JP2004126192A - Optical scanner and image forming apparatus using the same - Google Patents
Optical scanner and image forming apparatus using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004126192A JP2004126192A JP2002289682A JP2002289682A JP2004126192A JP 2004126192 A JP2004126192 A JP 2004126192A JP 2002289682 A JP2002289682 A JP 2002289682A JP 2002289682 A JP2002289682 A JP 2002289682A JP 2004126192 A JP2004126192 A JP 2004126192A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- outside
- optical scanning
- scanning device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に光源として半導体レーザーを使用し、安価な材料でコリメータレンズを構成したにも拘わらず、耐環境特性に優れた、高精細印字に適した、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やデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ(多機能プリンタ)等の画像形成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やデジタル複写機等に用いられる光走査装置においては光源手段から画像信号に応じて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fθレンズ系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収束させ、該記録媒体面上を光走査して画像記録を行なっている。
【0003】
図5は従来の光走査装置の要部概略図である。
【0004】
同図において半導体レーザーより成る光源手段91から出射した光束はコリメータレンズ92によって略平行光束とされ、開口絞り93によって該光束(光量)を整形して副走査方向のみに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出射し、副走査断面内においては収束して回転多面鏡(ポリゴンミラー)から成る光偏向器95の偏向面95a近傍にほぼ線像として結像している。
【0005】
そして光偏向器95の偏向面95aで反射偏向された光束をfθ特性を有するfθレンズ系(走査光学手段)96を介して被走査面97としての感光ドラム面上へ導光し、該光偏向器95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97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っている。
【0006】
このような光走査装置及び画像形成装置においては、近年、低価格化、小型化の要求と同時に高精細印字の要求も高まってきている。
【0007】
これらの要求を満たすものとして、例えば、光源である半導体レーザーのモードホッピングによってコリメータレンズで発生する色収差(パワー変化)を、回折光学素子で相殺させる例がある(例えば特許文献1参照)。
【0008】
同文献1においては、通常の光学材料の分散特性とは異なり、負の分散値を示す異常な分散特性を有する回折光学素子を利用することにより、コリメータレンズで発生する色収差(パワー変化)を回折光学素子で相殺している。それにより、最終的な被走査面上での、半導体レーザーのモードホッピングによる波長変化によって発生する色収差(パワー変化)、即ちピントずれを良好に補正することを可能としている。
【特許文献1】
特開2000‐171741号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら文献1においては、コリメータレンズの分散値によって生じる色収差(パワー変化)のみを考慮している為、分散値による色収差(パワー変化)に比べて、屈折率の温度依存性によって生じる色収差(パワー変化)の方がはるかに大きなプラスチックレンズをコリメータレンズとして使用することは難しい。
【0010】
光走査装置に用いられる光走査光学系においては、コリメータレンズのパワー変化によって発生するピントずれが被走査面上において何倍にも拡大される点、また、ピックアップレンズ等で行なわれているオートフォーカス機構も、コリメータレンズのピントずれと被走査面上におけるピントずれとが大きく異なる為にオートフォーカス精度の劣化やフィードバックが複雑である点、等の理由により、耐環境特性に劣るプラスチックをコリメータレンズの材料として実用化するには到っていない。
【0011】
光学材料として光学硝子を使用する場合には、その特性上、屈折率の温度依存係数は比較的小さい為、通常は分散によるパワー変化のみを補正するだけで良い。
【0012】
しかしながら、コリメータレンズの材料として安価なプラスチックレンズを使用する場合には、屈折率の温度依存係数は分散よりも大きい為に両者を補正する必要があるのだが、回折光学素子を使用して両者を同時に補正することは難しい。
【0013】
本発明は環境温度変動と半導体レーザーの波長変動に強い、高精細印字に適したコンパクトな光走査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。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の光走査装置は、
光源手段と、該光源手段からの光束を光偏向手段に導光する光学手段と、該光偏向手段からの光束を被走査面に導光する結像光学系と、を有し、該光偏向手段の回動動作に基いて該被走査面を光走査する光走査装置において、
該光学手段は1以上の面に回折部を有しており、
【0015】
【外5】
【0016】
とするとき、
【0017】
【外6】
【0018】
なる条件を満足することを特徴としている。
【0019】
更に、
前記光学手段は、プラスチック材より成ることを特徴としている。
【0020】
本発明の光走査装置は、、
光源手段と、該光源手段からの光束を光偏向手段に導光する光学手段と、該光偏向手段からの光束を被走査面に導光する結像光学系と、を有し、該光偏向手段の回動動作に基いて該被走査面を光走査する光走査装置において、
該光学手段は1以上の面に回折部を有しており、
【0021】
【外7】
【0022】
とするとき、
【0023】
【外8】
【0024】
なる条件を満足することを特徴としている。
【0025】
更に、
前記光学手段は、プラスチック材より成ることを特徴としている。
【0026】
本発明の光走査装置は、
光源手段と、該光源手段からの光束を光偏向手段に導光する光学手段と、
該光源手段と該光学手段とを一体的に保持する保持手段と、
該光偏向手段からの光束を被走査面に導光する結像光学系と、を有し、該光偏向手段の回動動作に基いて該被走査面を光走査する光走査装置において、
該光学手段は1以上の面に回折部を有しており、
【0027】
【外9】
【0028】
とするとき、
【0029】
【外10】
【0030】
なる条件を満足することを特徴としている。
【0031】
更に、
前記光学手段は、プラスチック材より成ることを特徴としている。
【0032】
本発明の光走査装置は、
光源手段と、該光源手段からの光束を光偏向手段に導光する光学手段と、
該光源手段と該光学手段とを一体的に保持する保持手段と、
該光偏向手段からの光束を被走査面に導光する結像光学系と、を有し、該光偏向手段の回動動作に基いて該被走査面を光走査する光走査装置において、
該光学手段は1以上の面に回折部を有しており、
【0033】
【外11】
【0034】
とするとき、
【0035】
【外12】
【0036】
なる条件を満足することを特徴としている。
【0037】
更に、
前記光学手段は、プラスチック材より成ることを特徴としている。
【0038】
本発明の画像形成装置は、
上記の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビーム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。
【0039】
本発明の画像形成装置は、
上記の光走査装置と、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光走査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。
【0040】
本発明のカラー画像形成装置は、
各々が上記の光走査装置から成る複数の光走査装置と、各々の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴としている。
【0041】
更に、本発明のカラー画像形成装置は、
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴としている。
【0042】
【発明の実施の形態】
[実施形態1]
図1は本発明の実施形態1の光走査装置の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。
【0043】
ここで、主走査方向とは光偏向手段の回転軸及び結像光学系の光軸に垂直な方向(光偏向手段で光束が反射偏向(偏向走査)される方向)を示し、副走査方向とは光偏向手段の回転軸と平行な方向を示す。また主走査断面とは主走査方向に平行で結像光学系の光軸を含む平面を示す。また副走査断面とは主走査断面と垂直な断面を示す。
【0044】
同図において1は光源手段であり、例えば半導体レーザー等より成っている。2は光学手段としてのコリメータレンズ(集光レンズ)であり、半導体レーザー1から放射された光束を略平行光束(もしくは略発散光束もしくは略収束光束)に変換している。コリメータレンズ2の材料は、プラスチック材料で構成されており、半導体レーザー1側の面に回折光学素子2aが付加されており、被走査面7側の面は通常の屈折レンズ面から構成されている。
【0045】
3は開口絞りであり、通過光束を制限してビーム形状を整形している。4はシリンドリカルレンズ(レンズ系)であり、副走査方向にのみ所定のパワー(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(反射面)5aにほぼ線像として結像させている。
【0046】
5は光偏向手段としての光偏向器であり、例えば6面構成のポリゴンミラー(回転多面鏡)より成っており、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。
【0047】
6は集光機能とfθ特性とを有する結像光学系としてのfθレンズ系であり、第1、第2の2枚のfθレンズ6a,6bを有し、光偏向器5によって反射偏向された画像情報に基づく光束を被走査面としての感光ドラム面7上に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器5の偏向面5aと感光ドラム面7との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【0048】
7は被走査面としての感光ドラム面である。
【0049】
本実施形態1において半導体レーザー1から出射した光束はコリメータレンズ2により略平行光束に変換され、開口絞り3によって該光束(光量)が制限され、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収束して光偏向器5の偏向面5aにほぼ線像(主走査方向に長手の線像)として結像している。そして光偏向器5の偏向面5aで反射偏向された光束は第1、第2のfθレンズ6a,6bを介して感光ドラム面7上にスポット状に結像され、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7上を矢印B方向(主走査方向)に等速度で光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面7上に画像記録を行なっている。
【0050】
本実施形態1の光走査装置におけるコリメータレンズ2は、半導体レーザー1側の面に付加された回折光学素子2aによって、プラスチック材料の屈折率の波長依存特性によって発生するコリメータレンズ2の屈折部のパワー変化と屈折率の温度依存特性によって発生するコリメータレンズ2の屈折部のパワー変化とを同時に両立して補正するように、コリメータレンズ2の回折光学素子部(回折部)と屈折部の合成としてのトータルの焦点距離と、回折光学素子部のパワーと屈折部のパワーの比率、結像光学系であるfθレンズ系6の焦点距離、等が適切な関係になるように定められている。
【0051】
以下、その詳細を説明する。
【0052】
【外13】
【0053】
【外14】
【0054】
【外15】
【0055】
【外16】
【0056】
【外17】
【0057】
【外18】
【0058】
【外19】
【0059】
【外20】
【0060】
【外21】
【0061】
【外22】
【0062】
【外23】
【0063】
【外24】
【0064】
【外25】
【0065】
【外26】
【0066】
【外27】
【0067】
【外28】
【0068】
【外29】
【0069】
【外30】
【0070】
【外31】
【0071】
【外32】
【0072】
【外33】
【0073】
【外34】
【0074】
【外35】
【0075】
【外36】
【0076】
【外37】
【0077】
【外38】
【0078】
【外39】
【0079】
【外40】
【0080】
【外41】
【0081】
尚、以上は単位を「mm」で表したが、他の単位、例えば「インチ(inch)」であっても同様の式が導き出せる。
【0082】
[画像形成装置]
図3は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。図において、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、実施形態1〜4に示したいずれかの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100からは、画像データDiに応じて変調された光ビーム103が出射され、この光ビーム103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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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108によって被転写材たる用紙112上に転写される。用紙112は感光ドラム101の前方(図3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。
【0086】
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3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、転写部から搬送されてきた用紙112を定着ローラ113と加圧ローラ114の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙112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。
【0087】
図3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、先に説明した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、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【0088】
[カラー画像形成装置]
図4は本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施形態は、光走査装置(光走査光学系)を4個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図4において、60はカラー画像形成装置、11,12,13,14は各々実施形態1〜4に示したいずれかの構成を有する光走査装置、21,22,23,24は各々像担持体としての感光ドラム、31,32,33,34は各々現像器、51は搬送ベルトである。尚、図4においては現像器で現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器(不図示)と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器(不図示)とを有している。
【0089】
図4において、カラー画像形成装置60には、パーソナルコンピュータ等の外部機器52からR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ53によって、C(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー)、B(ブラック)の各画像データ(ドットデータ)に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置11,12,13,14に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム41,42,43,44が射出され、これらの光ビームによって感光ドラム21,22,23,24の感光面が主走査方向に走査される。
【0090】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は光走査装置(11,12,13,14)を4個並べ、各々がC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー)、B(ブラック)の各色に対応し、各々平行して感光ドラム21,22,23,24面上に画像信号(画像情報)を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【0091】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は上述の如く4つの光走査装置11,12,13,14により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム21,22,23,24面上に形成している。その後、記録材に多重転写して1枚のフルカラー画像を形成している。
【0092】
前記外部機器52としては、例えばCCDセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置60とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【0093】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く屈折部を含む光学手段(例えば、コリメータレンズ)に回折光学素子を付加し、屈折部と回折部のパワー比率を最適に設定することによって屈折部の材料(例えば、プラスチック材料)の屈折率の温度依存特性によるパワー変化を補正し、かつ半導体レーザーのモードホッピングによって発生する屈折率の波長依存特性に起因する被走査面上でのピントずれを出力画像に劣化の認められない程度に小さく抑えることができる光走査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。
【0094】
さらに本発明によれば光源手段(例えば、半導体レーザー)と屈折部を含む光学手段(例えば、コリメータレンズ)を線膨張係数ρの材質で一体的に保持することにより、保持部材の膨張によっても屈折部の材料の屈折率の温度依存特性によるパワー変化を補正する構成とし、それによって光源手段(例えば、半導体レーザー)のモードホッピングによって発生する屈折率の波長依存特性に起因する被走査面上でのピントずれをより一層効果的に補正することができる。
【0095】
特に、コリメータレンズとしてプラスチックレンズを使用した場合、環境変動に強く、高精細印字に適したコンパクトな光走査装置及びそれを用いた画像形成装置で顕著な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の光走査装置の主走査断面図
【図2】本発明の実施形態3の光走査装置の主走査断面図
【図3】本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査断面図
【図4】本発明のカラー画像形成装置の実施形態を示す副走査断面図
【図5】従来の光走査装置の主走査断面図
【符号の説明】
1 光源(半導体レーザー)
2 コリメータレンズ
3 開口絞り
4 シリンドリカルレンズ
5 光偏向手段(ポリゴンミラー)
6 fθレンズ
7 被走査面(感光ドラム)
11、12、13、14‥‥光走査装置
21、22、23、24‥‥像担持体(感光ドラム)
31、32、33、34‥‥現像器
41,42,43,44‥‥光ビーム
51‥‥搬送ベルト41
52‥‥外部機器
53‥‥プリンタコントローラ
60‥‥カラー画像形成装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus using the same, and particularly to a semiconductor laser as a light source and high-definition printing excellent in environmental resistance characteristics, despite forming a collimator lens with an inexpensive material. It is suitable for an image forming apparatus such as a laser beam printer having an electrophotographic process, a digital copying machine, and a multifunction printer (multifunction printer).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an optical scanning device used for a laser beam printer, a digital copying machine, or the like, a light beam emitted from a light source means after being modulated in accordance with an image signal is periodically emitted by an optical deflector comprising a rotating polygon mirror. The light is converged in the form of a spot on a photosensitive recording medium (photosensitive drum) surface by an fθ lens system having fθ characteristics, and image recording is performed by optical scanning on the recording medium surface.
[0003]
FIG. 5 is a schematic view of a main part of a conventional optical scanning device.
[0004]
In the figure, a light beam emitted from a light source means 91 composed of a semiconductor laser is converted into a substantially parallel light beam by a collimator lens 92. The light beam (light amount) is shaped by an
[0005]
The light flux reflected and deflected by the
[0006]
In such optical scanning devices and image forming apparatuses, in recent years, demands for high-definition printing as well as cost reduction and size reduction have been increasing.
[0007]
In order to satisfy these requirements, for example, there is an example in which chromatic aberration (power change) generated in a collimator lens due to mode hopping of a semiconductor laser as a light source is offset by a diffractive optical element (for example, see Patent Document 1).
[0008]
In
[Patent Document 1]
JP 2000-171741 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in
[0010]
In an optical scanning optical system used in an optical scanning device, a point in which a focus shift caused by a change in power of a collimator lens is magnified many times on a surface to be scanned, and an auto focus performed by a pickup lens or the like. The mechanism also uses plastic that is inferior to environmental resistance characteristics because of the fact that the focus shift of the collimator lens and the focus shift on the surface to be scanned are greatly different, and the autofocus accuracy is deteriorated and feedback is complicated. It has not reached practical use as a material.
[0011]
When optical glass is used as the optical material, the temperature dependence of the refractive index is relatively small due to its characteristics. Therefore, it is usually sufficient to correct only the power change due to dispersion.
[0012]
However, when an inexpensive plastic lens is used as the material of the collimator lens, it is necessary to correct both because the temperature-dependent coefficient of the refractive index is larger than the dispersion. It is difficult to correct at the same time.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a compact optical scanning device resistant to environmental temperature fluctuations and wavelength fluctuations of a semiconductor laser and suitable for high-definition printing, and an image forming apparatus using the same.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The optical scanning device of the present invention includes:
A light source unit; an optical unit that guides a light beam from the light source unit to a light deflecting unit; and an imaging optical system that guides the light beam from the light deflecting unit to a surface to be scanned. An optical scanning device that optically scans the surface to be scanned based on a rotating operation of the means;
The optical means has a diffractive portion on one or more surfaces,
[0015]
[Outside 5]
[0016]
When
[0017]
[Outside 6]
[0018]
It is characterized by satisfying certain conditions.
[0019]
Furthermore,
The optical means is made of a plastic material.
[0020]
The optical scanning device of the present invention includes:
A light source unit; an optical unit that guides a light beam from the light source unit to a light deflecting unit; and an imaging optical system that guides the light beam from the light deflecting unit to a surface to be scanned. An optical scanning device that optically scans the surface to be scanned based on a rotating operation of the means;
The optical means has a diffractive portion on one or more surfaces,
[0021]
[Outside 7]
[0022]
When
[0023]
[Outside 8]
[0024]
It is characterized by satisfying certain conditions.
[0025]
Furthermore,
The optical means is made of a plastic material.
[0026]
The optical scanning device of the present invention includes:
Light source means, and optical means for guiding the light flux from the light source means to the light deflecting means,
Holding means for integrally holding the light source means and the optical means,
An imaging optical system that guides the light beam from the light deflecting means to the surface to be scanned, and an optical scanning device that optically scans the surface to be scanned based on a rotation operation of the light deflecting means;
The optical means has a diffractive portion on one or more surfaces,
[0027]
[Outside 9]
[0028]
When
[0029]
[Outside 10]
[0030]
It is characterized by satisfying certain conditions.
[0031]
Furthermore,
The optical means is made of a plastic material.
[0032]
The optical scanning device of the present invention includes:
Light source means, and optical means for guiding the light flux from the light source means to the light deflecting means,
Holding means for integrally holding the light source means and the optical means,
An imaging optical system that guides the light beam from the light deflecting means to the surface to be scanned, and an optical scanning device that optically scans the surface to be scanned based on a rotation operation of the light deflecting means;
The optical means has a diffractive portion on one or more surfaces,
[0033]
[Outside 11]
[0034]
When
[0035]
[Outside 12]
[0036]
It is characterized by satisfying certain conditions.
[0037]
Furthermore,
The optical means is made of a plastic material.
[0038]
The image forming apparatus of the present invention includes:
The above-described optical scanning device, a photoconductor arranged on the surface to be scanned, and a developing device that develops, as a toner image, an electrostatic latent image formed on the photoconductor by a light beam scanned by the optical scanning device. And a transfer device for transferring the developed toner image to the transfer material, and a fixing device for fixing the transferred toner image to the transfer material.
[0039]
The image forming apparatus of the present invention includes:
It is characterized by including the optical scanning device described above and a printer controller that converts code data input from an external device into an image signal and inputs the image signal to the optical scanning device.
[0040]
The color image forming apparatus of the present invention includes:
A plurality of optical scanning devices each comprising the above-described optical scanning device, and a plurality of image carriers that are arranged on a surface to be scanned of each optical scanning device and form images of different colors from each other. I have.
[0041]
Furthermore, the color image forming apparatus of the present invention
It is characterized by having a printer controller that converts color signals input from an external device into image data of different colors and inputs the image data to each optical scanning device.
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view (main scanning cross-sectional view) of a main part in the main scanning direction of the optical scanning device according to the first embodiment of the present invention.
[0043]
Here, the main scanning direction indicates a direction perpendicular to the rotation axis of the light deflecting means and the optical axis of the imaging optical system (the direction in which the light beam is reflected and deflected (deflection scanning) by the light deflecting means). Indicates a direction parallel to the rotation axis of the light deflecting means. The main scanning section indicates a plane parallel to the main scanning direction and including the optical axis of the imaging optical system. The sub-scanning section indicates a section perpendicular to the main scanning section.
[0044]
In FIG. 1,
[0045]
[0046]
[0047]
[0048]
[0049]
In the first embodiment, a light beam emitted from the
[0050]
The
[0051]
Hereinafter, the details will be described.
[0052]
[Outside 13]
[0053]
[Outside 14]
[0054]
[Outside 15]
[0055]
[Outside 16]
[0056]
[Outside 17]
[0057]
[Outside 18]
[0058]
[Outside 19]
[0059]
[Outside 20]
[0060]
[Outside 21]
[0061]
[Outside 22]
[0062]
[Outside 23]
[0063]
[Outside 24]
[0064]
[Outside 25]
[0065]
[Outside 26]
[0066]
[Outside 27]
[0067]
[Outside 28]
[0068]
[Outside 29]
[0069]
[Outside 30]
[0070]
[Outside 31]
[0071]
[Outside 32]
[0072]
[Outside 33]
[0073]
[Outside 34]
[0074]
[Outside 35]
[0075]
[Outside 36]
[0076]
[Outside 37]
[0077]
[Outside 38]
[0078]
[Outside 39]
[0079]
[Outside 40]
[0080]
[Outside 41]
[0081]
In the above, the unit is represented by “mm”, but the same formula can be derived even with another unit, for example, “inch”.
[0082]
[Image forming apparatus]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part in the sub-scanning direction showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. In the figure,
[0083]
The
[0084]
As described above, the
[0085]
The toner image developed by the developing
[0086]
As described above, the
[0087]
Although not shown in FIG. 3, the
[0088]
[Color image forming apparatus]
FIG. 4 is a schematic view of a main part of a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. This embodiment is a tandem-type color image forming apparatus in which four optical scanning devices (optical scanning optical systems) are arranged and image information is recorded in parallel on a photosensitive drum surface as an image carrier. In FIG. 4,
[0089]
In FIG. 4, R (red), G (green), and B (blue) color signals are input to the color
[0090]
The color image forming apparatus according to the present embodiment includes four optical scanning devices (11, 12, 13, 14), each of which has a color of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and B (black). Correspondingly, an image signal (image information) is recorded on the
[0091]
As described above, the color image forming apparatus in this embodiment converts the latent images of each color into the corresponding
[0092]
As the
[0093]
【The invention's effect】
According to the present invention, as described above, a diffractive optical element is added to an optical unit (for example, a collimator lens) including a refraction unit, and a material of the refraction unit (for example, Correction of power change due to temperature dependence of refractive index of plastic material), and deterioration of output image due to defocus on scan surface due to wavelength dependence of refractive index caused by mode hopping of semiconductor laser It is possible to achieve an optical scanning device and an image forming apparatus using the optical scanning device, which can be reduced to an unacceptably small size.
[0094]
Further, according to the present invention, the light source means (for example, a semiconductor laser) and the optical means (for example, a collimator lens) including a refraction unit are integrally held by a material having a linear expansion coefficient ρ, so that the light is refracted by the expansion of the holding member. A power change due to the temperature-dependent characteristic of the refractive index of the material of the portion is corrected, whereby the light-receiving means (for example, a semiconductor laser) on the surface to be scanned due to the wavelength-dependent characteristic of the refractive index generated by mode hopping. Defocus can be corrected even more effectively.
[0095]
In particular, when a plastic lens is used as the collimator lens, a remarkable effect can be obtained in a compact optical scanning device that is resistant to environmental fluctuations and is suitable for high-definition printing and an image forming apparatus using the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main scanning cross-sectional view of an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a main scanning cross-sectional view of an optical scanning device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sub-scan sectional view showing an embodiment of the color image forming apparatus of the present invention. FIG. 5 is a main scan sectional view of a conventional optical scanning device.
1 light source (semiconductor laser)
2
6
11, 12, 13, 14 {
31, 32, 33, 34 {
52 {external equipment 53} printer controller 60} color image forming apparatus
Claims (3)
該光学手段は1以上の面に回折部を有しており、
【外1】
とするとき、
【外2】
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。A light source unit; an optical unit for guiding a light beam from the light source unit to a light deflecting unit; and an imaging optical system for guiding the light beam from the light deflecting unit to a surface to be scanned. An optical scanning device that optically scans the surface to be scanned based on a rotating operation of the means;
The optical means has a diffractive portion on one or more surfaces,
[Outside 1]
When
[Outside 2]
An optical scanning device characterized by satisfying the following conditions.
該光源手段と該光学手段とを一体的に保持する保持手段と、
該光偏向手段からの光束を被走査面に導光する結像光学系と、を有し、該光偏向手段の回動動作に基いて該被走査面を光走査する光走査装置において、
該光学手段は1以上の面に回折部を有しており、
【外3】
とするとき、
【外4】
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。Light source means, and optical means for guiding the light flux from the light source means to the light deflecting means,
Holding means for integrally holding the light source means and the optical means,
An imaging optical system that guides the light beam from the light deflecting means to the surface to be scanned, and an optical scanning device that optically scans the surface to be scanned based on a rotation operation of the light deflecting means
The optical means has a diffractive portion on one or more surfaces,
[Outside 3]
When
[Outside 4]
An optical scanning device characterized by satisfying the following conditions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002289682A JP4314010B2 (en) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Optical scanning device and image forming apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002289682A JP4314010B2 (en) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Optical scanning device and image forming apparatus using the same |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004126192A true JP2004126192A (en) | 2004-04-22 |
JP2004126192A5 JP2004126192A5 (en) | 2007-11-22 |
JP4314010B2 JP4314010B2 (en) | 2009-08-12 |
Family
ID=32281773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002289682A Expired - Fee Related JP4314010B2 (en) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Optical scanning device and image forming apparatus using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4314010B2 (en) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005026805A1 (en) * | 2003-09-09 | 2005-03-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Single lens element, light source, and scanning optical device |
JP2006221118A (en) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Ricoh Co Ltd | Laser scanner and image forming apparatus |
JP2006235069A (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming apparatus |
JP2007011113A (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming apparatus |
JP2007114515A (en) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Ricoh Co Ltd | Multibeam optical scanner and image forming apparatus furnished with the same |
US7253937B2 (en) | 2005-10-20 | 2007-08-07 | Ricoh Company, Ltd. | Multi-beam optical scanning device and image forming apparatus |
JP2007249044A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Ricoh Co Ltd | Optical scanning device and image forming apparatus |
JP2008064802A (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Ricoh Co Ltd | Optical scanning apparatus and image forming apparatus |
US7362486B2 (en) | 2004-09-29 | 2008-04-22 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device with at least one resin lens for controlling a beam waist position shift |
US7570278B2 (en) * | 2004-02-12 | 2009-08-04 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
US7626744B2 (en) | 2007-02-27 | 2009-12-01 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
US7663657B2 (en) | 2006-07-27 | 2010-02-16 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and image forming apparatus |
US7973990B2 (en) | 2006-04-27 | 2011-07-05 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device, optical writing device, and image forming apparatus |
US8059149B2 (en) | 2007-08-27 | 2011-11-15 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
US8164612B2 (en) | 2006-07-21 | 2012-04-24 | Ricoh Company, Ltd. | Light source unit, phase type optical element, and laser beam scanning device |
US8213067B2 (en) | 2007-08-27 | 2012-07-03 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
CN103293569A (en) * | 2012-02-22 | 2013-09-11 | 京瓷办公信息系统株式会社 | Collimator lens, optical scanning device and image forming apparatus using same |
JP2013257574A (en) * | 2013-07-18 | 2013-12-26 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming apparatus |
US8699096B2 (en) | 2007-12-03 | 2014-04-15 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus |
-
2002
- 2002-10-02 JP JP2002289682A patent/JP4314010B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7256942B2 (en) | 2003-09-09 | 2007-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Single lens element, light source device and scanning optical device |
WO2005026805A1 (en) * | 2003-09-09 | 2005-03-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Single lens element, light source, and scanning optical device |
US7570278B2 (en) * | 2004-02-12 | 2009-08-04 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
US7362486B2 (en) | 2004-09-29 | 2008-04-22 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device with at least one resin lens for controlling a beam waist position shift |
EP1998216A2 (en) | 2004-09-29 | 2008-12-03 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device in image forming apparatus |
JP2006221118A (en) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Ricoh Co Ltd | Laser scanner and image forming apparatus |
JP4653512B2 (en) * | 2005-02-14 | 2011-03-16 | 株式会社リコー | Laser scanning device and image forming apparatus |
JP2006235069A (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming apparatus |
JP4568618B2 (en) * | 2005-02-23 | 2010-10-27 | 株式会社リコー | Optical scanning apparatus and image forming apparatus |
JP2007011113A (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming apparatus |
JP2007114515A (en) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Ricoh Co Ltd | Multibeam optical scanner and image forming apparatus furnished with the same |
US7253937B2 (en) | 2005-10-20 | 2007-08-07 | Ricoh Company, Ltd. | Multi-beam optical scanning device and image forming apparatus |
US7843482B2 (en) | 2005-10-20 | 2010-11-30 | Ricoh Company, Ltd. | Multi-beam optical scanning device and image forming apparatus |
JP2007249044A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Ricoh Co Ltd | Optical scanning device and image forming apparatus |
JP4732202B2 (en) * | 2006-03-17 | 2011-07-27 | 株式会社リコー | Optical scanning apparatus and image forming apparatus |
US8077369B2 (en) | 2006-04-27 | 2011-12-13 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device, optical writing device, and image forming apparatus |
US7973990B2 (en) | 2006-04-27 | 2011-07-05 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device, optical writing device, and image forming apparatus |
US8164612B2 (en) | 2006-07-21 | 2012-04-24 | Ricoh Company, Ltd. | Light source unit, phase type optical element, and laser beam scanning device |
US7663657B2 (en) | 2006-07-27 | 2010-02-16 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and image forming apparatus |
US7417777B2 (en) | 2006-09-04 | 2008-08-26 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and image forming apparatus |
JP2008064802A (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Ricoh Co Ltd | Optical scanning apparatus and image forming apparatus |
US7626744B2 (en) | 2007-02-27 | 2009-12-01 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
US8059149B2 (en) | 2007-08-27 | 2011-11-15 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
US8213067B2 (en) | 2007-08-27 | 2012-07-03 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
US8699096B2 (en) | 2007-12-03 | 2014-04-15 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus |
CN103293569A (en) * | 2012-02-22 | 2013-09-11 | 京瓷办公信息系统株式会社 | Collimator lens, optical scanning device and image forming apparatus using same |
US8724187B2 (en) | 2012-02-22 | 2014-05-13 | Kyocera Document Solutions Inc. | Collimator lens, optical scanning device and image forming apparatus using same |
JP2013257574A (en) * | 2013-07-18 | 2013-12-26 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4314010B2 (en) | 2009-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4641478B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP4314010B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP4819436B2 (en) | Optical scanning device and method of adjusting optical scanning device | |
JP2007114484A (en) | Optical scanner and image forming device using it | |
JP2004070107A (en) | Optical scanner and image forming apparatus using the same | |
JP4750259B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP2004184657A (en) | Scanning optical device and image forming apparatus using the same | |
JP4677277B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP5173879B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP2007047748A (en) | Optical scanning device and image forming apparatus | |
JP2004184655A (en) | Optical scanner and image forming apparatus using same | |
JP2006330688A (en) | Optical scanner and image forming apparatus using the same | |
JP5300505B2 (en) | Method for adjusting optical scanning device | |
JP2008052197A (en) | Optical scanner and image forming apparatus using the same | |
JP2005241727A (en) | Optical scanner and image forming apparatus using the same | |
JP4444605B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP4594040B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP4455309B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP2008165144A (en) | Optical scanner and image forming apparatus using the same | |
JP4630593B2 (en) | Scanning optical device and image forming apparatus using the same | |
JP4612839B2 (en) | Method for adjusting color image forming apparatus | |
JP2005070125A (en) | Optical scanner and image forming apparatus using same | |
JP4401950B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP2010061110A (en) | Light scanning optical device, image forming device using same, and light scanning method | |
JP2004317790A (en) | Optical scanner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050927 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050927 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071009 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090210 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090413 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090512 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090518 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4314010 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130522 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140522 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |