JP2006256063A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像記録装置に関するものである。 The present invention relates to an image recording apparatus.
従来より、波長の異なる複数のレーザーを同一の走査光学系を用いて銀延感光材料上にカラー画像を記録する装置が提案されている。この場合、光源にLD(レーザダイオード)を用いると強度やパルス幅での直接変調が可能なため、AOMなどの外部変調素子が不要となり小型、低価格化が可能となる。また、感光材料は複数の異なる波長に対応した鋭いピークを有する分光特性にすることで良好な色再現性を実現している。しかし、LDは同一製品内でも広がり角や波長のバラツキが大きいため、号機ごとの光量調整が必要である。ここで光量調整をLDの駆動電流で行なうと、ドループやモードホップのほか変調特性が変化し、充分な階調特性が得られないためNDフィルタフィルタなどの光量調整手段を別途設けるのが望ましい。NDフィルタとしては耐久性の観点から蒸着タイプが用いられるが、表面反射による影響で記録面上にフレア光が生じ、画像品質の低下を招くことがある。このためNDフィルタは極力上流側に配置し、反射光をユニット内に拡散させない構造が望ましい。従って光源から偏向器に向かう光学部材の配置はLD、コリメータレンズ、アパーチャ、NDフィルタ、シリンダレンズの順が最適である。 Conventionally, there has been proposed an apparatus for recording a color image on a silver rolled photosensitive material using a plurality of lasers having different wavelengths using the same scanning optical system. In this case, when an LD (laser diode) is used as the light source, direct modulation with intensity and pulse width is possible, so that an external modulation element such as an AOM is not required, and the size and cost can be reduced. In addition, the photosensitive material achieves good color reproducibility by having spectral characteristics having sharp peaks corresponding to a plurality of different wavelengths. However, since LDs have large variations in divergence angles and wavelengths even within the same product, it is necessary to adjust the amount of light for each unit. Here, if the light amount adjustment is performed with the LD drive current, the modulation characteristics change in addition to the droop and mode hop, and sufficient gradation characteristics cannot be obtained. Therefore, it is desirable to separately provide a light amount adjusting means such as an ND filter filter. As the ND filter, a vapor deposition type is used from the viewpoint of durability, but flare light may be generated on the recording surface due to the influence of the surface reflection, and the image quality may be deteriorated. For this reason, it is desirable that the ND filter be arranged on the upstream side as much as possible so that the reflected light is not diffused into the unit. Therefore, the arrangement of the optical members from the light source to the deflector is optimal in the order of LD, collimator lens, aperture, ND filter, and cylinder lens.
従来技術では、ある所定値の焦点距離を有するコリメータレンズが使用されてきた。ある波長を有するLDに対して、ある所定値の焦点距離を有するコリメータレンズを用いる場合、LDの製造バラツキによりLDの拡がり角がバラつくので、所定の光量が得られなかった。また、波長の異なるLD間においても拡がり角のバラツキがあり、所定の光量が得られなかった。 In the prior art, a collimator lens having a certain predetermined focal length has been used. When a collimator lens having a certain focal length is used for an LD having a certain wavelength, the divergence angle of the LD varies due to manufacturing variations of the LD, so that a predetermined amount of light cannot be obtained. In addition, there was variation in the divergence angle between LDs having different wavelengths, and a predetermined amount of light could not be obtained.
また、図9(b)のように広がり角の広いLD206Wは図9(a)と略同等の取り込み光量を確保するためCML214を短焦点に設定する必要があり、副走査倍率(シリンダレンズ焦点距離/CML焦点距離)が上昇するためLD202とLD206Wの非点隔差が同等の場合はシリンダレンズ212の調整量が不足する。CML214が長焦点のままでは図9(b)のようにCML214の取り込み光量が低下し、露光量が不足する。
In addition, as shown in FIG. 9B, the LD 206W having a wide divergence angle needs to set the
前述のように特定のビーム広がり角を持つLDに合わせた設計ではセカンドソース(代替相当)品やディスコン(製造終了)時の応が困難となる。 As described above, it is difficult to respond to a second source (substitute equivalent) product or a discon (discontinued) when designed for an LD having a specific beam divergence angle.
また、LD広がり角の固体バラツキが大きい場合、広がり角が大きければCMLの透過光量が低下し、広がり角が小さければCMLの射出ビーム光束が狭くなり走査面上でのビームが太ってしまう。 Also, when the solid dispersion of the LD divergence angle is large, the transmitted light amount of the CML decreases if the divergence angle is large.
さらに、光量調整手段としてNDフィルタを使用する際、カラー画像形成に際してはYMC3色に対応したLDの光量を独立に調節する必要があり、それぞれのLDの広がり角や波長バラツキに合わせたNDフィルタが必要となるため、使用するNDフィルタの透過濃度の種類が多く、LDを変更すると波長範囲も異なるのでその都度必要な濃度範囲を見直す必要があった。 Furthermore, when an ND filter is used as the light amount adjusting means, it is necessary to independently adjust the light amount of the LD corresponding to the three colors of YMC when forming a color image, and the ND filter according to the spread angle and wavelength variation of each LD. Since this is necessary, there are many types of transmission density of the ND filter to be used, and when the LD is changed, the wavelength range is different.
NDフィルタの代替として折り返しミラーの反射率を調整し、レーザー光の光量を調整する偏光走査装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As an alternative to an ND filter, a polarization scanning device that adjusts the reflectance of a folding mirror and adjusts the amount of laser light has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかし、アパーチャやNDフィルタの機能をミラーに持たせたものであって、各色のレーザー光強度のバランスを補正するものではない。
本発明は上記事実を考慮し、LDが変更されても同一のハウジングを使用して、装置の寸法を一定に保ち、またNDフィルタの濃度種類を削減する画像記録装置を提供することを課題とする。 In view of the above facts, the present invention has an object to provide an image recording apparatus that uses the same housing even when the LD is changed, keeps the dimensions of the apparatus constant, and reduces the density type of the ND filter. To do.
請求項1に記載の画像記録装置はレーザーダイオードからなる光源と、前記光源から発せられたレーザー光を主走査方向に偏向させる偏向器と、前記光源から発せられるビームを略平行光とするコリメータレンズと、前記ビームを主走査方向について略平行光とし副走査方向について前記偏向器の偏向面近傍で集光させる露光光学系と、前記偏向器により偏向されたレーザー光を集光させる走査光学系とを備え、前記レーザーダイオードのビーム広がり角度に拘らず前記平行光の光量が略一定となるように焦点距離の異なる前記コリメータレンズを選択することを特徴とする。
The image recording apparatus according to
上記構成の発明では、ビームの広がり角の異なるLDを使用する際、焦点距離の異なる複数のコリメータレンズから最適なものを選択することで、コリメート光束を略一定に保つことが可能であり、LDの取り付け位置を光源部のハウジングの外側へ突出させる必要がないので、光源部のハウジングの外形寸法を保持することができる。 In the invention with the above configuration, when using LDs having different beam divergence angles, it is possible to keep the collimated light beam substantially constant by selecting an optimum one from a plurality of collimator lenses having different focal lengths. It is not necessary to project the mounting position of the light source unit to the outside of the housing of the light source unit, so that the outer dimensions of the housing of the light source unit can be maintained.
請求項2に記載の画像記録装置は前記ビームの光量調整手段を備え、前記コリメータレンズの交換に伴うコリメータレンズ位置の移動に対応して前記光量調整手段の取り付け位置を変更する位置変更手段を有することを特徴とする。 The image recording apparatus according to claim 2, further comprising a position changing unit that includes a light amount adjusting unit for the beam, and changes a mounting position of the light amount adjusting unit in response to a movement of a collimator lens position accompanying the replacement of the collimator lens. It is characterized by that.
上記構成の発明では、コリメータレンズを交換してコリメータレンズ鏡筒の全長が長くなった場合でも、位置移動手段でNDフィルタの取付位置を変更することで鏡筒の先端とNDフィルタが干渉する恐れがなくなり、ビーム広がり角の異なるLDを使用しても同一の光源部ハウジングを使用することができる。 In the invention with the above configuration, even when the collimator lens is replaced and the total length of the collimator lens barrel becomes long, the tip of the barrel and the ND filter may interfere with each other by changing the mounting position of the ND filter by the position moving means. Therefore, even if LDs having different beam divergence angles are used, the same light source unit housing can be used.
請求項3に記載の画像記録装置は波長の異なるレーザーダイオードからなる複数の光源と、ビーム偏向手段と、走査光学手段と、折り返しミラーとを含む走査光学系を備え、前記折り返しミラーは前記光源毎のコリメータレンズ出射強度差を記録面上での必要量に応じて補正する分光反射特性を備えたことを特徴とする。 The image recording apparatus according to claim 3 includes a scanning optical system including a plurality of light sources including laser diodes having different wavelengths, a beam deflecting unit, a scanning optical unit, and a folding mirror, and the folding mirror is provided for each light source. It is characterized in that it has a spectral reflection characteristic that corrects the difference in intensity of the collimator lens emission according to the required amount on the recording surface.
上記構成の発明では、例えばYMC3色に対応した波長で記録を行なうスキャン露光において各色の光源ごとに使用するNDフィルタの透過濃度範囲を変更する代わりに、折り返しミラーの反射率に波長依存性を持たせ、特定の色の反射率を下げることで各色ごとに必要なNDフィルタの透過濃度範囲を揃えることができる。これにより、各色の光量を調整するために必要なNDフィルタの種類を少なく抑えることができる。 In the invention with the above configuration, for example, instead of changing the transmission density range of the ND filter used for each color light source in scan exposure in which recording is performed at wavelengths corresponding to three colors of YMC, the reflectivity of the folding mirror has wavelength dependency. By reducing the reflectance of a specific color, it is possible to align the transmission density range of the ND filter necessary for each color. Thereby, the kind of ND filter required in order to adjust the light quantity of each color can be restrained few.
請求項4に記載の画像記録装置は前記折り返しミラーは同一の分光反射特性を備えた複数のミラーからなることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the folding mirror is composed of a plurality of mirrors having the same spectral reflection characteristics.
上記構成の発明では、折り返しミラーに持たせた分光反射特性をシャープカット的に急峻なものでなく、緩やかな特性を備えた同一のミラーを複数使用して求められる分光反射特性を得ることができる。これによりミラーのコーティングに無理がなく、安定した反射率を保持することができる。 In the invention with the above configuration, the spectral reflection characteristics given to the folding mirror are not sharp in sharp cut, but the spectral reflection characteristics required by using a plurality of the same mirrors having gentle characteristics can be obtained. . As a result, it is possible to maintain a stable reflectance without overcoating the mirror coating.
請求項5に記載の画像記録装置は波長の異なるレーザーダイオードからなる複数の光源と、ビーム偏向手段と、走査光学手段と、折り返しミラーとを含む走査光学系を備え、前記折り返しミラーは前記光源毎のコリメータレンズ出射強度差を記録面上での必要量に応じて補正する分光反射特性を備えたことを特徴とする。 The image recording apparatus according to claim 5 includes a scanning optical system including a plurality of light sources composed of laser diodes having different wavelengths, a beam deflecting unit, a scanning optical unit, and a folding mirror, and the folding mirror is provided for each light source. It is characterized in that it has a spectral reflection characteristic that corrects the difference in intensity of the collimator lens emission according to the required amount on the recording surface.
上記構成の発明では、ビームの広がり角の異なるLDを使用する際、焦点距離の異なる複数のコリメータレンズから最適なものを選択することで、コリメート光束を略一定に保つことが可能であり、LDの取り付け位置を光源部のハウジングの外側へ突出させる必要がないので、光源部のハウジングの外形寸法を保持することができ、かつ例えばYMC3色に対応した波長で記録を行なうスキャン露光において各色の光源ごとに使用するNDフィルタの透過濃度範囲を変更する代わりに、折り返しミラーの反射率に波長依存性を持たせ、特定の色の反射率を下げることで各色ごとに必要なNDフィルタの透過濃度範囲を揃えることができる。これにより、各色の光量を調整するために必要なNDフィルタの種類を少なく抑えることができる。 In the invention with the above configuration, when using LDs having different beam divergence angles, it is possible to keep the collimated light beam substantially constant by selecting an optimum one from a plurality of collimator lenses having different focal lengths. It is not necessary to project the mounting position of the light source unit to the outside of the housing of the light source unit, so that the outer dimensions of the housing of the light source unit can be maintained, and the light source of each color can be used in scan exposure for recording at wavelengths corresponding to, for example, YMC three colors Instead of changing the transmission density range of the ND filter used for each color, the reflectance of the folding mirror is made wavelength dependent, and the reflectance of the specific color is lowered by reducing the reflectance of a specific color. Can be aligned. Thereby, the kind of ND filter required in order to adjust the light quantity of each color can be restrained few.
請求項6に記載の画像記録装置は前記折り返しミラーは同一の分光反射特性を備えた複数のミラーからなることを特徴とする。 The image recording apparatus according to claim 6 is characterized in that the folding mirror includes a plurality of mirrors having the same spectral reflection characteristic.
上記構成の発明では、折り返しミラーに持たせた分光反射特性を急峻なものでなく、緩やかな特性を備えた同一のミラーを複数使用して求められる分光反射特性を得ることができる。これによりミラーのコーティングに無理がなく、安定した反射率を保持することができる。 In the invention with the above configuration, the spectral reflection characteristic provided to the folding mirror is not steep, and the spectral reflection characteristic obtained by using a plurality of the same mirrors having a gradual characteristic can be obtained. As a result, it is possible to maintain a stable reflectance without overcoating the mirror coating.
本発明は上記構成としたので、、LDが変更されても同一のハウジングを使用して、装置の寸法を一定に保ち、またNDフィルタの濃度種類を削減する画像記録装置とすることができた。 Since the present invention has the above-described configuration, the same housing can be used even when the LD is changed, and the image recording apparatus can be configured to keep the apparatus size constant and reduce the density type of the ND filter. .
図1には、第1形態に係る画像記録装置を使用した画像形成装置の断面図が示されている。 FIG. 1 is a sectional view of an image forming apparatus using the image recording apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、画像形成装置110は、入力された画像データに応じて画像記録装置10によって感光材料114を露光し、感光材料114の露光画像を受像材料116へ加熱圧接して転写し、原稿に記録された画像に応じた画像を受像材料116に形成する。記録材料である感光材料114及び受像材料116のそれぞれは、遮光マガジン170、172にそれぞれ収容されて画像形成装置110に装填される。
As shown in FIG. 1, the
先ず、この画像形成装置110の概略を説明する。
First, the outline of the
画像形成装置110は、全体として箱型に構成されたケーシング112を備え、ケーシング112内には、感光材料114を収容する遮光マガジンとして感材マガジン170が配置されている。感光材料114は、ロール状に巻かれた状態で感材マガジン170に収容されて装填される。このとき、感材マガジン170は、感光材料114の引き出し口が上方に向けられる。ケーシング112内に装填された感材マガジン170の上方には、ニップローラ118及びカッタ120が設けられており、感材マガジン170から引出された感光材料114が所定の長さに切断される。
The
また、感材マガジン170の上方には、画像記録装置10が設けられており、画像記録装置10に対向して搬送ローラ対126、128が設けられている。感材マガジン170からに引出された感光材料114は、搬送ローラ対126、128によって画像記録装置10の近傍を、感光面が画像記録装置10へ向けられて搬送される。
Further, the
画像記録装置10は、後述のように3色のLD(レーザーダイオード)、レンズユニット、ポリゴンミラー、ミラーユニット等が設けられ、3色のLDから照射した光を搬送ローラ対126、128の間の露光位置Pへ向けて照射する。これにより、感光材料114は、搬送ローラ対126、128の間の露光位置Pを通過するときに画像記録装置124から照射される光によって走査露光される。
As will be described later, the
画像記録装置10の上方には、水塗布部130が設けられている。露光位置Pを通過した感光材料114は、複数のローラ対によって形成された搬送ターン部132によって搬送されながら水塗布部130の左方(図1の紙面左方)から感光面が上方へ向けられた状態で水塗布部130へ送り込まれる。水塗布部130では画像形成溶媒として用いている水を感光材料114の感光面に均一に塗布する。
A
一方、画像形成装置110には、ケーシング112の左端上部にロール状の受像材料116を収容する遮光マガジンである受材マガジン172が装填される。受材マガジン172に収容される受像材料116は、画像形成面に媒染剤を有する色素固定材料が塗布されており、受材マガジン172は、受材材料116の引き出し口を紙面右方へ向けられて、受像材料116が画像形成面を下方へ向けられて引出されるように装填される。
On the other hand, the
受材マガジン172の引き出し口に対向してニップローラ134及びカッタ136が設けられている。受材マガジン172からニップローラ134によって挟持されて引出された受像材料116は、カッタ136によって所定の長さに切断される。なお、受像材料116は、幅寸法が感光材料114の幅寸法より小さいサイズが装填され、カッタ136によって切断される長さも感光材料114の切断長さよりも短くなっている。
A
受材マガジン172から引出されて所定の長さに切断された受像材料116は、複数のローラ対によって構成される搬送部138によって水塗布部130の上方を搬送される。
The
ケーシング112の右端部には、上下方向(図1の紙面上下方向)に沿って熱現像転写部140が設けられている。この熱現像転写部140は、上下にローラ対142、144が設けられおり、ローラ対142、144のそれぞれのローラの間に無端ベルト146が対で巻き掛けられている。無端ベルト146は、ローラ対144、146の駆動によって回転駆動される。
A thermal
水塗布部130から送り出された感光材料114はガイド部148によって、ローラ対142に巻き掛けられている無端ベルト146の間へ案内される。また、搬送部138によって搬送された受像材料116は、感光材料114の搬送に同期されて、無端ベルト146の間へ送られる。これによって、感光材料114と受像材料116は、感光材料114の感光面と、受像材料116の画像形成面とが対向されて重ね合わされて無端ベルト146の間へ挿入されて挟持される。
The
一方の無端ベルト146のループ内には、平板状に形成された加熱板150が、上下方向に沿って配置されている。この加熱板150は、ローラ対142、144の間で対向している無端ベルト146を加熱するようになっている。これによって、無端ベルト146に挟持されてローラ対142からローラ対144へ搬送される感光材料114と受像材料16が無端ベルト146に挟持された状態で加熱される(加熱圧接)ことにより、露光によって感光材料114に形成された画像が受像材料116に転写される。なお、無端ベルト146は、感光材料114と受像材料116とを挟持して感光材料114と受像材料116とが一対の無端ベルト146の間に完全に収まった時点で一旦停止されて、感光材料114と受像材料116とを十分に加熱圧接するようになっている。感光材料114は、加熱されることによって可動性の色素を放出して受像材料116に転写され、受像材料116の色素固定層で固定され、受像材料116に露光に応じた画像が形成される。
Within the loop of one
無端ベルト146の下端部には、剥離爪152が設けられ、この剥離爪152の側方には、廃棄感材収容部154が設けられている。無端ベルト146によって挟持されて搬送された感光材料114と受像材料116は、無端ベルト146の間から送り出されるときに剥離爪152によって受像材料116から感光材料114が剥離される。受像材料116から剥離された感光材料114は、剥離爪152の側方に設けられているローラ対156によって廃棄感材収容部154へ向けて搬送される。
A peeling
廃棄感材収容部154は、ドラム158とこのドラム158に巻き掛けられている無端のベルト160を備えている。ベルト160は、剥離爪152側の一部が開放されるようにドラム158に巻き掛けられており、ベルト160の回転に伴ってドラム158も回転するようになっている。
The waste
受像材料116から剥離された感光材料114は、ドラム158へのベルト160の巻き掛け開始位置へ案内され、ベルト160とドラム158に挟持されてドラム158に巻き掛けられ、順次集積される。
The
一方のケーシング112の底部には、無端ベルト146の間から送り出された受像材料116を水平搬送する搬送部162が設けられており、感光材料114が剥離された受像材料116は、この搬送部160によって搬送されて、ケーシング112の側壁に設けているトレイ164へ送り出されて集積される。
The bottom of one
図2には、第1形態に係る画像記録装置の断面図が示されている。 FIG. 2 shows a cross-sectional view of the image recording apparatus according to the first embodiment.
