JPS60189723A - 走査光学装置 - Google Patents
走査光学装置Info
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- JPS60189723A JPS60189723A JP59045213A JP4521384A JPS60189723A JP S60189723 A JPS60189723 A JP S60189723A JP 59045213 A JP59045213 A JP 59045213A JP 4521384 A JP4521384 A JP 4521384A JP S60189723 A JPS60189723 A JP S60189723A
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- Japan
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- laser
- laser beam
- polygon mirror
- scanning
- optical device
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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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
- G02B27/0031—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration for scanning purposes
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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】
〔発明の技術分野〕
本発８Ａは、ビーム発生源から発生した楕円状の光量分
布を持つビームを回転多面体鏡を介して偏向走査する走
査光学装置の改良に関する。
布を持つビームを回転多面体鏡を介して偏向走査する走
査光学装置の改良に関する。
近年、情報量の増大化に対処すべく、情報を高速で印字
し得るレーザビームプリンタが開発実用化されている。
し得るレーザビームプリンタが開発実用化されている。
このレーザビームプリンタは、通常第１図に示すように
ビーム発生源である半導体レーザＩから発せられたレー
ザビーム２を回転多面体鏡３で偏向し、この偏向された
レーザビーム２を走査レンズ（Ｆθレンズ）４を通して
予め一様に帯電された感光体５上に走査し、この感光体
５上に静電潜Ｉ＃を形成するようになっている。
ビーム発生源である半導体レーザＩから発せられたレー
ザビーム２を回転多面体鏡３で偏向し、この偏向された
レーザビーム２を走査レンズ（Ｆθレンズ）４を通して
予め一様に帯電された感光体５上に走査し、この感光体
５上に静電潜Ｉ＃を形成するようになっている。
しかしながら、ビーム発生源として半導体レーザ１を使
用した場合、レーザチップ１ａから発振したレーザビー
ム２は第２図に示すように楕円状の発光パターンをして
いるが、従来この楕円の長短方向を調整する手段が何ら
設けられておらず、感光体５上に集光したレーザビーム
スボッ）ｆｆａの径のばらつきを補正して最適な重なり
量を保持して良好な走査画ｒ象を得ることが極めて困難
であった。
用した場合、レーザチップ１ａから発振したレーザビー
ム２は第２図に示すように楕円状の発光パターンをして
いるが、従来この楕円の長短方向を調整する手段が何ら
設けられておらず、感光体５上に集光したレーザビーム
スボッ）ｆｆａの径のばらつきを補正して最適な重なり
量を保持して良好な走査画ｒ象を得ることが極めて困難
であった。
本発明は、上記事情にもとづきなされたもので、その目
的とするところは、極めて簡単な構成でありながら、ビ
ーム発生源から発生した楕円状ビームの長短方向を容易
に補正でき、良好な走査画１象を得ることができるよう
にした走査光学装置を提供しようとするものである。
的とするところは、極めて簡単な構成でありながら、ビ
ーム発生源から発生した楕円状ビームの長短方向を容易
に補正でき、良好な走査画１象を得ることができるよう
にした走査光学装置を提供しようとするものである。
本発明は、かかる目的を達成するために、ビーム発生源
から発生した楕円状の光敏分布を持つビームを回転多面
体鏡を介して偏向走査する走査光学装置において、上記
ビームを発生するビーム発生源をビームの光４Ｉｌｈを
中心として回動可能に取付けた構成としたものである。
から発生した楕円状の光敏分布を持つビームを回転多面
体鏡を介して偏向走査する走査光学装置において、上記
ビームを発生するビーム発生源をビームの光４Ｉｌｈを
中心として回動可能に取付けた構成としたものである。
以下、本発明の一実施例を第３図ないし第６図を参照し
て砦１明する。第３図は本発明を適用したレーザビーム
プリンタの構成を示し、このレーザビームプリンタ１０
は図示しないケーブルニヨリコンピュータ、ワードプロ
セッサ等の端末機（図示せず）と接続されており、端末
機からの画１象データ全必要な制御信号に基づいてプリ
ントする。図中ＩＩはプリンタ本体であり、このプリン
タ本体ＩＩ内はマ中央部には画（段形成部としてのドラ
ム状感光体５が設けられている。この感光体５０局囲に
はその回転方向に沿って帯電袋＃Ｉ２、現像装ｅ１３、
転写装置Ｉ４、剥離装置ｔ１５、クリーニング装置１６
、および除電装置１７が順次配設されている。
て砦１明する。第３図は本発明を適用したレーザビーム
プリンタの構成を示し、このレーザビームプリンタ１０
は図示しないケーブルニヨリコンピュータ、ワードプロ
セッサ等の端末機（図示せず）と接続されており、端末
機からの画１象データ全必要な制御信号に基づいてプリ
ントする。図中ＩＩはプリンタ本体であり、このプリン
タ本体ＩＩ内はマ中央部には画（段形成部としてのドラ
ム状感光体５が設けられている。この感光体５０局囲に
はその回転方向に沿って帯電袋＃Ｉ２、現像装ｅ１３、
転写装置Ｉ４、剥離装置ｔ１５、クリーニング装置１６
、および除電装置１７が順次配設されている。
さらに、プリンタ本体１１内右上方部位には、走査光学
装置Ｉ８が設けられていて、上記帯電袋ｊ４１２により
帯電された後の感光体５土にレーザビーム２を偏向走査
して静電潜１象を形成するようになっている。
装置Ｉ８が設けられていて、上記帯電袋ｊ４１２により
帯電された後の感光体５土にレーザビーム２を偏向走査
して静電潜１象を形成するようになっている。
また、プリンタ本体１１の右側面部には第１、第２の用
紙供給カセット１９ａ、１９ｂが装着されていて、転写
紙ｐａもしくはＰＩ）が給紙ローラ２０ａ、２０ｂを介
して選択的に取出し得る構成となっている。これら用紙
供給カセット１９ａ、Ｉ９ｂから選択的に取出された転
写紙ｐａもしくはＰｂ はレジストローラ対２１゜２ノ
を経て転写装置１４と感光体５との間の画１象転写部２
２に導びかれたのちプリンタ本体１１の左側面部に装着
された排紙トレイ２３側に搬送されるようになっている
。排紙トイレ２３への搬送系路２４には吸着搬送ベルト
２５、定着装置２６、および排紙ローラ対２７．、２７
が配設されている。
紙供給カセット１９ａ、１９ｂが装着されていて、転写
紙ｐａもしくはＰＩ）が給紙ローラ２０ａ、２０ｂを介
して選択的に取出し得る構成となっている。これら用紙
供給カセット１９ａ、Ｉ９ｂから選択的に取出された転
写紙ｐａもしくはＰｂ はレジストローラ対２１゜２ノ
を経て転写装置１４と感光体５との間の画１象転写部２
２に導びかれたのちプリンタ本体１１の左側面部に装着
された排紙トレイ２３側に搬送されるようになっている
。排紙トイレ２３への搬送系路２４には吸着搬送ベルト
２５、定着装置２６、および排紙ローラ対２７．、２７
が配設されている。
また、前記走査光学装置Ｉ８は、第４図に示すようにビ
ーム発生源としての半導体レーザ１、コリメータレンズ
２８、多面体鏡３、および第３図に示す走査レンズ４、
レーザ反射用の第１第２のミラー２９．３０を有した構
成となっている。
ーム発生源としての半導体レーザ１、コリメータレンズ
２８、多面体鏡３、および第３図に示す走査レンズ４、
レーザ反射用の第１第２のミラー２９．３０を有した構
成となっている。
上記半導体レーザ１の構造は多くの文献があるため説明
を省略するが、一般的に実用化されているガリウム・ア
ル之ニウム・ヒ素（Ｇａ Ａ／Ａｓ）系ダブル・ヘラロ
接合半導体レーザの場合、第２図を参照して前述したよ
うにレーザチップＩａの活性層より発振したレーザビー
ム２の遠視野１象は接合面に垂直な方向に長袖を持つ楕
円形分布を示すように拡散しながら発光する。
を省略するが、一般的に実用化されているガリウム・ア
ル之ニウム・ヒ素（Ｇａ Ａ／Ａｓ）系ダブル・ヘラロ
接合半導体レーザの場合、第２図を参照して前述したよ
うにレーザチップＩａの活性層より発振したレーザビー
ム２の遠視野１象は接合面に垂直な方向に長袖を持つ楕
円形分布を示すように拡散しながら発光する。
光導体レーザＩから発振したレーザビーム２はコリメー
タレンズ２８により平行ビームになるように集光された
後、多面体釧３に入射される。ついで、多面体鏡３で反
射されて走査レンズ４を透過した後、レーザ反射用ミラ
ー２９゜３０で反射して感光体５上に導びがれるように
なっている。
タレンズ２８により平行ビームになるように集光された
後、多面体釧３に入射される。ついで、多面体鏡３で反
射されて走査レンズ４を透過した後、レーザ反射用ミラ
ー２９゜３０で反射して感光体５上に導びがれるように
なっている。
つぎに、上記実施例の動作について説明する。
まず、帯電装置１２によって感光体５土に均一に帯電さ
れる。ついで、走査光学装置１８の駆動回路が動作して
半導体レーザ１からレーザビーム２が発せられ感光体５
上に静電潜１象が形成される。この感光体５上の静電潜
像は現１象装置１３に対向することにより現像剤１象（
トナー１象）となる。
れる。ついで、走査光学装置１８の駆動回路が動作して
半導体レーザ１からレーザビーム２が発せられ感光体５
上に静電潜１象が形成される。この感光体５上の静電潜
像は現１象装置１３に対向することにより現像剤１象（
トナー１象）となる。
一方、第１の用紙供給カセット１９ａもしくは第２の用
紙供給カセット１９ｂから転写紙ｐａもしくはｐｂが選
択的に取出され、レジストローラ対２１．２７に突当る
ことにより整位されたのち一時停止し、感光体５面上の
現像剤１象の形成タイミングをとった後、再スタートさ
れて画１象転写部２２に送り込まれ、感光体５上の現（
象剤鐵が転写装置１４の働きにより転写紙Ｐａもしくは
ｐｂ上に転写される。
紙供給カセット１９ｂから転写紙ｐａもしくはｐｂが選
択的に取出され、レジストローラ対２１．２７に突当る
ことにより整位されたのち一時停止し、感光体５面上の
現像剤１象の形成タイミングをとった後、再スタートさ
れて画１象転写部２２に送り込まれ、感光体５上の現（
象剤鐵が転写装置１４の働きにより転写紙Ｐａもしくは
ｐｂ上に転写される。
この現（象剤像転写済の転写紙ｐａもしくはＰｉ）は剥
離装置１５の働きによって感光体５から剥離され吸着搬
送ベルト２５を介して定着装置２６に送り込まれ、上記
現１象剤１象が定着される。
離装置１５の働きによって感光体５から剥離され吸着搬
送ベルト２５を介して定着装置２６に送り込まれ、上記
現１象剤１象が定着される。
ついで、画鐵定層済の転写紙ｐａもしくはｐｂは排紙ロ
ーラ対２７．２７を介して排紙トレイ２３上に排紙され
る。
ーラ対２７．２７を介して排紙トレイ２３上に排紙され
る。
一方、画像転写後の感光体５はクリーニング装置１６お
よび除電装置１７に順次対向することにより清浄な状態
となって初期状態に戻る。
よび除電装置１７に順次対向することにより清浄な状態
となって初期状態に戻る。
また、第４図において、図中３１は半導体レーザＩの保
持枠、３２は前記保持枠３１とコリメータレンズ２８を
保持するレンズ枠である。
持枠、３２は前記保持枠３１とコリメータレンズ２８を
保持するレンズ枠である。
このレンズ枠３２は、多面体鋺モータ３３のケース３３
ａと一体の固定枠３８に対して穴嵌合しており、止ねじ
３４によって固定されているため、この止ねじ３４をゆ
るめることにより、レンズ枠３１け、レーザビーム２光
軸を中心として回転できるようになっているが、レーザ
ビーム２は常に多面体鏡３の回転軸３ａに対して直角方
向に入射する。レーザビーム２は第２図で示したように
、楕円形の発光パターンをしているが、コリメータレン
ズ２８を出たレーザビーム２も、これに相似の横モード
のビームとなる。（横モードとは光ビームの断面方向の
光分布を示す。）従ってモーターケース３３ａに対して
レンズ枠３１を回動させることにより、多面体鏡３に入
射するレーザビーム２０発光パターン分布の方向を光軸
に対して回転させることができる。
ａと一体の固定枠３８に対して穴嵌合しており、止ねじ
３４によって固定されているため、この止ねじ３４をゆ
るめることにより、レンズ枠３１け、レーザビーム２光
軸を中心として回転できるようになっているが、レーザ
ビーム２は常に多面体鏡３の回転軸３ａに対して直角方
向に入射する。レーザビーム２は第２図で示したように
、楕円形の発光パターンをしているが、コリメータレン
ズ２８を出たレーザビーム２も、これに相似の横モード
のビームとなる。（横モードとは光ビームの断面方向の
光分布を示す。）従ってモーターケース３３ａに対して
レンズ枠３１を回動させることにより、多面体鏡３に入
射するレーザビーム２０発光パターン分布の方向を光軸
に対して回転させることができる。
このように、レーザビーム２は多面体鏡３面にビームと
して入射されるがコリメートされたレーザビーム２は楕
円状の光強度分布をしているため、その楕円の短軸方向
が多面体鏡３０回転軸方向と一致するようにレンズ枠３
２を回転させ、調整する。このようにした場合、鏡面に
当るレーザビーム２は、第４図に示す如く、短軸側が鏡
面の厚さ方向と一致することになり、このため鏡面の中
を最も小さくすることが可能となる。
して入射されるがコリメートされたレーザビーム２は楕
円状の光強度分布をしているため、その楕円の短軸方向
が多面体鏡３０回転軸方向と一致するようにレンズ枠３
２を回転させ、調整する。このようにした場合、鏡面に
当るレーザビーム２は、第４図に示す如く、短軸側が鏡
