JPH0415613A - レーザビーム走査位置検出構造 - 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］ この発明は、レーザビームプリンタ等に用いられるレー
ザ発振器からのレーザビームを反射手段の移動によって
所定角度範囲走査させるレーザ走査光学系に於て、レー
ザビーム変調開始基準とする為にレーザビームの走査位
置を検知するレーザビーム走査位置検出構造に関する。

［従来の技術］ 近時、図形１文字等の画像情報に基いて変調したレーザ
ビームて、帯電させた感光体（感光ドラム）上を露光走
査して静電潜像を形成し、現像（顕像化）、転写、定着
などの複写工程（いわゆる電子写真法による複写工程）
を経て記録紙上に画像情報のハードコピーを得るように
したレーザプリンタや、感光材表面をレーザビームて走
査してプリント基板等の原板を描画するレーザフォトプ
ロッタ等の画像形成装置か普及しつつある。

レーザビームを偏向走査させる方式には種々考えられて
いるか、回転多面鏡（所謂ポリゴンミラー）やガルバノ
メータ等、レーザビームを反射する鏡面を移動（角度変
化）させて走査させるものか一般的である。

このようなレーザビームを偏向走査させる偏向走査光学
系の一例を第４図乃至第５図に示す。

図示偏向走査光学系は、レーザプリンタに用いられるも
のてあり、半導体レーザ１０から出射したレーザビーム
ＬＢをポリゴンミラー１の側周面に形成された複数の反
射面ＩＡ・・・て反射させ、該ポリゴンミラー１の回転
による反射面ＩＡの角度変化によってレーザビームＬＢ
を走査させるものである。

レーザプリンタては、レーザビームＬＢをその走査と同
期させて変調させる必要かあり、その為、画像形成に寄
与しない走査範囲端部のレーザビームＬＢを受光素子６
て検知し、この受光素子６によるレーザビーム検知信号
を水平同期信号とするように構成されている。つまり、
受光素子６によるレーザビーム検知によってレーザビー
ムＬＢの走査位置を把握し、これに基いて感光トラム３
上の所定位置から描画開始するようになっているもので
ある。

レーザビームＬＢの走査位置を高い精度て検知する為に
は、受光素子６をレーザビーム走査面（感光ドラム３表
面）と光学的に等価位置に配置することか望ましく、第
４図示の走査光学系ては、走査範囲の端部に反射部材（
レーザビーム位置検出用ミラー５）を配置し、該ミラー
５によって走査レーザビームＬＢを反射させて受光素子
６に導くように構成して、受光素子６に至るレーザビー
ム光路長か感光ドラム３表面に至るレーザビーム光路長
と略等しくなるように設定されている。

半導体レーザ１０及び受光素子６は夫々基板１３．６１
に装着された状態て当該走査光学系の図示しないベース
部材に固定され、半導体レーザｌＯか装着された基板１
３には当該半導体レーザｌＯを駆動する駆動回路２１及
びレーザ出力をフィードバック制御する発光安定化回路
２２か、又、受光素子６か装着された基板６１には同期
信号検出回路２３か、夫々構成されているものである。

第５図示の走査光学系ては、受光素子６を当該走査光学
系を作動制御する制御装置の基板２０上に設けると共に
、当該受光素子６に所定走査位置のレーザビームを光フ
ァイハーフによって導くように構成したものである。こ
の構成によれば、同期信号検出回路を制御装置の基板２
０上に構成することかてきる為、第４図示構成に比較し
て受光素子６の為の専用の基板か不要となり（制御装置
の基板と一緒にてきる）、又、その設置も容易となって
コストタウンとなるという利点かある。

尚１図中２はポリゴンミラー１によるレーザビームＬＢ
の偏向角に比例した速度で感光ドラム３表面を走査する
ようレーザビームＬＢの走査速度を補正するｆθレンズ
てあり、４はポリゴンミラー１の反射面ＩＡ・・・の倒
れによる影響を少なくする為にレーザビームＬＢをポリ
ゴンミラー１の回転軸と直交する線状に集光させるシリ
ンターレンズである。

［発明か解決しようとする課題］ しかし乍ら、上記＄４１］示の如きレーザビームの走査
位置検出構成ては、レーザビーム位置検出用ミラー及び
受光素子を独立に設ける為に部品点数か多く構造も複雑
てあり、しかもそれら部品を高精度て設置しなければな
らず、部品コスト及び組立コスト共に高いという問題か
あった。

