JPH032715A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は例えばレーザビームプリンタにおけるレーザ光
走査装置に関する。

［従来の技術］ ＯＡ機器などに使用されるレーザビームプリンタには、
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上に走査する方式のレーザ光走
査装置を採用したものがある。こ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光学系で
導いて複数の゛反射面をもつポリゴンミラーで反射させ
、このポリゴンミラーで反射したレーザ光をさらに光学
系を通して感光体の表面に結像させる。そして、ポリゴ
ンミラーをバルズモータなどのモータにより回転し、光
学系を通って入射してくるレーザ光に対して反射面の位
置を変え、各反射面毎に感光体に対して走査を繰返すよ
うにしたものである。

このレーザ光走査装置において、ポリゴンミラーはモー
タの回転軸により回転されるが、モータの回転軸には回
転時にモータ構造に起因する振れが発生する。一般にモ
ータでは回転軸を支承する軸受構造を工夫するなどして
回転軸の振れを押えるようにしているが、回転軸の振れ
を全く無くことは不可能であり、僅かながらでも回転軸
に振れが発生している。このようなモータの回転軸の振
れにより回転軸に取付けたポリゴンミラーにもミラー厚
さ方向の振れ、いわゆる面振れが生じる。

二の面振れによりポリゴンミラーの反射面がその厚さ方
向に変位し、反射面におけるレーザ光の反射位置が一定
でなくなり、レーザ光の光路が振られしまい感光体の表
面におけるレーザ光の結像点に位置ずれを生じて印字に
濃淡を生じるなど印字の品質に影響を与えることがある
。例えば感光体の表面におけるレーザ光の結像点が重な
った場合には印字が濃くなり、離れた場合には薄くなる
。

［発明が解決しようとする課題］ このように従来のレーザ光走査装置では、ポリゴンミラ
ーの而振れによりレーザ光の光路が振れて印字品質に影
響を与えるという問題があった。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、ポリゴン
ミラーの面振れによる印字品質への影響を防止したレー
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上に走査する装置において
、前記ポリゴンミラーの反射面の肉厚方向の形状を、ポ
リゴンミラーのミラー中心を中心として描かれる円の円
弧と同一の曲率で形成された円弧面として形成したこと
を特徴とするものである。

又、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
感光体上に走査する装置において、ポリコンミラーで反
射したレーザ光を感光体に向けて反射するミラーの反射
面形状を、前記感光体の表面の結像点に焦点を結ぶ曲率
を持つ円の円弧と同一の曲率で形成された円弧面として
形成したことを特徴とするものである。

［作　用コ すなわち、本発明のレーザ光走査装置では、ポリゴンミ
ラーの反射面がミラー中心を中心として描かれる円弧面
に形成されているので、レーザ光が反射面のどの位置に
入射しても同じ状態で反射する。このため、ポリゴンミ
ラーの面振れにより反射面がミラー厚さ方向に変位した
場合でも、ポリゴンミラーに入射した全てのレーザ光が
ポリゴンミラーの反射面で反射した後に同じ光路を通る
ことになり光路の振れがなくなり、レーザ光が感光体の
表面に位置ずれすることなく所定の結像点に結像される
。

また、本発明のレーザ光走査装置では、ポリコンミラー
で反射したレーザ光を感光体に向けて反射するミラーの
断面形状が、感光体の表面の結像点に焦点を結ぶ曲率を
持つ円弧面層として形成されているので、このミラーで
反射したレーザ光は感光体の表面の必要とする位置に集
束される。このため、ポリゴンミラーの面振れによりポ
リゴンミラー以降の光路が振れても、この終段のミラー
により光路が補正されてレーザ光が感光体の一点に集束
されで結像される。

［実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明における第１のレーザ光走査装置の一実施例につ
いて第１図ない第５図を参照して説明する。

第１図ないし第３図は装置全体の構成を示している。図
中１は上面開放部がカバー２で覆われた装置本体で、レ
ーザプリンタの一部に装着されている。装置本体１の一
端壁の外部には配線基板３が配置され、この配線基板３
にはレーザダイオード４が取付けられている。

また、装置本体１の内部にパルスモータからなるモータ
５が水平に配設され、このモータ５に設けた垂直な回転
軸にはポリゴンミラー６が水平に取付けられている。こ
のポリゴンミラー６は例えば平たい六角形をなすもので
、６個の各辺部の側面は夫々反射面６ａとして機能する
ようになっている。そして、このポリゴンミラー６の各
辺部の反射面６ａのヂ肉厚方向の形状（横断面）は、第
４図および第５図に示すようにミラー中心を中心として
描かれる円の円弧と同じ曲率で形成される円弧面からな
る凸面として形成されている。すなわち、この各辺部の
反射面６ａの円弧面は、ポリゴンミラー６の平面上の中
心と厚さ方向の中心とが一致する点を通る水平な線を中
心として描かれる円の一部をなすものである。

装置本体１の内部には、ポリゴンミラー６の近傍におい
てポリゴンミラー６の反射面６ａに対向する位置に第１
ミラー７が設けられている。この第１ミラー７はレーザ
ダイオード４から出射されるレーザ光を反射させてポリ
ゴンミラー６の各辺部の反射面６ａに入射させるために
、レーザダイオード４から出射されるレーザ光に対して
傾斜して設けられている。装置本体１においてレーザダ
イオード４と第１ミラー７との間には、コリメータレン
ズ８、シリンドリカルレンズ９および一面が平たく他面
が凸面をなすレンズ１０が間隔を存して設けられている
。装置本体１の内部には、第１ミラー７を挟んでポリゴ
ンミラー６と対向する一側壁の位置にポリゴンミラー４
からのレーザ光を受ける第２ミラー１１が水平に設けら
れ、この第２ミラー１１と対向する他側壁の位置に横長
の第２ミラー１１からのレーザ光を受ける第３ミラー１
２が水平に設けられている。また、装置本体１の内部に
は第２ミラー１２の下方に第２ミラー１２からのレーザ
光を通過させる補正レンズ１３が水平に設けられている
。装置本体１の下方にはレーザビームプリンタの一部を
構成する感光体の一例である感光ドラム１４が補正レン
ズ１３と平行にして設けられており、補正レンズ１３を
透過してレーザ光が入射されるようになっている。

なお、１５はスペーサ１６を介して配線基板３に取付け
られた放熱箱で、レーザダイオード４を収容してレーザ
ダイオード４の放熱を行なうようになっている。１７は
配線基板３に取付けられたフォトダイオードで、レーザ
光が感光ドラム１４上に走査する際の印字の書き初め位
置を、ポリゴンミラー６で反射されたレーザ光の一部を
受けて検出するものである。１８は装置本体１の内部に
設けた検出用ミラーで、このミラー１８はポリゴンミラ
ー６で反射した後第２ミラー１１で反射したレーザ光の
一部を反射させてフォトダイオード１７に向けて送るも
のである。

このように構成したレーザ光走査装置の作用を説明する
。

印字情報に基づいてレーザ光が変調されてレザダイオー
ド５から出射される。このレーザ光は各レンズ８，９お
よび１０を順次通過してから第１ミラー７で反射し、反
射したレーザ光はモータ５により回転されているポリゴ
ンミラー６の反射面６ａに入射する。ポリゴンミラー６
の反射面６ａで反射したレーザ光は第２ミラー１１に入
射した後に第３ミラー１２に入射される。第３ミラー１
２で反射したレーザ光は補正レンズ１３を透過して感光
ドラム１４の表面に到達して像を結ぶ。

ポリゴンミラー６の一つの反射面６ａで１行分の印字に
相当する感光ドラム１４上の走査が行なわれる。以降ポ
リゴンミラー６の回転に伴って各反射面６ａ毎に同じレ
ーザ光の走査がなされ感光ドラム１４の表面に印字用の
像が形成される。

しかして、モータ５の回転時にその回転軸の振れにより
、第６図に示すようにポリゴンミラー６に上下方向の振
れが発生する。このため、ポリゴンミラー６の各反射面
６ａが上下方向すなわちミラー厚さ方向に変位する。し
かし、ポリゴンミラー６の反射面６ａはミラー中心を中
心として描かれる円弧面を持つ凸面をなしているので、
レーザ光が反射面６ａのどの位置に入射しても同じ状態
で反射する。このため、ポリゴンミラーの面振れにより
反射面６ａがミラー厚さ方向に変位した場合でも、ポリ
ゴンミラー６に入射したレーザ光がポリゴンミラー６が
面振れをしない場合と同じ光路となるように反射する。

従って、ポリゴンミラー６の反射面６ａで反射したレー
ザ光は、ポリゴンミラー６が面振れしない場合と同じ光
路を通って第２ミラー１１に入射し、それ以降ボリゴン
ミラー６が面振れしない場合と同じ光路通って感光ドラ
ム１４の表面に像を結ぶ。すなわち、ポリゴンミラー６
が面振れした場合でもレーザ光の光路は振れることが無
く、レーザ光が感光ドラム１４の表面の所定の結像点に
結像して結像の位置ずれが生じない。これによりポリゴ
ンミラー６が面振れした場合でも濃淡の無い良質な印字
を行なうことができる。これに対して従来のレーザ光走
査装置のポリゴンミラー６の反射は平面であり、ポリゴ
ンミラー６の而振れにより反射面がミラー厚さ方向に変
位すると、レーザ光の反射状態が変化してポリゴンミラ
ーで反射した後のレーザ光の光路が振れることがある。

