JP2003262819A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents

Optical scanner and image forming apparatus

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JP2003262819A
JP2003262819A JP2002063069A JP2002063069A JP2003262819A JP 2003262819 A JP2003262819 A JP 2003262819A JP 2002063069 A JP2002063069 A JP 2002063069A JP 2002063069 A JP2002063069 A JP 2002063069A JP 2003262819 A JP2003262819 A JP 2003262819A
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光夫 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive optical scanner and an image forming apparatus capable of realizing an image where jitter or color slurring is hardly found without making the flatness of a polygon mirror more accurate. <P>SOLUTION: In the optical scanner, a laser beam radiated from a light source is deflected to perform scanning by the polygon mirror, and condensed toward a surface to be scanned by a scanning image-formation optical system and further a laser beam transmission member is provided in the optical path of the scanning image-formation optical system. The flatness shape of the reflection surface of the polygon mirror is nearly the same on each surface. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光走査装置及び画像
形成装置に関し、特にポリゴンミラーを有する光走査装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus, and more particularly to an optical scanning device having a polygon mirror.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、カラー画像形成装置などに用いら
れるポリゴンスキャナには複数のレーザビームを入射さ
せ偏向させる方式があり、2枚のミラーを軸方向に間隔
を空けて配置する方法が行われている。一方、カラー画
像形成装置の高速プリント化・高画質化を実現するにあ
たって、ポリゴンスキャナを30,000rpm以上の高速かつ
高精度に回転させる必要が生じている。カラー画像形成
装置においては、各色(イエロ、マゼンダ、シアン、ブ
ラック)に応じたレーザビームを各々走査しているが、
ポリゴンスキャナの走査ジターが「縦線ゆらぎ」「色ず
れ」画像を発生させる。従って、高画質化においては、
ポリゴンスキャナのジター低減が求められており、その
ためにはポリゴンミラー平面度の各面ばらつきの低減が
必要である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a polygon scanner used in a color image forming apparatus or the like has a method in which a plurality of laser beams are made incident and deflected, and a method of arranging two mirrors at an axial interval is performed. ing. On the other hand, in order to realize high-speed printing and high image quality of the color image forming apparatus, it is necessary to rotate the polygon scanner at a high speed of 30,000 rpm or higher and with high accuracy. In the color image forming apparatus, laser beams for each color (yellow, magenta, cyan, black) are scanned,
The scanning jitter of the polygon scanner produces "vertical line fluctuation" and "color shift" images. Therefore, in high image quality,
There is a demand for reducing the jitter of the polygon scanner, and for that purpose, it is necessary to reduce the variation in the flatness of each polygon mirror.

【0003】また、高画質化のためには1200dpi以上の
画素密度が求められており、そのため感光体面上のレー
ザビームのスポット径(1/e2、以下同じ)は50μm以
下の小径化が必要とされている。ただし、小径のレーザ
ビームを安定維持するためには、ポリゴンミラーの平面
度の影響が大きく高精度化する必要があった。たとえば
平面度は0.1μm以下にしないと主走査方向のビーム
スポット径が両端と中心部では大きく異なり、特に細線
の両端が太るなど画像が乱れる。
A pixel density of 1200 dpi or more is required for high image quality. Therefore, the spot diameter (1 / e 2 , the same applies hereinafter) of the laser beam on the surface of the photosensitive member must be reduced to 50 μm or less. It is said that. However, in order to stably maintain a small-diameter laser beam, the flatness of the polygon mirror has a large influence, and it is necessary to improve the accuracy. For example, unless the flatness is set to 0.1 μm or less, the beam spot diameter in the main scanning direction is greatly different between the both ends and the central portion, and the image is disturbed especially when both ends of the thin line are thickened.

【0004】このような問題を解決するために、ポリゴ
ンミラー平面度の高精度化(1面内の平面度の低減と各
面のばらつきの低減)、ポリゴンミラー加工精度の向
上、ポリゴンミラー平面度の高精度維持が各々必要で
ある。は鏡面加工機械の高精度化が必要となり、一方
従来の加工方法でも加工工数増加、歩留まり悪化による
コストアップを招き、はポリゴンミラーを上方向から
固定する際に板バネやネジによる変形が発生する恐れが
ある。その防止策として固定力を低減したり、接着剤に
よる固定が考えられるが、いずれもポリゴンミラーが微
移動し、回転体のバランスが変化しやすく、振動の原因
となる。特にカラー画像形成装置に用いられる30000rpm
以上の高速回転する2段ポリゴンミラーの場合、ポリゴ
ンミラーの風損およびモータ発熱により90℃以上に曝
される。回転体を構成している部品(ポリゴンミラー、
ロータ磁石が固定されるフランジ、軸)の熱膨張率が異
なったり、一致していても部品公差や固定方法などを厳
密に管理、検査しないと高温高速回転時に微移動(回転
体のバランス変化)が発生し、ひいては振動を増大させ
る結果となっていた。
In order to solve such problems, the precision of the polygon mirror flatness is improved (reduction of the flatness within one surface and variation of each surface), the improvement of the polygon mirror processing accuracy, the polygon mirror flatness. It is necessary to maintain the high precision of each. Requires higher precision of the mirror finishing machine, while the conventional processing method also increases the number of processing steps and lowers the yield, resulting in higher costs. When fixing the polygon mirror from above, deformation occurs due to leaf springs and screws. There is a fear. As a preventive measure, it is conceivable to reduce the fixing force or fix with an adhesive, but in both cases, the polygon mirror slightly moves, the balance of the rotating body is likely to change, and this causes vibration. 30000 rpm used especially for color image forming devices
In the case of the above-described two-stage polygon mirror rotating at a high speed, the polygon mirror is exposed to 90 ° C. or higher due to windage and heat generation of the motor. Parts that make up the rotating body (polygon mirror,
Even if the coefficient of thermal expansion of the flange and shaft on which the rotor magnet is fixed are different or even if they match, strict control and inspection of component tolerances and fixing methods will cause slight movement during high-temperature high-speed rotation (balance change of the rotating body). Occurs, which in turn results in increased vibration.

【0005】そこで、特開2000−28953(以下
従来例と称す)によれば、ポリゴンミラーが円板部材と
波形板とストッパによって、固定軸に嵌合する回転スリ
ーブのフランジ部に押圧され、一体的に結合されてい
る。回転スリーブと一体であるロータマグネットとポリ
ゴンミラー等を含む回転体の慣性モーメントを増大させ
てジターを改善するために、ポリゴンミラーより大径な
円板部材を追加して、その上面にバランス修正溝を設け
ている。さらに、固定軸を支持するハウジングと円板部
材によってポリゴンミラーを覆い、防塵のためのカバー
を構成する。本構成としたことにより、オーバーフィー
ルド型の走査系等において、小径のポリゴンミラーの回
転ジッターが悪化するのを防ぐことができる。
Therefore, according to Japanese Patent Laid-Open No. 2000-28953 (hereinafter referred to as a conventional example), the polygon mirror is pressed against the flange portion of the rotary sleeve fitted to the fixed shaft by the disk member, the corrugated plate and the stopper, and is integrated. Are combined together. In order to improve the jitter by increasing the moment of inertia of the rotating body including the rotor magnet, which is integrated with the rotating sleeve, and the polygon mirror, etc., a disk member with a diameter larger than that of the polygon mirror is added, and the balance correction groove is on the upper surface. Is provided. Further, the polygon mirror is covered with a housing supporting the fixed shaft and a disk member to form a dust-proof cover. With this configuration, it is possible to prevent the rotation jitter of the small-diameter polygon mirror from being deteriorated in an overfield type scanning system or the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のように、ポリゴンミラーよりも大径な円板部材を
追加することにより、イナーシャ増加による起動時間の
延長、質量増加による軸受負荷の増大、消費電力の増大
を引き起す。また、回転体上端部に円板部材を搭載して
いるため、回転体の重心が上端部に変位し、回転体バラ
ンスの不安定化を招く等問題が多い。
However, by adding a disk member having a diameter larger than that of the polygon mirror as in the above-mentioned conventional example, the start time is extended by increasing the inertia, and the bearing load is increased by increasing the mass. Causes an increase in power consumption. Further, since the disc member is mounted on the upper end portion of the rotating body, the center of gravity of the rotating body is displaced to the upper end portion, causing many problems such as destabilizing the balance of the rotating body.

