JP2003315712A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents

Optical scanner and image forming apparatus

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JP2003315712A
JP2003315712A JP2002126279A JP2002126279A JP2003315712A JP 2003315712 A JP2003315712 A JP 2003315712A JP 2002126279 A JP2002126279 A JP 2002126279A JP 2002126279 A JP2002126279 A JP 2002126279A JP 2003315712 A JP2003315712 A JP 2003315712A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To convert a luminous flux emitted from each light emitting point to a divergent luminous flux by a coupling optical system, to reduce the magnification in the sub scanning direction of the optical system between the light source and a surface to be scanned, and also, to effectively reduce the deterioration of an image such as uneven density and the fluctuation of vertical lines, as to optical scanning introducing a multibeam scanning system. <P>SOLUTION: The luminous flux emitted from each light emitting point of the light source 1 is converted to the divergent luminous flux by the coupling optical system 2. The 1st optical system 4 arranged between the coupling optical system 2 and a deflecting means 7, and constituted of at least one lens has a positive refractive power in the main scanning direction. <P>COPYRIGHT: (C)2004,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】この発明は、光走査装置およ
び画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】書込速度を向上させ得る光走査方式とし
て、複数の光スポットにより複数の走査線を同時に光走
査するマルチビーム走査方式が提案されている。マルチ
ビーム走査方式の光走査装置では、例えば半導体レーザ
アレイのような複数の発光点(点状の発光源)から放射
された複数の光束は、カップリング光学系により通常は
平行光束に変換され、シリンドリカルレンズによりポリ
ゴンミラーの偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線
像」として結像される。
2. Description of the Related Art As an optical scanning method capable of improving a writing speed, a multi-beam scanning method has been proposed in which a plurality of scanning lines are simultaneously optically scanned by a plurality of light spots. In an optical scanning device of a multi-beam scanning system, a plurality of light beams emitted from a plurality of light emitting points (point-like light emitting sources) such as a semiconductor laser array are usually converted into parallel light beams by a coupling optical system, It is imaged as a "long line image in the main scanning direction" near the deflecting / reflecting surface of the polygon mirror by the cylindrical lens.

【0003】ポリゴンミラ−は等速回転して、各反射光
束を等角速度的に偏向する。各偏向光束は、走査結像光
学系により被走査面上に導光され、副走査方向に分離し
た複数の光スポットとして集光され、これら光スポット
により複数走査線が同時に光走査される。
The polygon mirror rotates at a constant speed to deflect each reflected light beam at a constant angular velocity. The respective deflected light fluxes are guided onto the surface to be scanned by the scanning and imaging optical system and are condensed as a plurality of light spots separated in the sub-scanning direction, and the plurality of scanning lines are simultaneously optically scanned by these light spots.

【0004】マルチビーム走査方式の光走査装置におい
て重要な事項のひとつは、複数の光スポットにより光走
査される走査線(各光スポットの移動軌跡)相互の間隔
である「走査線ピッチ」が安定していることである。
One of the important matters in the multi-beam scanning type optical scanning device is that the "scanning line pitch", which is the interval between scanning lines (moving loci of each optical spot) optically scanned by a plurality of optical spots, is stable. Is what you are doing.

【0005】光スポットの組付け状態が、温度変化等の
環境変動で変化し、あるいは経時的に変化して、隣接発
光点間の副走査方向の間隔:PがΔPだけ変化すると、
走査線相互の間隔:ΔSは、「光源と被走査面との間に
ある光学系の、副走査方向の横倍率:m」により、ΔS
=mΔPだけ変化する。
If the assembling state of the light spot changes due to environmental changes such as temperature change or changes over time, and the interval P in the sub-scanning direction between adjacent light emitting points changes by ΔP,
The interval ΔS between the scanning lines is ΔS according to “the lateral magnification in the sub-scanning direction of the optical system between the light source and the surface to be scanned: m”.
= MΔP changes.

【0006】走査線ピッチが経時変化や環境変動に対し
て「より安定的」であるためには上記横倍率:mが小さ
いことが好ましい。このためマルチビーム走査方式の光
走査装置においては上記横倍率:mを低く抑えるため、
複数の発光点から放射された光束がカップリング光学系
により「発散光束」に変換されることが好ましい。
In order for the scanning line pitch to be "more stable" with respect to changes with time and environmental changes, it is preferable that the lateral magnification: m is small. Therefore, in the optical scanning device of the multi-beam scanning system, in order to suppress the lateral magnification: m to be low,
It is preferable that the light beams emitted from the plurality of light emitting points are converted into "divergent light beams" by the coupling optical system.

【0007】しかしながら、発光点からの光束をカップ
リングレンズにより発散性に変換すると以下の如き問題
が生じる。
However, when the light flux from the light emitting point is converted to divergent by the coupling lens, the following problems occur.

【0008】即ち、光源として半導体レーザアレイの場
合を想定すると、複数の発光点は直線上に配列されてい
るが、発光点の配列方向が「副走査方向に対して傾い
て」いると、カップリングレンズでカップリングされた
各光束の主光線が「主走査方向に互いに、偏向手段に向
かって開く角度」を持ち、シリンドリカルレンズにより
ポリゴンミラーの偏向反射面近傍に主走査方向に長い線
像として結像したとき、各線像は副走査方向に分離して
いるが、主走査方向にも互いに分離する。
That is, assuming a semiconductor laser array as the light source, a plurality of light emitting points are arranged on a straight line, but if the light emitting points are arranged "inclined with respect to the sub-scanning direction", the cup The principal rays of each light beam coupled by the ring lens have "an angle that opens toward the deflecting means in the main scanning direction," and as a long line image in the main scanning direction near the deflection reflection surface of the polygon mirror by the cylindrical lens. When formed, each line image is separated in the sub-scanning direction, but also separated in the main scanning direction.

【0009】そうすると、各光束の主光線は、被走査面
上の「主走査方向における同じ像高位置」に向かうと
き、副走査方向から見て(即ち主走査方向において)互
いに同じ方向に向かうが、各主光線は互いに「平行的に
ずれた」状態となる。各光束は、ポリゴンミラーに向う
とき、主走査方向に互いに開くように角度をもっている
から、各光束の主光線が被走査面上の主走査方向におけ
る同一像高へ、同時に向うことはなく、複数の主光線が
上記同一像高へ向うのは時間的にずれているが、この時
間差を無視して、上記同一像高へ向うときの各主光線の
向きを問題としているのである。
Then, when the principal rays of each light beam head toward the "same image height position in the main scanning direction" on the surface to be scanned, they head in the same direction as viewed from the sub-scanning direction (that is, in the main scanning direction). , The respective chief rays are in a state of being “parallelly offset” from each other. Since each light beam has an angle so as to open in the main scanning direction with respect to the polygon mirror, the main rays of each light beam do not simultaneously go to the same image height in the main scanning direction on the surface to be scanned, Although the principal rays of the above-mentioned heading toward the same image height are deviated in time, the direction of each principal ray when heading toward the same image height is a problem, ignoring this time difference.

【0010】このとき、走査結像光学系(通常、fθレ
ンズ)が、「平行光束を結像する作用」をもつものであ
る場合、各偏向光束のピント位置(発散光束の結像点位
置)が、主光線の交差位置(上記主走査方向の同一像高
へ向かう互いに平行な主光線を、仮想的に同一光束内の
互いに平行な光線と考えたとき、走査結像光学系により
「上記仮想的な光束が結像」する位置)とずれるため、
被走査面位置を上記ピント位置に合致させると、同一像
高となるべき各光スポットは互いに主走査方向にずれ、
このような複数光スポットでマルチビーム走査方式の書
込を行うと各光スポットごとに「ドット位置ずれ」が生
じてしまう。
At this time, when the scanning image forming optical system (usually, the fθ lens) has a function of "forming an image of a parallel light beam", the focus position of each deflected light beam (image forming point position of the divergent light beam) Is a crossing position of the principal rays (when the principal rays parallel to each other toward the same image height in the main scanning direction are considered to be virtually parallel rays in the same light flux, the scanning and imaging optical system is used to (The position where a typical light beam is imaged))
When the position of the surface to be scanned is matched with the focus position, the light spots that should have the same image height are displaced from each other in the main scanning direction,
When writing is performed by the multi-beam scanning method with such a plurality of light spots, “dot position shift” occurs for each light spot.

【0011】走査結像光学系が「発散光束を結像する作
用」を持つものである場合、各発散光束は被走査面で結
像するが、同一像高へ向かう光束の主光線は、上記と同
様に、副走査方向から見て互いに平行であるから、走査
光学系の作用により、主光線同士は、被走査面より偏向
手段側で互いに交差し、このため、同一像高となるべき
光スポットは互いに主走査方向にずれ、このような複数
光スポットでマルチビーム走査方式の書込を行うと、や
はり光スポットごとの「ドット位置ずれ」が生じてしま
う。
When the scanning image forming optical system has a function of forming an image of a divergent light beam, each divergent light beam forms an image on the surface to be scanned, but the chief ray of the light beam traveling to the same image height is as described above. Similarly, since they are parallel to each other when viewed in the sub-scanning direction, the principal rays intersect each other on the deflecting means side with respect to the surface to be scanned due to the action of the scanning optical system. The spots are deviated from each other in the main scanning direction, and when writing is performed by the multi-beam scanning method with such a plurality of light spots, “dot position deviation” occurs for each light spot.

【0012】このようなドット位置ずれは、書込開始側
・書込終了側でも生じるが、書込開始側と終了側とで
は、偏向反射面の角度が異なっているため、書込開始側
へ向かう光束の上記「平行な主光線の平行的なずれ量」
は、書込終了側へ向かう光束の主光線のずれ量と異な
る。このため、各光束の書込幅(走査幅)は互いに異な
り光束間で偏差を生じる。
Such a dot position shift occurs on the writing start side and the writing end side as well, but since the angles of the deflecting and reflecting surfaces on the writing start side and the writing end side are different, it is possible to move to the writing start side. The above "parallel displacement of parallel chief rays" of the traveling light flux
Is different from the shift amount of the principal ray of the light flux heading toward the writing end side. Therefore, the writing width (scanning width) of each light beam differs from each other, and a deviation occurs between the light beams.

【0013】半導体レーザアレイの発光点の配列方向を
副走査方向に合致させれば、上記ドット位置ずれや書込
幅の偏差は生じないが、組み付け誤差等の存在を考慮す
ると、発光点の配列方向を完全に副走査方向に合致させ
るように調整することは難しい。
If the arrangement direction of the light emitting points of the semiconductor laser array is matched with the sub-scanning direction, the dot position deviation and the writing width deviation do not occur, but considering the existence of an assembly error and the like, the arrangement of the light emitting points is arranged. It is difficult to adjust the direction so as to completely match the sub-scanning direction.

【0014】上述の如く、カップリング光学系透過後の
光束を発散光束に変換した場合、主走査方向のドット位
置ずれや、各光束の書込幅が異なることにより、濃度む
ら・縦線揺らぎなどによる画像劣化を生じさせる。
As described above, when the light flux after passing through the coupling optical system is converted into a divergent light flux, due to the dot position shift in the main scanning direction and the writing width of each light flux, density unevenness, vertical line fluctuation, etc. Causes image deterioration.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、マルチビ
ーム走査方式の光走査において、走査線ピッチの安定化
に有利なように、光源の各発光点からの光束を、カップ
リング光学系により発散光束に変換することにより、光
源と被走査面との間にある光学系の副走査方向の横倍
率:mを小さくし、なおかつ、主走査方向のドット位置
ずれや、光束間の書込幅の偏差による濃度むらや縦線揺
らぎなどの画像劣化を有効に軽減することを課題として
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION In optical scanning of a multi-beam scanning system, the present invention diverges the luminous flux from each light emitting point of a light source by a coupling optical system so as to be advantageous for stabilizing the scanning line pitch. By converting into a light flux, the lateral magnification m of the optical system between the light source and the surface to be scanned in the sub-scanning direction is reduced, and the dot position deviation in the main scanning direction and the writing width between the light fluxes are reduced. The problem is to effectively reduce image deterioration such as density unevenness and vertical line fluctuation due to deviation.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明の光走査装置は
「マルチビーム走査方式の光走査装置」であって、光源
と、カップリング光学系と、偏向手段と、走査結像光学
系と、第1光学系と、開口絞りとを有する。
An optical scanning device according to the present invention is a "multi-beam scanning optical scanning device", which comprises a light source, a coupling optical system, a deflecting means, a scanning imaging optical system, It has a first optical system and an aperture stop.

【0017】「光源」は複数の発光点(点状の発光源)
を有するものであり、例えば、半導体レーザアレイを好
適に用いることができるほか、複数の半導体レーザから
の光束を、合成プリズムを用いて合成する方式のもの等
を用いることができる。
A "light source" is a plurality of light emitting points (point-like light emitting sources)
For example, a semiconductor laser array can be preferably used, and a method of combining light fluxes from a plurality of semiconductor lasers using a combining prism can be used.

【0018】「カップリング光学系」は、光源の各発光
点からの光束をカップリングする光学系であり、レンズ
系あるいはミラー系、あるいはレンズとミラーを組合せ
た合成系として構成することができる。
The "coupling optical system" is an optical system for coupling the light flux from each light emitting point of the light source, and can be configured as a lens system or a mirror system, or a combined system in which a lens and a mirror are combined.

【0019】「偏向手段」は、カップリング光学系から
射出した各光束を同時に偏向させる手段であり、ポリゴ
ンミラーを始め、回転単面鏡や回転2面鏡、さらには偏
向反射面を揺動させるガルバノミラー等を用いることが
できる。
The "deflecting means" is a means for simultaneously deflecting the respective light beams emitted from the coupling optical system, and swings the polygon mirror, the rotating single-sided mirror, the rotating two-sided mirror, and the deflective reflecting surface. A galvanometer mirror or the like can be used.

【0020】「走査結像光学系」は、偏向手段により偏
向された各光束を被走査面上に導光し、被走査面上に各
々光スポットとして集光する光学系である。
The "scanning and imaging optical system" is an optical system that guides each light beam deflected by the deflecting means onto the surface to be scanned and condenses each as a light spot on the surface to be scanned.

【0021】「開口絞り」は、カップリング光学系と偏
向手段との間に配備され、被走査面上における各光スポ
ットのスポット径を設定するための「ビーム整形」を行
う。
The "aperture stop" is provided between the coupling optical system and the deflecting means and performs "beam shaping" for setting the spot diameter of each light spot on the surface to be scanned.

【0022】「第1光学系」は、カップリング光学系と
偏向手段の間に配備され、少なくとも1枚のレンズによ
り構成される。
The "first optical system" is arranged between the coupling optical system and the deflecting means, and is composed of at least one lens.

【0023】この発明の特徴とするところは「カップリ
ング光学系が、光源の各発光点からの光束を発散性の光
束に変換するものであり、第1光学系が、主走査方向に
正の屈折力を持つ」点にある(請求項1)。
The feature of the present invention is that "the coupling optical system converts the light flux from each light emitting point of the light source into a divergent light flux, and the first optical system is positive in the main scanning direction. It has a refractive power ”(Claim 1).

【0024】第1光学系が「主走査方向に正の屈折力を
持つ」と、カップリングレンズにより発散性の光束に変
換された各光束の主光線が「光偏向手段に向かって、主
走査方向に互いに角度」を持っても、第1光学系の持つ
「主走査方向の正の屈折力」の作用により、上記角度に
よる光束相互の拡がりが軽減される。
When the first optical system "has a positive refracting power in the main scanning direction", the principal ray of each light beam converted into a divergent light beam by the coupling lens "mainly scans toward the light deflecting means. Even if the light beams have an angle with respect to each other, the spread of the light beams due to the above angle is reduced by the action of the "positive refractive power in the main scanning direction" of the first optical system.

【0025】このため、偏向手段の偏向反射面位置にお
ける各光束の「主走査方向のずれ」も小さくなり、この
ずれに起因するドット位置ずれや書込幅の偏差を軽減す
ることができる。
Therefore, the "deviation in the main scanning direction" of each light beam at the position of the deflecting / reflecting surface of the deflecting means also becomes small, and the dot position deviation and the writing width deviation due to this deviation can be reduced.

【0026】請求項1記載の光走査装置の光源における
複数の発光点は「主走査方向および副走査方向に分離し
て配置される」ことができる(請求項2)。例えば、半
導体レーザアレイの発光点の配列方向を、副走査方向に
傾けた場合などがこの場合に相当する。
A plurality of light emitting points in the light source of the optical scanning device according to claim 1 can be “separatedly arranged in the main scanning direction and the sub scanning direction” (claim 2). For example, the case where the arrangement direction of the light emitting points of the semiconductor laser array is tilted in the sub-scanning direction corresponds to this case.

【0027】上記請求項1または2記載の光走査装置に
おいて、第1光学系の主走査方向における正の屈折力は
「カップリングされた発散性の各光束を、主走査方向に
おいて略平行光束とする」ように設定されることが好ま
しい(請求項3)。このようにすると、走査結像光学系
として「主走査方向において平行光束を結像させる作
用」を持つものを用いることにより、ドット位置ずれや
書込幅の偏差の発生を有効に軽減もしくは防止できる。
In the optical scanning device according to the first or second aspect, the positive refracting power of the first optical system in the main scanning direction is "the coupled divergent light beams are substantially parallel light beams in the main scanning direction. It is preferably set to “do” (Claim 3). With this arrangement, by using a scanning image forming optical system having the function of "forming an image of a parallel light beam in the main scanning direction", it is possible to effectively reduce or prevent the occurrence of dot position deviation and writing width deviation. .

【0028】上記請求項1または2または3記載の光走
査装置における開口絞りは、カップリング光学系と第1
光学系との間において、カップリング光学系の最も偏向
手段側の光学素子から開口絞りまでの距離:L1と、開
口絞りから第1光学系の最も光源側の光学素子までの距
離:L2とが、条件:L1<L2を満足する位置に配設
されることが好ましい(請求項4)。この条件の意義に
ついては後述する。
The aperture stop in the optical scanning device according to claim 1 or 2 or 3 comprises a coupling optical system and a first optical system.
Between the optical system and the optical element closest to the deflecting means of the coupling optical system to the aperture stop: L1, and the distance from the aperture stop to the optical element closest to the light source of the first optical system: L2. , Condition: It is preferable to arrange at a position satisfying L1 <L2 (claim 4). The significance of this condition will be described later.

【0029】請求項1〜4の任意の1に記載の光走査装
置は「光源とカップリング光学系とを対として、複数対
有する」ことができる(請求項5)。この場合、各光源
は複数の発光点を持つ。
The optical scanning device according to any one of claims 1 to 4 can have "a plurality of pairs of a light source and a coupling optical system" (claim 5). In this case, each light source has a plurality of light emitting points.

【0030】請求項5記載の光走査装置においては、光
源とカップリング光学系の各対からの光束が、偏向手段
の偏向反射面近傍において「主走査方向に交差する」こ
とが好ましい(請求項6)。
In the optical scanning device according to the fifth aspect, it is preferable that the light flux from each pair of the light source and the coupling optical system "crosses in the main scanning direction" in the vicinity of the deflecting / reflecting surface of the deflecting means. 6).

【0031】この発明の画像形成装置は「感光性の像担
持体に光走査を行って画像形成する画像形成装置」であ
って、像担持体にマルチビーム走査方式の光走査を行う
光走査装置として、請求項1〜6の任意の1に記載の光
走査装置を有することを特徴とする(請求項7)。
The image forming apparatus of the present invention is an "image forming apparatus for forming an image by performing optical scanning on a photosensitive image carrier", and an optical scanning device for performing optical scanning of a multi-beam scanning system on the image carrier. The optical scanning device according to any one of claims 1 to 6 is provided (claim 7).

【0032】「感光性の像担持体」としては種々のもの
の使用が可能である。例えば、像担持体として「銀塩フ
ィルム」を用いることができる。この場合、光走査によ
る書込みで潜像が形成されるが、この潜像は通常の銀塩
写真プロセスによる処理で可視化することができる。こ
のような画像形成装置は「光製版装置」や、CTスキャ
ン画像等を描画する「光描画装置」として実施できる。
Various types of "photosensitive image carrier" can be used. For example, a "silver salt film" can be used as the image carrier. In this case, a latent image is formed by writing by optical scanning, and this latent image can be visualized by processing by a normal silver salt photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as an "optical plate making apparatus" or an "optical drawing apparatus" for drawing a CT scan image or the like.

【0033】感光性の像担持体としてはまた「光走査の
際に光スポットの熱エネルギにより発色する発色媒体
(ポジの印画紙)」を用いることもでき、この場合に
は、光走査により直接に可視画像を形成できる。
As the photosensitive image carrier, it is also possible to use a "coloring medium (positive photographic paper) which develops color due to the heat energy of the light spot during optical scanning". A visible image can be formed on.

