JPH11109275A - レーザ描画装置 - Google Patents

レーザ描画装置

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JPH11109275A
JPH11109275A JP27088097A JP27088097A JPH11109275A JP H11109275 A JPH11109275 A JP H11109275A JP 27088097 A JP27088097 A JP 27088097A JP 27088097 A JP27088097 A JP 27088097A JP H11109275 A JPH11109275 A JP H11109275A
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JP
Japan
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light
laser
polygon mirror
lens
photosensitive drum
Prior art date
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Pending
Application number
JP27088097A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Hama
善博 浜
Toshimitsu Saito
利光 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Priority to GB9821566A priority patent/GB2330918B/en
Publication of JPH11109275A publication Critical patent/JPH11109275A/ja
Priority to HK99104981A priority patent/HK1020782A1/xx
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/125Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリゴンミラーを有するレーザ描画装置で
は、感光ドラムで反射されたレーザ光がポリゴンミラー
で反射して再び感光ドラムに投射され、ゴースト像を発
生して描画品質が低下される。 【解決手段】 レーザ光を出射するレーザ光源1と、前
記レーザ光を反射して感光面に投射するポリゴンミラー
4と、fθレンズ5と、感光ドラム6とで構成されるレ
ーザ描画装置において、ポリゴンミラー4と感光ドラム
6との間のレーザ光の光路上に光減衰板9を配置する。
感光ドラム6の感光面で反射された後、再びポリゴンミ
ラー4で反射されて感光ドラム6に再度投射されるレー
ザ光の光量を光減衰板9によって大幅に低減することが
でき、この再反射されたレーザ光によるゴースト像の発
生を抑制し、品質の高い描画が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光を感光面に
投射して潜像を形成するレーザ描画装置に関し、特に感
光面におけるゴースト像の発生を抑制して描画品質を高
めたレーザ描画装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のレーザ描画装置として、レーザ
プリンタ等に用いられるポリゴンミラーを用いたレーザ
走査記録装置がある。このレーザ走査記録装置は、図5
に概略構成を示すように、半導体レーザ素子等のレーザ
光源1から出射されたレーザ光をコリメートレンズ2に
より楕円断面の平行光束とされ、かつビーム成形プリズ
ム3により円形ビーム光束にされた上で回転駆動される
ポリゴンミラー4の鏡面に投射される。このポリゴンミ
ラー4で反射されるレーザ光は、ポリゴンミラー4の回
転に伴ってその回転方向に反射角度が変化される。さら
に、反射されたレーザ光はfθレンズ5(ここでは2つ
のレンズ5A,5Bで構成される)を通して感光ドラム
6の表面、すなわち感光面に投射され、感光ドラム6の
回転軸方向に走査され、いわゆる水平走査が行われる。
また、感光ドラム6が軸回りに回転されることで、垂直
走査が行われ、これらの走査により感光ドラム6の感光
面に所要のパターンが描画される。なお、前記fθレン
ズ5は、ポリゴンミラー4で反射されたレーザ光の反射
角度変化に伴う走査速度を感光ドラム6の感光面におい
て等速状態に変換するために設けられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のポリ
ゴンミラーを用いたレーザ走査記録装置では、感光ドラ
ム6の感光面に形成される潜像にゴースト像が生じると
いう問題がある。すなわち、前記ポリゴンミラーから感
光ドラムとの間のレーザ光の状態について考察すると、
ポリゴンミラー4で反射されてfθレンズ5を透過した
レーザ光は感光ドラム6に投射された後、図5に鎖線で
示すように、ここで反対方向に反射される。そして、こ
の反射された光はfθレンズ5を逆方向に進行されてポ
リゴンミラー4にまで戻される。そして、このポリゴン
ミラー4で再び反射され、再度fθレンズ5を透過して
感光ドラム6にまで到達され、描画が行われる。
【0004】この場合、ポリゴンミラー4は高速で回転
されているため、レーザ光が再びポリゴンミラー4にま
で反射されてきたときには、その反射面が最初の反射時
とで異なる角度位置に回転移動されているため、最初の
反射時の光軸位置からずれた方向に向けて反射されるこ
とになる。このため、このポリゴンミラー4の回転角度
位置の変化により、感光ドラム6に対して最初の描画箇
所からずれた箇所に描画が行われることになる。このた
め、描画されるパターンは、正規の像とゴースト像との
二つのパターンが重なった状態となり、本来描かれるべ
き描画像とは異なる描画が行われるため、描画品質が劣
化され、ひいてはプリンタの品質低下につながることに
なる。なお、前記は二重にパターンが描画される場合を
説明しているが、多重反射により三重あるいはそれ以上
のパターン描画が行われることもあり、描画パターンが
極めて不自然なものとなる。
【0005】本発明の目的は、このような感光面に対す
るレーザ光の複数投射を解消し、描画品質の高いレーザ
描画装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ描画装置
は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を
反射して感光面に投射する光反射手段と、前記光反射手
段と前記感光面との間の前記レーザ光の光路上に光減衰
手段を配置したことを特徴とする。ここで前記光減衰手
段の光透過率ρが0.2<ρ,0.7であることが好ま
しい。また、前記光減衰手段は、所要の光透過率の透明
板で構成される。あるいは光反射手段としてのポリゴン
ミラーと前記感光面との間に、感光面におけるレーザ光
の走査速度を等速化するfθレンズを備えるレーザ描画
装置では、fθレンズで光減衰手段を構成する。この場
合、fθレンズの表面に減光透過コートを施してもよ
い。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明をレーザ走査記録装置
に適用した実施形態の全体構成を示す概略斜視図、図2
はその一部の立面図である。レーザ光源としての半導体
レーザ1のレーザ光出射光路上には、レーザ光を平行ビ
ームとするコリメートレンズ2と、レーザ光のビーム形
状を整形するシリンダレンズ3が配置され、これらによ
ってビーム整形されたレーザ光はポリゴンミラー4に投
射される。ポリゴンミラー4は、正多角柱状に形成さ
れ、その複数の側面、すなわち本実施形態では6面の側
面はそれぞれ反射面として構成され、中心軸4aの回り
に図示の反時計方向に高速回転駆動される。そして、こ
のポリゴンミラー4の側面の反射面に投射された前記レ
ーザ光は、その反射面で反射されるが、その際にポリゴ
ンミラー4の回転に伴ってその反射方向が偏向されなが
ら複数のレンズで構成されるfθレンズ5を透過され、
感光ドラム6の感光面に投射される。このとき、レーザ
光は感光ドラム6の軸方向、すなわち水平方向に走査さ
れる。
【0008】なお、前記fθレンズ5は反射された際の
レーザ光の偏向角速度を感光ドラム6上で等走査速度に
修正するためのものであり、ここではポリゴンミラー側
に配置した第1レンズ5Aと、感光ドラム側に配置した
第2レンズ5Bとで構成されている。また、感光ドラム
6は軸回りに回転され、この回転により垂直方向の走査
が行われることはこれまでと同じである。さらに、前記
fθレンズ5を透過したレーザ光のうちの一部は、前記
感光ドラム6の描画領域を外れた位置に設けられた反射
ミラー7で反射され、受光素子からなるビームディテク
タ8により受光される。このビームディテクタ8は図外
の制御回路に接続されており、これによりレーザ光を走
査する際の水平同期信号が得られることになる。
【0009】また、前記ポリゴンミラー4と前記fθレ
ンズ5の第1レンズ5Aとの間には透過される光の強度
を低下させるための光減衰板9が配設されている。この
光減衰板9は、光透過率を所定値に制限された樹脂ある
いはガラスからなる平板として構成されており、前記ポ
リゴンミラー4においてfθレンズ5に向けて反射され
るレーザ光の光路上に配置され、ポリゴンミラー4で反
射されたレーザ光がこの光減衰板9を透過されるように
構成される。
【0010】この構成によれば、半導体レーザ1から出
射されたレーザ光はコリメートレンズ2とシリンダレン
ズ3により平行円形光束にされてポリゴンミラー4に投
射され、ポリゴンミラー4の回転に伴って偏向されなが
ら反射される。反射されたレーザ光は光減衰板9を透過
して光量が若干低下されながらfθレンズ5により偏向
方向に等速度化され、感光ドラム6に投射されて感光ド
ラム面に水平走査される。そして、感光ドラム6の回転
により、垂直走査が行われるため、感光ドラム面に任意
のパターンの潜像を形成する。そして、この感光ドラム
6で反射されたレーザ光は、前記と逆の光路を戻り、ポ
リゴンミラー4にまで戻されると、再びその反射面で反
射され、再度感光ドラム6に投射されることになる。
【0011】このとき、図3に模式的に示すように、感
光面で最初に反射されたレーザ光(以下、第1レーザ
光)L1は、前記した光路を戻る際にfθレンズ5と光
減衰板9を透過され、再びポリゴンミラー4で反射され
て感光ドラム6に向けて進行されるレーザ光(以下、第
2レーザ光)L2は再度光減衰板9を透過され、しかる
上でfθレンズ5を透過して感光ドラム6に投射される
ことになる。したがって、第1レーザ光L1は光減衰板
9を1回透過されるのに対し、第2レーザ光L2は光減
衰板9を計3回透過されることになり、光減衰板9によ
って減衰される光量は第1レーザ光L1よりも第2レー
ザ光L2において顕著なものとなる。これにより、感光
ドラム面における第1レーザ光L1と第2レーザ光L2
の光量比が大きくなり、第2レーザ光L2が原因とされ
るゴースト像の発生が抑制される。
【0012】例えば、ポリゴンミラー4で最初に反射さ
れるレーザ光の光量をI0 とし、光減衰板9の光透過率
ρを0.7としたとき、感光ドラム6の感光面における
第1レーザ光L1の光量I1 は、 I1 =0.7・I0 となる。一方、光減衰板9を3回透過される第2レーザ
光L2の光量I2 は I2 =(0.7)3 ・I0 となる。したがって、第1レーザ光L1と第2レーザ光
L2の光量比R12は、 R12=(0.7)3 ・I0 /0.7・I0 =(0.7)2 ≒0.5 となる。すなわち、第2レーザ光の光量I2 は第1レー
ザ光の光量I1 のほぼ1/2となり、ゴースト像の発生
が抑制される。一般的には、光減衰板9の光透過率をρ
としたときには、第2レーザ光の光量は第1レーザ光の
光量のρ2 となる。
【0013】ここで、前記光減衰板9の光透過率は、第
1レーザ光の光量値、感光ドラム6の受光感度特性、そ
の他、感光ドラムの潜像を顕像化する際の濃度、等を総
合勘案し、ゴースト像が最も目立たなくなる光量比R12
となるように設計すればよい。本発明の実験によれば、
光透過率ρは、0.2<ρ<0.7の範囲が好ましいこ
とが判明した。ρが0.7以上ではゴースト除去効果は
薄いので、実用的ではない。また、ρが0.2以下では
ゴースト除去効果は大であるが、レーザの発光効率(利
用効率)が悪くなるので実用的ではない。
【0014】また、光減衰板9は、ポリゴンミラー4と
感光ドラム6の間の光路上であれば、任意の位置に配置
することが可能であるが、ポリゴンミラーに近い箇所に
設けるほど、光減衰板を小寸法に形成できる。また、前
記実施形態では、光減衰手段として、fθレンズとは独
立した光減衰板を用いた構成を示しているが、fθレン
ズ自体を所要の光透過率に設定することが可能な場合に
は、fθレンズを光減衰手段として構成してもよく、こ
の場合には独立した光減衰板を別に配置する必要はな
い。また、fθレンズを光減衰手段として利用する場合
には、所要の光透過率に設定するために、表面に光減衰
膜を設けてもよい。例えば、図4(a)に示すように、
fθレンズ5の表面に所要の透過率のフィルム10を貼
り付けた構成としてもよい。または、図4(b)に示す
ように、同様な光減衰効果を有する減光透過コート11
を施してもよい。
【0015】なお、本発明はレーザ光の光路上に光反射
手段が配置されており、この光反射手段で反射されたレ
ーザ光が感光面にまで到達される構成のレーザ描画装置
であれば、本発明を同様に適用することができる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、レーザ光
源からのレーザ光を反射して感光面に投射する光反射手
段と、前記感光面との間に光減衰手段を配置しているの
で、感光面で反射された後、再び光反射手段で反射され
て感光面に再度投射されるレーザ光の光量を光減衰手段
によって大幅に低減することができ、この再反射された
レーザ光によるゴースト像の発生を抑制し、品質の高い
描画が実現できる。また、光減衰手段を光減衰板で構成
する場合には、既存のレーザ描画装置の光学系に光減衰
板を介挿配置するだけでよく、容易に実現できる。ま
た、光減衰手段をfθレンズで構成する場合には、部品
点数を増やすことなく実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレーザ走査記録装置の一実施形態の全
体構成の斜視図である。
【図2】図1の装置の要部の立面図である。
【図3】レーザ光における減衰動作を説明するための模
式図である。
【図4】fθレンズを光減衰手段として構成する他の例
の断面図である。
【図5】従来のレーザ走査記録装置の全体構成を示す概
略平面図である。
【符号の説明】
1 レーザ光源 2 コリメートレンズ 3 ビーム整形レンズ 4 ポリゴンミラー 5 fθレンズ 6 感光ドラム 7 反射板 8 ビームディテクタ 9 光減衰板 10 光減衰フィルム 11 減光透過コート
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年9月30日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を出射するレーザ光源と、前記
    レーザ光を反射して感光面に投射する光反射手段とを備
    えるレーザ描画装置において、前記光反射手段と前記感
    光面との間の前記レーザ光の光路上に光減衰手段を配置
    したことを特徴とするレーザ描画装置
  2. 【請求項2】 前記光減衰手段の光透過率ρが0.2<
    ρ<0.7である請求項1に記載のレーザ描画装置。
  3. 【請求項3】 前記光反射手段は、回転駆動されて前記
    感光面に対してレーザ光を走査するポリゴンミラーで構
    成される請求項1または2に記載のレーザ描画装置。
  4. 【請求項4】 前記光減衰手段は、所要の光透過率の光
    透過板で構成される請求項1ないし3のいずれかに記載
    のレーザ描画装置。
  5. 【請求項5】 前記ポリゴンミラーと前記感光面との間
    に、感光面におけるレーザ光の走査速度を等速化するf
    θレンズを備え、このfθレンズで前記光減衰手段を構
    成する請求項3に記載のレーザ描画装置。
  6. 【請求項6】 前記fθレンズの表面に減光透過コート
    処理を施してなる請求項5に記載のレーザ描画装置。
JP27088097A 1997-10-03 1997-10-03 レーザ描画装置 Pending JPH11109275A (ja)

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KR1019980041422A KR19990036778A (ko) 1997-10-03 1998-10-01 레이저광선으로 패턴을 생성하는 장치
GB9821566A GB2330918B (en) 1997-10-03 1998-10-02 Apparatus for creating patterns with a laser beam
HK99104981A HK1020782A1 (en) 1997-10-03 1999-11-02 Apparatus for creating patterns with a laser beam

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KR (1) KR19990036778A (ja)
GB (1) GB2330918B (ja)
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