JP2018036438A - Optical scanner and image forming apparatus including the optical scanner - Google Patents

Optical scanner and image forming apparatus including the optical scanner Download PDF

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英樹 石田
佐武 健一
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner comprising an optical device that is provided on a light path of a light beam reflected by a light deflection part and reflects the light beam, and to maintain a fixed reflectance of the light beam irrespective of an incident angle of the light beam with respect to the optical device.SOLUTION: An optical device 50 is formed of a prism, and reflection of a light beam in the optical device 50 is total reflection of the light beam in the prism.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus including the optical scanning device.

従来より、電子写真方式の画像形成装置に搭載され、画像データに対応する光ビームを感光体ドラムの表面に照射して主走査方向に走査させる光走査装置は知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an optical scanning device that is mounted on an electrophotographic image forming apparatus and irradiates the surface of a photosensitive drum with a light beam corresponding to image data to scan in the main scanning direction is known.

この光走査装置は、光源と、光源から出射された光ビームを反射して偏向走査させる光偏向部と、該光偏向部にて反射された光を被走査面に結像させる結像レンズとを備えている。光偏向部は、例えば回転多面鏡又は振動ミラー部により構成されている。   The optical scanning device includes a light source, a light deflecting unit that reflects and scans a light beam emitted from the light source, and an imaging lens that forms an image of light reflected by the light deflecting unit on a surface to be scanned. It has. The light deflection unit is configured by, for example, a rotating polygon mirror or a vibrating mirror unit.

上記光走査装置では、光路レイアウトの自由度を高めるために、回転多面鏡から被走査面に至る光路に折返しミラーを設ける場合がある(例えば、特許文献1参照)。折返しミラーは、主走査方向に長い矩形柱状をなしていて、回転多面鏡からの光ビームを反射して感光体ドラムに導く。折返しミラーの反射面は、ミラー素材の表面に薄膜を蒸着させて形成されている。   In the optical scanning device, in order to increase the degree of freedom of the optical path layout, a folding mirror may be provided in the optical path from the rotary polygon mirror to the scanned surface (see, for example, Patent Document 1). The folding mirror has a rectangular column shape that is long in the main scanning direction, reflects the light beam from the rotary polygon mirror, and guides it to the photosensitive drum. The reflection surface of the folding mirror is formed by depositing a thin film on the surface of the mirror material.

特開平09−015523号公報JP 09-015523 A

しかしながら、上述のようにミラー素材の表面に薄膜を蒸着させた折返しミラー(光学素子)では、折返しミラーに対する光ビームの入射角度によって反射率が変化する。このため、折返しミラーの主走査方向の中央部と両端部とで光ビームの反射率が異なってしまう。この結果、印刷画像中に主走査方向の濃度むらが生じるという問題がある。   However, in the folding mirror (optical element) in which a thin film is deposited on the surface of the mirror material as described above, the reflectance changes depending on the incident angle of the light beam with respect to the folding mirror. For this reason, the reflectance of the light beam differs between the central portion and both end portions of the folding mirror in the main scanning direction. As a result, there is a problem that uneven density in the main scanning direction occurs in the printed image.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光偏向部にて反射された光ビームの光路に設けられ、光ビームを反射する光学素子を備えた光走査装置において、該光学素子に対する光ビームの入射角度に拘わらず光ビームの反射率を一定に維持しようとすることにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an optical scanning provided with an optical element that is provided in the optical path of the light beam reflected by the light deflection unit and reflects the light beam. In the apparatus, the reflectance of the light beam is to be kept constant regardless of the incident angle of the light beam with respect to the optical element.

本発明の一局面に係る光走査装置は、光源と、上記光源から出射された光ビームを反射して主走査方向に偏向走査させる回転多面鏡又は振動ミラーからなる光偏向部と、該光偏向部にて反射された光ビームと被走査面との間の光路に主走査方向に延びるように設けられて光ビームを反射する光学素子とを備えている。   An optical scanning device according to one aspect of the present invention includes a light source, a light deflection unit including a rotary polygon mirror or a vibrating mirror that reflects and scans the light beam emitted from the light source in the main scanning direction, and the light deflection. And an optical element that is provided so as to extend in the main scanning direction on the optical path between the light beam reflected by the unit and the surface to be scanned.

そして、上記光学素子はプリズムにより構成されており、上記光学素子による光ビームの反射は、上記プリズムによる光ビームの全反射である。   The optical element is constituted by a prism, and the reflection of the light beam by the optical element is total reflection of the light beam by the prism.

本発明の他の局面に係る画像形成装置は上記光走査装置を備えている。   An image forming apparatus according to another aspect of the present invention includes the optical scanning device.

本発明によれば、光偏向部にて反射された光ビームの光路に設けられ、光ビームを反射する光学素子を備えた光走査装置において、該光学素子に対する光ビームの入射角度に拘わらず光ビームの反射率を一定に維持することができる。   According to the present invention, in an optical scanning device including an optical element that is provided in an optical path of a light beam reflected by a light deflecting unit and reflects the light beam, light is incident regardless of an incident angle of the light beam with respect to the optical element. The reflectivity of the beam can be kept constant.

図1は、実施形態1における光走査装置を備えた画像形成装置を示す全体図である。FIG. 1 is an overall view illustrating an image forming apparatus including an optical scanning device according to the first embodiment. 図2は、光走査装置内の走査光学系を示すポリゴンミラーの回転軸方向から見た概略図である。FIG. 2 is a schematic view of the polygon mirror showing the scanning optical system in the optical scanning device as seen from the rotational axis direction. 図3は、光走査装置内の走査光学系を示す主走査方向から見た概略図である。FIG. 3 is a schematic view of the scanning optical system in the optical scanning device viewed from the main scanning direction. 図4は、光学素子による光ビームの反射の様子を示す主走査方向から見た概略図である。FIG. 4 is a schematic view seen from the main scanning direction showing how the light beam is reflected by the optical element. 図5は、実施形態1の変形例を示す図4相当図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 showing a modification of the first embodiment. 図6は、実施形態2を示す図4相当図である。FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 図7は、実施形態2を示す図3相当図である。FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 図8Aは、折返しミラー部に回転振動が生じたとしても光ビームの反射方向が変化しないことを説明するための説明図である。FIG. 8A is an explanatory diagram for explaining that the reflection direction of the light beam does not change even if rotational vibration occurs in the folding mirror section. 図8Bは、折返しミラー部に回転振動が生じたとしても光ビームの反射方向が変化しないことを説明するための説明図である。FIG. 8B is an explanatory diagram for explaining that the reflection direction of the light beam does not change even if rotational vibration occurs in the folding mirror section. 図8Cは、折返しミラー部に回転振動が生じたとしても光ビームの反射方向が変化しないことを説明するための説明図である。FIG. 8C is an explanatory diagram for explaining that the reflection direction of the light beam does not change even if rotational vibration occurs in the folding mirror section. 図8Dは、光学素子の支持構造の一例を示す斜視図である。FIG. 8D is a perspective view illustrating an example of a support structure for an optical element. 図8Eは、光学素子の支持構造の一例を示す斜視図である。FIG. 8E is a perspective view showing an example of a support structure of the optical element. 図9Aは、実施形態2の変形例1を示す図8A相当図である。FIG. 9A is a view corresponding to FIG. 8A showing a first modification of the second embodiment. 図9Bは、実施形態2の変形例1を示す図8B相当図である。FIG. 9B is a view corresponding to FIG. 8B, illustrating a first modification of the second embodiment. 図9Cは、実施形態2の変形例1を示す図8C相当図である。FIG. 9C is a view corresponding to FIG. 8C showing the first modification of the second embodiment. 図9Dは、実施形態2の変形例1を示す図6相当図である。FIG. 9D is a view corresponding to FIG. 6 and illustrating a first modification of the second embodiment. 図10Aは、実施形態2の変形例2を示す図8A相当図である。FIG. 10A is a view corresponding to FIG. 8A showing a second modification of the second embodiment. 図10Bは、実施形態2の変形例2を示す図8B相当図である。FIG. 10B is a view corresponding to FIG. 8B, showing a second modification of the second embodiment. 図10Cは、実施形態2の変形例2を示す図8C相当図である。FIG. 10C is a view corresponding to FIG. 8C, showing a second modification of the second embodiment. 図11Aは、実施形態2の変形例3を示す図8A相当図である。FIG. 11A is a view corresponding to FIG. 8A showing a third modification of the second embodiment. 図11Bは、実施形態2における光学素子の支持構造を示す斜視図である。FIG. 11B is a perspective view illustrating a support structure for an optical element according to Embodiment 2. 図11Cは、図11BのXIC方向矢視図である。FIG. 11C is a view in the XIC direction of FIG. 11B. 図11Dは、実施形態2の変形例4を示す図8A相当図である。FIG. 11D is a diagram corresponding to FIG. 8A and showing a fourth modification of the second embodiment. 図11Eは、実施形態2の変形例5を示す図8A相当図である。FIG. 11E is a view corresponding to FIG. 8A and showing a fifth modification of the second embodiment. 図12は、実施形態2の変形例4を示す図7相当図である。FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 7 showing a fourth modification of the second embodiment. 図13は、実施形態2の変形例5を示す図7相当図であるFIG. 13 is a view corresponding to FIG. 7 and showing a fifth modification of the second embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiment.

