JP3480780B2 - Optical scanning device - Google Patents
Optical scanning deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、感光体に静電潜像
を書き込む光走査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device for writing an electrostatic latent image on a photoconductor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、レーザープリンタ等において感
光体に静電潜像を書き込む場合には、図５に示すように
光走査装置が用いられている。この光走査装置の偏向走
査部１は、ポリゴンミラー２とこれを駆動するポリゴン
モータ（図示せず）とよりなる。光源（レーザーダイオ
ード）３とポリゴンミラー２との間の光路中には、ビー
ム４を平行化するコリメータレンズ５、ビーム整形用の
アパーチャ１０１、ビームを副走査方向に収束するシリ
ンダレンズ６、平凸レンズ７等が順次配列されている。
また、ポリゴンミラー２と感光体（図示せず）との間の
光路中には補正レンズであるｆθ補正レンズ８が設けら
れている。2. Description of the Related Art Generally, when writing an electrostatic latent image on a photoconductor in a laser printer or the like, an optical scanning device is used as shown in FIG. The deflection scanning unit 1 of this optical scanning device comprises a polygon mirror 2 and a polygon motor (not shown) for driving the polygon mirror 2. In the optical path between the light source (laser diode) 3 and the polygon mirror 2, a collimator lens 5 for collimating the beam 4, an aperture 101 for beam shaping, a cylinder lens 6 for converging the beam in the sub-scanning direction, and a plano-convex lens. 7 etc. are arranged in order.
Further, an fθ correction lens 8 as a correction lens is provided in the optical path between the polygon mirror 2 and the photoconductor (not shown).
【０００３】このような光走査装置において、光源３か
らある拡がりをもって出射されたビーム４は、コリメー
タレンズ５により平行化され、アパーチャ１０１により
整形され、シリンダレンズ６と平凸レンズ７とにより収
束されて回転するポリゴンミラー２により反射される。
ポリゴンミラー２からの走査光は、ｆθ補正レンズ８に
よりｆθ特性が補正されて感光体の表面に結像される。In such an optical scanning device, a beam 4 emitted from the light source 3 with a certain spread is collimated by a collimator lens 5, shaped by an aperture 101, and converged by a cylinder lens 6 and a plano-convex lens 7. It is reflected by the rotating polygon mirror 2.
The scanning light from the polygon mirror 2 has its fθ characteristic corrected by the fθ correction lens 8 and is imaged on the surface of the photoconductor.
【０００４】ところで、感光体に照射されるビームのス
ポット径が小さいほど解像度が高くなるが、感光体上で
のビームのスポット径は、ｆθ補正レンズ８に入射され
るビームのスポット径の大きさに反比例することが知ら
れている。すなわち、感光体上でのビームのスポット径
をＷ0 、ｆθ補正レンズ８に入射されるビームのスポッ
ト径をＤ、ビームの波長をλ、ｆθ補正レンズ８の焦点
距離をｆ、とすると、
Ｗ0 ＝２λｆ／π・Ｄ
の関係が成立する。By the way, the smaller the spot diameter of the beam applied to the photosensitive member, the higher the resolution. However, the spot diameter of the beam on the photosensitive member is the size of the spot diameter of the beam incident on the fθ correction lens 8. It is known to be inversely proportional to. That is, if the spot diameter of the beam on the photoconductor is W 0 , the spot diameter of the beam incident on the fθ correction lens 8 is D, the wavelength of the beam is λ, and the focal length of the fθ correction lens 8 is f, then W The relationship of 0 = 2λf / π · D is established.
【０００５】そこで、解像度の高い画像形成装置の機種
の場合には、図６に実線で示すように、コリメータレン
ズ５の出射側に開口部１０２の大きなアパーチャ１０１
ａを配置してｆθ補正レンズ８に入射するビームのスポ
ット径を大きくし、解像度の低い画像形成装置の機種の
場合には、図６に点線で示すように、コリメータレンズ
５の出射側に開口部１０２の小さなアパーチャ１０１ｂ
を配置してｆθ補正レンズ８に入射するビームのスポッ
ト径を小さくすることが行われている。Therefore, in the case of a model of an image forming apparatus having a high resolution, a large aperture 101 having an opening 102 on the exit side of the collimator lens 5 as shown by a solid line in FIG.
In the case of a model of an image forming apparatus having a low resolution by disposing a and increasing the spot diameter of the beam incident on the fθ correction lens 8, as shown by the dotted line in FIG. 6, an opening is made on the exit side of the collimator lens 5. Small aperture 101b of section 102
Is arranged to reduce the spot diameter of the beam incident on the fθ correction lens 8.
【０００６】また、特公昭６３−６１８２４号公報に記
載されているように、ビームの大きさや形状を変えるた
めに、偏向素子（図５におけるポリゴンミラー２に相
当）の入射側に、光路長と直交する方向にアパーチャを
スライド自在に設け、或いは、光路長と直交する軸心を
もってアパーチャを回動自在に設けた光走査装置があ
る。Further, as described in Japanese Patent Publication No. 63-61824, in order to change the size and shape of the beam, an optical path length and an optical path length are provided on the incident side of a deflecting element (corresponding to the polygon mirror 2 in FIG. 5). There is an optical scanning device in which an aperture is slidably provided in a direction orthogonal to each other, or an aperture is rotatably provided with an axis center orthogonal to an optical path length.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図５に示す光走査装置
は、コリメータレンズ５により平行化したビームをアパ
ーチャ１０１により絞るため、解像度の異なる機種間に
おけるアパーチャ１０１の互換性がない。すなわち、ア
パーチャ１０１の種類が多くなり、メーカーサイドでの
生産管理が複雑になり、ひいてはコストが高くなる。In the optical scanning device shown in FIG. 5, since the beam collimated by the collimator lens 5 is narrowed by the aperture 101, there is no interchangeability of the aperture 101 between models having different resolutions. That is, the number of types of apertures 101 increases, the production management on the maker side becomes complicated, and the cost increases accordingly.
【０００８】特公昭６３−６１８２４号公報に記載され
た光走査装置において、光路長と直交する方向にアパー
チャをスライド自在に設けたものは、開口幅が変化する
傾斜した四辺形の孔を有するアパーチャを光路長と直交
する方向にスライドさせるため、円形又は楕円形のビー
ムを得ることができない。また、光路長と直交する軸心
をもってアパーチャを回動自在に設けたものは、アパー
チャを回動させる楕円の長径と短径との比率が変わって
しまうため、ビームの形状を変えずに大きさのみを変え
ると言う調整ができない。In the optical scanning device described in Japanese Patent Publication No. 63-61824, the aperture is slidably provided in the direction orthogonal to the optical path length, and the aperture has an inclined quadrangular hole whose opening width changes. Since it is slid in a direction orthogonal to the optical path length, a circular or elliptical beam cannot be obtained. Further, in the case where the aperture is rotatably provided with the axis center orthogonal to the optical path length, the ratio of the major axis and the minor axis of the ellipse that rotates the aperture changes, so the size of the beam does not change. I can't make adjustments to change only.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光源から出射されたビームをコリメータレンズにより平
行化し、偏向走査部により偏向走査し、補正レンズによ
り感光体の表面に結像するようにした光走査装置におい
て、前記光源と前記コリメータレンズとの間に、支持部
により光路長方向に移動自在及び任意位置固定自在に支
持されたアパーチャを備え、支持部は光路長方向に所定
の間隔を開けて複数配設されている。したがって、光源
からコリメータレンズに向けて光束が拡がる部分にアパ
ーチャが配置されているため、一つのアパーチャの光路
長方向における位置を変えることで、ビームのスポット
径が所望の値に調整される。また、アパーチャを支持す
る支持部を選択することにより、画像形成装置の機種毎
に定められた解像度に対応するビームのスポット径を容
易に設定することが可能となる。 The invention according to claim 1 is
In an optical scanning device in which a beam emitted from a light source is collimated by a collimator lens, deflected and scanned by a deflection scanning unit, and an image is formed on a surface of a photosensitive member by a correction lens, the beam is provided between the light source and the collimator lens. , An aperture supported by the support portion so as to be movable in the optical path length direction and fixed at an arbitrary position , and the support portion has a predetermined length in the optical path length direction.
Open the intervals that have been more disposed. Therefore, since the aperture is arranged in the portion where the light flux spreads from the light source toward the collimator lens, the spot diameter of the beam can be adjusted to a desired value by changing the position of one aperture in the optical path length direction. Also supports the aperture
By selecting the support unit that
The beam spot diameter corresponding to the resolution specified in
It can be easily set.
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、アパーチャの開口部は円形である。したが
って、光源からの出射光をアパーチャにより円形形状に
整形した状態でスポット径のみを変えることができる。[0012] According to a second aspect of the invention of claim 1 Symbol placement, opening of the aperture is circular. Therefore, it is possible to change only the spot diameter while the light emitted from the light source is shaped into a circular shape by the aperture.
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、アパーチャの開口部は非円形である。した
がって、光源からの出射光をアパーチャにより非円形形
状に整形した状態でスポット径のみを変えることができ
る。[0013] According to a third aspect of the invention of claim 1 Symbol placement, opening of the aperture is non-circular. Therefore, it is possible to change only the spot diameter in a state where the light emitted from the light source is shaped into a non-circular shape by the aperture.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１ない
し図３に基づいて説明する。本実施の形態及びこれに続
く参考例において、図５において説明した部分と同一部
分は同一符号を用い説明も省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment and the following reference example , the same parts as those described in FIG.
【００１５】光源３とコリメータレンズ５との間にはア
パーチャ９が配置されている。光源３とアパーチャ９と
コリメータレンズ５とは、図２に示すように入射ブロッ
ク１０としてユニット化されている。すなわち、入射ブ
ロック１０は、アパーチャ９と、コリメータレンズ５が
内蔵されたレンズ円筒１１とを載置するブロック部材１
２の一端に、光源３を支持する板状のヒートシンク１３
を結合することにより形成されている。An aperture 9 is arranged between the light source 3 and the collimator lens 5. The light source 3, the aperture 9 and the collimator lens 5 are unitized as an entrance block 10 as shown in FIG. That is, the entrance block 10 is a block member 1 on which the aperture 9 and the lens cylinder 11 having the collimator lens 5 built therein are placed.
2 has a plate-like heat sink 13 supporting the light source 3 at one end thereof.
It is formed by connecting.
【００１６】ブロック部材１２には、レンズ円筒１１を
光路長方向にスライド自在及び任意位置自在に支持する
支持部であるＶ字形のＶ字凹部１４が形成され、このＶ
字凹部１４の一部にはアパーチャ９を選択的に支持する
支持部である複数の溝１５が光路長方向に所定の間隔を
開けて配列されて形成されている。アパーチャ９とレン
ズ円筒１１とは接着により、或いは、上方からバネ（図
示せず）で押圧することにより所望の位置で固定される
ように構成されている。アパーチャ９の配列位置及び支
持構造以外の構成は図５において説明した構成と同様で
ある。The block member 12 is provided with a V-shaped V-shaped concave portion 14 which is a support portion for supporting the lens cylinder 11 slidably and arbitrarily in the optical path length direction.
A plurality of grooves 15 which are supporting portions for selectively supporting the apertures 9 are formed in a part of the letter-shaped recessed portions 14 at predetermined intervals in the optical path length direction. The aperture 9 and the lens cylinder 11 are configured to be fixed at a desired position by bonding or by pressing from above with a spring (not shown). The arrangement other than the arrangement position of the apertures 9 and the support structure is the same as that described in FIG.
【００１７】このような構成において、光源３からコリ
メータレンズ５に向けて光束が拡がる部分にアパーチャ
９が配置されているため、一つのアパーチャ９を所望の
溝１５に挿入して固定することにより、コリメータレン
ズ５からｆθ補正レンズ８に向かうビームのスポット径
を所望の値に調整することができる。図３に実線で示す
状態は、アパーチャ９を光源３に近い溝１５に挿入した
状態である。この状態は、光源３からのビーム４が余り
カットされず、コリメータレンズ５が出射するビームの
スポット径は最も大きくなる。画像形成装置の解像度に
換算すると１２００ｄｐｉ（dot per inch）に相当す
る。図３に点線で示す状態は、アパーチャ９を光源３か
ら遠い溝１５に挿入した状態である。この状態は、光源
３からのビーム４のカット量が多く、コリメータレンズ
５が出射するビームのスポット径は最も小さくなる。画
像形成装置の解像度に換算すると３００ｄｐｉに相当す
る。In such a structure, since the aperture 9 is arranged in a portion where the light beam spreads from the light source 3 toward the collimator lens 5, one aperture 9 is inserted into a desired groove 15 and fixed, whereby The spot diameter of the beam traveling from the collimator lens 5 to the fθ correction lens 8 can be adjusted to a desired value. The state shown by the solid line in FIG. 3 is a state in which the aperture 9 is inserted into the groove 15 close to the light source 3. In this state, the beam 4 from the light source 3 is not cut so much, and the spot diameter of the beam emitted from the collimator lens 5 becomes the largest. When converted into the resolution of the image forming apparatus, it corresponds to 1200 dpi (dot per inch). The state shown by the dotted line in FIG. 3 is a state in which the aperture 9 is inserted into the groove 15 far from the light source 3. In this state, the beam 4 from the light source 3 has a large amount of cut, and the spot diameter of the beam emitted from the collimator lens 5 is the smallest. When converted into the resolution of the image forming apparatus, it corresponds to 300 dpi.
【００１８】このように、ブロック部材１２には、アパ
ーチャ９を支持するための複数の溝１５（支持部）が光
路長方向に所定の間隔を開けて配設されているため、ア
パーチャ９を支持する溝１５を選択することにより、画
像形成装置の機種毎に定められた解像度に対応するビー
ムのスポット径を容易に設定することが可能となる。As described above, since the block member 12 is provided with the plurality of grooves 15 (supporting portions) for supporting the aperture 9 at predetermined intervals in the optical path length direction, the aperture 9 is supported. By selecting the groove 15 to be formed, it becomes possible to easily set the beam spot diameter corresponding to the resolution determined for each model of the image forming apparatus.
【００１９】次に、本発明の参考例を図４に基づいて説
明する。本参考例における入射ブロック１６は、コリメ
ータレンズ５が内蔵されたレンズ円筒１１と、円筒形状
のアパーチャ１７とを載置するブロック部材１２の一端
に、光源３を支持する板状のヒートシンク１３を結合す
ることにより形成されている。Next, a reference example of the present invention will be described with reference to FIG. The incident block 16 in the present reference example has a plate-shaped heat sink 13 for supporting the light source 3 coupled to one end of a block member 12 on which a lens cylinder 11 having a collimator lens 5 built therein and a cylindrical aperture 17 are mounted. It is formed by doing.
【００２０】ブロック部材１２には、レンズ円筒１１と
円筒形のアパーチャ１７とを光路長方向にスライド自在
及び任意位置自在に支持するように、支持部であるＶ字
形のＶ字凹部１４が光路長方向に連続して形成されてい
る。アパーチャ９とレンズ円筒１１とは接着により、或
いは、上方からバネ（図示せず）で押圧することにより
所望の位置で固定されるように構成されている。The block member 12 is provided with a V-shaped V-shaped concave portion 14 as a supporting portion so as to support the lens cylinder 11 and the cylindrical aperture 17 so as to be slidable and freely positionable in the optical path length direction. It is formed continuously in the direction. The aperture 9 and the lens cylinder 11 are configured to be fixed at a desired position by bonding or by pressing from above with a spring (not shown).