【0034】感光性の像担持体としてはまた「光導電性
の感光体」を用いることができる。光導電性の感光体と
しては、酸化亜鉛紙のようにシート状のものを用いるこ
ともできるし、セレン感光体や有機光半導体等「ドラム
状あるいはベルト状で繰り返し使用されるもの」を用い
ることもできる。
As the photosensitive image bearing member, a "photoconductive photosensitive member" can be used. As the photoconductive photoconductor, a sheet-like one such as zinc oxide paper can be used, or a selenium photoconductor, an organic photo-semiconductor or the like "a drum-shaped or belt-shaped repeatedly used one" can be used. You can also

【0035】光導電性の感光体を像担持体として用いる
場合には、感光体の均一帯電と、光走査装置によるマル
チビーム走査方式の光走査により静電潜像が形成され
る。静電潜像は現像によりトナー画像として可視化され
る。トナー画像は、感光体が酸化亜鉛紙のようにシート
状のものである場合は感光体上に直接的に定着され、感
光体が繰り返し使用可能なものである場合には、転写紙
やOHPシート(オーバヘッドプロジェクタ用のプラス
チックシート)等のシート状記録媒体に転写・定着され
る。
When a photoconductive photoconductor is used as an image carrier, an electrostatic latent image is formed by uniform charging of the photoconductor and optical scanning of a multi-beam scanning system by an optical scanning device. The electrostatic latent image is visualized as a toner image by development. The toner image is directly fixed on the photoconductor when the photoconductor is in the form of a sheet such as zinc oxide paper, and the transfer paper or the OHP sheet when the photoconductor is reusable. It is transferred and fixed on a sheet-shaped recording medium such as (plastic sheet for overhead projector).

【0036】光導電性の感光体からシート状記録媒体へ
のトナー画像の転写は、感光体からシート状記録媒体へ
直接的に転写(直接転写方式)しても良いし、感光体か
ら一旦中間転写ベルト等の中間転写媒体に転写した後、
この中間転写媒体からシート状記録媒体へ転写(中間転
写方式)するようにしてもよい。このような画像形成装
置は、光プリンタや光プロッタ、デジタル複写装置、フ
ァクシミリ装置等として実施できる。
The transfer of the toner image from the photoconductive photoconductor to the sheet-shaped recording medium may be carried out directly from the photoconductor to the sheet-shaped recording medium (direct transfer system), or once the intermediate image is transferred from the photoconductor. After transferring to an intermediate transfer medium such as a transfer belt,
You may make it transfer from this intermediate transfer medium to a sheet-shaped recording medium (intermediate transfer system). Such an image forming apparatus can be implemented as an optical printer, an optical plotter, a digital copying machine, a facsimile machine, or the like.

【0037】この発明の画像形成装置はまた、上記感光
体を複数個、シート状記録媒体の搬送路に沿って配置
し、複数の光走査装置を用いて感光体ごとに静電潜像を
形成し、これらを可視化して得られるトナー画像を同一
のシート状記録媒体に転写・定着して合成的にカラー画
像や多色画像を得る「タンデム式の画像形成装置」とし
て実施することができる。
In the image forming apparatus of the present invention, a plurality of the photoconductors are arranged along the conveying path of the sheet-shaped recording medium, and an electrostatic latent image is formed for each photoconductor by using a plurality of optical scanning devices. Then, the toner image obtained by visualizing these can be transferred and fixed on the same sheet-shaped recording medium, and can be embodied as a “tandem image forming apparatus” that synthetically obtains a color image or a multicolor image.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments will be described below.

【0039】図1(A)において、符号1は「光源」と
しての半導体レーザアレイ、符号2は「カップリング光
学系」としてのカップリングレンズ、符号3は「開口絞
り」、符号4は「第1光学系」、符号5はミラー、符号
6は防音ガラス、符号7は「偏向手段」としてのポリゴ
ンミラー、符号8、9は走査レンズ、符号10はミラ
ー、符号10は同期検知手段、符号12は被走査面をそ
れぞれ示している。
In FIG. 1A, reference numeral 1 is a semiconductor laser array as a "light source", reference numeral 2 is a coupling lens as a "coupling optical system", reference numeral 3 is an "aperture stop", and reference numeral 4 is a "first". 1 optical system ", reference numeral 5 is a mirror, reference numeral 6 is soundproof glass, reference numeral 7 is a polygon mirror as" deflection means ", reference numerals 8 and 9 are scanning lenses, reference numeral 10 is a mirror, reference numeral 10 is a synchronization detection means, reference numeral 12 Indicates the surface to be scanned.

【0040】走査レンズ8、9は「走査結像光学系」を
構成する。複数の発光点(点状の発光源)を有する半導
体レーザアレイ1から放射された複数光束は、カップリ
ングレンズ2によりそれぞれ発散光束に変換される。カ
ップリングレンズ2を透過した各光束(発散光束)は、
被走査面上で所望のスポット径を得るための開口絞り3
を通過して「ビーム整形」され、第1光学系4に入射す
る。第1光学系4は1枚のレンズで構成され、主走査方
向・副走査方向共に正の屈折力を持つ。
The scanning lenses 8 and 9 constitute a "scanning / imaging optical system". A plurality of light fluxes emitted from the semiconductor laser array 1 having a plurality of light emission points (point-shaped light emission sources) are converted into divergent light fluxes by the coupling lens 2. Each luminous flux (divergent luminous flux) that has passed through the coupling lens 2 is
Aperture stop 3 for obtaining a desired spot diameter on the surface to be scanned
“Beam shaped” after passing through, and is incident on the first optical system 4. The first optical system 4 is composed of one lens and has a positive refractive power in both the main scanning direction and the sub scanning direction.

【0041】第1光学系4に入射した各光束は、第1光
学系4の、主走査方向の正の屈折力によりそれぞれ主走
査方向に略平行光束化され、副走査方向の正の屈折力に
よりそれぞれ副走査方向に集束光束とされ、ミラー5に
より反射されたのち、ポリゴンミラー7の偏向反射面近
傍に「主走査方向に長い線像」として結像する。
Each light beam incident on the first optical system 4 is converted into a substantially parallel light beam in the main scanning direction by the positive refracting power of the first optical system 4 in the main scanning direction, and has a positive refracting power in the sub scanning direction. Each of them is focused into a light beam in the sub-scanning direction, reflected by the mirror 5, and then formed as a "long line image in the main scanning direction" in the vicinity of the deflecting reflection surface of the polygon mirror 7.

【0042】これら線像は、副走査方向に分離され、ま
た主走査方行に互いにずれている。
These line images are separated in the sub-scanning direction and are offset from each other in the main scanning direction.

【0043】ポリゴンミラー7が等速回転すると、偏向
反射面により反射された各光束は等角速度的に偏向しつ
つ、走査結像光学系をなす走査レンズ8、9を透過し、
被走査面12上に導光されて副走査方行に分離した複数
の光スポットとして集光し、被走査面12の複数走査線
を同時に光走査(マルチビーム走査)する。
When the polygon mirror 7 rotates at a constant speed, the light beams reflected by the deflecting / reflecting surface are deflected at a constant angular velocity while passing through the scanning lenses 8 and 9 forming a scanning image forming optical system.
The light is guided onto the surface to be scanned 12 and is condensed as a plurality of light spots divided into sub-scanning directions, and a plurality of scanning lines on the surface to be scanned 12 are simultaneously optically scanned (multi-beam scanning).

【0044】走査結像光学系はfθレンズであり主走査
方向には「平行光束を結像させる作用」を持ち、副走査
方向には、ポリゴンミラー7の偏向反射面位置と被走査
面とを「幾何光学的に略共役な関係」とする機能を持
つ。
The scanning and image forming optical system is an fθ lens, which has the function of "forming an image of a parallel light beam" in the main scanning direction, and the deflection reflection surface position of the polygon mirror 7 and the surface to be scanned in the sub scanning direction. It has the function of establishing a "geometrically-optically substantially conjugate relationship".

【0045】有効書込幅を光走査するのに先立ち、偏向
光束の少なくとも1つがミラー10により同期検知手段
(フォトデテクタ)11へ導光され、同期検知手段11
による検知後一定時間後に「書込」を開始する。このと
き、複数光束の書込開始位置を一致させる必要があるた
め、検知される偏向光束は、同期検知手段11上で主走
査方向に集光されることが好ましく、この実施の形態に
おいて、同期検知手段11の受光面は被走査面12と
「等価な位置」に配置されている。
Prior to the optical scanning of the effective writing width, at least one of the deflected light beams is guided by the mirror 10 to the synchronization detecting means (photodetector) 11, and the synchronization detecting means 11 is detected.
"Write" is started after a certain time has elapsed after detection by. At this time, since it is necessary to match the writing start positions of a plurality of light fluxes, it is preferable that the detected deflected light fluxes are focused on the synchronization detection means 11 in the main scanning direction. The light receiving surface of the detecting means 11 is arranged at the “equivalent position” with the surface to be scanned 12.

【0046】なお被走査面12は、実態的には光導電性
の感光体等の「感光性の像担持体」の感光面である。
The surface 12 to be scanned is actually the photosensitive surface of a "photosensitive image bearing member" such as a photoconductive photosensitive member.

【0047】上記の如く、図1(A)に示す光走査装置
は、マルチビーム走査方式の光走査装置であって、複数
の発光点を有する光源1と、この光源の各発光点からの
光束をカップリングするカップリング光学系2と、この
カップリング光学系から射出した各光束を同時に偏向さ
せる偏向手段7と、この偏向手段により偏向された各光
束を被走査面12上に導光して、被走査面上に各々光ス
ポットとして集光する走査結像光学系8、9と、カップ
リング光学系2と偏向手段7の間に配備され、少なくと
も1枚のレンズにより構成される第1光学系4と、カッ
プリング光学系2と偏向手段7との間に配備される開口
絞り3とを有し、カップリング光学系2が、光源1の各
発光点からの光束を発散性の光束に変換するものであ
り、第1光学系4が主走査方向に正の屈折力を持つ(請
求項1)。
As described above, the optical scanning device shown in FIG. 1A is a multi-beam scanning type optical scanning device, and includes a light source 1 having a plurality of light emitting points, and a light flux from each light emitting point of the light source. A coupling optical system 2 for coupling the optical system, a deflecting means 7 for simultaneously deflecting the light beams emitted from the coupling optical system, and a light beam deflected by the deflecting means for guiding the light beams onto the surface 12 to be scanned. , A first optical system which is provided between the scanning and imaging optical systems 8 and 9 for converging as a light spot on the surface to be scanned and the coupling optical system 2 and the deflecting means 7 and which is composed of at least one lens. It has a system 4 and an aperture stop 3 arranged between the coupling optical system 2 and the deflecting means 7, and the coupling optical system 2 transforms the luminous flux from each light emitting point of the light source 1 into a divergent luminous flux. It is to convert, the first optical system 4 Having positive refractive power in the scanning direction (claim 1).

【0048】各発光点からの光束は、カップリングレン
ズ2により発散光束とされ、第1光学系4が主走査方向
に正の屈折力を持つため(請求項1)、第1光学系4を
透過後の各光束を、主走査方向において発散光束から略
平行光束に変換できる。そして、走査結像光学系が主走
査方向において「平行光束を結像する作用」を持つた
め、偏向光束のピント位置(略平行な光束の結像点)
と、主走査方向の同一像高に向かう各光束の主光線が交
差する位置が略一致し、被走査面をピント位置にあわせ
た場合、主走査方向でのドット位置ずれの発生を抑制す
ることができる。
The light flux from each light emitting point is made into a divergent light flux by the coupling lens 2 and the first optical system 4 has a positive refracting power in the main scanning direction (claim 1). Each light beam after passing can be converted from a divergent light beam into a substantially parallel light beam in the main scanning direction. Further, since the scanning image forming optical system has an "action of forming an image of a parallel light beam" in the main scanning direction, the focus position of the deflected light beam (image forming point of the substantially parallel light beam)
And the positions where the principal rays of the respective light beams traveling toward the same image height in the main scanning direction intersect each other and the surface to be scanned is aligned with the focus position, the occurrence of dot position deviation in the main scanning direction is suppressed. You can

【0049】また、書込開始側の像高と書込終了側の像
高で「偏向手段の偏向反射面の角度が異な」り、これら
の像高に向かう各光束の主光線間の「主走査方向のずれ
量」が書込開始側と書込終了側とで異なっていても、各
光束の像高が主走査方向に略同一となるため、書込幅の
偏差を解消でき、濃度むらや縦線揺らぎの発生を低減で
きる。
In addition, "the angle of the deflecting / reflecting surface of the deflecting means is different" between the image height on the writing start side and the image height on the writing end side, and the "principal ray" between the chief rays of each light beam heading toward these image heights. Even if the "deviation amount in the scanning direction" is different between the writing start side and the writing end side, the image heights of the respective light fluxes are substantially the same in the main scanning direction, so that the deviation of the writing width can be eliminated and the density unevenness can be eliminated. The occurrence of vertical line fluctuations can be reduced.

【0050】走査結像光学系はまた、副走査方向に関し
て、ポリゴンミラー7の偏向反射面位置と被走査面とを
「幾何光学的に略共役な関係」とする機能を持つから、
ポリゴンミラー7における面倒れが有効に補正される。
The scanning and imaging optical system also has a function of making the position of the deflecting and reflecting surface of the polygon mirror 7 and the surface to be scanned "geometrically optically substantially conjugate" in the sub-scanning direction.
The surface tilt in the polygon mirror 7 is effectively corrected.

【0051】図1(A)の実施の形態では、上記の如
く、カップリングレンズ2を透過した各光束を発散性と
しているので、カップリングレンズをコリメートレンズ
として平行光束に変換する場合に比して、以下の効果を
得ることができる。
In the embodiment of FIG. 1 (A), since each light flux transmitted through the coupling lens 2 is divergent, as compared with the case where the coupling lens is used as a collimator lens to convert it into a parallel light flux. As a result, the following effects can be obtained.

【0052】即ち、第1に、カップリング光学系で光束
を平行光束として、上記実施の形態の場合と同一のスポ
ット径を得ようとする場合、図2に示す光束幅:ωを同
じにする必要がある。発光点P1から放射された光束を
カップリング光学系CL1で平行光束に変換する場合
(図2の上図)に比して、発散光束に変換する場合(図
2の下図)は、カップリング光学系CLの有効径を小さ
くでき、その結果、カップリング光学系CLのレンズ外
径を小さくできることによる光源装置の小型化・低コス
ト化、有効径を小さくしたことによる「波面収差の改
善」が可能となり光学性能を良好にすることが可能とな
る。なお、図2において、第1光学系4Aはシリンドリ
カルレンズである。
That is, firstly, in order to obtain the same spot diameter as in the above-mentioned embodiment by making the light flux into a parallel light flux by the coupling optical system, the light flux width: ω shown in FIG. 2 is made the same. There is a need. Compared with the case where the light flux emitted from the light emitting point P1 is converted into a parallel light flux by the coupling optical system CL1 (upper diagram in FIG. 2), the light is converted into a divergent light beam (lower diagram in FIG. 2), the coupling optics is used. The effective diameter of the system CL can be made smaller, and as a result, the lens outer diameter of the coupling optical system CL can be made smaller, so that the size and cost of the light source device can be reduced, and the "effective wavefront aberration" can be made by reducing the effective diameter. Therefore, it becomes possible to improve the optical performance. In FIG. 2, the first optical system 4A is a cylindrical lens.

【0053】第2に、半導体レーザアレイから放射され
た光束をカップリング光学系で平行光束に変換すると、
図3(a)に示すように「開口絞り3で反射されたゴー
スト光」がカップリングレンズ2により集光されて発光
点に戻るため、放射光強度が不安定になる虞があり、上
記強度が不安定になると濃度むら発生の原因となる。
Secondly, when the light flux emitted from the semiconductor laser array is converted into a parallel light flux by the coupling optical system,
As shown in FIG. 3A, the “ghost light reflected by the aperture stop 3” is condensed by the coupling lens 2 and returns to the emission point, so that the intensity of the emitted light may become unstable. If it becomes unstable, uneven density may occur.

【0054】この発明におけるように、カップリング光
学系の作用を発散作用とすると、図3(b)に示すよう
に「開口絞り3で反射されたゴースト光が、カップリン
グレンズ2により集光されても、発光点に戻ることがな
い」ので、安定した放射光強度を得ることができ、上記
濃度むらの発生を抑制できる。
As in the present invention, when the action of the coupling optical system is a divergent action, "the ghost light reflected by the aperture stop 3 is condensed by the coupling lens 2 as shown in FIG. 3B. However, since it does not return to the light emitting point ”, it is possible to obtain a stable radiant light intensity and suppress the occurrence of the uneven density.

【0055】第3に、光源と被走査面との間にある光学
系の「副走査方向の倍率」を低くすることができ、光源
装置の組み付け、温度変化等の影響により、発光点位置
(発光点間隔)が変化することによる、被走査面上での
走査線ピッチの劣化を低減できる。
Third, the "magnification in the sub-scanning direction" of the optical system between the light source and the surface to be scanned can be lowered, and the light emitting point position ( It is possible to reduce the deterioration of the scanning line pitch on the surface to be scanned due to the change of the light emitting point interval).

【0056】図1(A)の実施の形態において、光源1
として「半導体レーザアレイ」を用いている。一般に、
半導体レーザアレイの発光点の間隔は、熱的なクロスト
ーク等の影響をなくそうとすると10数μm程度までし
か短くできない。一方、被走査面12上では走査線ピッ
チを「画素密度に応じた値」に設定する必要がある。
In the embodiment shown in FIG. 1A, the light source 1
A "semiconductor laser array" is used as. In general,
The distance between the light emitting points of the semiconductor laser array can be shortened to only about several tens of μm in order to eliminate the influence of thermal crosstalk. On the other hand, it is necessary to set the scanning line pitch on the surface to be scanned 12 to a "value corresponding to the pixel density".

【0057】光源における副走査方向の発光点間隔を
「P1s」、被走査面上での走査線ピッチを「Ps」、
光源・被走査面間の光学系の「副走査方向の横倍率」を
「m」とすると、走査線ピッチ:Psは「Ps=m・P
1s」により設定される。従って、走査線ピッチを高密
度に対応できる間隔(1200dpiであれば21.2
μm)にするためには、mを小さくするか、P1sを小
さくするかしかない。
The light emitting point interval in the sub-scanning direction of the light source is "P1s", the scanning line pitch on the surface to be scanned is "Ps",
When the “lateral magnification in the sub-scanning direction” of the optical system between the light source and the surface to be scanned is “m”, the scanning line pitch Ps is “Ps = m · P”.
1s ”. Therefore, an interval that can correspond to a high scanning line pitch (21.2 for 1200 dpi)
In order to obtain (μm), there is no choice but to reduce m or P1s.

【0058】この発明では、カップリング光学系の作用
を「発光点からの光束を発散光束に変換する作用」とす
ることにより「m」を小さくしているが、「m」は無制
限に小さくできるわけではない。「m」が小さくなるに
連れて、光束の発散性に対し開口絞りの「副走査方向の
開口径」が相対的に小さくなり、光の利用効率が低くな
って被走査面上に十分な光量が得られなくなる。
In the present invention, the function of the coupling optical system is "the function of converting the light beam from the light emitting point into the divergent light beam" to reduce "m", but "m" can be reduced without limitation. Do not mean. As the "m" becomes smaller, the "aperture diameter in the sub-scanning direction" of the aperture stop becomes relatively smaller than the divergence of the light flux, and the light utilization efficiency becomes low, and a sufficient amount of light on the surface to be scanned is obtained. Will not be obtained.

【0059】半導体レーザアレイの発光点間隔を小さく
することによりP1sを小さくすることには上記の限界
がある。
There is the above-mentioned limit in reducing P1s by reducing the light emitting point interval of the semiconductor laser array.

【0060】従って、半導体レーザアレイの発光点間隔
を副走査方向において小さくするには、図1(b)に示
すように、複数の発光点Ch1〜Ch4を光軸に垂直な
平面内で副走査方向に対して傾き角:θで傾け(請求項
2)、発光点間隔:lを副走査方向に「l・cosθ」
のように圧縮するのが良い。
Therefore, in order to reduce the distance between the light emitting points of the semiconductor laser array in the sub-scanning direction, as shown in FIG. 1B, the plurality of light emitting points Ch1 to Ch4 are sub-scanned in a plane perpendicular to the optical axis. The tilt angle is θ with respect to the direction (claim 2), and the light emitting point interval is 1 in the sub-scanning direction as “l · cos θ”.
It is better to compress like.

【0061】上に説明した実施の形態におけるように、
第1光学系4の、主走査方向における正の屈折力を「カ
ップリングされた発散性の各光束を、主走査方向におい
て略平行光束とする」ように設定する(請求項3)と、
平行光束を結像する作用を持つ走査結像光学系と組合せ
ることにより、上述の如く、主走査方向のドット位置ず
れの発生を抑制でき、書込幅の偏差を軽減して、濃度む
ら・縦線揺らぎを低減することが可能となる。
As in the embodiment described above,
The positive refracting power of the first optical system 4 in the main scanning direction is set so as to "make each coupled divergent light beam into a substantially parallel light beam in the main scanning direction" (claim 3).
By combining with a scanning image forming optical system that has the function of forming an image of a parallel light beam, as described above, it is possible to suppress the occurrence of dot position deviation in the main scanning direction, reduce the deviation of the writing width, and reduce the density unevenness. It is possible to reduce vertical line fluctuations.

【0062】図1(A)に即して説明した実施の形態で
はまた、開口絞り3は、カップリング光学系2と第1光
学系4の間に配置されているが、開口絞り3はカップリ
ング光学系2に近接して設けられ、カップリング光学系
2の最も偏向手段側の光学素子から開口絞り3までの距
離:L1、開口絞り3から第1光学系4の最も光源側の
光学素子までの距離:L2は、条件:L1<L2を満足
している。
In the embodiment described with reference to FIG. 1A, the aperture stop 3 is also arranged between the coupling optical system 2 and the first optical system 4, but the aperture stop 3 is a cup. Distance from the optical element closest to the deflecting means of the coupling optical system 2 to the aperture stop 3, which is provided close to the ring optical system 2, is L1, and the optical element closest to the light source of the first optical system 4 from the aperture stop 3 The distance to: L2 satisfies the condition: L1 <L2.

【0063】図4(a)は、副走査断面におけるパワー
配置と開口絞り3の位置をモデル化して示している。図
4(b)は、上記距離L1、L2を示している。開口絞
り3の位置として、図4(a)における位置:A(実
線)と位置:B(破線)を考えてみる。位置:Aでは、
開口絞り3は、L1<L2を満足する位置に配置され、
位置:Bでは開口絞り3の位置は、L1>L2となって
いる。
FIG. 4A shows a model of the power arrangement and the position of the aperture stop 3 in the sub-scan section. FIG. 4B shows the distances L1 and L2. As the position of the aperture stop 3, consider the position: A (solid line) and the position: B (broken line) in FIG. Position: In A,
The aperture stop 3 is arranged at a position satisfying L1 <L2,
Position: In B, the position of the aperture stop 3 is L1> L2.

【0064】開口絞り3は「それ以降の光学系の入射
瞳」として機能するため、複数の光束は、開口絞り3の
共役点(射出瞳)から「副走査方向に互いに角度」を持
って被走査面12に向かう。
Since the aperture stop 3 functions as "the entrance pupil of the optical system thereafter", a plurality of light beams are projected from the conjugate point (exit pupil) of the aperture stop 3 with "an angle in the sub-scanning direction". Head to the scan plane 12.

【0065】このとき、開口絞り3の共役点が被走査面
12に近い(図における「Bの共役点」)と、被走査面
12に向かう複数光束の上記角度が相対的に大きくな
り、副走査方向の像面湾曲の影響により、走査線ピッチ
が像高により大きく変動する。また回折の影響を大きく
受け、副走査方向のスポット径の深度余裕が減少する。
At this time, if the conjugate point of the aperture stop 3 is close to the surface 12 to be scanned (“the conjugate point of B” in the figure), the angles of the plurality of light beams toward the surface 12 to be scanned become relatively large, and Due to the influence of the field curvature in the scanning direction, the scanning line pitch largely changes depending on the image height. Also, the depth margin of the spot diameter in the sub-scanning direction is reduced due to the influence of diffraction.

【0066】開口絞り3の配置位置が、条件L1<L2
を満足するようにすることにより、開口絞り3の副走査
方向の共役点と被走査面の距離が増大し(図における
「Aの共役点」)、複数光束が副走査方向に成す角が相
対的に小さくなり、走査線ピッチの像高による変動は有
効に軽減される。また回折の影響を低減でき、副走査方
向のスポット径の深度余裕を増大させることができる。
The arrangement position of the aperture stop 3 satisfies the condition L1 <L2.
By satisfying the above condition, the distance between the conjugate point of the aperture stop 3 in the sub-scanning direction and the surface to be scanned increases (“conjugate point of A” in the figure), and the angle formed by the plurality of light beams in the sub-scanning direction is relatively large. And the fluctuation of the scanning line pitch due to the image height is effectively reduced. Moreover, the influence of diffraction can be reduced, and the depth margin of the spot diameter in the sub-scanning direction can be increased.

【0067】図6は、実施の別形態を説明するための図
である。
FIG. 6 is a diagram for explaining another embodiment.

【0068】現状の半導体レーザアレイの発光点は、2
点もしくは4点が普通である。例えば、発光点数が2の
半導体レーザアレイを用いて、4本の走査線を同時にマ
ルチビーム走査方式で光走査するには、半導体レーザア
レイが2個必要になる。
The light emitting point of the current semiconductor laser array is 2
A point or 4 points is normal. For example, in order to optically scan four scanning lines simultaneously by the multi-beam scanning method using a semiconductor laser array having two light emitting points, two semiconductor laser arrays are required.

【0069】図6の光走査装置は、発光点数が2の半導
体レーザアレイを2個、これら半導体レーザアレイに対
応するカップリング光学系を2個用いた例、即ち「光源
とカップリング光学系とを対として、複数対(2対)」
有する光走査装置(請求項5)の実施の形態である。
The optical scanning device of FIG. 6 uses two semiconductor laser arrays each having two light-emitting points and two coupling optical systems corresponding to these semiconductor laser arrays, that is, "a light source and a coupling optical system. As a pair, multiple pairs (two pairs) "
It is an embodiment of the optical scanning device (claim 5) having.

【0070】半導体レーザアレイ11A、11Bの各々
から放射される複数(2本)の光束は、カップリング光
学系(カップリングレンズ12A、12B)によりそれ
ぞれカップリングされて発散性の光束となり、開口絞り
13により各々ビーム整形され、主・副走査方向共に正
の屈折力を持つ第1光学系14により、主走査方向には
略平行光束となり、副走査方向には集束光束となって、
偏向手段であるポリゴンミラー17の偏向反射面位置に
主走査方向に長い線像として各々結像する。
A plurality of (two) light beams emitted from each of the semiconductor laser arrays 11A and 11B are coupled by a coupling optical system (coupling lenses 12A and 12B) to become a divergent light beam, and the aperture stop is used. Each beam is shaped by 13 and has a substantially parallel light beam in the main scanning direction and a focused light beam in the sub scanning direction by the first optical system 14 having a positive refractive power in both the main and sub scanning directions.
The image is formed as a long line image in the main scanning direction at the position of the deflecting / reflecting surface of the polygon mirror 17 which is the deflecting means.

【0071】ポリゴンミラー17による反射光束は、ポ
リゴンミラー17の等速回転に従って等角速度的に偏向
し、走査結像光学系をなす走査レンズ18−1、18−
2、19を透過し、ミラー20により光路を折り曲げら
れて、被走査面の実態を成す光導電性の感光体21の感
光面に導光され、副走査方向に分離した4つの光スポッ
トを形成し、4走査線を同時に光走査する。
The light beam reflected by the polygon mirror 17 is deflected at a constant angular velocity as the polygon mirror 17 rotates at a constant speed, and the scanning lenses 18-1 and 18-that form a scanning image forming optical system.
After passing through Nos. 2 and 19, the optical path is bent by the mirror 20, and the light is guided to the photosensitive surface of the photoconductive photoconductor 21 that is the actual surface to be scanned, forming four light spots separated in the sub-scanning direction. Then, the four scanning lines are optically scanned at the same time.

【0072】この実施の形態においても「走査結像光学
系」は、主走査方向には「平行光束を結像させる作用」
を持ち、副走査方向にはポリゴンミラー17の偏向反射
面位置と被走査面位置とを「幾何光学的に略共役な関
係」とする機能を持つ。
Also in this embodiment, the "scan imaging optical system" has the "action of forming an image of a parallel light beam" in the main scanning direction.
And has a function of making the position of the deflective reflection surface of the polygon mirror 17 and the position of the scanned surface in the sub-scanning direction "geometrically-optically substantially conjugate relationship".

【0073】従って、この実施の形態においても、ドッ
ト位置ずれや書込幅の偏差が有効に軽減され、縦線揺ら
ぎや濃度むらの発生を有効に抑制できる。
Therefore, also in this embodiment, the deviation of the dot position and the deviation of the writing width can be effectively reduced, and the vertical line fluctuation and the density unevenness can be effectively suppressed.

【0074】図6に示す如く、この実施の形態において
は、半導体レーザアレイ11A、11Bから放射された
光束がポリゴンミラー17の偏向反射面近傍で「主走査
方向において交差」している。即ち、光源11A、11
Bとカップリング光学系12A、12Bの各対からの光
束は、偏向手段17の偏向反射面近傍において、主走査
方向に交差している(請求項5)。このようにすること
の技術的意義を、図5に即して説明する。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, the light beams emitted from the semiconductor laser arrays 11A and 11B "cross" in the main scanning direction in the vicinity of the deflective reflection surface of the polygon mirror 17. That is, the light sources 11A and 11
The light beams from each pair of B and the coupling optical systems 12A and 12B intersect in the main scanning direction in the vicinity of the deflecting reflection surface of the deflecting means 17 (claim 5). The technical significance of doing so will be described with reference to FIG.

【0075】図5(a)、(b)において、符号D
は、半導体レーザアレイ11Aから放射された光束の
1つが被走査面21上の像高Qに到達するときの、ポリ
ゴンミラー17の偏向反射面の態位を表し、符号D
は、半導体レーザ11Bから放射された光束の1つが
上記像高Qに到達するときの偏向反射面の態位を表して
いる。
In FIGS. 5A and 5B, reference numeral D
1 represents a semiconductor laser one of the light beam irradiated from the array 11A but when reaching the image height Q on the scan surface 21, the state position of the deflection reflection surfaces of the polygon mirror 17, the symbol D
Reference numeral 2 represents the position of the deflecting / reflecting surface when one of the light beams emitted from the semiconductor laser 11B reaches the image height Q.

【0076】各々の光束(の主光線)は、ポリゴンミラ
ー17の偏向反射面に入射するときに、ある角度:Δα
をなしており、この角度:Δαの分だけ、像高Qに到達
するための偏向反射面の態位に時間的な遅れ(DとD
の成す角を回転する時間)が生ずる。
When each of the luminous fluxes (the principal rays of the luminous flux) is incident on the deflecting / reflecting surface of the polygon mirror 17, a certain angle: Δα
This angle: Δα corresponds to a time delay (D 1 and D 1) in the position of the deflective reflection surface for reaching the image height Q.
( Time to rotate the angle formed by 2 ) occurs.

【0077】図5(b)では、各光束は主走査方向に互
いに遠ざかりつつ偏向反射面に入射しており、このため
2つの光束は「かなり異なった光路」を通って像高Qへ
到達する。これに対し、図5(b)では、各光束が主走
査方向において、偏向反射面の近傍で交差しているた
め、実質的に同じ光路を通って像高Qに到達している。
In FIG. 5B, the respective light beams are incident on the deflective reflecting surface while being distant from each other in the main scanning direction, so that the two light beams reach the image height Q through "a considerably different optical path". . On the other hand, in FIG. 5B, since the respective light fluxes intersect in the main scanning direction in the vicinity of the deflection reflection surface, they reach the image height Q through substantially the same optical path.

【0078】図5(b)のように、同一像高Qに到達す
る各光束が、走査結像光学系の各光学素子18−1、1
8−2、19の異なる位置を通過すると、走査結像光学
系により「異なる光学作用」を受けるから、被走査面上
で主走査方向の同じ像高Qに達する2つの光束の「収差
等の光学特性」が異なったものとなり、特に走査線ピッ
チの像高間変動に対する影響が非常に大きくなる。
As shown in FIG. 5B, each light beam reaching the same image height Q is converted into each optical element 18-1, 1 of the scanning image forming optical system.
When passing through different positions 8-2 and 19, "different optical action" is received by the scanning and imaging optical system, and therefore, "aberration of aberrations and the like of two light fluxes reaching the same image height Q in the main scanning direction on the surface to be scanned". The optical characteristics are different, and in particular, the influence of the scanning line pitch on the variation between image heights becomes very large.

【0079】この発明の場合(図5(a))のように、
半導体レーザアレイ11A、11Bからの光束(の主光
線)を、ポリゴンミラー17の偏向反射面近傍で主走査
方向に交差させるようにすれば、各光束が「被走査面上
の主走査方向の同一像高Qに結像するとき」、各光束は
走査結像光学系の各光学素子18−1、18−2、19
の略同一位置を通るようになり、「収差等の光学特性」
も同一となり、走査線ピッチの像高間変動を効果的に低
減できる。
In the case of the present invention (FIG. 5 (a)),
If the light beams from the semiconductor laser arrays 11A and 11B (main rays thereof) are made to intersect in the main scanning direction in the vicinity of the deflecting reflection surface of the polygon mirror 17, the respective light beams are "same in the main scanning direction on the surface to be scanned." When the image is formed at the image height Q, each light beam is reflected by each optical element 18-1, 18-2, 19 of the scanning image forming optical system.
It passes through almost the same position, and "optical characteristics such as aberration"
Is also the same, and the fluctuation of the scanning line pitch between image heights can be effectively reduced.

【0080】また、ポリゴンミラー17より像面21側
の「各部品ばらつき」による光束間の「主走査方向にお
ける書込位置の変動」は、全光束につき略同量となり、
光束間での主走査方向における書込位置のずれが抑えら
れる。
Further, the "variation of the writing position in the main scanning direction" between the light fluxes due to the "variation of each component" on the image plane 21 side of the polygon mirror 17 is approximately the same for all light fluxes,
The deviation of the writing position between the light beams in the main scanning direction can be suppressed.

【0081】更に、同じ像高に結像する全光束が、走査
結像光学系の「主走査方向のほぼ同じ位置」を通過する
ことにより、走査結像光学系を構成する各レンズの収差
の影響を小さく抑え、且つ、主走査方向の結像位置を各
光束とも精度良く合致させることができ、同期検知後
「各々検出される光束に、共通に遅延時間(検知から書
込開始までの時間)を設定」しても、書込始めの像高で
の主走査方向の位置ずれを抑えることが可能となる。ま
た、図5(a)のようにすることにより、ポリゴンミラ
ー17の内接円半径を最小にできる。
Further, all the light fluxes that form an image at the same image height pass through the “substantially the same position in the main scanning direction” of the scanning and imaging optical system, so that the aberrations of the respective lenses constituting the scanning and imaging optical system are The influence can be suppressed to a small level, and the image-forming position in the main scanning direction can be accurately matched with each light beam. After synchronization detection, "a delay time (time from detection to writing start is common to each detected light beam. Even if ") is set", the positional deviation in the main scanning direction at the image height at the beginning of writing can be suppressed. Further, by making it as shown in FIG. 5A, the radius of the inscribed circle of the polygon mirror 17 can be minimized.

【0082】[0082]

【実施例】以下、図1に示した実施の形態に関する具体
的な実施例を挙げる。 画素密度:1200dpi 光源:半導体レーザアレイ 発光点数:4個 隣接発光点間隔:14μm 発光波長:780nm 副走査方向に対する傾き角:θ=56.5度(図1(b)参照) 「偏向手段前の光学系」 Rm:主走査方向の近軸曲率半径、Rs:副走査方向の近軸曲率半径 N:使用波長(780nm)での屈折率、X:光軸方向の距離 面番号 Rm(mm) Rs(mm) X (mm) N 備考 光源 - - 1.05 - 半導体レーザアレイ 1 ∞ ∞ 0.3 1.511 カバーガラス 2 ∞ ∞ 22.3 - - 3 ∞ ∞ 4.5 1.685 カップリングレンズ 4* -18.5 -18.5 1.0 - - 5 ∞ ∞ 70.1 - 開口絞り 6 ∞ 36.1 3.0 1.511 第1光学系(レンズ) 7 -500 ∞ 70.1 - - 8 - - - - 偏向面 *印を付した面は「共軸非球面」である。数値は示さないがカップリングレンズ を射出した各光束の波面収差は良好に補正されている。
EXAMPLES Specific examples of the embodiment shown in FIG. 1 will be given below. Pixel density: 1200 dpi Light source: Semiconductor laser array Number of emission points: 4 Adjacent emission point spacing: 14 μm Emission wavelength: 780 nm Inclination angle with respect to sub-scanning direction: θ = 56.5 degrees (see FIG. 1 (b)) Optical system "Rm: paraxial radius of curvature in the main scanning direction, Rs: paraxial radius of curvature in the sub scanning direction, N: refractive index at the wavelength used (780 nm), X: distance in the optical axis direction surface number Rm (mm) Rs (mm) X (mm) N Remark Light source--1.05-Semiconductor laser array 1 ∞ ∞ 0.3 1.511 Cover glass 2 ∞ ∞ 22.3--3 ∞ ∞ 4.5 1.685 Coupling lens 4 * -18.5 -18.5 1.0--5 ∞ ∞ 70.1-Aperture stop 6 ∞ 36.1 3.0 1.511 First optical system (lens) 7 -500 ∞ 70.1--8----Deflection surface The surface marked with * is a "coaxial aspherical surface". Although not shown, the wavefront aberration of each light beam emitted from the coupling lens is well corrected.

【0083】第1光学系は主走査方向において「透過光
束を平行光束とする作用」を持つ。偏向手段であるポリ
ゴンミラーは、内接円半径:18mm、偏向反射面:6
面のもので、走査結像光学系の光軸と、カップリングレ
ンズ光軸との成す角は60度である。 「偏向手段以後の光学系」 面番号 Rm(mm) Rs(mm) X(mm) N 備考 0 ∞ ∞ 52.6 − 偏向面 1* -312.6 -312.6 31.4 1.511 走査レンズ 2* -83.0 -83.0 109.4 ― − 3** -500 -47.7 -47.7 1.685 走査レンズ 4 -1000 -23.38 143.6 − − 5 − − − − 被走査面 *印を付した面は、光軸方向の距離:X、光軸直交方向の距離:Y、円錐定数 :K、高次の非球面係数:A、B、C、D・・として、次式(1)で表される。
The first optical system has the "action of converting the transmitted light flux into a parallel light flux" in the main scanning direction. The polygon mirror, which is the deflecting means, has an inscribed circle radius of 18 mm and a deflective reflecting surface of 6
The angle between the optical axis of the scanning imaging optical system and the optical axis of the coupling lens is 60 degrees. "Optical system after deflecting means" Surface number Rm (mm) Rs (mm) X (mm) N Remark 0 ∞ ∞ 52.6 − Deflector 1 * -312.6 -312.6 31.4 1.511 Scan lens 2 * -83.0 -83.0 109.4 ― − 3 ** -500 -47.7 -47.7 1.685 Scanning lens 4 -1000 -23.38 143.6 − − 5 − − − − Scanned surface The surface marked * is the distance in the optical axis direction: X, the distance in the optical axis orthogonal direction. , Y, conic constant: K, and high-order aspherical surface coefficients: A, B, C, D ... Are expressed by the following equation (1).

【0084】 X=(Y)/R/[1+√{1-(1+K)(Y/R)}} +A・Y+B・Y+C・Y+D・Y10+・・ (1) 面番号1の面は、 K=2.667、A=1.79E-07、B=-1.08E-12、C=-3.18E-14、D=
3.74E-18 面番号2の面は、 K=0.02、A=2.50E-07、B=9.61E-12、C=4.54E-15、D=-3.0
3E-18 で形状が特定される。
X = (Y 2 ) / R / [1 + √ {1− (1 + K) (Y / R) 2 }} + A · Y 4 + B · Y 6 + C · Y 8 + D · Y 10 + ·・ (1) For surface number 1, K = 2.667, A = 1.79E-07, B = -1.08E-12, C = -3.18E-14, D =
3.74E-18 Surface number 2 is K = 0.02, A = 2.50E-07, B = 9.61E-12, C = 4.54E-15, D = -3.0
The shape is specified by 3E-18.

【0085】**印を付した面は、主走査方向の形状が
非円弧形状で、副走査方向の曲率半径が主走査方向のレ
ンズ高さ:Yにより連続的に変化する。
The surface marked with ** has a non-arcuate shape in the main scanning direction, and the radius of curvature in the sub scanning direction continuously changes depending on the lens height Y in the main scanning direction.

【0086】面番号3の主走査方向の形状は上記(1)
式で、Yを主走査方向の座標として表現され、 K=-71.73、A= 4.33E-08 、B=-5.97E-13 、C=-1.28E-16
、 D= 5.73E-21 で特定される。
The shape of surface number 3 in the main scanning direction is as described in (1) above.
In the formula, Y is expressed as the coordinate in the main scanning direction, K = -71.73, A = 4.33E-08, B = -5.97E-13, C = -1.28E-16
, D = 5.73E-21.

【0087】面番号3の面の「副走査方向の曲率の変
化」の状態は、主走査方向における光軸からの距離:Y
を変数とする「主走査方向に直交する仮想的な平断面内
の曲率半径:Rs(Y)」を、多項式: Rs(Y)=Rs(0)+Σbj・Y (j=1,2,3,…) (2) で表すと、副走査方向の曲率の主走査方向における変化
は光軸対称で、上記多項式の各定数は、以下のとおりで
ある。
The state of "change in curvature in the sub-scanning direction" of the surface of surface number 3 is the distance Y from the optical axis in the main scanning direction: Y
"The radius of curvature in the virtual plane cross section orthogonal to the main scanning direction: Rs (Y)", which is a variable, is expressed by the polynomial: Rs (Y) = Rs (0) + Σbj · Y j (j = 1, 2, 3, ...) (2), the change of the curvature in the sub-scanning direction in the main scanning direction is symmetric with respect to the optical axis, and each constant of the above polynomial is as follows.

【0088】Rs(0)=-47.7、b2= 1.60E-03、b4=-2.32E-0
7、b6= 1.60E-11、b8=-5.61E-16、b10= 2.18E-20、b12=
-1.25E-24 なお、この実施例において、厚さ:1.9mmの防音ガ
ラス(屈折率:1.511)を、偏向面内で8度傾けて
配置している。半導体レーザアレイの発散角は半値で活
性層に直交する方向がθn=31度、平行な方向がθp
=9度である。
Rs (0) =-47.7, b2 = 1.60E-03, b4 = -2.32E-0
7, b6 = 1.60E-11, b8 = -5.61E-16, b10 = 2.18E-20, b12 =
-1.25E-24 In this embodiment, a soundproof glass (refractive index: 1.511) having a thickness of 1.9 mm is arranged so as to be inclined by 8 degrees in the deflecting surface. The divergence angle of the semiconductor laser array is half value, θn = 31 degrees in the direction orthogonal to the active layer, and θp in the parallel direction.
= 9 degrees.

【0089】2枚の走査レンズにより構成される走査結
像光学系は「主走査方向において平行光束を結像する作
用」を持つ。開口絞りは発散光束上にあり、かつ、L1
(=1.0mm)<L2(=70.1mm)を満足する
位置に配置されているので、スポット径の「十分な像面
深度幅」が得られる。
The scanning image forming optical system composed of two scanning lenses has an "action for forming an image of a parallel light beam in the main scanning direction". The aperture stop is on the divergent beam and L1
Since it is arranged at a position that satisfies (= 1.0 mm) <L2 (= 70.1 mm), a “sufficient image plane depth width” of the spot diameter can be obtained.

【0090】開口絞りの開口径を3.6mm(主走査方
向)×1.26mm(副走査方向)として、下記の如く各
像高において安定したスポット径が得られた。
When the aperture diameter of the aperture stop was 3.6 mm (main scanning direction) × 1.26 mm (sub scanning direction), a stable spot diameter was obtained at each image height as follows.

【0091】 また、L1=1mmのとき、開口絞りの副走査方向の共
役点は被走査面から―80mmの位置にあり、L1=6
0mmとした場合よりも49mm、被走査面から遠ざか
っており、複数ビームの走査線間隔の均一化、副走査ビ
ームスポット径深度幅の拡大を実現できる。
[0091] When L1 = 1 mm, the conjugate point of the aperture stop in the sub-scanning direction is -80 mm from the surface to be scanned, and L1 = 6
It is farther from the surface to be scanned by 49 mm than when it is 0 mm, and it is possible to make the scanning line intervals of a plurality of beams uniform and to expand the sub-scanning beam spot diameter depth range.

【0092】上記実施例において、カップリング光学系
であるカップリングレンズは「平凸レンズ」であるか
ら、その焦点距離:fは、屈折率:n=1.685、物
体側曲率半径:r=∞、像側曲率半径:r=−1
8.5から、f=―R/(n−1)=27.00mm
である。一方、光源からカップリングレンズに至る光学
的距離は23.80で焦点距離:fより短く、従ってカ
ップリングレンズを透過した光束は、発光点から放射さ
れた発散角を抑制されつつも、弱い発散性となる。
[0092] described above in Example, since the coupling lens is the coupling optical system is a "plano-convex", the focal length: f is the refractive index: n = 1.685, the object-side curvature radius: r 1 = ∞, radius of curvature on image side: r 2 = -1
From 8.5, f = -R 2 /(n-1)=27.00mm
Is. On the other hand, the optical distance from the light source to the coupling lens is 23.80, which is shorter than the focal length: f. Therefore, the light flux transmitted through the coupling lens has a weak divergence while suppressing the divergence angle emitted from the light emitting point. It becomes sex.

【0093】上記実施例において、カップリングレンズ
の作用を「透過光束を弱い発散性とした」ことにより、
光源と被走査面との間にある光学系の副走査方向の横倍
率:mは2.8となり、カップリングレンズの作用をコ
リメートレンズとし、第1光学系の主走査方向の屈折力
を0とした場合の同横倍率:2.9に比して横倍率を
0.1だけ小さくでき、走査線ピッチを経時や環境変動
に対して「より安定的」とすることができた。
In the above-described embodiment, the function of the coupling lens is to "make the transmitted light flux weakly divergent",
The lateral magnification m of the optical system between the light source and the surface to be scanned in the sub-scanning direction is 2.8, and the action of the coupling lens serves as a collimating lens, and the refracting power of the first optical system in the main scanning direction is 0. Then, the lateral magnification can be reduced by 0.1 as compared with the same lateral magnification of 2.9, and the scanning line pitch can be made “more stable” with time and environmental changes.

【0094】また、第1光学系は、光源側からの各光束
を主走査方向に平行光束化し、走査結像光学系は主走査
方向において平行光束を結像する作用を持つため、光束
間のドット位置ずれや書込幅の偏差はなく、濃度むらや
縦線揺らぎを防止することができた。
The first optical system converts each light beam from the light source side into a parallel light beam in the main scanning direction, and the scanning imaging optical system has an action of forming a parallel light beam in the main scanning direction. There was no dot position deviation or writing width deviation, and it was possible to prevent density unevenness and vertical line fluctuation.

【0095】[0095]

【発明の実施の形態】図7に、画像形成装置の実施の1
形態を示す。この画像形成装置はレーザプリンタであ
る。レーザプリンタ100は感光性の像担持体111と
して「円筒状に形成された光導電性の感光体」を有して
いる。像担持体111の周囲には、帯電手段としての帯
電ローラ112、現像装置113、転写ローラ114、
クリーニング装置115が配備されている。帯電手段と
しては「コロナチャージャ」を用いることもできる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 7 shows a first embodiment of an image forming apparatus.
The morphology is shown. This image forming apparatus is a laser printer. The laser printer 100 has a “photoconductive photosensitive member formed in a cylindrical shape” as a photosensitive image carrier 111. Around the image carrier 111, a charging roller 112 as a charging unit, a developing device 113, a transfer roller 114,
A cleaning device 115 is provided. A "corona charger" can also be used as the charging means.

【0096】更に、レーザビームLBによりマルチビー
ム走査方式の光走査を行う光走査装置117が設けら
れ、帯電ローラ112と現像装置113との間で「光書
込による露光」を行うようになっている。
Further, an optical scanning device 117 for performing optical scanning of the multi-beam scanning system by the laser beam LB is provided, and "exposure by optical writing" is performed between the charging roller 112 and the developing device 113. There is.

【0097】図7において、符号116は定着装置、符
号118はカセット、符号119はレジストローラ対、
符号120は給紙コロ、符号121は搬送路、符号12
2は排紙ローラ対、符号123はトレイ、符号Pは「シ
ート状記録媒体」としての転写紙を示している。
In FIG. 7, reference numeral 116 is a fixing device, reference numeral 118 is a cassette, reference numeral 119 is a registration roller pair,
Reference numeral 120 is a paper feed roller, reference numeral 121 is a transport path, and reference numeral 12
Reference numeral 2 denotes a pair of discharge rollers, reference numeral 123 denotes a tray, and reference numeral P denotes a transfer sheet as a “sheet-shaped recording medium”.

【0098】画像形成を行うときは、光導電性の感光体
である像担持体111が時計回りに等速回転され、その
表面が帯電ローラ112により均一帯電され、光走査装
置117のレーザビームLBの「マルチビーム走査方式
の光書込」による露光を受けて静電潜像が形成される。
形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部
が露光されている。
When an image is formed, the image carrier 111, which is a photoconductive photoconductor, is rotated at a constant speed in the clockwise direction, its surface is uniformly charged by the charging roller 112, and the laser beam LB of the optical scanning device 117 is used. An electrostatic latent image is formed by being exposed by the "multi-beam scanning optical writing".
The formed electrostatic latent image is a so-called "negative latent image", and the image portion is exposed.

【0099】この静電潜像は現像装置113により反転
現像され、像担持体111上にトナー画像が形成され
る。
This electrostatic latent image is reversely developed by the developing device 113, and a toner image is formed on the image carrier 111.

【0100】転写紙Pを収納したカセット118は、画
像形成装置100本体に脱着可能であり、図のごとく装
着された状態において、収納された転写紙Pの最上位の
1枚が給紙コロ120により給紙され、給紙された転写
紙Pは、その先端部をレジストローラ対119に捕らえ
られる。
The cassette 118 containing the transfer paper P can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus 100. In the mounted state as shown in the figure, the uppermost one of the stored transfer papers P is the paper feed roller 120. The transfer paper P that has been fed by the above is caught by the registration roller pair 119 at the leading end thereof.

【0101】レジストローラ対119は、像担持体11
1上のトナー画像が転写位置へ移動するのにタイミング
を合わせて、転写紙Pを転写部へ送り込む。送り込まれ
た転写紙Pは、転写部においてトナー画像と重ね合せら
れ、転写ローラ114の作用によりトナー画像を静電転
写される。
The registration roller pair 119 is the image carrier 11
The transfer paper P is sent to the transfer portion at the same timing as the toner image on the transfer position 1 moves to the transfer position. The transferred transfer paper P is superposed on the toner image at the transfer portion, and the toner image is electrostatically transferred by the action of the transfer roller 114.

【0102】トナー画像を転写された転写紙Pは定着装
置116へ送られ、定着装置116においてトナー画像
を定着され、搬送路121を通り、排紙ローラ対122
によりトレイ123上に排出される。トナー画像が転写
された後の像担持体111の表面は、クリーニング装置
115によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が
除去される。
The transfer paper P on which the toner image is transferred is sent to the fixing device 116, the toner image is fixed on the fixing device 116, passes through the conveying path 121, and the pair of paper discharge rollers 122.
Are discharged onto the tray 123. The surface of the image carrier 111 after the toner image is transferred is cleaned by a cleaning device 115 to remove residual toner, paper dust, and the like.

【0103】光走査装置117としては、図1や図6に
即して実施の形態を説明したものを適宜に用いることが
できる。
As the optical scanning device 117, the device described in the embodiments with reference to FIGS. 1 and 6 can be used as appropriate.

【0104】即ち、図7の画像形成装置は、感光性の像
担持体111に光走査を行って画像形成する装置であっ
て、像担持体111を光走査する光走査装置として、請
求項1〜6の任意の1に記載の光走査装置を用い得るも
のである(請求項7)。
That is, the image forming apparatus of FIG. 7 is an apparatus for forming an image by optically scanning the photosensitive image carrier 111, and is an optical scanning device for optically scanning the image carrier 111. The optical scanning device according to any one of 1 to 6 can be used (Claim 7).

【0105】[0105]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な光走査装置及びこの光走査装置を用いる新規な
画像形成装置を実現できる。この発明の光走査装置はマ
ルチビーム走査方式のものであるが、光源の各発光点か
らの光束をカップリング光学系により発散光束とするこ
とにより、光源と被走査面との間にある光学系の、副走
査方向における倍率を小さくし、経時変化や環境変動に
対して走査線ピッチを安定させることができるととも
に、ドット位置ずれや書込幅の偏差を有効に抑制もしく
は防止し、濃度むらや縦線揺らぎの発生を有効に抑制も
しくは防止することができる。
As described above, according to the present invention, a novel optical scanning device and a novel image forming apparatus using the optical scanning device can be realized. The optical scanning device of the present invention is of a multi-beam scanning type, but an optical system between the light source and the surface to be scanned is formed by converting the light flux from each light emitting point of the light source into a divergent light flux by the coupling optical system. In addition, it is possible to reduce the magnification in the sub-scanning direction, stabilize the scanning line pitch against changes over time and environmental changes, and effectively suppress or prevent dot position deviation and writing width deviation, and to eliminate density unevenness. It is possible to effectively suppress or prevent the occurrence of vertical line fluctuations.

【0106】また、カップリング光学系の有効径を小さ
くすることが可能となり、光源装置の小型化・低コスト
化が可能で、有効径が小さいことにより波面収差の劣化
を改善して良好な光学性能を実現できる。また、開口絞
りで反射されたゴースト光が集光されて発光点に戻るこ
とを防ぐことができ安定した発光強度を得ることがで
き、濃度むらの発生を抑制できる。
Further, the effective diameter of the coupling optical system can be reduced, the light source device can be downsized and the cost can be reduced, and the small effective diameter can improve the deterioration of the wavefront aberration and improve the optical quality. Performance can be realized. Further, it is possible to prevent the ghost light reflected by the aperture stop from being condensed and return to the light emitting point, obtain a stable light emission intensity, and suppress the occurrence of density unevenness.

【0107】従って、この発明の画像形成装置はかかる
光走査装置を用いることにより、良好なマルチビーム走
査で高速且つ良好な画像書込を実行でき、良好な画像形
成を実現できる。若干補足すると、複数の発光点を有す
る光源として、上には半導体レーザアレイを例示した
が、光源の形態はこれに限らない。例えば、複数の発光
点を有する光源は、プリズム等で合成するものであって
もよい。
Therefore, the image forming apparatus of the present invention, by using such an optical scanning device, can execute high-speed and good image writing with good multi-beam scanning, and can realize good image formation. As a light source, a semiconductor laser array is illustrated above as a light source having a plurality of light emitting points, but the form of the light source is not limited to this. For example, the light source having a plurality of light emitting points may be combined by a prism or the like.

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

【図1】光走査装置の実施の1形態を説明するための図
である。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of an optical scanning device.

【図2】光源からの光束をカップリング光学系により発
散性とすることの効果を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an effect of making a light flux from a light source divergent by a coupling optical system.

【図3】光源からの光束をカップリング光学系により発
散性とすることの別の効果を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining another effect of making the light flux from the light source divergent by the coupling optical system.

【図4】請求項4記載の発明を説明するための図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining the invention described in claim 4;

【図5】請求項6記載の発明を説明するための図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining the invention described in claim 6;

【図6】光走査装置の実施の別形態を説明するための図
である。
FIG. 6 is a diagram for explaining another embodiment of the optical scanning device.

【図7】画像形成装置の実施の1形態を説明するための
図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the first embodiment of the image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 カップリング光学系 3 開口絞り 4 第1光学系 7 偏向手段 8、9 走査結像光学系 12 被走査面 1 light source 2 Coupling optical system 3 aperture stop 4 First optical system 7 Deflection means 8, 9 Scanning optical system 12 Scanned surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/113 H04N 1/04 104A Fターム(参考) 2C362 AA07 AA14 BA84 BB22 2H045 AA01 BA32 CA03 CB63 DA02 5C051 AA02 CA07 DB22 DB24 DB30 DC04 5C072 AA03 DA02 DA04 DA21 HA02 HA06 HA09 HA13 HB08 XA05─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) H04N 1/113 H04N 1/04 104A F Term (Reference) 2C362 AA07 AA14 BA84 BB22 2H045 AA01 BA32 CA03 CB63 DA02 5C051 AA02 CA07 DB22 DB24 DB30 DC04 5C072 AA03 DA02 DA04 DA21 HA02 HA06 HA09 HA13 HB08 XA05

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マルチビーム走査方式の光走査装置であっ
て、 複数の発光点を有する光源と、 この光源の各発光点からの光束をカップリングするカッ
プリング光学系と、 このカップリング光学系から射出した各光束を同時に偏
向させる偏向手段と、 この偏向手段により偏向された各光束を被走査面上に導
光して、上記被走査面上に各々光スポットとして集光す
る走査結像光学系と、 上記カップリング光学系と偏向手段の間に配備され、少
なくとも1枚のレンズにより構成される第1光学系と、 上記カップリング光学系と偏向手段との間に配備される
開口絞りとを有し、 上記カップリング光学系が、光源の各発光点からの光束
を発散性の光束に変換するものであり、 上記第1光学系が、主走査方向に正の屈折力を持つこと
を特徴とする光走査装置。
1. An optical scanning device of a multi-beam scanning system, comprising a light source having a plurality of light emitting points, a coupling optical system for coupling light fluxes from the respective light emitting points of the light source, and the coupling optical system. Deflecting means for simultaneously deflecting the respective light beams emitted from the scanning optical imaging optical system for guiding the respective light beams deflected by the deflecting means onto the surface to be scanned and converging them as light spots on the surface to be scanned. A system, a first optical system provided between the coupling optical system and the deflecting means, the first optical system including at least one lens, and an aperture stop provided between the coupling optical system and the deflecting means. The coupling optical system converts a light beam from each light emitting point of the light source into a divergent light beam, and the first optical system has a positive refractive power in the main scanning direction. Characteristic light running Apparatus.
【請求項2】請求項1記載の光走査装置において、 光源における複数の発光点は、主走査方向および副走査
方向に分離して配置されることを特徴とする光走査装
置。
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the plurality of light emitting points in the light source are arranged separately in the main scanning direction and the sub scanning direction.
【請求項3】請求項1または2記載の光走査装置におい
て、 第1光学系の主走査方向における正の屈折力が、カップ
リングされた発散性の各光束を、主走査方向において略
平行光束とするように設定されていることを特徴とする
光走査装置。
3. The optical scanning device according to claim 1, wherein the positive refracting power of the first optical system in the main scanning direction couples the divergent light fluxes coupled to each other in the main scanning direction. An optical scanning device, characterized in that
【請求項4】請求項1または2または3記載の光走査装
置において、 開口絞りがカップリング光学系と第1光学系の間に配置
され、上記カップリング光学系の最も偏向手段側の光学
素子から上記開口絞りまでの距離:L1、上記開口絞り
から上記第1光学系の最も光源側の光学素子までの距
離:L2が、条件:L1<L2を満足することを特徴と
する光走査装置。
4. The optical scanning device according to claim 1, wherein an aperture stop is arranged between the coupling optical system and the first optical system, and the optical element closest to the deflecting means of the coupling optical system. From the aperture stop to the aperture stop: L1, and the distance from the aperture stop to the optical element closest to the light source of the first optical system: L2, the condition: L1 <L2 is satisfied.
【請求項5】請求項1〜4の任意の1に記載の光走査装
置において、 光源とカップリング光学系とを対として、複数対有する
ことを特徴とする光走査装置。
5. The optical scanning device according to any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of pairs of a light source and a coupling optical system are provided.
【請求項6】請求項5記載の光走査装置において、 光源とカップリング光学系の各対からの光束が、偏向手
段の偏向反射面近傍において、主走査方向に交差するこ
とを特徴とする光走査装置。
6. The optical scanning device according to claim 5, wherein the light flux from each pair of the light source and the coupling optical system intersects in the main scanning direction in the vicinity of the deflection reflection surface of the deflection means. Scanning device.
【請求項7】感光性の像担持体に光走査を行って画像形
成する画像形成装置であって、 像担持体にマルチビーム走査方式の光走査を行う光走査
装置として、請求項1〜6の任意の1に記載の光走査装
置を有することを特徴とする画像形成装置。
7. An image forming apparatus for forming an image by performing optical scanning on a photosensitive image carrier, wherein the optical scanning device performs optical scanning of a multi-beam scanning method on the image carrier. 2. An image forming apparatus having the optical scanning device according to any one of 1.
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