JPH01179906A - 走査光学装置 - Google Patents
走査光学装置Info
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- JPH01179906A JPH01179906A JP63003038A JP303888A JPH01179906A JP H01179906 A JPH01179906 A JP H01179906A JP 63003038 A JP63003038 A JP 63003038A JP 303888 A JP303888 A JP 303888A JP H01179906 A JPH01179906 A JP H01179906A
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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- 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
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- B41J2/473—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 using multiple light beams, wavelengths or colours
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、複数のレーザビームを用いて画像形成を行な
うレーザビームプリンタやレーザ複写機等の走査光学装
置に関する。
うレーザビームプリンタやレーザ複写機等の走査光学装
置に関する。
(従来の技術)
従来、このような従来例として第6図に示すようなレー
ザビームプリンタの走査光学装置100が示される。
ザビームプリンタの走査光学装置100が示される。
レーザビームプリンタは、一般に、光源であるHe−N
eレーザ装置101と、該レーザ装置より発するレーザ
光束を走査する回転ポリゴンミラー102と、該回転ポ
リゴンミラー102によって走査される光束を、受光し
て画像を記録する感光ドラム103と、上記の走査光束
の一部を受光して走査毎に光束を検出する検出器とを備
えている。
eレーザ装置101と、該レーザ装置より発するレーザ
光束を走査する回転ポリゴンミラー102と、該回転ポ
リゴンミラー102によって走査される光束を、受光し
て画像を記録する感光ドラム103と、上記の走査光束
の一部を受光して走査毎に光束を検出する検出器とを備
えている。
ここでは、2色レーザ・ビームプリンタを例にとり、説
明する。
明する。
He−Neレーザ装置101からの1本のレーザビーム
をへ〇変調器104で2本のビームに分離し、それぞれ
のビームを独立に変調する。へ〇変調器104で、2種
類の周波数の超音波を印加し、それぞれに対する1次回
折光を取り出す。
をへ〇変調器104で2本のビームに分離し、それぞれ
のビームを独立に変調する。へ〇変調器104で、2種
類の周波数の超音波を印加し、それぞれに対する1次回
折光を取り出す。
この方式では、印加する超音波の周波数や、He−Ne
レーザ装置101のビーム径に制限があり、また、2本
のビーム角度が通常5.6mrad程度しかとれない。
レーザ装置101のビーム径に制限があり、また、2本
のビーム角度が通常5.6mrad程度しかとれない。
そのため、レンズ105によって2本のビームの角度を
拡大して、平行束にした後、回転ポリゴンミラー102
に入射させている。
拡大して、平行束にした後、回転ポリゴンミラー102
に入射させている。
第7図は、光源として安価な半導体レーザ106.10
6を2個使用した他の従来技術による走査光学装置11
5を示す。
6を2個使用した他の従来技術による走査光学装置11
5を示す。
半導体レーザ106と、その実装基板、ヒートシンク(
図示せず)及びコリメータレンズ107の実装スペース
を確保するために、プリズムミラー108を介して、半
導体レーザ106を直角に配置している。このように、
プリズムミラー108を介することで、2本のビームを
接近させて配置させることができ、ポリゴンミラー10
9の厚みを薄くすることができる。また、2本のレーザ
ー光がfθレンズ110の中心をはずれると、走査線は
、わん曲するので、2本のレーザー光の間隔は、小さく
しなければならず、このようなことからも、2本のビー
ムを近接させる必要がある。なお、111は感光ドラム
、112は記録用紙であり、113は第1射出ビーム、
114は第2射出ビームを示す。
図示せず)及びコリメータレンズ107の実装スペース
を確保するために、プリズムミラー108を介して、半
導体レーザ106を直角に配置している。このように、
プリズムミラー108を介することで、2本のビームを
接近させて配置させることができ、ポリゴンミラー10
9の厚みを薄くすることができる。また、2本のレーザ
ー光がfθレンズ110の中心をはずれると、走査線は
、わん曲するので、2本のレーザー光の間隔は、小さく
しなければならず、このようなことからも、2本のビー
ムを近接させる必要がある。なお、111は感光ドラム
、112は記録用紙であり、113は第1射出ビーム、
114は第2射出ビームを示す。
さらに、高速印字のレーザプリンタの従来技術について
説明する0例えば、プリント能力がA4紙で毎分100
枚を超える超高速レーザプリンタの場合、ポリゴンミラ
ーの回転数は、30.000rpmを超える。このよう
な高速でポリゴンミラーを回転させるためには、ポリゴ
ンミラーを回転させるモータの軸受部は、高価な空気軸
受を使用する必要がある。しかし、−度に、3本のビー
ムで印字を行なえば、モータの回転数は尾で済み、空気
軸受よりも、安いコストのボールベアリングが使用でき
る。
説明する0例えば、プリント能力がA4紙で毎分100
枚を超える超高速レーザプリンタの場合、ポリゴンミラ
ーの回転数は、30.000rpmを超える。このよう
な高速でポリゴンミラーを回転させるためには、ポリゴ
ンミラーを回転させるモータの軸受部は、高価な空気軸
受を使用する必要がある。しかし、−度に、3本のビー
ムで印字を行なえば、モータの回転数は尾で済み、空気
軸受よりも、安いコストのボールベアリングが使用でき
る。
このように複数本の射出ビームで印字を行なうことによ
って、高速印字のレーザプリンタが得られるが、この場
合も、感光体ドラム上に第1ビームの直後に第2.第3
のビームを、すきまなく結像させなければならないので
、複数本の射出ビームを近接して配置しなければならな
い、したがって、この場合も第7図に示したような、プ
リズム108のような光学素子を使用しなければならな
い。
って、高速印字のレーザプリンタが得られるが、この場
合も、感光体ドラム上に第1ビームの直後に第2.第3
のビームを、すきまなく結像させなければならないので
、複数本の射出ビームを近接して配置しなければならな
い、したがって、この場合も第7図に示したような、プ
リズム108のような光学素子を使用しなければならな
い。
しかし斯る、従来技術における走査光学装置、特に第6
図に示したHe−Neレーザ装置101、Aθ変調器1
04を用いた走査光学装置100では、ビーム分離用レ
ンズ105も必要となる。また、He−Neレーザ装置
101、Aθ変調器104が高価なこと、走査光学装置
全体が大きくなることなどの問題がある。
図に示したHe−Neレーザ装置101、Aθ変調器1
04を用いた走査光学装置100では、ビーム分離用レ
ンズ105も必要となる。また、He−Neレーザ装置
101、Aθ変調器104が高価なこと、走査光学装置
全体が大きくなることなどの問題がある。
また、第7図に示したような、走査光学装置115にお
いて光源に2個の半導体レーザ106.106を用い、
さらに2つの射出ビームを近接して配置するためにプリ
ズムミラー108を用いているため、プリズムミラー1
08の取りつけ精度が厳し′く、モータ等の振動がプリ
ズムミラー108に伝わることによって生じる、走査線
の位置ズレのムラを押える防振対策が必要である。
いて光源に2個の半導体レーザ106.106を用い、
さらに2つの射出ビームを近接して配置するためにプリ
ズムミラー108を用いているため、プリズムミラー1
08の取りつけ精度が厳し′く、モータ等の振動がプリ
ズムミラー108に伝わることによって生じる、走査線
の位置ズレのムラを押える防振対策が必要である。
また、プリズムミラー108自体の価格も高価であると
の問題がある。
の問題がある。
本発明は、上記諸問題点に鑑みなされたもので、その目
的とするところは、簡単な構成によリ、複数の射出ビー
ムを近接させて配置することにより余分な光学素子を用
いずコンパクトで信頼性の高い走査光学装置を提供する
ことにある。
的とするところは、簡単な構成によリ、複数の射出ビー
ムを近接させて配置することにより余分な光学素子を用
いずコンパクトで信頼性の高い走査光学装置を提供する
ことにある。
(問題点を解決するための手段)
上記目的を有する本発明は、射出ビームの進行方向に前
後して配置された複数のビーム射出ユニットからなり、
後方の射出ユニットのビーム射出部を、ビーム射出部か
ら射出される射出ビームが互いに平行になり、かつ射出
ビームの光路長が異なるように前方のビーム射出ユニッ
トのビーム射出部に隣接させて配置した。
後して配置された複数のビーム射出ユニットからなり、
後方の射出ユニットのビーム射出部を、ビーム射出部か
ら射出される射出ビームが互いに平行になり、かつ射出
ビームの光路長が異なるように前方のビーム射出ユニッ
トのビーム射出部に隣接させて配置した。
(作 用)
而して、本考案の走査光学装置によれば、複数の射出ビ
ームを近接させて配置するために、射出ビームの進行方
向の前方にあるビーム射出ユニットの一部に、後方のビ
ーム射出ユニットより射出される射出ビームの貫通穴を
設けることにより、ビーム射出ユニットをコンパクトに
配置でき、プリズムミラー等の光学素子を用いずに複数
の射出ビームを近接させることで、上記光学素子を取り
付ける際に生じる位置ずれ、または、振動によるピッチ
ムラなどが防止でき、安価で、安定した性能の走査光学
装置が達成できる。
ームを近接させて配置するために、射出ビームの進行方
向の前方にあるビーム射出ユニットの一部に、後方のビ
ーム射出ユニットより射出される射出ビームの貫通穴を
設けることにより、ビーム射出ユニットをコンパクトに
配置でき、プリズムミラー等の光学素子を用いずに複数
の射出ビームを近接させることで、上記光学素子を取り
付ける際に生じる位置ずれ、または、振動によるピッチ
ムラなどが防止でき、安価で、安定した性能の走査光学
装置が達成できる。
(実 施 例)
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第1
図に本発明の走査光学装置の全体図を示す。1.2は光
源としてのビーム射出ユニットであり、ビーム射出ユニ
ット2はビーム射出ユニットlの後方に配置されている
。ビーム射出ユニット1.2は夫々光ビーム即ち射出ビ
ーム3.4を射出する。射出ビーム3.4はシリンドリ
カルレンズ5を通過する。シリンドリカルレンズ5の前
方ニ射出ヒーム3.4を走査するポリゴンミラー7が配
置され、6はポリゴンミラー7を回転させるモーターで
ある。ポリゴンミラー7の前方には、球面レンズ8、ト
ーリックレンズ9が配置され、トーリックレンズ9を出
た射出ビーム3.4は感光体ドラム10に到達するよう
になっている。
図に本発明の走査光学装置の全体図を示す。1.2は光
源としてのビーム射出ユニットであり、ビーム射出ユニ
ット2はビーム射出ユニットlの後方に配置されている
。ビーム射出ユニット1.2は夫々光ビーム即ち射出ビ
ーム3.4を射出する。射出ビーム3.4はシリンドリ
カルレンズ5を通過する。シリンドリカルレンズ5の前
方ニ射出ヒーム3.4を走査するポリゴンミラー7が配
置され、6はポリゴンミラー7を回転させるモーターで
ある。ポリゴンミラー7の前方には、球面レンズ8、ト
ーリックレンズ9が配置され、トーリックレンズ9を出
た射出ビーム3.4は感光体ドラム10に到達するよう
になっている。
第2図乃至第4図は、ビーム射出ユニットlの詳細図で
ある。特に第4図を参照すると半導体レーザ1aが半導
体レーザ1aの冷却用温度調整器lb上に取り付けられ
、温度調整器1bは、放熱用のヒートシンクlc上に取
り付けられている。ヒートシンクlcの裏面に半導体レ
ーザ1a及び冷却用温度調整器1bを駆動する電気基板
1dが配置されている。1eは、半導体レーザ1aから
の光ビームを平行光束にするコリメータレンズ鏡筒であ
りコリメータレンズ鏡筒1eは、半導体レーザ1a及び
温度調整器1bを取り囲こむように形成されたホルダi
fによって支持されている。
ある。特に第4図を参照すると半導体レーザ1aが半導
体レーザ1aの冷却用温度調整器lb上に取り付けられ
、温度調整器1bは、放熱用のヒートシンクlc上に取
り付けられている。ヒートシンクlcの裏面に半導体レ
ーザ1a及び冷却用温度調整器1bを駆動する電気基板
1dが配置されている。1eは、半導体レーザ1aから
の光ビームを平行光束にするコリメータレンズ鏡筒であ
りコリメータレンズ鏡筒1eは、半導体レーザ1a及び
温度調整器1bを取り囲こむように形成されたホルダi
fによって支持されている。
また、ビーム射出ユニット2から射出される射出ビーム
4を透過させるために、電気基板1d、ヒートシンクl
c及びホルダ1fに貫通穴1h。
4を透過させるために、電気基板1d、ヒートシンクl
c及びホルダ1fに貫通穴1h。
Ig、liが設けられている。
このように構成された走査光学装置ではビーム射出ユニ
ット1から光ビームすなわち射出ビーム3が射出され、
ビーム射出ユニット2から射出ビーム4が射出される。
ット1から光ビームすなわち射出ビーム3が射出され、
ビーム射出ユニット2から射出ビーム4が射出される。
射出ビーム3及び射出ビーム4はシリンドリカルレンズ
5、ポリゴンミラー7、球面レンズ8及びトーリックレ
ンズ9を介して感光ドラム10に到達する。このとき、
後方のビーム射出ユニット2から出た射出ビーム4をビ
ーム射出ユニット1から射出される射出ビーム3に近接
した位置に設けた貫通穴1h、Ig。
5、ポリゴンミラー7、球面レンズ8及びトーリックレ
ンズ9を介して感光ドラム10に到達する。このとき、
後方のビーム射出ユニット2から出た射出ビーム4をビ
ーム射出ユニット1から射出される射出ビーム3に近接
した位置に設けた貫通穴1h、Ig。
11を通過させることで射出ビーム3及び射出ビーム4
の間隔を狭くすることができる。
の間隔を狭くすることができる。
本実施例では、ビーム射出ユニット1.2(7)光軸を
共通する面を主走査方向に対し垂直に配置している。こ
れは、主走査方向の書き出し位置を合わせるためである
。しかし射出ビーム3.4の水平同期信号の検出装置を
各々別個に設ければ必ずしも、上記の方向に限定されな
い。
共通する面を主走査方向に対し垂直に配置している。こ
れは、主走査方向の書き出し位置を合わせるためである
。しかし射出ビーム3.4の水平同期信号の検出装置を
各々別個に設ければ必ずしも、上記の方向に限定されな
い。
また、本実施例では、走査線のわん曲を防ぐために、結
像レンズ5,8.9を2段重ねに配置しているが、射出
ビーム3.4の間隔が十分小さければ、結像レンズ5,
8.9を一枚にしてもよい。
像レンズ5,8.9を2段重ねに配置しているが、射出
ビーム3.4の間隔が十分小さければ、結像レンズ5,
8.9を一枚にしてもよい。
また、本実施例では貫通穴1h、Ig、liは円形の穴
としているが、スリット等の溝形状でもよい。
としているが、スリット等の溝形状でもよい。
また、貫通穴の部分に、NDフィルターを実装すれば、
光量の調整を行なうことができる。またSHG素子を実
装すれば、光源がレーザ光の場合、波長の制御ができる
。
光量の調整を行なうことができる。またSHG素子を実
装すれば、光源がレーザ光の場合、波長の制御ができる
。
第5図は本発明の走査光学装置の第2実施例を示す。
第1実施例と同一の機能を有する部材については同一番
号を付す。
号を付す。
以下第5図において、11は反射ミラー、12は光ファ
イバー、13は受光センサー、14は受光センサー13
からの信号に基すき、ビーム射出ユニットの変調のタイ
ミングを制御する制御回路、15は走査光学ユニットの
筒体を示す。
イバー、13は受光センサー、14は受光センサー13
からの信号に基すき、ビーム射出ユニットの変調のタイ
ミングを制御する制御回路、15は走査光学ユニットの
筒体を示す。
ビーム射出ユニットl及びビーム射出ユニット2の取り
付は位置関係を、ビーム射出ユニット1からのビーム3
の射出ポイント3aを原点として第3図を用いて説明す
る。ビーム射出ユニット2からのビーム4の射出ポイン
ト4aは、ビーム3の原点からX方向にf2.l、Y方
向にβ、とする。
付は位置関係を、ビーム射出ユニット1からのビーム3
の射出ポイント3aを原点として第3図を用いて説明す
る。ビーム射出ユニット2からのビーム4の射出ポイン
ト4aは、ビーム3の原点からX方向にf2.l、Y方
向にβ、とする。
β、は結像レンズ群5,8,9、およびポリゴンミラー
7によって、感光ドラム10上に連続するラインとして
すき間なく結像されなければならない。
7によって、感光ドラム10上に連続するラインとして
すき間なく結像されなければならない。
例えば、結像レンズ群5,8.9の結像倍率を20倍と
し、感光ドラム10上での解像度β、′を10本/mm
とすると、 β、の長さはビーム射出ユニット1に内蔵される半導体
レーザla、コリメータレンズ鏡筒1eによって制限さ
れ5mm程度である。
し、感光ドラム10上での解像度β、′を10本/mm
とすると、 β、の長さはビーム射出ユニット1に内蔵される半導体
レーザla、コリメータレンズ鏡筒1eによって制限さ
れ5mm程度である。
このまま走査すると射出ビーム4によるライン24と射
出ビーム3によるライン23の書き出しが合わなくなる
ので、射出ビーム4の書き出しを遅らせるための遅延手
段が必要となる。
出ビーム3によるライン23の書き出しが合わなくなる
ので、射出ビーム4の書き出しを遅らせるための遅延手
段が必要となる。
以下、その遅延手段について説明する。ビーム射出ユニ
ットlからのビーム3はミラー7、レンズ5,8.9を
通り、反射ミラー11で反射され受光センサ13に達す
る。ここで水平同期信号となり制御回路14に伝達され
る。制御回路14は、遅延距離ε、′に相当する時間、
ビーム射出ユニット2の変調を遅らせ、射出ビーム3.
4による書き出し位置を合わせる。
ットlからのビーム3はミラー7、レンズ5,8.9を
通り、反射ミラー11で反射され受光センサ13に達す
る。ここで水平同期信号となり制御回路14に伝達され
る。制御回路14は、遅延距離ε、′に相当する時間、
ビーム射出ユニット2の変調を遅らせ、射出ビーム3.
4による書き出し位置を合わせる。
同時に射出ビーム3.4によって書き込みを行なえば、
書き込みを1本の射出ビームによる書き込みよりも2倍
の速さで行なうことができ、高速機への対応が容易とな
る。
書き込みを1本の射出ビームによる書き込みよりも2倍
の速さで行なうことができ、高速機への対応が容易とな
る。
また、本実施例では、水平同期信号に必要な要素(反射
ミラー11、光ファイバー12、受光センサー13)力
月ユニットですむため、部品点数が少なくてすみコスト
ダウンとなる。
ミラー11、光ファイバー12、受光センサー13)力
月ユニットですむため、部品点数が少なくてすみコスト
ダウンとなる。
(発明の効果)
本発明によれば、射出ビーム進行方向前方に位置するビ
ーム射出ユニットの一部に、後方のビーム射出ユニット
より射出される光ビームの貫通穴を設けることによって
、複数の射出ビームを近接させて光学配置させることが
でき、高価なプリズムミラー等の光学素子を不必要とし
得るので、コンパクトで、信頼性の高い走査光学装置を
得ることができる。
ーム射出ユニットの一部に、後方のビーム射出ユニット
より射出される光ビームの貫通穴を設けることによって
、複数の射出ビームを近接させて光学配置させることが
でき、高価なプリズムミラー等の光学素子を不必要とし
得るので、コンパクトで、信頼性の高い走査光学装置を
得ることができる。
第1図は本発明の走査光学装置の第1実施例の斜視図、
第2図はビーム射出ユニットの断面図、第3図はビーム
射出ユニットの背面図、第4図はビーム射出ユニットの
拡大断面図、第5図は本発明の走査光学装置の第2実施
例の平面図、第6図及び第7図は従来技術による走査光
学装置の斜視図である。 符号の説明 1・・・ビーム射出ユニット 2・・・ビーム射出ユニット
第2図はビーム射出ユニットの断面図、第3図はビーム
射出ユニットの背面図、第4図はビーム射出ユニットの
拡大断面図、第5図は本発明の走査光学装置の第2実施
例の平面図、第6図及び第7図は従来技術による走査光
学装置の斜視図である。 符号の説明 1・・・ビーム射出ユニット 2・・・ビーム射出ユニット
Claims (4)
- (1)射出ビームの進行方向に前後して配置された複数
のビーム射出ユニットからなり、後方のビーム射出ユニ
ットのビーム射出部を、 ビーム射出部から射出される射出ビームが互いに平行に
なり、かつ射出ビームの光路長が異なるように前方のビ
ーム射出ユニットのビーム射出部に隣接させて配置した
こと特徴とする走査光学装置。 - (2)射出ビームの進行方向の前方に位置するビーム射
出ユニットの一部に、後方に配置された他方の該ビーム
射出ユニットより射出された射出ビームが通過する貫通
穴を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の走査光学装置。 - (3)前記射出ビームの通過する貫通穴は、フィルター
、レンズ、偏光板、回折格子、プリズム、SHG素子の
光学素子を備えることを特徴とする特許請求の範囲第1
項又は第2項記載の走査光学装置。 - (4)前記、複数本の射出ビームを、夫々独立に光変調
せしめる制御手段と、射出ビームを走査する光学手段と
、複数本の射出ビームの走査位置を検出する手段と、検
出結果にもとづきビーム射出ユニットに対応して設けら
れた異なる遅延時間を有する遅延回路からなる特許請求
の範囲第1項から第3項のいずれかに記載の走査光学装
置。
Priority Applications (5)
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