【0007】本発明はこれらの問題点を解決するための
ものであり、ポリゴンミラー平面度の高精度化を行うこ
となく、ジターや色ずれの少ない画像を実現できる安価
な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。
The present invention is intended to solve these problems, and an inexpensive optical scanning device and image forming capable of realizing an image with less jitter and color misregistration without increasing the precision of the polygon mirror flatness. The purpose is to provide a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、光源から放射されたレーザビームをポリゴンミラ
ーによって偏向走査し、走査結像光学系により被走査面
に向かって集光する光走査装置によれば、走査結像光学
系の光路間にレーザビーム透過部材を設けることが特徴
である。よって、ポリゴンミラー平面度の高精度化を行
うことなく、ジターや色ずれの少ない画像を実現でき
る。
In order to solve the above-mentioned problems, an optical scanning in which a laser beam emitted from a light source is deflected and scanned by a polygon mirror, and a scanning and imaging optical system focuses the laser beam toward a surface to be scanned. The device is characterized in that a laser beam transmitting member is provided between the optical paths of the scanning and imaging optical system. Therefore, an image with less jitter and color misregistration can be realized without increasing the precision of the polygon mirror flatness.

【0009】また、ポリゴンミラーの反射面の平面度形
状が各面とも略同形状とすることにより、ポリゴンミラ
ー平面度の高精度化を行うことなく、主走査方向のレー
ザビーム位置ずれの低減が可能となり、ジターや色ずれ
の少ない画像を実現できる。
Further, since the flatness shape of the reflecting surface of the polygon mirror is substantially the same for all the surfaces, the laser beam position shift in the main scanning direction can be reduced without increasing the accuracy of the polygon mirror flatness. This makes it possible to realize images with less jitter and color misregistration.

【0010】更に、ポリゴンミラーの反射面の平面度形
状が略凹面又は略凸面とすることが好ましい。
Further, it is preferable that the flatness of the reflecting surface of the polygon mirror is substantially concave or convex.

【0011】また、レーザビーム透過部材の主走査方向
の平面度形状を略凹面又は略凸面形状とすることが好ま
しい。
Further, it is preferable that the flatness shape of the laser beam transmitting member in the main scanning direction is substantially concave or convex.

【0012】更に、ポリゴンミラーとレーザビーム透過
部材の各平面度形状の平面度は被走査面領域に相当する
有効範囲内であることにより、ポリゴンミラーの反射面
の必要以上な高精度化を行うことを必要としなくなり、
安価な光走査装置を提供できる。
Further, since the flatness of each flatness shape of the polygon mirror and the laser beam transmitting member is within the effective range corresponding to the scanned surface area, the precision of the reflecting surface of the polygon mirror is increased more than necessary. You do n’t need
An inexpensive optical scanning device can be provided.

【0013】また、レーザビーム透過部材とポリゴンミ
ラーの主走査方向のパワーを各々P1、P2としたと
き、|P1−P2|<4×10−6[1/mm]となるよ
うに、レーザビーム透過部材とポリゴンミラーの平面度
を設定することが好ましい。更に、レーザビーム透過部
材の主走査方向の曲率半径が200[m]以下となる平面
度に設定することが好ましい。また、ポリゴンミラーの
平面度を0.70[μm]以下に設定することが好まし
い。
Further, when the powers of the laser beam transmitting member and the polygon mirror in the main scanning direction are P1 and P2, respectively, | P1−P2 | <4 × 10 −6 [1 / mm] so that the laser beam It is preferable to set the flatness of the transparent member and the polygon mirror. Furthermore, it is preferable to set the flatness such that the radius of curvature of the laser beam transmitting member in the main scanning direction is 200 [m] or less. Further, it is preferable that the flatness of the polygon mirror is set to 0.70 [μm] or less.

【0014】更に、レーザビーム透過部材は光源からの
レーザビームと前記ポリゴンミラーによる反射後のレー
ザビームをともに透過することにより、安価なレーザビ
ーム透過部材を用いた光走査装置が提供できる。
Further, since the laser beam transmitting member transmits both the laser beam from the light source and the laser beam reflected by the polygon mirror, an optical scanning device using an inexpensive laser beam transmitting member can be provided.

【0015】また、ポリゴンミラーの反射面を回転軸方
向に離間して複数段設けることにより、各ビームに対応
する各色の画像毎の位置ずれを低減し、主走査方向の色
ずれを抑制するが可能な光走査装置を提供できる。
Further, by disposing the reflecting surfaces of the polygon mirror in a plurality of steps so as to be separated from each other in the rotation axis direction, the positional deviation of each image corresponding to each beam can be reduced and the color deviation in the main scanning direction can be suppressed. A possible optical scanning device can be provided.

【0016】更に、別の発明として、潜像担持体に光走
査により潜像を形成し、上記潜像を可視化して所望の記
録画像を得る画像形成装置に、上記の光走査装置を用い
る。よって、ジターや色ずれの少ない画像を実現できる
安価な画像形成装置を提供できる。
Further, as another invention, the above optical scanning device is used in an image forming apparatus for forming a latent image on a latent image carrier by optical scanning and visualizing the latent image to obtain a desired recorded image. Therefore, it is possible to provide an inexpensive image forming apparatus that can realize an image with less jitter and color misregistration.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】光源から放射されたレーザビーム
をポリゴンミラーによって偏向走査し、走査結像光学系
により被走査面に向かって集光する光走査装置によれ
ば、走査結像光学系の光路間にレーザビーム透過部材を
設けることが特徴である。また、ポリゴンミラーの反射
面の平面度形状が各面とも略同形状とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to an optical scanning device in which a laser beam emitted from a light source is deflected and scanned by a polygon mirror and condensed toward a surface to be scanned by a scanning and imaging optical system, the scanning and imaging optical system The feature is that a laser beam transmitting member is provided between the optical paths. Further, the flatness shape of the reflecting surface of the polygon mirror is substantially the same for each surface.

【0018】[0018]

【実施例】図1は本発明の一実施例に係る光走査装置の
構成を示す斜視図である。同図において、レーザ光源装
置から101は、複数のレーザビームが放射される。な
お、同図では便宜上、光源装置101から放射されるレ
ーザビームの1本のみを描き、感光体102上では2本
描いている。放射された各レーザビーム(実質的な平行
ビーム)は、線像結像光学系としてのシリンドリカルレ
ンズ103に入射する。シリンドリカルレンズ103は
副走査方向にのみ正のパワーを有し、入射してくる複数
のレーザビームを副走査方向にのみ集束させ、ポリゴン
ミラー104の反射面104a近傍に、主走査方向に長
い線像として結像させる。なお、実際の線像は各レーザ
ビームごとに結像され、各線像は副走査方向に互いに分
離している。そして、図示されないモータ部によりポリ
ゴンミラー104が矢印方向に等速回転されると、反射
面104aで反射された複数のレーザビームは、それぞ
れ偏向レーザビームとなって等角速度的に偏向される。
各偏向レーザビームは、偏向しつつレーザビーム透過部
材105を透過、走査結像光学系としてのfθレンズ1
06に入射し、fθレンズ106を透過すると、長尺平
面鏡である折り返しミラー107により反射されて光路
を屈曲され、被走査面の実体をなす感光体102の周面
上に、fθレンズ106の作用によりレーザスポットと
して集光する。被走査面上に形成される複数のレーザビ
ームのスポットは、互いに副走査方向に分離しており、
図に示す如く、ひとつの反射面による走査で被走査面の
複数のラインを同時に走査する。折り返しミラー107
における長手方向の走査開始側端部の近傍に平面鏡10
8が配置されている。平面鏡108の配置されている部
位は、偏向レーザビームが被走査面の有効走査領域を走
査するに必要な有効偏向領域外である。平面鏡108に
より反射された偏向レーザビームは同期光検出のための
受光手段であるフォトセンサ109に入射する。即ち、
各偏向レーザビームは、偏向しつつ被走査面の走査領域
へ向かう途上において、先ず平面鏡108に入射して反
射され、フォトセンサ109に入射して受光される。フ
ォトセンサ109の受光面は光学的に被走査面と等価な
位置に配置されている。平面鏡108に入射する各偏向
光ビームはfθレンズ106の光学作用を受けているの
で、各偏向レーザビームは、フォトセンサ109の受光
面上に被走査面におけると同様の光スポットとして集光
する。この実施の形態において、平面鏡108とフォト
センサ109とはいわゆる同期光検出手段を構成してい
る。ポリゴンミラー反射面104aの平面度形状は図2
に示すように各面ともに湾曲形状をしており、全面とも
に(図3では6面)凹面または凸面形状としている。な
お、ハッチング領域をポリゴンミラー中心側で示した。
ポリゴンミラー上視図を示す図2の(a)の反射面10
4aのうちレーザ偏向に寄与する部分(有効範囲:有効
範囲外の加工時に発生する角部のバリ等の部分を除く)
の平面形状の一例を図2の(b),(c)に示す。実際
には微少な凹凸(表面粗さ成分)が存在するが、レーザ
ビームの偏向走査精度に関係する湾曲成分のみを図示し
ている。図2の(b)からわかるように、反射面104
aはいわゆる凹面形状をしており、有効範囲の両端X、
Yを結んだ線よりも中心側に凹む形状(Z部)としてい
る。同様に、図2の(c)からわかるように、反射面1
04aはいわゆる凸面形状をしており、両端X2,Y2
を結んだ線よりも外径側に凸状(Z2部)となってい
る。このように、従来のポリゴンミラーの形状は各面で
凹凸が混在したり、一部の面または全面が波型(1面内
での凹凸)になっており、その平面度は0.1〜0.1
5μmが一般的である。従来のミラー形状(各面で凹凸
が混在、一部の面または全面が波型)では高画質化のた
め50μm以下の小径ビームスポット(1/e、以下
同じ)を達成するには0.1μm以下の平面度が必要と
なる。ただし、0.1μm以下の平面度を安定して加工
することは困難であり、歩留まり悪化による高コスト化
が避けられない。
1 is a perspective view showing the structure of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. In the figure, a laser light source device 101 emits a plurality of laser beams. It should be noted that, for the sake of convenience, only one laser beam emitted from the light source device 101 is drawn and two laser beams are drawn on the photoconductor 102 in FIG. Each radiated laser beam (substantially parallel beam) enters a cylindrical lens 103 as a line image forming optical system. The cylindrical lens 103 has a positive power only in the sub-scanning direction, focuses the incoming laser beams only in the sub-scanning direction, and forms a long line image in the main scanning direction near the reflecting surface 104a of the polygon mirror 104. To form an image. An actual line image is formed for each laser beam, and the line images are separated from each other in the sub-scanning direction. Then, when the polygon mirror 104 is rotated at a constant speed in the direction of the arrow by a motor unit (not shown), the plurality of laser beams reflected by the reflecting surface 104a become deflection laser beams and are deflected at a constant angular velocity.
Each deflected laser beam passes through the laser beam transmitting member 105 while being deflected, and the fθ lens 1 as a scanning image forming optical system is provided.
When the light beam is incident on 06 and transmitted through the fθ lens 106, it is reflected by the folding mirror 107, which is a long plane mirror, and the optical path is bent, and the action of the fθ lens 106 on the peripheral surface of the photoconductor 102, which is the substance of the surface to be scanned. To collect as a laser spot. Spots of a plurality of laser beams formed on the surface to be scanned are separated from each other in the sub-scanning direction,
As shown in the figure, a plurality of lines on the surface to be scanned are simultaneously scanned by scanning with one reflecting surface. Folding mirror 107
In the vicinity of the scanning start side end in the longitudinal direction of the plane mirror 10
8 are arranged. The portion where the plane mirror 108 is arranged is outside the effective deflection area necessary for the deflection laser beam to scan the effective scanning area of the surface to be scanned. The deflected laser beam reflected by the plane mirror 108 is incident on a photo sensor 109 which is a light receiving means for detecting synchronous light. That is,
Each deflected laser beam first enters the plane mirror 108 and is reflected, and then enters the photosensor 109 and is received on the way to the scanning region of the surface to be scanned while being deflected. The light receiving surface of the photo sensor 109 is arranged at a position optically equivalent to the surface to be scanned. Since each deflected light beam incident on the plane mirror 108 is subjected to the optical action of the fθ lens 106, each deflected laser beam is condensed on the light receiving surface of the photosensor 109 as a light spot similar to that on the surface to be scanned. In this embodiment, the plane mirror 108 and the photo sensor 109 constitute so-called synchronous light detecting means. The flatness shape of the polygon mirror reflecting surface 104a is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, each surface has a curved shape, and the entire surface (6 surfaces in FIG. 3) has a concave or convex shape. The hatching area is shown on the polygon mirror center side.
The reflecting surface 10 of FIG. 2A showing a top view of the polygon mirror.
Part of 4a that contributes to laser deflection (effective range: excluding parts such as burrs at corners that occur during machining outside the effective range)
2 (b) and 2 (c) show an example of the planar shape of FIG. Actually, there are slight irregularities (surface roughness component), but only the bending component relating to the deflection scanning accuracy of the laser beam is shown. As can be seen from FIG. 2B, the reflecting surface 104
a has a so-called concave shape, and both ends X of the effective range,
The shape (Z portion) is recessed toward the center side of the line connecting Y. Similarly, as can be seen from FIG. 2C, the reflective surface 1
04a has a so-called convex shape and has both ends X2 and Y2.
It has a convex shape (Z2 portion) on the outer diameter side of the line connecting the two. As described above, the shape of the conventional polygon mirror is such that unevenness is mixed on each surface, or a part of the surface or the entire surface is corrugated (irregularity within one surface), and the flatness is 0.1 to 10. 0.1
5 μm is common. In order to achieve a small diameter beam spot of 50 μm or less (1 / e 2 , hereinafter the same) in the conventional mirror shape (concavities and convexities are mixed on each surface, part of the surface or the entire surface is corrugated), it is 0. Flatness of 1 μm or less is required. However, it is difficult to stably process the flatness of 0.1 μm or less, and it is inevitable to increase the cost due to the deterioration of the yield.

【0019】そこで、本発明のようにポリゴンミラーの
反射面を全面ともに凹面または凸面形状に揃えることに
より、主走査方向のずれを正規な位置に対して同方向と
することができるため、実質的なずれ量を小さくするこ
とができる。反面、ずれ量を同じとすると、平面度の許
容範囲を広くすることができる。図中のD、D2は平面
度を表しており、ともに0.16μmで従来の平面度よ
りも大きくても良い。ただし、平面度の上限は0.70
μmとするのが好適である。なぜならば、0.7μm以
上の平面度になると、各面のばらつきが大きくなり易く
走査レンズによる補正の許容範囲を超えてしまい、主走
査方向のずれ量が大きくなってしまうからである。な
お、上記平面度の数値はレーザ干渉計(Zygo社製)で測
定し、PV(Peak to Valley)値を記載している。
Therefore, by aligning the reflecting surfaces of the polygon mirror with concave or convex shapes over the entire surface as in the present invention, the deviation in the main scanning direction can be made the same direction with respect to the regular position, and therefore, substantially. The amount of deviation can be reduced. On the other hand, if the deviation amount is the same, the flatness allowable range can be widened. D and D2 in the figure represent the flatness, both of which are 0.16 μm and may be larger than the conventional flatness. However, the upper limit of flatness is 0.70
It is preferable that the thickness is μm. This is because when the flatness is 0.7 μm or more, the variation of each surface is likely to be large and exceeds the allowable range of correction by the scanning lens, and the deviation amount in the main scanning direction becomes large. The flatness values are measured with a laser interferometer (manufactured by Zygo Co.), and PV (Peak to Valley) values are shown.

【0020】図3は図1のレーザビーム透過部材の主走
査断面形状を示す断面図である。従来は両面(ポリゴン
ミラー側、被走査面側)ともに曲率半径が200mを超
える高精度な平面度が必要であったが、ポリゴンミラー
が有する主走査方向のパワーを相殺するようにレーザビ
ーム透過部材105のパワーが設定されているので、本
発明では200m以下の平面度でも良い。具体的には相
殺後のパワーが4×10−6[1/mm]以下となるよう
に設定されている。それは、4×10−6[1/mm]を
超えると、走査レンズによる補正の許容範囲を超えるた
めである。例えば、ポリゴンミラーの平面度が0.16
μmの凹面(有効範囲20mm)のとき、ポリゴンミラ
ーのパワーは6.4×10−6[1/mm]となり、よっ
てレーザ透過部材105は2.4×10−6[1/mm]
以上のパワーを有するものでポリゴンミラーのパワーを
相殺させる。同様にポリゴンミラーの平面度が0.70
μmの凹面(有効範囲20mm)のとき、ポリゴンミラ
ーのパワーは2.8×10−5[1/mm]となり、よっ
てレーザ透過部材105は2.4×10−5[1/mm]
以上のパワーを有するものを配置させる。理想的にはポ
リゴンミラーとレーザ透過部材の各々のパワーを完全に
相殺し、組み合わせてパワーをキャンセルすることが最
も好適である。なお、上記パワーは下記の関係式で算出
する。
FIG. 3 is a sectional view showing the main scanning sectional shape of the laser beam transmitting member of FIG. Conventionally, both surfaces (polygon mirror side, scanned surface side) required high-precision flatness with a radius of curvature exceeding 200 m, but a laser beam transmitting member is provided so as to cancel the power of the polygon mirror in the main scanning direction. Since the power of 105 is set, the flatness of 200 m or less may be used in the present invention. Specifically, the power after cancellation is set to be 4 × 10 −6 [1 / mm] or less. This is because if it exceeds 4 × 10 −6 [1 / mm], the allowable range for correction by the scanning lens will be exceeded. For example, the flatness of the polygon mirror is 0.16
The power of the polygon mirror is 6.4 × 10 −6 [1 / mm] when the concave surface is μm (effective area is 20 mm), and thus the laser transmission member 105 is 2.4 × 10 −6 [1 / mm].
With the above power, the power of the polygon mirror is offset. Similarly, the flatness of the polygon mirror is 0.70.
The power of the polygon mirror is 2.8 × 10 −5 [1 / mm] when the concave surface is μm (effective area is 20 mm), and thus the laser transmission member 105 is 2.4 × 10 −5 [1 / mm].
Those having the above power are arranged. Ideally, it is most preferable to completely cancel the powers of the polygon mirror and the laser transmission member and combine them to cancel the powers. The above power is calculated by the following relational expression.

【0021】レーザ透過部材のパワー:P1=1/n
(1/R1−1/R2)[1/mm] なお、n:屈折率=1.5、R1:ポリゴンミラー側の
曲率半径[1/mm]、R2:被走査面側の曲率半径[1
/mm]である。 ポリゴンミラー:P2=2/Rm[1/mm] なお、Rm={(L/2)+D}/2D、Rm:曲
率半径[1/mm]、D:平面度[mm]、L:主走査方向
の有効範囲[mm]である。
Power of laser transmitting member: P1 = 1 / n
(1 / R1-1 / R2) [1 / mm] Note that n: refractive index = 1.5, R1: radius of curvature on polygon mirror side [1 / mm], R2: radius of curvature on scanned surface side [1
/ Mm]. Polygon mirror: P2 = 2 / Rm [1 / mm] Note that Rm = {(L / 2) 2 + D 2 } / 2D, Rm: radius of curvature [1 / mm], D: flatness [mm], L: It is an effective range [mm] in the main scanning direction.

【0022】よって、上述したように、|P1−P2|
<4×10−6[1/mm]となるようにポリゴンミラー
とレーザ透過部材の平面度を設定すれば良いことにな
る。ここで、レーザ透過部材105の材質としてはフロ
ートガラスや光学樹脂が好適である。フロートガラスは
熱膨張が小さく温度変化による光学特性に変化が小さい
ため、高温・低温環境に曝される場合には特に好適であ
る。一方、光学樹脂は成形可能なため任意に微少な曲率
半径を安価に製作可能であり、かつ低コスト化が実現で
きる。また、図1ではレーザ透過部材はポリゴンミラー
で偏向後のレーザビームを透過しているが、ポリゴンミ
ラーを覆うカバーの一部としてポリゴンミラーへ入射す
るレーザビームともに透過するようにしても良い。つま
り、ポリゴンミラーを覆うカバーにレーザビーム透過部
材を一体的に固定し、軸受を略密閉構造としたことによ
り、カバー材質の樹脂成形を容易にし、複雑な形状、例
えばカバー部の形状とレーザ透過部分の球面または非球
面の組合せ等が安価に可能となるとともに、30000rpmを
超える高速ポリゴンスキャナに使用される動圧軸受に粉
塵などのゴミの混入を阻止することが可能となり、安価
で信頼性の高い光走査装置が提供できる。なお、レーザ
ビーム透過部材105の平面度は図1に示すように少な
くとも偏向走査されるレーザビームが画像形成に必要な
主走査方向範囲110に適用される。
Therefore, as described above, | P1-P2 |
It suffices to set the flatness of the polygon mirror and the laser transmission member so that <4 × 10 −6 [1 / mm]. Here, as the material of the laser transmitting member 105, float glass or optical resin is suitable. Float glass has a small thermal expansion and a small change in optical characteristics due to a temperature change, and therefore is particularly suitable when exposed to a high temperature / low temperature environment. On the other hand, since the optical resin can be molded, it is possible to manufacture an arbitrarily small radius of curvature at low cost and to realize cost reduction. Further, in FIG. 1, the laser transmission member transmits the laser beam after being deflected by the polygon mirror, but the laser beam incident on the polygon mirror may be transmitted as a part of the cover covering the polygon mirror. In other words, the laser beam transmitting member is integrally fixed to the cover that covers the polygon mirror, and the bearing has a substantially sealed structure, which facilitates resin molding of the cover material and allows complicated shapes such as the shape of the cover and the laser transmission. It is possible to combine spherical or aspherical parts at a low cost, and it is possible to prevent dust and other dust from entering the dynamic pressure bearings used in high-speed polygon scanners that exceed 30,000 rpm. A high optical scanning device can be provided. The flatness of the laser beam transmitting member 105 is applied to at least the range 110 in the main scanning direction required for image formation by the laser beam deflectively scanned as shown in FIG.

【0023】図4は本発明の画像形成装置に用いられる
ポリゴンスキャナの一実施例を示す断面図である。同図
に示すポリゴンスキャナ400は、30000rpm以上で回転
する動圧空気軸受型のポリゴンスキャナである。円筒形
状をしたセラミック製の回転スリーブ401の外周には
ポリゴンミラー部402aを有するアルミ合金からなる
フランジ402が焼キバメ固定されている。回転体Aの
上方には磁気軸受を構成する回転ヨーク403(磁性体
からなる)がアルミ合金からなる閉止部材404の中心
部に固定されている。閉止部材404はフランジ402
の上部に圧入または焼キバメまたは接着で固定され、回
転スリーブ401の上端開放部を閉止する機能も有して
いる。フランジ402の下部にはロータ磁石405が配
置され、周方向に対向するステータコア406とともに
アウターロータ型のブラシレスモータを構成している。
フランジ402に設けられた円周溝402bはスリーブ
401および閉止部材404の固定時や温度上昇に伴う
ポリゴンミラー部への応力歪を防止するためのものであ
る。ラジアル方向の動圧軸受を構成する固定軸407は
回転スリーブ401と同様に円筒形状のセラミック材料
からなり、外径表面にはヘリングボーン状の動圧発生溝
407aが形成されている。なお、回転スリーブ401
の内周面とで構成される動圧軸受隙間は数μmで嵌合さ
れている。また、ポリゴンミラーと回転自在に支持する
軸受部材とを焼キバメ固定で一体化したことにより、凹
面または凸面に形成されたポリゴンミラーの反射面を変
形させることがなくなり、主走査方向のレーザビーム位
置ずれが低減可能で、かつ30000rpm以上の高温・高速回
転でも回転体バランスの悪化が無くなることにより振動
の少ないポリゴンスキャナが提供できる。
FIG. 4 is a sectional view showing an embodiment of a polygon scanner used in the image forming apparatus of the present invention. The polygon scanner 400 shown in the figure is a dynamic pressure air bearing type polygon scanner that rotates at 30,000 rpm or more. A flange 402 made of an aluminum alloy having a polygon mirror portion 402a is fixed to the outer periphery of a cylindrical rotary sleeve 401 made of ceramic by shrink fitting. Above the rotating body A, a rotating yoke 403 (made of a magnetic body) that constitutes a magnetic bearing is fixed to the center of a closing member 404 made of an aluminum alloy. The closing member 404 is the flange 402.
Is fixed to the upper portion of the rotary sleeve 401 by press fitting, heat shrinkage or adhesion, and also has a function of closing the upper end open portion of the rotary sleeve 401. A rotor magnet 405 is arranged below the flange 402, and constitutes a brushless motor of an outer rotor type together with a stator core 406 facing each other in the circumferential direction.
The circumferential groove 402b provided on the flange 402 is for preventing stress strain on the polygon mirror portion when the sleeve 401 and the closing member 404 are fixed or the temperature rises. The fixed shaft 407 constituting the radial dynamic pressure bearing is made of a cylindrical ceramic material like the rotary sleeve 401, and has a herringbone dynamic pressure generating groove 407a formed on the outer diameter surface. The rotary sleeve 401
The dynamic pressure bearing gap formed with the inner peripheral surface of the is fitted with a gap of several μm. In addition, by integrating the polygon mirror and the bearing member that supports it rotatably by shrink-fitting, the reflecting surface of the polygon mirror formed on the concave or convex surface is not deformed, and the laser beam position in the main scanning direction is eliminated. It is possible to provide a polygon scanner that can reduce the deviation and that does not deteriorate the balance of the rotating body even at high temperature and high speed rotation of 30000 rpm or more, and has less vibration.

【0024】また、固定軸407の内周部にはアキシャ
ル軸受を構成する磁気軸受用永久磁石組立体(磁石40
8+上下の磁性板409,410)が配置されている。磁
気軸受用永久磁石組立体は磁性体の回転ヨーク403の
突起部403aと径方向に磁気ギャップを有し、ギャッ
プ間に働く吸引力を利用してアキシャル方向へ非接触支
持している。また、固定軸407と回転体Aとで形成さ
れる上部の空気溜り411と回転体A外部とを連通させ
る微細穴が磁性体の回転ヨーク403または下部閉止部
材または閉止部材404など、空気溜り411を形成し
ている部材に形成(図示しない)されており、磁気軸受
にダンピング特性をもたせている。また、回転体Aは回
転体を覆うようにモータハウジング412と上カバー4
13とレーザビーム透過部材105で略密閉されてい
る。
In addition, a permanent magnet assembly for a magnetic bearing (magnet 40, which constitutes an axial bearing, is provided on the inner peripheral portion of the fixed shaft 407.
8+ the upper and lower magnetic plates 409, 410) are arranged. The magnetic bearing permanent magnet assembly has a magnetic gap in the radial direction with respect to the protrusion 403a of the rotating yoke 403 of the magnetic body, and supports the magnetic bearing in the axial direction in a non-contact manner by utilizing the attractive force acting between the gaps. Further, the air pocket 411 formed by the fixed shaft 407 and the rotary body A has a fine hole for communicating the upper air pool 411 with the outside of the rotary body A, such as the magnetic rotation yoke 403 or the lower closing member or the closing member 404. Is formed (not shown) on the member forming the magnetic field, and the magnetic bearing has a damping characteristic. Further, the rotating body A includes a motor housing 412 and an upper cover 4 so as to cover the rotating body.
13 and the laser beam transmitting member 105 are substantially sealed.

