DE3889234T2

DE3889234T2 - Strahlablenker und damit arbeitender Laserdrucker.

Info

Publication number: DE3889234T2
Application number: DE19883889234
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Sugiura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2008-01-29
Also published as: EP0552825B1; DE3856163T2; EP0552825A2; DE3889234D1; EP0278332B1; FR2610421B1; FR2610421A1; EP0278332A1; DE3856163D1; EP0552825A3

Description

Gebiet der Erfindung und verwandte Technik

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Strahlablenker, der bei einem Strichcodeleser, in welchem ein Strichcode durch einen Lichtstrahl abgetastet wird, bei einem Laserstrahldrucker oder bei einer Laserstrahl-Ausrichteinrichtung verwendbar ist, und insbesondere auf einen Laserstrahldrukker, der den Strahlablenker benutzt.
Herkömmlicherweise wird ein Laserstrahl durch Drehen eines Spiegels abtastend abgelenkt. Spiegel für diesen Zweck sind entweder ein Planspiegel, der hin- und hergeht, wie ein Galvanospiegel, oder ein Rotationspolygonspiegel.
Die Planspiegelbauart ist nicht für eine Drehung mit hoher Geschwindigkeit geeignet, weil das für die Drehung erforderliche Moment überaus unterschiedlich und weil das Trägheitsmoment niedrig ist, was zum Erjebnis hat, daß dessen Gleichgewichtslage nicht zufriedenstellend ist. Deshalb wird ein Rotationspolygonspiegel, der mit einer konstanten Geschwindigkeit in einer Richtung gedreht wird, in weitem Umfang verwendet, weil er eine dicke Seite hat, die zu Spiegelflächen ausgebildet ist, so daß das Trägheitsmoment ausreichend groß ist, und darüber hinaus ist das Moment im wesentlichen ausgeglichen. Diese Art eines Rotationspolygonspiegels kann mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht werden und ist deshalb für ein praktisches optisches Abtastsystem geeignet.
Obwohl der Rotationspolygonspiegel die oben beschriebenen Vorteile hat, ist er noch immer mit den folgenden Nachteilen verbunden.
Wenn die Reflexionsfläche des Rotationspolygonspiegels mit Bezug zur Richtung des einfallenden Strahls geneigt (gekippt) ist, ist es erforderlich, ein teures optisches Kipp-Korrektursystem vorzusehen.
Es wird auf die Figur 8 Bezug genommen, die ein Beispiel des Standes der Technik zeigt, der dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 entspricht, wonach ein Dreh-Sechseckspiegel, der sechs Reflexionsflächen hat, eine Drehung ausführt, um den Strahl abtastend abzulenken. Die Spiegelflächen sind geringfügig gekippt, so daß die Abstände der Abtastlinien an einer (nicht dargestellten) lichtempfindlichen Trommelfläche, auf welche der Strahl auftrifft und die mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht wird, nicht gleichförmig sind. Der Polygonspiegel 10 ist am Motorflansch 11 angebaut, und die Motor- Drehwelle 12 sowie der Flansch 11, der den Polygonspiegel 10 trägt, sind geringfügig schräg, um infolge einer mechanischen Ungenauigkeit einen Winkel mit a Sekunden zu bilden. Der von der Fläche 10a abgelenkte Strahl wird mit 2a Sekunden gekippt. Bezüglich der benachbarten Reflexionsfläche ist das Kippen unterschiedlich. Wenn der Motor 13 den Spiegel 10 über 180º dreht, so daß die entgegengesetzte Reflexionsfläche 10b den Strahl empfängt, beträgt das Kippen dieser Spiegelfläche -a Sekunden in der zur Richtung der ersten Fläche entgegengesetzten Richtung. Als Ergebnis beträgt das Kippen des reflektierten Strahls -2a. Wenn der Motor den Spiegel 10 über eine volle Umdrehung dreht, so wechselt deshalb der reflektierte Strahl innerhalb von ±2a Sekunden. Aufgrund dessen werden die Abstände zwischen Abtastlinien verändert.
Wenn sechs Reflexionsflächen ausgebildet sind, ist es darüber hinaus schwierig, die Winkel der gesamten Reflexionsfläche mit Bezug auf einen Strahl alle gleich zu machen. Selbst wenn der Polygonspiegel 10 ohne ein Kippen montiert wäre, würde es deshalb schwierig sein, den ungleichförmigen Abstand hervorzubringen.
Aus diesen Gründen ist es üblich, ein kostspieliges optisches Kipp-Korektursystem zu verwenden.
Das oben angesprochene Problem ist bereits in der Patentanmeldungsschrift DE-A-30 47 813 erwähnt worden. Gemäß dieser Schrift wird das Problem unter Verwendung von lediglich einer Reflexionsfläche gelöst, die in einer die Drehachse enthaltenden Ebene angeordnet ist. Es ist jedoch klar ersichtlich, daß diese Art einer Strahlablenkungsvorrichtung schwerlich für Abtastvorgänge mit hoher Geschwindigkeit (was einer der wesentlichen Vorteile der herkömmlichen Polygonspiegel ist) verwendet werden kann.

Abriß der Erfindung

Es ist demzufolge ein prinzipielles Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Strahlablenkvorrichtung zu schaffen, die die Vorteile des Polygonspiegels besitzt und im wesentlichen frei vom Einfluß des Kippens ist.
Es ist ein anderes Ziel dieser Erfindung, einen Strahlablenker zu schaffen, bei dem, wenn ein Lichtstrahl auf eine solche Fläche eines Spiegels, die für die Strahlablenkung nicht verwendet wird, fällt, das Abtasten nicht nachteilig beeinflußt wird.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Strahlablenkvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die in geeigneter Weise mit einem Laserstrahldrucker verwendbar ist, wobei die Abstände der Abtastlinien gleichförmig sind.
Es ist ein noch weiteres Ziel dieser Erfindung, einen Ablenker von geringer Größe zu schaffen. Gemäß einer Ausführungsform werden lediglich eine oder zwei Reflexionsflächen verwendet, um einen Strahl abtastend abzulenken, so daß die Größe des Ablenkers herabgesetzt werden kann.
Diese Ziele werden erreicht, indem die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beanspruchten Merkmale vorgesehen werden, d.h. , indem ein drehendes Glied vorgesehen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei von dessen wenigstens zwei Reflexionsflächen zueinander sowie zur Drehachse parallel und imstande sind, einen Laserstrahl zu reflektieren, um eine Zeilenabstastung durchzuführen, und das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß-seine anderen Seitenflächen derart konstruiert sind, daß, wenn ein Lasersrahl darauf auftrifft, er nicht reflektiert wird, um die genannte Zeilenabtastung durchzuführen.
Diese und weitere Ziele, die Merkmale sowie die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei einer Würdigung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Figuren 1 - 5 sind perspektivische Darstellungen von Strahlablenkern gemäß Ausführungsformen dieser Erfindung.
Figur 6 ist ein Zeitdiagramm für eine Ausführungsform dieser Erfindung.
Figuren 7A und 7B sind eine Draufsicht und eine schematische Schnittdarstellung eines Laserstrahldruckers in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform dieser Erfindung.
Figur 8 ist eine Schnittdarstellung eines herkömmlichen Strahlablenkers.
Figuren 9 und 10 sind perspektivische Darstellungen von Strahlablenkern in Übereinstimmung mit anderen Ausführungsformen dieser Erfindung.
Figur 11 zeigt einen Laserstrahldrucker gemäß einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung.
Figuren 12, 13, 14, 15 und 16 sind Schnittdarstellungen in Übereinstimmung mit anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Unter Bezugnahme auf die Figuren werden bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben, wobei dieselben Bezugszahlen den entsprechenden Elementen zugeordnet sind.
Es wird zuerst auf die Figur 7A Bezug genommen, in der ein Laserstrahldrucker gezeigt ist, dem eine Lichtablenkvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingegliedert ist.
Der Laserstrahldrucker umfaßt ein formgepreßtes Gehäuse 1, eine an einer Seitenwand des Gehäuses 1 angebrachte Halbleiter-Laserquelle 2, einen Drehspiegel 3, der in einer durch einen Pfeil A angegebenen Richtung im Gehäuse 1 drehbar ist, ein f-θ-Linsensystem 4a und 4b, einen Spiegel 6 sowie eine Faser 7.
Von der Laserstrahlquelle 2 wird ein Laserstrahl ausgesandt sowie in Übereinstimmung mit einer aufzuzeichnenden Information moduliert, und er wird durch Drehen des Drehspiegels 3 in einer Haupt-Abtastrichtung (Richtung B) abtastend abgelenkt. Auch wird er in einer Unter-Abtastrichtung (Richtung C), d.h. in der Richtung einer Bewegung des lichtempfindlichen Bauteils 5, abgetastet.
