JPH08330662A

JPH08330662A - レーザーパワー検出装置

Info

Publication number: JPH08330662A
Application number: JP7155180A
Authority: JP
Inventors: Naoshi Mizuguchi; 直志水口; Taminori Odano; 民則小田野
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】ポリゴンミラーから出射されるレーザービー
ムのパワーを常に一定に保持するように、レーザー光源
から出力されるレーザービームのパワーを制御する。【構成】レーザー光源１１から出力されたレーザービ
ームの光路の途中に、コリメータレンズ１４と反射ミラ
ー１５とシリンダレンズ１７を設ける。コリメータレン
ズ１４によって平行光となったレーザービームは、反射
ミラー１５において反射し、シリンダレンズ１７を介し
てポリゴンミラー１８に導かれる。レーザービームの一
部は反射ミラー１５を透過してセンサ２１に照射され
る。センサ２１はレーザービームのパワーを検出し、こ
の検出結果はレーザー光源１１にフィードバックされ
る。これによりレーザー光源１１の出力パワーは設定値
に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザープリンタに設
けられ、レーザービームのパワーを検出する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来レーザープリンタでは、レーザー光
源から出力されたレーザービームはコリメータレンズ等
の光学系を介してポリゴンミラーに導かれ、ポリゴンミ
ラーにより感光ドラム上に走査される。これにより感光
ドラム上の感光体が露光され、感光ドラムには静電潜像
が形成される。この静電潜像すなわち記録用紙に印刷さ
れる像の濃度は、レーザー光源から出力されるレーザー
ビームのパワーに応じて変化するため、そのパワーは所
定の大きさになるよう制御されなければならない。そこ
で従来、レーザービームのパワーを検出する受光素子を
レーザー光源に設け、この検出されたパワーに応じてレ
ーザー光源を制御し、所定のパワーを有するレーザービ
ームを出力している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、レーザー光
源と感光ドラムの間に設けられた光学系の経時的変化に
よって、感光ドラムに導かれるレーザービームのパワー
が変化し、レーザープリンタの印刷精度が不安定になる
という問題があった。

【０００４】本発明は、ポリゴンミラーから出射される
レーザービームのパワーを常に一定に保持するように、
レーザー光源から出力されるレーザービームのパワーを
制御することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザーパ
ワー検出装置は、レーザー光源から出力されたレーザー
ビームの光路の途中に設けられた光学系と、レーザービ
ームを感光部材に導く偏向器と、光学系と偏向器の間に
設けられ、光学系から出射されたレーザービームの少な
くとも一部を反射または透過させて偏向器に導く中間ミ
ラーと、この中間ミラーによって反射された、または中
間ミラーを透過した、偏向器には導かれないレーザービ
ームのパワーを検出するセンサとを備えたことを特徴と
している。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例により本発明を説明する。図
１は本発明の第１実施例を示す図である。この実施例は
本発明をマルチビームレーザー装置に適用したものであ
り、すなわち１回の主走査によって複数本（例えば８
本）のレーザービームを感光ドラム等の感光部材上に照
射して感光させる装置である。

【０００７】レーザー光源１１は図示しない複数（例え
ば８個）のレーザーダイオードを有し、これらのレーザ
ーダイオードから出力された複数本のレーザービーム
は、第１の光学系１２によって所定の方向に沿って１列
に並べられる。この光学系１２は、例えば複数本の光フ
ァイバを有するものであってもよい。

【０００８】光学系１２から出射された複数本のレーザ
ービームはそれぞれ、鏡筒１３内に設けられた、第２の
光学系であるコリメータレンズ１４によって平行光に変
換される。コリメータレンズ１４から出射されたレーザ
ービームは、反射ミラー（中間ミラー）１５によって反
射され、鏡筒１６内に設けられた第３の光学系であるシ
リンダレンズ１７に導かれる。すなわち、このレーザー
ビームは、シリンダレンズ１７によって副走査方向（主
走査方向とは垂直な方向であり、紙面に垂直な方向）に
絞り込まれ、ポリゴンミラーの反射面上では、主走査方
向の方が副走査方向よりも長いビームスポットとなる。

【０００９】ポリゴンミラー（偏向器）１８は図示しな
いモータによって一定の回転数で回転しており、このポ
リゴンミラー１８の反射面１８ａによって反射されたレ
ーザービームは、図示しない感光ドラムに導かれる。感
光ドラム上の感光体は、レーザービームによって露光さ
れ、これにより静電潜像が形成される。

【００１０】反射ミラー１５は、一部のレーザービーム
を透過させる。反射ミラー１５のコリメータレンズ１４
とは反対側には、レーザービームを検出するセンサ２１
が配設されている。このセンサ２１によってレーザービ
ームのパワーが検出され、この検出データに応じてレー
ザー光源１１が制御される。すなわち、第１の光学系１
２とコリメータレンズ１４から成る第２の光学系とにお
ける経時的変化が補正され、ポリゴンミラー１８に照射
されるレーザービームのパワーが一定になるように制御
される。

【００１１】センサ２１の受光面２１ａは、コリメータ
レンズ１４から出射されるレーザービームの光軸に垂直
な平面に対して傾斜し、この受光面２１ａによって反射
されたレーザービームがポリゴンミラー１８とは異なる
方向に導かれるように構成されている。したがって、セ
ンサ２１によって検出されたレーザーはポリゴンミラー
１８に影響を与えることはなく、感光ドラムに導かれる
印刷情報に雑音が発生することはない。また、センサ２
１によって検出されたレーザーはコリメータレンズ１４
側には反射されないため、レーザー光源１１から出力さ
れるレーザービームに影響を与えることはなく、このレ
ーザービームのパワーはセンサ２１によって正確に検知
される。

【００１２】図２は、印刷すべき情報に対応したレーザ
ービームをレーザー光源１１から出力させるとともに、
このレーザービームのパワーを制御するための回路構成
を示すブロック図である。

【００１３】この実施例では、レーザー光源１１は８個
のレーザーダイオード１１ａ、１１ｂ・・・１１ｈを有
している。したがって、例えば全てのレーザーダイオー
ド１１ａ、１１ｂ・・・１１ｈを発光させると、センサ
２１の受光面２１ａには上下方向に並ぶ８個のビームス
ポットＢが照射されるが、レーザービームのパワーの制
御時には、その制御を行う対象であるレーザーダイオー
ドのみが発光するため、１個のビームスポットが照射さ
れる。このビームスポットＢによる光量に応じてセンサ
２１に発生する電流信号は、アンプ２２において電圧信
号に変換され、スイッチ群２３の中の閉成しているスイ
ッチ２３ａ、２３ｂ・・・２３ｈを介して、所定のレー
ザーダイオード制御回路３０に導かれる。スイッチ２３
ａ、２３ｂ・・・２３ｈは、印刷指令信号／タイミング
信号発生回路２４の制御によって開閉する。例えば、第
１のレーザーダイオード１１ａのパワーを制御する時、
これに対応した第１のスイッチ２３ａが閉成する。

【００１４】各レーザーダイオード制御回路３０は同じ
構成を有している。サンプルホールド回路３１には、ア
ンプ２２から出力された電圧信号がスイッチ２３ａ、２
３ｂ・・・２３ｈを介して入力され、印刷指令信号／タ
イミング信号発生回路２４からの制御信号に応じて電圧
信号はサンプルホールドされる。この電圧信号は誤差ア
ンプ３２に入力される。誤差アンプ３２には、基準電圧
発生回路３３が接続されており、基準電圧発生回路３３
から入力された基準電圧信号とサンプルホールド回路３
１から入力された電圧との差に応じた誤差電圧信号が発
生する。この誤差電圧信号は、レーザードライブ回路３
４において電流信号に変換され、この電流信号は所定の
レーザーダイオード１１ａ、１１ｂ・・・１１ｈに供給
される。レーザードライブ回路３４は電流信号への変換
だけでなく、印刷指令信号に応じてレーザーダイオード
への電流をスイッチする動作も行う。

【００１５】例えば第１のレーザーダイオード１１ａの
パワーを制御する時、第１のスイッチ２３ａとそのレー
ザーダイオードに応じたスイッチ３４ａのみが閉成し、
第１のスイッチ２３ａを介してレーザーダイオード制御
回路３０に入力された電圧信号（すなわち第１のレーザ
ーダイオード１１ａのレーザーパワーに応じた信号）と
基準電圧信号との誤差に応じて、第１のレーザーダイオ
ード１１ａから出力されるレーザービームのパワーが設
定値になるように制御される。

【００１６】次いで、第１のスイッチ２３ａおよび３４
ａが開放されるとともに第２のスイッチ２３ｂおよび３
４ｂが閉成され、同様な制御が行われて第２のレーザー
ダイオード１１ｂの出力パワーが制御される。この時レ
ーザーダイオード１ａの出力パワーは、スイッチ類が開
放される直前のパワーを保護するようにレーザーダイオ
ード１１ａのサンプルホールド回路３１がホールド状態
になることにより保持される。以下、同様にして、全て
のレーザーダイオードの出力パワーが制御される。

【００１７】このようなレーザービームのパワーの制御
は、例えば新しい印刷用紙がレーザープリンタにセット
される毎に１回行われてもよく、あるいはレーザービー
ムが感光ドラムを１回主走査する毎に１回行われてもよ
い。いずれの場合であっても、レーザービームのパワー
の制御は、印刷指令信号／タイミング信号発生回路２４
から出力されるタイミング信号に応じて、レーザービー
ムが感光ドラムを主走査する直前等、主走査しない間に
行われる。

【００１８】レーザービームの主走査時、すなわち印刷
情報を感光ドラムに露光する時、スイッチ３４ａ、３４
ｂ・・・３４ｈは、印刷指令信号／タイミング信号発生
回路２４から出力される制御信号に従って、開閉する。
これにより、それぞれのレーザーダイオードのサンプル
ホールド回路３１によって保護された制御値で、所定の
レーザーダイオード１１ａ、１１ｂ・・・１１ｈからレ
ーザービームが出力され、ポリゴンミラー１８等を介し
て感光ドラムに照射される。