図2に示すように、画像記録装置10はフレーム24上に取付部18によって保持されたレーザーダイオード(以下LD)12と、コリメータレンズ(以下CML)16の鏡筒14が設けられている。またフレーム24に設けられた複数の位置決め部30に位置決めガイド28で嵌合したサブシャシー26上にはNDフィルタ20と、光軸方向に位置を調整可能なホルダ32上に保持されたシリンダレンズ22とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
LD12から発せられたレーザー光はCML16によって略平行光となり、NDフィルタ20によって光量を調節され、シリンダレンズ22を通して図示しないポリゴンミラーへと導かれる。
Laser light emitted from the
このときLD12の広がり角が狭い場合はコリメート径を確保するためコリメータレンズ(以下CML)16を長焦点に設定する必要があり、CML16をNDフィルタ20側に移動させるとNDフィルタ20、さらにシリンダレンズ22と干渉するためスペース上の理由での広がり角が狭いLD12は使用できないか、あるいはLD12を外側へ移動させる必要がある。
At this time, when the spread angle of the
また、LD12の広がり角が広い場合は取り込み光量を確保するためCML17を短焦点に設定する必要があり、副走査倍率(シリンダレンズ焦点距離/CML焦点距離)が上昇するため、シリンダレンズ22の調整量が不足する。さらにCML17が長焦点のままではCML17の取り込み光量が低下し、露光量が不足する。
If the spread angle of the
本実施形態に使用する半導体レーザーは、図3に示すようにLD12内部でレーザー光を発するチップ40の中央に薄い活性層42を備えており、この活性層42の端面からレーザー光を発するが、図3(a)のように活性層42と垂直な方向の光は発光点44から角度θ⊥で広がり、図3(b)のように活性層42と平行な光は発光点46から角度θ//で広がる。通常、角度θ⊥はθ//の2.5倍〜6倍程度となり、ビームスポットは楕円となる。
The semiconductor laser used in the present embodiment includes a thin
発光点44はチップ40の表面、発光点46はチップの内部に存在するため、レーザー光は縦方向と横方向によってチップ40の活性層42の異なった箇所から発せられることになり、CML16によって完全な平行光として補正することはできない。すなわちCML16によって補正されたレーザー光において、平行になるのは縦方向または横方向のうち一方のみであり、他方は収束または発散する。このため図4(a)のように、活性層42と平行なレーザー光はCML16によって並行となるが、図4(b)のように活性層42と垂直なレーザー光はCML17によって補正されても平行とはならない。
Since the
本願発明では図4に示すように、チップ40の発光点46から出たレーザー光は角度θ//で広がり、CML16によって略平行光となりシリンダレンズ22を透過して図示しないポリゴンミラーへ向かう。
In the present invention, as shown in FIG. 4, the laser light emitted from the
発光点44から出たレーザー光は角度θ⊥で広がり、CML16を通った後、シリンダレンズ22によって屈折し、ポリゴンミラー52によって偏向され、感光材料114上で結像する。
Laser light emitted from the
このとき発光点44と発光点46の距離Δaを非点隔差と呼ぶが、このΔaはLDによ
って異なるため、シリンダレンズ22を動かしてLDごとの非点隔差を調整する必要がある。すなわち図4に示すように、チップ40から出たレーザー光はCML16を通り、NDフィルタ20によって光量調節されたのち、シリンダレンズ22を通って主走査方向すなわち感光材料114の搬送方向と垂直な方向(矢印)にポリゴンミラーで走査されるが、シリンダレンズ22をΔaに応じて移動させ、LDごとの非点隔差を調整する必要があ
る。
At this time, the distance Δa between the
このため、NDフィルタ20との間にシリンダレンズ22の位置を調整するスペースを確保せねばならない。しかし、前述の様に広がり角度の小さいLD13を使用する場合、CML17を保持する鏡筒15が鏡筒14よりも長くなるため、その先端位置は鏡筒14の先端位置よりもNDフィルタ20側にシフトする。
For this reason, a space for adjusting the position of the
例えばLD12の広がり角度がθ⊥25〜40°のとき焦点距離15mmのCML16を使用し、LD13の広がり角度がθ⊥20〜35°のとき焦点距離23mmのCML17を使用した場合、CML17を保持する鏡筒15はCML16を保持する鏡筒14よりも約5mm長くなり、NDフィルタに干渉する恐れがある。
For example, when the
ここで、LD12よりレーザー光の広がり角度が狭いLD13を使用した場合、従来は寸法が合わずに使用できないか、あるいはフレーム24の外側へLD13を退避させて光路長をかせぎ、広がり角度の影響を補正する手法が考えられる。
Here, when the
これに対して本実施形態では図2(b)のように、NDフィルタ20とシリンダレンズ22を、鏡筒14の先端から鏡筒15の先端までの距離C(ここでは5mm)と等しい距離AおよびB(5mm)を移動させることで鏡筒15とNDフィルタ20、シリンダレンズ22の干渉を回避し、かつシリンダレンズ22の調整量を確保している。
In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 2B, the
シリンダレンズの焦点距離360mm、非点隔差15μmの場合、CML16での非点調整量は(360/15)^2×15μm=8.6mmだが、CML17での必要調整量は(360/23)^2×15μm=3.7mmであり、NDフィルタ20を距離B移動させてもシリンダレンズ22の調整量を確保できる。
When the focal length of the cylinder lens is 360 mm and the astigmatic difference is 15 μm, the astigmatism adjustment amount in CML16 is (360/15) ^ 2 × 15 μm = 8.6 mm, but the necessary adjustment amount in CML17 is (360/23) ^ Since 2 × 15 μm = 3.7 mm, the adjustment amount of the
すなわちNDフィルタ20とシリンダレンズ22はサブシャシー26上に固定され、サブシャシー26は位置決めガイド28によって位置決め部30Aに嵌合している。位置決め部30Aから光軸方向に5mm延長した箇所に位置決め部30Bが設けられており、サブシャシー26の位置決めガイド28を嵌合させることによって、サブシャシー26ごとNDフィルタ20とシリンダレンズ22を鏡筒15の先端から5mm後退させる。これにより、鏡筒15とNDフィルタ20、シリンダレンズ22の間隔は、図2(a)の鏡筒14を使用した場合と等しい距離を確保できる。
That is, the
これにより、レーザー光の広がり角度が異なるLD13を使用してもフレーム24の外側へLD13が突出することはなく、外形寸法は変わらないので同一の筐体に変更なく取り付け可能となる。またNDフィルタ20と鏡筒15が干渉したりシリンダレンズ22の調整量が不足することもない。
As a result, even when
また、複数のLDを使用してカラー画像を形成する場合、LDごとにコリメータレンズの適切な焦点距離も異なるので、サブシャシー26をLDごとの別体部品としてLD別に調整できるような構成としてもよい。その場合、ハウジングとシャシーで線膨張係数が異なると温度変化による歪みが発生する可能性があるので、線膨張係数の等しいかまたは近似した素材、例えばBMC(Bulk Molding Compound)とアルミ、BMCとBMCなどでハウジングとシャシーを形成するのが望ましい。
In addition, when a color image is formed using a plurality of LDs, the appropriate focal length of the collimator lens is different for each LD, so that the
図6には、第1形態に係る画像記録装置の光源部の斜視図が示されている。 FIG. 6 is a perspective view of the light source unit of the image recording apparatus according to the first embodiment.
図6に示すように、3色のLD光源12Y,12M,12Cを使用して折り返しミラー50A、50Bを経由しポリゴンミラー52によって感光材料148に露光しカラー画像を形成する光学系において、LDの広がり角や波長などに応じて光源12Y,12M,12Cの光量を調節するNDフィルタ20Y,20M,20Cが必要である。
As shown in FIG. 6, in an optical system for forming a color image by exposing a
これは、LDの光出力を調整すると変調特性やドループ特性が変化するので、カラー画像形成ではLDの光量をNDフィルタで調整することが望ましいからである。 This is because when the light output of the LD is adjusted, the modulation characteristic and the droop characteristic change, and therefore it is desirable to adjust the light quantity of the LD with an ND filter in color image formation.
このNDフィルタは従来、例えばY(波長810nm)用に透過率21〜99%の範囲で8種類、M(670nm)用に6〜15%の5種類、C(750nm)用に43〜99%の5種類、計13種類が必要であり、透過率の必要範囲も広かった。これは感光材料の感度や12Y,12M,12Cの広がり角が異なるためであり、感光材料の感度が高い12Mには透過率の低いNDフィルタ、感光材料の感度が低い12Yと12Cには透過率の高いNDフィルタを組合せることで3色の光量をそれぞれ最適化していたためである。 Conventionally, for example, 8 types of ND filters with a transmittance of 21 to 99% for Y (wavelength 810 nm), 5 types of 6 to 15% for M (670 nm), and 43 to 99% for C (750 nm) 5 types, a total of 13 types were required, and the required range of transmittance was wide. This is because the sensitivity of the photosensitive material and the spread angles of 12Y, 12M, and 12C are different. An ND filter having a low transmittance is used for 12M, which has a high sensitivity for the photosensitive material, and a transmittance is used for 12Y and 12C, which has a low sensitivity for the photosensitive material. This is because the light amounts of the three colors are each optimized by combining ND filters having a high value.
そこで本願では従来使用していた銀コートミラー(波長450nm以上で平坦な分光反射率を持つ)に替えて短波長側の反射率を下げたミラーを使用し、色によってミラーの反射率を変えることで各色の光強度を感光材料の特性に合わせることにより従来必要だった多数のNDフィルタを不用とし、近似した透過率のNDフィルタを少数使用すればよい構成としている。 Therefore, in this application, instead of the conventional silver-coated mirror (having a flat spectral reflectance at a wavelength of 450 nm or more), a mirror with a reduced reflectance on the short wavelength side is used, and the reflectance of the mirror is changed depending on the color. Thus, by adjusting the light intensity of each color to the characteristics of the photosensitive material, a large number of ND filters that have been necessary in the past can be dispensed with, and a small number of ND filters having approximate transmittances can be used.
ミラーのコート膜を多層として、各層の屈折率と膜厚の数値を最適化することにより、図7に示したような分光透過特性を持つ、赤外LD用ミラーを折り返しミラー50A、または50Bに使用することで、全体として図8のような分光反射特性を得ることができる。これにより670nm(M)の反射率が下がるので、各色の光強度を揃えるのに必要なNDフィルタを810nm(Y)のものに統一することができ、3種類の光源全体で必要なNDフィルタの種類と枚数を少なくすることができる。
The mirror coating film is made into a multilayer, and the refractive index and film thickness of each layer are optimized, so that an infrared LD mirror having spectral transmission characteristics as shown in FIG. 7 is used as the
また、緩やかな特性を持つミラーを50Aと50Bに使用することでミラーの製造品質に無理がなく、安定した分光反射特性を得ることができる。 In addition, by using mirrors with moderate characteristics for 50A and 50B, it is possible to obtain stable spectral reflection characteristics without any difficulty in the manufacturing quality of the mirrors.
本実施例は以上のような構成としたので、NDフィルタの使用種類を削減することができた。 Since the present embodiment is configured as described above, the types of ND filters used can be reduced.
10 画像記録装置
12 LD
14 鏡筒
16 CML
18 取付部
20 NDフィルタ
22 シリンダレンズ
24 フレーム
26 サブシャシー
28 位置決めガイド
30 位置決め部
40 チップ
42 活性層
50 ミラー
52 ポリゴンミラー
10
14
18 Mounting
Claims (6)
前記光源から発せられたレーザー光を主走査方向に偏向させる偏向器と、
前記光源から発せられるビームを略平行光とするコリメータレンズと、
前記ビームを主走査方向について略平行光とし副走査方向について前記偏向器の偏向面近傍で集光させる露光光学系と、
前記偏向器により偏向されたレーザー光を集光させる走査光学系とを備え、
前記レーザーダイオードのビーム広がり角度に拘らず前記平行光の光量が略一定となるように焦点距離の異なる前記コリメータレンズを選択することを特徴とする画像記録装置。 A light source consisting of a laser diode;
A deflector for deflecting laser light emitted from the light source in the main scanning direction;
A collimator lens that makes the beam emitted from the light source substantially parallel light;
An exposure optical system for focusing the beam in the vicinity of the deflecting surface of the deflector in the sub-scanning direction with the beam substantially parallel light in the main scanning direction;
A scanning optical system for condensing the laser beam deflected by the deflector,
The image recording apparatus, wherein the collimator lenses having different focal lengths are selected so that the amount of the parallel light is substantially constant regardless of the beam divergence angle of the laser diode.
前記折り返しミラーは前記光源毎のコリメータレンズ出射強度差を記録面上での必要量に応じて補正する分光反射特性を備えたことを特徴とする画像記録装置。 A scanning optical system including a plurality of light sources composed of laser diodes having different wavelengths, beam deflecting means, scanning optical means, and a folding mirror,
The image recording apparatus according to claim 1, wherein the folding mirror has a spectral reflection characteristic that corrects a difference in intensity of the collimator lens emitted from each light source according to a required amount on the recording surface.
前記折り返しミラーは前記光源毎のコリメータレンズ出射強度差を記録面上での必要量に応じて補正する分光反射特性を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像記録装置。 A scanning optical system including a plurality of light sources composed of laser diodes having different wavelengths, beam deflecting means, scanning optical means, and a folding mirror,
3. The image recording apparatus according to claim 1, wherein the folding mirror has a spectral reflection characteristic that corrects a difference in intensity emitted from the collimator lens for each light source according to a necessary amount on a recording surface. .
The image recording apparatus according to claim 5, wherein the folding mirror includes a plurality of mirrors having the same spectral reflection characteristic.
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Cited By (3)
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US8594141B2 (en) | 2011-08-22 | 2013-11-26 | Korea Electrotechnology Research Institute | Femtosecond laser apparatus using laser diode optical pumping module |
JP2015020349A (en) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | キヤノン株式会社 | Optical device and adjustment method of optical device |
US8989224B2 (en) | 2011-08-22 | 2015-03-24 | Korea Electrotechnology Research Institute | Apparatus for femtosecond laser optically pumped by laser diode pumping module |
-
2005
- 2005-03-16 JP JP2005075767A patent/JP2006256063A/en active Pending
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