JPH04223421A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光走査装置に係り、特
にレーザービームプリンタ等に用いられる光走査装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に従来のレーザービームプリンタに
用いられている光走査装置の構成図を示す。光走査装置
２００は、光源である半導体レーザ１と、半導体レーザ
１より放射されたレーザ光を平行光とするコリメートレ
ンズ２と、コリメートレンズ２を透過したレーザ光を主
走査方向と直交する副走査方向にのみ絞り込む第１シリ
ンドリカルレンズ１５と、第１シリンドリカルレンズ１
５を透過したレーザ光を角速度一定で主走査方向に偏向
走査するポリゴンミラー４と、ポリゴンミラー４によっ
て反射されたレーザ光を線速度一定の走査光に変換する
ｆ−θ特性を有する集光レンズ５と、集光レンズ５を透
過したレーザ光を副走査方向にのみ絞り込む第２シリン
ドリカルレンズ１６と、レーザ光によりその表面上に静
電潜像を形成するドラム状の感光体６と、１回の走査毎
に走査するレーザー光の変調タイミングを合わせるため
に感光体６の走査開始側に設けた同期検出器１７と、を
備えて構成されている。

【０００３】次に、概要動作について説明する。半導体
レーザ１より放射されたレーザ光はコリメートレンズ２
を透過して、ほぼ平行光となって、第１シリンドリカル
レンズ１５に入射する。第１シリンドリカルレンズ１５
に入射したレーザー光は副走査方向のみ絞り込まれてポ
リゴンミラー４の反射面上に結像される。ポリゴンミラ
ー４の反射面上に結像されたレーザー光は、ポリゴンミ
ラー４の回転により角速度一定で偏向され、走査光とな
って集光レンズに５に入射する。集光レンズ５は、角速
度一定の走査光を線速度一定の走査光に変換する。集光
レンズ５を透過した走査光は第２シリンドリカルレンズ
１６により感光体６上に集光され、感光体６上に画像を
形成する。

【０００４】図７に従来装置を側面から見た場合の光路
図を示す。半導体レーザ１から出射されたレーザー光は
、コリメートレンズ２を透過してほぼ平行光となり、第
１シリンドリカルレンズ１５に入射する。第１シリンド
リカルレンズ１５に入射したレーザー光は、ポリゴンミ
ラー４の反射面上で一旦集光される。ポリゴンミラー４
の反射面がポリゴンミラー４の回転軸に対して倒れてい
ないとき、すなわち面倒れが無い場合には、レーザー光
は各レンズの光軸に沿った光束１３となり感光体６の走
査面上の基準走査位置に集光される。このとき、集光レ
ンズ５と、第２シリンドリカルレンズ１６を１つの組合
わせレンズと考えれば、この組合わせレンズにとってポ
リゴンミラー４上の像が物点であり、感光体６面上の像
が像点になり、共役な関係になる。したがって、ポリゴ
ンミラー４の反射面がその回転軸に対して倒れている場
合、すなわち面倒れが存在する場合でも、感光体６上で
の集光位置は変化せず、基準走査位置に集光される。 より具体的には、ポリゴンミラー４の反射面がその回転
軸に対して上方に倒れているとき、レーザー光は光束１
４となり光軸からはずれるが、集光レンズ５と第２シリ
ンドリカルレンズ１６にとってポリゴンミラー４の反射
面と感光体６の走査面は共役の位置にあるため、感光体
６の基準走査位置に集光される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の光走査装置
においては、ポリゴンミラーの各面の面倒れ量の補正の
ために、少なくとも２個のシリンドリカルレンズが必要
であるが、このシリンドリカルレンズは、いわゆる蒲鉾
型をしており、製造が困難で高精度が得にくい。また、
ポリゴンミラーに対するシリンドリカルレンズの位置精
度が要求され、取付時の調整が困難であった。したがっ
て装置が高価となり、組付性が悪いという問題点があっ
た。また、ポリゴンミラーの回転に起因する振動、その
他の振動により走査位置と感光体との相対位置にずれが
生じて、感光体上の走査線に疎密が発生するという問題
点があった。