【００１９】以上のように本実施例によれば、コリメー
タレンズ１４から出射されたレーザービームのパワーを
検出して、このパワーが設定値になるようにレーザー光
源１１をフィードバック制御するため、第１の光学系１
２とコリメータレンズ１４（第２の光学系）の経時的変
化によるレーザービームのパワーの変化を防止すること
ができ、レーザープリンタの印刷精度を向上させること
ができる。

【００２０】図３は第２実施例を示している。この実施
例では、反射ミラー１５とセンサ２１の間に、反射ミラ
ー１５を透過したレーザービームを集光させるための集
光レンズ２５が配設されている。その他の構成は第１実
施例と同様である。

【００２１】センサ２１の受光面２１ａは、その検出の
応答性を高めるためには、できるだけ小さい方がよい。
そこで本実施例では、極力小さい受光面２１ａを有する
センサ２１を用いているが、その大きさは、８個のビー
ムスポットを受光できる程ではない。したがって８個の
ビームスポットが受光面２１ａ上に形成されるよう、レ
ーザービームを集光させる必要があり、集光レンズ２５
が設けられている。

【００２２】しかし、その一方において、レーザービー
ムを受光面２１ａ上に合焦させてしまうと、例えばコリ
メータレンズ１４の表面にゴミが付着していた場合等に
おいて、ゴミとレーザービームの位置が合致すると、こ
のレーザービームはセンサ２１によって検出されなくな
る。そこで集光レンズ２５は、出射されるレーザービー
ムがセンサ２１の受光面２１ａには合焦しないように構
成されている。このため、センサ２１はコリメータレン
ズ１４等の表面に付着したゴミ等の影響を受けることな
く、レーザービームのパワーを検出することができる。

【００２３】なお上記各実施例では、コリメータレンズ
１４とポリゴンミラー１８の間に配設された反射ミラー
１５を透過したレーザービームに基づいて、レーザー光
源１１の出力パワーを制御しているが、これに代え、反
射ミラー１５を透過したレーザービームをポリゴンミラ
ー１８に導き、反射ミラー１５を反射したレーザービー
ムをセンサ２１によって検出する構成としてもよい。ま
た、シリンダレンズ１７とポリゴンミラー１８の間から
光路を分離することによりレーザービームを検出する構
成としてもよい。いずれの構成にしても、センサ２１は
ポリゴンミラー１８には導かれないレーザービームのパ
ワーを検出する。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ポリゴン
ミラーから出射されるレーザービームのパワーを常に一
定に保持するように、レーザー光源から出力されるレー
ザービームのパワーを制御することができ、レーザープ
リンタによる印刷の精度を向上させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図である。

【図２】印刷すべき情報に対応したレーザービームをレ
ーザー光源から出力させるとともに、このレーザービー
ムのパワーを制御するための回路構成を示すブロック図
である。

【図３】本発明の第２実施例を示す図である。

【符号の説明】

１４コリメータレンズ１５反射ミラー（中間ミラー）１７シリンダレンズ２１センサ２５集光レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザー光源から出力されたレーザービ
ームの光路の途中に設けられた光学系と、レーザービー
ムを偏向走査して感光部材に導く偏向器と、前記光学系
と偏向器の間に設けられ、前記光学系から出射されたレ
ーザービームの少なくとも一部を反射または透過させて
前記偏向器に導く中間ミラーと、この中間ミラーによっ
て反射された、または前記中間ミラーを透過した、前記
偏向器には導かれないレーザービームのパワーを検出す
るセンサとを備えたことを特徴とするレーザーパワー検
出装置。
【請求項２】前記センサによって検出されたレーザー
ビームのパワーに応じて、前記レーザー光源から出力さ
れるレーザービームのパワーを制御する手段を備えたこ
とを特徴とする請求項１に記載のレーザーパワー検出装
置。
【請求項３】前記センサの受光面が、このセンサに導
かれるレーザービームの光軸に垂直な平面に対して傾斜
し、この受光面によって反射されたレーザービームが前
記偏向器およびレーザー光源とは異なる方向に導かれる
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザーパワー検出
装置。
【請求項４】前記反射ミラーとセンサの間に、集光レ
ンズが配設されることを特徴とする請求項１に記載のレ
ーザーパワー検出装置。
【請求項５】前記集光レンズから出射されるレーザー
ビームが前記センサの受光面に合焦しないことを特徴と
する請求項１に記載のレーザーパワー検出装置。
【請求項６】前記光学系がコリメータレンズであるこ
とを特徴とする請求項１に記載のレーザーパワー検出装
置。
【請求項７】前記光学系がコリメータレンズと、複数
のレーザ光源からのレーザビームを前記コリメータレン
ズに導く光ファイバとを有することを特徴とする請求項
１に記載のレーザーパワー検出装置。