JP5105253B2 - Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and multicolor image forming apparatus - Google Patents
Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and multicolor image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5105253B2 JP5105253B2 JP2008299699A JP2008299699A JP5105253B2 JP 5105253 B2 JP5105253 B2 JP 5105253B2 JP 2008299699 A JP2008299699 A JP 2008299699A JP 2008299699 A JP2008299699 A JP 2008299699A JP 5105253 B2 JP5105253 B2 JP 5105253B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning device
- optical scanning
- phase
- light
- scanning direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Lenses (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
本発明は、画像形成装置、レーザ計測装置、レーザ加工装置等に応用される光走査装置と、その光走査装置を備え、良好な画像形成を行うことができるデジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッタ、レーザファクシミリ、あるいはこれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置及び多色画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning apparatus applied to an image forming apparatus, a laser measuring apparatus, a laser processing apparatus, and the like, and a digital copying machine, a laser printer, and a laser plotter that include the optical scanning apparatus and can perform good image formation. The present invention relates to an image forming apparatus and a multicolor image forming apparatus such as a laser facsimile, or a multifunction machine having these functions.
近年、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッタ、レーザファクシミリ、あるいはこれらの機能を備えた複合機(MFP)等の画像形成装置の出力画像の画質向上が市場で求められている。出力画像の画質向上のためには、ビームスポット径の小径化及び安定化が必要不可欠である。ビームスポット径の安定化は、ビームの深度余裕(許容するビームスポット径以下となる光軸方向の距離)が大きくなれば達成できる。しかし、深度余裕dとビームスポット径w(波長:λ)には以下の関係、
d ∝ w^2/λ
があり、ビームスポット径の小径化と、安定化(深度余裕の拡大)は物理的に相反する関係にあり、ビームスポット径の小径化を実現すると、通常は深度余裕が狭くなり、ビームスポット径の安定性が低下する。
In recent years, there has been a demand in the market for improvement in image quality of output images from image forming apparatuses such as digital copying machines, laser printers, laser plotters, laser facsimiles, or multifunction machines (MFPs) having these functions. In order to improve the image quality of the output image, it is essential to reduce and stabilize the beam spot diameter. Stabilization of the beam spot diameter can be achieved if the beam depth margin (distance in the optical axis direction that is less than or equal to the allowable beam spot diameter) is increased. However, the following relationship exists between the depth margin d and the beam spot diameter w (wavelength: λ),
d ∝ w ^ 2 / λ
There is a physical contradiction between beam spot diameter reduction and stabilization (expansion of depth margin), and when beam spot diameter reduction is realized, the depth margin usually becomes narrower and beam spot diameter The stability of is reduced.
深度余裕を狭くすることなく、ビームスポット径の小径化を実現するためには、ビームスポットの深度余裕を拡大する必要がある。深度余裕を拡大する方法として、特許文献1(特開2008−26586号公報)に記載のように、位相型光学素子を用いて被走査面上でのビームプロファイルのサイドローブ強度を増大させることで深度余裕を拡大する方法が知られている。 In order to reduce the beam spot diameter without narrowing the depth margin, it is necessary to expand the beam spot depth margin. As a method of expanding the depth margin, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-26586), the side lobe intensity of the beam profile on the scanned surface is increased using a phase type optical element. A method for increasing the depth margin is known.
また、深度余裕に影響を与えるパラメータとして、光走査装置に通常用いられるアパーチャ部材の開口部の大きさと、アパーチャ部材に入射するビームの大きさがある。開口部の大きさに対して、アパーチャ部材に入射するビームの大きさが小さければ、被走査面上においてサイドローブ強度が弱くなり、その結果、深度余裕が減少する。逆に、ビームが十分大きければ、サイドローブ強度が強くなり、深度余裕は増大する。 Further, parameters affecting the depth margin include the size of the aperture of the aperture member that is normally used in the optical scanning device and the size of the beam incident on the aperture member. If the size of the beam incident on the aperture member is smaller than the size of the opening, the side lobe intensity is weak on the scanned surface, and as a result, the depth margin is reduced. Conversely, if the beam is sufficiently large, the side lobe intensity increases and the depth margin increases.
一般の光走査装置においては、主走査方向と副走査方向の両方の深度余裕を確保する必要があるので、アパーチャ部材の開口部の大きさの主走査と副走査の比と、開口部に入射するビームの主走査と副走査の比も重要になる。
アパーチャ部材の開口部の大きさ、及び開口部の大きさの主走査と副走査の比は、光学系と、被走査面上でのビームスポットの大きさによって決まる。また、開口部に入射するビームの大きさ、及びその主走査と副走査の比は、光源の発散角とカップリングレンズの焦点距離によって決まる。開口部の主走査と副走査の比と、開口部に入射するビームの主走査と副走査の比は同一にするのが望ましく、そうすることで、主走査方向と副走査方向の深度余裕を効率よく確保することができる。しかし、そうすることは通常は非常に難しい。
そのため、主走査方向と副走査方向のどちらか一方は、開口部に対して入射するビームの大きさが小さくなってしまい、深度が減少してしまうという問題がある。カップリングレンズの焦点距離を十分長くすれば、その問題は回避できるが、そうすると開口部を透過する光量が大きく減少してしまい、光走査装置の高速化に対して非常に不利になってしまう。
In a general optical scanning device, it is necessary to ensure a depth margin in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, so the ratio of the main scanning and sub-scanning of the size of the aperture of the aperture member and the incident on the aperture The ratio of the main scanning to the sub-scanning of the beam to be performed becomes important.
The size of the aperture of the aperture member and the ratio of main scanning to sub-scanning of the size of the aperture are determined by the optical system and the size of the beam spot on the surface to be scanned. The size of the beam incident on the aperture and the ratio of main scanning to sub scanning are determined by the divergence angle of the light source and the focal length of the coupling lens. It is desirable that the ratio between the main scanning and the sub scanning of the aperture and the ratio of the main scanning and the sub scanning of the beam incident on the aperture are the same, so that the depth margin in the main scanning direction and the sub scanning direction is increased. It can be secured efficiently. However, it is usually very difficult to do so.
For this reason, in either the main scanning direction or the sub-scanning direction, there is a problem that the size of the beam incident on the opening is reduced and the depth is reduced. If the focal length of the coupling lens is made sufficiently long, this problem can be avoided, but if so, the amount of light transmitted through the aperture is greatly reduced, which is very disadvantageous for speeding up the optical scanning device.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アパーチャ部材の開口部の大きさと開口部に入射するビームの大きさの関係に起因する深度減少を防止して、ビームスポット径の安定化を図り、且つ、光走査装置の高速化に不利となることがない光走査装置、及びそれを用いた画像形成装置、多色画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent a decrease in depth due to the relationship between the size of the aperture of the aperture member and the size of the beam incident on the aperture, thereby reducing the beam spot diameter. And an image forming apparatus using the same, and a multicolor image forming apparatus using the same.
上記の目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第1の解決手段は、光走査装置であって、光源と、前記光源からの発散光をカップリングするカップリングレンズと、前記光源からの光束の一部のみを透過させる開口部をもつアパーチャ部材と、前記光束の一部の位相を部分的に変化させる位相型光学素子と、前記アパーチャ部材を透過した光束を偏向し走査する偏向手段と、前記偏向手段により走査された走査ビームを被走査面に結像する走査レンズと、を有し、前記アパーチャ部材の開口部における主走査方向端部における光強度をIm、副走査方向端部における光強度をIsとするとき(ここでは開口中心を通る断面で考える)、前記位相型光学素子は、前記被走査面上のビームプロファイルにおいて、前記ImとIsのうち小さい方向のサイドローブ増大量の方が、前記ImとIsのうち大きい方向のサイドローブ増大量よりも大きくなるように、サイドローブ強度を増大させる機能を有していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following solutions.
The first solving means of the present invention is an optical scanning device, comprising: a light source; a coupling lens for coupling divergent light from the light source; and an opening for transmitting only a part of the light beam from the light source. An aperture member having a phase, a phase optical element that partially changes the phase of the light beam, a deflecting unit that deflects and scans the light beam that has passed through the aperture member, and a scanning beam scanned by the deflecting unit. A scanning lens that forms an image on the surface to be scanned, where Im is the light intensity at the end in the main scanning direction at the opening of the aperture member, and Is is the light intensity at the end in the sub-scanning direction (here, opening) In the beam profile on the surface to be scanned, the phase-type optical element has a side lobe increase amount in a smaller direction between Im and Is. And to be greater than the direction of the side lobe increases the amount greater of Is, characterized in that it has the function of increasing the side lobe intensity.
本発明の第2の解決手段は、第1の解決手段の光走査装置において、前記位相型光学素子における位相変調部の形状において、前記サイドローブ光の増大量が小さい方向の幅の方が大きい形状を有することを特徴とする。
また、本発明の第3の解決手段は、第1または第2の解決手段の光走査装置において、前記位相型光学素子の位相変調部は、前記アパーチャ部材の開口部を光ビームの進行方向に沿って平行に位相型光学素子上に射影した開口射影部を考えたとき、少なくとも前記開口射影部の中心部に設けることを特徴とする。
さらに本発明の第4の解決手段は、第1〜第3のいずれか一つの解決手段の光走査装置において、前記位相変調部の形状は、前記開口部の一方の端部から他方の端部まで途切れることなく続く形状を有することを特徴とする。
さらに本発明の第5の解決手段は、第1〜第4のいずれか一つの解決手段の光走査装置において、前記位相型光学素子の位相変調部は、1箇所のみであることを特徴とする。
According to a second solving means of the present invention, in the optical scanning device of the first solving means, in the shape of the phase modulation section in the phase type optical element, the width in the direction in which the increase amount of the sidelobe light is small is larger. It has a shape.
