JPH02289811A - ビーム位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産東上の利用分野］ この発明は、偏向手段により一定角度範囲反復偏向され
、記録信号に応じて変調されたレーザビームで画像形成
面を走査するレーザビームプリンタ等の画像形成装置に
於で、レーザビームの走査に対する変調のタイミング即
ち水平同期を得る為に所定走査位置で走査レーザビーム
を検出する、ビーム位置検出装置に関する． ［従来の技術］ 近時，図形，文字等の画像情報に基づいて変調したレー
ザビームで、帯電させた感光体（感光ドラム）上を露光
走査して静電潜像を形成し、現像（ｓｔ化），転写，定
着などの複写工程（いわゆる電子写真法による複写工程
）を経て記録紙上に画像情報のハードコピーを得るよう
にしたレーザプリンタや、感光材表面をレーザビームで
走査してプリント基板等の原板を描画するレーザフォト
プロッタ等の画像形成装置が普及しつつある．このよう
なレーザビームを反復偏向走査させる画像形成装置は，
レーザビームプリンタの例を第６図乃至第７図に示す如
く、半導体レーザ２からのレーザビームを、偏向手段で
あるポリゴンミラ−４で反復偏向させて画像形成面（感
光ドラムｌ）上をその回転軸方向に主走査するよう構成
されている．尚、感光ドラムｌはレーザビームによる主
走査と同期して回転（副走査）されるようになっている
ものである． この場合，感光ドラム１表面に画像情報のＮ１ｔを正確
に形成するためには，レーザビームをその走査に同期さ
せて変調させることが不可欠である為，画像形成に寄与
しない走査範囲の端部の走査レーザビームを受光素子７
により検知し，この受光稟子７によるレーザビーム検知
信号を水平同期信号とするように構成されている．つま
り，受光素子７がレーザビームを検知した所定時間後に
レーザビーム変調を開始することで書き始めの位置を同
期させるようになっているものである．ポリゴンミラ−
４により反復偏向されるレーザビームは，ｆθレンズ５
により感光ドラムｌの表面を偏向角に比例した等速で走
査するよう補正されて感光ドラム１表面に結集されるよ
うになっている．突って、受光素子７は，通常ｆθレン
ズ５からの距離がｆθレンズ５から感光ドテム１の表面
までの距離と等しくなる位置に配置される．例えば、第
６図示の如くレーザビームの走査範囲の端部に走査レー
ザビームを反射屈曲する位置検出用レーザビーム反射部
材であるミラー８を配置すると共に該ミラー８で反射さ
れた走査レーザビーム光路上の所定位置に受光素子７を
配置し、ｆθレンズ５から受光素子７及び感光ドラムエ
までの光路長が等しくなるように設定されるものである
．尚，図中６はシリンドリ力ルレンズであって、レーザ
ビームがその走査移動方向と直交する方向にズレた場合
でも，レーザビームを受光素子７に向けて集光する為の
ものである．このようにシリンドリ力ルレンズを介設す
ることにより，レーザビームの走査位置検出精度は維持
したままでそれと直交する方向へのレーザビームのズレ
をある程度許容でき，構成部品の精度及び組立て精度を
緩和し得るものである． ところで、昨今では，装置全体の小型化が望まれ、走査
レーザビームの光路長をできるだけ短くして装置全体を
コンパクトに構成したいという要求があるが，その為に
はレンズ系を高屈折率としなければならず、収差が増加
すると共にコストアップとなるという問題がある．つま
り、装置全体をコンパクトに構成する為に走査レーザビ
ームの光路長をできるだけ短くしたい一方，コストと性
能の面からは光路長はできるだけ長く構成したいという
相反する要求があるものである．この為、レーザビーム
光路をミラーによって屈曲させ，必要な光路長の確保と
装置の小型化とを両立させている．即ち、第６図乃至第
７図に示す如く、ｆθレンズ５から感光ドラム１に至光
路中にミラー１０．２０を介設し．該ミラー１０，２０
により走査レーザビームの光路を屈曲させ，必要な光路
長を確保した上で装置全体の小型化を図っているもので
あるψ ［発明が解決しようとする課題］ しかし乍ら，ト記の如＜．ｆθレンズ５から感光ドラム
に至る光路内にミラー１０．２０を介設して走査レーザ
ビームを反射屈曲するよう構成した場合、この走査レー
ザビームを感光ドラムｌに導くミラー１０．２０と，水
平同期信号を得る為に走査範囲の端部の走査レーザビー
ムを受光素子に導くミラー８とが干渉して自由な配置構
造が阻害されることがあり、これが小型化への障害とな
っていた． ［発明の目的］ この発明は、上記のような背景に鑑みてなされたもので
あり、走査レーザビームの光路を屈曲させて感光ドラム
に導くミラーの自由な配置を可能とし、光路長を確保し
、且つ装置全体を小型に構成し得るビーム位置検出装置
の提供，をその目的とする． ［課題を解決するための手段］ そのため、この発明によるビーム位置桧山装置は、ミラ
ー部材を光線透過基材の表面を反射面として形成すると
共に，該ミラー部材の側方に，画像書込み前の所定走査
位ｔに於ける走査レーザビームをミラー部材内にその側
端而から入射させる方向に反射屈曲させる位ｌ検出用レ
ーザビーム反射部材を設け、該位置検出用レーザビーム
反射部材により反射屈曲されたレーザビームがミラー部
材内を透過して出射するミラー部材の端部に受光素子を
対向配置して構成したものである．又、ミラー部材を光
線透過基材の表面を反射面として形成すると共に，該ミ
ラー部材の画像書込み前の所定走査位置に於ける走査レ
ーザビームが照射される側端部に、当該ミラー部材内に
レーザビームが透過入射可能な透過表面部と，該透過表
面部を介して当該ミラー部材内に入射する走査レーザビ
ームを当該ミラー部材内を透過する方向に反射屈曲する
内面反射面を形成し、該内面反射面により反射屈曲され
たレーザビームがミラー部材内を透過して出射するミラ
ー部材の端部に受光素子を対向配置して構成したもので
ある．更に，上記ミラー部材のレーザビーム出射而を、
シリンドリ力ルレンズ状に形成したものである． ［発明の実施例］ 以下，この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する． 第１図は，本発明によるビーム位置検出装置の一実施例
を適用したレーザビームプリンタ装置に於る走査光学系
の概略構成図である． レーザビームプリンタ装ｎは、コンピュータ等の外部出
力装置として使用され、ドットに分解した情報を，半導
体レーザ２からのレーザビームＸによって感光ドラム１
表面を該感光ドラム１の軸方向に走査（主走査）すると
共に感光ドラム１を回転させ（副走査）、電子写真法に
よって図示しない記録用紙にトナーを転写（印字）して
出力するものである． 図示走査光学系は、回転するポリゴンミラ−４によって
半導体レーザ２からのレーザビームＸで感光ドラム１上
を走査するものであり、半導体レーザ２，シリンダーレ
ンズ３，ポリゴンミラー４，ｆθレンズ５、シリンドリ
カルレンズ６，受光素子７，位と検出用レーザビーム反
射部材としてのミラー８，第一ミラー１０及び第二ミラ
ー２０を、夫々所定の位置関係に配置して構成されてい
る． 即ち、半導体レーザ２がポリゴンミラ−４に向けて所定
の角度でレーザビームを出射するよう配置され、該半導
体レーザ２とポリゴンミラ−４の間にポリゴンミラ−４
の回転軸と直交する方向を円柱軸方向としてシリンダー
レンズ３が配置されている．ポリゴンミラ−４と感光ド
ラムｌとの間には、ｆ０レンズ５，第一ミラー１０及び
第二ミラー２０が設置され、更に、第一ミラー１０の、
半導体レーザ２からのレーザビームが回転するポリゴン
ミラ−４により反射されて走査するレーザビームの走査
開始側である端面１３の側方にミラー８が，これと逆側
の側端に受光素子７が、夫々配置されているものである
． 第一ミラー１０は、光線透過部材であるガラスにより所
定厚さで細長い長方形に形成された基材１１の一方表面
に，アルミニウム等を真空蒸着して反射面１２を形成し
たものである．そして２反射面１２をポリゴンミラ−４
と対向させて走査レーザビームの光路内の所定位置に，
走査レーザビームを第二ミラー２０に向けて反射すべく
所定の角度で配置されている．その長さは、当該第一ミ
ラー１０設置位置に於る走査レーザビームの走査範囲と
同一もしくはそれ以上となっている．その走査開始側の
端面１３＠には，前述の如くミラー８が配置され、画像
書込み前の所定走査位置に於ける走査レーザビームを，
第一ミラーエ０内にその側端から入射する方向に反射屈
曲させるように所定の角度で配置されている．第一ミラ
ーＩＯの、ミラー８を配置した側端面ｌ３側とは反対側
の端面ｌ４に対向して、シリンドリカルレンズ６及び受
光素子７が直列に配置されている． 第二ミラー２０は、第一ミラー１０と同様に一方表面を
反射面としたものであり，その反射面で第一ミラーｌＯ
の反射面ｌ２により反射された走査レーザビームを反射
屈曲させて感光ドラム１表面に導くよう，所定位置に所
定の角度で配ａされているものである． 而して，上記の如く構成されたレーザビームプリンタ？
ｃ置に於る走査光学系では、下記の如く作用することに
より受光素子７で走査レーザビームを検知し．水平同期
信号を得るものである．即ち、半導体レーザ２からのレ
ーザビーム又は回転するポリゴンミラ−４によって一定
角度範囲反復偏向され、走査レーザビームｘ’，ｘ″と
なる． このうち、画像形成に寄与しない走査開始側端部の所定
位置の走査レーザビームＸ′は、第１図の■矢視図であ
る第２図に示す如く，ミラー８により反射屈曲ざれ、第
一ミラー１０の端面１３からその基材ｌ１内に入射して
出該第一ミラー１０を長手方向に透過して反対端面ｌ４
から出射し、シリンドリ力ルレンズ６を介して受光素子
７に入射する．そして，該受光素子７が走査レーザビー
ムＸ′を検知することによりレーザビームの走査位鐙が
検出されることとなるものである．上記の如く、受光素
子７が検知することにより水平同期信号を得る走査レー
ザビームＸ′が、第一ミラー１０を透過するよう構成し
たことにより、ミラー８と走査レーザビームを感光ドラ
ムｌに導くミラー（１０．２０）とが干渉することを防
止でき，自由なミラー配置が可能となることから光路長
を確保しつつ装置全体をより小型に構成し得るものであ
る． 尚、上記実施例では，走査レーザビームＸ′を第一ミラ
ー１０を透過させるようミラー８及び受光素子７を第一
　ミラー１０の側方に配置して構成したが，第二ミラー
２０を透過させるように構成しても良いものである・ 次に，第３図乃至第４図に示す本発明の第二実施例を説
明する．尚，本実施例の基本構成は前述の第一実施例と
略同様であり、同機能の部分には同符号を付して説明を
省略する． 本実施例は、走査レーザビームを感光ドラムｌ上に導く
ミラー部材である第一ミラーエ０に２位置検出用レーザ
ビーム反射部材としての機能を持たせたものである． 即ち、第一ミラーＩＯは，第一実施例と同様に光線透過
部材であるガラスにより所定厚さで細長い長方形に形成
された基材ｌ１の一方表面に、アルミニウム等を真空蒸
着して反射而１２を形成したものであり，その走査開始
側の端面１３側には、一部アルミニウム等の反射被膜が
形成されていない透過表面部としての透過部１１Ａが形
成されると共に、該透過部１１ＡＪｔ＃威側の端面１３
は，厚さ方向に所定の角度で斜めに形成されて内面反射
面１１Ｂが形成されており、透過部１１Ａを走査レーザ
どームＸ′が照射すると，第４図に示す如く該レーザビ
ームＸ′は反射されることなく第一ミラーｌＯの基材１
１内に入射し、内面反射面１１Ｂで当該第一ミラー１０
内を長手方向に透過する方向に反射屈曲されるようにな
っている． この、透過部１１Ａ及び内面反射面１１Ｂが形成されて
いる端面とは反対側の端面１４に対向レて、シリンドリ
カルレンズ６及び受光素子７が直列に配置されている． 而して、］二記の如く構成されたレーザビームプリンタ
装ｎでは、半導体レーザ２からのレーザビームＸは回転
するポリゴンミラ−４によって一定角度範囲反復偏向さ
れ，走査レーザビームｘ’　．ｘ＃となる． このうち、画像形成に寄与しない走査開始側端部の走査
レーザビームＸ′は，第一ミラーｌＯの透過部１１Ａを
透過して基材１１内に入射し、内面反射面１１Ｂで反射
屈曲される．この内面反射面１１Ｂで反射屈曲される所
定走査位置のレーザビームは、当該第一ミラー１０内を
長手力向に透過して反対端面ｌ４から出射し、シリンド
リ力ルレンズ６を介して受光素子７に入射し、該受光素
子７が走査レーザビームＸ′を検知することによりレー
ザビームの走査位置が検出されることとなるものである
． −１二記の如く構成したことにより、走査レーザビーム
を受光素子に導く為のミラー（従来技術及び第一実施例
に於るミラー８に相当）が不要となり、従って，該ミラ
ーと走査レーザビームを感光ドラムｌに導くミラー（１
０．２０）とが干渉することはなく、自由なミラー配置
が可能となることから光路長を確保しつつ装ご全体をよ
り小型に構成し得るものである． 第５図は、前述の第一及び第二実施例に於て受光素子７
の前方に配置したシリンドリ力ルレンズ６を、レーザビ
ームが透過するミラー（実施例では第一ミラー１０）に
一体に形成した実施例の斜視図である． これは．第一ミラーｌＯのレーザビーム出射側（受光素
子７配置側）端面ｌ４をシリンドリ力ルレンズ形状に形
成したものである．このように構成することにより、別
部品であるシリンドリ力ルレンズや該シリンドリ力ルレ
ンズを固定する為の部品が不要となり，部品コストとシ
リンドリ力ルレンズの設置固定に係る組立てコストを削
減できるものである．即ち、部品点数の削減と組立てコ
ストの低減が可能となり、装置全体のコストダウンに寄
午できるものである． ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るビーム位置検出装置
によれば，走査レーザビームの光路を屈曲させて感光ド
ラムに導くミラーの自由な配置が可能となり、光路長を
確保し、且つ装置全体を小型に構成し得るものである．
又、ミラー部材の端而をシリンドリ力ルレンズ形状に形
成することにより、コストダウンできるものである．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るビーム位ｎ検出装置の一実施例を
適用したレーザプリンタの走査光学系の概略構成斜視図
、第２図はその■矢視図、第３図は第二実施例であるレ
ーザプリンタの走査光学系の概略構成斜視図、第４図は
その■矢視図、第５図はシリンドリ力ルレンズをミラー
に一体に形成した実施例の部分拡大斜視図、第６図は従
来例であるレーザプリンタの走査光学系の概略構成斜視
図、第７図はその側面図である． １・・・感光ドラム（画像形成面） ４・・・ポリゴンミラー（偏向手段） ７・・・受光素子 １０・・・第一ミラー（ミラー部材） ｌ１・・・基材 １１Ａ・・・透過部（透過表面部） １１Ｂ・・・内面反射面 ｌ２・・・反射面 ｌ３・・・側端面 １４・・・レーザビーム出射側端面 （レーザビーム出射面） Ｘ・・・レーザビーム Ｘ′・・・画像書込み前の所定走査位置に於ける走査レ
ーザビーム Ｘ″・・・走査レーザビーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）偏向手段により一定角度範囲反復偏向されるレー
   ザビームを記録信号に応じて変調すると共に該レーザビ
   ームをミラー部材で反射屈曲させて画像形成面に導いて
   該画像形成面を主走査する画像形成装置に於て、前記ミ
   ラー部材を光線透過基材の表面を反射面として形成する
   と共に、該ミラー部材の側方に、画像書込み前の所定走
   査位置に於ける走査レーザビームを前記ミラー部材内に
   その側端面から入射させる方向に反射屈曲させる位置検
   出用レーザビーム反射部材を設け、該位置検出用レーザ
   ビーム反射部材により反射屈曲されたレーザビームが前
   記ミラー部材内を透過して出射する前記ミラー部材の端
   部に受光素子を対向配置して構成したこと、を特徴とす
   るビーム位置検出装置。
2. （２）偏向手段により一定角度範囲反復偏向されるレー
   ザビームを記録信号に応じて変調すると共に該レーザビ
   ームをミラー部材で反射屈曲させて画像形成面に導いて
   該画像形成面を主走査する画像形成装置に於て、前記ミ
   ラー部材を光線透過基材の表面を反射面として形成する
   と共に、該ミラー部材の画像書込み前の所定走査位置に
   於ける走査レーザビームが照射される側端部に、当該ミ
   ラー部材内にレーザビームが透過入射可能な透過表面部
   と、該透過表面部を介して当該ミラー部材内に入射する
   前記走査レーザビームを当該ミラー部材内を透過する方
   向に反射屈曲する内面反射面を形成し、前記内面反射面
   により反射屈曲されたレーザビームが前記ミラー部材内
   を透過して出射する前記ミラー部材の端部に受光素子を
   対向配置して構成したこと、を特徴とするビーム位置検
   出装置。
3. （３）上記ミラー部材のレーザビーム出射面を、シリン
   ドリカルレンズ状に形成したこと、を特徴とする請求項
   （１）又は（２）記載のビーム位置検出装置。