JPS595227A - ビ−ム検出装置 - 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】 本発明はレーザープリンター等ビームを用いた装置にお
けるビーム検出装置の改良に関するものである。

第１図〜第６図により従来のレーザービームプリンター
の構成と作用について説明する。レーザー発振器１より
発振されたレーザービームＬａは反射鏡２を介して光ビ
ーム用変調器３の入力開口に導かれる。変調器３には音
響光学素子等が用いられ、変調器３に於てレーザービー
ムは変調器３へのコンピュータ等からの画像情報に基す
いた入力信号に従って強弱の変調を受ける。変調器３か
ら出たレーザービームは反射鏡５により垂直上方向に屈
曲され、更に反射鏡６により水平方向に屈曲されてビー
ムエキスパンダー７に導かれる。ビームエキスパンダー
７によりビーム径を拡大されたレーザービームはモータ
ー１１によって駆動される複数個の鏡面を有する回転多
面鏡８に入射し、回転多面鏡８によシ水平に偏向される
。ビーム検出部１０は１個の反射ミラーと小さな入射ス
リットと入光端を持つ光ファイバーとから成る。

ビーム検出部ｌＯはプリンターの制御回路と結合されて
、回転多面鏡８により結像レンズ９を透過して走査され
るレーザービーム１２の位置を検出し、この検出信号を
もって感光ドラム４上に所望の光情報を与える為の変調
器３への入力信号のスタートタイミングを決定する。第
２図はそのタイミングチャートである。ビーム検出部１
０の検出信号１８１　Ｋよってタイマー１ｂ＋が計時を
開始する。タイマー１ｂｌが所定の時間経過すると、変
調器３へ両偉情報に基すいた信号１ｃｌの入力が開始さ
れ、感光ドラム４上に所望の光情報が書き込まれる。こ
れＫより、回転多面鏡８の各反射面の分割精度の誤差及
びモーター１１の回転ムラにより起こる水平方向の信号
の同期ずれを大巾に軽減でき、良質な画像が得られると
共に回転多面＠８及びモーター１１に要求される部品精
度、回転精度等の許容範囲を大きくとることができる。

変調されたレーザービーム１２は感光ドラム４に照射さ
れ、電子写真処理プロセス（不図示）により顕像化され
た後、普通紙に転写、定着され（不図示）ハードコピー
として出力される。

次にビーム検出部１０について第３図、第４図を参照し
ながらさらに詳しく説明する。走査されるレーザービー
ム１２が感光ドラム４の領域に入射する以前の部分にレ
ーザービーム１２を反射するミラー１３がミラー保持板
１４に接着され設けられている３、ミラー１３はビス１
４ａのねじ込み量を変えることによりその上下方向の傾
きが調整可能である。このミラー１３の出射側で結像レ
ンズ９の焦点面にスリットＪ５が゛配置され、スリット
１５のスリットは走査されるレーザービームの走査方向
に対しほぼ垂直となる様に設けられている。スリット１
５の後方にその中心軸がミラーから反射し、て来るレー
ザービームの方向とほぼ一致する様に光ファイバー２２
が配置されている。光ファイバー２２の入光端２２ａは
保持部材２３に設けられた穴２３ａに挿入され、接着固
定されている。保持部材２３はナツト２５により、ファ
イバー取付板２４に固定されている。光ファイバー２２
の出光端２２ｂは受光素子１６の前面に置かれ、受光素
子１６はプリンター制御回路基板２６にハンダ付されて
いる。さて結像レンズ９を透過したレーザービーム１２
はミラー１３で反射され、スリン）１５のスリットに結
偉し、第４図（ａ）（第４図１−１　＃′ｉ第３図でＡ
方向よりスリット１５及び光ファイバー２２の入光端２
２ａを見た図である）の様にレーザービームが走査され
るに従い、ビームスポット１９が矢印の様にスリットと
直角な方向に移動し、スリットに到るまでは光ファイバ
ーの繊維２２ｃに入射するのを連断され、スリットに入
るや否や光ファイバーの繊維２２ｃに入射しさらに光フ
ァイバー２２の内部を伝って受光素子１６に入射して第
４図（ｂｌの様に出力を発生する。２２ｄは光ファイバ
ー２２の被覆である。この出力信号によって感光ドラム
４上に、所望の光情報を与える為の変調器３への入力信
号のスタートタイミングが決定される。

