JP3464041B2 - レーザスキャナ装置 - Google Patents
レーザスキャナ装置Info
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Description
に関し、特にレーザ光を投射するレーザダイオードを設
けたダイオード基板に、レーザ光の主走査開始位置を決
定する為の水平同期信号を発生させる信号発生素子を設
けるようにしたものに関する。
る複写機やレーザプリンタなどにおいては、レーザダイ
オードから投射されたレーザ光を、高速で回転される正
5角形や正6角形などの多角形ミラーで主走査方向に反
射させるとともに、レンズ系を経て感光体ドラム上に結
像させるようにして、感光体ドラム上に静電潜像を形成
する為のレーザスキャナ装置が設けられている。
は、レーザ光を投射するレーザダイオードを設けるとと
もに、レーザダイオードから投射されたレーザ光を高速
回転しながら、所定角度に亙って主走査方向に反射させ
る正8角形のポリゴンミラーや、補正レンズを設け、更
にその主走査の基準となる位相のときのレーザ光を平面
鏡で反射させて受光して、各記録ラインの開始位置の同
期をとる為の水平同期信号を発生させる水平同期検出セ
ンサを、レーザダイオードから離れた位置に設け、レー
ザダイオードから投射されたレーザ光を、ポリゴンミラ
ーで主走査方向に反射させ、水平同期検出センサで検出
されたレーザ光の位置を基準にして記録のためのレーザ
光を投射して、補正レンズを経て感光体ドラム上に結像
させるようにした電子写真装置の露光装置が提案されて
いる。
記特開平5─34610号公報に記載の露光装置におい
ては、水平同期検出センサをレーザダイオードから離れ
た位置に設けているので、レーザダイオードを取付ける
ダイオード基板と、水平同期検出センサを取付けるセン
サ基板とを別体でフレームに夫々取付けるとともに、こ
れら基板の各々に配線コードをハンダ付けなどにより配
線することになり、これら取付け基板や配線コードが必
要となり、電子部品の部品点数が増加する上、これら取
付け基板を取付けたり、配線コードを配線するなどの作
業が必要となり、露光装置の組立て作業が複雑化すると
いう問題がある。
る上、組立て作業を簡単化し得るようなレーザスキャナ
装置を提供することである。
ャナ装置は、レーザ光を投射するレーザダイオードと、
そのレーザダイオードから投射されたレーザ光を回転し
ながら、水平同期信号を発生させる為の走査基準位相を
もとに所定角度に亙って主走査方向に反射させて、感光
体ドラム上に潜像を形成する多角形ミラーと、この多角
形ミラーで反射されたレーザ光を感光体ドラム上に結像
させる為の1又は複数のレンズからなるレンズ系とを備
えたレーザスキャナ装置において、表面に前記レーザダ
イオードを設けたダイオード基板の裏面に、前記レンズ
系を介して投射されるレーザ光を受光して水平同期信号
を発生させる水平同期信号発生素子をその水平同期信号
発生素子に前記レーザ光が直接入射するように設けたも
のである。
位相のときのレーザ光の光軸に対して多角形ミラーの回
転方向遅角側に配設して構成するようにしてもよい。ま
た、前記水平同期信号発生素子は、前記ダイオード基板
の端部に設けてもよく、前記水平同期信号発生素子は、
前記レンズ系を介して投射されるレーザ光を反射ミラー
で反射した後に受光するものであって、ダイオード基板
のうちの前記反射ミラー側の端部に設けてもよく、前記
水平同期信号発生素子は、その受光面がダイオード基板
に交差する方向に向かうように前記ダイオード基板に設
けてもよい。
レーザダイオードから投射されたレーザ光は、多角形ミ
ラーの回転により、水平同期信号を発生させる為の走査
基準位相をもとに所定角度に亙って主走査方向に反射さ
れ、複数のレンズからなるレンズ系を通過して感光体ド
ラム上に結像され、この感光体ドラム上にはその回転に
より潜像が形成される。ところで、水平同期信号発生素
子は、表面にレーザダイオードを設けたダイオード基板
の裏面に設けられており、前記レンズ系を介して投射さ
れるレーザ光を直接受光して水平同期信号を発生する。
光を受光して水平同期信号を発生する水平同期信号発生
素子を、レーザダイオードを設けたダイオード基板の裏
面に設けたので、水平同期信号発生素子を取付ける為の
取付け基板を別途設けることもなく、しかもこの水平同
期信号発生素子を取付けた基板に接続する配線コードも
不要にでき、電子部品の部品点数を低減できる上、この
取付け基板を取付ける取付け作業や、配線作業などを省
略でき、レーザスキャナ装置の組立て作業を簡単化する
ことができる。
相のときのレーザ光の光軸に対して多角形ミラーの回転
方向遅角側に配設する場合には、レーザダイオードから
投射されたレーザ光の光軸と上記光軸との開角をきわめ
て鋭角にでき、多角形ミラーの各ミラー面に、多角形ミ
ラーの回転中心からの距離の誤差つまりミラー面の位置
精度のバラツキが存在する場合でも、レーザ光の第2光
軸の位相ズレを少なくでき、感光体ドラム上に、各ミラ
ー面により形成される主走査毎の静電潜像の開始位置を
略均一化することができる。
いて説明する。本実施例は、外部のパーソナルコンピュ
ータから送信された画像データをレーザ光の主走査方向
への走査を介して記録するレーザプリンタに本発明を適
用した場合のものである。先ず、レーザプリンタ1に設
けられた印字機構PMについて、図1に基いて簡単に説
明する。レーザプリンタ1には、レーザスキャナ装置1
0と、プロセスカートリッジ40と、転写帯電器や除電
針などを備えた転写・分離装置50と、定着用ローラ6
1と加圧ローラ62などを備えた定着装置60と、給紙
ローラ71、レジストローラ72、搬送ローラ73及び
排紙ローラ74などを備えた搬送装置70などが設けら
れている。前記プロセスカートリッジ40の内部には、
感光ドラム51、1次帯電器52、現像シリンダ53及
び露光ランプ54などが組込まれている。
ぐ上側に配設されたレーザスキャナ装置10について、
図1〜図3に基づいて説明する。平面視略台形状で、底
壁11aとその底壁11aの外周部に立設された外周壁
11bとで一体形成された箱状態のスキャナフレーム1
1の前端部の内部には、スキャナモータ13が固着さ
れ、そのスキャナモータ13の駆動軸(図示略)には、
平面視正6角形状の6面体ミラー14が水平面内で回転
可能に固着されている。
ほぼ中間における側部の一部分が段落ち状に形成され、
この段落ち状の外周壁11bには、レーザダイオード1
5を取付けたダイオード基板16が、そのレーザダイオ
ード15から6面体ミラー14に向けてレーザ光LBを
投射可能に固着されている。そして、そのダイオード基
板16に取付けられた支持部材17には、コリメータレ
ンズ18が設けられるとともに、そのコリメータレンズ
18と6面体ミラー14との間には、そのレーザ光LB
の光軸方向に向けたシリンダレンズ19が配設されてい
る。
ナフレーム11内には、左右方向向きに、第1F−θレ
ンズ20と第2F−θレンズ21とが、前後方向に所定
距離離れて設けられている。そして、その第2F−θレ
ンズ21の直ぐ後側には、第2F−θレンズ21を通過
したレーザ光LBを下方に反射させる左右方向に延びる
反射ミラー22が配設され、その左右両端部において固
定部材23によりスキャナフレーム11に取付けられて
いる。ここで、スキャナフレーム11は、スキャナフレ
ーム11に形成された3つの取付け部11c・11d・
11eを介して、スキャナフレーム11の下側に配設さ
れた固定板23にビス止めされ、この固定板23はレー
ザプリンタ1のメインフレームFに固着されている。そ
して、このスキャナフレーム11は、板状の蓋部材12
で蓋されている。
射されたレーザ光LBは、スキャナフレーム11の底壁
11aに形成された左右方向に延びる矩形状の切欠き1
1fと、固定板23に形成された矩形状の切欠き23a
とを夫々挿通して、プロセスカートリッジ40内に設け
られた感光体ドラム51上に照射される。つまり、これ
ら第1F−θレンズ20と、第2F−θレンズ21とか
ら、レーザダイオード15で投射されたレーザ光LBを
感光体ドラム51上に結像させるレンズ系が構成されて
いる。
ミラー31側の端部)の裏面には、水平同期信号を発生
するフォトトランジスタなどからなる水平同期検出セン
サ(水平同期信号発生素子に相当する)30が取付けら
れている。そのセンサ30は、その受光面がダイオード
基板16に交差する方向に向けられ、反射ミラー22の
レーザダイオード15側の端に隣接してスキャナフレー
ム11に設けられた反射ミラー31で反射されたレーザ
光LBR を、集光レンズ32を介して直接受ける。つま
り、感光体ドラム51へ投射される前のレーザ光LBR が
第1・第2F−θレンズ20、21を通過して、反射ミ
ラー31で反射されて水平同期検出センサ30に供給さ
れると、この水平同期検出センサ30から水平同期信号
が図示外の制御装置に出力される。
について、簡単に説明する。レーザダイオード15から
投射されて、コリメータレンズ18を通過して6面体ミ
ラー14に入射したレーザ光LBは、一定の高速度で回
転(例えば、15000rpm)する6面体ミラー14
のミラー面毎に所定角度偏向されることにより、図4に
示す走査開始位相(レーザ光LBS で図示)から所定角度
範囲に亙って、走査終了位相(レーザ光LBE で図示)ま
で主走査され、第1・第2F−θレンズ20・21を経
て反射ミラー22で下方に反射され、回転する感光ドラ
ム51上に照射されて、静電潜像が形成される。この走
査開始位相のレーザ光LBS は、6面体ミラー14から水
平同期検出センサ30で受けられたレーザ光LBR を基準
位相として、このセンサ30からの水平同期信号が出力
された後、一定時間後に出力されるように、前記制御装
置により制御される。
は、現像シリンダ53から供給されるトナーにより現像
され、この可視像は、給紙カセット5から搬送装置70
で搬送される記録用紙Pに転写されて記録され、この記
録された記録用紙Pは、その後定着装置60を経て、こ
れら両ローラ73・74により排紙トレー6上に搬送さ
れる。
されるレーザ光LBが、高速回転する6面体ミラー14
により、走査開始位相から所定角度に亙って、ミラー面
毎に主走査方向に反射されるときに、そのレーザダイオ
ード15から投射されるレーザ光LBの第1光軸と、そ
の走査基準位相のときのレーザ光LBR の第2光軸との開
角αは、図2・図4に示すように、約25°に設定され
るとともに、レーザダイオード15が、その第2光軸に
対して6面体ミラー14の回転方向遅角側に配設されて
いる。
ダイオード基板16に取付けたので、水平同期検出セン
サ30を取付ける為の取付け基板を別途設けることもな
く、基板16上に形成した印刷配線でダイオード15と
センサ30を共通に電源線等で接続でき、電子部品の部
品点数を低減できる上、この取付け基板を取付ける取付
け作業や配線作業を省略でき、レーザスキャナ装置の組
立て作業を簡単化することができる。
オード15から投射されるレーザ光LBの第1光軸と、
その走査基準位相のときのレーザ光LBR の第2光軸との
開角αを約25°に設定して、反射角度を極力小さくし
たので、図4に示すように、6面体ミラー14の各ミラ
ー面に、6面体ミラー14の回転中心からの距離の誤差
つまりミラー面の位置精度のバラツキが存在する場合で
も、レーザ光LBS の第2光軸の位相ズレを少なく(2点
鎖線で示すレーザ光LBR を参照)でき、感光体ドラム5
1上に、各ミラー面により形成される主走査毎の静電潜
像の開始位置を略均一化することができる。
成樹脂製であり、溶融させた合成樹脂材を金型内に射出
して成形する場合に、このスキャナフレーム11の取付
け部11c〜11eの各々は、スキャナフレーム11の
外周部の内側に設けられているので、このスキャナフレ
ーム11を射出成形した後に離型させるときには、特に
これら取付け部11c〜11eの各々をスキャナフレー
ム11より外側に突出させて設けた場合に比べて、その
離型抵抗が小さくなり、離型時の変形を防止できる上、
寸法安定性が向上する。更に、これら取付け部11c〜
11eの各々を、スキャナフレーム11の内側に、しか
も底壁11aと外周壁1bとに亙って一体的に形成する
ことにより、余分な取付けスペースが不要にできる上、
取付け部11c〜11eの剛性が向上し、6面体ミラー
14の高速回転により生じるスキャナフレーム11の振
動を極力防止できる。
リンタ1に電源を投入して記録処理する場合、前記定着
用ローラ61内に設けられた定着用ヒーター(図示略)
は短時間で高温(例えば、約180°)になり、この定
着用ローラ61に接触する記録用紙Pが加熱されて高温
になる。その結果、この記録用紙Pに含まれる水分が水
蒸気として大気中に放射され、特に両切欠き11f・2
3aを夫々挿通してスキャナフレーム11内に多量に入
り込んで、特に冷えている第1F−θレンズ20や第2
F−θレンズ21、或いは反射ミラー22に接触して結
露する。
ー14の高速回転により、6面体ミラー14近傍の空気
が、6面体ミラー14を回転中心として、矢印Rで示す
ように、平面視にて反時計回転方向へ循環する空気の流
れが発生する。その結果、6面体ミラー14に接近して
設けられた第1F−θレンズ20の前面は、この矢印R
で示す空気流により、結露が解消され易いが、第1F−
θレンズ20の後面や、6面体ミラー14から遠い第2
F−θレンズ21や反射ミラー22の表面には、この空
気流が及ばないことから、これらの表面の結露を解消す
ることができない。即ち、この結露により、印字濃度や
印字品質が低下することになる。
矢印Rで示す空気流の一部を、第2F−θレンズ20の
前面に効率よく向かわせて矢印Sで示す空気流を発生さ
せる為の第1整流板35がレンズ20の側方に間隔をあ
けて設けられるとともに、この矢印Sで示す空気流の一
部を、更に第2F−θレンズ21と反射ミラー22との
間に効率よく向かわせて矢印Tで示す空気流を発生させ
る為の第2整流板36がレンズ21の側方に間隔をあけ
て設けられている。尚、これら第1整流板35と第2整
流板36とは、レーザ光LBの主走査を妨げない位置に
夫々設けられている。
Sで示すように、第2F−θレンズ21と第1F−θレ
ンズ20との間に空気流が発生するとともに、第2整流
板36により、矢印Tで示すように、第2F−θレンズ
21と反射ミラー22との間にも空気流が発生すること
になり、これら第1・第2F−θレンズ20・21や反
射ミラー22の結露が効率良く解消されるので、結露に
よる印字濃度や印字品質の低下を防止することができ
る。
走査基準位相のときのレーザ光LBRの第2光軸との開角
αを約30°以下の何れの開角に設定するように構成し
てもよい。尚、本発明の技術的思想の範囲内において、
前記実施例の各装置や手段に、既存の技術や当業者に自
明の技術に基いて種々に変更を加えることもあり得る。
尚、レーザダイオード15から投射されたレーザ光LB
を主走査しながら記録用紙Pに記録するようにした、複
写機やレーザブァクシミリなどの種々のレーザスキャナ
装置に本発明を適用し得ることは勿論である。
ザスキャナ装置によれば、レーザダイオードと多角形ミ
ラーとレンズ系とを備えたレーザスキャナ装置におい
て、表面にレーザダイオードを設けたダイオード基板の
裏面に水平同期信号発生素子であって、レンズ系を介し
て投射されるレーザ光を受ける水平同期信号発生素子
を、その水平同期信号発生素子に前記レーザ光が直接入
射するように設けたので、水平同期信号発生素子を取付
ける為の取付け基板を別途設けることもなく、しかもこ
の水平同期信号発生素子を取付けた基板に接続する配線
コードも不要にでき、電子部品の部品点数を低減できる
上、この取付け基板を取付ける取付け作業や、配線作業
などを省略でき、レーザスキャナ装置の組立て作業を簡
単化することができる。
断面図である。
説明する説明図である。
2相当図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 レーザ光を投射するレーザダイオード
と、そのレーザダイオードから投射されたレーザ光を回
転しながら、水平同期信号を発生させる為の走査基準位
相をもとに所定角度に亙って主走査方向に反射させて、
感光体ドラム上に潜像を形成する多角形ミラーと、この
多角形ミラーで反射されたレーザ光を感光体ドラム上に
結像させる為の1又は複数のレンズからなるレンズ系と
を備えたレーザスキャナ装置において、表面に 前記レーザダイオードを設けたダイオード基板の
裏面に、前記レンズ系を介して投射されるレーザ光を受
光して水平同期信号を発生させる水平同期信号発生素子
をその水平同期信号発生素子に前記レーザ光が直接入射
するように設けたことを特徴とするレーザスキャナ装
置。 - 【請求項2】 前記水平同期信号発生素子は、前記ダイ
オード基板の端部に設けられたことを特徴とする請求項
1に記載のレーザスキャナ装置。 - 【請求項3】 前記水平同期信号発生素子は、前記レン
ズ系を介して投射されるレーザ光を反射ミラーで反射し
た後に受光するものであって、前記ダイオード基板のう
ちの前記反射ミラー側の端部に設けられていることを特
徴とする請求項2に記載のレーザスキャナ装置。 - 【請求項4】 前記水平同期信号発生素子は、その受光
面がダイオード基板に交差する方向に向かうように前記
ダイオード基板に設けられたことを特徴とする請求項1
〜3の何れかに記載のレーザスキャナ装置。
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JP13378294A JP3464041B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | レーザスキャナ装置 |
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JP13378294A Expired - Fee Related JP3464041B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | レーザスキャナ装置 |
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