JPH0560086B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザプリンタ等に用いられる光ビー
ム走査装置に関する。

〔従来技術〕

第１図はレーザプリンタ等における従来の光ビ
ーム走査装置の構成例を示す斜視図であり光ビー
ム発生器１、コリメータレンズ２、ポリゴンスキ
ヤナ３、凹面鏡４、感光体５を具備している。第
１図に於いて光ビーム発生器１は半導体レーザ等
を光源に持ち画情報に応じて発振された光ビーム
L_bを射出する。該光ビーム発生器１から射出さ
れた光ビームL_bはコリメータレンズ２によつて
平行光束化されポリゴンスキヤナ３の多数の偏向
面を有する多面走査鏡の回転に応じ、当該各偏向
面毎に等角速度的に偏向される。該偏向された光
ビームL_bは次に凹面鏡４に入射し当該凹面鏡４
により感光体５上に集束結像されるとともに該感
光体５上を前記各偏向面毎の偏向に応じ一定方向
に繰り返し走査される。係る光ビームL_bの走査
によつて前記感光体５上には上記画情報の光学的
な静電潜像が形成されこれが所定トナーによる現
像を経て上述した画情報の記録が行われる。周知
の如くこの凹面鏡４は上述した記録画像の印字品
質を高めるうえで上記走査中に前記光ビームL_b
を感光体５上で非点収差なく像面湾曲の小さい光
点として結像させ得る特性と前記ポリゴンスキヤ
ナ３による等角速度的な偏向に応じて当該光点を
前記感光体５上で等速度で移動させ得るいわゆる
ｆ・ｏ特性とを合せ持つように形成することが必
要であつた。しかしながらこの場合の凹面鏡４は
上述した像面湾曲を小さくするとｆ・ｏ特性が悪
くなりまた当該ｆ・ｏ特性を良好にすると像面湾
曲が大きくなるという特性上相反する性質を持ち
このため従来のように単一の凹面鏡４のみを用い
て構成した光ビーム走査装置ではこれらの特性を
同時に満たすのは困難であり印字品質の低下を免
がれなかつた。

またこれに加え前記ポリゴンスキヤナ３の回転
軸に対する各偏向面の平行度のバラツキによつて
は前記感光体５上における光ビームL_bの走査が
非走査方向にズレるため更に印字品質の低下を助
長するという問題もあつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり
ｆ・ｏ特性、像面湾曲特性ともに良好でありしか
も非走査方向にズレのない走査によつて高品質の
記録画像を得ることのできる光ビーム走査装置を
部品点数の増大を抑えコンパクトかつ組立て容易
に構成することを目的とする。

〔発明の構成〕

そこで本発明では前記凹面鏡の両特性のうち
ｆ・ｏ特性が良好となるように当該凹面鏡と前記
ポリゴンスキヤナ間の距離を設定するとともに当
該設定に相反して増大する像面湾曲のうち特に非
走査方向の正の像面湾曲と、前記ポリゴンスキヤ
ナの回転軸に対する各偏向面の平行度のバラツキ
に起因する非走査方向への走査ズレとは前記ポリ
ゴンスキヤナと感光体間のこれら両者が共役なる
関係となる位置に設けた非走査方向にパワーを有
する円筒鏡により補正することによつてｆ・ｏ特
性、像面湾曲特性ともに良好で非走査方向にズレ
のない高品質の記録画像を得るとともに、前記凹
面鏡と円筒鏡を一体構造とすることによつて部品
点数の増大を抑えたままで装置のコンパクト化お
よび組立て容易化をも同時に達成している。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を添付図面にもとづいて詳
細に説明する。第２図は本発明の一実施例を示す
光ビーム走査装置の斜視図であり第１図に示した
従来装置と同様の機能を果すものには同一の符号
を符している。第２図においてコリメータレンズ
２とポリゴンスキヤナ３との間には当該コリメー
タレンズ２により平行光束化された光ビームL_b
の非走査方向へのズレ補正精度を高めるために当
該非走査方向にパワーを有する円筒レンズ６が設
けられている。また感光体５は凹面鏡４から当該
凹面鏡４の焦点距離ｆにほぼ等しい距離を離間し
て配置される。更に当該感光体５と前記凹面鏡４
間には当該感光体５と前記ポリゴンスキヤナ３の
偏向面とが側面光路的に観て前記凹面鏡４を挟ん
で互いに共役となるように位置を選んでやはり非
走査方向にパワーを有する円筒鏡７が配設されし
かも当該円筒鏡７と前記凹面鏡４とは連結固定部
材８の両端にそれぞれ固定されて一体構造を形成
している。尚、前記凹面鏡４と円筒鏡７とを一体
構造とするには当該両者を上述した連結固定部材
８に固定する方法の他にもこれら凹面鏡４および
円筒鏡７に対応する配置と形状の凹状面および円
筒面を有する部材を例えばアクリル樹脂等を用い
て一体成形するとともに該凹状面および円筒面に
それぞれ反射性のコーテイングを施こしこれを鏡
面化することによつても形成でき、係る方法の場
合には部品点数も増やさずコンパクト化できその
組立て容易性も更に改善される。係る構成におい
て光ビーム発生器１から射出される光ビームL_b
は前記コリメータレンズ２により平行光束化され
更に前記円筒レンズ６により非走査方向へのズレ
補正がなされてポリゴンスキヤナ３の１偏向面に
入射する。このポリゴンスキヤナ３では図示しな
いモータ等による多面走査鏡の回転に応じ各偏向
面毎に前記光ビームL_bを等角速度的に偏向しこ
れを凹面鏡４に入射させる。ここで当該凹面鏡４
はこの入射した光ビームL_bを前記円筒鏡７を介
して感光体５上に光点として集束させるとともに
上述したｆ・ｏ特性により前記ポリゴンスキヤナ
３による等角速度的な偏向に応じ当該光点が前記
感光体５上を等速度で移動するように走査する。
一般に前記凹面鏡４に最良のｆ・ｏ特性を与える
ためには当該凹面鏡４の焦点距離ｆに対し前記ポ
リゴンスキヤナ３の偏向面が当該凹面鏡４から
0.5fだけ離間されるように配設すれば良く本発明
では係る条件により前記ポリゴンスキヤナ３を配
置した。

このとき前記光ビームL_bは上述したｆ・ｏ特
性の最良設定に相反して前記感光体５上で非点収
差を持ち走査方向の像面湾曲は負、非走査方向の
像面湾曲は正となる。このうち上記非走査方向の
正の像面湾曲は前記凹面鏡４と感光体５間の光路
中に設けた非走査方向にパワーを持つ円筒鏡７に
より補正されて当該感光体５上に結像される。ま
たこの円筒鏡７は上述の説明と第３図ａおよびｂ
に概念的に示す当該光ビーム走査装置の側面展開
図および平面展開図からも明らかであるように前
記ポリゴンスキヤナ３の偏向面と感光体５間に当
該両者が共役関係を有するべく配設されており、
上述した如く当該ポリゴンスキヤナ３の回転軸に
対する偏向面の平行度のバラツキによつて非走査
方向へのズレが生じた光ビームL_b1およびL_b2とも
に同図ｂに示す如くその非走査方向へのズレが補
正されそれぞれ実線光路および点線光路を通り前
記感光体５上の同一走査線上に集束される。

一方、このような構成によつても前記凹面鏡４
のｆ・ｏ特性を最良にしたときに生ずる走査方向
における負の像面湾曲は残されるが、これは前記
光ビーム発生器１とコリメータレンザ２間の距離
および当該コリメータレンズ２とポリゴンスキヤ
ナ３間の距離を微調整し焦点位置を適宜に移動す
ることにより印字品質に支障のないような極小状
態にまで補正することができる。

また第４図ａおよびｂはそれぞれ本発明の他の
実施例を示す概念図であり、上述した凹面鏡４お
よび円筒鏡７に対応する凹状面４０および円筒面
７０が互いに近設されて機能している。同図ａは
ミラータイプの光学部材９を用いた場合の例であ
り上述した凹状面４０および円筒面７０にはそれ
ぞれ鏡面が用いられしかも一体構造を形成してい
る。一方、同図ｂはプリズムタイプの光学部材１
０を用いた場合の例であり同図ａ同様一体構造に
形成された凹状面４０および円筒面７０の全反射
を用いて感光体５上に結像させている。ここで上
記凹状面４０および円筒面７０を一体構造とする
には、当該両者を一体成形しても良いしあるいは
別々に形成したうえで接着剤等により一体化して
もよい。

尚、本実施例においてはポリゴンスキヤナ３を
その偏向面が凹面鏡４あるいは凹状面４０から
0.5fの離間距離となるように配置しｆ・ｏ特性を
最良に設定した時に印字品質が向上される様子を
説明したが、更に本発明の種々の実験結果によつ
て前記ポリゴンスキヤナ３の偏向面の前記凹面鏡
４あるいは凹状面４０からの離間距離を0.25f〜
0.7f内に保つようにすれば必ずしもｆ・ｏ特性が
最良でなくとも実用に充分な印字品質を確保でき
ることを確認した。また第２図、第４図ａおよび
ｂにおいて前記ポリゴンスキヤナ３の偏向面と感
光体５との共役関係が維持でき、当該ポリゴンス
キヤナ３と凹面鏡４あるいは凹状面４０間の距離
を上述した0.25f〜0.75fの離間距離内に保つこと
ができれば前記凹面鏡４と円筒鏡７あるいは凹状
面４０と円筒面７０とを入換配置しても上記同様
の効果が期待できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の光ビーム走査装置
によれば凹面鏡のｆ・ｏ特性を良好に保つたうえ
でポリゴンスキヤナと感光体間に当該両者が共役
関係となるように設けた非走査方向にパワーを持
つ円筒鏡により非走査方向の正の像面曲客および
走査ズレを補正するとともに前記凹面鏡と円筒鏡
を一体構造としたため、ｆ・ｏ特性、像面湾曲特
性ともに優れしかも非走査方向にズレのない高品
質の記録画像を得ることができると同時に当該装
置のコンパクト化、組立容易化にも寄与できると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光ビーム走査装置の構成を示す
斜視図、第２図は本発明の光ビーム走査装置の一
実施例を示す斜視図、第３図ａおよびｂはそれぞ
れ本発明の光ビーム走査装置の側面展開図および
平面展開図、第４図ａおよびｂはそれぞれ本発明
の他の実施例を示す概念図である。 １……光ビーム発生器、２……コリメータレン
ズ、３……ポリゴンスキヤナ、４……凹面鏡、５
……感光体、６……円筒レンズ、７……円筒鏡、
８……連結固定部材、９，１０……光学部材、４
０……凹状面、７０……円筒面、L_b，L_b1，L_b2…
…光ビーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光ビームを偏向する手段と該偏向された光ビ
   ームを走査面上に集束するとともに前記偏向に応
   じて当該走査面上を等速度で走査する凹面鏡とを
   少なくとも具えた光ビーム走査装置において、前
   記偏向手段と前記走査面間の当該両者が互いに共
   役関係を有する位置に非走査方向にパワーを有す
   る円筒鏡を配設するとともに当該円筒鏡と前記凹
   面鏡とを一体構造としたことを特徴とする光ビー
   ム走査装置。 ２ 前記偏向手段は前記凹面鏡の焦点距離をｆと
   するとき当該凹面鏡から0.25f〜0.7fの離間距離内
   に配設されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光ビーム走査装置。