JP5343370B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
光走査装置及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5343370B2 JP5343370B2 JP2008053948A JP2008053948A JP5343370B2 JP 5343370 B2 JP5343370 B2 JP 5343370B2 JP 2008053948 A JP2008053948 A JP 2008053948A JP 2008053948 A JP2008053948 A JP 2008053948A JP 5343370 B2 JP5343370 B2 JP 5343370B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical scanning
- scanning device
- annular
- lens
- region
- 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
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/22—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
- G03G15/32—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the charge pattern is formed dotwise, e.g. by a thermal head
- G03G15/326—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the charge pattern is formed dotwise, e.g. by a thermal head by application of light, e.g. using a LED array
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/47—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
- B41J2/471—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/123—Multibeam scanners, e.g. using multiple light sources or beam splitters
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/043—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure
- G03G15/0435—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure by introducing an optical element in the optical path, e.g. a filter
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/04—Arrangements for exposing and producing an image
- G03G2215/0402—Exposure devices
- G03G2215/0404—Laser
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
d∝w2/λ
の関係があり、深度余裕の増大はビームスポット径の増大をもたらすため、ビームスポット径の「小径化と安定化」を両立するのは困難であった。
ビームスポット径を小さく保ちつつ「深度余裕を拡大」する方法として、ベッセルビームを用いる方法が考えられる。
「ベッセルビーム」は特許文献1等により知られているが、サイドローブ光強度が非常に強く、高次のサイドローブ光の強度も強いため、ベッセルビームにより光走査を行う場合、光利用効率の低下が考えられ、昨今要望されている画像形成の高速化の観点からすると問題なしとしない。
即ち、カップリングレンズのレンズ面とシリンドリカルレンズのレンズ面のうちの少な
くとも1面が「隣接輪帯間高さ:hを持つ輪帯構造による回折レンズ面」を形成され、こ
の回折レンズ面を形成された面が「隣接輪帯間高さ:hと異なる高さ:h'を有する領域:A」を、輪帯構造に相似な形状で有する。
そして、輪帯構造は「環境変動による、被走査面に対する光ビームの結像位置の変動を
補正する機能」を有し、領域:Aは「光スポットの焦点深度を拡大する機能」を有する。
「位相調整」については後述する。
そして、領域:Aを構成する輪帯も含めた全ての輪帯が、回折レンズ面の中心から周辺部にかけ、隣り合う内側の輪帯に対して高さが常に高くなる階段状の構造、または高さが常に低くなる階段状の構造である。
を有するために、輪帯構造の隣接輪帯間高さ:hは「光走査装置における使用波長:λ、
即ち、レーザ光源の設計上の発光波長の略2π倍もしくはその整数倍の位相を与える大き
さ」に設定される。
回折レンズ面を形成された面が有する領域:Aは、レーザ光束に対する位相調整を行なう領域であって、輪帯構造における第5輪帯よりも内側に設けられるとともに、該領域:Aによる位相調整を行うとき、走査レンズの結像面位置での光スポットの光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度:PMに対するサイドローブ光のピーク強度:PSの比:PS/PMが、位相調整を行わないときの前記結像面位置での光強度プロファイルにおけるメインローブ光のピーク強度:PM1に対するサイドローブ光のピーク強度:PS1の比:PS1/PM1に対し、
(1) PS/PM>PS1/PM1
となるように位相分布が設定されて、光スポットの焦点深度を拡大する機能を有し、輪帯構造が、環境変動による前記被走査面に対する光ビームの結像位置の変動を補正する機能を有することができる(請求項2)。
「位相分布」については後述する。
また、輪帯構造が「リング状や楕円リング状の輪帯を同心的に配列したもの」である場合には、その中央部に「円形状あるいは楕円形状の部分」を含むことでき、このような円形状や楕円形状も「輪帯」に含める。
領域:Aは「輪帯構造と相似的」であるので、領域:Aも「輪帯」を有する。
これとは別に、輪帯構造を「フレネルレンズ面」として構成することもでき、この場合には輪帯をなす「微小幅のレンズ面」が、隣接するレンズ面の境界で「高さ:h」の差を持つ不連続面となる。
このような形態は、面形状の作製上有利である。
輪帯構造の第0輪帯の内側に設けられ、輪帯構造の中心に位置する楕円形状もしくは第0
輪帯に内接する楕円リング形状である」ことができる(請求項5)。
n輪帯(5≧n≧0)のうちの少なくとも1つと一致させて形成」することができる(請
求項6)。
に対し、領域:Aを回折レンズ面における第n輪帯(3≧n≧0)の1つの輪帯内部に「
領域:Aの内側もしくは外側の少なくとも一方を、回折レンズ面の輪帯形状と一致させる
」か、もしくは「第n輪帯(3≧n≧0)に連続する少なくとも2つ輪帯にまたがる」よ
うに設けることができる(請求項7)。
を「輪帯構造における隣接輪帯間高さ:hの略1/2」に設定することが好ましい(請求
項8)。
横倍率が−2倍以上−5倍以下の拡大光学系」とすることが好ましく(請求項9)、請求
項1〜9に任意の1に記載の光走査装置において、走査レンズは「1枚のレンズで構成す
る」ことができる(請求項10)。
請求項1〜11の任意の1に記載の光走査装置におけるアパーチャは「遮光部の透過率が0.1%以下」であることが好ましい(請求項12)。
電潜像を形成する方式の画像形成装置」であって、光走査による画像書き込みを請求項1
〜12の任意の1に記載の光走査装置により行うことを特徴とする(請求項13)。
込みを行い、各感光体に形成される静電潜像を異なる色のトナーで可視化してトナー画像
とし、これら色違いのトナー画像を同一の記録媒体上で重ね合わせてカラーもしくは多色
の画像を形成する」ように構成することができる(請求項14)。
先ず、輪帯構造が有する「環境変動による被走査面に対する光ビームの結像位置の変動を補正する機能」について簡単に説明する。
説明の具体性のために、輪帯構造が「カップリングレンズの一方のレンズ面」に回折レンズ面として形成されており、カップリングレンズの光学作用が「レーザ光源からの発散光束を平行光束化する作用」であるとする。輪帯構造の隣接輪帯間高さ:hは前述のごとく「使用波長:λの略2π倍、もしくはその整数倍の位相差を与える大きさ」である。
一方、領域:Aは「隣接輪帯間高さ:hと異なる高さ:h'」を有する形態として設定することにより、後述する例のように「光スポットの深度余裕を拡大する機能(深度拡大機能)」を持たせることが可能となる。
前述の「位相分布」は、光ビームに所望の位相分布を与えるために輪帯構造や領域:Aとして与える「屈折率分布」や「高さの分布」である。
即ち、この方法は、走査レンズの結像面位置、即ち、被走査面位置で、ビームスポットのビームプロファイルにおけるサイドローブ光(メインローブ光のすぐ外側のサイドローブ光)のピーク強度を「光走査に問題を与えない程度に増大」させるものであり、この発明においては、これを実現するために、領域:Aとその周辺部との位相分布を「光走査に問題を与えない程度にサイドローブ光のピーク強度を増大する」ように設計する。
(1) PS/PM>PS1/PM1
となるように、領域:Aにおける位相分布を設定するのである。
前述の「位相調整」は、「このような位相分布の設定」である。
(2) PS2/PM2<PSA/PMA
が満足されるように、領域:Aの位相分布を設定するのがよい。
(3) PM4/PM3>PM6/PM5
となるようにするのが良い。
図1は、レーザ光源1から、被走査面11に至る光路を構成する光学系を、1平面内に仮想的に展開して示している。
図1に示すように、レーザ光源1から放射された光ビームはカップリングレンズ3により平行光束化され、アパーチャ12を通過し、シリンドリカルレンズ5により副走査方向(図面に直交する方向)に集束傾向を与えられ、偏向手段であるポリゴンミラー7の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像する。ポリゴンミラー7は、この実施の形態例においては偏向反射面を4面もつものである。
ポリゴンミラー7が等速回転すると、偏向反射面により反射された光ビームは等角速度的に偏向し、ビームスポットは被走査面11を光走査する。
アパーチャ12は光ビームの周辺光束領域を遮光してビーム整形する。
走査レンズ8はまたポリゴンミラー7の偏向反射面位置と被走査面11の位置とを「副走査方向に関して共役な関係」としており、副走査方向に関しては前記「主走査方向に長い線像」が走査レンズの物点となるので、ポリゴンミラー7の「面倒れ」が補正されるようになっている。なお、説明中の例では、走査レンズ8は樹脂製である。図1に図示されていないが、ポリゴンミラー7は防音用のケーシングに収納され、光源側からの光ビームのポリゴンミラー7への入射と、偏向された光ビームの射出は、ケーシングに設けられた窓を塞ぐ平行平板ガラスを介して行われる。
図1に示した光学配置を持つ光走査装置は、光学配置としては従来から広く知られた構成のものである。図1の構成の光走査装置は、図2に示すように組合せることにより「タンデム式の光走査装置」を構成することができる。
図2は、タンデム式の光走査装置の光学系部分を、副走査方向、即ち、偏向手段であるポリゴンミラー7の回転軸方向から見た状態を示している。図示の簡単のため、ポリゴンミラー7から光走査位置である各被走査面に至る光路上における光路屈曲用のミラーの図示を省略し、光路が平面上にあるように描いた。
ポリゴンミラー7は偏向反射面を4面有し、図3に示すように「2段構成」となっており、上段で偏向される光束のうち一方は、光路折り曲げミラーmM1、mM2、mM3により屈曲された光路により感光体ドラム11Mに導光され、他方の光ビームは、光路折り曲げミラーmC1、mC2、mC3により屈曲された光路により感光体ドラム11Cに導光される。
図3において、ポリゴンミラー7の右側に偏向される光ビームが入射する走査レンズ8Y、8Mは、図においては分離して描いてあるが、これらは互いに2段に重ねて一体化してもよい。図3において、ポリゴンミラー7の左側に偏向される光ビームが入射する走査レンズ8C、8Kについても同様である。
一方、領域:Aにおいても回折が生じるため、光ビームの結像面におけるビームスポットのビームプロファイルは「アパーチャによる回折と領域:Aによる回折が複合したものとして形成」される。従って、領域:Aの位相分布を変化させることにより、ビームスポットのビームプロファイルを変化させることができ、これを利用して「ビームスポット径の増大を抑えつつ、深度余裕の狭小化を軽減もしくは防止する」ことができる。
高さ:h’、使用波長:λ、材料の屈折率:nに対し、位相差:θ(rad)は
θ=2π(n−1)h’/λ
で表される。
しかしながら、この発明において、領域:Aは「輪帯構造に相似な形状」として形成されるので、領域:Aの位相分布の好ましいパターンとしては、図4(c)の楕円リング状や、図示されない楕円状や円形リング状、円形状や図4(d)に示すような形状が適している。
前記の事項を満たすように領域:Aを設計したときのシミュレーション結果を以下に示す。以下、深度余裕を拡大できる領域:Aを簡単に「深度拡大部」とも呼ぶ。
深度拡大素子122は、領域:A、即ち、上記深度拡大部を形成された「シミュレーションのための仮想的な光学素子」である。
レンズLの焦点距離:f=50mm
使用波長:632.8nm
入射ビームは「均一強度の平面波」としているが、光走査装置に光源として用いられる半導体レーザ等の強度分布はガウス分布である。しかし、以下の説明は、入射ビームがガウスビームであるときにも成り立つ。これは、深度拡大部による深度余裕の拡大が「位相分布のみを制御して結像面上におけるビームプロファイルをコントロールしている」ことによる。上記の如き条件で「波動光学によるシミュレーション」を行った。
まず、図5のシミュレーションモデルで、深度拡大素子122を設けないときの「結像面位置におけるビームプロファイル」のシミュレーション結果を図6(a)に示す。ピーク強度を1に規格化している。このときのサイドローブ光のピーク強度は0.016(ピーク強度の1.6%)である。
以下、5種類の深度拡大素子(領域:Aの5種類の位相分布パターン)を用いたときのシミュレーション結果を図7〜図11に示す。図7〜図11に共通して(a)は「深度拡大素子における領域:Aの位相分布パターン」を示し、(b)は「結像面位置におけるビームプロファイル」、(c)はビームスポット径を縦軸、デフォーカスを横軸とする「深度曲線」を示す。「ビームプロファイル」は全て「ピーク強度を1に規格化」している。
図7〜図11の(a)に示す深度拡大素子は何れも、領域:Aの位相分布が「中空の円形状」で、それぞれ「図示の外径・内径」を有し、円形状の位相分布の中心を「アパーチャ121の中心」に一致させている。
図12に示す「位相分布のパターン」は、深度拡大素子1〜5と同様、位相分布が「中空の円形状で位相差:π」であり、「図示の外径・内径」を有し、円形状の位相分布の中心を「アパーチャの中心」に一致させている。
しかし、この場合に得られるビームプロファイルは図12(b)に示すように、メインローブ光に隣接するサイドローブ光のピーク値が小さく、同図(c)からも明らかなように「深度拡大を行う機能」を持たない。
図15(b)は(a)に示す例における「輪帯の斜面部」を直線で近似した形状(断面形状が鋸波状)のものである。
これらの例における個々の輪帯部分の隣接する部分が「隣接輪帯間高さ:hの不連続面形状」をなしている。そして、この不連続面形状が「環境変動による結像面の位置ずれを補正する機能」を有するように設定されるのである。
図16に示す例は、使用波長においてパワーを持たない回折レンズである。輪帯構造を構成する各輪帯は、光軸に対して垂直な平面となっている。この場合の輪帯構造は「輪帯の高さが内側から外側へ向かって単調に減少するマルチステップ形状」である。
図15、図16に示す「高さ:h」は、使用波長に対して「2πの整数倍の位相差」となるように設定される。
温度上昇時には、屈折作用を持つレンズ(特に樹脂製レンズ)は膨張し、レンズ面の曲率が減少しレンズパワーは弱くなる。従って1つの光学系内に、回折レンズと屈折レンズの両方を設けると、温度変化時におけるパワー変化を、回折レンズと屈折レンズで相殺でき、温度変化に起因するパワー変化を抑制できる。即ち、回折レンズにおける回折レンズ面のパワー変化は「温度変化によるレンズの膨張・収縮の方向によるパワー変化」と逆であり、温度変化時の結像面位置の変化を抑制できる。
図7(b)、(c)の不連続面形状で「アナモフィックな回折パワー」を実現できる。
例として、図16に示した「輪帯の高さが内側から外側へ向かって、隣接輪帯間高さ:h(=位相差:2π)で単調に減少するマルチステップ形状」を持つタイプの輪帯構造と、図7に示すような「円形リング形状で位相差:πを持つ領域:A」を同一レンズ面に集積して形成した場合を想定してみる。
図18(a)は、マルチステップ形状による輪帯構造の1例を示している。この例では、輪帯構造を構成する各輪帯のうち第0輪帯は楕円状、第1輪帯以上では楕円リング形状であり、輪帯の高さは「内側から外側へ向かって隣接輪帯間高さ:h(=位相差:2π)でステップ的に単調増化」している。
上記面構造の作製方法としては、大別して、エッチング等の半導体プロセスを用いる方法と、バイトを用いた切削加工の2種類が考えられる。半導体プロセスでは連続的な形状を精度良く作るのが困難である。連続形状を細かなステップ上に分割して作ることも可能であるが回折効率が低下して好ましくない。これに対し「切削加工」は連続的な加工が可能であり、高い回折効率を持つ回折レンズ面を作製可能であり好ましい。
特に、図18(c)の面構造は、階段状の構造であって「幅の狭いくぼみ」がなく、バイトによる高精度の加工が容易である。
図18、図19の(c)の面構造は、領域:Aをも含めた全ての輪帯において「隣接する内側の輪帯に対して常に高さが高くなる」ようにしているが、図18(c)の面構造は、領域:Aをも含めた全ての輪帯において「隣接する内側の輪帯に対して常に高さが高くなる階段状の構造」である。
図18(c)の面構造を、成型やナノインプリント等により複製で作る際の型構造は、逆に、全ての輪帯が「隣り合う内側の輪帯に対して常に高さが低くなる階段状の構造」となる。
図18、図19に示した領域:Aは「単一の楕円リング形状」であるが、これに限らず同心的な複数の楕円リング形状としてもよい。
次回折光」が発生しやすくなり、このような高次回折光は画像形成に悪影響を与えるほか
、メインローブ光(画像形成に用いる光)を減少させてしまう。従って、領域:Aの少な
くとも一部は「回折レンズ面の光軸になるべく近い」ところに設けるのがよい。
領域:Aは、回折レンズ面をなす輪帯構造における「第5輪帯よりも内側」に設ける。より好ましくは、領域:Aの全体を「第5輪帯よりも内側」に設けるのが良い。
図20(a)は「楕円形状の輪帯構造による回折レンズ面」を示し、同(b)、(c)は(a)に示す回折レンズ面に領域:A(図20(b)、(c)の上の図において、斜線によるハッチを施した部分)を集積した「深度拡大機能を持つ回折レンズ面」を示している。図20(b)、(c)下の断面形状を示す図において「破線で示す部分」は「領域:Aを集積される前の「輪帯構造による回折レンズ面」の形状を表している。
図21(d)は、深度拡大のための領域:A(斜線のハッチを施した部分)の形状を楕円リング形状とし、この楕円リング形状の内側を「回折レンズ面をなす輪帯構造の第1輪帯をなす楕円リング形状」と合致させ、領域:Aの外側を「輪帯構造の第2輪帯内」に配置した例である。
図22(b)は、深度拡大のための領域:A(斜線のハッチを施した部分)の形状を楕円リング形状とし、この楕円リング形状の内側を「楕円リング径状の輪帯による輪帯構造で形成される回折レンズ面の第0輪帯内」に、領域:A楕円リング形状の外側を、回折レンズ面の第2輪帯内に設けた例である。
図24(a)には、輪帯構造として、このような「パワーを持つ回折レンズ面」の1例を示している。輪帯構造を構成する各輪帯は楕円リング形状であり、斜面は円錐面をなし、第0輪帯は凸レンズ面をなす。
ルは大きく変化し、それに伴い深度余裕も影響を受ける。
アパーチャと領域:Aとの位置関係の変動を有効に軽減もしくは防止するためには、ア
パーチャと領域:Aを形成した回折レンズ面とを「極く近接させる」か、もしくはこれら
を一体化するのが良い。この場合、アパーチャと領域:Aを形成した回折レンズ面との相
対位置を「ビームに対して略垂直な平面内で調整」できる機構を設けるとなお良い。
Xは光軸方向、Yは主走査方向、Zは副走査方向を表す。
+a01・Y+a02・Y2+a03・Y3+a04・Y4+・・・
+Cs(Y)・Z2/[1+√{1Cs(Y)2・Z2}] (式1)
但し、
Cs(Y)=Cs0+b01・Y+b02・Y2+b03・Y3+・・・・(式2)
Cm0=1/Rm0,Cs0=1/Rs0 。
+A2・H2+A3・H3+・・・・・・(式3)
但し、
C=1/R 。
カップリングレンズ3はガラスレンズ(屈折率:1.515141)であり、シリンドリカルレンズ5、走査レンズ8は樹脂レンズ(屈折率:1.527257)である。前述の如く、アパーチャ12はシリンドリカルレンズ5の入射面に密着させて設置した。走査レンズ8の副走査方向の横倍率は約−3.7倍である。
主走査方向:−0.7mm〜0.9mm(回折レンズ面なし)
−0.3mm〜0.2mm(回折レンズ面あり)
副走査方向:−3.4mm〜4.8mm(回折レンズ面なし)
−0.1mm〜0.2mm(回折レンズ面あり)
であった。
本発明 :楕円形状のアパーチャ(3.56mm×3.08mm)
輪帯構造による回折レンズ面と領域:Aを有する。
輪帯構造は「長軸直径:1.480mm、短軸直径:0.420mmの楕円形状」を第0輪帯とし、これに同心的に楕円リング形状の輪帯を形成して、上記の温度変化に対する像面湾曲補正効果を実現するようにしたものである。
3 カップリングレンズ
12 光学素子(アパーチャと位相型光学素子)
5 シリンドリカルレンズ
7 偏向手段
8、10 走査レンズを構成するレンズ
11 被走査面
Claims (14)
- レーザ光源と、このレーザ光源からの発散光束をカップリングするカップリングレンズと、前記レーザ光源からの光束の一部のみを通過させるアパーチャと、上記光束による線像を形成するシリンドリカルレンズと、偏向反射面近傍に前記線像として結像した光束を偏向し走査する偏向手段と、この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する光走査装置において、
前記カップリングレンズのレンズ面と前記シリンドリカルレンズのレンズ面のうちの少なくとも1面が、隣接輪帯間高さ:hを持つ輪帯構造による回折レンズ面を形成され、
前記回折レンズ面を形成された面が、前記隣接輪帯間高さ:hと異なる高さ:h'を有する領域:Aを前記輪帯構造に相似な形状で有し、
前記輪帯構造が、環境変動による前記被走査面に対する光ビームの結像位置の変動を補正する機能を有し、前記領域:Aが、光スポットの焦点深度を拡大する機能を有し、
前記領域:Aを構成する輪帯も含めた全ての輪帯が、前記回折レンズ面の中心から周辺部にかけ、隣り合う内側の輪帯に対して高さが常に高くなる階段状の構造、または高さが常に低くなる階段状の構造であることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1記載の光走査装置において、
回折レンズ面を形成された面が有する領域:Aは、レーザ光束に対する位相調整を行なう領域であって、前記輪帯構造における第5輪帯よりも内側に設けられるとともに、該領
域:Aによる位相調整を行うとき、走査レンズの結像面位置での光スポットの光強度プロ
ファイルにおけるメインローブ光のピーク強度:PMに対するサイドローブ光のピーク強
度:PSの比:PS/PMが、位相調整を行わないときの前記結像面位置での光強度プロ
ファイルにおけるメインローブ光のピーク強度:PM1に対するサイドローブ光のピーク
強度:PS1の比:PS1/PM1に対し、
(1) PS/PM>PS1/PM1
となるように位相分布が設定されて、光スポットの焦点深度を拡大する機能を有し、
前記輪帯構造が、環境変動による前記被走査面に対する光ビームの結像位置の変動を補
正する機能を有することを特徴とする光走査装置。 - 請求項1または2記載の光走査装置において、
輪帯構造が、同心円形状もしくは同心楕円形状または直線配列形状であることを特徴と
する光走査装置。 - 請求項1または2または3記載の光走査装置において、
輪帯構造が、輪帯の高さが内側から外側へ向かって単調に増加もしくは減少するマルチス
テップ形状であることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1乃至4の任意の1に記載の光走査装置において、
領域:Aが、回折レンズ面をなす輪帯構造の第0輪帯の内側に設けられ、前記輪帯構造
の中心に位置する楕円形状もしくは前記第0輪帯に内接する楕円リング形状であることを
特徴とする光走査装置。 - 請求項1乃至4の任意の1に記載の光走査装置において、
領域:Aを、輪帯構造における第n輪帯(5≧n≧0)のうちの少なくとも1つと一致
させたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1乃至4の任意の1に記載の光走査装置において、
領域:Aを、回折レンズ面をなす輪帯構造における第n輪帯(3≧n≧0)の1つの輪
帯内部に、前記領域:Aの内側もしくは外側の少なくとも一方を、前記回折レンズ面の輪
帯形状と一致させるか、もしくは、第n輪帯(3≧n≧0)に連続する少なくとも2つ輪
帯にまたがるように設けたことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1〜7の任意の1に記載の光走査装置において、
領域:Aの高さ:h'を略h/2に設定したことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1〜8の任意の1に記載の光走査装置において、
走査レンズを、副走査方向の横倍率が、−2倍以上−5倍以下の拡大光学系としたこと
を特徴とする光走査装置。 - 請求項1〜9に任意の1に記載の光走査装置において、
走査レンズを1枚のレンズで構成したことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1〜10の任意の1に記載の光走査装置において、
アパーチャを、輪帯構造による回折レンズ面と領域:Aを有するレンズの極く近傍に設
けるか、もしくは前記レンズと一体化して設けることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1〜11の任意の1に記載の光走査装置において、
アパーチャの遮光部の透過率を0.1%以下としたことを特徴とする光走査装置。 - 光走査による画像書き込みを光導電性の感光体に行って静電潜像を形成する方式の画像
形成装置において、
光走査による画像書き込みを請求項1〜12の任意の1に記載の光走査装置により行う
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項13記載の画像形成装置において、
複数の光導電性の感光体に異なる色成分の画像書き込みを行い、各感光体に形成される
静電潜像を異なる色のトナーで可視化してトナー画像とし、これら色違いのトナー画像を
同一の記録媒体上で重ね合わせてカラーもしくは多色の画像を形成することを特徴とする
画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008053948A JP5343370B2 (ja) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | 光走査装置及び画像形成装置 |
US12/396,813 US8014051B2 (en) | 2008-03-04 | 2009-03-03 | Optical scanning device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008053948A JP5343370B2 (ja) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009210831A JP2009210831A (ja) | 2009-09-17 |
JP5343370B2 true JP5343370B2 (ja) | 2013-11-13 |
Family
ID=41053319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008053948A Expired - Fee Related JP5343370B2 (ja) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8014051B2 (ja) |
JP (1) | JP5343370B2 (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050190420A1 (en) | 2004-02-18 | 2005-09-01 | Shigeaki Imai | Beam-spot position compensation method, optical scanning device, and multi-color image forming device |
JP5531458B2 (ja) * | 2008-08-01 | 2014-06-25 | 株式会社リコー | 速度検出装置及び多色画像形成装置 |
JP4825295B2 (ja) * | 2009-10-21 | 2011-11-30 | 日高精機株式会社 | 加工油塗布装置 |
JP5568958B2 (ja) | 2009-11-02 | 2014-08-13 | 株式会社リコー | 露光装置及び画像形成装置 |
JP2012025130A (ja) | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP4977275B2 (ja) | 2010-08-19 | 2012-07-18 | パナソニック株式会社 | 回折格子レンズおよびそれを用いた撮像装置 |
JP2012058465A (ja) | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP2012150161A (ja) | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置、及び画像形成装置 |
CN103187507A (zh) * | 2011-12-30 | 2013-07-03 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管封装结构 |
JP5903894B2 (ja) | 2012-01-06 | 2016-04-13 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP5942493B2 (ja) | 2012-03-12 | 2016-06-29 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
JP6024212B2 (ja) | 2012-05-31 | 2016-11-09 | 株式会社リコー | 画像形成装置の製造方法、プリントヘッドの光量調整方法、及びプロセスカートリッジの製造方法 |
JP5962909B2 (ja) | 2012-07-20 | 2016-08-03 | 株式会社リコー | 結像光学系、プリントヘッド、画像形成装置及び画像読取装置 |
JP6108160B2 (ja) | 2013-03-13 | 2017-04-05 | 株式会社リコー | 結像光学系、プリンタヘッド、及び画像形成装置 |
JP6287246B2 (ja) | 2014-01-21 | 2018-03-07 | 株式会社リコー | プリントヘッドの製造方法、プリントヘッドおよび画像形成装置 |
JP6657897B2 (ja) | 2015-12-10 | 2020-03-04 | 株式会社リコー | ミラー部材の加工方法 |
CN113950637A (zh) * | 2019-08-06 | 2022-01-18 | 纳卢克斯株式会社 | 线发生器用光学系统及线发生器 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04171415A (ja) | 1990-11-02 | 1992-06-18 | Nikon Corp | 長焦点深度高分解能照射光学系 |
JPH0964444A (ja) | 1995-08-22 | 1997-03-07 | Sharp Corp | 長焦点レーザビーム発生装置 |
JP3345234B2 (ja) * | 1995-09-25 | 2002-11-18 | 旭光学工業株式会社 | 走査光学系 |
JPH10227992A (ja) | 1997-02-15 | 1998-08-25 | Canon Inc | ベッセルビーム発生方法及びそれを用いた光走査装置 |
JP3576817B2 (ja) * | 1998-06-12 | 2004-10-13 | キヤノン株式会社 | 走査光学装置 |
US6384949B1 (en) | 1999-02-25 | 2002-05-07 | Ricoh Company Ltd. | Optical scanning device, image forming apparatus and optical scanning method |
JP4395691B2 (ja) | 2001-03-26 | 2010-01-13 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | レーザー走査装置 |
JP4430314B2 (ja) | 2003-02-17 | 2010-03-10 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
JP4015065B2 (ja) | 2003-05-29 | 2007-11-28 | 株式会社リコー | 光走査装置及び画像形成装置 |
US7277212B2 (en) | 2003-09-19 | 2007-10-02 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning unit and image forming apparatus |
JP2005258392A (ja) | 2004-02-12 | 2005-09-22 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
US20050190420A1 (en) | 2004-02-18 | 2005-09-01 | Shigeaki Imai | Beam-spot position compensation method, optical scanning device, and multi-color image forming device |
US7362486B2 (en) | 2004-09-29 | 2008-04-22 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device with at least one resin lens for controlling a beam waist position shift |
JP4568618B2 (ja) | 2005-02-23 | 2010-10-27 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
JP4440760B2 (ja) | 2004-12-22 | 2010-03-24 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP2007069572A (ja) | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置・画像形成装置 |
US7643046B2 (en) | 2005-12-21 | 2010-01-05 | Ricoh Company, Ltd. | Laser beam scanning device, image forming apparatus, and laser beam detecting method by the laser beam scanning device |
US7443558B2 (en) * | 2006-03-13 | 2008-10-28 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device and image forming apparatus |
JP4713377B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2011-06-29 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
US8164612B2 (en) * | 2006-07-21 | 2012-04-24 | Ricoh Company, Ltd. | Light source unit, phase type optical element, and laser beam scanning device |
JP2008052247A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-03-06 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置および画像形成装置 |
JP5009573B2 (ja) | 2006-09-15 | 2012-08-22 | 株式会社リコー | 光走査装置および画像形成装置 |
JP2008175919A (ja) | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP5228331B2 (ja) | 2007-02-13 | 2013-07-03 | 株式会社リコー | 光走査装置、画像形成装置、および多色対応の画像形成装置 |
JP2008268586A (ja) | 2007-04-20 | 2008-11-06 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP2009265614A (ja) * | 2008-04-03 | 2009-11-12 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
-
2008
- 2008-03-04 JP JP2008053948A patent/JP5343370B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-03-03 US US12/396,813 patent/US8014051B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8014051B2 (en) | 2011-09-06 |
US20090225385A1 (en) | 2009-09-10 |
JP2009210831A (ja) | 2009-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5343370B2 (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
JP5476659B2 (ja) | マルチビーム光走査装置および画像形成装置 | |
JP5309627B2 (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
JP4997516B2 (ja) | 光走査装置および画像形成装置 | |
US7663657B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus | |
JP3961377B2 (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
US7586661B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus | |
KR100943544B1 (ko) | 광주사장치 및 그것을 사용한 화상형성장치 | |
JP2006154701A (ja) | 光走査装置および画像形成装置 | |
JP2006171117A (ja) | 走査光学系 | |
JP2008070792A (ja) | 位相型光学素子、光源ユニット、光走査装置および画像形成装置 | |
JP4455308B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP2007328082A (ja) | 走査光学系、それを備えた画像形成装置、及びその走査光学系に用いられる結像光学系 | |
JP5151118B2 (ja) | 回折光学素子、光走査装置及び画像形成装置。 | |
JP2006235069A (ja) | 光走査装置および画像形成装置 | |
JP4455309B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP3554157B2 (ja) | 光走査光学系及びレーザービームプリンタ | |
JP2009168923A (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
US8355037B2 (en) | Optical element used in optical scanning apparatus and optical scanning apparatus using same | |
JP2008039964A (ja) | 光走査装置および画像形成装置 | |
JP2017090592A (ja) | 光走査装置 | |
JP2007193349A (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
JP6494213B2 (ja) | 光走査装置及びそれを備える画像形成装置 | |
JP6494212B2 (ja) | 光走査装置及びそれを備える画像形成装置 | |
JP2001318332A (ja) | 走査光学系 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100823 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120409 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130411 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130604 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130626 |
|
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: 20130716 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130729 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |