偏向走査する偏向手段と、偏向走査される光ビーム
を被走査面上にスポットとして結像する結像光学系と、
偏向走査される光ビームの走査基準位置通過を検出する
基準位置走査検出手段と、これらを載置するハウジング
とを備えた光走査装置において、 前記結像光学系は前記偏向による主走査方向とこれに垂
直な副走査方向の両方向に正のパワーを有する第１の光
学手段と、主走査方向よりも副走査方向のパワーが大き
い第２の光学手段とを備えて前記偏向手段の偏向反射面
と被走査面を副走査方向において共役関係に結ぶ主光路
を形成し、 前記基準位置走査検出手段は、ミラーと第２の収束光学
系と光検知素子とを備え、前記偏向手段の偏向反射面で
偏向されて前記第１の光学手段を通過した光ビームを前
記第２の光学手段の手前において偏向走査方向の画像形
成範囲手前側で前記ミラーにより折り曲げて偏向走査方
向の画像形成範囲後方側に導いた後に前記第２の収束光
学系を通して前記光検知素子に導く副光路を形成し、こ
の副光路上の前記光検知素子の受光面は、前記第２の収
束光学手段による前記ミラーの副走査方向における共役
関係位置と、前記第１の光学手段と前記第２の収束光学
系による偏向反射面の副走査方向における共役関係位置
との間に位置し、前記光検知素子は前記光源を制御する
回路素子の少なくとも一部と共に一体的に回路基板上に
設けられて前記ハウジングの側部に設置されたことを特
徴とする光走査装置。 - 【請求項１１】 請求項１または９または１０の１項に
おいて、前記第２の収束光学系またはシリンドリカルレ
ンズは樹脂であって前記光検知素子と一体的に成形した
ものであることを特徴とする光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4117621A JP2716624B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4117621A JP2716624B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05313090A JPH05313090A (ja) | 1993-11-26 |
| JP2716624B2 true JP2716624B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=14716286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4117621A Expired - Fee Related JP2716624B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2716624B2 (ja) |
-
1992
- 1992-05-11 JP JP4117621A patent/JP2716624B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05313090A (ja) | 1993-11-26 |
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