DE10227762A1

DE10227762A1 - Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung, insbesondere für Laserdrucker, Kopierer oder dergleichen

Info

Publication number: DE10227762A1
Application number: DE2002127762
Authority: DE
Inventors: Waldemar Lehmann; Josef Lindthaler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-02-05

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung, insbesondere für Laserdrucker, Kopierer oder dergleichen, mit einer Lichtquelle (12), mit einem um eine Längsachse (20) rotierbar gelagerten Umlenkelement (14) und mit einem lichtempfindlichen Rezeptor (18). Eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichung zu schaffen, die den Lichtstrahl mit nur geringen Energieverlusten ablenkt, wird dadurch erreicht, dass die Längsachse (20) des Umlenkelementes (14) im Wesentlichen in parallel zum ankommenden Lichtstrahl (10) ausgerichtet ist und dass am Umlenkelement (14) ein radial abstehendes Spiegelband (16) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung, insbesondere für Laserdrucker, Kopierer oder dergleichen, mit einer Lichtquelle, mit einem um eine Längsachse rotierbar gelagerten Umlenkelement und mit einem lichtempfindlichen Rezeptor.

Aus der DE 39 29 817 A1 ist beispielsweise eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung bekannt, bei der ein Lichtstrahl ausgehend von einer Laserlichtquelle mehrere optische Geräte durchläuft und an einem rotierenden Polygonspiegel abgelenkt wird. Dieser abgelenkte Lichtstrahl durchläuft dann eine Linse und wird auf eine fotoleitfähige Trommel projiziert. Beim Durchlaufen der optischen Geräte und der Linse verliert der Lichtstrahl dabei bis zu 25 % seiner Energie. Bedenkt man nun, dass der Lichtstrahl in Abhängigkeit seiner Energie mehr oder weniger lange benötigt, um das fotoleitfähige Material ausreichend zu belichten, so könnte ein Lichtstrahl mit höherer Energie eine schnellere Belichtung der fotoleitfähigen Trommel bewirken.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung zu schaffen, die den Lichtstrahl mit nur geringen Energieverlusten ablenkt.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung hat den Vorteil, dass der von der Lichtquelle ausgesandte Laserstrahl 1 : 1 auf den Rezeptor abgelenkt wird, wobei der Lichtstrahl je nach Stellung des Umlenkelementes auf die exakt gewünschte Stelle des Rezeptors abgelenkt wird. Hierdurch entfällt das aus dem Stand der Technik bekannte optische Aufbereiten des Lichtstrahles mit der Folge, dass durch die optischen Geräte beziehungsweise die dazu nötigen Linsen auch keine Energieverluste des Lichtstrahles eintreten.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Spiegelband wendelförmig umlaufend um das Umlenkelement angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Lichtstrahl fortlaufend gleichmäßig auf den Rezeptor umgelenkt wird, so dass in einfacher Weise auf dem Rezeptor benachbarte Punkte einer Zeile direkt von dem abgelenkten Lichtstrahl erreicht werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Länge des Spiegelbandes entsprechend einer Zeile auf dem Rezeptor auszulegen.

In einen weiteren, bevorzugten Ausführungsform wendelt sich das Spiegelband lediglich um 359° um das Umlenkelement. Bei 360° ist ein separater Speigel angeordnet, der den dann auftretenden Lichtstrahl nicht auf dem Rezeptor, sondern auf einem separaten Sensor ablenkt. Hiermit kann das Zeilenende genau erkannt werden und das auf dem Rezeptor befindliche fotoempfindliche Material präzise vorangetrieben werden, so dass die nächste Zeile gedruckt werden kann. Hierdurch ist ein sehr präziser und zeitlich genauer Zeilenumbruch möglich.

In einer anderen, besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Rezeptor in der Längsachse des Umlenkelementes geneigt angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform entspricht dieser Neigungswinkel dabei der Anordnung des Spiegelbandes auf dem Umlenkelement, wobei die Gesamtlänge des Lichtstrahles von der Lichtquelle bis zum Rezeptor konstant sein soll. Hierdurch wird erreicht, dass der Lichtstrahl stets gleichmäßig fokussiert auf dem Rezeptor eintrifft; ohne dass zusätzliche Hilfsmittel verwendet werden brauchen.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:

1 eine schematisierte Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung;

2 eine schematisierte Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung.

3 eine schematisierte Prinzipskizze einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung.

In 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung dargestellt, wie sie beispielsweise in Laserdruckern, Kopierern, Scannern oder ähnlichen Geräten eingesetzt wird. Diese Lichtstrahl-Ablenkvorrrichtung umfasst eine einen Laser-Lichtstrahl 10 aussendende Laser-Lichtquelle 12, ein Umlenkelement 14 mit einem daran angebrachten, radial abstehenden Spiegelband 16, welches das Umlenkelement wendelförmig umläuft und einen, den Lichtstrahl 10 aufnehmenden, lichtempfindlichen Rezeptor 18. Das Umlenkelement 14 rotiert um eine Längsachse 20, welche parallel zum von der Lichtquelle 12 ausgesandten Lichtstrahl 10 angeordnet ist.

Die Lichtquelle 12 sendet einen geradlinigen Laser-Lichtstrahl 10 aus, der in der gewünschten Weise fokussiert ist. Dieser Lichtstrahl 10 trifft nun zunächst auf den Beginn des Spiegelbandes 16 und wird von dort auf den Rezeptor 18 reflektiert. Im nächsten Moment dreht das Umlenkelement 14 um einige Winkelgrade voran mit der Folge, dass der nun ankommende Lichtstrahl 10 auf einen benachbarten Punkt des Rezeptors 18 abgelenkt wird. Durch weiteres Drehen des Umlenkelementes 14 wird somit eine gesamte Zeile auf dem lichtempfindlichen Reflektor 18 belichtet. Dadurch ist die Länge des Spiegelbandes 16 so ausgelegt, dass mit einer Umdrehung des Umlenkelementes 14 eine ganze Zeile des Rezeptors 18 erfasst wird. Nachdem der Lichtstrahl 10 am Ende des Spiegelbandes 16 angelangt ist, springt das Spiegelband 16 im nächsten Moment an seinen Anfang und der Rezeptor 18 rückt auf die nächste Zeile vor, so dass nun der Lichtstrahl 10 erneut auf den Beginn des Spiegelbandes 16 auftrifft und auf die nächste Zeile des Rezeptors 18 reflektiert wird. Dieser Vorgang ist beliebig oft wiederholbar, so dass beliebig viele Zeilen des Rezeptors 18 auf diese Art belichtet werden können.

In der in 2 dargestellten zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung ist der Rezeptor 18 gegenüber der Längsachse 20 des Umlenkelementes 14 geneigt angeordnet. Der von der Längsachse 20 und dem Rezeptor 18 eingeschlossene Winkel α beträgt zwischen 0 ° und 80 °, wobei der Winkel ? vorzugsweise wie folgt einzustellen ist:
Je nach Anordnung der Lichtquelle 12 des Umlenkelementes 14 und des Rezeptors 18 sollte erreicht werden, dass der Lichtstrahl 10 auf seinem Weg von der Lichtquelle 12 zum Rezeptor 18 stets den gleichen Weg zurücklegt. Wird also der Abstand von der Lichtquelle 12 zum momentanen Punkt auf dem Spiegelband größer, so sollte sich der Abstand vom Spiegelband 16 zum Rezeptor 18 entsprechend verringern. Hierdurch wird erreicht, dass der einmal fokussierte Lichtstrahl 10 aufgrund des konstanten Weges stets fokussiert am Rezeptor eintrifft, ohne dass zusätzliche optische Geräte oder Linsen eingesetzt werden brauchen. Letzteres führt zu einer Verringerung der Energieverluste des Lichtstrahles und somit zu einer schnelleren Belichtung des lichtempfindlichen Rezeptors 18.

In der in 3 dargestellten dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung ist ein auf dem Umlenkelement 24 angebrachtes Spielband 26 lediglich um 359 ° wendelförmig angebracht.

Bei 360° ist ein separater Spiegel 28 ebenfalls radial abstehend angebracht, der den ankommenden Lichtstrahl 10 nicht auf den Rezeptor 18 ablenkt, sondern auf einen neben dem Rezeptor 18 angeordneten Sensor 30. Mit dieser Technik erkennt das System das Ende der jeweiligen Druckzeile und kann somit das auf dem Rezeptor 18 befindliche fotoempfindliche Material definiert vorantreiben, so dass passgenau im nächsten Moment mit Beginn der neuen Zeile der entsprechende Vorschub auf dem lichtempfindlichen Material abgeschlossen ist. Hierdurch wird eine sehr viel größere Präzision beim Zeilenumbruch erreicht.

10: Lichtstrahl
12: Lichtquelle
14: Umlenkelement
16: Spiegelband
18: Rezeptor
20: Längsachse
24: Umlenkelement
26: Spiegelband
28: Spiegel
30: Sensor

Claims

Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung, insbesondere für Laserdrucker, Kopierer oder dergleichen, mit einer Lichtquelle (12), mit einem um eine Längsachse (20) rotierbar gelagerten Umlenkelement (14) und mit einem lichtempfindlichen Rezeptor (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (20) des Umlenkelementes (14) im wesentlichen parallel zum ankommenden Lichtstrahl (10) ausgerichtet ist und dass am Umlenkelement (14) ein radial abstehendes Spiegelband (16) angeordnet ist.
Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiegelband (16) wendelförmig umlaufend um das Umlenkelement (14) angeordnet ist.
Ablenkvorrichtung nach wenigsten einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiegelband (24) wendelförmig um 359° das Umlenkelement (24) umläuft und dass bei 360° ein separater Spiegel (28) vorhanden ist, der den ankommenden Lichtstrahl auf einem Sensor (30) spiegelt.
Ablenkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (20) des Umlenkelementes (14) mit dem Rezeptor (18) einen Winkel α, einnimmt, wobei α größer als 0° und kleiner als 80 ° ist.
Ablenkvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α so gewählt ist, dass der vom Lichtstrahl (10) zurückgelegte Weg von der Lichtquelle (12) zum Rezeptor (18) konstant ist.