JPH032713A - レーザ光走査装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はたとえばレーザビームプリンタに設けられるレ
ーザ光走査装置に関する。

［従来の技術］ レーザビームプリンタにおいては、レーザ光出力素子か
ら出射されたレーザ光をポリゴンミラーに反射させて感
光ドラムの表面を走査するレーザ光走査装置が設けられ
ている。このレーザ光走査装置は、第７図（ａ）に示す
ようにレーザ光出力素子から出射された断面楕円形をな
すレーザ光りを、ポリゴンミラーで反射した段階で第７
図（ｂ）に示すように感光ドラムの主走査方向に沿う線
状に絞り、さらに感光ドラムの表面で第７図（ｃ＞に示
すようにスポット状に絞って結像している。

従来、このレーザ光走査装置では、第４図および第５図
に示す構成が採用されている。すなわち、レーザ光出力
素子であるレーザダイオード１から出射されたレーザ光
りをコリメータレンズ２、プリズム３、シリンドリカル
レンズ４および平凸レンズ５を通してポリゴンミラー６
の反射面に到達させ、さらにポリゴンミラー６で反射し
たレーザ光りを補正レンズ７を通して感光ドラム８の表
面に結像するものである。この構成において平凸レンズ
５の入射面である凸面（球面）はレーザ光の主走査方向
側を感光ドラム８で焦点を結ぶように曲率半径を設定し
た球面を形成している。レーザ光りは第７図（ａ）に示
すように主走査方向（長袖方向）の径をＡとし、副走査
方向の径をＢとする楕円形断面をなしている。この構成
によれば、まず、レーザダイオード１から出射されたレ
ーザ光りをコリメータレンズ２で平行にする。レーザ光
りは第４図に示すように平凸レンズ５を通過して主走査
方向の径ＡがＣに絞られ、且つ第５図に示すようにプリ
ズム３、シリンドリカルレンズ４および平凸レンズ５を
順次通過することにより副走査方向の径ＢがＤＳＥに段
階的に順次絞られてポリゴンミラー６の反射面に焦点を
結ぶ。これにより第７図（ｂ）に示すようにポリゴンミ
ラー６においてレーザ光りが主走査方向に沿う長さＣの
線状の像にして結像する。さらに、レーザ光りはポリゴ
ンミラー６で反射して補正レンズ７を通ることにより第
７図（Ｃ）に示すようにスポット状にして感光ドラム８
の表面に結像する。

また、他の構成として第６図に示すようにレーザ光ダイ
オード１から出射されたレーザ光りをコリメータレンズ
７の前側に設けたスリット部材９に通して、レーザ光り
の副走査方向の径Ｂを強制的に一気にＥまで絞り、さら
にレーザ光りを平凸レンズ５を通過させて副走査方向側
をポリゴンミラー６で焦点を結ぶようにしたものがある
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの構成のレーザ光走査装置には次
ぎに述べる問題がある。

すなわち、前者の装置ではレーザ光の副走査方向の径を
絞るために、コリメータレンズ２とポリゴンミラー６と
の間にプリズム３およびシリンドリカルレンズ４という
多くの部品を配設するために部品コストがかかり、また
び組み立てに手数を要して組み立てコストがかかるとい
う問題がある。

また、後者の装置では前者の装置に比較して部品点数が
少なく経論性が良いが、レーザダイオード１から出射さ
れたレーザ光がスリット部材９で絞られることにより急
激にレーザ光パワー低下しレーザ光に負担がかったり、
レーザ光にパワー不足が生じることがある。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、レーザ光
の副走査方向の径を絞る経済性の良い手段をレーザ光の
パワーを低下させることなく実現したレーザ光走査装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために本発明のレーザ光走査装置は
、レーザ光出力素子から出射されたレーザ光をポリゴン
ミラーで反射させて感光体の表面に走査する装置におい
て、前記レーザ光出力素子と前記ポリゴンミラーとの間
のレーザ光の光路に、レーザ光入射面が凸面で出射面が
平面をなす平凸レンズを設け、この平凸レンズの凸面は
副走査方向側の曲率半径が主走査方向側の曲率半径に比
較して小さいことを特徴とするものである。

［作　用］ すなわち、本発明の発明者は従来のレーザ光走査装置に
使用されている平凸レンズの存在に着目し、この平凸レ
ンズがレーザ光の主走査方向の径を絞る機能を有してい
ただけであるので、この機能に加えてレーザ光の副走査
方向の径を絞る機能を持たせる事により従来の問題を解
決した。上記構成により、レーザ光出力素子から出射さ
れたレーザ光が平凸レンズを通過する時に、レーザ光は
主走査方向の径とともに副走査方向の径を絞りポリゴン
ミラーの反射面に焦点を結び主走査方向に沿う線状の像
を形成する。つまり、レーザ光はレーザ光出力素子から
出射された時の副走査方向の径の大きさのままで平凸レ
ンズまで達し、平凸レンズ通過して副走査方向の最小限
の大きさの径に絞られる。このため、レーザ光の副走査
方向の径を絞るためにプリズムやシリンドリカアルレン
ズをレーザ光の光路上に配置する必要がなく、またレー
ザ光を強制的に急激に絞ることもないのでレーザ光のパ
ワーの低下も生じない。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面について説明する。

第１図は本発明のレーザ光走査装置の概略的構成を示し
ている。

図中１１はレーザ光出力素子であるレーザダイオード、
１２はコリメータレンズ、１３は平凸レンズで、これら
各レンズ１２．１３はレーザダイオード１１から出射さ
れるレーザ光の光路上に間隔を存して配置されている。

１４は平凸レンズ１３の側方に配置されたポリゴンミラ
ー　１５は平凸レンズ１３と並んで配置された第１ミラ
ー１６は第１ミラー１５を挟んでポリゴンミラー１４と
対向して配置された第２ミラー　１７はポリゴンミラー
１４に対して第２ミラー１６とは反対側に配置された第
３ミラー　１８は第３ミラー１７の下方に配置された補
正レンズである。これらの部品のうちレーザダイオード
１１は回路基板１９に取付けられ、この回路基板１９と
他の部品は図示しない装置本体に装着されている。ポリ
ゴンミラー１４は例えばにの反射面を持つもので、図示
しないモータににより回転される。図中２０は本装置の
下方に設けたレーザビームプリンタの感光ドラム、２１
は書き初め検出用のレーザ光を受ける検出用ミラー　２
２はこのミラー２１で反射されたレーザ光を受けるフォ
トランジスタであ説明する。平凸レンズ１３はレーザ光
入射面が凸面（球面）をなし、出射面が平面をなすもの
である。凸面は主走査方向側（横方向）の面がレーザダ
イオード１１から出射されたレーザ光りをその主走査方
向の径を所定の大きさに絞ってポリゴンミラー１４の反
射面に到達させ感光ドラム２０にて結像するように曲率
半径Ｒ１を設定した曲面をなしている。また、副走査方
向（縦方向）の面がレーザダイオード１１から出射され
たレーザ光りをその副走査方向の径を最小に絞ってポリ
ゴンミラー１４の反射面に焦点を結ぶように曲率半径Ｒ
２を設定した曲面をなしている。すなわち、平凸レンズ
１３の凸面はレーザ光りの主走査方向の径および副走査
方向の径の両方を絞るように形成されており、副走査方
向の曲面の曲率半径Ｒ２が主走査方向の曲面の曲率半径
Ｒ１に比較して小さく設定されている。

この構成をなすレーザ光走査装置の作用を説明する。

レーザダイオード１１から出射されたレーザ光りはコリ
メータレンズ１２で平行にされる。出射されたレーザ光
りの断面は第７図（ａ）に示すように主走査方向の径が
Ａ１副走査方向の径がＢである楕円形をなしている。レ
ーザ光りは平凸レンズ１３を通過した後第１ミラー１５
で反射してポリゴンミラー１４の反射面に達する。ここ
で、レーザ光りが平凸レンズ１３を通過すると、レーザ
光りの主走査方向の径が絞られてポリゴンミラー１４の
反射面において所定の大きさＣに制御される。また、レ
ーザ光りの副走査方向の径は最小に絞られてポリゴンミ
ラー１４の反射面において焦点を結ぶ。すなわち、レー
ザ光りは平凸レンズ１３を通過することにより主走査方
向および副走査方向の両方の径がそれぞれ必要とする大
きさに絞られる。これによりレーザ光りはポリゴンミラ
ー１４の反射面において第７図（ｂ）に示すように主走
査方向に沿う長さＣの線状の像を形成する。

そして、レーザ光りはポリゴンミラー１４で反射した後
第２ミラー１６および第３ミラー１７を経て補正レンズ
１８を通過して感光ドラム２０の表面に第７図（Ｃ）に
示すスポット像として結像される。ポリゴンミラー１４
は図示しないモータにより回転されており、レーザ光り
がポリゴンミラー１４の各反射面で反射して感光ドラム
２ｏの表面に走査を繰返す。

従って、この実施例の装置では、コリメータレンズ１１
と平凸レンズ１３との間にレーザ光りの副走査方向の径
を絞るためのプリズムおよびシリンドリカルレンズを設
ける必要がない。そして、レーザ光りを強制的に絞るこ
とがないので、レーザ光のパワーに負担がかからずレー
ザ光りがパワー不足になることもない。

なお、本発明は前記実施例に限定されることなく、種々
変形して実施することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のレーザ光走査装置によれば
、平凸レンズでレーザ光の主走査方向側の径を絞ること
に加えて、レーザ光の副走査方向側の径を絞ってレーザ
光の副走査方向側がポリゴンミラーで焦点を結ぶように
したので、レーザ光の副走査方向側の焦点を絞るための
多くの部品が不要になり大変経済性であり、またレーザ
光のパワーを損ねることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
はレーザ光走査装置の概略的構成を示す図、第２図ない
し第３図はレーザ光の光路を示す図、第４図ないし第６
図は従来のレーザ光走査装置におけるレーザ光の光路を
示す図、第７図はレーザ光を絞る過程を示す図である。 １１・・・レーザダイオード、１３・・・平凸レンズ、
１４・・・ポリゴンミラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ光出力素子から出射されたレーザ光をポリゴンミ
   ラーに反射させて感光体の表面に走査する装置において
   、前記レーザ光出力素子と前記ポリゴンミラーとの間の
   レーザ光の光路に、レーザ光入射面が凸面で出射面が平
   面をなす平凸レンズを設けこの平凸レンズの凸面は副走
   査方向側の曲率半径が主走査方向側の曲率半径に比較し
   て小さいことを特徴とするレーザ光走査装置。