JPH04371908A - レーザ走査装置 - 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、レーザ走査装置、特に
画像書き込み用ヘッドとして電子写真複写機、プリンタ
等の画像形成装置に組み込まれるレーザ走査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザプリンタや電子写真複写機
に画像書き込み用ヘッドとして組み込まれるレーザ走査
装置が種々提供されている。これらの走査装置は、光源
（主にレーザダイオードが使用されている）から放射さ
れるレーザビームを回転多面鏡で平面内に偏向走査した
後、レンズあるいはミラーからなるｆθ光学系を通じて
感光体上に導き、結像させる。感光体上には、回転多面
鏡による偏向走査（主走査）と感光体の回転（副走査）
により所定の画像が静電潜像として形成される。この画
像形成時において、レーザビームの一部（主走査方向の
先端部分）が受光素子（主にフォトダイオードが使用さ
れている）を照射し、各走査ライン上での画像書き込み
開始位置の水平同期信号（以下、ＳＯＳ信号という）を
得ている。

【０００３】ところで、従来のレーザ走査装置にあって
は、前記受光素子はｆθ光学系を構成する全ての光学部
材を通過したレーザビームが入射するように構成されて
いる。しかし、このような構成では、光学部材が有効走
査領域以外にＳＯＳ信号用のレーザビームを走査する領
域を必要とするために長くなり、装置の大型化、光学部
材の精度向上のためのコストアップを招来する、あるい
は受光素子の設置位置が制約されるという問題点を有し
ていた。しかも、レーザビームは主走査方向について光
収束性を有する光学部材の端部を通過すると走査速度が
低下するため、前記受光素子によるビーム検出精度が低
下する問題点をも有していた。

【０００４】

【発明の目的、構成、作用】そこで、本発明の目的は、
光学部材を短くして装置全体をコンパクトに構成でき、
かつ、ＳＯＳ用ビームの検出精度を高めることのできる
レーザ走査装置を提供することにある。以上の目的を達
成するため、本発明に係るレーザ走査装置は、ｆθ光学
系が少なくとも主走査方向について光収束性を有する光
学部材を含み、レーザビームがこの光学部材を通過する
ことなく画像書き込み位置を検出するための受光素子に
入射することを特徴とする。

【０００５】即ち、ＳＯＳ信号を発生させるためのレー
ザビームの主走査方向先端部分は少なくとも最終段の光
学部材の手前でカットされて、あるいは光学部材の外を
通過して受光素子に入射する。従って、光学部材にはＳ
ＯＳ信号用のレーザビームを走査する領域が不要となり
、その分光学部材は短くて済む。また、光学部材を通過
しないレーザビームは走査速度が減速されることなく、
ビーム検出精度が向上する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明に係るレーザ走査装置の実施例
につき添付図面を参照して説明する。 ［第１実施例、図１、図２参照］レーザ走査装置１０は
、概略、レーザダイオード２０とシリンドリカルレンズ
２１とポリゴンミラー２２とトロイダルレンズ２３と球
面ミラー２５と、ＳＯＳ用折り返しミラー３０とＳＯＳ
信号発生用のフォトダイオード３５と、その直前に設置
した集光レンズ３４とで構成されている。

【０００７】レーザダイオード２０は、図示しない制御
部に入力された画像情報に基づいて変調（オン，オフ）
制御され、オン時にレーザビームが放射される。このレ
ーザビームは図示しないコリメータレンズで収束され、
シリンドリカルレンズ２１でそのスポット形状を長手方
向が主走査方向と平行なほぼ直線形状に変更され、ポリ
ゴンミラー２２へ到達する。ポリゴンミラー２２は周囲
に６等分された反射面を有し、矢印ａ方向に一定速度で
回転駆動される。レーザビームはポリゴンミラー２２の
回転に基づいて反射面と垂直な一平面内で矢印ｂ方向に
等角速度に偏向走査され、トロイダルレンズ２３に導か
れる。

【０００８】トロイダルレンズ２３は走査断面内で入射
面と出射面が同心円に形成され、主走査方向に垂直な副
走査方向に一定のパワーを有し、前記シリンドリカルレ
ンズ２１との組み合わせによりポリゴンミラー２２の面
倒れ誤差を補正する。レーザビームはさらに球面ミラー
２５で反射され、図示しない感光体ドラム上に結像する
。球面ミラー２５は、主走査方向について光収束性を有
し、レーザビームの走査速度を均一に補正するｆθ機能
（歪曲補正）を有すると共に、感光体ドラム上での像面
湾曲を補正する機能を有する。