【００２１】このような構成において、アパーチャ１７
はＶ字凹部１４の内面において光路長方向に摺動させる
ことにより、固定すべき位置を連続的に変えることがで
きる。したがって、ビームのスポット径を連続的に設定
することが可能となる。In such a structure, the aperture 17
The position to be fixed can be continuously changed by sliding the inner surface of the V-shaped recess 14 in the optical path length direction. Therefore, it becomes possible to continuously set the beam spot diameter.
【００２２】図２に示すアパーチャ９の開口部９ａは円
形である（図４に示すアパーチャ１７も同様）。これ
は、ビームの倍率変化を副走査方向と主走査方向とで等
しくする光学系とする場合に適するもので、この場合に
は、光源３からの出射光をアパーチャ９により円形形状
に整形し、スポット形状を円形形状に維持したままスポ
ット径のみを変えることができる。The opening 9a of the aperture 9 shown in FIG. 2 is circular (same for the aperture 17 shown in FIG. 4). This is suitable for the case where an optical system that equalizes the change in beam magnification in the sub-scanning direction and the main scanning direction is used. In this case, the light emitted from the light source 3 is shaped into a circular shape by the aperture 9, Only the spot diameter can be changed while keeping the spot shape circular.
【００２３】また、図示しないが、非円形の開口部が形
成されたアパーチャは、ビームの倍率変化を副走査方向
と主走査方向とで変えるアナモフィック光学系とする場
合に適するもので、光源からの出射光をアパーチャによ
り非円形形状に整形し、スポット形状を円形形状に維持
したままスポット径のみを変えることができる。Although not shown, the aperture having a non-circular opening is suitable for an anamorphic optical system that changes the magnification of the beam in the sub-scanning direction and the main-scanning direction. The emitted light can be shaped into a non-circular shape by the aperture, and only the spot diameter can be changed while maintaining the spot shape in a circular shape.
【００２４】[0024]
【発明の効果】請求項１記載の発明は、光源から出射さ
れたビームをコリメータレンズにより平行化し、偏向走
査部により偏向走査し、補正レンズにより感光体の表面
に結像するようにした光走査装置において、前記光源と
前記コリメータレンズとの間に、支持体により光路長方
向に移動自在及び任意位置固定自在に支持されたアパー
チャを備え、支持部は光路長方向に所定の間隔を開けて
複数配設されているので、光源からコリメータレンズに
向けて光束が拡がる部分にアパーチャが配置されている
ため、一つのアパーチャの光路長方向における位置を変
えることで、要求される解像度に応じてビームのスポッ
ト径を所望の値に調整することができ、したがって、画
像形成装置の解像度が機種によって異なっても、共通の
アパーチャを使用することができ、これに伴い生産管理
上での合理化を図ることができる。また、アパーチャを
支持する支持部を選択することにより、画像形成装置の
機種毎に定められた解像度に対応するビームのスポット
径を容易に設定することができる。 According to the first aspect of the invention, the beam emitted from the light source is collimated by the collimator lens, is deflected and scanned by the deflection scanning unit, and is imaged on the surface of the photoconductor by the correction lens. In the device, between the light source and the collimator lens, an aperture supported by a support so as to be movable in the optical path length direction and fixed at an arbitrary position is provided , and the support portion is provided with a predetermined interval in the optical path length direction.
Arranging a plurality which do Runode, since the aperture is arranged in a portion where the light flux spreads toward the collimator lens from the light source, by changing the position in the optical path length direction of one of the apertures, the beam in accordance with the required resolution The spot diameter can be adjusted to a desired value, and therefore, even if the resolution of the image forming apparatus varies depending on the model, a common aperture can be used, and accordingly, rationalization in production control can be achieved. You can Also, the aperture
By selecting the supporting portion to support, the image forming apparatus
Beam spot corresponding to the resolution set for each model
The diameter can be easily set.
【００２５】[0025]
【００２６】[0026]
【００２７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、アパーチャの開口部は円形であるので、ビ
ームの倍率変化を副走査方向と主走査方向とで等しくす
る光学系とする場合には、光源からの出射光をアパーチ
ャにより円形形状に整形し、スポット形状を円形形状に
維持したままスポット径のみを変えることができる。[0027] According to a second aspect of the invention of claim 1 Symbol placement, the opening of the aperture because it is circular, and an optical system to equalize the magnification change of the beam in the sub-scanning direction and the main scanning direction In this case, the light emitted from the light source can be shaped into a circular shape by the aperture, and only the spot diameter can be changed while maintaining the spot shape in the circular shape.
【００２８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、アパーチャの開口部は非円形であるので、
ビームの倍率変化が副走査方向と主走査方向とで変える
アナモフィック光学系とする場合には、光源からの出射
光をアパーチャにより非円形形状に整形し、スポット形
状を非円形形状に維持したままスポット径のみを変える
ことができる。[0028] According to a third aspect of the invention of claim 1 Symbol placement, since the opening of the aperture is non-circular,
When using an anamorphic optical system in which the change in beam magnification changes between the sub-scanning direction and the main-scanning direction, the light emitted from the light source is shaped into a non-circular shape by the aperture, and the spot shape is maintained while maintaining a non-circular shape. Only the diameter can be changed.
【図１】本発明の一実施の形態における光路図である。1 is an optical path diagram in the embodiment of the present invention.
【図２】アパーチャの支持構造を示す分解斜視図であ
る。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a support structure for an aperture.
【図３】アパーチャの位置とコリメータレンズの出射ビ
ームのスポット径の変化との関係を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the position of the aperture and the change in the spot diameter of the beam emitted from the collimator lens.
【図４】本発明の参考例におけるアパーチャの支持構造
を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an aperture support structure in a reference example of the present invention.
【図５】従来例を示す光路図である。FIG. 5 is an optical path diagram showing a conventional example.
【図６】アパーチャの開口部の大小とコリメータレンズ
の出射ビームのスポット径の変化との関係を示す説明図
である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the size of the aperture of the aperture and the change in the spot diameter of the beam emitted from the collimator lens.
１ 偏向走査部 ３ 光源 ４ ビーム ５ コリメータレンズ ８ 補正レンズ ９ アパーチャ ９ａ 開口部 １４，１５ 支持部 １７ アパーチャ 1 Deflection scanning unit 3 light sources 4 beams 5 Collimator lens 8 correction lens 9 Aperture 9a opening 14,15 Support 17 Aperture
Claims (3)
レンズにより平行化し、偏向走査部により偏向走査し、
補正レンズにより感光体の表面に結像するようにした光
走査装置において、前記光源と前記コリメータレンズと
の間に、支持部により光路長方向に移動自在及び任意位
置固定自在に支持されたアパーチャを備え、前記支持部
は光路長方向に所定の間隔を開けて複数配設されている
ことを特徴とする光走査装置。1. A beam emitted from a light source is collimated by a collimator lens and deflected and scanned by a deflection scanning unit.
In an optical scanning device in which an image is formed on the surface of a photoconductor by a correction lens, an aperture supported between a light source and the collimator lens by a support portion so as to be movable in the optical path length direction and fixed at an arbitrary position. An optical scanning device, comprising: a plurality of the supporting parts, the supporting parts being arranged at predetermined intervals in the optical path length direction.
特徴とする請求項１記載の光走査装置。Wherein the opening of the aperture Claim 1 Symbol placement of the optical scanning device characterized in that it is a circular shape.
を特徴とする請求項１記載の光走査装置。Wherein the opening of the aperture Claim 1 Symbol placement of the optical scanning apparatus is characterized in that non-circular.
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| JP09725096A JP3480780B2 (en) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Optical scanning device |
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|---|---|---|---|---|
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