《実施形態1》
図1は、本実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンター1の概略構成を示す断面図である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a laser printer 1 as an image forming apparatus in the present embodiment.

レーザープリンター1は、図1に示すように、箱状のプリンター本体2と、手差し給紙部6と、カセット給紙部7と、画像形成部8と、定着部9と、排紙部10とを備えている。そうして、レーザープリンター1は、プリンター本体2内の搬送路Hに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。   As shown in FIG. 1, the laser printer 1 includes a box-shaped printer main body 2, a manual paper feed unit 6, a cassette paper feed unit 7, an image forming unit 8, a fixing unit 9, and a paper discharge unit 10. It has. Thus, the laser printer 1 is configured to form an image on a sheet based on image data transmitted from a terminal (not shown) while conveying the sheet along a conveyance path H in the printer body 2. ing.

手差し給紙部6は、プリンター本体2の1つの側部に開閉可能に設けられた手差しトレイ4と、プリンター本体2の内部に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラー5とを有している。   The manual paper feed unit 6 includes a manual feed tray 4 that can be opened and closed on one side of the printer body 2, and a manual feed roller 5 that is rotatably provided inside the printer body 2. ing.

カセット給紙部7は、プリンター本体2の底部に設けられている。カセット給紙部7は、互いに重ねられた複数の用紙を収容する給紙カセット11と、給紙カセット11内の用紙を1枚ずつ取り出すピックローラ12と、取り出された用紙を1枚ずつ分離して搬送路Hへと送り出すフィードローラ13及びリタードローラ14とを備えている。   The cassette paper feeding unit 7 is provided at the bottom of the printer main body 2. The cassette paper feed unit 7 separates the paper feed cassette 11 that stores a plurality of papers stacked on each other, a pick roller 12 that takes out the paper in the paper feed cassette 11 one by one, and the paper that is taken out one by one. The feed roller 13 and the retard roller 14 are fed to the transport path H.

画像形成部8は、プリンター本体2内におけるカセット給紙部7の上方に設けられている。画像形成部8は、感光体ドラム16、帯電器17、現像部18、転写ローラー19、クリーニング部20、トナーホッパー21、及び光走査装置30を備えている。画像形成部8は、手差し給紙部6又はカセット給紙部7から供給された用紙にトナー画像を形成する。   The image forming unit 8 is provided above the cassette paper feeding unit 7 in the printer main body 2. The image forming unit 8 includes a photosensitive drum 16, a charger 17, a developing unit 18, a transfer roller 19, a cleaning unit 20, a toner hopper 21, and an optical scanning device 30. The image forming unit 8 forms a toner image on a sheet supplied from the manual sheet feeding unit 6 or the cassette sheet feeding unit 7.

尚、搬送路Hには、送り出された用紙を、一時的に待機させた後に所定のタイミングで画像形成部8に供給する一対のレジストローラ15が設けられている。   The transport path H is provided with a pair of registration rollers 15 that supply the fed sheet to the image forming unit 8 at a predetermined timing after temporarily waiting.

定着部9は、画像形成部8の側方に配置されている。定着部9は、互いに圧接されて回転する定着ローラー22及び加圧ローラー23を備えている。定着部9は、画像形成部8で用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させる。   The fixing unit 9 is disposed on the side of the image forming unit 8. The fixing unit 9 includes a fixing roller 22 and a pressure roller 23 that are pressed against each other and rotate. The fixing unit 9 fixes the toner image transferred to the sheet by the image forming unit 8 on the sheet.

