(57)【要約】【課題】光学系に複数ビームのレーザを用いた場合に、光路長が異なることにより倍率が異なってしまうことを簡単な構成で防止する。【解決手段】複数の発光点の中心付近を回転運動の中心として回転が可能な構造とし、波長の短い方のレーザ光を長い光路、波長の長いほうのレーザ光を短い光路となるよう調整可能にする。【選択図】　　　図９
2004061841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザ光源と、該複数のレーザ光源をそれぞれの画像信号に応じた変調駆動するレーザ駆動手段と、該複数のレーザ光源からの変調された複数のレーザ光を複数の反射面で反射する回転多面鏡と、該回転多面鏡からの反射光を受光し、感光体を露光する露光装置において、該複数のレーザ光源から前記感光体までの光路長はそれぞれ異なり、該複数のレーザ光源から射出されるレーザ光のうち、波長の長いレーザ光の光路長は短く、波長の短いレーザ光の光路長は長くなるよう調整可能な調整手段を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項１において、該複数のレーザ光源は同一のステムより複数のレーザ光を発生する半導体レーザダイオードであることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項２において、該複数のレーザ光源の発光点は、同一の直線上にあり、複数の発光点の中心付近を回転運動の中心として回転させ、固定することによりそれぞれのレーザ光の光路長を決定することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のレーザ光により画像露光を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるレーザ露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数のレーザ光により画像露光を行う露光機器を、２ビームレーザを例に説明する。
【０００３】
図１は従来の構成を示す図である。図１は平面図、図２は側面図である。同図において、まず、１５は回転多面鏡、１６は回転多面鏡１５を回転駆動するレーザスキャナーモータである。回転多面鏡１５としては６面のものが用いられている。１７は記録用光源であるところのレーザダイオードである。レーザダイオード１７は１つのステムより２本のレーザ光を発生する２ビームレーザダイオードである。レーザダイオード１７は不図示のレーザドライバにより画像信号に応じて点灯または消灯し、レーザダイオード１７から発した光変調されたレーザ光は２０コリメータレンズを介し回転多面鏡１５に向けて照射される。回転多面鏡１５は矢印方向に回転していて、レーザダイオード１７から発したレーザ光は回転多面鏡１５の回転に伴い、その反射面で連続的に角度を変える偏向ビームとして反射される。この反射光は２１ｆ−θレンズにより歪曲収差の補正等を受け、反射鏡１８を経て感光ドラム１０の主走査方向に走査する。このとき１つのビーム光は１ラインの走査に対応し、回転多面鏡１５の１面の走査により２ラインが感光ドラム１０の主走査方向に走査する。
【０００４】
感光ドラム１０は予め帯電器１１により帯電されており、レーザ光の走査により順次露光され、静電潜像が形成される。また、感光ドラム１０は矢印方向に回転していて、形成された静電潜像は現像器１２により現像され、現像された可視像は転写帯電器１３により不図示の転写紙に転写される。可視像が転写された転写紙は、定着器１４に搬送され、定着を行った後に機外に排出される。
【０００５】
また、感光ドラム１０の側部における主走査方向の走査開始位置近傍または相当する位置に、ＢＤセンサ１９が配置されている。回転多面鏡１５の各反射面で反射されたレーザ光はラインの走査に先立ってＢＤセンサ１９により検出される。検出されたＢＤ信号は主走査方向の走査開始基準信号として不図示のタイミングコントローラに入力され、この信号を基準として各ラインの主走査方向の書き出し開始位置の同期が取られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来例ではレーザの発光面から感光体までの距離が、２本のレーザで異なり、これによる弊害が生じていた。このときの光路を図３に示す。同図において図１と同一の番号は同一部材を示す。同図においてＡ及びＢは２つのビームの中心をそれぞれ示している。通常、電子写真機器においては感光体に照射されたレーザ光が反射し、光路を逆に戻り、再びレーザダイオードチップに照射され、チップが破壊することを防ぐために、反射光が戻らないように、図に示すように感光体の表面にレーザ光を斜めに照射する斜入射が用いられている。しかし、その結果、複数のレーザ光により、同時に複数ラインを走査するシステムの場合は、光路の長さがそれぞれ異なる事となった。この例ではＡの光路よりＢの光路のほうが長くなっている。
【０００７】
このときの弊害を図４に示す。同図において図１と同一の番号は同一部材を示す。同図においてＡ及びＢはポリゴンミラー１５からｆ−θレンズ２１を介し感光体１０に走査される像は倍率が異なり、Ａのビームで走査される像はＢのビームで走査される像より倍率が小さいことを示している。よってこのときに、同一の直線を印字した場合、図５で示すようになる弊害が生じる。
【０００８】
この弊害の対策の１つとして、ＡとＢのレーザの波長の違いを利用する方法がある。半導体レーザは同一の半導体チップより２本のレーザ光を生成するモノリシックタイプの場合でも、波長は数ｎｍ異なる。波長が異なると屈折率が異なり、これを利用して図４で示す従来例に対しＡのレーザを波長の短い方のレーザ光、Ｂのレーザを波長の長いほうのレーザ光とすることにより、２１ｆ−θレンズでの屈折がＡとＢで異なるため１０感光体上に走査される画像の倍率を同一、ないし同一に近くする事が可能となる方法が考えられている。
【０００９】
しかしながらレーザチップの製造過程でＡとＢのレーザの波長を数ｎｍの範囲で調整することは非常に困難であり、ＡとＢの波長の相対差は５０％の確率で異なるものが出来るのが通常である。よってＡとＢの波長を選別し使用した場合、非常にコストが高くなる弊害が生じていた。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、斜入射の光学系に複数ビームのレーザを用いた場合に、波長の短い方のレーザ光を長い光路、波長の長いほうのレーザ光を短い光路となるよう調整できる調整機構を低コストで達成することを目的とする。
【００１１】
本発明は、複数の発光点の中心付近を回転運動の中心として回転が可能な構造とし、回転させ、固定することにより波長の短い方のレーザ光を長い光路、波長の長いほうのレーザ光を短い光路となるよう、位置を調整し、画像品質の向上を図る事を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、複数のレーザ光源と、複数のレーザ光源をそれぞれの画像信号に応じた変調駆動するレーザ駆動手段と、複数のレーザ光源からの変調された複数のレーザ光を複数の反射面で反射する回転多面鏡と、回転多面鏡からの反射光を受光し、感光体を露光する露光装置において、複数のレーザ光源から前記感光体までの光路長はそれぞれ異なり、複数のレーザ光源から射出されるレーザ光のうち、波長の長いレーザ光の光路長は短く、波長の短いレーザ光の光路長は長くなるよう調整可能な調整手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項１に係る発明において、複数のレーザ光源は同一のステムより複数のレーザ光を発生する半導体レーザダイオードであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項１に係る発明において、複数のレーザ光源の発光点は、同一の直線上にあり、複数の発光点の中心付近を回転運動の中心として回転させ、固定することによりそれぞれのレーザ光の光路長を決定することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して詳細に説明する。まず、図１０において、１５０は回転多面鏡、１６０は回転多面鏡１５０を回転駆動するレーザスキャナーモータである。ここではブラシレス直流モータを用いている。回転多面鏡１５０としては６面のものが用いられている。本実施形態では、このように多面化された回転多面鏡１５０を用いている。
【００１６】
記録用光源であるレーザダイオード１７０は１つのステムより２本のレーザ光を発生する２ビームレーザダイオードである。レーザダイオード１７０は不図示のレーザドライバにより画像信号に応じて点灯または消灯し、レーザダイオード１７０から発した光変調されたレーザ光はコリメータレンズ２００を介し回転多面鏡１５０に向けて照射される。
【００１７】
回転多面鏡１５０は矢印方向に回転していて、レーザダイオード１７０から発したレーザ光は、回転多面鏡１５０の回転に伴いその反射面で連続的に角度を変える偏向ビームとして反射される。この反射光は２１ｆ−θレンズにより歪曲収差の補正等を受け、反射鏡１８０を経て感光ドラム１００の斜め上方から入射し、主走査方向に走査する。このとき１つのビーム光は１ラインの走査に対応し、回転多面鏡１５０の１面の走査により２ラインが感光ドラム１００の主走査方向に走査する。
【００１８】
感光ドラム１００は予め帯電器１１０により帯電されており、レーザ光の走査により順次露光され、静電潜像が形成される。また、感光ドラム１００は矢印方向に回転していて、形成された静電潜像は現像器１２０により現像され、現像された可視像は転写帯電器１３０により不図示の転写紙に転写される。可視像が転写された転写紙は、定着器１４０に搬送され、定着を行った後に機外に排出される。
【００１９】
また、感光ドラム１００の側部における主走査方向の走査開始位置近傍または相当する位置に、ＢＤセンサ１９０が配置されている。回転多面鏡１５０の各反射面で反射されたレーザ光はラインの走査に先立ってＢＤセンサ１９０により検出される。検出されたＢＤ信号は主走査方向の走査開始基準信号として不図示のタイミングコントローラに入力され、この信号を基準として各ラインの主走査方向の書き出し開始位置の同期が取られる。
【００２０】
図７は、本実施例において、光源として用いているモノリシックタイプの２ビームレーザチップを発光面から見た図である同図において４０はレーザダイオードチップであり、４３、４４はそれぞれのレーザの発光点を示す。４３，４４発光点のそれぞれの間隔は一般的に１００μｍ程度である。４１はサブマウントである。４２は筐体とつながるヒートシンクである。
【００２１】
図８はこのレーザチップがステム（支持部材）４５に入れられたレーザダイオード素子である。このレーザダイオード素子を矢印で示すように回転させる事により、レーザ光の光路を選択する。
【００２２】
その選択工程を図９において詳しく説明する。図９−ａは４３，４４発光点を結ぶ直線が水平の場合であり、４３、４４発光点はどちらも同じ１００感光体上を走査することとなる。
【００２３】
実際は二つのレーザ光は２つのラインを走査しなければならない為、たとえば６００ＤＰＩの解像度の画像を形成する場合、感光体上の２つの走査ラインの間隔は約４２．３μｍとなるようにしなければならない。この間隔を調整するために図上の回転中心を中心にレーザダイオードを回転させる。これを図９−ｂで示す。同図においてレーザ発光点４３より発生するレーザ光が感光体１００までの光路が短いＡの光路となるように、またレーザ発光点４４より発生するレーザ光が感光体１００までの光路が長いＢの光路となるように、レーザダイオードを＋θの角度だけ回転させることにより、２つの走査ラインの間隔が約４２．３μｍとなるよう調整する事が可能になる。
【００２４】
次に逆の場合を図９−Ｃで示す。同図においてレーザ発光点４３より発生するレーザ光が感光体１００までの光路が長いＢの光路となるように、またレーザ発光点４４より発生するレーザ光が感光体１００までの光路が短いＡの光路となるように、レーザダイオードを−θの角度だけ回転させることにより、２つの走査ラインの間隔が約４２．３μｍとなるよう調整する事が可能になる。
【００２５】
以上によりレーザ発光点４３より発生するレーザ光の波長が、レーザ発光点４４より発生するレーザ光の波長より長い場合は図９−ｂで示すようにレーザダイオードを＋θの角度だけ回転させることにより、レーザ発光点４３より発生するレーザ光が感光体１００までの光路が短いＡの光路となり、またレーザ発光点４４より発生するレーザ光が感光体１００までの光路が長いＢの光路となるため、レーザ発光点４３より発生するレーザ光により感光体１００上を走査されるラインの長さと、レーザ発光点４４より発生するレーザ光により感光体１００上を走査されるラインの長さの相対差が少なくなり、画質の向上を図る事が可能になる。
【００２６】
またレーザ発光点４３より発生するレーザ光の波長が、レーザ発光点４４より発生するレーザ光の波長より短い場合は図９−Ｃで示すようにレーザダイオードを−θの角度だけ回転させることにより、レーザ発光点４４より発生するレーザ光が感光体１００までの光路が短いＡの光路となり、またレーザ発光点４３より発生するレーザ光が感光体１００までの光路が長いＢの光路となるため、レーザ発光点４３より発生するレーザ光により感光体１００上を走査されるラインの長さと、レーザ発光点４４より発生するレーザ光により感光体１００上を走査されるラインの長さの相対差が少なくなり、同様に画質の向上を図る事が可能になる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の発光点の中心付近を回転運動の中心として回転が可能な構造とし、回転させ、固定することにより波長の短い方のレーザ光を長い光路、波長の長いほうのレーザ光を短い光路となるよう、位置を調整することにより、画像品質の向上を図る事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の実施形態の構成の平面図である。
【図２】従来の実施形態の構成の側面図である。
【図３】従来の実施形態の構成の光路図である。
【図４】従来の実施形態の不具合を説明した図である。
【図５】従来の実施形態の不具合の起きた印字を示した図である。
【図６】従来の実施形態の不具合を対策した構成図である。
【図７】本発明に用いるレーザダイオードチップを示す図である。
【図８】本発明に用いるレーザダイオードのステムの外観を示す図である。
【図９】本発明の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の全体を示す概略図である。
【符号の説明】
１００　感光体
１５０　回転多面鏡
１７０　レーザダイオード
４３，４４　レーザ発光点
４５　ステム
【図１】
2004061841.tif 000003
【図２】
2004061841.tif 000004
【図３】
2004061841.tif 000005
【図４】
2004061841.tif 000006
【図５】
2004061841.tif 000007
【図６】
2004061841.tif 000008
【図７】
2004061841.tif 000009
【図８】
2004061841.tif 000010
【図９】
2004061841.tif 000011
【図１０】
2004061841.tif 000012