JP2787814B2 - 光束走査光学装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はレーザビームプリンタなどに用いられる光束
走査光学装置に関し、特に被照射体上の主走査開始位
置、より具体的には画像書き込み開始位置の検出手段を
備えた走査光学装置に関する。

［従来の技術］ 従来、レーザ走査光学系では、感光体に形成されるス
ポットを、ポリゴンミラー等の光偏向器の回転によっ
て、主走査方向に走査し、その間に必要な画像情報を感
光体上に書き込んでいる。

この場合、偏向器回転用モータの回転ムラ、ポリゴン
ミラーの反射鏡面の分割精度のばらつきなどにより、画
像書き込み開始位置が多少ばらつく可能性がある。

この為、従来のレーザ走査光学系では、画像書き込み
開始位置を主走査方向に関して一定にするように、感光
体上においてこの書き込み開始位置より外側にレーザ光
を検出する手段を設け、そこからの受光信号を基準にし
て書き込み開始位置を決定している。

この様子を第７図に沿って説明する。レーザ光源21を
発した光はコリメータレンズ22を通った後、ポリゴンミ
ラー23に入射しここで偏向されて走査レンズ24を介して
感光ドラム25上に結像されてスポットを形成する。スポ
ットはポリゴンミラー23が矢印の方向に回転するに従
い、画像書き込み開始位置28から画像書き込み終了位置
29へと走査されて行き、この間にレーザ光源21が画像信
号に応じて変調駆動されることにより必要な画像情報が
感光ドラム25上に書き込まれる。ここにおいて、32は書
き込み開始位置28を検出する為の検出装置であり、ポリ
ゴンミラー23の回転状態が書き込み直前のとき、即ちレ
ーザ光のスポットが開始位置28より或る設定値、主走査
方向に関して、外側に来るとき、レーザ光が上記検出装
置32に入射するようになっている。こうして、検出装置
32にレーザ光が入射した時から所定時間後にレーザ光源
21が画像信号により変調駆動開始されるようにして、各
主走査ラインにおいて一定の位置28から画像書き込み開
始を行なうようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし乍ら、上記従来例では、レーザ光源から放射さ
れ走査レンズ24を通る光を書き込み開始位置検出用に用
いる為に、次の様な問題を生起する。

（１）走査レンズを通って来る画像書き込み前の光束、
即ち主走査ラインにおいて書き込み開始位置の外側に来
る光束を用いるので、画像書き込みに必要な画角（第７
図において位置28と29の張る画角）以上に広い走査角を
持つ走査レンズ系とする必要があり走査レンズ系の外径
が画像形成に必要な大きさ以上になる。

（２）走査レンズ系の外径ないしレンズ径を大きくしな
いとすると、画像書き込みの為の画角を狭めて走査レン
ズ径の最大画角のところの光束を書き込み開始位置検出
の為の光束とすることになるが、画像形成の為の画角が
狭いので走査レンズ系の焦点距離を大きくして一定程度
の長さの主走査ライン幅を確保する必要があり、装置全
体の大きさが増大してしまう。

（３）特に、走査レンズ系のＦナンバーが小さく（走査
レンズ系が明るい）、微小なスポットを形成することを
目的としたレーザ走査光学系では、走査レンズ系中の光
束径も大きいので、上記欠点が著しくなり、装置の大き
さ、コスト等の点で大きな問題となる。