【０００９】一方、ＳＯＳ用折り返しミラー３０は、ト
ロイダルレンズ２３と球面ミラー２５との間であって、
レーザビームの画像走査領域（ビームの光軸Ａ〜Ｂ）か
ら走査方向上流側に若干外れた位置に配置されている。 従って、レーザビームの走査方向先端部分はトロイダル
レンズ２３から出射された後、球面ミラー２５へ到る前
にミラー３０でカットされ、集光レンズ３４を介してフ
ォトダイオード３５へ入射する。フォトダイオード３５
のビーム検出信号は、各走査ラインごとの画像書き込み
開始位置を決定する水平同期信号として使用される。

【００１０】以上の構成によれば、球面ミラー３５はＳ
ＯＳ用のビームを反射する必要はなく、画像走査領域（
Ａ〜Ｂ）をカバーすればよく、長さが短くて済み、レー
ザ走査装置をコンパクトに構成できると共に、コスト面
でも安く付く。また、ミラー３０の設置位置や設置角度
を適切に設定したり、集光レンズ３４でビームを副走査
方向に収束することにより、フォトダイオード３５の配
置を比較的自由に設定できる。従って、図１に示されて
いるように、レーザダイオード２０とフォトダイオード
３５とを図示しないハウジングの同一側面に近接して配
置することが可能となり、レーザダイオード２０の駆動
回路とフォトダイオード３５の検出回路とを同一基板上
に搭載でき、あるいは極めて短いハーネスで接続でき、
外部ノイズの影響を排除できる。

【００１１】また、ｆθ機能を持つ球面ミラー２５はθ
が大きい部分（走査方向両端部）ではビームの走査速度
を低下させる。しかし、本実施例では球面ミラー２５へ
到る前の減速されていないビームがフォトダイオード３
５へ入射するため、フォトダイオード３５によるビーム
検出精度が向上することとなる。 ［第２実施例、図３参照］第２実施例として示すレーザ
走査装置１１は、前記第１実施例のものに、さらにトロ
イダルレンズ２３の直後に正のパワーを持つ球面レンズ
２４を追加すると共に、球面ミラー２５の直後に折り返
しミラー２６を追加したものである。球面レンズ２４は
球面ミラー２５と共働してｆθ光学系として機能する。

【００１２】ＳＯＳ用折り返しミラー３０は球面レンズ
２４と球面ミラー２５との間に設置され、球面レンズ２
４から出射したレーザビームが球面ミラー２５の手前で
ミラー３０にカットされ、フォトダイオード３５に入射
する。本第２実施例においては、フォトダイオード３５
へ入射するビームはｆθ光学系として機能する球面レン
ズ２４を通過するが、いまひとつのｆθ光学系である球
面ミラー２５を通過することはなく、この点で前記第１
実施例と同様の作用、効果を奏する。

【００１３】［第３実施例、図４参照］本第３実施例と
して示すレーザ走査装置１２は、前記球面ミラー２５に
代えていまひとつの球面レンズ２７を設置したもので、
球面レンズ２４，２７がｆθ光学系として機能する。な
お、１は感光体ドラムである。本第３実施例では、球面
レンズ２４から出射されたビームが球面レンズ２７を通
過することなく、集光レンズ３４を介して直接フォトダ
イオード３５へ入射する。従って、作用、効果の点では
前記第１、第２実施例と同様である。

【００１４】［他の実施例］なお、本発明に係るレーザ
走査装置は前記各実施例に限定するものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変更可能である。特に、ビームを
走査する光学部材の形状、構成、配置は任意である。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、光源から放射されたレーザビームが少なくとも
最終段のｆθ光学部材を通過することなく画像書き込み
開始位置を検出するための受光素子に入射するため、ｆ
θ光学部材を従来のものよりも短くでき、安価に製作で
きると共に、装置の小型化を図ることができる。また、
受光素子に入射するビームはｆθ光学部材で走査速度を
減速されることがなく、受光素子の検出出力の立上がり
が早くなりビーム検出精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ走査装置の第１実施例の概
略を示す平面図。

【図２】図１の側面図。

【図３】本発明に係るレーザ走査装置の第２実施例の概
略を示す平面図。

【図４】本発明に係るレーザ走査装置の第３実施例の概
略を示す平面図。

【符号の説明】

１０，１１，１２…レーザ走査装置 ２０…レーザダイオード ２２…ポリゴンミラー ２３…トロイダルレンズ ２４…球面レンズ ２５…球面ミラー ２７…球面レンズ ３０…ＳＯＳ用折り返しミラー ３５…フォトダイオード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　画像情報に応じて放射されたレーザビ
   ームを、回転多面鏡によって偏向走査すると共に、ｆθ
   光学系を介して感光体上に導くレーザ走査装置において
   、前記ｆθ光学系が少なくとも主走査方向について光収
   束性を有する光学部材を含み、レーザビームが前記光学
   部材を通過することなく画像書き込み開始位置を検出す
   るための光学素子に入射すること、を特徴とするレーザ
   走査装置。