JP2001033719A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JP2001033719A JP2001033719A JP11202435A JP20243599A JP2001033719A JP 2001033719 A JP2001033719 A JP 2001033719A JP 11202435 A JP11202435 A JP 11202435A JP 20243599 A JP20243599 A JP 20243599A JP 2001033719 A JP2001033719 A JP 2001033719A
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- light source
- light
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/47—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
- B41J2/471—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
- B41J2/473—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror using multiple light beams, wavelengths or colours
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数ビーム走査方式を用いる光走査装置で、
ビーム数を増大させるとそれにともなって光学系の装
置コストが上がり、高速機や、高精細機になり、複数ビ
ーム数が多くなるにつれ、装置コストが上がってしま
う。 【課題を解決するための手段】 複数個の光ビーム発生
手段と、この発生手段から出射したビーム光を偏向走査
する回転多面鏡とＦθレンズからなる光走査装置におい
て、複数個の光ビーム発生手段の並びを２次元的に格子
状に配列している。
ビーム数を増大させるとそれにともなって光学系の装
置コストが上がり、高速機や、高精細機になり、複数ビ
ーム数が多くなるにつれ、装置コストが上がってしま
う。 【課題を解決するための手段】 複数個の光ビーム発生
手段と、この発生手段から出射したビーム光を偏向走査
する回転多面鏡とＦθレンズからなる光走査装置におい
て、複数個の光ビーム発生手段の並びを２次元的に格子
状に配列している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ、コピー装置などに使用される光走査装置に関する
ものであり、特に複数のビームを同時に走査する光走査
装置に関するものである。
ンタ、コピー装置などに使用される光走査装置に関する
ものであり、特に複数のビームを同時に走査する光走査
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームプリンタで高速印刷や高ド
ット密度印刷を行なうためには、単位時間当たりの走査
回数の増大が必要である。
ット密度印刷を行なうためには、単位時間当たりの走査
回数の増大が必要である。
【０００３】繰り返し走査線数の増大のためには、回転
多面鏡の回転数の増加や、ミラー面数の増加によって
も、ある程度までは可能であるが限界がある。そこで一
度に多数本のレーザビームを走査する複数ビーム走査方
式が有効であることが、従来からよく知られている。
多面鏡の回転数の増加や、ミラー面数の増加によって
も、ある程度までは可能であるが限界がある。そこで一
度に多数本のレーザビームを走査する複数ビーム走査方
式が有効であることが、従来からよく知られている。
【０００４】たとえば、単一のレーザ光源から複数のレ
ーザビームに分離して、それぞれを出力パターン信号で
変調して単一の回転多面鏡特徴とするＦθレンズを介し
て走査面上を同時に走査する方式（特開昭６２−２３９
１１９）や、個々に変調可能な半導体レーザ素子を複数
個アレー状に配列し、それぞれの出射光を単一のコリメ
ータレンズで平行光とし、回転多面鏡とＦθレンズを介
して走査面上を複数本のレーザビームで同時に走査する
方式（特公昭６０−３３０１９）などがある。しかしな
がら、これらの複数ビーム走査光学系では、ビーム数が
増大した場合については考慮されていない。
ーザビームに分離して、それぞれを出力パターン信号で
変調して単一の回転多面鏡特徴とするＦθレンズを介し
て走査面上を同時に走査する方式（特開昭６２−２３９
１１９）や、個々に変調可能な半導体レーザ素子を複数