排紙部10は、定着部9の上方に設けられている。排紙部10は、排紙トレイ3と、排紙トレイ3へ用紙を搬送するための排紙ローラー対24と、排紙ローラー対24へ用紙を案内する複数の搬送ガイドリブ25とを備えている。排紙トレイ3は、プリンター本体2の上部に凹状に形成されている。   The paper discharge unit 10 is provided above the fixing unit 9. The paper discharge unit 10 includes a paper discharge tray 3, a paper discharge roller pair 24 for transporting paper to the paper discharge tray 3, and a plurality of transport guide ribs 25 for guiding paper to the paper discharge roller pair 24. . The paper discharge tray 3 is formed in a concave shape at the top of the printer body 2.

レーザープリンター1が画像データを受信すると、画像形成部8において、感光体ドラム16が回転駆動されると共に、帯電器17が感光体ドラム16の表面を帯電させる。   When the laser printer 1 receives the image data, the photosensitive drum 16 is rotationally driven in the image forming unit 8, and the charger 17 charges the surface of the photosensitive drum 16.

そして、画像データに基づいて、光ビームが光走査装置30から感光体ドラム16へ出射される。感光体ドラム16の表面には、光ビームが照射されることによって静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像部18にて帯電されたトナーにより現像されることでトナー像として可視化される。   Then, based on the image data, a light beam is emitted from the optical scanning device 30 to the photosensitive drum 16. An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 16 by irradiation with a light beam. This electrostatic latent image is visualized as a toner image by being developed with toner charged in the developing unit 18.

その後、給紙カセット11から供給された用紙が、転写ローラー19と感光体ドラム16との間を通過する。その際、感光体ドラム16の表面に担持されたトナー像が、転写ローラー19からの静電引力を受けて用紙の印刷面に移動する。そのことにより、用紙に感光体ドラム16のトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部9において定着ローラー22と加圧ローラー23とにより加熱及び加圧される。その結果、トナー像が用紙に定着する。   Thereafter, the sheet supplied from the sheet feeding cassette 11 passes between the transfer roller 19 and the photosensitive drum 16. At this time, the toner image carried on the surface of the photosensitive drum 16 receives the electrostatic attraction from the transfer roller 19 and moves to the printing surface of the paper. As a result, the toner image on the photosensitive drum 16 is transferred to the paper. The sheet on which the toner image is transferred is heated and pressed by the fixing roller 22 and the pressure roller 23 in the fixing unit 9. As a result, the toner image is fixed on the paper.

次に図2及び図3を参照して光走査装置30の詳細について説明する。光走査装置30は、筐体(図示省略)と、該筐体の内部に収容されて光源32からの光ビームを偏向走査するポリゴンミラー35と、ポリゴンミラー35により偏向走査された光ビームを反射する光学素子としての光学素子50と、光学素子50にて反射された光ビームを結像させる結像レンズ36とを備えている。   Next, the details of the optical scanning device 30 will be described with reference to FIGS. The optical scanning device 30 includes a housing (not shown), a polygon mirror 35 that is housed in the housing and deflects and scans the light beam from the light source 32, and reflects the light beam deflected and scanned by the polygon mirror 35. The optical element 50 as an optical element to perform, and the imaging lens 36 that forms an image of the light beam reflected by the optical element 50 are provided.

ポリゴンミラー35は、ポリゴンモーター40を介して筐体に取付けられている。ポリゴンミラー35は、回転多面鏡であってポリゴンモーター40により回転駆動される。   The polygon mirror 35 is attached to the housing via a polygon motor 40. The polygon mirror 35 is a rotary polygon mirror and is driven to rotate by a polygon motor 40.

光源32は、筐体の側壁部に配置されている。光源32は、例えばレーザダイオードを有するレーザー光源である。そして、光源32は、ポリゴンミラー35へ向けてレーザビーム(光ビーム)を出射するようになっている。光源32とポリゴンミラー35との間には、コリメータレンズ33(図3参照)及びシリンドリカルレンズ34が配置されている。   The light source 32 is disposed on the side wall of the housing. The light source 32 is a laser light source having a laser diode, for example. The light source 32 emits a laser beam (light beam) toward the polygon mirror 35. A collimator lens 33 (see FIG. 3) and a cylindrical lens 34 are disposed between the light source 32 and the polygon mirror 35.

結像レンズ36は、図2に示すように、ポリゴンミラー35の側方において主走査方向に延びている。   As shown in FIG. 2, the imaging lens 36 extends in the main scanning direction on the side of the polygon mirror 35.

光学素子50は、結像レンズ36のポリゴンミラー35側と反対側に設けられている。光学素子50は、主走査方向に延びる柱状部材からなる。光学素子50の主走査方向に垂直な断面は直角二等辺三角形状をなしている。光学素子50は、ポリゴンミラー35からの光ビームの光路に垂直な入射面50aと、該入射面50aに対して垂直な出射面50bと、該入射面50aの端縁から出射面50bの端縁まで延びる反射面50cとを有している。反射面50cは、ポリゴンミラー35より入射する光ビームに対して45°で傾斜している。光学素子50は、ポリゴンミラー35からの光ビームを反射面50cにて全反射して折り返す。   The optical element 50 is provided on the opposite side of the imaging lens 36 from the polygon mirror 35 side. The optical element 50 is composed of a columnar member extending in the main scanning direction. The cross section perpendicular to the main scanning direction of the optical element 50 has a right-angled isosceles triangle shape. The optical element 50 includes an entrance surface 50a perpendicular to the optical path of the light beam from the polygon mirror 35, an exit surface 50b perpendicular to the entrance surface 50a, and an edge of the exit surface 50b from the edge of the entrance surface 50a. And a reflecting surface 50c extending up to. The reflection surface 50 c is inclined at 45 ° with respect to the light beam incident from the polygon mirror 35. The optical element 50 totally reflects the light beam from the polygon mirror 35 on the reflection surface 50c and turns it back.

上記光走査装置30の作動時に光源32から出射されたレーザー光は、コリメータレンズ33(図2参照)によって平行光束とされた後にシリンドリカルレンズ34によってポリゴンミラー35の反射面に集光される。ポリゴンミラー35に集光された光ビームは、ポリゴンミラー35の反射面により反射される。ポリゴンミラー35により反射された光ビームは、結像レンズ36を通過した後、光学素子50により反射されてその光路を折り返す。そして、該光ビームは感光体ドラム16の表面に結像される。感光体ドラム16の表面に結像された走査光は、ポリゴンミラー35の回転によって感光体ドラム16の表面を主走査方向に走査し、感光体ドラム16の回転によって副走査方向に走査して感光体ドラム16の表面に静電潜像を形成する。   Laser light emitted from the light source 32 when the optical scanning device 30 is operated is converted into a parallel light beam by the collimator lens 33 (see FIG. 2) and then condensed on the reflection surface of the polygon mirror 35 by the cylindrical lens 34. The light beam condensed on the polygon mirror 35 is reflected by the reflection surface of the polygon mirror 35. The light beam reflected by the polygon mirror 35 passes through the imaging lens 36 and is then reflected by the optical element 50 to return its optical path. The light beam is imaged on the surface of the photosensitive drum 16. The scanning light imaged on the surface of the photosensitive drum 16 scans the surface of the photosensitive drum 16 in the main scanning direction by the rotation of the polygon mirror 35, and scans in the sub-scanning direction by the rotation of the photosensitive drum 16. An electrostatic latent image is formed on the surface of the body drum 16.

次に、図4を参照しながら光学素子50による光ビームの反射原理を説明する。ポリゴンミラー35により反射された光ビームは光学素子50の入射面50aを入射角0°で透過して光学素子50の内部に進入する。進入した光ビームは、光学素子50の反射面50cに入射角45°で到達する。ここで、一般的にガラスの屈折率は1.5前後であり、屈折率の高い媒質から低い媒質との境界において、光ビームの入射角が臨界角以下であると光ビームが境界を透過するが臨界角以上あると該境界にて全反射が起こる(スネルの法則より)。本実施形態では光学素子50に用いた媒質の屈折率は例えば1.5であり、臨界角は41.8°(=sin−1(sin 90゜/1.5))であるので、反射面50cに対する入射角(=45°)が臨界角よりも大きくなる。この結果、光ビームは反射面50cにて入射角と同じ反射角(=45°)で全反射する。全反射した光ビームは出射面50bに入射角0°で到達するので、該光ビームが屈折角0°で出射面50bを透過する。 Next, the principle of reflection of the light beam by the optical element 50 will be described with reference to FIG. The light beam reflected by the polygon mirror 35 passes through the incident surface 50 a of the optical element 50 at an incident angle of 0 ° and enters the optical element 50. The entered light beam reaches the reflecting surface 50c of the optical element 50 at an incident angle of 45 °. Here, the refractive index of glass is generally around 1.5, and when the incident angle of the light beam is below the critical angle at the boundary between the medium having a high refractive index and the medium having a low refractive index, the light beam is transmitted through the boundary. If is greater than the critical angle, total reflection occurs at the boundary (from Snell's law). In this embodiment, the refractive index of the medium used for the optical element 50 is 1.5, for example, and the critical angle is 41.8 ° (= sin −1 (sin 90 ° / 1.5)). The incident angle (= 45 °) with respect to 50c is larger than the critical angle. As a result, the light beam is totally reflected by the reflection surface 50c at the same reflection angle (= 45 °) as the incident angle. Since the totally reflected light beam reaches the exit surface 50b at an incident angle of 0 °, the light beam passes through the exit surface 50b at a refraction angle of 0 °.

ここで、従来の光走査装置30では、光ビームを反射する光学素子は素材の表面に薄膜を蒸着することで形成されていた。このため、光学素子50に対する光ビームの入射角度によって反射率が変化して、光学素子50の主走査方向の両端部と中央部とで光ビームの反射率が異なってしまい、この結果、印刷画像中に主走査方向の濃度むらが生じるという問題があった。   Here, in the conventional optical scanning device 30, the optical element that reflects the light beam is formed by depositing a thin film on the surface of the material. For this reason, the reflectivity varies depending on the incident angle of the light beam with respect to the optical element 50, and the reflectivity of the light beam differs between both ends and the center of the optical element 50 in the main scanning direction. There is a problem that density unevenness occurs in the main scanning direction.

これに対して本実施形態では、ポリゴンミラー35からの光ビームを反射する光学素子50をプリズムで構成するとともに、該プリズムによる全反射を利用して光ビームを反射するようにした。これにより、光学素子50に対する光ビームの入射角度に拘わらず光ビームの反射率を一定に維持することができる。よって、印刷画像中に濃度ムラが発生するのを抑制することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the optical element 50 that reflects the light beam from the polygon mirror 35 is configured by a prism, and the light beam is reflected by utilizing total reflection by the prism. Accordingly, the reflectance of the light beam can be maintained constant regardless of the incident angle of the light beam with respect to the optical element 50. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of density unevenness in the printed image.

《変形例》
図5は、実施形態1の変形例を示している。この変形例では、光学素子50に対する光ビームの入射角が上記実施形態とは異なる。
<Modification>
FIG. 5 shows a modification of the first embodiment. In this modification, the incident angle of the light beam with respect to the optical element 50 is different from that of the above embodiment.

すなわち、本変形例では、ポリゴンミラー35により反射された光ビームは、光学素子50の入射面50aに入射角30°で到達して屈折角19.5°で透過する。そうして光学素子50内に進入した光ビームは反射面50cに入射角64.5°で到達する。この入射角は臨界角よりも大きいので、光ビームは反射面50cにて入射角と同じ反射角で全反射する。全反射した光ビームは出射面50bへも入射角19.5°で到達し、屈折角30°で光ビームが透過する。   That is, in this modification, the light beam reflected by the polygon mirror 35 reaches the incident surface 50a of the optical element 50 at an incident angle of 30 ° and is transmitted at a refraction angle of 19.5 °. Thus, the light beam that has entered the optical element 50 reaches the reflecting surface 50c at an incident angle of 64.5 °. Since this incident angle is larger than the critical angle, the light beam is totally reflected at the reflection surface 50c at the same reflection angle as the incident angle. The totally reflected light beam reaches the exit surface 50b at an incident angle of 19.5 °, and the light beam is transmitted at a refraction angle of 30 °.

本変形例1においても実施形態1と同様に光学素子50がプリズムにより構成されている。したがって上記実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。   Also in the first modification, the optical element 50 is configured by a prism as in the first embodiment. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.

