JPH0933841A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
- Publication number
- JPH0933841A JPH0933841A JP18554895A JP18554895A JPH0933841A JP H0933841 A JPH0933841 A JP H0933841A JP 18554895 A JP18554895 A JP 18554895A JP 18554895 A JP18554895 A JP 18554895A JP H0933841 A JPH0933841 A JP H0933841A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- printing
- focal length
- dot density
- scanning device
- 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.)
- Withdrawn
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- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｆθレンズの焦点距離を所定の範囲にすること
で、安価でかつ、高速印刷、高ドット密度印刷、広印刷
幅などを実現できるようにする。 【解決手段】レーザ等の光源１から出た光は、入射ビー
ム光学系２を通って、回転多面鏡３により偏向走査され
る。この光はＦθレンズ４を通って感光ドラム５上の所
定の場所へ結像される。
で、安価でかつ、高速印刷、高ドット密度印刷、広印刷
幅などを実現できるようにする。 【解決手段】レーザ等の光源１から出た光は、入射ビー
ム光学系２を通って、回転多面鏡３により偏向走査され
る。この光はＦθレンズ４を通って感光ドラム５上の所
定の場所へ結像される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリン
タ、コピー装置等に使用される光走査装置に関するもの
である。
タ、コピー装置等に使用される光走査装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】式（２）は従来の光走査装置のＦθレン
ズの焦点距離を求めるための関係式である。 Ｆ≧Ｗ／θ ・・・ （２） ただし、ＦはＦθレンズの焦点距離、Ｗは走査幅、θは
実現可能な最大の走査画角、である。
ズの焦点距離を求めるための関係式である。 Ｆ≧Ｗ／θ ・・・ （２） ただし、ＦはＦθレンズの焦点距離、Ｗは走査幅、θは
実現可能な最大の走査画角、である。
【０００３】従来の光走査装置のＦθレンズの焦点距離
の決定手順を説明する。まず、式（２）により、実現可
能なＦθレンズの焦点距離の範囲を決める。次に、その
焦点距離の制約の中でＦθレンズを作成する。このＦθ
レンズは、結像面が感光体と同じになるように、かつＦ
θ性が良く等速走査できるようなレンズである。このと
きのＦθレンズの焦点距離は、式（２）の範囲ならよい
ので、最も結像面がたいらで、かつＦθ性が優れるよう
なＦθレンズの焦点距離を選べば良い。そのあと、所定
のビームを所定の走査幅へ偏向走査できるような回転多
面鏡の面数、大きさを決める。この回転多面鏡は、大き
すぎると回転させるのが困難になるので、なるべく小さ
い回転多面鏡にしたほうが都合が良い。
の決定手順を説明する。まず、式（２）により、実現可
能なＦθレンズの焦点距離の範囲を決める。次に、その
焦点距離の制約の中でＦθレンズを作成する。このＦθ
レンズは、結像面が感光体と同じになるように、かつＦ
θ性が良く等速走査できるようなレンズである。このと
きのＦθレンズの焦点距離は、式（２）の範囲ならよい
ので、最も結像面がたいらで、かつＦθ性が優れるよう
なＦθレンズの焦点距離を選べば良い。そのあと、所定
のビームを所定の走査幅へ偏向走査できるような回転多
面鏡の面数、大きさを決める。この回転多面鏡は、大き
すぎると回転させるのが困難になるので、なるべく小さ
い回転多面鏡にしたほうが都合が良い。
【０００４】例えば、走査幅Ｗ＝４００ｍｍ、実現可能
な走査画角θ＝±３０度であれば、式（２）から、Ｆ≧
３８２ｍｍと求められる。この条件で、結像がたいら
で、Ｆθ性の良いＦθレンズを示す。この時のＦθレン
ズの焦点距離は、４９０ｍｍであり、構成は図３のよう
になる。この時の走査画角は、±２３．４度、光源波長
は４８８ｎｍであるので、回転多面鏡の形状を計算する
と、面数１２面、内接円半径３８．５ｍｍと求められ
る。この時、プロセス速度を３２．５ｉｐｓ、印刷ドッ
ト密度を２４０ｄｐｉとすると、最小画素を書くのに必
要な時間は２６．４ｎｓと計算できる。以上の様に、従
来の光走査装置は構成されていた。
な走査画角θ＝±３０度であれば、式（２）から、Ｆ≧
３８２ｍｍと求められる。この条件で、結像がたいら
で、Ｆθ性の良いＦθレンズを示す。この時のＦθレン
ズの焦点距離は、４９０ｍｍであり、構成は図３のよう
になる。この時の走査画角は、±２３．４度、光源波長
は４８８ｎｍであるので、回転多面鏡の形状を計算する
と、面数１２面、内接円半径３８．５ｍｍと求められ
る。この時、プロセス速度を３２．５ｉｐｓ、印刷ドッ
ト密度を２４０ｄｐｉとすると、最小画素を書くのに必
要な時間は２６．４ｎｓと計算できる。以上の様に、従
来の光走査装置は構成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、レーザビームプ
リンタ等の性能を向上させ、しかも安価に製造できるよ
うな要求が高まっている。つまり、高速印刷、高ドット
密度印刷、広印刷幅などの性能を持ちかつできるだけ安
価に製造できるようにすることである。上記の、従来の
構成では、最小画素を書くのに必要な時間は、２６．４
ｎｓとなっており、もっと小さくしても、実現可能であ
った。
リンタ等の性能を向上させ、しかも安価に製造できるよ
うな要求が高まっている。つまり、高速印刷、高ドット
密度印刷、広印刷幅などの性能を持ちかつできるだけ安
価に製造できるようにすることである。上記の、従来の
構成では、最小画素を書くのに必要な時間は、２６．４
ｎｓとなっており、もっと小さくしても、実現可能であ
った。
【０００６】本発明の目的は、Ｆθレンズの焦点距離を
所定の範囲にすることで、安価でかつ、高速印刷、高ド
ット密度印刷、広印刷幅などを実現できるようにするこ
とである。
所定の範囲にすることで、安価でかつ、高速印刷、高ド
ット密度印刷、広印刷幅などを実現できるようにするこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、光源からの
ビームを回転多面鏡に入射させるための入射ビーム光学
系と、その光を偏向走査する回転多面鏡と、その偏向走
査された光を所定の場所へ等速走査させるＦθレンズか
らなる光走査装置において、Ｆθレンズの焦点距離を式
（１）の範囲にすることにより達成される。 Ｆ≦ＮＭ／４πＶＤ2ｔ ・・・ （１） ただし、ＦはＦθレンズの焦点距離、Ｎは回転多面鏡の
面数、Ｍはビーム数、４、π、は係数、Ｖはプロセス速
度、Ｄは印刷ドット密度、ｔはレ−ザ制御回路で実現で
きる最小画素を印刷する時間の最小値である。
ビームを回転多面鏡に入射させるための入射ビーム光学
系と、その光を偏向走査する回転多面鏡と、その偏向走
査された光を所定の場所へ等速走査させるＦθレンズか
らなる光走査装置において、Ｆθレンズの焦点距離を式
（１）の範囲にすることにより達成される。 Ｆ≦ＮＭ／４πＶＤ2ｔ ・・・ （１） ただし、ＦはＦθレンズの焦点距離、Ｎは回転多面鏡の
面数、Ｍはビーム数、４、π、は係数、Ｖはプロセス速
度、Ｄは印刷ドット密度、ｔはレ−ザ制御回路で実現で
きる最小画素を印刷する時間の最小値である。
【０００８】
【作用】本発明によれば、式（１）にもとずいた光走査
装置を得られるので、安価で高性能な光走査装置を提供
できる。
装置を得られるので、安価で高性能な光走査装置を提供
できる。
【０００９】
【実施例】図１に本発明による光走査装置の実施例の外
観を示す。図１においてレーザ等の光源１から出た光
は、入射ビーム光学系２を通って、回転多面鏡３により
偏向走査される。この光はＦθレンズ４を通って感光ド
ラム５上の所定の場所へ結像される。このＦθレンズの
焦点距離を式（１）の近傍にすることで、高速印刷、高
ドット密度印刷、広印刷幅に対し最も性能のよくなる光
走査装置を得ることができる。以下に式（１）について
詳しく説明する。
観を示す。図１においてレーザ等の光源１から出た光
は、入射ビーム光学系２を通って、回転多面鏡３により
偏向走査される。この光はＦθレンズ４を通って感光ド
ラム５上の所定の場所へ結像される。このＦθレンズの
焦点距離を式（１）の近傍にすることで、高速印刷、高
ドット密度印刷、広印刷幅に対し最も性能のよくなる光
走査装置を得ることができる。以下に式（１）について
詳しく説明する。
【００１０】１秒間に印刷物もしくは感光ドラムがすす
む距離は、プロセス速度をＶインチ／秒とするとＶイン
チである。この間を印刷ドット密度Ｄドット／インチで
走査するから、Ｖインチの間に走査線はＶ×Ｄ本あるこ
とになる。これが１秒間の走査本数である。一方、回転
多面鏡の面数をＮとすると、１面で走査できる角度は４
π／Ｎラジアンである。また、Ｆθレンズの焦点距離を
Ｆとすると、走査幅Ｗは、式（３）のように表せる。 Ｗ＝４πＦ／Ｎ ・・・ （３） 走査線は、印刷ドット密度Ｄドット／インチで画素に分
かれているから、走査幅Ｗの中の画素数Ｇは、式（４）
のようになる。 Ｇ＝４πＦＤ／Ｎ ・・・ （４） よって、１秒間の全画素数Ｚは、式（５）のようにな
る。 Ｚ＝４πＦＤ2Ｖ／Ｎ ・・・ （５） 以上のことから、レ−ザ制御回路で実現できる最小画素
を印刷する時間の最小値をｔとすると、ｔは式（６）の
ようになる。 ｔ≦Ｎ／（４πＦＤ2Ｖ） ・・・ （６） また、マルチビームのビーム数をＭとすれば式（６）
は、式（７）の様になる。 ｔ≦ＮＭ／（４πＦＤ2Ｖ） ・・・ （７） この式を変形すると、式（１）となる。この式（１）の
Ｆθレンズの焦点距離は小さい方が、高速印刷、高ドッ
ト密度印刷、広印刷幅などの性能を上げることができる
が、小さすぎるとそれにともなって走査画角が大きくな
るため、像面がたいらで、Ｆθ性の優れたＦθレンズを
安価に作ることが困難になってくる。一般に、Ｆθレン
ズを作る側からすると、焦点距離は大きいほど容易であ
る。しかし、大きすぎると従来のように、高速印刷、高
ドット密度印刷、広印刷幅などの性能を上げられなくな
る。したがって、本発明の式（１）の範囲で、最も大き
いときが、最も良い光走査装置を提供することができる
構成であることになる。
む距離は、プロセス速度をＶインチ／秒とするとＶイン
チである。この間を印刷ドット密度Ｄドット／インチで
走査するから、Ｖインチの間に走査線はＶ×Ｄ本あるこ
とになる。これが１秒間の走査本数である。一方、回転
多面鏡の面数をＮとすると、１面で走査できる角度は４
π／Ｎラジアンである。また、Ｆθレンズの焦点距離を
Ｆとすると、走査幅Ｗは、式（３）のように表せる。 Ｗ＝４πＦ／Ｎ ・・・ （３） 走査線は、印刷ドット密度Ｄドット／インチで画素に分
かれているから、走査幅Ｗの中の画素数Ｇは、式（４）
のようになる。 Ｇ＝４πＦＤ／Ｎ ・・・ （４） よって、１秒間の全画素数Ｚは、式（５）のようにな
る。 Ｚ＝４πＦＤ2Ｖ／Ｎ ・・・ （５） 以上のことから、レ−ザ制御回路で実現できる最小画素
を印刷する時間の最小値をｔとすると、ｔは式（６）の
ようになる。 ｔ≦Ｎ／（４πＦＤ2Ｖ） ・・・ （６） また、マルチビームのビーム数をＭとすれば式（６）
は、式（７）の様になる。 ｔ≦ＮＭ／（４πＦＤ2Ｖ） ・・・ （７） この式を変形すると、式（１）となる。この式（１）の
Ｆθレンズの焦点距離は小さい方が、高速印刷、高ドッ
ト密度印刷、広印刷幅などの性能を上げることができる
が、小さすぎるとそれにともなって走査画角が大きくな
るため、像面がたいらで、Ｆθ性の優れたＦθレンズを
安価に作ることが困難になってくる。一般に、Ｆθレン
ズを作る側からすると、焦点距離は大きいほど容易であ
る。しかし、大きすぎると従来のように、高速印刷、高
ドット密度印刷、広印刷幅などの性能を上げられなくな
る。したがって、本発明の式（１）の範囲で、最も大き
いときが、最も良い光走査装置を提供することができる
構成であることになる。
【００１１】本発明では、図２のように変調器を用いた
場合でも全く同じように使うことができる。実際に数値
をいれて、以下に３種類の例について説明する。第１の
例として、プロセス速度７．１インチ／秒、印刷ドット
密度６００ドット／インチ、走査幅４５０ｍｍを実現す
る、回転多面鏡の面数８の光走査装置について考える。
レ−ザ制御回路で実現できる最小画素を印刷する時間の
最小値ｔを１５ｎｓとすると、式（１）よりＦθレンズ
の焦点距離は、４２１．８ｍｍ以下と求められる。よっ
て、この範囲の焦点距離をもつＦθレンズを用いれば高
性能な光走査装置を得ることができる。なかでも最も良
いものは、４２１．８ｍｍのものである。このＦθレン
ズの例を図４にしめす。これは、焦点距離４２１ｍｍの
ものである。
場合でも全く同じように使うことができる。実際に数値
をいれて、以下に３種類の例について説明する。第１の
例として、プロセス速度７．１インチ／秒、印刷ドット
密度６００ドット／インチ、走査幅４５０ｍｍを実現す
る、回転多面鏡の面数８の光走査装置について考える。
レ−ザ制御回路で実現できる最小画素を印刷する時間の
最小値ｔを１５ｎｓとすると、式（１）よりＦθレンズ
の焦点距離は、４２１．８ｍｍ以下と求められる。よっ
て、この範囲の焦点距離をもつＦθレンズを用いれば高
性能な光走査装置を得ることができる。なかでも最も良
いものは、４２１．８ｍｍのものである。このＦθレン
ズの例を図４にしめす。これは、焦点距離４２１ｍｍの
ものである。
【００１２】第２の例として、プロセス速度４４インチ
／秒、印刷ドット密度２４０ドット／インチ、走査幅４
５０ｍｍを実現する、回転多面鏡の面数１２の光走査装
置について考える。レ−ザ制御回路で実現できる最小画
素を印刷する時間の最小値ｔを２０ｎｓとすると、式
（１）よりＦθレンズの焦点距離は、４７８．５ｍｍ以
下と求められる。よって、この範囲の焦点距離をもつＦ
θレンズを用いれば高性能な光走査装置を得ることがで
きる。なかでも最も良いものは、４７８．５ｍｍのもの
である。
／秒、印刷ドット密度２４０ドット／インチ、走査幅４
５０ｍｍを実現する、回転多面鏡の面数１２の光走査装
置について考える。レ−ザ制御回路で実現できる最小画
素を印刷する時間の最小値ｔを２０ｎｓとすると、式
（１）よりＦθレンズの焦点距離は、４７８．５ｍｍ以
下と求められる。よって、この範囲の焦点距離をもつＦ
θレンズを用いれば高性能な光走査装置を得ることがで
きる。なかでも最も良いものは、４７８．５ｍｍのもの
である。
【００１３】第３の例として、マルチビームの例を示
す。本発明では、マルチビームであっても同様に計算で
きる。式（１）ので、プロセス速度４４インチ／秒、印
刷ドット密度２４０ドット／インチ、走査幅４５０ｍｍ
を実現する、回転多面鏡の面数１２の光走査装置につい
て考える。レ−ザ制御回路で実現できる最小画素を印刷
する時間の最小値ｔを１ビームあたり２０ｎｓとする
と、式（１）よりＦθレンズの焦点距離は、５２２．３
ｍｍ以下と求められる。よって、この範囲の焦点距離を
もつＦθレンズを用いれば高性能な光走査装置を得るこ
とができる。なかでも最も良いものは、５２２．３ｍｍ
のものである。
す。本発明では、マルチビームであっても同様に計算で
きる。式（１）ので、プロセス速度４４インチ／秒、印
刷ドット密度２４０ドット／インチ、走査幅４５０ｍｍ
を実現する、回転多面鏡の面数１２の光走査装置につい
て考える。レ−ザ制御回路で実現できる最小画素を印刷
する時間の最小値ｔを１ビームあたり２０ｎｓとする
と、式（１）よりＦθレンズの焦点距離は、５２２．３
ｍｍ以下と求められる。よって、この範囲の焦点距離を
もつＦθレンズを用いれば高性能な光走査装置を得るこ
とができる。なかでも最も良いものは、５２２．３ｍｍ
のものである。
【００１４】
【発明の効果】本発明の光走査装置によれば、高速印
刷、高ドット密度印刷、広印刷幅を安価で実現させるこ
とができる。
刷、高ドット密度印刷、広印刷幅を安価で実現させるこ
とができる。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】本発明のもうひとつの実施例を示す図である。
【図３】従来のＦθレンズの構成図である。
【図４】本発明のＦθレンズの構成図である。
１は光源、２はコリメータレンズ、３は回転多面鏡、４
はＦθレンズ、５は感光体、６はＡＯモジュレータであ
る。
はＦθレンズ、５は感光体、６はＡＯモジュレータであ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】光源からのビームを回転多面鏡に入射させ
るための入射ビーム光学系と、その光を偏向走査する回
転多面鏡と、その偏向走査された光を所定の場所へ等速
走査させるＦθレンズからなる光走査装置において、Ｆ
θレンズの焦点距離を式（１）の範囲にすることを特徴
とする光走査装置。 Ｆ≦ＮＭ／４πＶＤ2ｔ ・・・ （１） ただし、ＦはＦθレンズの焦点距離、Ｎは回転多面鏡の
面数、Ｍはビーム数、４、π、は係数、Ｖはプロセス速
度、Ｄは印刷ドット密度、ｔはレ−ザ制御回路で実現で
きる最小画素を印刷する時間の最小値である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18554895A JPH0933841A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18554895A JPH0933841A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933841A true JPH0933841A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16172741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18554895A Withdrawn JPH0933841A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0933841A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009015044A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Konica Minolta Opto Inc | 走査光学系、光走査装置及び画像形成装置 |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP18554895A patent/JPH0933841A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009015044A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Konica Minolta Opto Inc | 走査光学系、光走査装置及び画像形成装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |