JP2008185959A - Optical scanning device and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光束により被走査面上を走査する光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning apparatus and an image forming apparatus, and more particularly to an optical scanning apparatus that scans a surface to be scanned with a light beam and an image forming apparatus including the optical scanning apparatus.
電子写真の画像記録では、レーザを用いた画像形成装置が広く用いられている。この場合、画像形成装置は光走査装置を備え、感光性を有するドラムの軸方向にポリゴンスキャナ(例えば、ポリゴンミラー)を用いてレーザ光を走査しつつ、ドラムを回転させ潜像を形成する方法が一般的である。このような電子写真の分野では、画像品質を向上させるために画像の高密度化、及び操作性を向上させるために画像出力の高速化が画像形成装置に求められている。 In electrophotographic image recording, an image forming apparatus using a laser is widely used. In this case, the image forming apparatus includes an optical scanning device, and forms a latent image by rotating the drum while scanning laser light using a polygon scanner (for example, a polygon mirror) in the axial direction of the photosensitive drum. Is common. In the field of electrophotography, an image forming apparatus is required to increase image density in order to improve image quality and to increase image output speed in order to improve operability.
上記高密度化と高速化を両立させる方法の一つとして、ポリゴンスキャナを高速回転させることが考えられるが、この方法では、ポリゴンスキャナにおける騒音の増大、消費電力の増大、及び耐久性の低下を生じてしまう。 One way to achieve both high density and high speed is to rotate the polygon scanner at high speed, but this method increases noise, increases power consumption, and decreases durability in the polygon scanner. It will occur.
また、高密度化と高速化を両立させる他の方法として、光源から出射される光束のマルチビーム化がある。このマルチビーム化を実現させる方式としては、(1)端面発光レーザを複数個組み合わせる方式、(2)端面発光レーザの1次元アレイを用いる方式、(3)垂直共振器型の面発光レーザ(VCSEL)の2次元アレイを用いる方式(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)、が考えられる。 Further, as another method for achieving both high density and high speed, there is a method of making a light beam emitted from a light source into a multi-beam. As a method for realizing this multi-beam, (1) a method of combining a plurality of edge emitting lasers, (2) a method using a one-dimensional array of edge emitting lasers, and (3) a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL). ) Using a two-dimensional array (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
上記(1)の方式では、汎用のレーザを用いることができるため安価となるが、レーザとカップリングレンズとの間の相対的な位置関係を複数のビームで安定的に保つのが困難であり、被走査面上に形成される複数の走査線における互いに隣接する2つの走査線の間隔(以下では、便宜上「走査線間隔」と略述する)が不均一になるおそれがある。また、この(1)の方式では、実用上、光源の数に限界があり、高密度化及び高速化に限界がある。上記(2)の方式では、走査線間隔を均一にすることができるが、素子の消費電力が大きくなるという不都合がある。また、光源の数を極端に増やすと、光学系の光軸からのビームのずれ量が大きくなり、いわゆるビーム品質が劣化するおそれがある。 The method (1) is inexpensive because a general-purpose laser can be used, but it is difficult to stably maintain the relative positional relationship between the laser and the coupling lens with a plurality of beams. There is a possibility that the interval between two adjacent scan lines in a plurality of scan lines formed on the surface to be scanned (hereinafter abbreviated as “scan line interval” for convenience) becomes non-uniform. In the method (1), the number of light sources is practically limited, and the density and speed are limited. In the method (2), the scanning line interval can be made uniform, but there is a disadvantage that the power consumption of the element is increased. Further, if the number of light sources is extremely increased, the amount of beam deviation from the optical axis of the optical system increases, and so-called beam quality may be deteriorated.
一方、上記(3)の方式では、消費電力が端面発光レーザに比べて一桁程度小さく、より多くの光源を容易に2次元的に集積することが可能である。 On the other hand, in the method (3), the power consumption is about an order of magnitude smaller than that of the edge-emitting laser, and more light sources can be easily integrated two-dimensionally.
特許文献1には、独立して変調可能な複数の発光点を2次元的に配設した光源と、前記光源から射出した発散光束をカップリングするカップリングレンズと、からなる組みを複数組み合わせて構成した光源装置、該光源装置を搭載した光走査装置、該光走査装置を搭載した画像形成装置が開示されている。 In Patent Document 1, a plurality of combinations each including a light source in which a plurality of light-emitting points that can be independently modulated are two-dimensionally arranged and a coupling lens that couples a divergent light beam emitted from the light source are combined. A light source device configured, an optical scanning device equipped with the light source device, and an image forming device equipped with the optical scanning device are disclosed.
特許文献2には、面発光型のレーザアレイを用いた光走査装置、及び該光走査装置を搭載した画像形成装置が開示されている。 Patent Document 2 discloses an optical scanning device using a surface emitting laser array, and an image forming apparatus equipped with the optical scanning device.
ところで、通常、光走査装置では、温度変動や経時変動に伴い、光量が変化し、画像上で濃度むらが発生するのを抑制するため、光源から射出される光束の光量をフォトダイオード等のディテクタでモニタし、その結果に基づいて、出力レベルを制御するAPC(Auto Power Contorol)を実施している。この場合、端面発光レーザでは、光束が前後2方向へ射出されるため、前方へ射出される光束を走査用とし、後方へ射出される光束をモニタ用とすれば、走査用の光束が光源に戻ってきてもモニタ結果への影響は少ない。しかしながら、面発光レーザでは、光束が一方向しか射出されないため、射出された光束を分割あるいは分岐して一方を走査用とし、他方をモニタ用とする必要がある。このときには、光源への戻り光束がモニタ結果に影響を及ぼすおそれがあった。 By the way, in an optical scanning device, the amount of light emitted from a light source is usually detected by a detector such as a photodiode in order to prevent the amount of light from changing due to temperature variation or temporal variation and causing uneven density on the image. And APC (Auto Power Control) for controlling the output level based on the result. In this case, in the edge emitting laser, since the light beam is emitted in two directions, the light beam emitted forward is used for scanning, and the light beam emitted backward is used for monitoring. Even if it returns, there is little influence on the monitor result. However, in the surface emitting laser, since the light beam is emitted only in one direction, it is necessary to divide or branch the emitted light beam and use one for scanning and the other for monitoring. At this time, there is a possibility that the return light flux to the light source may affect the monitor result.
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、光束により被走査面上を安定して走査することができる光走査装置を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and a first object thereof is to provide an optical scanning device capable of stably scanning a surface to be scanned with a light beam.
また、本発明の第2の目的は、高品質の画像を高速で形成することができる画像形成装置を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a high quality image at high speed.
