JPH0645924Y2 - 光ビーム検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、レーザプリンタ及びデジタル複写機等の画像
記録装置における光ビーム走査装置に関し、特に、この
ような光ビーム走査装置において感光体を走査する光ビ
ームを検出する光ビーム検出装置に関する。

従来の技術 第４図は、例えばレーザビームプリンタに適用すること
のできる従来の一般的な光ビーム走査装置の斜視図であ
る。この光ビーム走査装置は、コリメート光を出射する
ように構成される半導体レーザ装置２と、その出射光を
走査するポリゴンミラー４と、走査光ビームを感光ドラ
ム６表面の母線上に集光するｆθレンズ８と、走査光ビ
ームの特定位置を検出する光ビーム検出装置９とから構
成されている。半導体レーザ装置２から出射されたコリ
メート光は、一定回転数で矢印14方向に回転しているポ
リゴンミラー４の表面で反射され走査される。一定角速
度で走査された光ビームは、ｆθレンズ８を通過した
後、その走査光ビームは、感光ドラム６の表面上に集光
され、矢印16方向へ一定の線速度で走査されて感光面上
に走査線18を形成する。

走査光ビームを検出する光ビーム検出装置９は、走査光
ビームの光路の特定位置に設けられた反射ミラー10と、
その反射光ビームを受光する光検出器12とからなり、走
査光ビームは、一走査毎に反射ミラー10で反射され、ｆ
θレンズ８のほぼ焦点位置に置かれた光検出器12で受光
される。光検出器12にて光−電気変換された電気信号
は、記録開始のタイミングを決定するために用いられ、
図示しない制御回路により受光時から一定時間後に記録
開始の信号を発生するようにしている。この信号によ
り、半導体レーザ装置２は、図示しない変調回路により
記録信号に応じて明暗に強度変調されたレーザビームを
出射し、矢印20方向に回転する感光ドラム６上に記録画
像の潜像が形成されるものである。

上記のような光ビーム検出装置においては、高速で走査
している光ビームを高い応答速度で検出するために、光
検出器12として例えばPINフォトダイオード等の高速応
答性に勝れた光検出器が使用されたており、この種の光
検出器の開口径は1mm以下と小さいものであるから、反
射ミラー10及び光検出器12の光ビームに対する相対的な
位置関係並びに高ビームの集束性が直接的に検出能力を
左右することになる。このため、これらの光学部品が高
精度で固定支持されると共に、反射ミラー10の正反射率
が高く拡散反射率が低いことが要求される。

第５図は、従来の反射ミラー部の斜視図である。22は図
示しない筐体に取付けられるかあるいは該筐体と一体的
に形成される反射ミラー支持部であり、この反射ミラー
支持部22には、反射ミラー10のストッパーとして機能す
る突起24が設けられている。反射ミラー10は、ネジ28に
て支持部22に固定される板バネ部材26により支持部22に
押圧されており、また、ネジ32にて図示しない筐体に固
定される板バネ部材30により突起24に押圧されている。
このように２つの板バネ部材のバネ力をもって反射ミラ
ーを固定支持し、外部からの機械的振動等に耐え得る支
持構造を提供しようとしたものである。一方、反射ミラ
ー10に対しては、反射光ビームの散乱を防止して受光部
における光ビームの集束性を良好ならしめるために、正
反射率が高く拡散反射率が低いことが要求され、平面精
度の良い例えばガラス板10b表面にアルミ等の金属を蒸
着して反射面10aを形成するようにしていた。

考案が解決しようとする問題点 このように、従来の光ビーム検出装置における反射ミラ
ーは精密部品であることから、製造コストが高いという
問題があった。

本考案はこのような問題点に鑑みて創作されたもので、
製造コストが低い光ビーム検出装置の提供を目的として
いる。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本考案では、金属板の特定
の性質に基づきこれを反射ミラーとして用い、光ビーム
検出装置の低コスト化を図るものである。

すなわち、本考案の光ビーム検出装置は、走査光ビーム
を反射ミラーで反射させて光検出器に入射させるように
した光ビーム検出装置において、前記反射ミラーを金属
板から形成してなる。そして、該金属板の製造時に、例
えば圧延によりその表面に特定方向に生じた傷の方向
を、走査光ビームの走行方向に略一致させている。