【０００６】そこで、本発明は、簡単な構成で品質の高
い画像が得られる光走査装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、光源と、前記光源から発した光束を偏向して
走査光とするための回転多面鏡と、前記走査光を集光す
るための集光手段と、前記集光された走査光により画像
を形成するための感光体と、を備えた光走査装置におい
て、前記感光体上における前記走査光の基準走査位置と
実際の走査位置とを比較して、前記走査光の走査方向と
垂直な方向へのずれを検出して検出信号を出力するずれ
検出手段と、前記検出信号に基づいて前記走査光の走査
方向と垂直な方向に前記走査光を偏向する偏向手段と、
を備えるように構成する。

【０００８】

【作用】ずれ検出手段は、前記感光体上における前記走
査光の基準走査位置と実際の走査位置とを比較して、走
査光の走査方向と垂直な方向へのずれを検出して検出信
号を出力する。偏向手段は、検出信号に基づいて前記走
査光の走査方向と垂直な方向に前記走査光を偏向する。

【０００９】したがって、回転多面鏡に面倒れが存在す
る場合であっても走査光の走査方向と垂直な方向のずれ
をなくすことができる。

【００１０】

【実施例】図１乃至図５を参照して本発明の実施例を説
明する。図１に光走査装置の構成図を示す。光走査装置
１００は、光源である半導体レーザ１と、半導体レーザ
１より放射されたレーザ光を平行光とするコリメートレ
ンズ２と、コリメートレンズ２を透過したレーザ光を反
射方向を変更可能に反射するミラー偏向装置３と、ミラ
ー偏向装置３により反射されたレーザ光を角速度一定で
後述する感光体の回転軸方向である主走査方向に偏向走
査するポリゴンミラー４と、ポリゴンミラー４によって
反射されたレーザ光を線速度一定の走査光に変換するｆ
−θ特性を有する集光レンズ５と、集光されたレーザ光
によりその表面上に静電潜像を形成するドラム状の感光
体６と、ずれ検出センサ７を備えて構成されている。

【００１１】ミラー偏向装置３は、レーザー光を反射す
るミラー３ａと、ポリゴンミラー４の回転軸を含む面に
垂直な軸でミラー３ａを回動させる駆動装置３ｂを備え
て構成されている。ずれ検出センサ７は、図４に示すよ
うに、第１検出器７ａと第２検出器７ｂの２つの光検出
器と、２つの光検出器７ａ、７ｂの出力信号の差信号を
出力する比較演算器９を備えて構成されている。そして
、第１検出器７ａと第２検出器７ｂは主走査方向の基準
走査位置を境として、上下に隣接配置されているととも
に、感光体６の走査開始側近傍に設けられている。

【００１２】図２に図１の実施例の光走査装置を側面か
ら見た場合の光路図を示す。半導体レーザー１より出射
され、コリメートレンズ２によりほぼ平行光となったレ
ーザー光１０は、ポリゴンミラー４の反射面がその回転
軸に対して倒れていないとき、すなわち、面倒れが存在
しない場合には各レンズの光軸に沿った光束１１となり
感光体６の走査面上に集光される。一方、例えばポリゴ
ンミラー４の反射面がその回転軸に対して下方に倒れて
いるとき、駆動装置３ｂはミラー３ａを駆動して、上方
に回動し、ポリゴンミラー４の反射面と、ミラー３ａの
反射面が平行になるようにする。すなわち、図３に示す
ようにポリゴンミラー４の反射面が副走査方向に対して
、傾き量δだけ傾いたとすれば、駆動装置３ｂはミラー
３ａを逆方向に傾き量δだけ傾くように駆動する。これ
によりポリゴンミラー４の反射面とミラー３ａの反射面
は平行ミラーを形成し、ミラー３ａに入射したレーザー
光の光束と平行な光束がポリゴンミラー４の反射面から
反射されることとなる。このようにしてミラー３ａによ
り反射されたレーザー光１０は偏向されて光束１２とな
り各レンズの光軸に対して傾くが、ポリゴンミラー４の
反射面の面倒れにより、ポリゴンミラー４の反射面で反
射されると、光軸に平行な光束となり、感光体６上の基
準走査位置に集光する。

【００１３】ここで、図４および図５を参照してポリゴ
ンミラー４により反射された走査光の基準走査位置から
のずれの検出について説明する。いま、ポリゴンミラー
４の反射面に面倒れが存在し、検出センサ７にスポット
８ａが形成されたとすると、第１検出器７ａに検出され
る光量が第２検出器７ｂに検出される光量よりも多くな
り、比較演算器９より出力される演算信号Ｓは、図５の
時刻ｔ１に示すように、正の値となる。この演算信号Ｓ
に基づいて、駆動装置３ｂは、演算信号Ｓが０になるよ
うな方向にミラー３ａを駆動する。これにともない、光
スポットの位置は徐々に基準走査位置に収斂する。より
具体的には、時刻ｔ１にスポット８ａの位置にあった光
スポットは、一旦、時刻ｔ２において光スポット８ｂの
位置（演算信号Ｓが負の値となる位置）に移動し、さら
に、今度は逆方向に移動して時刻ｔ３には、第１検出器
７ａおよび第２検出器７ｂの双方に均等に検出される光
スポット８ｃで示す位置、すなわち基準走査位置に収斂
する。この時点で駆動装置３ｂはミラー３ａの位置を保
持する。同様にして集光レンズ５の光軸と感光体６との
相対位置が副走査方向に変動した場合でも、感光体６面
上での走査位置は常に一定となる。すなわち、各種振動
により走査位置と感光体との相対位置にずれが生じても
、ただちに補正して正常な相対位置を保つことができる
。

【００１４】以上の実施例においては、光源として半導
体レーザのみを用いて説明したが、ガスレーザ、あるい
はランプ等も用いることが可能である。また、ミラーは
音響光学効果等を用いた偏向器を用いることも可能であ
る。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、ずれ検出手段により感
光体上における走査光の基準走査位置と実際の走査位置
とを比較して、走査光の走査方向と垂直な方向へのずれ
量を検出し、偏向手段により、ずれ量に基づいて前記走
査光の走査方向と垂直な方向に前記走査光を偏向して、
そのずれを補正することができる。したがって、高価な
シリンドリカルレンズを用いる必要がないため、安価な
光走査装置を得ることができ、組付けも容易であるとい
う効果を奏する。さらに、ずれ検出手段を感光体の走査
開始位置近傍に設けることにより、各種光走査装置の振
動などによる集光手段の光軸と、感光体との相対位置が
変動しても、その変動を吸収することができる。したが
って走査線のピッチに疎密が発生するのを防止すること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の基本構成図である。

【図２】図１の実施例の光路図である。

【図３】ポリゴンミラーとミラーの関係を説明する図で
ある。

【図４】ずれ検出センサの説明図である。

【図５】比較演算器の動作説明図である。

【図６】従来例の基本構成図である。

【図７】図６の従来例の光路図である。

【符号の説明】

１…半導体レーザ ２…コリメートレンズ ３…ミラー偏向装置 ３ａ…ミラー ３ｂ…駆動装置 ４…ポリゴンミラー ５…集光レンズ ６…感光体 ７…検出センサ ７ａ…第１検出器 ７ｂ…第２検出器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、前記光源から発せられた光束を偏
   向して走査光とするための回転多面鏡と、前記走査光を
   集光するための集光手段と、前記集光された走査光によ
   り画像を形成するための感光体と、を備えた光走査装置
   において、前記感光体上における前記走査光の基準走査
   位置と実際の走査位置とを比較して、前記走査光の走査
   方向と垂直な方向へのずれを検出して検出信号を出力す
   るずれ検出手段と、前記検出信号に基づいて前記走査光
   の走査方向と垂直な方向に前記走査光を偏向する偏向手
   段と、を備えたことを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の光走査装置において、
   前記ずれ検出手段は、前記感光体の走査開始位置近傍に
   設けられたことを特徴とする光走査装置。