【0025】更に、高速回転時の振動を低減するために
回転体Aのバランス修正を行っている。40000rpm以上の
高速回転で低振動を実現するためには回転体Aのアンバ
ランス量は10mg・mm以下が必要であり、例えば半
径10mmの箇所で修正量は1mg以下を達成しなけれ
ばならないことになる。修正箇所は回転体の上部、下部
の軸方向2箇所であり、その上下2箇所は回転体重心を
挟んで配置するのが好適である。なお、1mg以下の微
少な修正を実行する際に接着剤等の付着物では管理がし
にくく、また量が少ないため接着力が弱く40000rpm以上
の高速回転時には剥離、飛散してしまう。その点、回転
体の部品の一部を削除する方法(ドリルによる切削やレ
ーザ加工)であれば上記不具合は発生せず、好適であ
る。モータの駆動はロータ磁石405の磁界によりモー
タ基板414に実装されているホール素子415から出
力される信号を位置信号として参照し、駆動回路により
ステータ巻線の励磁切り替えを行い回転する。ここで、
ロータ磁石405は径方向に着磁されており、ステータ
コア406の外周とで回転トルクを発生し回転する。ロ
ータ磁石405は内径以外の外径および高さ方向は磁路
を開放しており、モータの励磁切り換えのためのホール
素子415を開放磁路内に配置している。磁性体416
はロータ磁石405からの漏れ磁束をシールドする機能
を有し、ハウジング412に渦電流が流れることを防止
しているポリゴンミラーの反射面は少なくとも回転スリ
ーブ401とフランジ402が焼キバメ固定されたのち
に鏡面加工される。鏡面加工は回転スリーブ401の内
径または上端面または下端面を基準として高精度に加工
される。回転スリーブ401の端面が基準の場合は予め
内径中心に対する振れを5μm以下の高精度に加工して
おく必要がある。この振れ精度は鏡面加工時の平面度、
面倒れ品質に影響するからである。なお、回転体Aのポ
リゴンミラー反射面部以外は内接円径よりも小径となっ
ている。例えば、直径で0.1mm以上の小径であれば
良い。理由は鏡面加工時に切削用バイト(刃物)の先端
が回転部材外径部に衝突しないように避けるためであ
る。鏡面加工を本工程としたことにより、ポリゴンミラ
ーを板バネのような別部品による固定の必要がなくな
り、固定による高精度に加工されたポリゴンミラーの平
面度を悪化させることがない。更に、従来、面倒れ特性
を維持するために必要であったポリゴンミラー搭載面の
平面度や直角度を部品単位で高精度にする必要がなくな
る。
Further, the balance of the rotating body A is corrected in order to reduce the vibration during high speed rotation. In order to realize low vibration at high speed rotation of 40,000 rpm or more, the unbalance amount of the rotating body A needs to be 10 mg · mm or less, and for example, the correction amount must be 1 mg or less at a radius of 10 mm. Become. The correction points are two points in the axial direction of the upper and lower parts of the rotating body, and it is preferable to arrange the upper and lower two points so as to sandwich the center of rotation weight. It should be noted that when performing a slight correction of 1 mg or less, it is difficult to control an adhered matter such as an adhesive, and since the amount is small, the adhesive force is weak and peels and scatters at a high speed rotation of 40,000 rpm or more. In this respect, a method of removing a part of the parts of the rotating body (cutting with a drill or laser processing) is preferable because the above-mentioned trouble does not occur. For driving the motor, the magnetic field of the rotor magnet 405 refers to a signal output from the Hall element 415 mounted on the motor substrate 414 as a position signal, and the drive circuit switches the excitation of the stator winding to rotate. here,
The rotor magnet 405 is magnetized in the radial direction, and rotates with the outer circumference of the stator core 406 to generate a rotational torque. The rotor magnet 405 has a magnetic path open in the outer diameter other than the inner diameter and in the height direction, and the Hall element 415 for switching the excitation of the motor is arranged in the open magnetic path. Magnetic material 416
Has a function of shielding the leakage magnetic flux from the rotor magnet 405, and prevents the eddy current from flowing in the housing 412. At least the rotary sleeve 401 and the flange 402 are fixed by shrinking after the rotating sleeve 401 and the flange 402 are fixed. It is mirror-finished. The mirror surface processing is performed with high precision based on the inner diameter or the upper end surface or the lower end surface of the rotary sleeve 401. When the end surface of the rotary sleeve 401 is used as a reference, it is necessary to process the deflection with respect to the center of the inner diameter with high accuracy of 5 μm or less in advance. This runout accuracy is the flatness during mirror finishing,
This is because the trouble quality is affected. The diameter of the rotating body A is smaller than the inscribed circle diameter except for the polygon mirror reflection surface portion. For example, the diameter may be as small as 0.1 mm or more. The reason is to avoid the tip of the cutting tool (cutting tool) from colliding with the outer diameter portion of the rotating member during mirror finishing. Since the mirror surface processing is performed in this step, the polygon mirror does not need to be fixed by a separate component such as a leaf spring, and the flatness of the polygon mirror processed with high precision due to the fixing is not deteriorated. Further, it is no longer necessary to make the flatness and squareness of the polygon mirror mounting surface highly accurate for each component, which has been conventionally required to maintain the surface tilt characteristic.

【0026】また、ロータ磁石405は樹脂をバインダ
ーに使用したボンド磁石であり、ロータ磁石405の外
径部には高速回転時の遠心力による破壊が発生しないよ
うに、フランジ402が外径を保持している構造であ
る。ロータ磁石405は圧入固定されている。動圧軸受
とポリゴンミラーのゴミによる損傷を防止するためと高
速回転するポリゴンミラーの風切音を防音するためにモ
ータハウジング412と上フタ413およびレーザビー
ム透過部材105により略密閉構造を形成している。モ
ータハウジング412と上フタ413は金属製部材(特
に、熱伝導率の高いアルミ合金が好適である)からな
り、ポリゴンスキャナ400の発熱による温度上昇を光
学ハウジングへ速やかに伝達することを可能としてい
る。
Further, the rotor magnet 405 is a bond magnet using a resin as a binder, and the flange 402 holds the outer diameter so that the outer diameter portion of the rotor magnet 405 is not broken by centrifugal force during high-speed rotation. It is a structure. The rotor magnet 405 is press-fitted and fixed. In order to prevent the dynamic pressure bearing and the polygon mirror from being damaged by dust and to prevent the wind noise of the high-speed rotating polygon mirror, a substantially sealed structure is formed by the motor housing 412, the upper lid 413 and the laser beam transmitting member 105. There is. The motor housing 412 and the upper lid 413 are made of a metal member (in particular, an aluminum alloy having a high thermal conductivity is suitable), and it is possible to quickly transmit a temperature rise due to heat generation of the polygon scanner 400 to the optical housing. .

【0027】このような構成を有するポリゴンスキャナ
400はモータハウジング412の外壁部に設けられた
固定部417にネジ止めで光学ハウジングに着脱自在に
固定されている。光学ハウジングも放熱性のあるアルミ
合金からなり、ポリゴンスキャナ400から伝達された
熱を速やかに外部へ放散することが可能となる。したが
って、温度上昇に対して問題となっていたプラスチック
製の安価なレンズを使用することができる。ポリゴンス
キャナ400を光学ハウジングに対して着脱自在とする
ことにより、ポリゴンスキャナ400が故障した際にも
ポリゴンスキャナ単位で交換が可能となるほか、30000r
pm以下のように回転数が低く温度上昇が問題とならない
ポリゴンスキャナの場合放熱性を考慮せず樹脂製のモー
タハウジングを採用することができ光学ハウジング等の
共通使用が可能となる光走査装置が提供できる。
The polygon scanner 400 having such a configuration is detachably fixed to the optical housing by screwing to a fixing portion 417 provided on the outer wall of the motor housing 412. The optical housing is also made of a heat-dissipating aluminum alloy, and the heat transmitted from the polygon scanner 400 can be quickly dissipated to the outside. Therefore, it is possible to use an inexpensive plastic lens that has been a problem with respect to temperature rise. By making the polygon scanner 400 detachable from the optical housing, even if the polygon scanner 400 fails, it can be replaced in units of polygon scanners.
In the case of a polygon scanner whose rotation speed is low and temperature rise does not matter as in pm or less, a resin motor housing can be adopted without considering heat dissipation and an optical scanning device that can be commonly used for optical housings etc. Can be provided.

【0028】図5は本発明の画像形成装置に用いられる
ポリゴンスキャナの他の実施例を示す断面図である。同
図に示す実施例は、ポリゴンスキャナのミラーを覆うカ
バー501を上記パワーを有するレーザ透過性材質で形
成した例である。この場合のカバー材質は複雑な形状
(カバー部の形状とレーザ透過部分の球面または非球面
の組合せ等)が任意に可能な樹脂が好適である。また、
樹脂成形とすることにより安価に製作可能である。
FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the polygon scanner used in the image forming apparatus of the present invention. The embodiment shown in the figure is an example in which the cover 501 that covers the mirror of the polygon scanner is formed of a laser-transmissive material having the above power. In this case, the cover material is preferably a resin that can arbitrarily have a complicated shape (a combination of the shape of the cover portion and the spherical surface or aspherical surface of the laser transmitting portion). Also,
It can be manufactured at low cost by using resin molding.

【0029】図6は軸方向上下に離間した複数のレーザ
ビームを入射するようなフルカラー画像形成用光走査装
置に用いられるポリゴンスキャナの例を示す断面図であ
る。ポリゴンスキャナ600の軸方向に離間したポリゴ
ンミラー部601a,601b,601c,601dに
は各々各色に対応した複数のレーザビームA、B,C、
Dが軸対象対向した各4面に入射され、高速偏向走査さ
れる。この場合には、特に上下の反射面の形状も上記同
様に形状を揃えることが好適である。上下に離間した反
射面の凹凸形状が異なる場合、各ビームに対応する各色
の画像毎にずれが生じてしまい、主走査方向の色ずれが
発生してしまうからである。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a polygon scanner used in a full-color image forming optical scanning device in which a plurality of laser beams separated vertically in the axial direction are incident. The polygon mirror portions 601a, 601b, 601c, and 601d that are separated from each other in the axial direction of the polygon scanner 600 have a plurality of laser beams A, B, and C corresponding to the respective colors.
D is incident on each of the four surfaces that are axially opposed to each other, and high-speed deflection scanning is performed. In this case, it is preferable that the upper and lower reflecting surfaces have the same shape, as described above. This is because if the concave and convex shapes of the reflecting surfaces that are vertically separated are different, a deviation occurs for each color image corresponding to each beam, and a color deviation in the main scanning direction occurs.

【0030】次に、図7は別の発明の一実施例に係る画
像形成装置の構成を示す概略断面図である。同図におい
て、潜像担持体としての光導電性の感光体701は、円
筒状に形成されて矢印方向へ等速回転し、帯電手段70
2により均一帯電され、光走査装置703の光走査によ
る書込で静電潜像を形成される。この形成された静電潜
像は現像手段704により現像され、現像により得られ
たトナー画像は転写手段705によりシート状の記録媒
体(転写紙やオーバヘッドプロジェクタ用のプラスチッ
クシート等)706に転写される。記録媒体706は、
転写されたトナー画像を対の定着ローラからなる定着手
段707により定着されて装置外へ排出される。トナー
画像転写後の感光体701は、クリーニング装置708
により、残留トナーや紙粉等を除去される。光走査装置
703としては、図1に示した光走査装置が用いられ
る。即ち、図7に示す画像形成装置は、潜像担持体に光
走査により潜像を形成し、潜像を可視化して所望の記録
画像を得る画像形成装置において、潜像担持体を光走査
する光走査装置として、図1の光走査装置を用いたもの
であり、潜像担持体は光導電性の感光体701であり、
その均一帯電と光走査とにより静電潜像が形成され、形
成された静電潜像がトナー画像として可視化される。
Next, FIG. 7 is a schematic sectional view showing the structure of an image forming apparatus according to another embodiment of the invention. In the figure, a photoconductive photoconductor 701 as a latent image carrier is formed in a cylindrical shape and rotates at a constant speed in the direction of the arrow, and the charging means 70 is formed.
2 is uniformly charged, and an electrostatic latent image is formed by writing by optical scanning of the optical scanning device 703. The formed electrostatic latent image is developed by the developing unit 704, and the toner image obtained by the development is transferred to the sheet-shaped recording medium (transfer paper, plastic sheet for overhead projector, etc.) 706 by the transfer unit 705. . The recording medium 706 is
The transferred toner image is fixed by the fixing unit 707 composed of a pair of fixing rollers, and is discharged to the outside of the apparatus. The photoconductor 701 after the toner image transfer is cleaned by a cleaning device 708.
As a result, residual toner, paper dust, etc. are removed. As the optical scanning device 703, the optical scanning device shown in FIG. 1 is used. That is, the image forming apparatus shown in FIG. 7 forms a latent image on a latent image carrier by optical scanning and visualizes the latent image to obtain a desired recorded image. In the image forming apparatus, the latent image carrier is optically scanned. As the optical scanning device, the optical scanning device of FIG. 1 is used, and the latent image carrier is a photoconductive photoconductor 701.
An electrostatic latent image is formed by the uniform charging and optical scanning, and the formed electrostatic latent image is visualized as a toner image.

【0031】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
It is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and substitutions can be made within the scope of the claims.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、光源から放射され
たレーザビームをポリゴンミラーによって偏向走査し、
走査結像光学系により被走査面に向かって集光する光走
査装置によれば、走査結像光学系の光路間にレーザビー
ム透過部材を設けることが特徴である。よって、ポリゴ
ンミラー平面度の高精度化を行うことなく、ジターや色
ずれの少ない画像を実現できる。
As described above, the laser beam emitted from the light source is deflected and scanned by the polygon mirror,
The optical scanning device in which the scanning and imaging optical system focuses light toward the surface to be scanned is characterized in that a laser beam transmitting member is provided between the optical paths of the scanning and imaging optical system. Therefore, an image with less jitter and color misregistration can be realized without increasing the precision of the polygon mirror flatness.

【0033】また、ポリゴンミラーの反射面の平面度形
状が各面とも略同形状とすることにより、ポリゴンミラ
ー平面度の高精度化を行うことなく、主走査方向のレー
ザビーム位置ずれの低減が可能となり、ジターや色ずれ
の少ない画像を実現できる。
Further, since the flatness shape of the reflecting surface of the polygon mirror is substantially the same for all the surfaces, the laser beam position shift in the main scanning direction can be reduced without increasing the precision of the polygon mirror flatness. This makes it possible to realize images with less jitter and color misregistration.

【0034】更に、ポリゴンミラーの反射面の平面度形
状が略凹面又は略凸面とすることが好ましい。
Further, it is preferable that the flatness of the reflecting surface of the polygon mirror is substantially concave or convex.

【0035】また、レーザビーム透過部材の主走査方向
の平面度形状を略凹面又は略凸面形状とすることが好ま
しい。
Further, it is preferable that the flatness shape of the laser beam transmitting member in the main scanning direction is substantially concave or convex.

【0036】更に、ポリゴンミラーとレーザビーム透過
部材の各平面度形状の平面度は被走査面領域に相当する
有効範囲内であることにより、ポリゴンミラーの反射面
の必要以上な高精度化を行うことを必要としなくなり、
安価な光走査装置を提供できる。
Further, since the flatness of each flatness shape of the polygon mirror and the laser beam transmitting member is within the effective range corresponding to the scanned surface area, the precision of the reflecting surface of the polygon mirror is increased more than necessary. You do n’t need
An inexpensive optical scanning device can be provided.

【0037】また、レーザビーム透過部材とポリゴンミ
ラーの主走査方向のパワーを各々P1、P2としたと
き、|P1−P2|<4×10−6[1/mm]となるよ
うに、レーザビーム透過部材とポリゴンミラーの平面度
を設定することが好ましい。更に、レーザビーム透過部
材の主走査方向の曲率半径が200[m]以下となる平面
度に設定することが好ましい。また、ポリゴンミラーの
平面度を0.70[μm]以下に設定することが好まし
い。
When the powers of the laser beam transmitting member and the polygon mirror in the main scanning direction are P1 and P2, respectively, | P1-P2 | <4 × 10 −6 [1 / mm] It is preferable to set the flatness of the transparent member and the polygon mirror. Furthermore, it is preferable to set the flatness such that the radius of curvature of the laser beam transmitting member in the main scanning direction is 200 [m] or less. Further, it is preferable that the flatness of the polygon mirror is set to 0.70 [μm] or less.

【0038】更に、レーザビーム透過部材は光源からの
レーザビームと前記ポリゴンミラーによる反射後のレー
ザビームをともに透過することにより、安価なレーザビ
ーム透過部材を用いた光走査装置が提供できる。
Further, since the laser beam transmitting member transmits both the laser beam from the light source and the laser beam reflected by the polygon mirror, an optical scanning device using an inexpensive laser beam transmitting member can be provided.

【0039】また、ポリゴンミラーの反射面を回転軸方
向に離間して複数段設けることにより、各ビームに対応
する各色の画像毎の位置ずれを低減し、主走査方向の色
ずれを抑制するが可能な光走査装置を提供できる。
Further, by disposing the reflecting surfaces of the polygon mirror in a plurality of steps spaced apart from each other in the direction of the rotation axis, the positional deviation for each image of each color corresponding to each beam can be reduced and the color deviation in the main scanning direction can be suppressed. A possible optical scanning device can be provided.

【0040】更に、別の発明として、潜像担持体に光走
査により潜像を形成し、上記潜像を可視化して所望の記
録画像を得る画像形成装置に、上記の光走査装置を用い
る。よって、ジターや色ずれの少ない画像を実現できる
安価な画像形成装置を提供できる。
Further, as another invention, the above optical scanning device is used in an image forming apparatus for forming a latent image on a latent image carrier by optical scanning and visualizing the latent image to obtain a desired recorded image. Therefore, it is possible to provide an inexpensive image forming apparatus that can realize an image with less jitter and color misregistration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る光走査装置の構成を示
す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention.

【図2】ポリゴンミラー反射面の平面度形状を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a flatness shape of a polygon mirror reflecting surface.

【図3】図1のレーザビーム透過部材の主走査断面形状
を示す断面図である。
3 is a sectional view showing a main scanning sectional shape of the laser beam transmitting member of FIG.

【図4】本発明の画像形成装置に用いられるポリゴンス
キャナの一実施例を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing an embodiment of a polygon scanner used in the image forming apparatus of the present invention.

【図5】本発明の画像形成装置に用いられるポリゴンス
キャナの他の実施例を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the polygon scanner used in the image forming apparatus of the present invention.

【図6】本発明の画像形成装置に用いられるポリゴンス
キャナの他の実施例を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the polygon scanner used in the image forming apparatus of the present invention.

【図7】別の発明の一実施例に係る画像形成装置の構成
を示す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an image forming apparatus according to another embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

104;ポリゴンミラー、104a;ポリゴンミラー反
射面、105;レーザビーム透過部材。
Reference numeral 104; polygon mirror; 104a; polygon mirror reflection surface; 105; laser beam transmitting member.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 AA07 AA10 BA05 BA48 BA53 BA68 BA83 BA85 2H045 AA03 AA05 AA34 5C051 AA02 CA07 DB22 DB30 5C072 AA03 DA02 DA04 DA20 DA21 HA02 HA09 HA13 HA20 XA05   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2C362 AA07 AA10 BA05 BA48 BA53                       BA68 BA83 BA85                 2H045 AA03 AA05 AA34                 5C051 AA02 CA07 DB22 DB30                 5C072 AA03 DA02 DA04 DA20 DA21                       HA02 HA09 HA13 HA20 XA05

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源から放射されたレーザビームをポリ
ゴンミラーによって偏向走査し、走査結像光学系により
被走査面に向かって集光する光走査装置において、 前記走査結像光学系の光路間にレーザビーム透過部材を
設けることを特徴とする光走査装置。
1. An optical scanning device in which a laser beam emitted from a light source is deflected and scanned by a polygon mirror and condensed by a scanning and imaging optical system toward a surface to be scanned, wherein an optical path is provided between the optical paths of the scanning and imaging optical system. An optical scanning device comprising a laser beam transmitting member.
【請求項2】 前記ポリゴンミラーの反射面の平面度形
状が各面とも略同形状とする請求項1記載の光走査装
置。
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the flatness shape of the reflecting surface of the polygon mirror is substantially the same for each surface.
【請求項3】 前記ポリゴンミラーの反射面の平面度形
状が略凹面又は略凸面とする請求項2に記載の光走査装
置。
3. The optical scanning device according to claim 2, wherein the flatness shape of the reflecting surface of the polygon mirror is a substantially concave surface or a substantially convex surface.
【請求項4】 前記レーザビーム透過部材の主走査方向
の平面度形状を略凹面又は略凸面形状とする請求項1記
載の光走査装置。
4. The optical scanning device according to claim 1, wherein the flatness shape of the laser beam transmitting member in the main scanning direction is substantially concave or convex.
【請求項5】 前記ポリゴンミラーと前記レーザビーム
透過部材の各平面度形状の平面度は被走査面領域に相当
する有効範囲内である請求項3又は4に記載の光走査装
置。
5. The optical scanning device according to claim 3, wherein the flatness of each flatness shape of the polygon mirror and the laser beam transmitting member is within an effective range corresponding to a scanned surface area.
【請求項6】 前記レーザビーム透過部材と前記ポリゴ
ンミラーの主走査方向のパワーを各々P1、P2とした
とき、|P1−P2|<4×10−6[1/mm]となる
ように、前記レーザビーム透過部材と前記ポリゴンミラ
ーの平面度を設定する請求項1〜5のいずれかに記載の
光走査装置。
6. When the powers of the laser beam transmitting member and the polygon mirror in the main scanning direction are P1 and P2, respectively, | P1−P2 | <4 × 10 −6 [1 / mm], The optical scanning device according to claim 1, wherein flatness of the laser beam transmitting member and the polygon mirror is set.
【請求項7】 前記レーザビーム透過部材の主走査方向
の曲率半径が200[m]以下となる平面度に設定する請
求項6記載の光走査装置。
7. The optical scanning device according to claim 6, wherein the flatness is such that the radius of curvature of the laser beam transmitting member in the main scanning direction is 200 [m] or less.
【請求項8】 前記ポリゴンミラーの平面度を0.70
[μm]以下に設定する請求項6記載の光走査装置。
8. The flatness of the polygon mirror is 0.70.
The optical scanning device according to claim 6, wherein the optical scanning device is set to be [μm] or less.
【請求項9】 前記レーザビーム透過部材は、前記光源
からのレーザビームと前記ポリゴンミラーによる反射後
のレーザビームをともに透過する請求項1〜8のいずれ
かに記載の光走査装置。
9. The optical scanning device according to claim 1, wherein the laser beam transmitting member transmits both the laser beam from the light source and the laser beam reflected by the polygon mirror.
【請求項10】 前記ポリゴンミラーの反射面を回転軸
方向に離間して複数段設ける請求項1〜9のいずれかに
記載の光走査装置。
10. The optical scanning device according to claim 1, wherein the reflection surface of the polygon mirror is provided in a plurality of stages spaced apart in the rotation axis direction.
【請求項11】 潜像担持体に光走査により潜像を形成
し、上記潜像を可視化して所望の記録画像を得る画像形
成装置において、前記請求項1〜10のいずれかに記載
の光走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
11. An image forming apparatus for forming a latent image on a latent image carrier by optical scanning and visualizing the latent image to obtain a desired recorded image, wherein the light according to any one of claims 1 to 10 is used. An image forming apparatus using a scanning device.
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