JPH03293313A - 光走査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はレーザープリンタ等の電子写真技術を利用した
光走査装置、更に詳しくは光導波路アレイを用いた光走
査装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の技術として光導波路アレイを用いて感光ドラム上
で光ビームの走査を行なうことができるようにした光走
査装置か提案されている。

この光導波路アレイは多数の光導波路を一端で円弧状に
配列して光ビームの入射端とし、他端を直線状に配列し
て光ビームの出射端としたものである。この光導波路は
光源からの光ビームに対する屈折率の異なる２種類の物
質から構成されており、屈折率の大きい物質がコアとし
て光導波路の中心を形成し、屈折率の小さい物質かクラ
ッドとしてコアの周辺を取り巻くように形成されていた
。

そして出射端ではこのコアとクラッドの屈折率の差で決
まる開口角をもって光ビームが出射され、集光手段とし
てのセルフォックレンズアレイ等の屈折率分布レンズア
レイによって出射端における光ビームは感光ドラム上に
照射されていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこのような光導波路アレイを用いた光走査
装置においては、出射端の集光手段に光導波路アレイと
は別部材である屈折率分布レンズアレイを用いるため、
光導波路アレイの出射端と屈折率分布レンズアレイとの
位置合わせが難しいという問題点があった。又、このよ
うな屈折率分布レンズアレイは高価であるという問題点
もあった。

もしこのような屈折率分布レンズアレイを用いずに、光
導波路アレイの出射端を感光ドラムに密接して設置した
ならば、感光ドラム上のトナーによって出射端が汚され
てしまい画像品質の低化の原因となった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
であり、光導波路アレイの出射端に、光硬化性樹脂から
なる集光手段を備えることにより光導波路アレイと集光
手段との位置合わせの必要がなく、又、安価な光走査装
置を提供することをその目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光走査装置は画像情報に基づく光ビームを発す
る光源と、前記光源からの光ビームをその入射端から出
射端に伝搬する光導波路を多数列設して形成された光導
波路アレイと、前記光源からの光ビームを前記光導波路
アレイの入射端に順次入射させるために偏向する光偏向
器とを備え、前記光導波路アレイの出射端に光硬化性樹
脂からなる集光手段を備えた構成とした。

［作用］ 上記の構成を有する本発明の光走査装置においては、光
源から画像情報に基づいて発せられた光ビームは光偏向
器により光導波路アレイの光導波路アレイの入射端に順
次入射され出射端から出射されるが、前記光導波路アレ
イの出射端に光硬化性樹脂からなる集光レンズを備えた
ので、出射光ビームの広がりを抑えて感光ドラム上に確
実に照射される。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。

第１図に示すように光走査装置１０は画像情報に基づく
光ビームを発する光源１１と、光源１１からの光ビーム
を感光ドラム２０に伝搬するための光導波路を多数列設
形成した光導波路アレイ１５と、光源１１からの光ビー
ムを光導波路アレイの入射端に偏向するためのポリゴン
ミラー１４を備えている。

光源１１は画像情報に基づく電気信号により点滅して光
ビームを発生するものであり、具体的にはレーザーダイ
オード（ＬＤ）あるいは発光ダイオード（ＬＥＤ）等の
半導体光源が用いられる。

光源１１の光ビームの伝搬方向下流側には光源１１から
の光ビームを平行光ビームにするためのコリメートレン
ズ１２が設けられている。このコリメートレンズ１２の
さらに下流側にはコリメートレンズ１２からの光ビーム
を集光するための集光レンズ１３が設けられている。ポ
リゴンミラー１４は図示しないモーターによって高速回
転可能に配設され、このポリゴンミラー１４の回転によ
り集光レンズ１３で集光された光ビームは順次光導波路
アレイ１５の入射端に導かれるように構成されている。

光導波路アレイ１５は光源１１から発せられた光ビーム
を感光ドラム２０に伝搬するための光導波路が多数列設
して形成されたものである。この光導波路アレイ１５の
入射端１５ａはポリゴンミラー１４を取り囲むような円
弧状に形成されており、出射端１５ｂは感光ドラム２０
の中心軸に平行な直線状に形成されている。そしてこの
出射端１５ｂには光硬化性樹脂によって作られる集光レ
ンズ３０を備えており、これによって出射端１５ｂにお
ける光ビームは感光ドラム２ｏ上に１対１に結像される
。

第２図は前記光導波路アレイ１５の出射端１５ｂ部分の
平面図である。

集光手段としての集光レンズ３０は以下のような工程に
よって製造される。

Ａ、材料となる光硬化性樹脂に、光導波路アレイ１５の
出射端１５ｂを浸す。光硬化性樹脂とは、例えば紫外光
硬化性樹脂であるアクリル酸エステル系ポリマー（代表
的な、硬化時の屈折率１．５４程度）にイニシエーター
を混ぜたものである。

Ｂ、材料を硬化させる紫外光光源の光を光導波路アレイ
１５の入射端１５ａから均一に入射させる。

Ｃ，コア２１とクラッド２２の屈折率の差によりコア２
１内を伝搬してきた光は出射端１５ｂにおいて出射され
るが、この出射光ビームの光パワー密度分布はおおよそ
各コア２１の中心軸を頂点とするガウス分布の総和とな
る。従って光硬化性樹脂が硬化する度合はこの光パワー
密度分布に従うので、硬化部の形状は概略第２図に示し
であるようにコア２１を中心とする山形形状となる。例
えば上記のような材料を用いて１つの出射端における紫
外光の光パワーを波長３６０ｎｍにおいて３００μＷと
すると、本紫外光硬化性樹脂は約１００ｍ５ｅｃで第２
図に示しである山形形状に硬化した。

Ｄ、硬化後、光硬化性樹脂より光導波路アレイ１５の出
射端１５ｂを取り出して未硬化材料を洗浄する。そして
再び材料を硬化させる光を硬化郡全体に照射することに
より集光レンズ３０が形成される。洗浄方法はアセトン
中での超音波洗浄を用いる。又、上記の材料は酸素と接
触すると硬化しないので窒素雰囲気中もしくは真空中で
行なうことが必要である。

以上のような工程によって光導波路アレイ１５の出射端
１５ｂには集光レンズ３０が作られる。

次にこのような光走査装置１０の動作について説明する
。

光源１１は画像信号に基づいて点滅して光ビームを発し
ており、この光ビームはコリメートレンズ１２及び集光
レンズ１３を介してポリゴンミラー１４に導かれる。そ
して、ポリゴンミラー１４の回転により光源１１からの
光ビームは光導波路アレイ１５の入射端１５ａに導かれ
、光導波路アレイ１５を構成する各光導波路に順次入射
される。

光導波路アレイ１５に入射された光ビームは、光導波路
のコア２１とクラッド２２の屈折率の関係によりそれら
の界面を全反射することによってコア２１内を伝搬され
る。そしてこの光ビームは光導波路アレイ１５の出射端
１５ｂにおける各光導波路から順次出射されるが、この
とき上記のような構成を持った集光レンズ３０によって
出射光ビームの広がりは抑えられ、光ビームは確実に感
光ドラム２０上に照射される。

以上の動作により画像情報によって点滅する光源１１か
らの光ビームが感光ドラム２０の中心軸方向に等速度で
走査され、画像の記録が行われる。

そして１ライン分の光走査が済むたびに感光トラム２ｏ
を図示しない駆動源により回転させ、光ライン走査を繰
り返すことにより光走査か行われる。

又、集光レンズ３０はその山形形状から出射光ビームの
広がりを抑えて感光ドラム２０上に光ビームを確実に照
射させる働きかある。そして前述したような構成の集光
レンズ３０はそれぞれ対応するコア２１に位置合わせし
て作られるので、それらが別部材のときのように出射端
１５ｂと集光レンズ３０との位置合わせの必要がない。

さらに微量の光硬化性材料を用いるだけなので非常に安
価に構成されるという効果もある。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の光走査装置は光導波路ア
レイの出射端に光硬化性樹脂からなる集光手段を備えた
ので、出射端から出射された光ビームは確実に感光ドラ
ム上に照射される。又、その製造方法から光導波路アレ
イと集光手段との位置合わせの必要がなく、又、安価に
構成することができるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光走査装置の概略を示
す斜視図、第２図は同光導波路アレイの出射端付近の平
面図である。 図中、１１は光源、１４は光偏向器、１５光導波路アレ
イ、１５ａは入射端、１５ｂは出射端、３０集光手段で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、画像情報に基づく光ビームを発する光源と、前記光
   源からの光ビームをその入射端から出射端に伝搬する光
   導波路を多数列設して形成された光導波路アレイと、前
   記光源からの光ビームを前記光導波路アレイの入射端に
   順次入射させるために偏向する光偏向器とを備えた光走
   査装置において、前記光導波路アレイの出射端に光硬化
   性樹脂からなる集光手段を備えたことを特徴とする光走
   査装置。