JP2009069399A - 光書込装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】波長の異なる2つの光ビームを副走査方向に同一軸に合成してポリゴンミラー5により偏向させる。ダイクロイックミラー9は光ビームを波長により透過もしくは反射させる。ダイクロイックミラー9を透過した光ビームと反射した光ビームにより各感光体101を走査する。波長の異なる2つの光ビームは、その波長に応じた大きさのビーム通過部を有するアパーチャ(図示せず)を通過することによってそれぞれ所望の形状に成形され、ビーム径が同等にされることで、均一で高品質な静電潜像を形成することが可能となる。
【選択図】図1
Description
また、特許文献3には、偏光方向又は波長の異なる2つの光源を用いて、複数の感光体を走査する多色画像形成装置の光走査装置が記載されている。
また、上記光書込装置を備えて小型かつ高画質な画像形成装置を提供することも本発明の課題である。
また、前記複数の光源として偏光方向が90度異なる光ビームを出射するものを用いると好ましい。
また、前記各光源からの光ビームを前記ビーム合成手段により合成した後に前記アパーチャを通過させると好ましい。
また、前記アパーチャが複数のアパーチャからなり、各アパーチャには各光ビームの波長に応じた大きさのビーム通過部がそれぞれ設けられていると好ましい。
また、前記ビーム通過部に、前記各光ビームの波長に基づく分光機能を持たせたと好ましい。
また、前記光学フィルタもしくはダイクロイックミラーの材質がガラス又は透明樹脂であり、その入射面に誘電多層膜が形成されていると好ましい。
また、前記第2のビーム分離手段は、前記各光源から各被走査面までの光路長が等しくなるように配置されると好ましい。
また、前記偏向器による走査面と、前記各被走査面への光ビームの入射位置をそれぞれ結ぶ平面とが平行であると好ましい。
また、前記光書込装置により走査される走査対象としての像担持体を4つ備えたタンデム型のフルカラー装置であると好ましい。
請求項3の構成により、複数の光ビームが同一平面(光軸上)を走査するため、被走査面における走査位置のズレや走査線の曲がりなどが抑制され、高精度な走査を行うことができる。
請求項5の構成により、各光ビームを所望の形状に成形してから合成することができる。
請求項7の構成により、プリズム等のビーム合成手段を用いる必要がなく、部品点数の削減及びコスト低減が可能となる。
請求項9の構成により、アパーチャの個数を少なくすることができ、部品点数を削減するとともに、省スペース化を図ることができる。
請求項11の構成により、光学フィルタもしくはダイクロイックミラーの機能を利用して、1つのアパーチャによる複数ビームの成形が実現できる。
請求項18に記載の画像形成装置によれば、薄型の光書込装置を備えることにより、画像形成装置の上下方向の大きさを小さくして、装置の小型化を図ることができる。
図1は、本発明に係る光書込装置の一例における要部構成を示す断面図である。また、図2は、その一部を示す平面図である。なお、本例の光書込装置10は、偏向手段としてのポリゴンミラー5を共通として、図2におけるポリゴンミラー5以外の構成要素を略対称に2セット配置した構成であり、図1に示すように走査対象としての4つの感光体を走査するものである。
さらに、本例では、ポリゴンミラー5による走査平面と、複数の感光体ドラム(本例では感光体101a,101b,101c,101d)の中心を結ぶ平面とが平行となるように構成されている。
(a)図に示すビーム合成の第1実施例は、交差方式と呼ばれるものである。2つの異なる発光波長の光源(半導体レーザ)1a,1bは、各光源の光軸に略平行な直線の周りに略平板状をなす同一の基板に近接して取り付けられ、各光源からの光ビームの射出方向が前記基板の法線に対して互いに異なる向きに傾けるとともに、各光源からの光ビームの射出方向が少なくとも主走査方向について開き角を呈し、ポリゴンミラー5の偏向面近傍で交差するように設けられる。すなわち、半導体レーザ1a,1bから出射された光ビームLa,Lbは、それぞれコリメートレンズ2によって平行光とされ、アパーチャ3a,3bにより各々所望の形状に成形された後、シリンドリカルレンズ4で副走査方向に絞られる。これら光ビームLa,Lbはその後、偏向面近傍で交差するように合成され、ポリゴンミラー5によって偏向される。つまり、光源1a,1bは、その光ビームLa,Lbが副走査方向に同一面内で所定の角度を持ってポリゴンミラー5の主走査方向に略同一位置に照射されるように配置されている。
図4(a)に示すアパーチャ3a,3bは、上記ビーム合成の第1実施例及び第2実施例に用いられるものである。アパーチャ3aと3bは、それぞれ大きさの異なる開口部16aと16bとを有しており、各アパーチャ3a,3bをそれぞれ光ビームLa,Lbが通過することにより、光ビームLa,Lbが所望のビーム径(所望の形状)に成形される。なお、本例では、開口部16aと16bは相似形状であり、大きさのみが異なるものである。また、上記第2実施例(光ビームLaとLbが平行)に用いる場合は、一つの基材上にアパーチャ3a,3bを主走査方向に並列させても良い。なお、本明細書では「ビーム径」と「ビームの大きさ」は等価なものとする。また、「所望の形状」は「所望の形状かつ所望の大きさ」を意味するものとする。
上記作像ユニット100の感光体ドラム101が図示しない駆動手段によって図中時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム101の表面が帯電手段102によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、光書込装置10からのレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム101表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム101に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー,マゼンタ,シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置103から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。
2 コリメートレンズ
3,13 アパーチャ
4 シリンドリカルレンズ
5 ポリゴンミラー(偏向器)
6 fθレンズ
7 偏光ビームスプリッタ(第1のビーム分離手段)
8 1/4波長板
9 ダイクロイックミラー(第2のビーム分離手段)
10 光書込装置(光走査装置)
11 反射鏡(ミラー)
14 結像レンズ
15 ビーム合成プリズム(ビーム合成手段)
16a,16b,16c 開口部(光ビーム通過部)
17 光学フィルタもしくはダイクロイックミラー(光ビーム通過部)
100 作像ユニット
101 感光体
La,Lb 光ビーム
Claims (19)
- 光源からの光を偏向器により偏向して被走査面を走査する光書込装置において、
波長の異なる光ビームを出射する複数の光源を備え、該複数の光源から出射した各光ビームを副走査方向に同一軸に合成して前記偏向器により偏向させるとともに、
前記偏向器により偏向された前記各光ビームが進入するよう配置されビーム進入方向により光ビームを透過もしくは反射させる第1のビーム分離手段と、該第1のビーム分離手段透過後の前記各光ビームをその波長により透過もしくは反射させる第2のビーム分離手段とを有し、
前記第2のビーム分離手段を透過した光ビームにより一つの被走査面を走査し、前記第2のビーム分離手段を反射した光ビームを前記第1のビーム分離手段に反射させて他の一つの被走査面を走査するよう構成し、
さらに、前記各光ビームの波長に応じた大きさのビーム通過部を有するアパーチャを備え、該アパーチャにより前記各光ビームが所望の形状に成形されることを特徴とする光書込装置。 - 前記複数の光源を、各光源の光軸に略平行な直線の周りに略平板状をなす同一の基板に近傍になるように取着し、各光源からの光ビームの射出方向が前記基板の法線に対して互いに異なる向きに傾けるとともに、前記各光源からの光ビームの射出方向が少なくとも主走査方向について開き角を呈し、前記偏向器の偏向面近傍で交差することを特徴とする、請求項1に記載の光書込装置。
- 前記複数の光源からの光ビームを合成するビーム合成手段を有し、該ビーム合成手段で合成した光ビームを前記偏向器の偏向面に照射させることを特徴とする、請求項1に記載の光書込装置。
- 前記複数の光源として偏光方向が90度異なる光ビームを出射するものを用いることを特徴とする、請求項3に記載の光書込装置。
- 前記各光源からの光ビームを前記アパーチャを通過させた後に前記ビーム合成手段により合成することを特徴とする、請求項3又は4に記載の光書込装置。
- 前記各光源からの光ビームを前記ビーム合成手段により合成した後に前記アパーチャを通過させることを特徴とする、請求項3又は4にに記載の光書込装置。
- 前記複数の光源は、波長の異なる光ビームを出射する光源が列状に配置された構成であることを特徴とする、請求項1に記載の光書込装置。
- 前記アパーチャが複数のアパーチャからなり、各アパーチャには各光ビームの波長に応じた大きさのビーム通過部がそれぞれ設けられていることを特徴とする、請求項2〜5のいずれか1項に記載の光書込装置。
- 前記アパーチャが、各光ビームをその波長に応じた異なる大きさで通過させることが可能なビーム通過部を有する1つのアパーチャであることを特徴とする、請求項3,4,6,7のいずれか1項に記載の光書込装置。
- 前記ビーム通過部に、前記各光ビームの波長に基づく分光機能を持たせたことを特徴とする、請求項9に記載の光書込装置。
- 前記ビーム通過部は、その内部に所定の大きさの開口部を有する所定の大きさの光学フィルタもしくはダイクロイックミラーであることを特徴とする、請求項10に記載の光書込装置。
- 前記光学フィルタもしくはダイクロイックミラーの材質がガラス又は透明樹脂であり、その入射面に誘電多層膜が形成されていることを特徴とする、請求項11に記載の光書込装置。
- 前記第1のビーム分離手段が偏光ビームスプリッタであり、該第1のビーム分離手段と前記第2のビーム分離手段の間に1/4波長板が配置されることを特徴とする、請求項1に記載の光書込装置。
- 前記第2のビーム分離手段は、前記各光源から各被走査面までの光路長が等しくなるように配置されることを特徴とする、請求項1に記載の光書込装置。
- 前記各被走査面への光ビームの入射角度が同一の角度であることを特徴とする、請求項1に記載の光書込装置。
- 前記偏向器による走査面と、前記各被走査面への光ビームの入射位置をそれぞれ結ぶ平面とが平行であることを特徴とする、請求項1に記載の光書込装置。
- 請求項1〜16のいずれか1項に記載の光書込装置が備える光学素子のうち前記偏向器を共通の1つの偏向器として用いるとともに、前記偏向器以外の光学素子を、前記偏向器の両側に略対称に配置し、4つの光源からの光ビームにより4つの被走査面を走査するよう構成されていることを特徴とする光書込装置。
- 請求項1〜17のいずれか1項に記載の光書込装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
- 前記光書込装置により走査される走査対象としての像担持体を4つ備えたタンデム型のフルカラー装置であることを特徴とする、請求項18に記載の画像形成装置。
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