回折型素子光源光学系~複合機とプリンタを支える基礎技術~

レーザ走査系の光源光学系を一体化により小型化する技術

デジタル複写機やレーザビームプリンタでは、帯電させた感光ドラムに文字や画像のパターンに応じて点滅させたレーザ光を照射することで、静電気的な像(潜像)を書き込み、そこにトナーを電気的な力で移動させて可視化します。そのレーザ光を感光ドラム上に導くレーザ走査光学系はレーザダイオード、各種のレンズ、ポリゴンミラーなどで構成されています
レーザダイオードから発射されたレーザ光はコリメータレンズによって平行光にされ、さらにシリンダレンズによってポリゴンミラー上で線状に集光されます。レーザ光はポリゴンミラーによって反射されますが、このポリゴンミラーが等速回転することによってレーザ光が走査されます。反射されたレーザ光は、走査レンズによって感光ドラム上に集光されます。

光源光学系の樹脂化

コニカミノルタは、従来は数枚のガラスレンズで構成されていた光源光学系を、樹脂化により一体化を実現しました。カラーおよびモノクロレーザビームプリンタに樹脂光源光学系を採用することで、プリンタの小型化に寄与しています。

樹脂光源光学系 従来の光源光学系(ガラス)

回折型素子光源光学系の特徴

温度変化による樹脂の屈折率変化の影響を受けないようにするために、屈折面のかわりに反射面を用いています。また反射面を採用してもわずかに生じてしまう集光位置のシフトを、回折面との併用により解消させています。これにより、従来の光源光学系を搭載したものよりも温度変化による集光位置シフトを小さく抑えることができ、レーザビームプリンタやデジタル複写機の画質の安定化にも貢献しています。

新開発の樹脂光源光学系 従来の光源光学系をそのまま樹脂化した場合

温度変化による樹脂の屈折率変化の影響で集光位置がプラス側にシフトしやすい 屈折面より温度変化による影響を受けにくいものの、熱膨張による集光位置シフトが残存する レーザダイオードの発振波長変化を利用して集光位置をマイナス側にシフトできる 反射面と回折面を併用することで正確な位置に集光させることができる

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