According to a third solving means of the present invention, in the optical scanning device of the first or second solving means, the phase modulation section of the phase type optical element has the opening of the aperture member in the traveling direction of the light beam. When an aperture projection part projected onto the phase-type optical element in parallel is considered, it is provided at least in the central part of the aperture projection part.
Furthermore, a fourth solving means of the present invention is the optical scanning device according to any one of the first to third solving means, wherein the shape of the phase modulation section is changed from one end of the opening to the other end. It has a shape that continues without interruption.
Further, the fifth solving means of the present invention is characterized in that, in the optical scanning device of any one of the first to fourth solving means, the phase-type optical element has only one phase modulation section. .
本発明の第6の解決手段は、第2〜第5のいずれか一つの解決手段の光走査装置において、前記位相型光学素子の位相変調部の形状は、長方形形状で且つ前記サイドローブ光の増大量が小さい方向の幅の方が大きい形状を有することを特徴とする。
また、本発明の第7の解決手段は、第6の解決手段の光走査装置において、前記アパーチャ部材の開口部を光ビームの進行方向に沿って平行に位相型光学素子上に射影した開口射影部を考えたとき、前記長方形形状の長い方の幅は、前記開口射影部と等しいか、もしくはそれよりも大きいことを特徴とする。
さらに本発明の第8の解決手段は、第1〜第7のいずれか一つの解決手段の光走査装置において、前記アパーチャ部材の開口部の形状は矩形形状であることを特徴とする。
According to a sixth solving means of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the second to fifth solving means, the shape of the phase modulation unit of the phase type optical element is a rectangular shape and the sidelobe light is A feature is that the width in the direction in which the increase amount is small has a larger shape.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an optical projection apparatus according to the sixth aspect, wherein the aperture of the aperture member is projected onto the phase type optical element in parallel along the traveling direction of the light beam. When considering the portion, the longer width of the rectangular shape is equal to or larger than the opening projection portion.
Further, according to an eighth solving means of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to seventh solving means, the shape of the opening of the aperture member is a rectangular shape.
本発明の第9の解決手段は、第1〜第8のいずれか一つの解決手段の光走査装置において、前記光源を面発光レーザ、もしくは面発光レーザアレイとし、Im<Isとすることを特徴とする。
また、本発明の第10の解決手段は、第1〜第8のいずれか一つの解決手段の光走査装置において、前記光源は端面発光レーザアレイとし、該端面発光レーザアレイの光源の配列方向を副走査方向から傾けて配置させ、Im<Isとすることを特徴とする。
According to a ninth solving means of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to eighth solving means, the light source is a surface emitting laser or a surface emitting laser array, and Im <Is. And
According to a tenth solving means of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to eighth solving means, the light source is an edge emitting laser array, and an arrangement direction of the light sources of the edge emitting laser array is changed. It is arranged to be inclined from the sub-scanning direction, and Im <Is.
本発明の第11の解決手段は、第1〜第10のいずれか一つの解決手段の光走査装置において、前記位相型光学素子は、主走査方向のサイドローブ増大量の方が副走査方向のサイドローブ増大量よりも大きくなるような位相型光学素子における位相変調部と、副走査方向のサイドローブ増大量の方が主走査方向のサイドローブ増大量よりも大きくなるような位相型光学素子の位相変調部を重ね合わせた位相変調部を有することを特徴とする。
また、本発明の第12の解決手段は、第11の解決手段の光走査装置において、前記位相型光学素子における位相変調部は、主走査方向に長い形状と副走査方向に長い形状が、交わる形状を含むことを特徴とする。
さらに本発明の第13の解決手段は、第12の解決手段の光走査装置において、前記位相変調部における主走査方向に長い形状、および副走査方向に長い形状は長方形を含むことを特徴とする。
The eleventh solving means of the present invention is the optical scanning device according to any one of the first to tenth solving means, wherein the phase type optical element has a side lobe increase amount in the main scanning direction in the sub scanning direction. The phase modulation unit in the phase type optical element that is larger than the side lobe increase amount and the phase type optical element in which the side lobe increase amount in the sub-scanning direction is larger than the side lobe increase amount in the main scanning direction. It has the phase modulation part which piled up the phase modulation part, It is characterized by the above-mentioned.
According to a twelfth solving means of the present invention, in the optical scanning device according to the eleventh solving means, the phase modulation section in the phase type optical element has a shape that is long in the main scanning direction and a shape that is long in the sub-scanning direction. It includes a shape.
Further, the thirteenth solving means of the present invention is characterized in that, in the optical scanning device of the twelfth solving means, the long shape in the main scanning direction and the long shape in the sub-scanning direction in the phase modulation section include a rectangle. .
本発明の第14の解決手段は、画像形成装置であって、第1〜第13のいずれか一つの解決手段の光走査装置と、前記光走査装置により像担持体上にそれぞれ形成された静電像をトナーで顕像化する現像手段と、前記像担持体上に顕像化された画像を記録媒体に転写する転写手段と、転写された画像を前記記録媒体に定着させる定着手段とを有することを特徴とする。
また、本発明の第15の解決手段は、多色画像形成装置であって、第1〜第13のいずれか一つの解決手段の光走査装置と、前記光走査装置により複数の像担持体上にそれぞれ形成された静電像を各色トナーで顕像化する現像手段と、前記像担持体上に顕像化された各色画像を重ね合わせて記録媒体に転写する転写手段と、転写された画像を前記記録媒体に定着させる定着手段とを有し、多色またはカラー画像を出力することを特徴とする。
A fourteenth solving means of the present invention is an image forming apparatus, the optical scanning device of any one of the first to thirteenth solving means, and the static formed on the image carrier by the optical scanning device. A developing unit that visualizes an electric image with toner, a transfer unit that transfers an image visualized on the image carrier to a recording medium, and a fixing unit that fixes the transferred image on the recording medium. It is characterized by having.
The fifteenth solving means of the present invention is a multi-color image forming apparatus, wherein the optical scanning device of any one of the first to thirteenth solving means and a plurality of image carriers on the optical scanning device. A developing unit that visualizes each of the electrostatic images formed on the image carrier with each color toner, a transfer unit that superimposes the color images visualized on the image carrier and transfers them to a recording medium, and a transferred image. And fixing means for fixing the image to the recording medium, and outputting a multicolor or color image.
本発明の光走査装置では、第1の解決手段の構成を採用することで、開口部を透過する光量が大きく、且つ被走査面上でのビームスポット径における深度余裕を拡大することができ、高速かつ安定性が高い光走査装置を実現することができる。
また、本発明の光走査装置では、第2の解決手段の構成を採用することで、ImとIsの小さい方向のサイドローブを重点的に増大させることができる。
さらに本発明の光走査装置では、第3、第4、第5の解決手段の構成を採用することで、高次回折光が発生するのを避けつつ、効果的に深度拡大が実現でき、画像に悪影響を及ぼすことや、光利用効率が低下することを防止できる。
In the optical scanning device of the present invention, by adopting the configuration of the first solving means, the amount of light transmitted through the opening is large, and the depth margin in the beam spot diameter on the scanned surface can be expanded, A high-speed and highly stable optical scanning device can be realized.
Further, in the optical scanning device of the present invention, by adopting the configuration of the second solution means, it is possible to increase the side lobes in the direction where the Im and Is are small.
Furthermore, in the optical scanning device of the present invention, by adopting the configurations of the third, fourth, and fifth solving means, the depth expansion can be effectively realized while avoiding the generation of high-order diffracted light, and the image can be realized. It is possible to prevent adverse effects and decrease in light utilization efficiency.
本発明の光走査装置では、上記の構成及び効果に加え、第6の解決手段の構成を採用することで、サイドローブの増大量が小さい方向の増大量をより小さく設定でき、サイドローブの増大量が大きい方向の増大量をより重点的に増大することができる。
また、本発明の光走査装置では、第7の解決手段の構成を採用することで、サイドローブ増大量が小さい方向のサイドローブ強度はほとんど変化しなくすることができる。
さらに本発明の光走査装置では、第8の解決手段の構成を採用することで、非点収差による深度余裕の減少を避けることができる。
さらに本発明の光走査装置では、第9または第10の解決手段の構成を採用することで、深度余裕の減少を避けつつ、開口部を通過する光量を増大させることができ、小型で且つ光利用効率がよく、且つ深度が広い光走査装置を実現できる。
In the optical scanning device of the present invention, in addition to the above configuration and effects, the configuration of the sixth solving means is adopted, so that the increase amount in the direction in which the increase amount of the side lobe is small can be set smaller. The amount of increase in the direction in which the mass is large can be more intensively increased.
Further, in the optical scanning device of the present invention, by adopting the configuration of the seventh solving means, the side lobe intensity in the direction in which the side lobe increase amount is small can be hardly changed.
Furthermore, in the optical scanning device of the present invention, by adopting the configuration of the eighth solving means, it is possible to avoid a reduction in depth margin due to astigmatism.
Furthermore, in the optical scanning device of the present invention, by adopting the configuration of the ninth or tenth solution means, it is possible to increase the amount of light passing through the opening while avoiding a decrease in the depth margin, and to reduce the size and light. An optical scanning device with high utilization efficiency and wide depth can be realized.
本発明の光走査装置では、第11、第12の解決手段の構成を採用することで、画像に悪影響を及ぼすことがなく、主走査方向、副走査方向ともに、良好な深度余裕を得ることができる。
また、本発明の光走査装置では、第13の解決手段の構成を採用することで、主走査方向と副走査方向のサイドローブ強度を完全に独立に制御することができる。
In the optical scanning device of the present invention, by adopting the configurations of the eleventh and twelfth solving means, it is possible to obtain a good depth margin in both the main scanning direction and the sub-scanning direction without adversely affecting the image. it can.
In the optical scanning device of the present invention, the sidelobe intensity in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be controlled completely independently by adopting the configuration of the thirteenth solution means.
本発明の画像形成装置または多色画像形成装置では、第1〜第13のいずれか一つの解決手段の光走査装置を用いることで、開口部を通過する光量を増大させつつ、深度余裕を拡大できることから、高速で且つ画像安定性が高い、画像形成装置を実現することができる。さらに、プロセス制御頻度を低減することができ、トナー消費量低減等の環境負荷低減が可能である。 In the image forming apparatus or the multicolor image forming apparatus of the present invention, the depth margin is increased while the amount of light passing through the opening is increased by using the optical scanning device of any one of the first to thirteenth solving means. As a result, an image forming apparatus having high speed and high image stability can be realized. Furthermore, the frequency of process control can be reduced, and environmental loads such as toner consumption can be reduced.
以下、本発明の構成、動作及び作用効果を、図示の実施例に基いて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration, operation, and effects of the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments.
[実施例1]
(光走査装置の説明)
まず、本発明に係る光走査装置の一実施例について図1〜3を用いて説明する。
図1は光走査装置の構成例を示す主走査断面図を示しており、1ステーション分の光走査装置の基本的な構成例を示している。図2はフルカラー画像形成装置に展開した光走査装置を立体的に示した図であり、図3は図2に示す光走査装置の偏向手段(ポリゴンミラー等の光偏向器)105以降の光学系の概略構成を示す断面図である。
図1〜3に示す光走査装置は、光源ユニット1001と、シリンドリカルレンズ1041と、光源ユニット1001からの光ビームを偏向し走査する偏向手段である光偏向器105と、該光偏向器により走査された走査ビームを被走査面(像担持体である感光体ドラム)1(1Y,1M、1C、1K)に結像する第1の走査レンズ1061〜1064と第2の走査レンズ1071〜1074とを有しており、ここでは光偏向器の一例であるポリゴンミラー105に対して対向する方向に2ステーション分ずつ走査している。また、図1、図2では、説明の簡略化のため、光源ユニット1001や第1走査レンズ以降の光学系は、1ステーション分のみを図示している。
[Example 1]
(Description of optical scanning device)
First, an embodiment of an optical scanning device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a main scanning sectional view showing a configuration example of an optical scanning device, and shows a basic configuration example of an optical scanning device for one station. 2 is a three-dimensional view of the optical scanning device developed in the full-color image forming apparatus, and FIG. 3 is an optical system after the deflecting means (optical deflector such as a polygon mirror) 105 of the optical scanning device shown in FIG. It is sectional drawing which shows schematic structure of these.
The optical scanning device shown in FIGS. 1 to 3 is scanned by a
図1〜3に示す光走査装置3では、被走査面1である4つの感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kを転写ベルト10の移動方向に沿って配列し、順次異なる色のトナー像を転写することでカラー画像を形成する画像形成装置において、各光走査装置を一体的に構成し単一のポリゴンミラー105で全ての光ビームを走査する。また、ポリゴンミラー105は6面とし、上下2段の構造としている。
In the
図1に示すように、光源ユニット1001内には、光源(例えば半導体レーザ、または面発光レーザ、もしくは面発光レーザアレイ、あるいは端面発光レーザアレイ)101と、光源からの発散光をカップリングするカップリングレンズ102と、光源からの光束の一部のみを透過させる開口部をもつアパーチャ部材103と、光束の一部の位相を部分的に変化させる位相型光学素子104が配設されている。位相型光学素子104は、例えばアパーチャ部材103とシリンドリカルレンズ1041の間に設けられるが、図1の例ではアパーチャ部材103に密接して(一体化して)設けられている。
As shown in FIG. 1, a
この光源ユニット1001において、光源101から射出された光束は、カップリングレンズ102によって略平行光化もしくは略発散光束化もしくは略収束光束化されるが、この実施例では略平行光としている。その後、アパーチャ部材103により所望の光束幅に切り取られた光束1002は位相型光学素子104を通過し、シリンドリカルレンズ1041により、ポリゴンミラー105近傍で副走査方向に一度集光され、第1走査レンズL1(1061〜1064)、第2走査レンズL2(1071〜1074)からなる走査光学系により被走査面(像面)1(1Y,1M、1C、1K)上にビームスポットを形成する。このように、通常の光走査装置では、ポリゴンミラー105の面倒れによる光学特性の劣化を低減するため、ポリゴンミラー105近傍で一度副走査方向に集光する面倒れ補正光学系が採用されている。
In the
この実施例の光走査装置において、第1走査レンズL1(1061〜1064)、第2走査レンズL2(1071〜1074)はともに樹脂製であり、回折格子を1つまたは複数の光学面上に形成しても良い。
カップリングレンズ102はガラスモールド製、シリンドリカルレンズ1041はガラス製としているが、回折構造を形成し、樹脂により作製しても良い。
また、通常は、図3に示すように、偏光手段(ポリゴンミラー)105と像面(被走査面)1(1Y,1M、1C、1K)の間に折り返しミラー(1111〜1114、1121〜1124)が1枚以上挿入され、光路が折りたたまれる。また、各ステーション毎の走査光学系は2枚の走査レンズで構成される実施例を示したが、1枚もしくは3枚以上の走査レンズを用いても良い。
In the optical scanning device of this embodiment, the first scanning lens L1 (1061 to 1064) and the second scanning lens L2 (1071 to 1074) are both made of resin, and the diffraction grating is formed on one or more optical surfaces. You may do it.
Although the
In general, as shown in FIG. 3, the folding mirrors (1111-1114, 1121-1124) are provided between the polarizing means (polygon mirror) 105 and the image plane (scanned surface) 1 (1Y, 1M, 1C, 1K). ) Is inserted, and the optical path is folded. In addition, although the embodiment in which the scanning optical system for each station is composed of two scanning lenses is shown, one or three or more scanning lenses may be used.
光学面形状の表現式は下記の式1、式2、式3のとおりであり、Xはレンズの光軸方向の座標)、Yは主走査方向座標、Zは副走査方向の座標を示す。Cm0は中央(Y=0:ポリゴンミラーの回転中心を通る断面)の主走査方向曲率を示し曲率半径Rmの逆数であり、a00,a01,a02,・・・は主走査形状の非球面係数である。CS(Y)はYに関する副走査方向の曲率であり、式2に示すとおりであり、RS0は副走査方向の光軸上の曲率を示し、b00,b01,b02,・・・は副走査方向の非球面係数である。式1におけるKZ(Y)は、式3に示すとおりである。
Expression expressions of the optical surface shape are as shown in the following
下記の表1は走査レンズL1,L2、シリンドリカルレンズ1041の各係数を示しており、表2は、各光学素子間の距離、および各光学素子の屈折率(波長655nm)を示している。表2における座標は図1に示すとおりである。表2において、「次の面とのなす角度」は、x軸からの角度であり、x軸からy軸に向かう向きを正としている。「次の面中心との座標差」とは、次の面中心の座標から、現在の面中心の座標を引いた値である。なお、分かりやすくするため、「現在の面中心から次の面中心までの距離、角度」と「次の面中心との座標差」の2つのうちどちらか一方を用いて記載している。下記の表3はカップリングレンズ102の係数データであり、カップリングレンズ102は回転対称非球面であり、下記の式4に従う。なお、シリンドリカルレンズ1041の射出面(第2面)は平面である。カップリングレンズ102はガラスモールドであり、シリンドリカルレンズ1041はガラス、走査レンズL1,L2は樹脂とした。また、走査レンズの副走査方向の横倍率は約−0.96倍である。また、表1〜3の各寸法表記単位はmmである。
Table 1 below shows the coefficients of the scanning lenses L1 and L2 and the
なお、図1における防音ガラス108はα=16deg、β=2.8degとしており、防塵ガラス1091は光軸と垂直方向に対して副走査方向に18.5deg傾けて配置している。ここで、αはx軸からy軸に向かう角度で、βはz軸からx軸に向かう角度である。厚さは、どちらも1.9mm(屈折率は1.514371(波長655nm))である。
Note that the
(位相型光学素子による深度拡大の説明)
次に、深度余裕を拡大できる位相型光学素子104について説明する。
深度余裕を拡大できる方法としては幾つかの方法が知られており、例えばベッセルビームを用いる方法が知られており、その発生方法として幾つかの方法があるが、前述の特許文献1に記載のように、光利用効率の面や、レイアウト性の面であまり好ましくない。深度拡大は、特許文献1に記載のように、位相型光学素子を用いて、被走査面上におけるビームプロファイルのサイドローブを少し増大させることで実現するのが良い。
また、増大させるサイドローブは、メインローブに最も近い1次のサイドローブ強度とするのが良い。
(Explanation of depth expansion by phase type optical element)
Next, the phase type
Several methods are known as methods for expanding the depth margin. For example, a method using a Bessel beam is known, and there are several methods for generating the method. Thus, it is not so preferable in terms of light utilization efficiency and layout. As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228867, the depth expansion is preferably realized by slightly increasing the side lobe of the beam profile on the surface to be scanned using a phase type optical element.
The side lobe to be increased is preferably the primary side lobe intensity closest to the main lobe.
ここで、位相型光学素子104とは、透明基板上に凹凸構造を作製することで、透過光に対して位相分布を付与する素子である。凹凸構造の変わりに、屈折率分布を作製することによっても、位相分布の付与は可能である。以下では、凹凸構造(屈折率分布構造)を付与して、位相を変更した部分を、位相変調部と呼ぶ。
上記の位相変調部の構造を適切に設定することで、被走査面上におけるビームプロファイルのサイドローブを増大させることが可能である。以下に具体的な実施例を示す。
Here, the phase-type
By appropriately setting the structure of the phase modulation unit, it is possible to increase the side lobe of the beam profile on the surface to be scanned. Specific examples are shown below.