作用 第３図は本考案の原理説明補助図である。いま、同図
（ａ）に示されるように、光ビーム34が、反射ミラー36
の反射面上の走査線38に沿って矢印40方向に走査され、
その反射光ビーム42が受光素子44の受光面上の走査線46
に沿って矢印48方向に走査されているとする。走査線46
上におけるビームスポットが同図（ｂ）に50で示される
ように、受光素子44の受光面44aの開口径と同程度であ
る場合には、検出信号のパルス幅は同図（ｃ）に示すよ
うに、スポット中心が受光面44aを通過する時間t₀と同
程度のものになるから、良好に走査光ビームの検出を行
なうことができる。一方、反射ミラーにおける反射の際
の散乱が大きく、ビームスポットが50′で示されるよう
に受光面44aの開口径と比較して大きい場合には、検出
パルスは52′で示されるようになまってしまい、このよ
うな場合には良好な光ビームの検出を行なうことができ
ない。こうしてみると、従来の技術は、散乱成分（拡散
反射成分）を除去するために金属膜蒸着等による高精度
な反射ミラーを用いていたということができ、例えば金
属材から反射ミラーを形成しようとする場合には、必ず
研磨等の表面処理が必要であり、金属材を未処理の状態
で用いることなど到底考えも及ばなかったことである。

本願考案者はこの点について鋭意研究を進めた結果、第
３図（ａ）において、反射ミラー36が金属板である場合
に、この反射ミラー36を反射面の垂線54を中心に矢印56
方向に回転させると、検出信号の形状は、同図（ｃ）に
おける52と52′との間で連続的に変化することを見出し
た。そして、走査線38を基準として反射面の状態を調べ
た結果、反射面上で特定方向にだけ生じている傷の方向
と走査線38の方向とが一致したときに良好な検出信号が
得られ、上記傷の方向と走査線38の方向とが直交すると
きに不良な検出信号が得られることが判明した。このよ
うに、未処理の金属板の表面に特定方向にだけ傷が生じ
ているのは、金属板を製造する際に、例えば冷間圧延等
の圧延を順次一方向にだけ行なうことが多いからであ
る。

第１図は本考案の原理説明図であり、第３図と同一の符
号は同一の対象物を現わしているものとする（第２図に
ついても同様）。金属板からなる反射ミラー58の表面に
は特定方向に傷58aが生じており、この傷58aの方向が反
射面上の走査線38の方向と一致するように反射ミラー58
の形状が決定されている。このように設定しておくと、
拡散反射によるビームスポット62は正反射によるビーム
スポット60から受光面上の走査線46と垂直な方向に延在
するから、検出信号がなまることはない。

第２図は本考案の原理説明比較図である。金属板からな
る反射ミラー64の表面の傷64aは反射面上の走査線38と
垂直となるようにされており、この場合には、拡散反射
によるビームスポット66は正反射によるビームスポット
64から受光面上の走査線46と同一の方向に延在している
から、検出信号が大きくなまっているものである。

実施例 以下本考案の実施例を説明する。なお、反射ミラーの支
持構造については、第５図に示される従来例と全く同様
に構成することができるから、その説明を省略する。

反射ミラーはJIS呼称A1080Pのアルミ金属板から形成
し、その表面の傷の方向は上述したように光ビームの走
査方向とほぼ一致させた。なお、この金属板の正反射率
は76％以上、拡散反射率は４％以下、平均表面粗さは0.
02〜0.10μRaであった。その結果、記録開始のタイミン
グ信号として用いることができる良好な検出信号を得る
ことができた。この反射ミラーは１cm²程度の極めて小
面積のものであるから、アルミ金属板を未処理で反射ミ
ラーとして使用することにより、大幅な反射ミラーのコ
ストダウンが可能となる。

考案の効果 以上詳述したように、本考案によれば、金属板の特定の
性質を用いてこれをそのまま光ビーム検出装置の反射ミ
ラーとしているので、従来のように反射ミラーを精密部
品から構成していたのと比較して、装置を低価格で提供
することが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の原理説明図、 第２図は本考案の原理説明比較図、 第３図は本考案の原理説明補助図、 第４図は従来の一般的な光ビーム走査装置の斜視図、 第５図は従来の反射ミラー部の斜視図である。 10,36,58,64……反射ミラー、 12,44……光検出器、58a,64a……傷。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】走査光ビームを反射ミラーで反射させて光
   検出器に入射させるようにした光ビーム検出装置におい
   て、 前記反射ミラーを金属板から形成し、 該金属板の製造時にその表面に特定方向に生じた傷の方
   向を走査光ビームの走査方向に略一致させてなることを
   特徴とする光ビーム検出装置。