従って、本発明の目的は、主走査ラインにおける画像
書き込み開始位置の前すなわち外側に走査レンズ系を介
して来る光束を用いないで画像書き込み開始位置を一定
に設定できるようにして上記問題を解決した光束走査光
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本発明によれば、画像形成用光
源、光偏向器、走査レンズ系、感光体を有する光束走査
光学装置において、画像形成用光源から発せられた光束
が光偏向器、走査レンズ系を介して感光体上の主走査ラ
インに導かれる光路とは少なくとも一部異なる別光路が
形成され、この別光路を辿る光束が光偏向器で偏向され
て来るところに光検出手段が設けられ、該光検出手段か
らの受光信号に基づいて感光体上の各主走査ラインの画
像書き込み開始位置が一定に設定されている光束走査光
学装置において、前記別光路が、前記画像形成用光源と
は別の光源と前記光検出手段との間で形成され、前記別
光源からの光は光偏向器で偏向された後、走査レンズ系
を介さずに光検出手段に入射するようになり、更に前記
別光源と偏向器の偏向面、及び偏向器の偏向面と光検出
手段とが、夫々、レンズ系により、互いに副走査面方向
において共役関係に置かれていて、検出手段による光検
出に基づいて画像書き込み開始位置を一定に設定してい
る。更に、前記別光源からの光は光偏向器で偏向された
後、走査レンズ系を介さずに光検出手段に入射するの
で、走査レンズ系の外径を必要とされる以上に大きくし
なくてもよく、また、前記別光源と偏向器の偏向面、及
び偏向器の偏向面と光検出手段とが、夫々、レンズ系に
より、互いに副走査面方向において共役関係に置かれて
いるので、別光源からの光を効率よく光検出手段に伝達
できる。

［実施例］ 第１図は本発明の第１実施例を示す。同図において、
レーザ光源１を発したレーザ光Ｌは、コリメータレンズ
２でコリメートされた後、ポリゴンミラー３に入射し、
ここで偏向されて走査レンズ４を通り感光ドラム５上に
結像されてスポットを形成する。スポットはポリゴンミ
ラー３が矢印方向に回転するに従って、画像書き込み開
始位置８から画像書き込み終了位置９へと走査され、こ
の間に、レーザ光源１が画像信号に応じて変調駆動され
て必要な情報を感光ドラム５上に書き込んで行く。

また、以上に加えて、書き込み開始位置検出の為に、
別の光源６と光検出装置７が設けられている。ポリゴン
ミラー３の回転位置即ちこれの１つの偏向反射面3aの向
きが書き込み直前のとき、即ち反射面3aで偏向されたレ
ーザ光Ｌのスポットが開始位置８より或る設定された値
だけ外側に来るとき、別光源６を発した光がポリゴンミ
ラー３、走査レンズ４を通って検出装置７に入射するよ
うに、別光源６と検出装置７は配置されている。

第１図の構成の主走査面（偏向走査ビームが経時的に
形成する面）における様子が第２図（ａ）に示され、副
走査面（位置８から９に至る主走査ラインに垂直な面）
における様子が第２図（ｂ）に示されている。

第２図（ａ）に示す様に、別光源６からの光束は、レ
ーザ光Ｌが開始位置８に向かうときに通る走査レンズ４
の部分より内側の走査レンズ４の部分を通って検出装置
７に入るようになっている。その為に、別光源６はコリ
メータレンズ２を挟んで走査レンズ４の反対側に置かれ
ている。更に、第２図（ｂ）に示す様に、主走査面を挟
んで別光源６と検出装置７は互いに反対側に配置されて
いて、それにより検出装置７が書き込み用レーザ光Ｌを
受けないようにしている。ただし、構成上、別光源６と
検出装置７間の光路中に光路折り曲げミラー等が入る場
合には、これらの位置は任意であり、実際の別光源６と
検出装置７の位置が主走査面に対して同じ側に来ること
もある。

別光源６は半導体レーザの他にLED等であってもよ
く、別光源６、検出装置７は必要に応じてレンズ、絞
り、スリット、ファイバ等を含んでもよい。

以上の構成の第１実施例においては、別光源６からの
光束を検出装置７が受けて、検出装置７からの受光信号
に基づいて画像書き込み開始位置が各主走査ラインにお
いて一定に設定される。そして、感光ドラム５上の位置
８、９に至るレーザ光Ｌが走査レンズ４を通る部分より
外側の走査レンズ部分を使う必要がないので、走査レン
ズ４の外径は画像書き込み用光束の結像の為に必要とさ
れる以上に大きくしなくてもよい。

第３図は本発明の第２実施例を示す。第２実施例で
は、別光源10を発した光が、検出装置11に入射する時
は、ポリゴンミラー３で反射された後、走査レンズ４を
通らずにこの検出装置11に入射するように構成されてい
る。勿論、別光源10からの光がポリゴンミラー３で反射
されて別の所に向かうときも、レーザ光Ｌによる画像形
成を妨げないように設定されている。

その他の点は第１実施例と実質的に同じである。

第４図は本発明の第３実施例を示す。第２実施例と比
較して、この例では、別光源12、検出装置13とポリゴン
ミラー３の間に、夫々、レンズ14、15を入れ、別光源12
とポリゴンミラー３のミラー面、及びポリゴンミラー３
のミラー面と検出装置13を共に共役関係に置いている。
第５図は副走査面方向から見たもので、この共役関係を
明示している。

従って、第２実施例では、別光源12を発した光が検出
装置13に入射する時は、レンズ14を通ってポリゴンミラ
ー３のミラー面で反射された後、今度はレンズ15を通っ
て検出装置13に入射するので、別光源12からの光が効率
よく検出装置13に伝達される。

第６図は本発明の第４実施例を示す。この例では、別
光源16と検出装置17との位置を、第１実施例に比して、
逆転させている。この場合、別光源16を発した光が検出
装置17に入射する時は、走査レンズ４の中央部近くを通
った後、ポリゴンミラー３で反射されて検出装置17に入
射する。

その他の点は第１実施例と同じである。

以上の実施例では、別光源を設けて、検出装置に至る
光路を確立していたが、画像形成用光源からの光をビー
ムスプリッターやミラーなどで分割ないし折り曲げて検
出装置に導き、そこからの受光信号に基づいて書き込み
開始位置８を一定にすることも可能である。

例えば、ポリゴンミラー３で反射されて、本来、開始
位置８の或る設定値外側に行くべきレーザ光Ｌを、走査
レンズ４の前に置いたミラーなどで折り曲げ、検出装置
に導く。この場合も走査レンズ４の外径を必要以上にす
る必要がない。

また、例えば、レーザ光源１からのレーザ光Ｌをポリ
ゴンミラー３の手前でビームスプリッターで分割し、こ
の分割光をミラーなどを用いてポリゴンミラー３に入射
させ、ここで反射されて、本来、開始位置８の或る設定
値外側に行くべきレーザ光を検出装置に導くようにす
る。この場合も、走査レンズ４を介さないか、走査レン
ズ４の中央部近くの部分を介してレーザ光を検出装置に
導くようにすれば、走査レンズ４の外径を必要以上にす
る必要がない。

［発明の効果］ 以上説明したように、画像書き込み開始位置検出の為
に、例えば、書き込み用光源とは別の光源を設けたりし
て、書き込み用光路とは少なくとも一部異なる光路を形
成し、この光路を辿る偏向器からの光を検出する手段を
設けたことで、走査レンズの外径や装置全体を必要以上
に大きくすることなく、画像書き込み開始位置を一定に
設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の斜視図、第２図（ａ）は
第１実施例の主走査面における様子を示す図、第２図
（ｂ）は第１実施例の副走査面における様子を示す図、
第３図は本発明の第２実施例の斜視図、第４図は本発明
の第３実施例の斜視図、第５図は第３実施例を説明する
為の図、第６図は本発明の第４実施例の斜視図、第７図
は従来のレーザ走査光学系を説明する為の図である。 １……レーザ光源、２……コレメータレンズ、３……ポ
リゴンミラー、４……走査レンズ、５……感光ドラム、
６、10、12、16……別光源、７、11、13、17……検出装
置、14、15……レンズ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成用光源、光偏向器、走査レンズ
   系、感光体を有する光束走査光学装置において、画像形
   成用光源から発せられた光束が光偏向器、走査レンズ系
   を介して感光体上の主走査ラインに導かれる光路とは少
   なくとも一部異なる別光路が形成され、この別光路を辿
   る光束が光偏向器で偏向されて来るところに光検出手段
   が設けられ、該光検出手段からの受光信号に基づいて感
   光体上の各主走査ラインの画像書き込み開始位置が一定
   に設定されている光束走査光学装置であって、前記別光
   路が、前記画像形成用光源とは別の光源と前記光検出手
   段との間で形成され、前記別光源からの光は光偏向器で
   偏向された後、走査レンズ系を介さずに光検出手段に入
   射するようになり、前記別光源と偏向器の偏向面、及び
   偏向器の偏向面と光検出手段とが、夫々、レンズ系によ
   り、互いに副走査面方向において共役関係に置かれてい
   る光束走査光学装置。