次に本発明における第２のレーザ光走査装置の一実施例
を第６図ないし第８図を参照して説明する。

この実施例においてポリゴンミラーおよび第３ミラーを
除く基本的な構成は第１図ないし第３図に示す構成と同
じであり、第６図ないし第８図において第１図と対応す
る部分は同じ符号を用いて示している。このレーザ光走
査装置では、第３ミラー１２の反射面１２ａに工夫を加
える手段が採用されている。第３ミラー１２は第２ミラ
ー１１で反射したレーザ光を感光ドラム１４の表面で結
像するように反射させる反射面１２ａを有するものであ
る。この第３ミラー１２における反射面１２ａの形状が
、感光ドラム１４の表面の所定の結像点に焦点を結ぶ曲
率を持つの円弧と同じ曲率で形成される円弧面からなる
凹面として形成されている。すなわち、反射面１２ａは
、感光ドラム１４の表面におけるレーザ光の結像点を中
心として描かれる円弧面の一部をなすものである。

このように構成されたレーザ光走査装置の作用を説明す
る。

レーザ光の光路は前述したレーザ光走査装置の場合と同
じである。すなわち、レーザダイオード４から出射され
たレーザ光は第１ミラー７を経てモータ５により回転さ
れているポリゴンミラー６で反射する。さらに、レーザ
光は第２ミラー１１を経て第３ミラー１２に入射し、こ
の第２ミラー１２の反射面１２ａで反射して補正レンズ
１３を通り感光ドラム１４の表面で像を結ぶ。

しかして、モータ５の回転によりポリゴンミラー６に面
振れが発生した場合には、第８図に示すようポリゴンミ
ラー６で反射した後のレーザ光の光路が振れる。しかし
、本発明のレーザ光走査装置では、第３ミラー１２の反
射面１２ａの断面形状が、感光体の表面の結像点に焦点
を結ぶ曲率を持つ円弧面からなる凹面として形成されて
いるので、この第３ミラー１２の反射面１２ａで反射し
た全てのレーザ光が感光ドラム１４の表面の所定の結像
点に集束して結像する。このため、ポリゴンミラー６の
面振れによりポリゴンミラー６以降のレーザ光の光路が
振れても、この終段の第３ミラー１２によりレーザ光の
光路が感光ドラム１４の表面の所定結像点に集束するよ
うに補正されてレーザ光が感光ドラム１４の結像点に集
束して結像される。従って、これによりポリゴンミラー
６が而振れした場合でも濃淡の無い良質な印字を行なう
ことができる。

なお、これまで説明した実施例のレーザ光走査装置はい
ずれもポストオブジェクト形のものであったが、本発明
はこれに限定されることなくプレオブジェクト形のレー
ザ光操作装置にも適用することができる。

また、本発明はレーザビームプリンタに限らず、他の装
置にも採用できる。

［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
、ポリゴンミラーの反射面の形状を、ミラー中心を中心
として描かれる円弧面に形成したので、ポリゴンミラー
に面振れを生じた場合にも、ポリゴンミラーの反射面で
反射したレーザ光は全て同じ光路を通ることになり、レ
ーザ光を感光体の所定の結像点に結像させ結像点の位置
ずれを防止できる。

また、本発明のレーザ光走査装置によれば、ポリゴンミ
ラーで反射したレーザ光を感光体に向けて反射するミラ
ーの反射面の形状を、感光体の結像点に焦点を結ぶ曲率
を持った円弧面に形成したので、ポリゴンミラーの面振
れによりレーザ光の光路が振れた場合でも、このミラー
によりレーザ光の光路を補正してレーザ光を感光体の所
定の結像点に集束して結像することができる。

従って、本発明によればポリゴンミラーに面振れが生じ
た場合でも、品質を落とすことなく良質な印字をこなう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第１のレーザ光走査装置
の一実施例を示し、第１図はレーザ光の光路を示す図、
第２図は蓋を取り除いた装置の平面図、第３図は第２図
■線−■線に沿う断面図、第４図はポリゴンミラーを示
す断面図、第５図はポリゴンミラーに対するレーザ光の
光路を示す図、第６図ないし第８図は本発明の第２のレ
ーザ光走査装置の一実施例を示し、第６図はレーザ光の
光路を示す図、第７図は装置の断面図、第８図は第３ミ
ラーに対するレーザ光の光路を示す図である。 １・・・装置本体、４・・・レーザダイオード、６・・
・ポリゴンミラー　７・・・第１ミラー　１１・・・第
２ミフー ２・・・第２ミラー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光出力素子から出射されたレーザ光を、ポ
   リゴンミラーで反射させて感光体上に走査する装置にお
   いて、前記ポリゴンミラーの反射面の肉厚方向の形状を
   、ポリゴンミラーのミラー中心を中心として描かれる円
   の円弧と同一の曲率で形成された円弧面として形成した
   ことを特徴とするレーザ光走査装置。
2. （２）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上に走査する装置にお
   いて、ポリコンミラーで反射したレーザ光を感光体に向
   けて反射するミラーの反射面形状を、前記感光体の表面
   の結像点に焦点を結ぶ曲率を持つ円の円弧と同一の曲率
   で形成された円弧面として形成したことを特徴とするレ
   ーザ光走査装置。