JPS597922A - 光ビ−ムプリンタ - Google Patents
光ビ−ムプリンタInfo
- Publication number
- JPS597922A JPS597922A JP57116702A JP11670282A JPS597922A JP S597922 A JPS597922 A JP S597922A JP 57116702 A JP57116702 A JP 57116702A JP 11670282 A JP11670282 A JP 11670282A JP S597922 A JPS597922 A JP S597922A
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- Japan
- Prior art keywords
- focal point
- mirror
- reflecting surface
- light beam
- photoreceptor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本兄明は光ビームプリンタに糸り、特に回転多面鏡ある
いはカルバノミラー等の偏向ミラーを用いて尤ビームヲ
偏向走査するレーザビームプリンタ等の前記偏向ミラー
の面倒れ補正機構の改良に関する。
いはカルバノミラー等の偏向ミラーを用いて尤ビームヲ
偏向走査するレーザビームプリンタ等の前記偏向ミラー
の面倒れ補正機構の改良に関する。
第１図は従来のレーザビームプリンタの光学系の斜視図
で、レーザビーム発光要素とビーム変調要素とを備えた
レーザビーム光源１は記録情報に従って変調された光ビ
ームφを出力する。光ビームφは回転多面鏡２で反射さ
れ５Ｆ−〇レンズ３によって集束され感光ドラム４の表
面に結像して微小スポラトラ形成する。回転多面暁２は
矢印（イ）方向に定速回転することによって反射面が角
変位して反射された光ビームはφ菫→φ２の範囲で偏向
走査され、感光ドラム４の表面に形［）ｙされた微小ス
ポットが矢印（ロ）方向に繰り返し走査される。
で、レーザビーム発光要素とビーム変調要素とを備えた
レーザビーム光源１は記録情報に従って変調された光ビ
ームφを出力する。光ビームφは回転多面鏡２で反射さ
れ５Ｆ−〇レンズ３によって集束され感光ドラム４の表
面に結像して微小スポラトラ形成する。回転多面暁２は
矢印（イ）方向に定速回転することによって反射面が角
変位して反射された光ビームはφ菫→φ２の範囲で偏向
走査され、感光ドラム４の表面に形［）ｙされた微小ス
ポットが矢印（ロ）方向に繰り返し走査される。
感光ドラム４は微小スポットの１回の走査の間にその表
面が１走査線の幅だけ移動するように矢印（ハ）方向に
回転される。このような光ビームのｆＭ走仕と変調によ
って感光ドラム４の表面には電子写λ技術によって清報
画像が記録される。Ｆ−θレンズ３と感光ドラム４０間
には、回転多面鏡２の面倒れによって走査線間隔に歪が
生ずるの全補正するために、シリンドリカルレンズ５が
凸に置される。この補正機能については後述する。
面が１走査線の幅だけ移動するように矢印（ハ）方向に
回転される。このような光ビームのｆＭ走仕と変調によ
って感光ドラム４の表面には電子写λ技術によって清報
画像が記録される。Ｆ−θレンズ３と感光ドラム４０間
には、回転多面鏡２の面倒れによって走査線間隔に歪が
生ずるの全補正するために、シリンドリカルレンズ５が
凸に置される。この補正機能については後述する。
第２図に示す従来のレーザビームプリンタの光学系は、
Ａｉｌ記した光学系に対して折り返しミラー６を付加し
て装置の小形化をはかったものである。
Ａｉｌ記した光学系に対して折り返しミラー６を付加し
て装置の小形化をはかったものである。
このようなレーザビームを利用したプリンタはレーザ光
線が良好な光集束性を有することから高解像度の情報画
像を記録するのに適している。しかしそのためには、感
光ドラム表面に微小スポットを正確に形成すること、微
小スポットを正確に走介することが必要である。特に回
転多面鏡２の各反射面の法線と回転多面鏡２の回転軸心
のなす角度が一定でないと、いわゆる回転多面鏡２の反
射面に面倒れがあると微小スポットによる走査線間隔に
歪（むら）が発生して記録された情報画像の解像紋が低
下することになる。この面倒れによる解像度の低下を防
止する罠は極めて高精度の回転多面鏡２を必要とする。
線が良好な光集束性を有することから高解像度の情報画
像を記録するのに適している。しかしそのためには、感
光ドラム表面に微小スポットを正確に形成すること、微
小スポットを正確に走介することが必要である。特に回
転多面鏡２の各反射面の法線と回転多面鏡２の回転軸心
のなす角度が一定でないと、いわゆる回転多面鏡２の反
射面に面倒れがあると微小スポットによる走査線間隔に
歪（むら）が発生して記録された情報画像の解像紋が低
下することになる。この面倒れによる解像度の低下を防
止する罠は極めて高精度の回転多面鏡２を必要とする。
例えば、回転多面鏡２の反射面と感光ドラム４の走査面
の距離を５００閣とし、許容される走査線間隔むらを１
０．０１ｍとすると、回転多面鏡２の而倒れ精度は以内
でなければならない。この精度は加工精度の限界に近く
、従って回転多面鏡２は高価になる欠点がある。このた
め回転多面鏡２０而倒れ許容（直を大きくしてこれを加
工しやすくシ、別の面倒れ補正機構を付加することが提
案されている。
の距離を５００閣とし、許容される走査線間隔むらを１
０．０１ｍとすると、回転多面鏡２の而倒れ精度は以内
でなければならない。この精度は加工精度の限界に近く
、従って回転多面鏡２は高価になる欠点がある。このた
め回転多面鏡２０而倒れ許容（直を大きくしてこれを加
工しやすくシ、別の面倒れ補正機構を付加することが提
案されている。
第３図はこのような面倒れ補正のために提案された（特
開昭５２−１５３４５６号公報参照）シリンドリカルレ
ンズ５による面倒れ補正光学系を示している。回転多面
鏡２０面倒れ角ψ／２に対応する感光ドラム４０走食面
での誤差（シリンドリカルレンズ５がない場合）をδ、
シリンドリカルレンズ５で補正した場合の誤差をδＣと
すると、の関係になる。ここでｂ ’６ ：Ｆ−θ
レンズ３の焦点距！１ｔｌＬｆｃｔ、ニジリントリカル
レンズ５の焦点距離である。従ってシリンドリカルレン
ズ５の焦点距離がＦ−θレンズ３の焦点距離に対して短
かい程面倒れ補正効果が大きい。
開昭５２−１５３４５６号公報参照）シリンドリカルレ
ンズ５による面倒れ補正光学系を示している。回転多面
鏡２０面倒れ角ψ／２に対応する感光ドラム４０走食面
での誤差（シリンドリカルレンズ５がない場合）をδ、
シリンドリカルレンズ５で補正した場合の誤差をδＣと
すると、の関係になる。ここでｂ ’６ ：Ｆ−θ
レンズ３の焦点距！１ｔｌＬｆｃｔ、ニジリントリカル
レンズ５の焦点距離である。従ってシリンドリカルレン
ズ５の焦点距離がＦ−θレンズ３の焦点距離に対して短
かい程面倒れ補正効果が大きい。
しかしシリンドリカルレンズ５の焦点距離を短かくする
と次のような問題点が発生し、焦点距離の短縮は制約さ
れる。この問題点を第４図（第３図の平面図）を参照し
て説明する。シリンドリカルレンズ５が走査方向に直線
状である場合、微小スポット結像位置は、走査方向の中
央部と両端部では前後方向にずれるという、いわゆる像
面彎曲が生ずる。このずれ量δ１は δｒ＝ｒｏ（１） ＣＯＳθ （ａし ｒｏ中ｆｃＬ であるが、ずれ量δ、がシリンドリカルレンズ５の焦点
深度に対して十分に小さければ問題ない。
と次のような問題点が発生し、焦点距離の短縮は制約さ
れる。この問題点を第４図（第３図の平面図）を参照し
て説明する。シリンドリカルレンズ５が走査方向に直線
状である場合、微小スポット結像位置は、走査方向の中
央部と両端部では前後方向にずれるという、いわゆる像
面彎曲が生ずる。このずれ量δ１は δｒ＝ｒｏ（１） ＣＯＳθ （ａし ｒｏ中ｆｃＬ であるが、ずれ量δ、がシリンドリカルレンズ５の焦点
深度に対して十分に小さければ問題ない。
しかし前述のように面倒れ補正効果を高めるためにシリ
ンドリカルレンズ５の焦点距離を短かくすると焦点深度
が浅くなるから、ずれ量δ、の影響度が大きくなり感光
ドラム４０表面上に正しい微小スポットが形成されなく
なる。従ってシリンドリカルレンズ５による大幅な面倒
れ補正は期待できないから、回転多面鏡２の面倒れ許容
値をそれ程大きくすることはできず大幅な価格低減は望
めない。
ンドリカルレンズ５の焦点距離を短かくすると焦点深度
が浅くなるから、ずれ量δ、の影響度が大きくなり感光
ドラム４０表面上に正しい微小スポットが形成されなく
なる。従ってシリンドリカルレンズ５による大幅な面倒
れ補正は期待できないから、回転多面鏡２の面倒れ許容
値をそれ程大きくすることはできず大幅な価格低減は望
めない。
またシリンドリカルレンズ５は長尺物であるので素材を
均質に製造し、且つ均一な曲面に研摩することが難かし
い。そして更に光路にこのシリンドリカルレンズ５が介
入することにより透過損失分だけ光ビームの伝達効率が
低下し、その分だけレーザビーム光源１の出力を大きく
しなければならないという欠点がある。
均質に製造し、且つ均一な曲面に研摩することが難かし
い。そして更に光路にこのシリンドリカルレンズ５が介
入することにより透過損失分だけ光ビームの伝達効率が
低下し、その分だけレーザビーム光源１の出力を大きく
しなければならないという欠点がある。
従って本発明の目的は、回転多面鏡のような偏向ミラー
の面倒れを補正し、しかも製作が容易で光ビームの伝達
効率の低下が少ない面倒れ補正様構付の光ビームプリン
タを提供することにある。
の面倒れを補正し、しかも製作が容易で光ビームの伝達
効率の低下が少ない面倒れ補正様構付の光ビームプリン
タを提供することにある。
この目的を達成するため、本発明は、偏向ミラーと感光
体表面の間に介在させる祈り返しミラーの反射面を、前
記偏向ミラーの反射点を第１の焦点とし前記感光体表面
の微小スポット走査点を第２の焦点として描かれる楕円
軌跡に一致させた彎曲面としたことを特徴とする。楕円
軌跡を反射面とした場合、一方の焦点から発した光線は
その発射方向の如何にかかわらず反射面で反射した後に
必ず他方の焦点に集束する。従って前記したように構成
すれば、偏向ミラーに面倒れがあってもその反射光は感
光体の正しい走査線上に達することになり面倒れ補正効
果が得られる。また、シリンドリカルレンズを省略する
ことができるのでその分だけ光伝達効率を向上させるこ
とができる。更に捷たシリンドリカルレンズに対して折
り返しミラーの方が製作が容易である。
体表面の間に介在させる祈り返しミラーの反射面を、前
記偏向ミラーの反射点を第１の焦点とし前記感光体表面
の微小スポット走査点を第２の焦点として描かれる楕円
軌跡に一致させた彎曲面としたことを特徴とする。楕円
軌跡を反射面とした場合、一方の焦点から発した光線は
その発射方向の如何にかかわらず反射面で反射した後に
必ず他方の焦点に集束する。従って前記したように構成
すれば、偏向ミラーに面倒れがあってもその反射光は感
光体の正しい走査線上に達することになり面倒れ補正効
果が得られる。また、シリンドリカルレンズを省略する
ことができるのでその分だけ光伝達効率を向上させるこ
とができる。更に捷たシリンドリカルレンズに対して折
り返しミラーの方が製作が容易である。
第５図は本発明になる光ビームプリンタの光学系を示し
ている。
ている。
原点０を中心として座標軸ｘ、ｙを設定し ｐ。
Ｆ′を焦点とする長半径ａ、短半径すの楕円軌跡７を想
定する。この楕円軌跡７を反射面とした場合に焦点Ｆか
ら発した光線はこの反射面で反射されて他方の焦点Ｆ′
に集束する。そこでこの楕円軌跡７の一方の焦点Ｆに回
転多面鏡２０反射点を配し、他方の焦点Ｆ′に感光ドラ
ム４の走査面を配する。そして想定した楕円軌跡７のう
ち反射面とＬ５て必要とされる領域に、この領域の楕円
軌跡７と一致した彎曲反射面をもつ折り返しミラー８を
配置して光路Ｆ−Ｍ−Ｆ’を形成する。そして（にこの
光路１の所定の位置にＦ−θレンズ３を配置する。
定する。この楕円軌跡７を反射面とした場合に焦点Ｆか
ら発した光線はこの反射面で反射されて他方の焦点Ｆ′
に集束する。そこでこの楕円軌跡７の一方の焦点Ｆに回
転多面鏡２０反射点を配し、他方の焦点Ｆ′に感光ドラ
ム４の走査面を配する。そして想定した楕円軌跡７のう
ち反射面とＬ５て必要とされる領域に、この領域の楕円
軌跡７と一致した彎曲反射面をもつ折り返しミラー８を
配置して光路Ｆ−Ｍ−Ｆ’を形成する。そして（にこの
光路１の所定の位置にＦ−θレンズ３を配置する。
このような光学系によれば、回転多面鏡２の面倒れの影
響を受けて光ビームφが傾斜し破線で示す光路Ｐ−Ｍ’
ｆ通った場合でも、折り返しミラー８０反射面は楕円軌
跡彎曲面であるので、反射ビームは焦点Ｆ′に集束する
ことになり走査線間隔むらは生じない。これが面倒れ補
正効果である。
響を受けて光ビームφが傾斜し破線で示す光路Ｐ−Ｍ’
ｆ通った場合でも、折り返しミラー８０反射面は楕円軌
跡彎曲面であるので、反射ビームは焦点Ｆ′に集束する
ことになり走査線間隔むらは生じない。これが面倒れ補
正効果である。
この面倒れ補正機構の面倒れ補正によれば、回転多面鏡
の面倒れ誤差量の大小に関係なく微小スポットによる感
光ドラム表面の走査を最適点とすることが可能であり、
シリンドリカルレンズで行なう場合のようにレンズの焦
点距離の制約を受けないから、回転多面鏡２の加工精度
を大幅に緩めることかできる。従って、従来、回転多面
鏡２は一体の母材から各反射面を切削していたものを平
面鏡の貼り合せ構造とすることもでき、大幅な価格低減
が可能となる・ また楕円軌跡７を反射面どした光学系は、焦点１−を発
して焦点Ｆ′に至る光路長は全て等しくなる性質がある
。従ってシリンドリカルレンズによる面倒れ補正機構が
もっていた像面彎曲の問題も解決され、走査方向の全幅
にわたって一様な微小スポットによる情報画像記録が可
能となる。
の面倒れ誤差量の大小に関係なく微小スポットによる感
光ドラム表面の走査を最適点とすることが可能であり、
シリンドリカルレンズで行なう場合のようにレンズの焦
点距離の制約を受けないから、回転多面鏡２の加工精度
を大幅に緩めることかできる。従って、従来、回転多面
鏡２は一体の母材から各反射面を切削していたものを平
面鏡の貼り合せ構造とすることもでき、大幅な価格低減
が可能となる・ また楕円軌跡７を反射面どした光学系は、焦点１−を発
して焦点Ｆ′に至る光路長は全て等しくなる性質がある
。従ってシリンドリカルレンズによる面倒れ補正機構が
もっていた像面彎曲の問題も解決され、走査方向の全幅
にわたって一様な微小スポットによる情報画像記録が可
能となる。
更に、シリンドリカルレンズによる面倒れ補正機構の場
合は、必要とする補正量によってシリンドリカルレンズ
の焦点距離がきめられることからシリンドリカルレンズ
の配置位置が制約される。
合は、必要とする補正量によってシリンドリカルレンズ
の焦点距離がきめられることからシリンドリカルレンズ
の配置位置が制約される。
しかし楕円軌跡は、長半径ａと短半径１）の値やその比
を自由に選べるから設計上の制約が少なく、従って都合
のよい部品配置となるような設計が可能である。
を自由に選べるから設計上の制約が少なく、従って都合
のよい部品配置となるような設計が可能である。
史にまた、折り返しミラー８はシリンドリカルレンズの
ように素材の均質性を配慮する必要がないから材質の選
定、加工方法の選定の自由度が広くなる。また楕円形状
は真円の斜投影写像であるので加工方法の工夫も容易で
ある。
ように素材の均質性を配慮する必要がないから材質の選
定、加工方法の選定の自由度が広くなる。また楕円形状
は真円の斜投影写像であるので加工方法の工夫も容易で
ある。
そしてシリンドリカルレンズが省略されることによりそ
の分だけ光エネルギーの伝達効率が向上する。
の分だけ光エネルギーの伝達効率が向上する。
なお本発明は、必要とされる精度（解像度）によっては
必すしも折り返しミラーの反射面の形状や回転多面鏡の
反射点と感光ドラムの走査点の配置位置を厳密な関係に
設定することを要しない。
必すしも折り返しミラーの反射面の形状や回転多面鏡の
反射点と感光ドラムの走査点の配置位置を厳密な関係に
設定することを要しない。
例えば折り返しミラーの反射面は実質的にその補正効果
が失われない範囲で円あるいはその他の幾何学的軌跡で
近似することも可能である。
が失われない範囲で円あるいはその他の幾何学的軌跡で
近似することも可能である。
以上のように本発明によれば、実質的な楕円軌跡の幾何
学的性質を利用した折り返しミラーによって偏向ミラー
の面倒れを補正するようにしたので、製作が容易でしか
も光ビーム伝達効率のよい面倒れ補正様構付の光ビーム
プリンタを得ることができる効果がある。
学的性質を利用した折り返しミラーによって偏向ミラー
の面倒れを補正するようにしたので、製作が容易でしか
も光ビーム伝達効率のよい面倒れ補正様構付の光ビーム
プリンタを得ることができる効果がある。
第１図および第２図は従来のレーザビームプリンタの光
学系の斜視図、第３図および第４図はその面倒れ補旧機
能と問題点の説明図、第５図は本発明になる光プリンタ
の光学系の側面図。 １・・・レーザ光源、２・・・回転多面鏡、３・・・Ｆ
−θレンズ、４・・・感光ドラム、７・・・楕円軌跡、
８・・・折り返しミラー。 １Ｊ、３ 目 茅４目 ｒ
学系の斜視図、第３図および第４図はその面倒れ補旧機
能と問題点の説明図、第５図は本発明になる光プリンタ
の光学系の側面図。 １・・・レーザ光源、２・・・回転多面鏡、３・・・Ｆ
−θレンズ、４・・・感光ドラム、７・・・楕円軌跡、
８・・・折り返しミラー。 １Ｊ、３ 目 茅４目 ｒ
Claims (1)
- １、 記録情報に従って変調された光ビームを偏向ミラ
ーで反射し、光学レンズで東束すると共に折り返しミラ
ーで反射して感光体表面に結像して微小スポラトラ形成
し、前記偏向ミラー全角変位させて前記感光体表面を前
記微小スポットで走査しながら感光体表面全前記走査方
向と直角方向に移動させて感光体表面に情報画像を記録
する光ビームプリンタにおいて、前記折り返しミラーの
反射面を、前記偏向ミラーの反射面を第１の焦点とじ６
１１記感光体衣而の微小スポット走介点を第２の焦点と
して描かれる屑円軌跡に一致させた彎曲面としたこと”
ｋ’Ｆｆｆａとする光ビームプリンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57116702A JPS597922A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 光ビ−ムプリンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57116702A JPS597922A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 光ビ−ムプリンタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS597922A true JPS597922A (ja) | 1984-01-17 |
Family
ID=14693714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57116702A Pending JPS597922A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | 光ビ−ムプリンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597922A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1986005940A1 (en) * | 1985-04-02 | 1986-10-09 | Eastman Kodak Company | Multi-format laser printer embodying a method for changing output image sizes |
| JPS6275617A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-07 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 光ビ−ム走査装置 |
| JPS6286546U (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-02 |
-
1982
- 1982-07-07 JP JP57116702A patent/JPS597922A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1986005940A1 (en) * | 1985-04-02 | 1986-10-09 | Eastman Kodak Company | Multi-format laser printer embodying a method for changing output image sizes |
| JPS6275617A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-07 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 光ビ−ム走査装置 |
| JPS6286546U (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-02 | ||
| JPH0430576Y2 (ja) * | 1985-11-21 | 1992-07-23 |
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