(57)【要約】【課題】光走査装置の走査系を、フォトニック結晶に印加する電圧で偏向を制御する偏向器と、フォトニック結晶を用いて偏向した光の偏向角を拡大する偏向角拡大器とで構成することにより、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価な光走査装置を実現する。【解決手段】本発明では、光源２０１と、強誘電体で形成されたフォトニック結晶２０２と、該強誘電体で形成されたフォトニック結晶２０２に印加する電圧を制御する電圧制御部２０５からなる偏向器と、強誘電体または誘電体で形成されたフォトニック結晶２０６からなる偏向角拡大器と、走査位置を検出する検出器２０７ａ，２０７ｂとから光走査装置２００を構成し、検出器で検出した走査位置を偏向器の電圧制御部２０５にフィードバックして光を走査しているので、機械的駆動部がなく、光量のばらつきがなく、かつ特殊なレーザを必要としない光走査装置を容易に実現することができる。【選択図】図１
2005352370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を走査する光走査装置において、
光源と、該光源からの光を偏向する偏向器と、該偏向器によって偏向された光の偏向角を拡大する偏向角拡大器と、光の走査位置を検出する検出器とからなり、
前記偏向器は強誘電体で形成されたフォトニック結晶と、その強誘電体で形成されたフォトニック結晶に印加する電圧を制御する電圧制御部からなり、
前記偏向角拡大器は強誘電体または誘電体で形成されたフォトニック結晶からなることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、
走査位置を検出する検出器で検出した走査位置を、前記偏向器の強誘電体で形成されたフォトニック結晶に印加する電圧を制御する電圧制御部にフィードバックして光を走査することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の光走査装置を主走査方向に少なくとも２つ以上並べて配置したことを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の光走査装置を副走査方向に少なくとも２つ以上並べて配置したことを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項４記載の光走査装置において、
副走査方向に並べた２つ以上の光走査装置の光源波長が少なくとも２つ以上であることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２記載の光走査装置を副走査方向に少なくとも３つ以上並べて配置し、かつ、光源波長が少なくとも３つ以上あることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の光走査装置において、
前記フォトニック結晶を形成する強誘電体がＰＬＺＴであることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の光走査装置と、該光走査装置からの光によって静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体上の静電潜像を現像して顕像化する現像器と、顕像化された画像を転写材に転写する転写器と、前記転写材に転写された画像を定着させる定着器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項６記載の光走査装置と、該光走査装置からの光によって記録媒体上に形成された像を現像する現像器と、現像された像を定着する定着器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置において、
前記記録媒体として、銀塩ペーパーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１〜７記載の光走査装置と、紫外光光源とで構成され、前記光走査装置からの光によって記録媒体上に画像を形成し、前記紫外光光源で前記記録媒体上の画像を消去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成装置において、
