JP2008225060A - 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 N個(Nは2以上の整数)の発光部を副走査・主走査方向に対して各々傾けて配列した光源手段とN個の発光部からのN個の光束を偏向走査する偏向手段とN個の光束を偏向手段に導光する入射光学系と偏向走査されたN個の光束を被走査面に導光する結像光学系と偏向走査された光束の一部を検出して被走査面の上におけるN個の光束の書き出しタイミング信号を生成する同期信号検出手段と偏向手段からのN個の光束を同期信号検出手段に導光する同期検出用光学系とを有し、同期信号検出手段はN個の発光部のうち同期信号検出手段に入射する光束の光量が最も少ない光量を発する発光部以外の発光部からの光束を検出して書き出しタイミング信号を決定すること。
【選択図】 図1
Description
(b)全発光部から射出された光束のうちの走査上流側(走査開始側)に配置される1つの発光部から射出された光束を用いて同期検知を行うタイプ(特許文献3参照)
上記タイプ(a)、(b)のいずれの方法においても、被走査面の上の主走査方向の書き出し位置を検知する同期検出用光束は、画像有効領域外に向かう光束を用いる必要がある。そのため、同期検出用光束が光偏向器である回転多面鏡(ポリゴンミラー)の偏向面でケラレないようにするために、該回転多面鏡の径を大きくする必要があった。そのため、多ビーム光源を用いた光走査装置では、装置を小型化することが困難であった。
(1)マルチビームの全ビームで同期検知を行っているため、主走査方向に間隔の広い多ビーム光源を用いた場合、同期検出用光束のケラレを低減するために回転多面鏡(ポリゴンミラー)を大きくする必要がある。
という種々の問題点がある。
(1)高精細な画像形成を行うためには、同期検出用光束のケラレが発生しないように回転多面鏡(ポリゴンミラー)の径を大きくする必要がある。
N個(Nは2以上の整数)の発光部を副走査方向と主走査方向に対して各々傾けて配列した光源手段と、
該N個の発光部からのN個の光束を偏向走査する偏向手段と、
該光源手段からのN個の光束を該偏向手段に導光する入射光学系と、
該偏向手段で偏向走査されたN個の光束を被走査面に導光する結像光学系と、
該偏向手段で偏向走査された光束の一部を検出して該被走査面の上におけるN個の光束の書き出しタイミング信号を生成する同期信号検出手段と、
該偏向手段からのN個の光束を該同期信号検出手段に導光する同期検出用光学系と、を有する光走査装置において、
該同期信号検出手段は、N個の発光部のうち該同期信号検出手段に入射する光束の光量が最も少ない光量を発する発光部以外の発光部からの光束を検出して書き出しタイミング信号を決定することを特徴としている。
N個(Nは2以上の整数)の発光部を副走査方向と主走査方向に対して各々傾けて配列した光源手段M個(Mは2以上の整数)と、
N×M個の発光部からのN×M個の光束を偏向走査する偏向手段と、
該光源手段からのN×M個の光束を該偏向手段に導光する入射光学系と、
該偏向手段で偏向走査されたN×M個の光束を被走査面に導光する結像光学系と、
該偏向手段で偏向走査された光束の一部を検出して該被走査面の上におけるN×M個の光束の書き出しタイミング信号を生成する同期信号検出手段と、
該偏向手段からのN×M個の光束を該同期信号検出手段に導光する同期検出用光学系と、を有する光走査装置において、
該同期信号検出手段は、N個の発光部のうち該同期信号検出手段に入射する光束の光量が最も少ない光量を発する発光部以外の発光部からの光束を検出して書き出しタイミング信号を決定することを特徴としている。
N個(Nは2以上の整数)の発光部を主走査方向と副走査方向に対して各々傾けて配列した光源部を副走査方向にS個(Sは2以上の整数)配列した光源手段と、
N×S個の発光部からのN×S個の光束を偏向走査する偏向手段と、
該光源手段からのN×S個の光束を該偏向手段に導光する入射光学系と、
該偏向手段で偏向走査されたN×S個の光束を被走査面に導光する結像光学系と、
該偏向手段で偏向走査された光束の一部を検出して該被走査面の上におけるN×S個の光束の書き出しタイミング信号を生成する同期信号検出手段と、
該偏向手段からのN×S個の光束を該同期信号検出手段に導光する同期検出用光学系と、を有する光走査装置において、
該同期信号検出手段は、N個の発光部のうち該同期信号検出手段に入射する光束の光量が最も少ない光量を発する発光部以外の発光部からの光束を検出して書き出しタイミング信号を決定することを特徴としている。
前記偏向手段は、光束を偏向走査する回転多面鏡を有し、前記書き出しタイミング信号はN個の発光部からの光束のうち、前記被走査面を最も後に走査する発光部からの光束を検出して決定されていることを特徴としている。
前記被走査面の上に換算したときの前記同期検出用光学系の書き出しタイミングを検知する像高をYBD、前記光源手段のN個の発光部の主走査方向の最大距離をW、前記入射光学系の主走査断面内の焦点距離をfcol、前記結像光学系の主走査断面内の焦点距離をffθ、前記被走査面の上の有効画像幅をYWとするとき、
|YBD|≧W×ffθ/fcol +|YW/2|
なる条件を満足することを特徴としている。
前記光源手段は面発光レーザーであることを特徴としている。
前記書き出しタイミング信号の検知用に用いられない光束に対する書き出しタイミング信号は、該書き出しタイミング信号を検出する光束の書き出しタイミング信号を基準に、予め定められていることを特徴としている。
前記入射光学系からの光束は、前記偏向手段の偏向面の主走査方向の幅より広い光束であることを特徴としている。
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光走査装置と、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の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。
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光走査装置と、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。
|YBD|≧W×ffθ/fcol +|YW/2| ‥‥‥(1)
なる条件を満足させている。
YBD=ffθ×θBD
で表せる。
ffθ=200mm
W =0.87mm
fcol =25mm
YW =335mm
これより上記条件式(1)の左辺の像高|YBD|及び右辺のW×ffθ/fcol +|YW/2|は、
左辺=200×54×π/180=188.5
右辺=0.87×200/25+335/2=174.46
となる。これは上記条件式(1)を満足している。
尚、本実施例のように同期検出用レンズ8は個別に設けてもよいが、結像光学系LBの一部を用いてもよい。結像光学系LBの一部を用いた場合は、通常、同期検出用スリット9が感光ドラム面相当位置に配置される。また本実施例では多ビーム化が容易なVCSEL光源を用いているが、他の半導体レーザーを用いても同様の効果を得ることができる。
(1)光源手段の構成
(2)画像の印字方向
(3)入射光学系(第1光学手段)の構成
である。その他の構成及び光学的作用は実施例1と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
ΔL2=X・W/fins=4.39mm
である。従って、発光部(A)の被走査面820へ向かう光束の光量は図8に示すように偏向面810aの移動に伴い位置57dから位置57fの変化し、被走査面820上では図9に示すように変化する。発光部(H)は発光部(A)と光軸204を挟んで反対側に配置されているので、被走査面820上の光量の変化は図9に示す発光部(A)と逆になり、マイナス側の像高で光量が高くなる。
光源手段802についても同様に、同期検知を行うマイナス像高側で光量が高くなる発光部(H)から出射する光束で同期検知を行い、発光部(A)〜(G)は設計上のビーム間隔から計算される時間(t1〜t7)で画像の書き出し位置が決定されている。
ffθ=345mm
W=0.8mm
fcol=110.2mm
YW=310mm
これより前記条件式(1)の左辺の像高|YBD|及び右辺のW×ffθ/fcol +|YW/2|は、
左辺=345×28×π/180=168.6
右辺=1×345/110.2+310/2=158.1
となる。これは前記条件式(1)を満足している。
(1)光源手段の構成
(2)回転多面鏡の面数と外接円径
(3)画像の印字方向
である。その他の構成及び光学的作用は実施例1と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
ffθ=213mm
W=1mm
fcol=25mm
YW=310mm
これより前記条件式(1)の左辺の像高|YBD|及び右辺のW×ffθ/fcol +|YW/2|は、
左辺=213×57×π/180=211.9
右辺=1×213/25+310/2=155.84
となる。これは前記条件式(1)を満足している。
(1)回転多面鏡の面数、
(2)画像の印字方向、
(3)光源手段の構成、
である。その他の構成及び光学的作用は実施例1と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
ΔL2=X・W/fins=13.53mm
である。
ffθ=275.46mm
W=2mm
fcol=71.7mm
YW=304mm
これより前記条件式(1)の左辺の像高|YBD|及び右辺のW×ffθ/fcol +|YW/2|は、
左辺=275.46×35.82×π/180=172.21
右辺=2×275.46/71.7+304/2=159.7
となる。これは前記条件式(1)を満足している。
図19は、本発明の画像形成装置の実施例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、実施例1又は2に示した構成を有する光走査ユニット100に入力される。そして、この光走査ユニット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。
図20は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施例は、光走査装置(光結像光学系)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20において、560はカラー画像形成装置、561,562,563,564は各々実施例1又は2の構成を有する光走査装置である。521,522,523,524は各々像担持体としての感光ドラム、531,532,533,534は各々現像器、551は搬送ベルトである。尚、図20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。
図21は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。図21において図20に示した要素と同一要素には同符番を付している。図21において、511は実施例4の構成を有する光走査装置である。尚、図21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。
2 開口絞り
3 集光レンズ(コリメータレンズ)
4 シリンドリカルレンズ
5 開口絞り
LA 第1光学手段(入射光学系)
6 偏向手段
LB 結像光学系
11a,11b 結像レンズ
7 同期検出用ミラー
8 同期検出用レンズ
9 同期検出用スリット
10 同期信号検出手段
12 被走査面(感光ドラム面)
LC 第2光学手段(同期検出用光学系)
511、561,562,563,564 光走査装置
521、522、523、524 像担持体(感光ドラム)
531、532、533、534 現像器
541、542、543、544 光ビーム
551 搬送ベルト
552 外部機器
553 プリンタコントローラ
560 カラー画像形成装置
100 光走査装置
101 感光ドラム
102 帯電ローラ
103 光ビーム
104 画像形成装置
107 現像装置
108 転写ローラ
109 用紙カセット
110 給紙ローラ
111 プリンタコントローラ
112 転写材(用紙)
113 定着ローラ
114 加圧ローラ
115 モーター
116 排紙ローラ
117 外部機器
Claims (10)
- N個(Nは2以上の整数)の発光部を副走査方向と主走査方向に対して各々傾けて配列した光源手段と、
該N個の発光部からのN個の光束を偏向走査する偏向手段と、
該光源手段からのN個の光束を該偏向手段に導光する入射光学系と、
該偏向手段で偏向走査されたN個の光束を被走査面に導光する結像光学系と、
該偏向手段で偏向走査された光束の一部を検出して該被走査面の上におけるN個の光束の書き出しタイミング信号を生成する同期信号検出手段と、
該偏向手段からのN個の光束を該同期信号検出手段に導光する同期検出用光学系と、を有する光走査装置において、
該同期信号検出手段は、N個の発光部のうち該同期信号検出手段に入射する光束の光量が最も少ない光量を発する発光部以外の発光部からの光束を検出して書き出しタイミング信号を決定することを特徴とする光走査装置。 - N個(Nは2以上の整数)の発光部を副走査方向と主走査方向に対して各々傾けて配列した光源手段M個(Mは2以上の整数)と、
N×M個の発光部からのN×M個の光束を偏向走査する偏向手段と、
該光源手段からのN×M個の光束を該偏向手段に導光する入射光学系と、
該偏向手段で偏向走査されたN×M個の光束を被走査面に導光する結像光学系と、
該偏向手段で偏向走査された光束の一部を検出して該被走査面の上におけるN×M個の光束の書き出しタイミング信号を生成する同期信号検出手段と、
該偏向手段からのN×M個の光束を該同期信号検出手段に導光する同期検出用光学系と、を有する光走査装置において、
該同期信号検出手段は、N個の発光部のうち該同期信号検出手段に入射する光束の光量が最も少ない光量を発する発光部以外の発光部からの光束を検出して書き出しタイミング信号を決定することを特徴とする光走査装置。 - N個(Nは2以上の整数)の発光部を主走査方向と副走査方向に対して各々傾けて配列した光源部を副走査方向にS個(Sは2以上の整数)配列した光源手段と、
N×S個の発光部からのN×S個の光束を偏向走査する偏向手段と、
該光源手段からのN×S個の光束を該偏向手段に導光する入射光学系と、
該偏向手段で偏向走査されたN×S個の光束を被走査面に導光する結像光学系と、
該偏向手段で偏向走査された光束の一部を検出して該被走査面の上におけるN×S個の光束の書き出しタイミング信号を生成する同期信号検出手段と、
該偏向手段からのN×S個の光束を該同期信号検出手段に導光する同期検出用光学系と、を有する光走査装置において、
該同期信号検出手段は、N個の発光部のうち該同期信号検出手段に入射する光束の光量が最も少ない光量を発する発光部以外の発光部からの光束を検出して書き出しタイミング信号を決定することを特徴とする光走査装置。 - 前記偏向手段は、光束を偏向走査する回転多面鏡を有し、前記書き出しタイミング信号はN個の発光部からの光束のうち、前記被走査面を最も後に走査する発光部からの光束を検出して決定されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 前記被走査面の上に換算したときの前記同期検出用光学系の書き出しタイミングを検知する像高をYBD、前記光源手段のN個の発光部の主走査方向の最大距離をW、前記入射光学系の主走査断面内の焦点距離をfcol、前記結像光学系の主走査断面内の焦点距離をffθ、前記被走査面の上の有効画像幅をYWとするとき、
|YBD|≧W×ffθ/fcol +|YW/2|
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光走査装置。 - 前記光源手段は面発光レーザーであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 前記書き出しタイミング信号の検知用に用いられない光束に対する書き出しタイミング信号は、該書き出しタイミング信号を検出する光束の書き出しタイミング信号を基準に、予め定められていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 前記入射光学系からの光束は、前記偏向手段の偏向面の主走査方向の幅より広い光束であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光走査装置と、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の上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光走査装置と、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する画像形成装置。
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