JP2010008775A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 回転多面鏡の面取り部で発生するゴースト光の画像への影響を低減し、良好なる画像を形成することができる画像形成装置を得ること。
【解決手段】 ブラックを含む複数の感光ドラムと複数の光源手段と各偏向面が面取り部が形成されている回転多面鏡と複数の入射光学系と複数の結像光学系と感光ドラムを主走査方向に走査するときの同期信号を得るための同期検出手段とを有し、同期検出手段はブラック以外の色光の画像を形成するための光束を検出して同期信号を得ており、同期検出手段が同期信号を得るときのタイミングと、同期検出手段が設けられている側の入射光学系からの光束が回転多面鏡の偏向面の面取り部に入射しているタイミングとは少なくとも一部分で重複していること。
【選択図】 図1A

Description

本発明は、画像形成装置に関し、例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタやデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ(多機能プリンタ)等の画像形成装置に好適なものである。
近年、レーザービームプリンタやデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ等の画像形成装置では、コンパクト化が望まれている。
この種の画像形成装置は、従来より種々と提案されている(特許文献1参照)。
図3A、図3Bは、各々特許文献1の図2に開示されている画像形成装置の断面図である。図3Aは画像形成装置の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)、図3Bは画像形成装置の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。
図3Aで示しているように特許文献1では、一つの回転多面鏡に対して、副走査方向に上、下段に入射光学系からの各色光に基づく光束を入射させている。そして、偏向走査される2つの光束を対応する結像光学系を介して、対応する感光ドラム11a,11b(11c,11d)に導光している。これにより装置全体のコンパクト化を図っている。
また、これら入射光学系及び結像光学系をもう一組、回転多面鏡を挟んで対向配置し、4色(図3B中のY、M、C、K)に対応する4つの感光ドラムに対して、一つの回転多面鏡によって4つの光束を偏向走査することで、装置全体をコンパクト化している。
さらに、この種の画像形成装置は、同期検出手段として、同期検出用レンズ(ビームディテクト(BD)レンズ)と同期検出用センサ(ビームディテクト(BD)センサ)をブラック(Bk)用の結像光学系側に配置している。これにより4つの光束に対して、1つのみの同期検出手段で同期をとることにより、装置全体を簡素化している。
一方、回転多面鏡においては、偏向面(偏向反射面)の加工精度を高めるために、偏向面間の稜線を面取り加工することが行われている。
ここで面取りとは、面と面のつなぎ目(稜部分)を取る加工で、削り出しまたは面取り工具、ヤスリ等による除去で行われる。あるいは、プレスのような設備にて押しつぶすような加工により面取りを行なう。
図4A(a),(b)、図4B(c),(d)は、各々偏向面6の面取りを説明するための説明図である。図4A(a),(b)に示すように偏向面6の面取り加工後は、面取り部12が形成される。図4B(c),(d)は面取り部12に関する説明図である。図4B(c),(d)において同図(c)は、C面取りである。ここでC面取りとは、交差する面部分を45°でカットする加工である。指定の方法は、例えば偏向面6をそれぞれ0.11mmずつの場所で45°カットの場合C0.11となる。あるいは同図(d)のように面取り部12の幅で規定する方法もある。また、面取り部12は平面形状に限らず、円弧形状などでもよい。
この面取り部12において、回転多面鏡や光束幅などとの関係から、回転多面鏡がある回転角度のとき、入射光束が面取り部12に掛かる(入射している)ことがある。
図5A(a),(b)、図5B(c),(d)は、各々回転多面鏡5の回転角度に応じて、入射光束が偏向面6の面取り部12に掛かる、あるいは掛からない状態を説明した説明図である。
また、図5A(a),(b)、図5B(c)は、各々非面取り部に入射光束が掛かる様子を表している。また図5A(a)、図5A(b)、図5B(c)は、それぞれ順に非画像形成領域での偏向面近傍の状態を時間を追って表している。また図5B(d)は画像形成領域で、回転多面鏡の偏向面により、入射光束を偏向走査させている状態を表している。
回転多面鏡5の回転角度が図5A(a),(b)のときは、入射光束が面取り部12に掛かっているのが分かる。このとき、入射光束に対応する光源手段が発光していれば、面取り部12で入射光束が反射され、画像形成に不要なゴースト光(以下、「反射ゴースト」とも称す。)が発生してしまう。この面取り部12で反射された反射ゴーストは、感光ドラム面へ到達してしまう。この結果、形成した画像に濃度ムラ(黒スジあるいは白ぬけスジ)が発生し、良好なる画像が形成できなくなってくる。
図6A、図6Bは、各々光源手段の発光タイミングと、面取り部に入射光束が掛かる状態のタイミングの関係を表したタイミングチャートである。
図6Aは、面取り部で反射ゴーストが発生しない場合の、光源手段の発光タイミングと、面取り部に入射光束が掛かる状態のタイミングの関係を表している。図6Bは、面取り部で反射ゴーストが発生する場合の、光源手段の発光タイミングと、面取り部に入射光束がかかる状態のタイミングの関係を表している。
図6A、図6Bから分かるように、光源手段は、ビームディテクト(BD)、あるいはオートパワーコントロール(APC)のために画像形成領域外でも発光している。通常の画像形成装置(光走査装置)においては、図6Aから分かるように、面取り部に掛かるタイミングで光源手段を発光させていないため、入射光束が面取り部に入射することがなく、面取り部から反射ゴーストは発生しない。
特開2004−345172号公報
しかしながら、印字速度の高速化に伴わせて、回転多面鏡の回転速度を速く設定したとき、同期検出手段の光源手段の前発光から同期信号(BD信号)の検出までの時間内で回転多面鏡が回転する角度が広くなる。あるいは、APC調整のために光源手段を発光する時間内で回転多面鏡が回転する角度が広くなる。このとき、面取り部で反射ゴーストが発生する場合の、光源手段の発光タイミングと、面取り部に入射光束が掛かる状態のタイミングとの関係が図6Bのように一部が重なり、面取り部による反射ゴーストが発生してくる状態で使用することになる。