本発明は、第1の観点からすると、光束により被走査面上を走査する光走査装置であって、複数の面発光レーザを有する光源と;前記光源からの光束を偏向する偏向反射面を有する偏向器と;前記光源と前記偏向器との間の前記光源からの光束の光路上に配置され、前記偏向器に向かう光束の少なくとも副走査方向のビーム径を規定する開口部を有する開口板を含み、前記光源からの光束を前記偏向器に導く第1の光学系と;前記偏向器で偏向された光束を前記被走査面に導く第2の光学系と;前記光源の面発光レーザから射出される光束の光量をモニタするモニタ光学系と;を備え、前記偏向器から前記第2の光学系に向かう光束は、副走査方向に関して、前記偏向反射面の法線方向に対して傾斜していることを特徴とする光走査装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device that scans a surface to be scanned with a light beam, and includes a light source having a plurality of surface emitting lasers; and a deflecting reflection surface for deflecting the light beam from the light source. A deflector; an aperture plate disposed on an optical path of a light beam from the light source between the light source and the deflector and having an opening that defines at least a beam diameter of the light beam toward the deflector in the sub-scanning direction; A first optical system for guiding the light beam from the light source to the deflector; a second optical system for guiding the light beam deflected by the deflector to the surface to be scanned; and emitting from the surface emitting laser of the light source A monitor optical system for monitoring the amount of light of the light flux to be emitted, and the light flux directed from the deflector toward the second optical system is inclined with respect to the normal direction of the deflection reflection surface with respect to the sub-scanning direction. An optical scanning device characterized by .
なお、本明細書では、副走査方向に関して、偏向器に入射する光の偏向反射面の法線方向に対する傾斜の大きさが同じであっても、法線方向に対する傾斜方向が異なる場合は、異なる傾斜角であるものとする。 In the present specification, regarding the sub-scanning direction, even if the tilting direction with respect to the normal direction of the deflecting reflection surface of the light incident on the deflector is the same, it is different if the tilt direction with respect to the normal direction is different. It shall be an inclination angle.
これによれば、偏向器から第2の光学系に向かう光束は、副走査方向に関して、偏向反射面の法線方向に対して傾斜している。この場合は、光源から射出され偏向反射面で反射された光束が、光源側に戻ることを防止でき、光源の面発光レーザから射出される光束の光量を精度良くモニタすることができる。その結果、光束により被走査面上を安定して走査することが可能となる。 According to this, the light beam traveling from the deflector toward the second optical system is inclined with respect to the normal direction of the deflecting reflection surface with respect to the sub-scanning direction. In this case, the light beam emitted from the light source and reflected by the deflecting reflection surface can be prevented from returning to the light source side, and the light amount of the light beam emitted from the surface emitting laser of the light source can be accurately monitored. As a result, the surface to be scanned can be stably scanned with the light flux.
本発明は、第2の観点からすると、少なくとも1つの像担持体と;前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも1つの本発明の光走査装置と;を備える画像形成装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided at least one image carrier; and at least one optical scanning device according to the invention that scans a light beam including image information on the at least one image carrier. An image forming apparatus provided.
これによれば、少なくとも1つの本発明の光走査装置を備えているため、結果として、高品質の画像を高速で形成することが可能となる。 According to this, since at least one optical scanning device of the present invention is provided, as a result, a high-quality image can be formed at high speed.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図10に基づいて説明する。図1には、本発明の一実施形態に係るレーザプリンタ500の概略構成が示されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a
図1に示されるレーザプリンタ500は、光走査装置900、感光体ドラム901、帯電チャージャ902、現像ローラ903、トナーカートリッジ904、クリーニングブレード905、給紙トレイ906、給紙コロ907、レジストローラ対908、転写チャージャ911、定着ローラ909、排紙ローラ912、及び排紙トレイ910などを備えている。
A
感光体ドラム901の表面には、感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム901の表面が被走査面である。ここでは、感光体ドラム901は、図1における矢印方向に回転するものとする。
A photosensitive layer is formed on the surface of the
帯電チャージャ902、現像ローラ903、転写チャージャ911及びクリーニングブレード905は、それぞれ感光体ドラム901の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム901の回転方向に関して、帯電チャージャ902→現像ローラ903→転写チャージャ911→クリーニングブレード905の順に配置されている。
The
帯電チャージャ902は、感光体ドラム901の表面を均一に帯電させる。
The
光走査装置900は、帯電チャージャ902で帯電された感光体ドラム901の表面に、上位装置(例えばパソコン)からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。これにより、感光体ドラム901の表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム901の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム901の回転に伴って現像ローラ903の方向に移動する。この光走査装置900の構成については後述する。
The
トナーカートリッジ904にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ903に供給される。このトナーカートリッジ904内のトナー量は、電源投入時や印刷終了時などにチェックされ、残量が少ないときには不図示の表示部にトナーカートリッジ904の交換を促すメッセージが表示される。
The
現像ローラ903は、回転に伴ってその表面にトナーカートリッジ904から供給されたトナーが帯電されて薄く均一に付着される。また、この現像ローラ903には、感光体ドラム901における帯電している部分(光が照射されなかった部分)と帯電していない部分(光が照射された部分)とで互いに逆方向の電界が生じるような電圧が印加されている。そして、この電圧によって、現像ローラ903の表面に付着しているトナーは、感光体ドラム901の表面の光が照射された部分にだけ付着する。すなわち、現像ローラ903は、感光体ドラム901の表面に形成された潜像にトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着された潜像(以下、便宜上「トナー像」という)は、感光体ドラム901の回転に伴って転写チャージャ911の方向に移動する。
As the developing
給紙トレイ906には記録紙913が格納されている。この給紙トレイ906の近傍には給紙コロ907が配置されており、該給紙コロ907は、記録紙913を給紙トレイ906から1枚づつ取り出し、レジストローラ対908に搬送する。該レジストローラ対908は、転写ローラ911の近傍に配置され、給紙コロ907によって取り出された記録紙913を一旦保持するとともに、該記録紙913を感光体ドラム901の回転に合わせて感光体ドラム901と転写チャージャ911との間隙部に向けて送り出す。
転写チャージャ911には、感光体ドラム901の表面上のトナーを電気的に記録紙913に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム901の表面のトナー像が記録紙913に転写される。ここで転写された記録紙913は、定着ローラ909に送られる。
A voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the
この定着ローラ909では、熱と圧力とが記録紙913に加えられ、これによってトナーが記録紙913上に定着される。ここで定着された記録紙913は、排紙ローラ912を介して排紙トレイ910に送られ、排紙トレイ910上に順次スタックされる。
In the fixing
クリーニングブレード905は、感光体ドラム901の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム901の表面は、再度帯電チャージャ902の位置に戻る。
The
次に、前記光走査装置900の構成について説明する。
Next, the configuration of the
この光走査装置900は、図2に示されるように、光源14、カップリングレンズ15、開口板16、シリンドリカルレンズ17、反射ミラー18、ポリゴンミラー13、該ポリゴンミラー13を回転させる不図示のポリゴンモータ、偏向器側走査レンズ11a、像面側走査レンズ11b、ハーフミラー23、結像レンズ24、及びフォトダイオード25などを備えている。なお、本明細書では、主走査方向をY軸方向、副走査方向をZ軸方向、これらに直交する方向をX軸方向として説明する。
As shown in FIG. 2, the
前記光源14は、図3に示されるように、一例として40個の発光部101が1つの基板上に形成された2次元アレイ100を有している。この2次元アレイ100は、主走査方向に対応する方向(以下では、便宜上「M方向」ともいう)から副走査方向に対応する方向(以下では、便宜上「S方向」ともいう)に向かって傾斜角αをなす方向(以下では、便宜上「T方向」という)に沿って10個の発光部が等間隔に配置された発光部列を4列有している。そして、これら4列の発光部列は、S方向に等間隔に配置されている。すなわち、40個の発光部は、T方向とS方向とにそれぞれ沿って2次元的に配列されている。
As shown in FIG. 3, the
そして、一例として、隣接する発光部列のS方向に関する間隔(図3における符号d)は44.0μm、各発光部列におけるT方向に関する発光部間隔(図3における符号X)は30.0μm、各発光部をS方向に延びる仮想線上に正射影したときの発光部間隔(図3における符号c)は4.4μmである。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは2つの発光部の中心間距離をいうものとする。 As an example, the spacing between adjacent light emitting section rows in the S direction (reference symbol d in FIG. 3) is 44.0 μm, the spacing between the light emitting portions in the T direction in each light emitting portion row (reference symbol X in FIG. 3) is 30.0 μm, The interval between the light emitting portions when the respective light emitting portions are orthogonally projected on a virtual line extending in the S direction (reference symbol c in FIG. 3) is 4.4 μm. In the present specification, the “light emitting portion interval” refers to the distance between the centers of two light emitting portions.
各発光部は、780nm帯のVCSELであり、一例として図4に示されるように、n―GaAs基板111上に、下部反射鏡112、スペーサー層113、活性層114、スペーサー層115、上部反射鏡117、及びpコンタクト層118などの半導体層が、順次積層されている。なお、以下では、これら複数の半導体層が積層されているものを、便宜上「積層体」ともいう。また、活性層114近傍の拡大図が図5に示されている。
Each light emitting portion is a 780 nm band VCSEL. As shown in FIG. 4 as an example, a
下部反射鏡112は、n−Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層(低屈折率層112aとする)とn−Al0.3Ga0.7Asからなる高屈折率層(高屈折率層112bとする)とをペアとして、40.5ペア有している。各屈折率層はいずれも、発振波長をλとするとλ/4の光学厚さとなるように設定されている。なお、低屈折率層112aと高屈折率層112bとの間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成へ向かって組成を徐々に変化させた組成傾斜層(図示省略)が設けられている。
The lower reflecting
スペーサー層113は、Al0.6Ga0.4Asからなる層である。
The
活性層114は、図5に示されるように、Al0.12Ga0.88Asからなる量子井戸層114aとAl0.3Ga0.7Asからなる障壁層114bを有している。
As shown in FIG. 5, the
スペーサー層115は、Al0.6Ga0.4Asからなる層である。
The
スペーサー層113と活性層114とスペーサー層115とからなる部分は、共振器構造体とも呼ばれており、その厚さが1波長(ここでは、波長λ=780nm)の光学厚さとなるように設定されている(図5参照)。
The portion composed of the
上部反射鏡117は、p−Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層(低屈折率層117aとする)とp−Al0.3Ga0.7Asからなる高屈折率層(高屈折率層117bとする)とをペアとして、24ペア有している。各屈折率層はいずれも、λ/4の光学厚さとなるように設定されている。なお、低屈折率層117aと高屈折率層117bとの間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成へ向かって組成を徐々に変化させた組成傾斜層(図示省略)が設けられている。
The upper reflecting
上部反射鏡117における共振器構造体からλ/4離れた位置には、AlAsからなる被選択酸化層116が設けられている。
A
次に、上記2次元アレイ100の製造方法について簡単に説明する。
Next, a method for manufacturing the two-
(1)上記積層体を有機金属気相成長法(MOCVD法)あるいは分子線結晶成長法(MBE法)を用いた結晶成長によって作成する。 (1) The laminate is formed by crystal growth using metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam crystal growth (MBE).
(2)それぞれが発光部となる複数の領域の各周囲にドライエッチング法により溝を形成し、いわゆるメサ部を形成する。ここでは、エッチング底面は下部反射鏡112中に達するように設定されている。なお、エッチング底面は少なくとも被選択酸化層116を超えたところにあれば良い。これにより、被選択酸化層116が溝の側壁に現れることとなる。また、メサ部の大きさ(直径)は、10μm以上であることが好ましい。あまり小さいと素子動作時に熱がこもり、発光特性に悪影響を及ぼすおそれがあるからである。さらに、溝の幅は5μm以上であることが好ましい。溝の幅があまり狭いとエッチングの制御が難しくなるからである。
(2) Grooves are formed by dry etching around each of a plurality of regions, each of which serves as a light emitting portion, to form a so-called mesa portion. Here, the bottom surface of the etching is set so as to reach the lower reflecting
(3)溝が形成された積層体を水蒸気中で熱処理し、選択的にメサ部における被選択酸化層116の一部を酸化してAlxOyの絶縁物層に変える。このとき、メサ部の中央部には、被選択酸化層116における酸化されていないAlAs領域が残留する。これにより、発光部の駆動電流の経路をメサ部の中央部だけに制限する、いわゆる電流狭窄構造が形成される。
(3) The laminated body in which the groove is formed is heat-treated in water vapor, and selectively oxidizes a part of the selectively oxidized
(4)各メサ部の上部電極103が形成される領域及び光出射部102を除いて、例えば厚さ150nmのSiO2保護層120を設け、さらに各溝にポリイミド119を埋め込んで平坦化する。
(4) Except for the region where the
(5)各メサ部におけるpコンタクト層118上の光出射部102を除いた領域に上部電極103をそれぞれ形成し、積層体の周辺に各ボンディングパッド(不図示)を形成する。そして、各上部電極103とそれぞれに対応するボンディングパッドとを繋ぐ各配線(不図示)を形成する。
(5) The
(6)積層体裏面に下部電極(n側共通電極)110を形成する。 (6) A lower electrode (n-side common electrode) 110 is formed on the back surface of the laminate.
(7)積層体を複数のチップに切断する。 (7) The laminate is cut into a plurality of chips.
図2に戻り、カップリングレンズ15は、光源14から射出された光束の光路上に配置され、光源14から射出された光束を略平行光とする。ここでは、カップリングレンズ15は、一例として、光源14からの光路長(図6における符号d1)が39.305mmの位置に配置されている。そして、カップリングレンズ15の厚さ(図6における符号d2)は、一例として3.8mmである。また、カップリングレンズ15の焦点距離は、42.0mmである。
Returning to FIG. 2, the
なお、光源14とカップリングレンズ15は、材質がアルミニウムの保持部材によって保持されている。そして、光源14とカップリングレンズ15の間には、屈折率1.5112、厚さ0.3mmのカバーガラスが配置されている。
The
開口板16は、カップリングレンズ15とシリンドリカルレンズ17との間の光路上に配置され、カップリングレンズ15を介した光束の少なくとも副走査方向のビーム径を規定する開口部を有している。この開口板16は、光源14からポリゴンミラー13に向かう光束の進行方向に垂直な仮想面に対して傾斜して配置されている。これにより、開口部の周囲で反射された光が光源14側に戻るのを防止できる。また、開口板16は、ポリゴンミラー13で反射され光源側に向かう光束を遮光するように配置されている。
The
ハーフミラー23は、開口板16とシリンドリカルレンズ17との間の光路上に配置され、開口板16の開口部を通過した光束の一部を反射する。ハーフミラー23における透過光と反射光の光量の比は、9:1、8:2及び7:3のいずれかに設定されている。
The
シリンドリカルレンズ17は、ハーフミラー23と反射ミラー18との間の光路上に配置され、ハーフミラー23を透過した光束を、反射ミラー18を介してポリゴンミラー13の偏向反射面近傍に副走査方向に関して結像する。ここでは、シリンドリカルレンズ17は、一例として、カップリングレンズ15の第2面からの光路長(図6における符号d3)が79.3mmの位置に配置されている。また、シリンドリカルレンズ17の厚さ(図6における符号d4)は、一例として3.0mmである。
The
さらに、シリンドリカルレンズ17とポリゴンミラー13との間、及びポリゴンミラー13と偏向器側走査レンズ11aとの間には、肉厚1.9mm、屈折率1.5112の防音ガラス21が配置されている(図2参照)。
Further, a soundproof glass 21 having a wall thickness of 1.9 mm and a refractive index of 1.5112 is disposed between the
ポリゴンミラー13は、一例として内接円の半径が7mmの4面鏡であり、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー13は、副走査方向に平行な回転軸の周りに等速回転する。ここでは、一例として、ポリゴンミラー13は、シリンドリカルレンズ17の第2面から回転軸までの光路長が51.8mmの位置に配置されている。
As an example, the
偏向器側走査レンズ11aは、ポリゴンミラー13で偏向された光束の光路上に配置されている。ここでは、一例として、偏向器側走査レンズ11aは、ポリゴンミラー13の回転軸から偏向器側走査レンズ11aの第1面までの光路長(図6における符号d6)が46.3mmの位置に配置されている。そして、偏向器側走査レンズ11aの中心(光軸上)肉厚(図6における符号d7)は、13.5mmである。
The deflector-
像面側走査レンズ11bは、偏向器側走査レンズ11aを介した光束の光路上に配置されている。ここでは、一例として、像面側走査レンズ11bは、偏向器側走査レンズ11aの第2面から像面側走査レンズ11bの第1面までの光路長(図6における符号d8)が89.7mmの位置に配置されている。そして、像面側走査レンズ11bの中心(光軸上)肉厚(図6における符号d9)は3.5mmである。
The image plane
そして、一例として、像面側走査レンズ11bの第2面から感光体ドラム901までの光路長(図6における符号d10)が142.5mmとなるように、光走査装置900が配置されている。なお、像面側走査レンズ11bと感光体ドラム901との間には、屈折率1.5112、肉厚1.9mmの防塵ガラス22(図2参照)が配置されている。
As an example, the
また、一例として図7に示されるように、カップリングレンズ15及びシリンドリカルレンズ17の光軸は、副走査方向に関して、ポリゴンミラー13の偏向反射面の法線方向に対して傾斜して配置されている。これにより、一例として図8(A)に示されるように、光源14から射出された光束は、副走査方向に関して、偏向反射面の法線方向に対して傾斜して偏向反射面に入射する。この場合には、偏向反射面で反射された光束が、光源側に戻ることを抑制することができる。なお、図8(B)には、カップリングレンズ15及びシリンドリカルレンズ17の光軸が、偏向反射面の法線方向と一致して配置されている場合が示されている。この場合には、光源14から射出された光束は、偏向反射面の法線方向に平行に入射し、偏向反射面で反射された光束が光源側に戻るおそれがある。
As an example, as shown in FIG. 7, the optical axes of the
そして、一例として図9に示されるように、ポリゴンミラー13から偏向器側走査レンズ11aに向かう光束は、副走査方向に関して、偏向反射面の法線方向に対して傾斜することとなる。
As an example, as shown in FIG. 9, the light beam traveling from the
図2に戻り、結像レンズ24は、ハーフミラー23で反射された光束を集光する。そして、この集光位置近傍にフォトダイオード25が配置されており、受光量に応じた信号(光電変換信号)を出力する。フォトダイオード25の出力信号は、各発光部から射出される光束の光量をモニタするのに用いられ、そのモニタ結果に基づいて、各発光部の駆動電流が補正される。
Returning to FIG. 2, the imaging lens 24 condenses the light beam reflected by the
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置900では、カップリングレンズ15と開口板16とシリンドリカルレンズ17と反射ミラー18とによって第1の光学系が構成されている。
As is clear from the above description, in the
また、偏向器側走査レンズ11aと像面側走査レンズ11bとによって第2の光学系が構成されている。
The deflector
また、ハーフミラー23と結像レンズ24とフォトダイオード25とによってモニタ装置が構成されている。
The
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置900によると、複数の面発光レーザを有する光源14と、光源14からの光束を偏向するポリゴンミラー13と、光源14とポリゴンミラー13との間の光路上に配置され、光源14からの光束をポリゴンミラー13に導く第1の光学系と、ポリゴンミラー13で偏向された光束を感光体ドラム901に導く第2の光学系と、各発光部から射出される光束の光量をモニタするモニタ装置とを備えている。そして、カップリングレンズ15及びシリンドリカルレンズ17の光軸は、副走査方向に関して、偏向反射面の法線方向に対して傾斜して配置されている。これにより、光源14から射出された光束は、副走査方向に関して、偏向反射面の法線方向に対して傾斜して偏向反射面に入射するため、偏向反射面で反射された光束が、光源側に戻ることを抑制できる。従って、光源の各発光部から射出される光束の光量を精度良くモニタすることができ、その結果、光束により被走査面上を安定して走査することが可能となる。
As described above, according to the
また、本実施形態では、開口板16は、光源14からポリゴンミラー13に向かう光束の進行方向に垂直な仮想面に対して傾斜して配置されているため、開口部の周囲で反射された光が光源14側に戻るのを防止することできる。これにより、光源の各発光部から射出される光束の光量を更に精度良くモニタすることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、開口板16は、ポリゴンミラー13で反射され光源側に向かう光束を遮光するため、ポリゴンミラー13で反射された光束が、光源側に戻ることを更に防止することができる。また、発光部に光束が入射すると共振特性が変わり、出射光量そのものが変動するが、これも防ぐことができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、複数の発光部は2次元的に配列され、主走査方向に対応する方向に関して両端に位置する2つの発光部の間隔が、副走査方向に対応する方向に関して両端に位置する2つの発光部の間隔よりも大きい。これにより、逆の場合(例えば、図10)に比べて、カップリングレンズ15及びシリンドリカルレンズ17の光軸の傾斜をある程度自由に設定することができる。
In the present embodiment, the plurality of light emitting units are two-dimensionally arranged, and the interval between the two light emitting units located at both ends with respect to the direction corresponding to the main scanning direction is located at both ends with respect to the direction corresponding to the sub scanning direction. It is larger than the interval between the two light emitting units. Thereby, compared with the reverse case (for example, FIG. 10), the inclination of the optical axis of the
ところで、マルチビーム光源を用いて副走査方向の書込密度を大きくする方法には、(1)第1の光学系と第2の光学系とからなる光学系の副走査方向の横倍率を小さくする方法と、(2)副走査方向の発光部間隔(図3における符号c)を小さくする方法とがある。しかしながら、(1)の方法では、被走査面上でのビーム径を規定する開口板において、開口部の副走査方向の幅を小さくする必要があり、光量不足となる。一方、(2)の方法では、発光部間の熱干渉の影響や、各発光部からの配線を通すために必要なスペースの確保が困難になる。 By the way, in the method of increasing the writing density in the sub-scanning direction using the multi-beam light source, (1) reducing the lateral magnification in the sub-scanning direction of the optical system composed of the first optical system and the second optical system. And (2) a method of reducing the interval between the light emitting sections in the sub-scanning direction (reference symbol c in FIG. 3). However, in the method (1), it is necessary to reduce the width of the opening in the sub-scanning direction in the aperture plate that defines the beam diameter on the surface to be scanned, resulting in insufficient light quantity. On the other hand, in the method (2), it is difficult to secure the space necessary for the influence of thermal interference between the light emitting units and the wiring from each light emitting unit.
本実施形態では、複数の発光部は2次元的に配列され、主走査方向に対応する方向に関して両端に位置する2つの発光部の間隔が、副走査方向に対応する方向に関して両端に位置する2つの発光部の間隔よりも大きいため、各発光部間の熱干渉の影響低減や、各発光部の配線を通すために必要なスペースを確保しつつ、副走査方向の発光部間隔を小さくすることができる。 In the present embodiment, the plurality of light emitting units are two-dimensionally arranged, and the interval between the two light emitting units located at both ends with respect to the direction corresponding to the main scanning direction is 2 located at both ends with respect to the direction corresponding to the sub scanning direction. Since it is larger than the interval between two light emitting units, it is possible to reduce the effect of thermal interference between the respective light emitting units and to reduce the interval between the light emitting units in the sub-scanning direction while securing the space necessary for passing the wiring of each light emitting unit. Can do.
また、本実施形態に係るレーザプリンタ500によると、光束により被走査面上を安定して走査することができる光走査装置900を備えているため、結果として高品質の画像を高速で形成することが可能となる。
In addition, the
なお、上記実施形態では、2次元アレイ100の各メサ部の形状が円形状の場合について説明したが、これに限らず、例えば楕円形状、正方形状、長方形状など任意の形状であっても良い。
In the above-described embodiment, the case where the shape of each mesa portion of the two-
また、上記実施形態では、1つの発光部列を構成する発光部の個数が10個、発光部列の数が4列の場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。この場合に、複数の発光部が2次元的に配列され、主走査方向に対応する方向に関して両端に位置する2つの発光部の間隔が、副走査方向に対応する方向に関して両端に位置する2つの発光部の間隔よりも大きいことが好ましい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the number of the light emission parts which comprise one light emission part row | line was 10 pieces, and the number of the light emission part row | line | columns, this invention is not limited to this. In this case, a plurality of light emitting units are two-dimensionally arranged, and an interval between two light emitting units located at both ends with respect to the direction corresponding to the main scanning direction is set at two intervals located at both ends with respect to the direction corresponding to the sub scanning direction. It is preferably larger than the interval between the light emitting portions.
また、上記実施形態では、前記発光部間隔cが4.4μmの場合について説明したが、これに限定されるものではない。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the said light emission part space | interval c was 4.4 micrometers, it is not limited to this.
また、上記実施形態では、前記発光部間隔dが44.0μm、前記発光部間隔Xが30.0μmの場合について説明したが、これに限定されるものではない。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the said light emission part space | interval d was 44.0 micrometers and the said light emission part space | interval X was 30.0 micrometers, it is not limited to this.
また、上記実施形態において、一例として図11〜図13に示されるように、前記2次元アレイ100に代えて、2次元アレイ100の前記複数の半導体層のうちの一部の半導体層の材料を変更した2次元アレイ(2次元アレイ200とする)を用いても良い。この2次元アレイ200は、前記2次元アレイ100における前記スペーサー層113をスペーサー層213に変更し、前記活性層114を活性層214に変更し、前記スペーサー層115をスペーサー層215に変更したものである。
Moreover, in the said embodiment, as shown in FIGS. 11-13 as an example, it replaces with the said two-
スペーサー層213は、ワイドバンドギャップである(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pからなる層である。
The
活性層214は、図12に示されるように、圧縮歪が残留する組成であってバンドギャップ波長が780nmとなる3層のGaInPAs量子井戸層214aと格子整合する4層の引張歪みを有するGa0.6In0.4P障壁層214bとを有している。
As shown in FIG. 12, the
スペーサー層215は、ワイドバンドギャップである(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pからなる層である。
The
スペーサー層213と活性層214とスペーサー層215とからなる部分は、共振器構造体と呼ばれており、その厚さは1波長光学厚さとなるように設定されている(図12参照)。
A portion composed of the
この2次元アレイ200は、スペーサー層にAlGaInP系の材料が用いられているため、上記実施形態における前記2次元アレイ100に比べて、スペーサー層と活性層とのバンドギャップ差を極めて大きく取ることができる。
Since the two-dimensional array 200 uses an AlGaInP-based material for the spacer layer, the band gap difference between the spacer layer and the active layer can be extremely large compared to the two-
図13には、スペーサー層/量子井戸層の材料がAlGaAs/AlGaAs系で、波長が780nm帯のVCSEL(以下では、便宜上、「VCSEL_A」という)、スペーサー層/量子井戸層の材料がAlGaInP/GaInPAs系で、波長が780nm帯のVCSEL(以下では、便宜上、「VCSEL_B」という)、及びスペーサー層/量子井戸層の材料がAlGaAs/GaAs系で、波長が850nm帯のVCSEL(以下では、便宜上、「VCSEL_C」という)について、典型的な材料組成でのスペーサー層と量子井戸層のバンドギャップ差、及び障壁層と量子井戸層のバンドギャップ差が示されている。なお、VCSEL_Aは、前記2次元アレイ100のVCSEL101に対応し、x=0.7のVCSEL_Bは、2次元アレイ200におけるVCSEL(VCSEL201という)に対応している。
In FIG. 13, the spacer layer / quantum well layer material is an AlGaAs / AlGaAs-based VCSEL with a wavelength of 780 nm (hereinafter referred to as “VCSEL_A” for convenience), and the spacer layer / quantum well layer material is AlGaInP / GaInPAs. In this system, a VCSEL having a wavelength of 780 nm band (hereinafter referred to as “VCSEL_B” for convenience) and a spacer layer / quantum well layer material is an AlGaAs / GaAs system and a VCSEL having a wavelength of 850 nm band (hereinafter referred to as “ For VCSEL_C "), the band gap difference between the spacer layer and the quantum well layer and the band gap difference between the barrier layer and the quantum well layer in a typical material composition are shown. Note that VCSEL_A corresponds to the
これによれば、VCSEL_Bは、VCSEL_Aはもとより、VCSEL_Cよりもバンドギャップ差を大きく取れることが判る。具体的には、VCSEL_Bでのスペーサー層と量子井戸層とのバンドギャップ差は767.3meVであり、VCSEL_Aの465.9meVに比べて極めて大きい。また、障壁層と量子井戸層とのバンドギャップ差も同様に、VCSEL_Bに優位性があり、更に良好なキャリア閉じ込めが可能となる。 According to this, it can be seen that VCSEL_B can take a larger band gap difference than VCSEL_C as well as VCSEL_A. Specifically, the band gap difference between the spacer layer and the quantum well layer in VCSEL_B is 767.3 meV, which is extremely larger than 465.9 meV in VCSEL_A. Similarly, the difference in the band gap between the barrier layer and the quantum well layer is superior to VCSEL_B, and better carrier confinement is possible.
また、VCSEL201は、量子井戸層が圧縮歪を有しているので、ヘビーホールとライトホールのバンド分離により利得の増加が大きくなり、高利得となるため、低閾値で高出力が可能となる。そして、このために、光取り出し側の反射鏡(ここでは上部反射鏡117)の反射率低減が可能となり、更なる高出力化を図ることができる。さらに、高利得化が可能であることから、温度上昇による光出力低下を抑えることができ、2次元アレイにおける各VCSELの間隔をより狭くすることが可能である。
Further, in the
また、VCSEL201は、量子井戸層214a及び障壁層214bがいずれも、アルミニウム(Al)を含まない材料から構成されているので、活性層214への酸素の取り込みが低減される。その結果、非発光再結合センターの形成を抑えることができ、更なる長寿命化を図ることが可能となる。
In the
ところで、例えば、いわゆる書込み光学ユニットにVCSELの2次元アレイを用いる場合に、VCSELの寿命が短いときには、書込み光学ユニットは使い捨てになる。しかしながら、VCSEL201は、前述したように長寿命であるため、2次元アレイ200を用いた書込み光学ユニットは、再利用が可能となる。従って、資源保護の促進及び環境負荷の低減を図ることができる。なお、このことは、VCSELの2次元アレイを用いている他の装置にも同様である。
By the way, for example, when a VCSEL two-dimensional array is used for a so-called writing optical unit, the writing optical unit is disposable when the life of the VCSEL is short. However, since the
なお、上記実施形態では、各発光部から射出されるレーザ光の波長が780nm帯の場合について説明したが、これに限らず、感光体ドラム901の感度特性に応じた波長であれば良い。なお、この場合には、各発光部を構成する材料の少なくとも一部、あるいは各発光部の構成の少なくとも一部が、発振波長に応じて変更される。
In the above-described embodiment, the case where the wavelength of the laser light emitted from each light emitting unit is in the 780 nm band has been described. However, the wavelength is not limited to this and may be any wavelength according to the sensitivity characteristic of the
なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ500の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置900を備えた画像形成装置であれば、結果として高品質の画像を高速で形成することが可能となる。
In the above embodiment, the case of the
また、多色のカラー画像を形成する画像形成装置であっても、カラー画像に対応した光走査装置を用いることにより、高品質の画像を高速で形成することが可能となる。 Even in an image forming apparatus that forms a multicolor image, a high-quality image can be formed at high speed by using an optical scanning device that supports color images.
この場合に、一例として図14に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるタンデムカラー機であっても良い。このタンデムカラー機は、ブラック(K)用の感光体ドラムK1、帯電器K2、現像器K4、クリーニング手段K5、及び転写用帯電手段K6と、シアン(C)用の感光体ドラムC1、帯電器C2、現像器C4、クリーニング手段C5、及び転写用帯電手段C6と、マゼンダ(M)用の感光体ドラムM1、帯電器M2、現像器M4、クリーニング手段M5、及び転写用帯電手段M6と、イエロー(Y)用の感光体ドラムY1、帯電器Y2、現像器Y4、クリーニング手段Y5、及び転写用帯電手段Y6と、光走査装置1010と、転写ベルト80と、定着手段30などを備えている。
In this case, as shown in FIG. 14 as an example, a tandem color machine including a plurality of photosensitive drums may be used. The tandem color machine includes a black (K) photosensitive drum K1, a charger K2, a developing device K4, a cleaning unit K5, a transfer charging unit K6, a cyan (C) photosensitive drum C1, and a charger. C2, developing unit C4, cleaning unit C5, transfer charging unit C6, magenta (M) photosensitive drum M1, charging unit M2, developing unit M4, cleaning unit M5, transfer charging unit M6, yellow A photosensitive drum Y1 for (Y), a charger Y2, a developing device Y4, a cleaning unit Y5, a transfer charging unit Y6, an
光走査装置1010は、一例として図15に示されるように、2個の光源ユニット(200a、200b)、2個の開口板(201a、201b)、2個の光束分割プリズム(202a、202b)、4個のシリンドリカルレンズ(204a、204b、204c、204d)、ポリゴンミラー104、4個のfθレンズ(105a、105b、105c、105d)、8個の折り返しミラー(106a、106b、106c、106d、108a、108b、108c、108d)、4個のトロイダルレンズ(107a、107b、107c、107d)、2個の収束レンズ(156a、156b)、及び2個の受光素子(157a、157b)などを備えている。
As shown in FIG. 15 as an example, the
各光源ユニットのそれぞれは、上記2次元アレイ100あるいは2次元アレイ200を有する光源、及びカップリングレンズを備えている。
Each of the light source units includes a light source having the two-
開口板201aは、開口部を有し、光源ユニット200aからの光のビーム径を規定する。開口板201bは、開口部を有し、光源ユニット200bからの光のビーム径を規定する。各開口板はいずれも、開口部の周囲で反射された光をモニタ用として利用するため、対応する光源ユニットに対して傾斜して配置されている。また、これにより、開口部の周囲で反射された光が光源ユニットに戻るのを防止できる。
The
光束分割プリズム202aは、開口板201aの開口部を通過した光をZ軸方向に所定間隔をもって互いに平行な2つの光に分割する。光束分割プリズム202bは、開口板201bの開口部を通過した光をZ軸方向に所定間隔をもって互いに平行な2つの光に分割する。
The light
シリンダレンズ204aは、光束分割プリズム202aからの2つの光のうち−Z側の光(以下、便宜上「ブラック光」ともいう)の光路上に配置され、該ブラック光をポリゴンミラー104の偏向反射面近傍で副走査方向に関して収束する。
The
シリンダレンズ204bは、光束分割プリズム202aからの2つの光のうち+Z側の光(以下、便宜上「シアン光」ともいう)の光路上に配置され、該シアン光をポリゴンミラー104の偏向反射面近傍で副走査方向に関して収束する。
The
シリンダレンズ204cは、光束分割プリズム202bからの2つの光のうち+Z側の光(以下、便宜上「マゼンダ光」ともいう)の光路上に配置され、該マゼンダ光をポリゴンミラー104の偏向反射面近傍で副走査方向に関して収束する。
The
シリンダレンズ204dは、光束分割プリズム202bからの2つの光のうち−Z側の光(以下、便宜上「イエロー光」ともいう)の光路上に配置され、該イエロー光をポリゴンミラー104の偏向反射面近傍で副走査方向に関して収束する。
The
ポリゴンミラー104は、2段構造の4面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、1段目(下段)の偏向反射面ではシリンダレンズ204aからの光及びシリンダレンズ204dからの光がそれぞれ偏向され、2段目(上段)の偏向反射面ではシリンダレンズ204bからの光及びシリンダレンズ204cからの光がそれぞれ偏向されるように配置されている。また、1段目の偏向反射面及び2段目の偏向反射面は、互いに位相が45°ずれて回転し、光の走査は1段目と2段目とで交互に行われる。
The
fθレンズ105a及びfθレンズ105bは、ポリゴンミラー104の−X側に配置され、fθレンズ105c及びfθレンズ105dは、ポリゴンミラー104の+X側に配置されている。
The
そして、fθレンズ105aとfθレンズ105bはZ軸方向に積層され、fθレンズ105aは1段目の偏向反射面に対向し、fθレンズ105bは2段目の偏向反射面に対向している。また、fθレンズ105cとfθレンズ105dはZ軸方向に積層され、fθレンズ105cは2段目の偏向反射面に対向し、fθレンズ105dは1段目の偏向反射面に対向している。
The
そこで、ポリゴンミラー104で偏向されたブラック光はfθレンズ105aに入射し、イエロー光はfθレンズ105dに入射し、たシアン光はfθレンズ105bに入射し、マゼンダ光はfθレンズ105cに入射する。
Therefore, the black light deflected by the
この光走査装置1010では、一例として図16(A)に示されるように、ポリゴンミラー104からfθレンズ105aあるいはfθレンズ105bに向かう光束は、副走査方向に関して、ポリゴンミラー104の偏向反射面の法線方向に対して+Z側に傾斜し、ポリゴンミラー104からfθレンズ105cあるいはfθレンズ105dに向かう光束は、副走査方向に関して、ポリゴンミラー104の偏向反射面の法線方向に対して−Z側に傾斜している。仮に、一例として図16(B)に示されるように、ポリゴンミラー104からfθレンズ105cあるいはfθレンズ105dに向かう光束が、副走査方向に関して、ポリゴンミラー104の偏向反射面の法線方向に対して+Z側に傾斜している場合や、一例として図16(C)に示されるように、ポリゴンミラー104から各fθレンズに向かうすべての光束が、副走査方向に関して、ポリゴンミラー104の偏向反射面の法線方向と一致している場合には、一例として図16(D)に示されるように、ポリゴンミラー104を挟んで配置された一方のfθレンズからの反射光がフレア光として他方のfθレンズに入射するおそれがある。
In this
fθレンズ105aを透過したブラック光は、折り返しミラー106a、トロイダルレンズ107a、及び折返しミラー108aを介して、感光体ドラムK1上にスポット状に結像する。
The black light transmitted through the
fθレンズ105bを透過したシアン光は、折り返しミラー106b、トロイダルレンズ107b、及び折返しミラー108bを介して、感光体ドラムC1上にスポット状に結像する。
The cyan light transmitted through the
fθレンズ105cを透過したマゼンダ光は、折り返しミラー106c、トロイダルレンズ107c、及び折返しミラー108cを介して、感光体ドラムM1上にスポット状に結像する。
The magenta light transmitted through the
fθレンズ105dを透過したイエロー光は、折り返しミラー106d、トロイダルレンズ107d、及び折返しミラー108dを介して、感光体ドラムY1上にスポット状に結像する。
The yellow light transmitted through the
また、この光走査装置1010では、感光体ドラムK1に向かう光束の光路を曲げる折り返しミラーの枚数、感光体ドラムC1に向かう光束の光路を曲げる折り返しミラーの枚数、感光体ドラムM1に向かう光束の光路を曲げる折り返しミラーの枚数、及び感光体ドラムY1に向かう光束の光路を曲げる折り返しミラーの枚数は、いずれも2枚である。すなわち、各感光体ドラムにそれぞれ対応して設けられた折り返しミラーの枚数の差は偶数である。これにより、一例として図17(A)に示されるように、各感光体ドラムにおける走査線の曲がり方向が同一方向となり、色ずれを容易に低減することができる。仮に、感光体ドラムY1に対応して設けられた折り返しミラーの枚数と他の3つの感光体ドラムに対応して設けられた折り返しミラーの枚数との差が1枚の場合には、一例として図17(B)に示されるように、各感光体ドラムにおける走査線の曲がり方向が反対となり、色ずれが大きくなるおそれがある。
In this
収束レンズ156aは、開口板201aで反射された光の光路上に配置され、開口板201aで反射された光を集光する。収束レンズ156bは、開口板201bで反射された光の光路上に配置され、開口板201bで反射された光を集光する。
The converging
受光素子157aは、収束レンズ156aを介した光の集光位置に配置され、収束レンズ156aを介した光を受光する。受光素子157bは、収束レンズ156bを介した光の集光位置に配置され、収束レンズ156bを介した光を受光する。
The
各受光素子は、それぞれ受光量に応じた信号(光電変換信号)を出力する。 Each light receiving element outputs a signal (photoelectric conversion signal) corresponding to the amount of received light.
以上の説明から明らかなように、この光走査装置1010では、各カップリングレンズと各開口板と各シリンドリカルレンズ17とによって第1の光学系が構成されている。
As is clear from the above description, in this
また、各fθレンズと各トロイダルレンズと各折り返しミラーとによって第2の光学系が構成されている。 Each fθ lens, each toroidal lens, and each folding mirror constitute a second optical system.
また、各開口板と各収束レンズと各受光素子とによってモニタ装置が構成されている。 Each aperture plate, each converging lens, and each light receiving element constitute a monitor device.
なお、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、CTスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。 An image forming apparatus using a silver salt film as the image carrier may be used. In this case, a latent image is formed on the silver salt film by optical scanning, and this latent image can be visualized by a process equivalent to a developing process in a normal silver salt photographic process. Then, it can be transferred to photographic paper by a process equivalent to a printing process in a normal silver salt photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as an optical plate making apparatus or an optical drawing apparatus that draws a CT scan image or the like.
また、像担持体としてビームスポットの熱エネルギにより発色する発色媒体(ポジの印画紙)を用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により可視画像を直接、像担持体に形成することができる。 Further, an image forming apparatus using a color developing medium (positive photographic paper) that develops color by the heat energy of a beam spot as an image carrier may be used. In this case, a visible image can be directly formed on the image carrier by optical scanning.
以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、光束により被走査面上を安定して走査するのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を高速で形成するのに適している。 As described above, the optical scanning device of the present invention is suitable for stably scanning the surface to be scanned with a light beam. The image forming apparatus of the present invention is suitable for forming a high quality image at high speed.
11a…走査レンズ(第2の光学系の一部)、11b…走査レンズ(第2の光学系の一部)、13…ポリゴンミラー(偏向器)、14…光源、15…カップリングレンズ(第1の光学系の一部)、16…開口板(第1の光学系の一部)、17…シリンドリカルレンズ(第1の光学系の一部)、18…反射ミラー(第1の光学系の一部)、23…ハーフミラー(モニタ装置の一部)、24…結像レンズ(モニタ装置の一部)、25…フォトダイオード(モニタ装置の一部)、101…VCSEL(面発光レーザ)、104…ポリゴンミラー(偏向器)、105a,105b,105c,105d…fθレンズ(第2の光学系の一部)、106a,106b,106c,106d…折り返しミラー(第2の光学系の一部)、107a,1067,107c,107d…トロイダルレンズ(第2の光学系の一部)、108a,108b,108c,108d…折り返しミラー(第2の光学系の一部)、156a,156b…収束レンズ(モニタ装置の一部)、157a,157b…受光素子(モニタ装置の一部)、201…VCSEL(面発光レーザ)、201a,201b…開口板(第1の光学系の一部)、202a,202b…光束分割プリズム(第1の光学系の一部)、204a,204b,204c,204d…シリンドリカルレンズ(第1の光学系の一部)、500…レーザプリンタ(画像形成装置)、900…光走査装置、901…感光体ドラム(像担持体)、1010…光走査装置、K1,C1,M1,Y1…感光体ドラム(像担持体)。 11a: Scanning lens (part of the second optical system), 11b ... Scanning lens (part of the second optical system), 13 ... Polygon mirror (deflector), 14 ... Light source, 15 ... Coupling lens (first 1 ... a part of the first optical system), 16 ... aperture plate (a part of the first optical system), 17 ... a cylindrical lens (a part of the first optical system), 18 ... a reflection mirror (of the first optical system) Part), 23 ... half mirror (part of monitor device), 24 ... imaging lens (part of monitor device), 25 ... photodiode (part of monitor device), 101 ... VCSEL (surface emitting laser), 104 ... polygon mirror (deflector), 105a, 105b, 105c, 105d ... fθ lens (part of the second optical system), 106a, 106b, 106c, 106d ... folding mirror (part of the second optical system) 107a, 1067, 07c, 107d ... toroidal lens (part of the second optical system), 108a, 108b, 108c, 108d ... folding mirror (part of the second optical system), 156a, 156b ... converging lens (part of the monitor device) ) 157a, 157b... Light receiving element (part of the monitor device), 201... VCSEL (surface emitting laser), 201a, 201b... Aperture plate (part of the first optical system), 202a, 202b. Part of the first optical system), 204a, 204b, 204c, 204d ... cylindrical lens (part of the first optical system), 500 ... laser printer (image forming apparatus), 900 ... optical scanning device, 901 ... photosensitive Body drum (image carrier), 1010... Optical scanning device, K1, C1, M1, Y1... Photosensitive drum (image carrier).
Claims (8)
複数の面発光レーザを有する光源と;
前記光源からの光束を偏向する偏向反射面を有する偏向器と;
前記光源と前記偏向器との間の前記光源からの光束の光路上に配置され、前記偏向器に向かう光束の少なくとも副走査方向のビーム径を規定する開口部を有する開口板を含み、前記光源からの光束を前記偏向器に導く第1の光学系と;
前記偏向器で偏向された光束を前記被走査面に導く第2の光学系と;
前記光源の面発光レーザから射出される光束の光量をモニタするモニタ装置と;を備え、
前記偏向器から前記第2の光学系に向かう光束は、副走査方向に関して、前記偏向反射面の法線方向に対して傾斜していることを特徴とする光走査装置。 An optical scanning device that scans a surface to be scanned with a light beam,
A light source having a plurality of surface emitting lasers;
A deflector having a deflecting reflecting surface for deflecting a light beam from the light source;
An aperture plate disposed on an optical path of a light beam from the light source between the light source and the deflector and having an opening that defines at least a beam diameter in a sub-scanning direction of the light beam toward the deflector; A first optical system for guiding a light beam from the deflector to the deflector;
A second optical system for guiding the light beam deflected by the deflector to the surface to be scanned;
A monitor device for monitoring the amount of light emitted from the surface emitting laser of the light source;
An optical scanning device characterized in that a light beam traveling from the deflector toward the second optical system is inclined with respect to a normal direction of the deflection reflection surface with respect to a sub-scanning direction.
前記偏向器から前記第1走査光学系に向かう光束及び前記偏向器から前記第2走査光学系に向かう光束は、副走査方向に関して、前記偏向反射面の法線方向に対して互いに反対側に傾斜していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光走査装置。 The second optical system includes a first scanning optical system disposed on one side of the deflector, and a second scanning optical system disposed on the other side of the deflector,
The light beam traveling from the deflector to the first scanning optical system and the light beam traveling from the deflector to the second scanning optical system are inclined in opposite directions with respect to the normal direction of the deflection reflecting surface with respect to the sub-scanning direction. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device is provided.
前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも1つの請求項1〜6のいずれか一項に記載の光走査装置と;を備える画像形成装置。 At least one image carrier;
An image forming apparatus comprising: at least one optical scanning device according to any one of claims 1 to 6 that scans a light beam including image information with respect to the at least one image carrier.
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