JPH01195404A - 光ビーム走査装置 - 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】 （１）産業上の利用分野 本発明は、フックシミ１ハ　複写機、プリンター等の画
像形成装置に適した画像形成装置に関し、特に光ビーム
偏向器で偏向されたレーザービームによって感光体への
書込みを行う画像形成装置に最適な画像形成装置に関す
る。

（２）従来の技術 フックシミ１ハ　複写機、プリンター等の画像形成装置
として、レーザービームによる感光体への書込みが行わ
れるようになってきている。このような画像形成装置に
おいて、レーザービームを偏向する光偏向器には、従来
より、回転多面鏡やミラー振動子等が用いられている。

近時においては、小型化、低騒音化、低価格化等の要請
から、幾多の課題を解決しながらミラー振動子が多用さ
れるようになってきている。このミラー振動子には、水
晶等を素材とする０、１〜０．５ｍｍ程度の薄い絶縁基
板が用いられるのが一般的である。

レーザービームには、小型で安価な半導体レーザーが使
用される。

第４図は、半導体レーザーを用いた光ビーム走査装置の
一例を示しており、半導体レーザーを出たレーザービー
ムが集光レンズによって集光された後に光偏向器に照射
される形式のもので、ポストオブジェクトタイプと呼ば
れている。ポストオブジェクトタイプの光ビーム走査装
置は、レーザービームが偏向される前に集光されるので
、集光レンズは光軸上の特性だけが問題となり、安価な
レンズで構成できる特徴がある。

第４図において、半導体レーザー１１は駆動回路１２か
ら供給される色分解データ（例えば２値データ）に対応
した駆動信号にもとづいて変調されたレーザービームを
出射する。

半導体レーザー１１から出射されたレーザービームは、
コリメータレンズ１３および集光レンズ１４を介して光
偏向器１５に照射される。

光偏向器１５で偏向されたレーザービームは、感光体ド
ラム１６に照射され、感光体ドラム１６０周面を一定速
度で矢印ａ方向に走査される。走査によって感光体ドラ
ム１６上には画像データに対応した露光像が得られる。

露光後は、現像器（カラーの場合は複数個の現像器）か
ら供給されるトナーで現像が行われ、その後に転写処理
されることによって記録紙上にトナーが転写され、最終
的に定着行程を経て画像が形成される。

フォトセンサー１７は、反射ミラー１８で反射されたレ
ーザービームを受は取ることにより、レーザービームの
走査開始を示すインデックス信号を作成している。この
インデックス信号を基準にして１ラインの画像データの
書込みが行われる。

（３）発明が解決しようとする課題 ポストオブジェクトタイプの光ビーム走査ｖ装置は、上
述したように、レーザービームが偏向される前に集光さ
れるので、集光レンズは光軸上の特性だけが問題となり
、安価なレンズで構成できるという特徴がある。

しかしながら、集光レンズ１４の焦点距離の関係から半
導体レーザー１１から光偏向器１５までの光路長が長い
という問題点が従来から残っており、装置の小型化を図
る上で依然として障害が生じていた。

（４）課題を解決するための手段 本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ポストオ
ブジェクトタイプの光ビーム走査装置の小型化、低コス
ト化を目的とし、この目的を達成するために、光ビーム
で感光体を走査することで画像信号を感光体に書き込む
ようにした画像形成装置に用いられる光ビーム走査装置
において、光ビームを発生するレーザー光源と、レーザ
ー光源で発生された光ビームの径を小さくする第１およ
び第２のプリズムの組合せと、第１および第２のプリズ
ムの組合せによって径が小さくされた光ビームを集光す
る集光レンズと、集光レンズによって集光された光ビー
ムを偏向して感光体を走査する光ビーム偏向器とを設け
るように構成されている。

（５）実施例 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明による光ビーム走査装置の一実施例を
示す図である。図中、第４図と同じ構成部分には同じ参
照番号を付して重複した説明は省略する。

第１図において、コリメータレンズ１３と集光レンズ１
４との間には、プリズムｌおよびプリズム２が挿入され
ている。プリズム１およびプリズム２は、第３図に拡大
して示すように互いに先鋭部を向い合わせ、かつ重ね合
わせた配置となっている。このような配置をとった場合
に、第３図の左側からビーム径φｌのレーザービームが
照射されたとすると、プリズム２から出て来るレーザー
ビームのビーム径φ２は、 φｌ〉　φ２ となる。

従って、集光レンズ１４には、プリズム１およびプリズ
ム２を通過することでビーム径が小さくなったレーザー
ビームが供給されることになる。このことは、第４図に
示す集光レンズ１４と同じ曲率の集光レンズ１４を使用
して、光偏向器１５上（更には感光体ドラム１６上）に
おいて同じ径のビームを得る場合には、集光レンズ１４
を光偏向器１５により接近させることが可能であること
を意味する。

従って、半導体レーザー１１から光偏向器１５までの光
路長を短縮することができ、特に第１図に示す光ビーム
走査装置では、従来例に比較して図面の上下方向および
左右方向の長さを短縮することができる。また、集光レ
ンズ１４には、より光軸に近い部分の光学特性が優れて
いるだけの安価な集光レンズが使用でき、ポストオブジ
ェクトタイプの光ビーム走査装置の上述した特徴を更に
有利に利用することができる。

本件に好適に使用される光偏向器の例を第５図によって
説明する。

第６図において、ミラー振動子３１は、断面がほぼ馬蹄
形の固定部材３２の中央部において、Ｌ字状部材３３に
載置するようにして設置されている。馬蹄形の固定部材
３２は、図外の円筒状ケーシングによって覆われ、トナ
ー等の塵埃や周辺の空気流の乱れによって、ミラー振動
子３１が悪影響を受けないようにしている。

ミラー振動子３１は、反射ミラー３４、駆動コイル３５
、リガメント３６、フレーム部３７によって構成され、
互いに連結された反射ミラー３４および駆動コイル３５
が、リガメント３６によってフレーム部３７に固定され
ている。反射ミラー３４、駆動コイル３５、リガメント
３６、フレーム部３７は、水晶基板等の一枚の絶縁基板
（厚さは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度）をフォトリソグ
ラフィーやエツチング等の手法で加工することによって
、一体に構成され、更に、この絶縁基板上に、再度フォ
トリソグラフィーやエツチング等の加工技術を用いて、
反射ミラー３４の反射面や駆動コイル３５のコイルパタ
ーンが形成されている。

フレーム部３７は、その下側水平部がＬ字状部材３３に
載置されると共に、左側垂直部がブロック部材３８に貼
着され、ブロック部材３８が更にＬ字状部材３３の垂直
部に貼着されることによってＬ字状部材３３に固定され
ている。

このミラー振動子３１は、固定部材３２の内周面に設け
られた励磁用永久磁石４ｏおよび励磁用永久磁石４１に
よって形成される直流磁界中に置かれる。駆動コイル３
５に外部から駆動電流が供給されると、駆動コイル３５
にリガメント３６を中心とするねじりトルクが発生し、
連結されている反射ミラー３４が往復回動する。この反
射ミラー３４の往復回動の周期は、駆動コイル３５に供
給される駆動電流の周波数によって定まり、また振れ角
は駆動電流の裾幅によって定まる。そこでレーザービー
ムを第５図の右側から反射ミラー３４に照射することで
、レーザービームの偏向が行われる。

ミラー振動子３１を固定するＬ字状部材３３は、これも
Ｌ字状に形成された防振材４２に貼着されている。防振
材４２は、その水平部がブロック部材３８を介して固定
部材３２に接着されると共に、垂直部が固定部材３２に
直接接着されいる。

第２図は、本出願人が特願昭６２−１１７６８４号で開
示したプリズム２０を用いた光ビーム走査装置に本発明
を適用した例を示している。

第２図において、光学手段３０は、像面湾曲と歪曲収差
を補正する目的で光偏向器１５と感光体ドラム１６との
間に配置され、光軸外における主走査断面の屈折率を弱
くするために、少なくとも一面が非球面として形成され
ている。この目的を達成するために、光学手段３０は１
枚または複数枚のレンズによって構成され、プラスチッ
クレンズによって実現される。

このような光学手段３０を用いた光ビーム走査装置にお
いても、プリズム１およびプリズム２を用いてビーム径
を小さくすることで、光偏向器１５と感光体ドラム１６
との間に置かれた光学手段３０のより光軸に近い部分を
レーザービームが通過するようにでき、光学手段３０の
低コスト化を図ることができる。

その他は、上述した第１図に示した実施例と同様であり
、重複した説明は省略する。

（６）発明の効果 以上で説明したように、本発明は、光ビームで感光体を
走査することで画像信号を感光体に書き込むようにした
画像形成装置に用いられ′る光ビーム走査装置において
、光ビームを発生するレーザー光源と、レーザー光源で
発生された光ビームの径を小さくする第１および第２の
プリズムの組合せと、第１および第２のプリズムの組合
せによって径が小さくされた光ビームを集光する集光レ
ンズと、集光レンズによって集光された光ビームを偏向
して感光体を走査する光ビーム偏向器とを設けるように
構成されている。

これによって、レーザー光源から光ビーム偏向器までの
光路長および光ビーム偏向器から感光体までの光路長を
短縮し、かつ安価な集光レンズを使用できるようにする
ことで、ポストオブジェクトタイプの光ビーム走査装置
の小型化、低コスト化を可能としている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光ビーム走査装置の一実施例を
示す平面図、 第２図は、本発明による光ビーム走査装置の他の実施例
を示す平面図、 第３図は、第１図および第２図に示すプリズム１および
プリズム２の組合せを拡大して示す平面図、 第４図は、従来の光ビーム走査装置を示す平面図、 第５図は、第１図および第２図に示す光偏向器１５を示
す斜視図である。 ｌ　・・・・プリズム ２　・・・・プリズム １１　・・・・半導体レーザー １２・・・・駆動回路 １３　・・・・コリメータレンズ １４　・・・・集光レンズ １５　・・・・光偏向器 １６　・・・・感光体ドラム １７　・・・・フォトセンサー １８　・・・・反射ミラー ３０　・・・・光学手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ビームで感光体を走査することで画像信号を前記感光
   体に書き込むようにした画像形成装置に用いられる光ビ
   ーム走査装置において、前記光ビームを発生するレーザ
   ー光源と、該レーザー光源で発生された前記光ビームの
   径を小さくする第１および第２のプリズムの組合せと、
   該第１および第２のプリズムの組合せによって径が小さ
   くされた光ビームを集光する集光レンズと、該集光レン
   ズによって集光された光ビームを偏向して前記感光体を
   走査する光ビーム偏向器とを有する光ビーム走査装置。