JP2000235156A5 - - Google Patents
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Description
【書類名】 明細書
【発明の名称】 光走査装置および画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】 光源手段と、回転多面鏡と、該回転多面鏡の反射面にて偏向走査された光束を結像面上に結像させる結像光学系と、を有し、前記光源手段から出射された光束が副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面に対して斜入射している光走査装置において、
前記結像光学系は、副走査方向に光学的パワーをもつ集光ミラーと、該集光ミラーによる副走査断面内における前記光束の折り曲げ角を30°以下にするために前記回転多面鏡と前記集光ミラーの間の光路中に配設された平面ミラーと、を備えていることを特徴とする光走査装置。
【請求項2】 前記集光ミラーがシリンドリカルミラーであることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。
【請求項3】 光源手段と、回転多面鏡と、該回転多面鏡の反射面にて偏向走査された光束を結像面上に結像させる結像光学系と、を有し、前記光源手段から出射された光束が副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面に対して斜入射している光走査装置において、
前記結像光学系は、副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面と前記結像面を共役にする楕円ミラーを備えていることを特徴とする光走査装置。
【請求項4】 請求項1ないし3いずれか1項記載の光走査装置と、前記結像面上に設けられた感光ドラムと、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームプリンタやデジタル複写機等の走査光学系に用いられる光走査装置であって、特に入射光束を回転多面鏡等の反射面に対して走査面の下から斜めに入射させるオーバーフィールド型等の走査光学系を搭載する光走査装置および画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の走査光学系は、回転偏向手段である回転多面鏡を回転させ、その回転軸に垂直な平面でレーザ光等の光束を入射させ、同じ平面内に反射された光束を結像光学系で感光ドラム等の結像面に結像させるいわゆるアンダーフィールド型が主流であった。
【0003】
図3および図4は一従来例によるアンダーフィールド型走査光学系の光軸(X軸方向)を含む主走査方向(Y軸方向)の断面および副走査方向(Z軸方向)の断面をそれぞれ示す。光源ユニット101から略平行光束で出射した光束は、副走査方向に光学的パワーをもつシリンドリカルレンズ102によって回転多面鏡103の反射面103aに焦線を形成する。反射面103aで偏向反射された光束は、回転多面鏡103の回転によって主走査方向に走査され、結像光学系105を経て感光ドラム106の結像面106aに結像する。
【0004】
結像光学系105は、主走査方向の補正機能等を有する2枚構成のfθレンズ107と、副走査方向の断面で回転多面鏡103の反射面103aと感光ドラム106の結像面106aを共役とするシリンドリカルミラー108を有し、シリンドリカルミラー108は、感光ドラム106の近傍に配設され、回転多面鏡103によって偏向走査された光束すなわち走査光を折り返して、感光ドラム106の結像面106aへ導いている。
【0005】
なお、シリンドリカルミラー108の反射面は、図4に示すように球心Oを有する円柱面で構成される。
【0006】
感光ドラム106の結像面106aに結像する光束は、回転多面鏡103が図3の矢印の方向に回転することによる主走査と、感光ドラム106が図4の矢印の方向に回転することによる副走査に伴なって、2次元の画像を形成する。
【0007】
この走査光学系では、回転多面鏡103によって偏向された光束は反射面103aに対して垂直な平面(XY平面)内で走査されるので、シリンドリカルミラー108で反射される光線の高さは副走査方向で一定である。このためシリンドリカルミラー108の折り曲げ角θを変えても回転多面鏡103の反射面103aと被走査面すなわち感光ドラム106の結像面106aの共役関係は光軸上、光軸外で変わらず、光路長を一定に保ちつつ感光ドラム106の配置を自由に選ぶことができる。
【0008】
他方、走査速度の高速化を目的としたオーバーフィールド型(Over Filed Scanner)の走査光学系や、主走査断面の小型化を目的とした光学系は、図5に示すように、偏向方向に入射光束の角度をつけず主走査面(XY平面)の下から光軸に沿って斜めに入射させる。すなわち、回転多面鏡203によって偏向反射された走査光を入射光と分離させるために、副走査面(XZ平面)内において角度をもたせて回転多面鏡203の反射面203aに入射するように配置するものである。
【0009】
光源ユニット201から略平行光束で出射した光束は、副走査方向に光学的パワーをもつシリンドリカルレンズ202によって回転多面鏡203の反射面203aに焦線を形成する。反射面203aによって偏向反射された光束は、回転多面鏡203の回転によって主走査方向に走査され、結像光学系205を経て感光ドラム206の結像面206aに結像する。
【0010】
結像光学系205は、主走査方向の補正機能等を有する2枚構成のfθレンズ207と、副走査方向の断面で回転多面鏡203の反射面203aと感光ドラム206の結像面206aを共役とするシリンドリカルミラー208を有し、シリンドリカルミラー208は、感光ドラム206の近傍に配設され、回転多面鏡203によって偏向走査された光束すなわち走査光を折り返して、感光ドラム206の結像面206aへ導いている。
【0011】
感光ドラム206の結像面206aに結像する光束は、回転多面鏡203が回転軸のまわりに回転することによる主走査と、感光ドラム206が矢印の方向に回転することによる副走査に伴なって、2次元の画像を形成する。
【0012】
このような斜め入射の走査光学系では回転多面鏡203の回転に伴なう偏向光束(走査光)の走査線軌跡は円錐面となるため、感光ドラム206上で走査線が曲がり、回転多面鏡203の偏心によって結像位置のずれが発生する。この対策として副走査方向の結像倍率を縮小系にしたシリンドリカルミラー208を用いる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術によれば、XY平面に対して斜めに入射させるオーバーフィールド型の光学系では、シリンドリカルミラーに入射する光線高さが同一平面上にないために、結像に作用するシリンドリカルミラーの光学的パワーが偏向角に比例して光軸上と光軸外で変化する。すなわち、図6の(a)に示すように、光軸上においては結像位置が感光ドラム206の結像面206aに一致するが、図6の(b)に示すように、光軸外においては感光ドラム206の結像面206aに達しない。シリンドリカルミラー208による光束の折り曲げ角θが大きいと、光軸上、光軸外の光学的パワーの差はさらに増大し、像面湾曲として画像性能を著しく劣化させる。
【0014】
この現象は、特にシリンドリカルミラーの光学的パワーが大きい場合、すなわち副走査方向の倍率が小さい場合に顕著となるため、シリンドリカルミラーによる光束の折り曲げ角を小さい角度に限定しなければならず、その結果感光ドラムの位置が制約される。換言すれば、感光ドラムの配置に自由度をもたせると、副走査方向の結像倍率を小さくできず、本来の走査線曲がりや結像位置のずれを解決できないという結果を招く。
【0015】
具体的には、回転多面鏡への斜入射角2°、走査画角54°の場合に、例えばシリンドリカルミラーによる光束の折り曲げ角90°と副走査倍率0.4としたときに発生する副走査方向の像面湾曲は約2mmと大きく、とても許容できない。像面湾曲を0.5mm以下に抑えるためにはシリンドリカルミラーによる光束の折り曲げ角を30°以下にしなければならないが、このような鋭角に折り曲げると感光ドラムを配置するスペースが無くなってしまうという不都合が生じる。
【0016】
本発明は上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、オーバーフィールド型の走査光学系等におけるシリンドリカルミラーによる像面湾曲等の画像性能の劣化を回避するとともに、感光ドラムの配置の自由度を大幅に向上できる光走査装置およ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。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の光走査装置は、光源手段と、回転多面鏡と、該回転多面鏡の反射面にて偏向走査された光束を結像面上に結像させる結像光学系と、を有し、前記光源手段から出射された光束が副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面に対して斜入射している光走査装置において、前記結像光学系は、副走査方向に光学的パワーをもつ集光ミラーと、該集光ミラーによる副走査断面内における前記光束の折り曲げ角を30°以下にするために前記回転多面鏡と前記集光ミラーの間の光路中に配設された平面ミラーと、を備えていることを特徴とする。
【0018】
前記集光ミラーがシリンドリカルミラーであるとよい。
【0019】
【0020】
【0021】
また、光源手段と、回転多面鏡と、該回転多面鏡の反射面にて偏向走査された光束を結像面上に結像させる結像光学系と、を有し、前記光源手段から出射された光束が副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面に対して斜入射している光走査装置において、前記結像光学系は、副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面と前記結像面を共役にする楕円ミラーを備えていることを特徴とする光走査装置でもよい。
【0022】
【作用】
シリンドリカルミラー等の集光ミラーの上流側で平面ミラーによって光束を折り曲げることで、集光ミラーによる光束の折り曲げ角を30°以下に縮小する。
【0023】
すなわち、平面ミラーを付加することで、結像面を有する感光ドラムの配置の自由度を大幅に向上させるとともに、集光ミラーによる光束の折り曲げ角を30°以下に縮小し、副走査方向の像面湾曲を抑えて、副走査方向の倍率の選択範囲を確保できる。
【0024】
また、シリンドリカルミラー等の替わりに回転偏向手段の反射面と結像面を共役とする楕円ミラーを用いる場合は、楕円ミラーに対する光束の入射位置の高さが変化しても像面湾曲を生じるおそれがないため、副走査方向の像面湾曲等のトラブルをすべて解消し、しかも、感光ドラムの配置の自由度を大幅に向上させることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0026】
図1は第1の実施の形態を示す。光源ユニット1から略平行光束で出射した光束は、副走査方向に光学的パワーをもつシリンドリカルレンズ2によって回転偏向手段である回転多面鏡3の反射面3aに焦線を形成する。反射面3aによって偏向反射された光束は、回転多面鏡3の回転によって主走査方向(Y軸方向)に走査され、結像光学系5を経て感光ドラム6の結像面6aに結像する。
【0027】
結像光学系5は、主走査方向の補正機能等を有する2枚構成のfθレンズ7と、副走査方向(Z軸方向)の断面で回転多面鏡3の反射面3aと感光ドラム6の結像面6aを共役とする集光ミラーであるシリンドリカルミラー8と、平板ミラー9を有し、シリンドリカルミラー8と平板ミラー9は、回転多面鏡3によって偏向走査された光束すなわち走査光を折り返して、感光ドラム6の結像面6aへ導いている。
【0028】
なお、シリンドリカルミラー8の反射面は、Y軸方向の球心を有する円柱面で構成される。
【0029】
感光ドラム6の結像面6aに結像する光束は、回転多面鏡3がZ軸のまわりに回転することによる主走査と、感光ドラム6がY軸のまわりに回転することによる副走査に伴なって、2次元の画像を形成する。
【0030】
シリンドリカルミラー8の前の光路に新たな部材として平板ミラー9を挿入(付加)しているため、シリンドリカルミラー8から感光ドラム6への光束の折り曲げ角θを30°以下と鋭角に保つことができる。このようにしてシリンドリカルミラー8による光束の折り曲げ角θを30°以下にすれば、著しい像面湾曲が発生することはなく、しかも、感光ドラム6の配置を自由に選ぶことができる。
【0031】
すなわち、副走査方向の倍率を小さくしながら所定の結像面へ光束(走査光)を導くことができ、斜入射による走査線の湾曲や回転多面鏡の偏心による結像位置のずれも抑えることができる。
【0032】
なお、反射部材としてシリンドリカルミラー8と平板ミラー9の2枚が必要であるから、これらを保持する姿勢を高精度に管理する必要がある。従って、2つのミラー8,9は同じ支持部材で一体的に支持し相対位置が変わらないようにするのが望ましい。
【0033】
また、2つのミラー8,9は走査光学系を構成する他の光学部品とともに直接筐体である光学箱上に支持すると、保持の姿勢を管理するのが容易である。
【0034】
このような光走査装置を搭載することで、画像形成装置の画質向上に大きく貢献できる。
【0035】
図2は第2の実施の形態を示す。これは、光束を折り曲げるための集光ミラーであるシリンドリカルミラー8の替わりに楕円ミラー10を用いたものである。光軸上、光軸外で楕円ミラー10に入射する光線高さが変化しても、光線高さに応じて楕円ミラー10の曲率が変化するため、常に感光ドラム6の結像面6aに結像させることができる。
【0036】
また、楕円ミラー10の焦点を回転多面鏡3の反射面3a近傍および感光ドラム6の結像面6aにほぼ一致させれば、楕円ミラー10の性質から結像位置のずれも補償することができる。光源ユニット1、回転多面鏡3、感光ドラム6、fθレンズ7については第1の実施の形態と同様であるから同一符号で表わし、説明は省略する。
【0037】
楕円ミラーを用いれば、副走査方向の倍率を小さくするために折り曲げ角を大きくしても、像面湾曲が発生することなく、感光ドラムの配置を自由に選ぶことができる。その他の点については第1の実施の形態と同様である。
【0038】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【0039】
副走査方向に光学的パワーをもつシリンドリカルミラーの前に平板ミラー等のミラーを配置してシリンドリカルミラーによる光束の折り曲げ角を30°以下の鋭角にする。これによって、副走査方向の像面湾曲の発生を抑えて、しかも感光ドラムの配置を自由に選択できる走査光学系を実現できる。
【0040】
また、シリンドリカルミラーの替わりに楕円ミラーを用いることにより、平板ミラーを付加する場合のように組立部品点数を増加させることなく、上記と同様に副走査方向の像面湾曲の発生を抑える等の効果を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
第1の実施の形態による光走査装置を説明する模式図である。
【図2】
第2の実施の形態による光走査装置を説明する模式図である。
【図3】
アンダーフィールド型の光走査装置を説明する模式図である。
【図4】
図3の装置を別の断面で示す模式図である。
【図5】
一従来例によるオーバーフィールド型の光走査装置を説明する模式図である。
【図6】
図5の装置において結像位置がずれるのを説明する図である。
【符号の説明】
1 光源ユニット
3 回転多面鏡
5 結像光学系
6 感光ドラム
7 fθレンズ
8 シリンドリカルミラー
9 平板ミラー
10 楕円ミラー
【発明の名称】 光走査装置および画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】 光源手段と、回転多面鏡と、該回転多面鏡の反射面にて偏向走査された光束を結像面上に結像させる結像光学系と、を有し、前記光源手段から出射された光束が副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面に対して斜入射している光走査装置において、
前記結像光学系は、副走査方向に光学的パワーをもつ集光ミラーと、該集光ミラーによる副走査断面内における前記光束の折り曲げ角を30°以下にするために前記回転多面鏡と前記集光ミラーの間の光路中に配設された平面ミラーと、を備えていることを特徴とする光走査装置。
【請求項2】 前記集光ミラーがシリンドリカルミラーであることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。
【請求項3】 光源手段と、回転多面鏡と、該回転多面鏡の反射面にて偏向走査された光束を結像面上に結像させる結像光学系と、を有し、前記光源手段から出射された光束が副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面に対して斜入射している光走査装置において、
前記結像光学系は、副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面と前記結像面を共役にする楕円ミラーを備えていることを特徴とする光走査装置。
【請求項4】 請求項1ないし3いずれか1項記載の光走査装置と、前記結像面上に設けられた感光ドラムと、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームプリンタやデジタル複写機等の走査光学系に用いられる光走査装置であって、特に入射光束を回転多面鏡等の反射面に対して走査面の下から斜めに入射させるオーバーフィールド型等の走査光学系を搭載する光走査装置および画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の走査光学系は、回転偏向手段である回転多面鏡を回転させ、その回転軸に垂直な平面でレーザ光等の光束を入射させ、同じ平面内に反射された光束を結像光学系で感光ドラム等の結像面に結像させるいわゆるアンダーフィールド型が主流であった。
【0003】
図3および図4は一従来例によるアンダーフィールド型走査光学系の光軸(X軸方向)を含む主走査方向(Y軸方向)の断面および副走査方向(Z軸方向)の断面をそれぞれ示す。光源ユニット101から略平行光束で出射した光束は、副走査方向に光学的パワーをもつシリンドリカルレンズ102によって回転多面鏡103の反射面103aに焦線を形成する。反射面103aで偏向反射された光束は、回転多面鏡103の回転によって主走査方向に走査され、結像光学系105を経て感光ドラム106の結像面106aに結像する。
【0004】
結像光学系105は、主走査方向の補正機能等を有する2枚構成のfθレンズ107と、副走査方向の断面で回転多面鏡103の反射面103aと感光ドラム106の結像面106aを共役とするシリンドリカルミラー108を有し、シリンドリカルミラー108は、感光ドラム106の近傍に配設され、回転多面鏡103によって偏向走査された光束すなわち走査光を折り返して、感光ドラム106の結像面106aへ導いている。
【0005】
なお、シリンドリカルミラー108の反射面は、図4に示すように球心Oを有する円柱面で構成される。
【0006】
感光ドラム106の結像面106aに結像する光束は、回転多面鏡103が図3の矢印の方向に回転することによる主走査と、感光ドラム106が図4の矢印の方向に回転することによる副走査に伴なって、2次元の画像を形成する。
【0007】
この走査光学系では、回転多面鏡103によって偏向された光束は反射面103aに対して垂直な平面(XY平面)内で走査されるので、シリンドリカルミラー108で反射される光線の高さは副走査方向で一定である。このためシリンドリカルミラー108の折り曲げ角θを変えても回転多面鏡103の反射面103aと被走査面すなわち感光ドラム106の結像面106aの共役関係は光軸上、光軸外で変わらず、光路長を一定に保ちつつ感光ドラム106の配置を自由に選ぶことができる。
【0008】
他方、走査速度の高速化を目的としたオーバーフィールド型(Over Filed Scanner)の走査光学系や、主走査断面の小型化を目的とした光学系は、図5に示すように、偏向方向に入射光束の角度をつけず主走査面(XY平面)の下から光軸に沿って斜めに入射させる。すなわち、回転多面鏡203によって偏向反射された走査光を入射光と分離させるために、副走査面(XZ平面)内において角度をもたせて回転多面鏡203の反射面203aに入射するように配置するものである。
【0009】
光源ユニット201から略平行光束で出射した光束は、副走査方向に光学的パワーをもつシリンドリカルレンズ202によって回転多面鏡203の反射面203aに焦線を形成する。反射面203aによって偏向反射された光束は、回転多面鏡203の回転によって主走査方向に走査され、結像光学系205を経て感光ドラム206の結像面206aに結像する。
【0010】
結像光学系205は、主走査方向の補正機能等を有する2枚構成のfθレンズ207と、副走査方向の断面で回転多面鏡203の反射面203aと感光ドラム206の結像面206aを共役とするシリンドリカルミラー208を有し、シリンドリカルミラー208は、感光ドラム206の近傍に配設され、回転多面鏡203によって偏向走査された光束すなわち走査光を折り返して、感光ドラム206の結像面206aへ導いている。
【0011】
感光ドラム206の結像面206aに結像する光束は、回転多面鏡203が回転軸のまわりに回転することによる主走査と、感光ドラム206が矢印の方向に回転することによる副走査に伴なって、2次元の画像を形成する。
【0012】
このような斜め入射の走査光学系では回転多面鏡203の回転に伴なう偏向光束(走査光)の走査線軌跡は円錐面となるため、感光ドラム206上で走査線が曲がり、回転多面鏡203の偏心によって結像位置のずれが発生する。この対策として副走査方向の結像倍率を縮小系にしたシリンドリカルミラー208を用いる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術によれば、XY平面に対して斜めに入射させるオーバーフィールド型の光学系では、シリンドリカルミラーに入射する光線高さが同一平面上にないために、結像に作用するシリンドリカルミラーの光学的パワーが偏向角に比例して光軸上と光軸外で変化する。すなわち、図6の(a)に示すように、光軸上においては結像位置が感光ドラム206の結像面206aに一致するが、図6の(b)に示すように、光軸外においては感光ドラム206の結像面206aに達しない。シリンドリカルミラー208による光束の折り曲げ角θが大きいと、光軸上、光軸外の光学的パワーの差はさらに増大し、像面湾曲として画像性能を著しく劣化させる。
【0014】
この現象は、特にシリンドリカルミラーの光学的パワーが大きい場合、すなわち副走査方向の倍率が小さい場合に顕著となるため、シリンドリカルミラーによる光束の折り曲げ角を小さい角度に限定しなければならず、その結果感光ドラムの位置が制約される。換言すれば、感光ドラムの配置に自由度をもたせると、副走査方向の結像倍率を小さくできず、本来の走査線曲がりや結像位置のずれを解決できないという結果を招く。
【0015】
具体的には、回転多面鏡への斜入射角2°、走査画角54°の場合に、例えばシリンドリカルミラーによる光束の折り曲げ角90°と副走査倍率0.4としたときに発生する副走査方向の像面湾曲は約2mmと大きく、とても許容できない。像面湾曲を0.5mm以下に抑えるためにはシリンドリカルミラーによる光束の折り曲げ角を30°以下にしなければならないが、このような鋭角に折り曲げると感光ドラムを配置するスペースが無くなってしまうという不都合が生じる。
【0016】
本発明は上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、オーバーフィールド型の走査光学系等におけるシリンドリカルミラーによる像面湾曲等の画像性能の劣化を回避するとともに、感光ドラムの配置の自由度を大幅に向上できる光走査装置およ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。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の光走査装置は、光源手段と、回転多面鏡と、該回転多面鏡の反射面にて偏向走査された光束を結像面上に結像させる結像光学系と、を有し、前記光源手段から出射された光束が副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面に対して斜入射している光走査装置において、前記結像光学系は、副走査方向に光学的パワーをもつ集光ミラーと、該集光ミラーによる副走査断面内における前記光束の折り曲げ角を30°以下にするために前記回転多面鏡と前記集光ミラーの間の光路中に配設された平面ミラーと、を備えていることを特徴とする。
【0018】
前記集光ミラーがシリンドリカルミラーであるとよい。
【0019】
【0020】
【0021】
また、光源手段と、回転多面鏡と、該回転多面鏡の反射面にて偏向走査された光束を結像面上に結像させる結像光学系と、を有し、前記光源手段から出射された光束が副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面に対して斜入射している光走査装置において、前記結像光学系は、副走査断面内において前記回転多面鏡の反射面と前記結像面を共役にする楕円ミラーを備えていることを特徴とする光走査装置でもよい。
【0022】
【作用】
シリンドリカルミラー等の集光ミラーの上流側で平面ミラーによって光束を折り曲げることで、集光ミラーによる光束の折り曲げ角を30°以下に縮小する。
【0023】
すなわち、平面ミラーを付加することで、結像面を有する感光ドラムの配置の自由度を大幅に向上させるとともに、集光ミラーによる光束の折り曲げ角を30°以下に縮小し、副走査方向の像面湾曲を抑えて、副走査方向の倍率の選択範囲を確保できる。
【0024】
また、シリンドリカルミラー等の替わりに回転偏向手段の反射面と結像面を共役とする楕円ミラーを用いる場合は、楕円ミラーに対する光束の入射位置の高さが変化しても像面湾曲を生じるおそれがないため、副走査方向の像面湾曲等のトラブルをすべて解消し、しかも、感光ドラムの配置の自由度を大幅に向上させることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0026】
図1は第1の実施の形態を示す。光源ユニット1から略平行光束で出射した光束は、副走査方向に光学的パワーをもつシリンドリカルレンズ2によって回転偏向手段である回転多面鏡3の反射面3aに焦線を形成する。反射面3aによって偏向反射された光束は、回転多面鏡3の回転によって主走査方向(Y軸方向)に走査され、結像光学系5を経て感光ドラム6の結像面6aに結像する。
【0027】
結像光学系5は、主走査方向の補正機能等を有する2枚構成のfθレンズ7と、副走査方向(Z軸方向)の断面で回転多面鏡3の反射面3aと感光ドラム6の結像面6aを共役とする集光ミラーであるシリンドリカルミラー8と、平板ミラー9を有し、シリンドリカルミラー8と平板ミラー9は、回転多面鏡3によって偏向走査された光束すなわち走査光を折り返して、感光ドラム6の結像面6aへ導いている。
【0028】
なお、シリンドリカルミラー8の反射面は、Y軸方向の球心を有する円柱面で構成される。
【0029】
感光ドラム6の結像面6aに結像する光束は、回転多面鏡3がZ軸のまわりに回転することによる主走査と、感光ドラム6がY軸のまわりに回転することによる副走査に伴なって、2次元の画像を形成する。
【0030】
シリンドリカルミラー8の前の光路に新たな部材として平板ミラー9を挿入(付加)しているため、シリンドリカルミラー8から感光ドラム6への光束の折り曲げ角θを30°以下と鋭角に保つことができる。このようにしてシリンドリカルミラー8による光束の折り曲げ角θを30°以下にすれば、著しい像面湾曲が発生することはなく、しかも、感光ドラム6の配置を自由に選ぶことができる。
【0031】
すなわち、副走査方向の倍率を小さくしながら所定の結像面へ光束(走査光)を導くことができ、斜入射による走査線の湾曲や回転多面鏡の偏心による結像位置のずれも抑えることができる。
【0032】
なお、反射部材としてシリンドリカルミラー8と平板ミラー9の2枚が必要であるから、これらを保持する姿勢を高精度に管理する必要がある。従って、2つのミラー8,9は同じ支持部材で一体的に支持し相対位置が変わらないようにするのが望ましい。
【0033】
また、2つのミラー8,9は走査光学系を構成する他の光学部品とともに直接筐体である光学箱上に支持すると、保持の姿勢を管理するのが容易である。
【0034】
このような光走査装置を搭載することで、画像形成装置の画質向上に大きく貢献できる。
【0035】
図2は第2の実施の形態を示す。これは、光束を折り曲げるための集光ミラーであるシリンドリカルミラー8の替わりに楕円ミラー10を用いたものである。光軸上、光軸外で楕円ミラー10に入射する光線高さが変化しても、光線高さに応じて楕円ミラー10の曲率が変化するため、常に感光ドラム6の結像面6aに結像させることができる。
【0036】
また、楕円ミラー10の焦点を回転多面鏡3の反射面3a近傍および感光ドラム6の結像面6aにほぼ一致させれば、楕円ミラー10の性質から結像位置のずれも補償することができる。光源ユニット1、回転多面鏡3、感光ドラム6、fθレンズ7については第1の実施の形態と同様であるから同一符号で表わし、説明は省略する。
【0037】
楕円ミラーを用いれば、副走査方向の倍率を小さくするために折り曲げ角を大きくしても、像面湾曲が発生することなく、感光ドラムの配置を自由に選ぶことができる。その他の点については第1の実施の形態と同様である。
【0038】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【0039】
副走査方向に光学的パワーをもつシリンドリカルミラーの前に平板ミラー等のミラーを配置してシリンドリカルミラーによる光束の折り曲げ角を30°以下の鋭角にする。これによって、副走査方向の像面湾曲の発生を抑えて、しかも感光ドラムの配置を自由に選択できる走査光学系を実現できる。
【0040】
また、シリンドリカルミラーの替わりに楕円ミラーを用いることにより、平板ミラーを付加する場合のように組立部品点数を増加させることなく、上記と同様に副走査方向の像面湾曲の発生を抑える等の効果を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
第1の実施の形態による光走査装置を説明する模式図である。
【図2】
第2の実施の形態による光走査装置を説明する模式図である。
【図3】
アンダーフィールド型の光走査装置を説明する模式図である。
【図4】
図3の装置を別の断面で示す模式図である。
【図5】
一従来例によるオーバーフィールド型の光走査装置を説明する模式図である。
【図6】
図5の装置において結像位置がずれるのを説明する図である。
【符号の説明】
1 光源ユニット
3 回転多面鏡
5 結像光学系
6 感光ドラム
7 fθレンズ
8 シリンドリカルミラー
9 平板ミラー
10 楕円ミラー
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3519399A JP2000235156A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 光走査装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3519399A JP2000235156A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 光走査装置および画像形成装置 |
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JP2000235156A JP2000235156A (ja) | 2000-08-29 |
JP2000235156A5 true JP2000235156A5 (ja) | 2006-03-30 |
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ID=12435033
Family Applications (1)
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JP3519399A Pending JP2000235156A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 光走査装置および画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2000235156A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010278123A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Lasertec Corp | 太陽電池効率測定装置、太陽電池評価装置 |
-
1999
- 1999-02-15 JP JP3519399A patent/JP2000235156A/ja active Pending
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