JPH08267817A - Image forming apparatus - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To prevent the generation of a white stripe at a time of printing by enhancing the utilization efficiency of beam by increasing the aperture diameter of a slit and setting the spot diameter of the beam on a photosensitive body to a definite value or more. CONSTITUTION: An optical unit 1 wherein at least a slit 6 throttling the flux of laser beam emitted from a laser beam emitting part 2 and an image forming optical system 9 are arranged is provided in the light path 4 reaching a photosensitive body 10 from the laser beam emitting part 2 through a rotary reflecting mirror 3. The optical unit 1 and the photosensitive body 10 are arranged at a fixed position so as to keep a distance for positioning the image forming surface 10a of the photosensitive body 10 outside the focal depth of the image forming system 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザープリンタ、複
写機等として利用される画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus used as a laser printer, a copying machine or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】この種の画像形成装置には、感光体の外
周に静電潜像を形成するために、偏向走査型の光学ユニ
ットを用いるものがある。その一例を図３に基づいて説
明する。１００はレーザーダイオードで、ポリゴンモー
タ１０１により駆動されるポリゴンミラー１０２とレー
ザーダイオード１００との間には、コリメータレンズ１
０３と、スリットを有するスリット板１０４と、シリン
ダレンズ１０５と、平凸レンズ１０６と、ミラー１０７
とが配列されている。これにより、レーザーダイオード
１００から出射されるレーザー光の光束はコリメータレ
ンズ１０３により平行化され、スリット板１０４のスリ
ットにより光束が絞られ、シリンダレンズ１０５と平凸
レンズ１０６とにより収束された光がミラー１０７によ
りポリゴンミラー１０２に入射される。2. Description of the Related Art Some image forming apparatuses of this type use a deflection scanning type optical unit to form an electrostatic latent image on the outer periphery of a photoconductor. One example thereof will be described based on FIG. A laser diode 100 is provided between the polygon mirror 102 driven by the polygon motor 101 and the laser diode 100.
03, a slit plate 104 having a slit, a cylinder lens 105, a plano-convex lens 106, and a mirror 107.
And are arranged. As a result, the light flux of the laser light emitted from the laser diode 100 is collimated by the collimator lens 103, the light flux is narrowed by the slit of the slit plate 104, and the light converged by the cylinder lens 105 and the plano-convex lens 106 is mirror 107. Is incident on the polygon mirror 102.

【０００３】また、ポリゴンミラー１０２と後述する感
光体との間に、ミラー１０８，１０９と補正レンズ１１
０とが配設されている。これにより、ポリゴンミラー１
０２により反射された光はミラー１０８，１０９により
感光体に向けて反射され、補正レンズ１１０により補正
されて感光体に結像される。Further, mirrors 108 and 109 and a correction lens 11 are provided between the polygon mirror 102 and a photosensitive member which will be described later.
0 and 0 are provided. As a result, the polygon mirror 1
The light reflected by 02 is reflected toward the photoconductor by the mirrors 108 and 109, is corrected by the correction lens 110, and is imaged on the photoconductor.

【０００４】ここで、感光体上に結像されるビーム径に
ついて考える。図４に示すように、結像レンズ１１１へ
の入射光束の径をＤ、結像レンズ１１１の焦点距離を
ｆ、光の波長をλとすると、合焦点位置でのビームのス
ポット径ｐは、 ｐ＝ｆ・λ／Ｄ の式で表わされ、合焦点位置でのスポット径ｐの大きさ
は、入射光束の径Ｄの値に反比例する。Now, let us consider the diameter of the beam focused on the photosensitive member. As shown in FIG. 4, when the diameter of the light flux incident on the imaging lens 111 is D, the focal length of the imaging lens 111 is f, and the wavelength of the light is λ, the spot diameter p of the beam at the in-focus position is The size of the spot diameter p at the in-focus position is inversely proportional to the value of the diameter D of the incident light beam.

【０００５】一方、ベタ印字と称して一定の領域に全ド
ットを出力させる場合、結像されるビームのスポット径
ｐが小さいと、図５（ａ）に示すように、感光体１１２
上のビームのスポットは主走査方向には隙間を開けるこ
となく隣接させることができるが副走査方向には隙間が
開き、この感光体１１２上の画像を現像して転写用紙に
転写すると、図５（ｂ）に示すように、主走査方向に長
い白すじが副走査方向に一定の間隔を開けて現われてし
まう。このようなことから、感光体１１２へのビームの
スポット径ｐは一定の大きさ以上に設定する必要があ
る。On the other hand, in the case where all dots are output in a certain area called solid printing, if the spot diameter p of the imaged beam is small, as shown in FIG.
The upper beam spots can be adjacent to each other in the main scanning direction without opening a gap, but a gap is opened in the sub scanning direction, and when the image on the photoconductor 112 is developed and transferred to a transfer sheet, the image shown in FIG. As shown in (b), long white lines appear in the main scanning direction at regular intervals in the sub scanning direction. For this reason, the spot diameter p of the beam on the photoconductor 112 needs to be set to a certain value or more.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図３に示す光学ユニッ
トにおいては、入射光束Ｄをスリット板１０４のスリッ
トにより定めているが、前述したように、感光体上での
ビームのスポット径を一定以上に設定するためにはスリ
ットの開口径を制限しなければならない。これにより、
レーザーダイオード１００等のレーザー発光部から照射
されるレーザー光のカット量が増え、光の利用効率が低
下する。In the optical unit shown in FIG. 3, the incident light beam D is determined by the slit of the slit plate 104, but as described above, the spot diameter of the beam on the photosensitive member is not less than a certain value. In order to set to, the opening diameter of the slit must be limited. This allows
The cut amount of the laser light emitted from the laser emitting portion such as the laser diode 100 increases, and the light utilization efficiency decreases.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザー発光
部から回転反射鏡を経て感光体に至る光路中に、少なく
とも前記レーザー発光部から照射されたレーザー光の光
束を絞るスリットと結像光学系とを配列した光学ユニッ
トを設け、前記感光体の結像面を前記結像光学系の焦点
深度の外側に位置させるための距離を維持して前記光学
ユニットと前記感光体とを定位置に配置した。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a slit and an imaging optics for narrowing a light flux of a laser beam emitted from at least the laser emitting portion are provided in an optical path from the laser emitting portion to a photoconductor through a rotary reflecting mirror. An optical unit in which the optical system and the photoconductor are arranged, and the optical unit and the photoconductor are fixed in position while maintaining a distance for positioning the image forming surface of the photoconductor outside the depth of focus of the image forming optical system. I placed it.

【０００８】[0008]

【作用】感光体の結像面を結像光学系の焦点深度の外側
に位置させることができるため、レーザー光を絞るスリ
ットの開口径を大きくして光の利用効率を高める条件を
満たした上で、感光体上でのビームのスポット径を所望
の値に設定することが可能となる。Since the image forming surface of the photosensitive member can be located outside the depth of focus of the image forming optical system, the opening diameter of the slit for narrowing the laser light is increased to satisfy the condition for improving the light utilization efficiency. Thus, it is possible to set the beam spot diameter on the photoconductor to a desired value.

【０００９】[0009]

【実施例】本発明の一実施例を図１に基づいて説明す
る。１は光学ユニットである。すなわち、レーザー発光
部であるレーザーダイオード２とポリゴンモータ（図示
せず）により駆動される回転反射鏡であるポリゴンミラ
ー３との間の光路４には、コリメータレンズ５と、スリ
ット６を有するスリット板７と、シリンダレンズ８と、
平凸レンズ９とが配列されている。また、ポリゴンミラ
ー３と感光体１０との間の光路１１中に補正レンズ１２
と配設されている。なお、図１では原理を示すために光
路４，１１を直線的に連続する状態で図示しているが、
実際には、光路４を通る光はポリゴンミラー３により主
走査方向に反射される。また、感光体１０との相対位置
によっては、ポリゴンミラー３と感光体１０との間に光
路を屈折するミラーを設けてもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is an optical unit. That is, a collimator lens 5 and a slit plate having a slit 6 are provided in an optical path 4 between a laser diode 2 which is a laser emitting section and a polygon mirror 3 which is a rotary reflecting mirror driven by a polygon motor (not shown). 7, a cylinder lens 8,
The plano-convex lens 9 is arranged. Further, the correction lens 12 is provided in the optical path 11 between the polygon mirror 3 and the photoconductor 10.
It is arranged with. In FIG. 1, the optical paths 4 and 11 are illustrated as linearly continuous to show the principle,
In reality, the light passing through the optical path 4 is reflected by the polygon mirror 3 in the main scanning direction. Further, depending on the relative position with respect to the photoconductor 10, a mirror that refracts the optical path may be provided between the polygon mirror 3 and the photoconductor 10.

【００１０】このような構成では、レーザーダイオード
２から出射されるレーザー光の光束はコリメータレンズ
５により平行化され、スリット板７のスリット６により
光束が絞られ、シリンダレンズ８と平凸レンズ９とによ
り収束された光がポリゴンミラー３に入射される。ポリ
ゴンミラー３により反射された光は補正レンズ１２によ
り補正されて感光体１０に結像される。In such a configuration, the light flux of the laser light emitted from the laser diode 2 is collimated by the collimator lens 5, the light flux is narrowed by the slit 6 of the slit plate 7, and the cylinder lens 8 and the plano-convex lens 9 are used. The converged light is incident on the polygon mirror 3. The light reflected by the polygon mirror 3 is corrected by the correction lens 12 and imaged on the photoconductor 10.

【００１１】本実施例では、レーザー光を主走査方向に
収束するシリンダレンズ８、レーザー光を副走査方向に
収束する平凸レンズ９、例えばポリゴンミラー３の面倒
れ補正等の補正をする補正レンズ１２が結像光学系を構
成するが、本発明の目的とするところは、感光体１０上
での副走査方向のビームのスポット径を一定以上にする
ことであるため、本実施例での結像光学系は平凸レンズ
９として説明するが、複数の光学素子により結像光学系
を構成してもよい。In this embodiment, a cylinder lens 8 for converging the laser light in the main scanning direction, a plano-convex lens 9 for converging the laser light in the sub-scanning direction, a correction lens 12 for correcting the surface tilt of the polygon mirror 3, for example. Forms an image forming optical system, and the object of the present invention is to make the spot diameter of the beam in the sub-scanning direction on the photoconductor 10 a certain value or more. Although the optical system is described as the plano-convex lens 9, the imaging optical system may be configured by a plurality of optical elements.

【００１２】ここで、感光体１０に結像されるビームの
副走査方向での収束状態を図２に示す。光学ユニット１
からのビームは矢印Ａ方向に照射されて感光体１０の結
像面１０ａに結像される。図中、一点鎖線は、感光体１
０上でのビームのスポット径を一定以上の値ｐ１にする
ために、従来と同様にスリットの開口径を比較的小さく
定めたことによる副走査方向の光束である。この場合の
結像光学系（図３における平凸レンズ１０６）の焦点深
度はｆｄ１である。Here, FIG. 2 shows a convergence state of the beam formed on the photoconductor 10 in the sub-scanning direction. Optical unit 1
Is emitted in the direction of the arrow A to form an image on the image forming surface 10a of the photoconductor 10. In the figure, the alternate long and short dash line indicates the photoconductor 1.
This is a light beam in the sub-scanning direction because the aperture diameter of the slit is set to be relatively small as in the conventional case in order to set the spot diameter of the beam on 0 to a value p1 which is a certain value or more. In this case, the depth of focus of the imaging optical system (plano-convex lens 106 in FIG. 3) is fd1.

【００１３】これに対して、実線は、従来よりもスリッ
ト６の開口径を大きくしたことによる副走査方向の光束
である。この場合、光学ユニット１と感光体１０の結像
面１０ａとの光路長が従来と等しければ、結像面１０ａ
上でのビームのスポット径は従来の値ｐ１よりも小さい
ｐ２である。ｆｄ２は結像光学系（平凸レンズ９）の焦
点深度である。On the other hand, the solid line is the light beam in the sub-scanning direction due to the larger opening diameter of the slit 6 than in the conventional case. In this case, if the optical path length between the optical unit 1 and the image forming surface 10a of the photoconductor 10 is equal to the conventional one, the image forming surface 10a is formed.
The beam spot diameter above is p2, which is smaller than the conventional value p1. fd2 is the depth of focus of the imaging optical system (plano-convex lens 9).

【００１４】しかして、本発明では、感光体１０の結像
面１０ａを平凸レンズ９（結像光学系）の焦点深度ｆｄ
２の外側（例えば図２におけるＢ又はＣの近傍）に位置
させるための距離を維持して、光学ユニット１と感光体
１０とを定位置に配置した。したがって、スリット６の
開口径を大きくしても、感光体１０上でのビームのスポ
ット径を、従来と同様のｐ１に定めることができる。さ
らに、スリット６の開口径を大きくすることができるた
め、レーザーダイオード２から照射されるレーザー光の
利用効率を高めることができる。Therefore, in the present invention, the image forming surface 10a of the photoconductor 10 is provided with the depth of focus fd of the plano-convex lens 9 (image forming optical system).
The optical unit 1 and the photoconductor 10 were arranged at fixed positions while maintaining the distance for positioning them on the outer side of 2 (for example, near B or C in FIG. 2). Therefore, even if the opening diameter of the slit 6 is increased, the spot diameter of the beam on the photoconductor 10 can be set to p1 as in the conventional case. Further, since the opening diameter of the slit 6 can be increased, the utilization efficiency of the laser light emitted from the laser diode 2 can be improved.

【００１５】[0015]

【発明の効果】本発明は、レーザー発光部から回転反射
鏡を経て感光体に至る光路中に、少なくともレーザー光
の光束を絞るスリットと結像光学系とを配列した光学ユ
ニットを設け、感光体の結像面を結像光学系の焦点深度
の外側に位置させるための距離を維持して光学ユニット
と感光体とを定位置に配置したので、スリットの開口径
を大きくしても、感光体上でのビームのスポット径を必
要な大きさに定めることができる。これにより、ベタ印
字をする場合に、主走査方向に沿う白すじが副走査方向
に所定の間隔を開けて形成される状態を回避することが
できる。さらに、スリットの開口径を大きくすることが
できるため、レーザー発光部から照射されるレーザー光
の利用効率を高めることができる。According to the present invention, an optical unit in which at least a slit for narrowing the luminous flux of laser light and an image forming optical system are arranged is provided in the optical path from the laser emitting portion through the rotary reflecting mirror to the photosensitive member. Since the optical unit and the photoconductor are arranged in a fixed position while maintaining the distance for locating the image forming surface of the outside of the depth of focus of the image forming optical system, even if the opening diameter of the slit is increased, The spot diameter of the beam above can be set to a required size. Accordingly, when performing solid printing, it is possible to avoid a state in which white lines along the main scanning direction are formed with a predetermined interval in the sub scanning direction. Furthermore, since the opening diameter of the slit can be increased, it is possible to improve the utilization efficiency of the laser light emitted from the laser emitting section.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例における光路図である。FIG. 1 is an optical path diagram in an embodiment of the present invention.

【図２】光束の収束状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a converged state of a light beam.

【図３】従来の光学ユニットの光路図である。FIG. 3 is an optical path diagram of a conventional optical unit.

【図４】一般的な光の結像状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a general image formation state of light.

【図５】（ａ）は感光体上で結像されたスポットの配列
を示す説明図、（ｂ）は感光体上の画像を転写紙に転写
した状態を示す説明図である。FIG. 5A is an explanatory diagram showing an array of spots formed on a photoconductor, and FIG. 5B is an explanatory diagram showing a state in which an image on the photoconductor is transferred onto a transfer sheet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 光学ユニット ２ レーザー発光部 ３ 回転反射鏡 ４ 光路 ６ スリット ９ 結像光学系 １０ 感光体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical unit 2 Laser emission part 3 Rotating reflecting mirror 4 Optical path 6 Slit 9 Imaging optical system 10 Photoreceptor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 レーザー発光部から回転反射鏡を経て感
光体に至る光路中に、少なくとも前記レーザー発光部か
ら照射されたレーザー光の光束を絞るスリットと結像光
学系とを配列した光学ユニットを設け、前記感光体の結
像面を前記結像光学系の焦点深度の外側に位置させるた
めの距離を維持して前記光学ユニットと前記感光体とを
定位置に配置したことを特徴とする画像形成装置。1. An optical unit in which at least a slit for narrowing the luminous flux of the laser light emitted from the laser emitting portion and an imaging optical system are arranged in an optical path from the laser emitting portion to a photosensitive member via a rotary reflecting mirror. An image characterized in that the optical unit and the photoconductor are arranged in a fixed position while maintaining a distance for positioning the image plane of the photoconductor outside the depth of focus of the imaging optical system. Forming equipment.