JPH10161047A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
- Publication number
- JPH10161047A JPH10161047A JP31964496A JP31964496A JPH10161047A JP H10161047 A JPH10161047 A JP H10161047A JP 31964496 A JP31964496 A JP 31964496A JP 31964496 A JP31964496 A JP 31964496A JP H10161047 A JPH10161047 A JP H10161047A
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- JP
- Japan
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- light source
- optical
- holder
- laser beams
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Abstract
(57)【要約】
【課題】複数個のレーザ光を走査する電子写真装置にお
いて、簡単な構成で走査線ピッチを所定の値に調節ある
いは走査線ピッチを段階的に変化させ印刷の解像度を多
段に変換できるとともに、その際に生じる感光体上での
レーザ光のスポット径の変化を防止し良好な印字品質を
得ること。 【解決手段】光源とコリメータレンズを共通のホルダに
一体的に取り付け、外部信号により駆動されるモーター
により所定の回転角度で光軸回りに回転せしめる。
いて、簡単な構成で走査線ピッチを所定の値に調節ある
いは走査線ピッチを段階的に変化させ印刷の解像度を多
段に変換できるとともに、その際に生じる感光体上での
レーザ光のスポット径の変化を防止し良好な印字品質を
得ること。 【解決手段】光源とコリメータレンズを共通のホルダに
一体的に取り付け、外部信号により駆動されるモーター
により所定の回転角度で光軸回りに回転せしめる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個のレーザ光
を発生させる直線状に配列された半導体レーザアレイ、
あるいは複数個の半導体レーザのレーザ光がそれぞれ入
射される光ファイバの出射端を直線状に配列させた光フ
ァイバアレイのような光源から発生される複数個のレー
ザ光を走査して感光体に潜像を形成する光走査装置に関
する。
を発生させる直線状に配列された半導体レーザアレイ、
あるいは複数個の半導体レーザのレーザ光がそれぞれ入
射される光ファイバの出射端を直線状に配列させた光フ
ァイバアレイのような光源から発生される複数個のレー
ザ光を走査して感光体に潜像を形成する光走査装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】光源として例えば複数個の半導体レーザ
のレーザ光がそれぞれ入射される光ファイバの出射端を
直線状に配列させた光ファイバアレイを用い、そこから
発生される複数個のレーザ光を感光体上に走査して潜像
を形成する光走査装置は、特開平５ー９３８７８号公報
により公知である。
のレーザ光がそれぞれ入射される光ファイバの出射端を
直線状に配列させた光ファイバアレイを用い、そこから
発生される複数個のレーザ光を感光体上に走査して潜像
を形成する光走査装置は、特開平５ー９３８７８号公報
により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の光源から発す
る複数個のレーザ光を走査する電子写真装置において、
感光体上でのスポット径と副走査方向のレーザ光間隔即
ち走査線ピッチは所定の値でなければならない。従来、
上記のような光走査装置において走査線ピッチを所定の
値に調節する方法として光源を光軸回りに回転する方法
が知られている。しかし、調節時の光源とコリメータレ
ンズ間の間隔の微妙な変化により、感光体上でのレーザ
光のスポット径が変化し、良好な印字品質が得られない
と言う問題があった。また、光源を光軸回りに回転する
ことにより走査ピッチを段階的に変化させ印刷の解像度
を多段に変換する場合においても、上記のように光源と
コリメータレンズ間の間隔の微妙な変化により、感光体
上でのレーザ光のスポット径が変化し、解像度を変換し
たときに良好な印字品質が得られないという問題があっ
た。従って、光源が光軸回りに回転する時には光源とコ
リメータレンズは高い精度の相互関係で配置される必要
がある。
る複数個のレーザ光を走査する電子写真装置において、
感光体上でのスポット径と副走査方向のレーザ光間隔即
ち走査線ピッチは所定の値でなければならない。従来、
上記のような光走査装置において走査線ピッチを所定の
値に調節する方法として光源を光軸回りに回転する方法
が知られている。しかし、調節時の光源とコリメータレ
ンズ間の間隔の微妙な変化により、感光体上でのレーザ
光のスポット径が変化し、良好な印字品質が得られない
と言う問題があった。また、光源を光軸回りに回転する
ことにより走査ピッチを段階的に変化させ印刷の解像度
を多段に変換する場合においても、上記のように光源と
コリメータレンズ間の間隔の微妙な変化により、感光体
上でのレーザ光のスポット径が変化し、解像度を変換し
たときに良好な印字品質が得られないという問題があっ
た。従って、光源が光軸回りに回転する時には光源とコ
リメータレンズは高い精度の相互関係で配置される必要
がある。
【０００４】本発明の目的は、感光体上でのレーザ光の
スポット径、形状が変化することなしに、副走査方向の
レーザ光間隔即ち走査線ピッチが調節可能、または多段
に変換可能な光走査装置を提供することにある。
スポット径、形状が変化することなしに、副走査方向の
レーザ光間隔即ち走査線ピッチが調節可能、または多段
に変換可能な光走査装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するに
は、光源から出射された複数個のレーザ光をコリメータ
レンズ、走査手段を介して感光体に潜像を形成する光走
査装置において、前記光源と前記コリメータレンズが一
体となって構成され、且つ外部信号により作動する回転
機構により、光軸回りに回転することで達成される。
は、光源から出射された複数個のレーザ光をコリメータ
レンズ、走査手段を介して感光体に潜像を形成する光走
査装置において、前記光源と前記コリメータレンズが一
体となって構成され、且つ外部信号により作動する回転
機構により、光軸回りに回転することで達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【０００７】図１は、直線状に配列された半導体レーザ
アレイを光源として用いた光走査装置に本発明を適用し
た例を示す概略構成図であり、光源ユニット４０部分が
断面図で示されている。光源ユニット４０は、複数個の
レーザ光源１、光源の保持具２、コリメータレンズ３、
レンズホルダ４、モーター６を含む回転駆動機構５、ホ
ルダ７、ネジ８、光学基盤９等から構成されている。
アレイを光源として用いた光走査装置に本発明を適用し
た例を示す概略構成図であり、光源ユニット４０部分が
断面図で示されている。光源ユニット４０は、複数個の
レーザ光源１、光源の保持具２、コリメータレンズ３、
レンズホルダ４、モーター６を含む回転駆動機構５、ホ
ルダ７、ネジ８、光学基盤９等から構成されている。
【０００８】光源１は光源の保持具２に接着等により強
固に固定され、また、コリメータレンズ３はレンズホル
ダ４に、レンズホルダ４はホルダ７に接着等により強固
に固定されており、さらに、光源の保持具２とホルダ７
はネジ８あるいは接着により固定されている。従って光
源１とレンズ３とは一体となっており、そして、これら
は回転駆動機構５に取り付けられ光源ユニット４０を構
成している。光源ユニット４０は、外部信号によって駆
動されるモーター６、ギヤ４５によりホルダ７が回転せ
しめられることにより所定の角度光軸回りに回転する。
この回転時において、光源１とコリメータレンズ３とは
一体であるのでその間隔は一定である。光源ユニット４
０から出射した４本のレーザ光１２は、ポリゴンミラー
１４で偏向され、ｆθレンズ１５を透過後、感光ドラム
１６上に光スポット１９として走査される。
固に固定され、また、コリメータレンズ３はレンズホル
ダ４に、レンズホルダ４はホルダ７に接着等により強固
に固定されており、さらに、光源の保持具２とホルダ７
はネジ８あるいは接着により固定されている。従って光
源１とレンズ３とは一体となっており、そして、これら
は回転駆動機構５に取り付けられ光源ユニット４０を構
成している。光源ユニット４０は、外部信号によって駆
動されるモーター６、ギヤ４５によりホルダ７が回転せ
しめられることにより所定の角度光軸回りに回転する。
この回転時において、光源１とコリメータレンズ３とは
一体であるのでその間隔は一定である。光源ユニット４
０から出射した４本のレーザ光１２は、ポリゴンミラー
１４で偏向され、ｆθレンズ１５を透過後、感光ドラム
１６上に光スポット１９として走査される。
【０００９】図２、図３は光源ユニット４０の回転方法
の例を示す図で、モーター６の回転をモーター６の回転
軸とホルダ７の外周に設けられたギヤ４５を介して駆動
させる方法である。図３ではホルダ７に取り付けられた
アーム４６のギヤ４５を介してホルダ７を光軸回りに回
転させる方法を示している。
の例を示す図で、モーター６の回転をモーター６の回転
軸とホルダ７の外周に設けられたギヤ４５を介して駆動
させる方法である。図３ではホルダ７に取り付けられた
アーム４６のギヤ４５を介してホルダ７を光軸回りに回
転させる方法を示している。
【００１０】レーザ光源１は図１に示す半導体レーザア
レイに代わって図４に示す光ファイバアレイを用いるこ
とができる。図４では、１０は半導体レーザユニットで
あって、４本のレーザ光を出射させることが可能な例を
示している。４本のレーザ光は、それぞれ光ファイバ１
８を介して光ファイバの先端を精度よく直線状に配列さ
せたアレイ１１から出射させる。光ファイバアレイ１１
から出射した４本のレーザ光１２はコリメータレンズ１
３によりそれぞれ平行光にされて、図１の場合と同様に
ポリゴンミラー１４で偏向され、ｆθレンズ１５を透過
後、感光ドラム１６上に走査される。この場合には、少
なくとも光ファイバアレイ１１とコリメータレンズ１３
とは、図１のホルダ７のようなホルダに一体的に取り付
けられることが重要である。
レイに代わって図４に示す光ファイバアレイを用いるこ
とができる。図４では、１０は半導体レーザユニットで
あって、４本のレーザ光を出射させることが可能な例を
示している。４本のレーザ光は、それぞれ光ファイバ１
８を介して光ファイバの先端を精度よく直線状に配列さ
せたアレイ１１から出射させる。光ファイバアレイ１１
から出射した４本のレーザ光１２はコリメータレンズ１
３によりそれぞれ平行光にされて、図１の場合と同様に
ポリゴンミラー１４で偏向され、ｆθレンズ１５を透過
後、感光ドラム１６上に走査される。この場合には、少
なくとも光ファイバアレイ１１とコリメータレンズ１３
とは、図１のホルダ７のようなホルダに一体的に取り付
けられることが重要である。
【００１１】図５は、図４の半導体レーザユニット１０
の詳細を示す断面図である。ユニット１０は、半導体レ
ーザ３１とレーザ光を集光するレンズ２４、２６とレン
ズ２４、２６を保持するホルダ２７を有するモジュール
ホルダ３２と、モジュールホルダ３２に固定された平面
ガラス３３の外側面に光硬化樹脂３４を介して光ファイ
バ１８を固定したものである。
の詳細を示す断面図である。ユニット１０は、半導体レ
ーザ３１とレーザ光を集光するレンズ２４、２６とレン
ズ２４、２６を保持するホルダ２７を有するモジュール
ホルダ３２と、モジュールホルダ３２に固定された平面
ガラス３３の外側面に光硬化樹脂３４を介して光ファイ
バ１８を固定したものである。
【００１２】図６はアレイ１１の構成を示したものであ
る。光ファイバ１８はＳｉＯ２を主成分としたクラッド
３５、コア３６およびそれらを保護するナイロン樹脂等
の外皮からなる。外皮を除いたクラッド３５の先端の直
径は１２５μｍ程度の精度の良い円形状をしている。一
方、光が導波するコア３６の直径は、単一モードファイ
バの場合５μｍ程度であり、クラッド３５の中心に精度
良く配列されている。従って、外皮を除いた複数個の光
ファイバをシリコン製Ｖ溝３７にはめ込み、上からガラ
ス板３８で押さえ、接着剤３９で光ファイバを固定し、
端面を研磨するとレーザ光が出射するコア３６は一直線
状に並び、等ピッチで直線状に配列したコア列すなわち
アレイが得られる。なお、シリコン製Ｖ溝３７は異方性
エッチングにより作成でき、同じ深さの溝が等間隔に精
度よく配列される。図８に示すようにシリコンはダイア
モンド結晶構造を有し、シリコン４３の（１１１）４２
のエッチング速度は（１００）４１に比べて約１／１０
０である。この特徴を利用してＳｉウェハの（１００）
４１にＳｉＯ２４４のパターン形成をした後にＫＯＨ水
溶液やヒドラジン水溶液用のエッチング溶液によりエッ
チングを行うと（１１１）４２を斜面とした高精度なＶ
溝を形成することができる次に直線状に配列された光源
の光軸回りの回転について光ファイバアレイ１１を用い
た場合を例にとり説明する。上記光ファイバアレイ１１
の場合、コア直径が５μｍであるのに対してコア配列ピ
ッチは１５０μｍとなっており、感光体上の光スポット
１９の径に対して光スポット１９の間隔Ｐ０は３０倍に
なる。この問題を解消するために、図７に示すように、
多レーザ光配列方向θを０度から傾け、光スポット直径
と走査線ピッチＰ０ｓｉｎθが概略等しくなるように光
軸回りに回転させる。そうすると感光体１６上でのレー
ザ光の走査間隔を調節することができる。
る。光ファイバ１８はＳｉＯ２を主成分としたクラッド
３５、コア３６およびそれらを保護するナイロン樹脂等
の外皮からなる。外皮を除いたクラッド３５の先端の直
径は１２５μｍ程度の精度の良い円形状をしている。一
方、光が導波するコア３６の直径は、単一モードファイ
バの場合５μｍ程度であり、クラッド３５の中心に精度
良く配列されている。従って、外皮を除いた複数個の光
ファイバをシリコン製Ｖ溝３７にはめ込み、上からガラ
ス板３８で押さえ、接着剤３９で光ファイバを固定し、
端面を研磨するとレーザ光が出射するコア３６は一直線
状に並び、等ピッチで直線状に配列したコア列すなわち
アレイが得られる。なお、シリコン製Ｖ溝３７は異方性
エッチングにより作成でき、同じ深さの溝が等間隔に精
度よく配列される。図８に示すようにシリコンはダイア
モンド結晶構造を有し、シリコン４３の（１１１）４２
のエッチング速度は（１００）４１に比べて約１／１０
０である。この特徴を利用してＳｉウェハの（１００）
４１にＳｉＯ２４４のパターン形成をした後にＫＯＨ水
溶液やヒドラジン水溶液用のエッチング溶液によりエッ
チングを行うと（１１１）４２を斜面とした高精度なＶ
溝を形成することができる次に直線状に配列された光源
の光軸回りの回転について光ファイバアレイ１１を用い
た場合を例にとり説明する。上記光ファイバアレイ１１
の場合、コア直径が５μｍであるのに対してコア配列ピ
ッチは１５０μｍとなっており、感光体上の光スポット
１９の径に対して光スポット１９の間隔Ｐ０は３０倍に
なる。この問題を解消するために、図７に示すように、
多レーザ光配列方向θを０度から傾け、光スポット直径
と走査線ピッチＰ０ｓｉｎθが概略等しくなるように光
軸回りに回転させる。そうすると感光体１６上でのレー
ザ光の走査間隔を調節することができる。
【００１３】多レーザ光配列方向を変えることにより、
感光体上でのスポット１９の径は変わらないが、走査線
２０のピッチが変わるので、擬似的な解像度変換が可能
である。例えば、感光体で６００ｄｐｉの解像度を得る
にはドラム上でのスポット径は４３．３μm必要であ
る。コアから５μm径のレーザ光が出射する場合、光源
から感光体までの光学系の結像倍率は約８．４６倍とな
るので、スポットの間隔は１．２７ｍｍとなる。走査線
ピッチ間隔をスポット径と同じにするにはθ１＝ｓｉｎ
−１（４２．３/１２７０）＝１．９１度傾ける。更に
４８０ｄｐｉではピッチ間隔は４２．３×６００／４８
０＝５２．９μmであるのでθ２＝ｓｉｎ−１（５２．
９/１２７０）＝２．３９度となる。なお、この例によ
る６００ｄｐｉから４８０ｄｐｉに解像度変換を行った
場合でも、感光ドラム上での光スポットの大きさは変わ
らないことになるが、この程度の差は問題がない。も
し、４８０ｄｐｉの場合、６００ｄｐｉの時に比べて、
大きい光スポット径が必要な場合でも、レーザパワーを
増大させると、感光ドラム上で形成される１ドットの大
きさは大きくなり、良好な印字結果が得られる。
感光体上でのスポット１９の径は変わらないが、走査線
２０のピッチが変わるので、擬似的な解像度変換が可能
である。例えば、感光体で６００ｄｐｉの解像度を得る
にはドラム上でのスポット径は４３．３μm必要であ
る。コアから５μm径のレーザ光が出射する場合、光源
から感光体までの光学系の結像倍率は約８．４６倍とな
るので、スポットの間隔は１．２７ｍｍとなる。走査線
ピッチ間隔をスポット径と同じにするにはθ１＝ｓｉｎ
−１（４２．３/１２７０）＝１．９１度傾ける。更に
４８０ｄｐｉではピッチ間隔は４２．３×６００／４８
０＝５２．９μmであるのでθ２＝ｓｉｎ−１（５２．
９/１２７０）＝２．３９度となる。なお、この例によ
る６００ｄｐｉから４８０ｄｐｉに解像度変換を行った
場合でも、感光ドラム上での光スポットの大きさは変わ
らないことになるが、この程度の差は問題がない。も
し、４８０ｄｐｉの場合、６００ｄｐｉの時に比べて、
大きい光スポット径が必要な場合でも、レーザパワーを
増大させると、感光ドラム上で形成される１ドットの大
きさは大きくなり、良好な印字結果が得られる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、光源とコリメータレン
ズが共通のホルダに一体的に取り付けられ、前記ホルダ
は光軸回りに回転可能に軸支されるとともに、外部信号
により駆動されるモーターにより所定の回転角度で光軸
回りに回転せしめられるので、簡単な構成で走査線ピッ
チを所定の値に調節あるいは走査ピッチを段階的に変化
させ印刷の解像度を多段に変換することができ、その場
合光源とコリメータレンズ間の間隔が変化しないので、
良好な印字品質を維持することができる。
ズが共通のホルダに一体的に取り付けられ、前記ホルダ
は光軸回りに回転可能に軸支されるとともに、外部信号
により駆動されるモーターにより所定の回転角度で光軸
回りに回転せしめられるので、簡単な構成で走査線ピッ
チを所定の値に調節あるいは走査ピッチを段階的に変化
させ印刷の解像度を多段に変換することができ、その場
合光源とコリメータレンズ間の間隔が変化しないので、
良好な印字品質を維持することができる。
【図１】本発明の１実施例を示す１部を縦断した概略構
成図。
成図。