(実施例1−1)
前述のように、深度余裕に影響を与えるパラメータとして、光走査装置に通常用いられるアパーチャ部材103の開口部の大きさと、アパーチャ部材103に入射するビームの大きさがある。アパーチャ部材103の開口部の大きさに対して、入射するビームの大きさが小さければ、被走査面上においてサイドローブ強度が弱くなり、その結果、深度余裕が減少する。逆に、ビームが十分大きければ、サイドローブ強度が強くなり、深度余裕は増大する。
(Example 1-1)
As described above, the parameters that affect the depth margin include the size of the aperture of the
図4にシミュレーション結果を示す。シミュレーションには、上記の図1、表1〜3で示した光学系を用いた。図4は主走査方向のビームスポット径vsデフォーカス曲線(以下、B−D曲線と呼ぶ)である。(a)、(b)においてアパーチャ部材103の開口部の形状は矩形である。
図4(a)は、アパーチャ部材103上のビーム径が主走査6.93mm×副走査1.82mm、アパーチャ部材103の開口部(矩形)の幅が主走査5.00mm×副走査1.28mmとしたときのB−D曲線である。また、アパーチャ部材103の開口部の中心部を通る主走査方向の断面、および副走査方向の断面を考え、主走査断面において、アパーチャ部材の開口部における主走査方向開口端部における光強度をIm、副走査断面において、副走査方向開口端部における光強度をIsとすると、Im=0.771、Is=0.787である。ただし開口部におけるピーク値を1に規格化している。また、中心部を通る断面の代わりに、重心断面としてもよく、結果にほとんど差異はない。
FIG. 4 shows the simulation results. For the simulation, the optical system shown in FIG. 1 and Tables 1 to 3 was used. FIG. 4 is a beam spot diameter vs. defocus curve (hereinafter referred to as a BD curve) in the main scanning direction. In (a) and (b), the shape of the opening of the
In FIG. 4A, the beam diameter on the
なお、シミュレーションでは、アパーチャ部材103の開口部に入射させるビームをガウス分布と仮定し、開口部の中心に入射させている。そのため、Im、Isは、両方の端部でほぼ同じ値となっている。なお、両方の端部で、Im、Isの値が異なる際は、小さい方の値をIm、Isとする。
In the simulation, the beam incident on the aperture of the
図4(b)は、アパーチャ部材103上のビーム径が主走査3.35mm×副走査1.82mm、アパーチャ部材103の開口部(矩形)の幅が5.52mm×1.28mmとしたときのB−D曲線であり、Im=0.257、Is=0.787である。像高±148.5、±100、±50、0mm像高のB−D曲線をまとめて描いている。また、図4(a),(b)において、像高0mm、デフォーカス0mmのビームスポット径は、概略45×50μmになるようにしている。
FIG. 4B shows a case where the beam diameter on the
図4(a),(b)において、ビームスポット径が50μm以下となるデフォーカス領域(=深度)は、(a)は−2mm〜1.8mm(幅で3.8mm)、(b)は−1.6mm〜1.5mm(幅で3.1mm)である。上記のように、開口部端部の光強度(上記の例ではIm)が小さくなると((a)ではIm=0.771に対し、(b)ではIm=0.257)、深度が減少する。このときの主走査方向(主走査断面)のビームプロファイルを図5に示す。 4A and 4B, the defocus region (= depth) where the beam spot diameter is 50 μm or less is as follows. (A) is −2 mm to 1.8 mm (3.8 mm in width), and (b) is -1.6 mm to 1.5 mm (3.1 mm in width). As described above, when the light intensity at the end of the opening (Im in the above example) becomes small (Im = 0.711 in (a), Im = 0.257 in (b)), the depth decreases. . The beam profile in the main scanning direction (main scanning section) at this time is shown in FIG.
図5の(a)は、像高0mm、デフォーカス0mmにおける、主走査方向のビームプロファイル(重心断面)を示しており、同図(b)は(a)の一部分を拡大したグラフである。また、実線(1) のグラフは図4の(a)、破線(2) のグラフは図4の(b)に対応したビームプロファイルである。実線(1) のグラフのサイドローブピーク強度は、破線(2) のグラフのサイドローブピーク強度よりも大きく、実線(1)が4.2%、破線(2) が2.0%である(左右どちらのサイドローブでも、ほぼ同じ値)。 FIG. 5A shows a beam profile (cross section of the center of gravity) in the main scanning direction at an image height of 0 mm and defocus of 0 mm, and FIG. 5B is a graph in which a part of FIG. The solid line (1) is a beam profile corresponding to FIG. 4A, and the broken line (2) is a beam profile corresponding to FIG. 4B. The side lobe peak intensity of the graph of the solid line (1) is larger than the side lobe peak intensity of the graph of the broken line (2), the solid line (1) is 4.2% and the broken line (2) is 2.0% ( The value is almost the same for both left and right side lobes).
ここで、サイドローブピーク強度とは、メインローブに最も近いサイドローブのピーク強度を示している。なお、通常は、メインローブの両側にサイドローブが発生するが、両側のサイドローブピーク強度が異なるときは、小さい方の値とする。
上記より、開口部端部の光強度が減少すると、サイドローブピーク強度が減少し、深度余裕が低下するのが分かる。上記では、主走査断面のみを説明したが、副走査断面においても同じことが言える。
Here, the side lobe peak intensity indicates the peak intensity of the side lobe closest to the main lobe. Normally, side lobes occur on both sides of the main lobe, but when the side lobe peak intensities on both sides are different, the smaller value is used.
From the above, it can be seen that when the light intensity at the edge of the opening decreases, the sidelobe peak intensity decreases and the depth margin decreases. Although only the main scanning section has been described above, the same can be said for the sub-scanning section.
図6に、位相型光学素子104を用いて、上記の深度余裕の低下を補う実施例(シミュレーション結果)を示す。シミュレーションには、上記と同じ光学系を用いた。図6の(a)は、シミュレーションに用いた位相型光学素子104で、矩形形状の点線104bは、用いたアパーチャ部材103の開口部を光軸と平行に射影した形状(開口射影部と呼ぶ)を示している。
FIG. 6 shows an example (simulation result) that compensates for the above-described decrease in the depth margin using the phase
図6(a)において、斜線部が位相変調部104aであり、使用波長(655nm)において、非位相変調部(斜線部以外)との位相差がπラジアンになるように設定している。位相変調部104aは長方形形状で、副走査方向は開口射影部部104bよりも大きく、主走査方向の幅は100μmとした。また、位相型光学素子104は、図1に示すように、アパーチャ部材103の直後に密接して一体的に配置したこととした。同図(b)のB−D曲線で、アパーチャ部材上のビーム径は主走査3.35mm×副走査1.82mm(図4の(b)と同じ)で、開口部(矩形)の幅は、5.2mm×1.28mmで、Im=0.300、Is=0.787である。
図6(b)は、主走査方向のB−D曲線を示しており、ビームスポット径が50μm以下となるデフォーカス領域(=深度)は、−2.1mm〜1.8mm(幅3.9mm)となり、図4(a)と同等の深度余裕である。
In FIG. 6A, the hatched portion is the
FIG. 6B shows a BD curve in the main scanning direction, and the defocus region (= depth) where the beam spot diameter is 50 μm or less is −2.1 mm to 1.8 mm (width 3.9 mm). This is a depth margin equivalent to that shown in FIG.
図7に位相型光学素子104を用いた時の、像高0mm、デフォーカス0mmにおける、主走査方向のビームプロファイル(重心断面)を示す。
図7(a)の破線(3) のグラフが上記の位相型光学素子104を用いたときのビームプロファイルであり、(b)は(a)の一部を拡大したグラフである。実線(1) のグラフは、比較のために示した図4の(a)のビームプロファイルである。破線(3) のグラフのサイドローブピーク強度は5.9%である。
なお、上記のシミュレーション(図4(a),(b)、および図6(b))において、副走査方向サイドローブ強度は全く変化していない。
FIG. 7 shows the beam profile (centroid cross section) in the main scanning direction when the phase type
A broken line (3) graph in FIG. 7A is a beam profile when the phase
In the above simulation (FIGS. 4A, 4B, and 6B), the side-lobe intensity in the sub-scanning direction does not change at all.