あるいは、画像の高精細化のために、感光ドラム上でのスポット径を小さく設定する場合や、結像光学系のfθ係数を大きく設定する場合には、回転多面鏡の偏向面上での光束幅を広くする必要がある。そうすると、面取り部に入射光束が掛かる領域が広くなり、光源手段の発光タイミングと、面取り部に入射光束が掛かる状態のタイミングとの関係が図6Cのようになる。この結果、面取り部による反射ゴーストが発生してくる状態で同期検出やAPCを行う場合が生じてくる。このとき、BD信号をブラック用の結像光学系で取っている場合は、図6Cに示すように面取り部によって生ずる反射ゴーストがブラック用の感光ドラムに到達してしまう。
ブラック色はイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)に比べて画像上で最も目立つ色である。このため、ブラック用の感光ドラムに反射ゴーストが発生すると、形成された画像上にブラック色の目立つスジが発生し、良好なる画像が得られないという問題点がある。
本発明は回転多面鏡の面取り部で発生するゴースト光の画像への影響を低減し、良好なる画像を形成することができる画像形成装置の提供を目的とする。
請求項1の発明の画像形成装置は、
ブラックを含む複数の色光の画像を形成するための複数の感光ドラムと、
前記複数の感光ドラムに各々対応する複数の光源手段と、
前記複数の光源手段から出射した光束を偏向走査する偏向面を複数含み、各偏向面は面取り部が形成されている回転多面鏡と、
前記複数の光源手段から出射した光束を各々前記回転多面鏡に導光する複数の入射光学系と、
前記回転多面鏡で偏向走査した複数の光束を各々前記複数の感光ドラムに導光する複数の結像光学系と、
前記光源手段から出射した光束で前記感光ドラムを主走査方向に走査するときの同期信号を得るための同期検出手段と、を有する画像形成装置において、
前記回転多面鏡の1つの偏向面は、少なくとも2つの光源手段から出射した光束を偏向走査しており、
前記同期検出手段の数は前記複数の結像光学系の数より少なく、
前記同期検出手段はブラック以外の色光の画像を形成するための光源手段から出射した光束を検出して同期信号を得ており、
前記同期検出手段が同期信号を得るときのタイミングと、前記同期検出手段が設けられている側の入射光学系からの光束が前記回転多面鏡の偏向面の面取り部に入射しているタイミングとは、少なくとも一部分で重複していることを特徴としている。
請求項2の発明の画像形成装置は、
ブラックを含む複数の色光の画像を形成するための複数の感光ドラムと、
前記複数の感光ドラムに各々対応する複数の光源手段と、
前記複数の光源手段から出射した光束を偏向走査する偏向面を複数含み、各偏向面は面取り部が形成されている回転多面鏡と、
前記複数の光源手段から出射した光束を各々前記回転多面鏡に導光する複数の入射光学系と、
前記回転多面鏡で偏向走査した複数の光束を各々前記複数の感光ドラムに導光する複数の結像光学系と、
前記光源手段から出射した光束で前記感光ドラムを主走査方向に走査するときの同期信号を得るための同期検出手段と、を有する画像形成装置において、
前記回転多面鏡の1つの偏向面は、少なくとも2つの光源手段から出射した光束を偏向走査しており、
前記同期検出手段の数は前記複数の結像光学系の数より少なく、
前記同期検出手段はブラック以外の色光の画像を形成するための光源手段から出射した光束を検出して同期信号を得ており、
前記同期検出手段が設けられている側の入射光学系からの光束が前記回転多面鏡の偏向面の面取り部に入射するタイミングにおいて、前記同期検出手段が設けられている側の結像光学系に対応する光源手段は、同期信号を得るための光束を発光していることを特徴としている。
請求項3の発明は請求項1又は2の発明において、
前記複数の色光にはイエローが含まれており、前記同期検出手段は、該イエロー用の結像光学系側に配置されていることを特徴としている。
請求項4の発明は請求項1、2又は3の発明において、
前記複数の結像光学系は、前記回転多面鏡の回転中心に対向配置されていることを特徴としている。
請求項5の発明は請求項4の発明において、
前記同期検出手段は、ブラック用の結像光学系側と前記回転多面鏡を挟んで反対側の結像光学系側にのみ配置されていることを特徴としている。
請求項6の発明は請求項1乃至5のいずれか1項の発明において、
前記同期検出手段が配置されている側の結像光学系に対応する光束が、前記回転多面鏡の面取り部に入射している間に該同期検出手段側の光源手段の前発光から同期信号の検出までのタイミングが含まれていることを特徴としている。
請求項7の発明は請求項1乃至6のいずれか1項の発明において、
前記ブラックに対応する光源手段は、前記回転多面鏡への前記入射光束が前記回転多面鏡の面取り部に掛かるタイミングにおいて、発光しないことを特徴としている。
請求項8の発明は請求項1乃至7のいずれか1項の発明において、
前記複数の色光にはイエローが含まれており、前記同期検出手段は、前記イエロー用の結像光学系側にのみ配置されていることを特徴としている。
請求項9の発明は請求項1乃至8のいずれか1項の発明において、
副走査断面内において、前記回転多面鏡の1つの偏向面に対し、前記同期検出手段側の入射光学系からの光束と、ブラック用の入射光学系からの光束が斜め方向から入射しており、前記同期検出手段側の入射光学系からの光束の前記回転多面鏡の偏向面への入射角と、ブラック用の入射光学系からの光束の回転多面鏡の偏向面への入射角は異なっていることを特徴としている。
請求項10の発明は請求項1乃至9のいずれか1項の発明において、
前記回転多面鏡の偏向面の数は、前記結像光学系の数以下であることを特徴としている。
請求項11の発明は請求項1乃至10のいずれか1項の発明において、
前記回転多面鏡の偏向面の数は、4つであることを特徴としている。
請求項12の発明は請求項1乃至11のいずれか1項の発明において、
前記回転多面鏡の外接円半径をR[mm]、
前記回転多面鏡の面取り部の幅をW[mm]、
前記回転多面鏡の偏向面の面数をM、
前記同期検出手段側の光源手段の同期検出の前発光の開始画角(主走査断面内において、入射光学系の光軸と偏向面の面法線とが平行のときを0rad)をθ[rad]、
前記入射光学系の光軸と回転多面鏡の回転中心との距離をh[mm]、
主走査断面内における偏向面への入射光束の光束幅をW[mm]、
前記回転多面鏡の偏向面の主走査断面内の幅をW[mm]とするとき、
Figure 2010008775
Figure 2010008775
Figure 2010008775
なる条件を満足することを特徴としている。
本発明によれば回転多面鏡の面取り部で発生するゴースト光の画像への影響を低減し、良好なる画像を形成することができる画像形成装置を達成することができる。
本発明の画像形成装置は、ブラックを含む複数の色光の画像を形成するための複数の感光ドラムと、複数の光源手段と、複数の光束を偏向走査する偏向面を複数含み、各偏向面は面取り部が形成されている回転多面鏡とを有している。さらに複数の光束を各々回転多面鏡に導光する複数の入射光学系と、複数の光束を各々複数の感光ドラムに導光する複数の結像光学系と、感光ドラムを主走査方向に走査するときの同期信号を得るための同期検出手段とを有している。
そして、回転多面鏡の1つの偏向面は、少なくとも2つの光源手段から出射した光束を偏向走査しており、同期検出手段はブラック以外の色光の画像を形成するための光源手段から出射した光束を検出して同期信号を得ている。
そして、同期検出手段が同期信号を得るときのタイミングと、同期検出手段が設けられている側の入射光学系からの光束が回転多面鏡の偏向面の面取り部に入射しているタイミングとは少なくとも一部分で重複している。
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
図1Aは本発明の実施例1の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。図1Bは本発明の実施例1の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。
尚、以下の説明において、主走査方向(Y方向)とは偏向手段としての回転多面鏡で光束が偏向走査される方向である。副走査方向(Z方向)とは偏向手段の回転軸と平行な方向である。主走査断面とは偏向手段の回転軸を法線とする平面である。副走査断面とは主走査方向の軸を法線とする平面である。
図1Aにおいて、画像形成装置(光走査装置)は2つの走査ユニットU1,U2を有している。そして第1、第2の走査ユニットU1,U2の構成及び光学的作用は同一のため、以下、第1の走査ユニットU1を中心に述べる。そして第2の走査ユニットU2の各部材のうち第1の走査ユニットU1と同じ部材については同一番号を付して示し、必要に応じて第2の走査ユニットU2の各部材について述べる。
図中、1は光源手段であり、発光部(発光点)を有する半導体レーザより成っている。3はアパーチャー(開口絞り)であり、コリメータレンズ2に入射する光束を所望の最適なビーム形状に形成している。コリメータレンズ2は、光源手段1から出射された光束を平行光束に変換している。4はシリンドリカルレンズであり、副走査方向にのみ正のパワー(屈折力)を有している。
尚、開口絞り3、コリメータレンズ2、シリンドリカルレンズ4の各要素は入射光学系LAの一要素を構成しており、光源手段1から射出した光束を後述する回転多面鏡5の偏向面(偏向反射面)6に導光している。コリメータレンズ2とシリンドリカルレンズ4を1つの光学素子(アナモフィックレンズ)より構成しても良い。
5は偏向面を複数含む回転多面鏡(ポリゴンミラー)であり、図中矢印A方向に一定の速度で回転している。本実施例において、回転多面鏡5の各偏向面には面取り部が形成されている。また本実施例の回転多面鏡5の偏向面の数は後述する結像光学系の数以下であり、その数は4つである。尚、結像光学系の数は4つである。
LBは集光機能とfθ特性とを有する結像光学系であり、主走査断面内に正のパワー(屈折力)を有し、副走査断面内に主走査断面内の正のパワーとは異なる正のパワーを有している。
本実施例において、結像光学系LBは第1、第2の結像レンズ7a、7bより成っている。結像光学系LBは回転多面鏡5によって偏向走査された画像情報に基づく光束を主走査断面内において被走査面としての感光ドラム面13a、13b(13c、13d)上にスポットに結像させている。さらに結像光学系LBは副走査断面内において回転多面鏡5の偏向面6と感光ドラム面13a、13b(13c、13d)との間を光学的に共役関係にすることにより、偏向面6の面倒れ補償を行っている。
13a、13b、13c、13dは各々複数の色光の画像を形成するための感光ドラム(感光ドラム面)である。本実施例において、複数の色光とはイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の4色のことである。
9は光線分離手段であり、反射ミラーより成り、結像光学系LBにおいて、上側斜入射光束と下側斜入射光束の分離を行っている。
S1はブラック(Bk)用のステーション、S2はシアン(C)用のステーション、S3はマゼンダ(M)用のステーション、S4はイエロー(Y)用のステーションである。
本実施例において画像情報に応じて半導体レーザ1から光変調され出射した光束は開口絞り3を通過し(一部遮光される)、コリメータレンズ2に入射する。コリメータレンズ2に入射した光束は平行光束に変換されてシリンドリカルレンズ4に入射する。シリンドリカルレンズから出射する光束は、主走査断面内において平行光束であり、副走査断面内においては偏向面6近傍で集光する収束光束として回転多面鏡5の偏向面6へ入射し、回転多面鏡5の偏向面6上で主走査方向に長手の線像として結像する。
回転多面鏡5の偏向面6で一部偏向走査された光束は、結像光学系LBにより感光ドラム面13a、13b(13c、13d)上で導光される。そして回転多面鏡5を矢印A方向に回転させることによって、該感光ドラム面13a、13b(13c、13d)上を矢印B方向(主走査方向)に光走査して画像情報の記録を行っている。
次に同期検出手段の構成及び光学的作用について説明する。
図1Aにおいて、LCは同期検出手段としての同期検出用光学系(以下、「BD光学系」とも記す。)である。BD光学系LCは同期検出用レンズ(以下、「BDレンズ」とも記す。)11と、光を検知する同期検出用センサ(以下、「BDセンサ」とも記す。)10を有している。
このBD光学系LCはブラック以外の色光の画像を形成するための光源手段からの光束で感光ドラムを主走査方向に走査するときの同期信号(BD信号)を得ている。これによって、被走査面13a,13b、13c,13dへの画像の書き出しタイミングを決定している。
BDレンズ11は、回転多面鏡5で偏向走査された走査光束が通過する位置に配設されており、回転多面鏡5が所定の角度のとき、走査光束の一部の光束(BD光束)をBDセンサ10へ導光している。
BDセンサ10は、回転多面鏡5を矢印A方向に回転させ、該回転多面鏡5が所定の角度となるタイミングを検知し、そのタイミングを制御手段(不図示)に出力している。
制御手段はBDセンサ10から出力されたタイミングに基づき、回転多面鏡5の回転速度が一定速度となるように制御している。また、制御手段はタイミングに基づき、複数の各光源手段の発光タイミングを制御している。
本実施例において、入射光学系LAは副走査方向に上下に2つ配置されており(不図示)、副走査断面内において、1つの偏向面6に2つの入射光学系LAからの光束がそれぞれ上方向斜め、下方向斜めから入射している(斜入射光学系)。偏向面6に斜入射した2つの光束は、回転多面鏡5によってそれぞれ上方向、下方向にコニカルスキャンされ、結像光学系LB内に配置された光線分離手段9によって、2つの異なる感光ドラム面13a,13b(13c,13d)上に結像スポットとして走査される。
また、回転多面鏡5に対して対向する2組の結像光学系LBは、同一の回転多面鏡5の異なる偏向面からの光束を結像している。
このように本実施例においては、複数の入射光学系LAを斜入射光学系より構成し、また複数の結像光学系LBを回転多面鏡5を中心に対向配置することにより、光学部品を共有化し、画像形成装置全体をコンパクト化している。
本実施例において回転多面鏡の偏向面間の稜線は面取り加工がされている。本実施例においては、面取り加工することにより、偏向面を切削加工する際の加工精度を高めている。また、本実施例の回転多面鏡は、面取り加工することで偏向面間に生じた面、つまり面取り部を有している。
本実施例は、4つの感光ドラム13a、13b、13c、13dに露光された走査光束により、4色のトナーを紙上に定着させてカラー画像を形成するカラー画像形成装置に用いる画像形成装置である。図1Bは、4色の色光の画像を形成するための4つの感光ドラム13a、13b、13c、13dが示されている。
図1B中において、図面上、右側から、イエロー(Y)用ドラム13d、マゼンダ(M)用ドラム13c、シアン(C)用ドラム13b、ブラック(Bk)用ドラム13aがそれぞれ配置されている。本実施例では、回転多面鏡により偏向走査された走査光束をイエロー(Y)用の結像光学系、マゼンダ(M)用の結像光学系、シアン(C)用の結像光学系、ブラック(Bk)用の結像光学系によって、それぞれの感光ドラムに導光している。
図1A中において、第2の走査ユニットU2の結像光学系LBが、イエロー(Y)用の結像光学系及びマゼンダ(M)用の結像光学系を表している。また回転多面鏡5を挟んで対向配置している第1の走査ユニットU1の結像光学系LBがシアン(C)用の結像光学系及びブラック(Bk)用の結像光学系を表している。
本実施例においては、図1B中のイエロー(Y)用のドラム(図中の右端のドラム)に走査光束を導光する結像光学系を走査する光束が通過する位置(ステーションS4)にのみ、BD光学系LCを設けている。
つまり、BD光学系LCは、ブラック(Bk)用の結像光学系側と回転多面鏡5を挟んで反対側のイエロー(Y)用の結像光学系側にのみ配置されている。
本実施例においては、イエロー(Y)用の結像光学系で同期検知(BD検知)を行い、回転多面鏡の4面の分割誤差を測定し、各面に応じて同期信号(BD信号)を発生させている。これにより、BD光学系の無いイエロー以外の結像光学系における書き出しタイミングを良好に揃えている。
図2A、図2Bは各々本実施例の光源手段の発光タイミング及び面取り部に入射光束が掛かるタイミングを表した説明図である。図2Aはイエロー(Y)用の光源手段及び入射光束についての説明図、図2Bはブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンダ(M)用の光源手段及び入射光束についての説明図である。
図2Aから分かるように本実施例においては、BD光学系LCがBD信号を得るときのタイミングと、イエロー(Y)用の入射光学系からの光束が回転多面鏡5の偏向面の面取り部に入射しているタイミングが少なくとも一部分で重複している。
つまり本実施例では、イエロー(Y)用の光源手段は、面取り部に入射光束が掛かるタイミングで、BD信号を得るための光束(BD光束)を発光している。
尚、本実施例においてBD光学系LCが配置されている側の結像光学系に対応する光束は、回転多面鏡5の面取り部に入射している間にBD光学系LCの光源手段の前発光からBD信号の検出までのタイミングが含まれている。
このため面取り部で反射した反射光はイエロー用の感光ドラム13dに入射する場合がある。図7は、このときの面取り部で発生する反射ゴーストの光路である。図7は、面取り部での反射ゴーストの光路を表す主走査方向の要部断面図である。図7に示すように面取り部での反射ゴーストGHは結像光学系LBを通過し、感光ドラム面13d上に到達してしまう。
一方、図2Bから分かるようにイエロー(Y)用以外の光源手段は、面取り部に入射光束が掛かるタイミングで、BD信号を得るための光束(BD光束)を発光していない。
このためイエロー(Y)用の結像光学系でのみ面取り部によるゴースト光(以下、「反射ゴースト」とも称す。)が発生し、イエロー(Y)用の結像光学系以外の3つの結像光学系では面取り部による反射ゴーストが発生しない。
つまり、本実施例では、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の4色の中で最も画像上で目立ちにくいイエロー(Y)用の結像光学系側にBD光学系を配置し、イエロー(Y)用の結像光学系側でのみBD検知している。これにより、本実施例では面取り部での反射ゴーストによる画像への影響を最小限に抑えている。
ただし、ブラック色よりも目立ちにくい色の結像光学系側にBD光学系を配置すれば、本発明の効果が十分に得られるため、本実施例のBD光学系をマゼンダ(M)用の結像光学系側あるいはシアン(C)用の結像光学系側に配置してもよい。
本実施例においては、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の4色の感光ドラムを用いていることで、フルカラーの画像を形成しているが、これに限ることはない。例えばイエロー色とブラック色のみの2色、あるいはマゼンダ色とシアン色とブラック色のみの3色であっても、画像上で最も目立つブラック色以外に対応する結像光学系側にBD光学系を配置し、BD検知を行えば、発明の効果は十分得られる。例えば、イエロー色とマゼンダ色の2色の場合は、イエロー色でBDをとればよい。マゼンダ色とシアン色とブラック色の3色の場合は、マゼンダ色でBD検知を行えばよい。
また、本実施例においては、4色の感光ドラムを用いているが、ブラック色を含む5色(例えば、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、ライトマゼンダ(LM)、ライトシアン(LC)、シアン(C)、ブラック(Bk))以上の感光ドラムを用いることもできる。この場合でも、画像上で最も目立つブラック色以外に対応する結像光学系側に、BD光学系を配置し、BD検知を行えば上記と同様の効果が得られる。
本実施例においては、4つの感光ドラムに対して、BD光学系を1つのみ(イエロー(Y)用の結像光学系側にのみ、BD光学系を配置)配置しているが、これに限ることはない。例えば複数の感光ドラムのうち、最も目立つ色以外であれば、各感光ドラム上での書き出し位置精度をより高める為に、BD光学系を複数配置してもよい。例えばマゼンダ(M)用の結像光学系側、シアン(C)用の結像光学系側にもBD光学系を配置し、BD検知を行なっても、本発明の効果が十分得られる。
つまり、本実施例において、BD光学系の数は、1つに限らず、結像光学系の数よりも少なければ、本発明の効果が十分得られる。
本実施例においては、結像光学系を回転多面鏡の偏向点及びその近傍と像面とが共役関係となる面倒れ補正系に設定し、回転多面鏡の偏向面の面倒れによる感光ドラム上での走査光束の振れを補正している。このため、面取り部が副走査方向に傾いていたとしても、面取り部で反射した反射ゴーストは、イエロー(Y)用の結像光学系の第2の結像レンズ7bに入射する限り、常にイエロー(Y)用感光ドラム上にのみ導光される。イエロー色は画像上で最も目立たない為、面取り部での反射ゴーストによる形成画像の濃度ムラは十分に低減できる。
また、面取り部による拡散角度が広い場合、あるいは面取り部の面倒れが大きい場合は反射ゴーストがイエロー用の結像光学系の第2の結像レンズ7bだけでなく副走査方向に離間して配置されているマゼンダ用の結像光学系の第2の結像レンズ7bにも入射する。このため、イエロー(Y)用ドラムとマゼンダ(M)用ドラムで反射ゴーストが発生する。
本実施例においては、反射ゴーストが発生するイエロー(Y)用の結像光学系及びマゼンダ(M)用の結像光学系をブラック(Bk)用の結像光学系と回転多面鏡を挟んで反対側に配置している。これにより、ブラック(Bk)用ドラムに面取り部による反射ゴーストが到達しないようにしている。
つまり、本実施例においては、BD光学系を配置する結像光学系と、画像上でもっとも目立つブラック(Bk)用の結像光学系とを回転多面鏡を挟んで対向配置させている。これにより、どんなに面取り部の拡散角度が広い、あるいは面倒れが大きくても反射ゴーストが発生する感光ドラムを、ブラック色よりも画像上で目立ちにくいイエローとマゼンダ色のみに設定し、画像上で面倒れゴーストによる影響を低減している。
本実施例では、回転多面鏡の偏向面への入射光束は副走査方向に3度傾けた方向から入射させている。つまり、斜入射角度3度の斜入射光学系に設定しているが、斜入射角度に依らず、また斜入射光学系でなくともよい。例えば、ブラック(Bk)用ドラムを含む複数の感光ドラムに対応する結像光学系を有し、画像上で最も目立つブラック色以外に対応する結像光学系側に、BD光学系を配置し、BD検知を行えば、本発明の効果が十分得られる。
本実施例の面取り部は平面形状であるが、凹面または凸面形状であっても、面取り部で反射された反射ゴーストは、感光ドラムに導光されるため、本発明の効果が十分得られる。
本実施例の面取り部は、回転多面鏡の2つの偏向面の間に構成されており、偏向面との相対角度差は略45°程度に設定されているが、これに限ることはない。例えば、相対角度差は略45°以外であっても、面取り部に入射光束が掛かれば、面取り部による反射ゴーストが発生するため、本発明の効果が十分得られる。
本実施例においては、面取り部による反射ゴーストの説明を分かりやすくするために、面取り部での反射光を正反射光のみで説明した。しかし、実際には面取り部の表面が鏡面あるいは拡散面に依らず、面取り部に入射光束が掛かってさえいれば、面取り部による反射ゴーストが発生するため、本発明の効果が十分得られる。
また、面取り部が拡散面の場合は、反射光が拡散光となるため、正反射の場合よりもの広範囲の角度に反射光が拡散する。面取り部の拡散特性が広い場合は、副走査方向に反射光が広がっていくことで、イエロー(Y)用の結像光学系だけでなく、副走査方向下方に配設しているマゼンダ(M)用の結像光学系にも反射ゴーストが入射してしまう。これによって、反射ゴーストはマゼンダ(M)用の結像光学系を通過し、マゼンダ(M)用ドラムにも到達してしまう。
本実施例においては、これらBD光学系を配設した側の結像光学系に対してブラック(Bk)用の結像光学系を、回転多面鏡を挟んで対向配置している。そのため、面取り部がどのような拡散面であっても、最も画像上で目立つブラック(Bk)用ドラムに反射ゴーストが到達しないよう設定している。つまり、面取り部での反射ゴーストによる画像ムラへの影響を低減することが出来る。
前記図4B(d)は本実施例の面取り部の幅を表す図である。本実施例においては、面取り部の幅WをW=0.15mmと設定しており、偏向面の幅W=14.14mmに対して1.1%の幅に設定している。
本実施例では面取り部の幅Wは偏向面の幅Wに対して1.1%であるが、この値に限らず面取り部の幅Wが偏向面の幅Wに対して0.5%以上、5%以下の幅であれば面取りによる偏向面の加工精度が十分に得られると共に本発明の効果が得られる。
偏向面の少ない回転多面鏡の場合、偏向面間の成す角度が鋭角になるため、面数の多い回転多面鏡に比べて面取りによる偏向面の加工精度の向上の効果が大きい。また、本実施例のように偏向面が4面の回転多面鏡の場合、径が小さいことから、回転多面鏡を中心に複数の結像光学系(及び走査ユニット)を対向配置しやすい。
しかしながら、その反面、入射光学系の光軸を回転中心からずらす量が大きくなりやすいため、面取り部に入射光束が掛かりやすい。このようなことから、回転多面鏡の偏向面が少ないとき、特に偏向面の数が4つのときに、面取り部によるゴーストが発生しやすい。
以上の理由から、本実施例は、偏向面の数が4つの回転多面鏡を使用し、面取り形成による偏向面の加工精度を向上させる効果及び反射ゴーストによる画像への影響の低減効果、つまり、本実施例の効果を最も発揮できる構成としている。
ただし、本実施例では、偏向面の数が4つの回転多面鏡を使用したが、これに限らず、最も画像上で目立つ色以外の結像光学系側にBD光学系を配置すれば、本発明の効果は十分得られる。
本実施例においては、印刷速度を高める為に、回転多面鏡の回転速度は40,000rpmと速く設定している。そのため、BD検知するために光源手段を発光させている画角領域が、入射光学系の光軸に対して、0.071rad〜1.08rad(4.09deg〜6.2deg)と大きい。
また、本実施例においては、BD光学系をイエロー(Y)用の結像光学系側の回転多面鏡の回転方向の上流側(書き出し側)に配置しているが、回転多面鏡の回転方向の下流側(書き終わり側)に配置しても、本発明の効果が十分得られる。
本実施例においては、走査光束がBD光学系の光軸に沿って偏向走査されるときの回転多面鏡の偏向面の角度をBD画角(主走査断面内において、入射光学系の光軸と偏向面の面法線とが平行のときを0rad)と定義する。そのとき、BD光学系を有するイエロー(Y)用のステーションS4の光源手段は、回転多面鏡がBD画角になる直前で発光(前発光)を開始する。このときの回転多面鏡の偏向面の角度(BD光学系側の光源手段の同期検出の前発光の開始画角)をθ[rad]と定義する。
さらに本実施例では、
回転多面鏡の外接円半径をR[mm]、
回転多面鏡の面取り部の幅をW[mm]、
回転多面鏡の偏向面の面数をM、
前記入射光学系の光軸と回転多面鏡の回転中心との距離をh[mm]、
主走査断面内における偏向面への入射光束の光束幅をW[mm]、
前記回転多面鏡の偏向面の主走査断面内の幅をW[mm]とする。
そのとき、以下の条件式(1),(3)を満足するように回転多面鏡、入射光学系、BD光学系を構成している。
Figure 2010008775
Figure 2010008775
Figure 2010008775
上記の条件式(1),(3)を満たす場合、面取り部に入射光束が入射するタイミングで光源手段が発光している。つまり、面取り部で入射光束が反射する反射ゴーストが発生している。
条件式(3)は、上述した如く偏向面の幅Wに対する面取り部の幅Wの比が0.5%以上であることを意味する。比が0.5%以上であれば、面取りによる偏向面の加工精度が十分に得られるとともに、本発明の効果が得られる。
さらに好ましくは、
/W< 0.05 ・・・・・・(3a)
とするのが良い。
関係式(2)の左辺は、BD前発光開始(同期検出(BD)の前発光の開始)したときの回転多面鏡の状態で、面取り部端部(入射光学系の光軸に近い側)と回転多面鏡の回転中心を結ぶ直線と、入射光学系の光軸との成す角度を算出する式である。
条件式(1)の左辺は、BD前発光開始したときの回転多面鏡の状態で、回転多面鏡の回転中心を通り、入射光学系の光軸と平行な直線と、面取り部端部(入射光学系の光軸に近い側)との間隔を算出する式である。
条件式(1)の右辺は、回転多面鏡の回転中心を通り、入射光学系の光軸と平行な直線と、入射光束の主走査方向端部(回転多面鏡の回転中心に遠い側)との間隔を算出する式である。
よって、条件式(1)の条件を満たすとき、以下の如くになる。つまり、BD前発光開始したときの回転多面鏡の状態で、入射光束の主走査方向端部(回転多面鏡の回転中心に遠い側)の方が、面取り部端部(入射光学系の光軸に近い側)よりも、回転多面鏡の回転中心を通り、入射光学系の光軸と平行な直線と近くなる。つまり、BD前発光開始したときの回転多面鏡の状態で、面取り部に入射光束が掛かっている。
よって、条件式(1)を満たす場合には、面取り部で反射するゴースト光が発生するので、画像上で最も目立つブラック(Bk)用の結像光学系以外の結像光学系側にBD光学系を配設し、BD検知を行えば、本発明の効果が十分得られる。
本実施例においては、上記式(1),(2),(3)の各パラメータの値を、
R=10m、 W=0.15mm、 M=4面、 θ==0.071rad(=4.09deg)
h=5.59mm、 W=3.64mm、 W=14.14mm
と設定している。
本実施例においては、上記の如く面取り部の幅W=0.15mmと設定しており、偏向面の幅W=14.14mmと設定し、
/W=0.011>0.005
とし、条件式(3)を満たすよう設定している。
また、関係式(2)の左辺の値aは、
a=0.84
となる。
さらに、条件式(1)の右辺の値は、
右辺=7.41mm
となり、左辺の値は、
左辺=7.34mm
となり、条件式(1)を満たすよう設定している。
本実施例では、BD光学系を結像光学系に対して、回転多面鏡の回転方向の上流側に配設しているが、下流側に配設しても良い。つまり面取り部に入射光束が入射するタイミングで光源手段を発光させている光学系においては、面取り部で入射光束が反射するゴースト光が発生するため、本発明の効果が十分得られる。
本実施例では、BD前発光時に面取り部に入射光束が掛かることで、面取り部で反射ゴーストが発生している。しかし、これに限らず、BD前発光以外の用途、例えばAPC調整時に入射光束が面取り部に掛かる場合でも、面取り部で反射ゴーストが発生するため、本発明の効果が十分得られる。
本実施例では、回転多面鏡に入射する光束を主走査断面内において、平行光束に設定している。しかし、これに限らず、収束光束あるいは発散光束であっても回転多面鏡の偏向点及びその近傍での光束幅が、上記条件式(1),(3)を満たせば、面取り部に入射光束が掛かるため、本発明の効果が十分得られる。
また本実施例では、副走査断面内において、回転多面鏡の1つの偏向面に対し、同期検出手段側の入射光学系からの光束と、ブラック(Bk)用の入射光学系からの光束が斜め方向から入射させる。かつBD光学系側の入射光学系からの光束の回転多面鏡の偏向面への入射角と、ブラック(Bk)用の入射光学系からの光束の回転多面鏡の偏向面への入射角とを異ならせる。このように各要素を構成することによっても本発明の効果は十分得られる。
また本実施例では2組の結像光学系を回転多面鏡を軸として対向配置させたが、これに限ることはない。例えば回転多面鏡に対して片側方向にのみ結像光学系を複数配置して構成しても、画像上で最も目立つ色以外の結像光学系側にBD光学系を配置すれば、本発明の効果が十分に得られる。
次に実施例1における結像光学系の構成を表1に示す。実施例1における入射光学系のR、D、Nを表2に示す。実施例1におけるシリンドリカルレンズ4の非球面形状を表3に示す。実施例1における結像光学系を構成する結像レンズ7a,7bの非球面形状を表4に示す。
尚、表4において7面は結像レンズ7aの入射面、8面は結像レンズ7aの出射面、9面は結像レンズ7bの入射面、10面は結像レンズ7bの出射面である。
Figure 2010008775
Figure 2010008775
Figure 2010008775
Figure 2010008775
但し、非球面形状は以下の表現式で定義する。
レンズの曲面と光軸との交点を原点とし、光軸方向をX軸、主走査面内において光軸と直交する軸をY軸、副走査面内において光軸と直交する軸をz軸とする。そのときの、X-Y平面と曲面の切断線を母線、それに直交する方向のX-Z平面と曲面の切断面を子線としたとき、母線の形状は表現式(A)で表す。
Figure 2010008775
(但し、Rは曲率半径、K、B4、B6、B8、B10 は母線の非球面係数)
子線の形状は表現式(B)で表す。
Figure 2010008775
ここで、Yの値により変化する子線の曲率半径r’は式(C)で表す。
Figure 2010008775
(但し、rは光軸上の子線曲率半径、D、D4、D6、D8、D10 は係数)
[カラー画像形成装置]
図8は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。
本実施例は、画像形成装置により4ビームを走査して各々並行して像担持体である感光体上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図8において、60はカラー画像形成装置、100は実施例1に示した構成を有する画像形成装置である。21,22,23,24は各々互いに異なった色の画像を形成する像担持体としての感光ドラム、31,32,33,34は各々現像器、51は搬送ベルトである。
図8において、カラー画像形成装置60には、パーソナルコンピュータ等の外部機器52からR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ53によって、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)、B(ブラック)の各画像データ(ドットデータ)に変換される。これらの画像データは、画像形成装置100に入力される。そして、画像形成装置100からは、各画像データに応じて変調された光ビーム41,42,43,44が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム21,22,23,24の感光面が主走査方向に走査される。
本実施例におけるカラー画像形成装置は画像形成装置100により4ビームを走査し、各々がY(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)、B(ブラック)の各色に対応している。そして各々平行して感光ドラム21,22,23,24面上に画像信号(画像情報)を記録し、カラー画像を高速に印字している。
本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く画像形成装置100により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム21,22,23,24面上に形成している。その後、記録材に多重転写して1枚のフルカラー画像を形成している。
前記外部機器52としては、例えばCCDセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置60とで、カラーデジタル複写機が構成される。
本発明の実施例1の主走査断面図 本発明の実施例1の副走査断面図 本発明の実施例1の光源手段の発光タイミングと面取り部に入射光束がかかる状態のタイミングの関係を表した説明図 本発明の実施例1の光源手段の発光タイミングと面取り部に入射光束がかかる状態のタイミングの関係を表した説明図 従来の画像形成装置の主走査断面図 従来の画像形成装置の副走査断面図 面取り部の説明図 面取り部の図面の記載例 非面取り部に入射光束が掛かる様子を表した説明図 非面取り部に入射光束が掛かる様子を表した説明図 従来の光源手段の発光タイミングと面取り部に入射光束がかかる状態のタイミングの関係を表した説明図 従来の光源手段の発光タイミングと面取り部に入射光束がかかる状態のタイミングの関係を表した説明図 従来の光源手段の発光タイミングと面取り部に入射光束がかかる状態のタイミングの関係を表した説明図 面取り部で発生する反射ゴーストの光路を表す主走査断面図 本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図
符号の説明
1 光源手段
2 コリメータレンズレンズ
3 アパーチャー(開口絞り)
4 シリンドリカルレンズ
5 偏向手段
6 偏向面
7 結像光学系
7a 第一のトーリックレンズ
7b 第二のトーリックレンズ
13a、13b、13c、13d 被走査面(感光体ドラム)
9 光線分離手段(折り返しミラー)
10 同期検出用センサ(BDセンサ)
11 同期検出用レンズ(BDレンズ)
12 面取り部
LA 入射光学系
LB 結像光学系
LC 同期検出用光学系(BD光学系)
100 画像形成装置
21、22、23、24 像担持体(感光ドラム)
31、32、33、34 現像器
41、42、43、44 光ビーム
51 搬送ベルト
52 外部機器
53 プリンタコントローラ
60 カラー画像形成装置

Claims (12)

  1. ブラックを含む複数の色光の画像を形成するための複数の感光ドラムと、
    前記複数の感光ドラムに各々対応する複数の光源手段と、
    前記複数の光源手段から出射した光束を偏向走査する偏向面を複数含み、各偏向面は面取り部が形成されている回転多面鏡と、
    前記複数の光源手段から出射した光束を各々前記回転多面鏡に導光する複数の入射光学系と、
    前記回転多面鏡で偏向走査した複数の光束を各々前記複数の感光ドラムに導光する複数の結像光学系と、
    前記光源手段から出射した光束で前記感光ドラムを主走査方向に走査するときの同期信号を得るための同期検出手段と、を有する画像形成装置において、
    前記回転多面鏡の1つの偏向面は、少なくとも2つの光源手段から出射した光束を偏向走査しており、
    前記同期検出手段の数は前記複数の結像光学系の数より少なく、
    前記同期検出手段はブラック以外の色光の画像を形成するための光源手段から出射した光束を検出して同期信号を得ており、
    前記同期検出手段が同期信号を得るときのタイミングと、前記同期検出手段が設けられている側の入射光学系からの光束が前記回転多面鏡の偏向面の面取り部に入射しているタイミングとは、少なくとも一部分で重複していることを特徴とする画像形成装置。
  2. ブラックを含む複数の色光の画像を形成するための複数の感光ドラムと、
    前記複数の感光ドラムに各々対応する複数の光源手段と、
    前記複数の光源手段から出射した光束を偏向走査する偏向面を複数含み、各偏向面は面取り部が形成されている回転多面鏡と、
    前記複数の光源手段から出射した光束を各々前記回転多面鏡に導光する複数の入射光学系と、
    前記回転多面鏡で偏向走査した複数の光束を各々前記複数の感光ドラムに導光する複数の結像光学系と、
    前記光源手段から出射した光束で前記感光ドラムを主走査方向に走査するときの同期信号を得るための同期検出手段と、を有する画像形成装置において、
    前記回転多面鏡の1つの偏向面は、少なくとも2つの光源手段から出射した光束を偏向走査しており、
    前記同期検出手段の数は前記複数の結像光学系の数より少なく、
    前記同期検出手段はブラック以外の色光の画像を形成するための光源手段から出射した光束を検出して同期信号を得ており、
    前記同期検出手段が設けられている側の入射光学系からの光束が前記回転多面鏡の偏向面の面取り部に入射するタイミングにおいて、前記同期検出手段が設けられている側の結像光学系に対応する光源手段は、同期信号を得るための光束を発光していることを特徴とする画像形成装置。
  3. 前記複数の色光にはイエローが含まれており、前記同期検出手段は、該イエロー用の結像光学系側に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記複数の結像光学系は、前記回転多面鏡の回転中心に対向配置されていることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の画像形成装置。
  5. 前記同期検出手段は、ブラック用の結像光学系側と前記回転多面鏡を挟んで反対側の結像光学系側にのみ配置されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記同期検出手段が配置されている側の結像光学系に対応する光束が、前記回転多面鏡の面取り部に入射している間に該同期検出手段側の光源手段の前発光から同期信号の検出までのタイミングが含まれていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記ブラックに対応する光源手段は、前記回転多面鏡への前記入射光束が前記回転多面鏡の面取り部に掛かるタイミングにおいて、発光しないことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記複数の色光にはイエローが含まれており、前記同期検出手段は、前記イエロー用の結像光学系側にのみ配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  9. 副走査断面内において、前記回転多面鏡の1つの偏向面に対し、前記同期検出手段側の入射光学系からの光束と、ブラック用の入射光学系からの光束が斜め方向から入射しており、前記同期検出手段側の入射光学系からの光束の前記回転多面鏡の偏向面への入射角と、ブラック用の入射光学系からの光束の回転多面鏡の偏向面への入射角は異なっていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  10. 前記回転多面鏡の偏向面の数は、前記結像光学系の数以下であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  11. 前記回転多面鏡の偏向面の数は、4つであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  12. 前記回転多面鏡の外接円半径をR[mm]、
    前記回転多面鏡の面取り部の幅をW[mm]、
    前記回転多面鏡の偏向面の面数をM、
    前記同期検出手段側の光源手段の同期検出の前発光の開始画角(主走査断面内において、入射光学系の光軸と偏向面の面法線とが平行のときを0rad)をθ[rad]、
    前記入射光学系の光軸と回転多面鏡の回転中心との距離をh[mm]、
    主走査断面内における偏向面への入射光束の光束幅をW[mm]、
    前記回転多面鏡の偏向面の主走査断面内の幅をW[mm]とするとき、
    Figure 2010008775
    Figure 2010008775
    Figure 2010008775
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013064857A (ja) * 2011-09-16 2013-04-11 Canon Inc 光走査装置および画像形成装置
US9817332B2 (en) 2015-07-27 2017-11-14 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning device and image forming apparatus including the same

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103364948B (zh) * 2010-02-24 2016-02-17 京瓷办公信息系统株式会社 光扫描装置以及图像形成装置
EP2372465B1 (en) * 2010-02-24 2014-07-16 Kyocera Document Solutions Inc. Optical scanning apparatus and image forming apparatus provided with the same
JP5945894B2 (ja) * 2011-07-11 2016-07-05 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
WO2015159992A1 (en) * 2014-04-15 2015-10-22 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP6681270B2 (ja) * 2016-05-19 2020-04-15 キヤノン株式会社 画像形成装置及び走査装置
US10942257B2 (en) 2016-12-31 2021-03-09 Innovusion Ireland Limited 2D scanning high precision LiDAR using combination of rotating concave mirror and beam steering devices
DE102017127420A1 (de) * 2017-11-21 2019-05-23 Sick Ag Polygonscanner und Verfahren zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich
US10324185B2 (en) 2017-11-22 2019-06-18 Luminar Technologies, Inc. Reducing audio noise in a lidar scanner with a polygon mirror
US10451716B2 (en) 2017-11-22 2019-10-22 Luminar Technologies, Inc. Monitoring rotation of a mirror in a lidar system
US11493601B2 (en) 2017-12-22 2022-11-08 Innovusion, Inc. High density LIDAR scanning
WO2020013890A2 (en) 2018-02-23 2020-01-16 Innovusion Ireland Limited Multi-wavelength pulse steering in lidar systems
US10578993B1 (en) * 2019-02-05 2020-03-03 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Optical uniformization in image forming apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6317244B1 (en) * 1998-12-17 2001-11-13 Canon Kabushiki Kaisha Light-scanning optical system and image-forming apparatus comprising the same
JP3667286B2 (ja) * 2002-02-20 2005-07-06 キヤノン株式会社 光走査装置及び画像形成装置及びカラー画像形成装置
JP2004345172A (ja) 2003-05-21 2004-12-09 Canon Inc 画像形成装置
JP5050262B2 (ja) * 2007-05-14 2012-10-17 株式会社リコー 画像形成装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013064857A (ja) * 2011-09-16 2013-04-11 Canon Inc 光走査装置および画像形成装置
US9817332B2 (en) 2015-07-27 2017-11-14 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning device and image forming apparatus including the same

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