Ein Lichtfühler 8 empfängt den Laserstrahl an einer vorbestimmten Position außerhalb eines wirksamen Abtastbereichs (zwischen I1 und I2) des lichtempfindlichen Bauteils. Der Lichtfühler 8 erzeugt ein Synchronisierungssignal, und im Ansprechen hierauf wird der Beginn einer Modulation des Laserstrahls eingeleitet.
Wie in Figur 7B gezeigt ist, sind rund um die lichtempfindliche Trommel 5 herum Bearbeitungseinrichtungen, wie ein Ladegerät 51, eine Entwicklungsvorrichtung 52, eine Übertragungsvorrichtung 53, eine Reinigungsvorrichtung 54 und dergleichen, angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform wird kein spezielles optisches Kipp-Korrektursystem, wie eine Zylinderlinse oder dergleichen, verwendet.
Unter Bezugnahme auf die Figur 1 wird ein Strahlablenker in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben, wobei zwei entgegengesetzte ebene Flächen als Reflexionsflächen für die Haupt-Abtastung verwendet werden. Ein Metallzylinder ist nämlich zu ebenen Flächen an diametral entgegengesetzten Teilen zugeschnitten. Die Spiegelflächen sind so angeordnet, daß dann, wenn der Polygonspiegel-Anbauflansch 11 des Motors mit a Sekunden geneigt ist, die Spiegelflächen 3a und 3b des Spiegels 3 entlang der Neigung verlaufen, das bedeutet, daß die Spiegelflächen mit der Neigungsrichtung parallel sind. Das heißt mit anderen Worten, daß dann, wenn der Polygonspiegel-Anbauflansch 11 des Motors geneigt ist, wie in Figur 1 gezeigt ist, die Achse des Drehspiegels 3 geneigt ist. In einem solchen Fall ist der Spiegel 3 so angeordnet, daß die Reflexionsflächen mit einer die Drehachse und die Achse des Spiegels 3 enthaltenden Ebene parallel sind. Durch diese Konstruktion sind die Spiegelflächen zur Drehachse parallel, wodurch, selbst wenn der Drehspiegel gekippt wird, die Reflexionswinkel von jeder der entgegengesetzten Spiegelflächen 3a und 3b im wesentlichen gleich sind, so daß die Abstände gleichförmig sind. Somit ist ähnlich dem Fall der Verwendung von nur einer Reflexionsfläche kein besonderes optisches System für die Kippkorrektur erforderlich.
Wie beschrieben wurde, kann, indem einfach die zwei Spiegelflächen zur Richtung der Neigung parallel gemacht werden, der Einfluß der Schieflage der Spiegelflächen aufgrund der Neigung des Polygonspiegel-Anbauteils des Motors vermieden werden. Deshalb kann der ungleichförmige Abtastzeilenabstand minimiert werden.
Als eine Alternative kann ein Polygonspiegel, der drei oder mehr Reflexionsflächen hat, mit den gleichen Vorteilen verwendet werden, wenn lediglich zwei entgegengesetzte Reflexionsflächen benutzt werden, indem der Laserstrahl-Emittierzeitpunkt geregelt wird.
Wie aus dem Vorstehenden verständlich wird, werden lediglich die zwei einander entgegengesetzten Spiegelflächen verwendet, und deshalb ist die Genauigkeit der Polygonspiegel-Anbaufläche des Motors nicht von Einfluß, und es wird genügen, wenn lediglich die zwei einander entgegengesetzten Spiegelflächen exakt ausgebildet werden. Deshalb ist die Herstellung einfach und können die Kosten des Polygonspiegels gesenkt werden.
Wie in Figur 2 gezeigt ist, kann die Drehachse selbst abgeschnitten sein.
Wie in Figur 3 gezeigt ist, kann eine kreisförmige Säule an zwei entgegengesetzten kreisförmigen Teilen zugeschnitten werden, um parallele, ebene Reflexionsflächen zu erzeugen.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 wird eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben, wobei, selbst wenn der Laserstrahl auf ein solches Teil auftrifft, das für ein Ablenken des Strahls nicht benutzt wird, der Strahl nicht das abzutastende Bauteil erreicht.
Bei der Ausführungsform der Figur 4 ist der Teil oder sind die Teile, die für das Abtasten nicht benutzt werden, einer Entspiegelungsbehandlung, beispielsweise durch Schwarzeinfärben unterworfen worden. Bezüglich einer anderen Entspiegelungsbehandlung kann, wenn ein langer Wellenlängenbereich, wie ein Laserstrahl als der Abtaststrahl verwendet wird, eine Absorptionsschicht, die einen solchen- Lichtbereich absorbiert, vorgesehen werden.
Bei der Ausführungsform der Figur 5 sind die für das Abtasten nicht benutzten Flächen 3c und 3d mit Bezug zur Drehachse geneigt, um zu verhindern, daß die dadurch reflektierten Strahlen auf das abzutastende Bauteil fallen.
Gemäß der Figur 7, die eine beispielhafte Anordnung der Vorrichtung ist, wobei ein optisches Abtastsystem in einem Gehäuse aufgenommen ist, sind insbesondere die unbenutzten Teile 3c und 3d so geneigt, daß der Strahl an einer Stelle außerhalb des Lichtemissionsfensters des Gehäuses einfällt.
Alternativ kann in einem Laserstrahldrucker ein Spalt benachbart zum lichtempfindlichen Bauteil vorgesehen werden, wobei die unbenutzten Teile 3c und 3d so geneigt sind, daß der Strahl durch das Spaltbauteil blockiert wird.
Gemäß diesen Ausführungsformen kann der Einfluß eines Kippens, was aus einer Neigung der Halterung des Drehspiegels resultiert, im wesentlichen vernachlässigt werden.
Unter Bezugnahme auf die Figur 6 wird eine Funktionszeitfolge in einem beispielhaften Laserstrahldrucker, der in Figur 7 gezeigt ist und in den die vorliegende Erfindung integriert ist, beschrieben. Die Figur 6 ist ein Zeitdiagramm zur Steuerung von Bildsignalen.
Wie in Figur 7 gezeigt ist, hat der Drehspiegel vier Seiten, wobei die lichtempfindliche Trommel 5 in einer durch einen Pfeil C angegeben Richtung dreht. Ein Abtaststrahl wird von einer ersten Fläche 3a des Polygonspiegels 3 reflektiert und von einem Lichtfühler 8 empfangen, an dem er ein Synchronisierungssignal erzeugt. Mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung wird ein Bildsignal ausgegeben. Dann tastet der in Übereinstimmung mit dem Bildsignal modulierte Strahl die lichtempfindliche Trommel mittels der Haupt-Abtastspiegelfläche 3a ab. Nachdem diese erste Abtastung abgeschlossen ist, wird der zweite Strahl durch die zweite Fläche 3c abtastend abgelenkt. Ahnlich zum ersten Strahl erzeugt der Lichtfühler 8 ein Strahlempfangssignal, jedoch wird in diesem Stadium nach der vorbestimmten Zeitverzögerung ein Leersignal erzeugt, und deshalb wird der Laserstrahl von der Laserquelle 2 nicht moduliert, so daß an der lichtempfindlichen Trommel kein Aufzeichnen bewirkt wird. Wenn dann die dritte Fläche 3b, die die zur ersten Fläche 3a gegenüberliegende Fläche ist, den Strahl empfängt und das Strahlempfangssignal im Lichtfühler 8 erzeugt wird, wird ein Bildsignal mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung geliefert.
Selbst wenn eine quadratische Säule verwendet wird, kann somit der ungleichförmige, auf die Schieflage zurückzuführende Abstand minimiert oder vermindert werden, indem die Bildsignale im Strahl nur erzeugt werden, wenn er auf die einander entgegengesetzten zwei Flächen gerichtet ist.
Demzufolge wird mit den zwei einander entgegengesetzten Flächen, die in der Parallelität präzis sind und allein zum Abtasten der abzutastenden Fläche benutzt werden, das Problem einer Schieflage gelöst oder minimiert, und die Abtastgeschwindigkeit wird im Vergleich mit dem Fall, wobei lediglich eine Fläche für die Strahlablenkung verwendet wird, verdoppelt. Wenn jedoch der Flansch zum Anbau des Drehspiegels geneigt ist, werden die für die Abtastung verwendeten zwei Reflexionsflächen vorzugsweise zur Richtung der Neigung parallel gemacht, d.h. parallel zu einer Ebene, die die korrekte Achse und die geneigte Achse einschließt.
Weitere Ausführungsformen werden beschrieben, wobei zwei einander entgegengesetzte Flächen für eine abtastende Ablenkung des Strahls verwendet werden, um das abzutastende Bauteil abzutasten, und wobei ein Drehspiegel sowie der Flansch zum Anbau des Drehspiegels in korrekten Positionen ohne Schwierigkeit montiert werden.
Gemäß der Figur 9 wird eine Ablenkung von beispielsweise einer Kopffläche des Spiegel-Anbauflansches 11 gemessen, wenn der Flansch 11 dreht. Ein Index 14 wird an wenigstens einem von zwei Enden der Ablenkung markiert. Das Zentrum zwischen den zwei Spiegelflächen des Drehspiegels 3 wird mit dem Index 14 ausgefluchtet, und der Drehspiegel 3 wird dort montiert.
Gemäß der Figur 10 wird ein Index 14 zwischen zwei Punkten markiert, die den Enden der Ablenkung entsprechen, und die Mitte von einer der Spiegelflächen wird mit dem Index 14 ausgefluchtet, und der Drehspiegel wird dort montiert.
Mit einem von diesen Indices werden die zwei Spiegelflächen korrekt parallel zur Neigung gemacht, indem einfach der Drehspiegel mit dem Index ausgerichtet wird. Auf diese Weise kann der Einfluß der Drehflächenablenkung infolge der Schieflage der Halterung des Drehspiegels am Motor minimiert werden.
Ferner werden diese Indices zur groben Ausrichtung bei der Montage verwendet, und nachdem der Drehspiegel einmal montiert ist, kann der Drehspiegel 3 für eine Feinjustierung relativ zum Spiegel-Anbauteil 11 verschoben werden, um die Schieflage der Drehfläche auf der Grundlage einer tatsächlichen Messung des Kippens der Drehspiegelfläche zu minimieren. Da der Drehspiegel bereits so angeordnet worden ist, daß das Kippen sehr klein ist, ist in diesem Fall die Feinjustierung leicht.
Bei den vorausgehenden Ausführungsformen sind die Indices am Rotor markiert, jedoch ist das nicht einschränkend, und sie können an dem anderen Teil markiert werden, wenn es als eine Einheit mit dem Drehspiegel dreht, z.B. am Flansch.
Die Anzahl der Indices ist nicht auf einen begrenzt, und mehrere Indices können markiert werden. Beispielsweise können sie an zwei Positionen, die den Enden der Ablenkung entsprechen, markiert werden, wodurch die Montagegenauigkeit weiter gesteigert wird.
Auch kann der Drehspiegel mit einem Index versehen werden, der mit dem Index des Anbauteils auzurichten ist, wodurch die Montagegenauigkeit weiter erhöht wird. Darüber hinaus ist der Index nicht auf einen sichtbaren eingeschränkt, sondern können diese optische mit unterschiedlichen Reflexionszahlen oder elektrische mit unterschiedlichen elektrischen Widerständen sein.
Im Fall, daß lediglich ein Teil der Seitenfläche des Drehspiegels für ein abtastendes Ablenken des Strahls verwendet wird, ist es vorzuziehen, daß dann, wenn der Strahl auf den unbenutzten Teil des Drehspiegels fällt, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist, der vom unbenutzten Teil reflektierte Strahl nicht die abzutastende Fläche, wie z.B. das lichtempfindliche Bauteil, erreicht. Weitere Ausführungsformen dieser Erfindung werden beschrieben, wobei, selbst wenn der Strahl auf den unbenutzten Teil fällt, der dadurch reflektierte Strahl mittels einer einfachen Konstruktion an einem Abtasten des abzutastenden Bauteils gehindert wird.
Die Figur 11 zeigt einen Teil eines Laserstrahldruckers, der eine der Ausführungsformen einschließt, wobei periphere Kehlen 15 in den Teilen, die den Lichtstrahl in den unbenutzten Flächen 3c und 3d empfangen, die keine Spiegelflächen sind, ausgestaltet sind. Jede der Kehlen 15 hat vorzugsweise einen Querschnitt in einer Kreisbogenform oder V-Form.
Wie in Figur 12 gezeigt ist, kann durch Ausbilden der Kehle zu einem Partialkreis der Strahl erweitert werden, um die Energie pro Flächeneinheit zu vermindern. Jedoch ist es möglich, daß dann, wenn der Strahl auf die exakte Mitte A des Kreises trifft, eine geringe Menge von reflektiertem Licht ein lichtempfindliches Bauteil erreicht. Wenngleich die Menge so gering ist, daß das lichtempfindliche Bauteil nicht wirksam belichtet wird, kann ein Problem entstehen, wenn die Empfindlichkeit des lichtempfindlichen Bauteils sehr hoch oder wenn die Strahlintensität sehr stark ist.
Mit Bezug auf die Figur 13 ist eine weitere vorzuziehende Ausführungsform mit einer V-förmigen Kehle gezeigt.
Der auf das geneigte Flächenteil der V-förmigen Kehle treffende Strahl 16 wird nach außerhalb der Abtastposition hin reflektiert, und der auf die Mitte der V-förmigen Kehle fallende Strahl wird in die Strahlen 17 und 18 geteilt, die beide nach außerhalb der Abtastposition hin gerichtet werden.
Durch Ausrichten des Zentrums des Strahls mit der Mitte der V-förmigen Kehle kann somit der dadurch reflektierte Strahl nach außerhalb der lichtempfindlichen Trommelfläche gerichtet werden, und selbst wenn die Position des auf den Drehspiegel fallenden Strahls geringfügig abgelenkt wird, erreicht der Strahl auch das geneigte Flächenteil, so daß der Strahl zu einer Position reflektiert wird, die zur abzutastenden Position verschiedenartig ist. Die V-Form ist vorzugsweise symmetrisch, weil dann die Tiefe der Kehle minimiert werden kann, so daß die sich zu den Längsenden, d.h. zu den angrenzenden Reflexions- oder Ablenkungsflächen, wo die Kehle die wirksamen Reflexionsflächen durch ihren Querschnitt vermindert, erstreckende Kehle nur einen minimalen Anteil der wirksamen Reflexionsfläche in den angrenzenden Reflexionsflächen verkleinert. Jedoch kann die V-Form asymmetrisch sein, beispielsweise wird eine Seite mit Bezug zur Drehachse geneigt, während die andere hierzu rechtwinklig ist. In diesem Fall ist die Anordnung derart, daß der Strahl auf die geneigte Seite fällt. Diese Kehle ist weniger vorteilhaft als die symmetrische Kehle insofern, als die wirksamen Reflexionsflächen um einen größeren Anteil vermindert werden. Jedoch ist es möglich, unter Berücksichtigung dieses Punktes zu konstruieren.
Die Seiten der V-Form können gekrümmt sein, wenn die mittige Kante zugespitzt ist.
Wenn es schwierig ist, den Grund der V-Form scharf zuzuspitzen, kann am Grund ein Antireflexbelag aufgebracht werden.
Bei dieser Ausführungsform sind die Kehlen vorzugsweise rechtwinklig zur Drehachse, weil dann deren Breite und Tiefe geringer gemacht werden kann.
Es ist vorzuziehen, daß die Kehle in der Mitte zwischen der oberen und unteren Fläche des Drehspiegels ausgebildet wird.
Die unbenutzten Teile können ebene Flächen sein, jedoch haben sie in mehr bevorzugter Weise die Form eines Partialkreises, der zur Drehachse konzentrisch ist. Hierdurch wird die Herstellung leicht, und der Luftwiderstand während eines Drehens kann minimiert werden, wodurch das Geräusch und die Motorbelastung auf einen minimalen Wert herabgedrückt werden.
Die Anzahl der Kehlen ist nicht auf eine beschränkt, sondern kann, wie in Figur 14 gezeigt ist, mehrfach sein. Hierdurch kann die Tiefe der Kehle vermindert werden.
Auch ist es vorzuziehen, daß ein Winkel der Reflexionsfläche und ein Winkel der unbenutzten Fläche, insbesondere die Winkel der ebenen Flächen 3a sowie 3b und die Winkel der zum Teil kreisförmigen Flächen 3c sowie 3d mit Bezug zur unteren Fläche des Drehspiegels dieselben, vor allem 90º, sind. Hierdurch kann die Winkelgenauigkeit des Drehspiegels mit Bezug zu einer Bezugsanbaufläche auf einfache Weise erreicht werden, wenn die Reflexionsflächen zu Spiegelflächen gestaltet sind.
Der Rotationsspiegel zur Ablenkung des Strahls hat Reflexionsflächen, um den Strahl abzulenken, die in einem gleichförmigen und hoch reflektierenden Zustand gehalten werden müssen, und deshalb sollte er mit großer Sorgfalt behandelt werden. Weitere Ausführungsformen werden beschrieben, wobei dieses Problem gelöst worden ist.
Die Figur 15 zeigt einen Drehspiegel gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung. Der Drehspiegel ist mit Durchgangslöchern 3e und 3f benachbart zu den unbenutzten Flächen an solchen Positionen versehen, die mit Bezug zur Drehachse symmetrisch sind. Die Löcher haben im wesentlichen dieselbe Abmessung und sind einander diametral entgegengesetzt, d.h., sie sind um die Drehachse in Umfangsrichtung mit 180º beabstandet. Die Löcher 3e und 3f sind parallel zu den Ablenkflächen 3c und 3d ausgebildet. Deshalb wird das dynamische Gleichgewicht aufrecherhalten. Diese Löcher 3e und 3f sind von den lichtablenkenden Flächen 3a und 3b, die genau ausgebildet sind, entfernt, so daß, selbst wenn eine kleine oder relativ große Kraft auf die Löcher aufgebracht wird, auf die Spiegelflächen 3a und 3b kein Einfluß ausgeübt wird.
Durch Handhaben des Drehspiegels unter Verwendung dieser Durchgangslöcher wird die Möglichkeit, daß die den Strahl ablenkenden Flächen 3c und 3d beschädigt oder mit öliger Substanz kontaminiert werden, minimiert.
Es ist nicht immer notwendig, daß die Löcher Durchgangslöcher sind, jedoch sind Durchgangslöcher in der folgenden Beziehung von Vorteil. Es ist möglich, Drehspiegel auf Dorne aufzustecken, um diese zu bearbeiten oder zu beschichten, so daß mehrere Drehspiegel gleichzeitig bearbeitet werden. Deshalb können die Herstellungskosten vermindert und Unterschiede in der Herstellungsgenauigkeit minimiert werden.
Durch das Vorsehen der Bearbeitungslöcher, vorzugsweise der Durchgangslöcher, kann somit die Möglichkeit der Beschädigung der Reflexionsflächen unterbunden werden.
Bei dieser Ausführungsform ist die die zwei Löcher 3e und 3f verbindende Linie zu den Reflexionsflächen 3a und 3b parallel, und deshalb verformt eine relativ starke Beanspruchung, die aus den die Löcher 3e sowie 3f bearbeitenden Werkzeugen resultiert, nicht die Reflexionsflächen 3a und 3b.
Weil ferner die die Löcher 3e und 3f verbindende Linie in der Mitte zwischen den Reflexionsflächen 3a und 3b liegt, werden die oben beschriebenen Anfälligkeiten weiter minimiert.
Die Fig. 16 zeigt einen Drehspiegel mit einer Bezugsfläche zur Montage des Drehspiegels am Antriebsmotor. Die Bezugsfläche 3g ist kreisförmig und im wesentlichen tangential zu den Reflexionsflächen 3a sowie 3b des Drehspiegels oder kleiner. Es ist zu bemerken, daß die Bearbeitungslöcher außenseitig der Bezugsanbaufläche ausgebildet sind. Hierdurch beeinflußt eine gewisse Beanspruchung, die aus der Ausbildung der Bearbeitungslöcher resultiert, nicht die Bezugsfläche, so daß die Ebenheit der Bezugsfläche mit Sicherheit zu bewahren ist. Auch beeinflußt der aus der maschinellen Herstellung der Löcher resultierende Grat die Bezugsfläche nicht nachteilig.
Die Bezugsfläche kann am Rotor anstatt am Drehspiegel ausgebildet sein.
Wie vorstehend beschrieben wurde, sind die unbenutzten Teile vorzugsweise zum Teil kreisförmig gestaltet. Wenn jedoch die Reflexionsflächen 3a und 3b größer gemacht werden, werden die Winkel (einer Berührung an den Grenzen) zwischen den Reflexionsflächen 3a sowie 3b und den unbenutzten Flächen 3c sowie 3d kleiner, was dazu neigt, eine Turbulenz zu erzeugen.
Bei den Ausführungsformen der Figuren 15 und 16 wird dieses Problem minimiert, das insbesondere von Bedeutung ist, wenn eine große Reflexionsfläche oder Reflexionsflächen bei einem Drehspiegel von geringer Größe gebildet werden.
Vor allem hat der unbenutzte Teil angrenzend an die Reflexionsflächen 3a sowie 3b einen kleinen Krümmungsradius, und dieser wird mit Abstand von den Reflexionsflächen größer. Ferner wird vorzugsweise der Krümmungsradius von der Licht reflektierenden Fläche zur unbenutzten Fläche kontinuierlich verändert.
Mit dieser Anordnung kann die Erzeugung von Turbulenz an den Grenzen zwischen den Reflexionsflächen und den unbenutzten Flächen vermindert oder beseitigt werden.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf die hier offenbarten Anordnungen beschrieben worden ist, so ist sie nicht auf die dargelegten Einzelheiten beschränkt, und diese Erfindung soll derartige Abwandlungen oder Abänderungen, die unter die Ziele der Verbesserungen oder den Rahmen der folgenden Patentansprüche fallen, einschließen.

Claims

1. Laserstrahl-Ablenkelement, das umfaßt:

- ein Drehglied (3), das sich längs einer ersten Ebene erstreckt sowie eine Mehrzahl von Seitenflächen (3a, 3b) hat, von denen wenigstens zwei Reflexionsflächen bilden, die imstande sind, einen Laserstrahl zu reflektieren, um ein in einer Zeile abzutastendes Teil (5) abzutasten, wobei die erwähnten Reflexionsflächen zu der genannten ersten Ebene rechtwinklig sind, und

- Antriebsmittel (13), um das besagte Drehglied (3) um eine Drehachse herum zu drehen,

- wobei die genannte erste Ebene mit Bezug zu einer zu der Drehachse rechtwinkligen Ebene geneigt ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß zwei der erwähnten Reflexionsflächen zueinander sowie zur Drehachse parallel und imstande sind, einen Laserstrahl zu reflektieren, um die genannte Zeilenabtastung durchzuführen, und

- daß die anderen Seitenflächen (3c, 3d) derart konstruiert sind, daß, wenn der Laserstrahl darauf trifft, er nicht zur Durchführung der genannten Zeilenabtastung reflektiert wird.

2. Laserstrahl-Ablenkelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Reflexionsflächen im wesentlichen eben sind, wogegen die anderen Seitenflächen gekrümmt sind.

3. Laserstrahl-Ablenkelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte gekrümmte Teil mit der besagten Drehachse des erwähnten Drehgliedes (3) konzentrisch ist.

4. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten anderen Seitenflächen reflexmindernd bearbeitet sind.

5. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Reflexionsflächen und die erwähnten anderen Seitenflächen unterschiedliche Winkel mit Bezug zu dem auf das besagte Drehglied (3) einfallenden Strahl bilden.

6. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Drehglied (3) an einem Flansch (11) montiert und das besagte Drehglied (3) durch die Halterung geneigt ist.

7. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Antriebsmittel (13) einen als eine Einheit mit dem besagten Drehglied (3) drehbaren Rotor (12) enthalten, wobei dieser Rotor (12) mit einem Index (14) zum Ausrichten des besagten Drehgliedes (3) mit diesem ausgestattet ist.

8. Laserstrahl-Ablenkelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Index (14) sichtbar ist.

9. Laserstrahl-Ablenkelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Index (14) optisch sichtbar ist.

10. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Index (14) elektrisch lesbar ist.

11. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Drehglied (3) mit einem weiteren Index ausgestattet ist und daß das besagte Drehglied (3) an dem erwähnten Rotor (12) derart montiert ist, daß der genannte weitere Index sowie der genannte Index (14) des erwähnten Rotors (12) im wesentlichen ausgefluchtet sind.

12. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß-das besagte Drehglied (3) an dem erwähnten Rotor (12) derart montiert ist, daß der genannte Index (14) und eine materielle Mitte von einer der besagten Reflexionsflächen ausgefluchtet sind.

13. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Drehglied (3) an dem erwähnten Rotor (12) derart montiert ist, daß der genannte Index (14) und eine materielle Mitte zwischen den besagten zwei Reflexionsflächen ausgefluchtet sind.

14. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Drehglied (3) mit mehreren Löchern (3e, 3f) versehen ist und daß eine diese Löcher verbindende Linie zu den besagten Reflexionsflächen parallel ist.

15. Laserstrahl-Ablenkelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Mehrzahl zwei beträgt und daß die besagten zwei Löcher (3e, 3f) symmetrisch mit Bezug zu der genannten Drehachse des besagten Drehgliedes (3) angeordnet sind.

16. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Löcher (3e, 3f) Durchgangslöcher sind.

17. Laserstrahl-Ablenkelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Durchgangslöcher (3e, 3f) parallel zu den erwähnten Reflexionsflächen verlaufen.

18. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand zwischen den erwähnten anderen Seitenflächen größer als ein Abstand zwischen den Reflexionsflächen ist und daß sich die besagten Löcher (3e, 3f) bei Betrachtung in Ansicht der erwähnten Reflexionsflächen außerhalb der erwähnten Reflexionsflächen befinden.

19. Laserstrahl-Ablenkelement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der besagten Löcher (3e, 3f) von den erwähnten Reflexionsflächen gleich beabstandet ist.

20. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Laserstrahl- Ablenkelement mit einer Bezugsfläche zur Montage des genannten Drehgliedes (3) versehen ist und daß sich die besagten Löcher (3e, 3f) außerhalb der erwähnten Bezugsfläche befinden.

21. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten anderen Seitenflächen eine Kehle (15) besitzen, die den Laserstrahl empfängt, die jedoch den Laserstrahl nicht reflektiert, um das in einer Zeile abzutastende Teil abzutasten.

22. Laserstrahl-Ablenkelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kehle (15) in einer zur erwähnten Drehachse des besagten Drehgliedes (3) rechtwinkligen Ebene verläuft.

23. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der Ansprüche 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kehle (15) in der Mitte zwischen einander entgegengesetzten Längs-Stirnflächen des besagten Drehgliedes (3) verläuft.

24. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kehle (15) einen V-förmigen Querschnitt hat.

25. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kehle (15) einen zum Teil kreisförmigen Querschnitt hat.

26. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Drehglied (3) mehr als zwei Reflexionsflächen, um den Strahl zu reflektieren, besitzt und daß nur zwei einander entgegengesetzte Reflexionsflächen zum Reflektieren des Strahls, um die genannte Zeilenabtastung durchzuführen, verwendet werden.

27. Laserstrahl-Ablenkelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Laserstrahl-Ablenkelement in einem Laserstrahldrucker zur Anwendung kommt, der eine Laserstrahlquelle (2) und ein lichtempfindliches Bauteil (5) besitzt.