JPS61173267A - レ−ザビ−ムプリンタ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザビーム走査の高速度化および走査ビー
ムの高密度化を図るために、発散によってビーム径が拡
大するレーザビームを、回転多面鏡に入射して回転多面
鏡の開口面積を射出瞳径より小さくしたレーザビームプ
リンタに関する。

〔従来の技術〕

従来のレーザビームプリンタとして、例えば、第４図（
イ）　（ＴＩ）に示すものがある。このレーザビームプ
リンタは、レーザビームＬを発する半導体レーザ１と、
該半導体レーザ１よりのレーザビームＬを平行ビームに
するコリメータレンズ２と、該コリメータレンズ２より
レーザビームＬを感光部に向けて偏向する回転多面鏡３
と、該回転多面鏡３によって偏向されたレーザビームＬ
の走査方向の偏差を補正して結像するｆθレンズ４と、
該ｆθレンズ４よりのレーザビームしによって露光され
る感光面５を有する感光ドラム６とより構成されている
。

以上の構成にお５いて、画像信号に基づいて半導体レー
ザ１のレーザビームＬを変調し、この変調したレーザビ
ームＬを回転多面鏡３の回転により偏向し、ｆθレンズ
４より補正したのち感光面５にレーザビームＬを照射し
露光する。この露光により形成さた静電潜像は、図示せ
ぬ現像器によってトナー現像されたのち普通紙に転写さ
れ、最後に定着が行われプリントが完了する。

このレーザビームプリンタによれば、高速化、高密度化
の要求に対して様々の対応がなされていた。

例えば、高密度化を図るために、回転多面鏡３の開口面
積を所定の値に取って、レーザビーム光量を所定の値に
維持しつつｆθレンズ４によってレーザビーム径を絞る
と同時に回転多面鏡の速度に対してクロックの周波数を
増加させねばならず、又高速化の要求に対しては回転多
面鏡の周速を大にするために小型にする等により対処し
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来のレーザビームプリンタによれば、高速化
に対応するために、回転多面鏡を小型化すると、所定の
開口面積を確保するために、偏向面数を少なくしなけれ
ばならず、そのために、ｆθレンズの画角が大きくなる
か、あるいは非書込時間（シェーデング時間）が長くな
る不都合があった。

又、高密度化のために、回転多面鏡の速度に対してクロ
ック周波数を大にすると、レーザ発振周波数が大になり
、そのため発振器の故障を誘発する恐れがある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
上記に鑑みてなされたものであり、レーザビーム走査の
高速度化および走査ビームの高密度化を図るときに、回
転多面鏡の偏向面数を小さくしたり、レーザ発振周波数
を故障の原因になる程度まで増加するような必要性をな
くするため、 光路上の回転多面鏡直前あるいは直後に平行光線束を発
散光線束に変換するレンズを配設して回転多面鏡の開口
面積を射出瞳径よりも小さくするようにしたレーザビー
ムプリンタを提供するものである。

〔実施例〕

以下、本発明によるレーザビームプリンタを詳細に説明
する。第１図は本発明の一実施例を示すものであり、第
４図と同一のものには同一の引用数字を用いたので重複
する説明は省略するが、レーザビームＬ１を平行ビーム
にするコリメータレンズ２の光路前方に配設されて平行
ビームを焦点Ａよりの発散光として射出する凹レンズ７
と、回転多面鏡部ス板２上で偏向された前記発散光を平
行ビームにする凸レンズ８を有する。

以上の構成で第４図で説明したように、半導体レーザ１
から発せられたレーザビームし、は、コリメータレンズ
２により平行ビームされ、凹レンズ７によりその手前に
焦点Ａを有する発散光にされ、回転多面鏡３に入射する
。一方、回転多面鏡は所定の回転数で回転し、開口面の
光路に対する偏角の変化により前記入射した発散光を偏
向する。

第２図は、第１図における回転多面鏡３のレーザ入射光
束及び反射光束の部分を更に詳細に説明した図である。

コリメータレンズ２で平行光線にされたレーザビーム光
束は、凹レンズ７でその手前の焦点Ａから発散される発
散光・とされて回転多面鏡３に入射する。入射した発散
光束は回転多面鏡３の開口面で反射し焦点Ａの虚像Ａ′
から発散光として凸レンズ８に入射する。この入射光は
凸レンズ８によって偏角θにより平行光線としてｆθレ
ンズ４に入射される。

本発明と従来の回転多面鏡部の入反射光束の違いを説明
した図が第３図である。図中斜線部が本発明の光束Ｌ１
を示し、破線で示した光束Ｌ２が従来の例である。凸レ
ンズ８で平行光線にされた光束幅Ｄ（射出瞳径に等しい
）は一定の光量を得るうえで必要な値であり、この値を
保持するために従来の例によると、光束Ｌ２のために回
転多面鏡３でＸ２の開口面積を要する。

一方、本実施例によると、光束Ｌ１は凹レンズ７により
焦点Ａから発散される発散光であるために、回転多面鏡
３ではＸｌの開口面積しか必要とせず、同一光束幅りを
形成するためにはｘｉ＞’ｘ＋に関係になる。

この関係を定量的に説明すると、第２図において、回転
多面鏡３の回転により入射平行光線の焦点への虚像Ａ′
は光路軸と開口面の交点Ｂを中心として半径βの円弧上
を移動する。この時回転多面鏡の変位をαとすると、虚
像Ａ′の変位は２αで表される。

一方コリメート用凸レンズ８の焦点距離をｆとし、凸レ
ンズ８を出射する平行光線の偏向角をθとすると、 （１）凸レンズ８の焦点が虚像Ａ′と一致する（２）凸
レンズ８の像面湾曲がＢを中心とした半径ｌの球面に一
致する （３）αとθがほぼリニアに保たれる 上記条件のもとで、 なる関係がある。

この仮定のもとで、例えば本実施例において、□　＝０
．７７４ Ｏ°≦α≦２０°　（０°≦θ≦３１６３°）とすると
く例えばα−２０°とすると、θ・ａｒｃｉａｎＯ，６
１＝３１．３６となる）、この領域内では前記条件のｆ
θリニ了りティが損なわれる最大のローカルエラーは、
０．４５％以内となる。

これは像面上のドツト間隅を５０μｍピ・ノチとすると
、前記ローカルエラーは０．２２５　μｍの誤差を有し
実用上問題がない。この時のリニアリティーをθ−１，
５５４αと近似すると、下記のような結果となった（従
来例との比較のためにカッコ内に従来の相対比を示す）
。

回転多面鏡入射ビーム径　　　　０．７７４　（］）シ
ェーディング率（非書込率）１（１）面数　　　　　　
　　　　　　　８　　　（１０）回転多面鏡径（外径＞
　　　　　　０．６　　（１）回転多面鏡回転数　　　
　　　　１．２５　　（１）以上かられかるように、回
転多面鏡入射ビーム径を小さくし、かつ回転多面鏡を小
型化し、高速回転が可能となる。　　　　　　　　　　
　　　１〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明のレーザビームプリンクに
よれば、光路上の回転多面鏡直前あるいは直後に平行光
線束を発散光線束に変換するレンズを配設して回転多面
鏡の開口面積を射出瞳径よりも小さくするようにしたた
め、 レーザビーム走査の高速度化および走査ビームの高密度
化を図るときに、回転多面鏡の偏向面数を小さくしたり
、レーザ発振周波数を故障の原因になる程度まで増加す
るような必要性をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例を示す説明図、第２図は第１図におけ
る回転多面鏡の入反射光を示す説明図、第３図は本実施
例と従来の実施例との比較を示す説明図、第４図（イ）
、（ｏ）は従来の実施例を示す説明図。 符号の説明 ｉ　−−−−−半導体レーザ　　２−・−−−−−コリ
メークレンズ３−−−−−−−、　ｆθレンズ　　５−
・・−感光面６−−−−−一感光ドラム　７−−−−−
−−凹レンズ　８−−−−一凸レンズ第３図 第４図 １口）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像信号に応じて変調された回転多面鏡を回転させて偏
   向することにより感光面に走査するレーザビームプリン
   タにおいて、 前記レーザビームプリンタを前記回転多面鏡の開口面に
   入射する前あるいは該開口面からから出射した後、平行
   光線束から発散光線束に変換する第１のレンズと、 前記回転多面鏡によって偏向された後、前記発散光線束
   を平行光線束に変換して結像用レンズに入射させる第２
   のレンズを設けたことを特徴とするレーザビームプリン
   タ。