スリン）１５の持つ意味を説明する。今、第５図の様に
光ファイバー２２の前方にスリット１５がなかったとす
る。光ファイバーの入光端２２ａの繊維２２ｃの外縁は
光ファイバーを切断（−た時の欠けや、入党端２２ａを
研磨した時の研磨粉が残っていることがあり、複雑な形
状をしている。この様な不安定な境界部をビームスポッ
ト１９が走査すると、第５図１ｂ＋の様に出力波形の立
上りに乱れが生じ、プリンター制御回路基板２６が誤動
作を起むすことがある。これに対し第５図１ｂ＋の様に
受光素子１６の前にスリット１５を置いた場合には、ス
リットのエツジの持つ鮮鋭さによって乱れのないきれい
な立上り波形が得られ、光ファイバーの入光端２２ｍの
繊維２２ｃの外縁に欠けや研磨剤の残りがあってもそれ
に全く影響を受けることなく、常にレーザービーム１２
の位置検出を正確に行なうことができる。なおスリット
１５を結像レンズポット１９の径が大きくなり、立上９
時間が長くなって、レーザービーム１２の位置検出の精
度が落ちるからである。

上述の様な光ファイバーを使ったビーム検出部は非常に
コンパクトで、小型のプリンターにとって大変有利であ
ると共に、電気的、磁気的なノイズに強く、ビーム検出
の信頼性が高いといった多くの長所を持った優れたビ・
−ム検出部である。しかしこの様な検出部には組立上の
問題があった。それはミラー１３とスリット１５を結ぶ
直線上に精度良く光ファイバーの入光端２２ａを置かな
ければならないという問題である。もし、光ファイバー
の入光端２２＆がミラー１３とスリット１５を結ぶ直線
上の所定の位置からはずれていると次の様なことが起こ
る。

第６図１８１の様に光ファイバー２２がレーザースポッ
ト１９の走シ去る方向に片寄っていて、光フテイパーの
繊維２２ｃのレーザースポット１９が近寄って来る方向
の外縁がスリン）１５の内側に入ってしまっていた場合
、先に述べた様に繊維２２ｃの外縁に欠けや研磨剤の残
りがあった時、第６図（ｂ）の様に立上り波形が乱れて
、プリンター制御回路が誤動作を起こす。また極端に片
寄っていた場合には出力波形のパルス幅が小さくなって
、プリンター制御回路の中のど・−ム検出回路が動作し
なくなることもある０逆に第６図ＩＣ＞の様に光ファイ
バー２２がレーザースポット１９側に片寄っている場合
には、第６図１ｄｌの様に出力波形のパルス幅が小さく
なり過ぎてプリンター制御回路の中のビーム検出回路が
動作しなくなることがある。この光ファイバー２２の入
光端２２ａをミラー１３とスリット１５を結ぶ直線上の
所定の位ｔ＃に置く為の調整は、スリン）１５０着干０
位置ズレやミラー１３の傾き誤差の補正をも含めてプリ
ンター一台一台に対して個々に行なわれる。その調整は
微妙で時間のかかるものである。さらに調整はレーザー
ビーム１２を実際に走査させながら行なうので、調整工
具にレーザービーム１２が反射して人体に害を及ばず恐
れも含まれている。

本発明はこの様な従来のビーム検出装置の欠点を克服し
、組立調整が容易な新しいビーム検出装置を提供しよう
とするものである。

第７図、第８図、第９図を参照しながら、本発明のビー
ム検出装置を説明する。

ミラー保持板１４に接着されたミラー１３が、感光ドラ
ム４の領域にレーザービーム１２が入射する以前の部分
に設けられているのは第３図と同様である。ミラー１３
の出射側にブロック２７が固定されており、ブロック２
７には光ファイバ・−２２が取り付けられている。また
ブロック２７にはスリット（遮断部材）２７ａが一体に
設けられ、スリン）２７ａは第９図（第９図は第７図の
Ｂ方向よりスリン）２７ａ及び晃ファイバー２２を見た
図）の様に、レーザースポット１９の近寄って来る方向
にのみビーム遮断の為の端面を持った一端面スリットで
、ビーム遮断端であるところのエツジ２７ｅがレーザー
ビーム１２の走査方向に対しｔｌは垂直に形成されてい
る。その光軸方向の位置は結像レンズ９のほは焦点面に
ある。光ファイバー２２はブロック２７に形成されたＶ
溝２７ｂに嵌め込まれることによって位置決めされ、押
え板２Ｂとビス２９でブロック２７に固定される。なお
、この溝は必ずしもＶ字状である必要はなく、下方向に
行くに従い幅が狭くなる部分を有する溝であれば、他の
形状でも良いものである。光ファイバー２２の中心線は
ほぼレーザービーム１２には円筒状の凸出部３０が設け
られており、その円筒面３０ａの中心は上方から見てス
リット２７ｇのエツジ２７ｃｈ一致する様に設けられて
いる。一方ミラー保持板１４とブロック２７が固定され
ている基板３２には、その中心がエツジ２７ｃの置かれ
るべき位置に一致する様に設けられた嵌合丸穴３．．２
ａが設けられ、ブロック２７の円筒面３０ａはこの嵌合
丸穴３２ａに嵌合する。したがってブロック２７の凸出
部３０を嵌合丸穴３２ａに嵌め込んで固定しさえすれば
何ら調整を要することなく、ミラー１３とスリン）２７
ｇを結ぶ直線上の定位置に光ファイバー２２の入光端２
２ａを取ル付けることができる。ブロック２７の基板３
２への固定はビス３１によってなされる。光ファイバー
２２の出光端子２２ｂは第３図と同様にプリンター制御
回路基板２６にハンダ付された受光素子１６の前面に置
かれている。

第９図においてレーザースポット１９が矢印ット２７ａ
のエツジ２７ｃを横切ると第４図１ｂ＋の様に受光素子
１６に出力が発生する。この出力信号によって感光ドラ
ム４上に所望の光情報を与える為の変調器３への入力信
号のスタートタイミングが決定される。

＠８図においてブロック２７の、凸出部３゜を中心とす
る回転方向の位置精度は余り良くなくて良い。ブロック
２７の回転方向位置精度が良くないと、光ファイバー２
２の中心軸がレーザービーム１２の光軸に対して傾き、
光ファイバーの入党端２２ａの位置がミラー１３とスリ
ン）２７ａを結ぶ直線からはずれるが、スリット２７ａ
から光ファイバーの入党端２２ａまでの距離が短かいの
で、たとえはずれてもその量は微量で、ビーム検出精度
に殆ど影響を与えない。ビーム検出出力の立上りをビー
ム検出タイミングとして使用するときは、第９図に示す
如くビーム遮断端はレーザースポットが近寄って来る方
向に設けるのが重要で、走り去る方向のものはなくても
影響は少ないので、一端面スリットで問題ない。しかし
ながら立下りをビーム検出タイミングとして使用すると
きは、同様のエツジをレーザースポット１９が走り去る
側にブロック２７と一体に設ければ良い。

又必要に応じてブロック２７上に一端面スリットを対向
して設けて、スリットを構成しても良いのは勿論である
。

第１０図は本発明の他の実施例で（拡大図）、第８図に
おけるスリン）２７ａの形状を若干変更し、ブロック２
７と一体の前板を角度αで斜に切断して形成したもので
ある。この様に構成”するならば光ファイバー２２をブ
ロック２７に固定する際、面２７ｄを基準面として入党
端２２ａをこの平行壁面２７ｄに突き当てて固定すれば
、光ファイバー２２の光軸方向の位置決めが容易にでき
る。

以上述べた様に本発明によれば、従来の光ファイバーを
使ったコンパクトで信頼性の高いビーム検出装置の長所
をそのままに、組み立てが簡単で、調整作業が容易で、
安全性の高いビーム検出装置を提供することができる。

また、説明では光ファイバーの繊維の構成について特に
限定しなかったが、光ファイバーを構成する繊維は単繊
維でも単繊維を複数束ねた東線でもどちらでも良いもの
である。さらに繊維の被覆はあってもなくても良い。

さらに説明では結像レンズと光ビーム遮断端形成手段と
の間にミラーを置いて光ビームの方向を変えた場合につ
き述べたが、ミラー介さず真直ぐに光ビーム遮断端形成
手段に光ビームを導いても良いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の情報記録装置の斜視図、第２図１ａｌ　
ｆｂｌ　（ｃｌはｔｓ１図に示したビーム検出装置と変
調器の動作を説明するタイミングチャート図、 第３図は第１図に示した装置のビーム検出装置の斜視図
、 第４図１８１は第３図に示すＡ方向よりスリットと光フ
ァイバーを見た図、 第４図１ｂ＋は受光素子の出力波形、 第５図神）は第４図１８１よりスリットを取り除いた図
、 第５図１ｂｌは受光素子の出力波形、 第６図１ａｌ　ｔｅｌは第４図１８１でスリットの位置
を変化させた図、 第６図１ｂｌ　ｌｄｌは第６図１−１、ｔｅｌの状態の
受光素子の出力道−＃（− 第７図は本発明によるビーム検出装置の斜視図、 第２図１ａｌ、（ｂｌは第７図ビーム検出部の上面図及
び側面図、 第９図（８）は第７図に示すＢ方向よりスリットと光フ
ァイバーを見た図、 第９図１ｂ＋は第９図（ａｔの受光素子の出力波形、第
１θ図１１１１　ｆｂｌは本発明の他のビーム検出部の
上面図及び側面図である。 ここで１０はビーム検出部、１５はスリット、１６は受
光素子、２２は光ファイバー、２７はブロック、２７　
ａ　、　２７　ｍ’はスリット、２７ｅはエツジ、３０
は円筒状凸出部、３２は基板、３２ｊは嵌金九穴である
。 ？！・−に □ｔ −を ｍ−１−１ Ｚａ ｔ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 偏向されたビームを遮断する遮断部材と、前記遮断部材
   を通過するビームを検出素子に案内する案内部材とを有
   し、前記遮断部材と前記案内手段を所定の位置に保持す
   る保持部材とを一体に構成したことを特徴とするビーム
   検出装置。