個アレー状に配列し、それぞれの出射光を単一のコリメ
ータレンズで平行光とし、回転多面鏡とＦθレンズを介
して走査面上を複数本のレーザビームで同時に走査する
方式（特公昭６０−３３０１９）などがある。しかしな
がら、これらの複数ビーム走査光学系では、ビーム数が
増大した場合については考慮されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例では、複
数のビームを1列にならべている。そのため、ビーム数
が増大した場合は、回転多面鏡へ導入するための光学系
のレンズ周辺部で光がけられてしまったり、レンズ収差
の影響により良好なビームスポットを所定の場所へ結像
させることが出来なくなってくるなどの課題があった。
数のビームを1列にならべている。そのため、ビーム数
が増大した場合は、回転多面鏡へ導入するための光学系
のレンズ周辺部で光がけられてしまったり、レンズ収差
の影響により良好なビームスポットを所定の場所へ結像
させることが出来なくなってくるなどの課題があった。
【０００６】たとえばコリメータレンズについて例を示
す。図２のように光源１が２つ、距離Ｐで並んでおり、
光源アレイ３を構成し、べース４でまとめられている場
合、コリメータレンズのイメージサークル２の大きさは
Ｐ＋α程度以上あれば問題無かった。αは余裕のための
スペースである。しかし、光源数が３になると、コリメ
ータレンズのイメージサークル２は図３のように２Ｐ＋
αまでの大きな領域を必要とする。さらに、図４のよう
に、光源数がｎ個になる場合、コリメータレンズのイメ
ージサークル２は（ｎ−１）Ｐ＋αまで必要になる。こ
の場合ｎが大きくなるとそれにともなってイメージサー
クルの大きなコリメータレンズが必要となる。そのた
め、イメージサークルの大きなすなわち高価なコリメー
タレンズを用いなければならないので、装置全体の価格
が上昇してしまい課題となっていた。
す。図２のように光源１が２つ、距離Ｐで並んでおり、
光源アレイ３を構成し、べース４でまとめられている場
合、コリメータレンズのイメージサークル２の大きさは
Ｐ＋α程度以上あれば問題無かった。αは余裕のための
スペースである。しかし、光源数が３になると、コリメ
ータレンズのイメージサークル２は図３のように２Ｐ＋
αまでの大きな領域を必要とする。さらに、図４のよう
に、光源数がｎ個になる場合、コリメータレンズのイメ
ージサークル２は（ｎ−１）Ｐ＋αまで必要になる。こ
の場合ｎが大きくなるとそれにともなってイメージサー
クルの大きなコリメータレンズが必要となる。そのた
め、イメージサークルの大きなすなわち高価なコリメー
タレンズを用いなければならないので、装置全体の価格
が上昇してしまい課題となっていた。
【０００７】また、図５に示すように、コリメータレン
ズから出た後の光も、光源数ｎが大きくなるにつれひろ
がってしまう。このため、図5に示すように、回転多面
鏡１４への光を導くためのレンズ系１２、１３などを大
きなレンズにする必要があった。図5の９は従来の手段
による1列に並んだ光源を示している。この図の場合は
９ビームの場合を示している。
ズから出た後の光も、光源数ｎが大きくなるにつれひろ
がってしまう。このため、図5に示すように、回転多面
鏡１４への光を導くためのレンズ系１２、１３などを大
きなレンズにする必要があった。図5の９は従来の手段
による1列に並んだ光源を示している。この図の場合は
９ビームの場合を示している。
【０００８】以上のようなことから、複数ビーム走査方
式でビーム数ｎを増大させても、光学系の装置コストが
上がらないような構成の光走査装置が必要とされ、望ま
れていた。
式でビーム数ｎを増大させても、光学系の装置コストが
上がらないような構成の光走査装置が必要とされ、望ま
れていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明では、複数個の光ビーム発生手段と、この発生手
段から出射したビーム光を偏向走査する回転多面鏡とＦ
θレンズからなる光走査装置において、複数個の光ビー
ム発生手段の並びを２次元的に格子状に配列している。
この光走査装置において、走査方向の並びの光源数を
Ｎ、走査方向の光源間隔をＡ、副走査方向の光源間隔を
Ｂとすると、式（１）を満たすθだけ走査方向に対し、
並んでいる光源を傾けることで走査間隔を一定にするこ
とができる。
本発明では、複数個の光ビーム発生手段と、この発生手
段から出射したビーム光を偏向走査する回転多面鏡とＦ
θレンズからなる光走査装置において、複数個の光ビー
ム発生手段の並びを２次元的に格子状に配列している。
この光走査装置において、走査方向の並びの光源数を
Ｎ、走査方向の光源間隔をＡ、副走査方向の光源間隔を
Ｂとすると、式（１）を満たすθだけ走査方向に対し、
並んでいる光源を傾けることで走査間隔を一定にするこ
とができる。
【００１０】tanθ＝Ｂ／ＮＡ ・・・・（１） また、光源の走査方向の間隔をＡ、光源を走査面上に結
像させたときの光学系倍率をＭ、走査面上での走査間隔
をＬ、光源の傾け角をθとすると式（２）を満たすこと
で、走査間隔を所定の大きさにすることができる。
像させたときの光学系倍率をＭ、走査面上での走査間隔
をＬ、光源の傾け角をθとすると式（２）を満たすこと
で、走査間隔を所定の大きさにすることができる。
【００１１】Ｌ＝ＡＭsinθ ・・・・（２） そのために、この光走査装置において、回転多面鏡と光
源との間に一式のズームレンズを配置し、光学系倍率Ｍ
を変えられるようにしている。
源との間に一式のズームレンズを配置し、光学系倍率Ｍ
を変えられるようにしている。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施例の全体図を図1に
示す。またその光源部分の詳細を図６に示す。図６では
光源１が9個走査方向に3列、副走査方向に3列並んでい
る例を示している。このときの光源1は2次元の格子状の
並びをしており、ベース１０上に配置されている。走査
方向光源間距離をA、副走査方向光源間距離をＢとして
いる。この光源から発生したビーム光はコリメータレン
ズ１１を通り平行光にされる。そのあと、レンズ群１２
を通り所定のビーム幅に変換される。このあと回転多面
鏡１４の面倒れ補正用に入れているシリンドリカルレン
ズ１３を通り、回転多面鏡１４によって偏向走査され
る。偏向走査された光はFθレンズ１５によって感光体
１６上にスポット群１７のように結像され走査される。
このとき光源1はスポット群１７による走査ピッチが等
間隔になるように図７に示す角度θだけ傾けて走査すれ
ばよい。
示す。またその光源部分の詳細を図６に示す。図６では
光源１が9個走査方向に3列、副走査方向に3列並んでい
る例を示している。このときの光源1は2次元の格子状の
並びをしており、ベース１０上に配置されている。走査
方向光源間距離をA、副走査方向光源間距離をＢとして
いる。この光源から発生したビーム光はコリメータレン
ズ１１を通り平行光にされる。そのあと、レンズ群１２
を通り所定のビーム幅に変換される。このあと回転多面
鏡１４の面倒れ補正用に入れているシリンドリカルレン
ズ１３を通り、回転多面鏡１４によって偏向走査され
る。偏向走査された光はFθレンズ１５によって感光体
１６上にスポット群１７のように結像され走査される。
このとき光源1はスポット群１７による走査ピッチが等
間隔になるように図７に示す角度θだけ傾けて走査すれ
ばよい。
【００１３】光源１の走査方向の並びの数をＮ、隣接す
る光源の走査方向距をＡ、隣接する光源１の副走査方向
距離をＢとすれば、これらの関係式は式（１）のように
なり、この式からθを求めることができる。
る光源の走査方向距をＡ、隣接する光源１の副走査方向
距離をＢとすれば、これらの関係式は式（１）のように
なり、この式からθを求めることができる。
【００１４】tanθ＝Ｂ／ＮＡ ・・・・（１） 例えば、Ｎ＝３、Ａ＝１００(μｍ）、Ｂ＝１００（μ
ｍ）とした図6、図7に示す実施例の場合、tanθ＝１／
３より、θ＝18.4349度と求められる。この条件は、図7
に示すスポット、21、22、23、24、25、２６、２７、２
８、２９がこの番号の小さい順に走査するために必要な
条件である。傾きが、このθから大きく外れると、その
場合例えば、スポット２３とスポット24の走査順番が逆
になり、正しい走査ができなくなってしまうので、θは
適正に定める必要がある。以上により、走査間隔はそれ
ぞれ均等にすることができる。次に、図７に示すＬで示
される走査間隔について説明する。
ｍ）とした図6、図7に示す実施例の場合、tanθ＝１／
３より、θ＝18.4349度と求められる。この条件は、図7
に示すスポット、21、22、23、24、25、２６、２７、２
８、２９がこの番号の小さい順に走査するために必要な
条件である。傾きが、このθから大きく外れると、その
場合例えば、スポット２３とスポット24の走査順番が逆
になり、正しい走査ができなくなってしまうので、θは
適正に定める必要がある。以上により、走査間隔はそれ
ぞれ均等にすることができる。次に、図７に示すＬで示
される走査間隔について説明する。
【００１５】走査間隔Ｌは、例えば600dpiでは42.3(μ
m）1200dpiでは21.2(μm）である。光学系の倍率をＭ走
査線間隔をＬ、光源の走査方向間隔をＡ、光源及び光源
の結像スポットの配列の傾きをθとすると、式（２）を
満たすことにより、走査間隔Ｌを所定の値にできる。
m）1200dpiでは21.2(μm）である。光学系の倍率をＭ走
査線間隔をＬ、光源の走査方向間隔をＡ、光源及び光源
の結像スポットの配列の傾きをθとすると、式（２）を
満たすことにより、走査間隔Ｌを所定の値にできる。
【００１６】Ｌ＝ＡＭsinθ・・・・（２） θは式（１）により決定されるので、Ｍ及びＡを適正な
値にすることで、走査間隔Ｌを適正にできる。例えば、
1200dpiの場合、Ｌ＝21.2(μm）でＭ＝2倍とすればＡ＝
33.52(μｍ）と求められる。逆にＡ＝100(μｍ）であれ
ば、Ｍ＝0.67倍にすればよい。Ａは光源製造時に決定し
てしまうので、走査間隔の調整にはＭを変えるのが最も
効果的である。この方法として、図１に示すレンズ群１
２の焦点距離を変えることで光学系の倍率Ｍを変えるこ
とができる。すなわちレンズ群１２をズームレンズにす
れば光学系倍率Ｍを変えることができ、走査間隔Ｌの調
整補正に用いることができる。
値にすることで、走査間隔Ｌを適正にできる。例えば、
1200dpiの場合、Ｌ＝21.2(μm）でＭ＝2倍とすればＡ＝
33.52(μｍ）と求められる。逆にＡ＝100(μｍ）であれ
ば、Ｍ＝0.67倍にすればよい。Ａは光源製造時に決定し
てしまうので、走査間隔の調整にはＭを変えるのが最も
効果的である。この方法として、図１に示すレンズ群１
２の焦点距離を変えることで光学系の倍率Ｍを変えるこ
とができる。すなわちレンズ群１２をズームレンズにす
れば光学系倍率Ｍを変えることができ、走査間隔Ｌの調
整補正に用いることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数ビー
ム光源の実装密度を上げることができるので、コリメー
タレンズ等のイメージサークルを有効に使える。そのた
め、従来と同等のイメージサークルの大きさのコリメー
タレンズを用いてもビーム数を従来の２乗程度まで多く
実装する事ができるので、低価格で高性能な光走査装置
を得ることが可能となる。
ム光源の実装密度を上げることができるので、コリメー
タレンズ等のイメージサークルを有効に使える。そのた
め、従来と同等のイメージサークルの大きさのコリメー
タレンズを用いてもビーム数を従来の２乗程度まで多く
実装する事ができるので、低価格で高性能な光走査装置
を得ることが可能となる。
【図１】 本発明の実施例である。
【図２】 従来の光源の例である。
【図３】 本発明の従来例を説明するための図である。
【図４】 本発明の従来例を説明するための図である。
【図５】 従来の光学系である。
【図６】 本発明の光源である。
【図７】 本発明の光源を用いたときのスポットの図で
ある。
ある。
１は光源、２はコリメータレンズのイメージサークル、
３はマルチ光源ユニット、４はベース、９、１０はマル
チビーム光源、１１はコリメータレンズ、１２はレンズ
群、１３はシリンドリカルレンズ、１４は回転多面鏡、
１５はＦθレンズ、１６は感光体、１７、１８はビーム
スポット群、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２
７、２８、２９は走査面上のビームスポットを示す。
３はマルチ光源ユニット、４はベース、９、１０はマル
チビーム光源、１１はコリメータレンズ、１２はレンズ
群、１３はシリンドリカルレンズ、１４は回転多面鏡、
１５はＦθレンズ、１６は感光体、１７、１８はビーム
スポット群、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２
７、２８、２９は走査面上のビームスポットを示す。
Claims (3)
- 【請求項１】 複数個の光ビーム発生手段と、この発生
手段から出射したビーム光を偏向走査する回転多面鏡と
Ｆθレンズからなる光走査装置において、面上に格子状
に配列した複数個の光ビーム発生手段を設け、走査方向
の並びの光源数をＮ、走査方向の光源間隔をＡ、副走査
方向の光源間隔をＢとすると、式（１）を満たすθだけ
走査方向に対し並んでいる光源を傾けることを特徴とす
る光走査装置。 tanθ＝Ｂ／ＮＡ ・・・・（１） - 【請求項２】 複数個の光ビーム発生手段と、この発生
手段から出射したビーム光を偏向走査する回転多面鏡と
Ｆθレンズからなる光走査装置において、面上に格子状
に配列した複数個の光ビーム発生手段を設け、光源の走
査方向の間隔をＡ、光源を走査面上に結像させたときの
光学系倍率をＭ、走査面上での走査間隔をＬ、光源の傾
け角をθとすると式（２）を満たすことを特徴とする光
走査装置。 Ｌ＝ＡＭsinθ ・・・・（２） - 【請求項３】 回転多面鏡と光源との間に一式のズーム
レンズを配置することを特徴とする請求項１乃至２記載
の光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11202435A JP2001033719A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11202435A JP2001033719A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001033719A true JP2001033719A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16457483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11202435A Pending JP2001033719A (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001033719A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1832388A1 (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-12 | INDO International S.A. | Equipment for capturing the contour, markings, bores, millings and etchings of an ophthalmic lens or template lens for glasses |
| JP2008076712A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Fuji Xerox Co Ltd | 光走査装置及び光線ピッチ調整方法。 |
| US8310517B2 (en) | 2009-06-15 | 2012-11-13 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and image forming apparatus |
| JP2018197742A (ja) * | 2017-04-10 | 2018-12-13 | ジック アーゲー | 光電センサ及び物体検出方法 |
-
1999
- 1999-07-16 JP JP11202435A patent/JP2001033719A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1832388A1 (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-12 | INDO International S.A. | Equipment for capturing the contour, markings, bores, millings and etchings of an ophthalmic lens or template lens for glasses |
| JP2008076712A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Fuji Xerox Co Ltd | 光走査装置及び光線ピッチ調整方法。 |
| US8310517B2 (en) | 2009-06-15 | 2012-11-13 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and image forming apparatus |
| JP2018197742A (ja) * | 2017-04-10 | 2018-12-13 | ジック アーゲー | 光電センサ及び物体検出方法 |
| US10948574B2 (en) | 2017-04-10 | 2021-03-16 | Sick Ag | Optoelectronic sensor and method for detecting an object |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050311 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080319 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080806 |