JP3128860B2 - レーザ走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ走査装置、特に
画像書き込み用ヘッドとして電子写真複写機、プリンタ
等の画像形成装置に組み込まれるレーザ走査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザプリンタや電子写真複写機
に画像書き込み用ヘッドとして組み込まれるレーザ走査
装置が種々提供されている。これらの走査装置は、光源
（主にレーザダイオードが使用されている）から放射さ
れるレーザビームを回転多面鏡で平面内に偏向走査した
後、レンズあるいはミラーからなるｆθ光学系を通じて
感光体上に導き、結像させる。感光体上には、回転多面
鏡による偏向走査（主走査）と感光体の回転（副走査）
により所定の画像が静電潜像として形成される。この画
像形成時において、レーザビームの一部（主走査方向の
先端部分）が受光素子（主にフォトダイオードが使用さ
れている）を照射し、各走査ライン上での画像書き込み
開始位置の水平同期信号（以下、ＳＯＳ信号という）を
得ている。

【０００３】ところで、従来のレーザ走査装置にあって
は、前記受光素子はｆθ光学系を構成する全ての光学部
材を通過したレーザビームが入射するように構成されて
いる。しかし、このような構成では、光学部材が有効走
査領域以外にＳＯＳ信号用のレーザビームを走査する領
域を必要とするために長くなり、装置の大型化、光学部
材の精度向上のためのコストアップを招来する、あるい
は受光素子の設置位置が制約されるという問題点を有し
ていた。しかも、レーザビームは主走査方向について光
収束性を有する光学部材の端部を通過すると走査速度が
低下するため、前記受光素子によるビーム検出精度が低
下する問題点をも有していた。

【０００４】

【発明の目的、構成、作用】そこで、本発明の目的は、
光学部材を短くして装置全体をコンパクトに構成でき、
かつ、ＳＯＳ用ビームの検出精度を高めることのできる
レーザ走査装置を提供することにある。

【０００５】以上の目的を達成するため、本発明に係る
レーザ走査装置は、走査光学系が少なくとも主走査方向
について光収束性を有する複数の走査光学素子からな
り、レーザビームがこれらの走査光学素子の少なくとも
一つの素子を通過する一方で最も被走査面側に配置され
た走査光学素子を通過することなく画像書き込み開始位
置を検出するための光学素子に入射することを特徴とす
る。

【０００６】即ち、ＳＯＳ信号を発生させるためのレー
ザビームの主走査方向先端部分は少なくとも最終段の走
査光学素子の手前でカットされて、あるいは該走査光学
素子の外を通過して受光用光学素子に入射する。従っ
て、最終段の走査光学素子にはＳＯＳ信号用のレーザビ
ームを走査する領域が不要となり、その分光学素子は短
くて済む。一方、ＳＯＳ信号用のレーザビームは少なく
とも一つの走査光学素子を通過するため、結像パワーが
補強されて検出用光学素子での誤検出のおそれがなくな
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係るレーザ走査装置の実施例
につき添付図面を参照して説明する。

【０００８】［第１実施例、図１、図２参照］ レーザ走査装置１１は、概略、レーザダイオード２０と
シリンドリカルレンズ２１とポリゴンミラー２２とトロ
イダルレンズ２３と球面レンズ２４と球面ミラー２５と
折り返しミラー２６と、ＳＯＳ用折り返しミラー３０と
ＳＯＳ信号発生用のフォトダイオード３５とその直前に
設置した集光レンズ３４とで構成されている。

【０００９】レーザダイオード２０は、図示しない制御
部に入力された画像情報に基づいて変調（オン，オフ）
制御され、オン時にレーザビームが放射される。このレ
ーザビームは図示しないコリメータレンズで収束され、
シリンドリカルレンズ２１でそのスポット形状を長手方
向が主走査方向と平行なほぼ直線形状に変更され、ポリ
ゴンミラー２２へ到達する。ポリゴンミラー２２は周囲
に６等分された反射面を有し、矢印ａ方向に一定速度で
回転駆動される。レーザビームはポリゴンミラー２２の
回転に基づいて反射面と垂直な一平面内で矢印ｂ方向に
等角速度に偏向走査され、トロイダルレンズ２３に導か
れる。

【００１０】トロイダルレンズ２３は走査断面内で入射
面と出射面が同心円に形成され、主走査方向に垂直な副
走査方向に一定のパワーを有し、前記シリンドリカルレ
ンズ２１との組み合わせによりポリゴンミラー２２の面
倒れ誤差を補正する。球面レンズ２４は正のパワーを持
ち、球面ミラー２５と共働してｆθ光学系として機能す
る。

【００１１】レンズ２３，２４を通過したレーザビーム
はさらに球面ミラー２５及び折り返しミラー２６で反射
され、図示しない感光体ドラム上に結像する。球面ミラ
ー２５は、主走査方向について光収束性を有し、レーザ
ビームの走査速度を均一に補正するｆθ機能（歪曲補
正）を有すると共に、感光体ドラム上での像面湾曲を補
正する機能を有する。

【００１２】一方、ＳＯＳ用折り返しミラー３０は、球
面レンズ２４と球面ミラー２５との間であって、レーザ
ビームの画像走査領域（ビームの光軸Ａ〜Ｂ）から走査
方向上流側に若干外れた位置に配置されている。従っ
て、レーザビームの走査方向先端部分は球面レンズ２４
から出射された後、球面ミラー２５へ到る前にミラー３
０でカットされ、集光レンズ３４を介してフォトダイオ
ード３５へ入射する。フォトダイオード３５のビーム検
出信号は、各走査ラインごとの画像書き込み開始位置を
決定する水平同期信号として使用される。

【００１３】以上の構成によれば、球面ミラー２５はＳ
ＯＳ用のビームを反射する必要はなく、画像走査領域
（Ａ〜Ｂ）をカバーすればよく、長さが短くて済み、レ
ーザ走査装置をコンパクトに構成できると共に、コスト
面でも安く付く。また、ミラー３０の設置位置や設置角
度を適切に設定したり、集光レンズ３４でビームを副走
査方向に収束することにより、フォトダイオード３５の
配置を比較的自由に設定できる。従って、図１に示され
ているように、レーザダイオード２０とフォトダイオー
ド３５とを図示しないハウジングの同一側面に近接して
配置することが可能となり、レーザダイオード２０の駆
動回路とフォトダイオード３５の検出回路とを同一基板
上に搭載でき、あるいは極めて短いハーネスで接続で
き、外部ノイズの影響を排除できる。

【００１４】また、ｆθ機能を持つ球面ミラー２５はθ
が大きい部分（走査方向両端部）ではビームの走査速度
を低下させる。しかし、本第１実施例では球面ミラー２
５へ到る前の減速されていないビームがフォトダイオー
ド３５へ入射するため、フォトダイオード３５によるビ
ーム検出精度が向上することとなる。

【００１５】本第１実施例においては、フォトダイオー
ド３５へ入射するビームはｆθ光学系として機能する球
面レンズ２４を通過し、結像パワーが補強される。従っ
て、フォトダイオード３５での誤検出のおそれがなくな
る。

【００１６】［第２実施例、図３参照］ 本第２実施例として示すレーザ走査装置１２は、前記球
面ミラー２５に代えていまひとつの球面レンズ２７を設
置したもので、球面レンズ２４，２７がｆθ光学系とし
て機能する。なお、１は感光体ドラムである。本第２実
施例では、ＳＯＳ信号用のレーザビームは球面レンズ２
４を通過する一方で球面レンズ２７を通過することはな
く、集光レンズ３４を介して直接フォトダイオード３５
へ入射する。従って、作用、効果の点では前記第１実施
例と同様である。

【００１７】［他の実施例］ なお、本発明に係るレーザ走査装置は前記各実施例に限
定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更可
能である。特に、ビームを走査する光学部材の形状、構
成、配置は任意である。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、光源から放射されたＳＯＳ信号用のレーザビー
ムは少なくとも一つの走査光学素子を通過する一方で最
も被走査面側に配置された走査光学素子を通過すること
なく画像書き込み開始位置を検出するための受光用光学
素子に入射するため、最終段の走査光学素子を従来のも
のよりも短くでき、安価に製作できると共に、装置の小
型化を図ることができる。一方、ＳＯＳ信号用のレーザ
ビームは少なくとも一つの走査光学素子を通過するた
め、結像パワーが補強されて検出用光学素子での誤検出
のおそれがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ走査装置の第１実施例の概
略を示す平面図。

【図２】図１の側面図。

【図３】本発明に係るレーザ走査装置の第２実施例の概
略を示す平面図。

【符号の説明】

１１，１２…レーザ走査装置 ２０…レーザダイオード ２２…ポリゴンミラー ２４…球面レンズ ２５…球面ミラー ２７…球面レンズ ３０…ＳＯＳ用折り返しミラー ３５…フォトダイオード

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に応じて放射されたレーザビー
   ムを、偏向器によって偏向走査すると共に、走査光学系
   を介して被走査面上に導くレーザ走査装置において、 前記走査光学系が少なくとも主走査方向について光収束
   性を有する複数の走査光学素子からなり、 レーザビームが前記走査光学素子の少なくとも一つの素
   子を通過する一方で最も被走査面側に配置された走査光
   学素子を通過することなく画像書き込み開始位置を検出
   するための光学素子に入射すること、 を特徴とするレーザ走査装置。