又、第５図示の構成ては、第４図示構成に比較して受光
素子専用の基板か不要となることからコストタウンか可
能であるか、所定走査位置のレーザビームを光ファイバ
ーを介して受光素子に導くことに起因する光量減少によ
ってレーザビーム検知精度か低下するという問題かあっ
た。

［発明の目的コ この発明は、上記のような背景に鑑みてなされたものて
あり、構成を簡略化てき、コストタウンを図ることのて
きるレーザビーム走査位置検出構造の提供、を目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ そのため、この発明によるレーザビーム走査位置検出装
置は、レーザ発振器を前記反射偏向手段によるレーザビ
ーム走査可能範囲内に配置すると共に、走査レーザビー
ムを検知するレーザビーム走査位置検出センサを、利用
走査範囲に対してレーザ発振器を隔てた走査開始側のレ
ーザビーム走査可能範囲内に配置したものである。

又、半導体レーザとレーザビーム走査位置検出センサを
、同一基板上に装着配置して構成したものである。

［発明の実施例］ 以下、この発明の実施例を添付図面を参照しなから説明
する。

第１図は、本発明によるレーザビーム走査位置検出構成
の一実施例を適用したレーザプリンタ装置に用いられる
走査光学系の構成を概略的に示す図である。レーザプリ
ンタ装置は、コンピュータの外部出力装置等として使用
されるものてあり、ドツトに分解された描画情報に基い
てＯＮ−ＯＦＦされるレーザビームによって円筒状の感
光ドラム表面を該感光ドラムの軸方向に走査（主走査）
すると共に感光トラムｌを回転させ（副走査）、電子写
真法によって記録用紙にトナーを転写（描画）して出力
するものである。

図示走査光学系は、反射偏向手段であるポリゴンミラー
１によって半導体レーザ１０からのレーザビームＬＢて
感光トラム３上を走査するものてあつ、ポリゴンミラー
１．ｆθレンズ２．シリンターレンズ４及び半導体レー
ザ１０を所定の位置間係に配置して構成されている。即
ち、半導体レーザｌＯかポリゴンミラーｌに向けて所定
の角度てレーザビームＬＢを出射するよう配置されると
共に、該半導体レーザｌＯとポリゴンミラー１の間にポ
リゴンミラー１の回転軸と直交する方向を円柱軸方向と
してシリンターレンズ４か配置され、ポリゴンミラー１
と感光トラム３の間に、ｆθレンズ２か設置されている
。

ここて、半導体レーザ１０は、ポリゴンミラー１に対し
て、当該半導体レーザｌＯから出射されたレーザビーム
ＬＢかポリゴンミラー１の回転による反射面ＩＡの角度
変化によって感光トラム３上の所定範囲を走査可能であ
ると共にその走査開始側に配置され、然も、レーザビー
ムＬＢ走査範囲は当該半導体レーザ１０配置位置より走
査開始側に及ぶように設定されている。つまり、レーザ
ビームＬＢの走査範囲は、半導体レーザ１０位置以前か
ら当該半導体レーザｌＯ位置を経て感光トラム３上の所
定範囲を含む範囲となっているものである。

該半導体レーザｌＯは、第１図のＩＩ　−ＩＩ断面相当
図である第２図に示す如く、基板１３に装着され、該基
板１３と半導体レーザｌＯか一体となった状態てコリメ
ータレンズ１５が内設されたホルタ１４によって当該走
査光学系のベース部材（図示せず）に位置決め固定され
ており、この半導体レーザｌＯか装着された基板１３に
は、レーザビーム検出の為の受光素子６も装着されてい
る。

受光素子６は、半導体レーザ１０（基板１３）を位置決
め固定した際、半導体レーザ１０位置より走査開始側の
レーザビームＬＢか走査する位置となるように基板１３
に装着されている。

従って、当該受光素子６を半導体レーザ１０位置より走
査開始側のレーザビームＬＢか走査するか、この受光素
子６を走査するレーザビームＬＢの光路中に、第１図の
ｍ−ｍ断面に和尚する第３図に示す如く、レーザヒーム
検知用補正しンス８か介設されている。

