JP4701010B2 - マルチビーム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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a、14bを有し、該2つの発光部14a、14bから各々発散光束を出射している。この発散光束
の強度は、強度中心線14ap、14bpで光強度が最大となるようにガウス分布している。図14に示すように実際に製造されているマルチビーム半導体レーザ1においては、2つの発光部14a、14bから出射される光束の強度中心線14ap、14bpの方向にはバラツキがあり、該2つの発光部14a、14b間で出射される光束の強度中心線14ap、14bpに主走査方向に対する角度差RΔθが生じる。
の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。
向面7近傍において、2つの光束の強度中心位置14ap、14bpとの間に主走査方向に対する間隔d1´が発生する。
複数の発光部を有する光源手段と、前記複数の発光部から出射された複数の光束を反射する光偏向器と、主走査断面内において前記複数の発光部から出射された複数の光束の各々の光束を前記光偏向器の偏向面に前記偏向面の主走査方向の幅より広い状態で入射させる入射光学系と、前記光偏向器の偏向面で反射された複数の光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、前記複数の発光部に対して発光光量を各々独立して制御する制御手段と、を有するマルチビーム光走査装置において、
前記複数の発光部は、主走査方向及び副走査方向に離間しており、
主走査断面内において、前記偏向面に入射する前記複数の発光部から出射された複数の光束の強度中心線は、前記入射光学系の光軸を中心として左右に振り分けられており、
前記被走査面上の全像高において、前記制御手段にて前記複数の光束の照度差を10%以下にするように、前記複数の発光部に対して発光光量を各々制御する場合、前記制御手段は、最大走査角において、前記入射光学系の光軸を中心として左右に振り分けられた前記偏向面に入射する前記複数の光束のうち左側に振り分けられる光束を出射する発光部の発光光量と前記複数の光束のうち右側に振り分けられる光束を出射する発光部の発光光量を異ならせており、且つ、
前記制御手段は、前記複数の光束のうち左側に振り分けられる光束を出射する発光部の発光光量を一方の最大走査角から他方の最大走査角に向かい線形的に増加させ、前記複数の光束のうち右側に振り分けられる光束を出射する発光部の発光光量を一方の最大走査角から他方の最大走査角に向かい線形的に減少させていることを特徴としている。
)を走査角に応じて電気的に制御することによって、被走査面上における同じ像高での複
数光束間の照度差を低減させることができ、これにより高速、高精細で高画質な画像を得
ることができるマルチビーム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。
(参考例1)
a = I0 × {(B1−A1)/A1 - (B2−A2)/A2 } / 2Y0
b = I0 × {2-(B1−A1)/A1 - (B2−A2)/A2 } / 2
Y:任意の像高
IB:Bレーザの任意の像高での発光光量
A1:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=-Y0でのAレーザの照度
A2:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=-Y0でのAレーザの照度
B1:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=+Y0でのBレーザの照度
B2:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=+Y0でのBレーザの照度
I0:Aレーザの発光光量
Y0:最大像高
ただし、任意の像高Yでのレーザの発光光量は関係式(1)を満たさなくとも、Bレーザの発光光量を制御したときの最大像高の照度が以下に示す条件式(1)´を満たしていれば、2光束間の照度差の低減に十分な効果が得られる。
A1´:発光光量制御を行ったときの像高Y=-Y0でのAレーザの照度
A2´:発光光量制御を行ったときの像高Y=-Y0でのAレーザの照度
B1´:発光光量制御を行ったときの像高Y=+Y0でのBレーザの照度
B2´:発光光量制御を行ったときの像高Y=+Y0でのBレーザの照度
図4Cは本参考例において、図4Bで表したように各々のレーザの発光光量を制御したときの被走査面10上での照度分布図である。
ならせている。
(実施例1)
(1)被走査面上における一走査線中の光量落ちを補償する照度分布補償用光学素子(光量落ち補償手段)としてアパーチャ(開口絞り)3´を光路中に用いた点、
(2)偏向面上においてA、Bレーザ(発光部)14a,14bから出射される各々の光束の光強度が最大となる位置と、被走査面における有効走査域の中心位置との間隔とが互いに等しくなるように調整する調整手段を設けた点、
(3)A、Bレーザの両方のレーザの発光光量を各々独立して像高(走査角)に応じて変化できるように制御手段により制御している点、
である。その他の構成及び光学的作用は参考例1と同一であり、これにより同様な効果を得ている。
向に離間している。
IB=I0{(A2-B2)/2/A2/Y0*Y}・・・(2)
Y:任意の像高
IA:任意の像高でのAレーザの発光光量
IB:任意の像高でのBレーザの発光光量
A1:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=-Y0でのAレーザの照度
A2:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=-Y0でのAレーザの照度
B1:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=+Y0でのBレーザの照度
B2:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=+Y0でのBレーザの照度
I0 :一定としたときの発光光量
Y0 :最大像高
ただし、発光光量は関係式(2)を満たさなくとも、Bレーザの発光光量を制御したときの最大像高の照度が以下の条件式(2)´を満たしていれば、被走査面上での2つの光束間の照度差の低減に十分な効果が得られる。
A1´:発光光量制御を行ったときの像高Y=-Y0でのAレーザの照度
A2´:発光光量制御を行ったときの像高Y=-Y0でのAレーザの照度
B1´:発光光量制御を行ったときの像高Y=+Y0でのBレーザの照度
B2´:発光光量制御を行ったときの像高Y=+Y0でのBレーザの照度
上記条件式(2)´を満たすことにより、各最大像高(±Y0)での各レーザの照度はA1=B1、A2=B2となり、かつRΔθを入射光学系の光軸に対して均等に振り分けたことにより、Aレーザ、Bレーザの照度分布14ai、14biは常に左右対称であるため、常にA1=B2、A2=B1となるので、Aレーザ、Bレーザの照度分布14ai、14biは全像高において均一で、かつ2光束間の照度差を無くすことができる。
(参考例2)
(1)偏向面上において、A、Bレーザ(発光部)のうち、主走査断面内におけるAレーザから出射される光束の光強度が最大となる位置と、主走査断面内における被走査面における有効走査域の中心位置が略一致するように調整する調整手段を設けた点、
(2)A、Bレーザの両方のレーザの発光光量を各々独立して像高(走査角)に応じて非線形的に変化できるように制御手段により制御している点、
である。その他の構成及び光学的作用は参考例1と同一であり、これにより同様な効果を得ている。
に応じて各レーザの発光光量を線形的に変化させたときの像高に対する発光光量を表している。
IB=a*Y + b ・・・・・・・・・・・・(3)
a =I0*{(B1−A1)/A1-(B2−A2)/A2}/2Y0
b =I0*{2-(B1−A1)/A1- (B2−A2)/A2}/2
Y:任意の像高
Y:任意の像高
IA:Aレーザの任意の像高での発光光量
IB:Bレーザの任意の像高での発光光量
A1:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=-Y0でのAレーザの照度
A2:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=-Y0でのAレーザの照度
B1:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=+Y0でのBレーザの照度
B2:発光光量が一定値I0の場合の像高Y=+Y0でのBレーザの照度
I0 : 発光光量一定値
Y0 : 最大像高
図11Dは全像高で発光光量を一定値I0としたとき、図11Bに示したような照度分布14ai、14biをもつマルチOFSにおいて、Aレーザ、Bレーザの任意の像高での発光光量が図11C中の一点鎖線14aI、二点鎖線14bIとなるように制御したときの、Aレーザ、Bレーザの被走査面上での照度分布14ai、14biを表した図である。
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、実施例1、参考例1、2のいずれか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は本発明の実施態様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、60はカラー画像形成装置、61,62,63,64は各々実施例1、参考例1、2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。
2 結像光学系(コリメータレンズ)
3 アパーチャー(開口絞り)
4 副走査シリンドリカルレンズ
5 入射光学系
6 偏向手段(ポリゴンミラー)
7 偏向面
8 結像光学系
8a fθレンズ
8b トーリックレンズ
9 折り返しミラー
10 被走査面(感光ドラム面)
14a、14b 発光部
71 制御手段
72 調整手段
3´ 光量補正手段
61,62,63,64 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
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
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
116 排紙ローラ
117 外部機器
Claims (4)
- 複数の発光部を有する光源手段と、前記複数の発光部から出射された複数の光束を反射する光偏向器と、主走査断面内において前記複数の発光部から出射された複数の光束の各々の光束を前記光偏向器の偏向面に前記偏向面の主走査方向の幅より広い状態で入射させる入射光学系と、前記光偏向器の偏向面で反射された複数の光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、前記複数の発光部に対して発光光量を各々独立して制御する制御手段と、を有するマルチビーム光走査装置において、
前記複数の発光部は、主走査方向及び副走査方向に離間しており、
主走査断面内において、前記偏向面に入射する前記複数の発光部から出射された複数の光束の強度中心線は、前記入射光学系の光軸を中心として左右に振り分けられており、
前記被走査面上の全像高において、前記制御手段にて前記複数の光束の照度差を10%以下にするように、前記複数の発光部に対して発光光量を各々制御する場合、前記制御手段は、最大走査角において、前記入射光学系の光軸を中心として左右に振り分けられた前記偏向面に入射する前記複数の光束のうち左側に振り分けられる光束を出射する発光部の発光光量と前記複数の光束のうち右側に振り分けられる光束を出射する発光部の発光光量を異ならせており、且つ、
前記制御手段は、前記複数の光束のうち左側に振り分けられる光束を出射する発光部の発光光量を一方の最大走査角から他方の最大走査角に向かい線形的に増加させ、前記複数の光束のうち右側に振り分けられる光束を出射する発光部の発光光量を一方の最大走査角から他方の最大走査角に向かい線形的に減少させていることを特徴とするマルチビーム光走査装置。 - 前記被走査面上における一走査線中の照度分布を補正する照度分布補償用光学素子を前記光源手段と前記被走査面の間の光路中に備え、
前記照度分布補償用光学素子は、前記被走査面上での走査線の照度を主走査方向に沿って中心部から端部に向かうに従って増加させるように補償している請求項1に記載のマルチビーム光走査装置。 - 請求項1又は2に記載のマルチビーム光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マルチビーム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又は2に記載のマルチビーム光走査装置と、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マルチビーム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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