JPH1114921A

JPH1114921A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH1114921A
Application number: JP9171489A
Authority: JP
Inventors: Masazumi Ouchi; 正純大内
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】解像度切り替え可能で高解像度の印刷品質を
得るには、レンズの高性能化に加え、光学素子の高い配
置精度が必要であるため、光学素子の配置を変えず解像
度の切り替えを行う。【解決手段】光源として２つの発光部を有し、このう
ち少なくとも一方の発光部を複数のレーザ発振部を持つ
半導体レーザアレイとし、レーザ光をコリメートするコ
リメータレンズ、レーザ光の光路を透過あるいは反射す
る光学素子を有する光走査装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源から出射した
レーザ光を走査し、感光体上に潜像を形成する光走査装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の解像度切り替え可能な光走
査装置を示す図である。解像度の切り替えは光学系途中
において、レンズ９−１，９−２からなる組合せレンズ
９を移動させることにより、感光体６上にアレイ状に走
査される光スポットの副走査方向のピッチとビーム径を
変化させることにより解像度切り替えを行っている。別
の解像度切り替え方式として、図６に示すように光学系
途中に配置したダブプリズム１１の回転により、感光体
６上にアレイ状に走査される光スポットの副走査方向の
ピッチを変える方式や、図１０に示すようにシリンダレ
ンズ２５を移動させることにより、感光体６上に走査さ
れる光スポットの副走査方向のピッチとビーム径を変え
る方式がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の光源から発し
た複数のビームを同時に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ビーム間隔
即ち走査線ピッチは所定の値でなければならない。

【０００４】高解像度の印刷品質を得るには、レンズの
高性能化に加え、光学素子の高い配置精度が必要である
ため、光学系の組立てや調整に負担がかかる。さらに、
従来方式の解像度切り替え可能な光学系においては、可
動光学系の機械精度が必要になる。機械精度が十分でな
い場合、振動によって感光ドラム上に走査されるビーム
が揺ぎ、また移動による位置の再現性が十分でないため
結像スポット径が所定の値にならず、その結果、鮮明な
画像が形成されなくなる。本発明の目的は、解像度切り
替えにおいて可動光学系を使用せずに、高精度に解像度
切り替えが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】上記の目的は、光源から
のレーザ光をポリゴンミラーで偏向し、ｆθレンズを経
て感光体上に結像するレーザ光を走査させる電子写真装
置において、２つの発光部を使用し、このうち少なくと
も一方の発光部は複数のレーザ光を発生するアレイ状の
発光部を持ち、そのアレイ状発光部の配列方向がレーザ
光走査面に対し傾斜し、また、レーザ光をコリメートす
るコリメータレンズ、一方のレーザ光の光路を透過或い
は反射する光学素子を有し、発光させる発光部の選択に
より、解像度切り替えを行うことにより達成される。

【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。

【０００７】図１は、本発明の電子写真装置に適用され
る解像度切り替え可能な光走査装置の実施例１を示す図
である。光源には複数のレーザ光を発生する２つの半導
体レーザアレイ１、７を使用している。これらの半導体
レーザアレイ１、７はレーザ発振部が走査面に対して傾
斜している。２つの半導体レーザアレイ１、７は、印刷
解像時の解像度に対応して一方のものを使用する。半導
体レーザアレイ１、７から発したレーザ光は、コリメー
タレンズ２、８で平行光にされた後、ビームスプリッタ
３を反射あるいは透過し、ポリゴンミラー４で反射さ
れ、ｆθレンズ５を透過し、感光体６上に走査される。

【０００８】図２は傾斜した半導体レーザアレイ１、７
を正面から見た図である。半導体レーザアレイ１、７に
おいて直線状に配列されているレーザ発振部は、感光体
上でのスポット径と副走査方向のビーム間隔即ち走査線
ピッチ間隔Ｐ１、Ｐ２を所定の値にするために、レーザ
光がポリゴンミラーにより走査される面である走査面に
対して傾斜しており、２つの半導体レーザアレイの傾斜
角θ１、θ２がそれぞれ異なる。レンズ光学系が同一の
場合、半導体レーザアレイ１、７の傾斜角の正弦は感光
体上の光スポットの副走査方向ピッチに比例し、即ち、
Ｐ１：Ｐ２＝ｓｉｎθ１：ｓｉｎθ２と表され、通常傾
斜角θは小さいので概略Ｐ１：Ｐ２＝θ１：θ２と書き
直される。従って、低解像度時に使用する半導体レーザ
アレイ側では傾斜角θ１を大きくし、高解像度時に使
用する半導体レーザアレイ側では傾斜角θ２を小さくす
る。例えば４８０ｄｐｉと６００ｄｐｉの解像度切り替
えではθ１：θ２＝５：４にすればよい。

【０００９】なお、この例による解像度切り替えを行っ
た場合では、感光体６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場合が
多い。もし低解像度時に、より大きい光スポット径が必
要な場合にはレーザパワーを増大させると感光体６上で
形成される１ドットの径は大きくなり、良好な印字結果
が得られる。

【００１０】図３は、本発明の電子写真装置に適用され
る解像度切り替え可能な光走査装置の実施例２を示す図
である。２つの半導体レーザアレイ１、７の傾斜角度は
ともに等しいが、使用している２つのコリメータレンズ
２、８の焦点距離ｆ１、ｆ２がそれぞれ異なる。コリメ
ータレンズ２、８以外のレンズ光学系が同一の場合、感
光体６上での光スポットの副走査方向ピッチＰはコリメ
ータレンズの焦点距離に反比例するので、低解像度時に
使用する半導体レーザアレイ側では焦点距離が短いもの
を使用し、高解像度時に使用する半導体レーザアレイ側
では焦点距離が長いものを使用する。例えば４８０ｄｐ
ｉと６００ｄｐｉの解像度切り替えにするにはｆ１：ｆ
２＝４：５にすればよい。また、図示しているように、
ビームスプリッタ３に偏光ビームスプリッタを用いる場
合、コリメータレンズ通過後のレーザ光が、光走査面に
平行な偏光あるいは走査面に垂直な偏光になるように半
波長板１０を配置する。図４にこの例により感光体上で
走査される光スポットの様子を示す。

【００１１】上記２つの実施例における、解像度切り替
え方式では、２つの光源のそれぞれのレーザ発振部の数
が同じ場合、感光体６上において、一度に走査する複数
の光スポットの副走査方向ピッチの合計が変化するた
め、ポリゴンミラー４あるいは感光体６の回転速度も同
時に切り換える必要がある。

【００１２】また、２つの発光部のレーザ発振部の数そ
れぞれをｍとｎ（ｍ、ｎは整数）にした場合、それぞれ
のレーザ発振部の傾斜角の比を概略ｎ：ｍにするか、ま
たはそれぞれの光源に使用するコリメータレンズの焦点
距離の比を概略ｍ：ｎにすれば、感光体上において、一
度に走査する複数の光スポットの副走査方向の走査幅の
合計が同一になるため、ポリゴンミラーあるいは感光ド
ラムの回転速度を変える必要がなく、使用するレーザ発
振部を電気的に切り替えるので、解像度切り替え時に所
定の走査ピッチが瞬時に得られる。従って、同一紙面中
に異なる印刷解像度を持つ印刷も可能である。

【００１３】図９は本発明に使用する光走査装置のアレ
イ状光源として使用する半導体レーザアレイの構造を示
す図である。複数のレーザ発振部２１は一つの函体中の
共通電極２３にマウントされ、各々の発振部は独立にレ
ーザ変調が可能である。

【００１４】半導体レーザアレイ１、７の代わりに、図
７に示す光ファイバアレイ１２を本発明の光走査装置の
発光部として使用することも可能である。光ファイバア
レイ１２は、レーザを発光する半導体レーザ２４とレー
ザ光を光ファイバ１４へ結合させるカップリングレンズ
１３とからなる半導体レーザモジュール部と、複数の半
導体レーザモジュール部の光ファイバの先端を配列した
光ファイバアレイ部１５とからなる。光ファイバアレイ
部１５の先端を図８に示す。光ファイバアレイ部１５の
光ファイバはシリコンＶ溝１８上に精度良く配設され接
着剤２０で固定されているので、レーザ光の伝播するコ
ア１７の配列精度は良く、光ファイバアレイ部１５から
出射される複数のレーザ光は等間隔に出射する。

【００１５】

【発明の効果】解像度切り替えにおいて可動光学系を使
用せずに、高精度に解像度切替が可能な光走査装置が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す模式図である。

【図２】実施例１によるレーザの傾きと感光体上で走
査される光スポットの様子を示す模式図である。

【図３】発明の実施例２を示す模式図である。

【図４】実施例２による感光体上で走査される光スポ
ットの様子を示す模式図である。

【図５】従来の解像度切り替え可能な光走査装置を示
す模式図である。

【図６】従来の解像度切り替え可能な光走査装置を示
す模式図である。

【図７】本発明の他の実施例である光源に使用する光
ファイバアレイを示す模式図である。

【図８】光源に使用する光ファイバアレイ部をレーザ
出射側から見た模式図である。

【図９】光源に使用する半導体レーザアレイを示す模
式図である。

【図１０】従来の解像度切り替え可能な光走査装置を
示す模式図である。

【符号の説明】

１・・・半導体レーザアレイ、２・・・コリメータレンズ、３
・・・ビームスプリッタ、４・・・ポリゴンミラー、５・・・ｆ
θレンズ、６・・・感光体、７・・・半導体レーザアレイ、８
・・・コリメータレンズ、９・・・組み合わせレンズ、１０・・
・半波長板、１１・・・ダブプリズム、１２・・・光ファイバ
アレイ部、１３・・・カップリングレンズ、１４・・・光ファ
イバ、１５・・・光ファイバアレイ部、１６・・・クラッド、
１７・・・コア、１８・・・Ｖ溝、１９・・・支持板、２０・・・接
着剤、２１・・・レーザ発振部、２２・・・電極、２３・・・共
通電極、２４・・・半導体レーザ、２５・・・シリンダレン
ズ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からのレーザ光をポリゴンミラーで
偏向し、ｆθレンズを経て感光体上に結像するレーザ光
を走査させる電子写真装置において、２つの発光部を使
用し、このうち少なくとも一方の発光部は複数のレーザ
発振部を持つ半導体レーザアレイであり、レーザ発振部
の配列方向がレーザ光走査面に対し傾斜し、またレーザ
光をコリメートするコリメータレンズ、レーザ光の光路
を透過或いは反射する光学素子を有し、発光させる光源
の選択によって解像度の切り替えを行うことを特徴とす
る光走査装置。
【請求項２】２つの発光部のそれぞれのレーザ発振部
の配列方向がレーザ光走査面に対して異なる傾斜角を有
す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】２つの発光部のそれぞれに使用するコリ
メータレンズが異なる焦点距離を有することを特徴とす
る請求項１，２記載の光走査装置。
【請求項４】光源からのレーザ光をポリゴンミラーで
偏向し、ｆθレンズを経て感光体上に結像するレーザ光
を走査させる電子写真装置において、２つの発光部を使
用し、このうち少なくとも一方の発光部は複数の半導体
レーザ等の光源から発するレーザ光をそれぞれ複数の光
ファイバを介して発光させる光ファイバアレイであり、
光ファイバアレイにおける複数の光点像の配列方向がレ
ーザ光走査面に対し傾斜し、またレーザ光をコリメート
するコリメータレンズ、レーザ光の光路を透過或いは反
射する光学素子を有し、光を発生させる光ファイバアレ
イの選択によって解像度の切り替えを行うことを特徴と
する光走査装置。
【請求項５】２つの発光部のそれぞれの光点像の配列
方向がレーザ光走査面に対して異なる傾斜角を有するこ
とを特徴とする請求項４記載の光走査装置。
【請求項６】２つの発光部のそれぞれに使用するコリ
メータレンズが異なる焦点距離を有することを特徴とす
る請求項４，５記載の光走査装置。