【図２】回転駆動機構の１例を示す斜視図。
【図３】回転駆動機構の他の例を示す斜視図。
【図４】本発明の他の実施例を示す概略構成図。
【図５】図４の半導体レーザユニットの縦断側面図。
【図６】図４の光ファイバアレイの正面図。
【図７】複数個のレーザ光による走査方式を示す説明
図。
図。
【図８】図４の光ファイバアレイを構成するシリコン製
Ｖ溝の製作方法を示す説明図。
Ｖ溝の製作方法を示す説明図。
１…光源、３…コリメータレンズ、５…回転駆動機構、
６…モーター、７…ホルダ、１０…半導体レーザユニッ
ト、１１…光ファイバアレイ、１２…レーザ光、１３…
コリメータレンズ、１４…ポリゴンミラー、１５…ｆθ
レンズ、１６…感光体、４０…光源ユニット、
６…モーター、７…ホルダ、１０…半導体レーザユニッ
ト、１１…光ファイバアレイ、１２…レーザ光、１３…
コリメータレンズ、１４…ポリゴンミラー、１５…ｆθ
レンズ、１６…感光体、４０…光源ユニット、
Claims (3)
- 【請求項１】複数個のレーザ光を発生する光源から出射
される複数個のレーザ光をコリメータレンズ、走査手段
を介して感光体上に走査し潜像を形成する光走査装置に
おいて、前記光源と前記コリメータレンズは共通のホル
ダに一体的に取り付けられ、前記ホルダは光軸回りに回
転可能に軸支されるとともに、外部信号により駆動され
るモーターにより所定の回転角度で光軸回りに回転せし
められることを特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】前記光源は直線状に配列された半導体レー
ザアレイであることを特徴とする請求項１記載の光走査
装置。 - 【請求項３】前記光源は複数個の半導体レーザのレーザ
光がそれぞれ入射される光ファイバの出射端を直線状に
配列させた光ファイバアレイであることを特徴とする請
求項１記載の光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31964496A JPH10161047A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31964496A JPH10161047A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10161047A true JPH10161047A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18112607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31964496A Withdrawn JPH10161047A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10161047A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008074096A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-04-03 | Ricoh Printing Systems Ltd | 光走査装置 |
| US8320028B2 (en) | 2006-08-22 | 2012-11-27 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning apparatus |
| CN116313945A (zh) * | 2023-05-24 | 2023-06-23 | 北京锐洁机器人科技有限公司 | 一种多尺寸兼容晶圆扫描装置及晶圆扫描方法 |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP31964496A patent/JPH10161047A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008074096A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-04-03 | Ricoh Printing Systems Ltd | 光走査装置 |
| US8320028B2 (en) | 2006-08-22 | 2012-11-27 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning apparatus |
| CN116313945A (zh) * | 2023-05-24 | 2023-06-23 | 北京锐洁机器人科技有限公司 | 一种多尺寸兼容晶圆扫描装置及晶圆扫描方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |