JP2002244070A - 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回折面によって生じる不要回折光の迷光の結
像状態を被走査面上でピンぼけ状態にすることにより、
該不要回折光の迷光により生じる画像の劣化を防止し、
クリアで鮮明なる画像を得ることができる走査光学装置
及びそれを用いた画像形成装置を得ること。 【解決手段】 光源手段から射出された少なくとも１つ
の光束を偏向手段により偏向し、偏向手段により偏向さ
れた光束を少なくとも１面に回折面を有する結像手段に
より被走査面上に結像させ、光束で被走査面上を走査す
る際、被走査面上において回折面で回折される回折光の
うち、被走査面上にスポットを形成させる為に使用する
次数の回折光に対して，他の次数の不要回折光のうち、
結像手段の屈折面で表面反射して被走査面に入射したと
きの不要回折光の迷光の広がりが、主走査方向よりも副
走査方向の方が広くなるようにしていること。
像状態を被走査面上でピンぼけ状態にすることにより、
該不要回折光の迷光により生じる画像の劣化を防止し、
クリアで鮮明なる画像を得ることができる走査光学装置
及びそれを用いた画像形成装置を得ること。 【解決手段】 光源手段から射出された少なくとも１つ
の光束を偏向手段により偏向し、偏向手段により偏向さ
れた光束を少なくとも１面に回折面を有する結像手段に
より被走査面上に結像させ、光束で被走査面上を走査す
る際、被走査面上において回折面で回折される回折光の
うち、被走査面上にスポットを形成させる為に使用する
次数の回折光に対して，他の次数の不要回折光のうち、
結像手段の屈折面で表面反射して被走査面に入射したと
きの不要回折光の迷光の広がりが、主走査方向よりも副
走査方向の方が広くなるようにしていること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は走査光学装置及びそ
れを用いた画像形成装置に関し、特に光源手段から光変
調され出射した少なくとも１つの光束を回転多面鏡等よ
り成る偏向手段で反射偏向（偏向走査）させた後、少な
くとも１つの回折面を有する結像手段を介して被走査面
上を光走査して画像情報を記録するようにした、例えば
電子写真プロセスを有するレーザービームプリンターや
デジタル複写機等の装置に好適なものである。
れを用いた画像形成装置に関し、特に光源手段から光変
調され出射した少なくとも１つの光束を回転多面鏡等よ
り成る偏向手段で反射偏向（偏向走査）させた後、少な
くとも１つの回折面を有する結像手段を介して被走査面
上を光走査して画像情報を記録するようにした、例えば
電子写真プロセスを有するレーザービームプリンターや
デジタル複写機等の装置に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりレーザービームプリンター（Ｌ
ＢＰ）等の走査光学装置においては画像信号に応じて光
源手段から光変調され出射した光束を、例えば回転多面
鏡（ポリゴンミラー）より成る光偏向器により周期的に
偏向させ、ｆθ特性を有する結像手段によって感光性の
記録媒体（感光ドラム）面上にスポット状に集束させ、
その面上を光走査して画像記録を行っている。
ＢＰ）等の走査光学装置においては画像信号に応じて光
源手段から光変調され出射した光束を、例えば回転多面
鏡（ポリゴンミラー）より成る光偏向器により周期的に
偏向させ、ｆθ特性を有する結像手段によって感光性の
記録媒体（感光ドラム）面上にスポット状に集束させ、
その面上を光走査して画像記録を行っている。
【０００３】更に結像手段（走査光学手段）の一部に回
折面を有する走査光学装置が、例えば特開平１０−６８
９０３号公報などで種々と提案されている。特開平１０
−６８９０３号公報では結像手段に屈折部（屈折面）と
回折部（回折面）とを有する光学素子を用いており、こ
の屈折部と回折部とのパワーを所望の条件を満たすよう
に設定することにより、走査光学装置の温度変動に伴う
主走査方向の倍率変化及びピント変化が、該結像手段の
屈折部と回折部とのパワー変化と、光源手段である半導
体レーザーの波長変動により補正されるようにしてい
る。このことにより温度が変動した場合でも、高精細な
画像を得ることが可能になる。
折面を有する走査光学装置が、例えば特開平１０−６８
９０３号公報などで種々と提案されている。特開平１０
−６８９０３号公報では結像手段に屈折部（屈折面）と
回折部（回折面）とを有する光学素子を用いており、こ
の屈折部と回折部とのパワーを所望の条件を満たすよう
に設定することにより、走査光学装置の温度変動に伴う
主走査方向の倍率変化及びピント変化が、該結像手段の
屈折部と回折部とのパワー変化と、光源手段である半導
体レーザーの波長変動により補正されるようにしてい
る。このことにより温度が変動した場合でも、高精細な
画像を得ることが可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】結像手段に屈折面と回
折面とを有する光学素子の回折面は、使用する次数の回
折光（使用回折光）として通常１次の回折光が最大強度
となるような格子形状にて構成されている。このとき回
折面で回折されるの回折光のうち、被走査面上にスポッ
トを形成させる為に使用する次数の回折光に対して他の
次数の不要（高次）回折光は微量となる。しかしながら
像高により回折面への入射角が変化する走査光学装置で
は、この不要回折光は像高により増減する。又実際の製
造においても理想的な回折格子形状に対して製造誤差を
生じるので不要回折光が増大することもある。
折面とを有する光学素子の回折面は、使用する次数の回
折光（使用回折光）として通常１次の回折光が最大強度
となるような格子形状にて構成されている。このとき回
折面で回折されるの回折光のうち、被走査面上にスポッ
トを形成させる為に使用する次数の回折光に対して他の
次数の不要（高次）回折光は微量となる。しかしながら
像高により回折面への入射角が変化する走査光学装置で
は、この不要回折光は像高により増減する。又実際の製
造においても理想的な回折格子形状に対して製造誤差を
生じるので不要回折光が増大することもある。
【０００５】このような増大した不要回折光が被走査面
上に入射すると迷光としてフレアーとなり、画質に悪影
響を及ぼす要因となる。
上に入射すると迷光としてフレアーとなり、画質に悪影
響を及ぼす要因となる。
【０００６】さらに、このような回折光学素子を含めた
走査光学装置の結像手段（走査レンズ系）は、一般には
プラスチックレンズで生産され、技術的、コスト的にも
問題が多いことから、屈折面に施す反射防止コートを省
略する傾向にある。このため、回折面で生じる不要な反
射回折光が、反射防止コートを省略したプラスチックレ
ンズの屈折面で反射して被走査面上に入射し、不要回折
光の迷光としてゴーストとなるという問題点がある。
走査光学装置の結像手段（走査レンズ系）は、一般には
プラスチックレンズで生産され、技術的、コスト的にも
問題が多いことから、屈折面に施す反射防止コートを省
略する傾向にある。このため、回折面で生じる不要な反
射回折光が、反射防止コートを省略したプラスチックレ
ンズの屈折面で反射して被走査面上に入射し、不要回折
光の迷光としてゴーストとなるという問題点がある。
【０００７】この様子を図８、図９を用いて説明する。
【０００８】図８は従来の走査光学装置の主走査方向の
要部断面図（主走査断面図）である。
要部断面図（主走査断面図）である。
【０００９】同図において光源手段９１から出射した発
散光束はコリメーターレンズ９２により略平行光束とさ
れ、絞り９３によって該光束を制限して副走査方向にの
み所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ９４に入
射している。シリンドリカルレンズ９４に入射した略平
行光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で
射出する。また副走査断面内においては集束してポリゴ
ンミラーから成る光偏向器９５の偏向面（反射面）９５
ａにほぼ線像として結像している。
散光束はコリメーターレンズ９２により略平行光束とさ
れ、絞り９３によって該光束を制限して副走査方向にの
み所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ９４に入
射している。シリンドリカルレンズ９４に入射した略平
行光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で
射出する。また副走査断面内においては集束してポリゴ
ンミラーから成る光偏向器９５の偏向面（反射面）９５
ａにほぼ線像として結像している。
【００１０】そして光偏向器により反射偏向された光束
１５（１５Ｐ、１５Ｕ、１５Ｌ）は屈折光学素子８１と
回折光学素子８２とからなる結像手段（走査レンズ系）
８５に入射される。同図では光偏向器９５側から順にプ
ラスチックトーリックレンズ８１、長尺の回折光学素子
８２を配置している。長尺の回折光学素子８２は射出成
形により製作されたプラスチック製である。これらの光
学素子は共に主走査方向と副走査方向とに異なるパワー
を有しており、光偏向器９５からの光束を被走査面９６
上に結像させるとともに光偏向器９５の偏向面（ミラー
面）の倒れを補正している。そして結像手段８５から出
射した光束は被走査面９６上に結像し、光偏向器９５を
矢印Ａ方向に回転させることによって該被走査面９６上
を矢印Ｂ方向（主走査方向）に光走査して画像情報の記
録を行なっている。
１５（１５Ｐ、１５Ｕ、１５Ｌ）は屈折光学素子８１と
回折光学素子８２とからなる結像手段（走査レンズ系）
８５に入射される。同図では光偏向器９５側から順にプ
ラスチックトーリックレンズ８１、長尺の回折光学素子
８２を配置している。長尺の回折光学素子８２は射出成
形により製作されたプラスチック製である。これらの光
学素子は共に主走査方向と副走査方向とに異なるパワー
を有しており、光偏向器９５からの光束を被走査面９６
上に結像させるとともに光偏向器９５の偏向面（ミラー
面）の倒れを補正している。そして結像手段８５から出
射した光束は被走査面９６上に結像し、光偏向器９５を
矢印Ａ方向に回転させることによって該被走査面９６上
を矢印Ｂ方向（主走査方向）に光走査して画像情報の記
録を行なっている。
【００１１】同図において長尺の回折光学素子８２は入
射面８３が屈折面、出射面８４が回折面（回折格子面）
で構成されている。光偏向器９５で反射偏向された光束
１５（１５Ｐ、１５Ｕ、１５Ｌ）のうち大部分は使用回
折光（通常は＋１次回折光）として被走査面９６上に結
像され、ビームスポット（不図示）を形成する。
射面８３が屈折面、出射面８４が回折面（回折格子面）
で構成されている。光偏向器９５で反射偏向された光束
１５（１５Ｐ、１５Ｕ、１５Ｌ）のうち大部分は使用回
折光（通常は＋１次回折光）として被走査面９６上に結
像され、ビームスポット（不図示）を形成する。
【００１２】ところが光偏向器９５で反射偏向された光
束１５（１５Ｐ、１５Ｕ、１５Ｌ）のうち一部は不要な
高次の回折光になる。そのうち回折面８４で回折される
６次の反射回折光（反射６次回折光）になるものに注目
する。
束１５（１５Ｐ、１５Ｕ、１５Ｌ）のうち一部は不要な
高次の回折光になる。そのうち回折面８４で回折される
６次の反射回折光（反射６次回折光）になるものに注目
する。
【００１３】同図において１６（１６Ｐ、１６Ｕ、１６
Ｌ）は反射６次回折光のうち、屈折面８３で表面反射
し、さらに回折面８４で使用回折光（通常は＋１次回折
光）として被走査面９６上に向かう光束（不要回折光の
迷光）である。同図ではこのような反射６次回折光が、
結像はしないものの被走査面９６上に不要回折光の迷光
として入射していることがわかる。
Ｌ）は反射６次回折光のうち、屈折面８３で表面反射
し、さらに回折面８４で使用回折光（通常は＋１次回折
光）として被走査面９６上に向かう光束（不要回折光の
迷光）である。同図ではこのような反射６次回折光が、
結像はしないものの被走査面９６上に不要回折光の迷光
として入射していることがわかる。
【００１４】次にこの反射６次回折光の迷光がどのよう
に被走査面上を走査するか図９を用いて説明する。同図
において横軸は本来のビームスポットが被走査面９６上
に到達する像高であり、縦軸はそのときの反射６次回折
光の迷光が被走査面９６上に到達する位置である。これ
によれば、本来のビームスポットが被走査面９６上を走
査していくと、それに応じて反射６次回折光の迷光も被
走査面９６上を走査するが、像高±８０ｍｍあたりで走
査速度が落ちることがわかる。これにより像高±８０ｍ
ｍあたりにはより多くの迷光が集まり、画質の劣化が顕
著になる。
に被走査面上を走査するか図９を用いて説明する。同図
において横軸は本来のビームスポットが被走査面９６上
に到達する像高であり、縦軸はそのときの反射６次回折
光の迷光が被走査面９６上に到達する位置である。これ
によれば、本来のビームスポットが被走査面９６上を走
査していくと、それに応じて反射６次回折光の迷光も被
走査面９６上を走査するが、像高±８０ｍｍあたりで走
査速度が落ちることがわかる。これにより像高±８０ｍ
ｍあたりにはより多くの迷光が集まり、画質の劣化が顕
著になる。
【００１５】フレアーやゴーストなどの迷光は被走査面
上の像を不鮮明にし、例えばレーザビームプリンタ（Ｌ
ＢＰ）では印字が不鮮明になるという問題になる。さら
に近年、中間調を持つ画像を表現する為、感光ドラムの
感度が向上する傾向にあり、迷光による画質の劣化は無
視できないものとなってきている。
上の像を不鮮明にし、例えばレーザビームプリンタ（Ｌ
ＢＰ）では印字が不鮮明になるという問題になる。さら
に近年、中間調を持つ画像を表現する為、感光ドラムの
感度が向上する傾向にあり、迷光による画質の劣化は無
視できないものとなってきている。
【００１６】本発明は回折面によって生じる不要回折光
の迷光の結像状態を被走査面上でピンぼけ状態にするこ
とにより、該不要回折光の迷光により生じる画像の劣化
を防止し、クリアで鮮明なる画像を得ることができる走
査光学装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的
とする。
の迷光の結像状態を被走査面上でピンぼけ状態にするこ
とにより、該不要回折光の迷光により生じる画像の劣化
を防止し、クリアで鮮明なる画像を得ることができる走
査光学装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的
とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の走査光
学装置は、光源手段から射出された少なくとも１つの光
束を偏向手段により偏向し、該偏向手段により偏向され
た光束を少なくとも１面に回折面を有する結像手段によ
り被走査面上に結像させ、該光束で該被走査面上を走査
する走査光学装置において、該被走査面上において該回
折面で回折される回折光のうち、該被走査面上にスポッ
トを形成させる為に使用する次数の回折光に対して、他
の次数の不要回折光のうち、該結像手段の屈折面で表面
反射して該被走査面に入射したときの不要回折光の迷光
の広がりが、主走査方向よりも副走査方向の方が広くな
るようにしていることを特徴としている。
学装置は、光源手段から射出された少なくとも１つの光
束を偏向手段により偏向し、該偏向手段により偏向され
た光束を少なくとも１面に回折面を有する結像手段によ
り被走査面上に結像させ、該光束で該被走査面上を走査
する走査光学装置において、該被走査面上において該回
折面で回折される回折光のうち、該被走査面上にスポッ
トを形成させる為に使用する次数の回折光に対して、他
の次数の不要回折光のうち、該結像手段の屈折面で表面
反射して該被走査面に入射したときの不要回折光の迷光
の広がりが、主走査方向よりも副走査方向の方が広くな
るようにしていることを特徴としている。
【００１８】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記不要回折光の迷光は、副走査断面内において前
記回折面と前記被走査面との間で一旦集光することを特
徴としている。
て、前記不要回折光の迷光は、副走査断面内において前
記回折面と前記被走査面との間で一旦集光することを特
徴としている。
【００１９】請求項３の発明は請求項１の発明におい
て、前記不要回折光の迷光は、前記回折面と前記被走査
面との間の光路内に配置された部材により制限されるこ
とを特徴としている。
て、前記不要回折光の迷光は、前記回折面と前記被走査
面との間の光路内に配置された部材により制限されるこ
とを特徴としている。
【００２０】請求項４の発明は請求項１の発明におい
て、 前記不要回折光の迷光の広がりは Φｓ／Φｍ＞Ｌｏ／Ｌｍ （但し、Φｓ：被走査面上での不要回折光の迷光の副走
査方向の広がり Φｍ：被走査面上での不要回折光の迷光の主走査方向の
広がり Ｌｍ ：不要回折光の迷光の走査幅 Ｌｏ ：有効走査幅） なる条件を満足することを特徴としている。
て、 前記不要回折光の迷光の広がりは Φｓ／Φｍ＞Ｌｏ／Ｌｍ （但し、Φｓ：被走査面上での不要回折光の迷光の副走
査方向の広がり Φｍ：被走査面上での不要回折光の迷光の主走査方向の
広がり Ｌｍ ：不要回折光の迷光の走査幅 Ｌｏ ：有効走査幅） なる条件を満足することを特徴としている。
【００２１】請求項５の発明は請求項１の発明におい
て、 前記使用する次数をｎ、前記他の次数をｍとしたとき、 ４≦ｍ／ｎ≦７ なる条件を満足することを特徴としている。
て、 前記使用する次数をｎ、前記他の次数をｍとしたとき、 ４≦ｍ／ｎ≦７ なる条件を満足することを特徴としている。
【００２２】請求項６の発明は請求項１の発明におい
て、 前記使用する次数の回折光は１次の透過回折光であり、
前記不要回折光は６次の反射回折光であることを特徴と
している。
て、 前記使用する次数の回折光は１次の透過回折光であり、
前記不要回折光は６次の反射回折光であることを特徴と
している。
【００２３】請求項７の発明の画像形成装置は、 請求項１乃至６の何れか１項に記載の走査光学装置と、
前記被走査面に配置された感光体と、前記走査光学装置
で走査された光束によって前記感光体上に形成された静
電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像された
トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたト
ナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを
特徴としている。
前記被走査面に配置された感光体と、前記走査光学装置
で走査された光束によって前記感光体上に形成された静
電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像された
トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたト
ナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを
特徴としている。
【００２４】請求項８の発明の画像形成装置は、 請求項１乃至６の何れか１項に記載の走査光学装置と、
外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換し
て前記走査光学装置に入力せしめるプリンタコントロー
ラとを有していることを特徴としている。
外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換し
て前記走査光学装置に入力せしめるプリンタコントロー
ラとを有していることを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】［実施形態１］図１は本発明の走
査光学装置の実施形態１の主走査方向の要部断面図（主
走査断面図）、図２は図１の主要部分の副走査方向の要
部断面図（副走査断面図）である。図３は不要回折光の
迷光１３の走査幅Ｌｍと有効走査幅Ｌｏとの関係を示し
た主走査断面図、図４は回折光学素子の回折面で生じた
不要回折光が屈折面で表面反射して不要回折光の迷光１
３として被走査面上に入射する様子を示した主走査断面
図である。
査光学装置の実施形態１の主走査方向の要部断面図（主
走査断面図）、図２は図１の主要部分の副走査方向の要
部断面図（副走査断面図）である。図３は不要回折光の
迷光１３の走査幅Ｌｍと有効走査幅Ｌｏとの関係を示し
た主走査断面図、図４は回折光学素子の回折面で生じた
不要回折光が屈折面で表面反射して不要回折光の迷光１
３として被走査面上に入射する様子を示した主走査断面
図である。
【００２６】尚、本明細書において光偏向器によって光
束が反射偏向（偏向走査）される方向を主走査方向、結
像手段の光軸及び主走査方向と直交する方向を副走査方
向と定義する。
束が反射偏向（偏向走査）される方向を主走査方向、結
像手段の光軸及び主走査方向と直交する方向を副走査方
向と定義する。
【００２７】図中、１は光源手段であり、単一の発光点
を有する半導体レーザーより成っている。２はコリメー
ターレンズであり、光源手段１から出射された発散光束
を略平行光束に変換している。３は開口絞りであり、通
過光束（光量）を制限している。４はシリンドリカルレ
ンズであり、副走査方向にのみ所定の屈折力を有してお
り、開口絞り３を通過した光束を副走査断面内で後述す
る光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像として結像させて
いる。
を有する半導体レーザーより成っている。２はコリメー
ターレンズであり、光源手段１から出射された発散光束
を略平行光束に変換している。３は開口絞りであり、通
過光束（光量）を制限している。４はシリンドリカルレ
ンズであり、副走査方向にのみ所定の屈折力を有してお
り、開口絞り３を通過した光束を副走査断面内で後述す
る光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像として結像させて
いる。
【００２８】尚、半導体レーザー１、コリメーターレン
ズ２、開口絞り３、そしてシリンドリカルレンズ４等の
各要素は入射光学手段の一要素を構成している。
ズ２、開口絞り３、そしてシリンドリカルレンズ４等の
各要素は入射光学手段の一要素を構成している。
【００２９】５は偏向手段としての例えばポリゴンミラ
ー（回転多面鏡）より成る光偏向器であり、モーター等
の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度
で回転している。
ー（回転多面鏡）より成る光偏向器であり、モーター等
の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度
で回転している。
【００３０】６はｆθ特性を有する結像手段（ｆθレン
ズ系）であり、光偏向器５側から順にプラスチック製の
トーリックレンズ６１、そして射出成形により製作され
たプラスチック製の長尺の回折光学素子６２を有してお
り、全系では主走査方向と副走査方向とで互いに異なる
所定の屈折力を有しており、光偏向器５によって反射偏
向（偏向走査）された画像情報に基づく光束を被走査面
９上に結像させ、かつ光偏向器５の偏向面５ａの面倒れ
を補正している。長尺の回折光学素子６２は入射面６３
が屈折面、出射面６４が回折面（回折格子面）で構成さ
れている。本実施形態での回折面のベース面は巨視的に
見て平面形状である。
ズ系）であり、光偏向器５側から順にプラスチック製の
トーリックレンズ６１、そして射出成形により製作され
たプラスチック製の長尺の回折光学素子６２を有してお
り、全系では主走査方向と副走査方向とで互いに異なる
所定の屈折力を有しており、光偏向器５によって反射偏
向（偏向走査）された画像情報に基づく光束を被走査面
９上に結像させ、かつ光偏向器５の偏向面５ａの面倒れ
を補正している。長尺の回折光学素子６２は入射面６３
が屈折面、出射面６４が回折面（回折格子面）で構成さ
れている。本実施形態での回折面のベース面は巨視的に
見て平面形状である。
【００３１】本実施形態では光偏向器５で反射偏向され
た光束１５（１５Ｐ、１５Ｕ、１５Ｌ）のうち大部分の
光束は回折面６４で使用する次数（通常は＋１次）の回
折光（使用回折光）１２（１２Ｐ、１２Ｕ、１２Ｌ）と
して回折されて被走査面９上に結像され、ビームスポッ
トを形成する。
た光束１５（１５Ｐ、１５Ｕ、１５Ｌ）のうち大部分の
光束は回折面６４で使用する次数（通常は＋１次）の回
折光（使用回折光）１２（１２Ｐ、１２Ｕ、１２Ｌ）と
して回折されて被走査面９上に結像され、ビームスポッ
トを形成する。
【００３２】ここで使用回折光とは回折面６４で回折さ
れる回折光のうち、被走査面９上にスポットを形成させ
る為に使用する回折光のことである。また使用する次数
の回折光に対して、他の次数の回折光を不要回折光と称
す。本実施形態における使用回折光は１次の透過回折光
であり、不要回折光の主たるものは６次の反射回折光
（反射６次回折光）である。
れる回折光のうち、被走査面９上にスポットを形成させ
る為に使用する回折光のことである。また使用する次数
の回折光に対して、他の次数の回折光を不要回折光と称
す。本実施形態における使用回折光は１次の透過回折光
であり、不要回折光の主たるものは６次の反射回折光
（反射６次回折光）である。
【００３３】７はスリット部材であり、回折面６４と被
走査面９との間の光路中に配置され、主走査方向に沿っ
て略平行に配置された細長い形状より成っている。
走査面９との間の光路中に配置され、主走査方向に沿っ
て略平行に配置された細長い形状より成っている。
【００３４】９は被走査面としての感光ドラム面、１０
は感光体（像担持体）である。
は感光体（像担持体）である。
【００３５】本実施形態において光源手段１から出射し
た発散光束はコリメーターレンズ２により略平行光束と
され、開口絞り３によって該光束を制限して副走査方向
にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ４に
入射している。シリンドリカルレンズ４に入射した略平
行光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で
射出する。また副走査断面内においては集束してポリゴ
ンミラーから成る光偏向器５の偏向面（反射面）５ａに
ほぼ線像として結像している。
た発散光束はコリメーターレンズ２により略平行光束と
され、開口絞り３によって該光束を制限して副走査方向
にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ４に
入射している。シリンドリカルレンズ４に入射した略平
行光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で
射出する。また副走査断面内においては集束してポリゴ
ンミラーから成る光偏向器５の偏向面（反射面）５ａに
ほぼ線像として結像している。
【００３６】そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向
された光束をｆθ特性を有する結像手段６を介して被走
査面としての感光ドラム面９上に導光し、該光偏向器５
を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム
面９上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に光走査して画像情
報の記録を行なっている。
された光束をｆθ特性を有する結像手段６を介して被走
査面としての感光ドラム面９上に導光し、該光偏向器５
を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム
面９上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に光走査して画像情
報の記録を行なっている。
【００３７】ここで光偏向器５で反射偏向された光束１
５の回折面６４で回折された回折光１２と不要回折光の
振る舞いについて図２及び図４を用いて説明する。
５の回折面６４で回折された回折光１２と不要回折光の
振る舞いについて図２及び図４を用いて説明する。
【００３８】同図において１３は回折面６４で回折され
た不要回折光（反射６次回折光）のうち、屈折面６３で
表面反射し、さらに回折面６４で使用回折光（通常は＋
１次回折光）として被走査面９上に向かう不要回折光の
迷光である。
た不要回折光（反射６次回折光）のうち、屈折面６３で
表面反射し、さらに回折面６４で使用回折光（通常は＋
１次回折光）として被走査面９上に向かう不要回折光の
迷光である。
【００３９】本実施形態では図２に示すように不要回折
光の迷光１３が副走査断面内において回折面６４と被走
査面９との間で一旦集光した後、被走査面である感光ド
ラム面９に対し集光せずに副走査方向にΦｓの幅に広が
ってピンぼけ状態で入射している。また図４に示すよう
に不要回折光の迷光１３が主走査断面内において回折面
６４と被走査面９との間で一旦集光した後、被走査面で
ある感光ドラム面９に対し集光せずに副走査方向にΦｍ
の幅に広がってピンぼけ状態で入射している。
光の迷光１３が副走査断面内において回折面６４と被走
査面９との間で一旦集光した後、被走査面である感光ド
ラム面９に対し集光せずに副走査方向にΦｓの幅に広が
ってピンぼけ状態で入射している。また図４に示すよう
に不要回折光の迷光１３が主走査断面内において回折面
６４と被走査面９との間で一旦集光した後、被走査面で
ある感光ドラム面９に対し集光せずに副走査方向にΦｍ
の幅に広がってピンぼけ状態で入射している。
【００４０】反射６次回折光の迷光が被走査面上をどの
ように走査するかは前記図９で説明した如くである。即
ち、図９において横軸は本来のビームスポットが被走査
面９上に到達する像高であり、縦軸はそのときの反射６
次回折光の迷光が被走査面９上に到達する位置である。
図９でわかるように本来のビームスポットが被走査面９
上を走査していくと、それに応じて反射６次回折光の迷
光も被走査面９上を走査し、その走査範囲は±８０ｍｍ
程度（走査幅Ｌｍ＝１６０）で有効走査範囲±１１０ｍ
ｍ（有効走査幅Ｌｏ＝２２０）の約７３％である。
ように走査するかは前記図９で説明した如くである。即
ち、図９において横軸は本来のビームスポットが被走査
面９上に到達する像高であり、縦軸はそのときの反射６
次回折光の迷光が被走査面９上に到達する位置である。
図９でわかるように本来のビームスポットが被走査面９
上を走査していくと、それに応じて反射６次回折光の迷
光も被走査面９上を走査し、その走査範囲は±８０ｍｍ
程度（走査幅Ｌｍ＝１６０）で有効走査範囲±１１０ｍ
ｍ（有効走査幅Ｌｏ＝２２０）の約７３％である。
【００４１】不要回折光の迷光の走査範囲が狭くなると
いうことは走査速度が遅くなること、還元すれば迷光の
エネルギー密度が増すことになる。
いうことは走査速度が遅くなること、還元すれば迷光の
エネルギー密度が増すことになる。
【００４２】そこで本実施形態では、回折光学素子６２
の屈折面６３の主走査方向及び副走査方向の曲率半径等
を適切に設定することにより、被走査面９に入射したと
きの不要回折光の迷光１３の広がり（大きさ）を、主走
査方向よりも副走査方向の方が広くなるように設定して
いる。即ち、本実施形態では、下記の条件式（１） Φｓ／Φｍ＞Ｌｏ／Ｌｍ ………（１） （但し、Φｓ：被走査面上での不要回折光の迷光の副走
査方向の広がり Φｍ：被走査面上での不要回折光の迷光の主走査方向の
広がり Ｌｍ ：不要回折光の迷光の走査幅 Ｌｏ ：有効走査幅） を満たすように結像手段６の副走査方向のパワー配置を
適時最適化に設定している。これにより本実施形態では
被走査面（感光ドラム面）９上において副走査方向にビ
ームを広げ、即ち不要回折光の迷光１３の結像状態を被
走査面９上でピンぼけ状態にすることにより、迷光のエ
ネルギー密度を低減させて、クリアで鮮明なる画像を得
ている。
の屈折面６３の主走査方向及び副走査方向の曲率半径等
を適切に設定することにより、被走査面９に入射したと
きの不要回折光の迷光１３の広がり（大きさ）を、主走
査方向よりも副走査方向の方が広くなるように設定して
いる。即ち、本実施形態では、下記の条件式（１） Φｓ／Φｍ＞Ｌｏ／Ｌｍ ………（１） （但し、Φｓ：被走査面上での不要回折光の迷光の副走
査方向の広がり Φｍ：被走査面上での不要回折光の迷光の主走査方向の
広がり Ｌｍ ：不要回折光の迷光の走査幅 Ｌｏ ：有効走査幅） を満たすように結像手段６の副走査方向のパワー配置を
適時最適化に設定している。これにより本実施形態では
被走査面（感光ドラム面）９上において副走査方向にビ
ームを広げ、即ち不要回折光の迷光１３の結像状態を被
走査面９上でピンぼけ状態にすることにより、迷光のエ
ネルギー密度を低減させて、クリアで鮮明なる画像を得
ている。
【００４３】具体的には図９から分かるように不要回折
光の迷光の主走査方向の広がりΦｍが高々８ｍｍ程度で
あるので、該不要回折光の迷光の副走査方向の広がりΦ
ｓをΦｓ＞１１（ｍｍ）となるように最適化すれば、Ｌ
ｏ／Ｌｍ＝１．３７であるので上記関係式（１）を満た
すことができる。
光の迷光の主走査方向の広がりΦｍが高々８ｍｍ程度で
あるので、該不要回折光の迷光の副走査方向の広がりΦ
ｓをΦｓ＞１１（ｍｍ）となるように最適化すれば、Ｌ
ｏ／Ｌｍ＝１．３７であるので上記関係式（１）を満た
すことができる。
【００４４】次に本実施形態において特に不要回折光と
して６次の反射回折光に注目する理由を述べる。回折面
６４のように光学素子の出射面に回折格子を形成する場
合、使用する透過回折光の次数をｎとすると、回折面６
４の格子高さｈは、通常使用する透過回折光の回折効率
が最大になるように設定される。具体的には光源の使用
波長λの整数倍の位相差がつくように格子高さｈを設定
すればよく、以下の式になる。
して６次の反射回折光に注目する理由を述べる。回折面
６４のように光学素子の出射面に回折格子を形成する場
合、使用する透過回折光の次数をｎとすると、回折面６
４の格子高さｈは、通常使用する透過回折光の回折効率
が最大になるように設定される。具体的には光源の使用
波長λの整数倍の位相差がつくように格子高さｈを設定
すればよく、以下の式になる。
【００４５】ｈ＝ｎλ／（Ｎ−１） ………（２） （但し、Ｎ：回折格子を構成する部材の使用波長λでの
屈折率） このとき回折面６４で生じる反射回折光でも同様に、使
用波長λの整数倍の位相差がついてしまう次数の反射回
折光が最大になってしまう。具体的には、そのような反
射回折光の次数をｍとすると、 ｈ＝ｍλ／（２Ｎ） …………（３） なる式を満たすものが最大になる。
屈折率） このとき回折面６４で生じる反射回折光でも同様に、使
用波長λの整数倍の位相差がついてしまう次数の反射回
折光が最大になってしまう。具体的には、そのような反
射回折光の次数をｍとすると、 ｈ＝ｍλ／（２Ｎ） …………（３） なる式を満たすものが最大になる。
【００４６】上記関係式（２），（３）から、次数ｍと
ｎとの関係は、 ｍ／ｎ＝２Ｎ／（Ｎ−１）………（４） となる。この関係式（４）の右辺は回折格子を構成する
部材の使用波長λでの屈折率で決まるが、一般的なガラ
スやプラスチックの材質の屈折率はおおよそ１．４〜
２．０の範囲であるので、関係式（４）から ４≦ｍ／ｎ≦７ ………（５） が導かれる。
ｎとの関係は、 ｍ／ｎ＝２Ｎ／（Ｎ−１）………（４） となる。この関係式（４）の右辺は回折格子を構成する
部材の使用波長λでの屈折率で決まるが、一般的なガラ
スやプラスチックの材質の屈折率はおおよそ１．４〜
２．０の範囲であるので、関係式（４）から ４≦ｍ／ｎ≦７ ………（５） が導かれる。
【００４７】回折格子の使用する次数は通常ｎ＝１であ
り、回折光学素子６２は製造の容易さとコストの面から
プラスチックで構成される場合は、材質の屈折率Ｎ≒
１．５なので、関係式（４）から６次の反射回折光が強
く発生することになる。
り、回折光学素子６２は製造の容易さとコストの面から
プラスチックで構成される場合は、材質の屈折率Ｎ≒
１．５なので、関係式（４）から６次の反射回折光が強
く発生することになる。
【００４８】このように本実施形態では上述の如く被走
査面９に入射したときの不要回折光の迷光１３の広がり
を、主走査方向よりも副走査方向の方が広くなるように
設定することにより、被走査面９上の像（ビームスポッ
ト）を鮮明にすることができ、これにより例えばレーザ
ビームプリンタでは印字が不鮮明になるという問題点を
解決することができる。
査面９に入射したときの不要回折光の迷光１３の広がり
を、主走査方向よりも副走査方向の方が広くなるように
設定することにより、被走査面９上の像（ビームスポッ
ト）を鮮明にすることができ、これにより例えばレーザ
ビームプリンタでは印字が不鮮明になるという問題点を
解決することができる。
【００４９】尚、本実施形態においても前述した従来例
と同様に走査光学装置の温度変動に伴う主走査方向の倍
率変化及びピント変化が、結像手段の屈折部と回折部と
のパワー変化と、光源手段である半導体レーザーの波長
変動により補正されるようにしている。
と同様に走査光学装置の温度変動に伴う主走査方向の倍
率変化及びピント変化が、結像手段の屈折部と回折部と
のパワー変化と、光源手段である半導体レーザーの波長
変動により補正されるようにしている。
【００５０】［実施形態２］図５は本発明の走査光学装
置の実施形態２の主走査方向の要部断面図（主走査断面
図）、図６は図５の主要部分の副走査方向の要部断面図
（副走査断面図）である。図５、図６において図１、図
２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
置の実施形態２の主走査方向の要部断面図（主走査断面
図）、図６は図５の主要部分の副走査方向の要部断面図
（副走査断面図）である。図５、図６において図１、図
２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００５１】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は、光源手段を複数の発光点を有する例えばマル
チ半導体レーザー３１より構成した点、不要回折光の迷
光１３の大部分を制限部材３２により制限した点であ
り、その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様
であり、これにより同様な効果を得ている。
なる点は、光源手段を複数の発光点を有する例えばマル
チ半導体レーザー３１より構成した点、不要回折光の迷
光１３の大部分を制限部材３２により制限した点であ
り、その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様
であり、これにより同様な効果を得ている。
【００５２】即ち、図中３１は光源手段であり、複数の
発光点を有する例えばマルチ半導体レーザー３１より成
っている。３２は制限部材としての感光体１０を保持す
る不透明な樹脂からなるケーシングであり、回折面６４
と被走査面９との間の光路中に光束の偏向方向に沿って
配置した入射窓３３を有しており、該入射窓３３により
回折面６４で回折された回折光のうち、使用回折光（通
常は＋１次回折光）を通過させ、それ以外の他の次数の
不要回折光の迷光の大部分を遮光している。
発光点を有する例えばマルチ半導体レーザー３１より成
っている。３２は制限部材としての感光体１０を保持す
る不透明な樹脂からなるケーシングであり、回折面６４
と被走査面９との間の光路中に光束の偏向方向に沿って
配置した入射窓３３を有しており、該入射窓３３により
回折面６４で回折された回折光のうち、使用回折光（通
常は＋１次回折光）を通過させ、それ以外の他の次数の
不要回折光の迷光の大部分を遮光している。
【００５３】ここで光偏向器５で反射偏向された光束１
５の回折面６４で回折された回折光の振る舞いについて
図６を用いて説明する。
５の回折面６４で回折された回折光の振る舞いについて
図６を用いて説明する。
【００５４】同図においてケーシング３２は、既知の電
子写真プロセスを実現する感光体１０とプロセス部品
（不図示）とを一体化にし、これらを覆う第１、第２の
ケーシング部材３２ａ，３２ｂから構成されている。
子写真プロセスを実現する感光体１０とプロセス部品
（不図示）とを一体化にし、これらを覆う第１、第２の
ケーシング部材３２ａ，３２ｂから構成されている。
【００５５】同図において１３は回折面６４で反射され
た不要回折光（反射６次回折光）のうち、屈折面６３で
表面反射し、さらに回折面６４で使用回折光（通常は＋
１次回折光）として被走査面９上に向かう不要回折光の
迷光である。
た不要回折光（反射６次回折光）のうち、屈折面６３で
表面反射し、さらに回折面６４で使用回折光（通常は＋
１次回折光）として被走査面９上に向かう不要回折光の
迷光である。
【００５６】この不要回折光の迷光１３は副走査断面内
において回折面６４と被走査面９との間で一旦集光した
後、大部分が入射窓３３により制限され、その一部が被
走査面である感光ドラム面９に対し集光せずに副走査方
向に広がってピンぼけ状態で入射している。
において回折面６４と被走査面９との間で一旦集光した
後、大部分が入射窓３３により制限され、その一部が被
走査面である感光ドラム面９に対し集光せずに副走査方
向に広がってピンぼけ状態で入射している。
【００５７】入射窓３３は第１、第２のケーシング部材
３２ａ，３２ｂの主走査方向に略平行な端部（エッジ
部）３２ａ１，３２ｂ１より形成され、本来のビームス
ポットを形成する光束１２をそのまま通過させ、不要回
折光の迷光１３の大部分を遮光している。即ち、反射６
次回折光の迷光を入射窓３３で制限している。これによ
り入射窓３３が無い場合に感光体１０に到達してしまっ
ていた不要回折光の迷光１４を大幅に低減することがで
きる。
３２ａ，３２ｂの主走査方向に略平行な端部（エッジ
部）３２ａ１，３２ｂ１より形成され、本来のビームス
ポットを形成する光束１２をそのまま通過させ、不要回
折光の迷光１３の大部分を遮光している。即ち、反射６
次回折光の迷光を入射窓３３で制限している。これによ
り入射窓３３が無い場合に感光体１０に到達してしまっ
ていた不要回折光の迷光１４を大幅に低減することがで
きる。
【００５８】このように本実施形態では上述の如く回折
面６４で回折されるの回折光のうち、使用する次数の回
折光（使用回折光）に対して他の次数の不要回折光の迷
光１３をケーシング３２に設けられた入射窓３３により
制限し、また前述の実施形態１と同様に回折光学素子６
２の屈折面６３の主走査方向及び副走査方向の曲率半径
等を適切に設定し、被走査面９に入射したときの不要回
折光の迷光１３の広がりを、主走査方向よりも副走査方
向の方が広くなるように設定することにより、被走査面
９上の像（ビームスポット）を鮮明にすることができ、
これにより例えばレーザビームプリンタでは印字が不鮮
明になるという問題点を解決することができる。
面６４で回折されるの回折光のうち、使用する次数の回
折光（使用回折光）に対して他の次数の不要回折光の迷
光１３をケーシング３２に設けられた入射窓３３により
制限し、また前述の実施形態１と同様に回折光学素子６
２の屈折面６３の主走査方向及び副走査方向の曲率半径
等を適切に設定し、被走査面９に入射したときの不要回
折光の迷光１３の広がりを、主走査方向よりも副走査方
向の方が広くなるように設定することにより、被走査面
９上の像（ビームスポット）を鮮明にすることができ、
これにより例えばレーザビームプリンタでは印字が不鮮
明になるという問題点を解決することができる。
【００５９】尚、本実施形態では不要回折光の迷光を制
限する制限部材（入射窓）をケーシング３２を構成する
第１、第２のケーシング部材３２ａ，３２ｂの端部（エ
ッジ部）３２ａ１，３２ｂ１より形成したが、必ずしも
これに限られるものではない。また回折面６４と被走査
面９との間で主走査方向に沿って配置された制限部材と
しては感光体１０近傍に配置される既知の電子写真プロ
セスを実現する部品・装置、例えば帯電装置や現像装置
などの形状を最適化にして用いてもよい。更には回折面
６４と被走査面９との間にある枠体や側壁などの構造体
などでもよい。
限する制限部材（入射窓）をケーシング３２を構成する
第１、第２のケーシング部材３２ａ，３２ｂの端部（エ
ッジ部）３２ａ１，３２ｂ１より形成したが、必ずしも
これに限られるものではない。また回折面６４と被走査
面９との間で主走査方向に沿って配置された制限部材と
しては感光体１０近傍に配置される既知の電子写真プロ
セスを実現する部品・装置、例えば帯電装置や現像装置
などの形状を最適化にして用いてもよい。更には回折面
６４と被走査面９との間にある枠体や側壁などの構造体
などでもよい。
【００６０】その他、制限部材としては、前述の実施形
態１に示したスリット部材７を利用し、該スリット部材
７の開口部を適切に設定することにより、不要回折光の
迷光１３を制限するようにしても良い。
態１に示したスリット部材７を利用し、該スリット部材
７の開口部を適切に設定することにより、不要回折光の
迷光１３を制限するようにしても良い。
【００６１】尚、各実施形態においては結像手段（走査
レンズ系）を２枚のレンズより構成したが、これに限定
されるものではなく、例えば１枚もしくは３枚以上であ
っても良い。また結像手段のレンズタイプは各実施形態
に示したタイプに限定されるものではなく、回折光学素
子を用いた結像手段全てに適用することができる。更に
回折面も１面に限定されるものではなく、複数面に回折
格子を形成してもよい。
レンズ系）を２枚のレンズより構成したが、これに限定
されるものではなく、例えば１枚もしくは３枚以上であ
っても良い。また結像手段のレンズタイプは各実施形態
に示したタイプに限定されるものではなく、回折光学素
子を用いた結像手段全てに適用することができる。更に
回折面も１面に限定されるものではなく、複数面に回折
格子を形成してもよい。
【００６２】更に光源手段は半導体レーザーに限定され
るものではない。また各実施形態はそれぞれ単一の発光
点のレーザー、もしくは複数の発光点のレーザーである
が、これに限定されるものではない。更に複数ビームの
光源として、モノリシックマルチビームや、複数のシン
グルビームを合成したマルチビームなど既知の複数ビー
ムを発する光源であってもよい。
るものではない。また各実施形態はそれぞれ単一の発光
点のレーザー、もしくは複数の発光点のレーザーである
が、これに限定されるものではない。更に複数ビームの
光源として、モノリシックマルチビームや、複数のシン
グルビームを合成したマルチビームなど既知の複数ビー
ムを発する光源であってもよい。
【００６３】また各実施形態においては６次の反射回折
光のみ着目して説明したが、これに限定されるものでは
ない。また前述したように回折光学素子の屈折率や設計
上の使用する次数によって発生する高次の回折光の次数
は異なるので適時、適応させることができる。また実際
の製造においては回折格子の高さの誤差を生じるので発
生する高次回折光の次数にも誤差が生じるので適時、適
応させることができる。
光のみ着目して説明したが、これに限定されるものでは
ない。また前述したように回折光学素子の屈折率や設計
上の使用する次数によって発生する高次の回折光の次数
は異なるので適時、適応させることができる。また実際
の製造においては回折格子の高さの誤差を生じるので発
生する高次回折光の次数にも誤差が生じるので適時、適
応させることができる。
【００６４】尚、以上の各実施形態においてスリット部
材７により回折面６４から生ずる使用回折光以外の不要
回折光の一部を遮光するようにしても良い。
材７により回折面６４から生ずる使用回折光以外の不要
回折光の一部を遮光するようにしても良い。
【００６５】また各実施形態では射出成形で製作された
プラスチック製の長尺な回折光学素子を用いているが、
ベース基板上に回折格子を製作するレプリカ法で作製さ
れた回折光学素子を用いても良い。また回折光学素子の
回折面のベース面は平面形状に限らず、例えば曲面形状
であっても良い。
プラスチック製の長尺な回折光学素子を用いているが、
ベース基板上に回折格子を製作するレプリカ法で作製さ
れた回折光学素子を用いても良い。また回折光学素子の
回折面のベース面は平面形状に限らず、例えば曲面形状
であっても良い。
【００６６】［画像形成装置］図７は、前述した実施形
態１又は２の走査光学装置を用いた画像形成装置（電子
写真プリンタ）の実施形態を示す副走査方向の要部断面
図である。図７において、符号１０４は画像形成装置を
示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピ
ュータ等の外部機器１１７からコードデータＤｃが入力
する。このコードデータＤｃは、装置内のプリンタコン
トローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）
Ｄｉに変換される。この画像データＤｉは、各実施形態
１、２で示した構成を有する光走査ユニット１００に入
力される。そして、この光走査ユニット（走査光学装
置）１００からは、画像データＤｉに応じて変調された
光ビーム（光束）１０３が出射され、この光ビーム１０
３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走
査される。
態１又は２の走査光学装置を用いた画像形成装置（電子
写真プリンタ）の実施形態を示す副走査方向の要部断面
図である。図７において、符号１０４は画像形成装置を
示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピ
ュータ等の外部機器１１７からコードデータＤｃが入力
する。このコードデータＤｃは、装置内のプリンタコン
トローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）
Ｄｉに変換される。この画像データＤｉは、各実施形態
１、２で示した構成を有する光走査ユニット１００に入
力される。そして、この光走査ユニット（走査光学装
置）１００からは、画像データＤｉに応じて変調された
光ビーム（光束）１０３が出射され、この光ビーム１０
３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走
査される。
【００６７】静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム
１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させら
れる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の
感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交す
る副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方に
は、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電
ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。
そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラ
ム１０１の−表面に、前記光走査ユニット１００によっ
て走査される光ビーム１０３が照射されるようになって
いる。
１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させら
れる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の
感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交す
る副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方に
は、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電
ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。
そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラ
ム１０１の−表面に、前記光走査ユニット１００によっ
て走査される光ビーム１０３が照射されるようになって
いる。
【００６８】先に説明したように、光ビーム１０３は、
画像データＤｉに基づいて変調されており、この光ビー
ム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表
面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光
ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１
の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するよう
に配設された現像器１０７によってトナー像として現像
される。
画像データＤｉに基づいて変調されており、この光ビー
ム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表
面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光
ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１
の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するよう
に配設された現像器１０７によってトナー像として現像
される。
【００６９】現像器１０７によって現像されたトナー像
は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対
向するように配設された転写ローラ（転写器）１０８に
よって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１
１２は感光ドラム１０１の前方（図７において右側）の
用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも
給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙
ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内
の用紙１１２を搬送路へ送り込む。
は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対
向するように配設された転写ローラ（転写器）１０８に
よって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１
１２は感光ドラム１０１の前方（図７において右側）の
用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも
給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙
ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内
の用紙１１２を搬送路へ送り込む。
【００７０】以上のようにして、未定着トナー像を転写
された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図７
において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部
に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３と
この定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧
ローラ１１４とで構成されており、転写部から撒送され
てきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１
４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１
１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ロー
ラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されてお
り、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せ
しめる。
された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図７
において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部
に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３と
この定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧
ローラ１１４とで構成されており、転写部から撒送され
てきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１
４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１
１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ロー
ラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されてお
り、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せ
しめる。
【００７１】図７においては図示していないが、プリン
トコントローラ１１１は、先に説明データの変換だけで
なく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部や、光
走査ユニット１００内のポリゴンモータなどの制御を行
う。
トコントローラ１１１は、先に説明データの変換だけで
なく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部や、光
走査ユニット１００内のポリゴンモータなどの制御を行
う。
【００７２】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く結像手段の屈
折面で表面反射して被走査面に入射したときの不要回折
光の迷光の広がり（大きさ）を主走査方向よりも副走査
方向の方が広くなるように設定することにより、該迷光
が被走査面上で集光するのを防止することができ、これ
により画像のフレアーが鮮明に移しこまれることがなく
なり、該迷光の影響を低減させることができ、よって従
来、迷光により生じていた画像の劣化、特に本発明の走
査光学装置を用いた画像形成装置の画像の印字が不鮮明
となる問題点を防止し、クリアで鮮明なる画像を得るこ
とができる走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
を達成することができる。
折面で表面反射して被走査面に入射したときの不要回折
光の迷光の広がり（大きさ）を主走査方向よりも副走査
方向の方が広くなるように設定することにより、該迷光
が被走査面上で集光するのを防止することができ、これ
により画像のフレアーが鮮明に移しこまれることがなく
なり、該迷光の影響を低減させることができ、よって従
来、迷光により生じていた画像の劣化、特に本発明の走
査光学装置を用いた画像形成装置の画像の印字が不鮮明
となる問題点を防止し、クリアで鮮明なる画像を得るこ
とができる走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
を達成することができる。
【図１】 本発明の実施形態１の主走査方向の要部断面
図
図
【図２】 本発明の実施形態１の主要部分の副走査方向
の要部断面図
の要部断面図
【図３】 本発明の実施形態１の主走査方向の要部断面
図
図
【図４】 本発明の実施形態１の主走査方向の要部断面
図
図
【図５】 本発明の実施形態２の主走査方向の要部断面
図
図
【図６】 本発明の実施形態２の主要部分の副走査方向
の要部断面図
の要部断面図
【図７】 本発明の光走査装置を用いた画像形成装置
（電子写真プリンタ）の構成例を示す副走査方向の要部
断面図
（電子写真プリンタ）の構成例を示す副走査方向の要部
断面図
【図８】 従来の走査光学装置の要部概略図
【図９】 反射６次回折光の迷光がどのように被走査面
上を走査するかを示した図
上を走査するかを示した図
１ 光源手段（半導体レーザー） ２ コリメーターレンズ ３ 開口絞り ４ シリンドリカルレンズ ５ 偏向手段（光偏向器） ６ 結像手段 ７ スリット部材 ９ 被走査面（感光ドラム面） ８ 制限手段（入射窓） ３１ 光源手段（マルチ半導体レーザー） ６１ トーリックレンズ ６２ 回折光学素子 ６３ 屈折面 ６４ 回折面 １００ 光走査装置 １０１ 感光ドラム １０２ 帯電ローラ １０３ 光ビーム １０４ 画像形成装置 １０７ 現像装置 １０８ 転写ローラ １０９ 用紙カセット １１０ 給紙ローラ １１１ プリンタコントローラ １１２ 転写材（用紙） １１３ 定着ローラ １１４ 加圧ローラ １１５ モータ １１６ 排紙ローラ １１７ 外部機器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ ５Ｃ０７２ Ｆターム(参考） 2C362 BA85 BA86 DA26 DA28 2H045 AA01 BA02 BA22 CB63 DA04 2H049 AA04 AA14 AA43 AA50 AA55 AA64 2H076 AB05 AB09 AB12 EA04 2H087 KA19 LA01 LA22 NA18 RA46 UA01 5C072 AA01 CA02 DA02 DA15 DA21 DA23 HA12 XA01 XA05
Claims (8)
- 【請求項１】 光源手段から射出された少なくとも１つ
の光束を偏向手段により偏向し、該偏向手段により偏向
された光束を少なくとも１面に回折面を有する結像手段
により被走査面上に結像させ、該光束で該被走査面上を
走査する走査光学装置において、 該被走査面上において該回折面で回折される回折光のう
ち、該被走査面上にスポットを形成させる為に使用する
次数の回折光に対して、他の次数の不要回折光のうち、
該結像手段の屈折面で表面反射して該被走査面に入射し
たときの不要回折光の迷光の広がりが、主走査方向より
も副走査方向の方が広くなるようにしていることを特徴
とする走査光学装置。 - 【請求項２】 前記不要回折光の迷光は、副走査断面内
において前記回折面と前記被走査面との間で一旦集光す
ることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。 - 【請求項３】 前記不要回折光の迷光は、前記回折面と
前記被走査面との間の光路内に配置された部材により制
限されることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装
置。 - 【請求項４】 前記不要回折光の迷光の広がりは Φｓ／Φｍ＞Ｌｏ／Ｌｍ （但し、Φｓ：被走査面上での不要回折光の迷光の副走
査方向の広がり Φｍ：被走査面上での不要回折光の迷光の主走査方向の
広がり Ｌｍ ：不要回折光の迷光の走査幅 Ｌｏ ：有効走査幅） なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の
走査光学装置。 - 【請求項５】 前記使用する次数をｎ、前記他の次数を
ｍとしたとき、 ４≦ｍ／ｎ≦７ なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の
走査光学装置。 - 【請求項６】 前記使用する次数の回折光は１次の透過
回折光であり、前記不要回折光は６次の反射回折光であ
ることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至６の何れか１項に記載の走
査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前
記走査光学装置で走査された光束によって前記感光体上
に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器
と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器
と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器
とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至６の何れか１項に記載の走
査光学装置と、外部機器から入力したコードデータを画
像信号に変換して前記走査光学装置に入力せしめるプリ
ンタコントローラとを有していることを特徴とする画像
形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001041907A JP3733294B2 (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| US10/073,108 US7039257B2 (en) | 2001-02-19 | 2002-02-12 | Scanning optical apparatus and image forming apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001041907A JP3733294B2 (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002244070A true JP2002244070A (ja) | 2002-08-28 |
| JP2002244070A5 JP2002244070A5 (ja) | 2005-11-04 |
| JP3733294B2 JP3733294B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=18904280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001041907A Expired - Fee Related JP3733294B2 (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3733294B2 (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006301299A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Ricoh Co Ltd | レーザ走査装置、画像形成装置、レーザ走査方法及び画像形成方法 |
| JP2007140035A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Noritsu Koki Co Ltd | 画像形成装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US20060139715A1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical scanning device and image forming apparatus |
| JP5106033B2 (ja) * | 2007-10-16 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51120737A (en) | 1975-04-15 | 1976-10-22 | Canon Inc | Douser device for harmful lights in light beam scanning |
| US4848879A (en) * | 1982-10-09 | 1989-07-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Light modulating device |
| US4731623A (en) | 1985-09-30 | 1988-03-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image formation device |
| JPS63273823A (ja) | 1987-05-01 | 1988-11-10 | Toshiba Corp | レ−ザ走査系 |
| JP2696364B2 (ja) * | 1988-12-01 | 1998-01-14 | 旭光学工業株式会社 | 走査式光学装置のモニター機構 |
| JPH04212119A (ja) | 1990-05-15 | 1992-08-03 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置 |
| US5161047A (en) | 1990-05-15 | 1992-11-03 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanner for image recording apparatus |
| JPH0643372A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-02-18 | Canon Inc | 光走査装置 |
| CA2107194C (en) | 1992-12-11 | 1999-08-31 | Ellis D. Harris | Binary diffractive optical element scanner |
| JP3365855B2 (ja) | 1994-04-19 | 2003-01-14 | ペンタックス株式会社 | 走査光学系 |
| US5646767A (en) | 1993-12-22 | 1997-07-08 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Scanning optical system |
| JP3432085B2 (ja) | 1996-08-28 | 2003-07-28 | キヤノン株式会社 | 走査光学装置 |
| JPH10325934A (ja) | 1997-05-26 | 1998-12-08 | Asahi Optical Co Ltd | 光走査装置 |
| JP3472103B2 (ja) | 1997-09-10 | 2003-12-02 | キヤノン株式会社 | 回折光学素子及びそれを用いた光学系 |
| JPH11271655A (ja) | 1998-03-20 | 1999-10-08 | Canon Inc | レーザー走査光学装置 |
| JPH11307443A (ja) | 1998-04-24 | 1999-11-05 | Canon Inc | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| JP3559710B2 (ja) | 1998-05-25 | 2004-09-02 | キヤノン株式会社 | 回折光学素子及びそれを用いた走査光学装置 |
| JP3559711B2 (ja) | 1998-06-12 | 2004-09-02 | キヤノン株式会社 | 走査光学装置及びマルチビーム走査光学装置 |
| JP2000019444A (ja) * | 1998-07-06 | 2000-01-21 | Canon Inc | 光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置 |
| US6384949B1 (en) * | 1999-02-25 | 2002-05-07 | Ricoh Company Ltd. | Optical scanning device, image forming apparatus and optical scanning method |
| US6469818B1 (en) * | 1999-10-06 | 2002-10-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Multi-beam scanning optical apparatus and image forming apparatus using it |
-
2001
- 2001-02-19 JP JP2001041907A patent/JP3733294B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-02-12 US US10/073,108 patent/US7039257B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2006301299A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Ricoh Co Ltd | レーザ走査装置、画像形成装置、レーザ走査方法及び画像形成方法 |
| JP2007140035A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Noritsu Koki Co Ltd | 画像形成装置 |
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