レーサヒーム検知用補正しンス８は、レーサヒーム走査
□方向に所定の正のパワーを有し、該主走査方向と直交
する副走査方向にも主走査方向とは異る所定の正のパワ
ーを有するよう光学プラスチックにより成形されたレン
ズであり、レーザビームを主走査方向及び副走査方向に
集光して受光素子による検知に必要なパワー密度を満足
させると共にポリゴンミラーｌの反射面ＩＡの面倒れに
よる検知精度への影響を排除するよう機能するものであ
る。

基板１３には、レーザ駆動回路２１．出力安定化回路（
ＡＰＣ回路）２２及び水平同期検出回路２３か構成され
ている。ＡＰＣ回路２２は、温度依存性の高い半導体レ
ーザ１０の発光出力を安定制御するものてあり、前後二
方向にレーザビームを出射するレーザタイオート１１の
一方（後方側）のレーザビームを検知したモニタフォト
タイオート１２の出力をレーザ駆動回路にフィードバッ
ク制御する回路である。

而して、上記構成によれは、半導体レーザｌＯから出射
されてポリゴンミラー１により走査されるレーザビーム
ＬＢか、感光トラム３上の所定範囲を走査するのに先立
つ所定位置に於て受光素子６を走査し、該受光素子６に
よるレーザビーム検知信号に基いて水平同期検出回路に
よって水平同期信号か得られる。

本実施例ては、半導体レーザ１０と受光素子６を同一基
板１３上に装着し、然も当該受光素子６を走査レーザビ
ームか走査する位置に配置したこと（換言すれば受光素
子６位置を走査レーザビームか走査するよう設定したこ
と）により、従来、半導体レーザ１０と受光素子６とに
夫々別個に必要とした基板を一枚に構成てきると共にレ
ーザど一層を受光素子６導くミラーも不要となり又、組
立て精度を要する半導体レーザｌＯ及び受光素子６の図
示しないヘース部材への装着か一回ててさ、部品点数の
削減と組立の容易化によってコストタウンとなる。

尚、上記実施例は、半導体レーザｌＯと受光素子６を同
一基板上に装着したものであるか、別々の基板に装着し
て構成しても良いものである。これによって、基板数は
増加するものの受光素子６に至るレーザビーム光路長を
感光ドラム３表面に至るレーザビーム光路長と略等しく
なるように設定することも可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るレーザビーム走査位
置検出装置によれば、受光素子をレーザビーム走査範囲
内に配置して走査レーザビームを直接検知するよう構成
したことにより、走査範囲の端部の走査レーザビームを
受光素子に導くレーザビーム位置検出用ミラーか不要と
なり、部品点数の削減、構造の単純化、及び組立作業の
容易化によってコストタウンか可能となる。

又、光量減少かなく、安定した精度の高い検知か可能と
なるものである。

更に、請求項（２）に係る発明によれは、半導体レーザ
の駆動とレーザビーム位置検出に係る回路を同一基板上
に構成することかてき、部品点数の削減と回路の簡素化
により一層のコストタウンか図れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレーザビーム走査位置検出構造の
一実施例を適用した走査光学系の構成を概略的に示す図
、第２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ断面相当図、Ｗ４３Ｉ
２Ｉは第１図のｍ−ｍ断面相邑図、第４図及び第５図は
従来例としての走査光学系の構成を概略的に示す図であ
る。 ｌ・・・ポリゴンミラー（反射偏向手段）ｌＯ・・・半
導体レーザ（レーザ発振器）１３・・・基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ発振器からのレーザビームを反射偏向手段
   の移動によって所定角度範囲走査させるレーザ走査光学
   系に於て、 前記レーザ発振器を前記反射偏向手段によるレーザビー
   ム走査可能範囲内に配置すると共に、走査レーザビーム
   を検知するレーザビーム走査位置検出センサを、利用走
   査範囲に対して前記レーザ発振器を隔てた走査開始側の
   前記レーザビーム走査可能範囲内に配置したこと、を特
   徴とするレーザビーム走査位置検出構造。
2. （２）上記レーザ発振器と上記レーザビーム走査位置検
   出センサを同一基板上に装着配置したこと、を特徴とす
   る請求項（１）記載のレーザビーム走査位置検出構造。