JP5568538B2 - Method for setting film thickness of reflecting surface of deflecting member, deflecting member, optical scanning device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光源から出射された光を像担持体の主走査方向に走査させることによって静電潜像を形成する光走査装置及び画像形成装置、並びにこれらに用いられる偏向部材及びその反射面の膜厚設定方法に関するものである。 The present invention relates to an optical scanning device and an image forming device that form an electrostatic latent image by scanning light emitted from a light source in the main scanning direction of an image carrier, and a deflection member used in these and a reflecting surface thereof. The present invention relates to a film thickness setting method .
電子写真方式の画像形成装置に用いられている光走査装置は、光源とポリゴンミラーを有し、光源を出射したレーザー光が、回転駆動しているポリゴンミラーに反射して感光体ドラムの主走査方向に走査することによって感光体ドラム上に静電潜像を形成する。 The optical scanning device used in the electrophotographic image forming apparatus has a light source and a polygon mirror, and the laser beam emitted from the light source is reflected by the polygon mirror that is rotationally driven to perform main scanning of the photosensitive drum. By scanning in the direction, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum.
ポリゴンミラーの各面は鏡面になっており、回転しながら面ごとにレーザー光を反射して主走査方向に走査する。そして、感光体ドラムに十分な光量のレーザー光を照射するために、ポリゴンミラーの反射率は主走査方向に対して均一とする等、鏡面はレーザー光に最適な反射特性である必要がある(特許文献1〜4参照)。 Each surface of the polygon mirror is a mirror surface, and the laser beam is reflected on each surface while rotating to scan in the main scanning direction. In order to irradiate the photosensitive drum with a sufficient amount of laser light, the mirror surface needs to have optimum reflection characteristics for the laser light, such as the reflectance of the polygon mirror being uniform in the main scanning direction ( (See Patent Documents 1 to 4).
一般的に、ポリゴンミラーは、材質としてアルミニウム、プラスチック、ガラス等が用いられ、鏡面に蒸着膜や陽極酸化膜を施すことによって反射率を増加させたり、酸化(錆)を防止したりしている。また、レーザー光の鏡面での反射率は、所定の波長のレーザー光にのみ最適化されているのが一般的である。言い換えると、所定の波長のレーザー光を鏡面で反射させて感光体ドラムに照射させたときの感光体ドラム上における光量分布が均一になるように鏡面の反射率が調整されている。 In general, a polygon mirror is made of aluminum, plastic, glass, or the like, and increases the reflectivity or prevents oxidation (rust) by applying a vapor deposition film or an anodized film to the mirror surface. . Further, the reflectance of the laser beam at the mirror surface is generally optimized only for the laser beam having a predetermined wavelength. In other words, the reflectance of the mirror surface is adjusted so that the light quantity distribution on the photosensitive drum is uniform when the laser beam having a predetermined wavelength is reflected on the mirror surface and irradiated onto the photosensitive drum.
その為、所定の波長のレーザー光にのみ最適化されているポリゴンミラーに所定の波長以外のレーザー光を照射した場合、鏡面の反射特性が異なってくるため、感光体ドラム上の光量分布の均一性がなくなり、良好な画質の画像を形成できない。つまり、所定の波長のレーザー光にのみ最適化されているポリゴンミラーは、所定の波長以外のレーザー光を出射する光源と共に用いることができなかった。また、1つの発光部で構成されたシングルビーム方式の光源と複数の発光部で構成されたマルチビーム方式の光源についても、鏡面の反射特性が各光源によって異なるため、1つのポリゴンミラーを2つの方式の光源が共有することは困難であった。 For this reason, when a polygon mirror that is optimized only for a laser beam of a predetermined wavelength is irradiated with a laser beam of a wavelength other than the predetermined wavelength, the reflection characteristics of the mirror surface will be different, so the light quantity distribution on the photosensitive drum is uniform. Therefore, an image with good image quality cannot be formed. That is, the polygon mirror optimized only for laser light having a predetermined wavelength cannot be used with a light source that emits laser light having a wavelength other than the predetermined wavelength. Also, with respect to a single beam type light source composed of one light emitting unit and a multi-beam type light source composed of a plurality of light emitting units, the reflection characteristics of the mirror surface differ depending on each light source. It was difficult to share the light source of the system.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、異なる波長のレーザー光を出射する光源、又は異なる方式の光源に付け替えても感光体ドラム上の光量分布の均一性を保つことができる偏向部材の反射面の膜厚設定方法、偏向部材、光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and can maintain the uniformity of the light amount distribution on the photosensitive drum even when the light source emits laser light of a different wavelength or is replaced with a light source of a different method. It is an object of the present invention to provide a method for setting the thickness of a reflecting surface of a deflecting member, a deflecting member, an optical scanning device, and an image forming apparatus.
本発明の一の局面に係る偏向部材の反射面の膜厚設定方法は、金属層が成膜される反射面を有し、当該反射面でレーザー光を反射し被走査面を主走査方向に走査する偏向部材であって、前記金属層の膜厚によって前記反射面の反射率が変化する偏向部材の、前記膜厚を設定する方法であって、前記金属層の膜厚が異なる複数の測定用反射面を準備するステップと、前記被走査面を露光させるために用いられる、所定波長を有するレーザー光を発する光源を準備するステップと、前記複数の測定用反射面の各々で前記レーザー光を反射させると共に、前記被走査面の主走査方向の各位置に対応する前記測定用反射面の各位置のS偏光成分の反射率を各々求めることで、前記膜厚ごとの前記測定用反射面の前記各位置の前記S偏光成分の反射率データの群からなる第1データを取得するステップと、前記複数の測定用反射面の各々で前記レーザー光を反射させると共に、前記被走査面の主走査方向の各位置に対応する前記測定用反射面の各位置のP偏光成分の反射率を各々求めることで、前記膜厚ごとの前記測定用反射面の前記各位置の前記P偏光成分の反射率データの群からなる第2データを取得するステップと、前記第1データに基づいて、前記膜厚ごとに、主走査方向の各位置の反射率の最大値と最小値との差である第1特性差を求めるステップと、前記第2データに基づいて、前記膜厚ごとに、主走査方向の各位置の反射率の最大値と最小値との差である第2特性差を求めるステップと、前記第1特性差と前記第2特性差とが等しくなる共通膜厚を求め、得られた前記共通膜厚を、前記偏向部材の前記反射面の前記膜厚として決定するステップと、前記共通膜厚が複数存在する場合には、これらの中から前記第1特性差と前記第2特性差との和が最小となる共通膜厚を前記膜厚として決定するステップと、前記共通膜厚が存在しない場合には、前記第1特性差と前記第2特性差との和が最小となる膜厚を、前記膜厚として決定するステップと、を備える。The method for setting the film thickness of the reflecting surface of the deflecting member according to one aspect of the present invention has a reflecting surface on which a metal layer is formed, reflects the laser beam on the reflecting surface, and sets the scanned surface in the main scanning direction. A method of setting the film thickness of a deflecting member for scanning, wherein the reflectivity of the reflecting surface varies depending on the film thickness of the metal layer, wherein the film thickness of the metal layer is different. Preparing a reflective surface for use, preparing a light source that emits laser light having a predetermined wavelength, used for exposing the scanned surface, and applying the laser light to each of the plurality of reflective surfaces for measurement In addition to reflecting, the reflectance of the S-polarized component at each position of the measurement reflecting surface corresponding to each position in the main scanning direction of the scanned surface is obtained, whereby the measurement reflecting surface for each film thickness is obtained. Reflectance data of the S-polarized component at each position. Obtaining the first data comprising a group of data, reflecting the laser light at each of the plurality of measurement reflecting surfaces, and reflecting the measurement light corresponding to each position in the main scanning direction of the surface to be scanned By obtaining the reflectance of the P-polarized component at each position on the surface, second data consisting of a group of reflectance data of the P-polarized component at each position on the measurement reflecting surface for each film thickness is obtained. Determining a first characteristic difference that is a difference between a maximum value and a minimum value of reflectance at each position in the main scanning direction for each film thickness based on the first data; and the second data A second characteristic difference that is a difference between a maximum value and a minimum value of the reflectance at each position in the main scanning direction for each film thickness, and the first characteristic difference and the second characteristic difference. Is obtained, and the common film thickness obtained is obtained. Determining the film thickness of the reflecting surface of the deflecting member; and when there are a plurality of the common film thicknesses, the sum of the first characteristic difference and the second characteristic difference is the smallest of these. Determining the common film thickness to be the film thickness, and if the common film thickness does not exist, the film thickness at which the sum of the first characteristic difference and the second characteristic difference is minimized Determining as a thickness.
この構成によれば、シングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても、反射面の主走査方向の各位置におけるレーザー光の反射率の分布をほぼ均一に抑えることができる。つまり、シングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いて光走査装置を構成しても、照射対象物上での光量のバラツキを抑えることができる。 According to this configuration, the reflectance distribution of the laser beam at each position in the main scanning direction of the reflecting surface can be suppressed almost uniformly regardless of whether the light source is a single beam system or a multi-beam system. That is, even if the optical scanning device is configured by using either a single beam type or a multi-beam type light source, variations in the amount of light on the irradiation target can be suppressed.
本発明の他の局面に係る偏向部材は、金属層が成膜される反射面を有し、当該反射面でレーザー光を反射し被走査面を主走査方向に走査する偏向部材であって、前記金属層の膜厚によって前記反射面の反射率が変化する偏向部材において、前記金属層の膜厚が、上記に記載の膜厚設定方法により設定された膜厚を有している。A deflecting member according to another aspect of the present invention is a deflecting member that has a reflecting surface on which a metal layer is formed, reflects laser light on the reflecting surface, and scans the scanned surface in the main scanning direction. In the deflection member in which the reflectance of the reflecting surface varies depending on the thickness of the metal layer, the thickness of the metal layer has a thickness set by the thickness setting method described above.
本発明のさらに他の局面に係る光走査装置は、所定波長を有するレーザー光を出射する発光部を一つ有するシングルビーム方式の光源、又は、前記発光部を複数有するマルチビーム方式の光源と、上記の偏向部材とを備える。An optical scanning device according to still another aspect of the present invention is a single beam type light source having one light emitting unit that emits laser light having a predetermined wavelength, or a multi-beam type light source having a plurality of the light emitting units, The deflection member is provided.
本発明のさらに他の局面に係る画像形成装置は、被走査面を備える像担持体と、前記像担持体に画像データに基づいたレーザー光を照射する、上記の光走査装置とを備える。An image forming apparatus according to still another aspect of the present invention includes an image carrier having a surface to be scanned, and the above-described optical scanning device that irradiates the image carrier with laser light based on image data.
これらの構成によれば、偏向部材が反射するレーザー光の光量分布がほぼ均一であるため、像担持体上での光量のバラツキを抑えることができる。従って、光走査装置に搭載される光源の方式が異なっても、画質悪化を防ぐことができる。 According to these configurations, since the light amount distribution of the laser light reflected by the deflecting member is substantially uniform, variations in the light amount on the image carrier can be suppressed. Therefore, even if the light source mounted on the optical scanning device is different, it is possible to prevent image quality deterioration.
この発明によれば、シングルビーム方式又はマルチビーム方式でレーザー光を出射する複数種類の光源のうち何れの光源を用いても、像担持体(有機感光体とアモルファスシリコン感光体)上に形成される静電潜像の電荷量のバラツキを少なくし、画質悪化を抑えることができる。 According to the present invention, even when using any of the light sources among the plurality of types of light sources for emitting a laser beam in a single beam system or a multi-beam method, it is formed on the image carrier (organic photoreceptor and an amorphous silicon photosensitive member) Variation in the amount of charge of the electrostatic latent image can be reduced, and deterioration in image quality can be suppressed.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。尚、本実施の形態では、画像形成装置としてプリンターを例に説明するが、この他にコピー機、ファクシミリ機、これら複数の機能を備えた複合機等、電子写真方式を採用した画像形成装置であればよい。また、本実施の形態で説明する画像形成装置はカラープリンターであるが、モノクロプリンターであっても構わない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing an internal configuration of an image forming apparatus including an optical scanning device according to the present invention. In this embodiment, a printer is described as an example of an image forming apparatus. However, in addition to this, an image forming apparatus that employs an electrophotographic system, such as a copier, a facsimile machine, or a multifunction machine having a plurality of these functions. I just need it. The image forming apparatus described in this embodiment is a color printer, but may be a monochrome printer.
画像形成装置1は、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)及びブラック(K)の各色別の画像形成部2(2M、2C、2Y及び2K)を含むタンデム式のカラープリンターである。各画像形成部2M、2C、2Y及び2Kは、現像装置3、帯電器5、光走査装置6、トナー供給部7、クリーナー21及び1次転写ローラー9を含む。
The image forming apparatus 1 is a tandem color printer including image forming units 2 (2M, 2C, 2Y, and 2K) for each color of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K). is there. Each of the
トナー供給部7は、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーを貯蔵する。現像装置3は、トナー供給部7から供給されるトナーを感光体ドラム(像担持体)4に供給する。
The
感光体ドラム4は、後述する転写ベルト8の下方に位置し、転写ベルト8の外表面に接触した状態で配設されている。転写ベルト8の回転方向Bの上流側から、マゼンタ用感光体ドラム4、シアン用感光体ドラム4、イエロー用感光体ドラム4、及びブラック用感光体ドラム4が並設されている。また、感光体ドラム4は、a−Si(アモルファスシリコン)等から構成され、図1における時計回りの方向(図示のA方向)に回転する。
The photosensitive drum 4 is located below a
感光体ドラム4の対向する位置には、1次転写ローラー9が転写ベルト8の内表面に接触した状態で転写ベルト8を介して配置されている。1次転写ローラー9は、転写ベルト8の回転により従動回転するローラーであり、感光体ドラム4とで転写ベルト8をニップして、感光体ドラム4に形成された各色のトナー像を転写ベルト8に1次転写させる1次転写部Tを構成する。1次転写部Tにおいて、転写ベルト8に各色のトナー像が多重転写される。これにより、転写ベルト8にはカラーのトナー像が形成される。
A
帯電器5は、感光体ドラム4の周面を一様に帯電する。光走査装置6は、外部装置から送信された画像データに基づくレーザー光を感光体ドラム4の周面に導くポリゴンミラー(偏向手段)28を有している。ポリゴンミラー28は、後述するモーター32によって回転しつつ、各感光体ドラム4の周面上にレーザー光を主走査方向に走査して、各周面に静電潜像を形成する。尚、主走査方向とは、レーザー光が感光体ドラム4の長手方向に走査される方向である。ポリゴンミラー28は複数の感光体ドラム4間で共用されている。
The
現像装置3は感光体ドラム4にトナーを供給する。これにより、静電潜像にトナーが付着され、感光体ドラム4にトナー像が形成される。クリーナー21は、各感光体ドラム4の周面上に配置され、周面上の残留トナー等を除去する。
The developing
転写ベルト8は、感光体ドラム4の列の上方に配置されると共に、外表面が感光体ドラム4の周面に接触した状態となるように、従動ローラー10と駆動ローラー11との間に張設されている。また、転写ベルト8は、テンションローラー19によって上方に付勢されている。駆動ローラー11は、図略の駆動源による駆動力を受けて回転して、転写ベルト8を回転駆動させる。従動ローラー10は、転写ベルト8の回転によって従動回転する。これにより、転写ベルト8はB方向(反時計回りの方向)に回転する。
The
また、転写ベルト8は、駆動ローラー11に巻回されている部位が屈曲した状態となっており、この屈曲部位は、転写ベルト8に1次転写されたトナー像が用紙Pに2次転写される2次転写位置P1として設定されている。この2次転写位置P1には、転写ベルト8を介して駆動ローラー11に対向する2次転写ローラー18が設けられている。2次転写ローラー18は、駆動ローラー11との間でニップを形成して、該ニップを通過する用紙Pに、転写ベルト8の外表面上のトナー像を2次転写する。
Further, the
2次転写位置P1の下方には、一対のレジストローラー17が配設されている。レジストローラー17は、用紙Pを2次転写位置P1に向けて適切なタイミングで搬送すると共に、用紙Pの斜め送りを修正する。
A pair of
2次転写位置P1の上方には、2次転写位置P1でトナー像の2次転写が施された用紙Pに対して定着処理を施す定着装置14が設けられている。定着装置14は、加熱ローラー14aと加圧ローラー14bを有しており、この1対のローラーが定着ニップ部NPを形成している。用紙Pが定着ニップ部NPを通過することによって、加熱ローラー14aが用紙Pを加熱しつつ、加圧ローラー14bが用紙Pを押圧することによって、2次転写されたトナー像が用紙P上に定着する。
Above the secondary transfer position P1, there is provided a
光走査装置6の下方位置には、用紙束を収納する給紙カセット12が配置されている。給紙カセット12と2次転写位置P1との間には、用紙Pを給紙カセット12から2次転写位置P1まで用紙Pを案内する用紙搬送路13が設けられている。用紙搬送路13には、上述のレジストローラー17が配設されている。また、用紙搬送路13には、レジストローラー17の他に、用紙Pを案内するための複数のローラー対が適所に配設されている。
A
加熱ローラー14a及び加圧ローラー14bは、用紙Pが定着ニップ部NPを通過した後、排出ローラー対151に向けて搬送する。画像形成装置1の上面には、定着装置14によって定着処理が施された用紙Pが排出される排出部16が形成されており、この排出部16と定着装置14との間には、用紙Pを案内するための用紙排出路15が設けられている。用紙Pは排出ローラー対151の駆動によって用紙排出路15に搬送され、排出部16に排出される。
The
図2は、ポリゴンミラー28の反射面(鏡面)282にレーザー光LBを照射した状態を示す模式図である。図3は、レーザー光の照射制御系を示すブロック図である。図4は、光源31の外観図である。尚、図3ではコリメータレンズ及びfθレンズ等の光学部品については図示を省略している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the reflection surface (mirror surface) 282 of the
レーザー光生成部30は、レーザー光LBを発光する光源31及び光源31を駆動する駆動回路等から構成される。
The laser
光源31としては、例えば半導体レーザーが用いられる。本発明における光走査装置6が備える光源としては、先端面Yに1つのレーザーダイオードLDを備えたシングルビーム方式の光源(図4(a))、又は先端面Yに複数のレーザーダイオードLD1及びLD2を備えたマルチビーム方式の光源(図4(b))の何れの方式の光源であってもよい。
As the
マルチビーム方式の光源31の場合、レーザーダイオードLD1及びLD2が先端面Yに一定間隔で1列に配列されてなり、先端面Yに対する法線のうち中央を通る法線Gを回転軸として矢印Xの方向に回転されて光走査装置6の所定位置に配設される。具体的には、各レーザーダイオードLD1及びLD2が出射したレーザー光が感光体ドラム135の周面を照射した際に、その照射位置(結像位置)の配列方向が、レーザーダイオードLD1及びLD2を結ぶ線が主走査方向に対して所定の傾斜角度(例えば、80°〜90°)を有するように光源31がX方向に回転されて配置される。こうすることで、副走査方向の解像度を調整できる。通常、装置の仕様に合わせて副走査方向のピッチが決定され、この決定により主走査方向のピッチが決定される。
In the case of the multi-beam
尚、図4(b)では、マルチビーム方式の光源として2個のレーザーダイオードを備えた場合について図示するが、当該光源が備えるレーザーダイオードは2個以上であってもよい。 4B illustrates a case where two laser diodes are provided as a multi-beam type light source, the number of laser diodes provided in the light source may be two or more.
また、本発明における光走査装置6に搭載される光源31に配置されるレーザーダイオードは、赤色波長領域(660nm〜680nm)又は赤外波長領域(770nm〜790nm)のレーザー光を出射するものとする。つまり、光走査装置6は赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式の光源、若しくは赤色波長領域又は赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたマルチビーム方式の光源の合計4種類の光源を付け替え可能である。光走査装置6に何れの種類の光源を搭載させるかは、回路設計時に決定され、決定した光源が回路組み立て時に組み付けられる。
Further, the laser diode disposed in the
ポリゴンミラー28は、モーター32の駆動によって回転軸281を中心に矢印R1の方向に回転し、レーザー光生成部30で生成されたレーザー光LBを反射する。ポリゴンミラー28は、例えば正六角形の側面を有しており、6個の側面が反射面282に相当する。
The
露光制御部303は、レーザー光生成部30にレーザー光LBを照射させて感光体ドラム4に静電潜像を描画させる制御をする。即ち、露光制御部303は、モーター32によりポリゴンミラー28を回転させながら、記憶部301に記憶されている画像データをレーザー光生成部30に送り、レーザー光生成部30にレーザー光LBを出射させる。光源31が出射したレーザー光LBは、回転するポリゴンミラー28を照射し、反射面282で偏向されて、感光体ドラム4上に走査ラインSLを主走査方向D1に描画する。1つの反射面282で1本の走査ラインSLが描画される。こうして回転する感光体ドラム4に1本の走査ラインSLの描画を繰り返すことにより、副走査方向に沿って静電潜像が描画される。副走査方向は感光体ドラム4の回転方向R2に対応している。
The
図3に示すように、タイミング信号生成部305は、BD(Beam Detect)センサー27及びBD信号変換部29を備える。レーザー光LBは、感光体ドラム4の主走査方向D1の寸法よりも長い走査範囲内において、主走査方向D1に繰り返し走査される。BDセンサー27はその走査範囲のうち、レーザー光LBが感光体ドラム4の走査を開始する前にレーザー光LBを受光する位置に設置されている。
As illustrated in FIG. 3, the timing
BDセンサー27はフォトセンサーであり、反射面282で反射されたレーザー光LBを受光すると、その受光信号をBD信号変換部29に出力する。BD信号変換部29は、その受光信号を矩形波のタイミング信号BDに整形し、タイミング信号BDを露光制御部303に出力する。
The
タイミング信号BDは、感光体ドラム4に静電潜像を描画する際の主走査方向D1の書き出し位置を揃えるための基準となる信号である。露光制御部303は、タイミング信号BDを基準として、レーザー光生成部30に対するレーザー光LBを出射させる指示を行う。
The timing signal BD is a reference signal for aligning the writing position in the main scanning direction D1 when an electrostatic latent image is drawn on the photosensitive drum 4. The
レーザー光LBの反射面282での反射率は、レーザー光LBが感光体ドラム4上に結像されたときの光量分布が均一になるように調整される必要がある。これは、感光体ドラム4上においてレーザー光LBの光量にバラツキがあると、形成される画像に色ムラが発生し、画質悪化の原因となるためである。光走査装置6は複数の種類の光源が付け替え可能であるため、何れの種類の光源を用いても、反射面282での主走査方向の各点における反射率をできるだけ均一にするよう反射面282の特性を調整する。こうすることで何れの光源を用いても感光体ドラム4上におけるレーザー光LBの光量のバラツキを抑えることができる。
The reflectance of the laser beam LB at the reflecting
反射面282の反射率を調整する手段として、反射面282に成膜される金属層の膜厚を変化させる方法を用いる。最適な膜厚を導出する方法として、金属層の各膜厚について、反射面282の主走査方向の各位置における赤色波長領域のレーザー光のS偏光成分の反射率と赤色波長領域のレーザー光のP偏光成分の反射率を測定し、各膜厚における主走査方向各位置の反射率の最大値と最小値の差(以下、この差を「特性差」という)を算出する。そして、S偏光成分とP偏光成分の特性差が等しい、又は2つの特性差の和が最小であるときの膜厚を、光量分布の抑制が可能な最適な膜厚とする。
As a means for adjusting the reflectance of the reflecting
ここで、最適な膜厚の導出にレーザー光のS偏光成分とP偏光成分の反射率を用いる理由を説明する。レーザー光が反射面282に入射するときの光の成分は、S偏光成分とP偏光成分とに分けることができる。そして、シングルビーム方式の光源が出射するレーザー光と、マルチビーム方式の光源が出射するレーザー光とでは、S偏光成分とP偏光成分の割合が異なる。更に、マルチビーム方式の光源の場合は、レーザーダイオードLD1とLD2を結ぶ線と主走査方向とが交差する角度(傾斜角度)が異なると、上記割合が異なってくる。
Here, the reason why the reflectance of the S-polarized component and the P-polarized component of the laser light is used to derive the optimum film thickness will be described. The light component when the laser light is incident on the reflecting
そこで、赤色波長領域のレーザー光のS偏光成分とP偏光成分の反射率を測定し、それぞれの特性差を算出する。レーザー光はS偏光成分とP偏光成分に区別されるのだから、算出された特性差は、レーザー光のS偏光成分とP偏光成分の割合が変わっても、即ち、シングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても同じとなる。従って、赤色波長領域のレーザー光のS偏光成分とP偏光成分の反射率からそれぞれの特性差を算出し、2つの特性差が等しい又は2つの特性差の和が最小となるときの膜厚は、赤色波長領域のレーザー光を出射するシングルビーム方式、マルチビーム方式のそれぞれの光源にとっても最適な膜厚となる。 Therefore, the reflectances of the S-polarized component and the P-polarized component of the laser light in the red wavelength region are measured, and the respective characteristic differences are calculated. Since the laser light is classified into an S-polarized component and a P-polarized component, the calculated characteristic difference can be obtained even if the ratio of the S-polarized component and the P-polarized component of the laser light changes, that is, a single beam method or a multi-beam method. This is the same regardless of which light source is used. Therefore, the respective characteristic differences are calculated from the reflectance of the S-polarized component and the P-polarized component of the laser light in the red wavelength region, and the film thickness when the two characteristic differences are equal or the sum of the two characteristic differences is minimized is The film thickness is also optimum for each of the single-beam and multi-beam light sources that emit laser light in the red wavelength region.
図5は、金属層の膜厚に対する赤色波長領域のレーザー光のS偏光成分とP偏光成分の特性差を示したグラフである。グラフL1はS偏光成分、グラフL2はP偏光成分のグラフである。 FIG. 5 is a graph showing the characteristic difference between the S-polarized component and the P-polarized component of the laser light in the red wavelength region with respect to the thickness of the metal layer. The graph L1 is a graph of the S polarization component, and the graph L2 is a graph of the P polarization component.
図5に示すように、グラフL1が最小になる膜厚は190nmである。一方、グラフL2が最小となる膜厚は140nm又は310nmである。しかし、膜厚190nmのときにグラフL1が最小(0.5%)であってもグラフL2が示す反射率は5.5%であり、マルチビーム方式の光源を用いたときの反射率にばらつきが出てしまう。同様に、膜厚140nmのときにグラフL2が最小(1.2%)であってもグラフL1が示す反射率は7%であり、シングルビーム方式の光源を用いたときの反射率にばらつきが出てしまう。 As shown in FIG. 5, the film thickness that minimizes the graph L1 is 190 nm. On the other hand, the film thickness that minimizes the graph L2 is 140 nm or 310 nm. However, even when the graph L1 is minimum (0.5%) when the film thickness is 190 nm, the reflectance indicated by the graph L2 is 5.5%, and the reflectance varies when a multi-beam type light source is used. Will come out. Similarly, even when the graph L2 is the minimum (1.2%) when the film thickness is 140 nm, the reflectance indicated by the graph L1 is 7%, and the reflectance varies when a single-beam light source is used. It will come out.
そこで、グラフL1とグラフL2の交点の膜厚、即ちS偏光成分とP偏光成分の特性差が等しいときの膜厚であって、各特性差の和が最小であるときの膜厚(各グラフにおいて交点が存在しないときは、2つの特性差の和が最小であるときの膜厚)を採用する。図5の場合、グラフL1とグラフL2の交点の膜厚は163nmと268nmであり、この2点のうち、特性差の和が小さい方は膜厚163nmである。
Therefore, the film thickness at the intersection of the graph L1 and the graph L2, that is, the film thickness when the characteristic difference between the S-polarized component and the P-polarized component is equal, and the film thickness when the sum of the characteristic differences is the minimum (each graph When there is no intersection point, the film thickness when the sum of the two characteristic differences is minimum is employed. In the case of FIG. 5, the film thickness at the intersection of the graph L1 and the graph L2 is 163 nm and 268 nm. Of these two points, the film with the smaller sum of the characteristic differences is the
従って、反射面282の金属層の膜厚を163nmにすることで、赤色波長領域のレーザー光を出射するシングルビーム方式又はマルチビーム方式の何れの光源を用いても、反射面282の主走査方向の各位置における反射率の分布を均一に抑えることができ、感光体ドラム4上での光量分布の均一性を保つことができる。
Therefore, by setting the thickness of the metal layer of the
図6は、金属層の膜厚に対する赤色波長領域のレーザー光のS偏光成分とP偏光成分、赤外波長領域のレーザー光のS偏光成分とP偏光成分の特性差を示したグラフである。グラフL1は赤色波長領域のS偏光成分、グラフL2は赤色波長領域のP偏光成分、グラフL3は赤外波長領域のS偏光成分、グラフL4は赤外波長領域のP偏光成分である。 FIG. 6 is a graph showing the characteristic difference between the S-polarized component and the P-polarized component of the laser light in the red wavelength region and the S-polarized component and the P-polarized component of the laser light in the infrared wavelength region with respect to the film thickness of the metal layer. Graph L1 is an S polarization component in the red wavelength region, graph L2 is a P polarization component in the red wavelength region, graph L3 is an S polarization component in the infrared wavelength region, and graph L4 is a P polarization component in the infrared wavelength region.
4種類の光源に対する金属層の膜厚を決定する際は、少なくとも2つのグラフが交わっており、その交わった点の膜厚における4つの特性差の和が最小であるときの膜厚(グラフの交点が存在しないときは、4つの特性差の和が最小であるときの膜厚)を採用する。図6の場合、上記の条件に合致した膜厚は190nmである。 When determining the film thickness of the metal layer for four types of light sources, at least two graphs intersect, and the film thickness when the sum of the four characteristic differences in the film thickness at the intersecting point is the minimum (the graph When there is no intersection, the film thickness when the sum of the four characteristic differences is minimum is employed. In the case of FIG. 6, the film thickness meeting the above condition is 190 nm.
反射面282の金属層の膜厚を190nmにすることで、S偏光成分とP偏光成分の割合が変わったことによる(シングルビーム方式/マルチビーム方式を変えたことによる)、主走査方向における光量分布の均一性に与える影響を小さくできるから、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザー光を出射するシングルビーム方式又はマルチビーム方式の4種類の光源のうち、何れの光源を用いても、反射面282の主走査方向の各位置における反射率の分布を均一に抑えることができ、感光体ドラム4上での光量分布の均一性を保つことができる。
By setting the thickness of the metal layer of the reflecting
以上、説明したように、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式又はマルチビーム方式の4種類の光源について、ポリゴンミラー28の反射面282における反射率を測定し、反射面282の金属層を反射面282の主走査方向における反射率のバラツキを抑えた膜厚とすることにより、何れの種類の光源を用いても感光体ドラム4上の光量のバラツキを抑え、画質悪化を抑えることができる。
As described above, the reflectance on the reflecting
また、光走査装置6において、単一のポリゴンミラー28にて、赤色波長領域、赤外波長領域のレーザーダイオードを用いたシングルビーム方式又はマルチビーム方式の4種類の光源を搭載させることが可能となるため、部品等を共通化させることができ、組み立て工程やコストを削減することができる。
Further, in the
1 画像形成装置
2 画像形成部
4 感光体ドラム
6 光走査装置
28 ポリゴンミラー
281 回転軸
282 反射面
27 BDセンサー
29 BD信号変換部
30 レーザー光生成部
31 光源
32 モーター
303 露光制御部
305 タイミング信号生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記金属層の膜厚が異なる複数の測定用反射面を準備するステップと、
前記被走査面を露光させるために用いられる、所定波長を有するレーザー光を発する光源を準備するステップと、
前記複数の測定用反射面の各々で前記レーザー光を反射させると共に、前記被走査面の主走査方向の各位置に対応する前記測定用反射面の各位置のS偏光成分の反射率を各々求めることで、前記膜厚ごとの前記測定用反射面の前記各位置の前記S偏光成分の反射率データの群からなる第1データを取得するステップと、
前記複数の測定用反射面の各々で前記レーザー光を反射させると共に、前記被走査面の主走査方向の各位置に対応する前記測定用反射面の各位置のP偏光成分の反射率を各々求めることで、前記膜厚ごとの前記測定用反射面の前記各位置の前記P偏光成分の反射率データの群からなる第2データを取得するステップと、
前記第1データに基づいて、前記膜厚ごとに、主走査方向の各位置の反射率の最大値と最小値との差である第1特性差を求めるステップと、
前記第2データに基づいて、前記膜厚ごとに、主走査方向の各位置の反射率の最大値と最小値との差である第2特性差を求めるステップと、
前記第1特性差と前記第2特性差とが等しくなる共通膜厚を求め、得られた前記共通膜厚を、前記偏向部材の前記反射面の前記膜厚として決定するステップと、
前記共通膜厚が複数存在する場合には、これらの中から前記第1特性差と前記第2特性差との和が最小となる共通膜厚を前記膜厚として決定するステップと、
前記共通膜厚が存在しない場合には、前記第1特性差と前記第2特性差との和が最小となる膜厚を、前記膜厚として決定するステップと、
を備える偏向部材の反射面の膜厚設定方法。 A deflecting member having a reflecting surface on which a metal layer is formed, reflecting a laser beam on the reflecting surface and scanning the surface to be scanned in the main scanning direction, and reflecting the reflecting surface according to the thickness of the metal layer A method of setting the film thickness of the deflection member whose rate changes,
Preparing a plurality of reflective surfaces for measurement having different thicknesses of the metal layer;
Preparing a light source that emits laser light having a predetermined wavelength, used to expose the surface to be scanned;
The laser light is reflected by each of the plurality of measurement reflecting surfaces, and the reflectance of the S-polarized component at each position of the measurement reflecting surface corresponding to each position of the scanned surface in the main scanning direction is obtained. Thus, obtaining first data consisting of a group of reflectance data of the S-polarized component at each position of the measurement reflecting surface for each film thickness;
The laser beam is reflected by each of the plurality of measurement reflecting surfaces, and the reflectance of the P-polarized component at each position of the measurement reflecting surface corresponding to each position of the scanned surface in the main scanning direction is obtained. Thus, obtaining second data consisting of a group of reflectance data of the P-polarized component at each position of the measurement reflecting surface for each film thickness;
Obtaining a first characteristic difference that is a difference between a maximum value and a minimum value of reflectance at each position in the main scanning direction for each film thickness based on the first data;
Obtaining a second characteristic difference that is a difference between a maximum value and a minimum value of reflectance at each position in the main scanning direction for each film thickness based on the second data;
Determining a common film thickness at which the first characteristic difference and the second characteristic difference are equal, and determining the obtained common film thickness as the film thickness of the reflecting surface of the deflection member;
When there are a plurality of the common film thicknesses, the step of determining the common film thickness that minimizes the sum of the first characteristic difference and the second characteristic difference among these as the film thickness;
When the common film thickness does not exist, determining a film thickness that minimizes the sum of the first characteristic difference and the second characteristic difference as the film thickness;
The film thickness setting method of the reflective surface of a deflection | deviation member provided with this.
前記金属層の膜厚が、請求項1に記載の膜厚設定方法により設定された膜厚を有している、偏向部材。 A deflecting member having a reflecting surface on which a metal layer is formed, reflecting a laser beam on the reflecting surface and scanning the surface to be scanned in the main scanning direction, and reflecting the reflecting surface according to the thickness of the metal layer In the deflection member whose rate changes,
The deflection member, wherein the thickness of the metal layer has a thickness set by the thickness setting method according to claim 1.
請求項2に記載の偏向部材と、
を備える光走査装置。 A single-beam type light source having one light-emitting unit that emits laser light having a predetermined wavelength, or a multi-beam type light source having a plurality of the light-emitting units, and
A deflection member according to claim 2;
An optical scanning device comprising:
前記像担持体に画像データに基づいたレーザー光を照射する、請求項3に記載の光走査装置と、
を備える画像形成装置。 An image carrier having a scanned surface;
The optical scanning device according to claim 3, wherein the image carrier is irradiated with laser light based on image data;
An image forming apparatus comprising:
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