面の厚さ方向と一致することになり、このため鏡面の中
を最も小さくすることが可能となる。
多面体鏡３に入射するレーザビーム２はその長軸方向の
径が約２ ｍｍ位となっているが、走査レンズ４を通過
した後、ドラム状感光体５面上で集光して長軸方向が約
１００μｍ程度のスポットとなる。第５図は、ドラム状
感光体５土のビームスポット２ａの走査状態を示したも
ので、ビームスポット２ａは、図中矢印ｄ方向へ等速移
動している。（主走査と呼ぶ）また、走査線３５は、こ
のビーム２ａの中心位置の軌跡である。一方ドラム状感
光体５は矢印ｅ方向に等速度で回転しているため次にビ
ームスポット２ａが感光体５上を走査する時の走査線３
６は、ｂなる位置だけずれることになる。（これを副走
査と呼んでいる）。ビームスボッ）２ａの長軸方向寸法
ｆａとすると、隣り合う走査線３６上のビームスポット
２ａの重なりをＣとすると、ｃ＝ａ−ｂとなる。第６図
はレーザビーム２の光強度分布を示すもので、ガウス分
布に近似しており、通常ビーム径は、光強度のピーク値
の１ ／ ｅ呼側、１４となる値として定義している。
径が約２ ｍｍ位となっているが、走査レンズ４を通過
した後、ドラム状感光体５面上で集光して長軸方向が約
１００μｍ程度のスポットとなる。第５図は、ドラム状
感光体５土のビームスポット２ａの走査状態を示したも
ので、ビームスポット２ａは、図中矢印ｄ方向へ等速移
動している。（主走査と呼ぶ）また、走査線３５は、こ
のビーム２ａの中心位置の軌跡である。一方ドラム状感
光体５は矢印ｅ方向に等速度で回転しているため次にビ
ームスポット２ａが感光体５上を走査する時の走査線３
６は、ｂなる位置だけずれることになる。（これを副走
査と呼んでいる）。ビームスボッ）２ａの長軸方向寸法
ｆａとすると、隣り合う走査線３６上のビームスポット
２ａの重なりをＣとすると、ｃ＝ａ−ｂとなる。第６図
はレーザビーム２の光強度分布を示すもので、ガウス分
布に近似しており、通常ビーム径は、光強度のピーク値
の１ ／ ｅ呼側、１４となる値として定義している。
このため、感光体５上を均一に露光するために通常はビ
ーム径ａ〉走査線ピッチｂとし、谷々Ｃだけ重なるよう
にビーム径ａ′Ｊ！ｉｌ−設定する。
ーム径ａ〉走査線ピッチｂとし、谷々Ｃだけ重なるよう
にビーム径ａ′Ｊ！ｉｌ−設定する。
前記したように、レーザ１の取付は方向を光軸中心に回
転させることにより、ドラム状感光体５上のビームスボ
ッ’ｐ２ａの長軸の感光体回転軸３７と彦す角度も変化
する。第５図では、長軸ａが感光体回転軸３７と直角に
なっているため、ビームスポット２ａの重なりＣが一番
太きいが、ビームスポット２ａを傾けることにより、重
なりＣを小さくすることができる。このため、ビーム径
ａのバラツキを補償し、最適なビームスボッ）２ａの重
なり量を設定することができ、高品質の画１象を得るこ
とができる。
転させることにより、ドラム状感光体５上のビームスボ
ッ’ｐ２ａの長軸の感光体回転軸３７と彦す角度も変化
する。第５図では、長軸ａが感光体回転軸３７と直角に
なっているため、ビームスポット２ａの重なりＣが一番
太きいが、ビームスポット２ａを傾けることにより、重
なりＣを小さくすることができる。このため、ビーム径
ａのバラツキを補償し、最適なビームスボッ）２ａの重
なり量を設定することができ、高品質の画１象を得るこ
とができる。
なお、本発明は上記実施例に限るものでない。
すなわち、レーザ１の光軸回りの回転は、レンズ枠３２
を、モータケース３３ａと一体の固定枠３８に対して回
転させる構成であったが、これに限らず、例えばレーザ
保持枠３１ｆレンズ枠３２に対して同軸回転させても良
いことは勿論である。
を、モータケース３３ａと一体の固定枠３８に対して回
転させる構成であったが、これに限らず、例えばレーザ
保持枠３１ｆレンズ枠３２に対して同軸回転させても良
いことは勿論である。
また同様に固定枠３８の取付をモータケース３３ａに対
して光軸中心に回転させるようにしても良い。その他、
本発明は本発明の要旨を変えない範囲で種々変形実施可
能なことは勿論である。
して光軸中心に回転させるようにしても良い。その他、
本発明は本発明の要旨を変えない範囲で種々変形実施可
能なことは勿論である。
本発明は、以上説明したように、ビーム発生源から発生
した楕円状の光量分布を持つビーム全回転多面体調を介
して偏向走査する走査光学装置において、上記ビームを
発生するビーム発生源をビームの光軸を中心として回動
可能に取付けたことを特徴とする走査光学装置にある。
した楕円状の光量分布を持つビーム全回転多面体調を介
して偏向走査する走査光学装置において、上記ビームを
発生するビーム発生源をビームの光軸を中心として回動
可能に取付けたことを特徴とする走査光学装置にある。
したがつそ、ビーム発生源の発光光量分布が楕円形状を
なしているにもかかわらず、限られた大きさの多面体鏡
を用いて、ビームを効率よく走査することができるとと
もに、板肉１象形成面上に集光したビームスポットの径
のばらつきを補正して、最適な重なり量を保持して、良
好な走査画１象を得ることが可能となるといった効果を
奏する。
なしているにもかかわらず、限られた大きさの多面体鏡
を用いて、ビームを効率よく走査することができるとと
もに、板肉１象形成面上に集光したビームスポットの径
のばらつきを補正して、最適な重なり量を保持して、良
好な走査画１象を得ることが可能となるといった効果を
奏する。
第１図はレーザビームプリンタのスキャニング部分の概
略図、第２図は半導体レーザよりの発光光量分布を示す
模式図、第３図は本発明の実施列を適用した電子印字装
置の側面図、第４図は本発明の実施し１１を示す光学系
の倶ｊ面図、第５図は集光したビームスポットがドラム
−Ｆを走査露光する様子金示す概念図、第６図はレーザ
の光量分布を示すグラフである。 １・・・ビーム発生源、２・・・ビーム、３・・・回転
多面体鏡、１８・・・走査光学装置。 出願人代理人 弁１ｊｌ１士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 第４図 １
略図、第２図は半導体レーザよりの発光光量分布を示す
模式図、第３図は本発明の実施列を適用した電子印字装
置の側面図、第４図は本発明の実施し１１を示す光学系
の倶ｊ面図、第５図は集光したビームスポットがドラム
−Ｆを走査露光する様子金示す概念図、第６図はレーザ
の光量分布を示すグラフである。 １・・・ビーム発生源、２・・・ビーム、３・・・回転
多面体鏡、１８・・・走査光学装置。 出願人代理人 弁１ｊｌ１士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 第４図 １
Claims (2)
- （１）ビーム発生源から発生した楕円状の光量分布を持
つビームを回転多面体鏡を介して偏向走査する走査光学
装置において、上記ビームを発生するビーム発生源をビ
ームの光軸を中心として回動可能に取付けたことを特徴
とする走査光学装置。 - （２）ビーム発生源が半導体レーザであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の走査光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045213A JPS60189723A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 走査光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045213A JPS60189723A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 走査光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189723A true JPS60189723A (ja) | 1985-09-27 |
Family
ID=12712985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59045213A Pending JPS60189723A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 走査光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189723A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0255305A2 (en) * | 1986-07-28 | 1988-02-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Focusing error detecting device and method of manufacturing the same |
-
1984
- 1984-03-09 JP JP59045213A patent/JPS60189723A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0255305A2 (en) * | 1986-07-28 | 1988-02-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Focusing error detecting device and method of manufacturing the same |
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