前記記録媒体としてフォトクロミック材料からなるリライタブルペーパーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及びその光走査装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の一つとして、現在普及しているプリンタには様々な方式があるが、そのなかの一つに光学的に書き込みを行う光書き込み方式がある。光書き込み方式の代表的なものとしては電子写真方式が挙げられる。
また、光書き込み方式で自己発色型の代表的なものとして、銀塩方式がある。銀塩方式は、記録媒体である印画紙に直接光で書き込み、光が照射されたところが現像後に照射した光の色に発色するものであり、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の光を用いて書き込むことによりフルカラープリントができる。
【０００３】
さらに、自己発色型で最近注目されているものに、フォトクロミック材料を用いたものがある。フォトクロミック材料とは、光により色が可逆的に変化するもので、光を照射した部分がその光の色に変化し、さらに、色が変化した部分に紫外線を照射することで、元の色に戻すことが可能であるため、フルカラーで、光による書き込み及び消去が繰り返し可能なリライタブルペーパーとして期待されている。
【０００４】
一方、上述した光書き込み方式に用いられる従来の光走査装置には、電子写真方式のプリンタ等で現在最も採用されているポリゴンミラー（回転多面鏡）方式の光走査装置がある。ポリゴンミラー方式は、図７に示すように、複数の反射面を有するポリゴンミラー２を高速で回転させ、その反射面に光源５１からの光を当てることで偏向走査し、走査光学系２２，２６，５５を介して被走査面２７上に集光して光を走査させることができる（例えは、特許文献１参照）。
【０００５】
また、従来の光走査装置の別の方式として、ＬＥＤ（発光ダイオード）や有機ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）素子などの発光素子をアレイ状に並べたものがある。その一例を図８に示す。図８に示す従来の光走査装置は、有機ＥＬ素子１２をアレイ状に並べたものであり、任意の有機ＥＬ素子を制御して点灯させることにより光を走査させることができる（特許文献２参照）。
また、フォトニック結晶の大きな波長分散特性を用いたものもあり、この従来の光走査装置では、図９に示すように、フォトニック結晶１３０と波長可変レーザ１１０を用いて、光の波長を制御することにより光を走査することができる（特許文献３参照）。
【０００６】
さらに、特許文献４に記載の従来技術では、波長可変レーザとフォトニック結晶でレーザ走査システムを構成し、波長を連続的に変化させて、レーザ光を走査している。また、光位置センサ、または、スタート位置センサおよび終点位置センサを設け、センサからの情報をフィードバックしてレーザの波長を補正している。しかし、この従来技術では、波長可変レーザという特殊なレーザを用いており、装置が高価になってしまう。
【０００７】
また、特許文献５に記載の従来技術では、波長可変の分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ）の半導体レーザと、フォトニック結晶と、レーザ光をフォトニック結晶に入射させるカップリングレンズとで光走査装置を構成しており、波長可変のＤＢＲ半導体レーザは導波路を局部的に加熱するヒータを搭載し屈折率を可変する受動導波路加熱方式の半導体レーザであり、レーザ光の波長を変化させて、レーザ光を走査している。しかし、この従来技術では、特許文献４と同様に特殊なレーザを用いており、装置が高価になってしまう。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２０２５１０号公報
【特許文献２】特開平９−２２６１７２号公報
【特許文献３】特開２００１−１３４３９号公報
【特許文献４】特開２００１−７５０４０号公報
【特許文献５】特開２００３−１４９４１９号公報
【特許文献６】特開平１１−７０６９５号公報
【特許文献７】特開２００３−５４０３０号公報
【特許文献８】特開２００３−１８６４号公報
【非特許文献１】H. Kosaka et al., Rhys. Rev. B 58, R10096 (1998)
【非特許文献２】D. Scrymgeour, N. Malkova, S. Kim and V. Gopalan, Appl. Phys. Lett., 82, 3176 (2003)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の従来技術のうち、図７に示すようなポリゴンミラー方式は、ポリゴンミラー２を機械的に回転させるという機械的駆動部が必要であるため、機械的摩耗が生じるという信頼性の面で問題があり、また、騒音が発生してしまうという問題がある。さらに、比較的大きな空間を占めてしまいプリンタが大きくなってしまうといった問題があった。
【００１０】
一方、ＬＥＤや有機ＥＬなどの発光素子をアレイ状に並べた光走査装置は、発光素子を並べて任意の発光素子を点灯させるので、機械的な駆動部がなく機械的摩耗や騒音が発生せず、また、占有する空間が比較的小さくプリンタ装置を小型化することができる。
【００１１】
しかしながら、発光素子としてＬＥＤをアレイ状に並べた光走査装置では、非常に長いＬＥＤアレイチップを作製するのは非常に困難であるため、複数のＬＥＤアレイチップを並べて実装する必要があるが、実装精度は印字品質に大きく影響するため、高精度の実装を行う必要があり、コストアップにつながっている。また、ＬＥＤアレイは、印字品質に大きく影響する発光ばらつきの問題がある。発光ばらつきに対しては、特許文献６に記載の従来技術のように、電極の一部をレーザ光で切断して１ビット毎に調整する手段はあるが、工程数が増えることになりコストアップにつながる。
【００１２】
発光素子として図８のように有機ＥＬ素子をアレイ状に並べた光走査装置（特許文献２）では、長尺のものを一括で作製することができるため、実装工程がないため低コストにすることができる、また、発光ばらつきが比較的少ない。しかしながら、有機ＥＬ素子は、ＬＥＤに比べて寿命が短く、また、累積点灯時間が長くなるにつれて次第に輝度が低下するという問題がある。この問題に対しては、特許文献７に記載の従来技術のように、構造上単位面積当たりの発光強度を低下させて寿命を伸ばしたり、あるいは、特許文献８に記載の従来技術のように、有機ＥＬアレイを複数ライン並べて、使用中のラインに寿命が来たら別のラインに切り替えて実質的に寿命を伸ばしたりするなどで対応しているが、構造が複雑になり、有機ＥＬの低コスト及び小型化という利点が損なわれているという問題がある。さらに、有機ＥＬアレイの寿命が短く、また、次第に輝度が低下するという問題の根本的解決にはなっていない。
【００１３】
また、特許文献４，５に記載のような、フォトニック結晶と波長可変レーザで構成した光走査装置は、機械的な駆動部がなく、騒音が発生せず、プリンタ装置を小型化することができる。しかしながら、波長可変レーザという特殊なレーザを用いる必要があり、装置が高価なものになってしまうという問題がある。
【００１４】
そこで上記従来技術の問題を解決するため、本発明者らは、フォトニック結晶を強誘電体で形成し、フォトニック結晶に印加する電圧を制御することにより、波長可変レーザ等の特殊なレーザを用いる必要がなく、安価に構成することができるようにした光走査装置を提案している。
すなわち本発明者らは、光源と、強誘電体で形成されたフォトニック結晶と、強誘電体で形成されたフォトニック結晶に印加する電圧を制御する電圧制御部と、走査位置を検出する検出部とで光走査装置を構成しており、検出部で検出した走査位置を、フォトニック結晶に印加する電圧を制御する電圧制御部にフィードバックしながらフォトニック結晶に印加する電圧を制御することで、光を走査している。しかしながら、この光走査装置では、フォトニック結晶による偏向角が小さく、走査系の光路長が長くなる（光走査装置が大きくなる）という問題がある。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、走査系を、フォトニック結晶に印加する電圧で偏向を制御する偏向器と、フォトニック結晶を用いて偏向した光の偏向角を拡大する偏向角拡大器とで構成することにより、偏向角を大きくし、光走査装置を小さくすることができるようにするものである。
【００１６】
すなわち、本発明は、走査系を、フォトニック結晶に印加する電圧で偏向を制御する偏向器と、フォトニック結晶を用いて偏向した光の偏向角を拡大する偏向角拡大器とで構成することにより、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価な光走査装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、上記目的に加え、高速走査が可能な光走査装置を提供することを目的としている。
さらに本発明は、上記目的に加え、多色のプリンタに用いられる光走査装置を提供することを目的としている。
さらに本発明は、上記目的に加え、フルカラープリンタに用いられる光走査装置を提供することを目的としている。
さらに本発明は、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価な画像形成装置を提供することを目的としている。
さらに本発明は、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価なカラー画像形成装置を提供することを目的としている。
さらに本発明は、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価なリライタブルペーパー用画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明では以下のような手段を採っている。
本発明の第１の手段は、光を走査する光走査装置において、光源と、該光源からの光を偏向する偏向器と、該偏向器によって偏向された光の偏向角を拡大する偏向角拡大器と、光の走査位置を検出する検出器とからなり、前記偏向器は強誘電体で形成されたフォトニック結晶と、その強誘電体で形成されたフォトニック結晶に印加する電圧を制御する電圧制御部からなり、前記偏向角拡大器は強誘電体または誘電体で形成されたフォトニック結晶からなることを特徴とする（請求項１）。
また、第２の手段は、第１の手段の光走査装置において、走査位置を検出する検出器で検出した走査位置を、前記偏向器の強誘電体で形成されたフォトニック結晶に印加する電圧を制御する電圧制御部にフィードバックして光を走査することを特徴とする（請求項２）。
【００１８】
第３の手段の光走査装置は、第１または第２の手段の光走査装置を主走査方向に少なくとも２つ以上並べて配置したことを特徴とする（請求項３）。
また、第４の手段の光走査装置は、第１または第２の手段の光走査装置を副走査方向に少なくとも２つ以上並べて配置したことを特徴とする（請求項４）。
さらに、第５の手段は、第４の手段の光走査装置において、副走査方向に並べた２つ以上の光走査装置の光源波長が少なくとも２つ以上であることを特徴とする（請求項５）。
【００１９】
第６の手段の光走査装置は、第１または第２の手段の光走査装置を副走査方向に少なくとも３つ以上並べて配置し、かつ、光源波長が少なくとも３つ以上あることを特徴とする（請求項６）。
また、第７の手段は、第１〜第６のいずれか一つの手段の光走査装置において、前記フォトニック結晶を形成する強誘電体がＰＬＺＴ（plomb lanthanum zirconate titanate）であることを特徴とする（請求項７）。
【００２０】
第８の手段の画像形成装置は、第１〜第４のいずれか一つの手段の光走査装置と、該光走査装置からの光によって静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体上の静電潜像を現像して顕像化する現像器と、顕像化された画像を転写材に転写する転写器と、前記転写材に転写された画像を定着させる定着器とを備えたことを特徴とする（請求項８）。
【００２１】
第９の手段の画像形成装置は、第６の手段の光走査装置と、該光走査装置からの光によって記録媒体上に形成された像を現像する現像器と、現像された像を定着する定着器とを備えたことを特徴とする（請求項９）。
また、第１０の手段は、第９の手段の画像形成装置において、前記記録媒体として、銀塩ペーパーまたはカラーフィルムを用いることを特徴とする（請求項１０）。
【００２２】
第１１の手段の画像形成装置は、第１〜第７の手段の光走査装置と、紫外光光源とで構成され、前記光走査装置からの光によって記録媒体上に画像を形成し、前記紫外光光源で前記記録媒体上の画像を消去することを特徴とする（請求項１１）。
また、第１２の手段は、第１１の手段の画像形成装置において、前記記録媒体としてフォトクロミック材料からなるリライタブルペーパーを用いることを特徴とする（請求項１２）。
【発明の効果】
【００２３】
第１、第２の手段の光走査装置では、光源と、強誘電体で形成されたフォトニック結晶と、該強誘電体で形成されたフォトニック結晶に印加する電圧を制御する電圧制御部からなる偏向器と、強誘電体または誘電体で形成されたフォトニック結晶からなる偏向角拡大器と、走査位置を検出する検出器とから光走査装置を構成し、検出器で検出した走査位置を偏向器の電圧制御部にフィードバックして光を走査しているので、機械的駆動部がなく、光量のばらつきがなく、かつ、特殊なレーザを必要としない光走査装置を容易に製造することができる。
よって、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価な光走査装置を容易に実現することができる。
【００２４】
第３、第４の手段の光走査装置では、第１または第２の手段の光走査装置を主走査方向または副走査方向に２つ以上並べて配置した構成としているので、機械的駆動部がなく、光量のばらつきがなく、特殊なレーザを必要とせず、かつ、実効的な走査速度が速い光走査装置を容易に製造することができる。
よって、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価で、かつ、高速走査が可能な光走査装置を容易に実現することができる。
【００２５】
第５の手段では、第４の手段の光走査装置において、光源の波長の異なる光走査装置を副走査方向に２つ以上並べて構成しているので、機械的駆動部がなく、光量のばらつきがなく、特殊なレーザを必要とせず、かつ、異なる波長の光を走査できる光走査装置を容易に製造することができる。
よって、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価で、かつ、多色の画像形成装置に用いられる光走査装置を容易に実現することができる。
【００２６】
第６の手段の光走査装置では、光源波長の異なる３種類以上の第１または第２の手段の光走査装置を副走査方向に少なくとも３つ以上並べて配置した構成としているので、機械的駆動部がなく、光量のばらつきがなく、特殊なレーザを必要とせず、かつ、３つ以上の異なる波長の光を走査できる光走査装置を容易に製造することができる。
よって、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価で、かつ、フルカラーの画像形成装置に用いられる光走査装置を容易に実現することができる。
【００２７】
第７の手段では、第１〜第６のいずれかひとつの手段の光走査装置のフォトニック結晶をＰＬＺＴで形成しているので、機械的駆動部がなく、光量のばらつきがなく、特殊なレーザを必要としなく、かつ、可視光領域の光を走査できる光走査装置を容易に製造することができる。
よって、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価で、かつ、可視光領域の光で使用可能な光走査装置を容易に実現することができる。
【００２８】
第８の手段の画像形成装置では、第１〜第４のいずれか一つの手段の光走査装置と、像担持体と、現像器と、転写器と、定着器で構成しているので、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価な画像形成装置を容易に製造することができる。よって、高品質の画像形成装置を安価に実現することができる。
【００２９】
第９、第１０の手段の画像形成装置では、第６の手段の光走査装置と、現像器と、定着器とで構成しているので、記録媒体として銀塩ペーパーまたはカラーフィルムを用いた画像形成装置が可能で、かつ、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価な銀塩式画像形成装置を容易に実現することができる。よって、高品質のカラー画像形成装置を安価に実現することができる。
【００３０】
第１１、第１２の手段の画像形成装置では、第１〜第７のいずれか一つの手段の光走査装置と、紫外光光源とで構成しているので、記録媒体としてフォトクロミック材料からなるリライタブルペーパーを用いて画像形成することができ、画像の消去も行うことができるので、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価な画像形成装置を容易に実現することができる。よって、高品質のリライタブルペーパー用画像形成装置を安価に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図示の実施例に基いて詳細に説明する。
【実施例】
【００３２】
［実施例１］
まず本発明の第１の実施例として、光走査装置について説明する。図１は第１の実施例の光走査装置の構成例を示す概略斜視図である。図1に示した光走査装置２００は、レーザ光Ｌを出射する光源（例えば半導体レーザ）２０１と、強誘電体（ＰＬＺＴ）で形成された第１のフォトニック結晶２０２と該強誘電体で形成された第１のフォトニック結晶に印加する電圧を制御する電圧制御部２０５からなる偏向器と、誘電体で形成された第２のフォトニック結晶２０６からなり前記偏向器によって偏向された光の偏向角を拡大する偏向角拡大器と、光の走査位置を検出する光走査位置検出器（フォトダイオード等）２０７ａ，２０７ｂで構成されている。強誘電体（ＰＬＺＴ）で形成された第１のフォトニック結晶２０２の上下両面には電極２０３，２０４が形成され、電極２０３，２０４は電圧制御部２０５と接続されており、強誘電体（ＰＬＺＴ）で形成された第１のフォトニック結晶２０２に電圧を制御して印加することができるようになっている。また、図２には、図１に示した光走査装置の偏向器及び偏向角拡大器の上面図を示す。なお、図１、図２には図示していないが、半導体レーザ２０１と第１のフォトニック結晶２０２の間の光路には、必要に応じて、半導体レーザ２０１から出射したレーザ光Ｌを略平行光にするコリメートレンズ（またはカップリングレンズ）等のレンズが設けられる。
【００３３】
屈折率の異なる透明材料を多次元的に周期配列した構造体はフォトニック結晶と呼ばれ、フォトニックバンドギャップ、異方性、高分散性などの特性を有することが知られている。フォトニック結晶の高分散性は、光の波長を若干変えるだけで屈折角が大きく変化する特性であり、また、入射角を若干変えても、屈折角を大きく変化させることができることが報告されている（非特許文献１参照）。一方、強誘電体で形成したフォトニック結晶の場合には、光の波長や入射角が固定であっても、フォトニック結晶に印加する電圧を変えることで、屈折角を大きく変化させることができることが報告されている（非特許文献２参照）。
【００３４】
図1及び図2に示した本実施例の光走査装置２００では、強誘電体（ＰＬＺＴ）で第１のフォトニック結晶２０２を形成し、また、誘電体で第２のフォトニック結晶２０６を形成し、第１のフォトニック結晶２０２の上下面に形成された電極２０３，２０４に電圧制御部２０５が接続されているので、半導体レーザ２０１から出射され、第１のフォトニック結晶２０２に入射したレーザ光Ｌは、第１のフォトニック結晶２０２に印加する電圧を制御して任意の方向に偏向することができ、さらに、第２のフォトニック結晶２０６に入射して偏向角を拡大することができる。したがって、電圧制御部２０５で電圧を制御してレーザ光Ｌを偏向し、像担持体（例えば感光ドラム）２０８上を走査することができる。フォトニック結晶は先に述べたように波長分散性が高いが、光走査位置検出器（フォトダイオード等）２０７ａ，２０７ｂで走査開始位置および走査終了位置を検出して、電圧制御部２０５にフィードバックすることで、環境温度の変化などで半導体レーザ２０１の発光波長が若干変動しても、正常にレーザ光Ｌを走査させることができる。
【００３５】
第１のフォトニック結晶２０２であるＰＬＺＴの２次元フォトニック結晶は、ゲル状の感光性ＰＬＺＴ膜を紫外光でパターン露光し、酸性の水溶液で紫外光の未照射部分を溶解した後、４００℃でベークすることで作製することができる。
【００３６】
なお、本実施例では、第１のフォトニック結晶を形成する強誘電体材料としてＰＬＺＴを用いたが、光源波長に対して透明な強誘電体材料であればよい。しかしながら、ＰＬＺＴは可視光領域で透明であり、かつ、電気光学特性が非常に優れており、本発明の光走査装置を構成するフォトニック結晶の材料として最適である。また、第２のフォトニック結晶２０６を形成する材料を強誘電体材料にしても良く、第２のフォトニック結晶２０６と第１のフォトニック結晶２０２を一体的に形成しても良い。
【００３７】
また、本実施例では、光走査位置検出器（フォトダイオード等）２０７ａ，２０７ｂで走査開始位置及び走査終了位置を検出して、電圧制御部２０５にフィードバックしているが、光走査位置を検出する場所は走査開始位置及び走査終了位置以外でも良く、図３の構成のように、第２のフォトニック結晶２０６から出射したレーザ光Ｌをビームスプリッタ２０９で分岐して、フォトダイオードをアレイ状に並べた走査位置検出器（例えばラインセンサ）２０７で常に位置を検出して電圧制御部２０５にフィードバックしてもよい。
さらに、本実施例の光走査装置を主走査方向に、あるいは、副走査方向に複数並べても良く、複数並べた構成では、実効的な走査速度を速くすることができ、高速走査が可能な光走査装置を実現することができる。また、光走査装置を主走査方向に複数並べることにより、走査幅の広い走査を行うことができる。
【００３８】
［実施例２］
次に本発明の第２の実施例として、電子写真方式の画像形成装置（例えばプリンタ）について説明する。図４は本実施例の電子写真方式のプリンタの概略構成図である。図４に示したプリンタは、実施例１で述べたような、半導体レーザからなる光源２０１と、レンズ（例えばコリメートレンズ）２１０と、強誘電体で形成された第１のフォトニック結晶２０２と、誘電体または強誘電体で形成された第２のフォトニック結晶２０６と、電圧制御部２０５と、光走査位置検出器２０７とで構成された光走査装置２００を備えると共に、像担持体（感光ドラム）２０８と、像担持体（感光ドラム）２０８を帯電する帯電器２１２と、帯電された像担持体（感光ドラム）２０８に光走査装置２００からのレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する露光部２１１と、像担持体（感光ドラム）２０８上の静電潜像を現像して顕像化する現像器２１３と、顕像化された画像を転写材（例えば転写用紙）２１７に転写する転写器２１４と、転写用紙２１７に転写された画像を定着させる定着器２１５と、画像転写後の像担持体（感光ドラム）２１１の表面をクリーニングするクリーナ２１６を備えている。
【００３９】
図４示した電子写真方式のプリンタにおいて、まず、像担持体（感光ドラム）２０８が帯電器２１２によって帯電され、光走査装置２００で画像データに応じて強度変調されたレーザ光Ｌを走査する。像担持体（感光ドラム）２０８上のレーザ光Ｌが照射された領域は電荷量が減り、電荷量はレーザ光Ｌの照射量の逆数に関係するので、像担持体（感光ドラム）２０８上に静電潜像が形成される。次に、現像器２１３で像担持体（感光ドラム）２０８上の電荷を帯びた部分に現像剤（例えばトナー）を吸着させて顕像化し、転写器２１４で像担持体（感光ドラム）２０８上のトナー画像を転写用紙２１７に転写し、その後、像担持体（感光ドラム）２０８はクリーナ２１６でクリーニングし、再び同じ工程を繰り返す。したがって、これらの工程を順次繰り返し行い、最後に定着器２１５で転写用紙２１７の紙面上のトナー画像を紙面に定着させることで、転写用紙２１７の紙面に画像を形成することができる。
【００４０】
［実施例３］
次に第３の実施例として、本発明の光走査装置を用いた銀塩方式の画像形成装置（例えばプリンタ）について説明する。図５は本実施例の銀塩方式のプリンタの構成例を示す概略構成図である。図５に示したプリンタは、実施例１で述べた構成の光走査装置２００を３つ備えると共に、記録媒体である銀塩ペーパー２１８を搬送する搬送ローラー２１９，２２０，２２２と、現像器２２１と定着器２２３とで構成されている。３つの光走査装置２００において、光源２０１から出射されるレーザ光Ｌの波長はそれぞれ異なり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）となっている。また、３つの光走査装置２００は、銀塩ペーパー２１８の搬送方向である副走査方向に並べて配置されている。
【００４１】
図５に示した構成のプリンタにおいて、銀塩ペーパー２１８に、３つの光走査装置２００で画像データに応じて強度変調された３色の光Ｌ（Ｒ），Ｌ（Ｇ），Ｌ（Ｂ）を順次走査し、銀塩ペーパー２１８を露光する。したがって、その後、現像器２２１で現像し、次に定着器２２３で定着し、乾燥させることで、銀塩ペーパー２１８にプリントすることができる。
【００４２】
なお、本実施例では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）をそれぞれ光源波長とする３つの光走査装置２００で構成しているが、２つ以上の光走査装置２００を用いることで、多色のプリントが可能となる。しかしながら、光源波長の異なる３つ以上の光走査装置で構成することで、フルカラーのプリントが可能となる。なお、この場合には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のようにフルカラープリントに適した光源波長を選ぶ必要がある。また、フォトニック結晶の構造は光源の波長に応じて変更する必要がある。
本実施例では、銀塩ペーパー２１８にプリントしているが、同様の方式で、カラーフィルムやその他のカラー記録媒体にプリントすることも可能である。
【００４３】
［実施例４］
次に第４の実施例として、本発明の光走査装置を用い、フォトクロミック材料からなるリライタブルペーパー（フォトクロミックペーパー）を用いる画像形成装置（例えばプリンタ）について説明する。図６は本実施例のリライタブルペーパーを用いるプリンタの構成例を示す概略構成図である。図６に示したプリンタは、実施例１で述べた構成の光走査装置２００を３つ備えると共に、記録媒体であるフォトクロミック材料からなるリライタブルペーパー（フォトクロミックペーパー）２２４を搬送する搬送ローラー２２５，２２７，２２８と、紫外光光源（例えば紫外線ランプ）２２６とで構成されている。３つの光走査装置２００において、光源２０１から出射されるレーザ光Ｌの波長はそれぞれ異なり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）となっている。また、３つの光走査装置２００は、リライタブルペーパー（フォトクロミックペーパー）２２４の搬送方向である副走査方向に並べて配置されている。
【００４４】
ここで、フォトクロミック材料とは、ある色の光を照射すると、照射した部分が照射した光の色になり、また、紫外光を照射すると、消去することができるため、繰り返し書き換え可能なリライタブルペーパとして使用することができる。
【００４５】
図6に示したプリンタにおいて、まず、フォトクロミック材料からなるリライタブルペーパー（フォトクロミックペーパー）２２４に紫外光光源（例えば紫外線ランプ）２２６で紫外光を照射し、既に形成されている画像を消去する。次に、消去したリライタブルペーパー（フォトクロミックペーパー）２２４に３つの光走査装置２００で画像データに応じて強度変調された３色の光を順次走査することで、リライタブルペーパー（フォトクロミックペーパー）２２４にプリントすることができる。
【００４６】
なお、本実施例では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）をそれぞれ光源波長とする３つの光走査装置２００で構成しているが、２つ以上の光走査装置２００を用いることで、多色のプリントが可能となる。しかしながら、光源波長の異なる３つ以上の光走査装置で構成することで、フルカラーのプリントが可能となる。なお、この場合には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のようにフルカラープリントに適した波長を選ぶ必要がある。また、フォトニック結晶の構造は光源の波長に応じて変更する必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上説明したように、本発明によれば、信頼性が高く、小型で、安価な光走査装置を実現することができ、この光走査装置を用いることにより、低騒音で、信頼性が高く、小型で、安価な画像形成装置を実現することができる。そして、本発明の光走査装置を用いる画像形成装置としては、電子写真方式のプリンタ、プロッタ、複写機、ファクシミリ等の他、記録媒体に銀塩ペーパーまたはカラーフィルム等を用いるプリンタや、フォトクロミックペーパー等のリライタブルペーパーを用いるプリンタなどがあり、種々の方式の画像形成装置に応用することができる。また、本発明の光走査装置は、プリンタ等の画像形成装置の他、光走査式の画像表示装置、物体や構造物までの距離を計測する計測装置、物体の形状等を計測する計測装置等にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る光走査装置の構成例を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す光走査装置の偏向器及び偏向角拡大器の上面図である。
【図３】本発明に係る光走査装置の別の構成例を示す概略斜視図である。
【図４】本発明に係る電子写真方式の画像形成装置（プリンタ）の構成例を示す概略構成図である。
【図５】本発明に係る銀塩方式の画像形成装置（プリンタ）の構成例を示す概略構成図である。
【図６】本発明に係るリライタブルペーパーを用いる画像形成装置（プリンタ）の構成例を示す概略構成図である。
【図７】従来技術の一例を示す光走査装置の構成説明図である。
【図８】従来技術の別の例を示す光走査装置の概略平面図である。
【図９】従来技術のさらに別の例を示す光走査装置の構成説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
２００：光走査装置
２０１，２０１（Ｒ），２０１（Ｇ），２０１（Ｂ）：光源（半導体レーザ）
２０２：第１のフォトニック結晶
２０３，２０４：電極
２０５：電圧制御部
２０６：第２のフォトニック結晶
２０７，２０７ａ，２０７ｂ：光走査位置検出器
２０８：像担持体（感光ドラム）
２０９：ビームスプリッタ
２１０：レンズ
２１１：露光部
２１２：帯電器
２１３：現像器
２１４：転写器
２１５：定着器
２１６：クリーナー
２１７：転写用紙
２１８：銀塩ペーパー
２１９，２２０，２２２：搬送ローラー
２２１：現像器
２２３：定着器
２２４：リライタブルペーパー（フォトクロミックペーパー）
２２５，２２７，２２８：搬送ローラー
２２６：紫外光光源（紫外線ランプ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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