上記の実線(1) のグラフと、破線のグラフ(2)、(3)を比較すると、破線のグラフ(2) に対して破線のグラフ(3) は、Imは同等((2) のIm=0.257、(3) のIm=0.300)だが、サイドローブピーク強度は(3) の方が大きいため((2) は2.0%、(3) は5.9%)、Im低下に伴う深度減少が効果的に抑止できており、(1) と同等の深度余裕が得られている。また、(1) と(3) を比較すると、Imは、(1) が0.771に対し、(3) は0.300である(Isは同じ)。従って、光源から射出されるビームの光量が等しいとすると、アパーチャ部材103の開口部を透過する光量は、Imが小さい(3) の方が大きくなる。従って、破線のグラフ(3) のビームプロファイル、つまり位相型光学素子104を用いる方が、光量面で有利であり、光走査装置の高速化に向く。
When comparing the solid line (1) graph with the broken line graphs (2) and (3), the broken line graph (3) is the same as the broken line graph (2) (Im of (2)). = 0.257, Im of (3) = 0.300), but the sidelobe peak intensity is larger in (3) ((2) is 2.0%, (3) is 5.9%), Depth reduction due to Im reduction can be effectively suppressed, and a depth margin equivalent to (1) is obtained. When (1) and (3) are compared, Im is 0.771 for (1) and 0.300 for (3) (Is is the same). Accordingly, assuming that the amount of light emitted from the light source is equal, the amount of light transmitted through the aperture of the
実際の光走査装置において、アパーチャ部材103上のビーム径は、光源101の発散角とカップリングレンズ102(1枚、非球面)の焦点距離で決まる。カップリングレンズ102の焦点距離を変更すると、アパーチャ部材103上のビーム径を可変できるが、主走査方向と副走査方向を独立に変化させることはできない。カップリングレンズ102を複数枚で構成すれば、独立に変化させることも可能であるが、調整が複雑になり、またレンズ枚数が増えるため、安定性が減少し、コストアップの要因にもなるため好ましくない。そのため、深度余裕を広くするためには、カップリングレンズ102の焦点距離を長くする必要があるが、ImとIsのうち、例えばIm<Isであるとすると、Imに合わせて焦点距離を設定すると、Isについては値が大きくなりすぎる。ImやIsの値が大きくなりすぎると、アパーチャ部材103の開口部を透過する光量が減少するため、光走査装置の高速化に不利となる。そのため、ImとIsのうち値が大きい方に合わせて焦点距離を設定し(ImとIsの大きい方は0.7〜0.9に設定するのが好ましい)、ImとIsのうち値が小さい方については、位相型光学素子104を用いて、被走査面上のビームプロファイルのサイドローブを増大させ、深度余裕を増大させるのが良い。このようにすることで、アパーチャ部材103の開口部を透過する光量が大きく、且つ被走査面上でのビームスポット径における深度余裕が広い光走査装置を実現することができる。
In an actual optical scanning device, the beam diameter on the
なお、Im、Isの評価は、例えば、光ビームをアパーチャ部材103の開口部に入射させた状態で、対物レンズ、カメラレンズ等のレンズを用いて、CCDカメラで測定することができる。CCDカメラによる撮像結果において、アパーチャ部材103の開口部の中心を通る主走査断面、副走査断面を抽出し、開口部の端部に相当する光強度からIm、Isを求めればよい。また、中心を通る断面の変わりに重心を通る断面としても良く、結果にほとんど違いは生じない。なお、Im、Isを求める際、アパーチャ部材103の開口部におけるピーク強度で規格化しておくのがよい。
The evaluation of Im and Is can be measured with a CCD camera using a lens such as an objective lens or a camera lens in a state where a light beam is incident on the opening of the
次に、アパーチャ部材103の開口部を、光ビームの進行方向に沿って平行に位相型光学素子104上に射影した、開口射影部を考える。図8は、位相型光学素子104のImとIsの小さい方向のサイドローブ形状を重点的に増大できる位相変調部104aの形状例を示しており、主走査方向のサイドローブを重点的に増大させると仮定したときの実施例である。
Next, consider an aperture projection part in which the aperture part of the
ImとIsの小さい方向のサイドローブを重点的に増大させるためには、位相型光学素子104における位相変調部104aは、図8に示すように、サイドローブを増大量が大きい方向の幅をA、サイドローブを増大量が小さい方向の幅をBとしたとき、AよりもBの方が大きくなるように位相変調部104aの幅を設定することで実現できる。なお、AもしくはBが開口射影部104bよりも大きいときは、AもしくはBは、開口射影部104bの幅とする。位相変調部104aの外形形状が曲線のときは、外形形状を表す曲線を、それを横切る直線で近似し、且つ面積を同一にして矩形形状をフィットして、その矩形形状で考える。なお、図8における点線部が開口射影部104bである。また、図8は、主走査方向のサイドローブ強度を増大させると仮定して、主走査方向の幅よりも副走査方向の幅の方が広い形状(縦長な形状)を示している。副走査方向のサイドローブ形状を増大させるためには、横長な形状にすればよい。
In order to intensively increase the side lobes in the direction of small Im and Is, the
図8の(a)、(b)は、位相変調部104aが長方形形状であり、(c)、(d)は、位相変調部104aが楕円形状、(e)、(f)は、位相変調部が、中央部がくびれた形状である。(g)は(c)、(d)の楕円形状を、(h)は(e)、(f)の中央部がくびれた形状を、矩形形状(太い点線104cで示す)でフィットすることを示す模式図である。
8A and 8B, the
上記のB(位相変調部104aの長い方の幅)は開口射影部104bの縁まで達していても良いし、開口射影部104bの中に納まる形状でもよいが、上記のAとBの差は大きい方が良く、またBはなるべく長い方が良い。そうすることで、サイドローブの増大量が小さい方向の増大量をより小さく設定でき、サイドローブの増大量が大きい方向の増大量をより重点的に増大できる。
なお、開口射影部104bよりも外側の領域は、光がほとんど透過しないので、位相変調部104aを設けても設けなくても、光学特性にはほとんど影響がない。
The above B (the longer width of the
It should be noted that since light hardly passes through the region outside the
上記の位相型光学素子104における位相変調部104aは、開口射影部104bの中心部に設けるのが良い。開口射影部104bの周辺部の光は、被走査面上の1点(集光点)に集光されるときに、開口射影部104bの中心部の光よりも大きい角度(中心部の光は0度で被走査面に入射すると考える)で、被走査面に入射する。大きい角度で入射する光は、高い空間周波数を持った光波であるため、高い空間周波数を持った光波の位相を、開口射影部104bの中心を透過する光に対して位相を変化させると、集光点から離れた位置にピークが立ちやすい(高次回折光が発生しやすい)ため、画像に悪影響を及ぼしたり、光利用効率が低下したりする恐れがある。そのため、位相変調部104aは、開口射影部104bの中心付近に設けるのがよく、そうすることで、高次回折光が発生するのを避けつつ、効果的に深度拡大が実現でき、画像に悪影響を及ぼすことや、光利用効率が低下することを防止できる。
The
位相型光学素子104の位相変調部104aは、途中で途切れた形状にすると、それが回折格子になって、高次回折光が発生してしまう恐れがある。そのため、図8の(a)、(c)、(e)のように、開口射影部104bの一方の端部から、他方の端部まで、途切れることなく続く形状にする方が好ましい。そうすることで、高次回折光の発生を最小限に抑えることができる。
If the
また、位相変調部104aを位相型光学素子104の複数箇所に設けると、それが回折格子になり、高次回折光が発生してしまう恐れがあるので、位相変調部104aは1箇所のみに設ける方が好ましい。
In addition, if the
位相型光学素子104の位相変調部104aの形状として、最も望ましい形状は、サイドローブ光の増大量が大きい方向よりも、サイドローブ光の増大量が小さい方向の幅の方が大きい長方形形状である。そうすることで、サイドローブの増大量が小さい方向の増大量をより小さく設定でき、サイドローブの増大量が大きい方向の増大量をより重点的に増大することができる。
As the shape of the
図8の(a)、(b)のよう長方形形状の位相変調部104aにおいて、長い方の幅が、開口射影部104bよりも小さいと、サイドローブの増大量が小さい方向において、少しではあるがサイドローブ強度が増大する。そのため、長方形形状の位相変調部104aの長い方の幅は、開口射影部104bと同じにするか、もしくはそれよりも広くする方がよい。そうすることで、サイドローブ増大量が小さい方向のサイドローブ強度はほとんど変化しなくなり、望ましい。
In the rectangular
なお、上記では、位相型光学素子104の位相変調部104aは、図6(a)に示すように、基板を掘り下げる実施例を示したが、位相変調部が出っ張る形状にしても、効果は全く同等である。
In the above, the
また、アパーチャ部材103の開口形状を、矩形以外の形状にすると、主走査方向と副走査方向の独立性が失われ、非点収差(主走査方向のピント位置と副走査方向のピント位置がずれること)による、ビームスポット径の劣化(深度余裕の減少)が発生してしまう。そのため、アパーチャ部材103の開口形状は矩形形状(長方形形状)とするのが良く、そうすることで、深度余裕を増大できる。
Further, if the aperture shape of the
なお、アパーチャ部材103の開口形状を矩形とし、位相型光学素子104の位相変調部104aは長方形として、長い方の幅を開口射影部104bと等しいか、もしくはそれよりも大きくすると(例えば図8(a)の例)、主走査方向と副走査方向は独立になり、主走査方向と副走査方向のどちらか一方(もしくは両方)のサイドローブ強度を選択的に増大させることができ、しかも非点収差の影響を全く受けなくなるので、本発明に最も好適である。
The aperture shape of the
(実施例1−2)
次に光走査装置の光源101に面発光レーザや面発光レーザアレイを用いたときの実施例を示す。
面発光レーザからは真円に近いビームが射出される。そのため、アパーチャ部材103の開口部の形状は、主走査方向と副走査方向で幅が同じ形状、例えば、正方形形状や円形形状が望ましい。しかし、そのような開口形状を持った光走査装置を設計してしまうと、光偏向器(ポリゴンミラー)105よりも光源側の光学系の長さを非常に長くする必要があり、光走査装置が大型化してしまう。そこで、アパーチャ部材103の開口形状は、主走査方向の幅の方が、副走査方向の幅よりも長く設定する(つまりIm<Isにする)ことで、ポリゴンミラー105よりも光源側の光学系の長さを短縮するのが良い。しかし、そのままでは、Imが小さいことに起因して、主走査方向の深度余裕が狭くなってしまう。また、Imを十分大きくすると、前述のように、開口部を通過する光量が減少し、高速化に対して不利になってしまう。従って、Imは低く設定し、変わりに前述の実施例1で説明した位相型光学素子104を用いて主走査方向のサイドローブ強度を増大させることで、主走査方向の深度余裕を増大させるのが良い。
(Example 1-2)
Next, an example in which a surface emitting laser or a surface emitting laser array is used as the
A surface emitting laser emits a beam close to a perfect circle. Therefore, the shape of the opening of the
Imの範囲としてより好ましいのは、0.2<Im(強度が低い方)<0.7に設定するのが良い。Im(強度が低い方)が0.2以下では、レーザの発散角ばらつきに起因した、被走査面上でのビームスポット径のばらつきが大きくなってしまい、あまり好ましくない。0.7よりも大きくすると、位相型光学素子104による深度拡大効果が小さくなってしまい、さらにアパーチャ部材103の開口部を通過する光量が小さくなってしまうため望ましくなく、あまり好ましくない。
The range of Im is more preferably 0.2 <Im (lower strength) <0.7. If Im (lower intensity) is 0.2 or less, the variation in the beam spot diameter on the surface to be scanned due to the variation in the divergence angle of the laser becomes large, which is not preferable. If it is larger than 0.7, the effect of expanding the depth by the phase type
(実施例1−3)
次に光走査装置の光源101に、端面発光レーザアレイを用いたときの実施例を示す。
端面発光レーザアレイの複数の発光部が副走査方向に並ぶようにして用いると、複数の発光部の間隔を非常に狭く設定しなければならない。発光部の間隔を狭くしてしまうと、発光部間で熱的な干渉が発生してしまい、レーザの変調特性の劣化を引き起こしてしまうため、好ましくない。そのため、発光部の間隔は、比較的広く設定し(10〜30μm程度)、代わりに発光部の配列方向を、副走査方向から傾けて用いるのがよい。
(Example 1-3)
Next, an embodiment when an edge emitting laser array is used as the
If a plurality of light emitting portions of the edge emitting laser array are used in the sub-scanning direction, the interval between the plurality of light emitting portions must be set very narrow. If the interval between the light emitting portions is narrowed, thermal interference occurs between the light emitting portions, which causes deterioration of the laser modulation characteristics, which is not preferable. For this reason, the interval between the light emitting units is set to be relatively wide (about 10 to 30 μm), and instead, the arrangement direction of the light emitting units is preferably inclined from the sub-scanning direction.
端面発光レーザアレイの発光部の配列の模式図を図9に示す。同図(a)は端面発光レーザアレイの発光部の配列方向を副走査方向に設定したときで、(b)は、発光部の配列方向を副走査差方向から傾けて用いたときの例である。端面発光レーザからは、互いに直交する方向での発散角が異なった楕円状のビームが射出され、端面発光レーザアレイのときは、発光部の配列方向と垂直方向に長軸を持つ楕円状のビームが射出される。発光部の配列方向を傾けるときの傾け角度は、光学系の副走査方向の倍率と、発光点間ピッチ、書込解像度(dpi)に依存するが、45deg以上に傾ける必要がある場合が非常に多く、70deg程度まで傾ける必要があるときも多い。 A schematic diagram of the arrangement of the light emitting portions of the edge emitting laser array is shown in FIG. FIG. 4A shows an example in which the arrangement direction of the light emitting parts of the edge emitting laser array is set to the sub-scanning direction, and FIG. 5B shows an example in which the arrangement direction of the light emitting parts is tilted from the sub-scanning difference direction. is there. An edge-emitting laser emits an elliptical beam with different divergence angles in directions orthogonal to each other. In the case of an edge-emitting laser array, an elliptical beam having a major axis perpendicular to the arrangement direction of the light emitting units. Is ejected. The tilt angle when tilting the arrangement direction of the light emitting units depends on the magnification in the sub-scanning direction of the optical system, the pitch between the light emitting points, and the writing resolution (dpi), but it may be necessary to tilt it to 45 degrees or more. In many cases, it is necessary to tilt to about 70 deg.
このように、端面発光レーザアレイの発光点の配列方向を傾けて使用すると、主走査方向よりも副走査方向の幅の方が広いビームが、アパーチャ部材103の開口部に入射することになる。前述のように、ポリゴンミラー105よりも光源側の光学系の長さを短くするためには、アパーチャ部材103の開口形状を、主走査方向の幅の方が、副走査方向の幅よりも長い形状にする必要があり、そうすると、Im<Isとなってしまい、主走査方向の深度余裕が減少してしまう。それを避けて設計すると(例えば、副走査方向の方が長い開口形状を用いることや、レーザアレイの発光点間ピッチを小さくして、レーザアレイの傾け角を小さくする)、前述のように、ポリゴンミラー105よりも光源側の光学系の長さが長くなってしまい、書込光学系が大型化してしまうと言った問題や、レーザの変調特性といった問題を引き起こす恐れがある。
As described above, when the arrangement direction of the emission points of the edge-emitting laser array is tilted, a beam having a wider width in the sub-scanning direction than in the main scanning direction is incident on the opening of the
そこで、そのような設計はせず、レーザアレイを傾けて用い、且つ、主走査方向の幅の方が、副走査方向の幅よりも広い開口形状を用いるのが良い。そして、前述の実施例1で説明した位相型光学素子104を用いて主走査方向のサイドローブ強度を増大させ、主走査方向の深度余裕を増大させるのが良い。そうすることで、小型で且つ光利用効率がよく、且つ深度が広い光走査装置を実現することができる。
なお、Imの範囲がより好ましいのは、前述のように、0.2<Im(強度が低い方)<0.7に設定するのがよい。
Therefore, it is preferable not to use such a design, but to use an inclined laser array with an opening shape whose width in the main scanning direction is wider than that in the sub-scanning direction. Then, the side lobe intensity in the main scanning direction is preferably increased by using the phase
Note that the range of Im is more preferably set to 0.2 <Im (lower strength) <0.7 as described above.
(実施例1−4)
上記のことを応用すれば、主走査方向と副走査方向の両方のサイドローブ強度を任意に制御することが可能な位相型光学素子104も実現可能である。その実施例を図10に示す。図10は主走査方向と副走査方向の両方のサイドローブ強度を増大させる位相型光学素子の例である。
主走査方向と副走査方向の両方のサイドローブ強度を任意に制御するためには、主走査方向のサイドローブ増大量の方が副走査方向のサイドローブ増大量よりも大きくなるような位相型光学素子の位相変調部(以下、Hmと呼ぶ)と、副走査方向のサイドローブ増大量の方が主走査方向のサイドローブ増大量よりも大きくなるような位相型光学素子の位相変調部(以下、Hsと呼ぶ)とを重ね合わせた位相変調部104aを有する位相型光学素子104で実現できる。Hm、Hsは前述の実施例1で説明した方法で実現できる(例えば図8)。
(Example 1-4)
By applying the above, it is possible to realize the phase type
In order to arbitrarily control the side lobe intensity in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, phase type optics in which the side lobe increase amount in the main scanning direction is larger than the side lobe increase amount in the sub-scanning direction. The phase modulator of the element (hereinafter referred to as Hm) and the phase modulator of the phase type optical element (hereinafter referred to as Hm) in which the side lobe increase amount in the sub-scanning direction is larger than the side lobe increase amount in the main scanning direction. Hs) can be realized by the phase type
図10において、上段は、主走査方向と副走査方向の両方のサイドローブ強度を増大させる位相変調部(Hm+Hs)104aを有する位相型光学素子104で、中段は、Hsを有する位相型光学素子、下段は、Hmを有する位相型光学素子である。また、同図(a)は位相変調部Hm、Hsの形状を長方形形状としたとき、(b)は位相変調部Hm、Hsの形状を楕円としたとき、(c)は位相変調部Hm、Hsの形状を中央部がくびれた形状としたときである。
なお、図10において、位相変調部104aの、非位相変調部に対する位相差は、使用波長(例えば655nm)に対してπラジアンになると仮定している。
In FIG. 10, the upper stage is a phase type
In FIG. 10, it is assumed that the phase difference of the
ここで、2つの位相型光学素子を重ね合わせるとは、2つの位相型光学素子の位相を加えるということを指す。図10において、位相型光学素子104の2つの位相変調部Hm、Hsが重なり合っている部分(交差している部分)の位相は、非位相変調部の位相(0ラジアン)と等価になっている。これはπラジアン+πラジアン=2πラジアン=0ラジアンであるためである。このように、2つの位相変調部が重なりあう部分は、非位相変調部と等価な位相に設定するのが良い。
Here, superposing two phase type optical elements means adding the phases of the two phase type optical elements. In FIG. 10, the phase of the portion where the two phase modulation portions Hm and Hs of the phase
また、ImとIsのうち、小さい方向の方がサイドローブ強度が弱く、深度が狭い。そのため、ImとIsのうち小さい方向のサイドローブ強度の増大量を大きくし、深度余裕の増大量を大きくするのが良い。ImとIsのうち大きい方向のサイドローブ強度を大きくしすぎても、深度余裕の増大量は大きくすることができず、逆にサイドローブ強度が大きすぎて画像に悪影響を及ぼす恐れが出てくる。そのため、ImとIsのうち小さい方向のサイドローブ強度の増大量を大きくするのがよく、そうすることで、画像に悪影響を及ぼすことがなく、主走査方向、副走査方向ともに、良好な深度余裕を得ることができる。 Moreover, the side lobe intensity is weaker and the depth is narrower in the smaller direction of Im and Is. Therefore, it is preferable to increase the increase amount of the side lobe intensity in the smaller direction between Im and Is and increase the increase amount of the depth margin. Even if the side lobe intensity in the larger direction of Im and Is is increased too much, the amount of increase in the depth margin cannot be increased, and conversely, the side lobe intensity is too large, which may adversely affect the image. . For this reason, it is preferable to increase the side lobe intensity increase in the smaller direction between Im and Is, so that the image is not adversely affected, and a good depth margin is obtained in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. Can be obtained.
なお、位相変調部104aの位相をπから少しずらして用いる際は、上記の交差する部分の位相は、非位相変調部とは少し異なる(例えば、0.9π+0.9π=1.8π)が、非位相変調部と同じ位相にしても、実用上はほとんど影響がない。そのため、素子の加工性を考えると、交差する部分の位相は非位相変調部と同じ位相にするのが望ましい。
When the phase of the
なお、図10において最も望ましいのは、図10(a)の位相変調部104aを有する位相型光学素子104であり、HmおよびHsをともに長方形形状と考え、それらを重ね合わせた形状にするのがよく、そうすることで、主走査方向と副走査方向のサイドローブ強度を完全に独立に制御できる。つまり、Hmは主走査方向のサイドローブ強度のみを増大させ、Hsは副走査方向のサイドローブ強度のみを増大させることができる。また、前述のように、開口形状を矩形形状とすると、非点収差の影響を受けないため、なお良い。
Note that the most desirable in FIG. 10 is the phase type
[実施例2]
(画像形成装置の説明)
次に実施例1で説明した光走査装置を用いた画像形成装置の構成例を以下に示す。
図11に本発明に係る光走査装置を用いた多色対応の画像形成装置の一構成例を示す。図中の符号1Y,1M,1C,1Kは、転写ベルト10に沿って並設された感光体ドラムであり、図2や図3に示した被走査面(感光体ドラム)1Y,1M,1C,1Kに相当するものである。
[Example 2]
(Description of image forming apparatus)
Next, a configuration example of an image forming apparatus using the optical scanning device described in the first embodiment is shown below.
FIG. 11 shows an example of the configuration of a multi-color image forming apparatus using the optical scanning device according to the present invention.
各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kは図中の矢印方向に回転され、その周囲には、帯電装置2Y,2M,2C,2K(図では帯電ローラによる接触式のものを示しているが、この他、帯電ブラシや、非接触式のコロナチャージャ等を用いることもできる)、実施例1で説明したような構成の本発明の光走査装置3、各色の現像装置4Y,4M,4C,4K、転写装置(転写チャージャ、転写ローラ、転写ブラシ等)5Y,5M,5C,5K、クリーニング装置6Y,6M,6C,6K等が配設されている。また、図中の符号30は定着装置、20は記録紙等のシート状記録媒体Sを積載した給紙カセット、21は給紙ローラ、22は分離ローラ、23は搬送ローラ、24はレジストローラを示している。
Each of the
感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kは潜像形成手段である光走査装置3により画像情報に応じて強度変調された光ビームが露光され、静電潜像が形成される。この露光工程を行う光走査装置3の基本的な構成は実施例1で説明した通りであり、図11の例では、図1〜3と同様に1つの偏向手段(光偏向器)105で4系統のビームを振り分けて走査する構成である。すなわち、図11に示す光走査装置3では、4つの感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kにそれぞれ対応するための4つの光源ユニット1001とシリンドリカルレンズ1041、偏向手段である1つのポリゴンミラー105、4系統の光学系(第1走査レンズ(L1)1061〜1064、折り返しミラー1111〜1114,1121〜1124、第2走査レンズ(L2)1071〜1074等)を備えており、1つの偏向手段(ポリゴンミラー)105で4系統の光ビームを左右に振り分けて走査し、4系統の光学系で各光ビームを各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに照射する構成である。
The
各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに形成された静電潜像は、イエロー(Y)現像装置4Y、マゼンタ(M)現像装置4M、シアン(C)現像装置4C、ブラック(K)現像装置4Kによって現像され、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像として顕像化される。また、この現像工程にタイミングを合わせて給紙カセット20からシート状記録媒体Sが給紙ローラ21と分離ローラ22により1枚ずつ給紙され、搬送ローラ23を経てレジストローラ24に至る。そして、上記の現像工程で顕像化された各感光体ドラム1Y,1M,1C,1K上のトナー像が転写位置に来るタイミングに合わせてレジストローラ24によりシート状記録媒体Sが転写ベルト10に送り出され、転写ベルト10によりシート状記録媒体Sが担持されて各色の転写位置に順次搬送される。そして、転写ベルト10を挟んで各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに対向して配置された転写装置5Y,5M,5C,5Kにより転写バイアスが印加され、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1K上の各色のトナー像がシート状記録媒体Sに順次重ね合わせて転写される。シート状記録媒体S上に転写された4色重ね合わせのトナー画像(カラー画像)は定着装置30によって熱及び圧力を加えることにより定着される。そして、トナー画像を定着されたシート状記録媒体Sは装置外の図示しない排紙部に排出される。また、トナー画像転写後の各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kはクリーニング装置6Y,6M,6C,6Kのクリーニング部材(ブレード、ブラシ等)によりクリーニングされて残留トナーや紙粉が除去される。
The electrostatic latent images formed on the
なお、図11に示す画像形成装置では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のいずれか1色の画像を形成する単色モード、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のいずれか2色の画像を重ねて形成する2色モード、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のいずれか3色の画像を重ねて形成する3色モード、上記のように4色の重ね画像を形成するフルカラーモードを有し、これらのモードを図示しない操作部にて指定して実行することで単色、多色、フルカラーの画像形成が可能である。 In the image forming apparatus shown in FIG. 11, a single color mode for forming an image of any one of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), yellow (Y), magenta ( M), Cyan (C), Black (K) Two-color mode that forms two colors of images, Yellow (Y), Magenta (M), Cyan (C), Black (K) It has a three-color mode in which three-color images are superimposed and a full-color mode in which a four-color superimposed image is formed as described above. Multicolor and full-color image formation is possible.
また、図11に示す構成の画像形成装置では、各色の作像部で帯電→露光→現像→転写という工程を経てシート状記録媒体S上に多色画像形成を行なうものであるが、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kからシート状記録媒体Sに直接転写する方式に換えて、中間転写ベルト等の中間転写媒体を用い、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kから中間転写ベルトに1次転写して各色の重ね画像を形成した後、中間転写ベルトからシート状記録媒体Sに一括して2次転写する構成の、中間転写方式の画像形成装置としてもよい。
In the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 11, a multicolor image is formed on the sheet-like recording medium S through the steps of charging → exposure → development → transfer in each color image forming unit. Instead of the method of transferring directly from the
以上のように、本発明に係る画像形成装置では、各色の作像部で帯電→露光→現像→転写という工程を経てシート状記録媒体S上に多色やフルカラー画像形成を行なうものであるが、本発明の位相型光学素子104を用いた光走査装置3を上記の画像形成装置に用いることで、アパーチャ部材の開口部を通過する光量を増大させつつ、深度余裕を拡大できることから、各感光体ドラム上でのビームスポット径の変動を抑えることができ、ドット径の揃った高画質な画像を提供することができので、高速で且つ画像安定性が高い、画像形成装置を実現することができる。
また、各感光体ドラム上におけるビームスポット径が安定化するということは、複数あるプロセス制御条件のうちの1つが安定化するということを意味する。従って、プロセス制御頻度を低減することができ、トナー消費量低減、省エネルギー等の環境負荷の低減が可能である。
As described above, in the image forming apparatus according to the present invention, a multicolor or full-color image is formed on the sheet-like recording medium S through the steps of charging → exposure → development → transfer in the image forming unit of each color. Since the
In addition, stabilization of the beam spot diameter on each photosensitive drum means that one of a plurality of process control conditions is stabilized. Therefore, the frequency of process control can be reduced, and the environmental load such as toner consumption reduction and energy saving can be reduced.
なお、上記の実施例では、多色(カラー)画像形成装置を例に上げて説明したが、単色の画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
また、本発明の光走査装置は、レーザ走査方式のレーザ加工装置やレーザ計測装置等にも応用可能である。
In the above-described embodiments, a multicolor image forming apparatus has been described as an example. However, the present invention can be applied to a single color image forming apparatus.
The optical scanning device of the present invention can also be applied to laser scanning laser processing devices, laser measuring devices, and the like.
1(1Y,1M,1C,1K):被走査面(感光体ドラム)
2Y,2M,2C,2K:帯電装置
3:光走査装置
4Y,4M,4C,4K:現像装置
5Y,5M,5C,5K:転写装置
6Y,6M,6C,6K:クリーニング装置
10:転写ベルト
20:給紙カセット
21:給紙ローラ
22:分離ローラ
23:搬送ローラ
24:レジストローラ
30:定着装置
101:光源
102:カップリングレンズ
103:アパーチャ部材
104:位相型光学素子
104a:位相変調部
104b:開口射影部
105:光偏向器(ポリゴンミラー(偏向手段))
108:防音ガラス
1001:光源ユニット
1041:シリンドリカルレンズ
1061〜1064:第1走査レンズ(L1)
1071〜1074:第2走査レンズ(L2)
1091:防塵ガラス
1111〜1114、1121〜1124:折り返しミラー
S:シート状記録媒体
1 (1Y, 1M, 1C, 1K): surface to be scanned (photosensitive drum)
2Y, 2M, 2C, 2K: Charging device 3:
108: Soundproof glass 1001: Light source unit 1041: Cylindrical lenses 1061-1064: First scanning lens (L1)
1071-1074: 2nd scanning lens (L2)
1091: Dust-proof glass 1111-1114, 1121-1124: Folding mirror S: Sheet-like recording medium
Claims (15)
前記光源からの発散光をカップリングするカップリングレンズと、
前記光源からの光束の一部のみを透過させる開口部をもつアパーチャ部材と、
前記光束の一部の位相を部分的に変化させる位相型光学素子と、
前記アパーチャ部材を透過した光束を偏向し走査する偏向手段と、
前記偏向手段により走査された走査ビームを被走査面に結像する走査レンズと、を有し、
前記アパーチャ部材の開口部における主走査方向端部における光強度をIm、副走査方向端部における光強度をIsとするとき、前記位相型光学素子は、前記被走査面上のビームプロファイルにおいて、前記ImとIsのうち小さい方向のサイドローブ増大量の方が、前記ImとIsのうち大きい方向のサイドローブ増大量よりも大きくなるように、サイドローブ強度を増大させる機能を有していることを特徴とする光走査装置。 A light source;
A coupling lens for coupling divergent light from the light source;
An aperture member having an opening that transmits only a part of the light beam from the light source;
A phase-type optical element that partially changes the phase of a part of the luminous flux;
Deflection means for deflecting and scanning the light beam transmitted through the aperture member;
A scanning lens that forms an image of the scanning beam scanned by the deflecting unit on a surface to be scanned,
When the light intensity at the end portion in the main scanning direction at the opening of the aperture member is Im and the light intensity at the end portion in the sub-scanning direction is Is, the phase type optical element has the beam profile on the surface to be scanned in the beam profile. It has a function of increasing the side lobe strength so that the side lobe increase amount in the smaller direction of Im and Is is larger than the side lobe increase amount in the larger direction of Im and Is. An optical scanning device.
前記位相型光学素子における位相変調部の形状において、前記サイドローブ光の増大量が小さい方向の幅の方が大きい形状を有することを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
An optical scanning device characterized in that the phase modulation portion in the phase type optical element has a shape in which the width in the direction in which the increase amount of the sidelobe light is small is larger.
前記位相型光学素子の位相変調部は、前記アパーチャ部材の開口部を光ビームの進行方向に沿って平行に位相型光学素子上に射影した開口射影部を考えたとき、少なくとも前記開口射影部の中心部に設けることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1 or 2,
When the phase modulation unit of the phase type optical element is an aperture projection unit in which the aperture of the aperture member is projected onto the phase type optical element in parallel along the traveling direction of the light beam, at least of the aperture projection unit An optical scanning device characterized by being provided at the center.
前記位相変調部の形状は、前記開口部の一方の端部から他方の端部まで途切れることなく続く形状を有することを特徴とする光走査装置。 In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 3,
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the phase modulation section has a shape that continues without interruption from one end of the opening to the other end.
前記位相型光学素子の位相変調部は、1箇所のみであることを特徴とする光走査装置。 In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 4,
The optical scanning device according to claim 1, wherein the phase modulation unit of the phase type optical element has only one portion.
前記位相型光学素子の位相変調部の形状は、長方形形状で且つ前記サイドローブ光の増大量が小さい方向の幅の方が大きい形状を有することを特徴とする光走査装置。 In the optical scanning device according to any one of claims 2 to 5,
An optical scanning device characterized in that the phase modulation section of the phase type optical element has a rectangular shape and a width in a direction in which the increase amount of the sidelobe light is small.
前記アパーチャ部材の開口部を光ビームの進行方向に沿って平行に位相型光学素子上に射影した開口射影部を考えたとき、前記長方形形状の長い方の幅は、前記開口射影部と等しいか、もしくはそれよりも大きいことを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 6.
When considering an aperture projection part in which the aperture part of the aperture member is projected onto the phase optical element in parallel along the traveling direction of the light beam, is the longer width of the rectangular shape equal to the aperture projection part? Or an optical scanning device characterized by being larger than that.
前記アパーチャ部材の開口部の形状は矩形形状であることを特徴とする光走査装置。 In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 7,
The optical scanning device according to claim 1, wherein the opening of the aperture member has a rectangular shape.
前記光源を面発光レーザ、もしくは面発光レーザアレイとし、Im<Isとすることを特徴とする光走査装置。 In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 8,
An optical scanning device characterized in that the light source is a surface emitting laser or a surface emitting laser array, and Im <Is.
前記光源は端面発光レーザアレイとし、該端面発光レーザアレイの光源の配列方向を副走査方向から傾けて配置させ、Im<Isとすることを特徴とする光走査装置。 In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 8,
The light source is an edge-emitting laser array, and the arrangement direction of the light sources of the edge-emitting laser array is tilted from the sub-scanning direction so that Im <Is.
前記位相型光学素子は、主走査方向のサイドローブ増大量の方が副走査方向のサイドローブ増大量よりも大きくなるような位相型光学素子における位相変調部と、副走査方向のサイドローブ増大量の方が主走査方向のサイドローブ増大量よりも大きくなるような位相型光学素子の位相変調部を重ね合わせた位相変調部を有することを特徴とする光走査装置。 In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 10,
The phase type optical element includes a phase modulation unit in the phase type optical element in which the side lobe increase amount in the main scanning direction is larger than the side lobe increase amount in the sub scanning direction, and the side lobe increase amount in the sub scanning direction. An optical scanning device comprising: a phase modulation unit in which phase modulation units of phase type optical elements are superposed such that the amount of the side lobe is larger than the side lobe increase amount in the main scanning direction.
前記位相型光学素子における位相変調部は、主走査方向に長い形状と副走査方向に長い形状が、交わる形状を含むことを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 11.
An optical scanning device, wherein the phase modulation unit in the phase type optical element includes a shape in which a long shape in the main scanning direction and a long shape in the sub-scanning direction intersect.
前記位相変調部における主走査方向に長い形状、および副走査方向に長い形状は長方形を含むことを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 12, wherein
The optical scanning device characterized in that the long shape in the main scanning direction and the long shape in the sub-scanning direction in the phase modulation unit include a rectangle.
前記光走査装置により像担持体上にそれぞれ形成された静電像をトナーで顕像化する現像手段と、前記像担持体上に顕像化された画像を記録媒体に転写する転写手段と、転写された画像を前記記録媒体に定着させる定着手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 An optical scanning device according to any one of claims 1 to 13,
A developing unit that visualizes the electrostatic images formed on the image carrier by the optical scanning device with toner; a transfer unit that transfers the image visualized on the image carrier to a recording medium; An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes the transferred image to the recording medium.
前記光走査装置により複数の像担持体上にそれぞれ形成された静電像を各色トナーで顕像化する現像手段と、前記像担持体上に顕像化された各色画像を重ね合わせて記録媒体に転写する転写手段と、転写された画像を前記記録媒体に定着させる定着手段とを有し、多色またはカラー画像を出力することを特徴とする多色画像形成装置。 An optical scanning device according to any one of claims 1 to 13,
A developing unit that visualizes the electrostatic images formed on the plurality of image carriers by the optical scanning device with each color toner, and the respective color images that are visualized on the image carrier are superposed on each other to form a recording medium. A multi-color image forming apparatus, comprising: a transfer unit that transfers to the recording medium; and a fixing unit that fixes the transferred image to the recording medium, and outputs a multicolor or color image.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008299699A JP5105253B2 (en) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and multicolor image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008299699A JP5105253B2 (en) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and multicolor image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010127992A JP2010127992A (en) | 2010-06-10 |
JP5105253B2 true JP5105253B2 (en) | 2012-12-26 |
Family
ID=42328460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008299699A Expired - Fee Related JP5105253B2 (en) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and multicolor image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5105253B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001255480A (en) * | 2000-03-10 | 2001-09-21 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner |
JP2002116395A (en) * | 2000-10-05 | 2002-04-19 | Canon Inc | Optical scanner and image forming device using the same |
JP4366147B2 (en) * | 2002-09-03 | 2009-11-18 | Hoya株式会社 | Scanning optical system and printer |
JP2008268586A (en) * | 2007-04-20 | 2008-11-06 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming apparatus |
-
2008
- 2008-11-25 JP JP2008299699A patent/JP5105253B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010127992A (en) | 2010-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008268586A (en) | Optical scanner and image forming apparatus | |
JP2008052247A (en) | Optical scanner and image forming apparatus | |
JP2008003238A (en) | Optical scanner and image forming apparatus | |
JPH08271817A (en) | Optical scanner | |
JP2004354734A (en) | Optical scanner and image forming apparatus | |
JP2010002832A (en) | Optical scanning device and image forming apparatus | |
JP2009069508A (en) | Light source module, optical scanner and image forming apparatus | |
JP4970864B2 (en) | Optical scanning device, optical writing device including the optical scanning device, and image forming device including the optical scanning device or the optical writing device | |
JP5022253B2 (en) | Optical scanning apparatus and image forming apparatus | |
JP5100018B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP2006301252A (en) | Laser optical unit, laser optical apparatus and image forming apparatus | |
JP2011081382A (en) | Optical scanner and electrophotographic image forming apparatus employing the same | |
JP5896651B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus using the same | |
JP2008026661A (en) | Beam spot shaping method, optical scanning apparatus, and image forming device | |
JP2008076506A (en) | Optical scanner, optical scanner unit, image forming apparatus and multicolor image forming apparatus | |
JP2008070792A (en) | Phase type optical element, light source unit, optical scanner and image forming apparatus | |
JP5037851B2 (en) | Optical scanning apparatus and image forming apparatus | |
JP2007178748A (en) | Scanning optical system, optical scanner using it, and image forming system | |
JP5105253B2 (en) | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and multicolor image forming apparatus | |
US7646521B2 (en) | Optical scanning device and image formation apparatus | |
JP2013041011A (en) | Optical scanning device and image forming device | |
JP2004004154A (en) | Scanning optical system, optical scanner, and image forming apparatus | |
JP4298213B2 (en) | Scanning optical system, optical scanning device, and image forming apparatus | |
JP4201315B2 (en) | Scanning optical system, optical scanning device, and image forming apparatus | |
JP4706628B2 (en) | Optical scanning device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110913 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120815 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120904 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120920 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5105253 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |