JP3267664B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光走査装置、特にレー
ザプリンタ等の光装走査手段として用いられる光走査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の光走査装置を図３を参照
しつつ説明する。この種の光走査装置は、記録開始タイ
ミングを決定するためにレーザビームを検知するビーム
位置検出手段を有している。ビーム位置検出手段は、レ
ーザビームが走査する幅寸法Ｌは、記録紙50の幅寸法
Ｌ′より大きく設定されるため、記録紙50の横端部から
一定寸法だけ内側の地点から記録を行うようにするには
レーザビームに基準位置を設ける必要があるところから
設けられている。すなわち、レーザビームの端部は、ホ
ログラムディスク４の回転誤差、ホログラムディスク４
のホログラム12の製造誤差等のため基準として用いるこ
とができないからである。

【０００３】かかる目的のために設けられたビーム位置
検出手段は、ビーム位置検出センサ18と、このビーム位
置検出センサ18の直前に設置されたシリンドリカルレン
ズ20と、固定ホログラム16を透過したレーザビームを前
記ビーム位置検出センサ18の方向に反射させる反射ミラ
ー19′とを有している。ビーム位置検出センサ18は、レ
ーザビームの端部を検出することによって記録開始タイ
ミングを出力するようになっている。ここで、ビーム位
置検出センサ18の直前にシリンドリカルレンズ20を設け
たのは、ビーム位置検出センサ18に入射するレーザビー
ムは、位置誤差が少なくかつ十分に集光していないと、
タイミング誤差が生じるためである。すなわち、レーザ
ビームを十分に集光させるためである。また、収束した
レーザビームの焦点位置がずれるとボケが生じるので、
ビーム位置検出センサ18は感光ドラム５と同じ位置又は
光学的に光路長が等価な位置に設置する必要がある。こ
のため、反射ミラー19′によってレーザビームを反射さ
せている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光走査装置には以下のような問題点がある。す
なわち、レーザビームをビーム位置検出センサに正確に
集光して入射させるためには、ビーム位置検出センサの
直前に設置されるシリンドリカルレンズや、レーザビー
ムを反射させる反射ミラー等が必要である。このため、
部品点数が増加するとともに、シリンドリカルレンズ等
の微妙な調整が必要となる。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、構成を簡単にすることによって部品点数を減らし、
微妙な調整を必要としない光走査装置を提供することを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光走査装置
は、半導体レーザからのレーザビームを走査する回転ホ
ログラムを含む光走査手段と、この光走査手段より光学
的に後方に位置された固定ホログラムと、半導体レーザ
からのレーザビームが光走査手段と固定ホログラムとを
回折して表示又は記録を行う走査面と、前記半導体レー
ザを変調する変調器と、表示又は記録の開始タイミング
を決定すべく、前記走査面より端に位置してレーザビー
ムを検出するビーム位置検出センサとを具備しており、
前記固定ホログラムには、レーザビームを前記走査面に
集光させるための第１のホログラムと、レーザビームを
前記ビーム位置検出センサに集光させるための第２のホ
ログラムとが設けられており、前記走査面と前記ビーム
位置検出センサとは固定ホログラムに対して同一側、か
つレーザビームの入射方向が同一であって、第１のホロ
グラムと走査面との間の距離は、第２のホログラムとビ
ーム位置検出センサとの間の距離より大きく設定されて
いる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る光走査装置の
概略的構成図、図２はこの光走査装置を用いたレーザプ
リンタの概略的構成図である。

【０００８】本実施例に係る光走査装置はレーザプリン
タに用いられるものであって、複数のホログラム12が円
弧状に配置されたホログラムディスク４と、このホログ
ラムディスク４より光学的に後方に設置された固定ホロ
グラム15と、半導体レーザ３からのレーザビームがホロ
グラムディスク４と固定ホログラム15とを回析して照射
される感光ドラム５と、前記半導体レーザを変調する変
調器２とを備えており、前記固定ホログラム15には、レ
ーザビームを前記感光ドラム５に集光させる第１のホロ
グラム16と、ビーム位置検出センサ18に集光させる第２
のホログラム17とが設けられている。

【０００９】まず、レーザプリンタの概略的構成につい
て図２を参照しつつ説明する。ＯＰＣ、アモルファスＳ
ｉ、Ｓｅ／Ｔｅ等が表面に塗布された感光ドラム５は、
帯電装置６によって全表面が＋に帯電される。かかる感
光ドラム５にプリントすべき情報に対応したレーザビー
ムが照射される。このレーザビームが照射された部分は
電荷が無くなり、−に帯電したトナー51は、現像装置９
によって電荷が残った部分に付着される (ネガ現像) 。
このトナー51が転写装置10によって記録紙50に転写され
る。その後、感光ドラム５は除電装置７で電荷が、クリ
ーニングブレード８で残余のトナー51がそれぞれ除去さ
れる。なお、図２における11は記録紙50を搬送する搬送
ローラである。

【００１０】レーザビームを発する半導体レーザ３は、
ＤＦＢレーザ又はＤＢＲレーザ等の使用温度範囲におい
て単一縦モードであるタイプが使用される。この半導体
レーザ３は、インターフェース回路21、変調器２等によ
って変調されたレーザビームを出力する。なお、半導体
レーザ３の直前には、レーザビームを平行にするための
レンズ14が設けられている。

【００１１】ホログラムディスク４は、円板状基板の周
縁に複数個の円弧状のホログラム12が形成されたもので
あって、図外の駆動モータによって回転駆動される。こ
のホログラム12は、入射されたレーザビームを回析して
偏向させ、反射ミラー19を介して感光ドラム５に入射さ
せる。ホログラムディスク４が回転すると、偏向角が変
化することによってレーザビームが図１に示す矢印Ｃ方
向に移動して光走査が行われる。これと同時に、感光ド
ラム５も回転し副走査が行われる。

【００１２】固定ホログラム15は、ホログラムディスク
４と感光ドラム５との間に設けられており、ホログラム
ディスク４からのレーザビームの主として収差の解消、
いわゆるｆ−θ補正等のために設けられた第１のホログ
ラム16と、レーザビームをビーム位置検出センサ18に集
光させるための第２のホログラム17とが設けられてい
る。このうち、第１のホログラム16は従来のものと同様
のものであるが、第２のホログラム17が新たに付け加え
られた本発明のポイントである。

【００１３】この第２のホログラム17は、固定ホログラ
ム15の端部（レーザビームの走査方向の端部に相当す
る）に形成されており、シリンドリカルレンズに凸レン
ズや凹レンズを適宜組み合わせたのと同等の機能を有し
ており、第２のホログラム17の後方に設けられたビーム
位置検出センサ18の受光面に集光するように設定されて
いる。なお、シリンドリカルレンズとは、一方が平面、
他方が円弧状となったものをいうが、入射光の位置が±
ｘ方向にズレを生じても像面上（この場合は感光ドラム
５の表面）ではボケを生じないという性質を有してい
る。

【００１４】第２のホログラム17に入射したレーザビー
ムは、集光されてビーム位置検出センサ18に入射する。
このビーム位置検出センサ18には、例えばフォトダイオ
ードが用いられており、レーザビームが入射されること
によってレーザビームが走査範囲の端部に達した旨が出
力される。これにより記録開始タイミングを決定するこ
とができる。なお、第２のホログラム17からビーム位置
検出センサ18までの距離Ａと、固定ホログラム15から感
光ドラム５までの距離Ｂとの間にはＡ＜Ｂの関係が成立
する。すなわち、第２のホログラム17が有する機能によ
りレーザビームは距離Ａで焦点を結ぶようになるのであ
る。

【００１５】なお、上述した実施例では、光走査手段を
ホログラムディスク４としたが、例えばポリゴンミラ
ー、ガルバノミラー等を光走査手段として使用できるの
は勿論である。

【００１６】

【発明の効果】本発明に係る光走査装置は、半導体レー
ザからのレーザビームを走査する回転ホログラムを含む
光走査手段と、この光走査手段より光学的に後方に位置
された固定ホログラムと、半導体レーザからのレーザビ
ームが光走査手段と固定ホログラムとを回折して表示又
は記録を行う走査面と、前記半導体レーザを変調する変
調器と、表示又は記録の開始タイミングを決定すべく、
前記走査面より端に位置してレーザビームを検出するビ
ーム位置検出センサとを具備しており、前記固定ホログ
ラムには、レーザビームを前記走査面に集光させるため
の第１のホログラムと、レーザビームを前記ビーム位置
検出センサに集光させるための第２のホログラムとが設
けられており、前記走査面と前記ビーム位置検出センサ
とは固定ホログラムに対して同一側、かつレーザビーム
の入射方向が同一であって、第１のホログラムと走査面
との間の距離は、第２のホログラムとビーム位置検出セ
ンサとの間の距離より大きく設定されている。このた
め、シリンドリカルレンズや反射ミラー等の別部品を必
要とせずに正確にレーザビームをビーム位置検出センサ
に入射させることが可能となる。同時にシリンドリカル
レンズ等の微妙な調整も不要となり、コスト的に有利で
ある。さらに、従来より設計上の自由度が大きいので、
コンパクトに構成することが可能となる。第２のホログ
ラムとビーム位置検出センサとの間の距離が短いと、レ
ーザビームをより小さく絞ることができるので、記録開
始の立上がり検出の精度を向上させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光走査装置の概略的構
成図である。

【図２】この光走査装置を用いたレーザプリンタの概略
的構成図である。

【図３】従来の光走査装置の概略的構成図である。

【符号の説明】

３ 半導体レーザ ４ ホログラムディスク ５ 感光ドラム 12 ホログラム 16 第１のホログラム 17 第２のホログラム

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 26/10 G02B 5/32 B41J 2/44

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザからのレーザビームを走査
   する回転ホログラムを含む光走査手段と、この光走査手
   段より光学的に後方に位置された固定ホログラムと、半
   導体レーザからのレーザビームが光走査手段と固定ホロ
   グラムとを回析して表示又は記録を行う走査面と、前記
   半導体レーザを変調する変調器と、表示又は記録の開始
   タイミングを決定すべく、前記走査面より端に位置して
   レーザビームを検出するビーム位置検出センサとを具備
   しており、前記固定ホログラムには、レーザビームを前
   記走査面に集光させるための第１のホログラムと、レー
   ザビームを前記ビーム位置検出センサに集光させるため
   の第２のホログラムとが設けられており、前記走査面と
   前記ビーム位置検出センサとは固定ホログラムに対して
   同一側、かつレーザビームの入射方向が同一であって、
   第１のホログラムと走査面との間の距離は、第２のホロ
   グラムとビーム位置検出センサとの間の距離より大きく
   設定されていることを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 前記第２のホログラムは光走査手段が回
   転して前記走査面を走査するレーザビームの端部に相当
   する位置に設けられていることを特徴とする請求項１記
   載の光走査装置。
3. 【請求項３】 前記第２のホログラムはシリンドリカル
   レンズ又はシリンドリカルレンズと凹レンズとを若しく
   は凸レンズとを組み合わせた機能を有していることを特
   徴とする請求項１記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 前記走査面は感光ドラムであることを特
   徴とする請求項１記載の光走査装置。
5. 【請求項５】 前記光走査手段は、複数個のホログラム
   が円弧状に配置されたホログラムディスクであることを
   特徴とする請求項１記載の光走査装置。