JPS63294513A - 光学装置 - 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】 Ｌｌ上り皿貝分で 本発明は、光学装置、特に、レーザビーム発生源からの
レーザビームを偏向器で偏向し、記録媒体上に結像、走
査する光学装置に関する。

従来　′とその１　侭 一般に、画像情報を乗せたレーザビームによるプリンタ
用光学装置としては、特開昭６１−３１１４号公報、同
５８−９３０２６号公報に記載のものが知られている。

そして、プリンタでは可視光による原稿投影像を利用し
た電子写真複写機（ＰＰＣ）に比べて高画像品位が要求
され、光学装置は画像品位を左右する重要な部分であり
、組立て時の調整箇所も多い０通常、調整箇所としては
、半導体レーザとコリメータレンズとの距離及び芯出し
、シリンドリカルレンズの回転位置や前後位置、画像折
り返し用ミラーの前後位置等がある。このうち、画像折
り返し用ミラーの前後位置の調整は、該ミラーを光軸方
向に前後移動きせることにより、偏向器による偏向点か
ら記録媒体面までの距離を変化許せ、主走査倍率を調整
することを意味する。

一方、この種の光学装置で偏向器としてポリゴンミラー
、ホログラムスキャン、ガルバノミラ−等、等分割きれ
た複数の偏向面を有するものを使用する場合には、各偏
向面の分割誤差を補正するために、画像画き出し位置を
検出するためのセンサ（以下、ＳＯＳセンサと記す）を
設けており、このＳＯＳセンサは記録媒体と等価位置に
設置することが望ましい。一方、光学装置を構成する各
エレメントは一体的にユニット化されている方が、プリ
ンタ本体に対する位置決めや振動対策上あるいは部品交
換等の管理上好ましい。

しかしながら、主走査幅が大きくなって偏向器と記録媒
体との間の距離が長くなると、ＳＯＳセンサを記録媒体
と等価位置に設置するには、種々の問題点を有すること
となる。即ち、ＳＯＳセンサを光学ユニットの外に配置
すると、ユニット化の利点を損なうことになる。ユニッ
ト化を維持するために、ＳｏＳセンサをユニット内に設
置すれば、光学ユニット自体が大型化し、゛プリンタ本
体に内蔵することがスペース的に困難となり、プリンタ
本体の大型化にもつながる。そこで、センサ専用ミラー
を数多く配置して光路を多数点で折り返すことが考えら
れるが、これでは部品点数が多くなり、スペース的にも
不利であり、結局装置の大型化を招来する。

問題侭を解決するための手段 そこで、本発明に係る光学装置は、 （１）偏向器として複数の偏向面を有するものを使用し
たこの偏向器と記録媒体との間に少なくとも１枚の画像
折り返し用ミラーを設け、（ｉ）画像画き出し位置検出
用センサを記録媒体と等価位置に設置すると共に、この
センサヘレーザビームを導くための専用ミラーを設け、
（ｉ）画像折り返し用ミラーで反射したレーザビームを
前記専用ミラーで反射許せた後、画像折り返し用ミラー
にて少なくとも１回反射許せて前記センサに導き、 （ｉｖ）前記専用ミラーの副走査方向に対する傾き角度
を前記画像折り返し用ミラーの同傾き角度に対して２倍
の角度に設定したこと、 を特徴とする。

作用 以上の構成において、画像画き出し位置検出用センサに
入射するレーザビームは偏向器から画像折り返し用ミラ
ーで反射した後センサ専用ミラーで反射し、その後再度
画像折り返し用ミラーにて少なくとも１回反射し、セン
サに入射することとなる。従って、主走査幅が大きくな
って偏向器から記録媒体までの距離が長くなっても前記
センサに対する光路は画像折り返し用ミラー及びセンサ
専用のミラーを有効に用いてコンパクトな構成としてセ
ンサを記録媒体と等価位置に設置でき、光学装置のユニ
ット化を損なうこともない。

しかも、主走査倍率を調整するために画像折り返し用ミ
ラーを光軸方向に前後移動させた場合、専用ミラーの副
走査方向に対する傾き角度は画像折り返し用ミラーの同
傾き角度に対して２倍の角度に設定されていることから
、以下の実施例の項で詳述する様に、画像折り返し用ミ
ラーで再反射きれたレーザビームがずれることなくセン
サに入射することとなる。

夫施」 以下、本発明に係る光学装置の一実施例を添付図面に従
って説明する。

本光学装置は、感光体ドラム（１）の表面に設けた感光
体上に画像情報を乗せたレーザビームを結像させ、ドラ
ム軸方向に走査する様にしたもので、第１図に示す様に
、半導体レーザ（１０）、コリメータレンズ（１１）、
ポリゴンミラー（１２）、　　ｆθレンズ（１３）、画
像折り返し用ミラー（１４）、　（１５）及び、第２図
、第３図に示す画像画き出し位置検出センサ（以下、Ｓ
ＯＳセンサと記す）（２０）、その専用ミラー（２１）
から構成され、基板（３０）上にユニット化されている
。

半導体レーザ（１０）から放射されたレーザビームはコ
リメータレンズ（１１）にて平行光とされ、ボリコ゛ン
ミラー（１２）に導かれる。ポリゴンミラー（１２）は
モータ（１６）にて回転駆動され、レーザビームはこの
回転にて回転軸と直交する方向に走査され、ｆθレンズ
（１３）を介して、かつ、画像折り返し用ミラー（１４
）、　（１５）を介して感光体ドラム（１）上に結像、
走査する。ｆθレンズ（１３）はポリゴンミラー（１２
）にて等角速度に走査されたレーザビームを感光体ドラ
ム（１）上での走査速度を等速に補正する。

一方、ＳＯＳセンサ（２０）はポリゴンミラー（１２）
の偏向面分割誤差による各走査ごとの記録位置誤差を補
正するためのもので、第１の画像折り返し用ミラー（１
４）で反射されたレーザビームはセンサ専用ミラー（２
１）で反射した後、再度ミラー（１４）で反射し、ＳＯ
Ｓセンサ（２０）の受光部（２０ａ）に入射する。受光
部（２０ａ）は、主走査方向への画像画き出し位置を検
出するため、感光体ドラム（１）の結像面と等節位置に
設置され、受光部（２０ｇ）への入射光はセンサ専用ミ
ラー（２１）の傾きを矢印（Ｅ）方向に回動させて調整
される。

ところで、本発明の如き光学装置では、最大画像幅をレ
ターサイズ、リーガルサイズに合わせると、ポリゴンミ
ラー（１２）と感光体ドラム（１）　との間の距離が２
００ｍｍ以上と長くなる。そこで、本実施例では２枚の
画像折り返し用ミラー（１４＞、　（１５）を用いて画
像光路のコンパクト化、ひいては光学ユニットの小型化
を図っている。同時に、ＳＯ８光路に関しては第１画像
折り返し用ミラー（１４）にて２回反射させることによ
り光路のコンパクト化。

光学ユニットの小型化を図っている。

第４図はミラーを除いた光学系の基本光路図を示す、ポ
リゴンミラー（１２）によって（θ）方向に偏向された
ビームは、ｒθレンズ（１３）により（θ゛）１の方向
へ曲げられる。初期感光体等価位置を（Ｐ）とすると、
偏向角（θ）に対して感光体面（１ａ）上の走査幅は（
ｙｌ）になる、ここで、折り返し用ミラー（１４）又は
（１５）を光路に平行に移動させることは、偏向器（ポ
リゴンミラー）と感光体等価面との距離が変化すること
に相当し、同じ偏向角（θ）に対して走査幅が変化する
。この走査幅の精度を主走査倍率と称し、感光体等価位
置を変化させることで調整できる。

今、折り返し用ミラー（１４）又は（１５）の移動によ
って感光体等価位置が（Ｐ）から（Ｑ）へ（ΔＸ）移動
したとすると、 ７２−）ｒｌ−２Δ７−２Δｘ’ｔａｎθ１　　　　　
……■となる。

本実施例の形態ではミラーを２枚用いており、どちらの
ミラーを移動させても主走査倍率が変化するが、第１ミ
ラー（１４）を移動きせる方が効率良く主走査倍率を調
整できるため、第１ミラー（１４）を動かす構成となっ
ている。

この様な調整において、最初にセンサ専用ミラー（２１
）を矢印（Ｅ）方向に回動啓せてＳＯ８光の調整を行な
った後、主走査倍率の調整のために第１ミラー（１４）
を矢印（Ｆ）方向に移動きせると、ＳＯ５光の調整が狂
ってしまう可能性がある。

第５図は第１ミラー（１４）が光軸方向に（ΔＸ）動い
た場合のＳＯ５光の挙動を示したものである。

ここで、第１ミラー（１４）の光軸に垂直な方向（副走
査方向）に対する傾きを（Ｏ１）、センサ専用ミラー（
２１）の光軸に垂直な方向に対する傾きを（Ｏ２）とす
る、このとき、ＳＯ８光は専用ミラー（２１）にて光軸
に対して［２（０２−２０１）］の方向に反射される。

従って、第１ミラー（１４）が（ΔＸ）光軸下流側へ動
いたとすると、受光部（２０ａ）に入射するＳＯ８光は
（Δ）だけ、若干上方にずれる。ここで（Δ）は、 一ΔＸ・２ｓｉｎθ１・ｅ０９θ１ 寓２（ΔＸ）・ｃｏｓθ１　（ｓｉｎ（２θ２−３θ１
）−ｓｉｎθ１）！４（ΔＸ）・ｃｏｓθ１・ｃｏｓ（
Ｏ２−０１）・５ｉｎ（Ｏ２−２０１）・・・・・・■ なる式で表わされる。

ＳＯ５光の調整後、第１ミラー（１４）を移動させても
ＳＯ８光がＳＯＳセンサ（２０）の受光部（２０ａ）に
ずれることなく入射するためには、前記（Δ）の値を“
０”にすること、即ち、前記０式中、ｅＯ９θ１　、　
ｃｏｓ（θ２−θｌ）　、　５ｉｎ（Ｏ２−２θ１）の
いずれかを“０”にすれば良い、このうち、５ｉｎ（Ｏ
２−２０１）＝Ｏ Ｏ２−２θ１　　　　　　　　　　　　　　　　・・・
・・・■の条件に設定することは可能である。

■式の条件を満足すると、第１ミラー（１４）で１回目
に反射したレーザビームは専用ミラー（２１）で反射す
る際に、主走査方向に対して同じ径路に戻され、再度第
１ミラー（１４〉で反射して受光部（２０ａ）に入射す
ることとなる。この場合、ＳＯ８光は再度の反射でｒθ
レンズ（１３）からのレーザビームと平行方向に反射き
れる［２（Ｏ２−２θ１）−０］　。

従って、主走査方向に対して、専用ミラー（２１）の垂
直方向に対する傾きを第１ミラー（１４）の傾きの２倍
に設定すれば、ミラー（１４＞、（２１）の調整順序に
拘わらず、主走査倍率の調整によってＳＯ８光が受光部
（２０ａ）からずれてしまうという不具合は生じること
がない。

なお、本発明に係る光学装置は以上の実施例に限定する
ものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更すること
ができる。

特に、ＳＯ８光路をコンパクトに構成するためにレーザ
ビームを再反射きせるミラーは第２画像折り返し用ミラ
ー（１５）であっても良い。また、画像折り返し用ミラ
ーは１枚であっても、あるいは２枚以上であっても良く
、センサ専用ミラーも１枚以上であっても良く、要はセ
ンサ専用ミラーで反射させた後、画像折り返し用ミラー
にて少なくとも１回反射させ、ＳＯ８光路のコンパクト
化を図ると共に、センサ専用ミラーの副走査方向に対す
る傾き角度（Ｏ２）を画像折り返し用ミラーの同傾き角
度（Ｏ１）に対して２倍の角度に設定し、主走査倍率の
調整に際してＳＯＳセンサへの入射位置がずれない様に
なされていれば良い。

λ里Ω匁渫 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、画像折り
返し用ミラーで反射したレーザビームをセンサ専用ミラ
ーで反射させた後′、画像折り返し用ミラーにて少なく
とも１回反射させてＳＯＳセンサに導く様にしたため、
光学装置自体のユニット化を損なうことなく　ＳＯＳセ
ンサを記録媒体と等価位置に設置し、しかも、ＳＯ８光
路をミラ一点数の減少を図り、かつ、コンパクトに構成
することができる。さらには、前記センサ専用ミラーの
副走査方向に対する傾き角度を前記画像折り返し用ミラ
ーの同傾き角度に対して２倍の角度に設定したため、主
走査倍率の調整のために前記画像折り返し用ミラーを光
軸方向に前後移動させたとしても、画像折り返し用ミラ
ーで再検討されたＳＯ８光のＳＯＳセンサに対する入射
位置がずれることはなく、調整が容易である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る光学装置の一実施例を示し、第１図
は基本構成を示す斜視図、第２図は要部の平面図、第３
図は第２図の垂直断面図、第４図はｆθレンズの出射角
と主走査倍率、焦点位置との関係を示す説明図、第５図
はＳＯ８光路の説明図である。 （１）・・・感光体ドラム、（１０）・・・半導体レー
ザ、（１１）・・・フリメータレンズ、（１２）・・・
ボリコ゛ンミラー、（１３）・・・ｆθレンズ、（１４
）、（１５）・・・画像折り返し用ミラー、（２０）・
・・ＳＯＳセンサ、（２１）・・・センサ専用ミラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザビーム発生源からのレーザビームを偏向器で
   偏向し、記録媒体上に結像、走査する光学装置において
   、 偏向器として複数の偏向面を有するものを使用し、この
   偏向器と記録媒体との間に少なくとも１枚の画像折り返
   し用ミラーを設ける一方、画像画き出し位置検出用セン
   サを記録媒体と等価位置に設置すると共に、このセンサ
   へレーザビームを導くための専用ミラーを設け、画像折
   り返し用ミラーで反射したレーザビームを前記専用ミラ
   ーで反射させた後、画像折り返し用ミラーにて少なくと
   も１回反射させて前記センサに導き、さらに前記専用ミ
   ラーの副走査方向に対する傾き角度を前記画像折り返し
   用ミラーの同傾き角度に対して２倍の角度に設定したこ
   と、 を特徴とする光学装置。