《実施形態2》
図6及び図7は実施形態2を示している。本実施形態では、光学素子50により光ビームを二回全反射させる点が上記実施形態1及び変形例とは異なる。
すなわち、本実施形態では、光学素子50は、主走査方向から見て二等辺三角形状をなす柱状体からなる。光学素子50は、ポリゴンミラー35により反射された光ビームの光路に対して垂直な入出射面50dと、入出射面50dの上端から右側に向かって下側に傾斜する第一反射面50eと、第一反射面50eの下端から左側に向かって下側に傾斜する第二反射面50fとを有している。
図6及び図7に示すように、ポリゴンミラー35により反射された光ビームは、入出射面50dから光学素子50内に進入して第一反射面50e及び第二反射面50fでそれぞれ全反射された後、入出射面50dから光学素子50外に出射されて感光体ドラム16(図7参照)の表面に照射される。
<< Embodiment 2 >>
6 and 7 show the second embodiment. The present embodiment is different from the first embodiment and the modification in that the light beam is totally reflected twice by the optical element 50.
That is, in the present embodiment, the optical element 50 is formed of a columnar body having an isosceles triangle shape when viewed from the main scanning direction. The optical element 50 includes an incident / exit surface 50d perpendicular to the optical path of the light beam reflected by the polygon mirror 35, a first reflecting surface 50e inclined downward from the upper end of the incident / exit surface 50d toward the right side, It has the 2nd reflective surface 50f which inclines below from the lower end of the 1st reflective surface 50e toward the left side.
As shown in FIGS. 6 and 7, the light beam reflected by the polygon mirror 35 enters the optical element 50 from the incident / exit surface 50d and is totally reflected by the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f, respectively. After that, the light is emitted from the incident / exit surface 50d to the outside of the optical element 50 and applied to the surface of the photosensitive drum 16 (see FIG. 7).

ところで、従来の光走査装置30では、ポリゴンミラー35の回転振動が光学素子50に伝達されることにより、光学素子50が主走査方向から見て時計回り方向と反時計回り方向とに交互に振動(以下、回転振動という)する場合がある。この回転振動が発生すると、結像面(感光体ドラム16の表面)に入射する光ビームが副走査方向に振動して印刷画像中にジッター等の画像不良が発生する虞がある。
これに対して本実施形態では、光学素子50の第一反射面50e及び第二反射面50fが一つのプリズムに形成されているので、光ビームが結像面にて副走査方向に大きく振動するのを防止することができる。その理由を図8A及び図8Bを参照しながら説明する。
By the way, in the conventional optical scanning device 30, the rotational vibration of the polygon mirror 35 is transmitted to the optical element 50, whereby the optical element 50 vibrates alternately in the clockwise direction and the counterclockwise direction when viewed from the main scanning direction. (Hereinafter referred to as rotational vibration). When this rotational vibration occurs, the light beam incident on the imaging surface (the surface of the photosensitive drum 16) may vibrate in the sub-scanning direction, and image defects such as jitter may occur in the printed image.
On the other hand, in the present embodiment, since the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f of the optical element 50 are formed as one prism, the light beam greatly oscillates in the sub-scanning direction on the imaging surface. Can be prevented. The reason will be described with reference to FIGS. 8A and 8B.

図8A及び図8Bは、第一反射面50e及び第二反射面50fのなす角度が90°である場合を示している。各図では、説明を簡略化するために第一反射面50e及び第二反射面50fと光学素子50の回転軸線Aとを模式的に示している。回転軸線Aは、本実施形態では、第一反射面50eと第二反射面50fとのなす角度を二等分する平面L1上に位置している。回転軸線Aと該両反射面50e,50fの交線L2とは所定距離だけ離間している。   8A and 8B show a case where the angle formed by the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f is 90 °. In each figure, the first reflection surface 50e and the second reflection surface 50f and the rotation axis A of the optical element 50 are schematically shown for the sake of simplicity. In the present embodiment, the rotation axis A is located on a plane L1 that bisects the angle formed by the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f. The axis of rotation A and the intersection line L2 between the reflecting surfaces 50e and 50f are separated by a predetermined distance.

図8Aは、光学素子50に回転振動が生じてない基本状態を示している。ポリゴンミラー35により反射されて第一反射面50eに入射した光ビームの入射角θ1は45°となり、該光ビームは第一反射面50eにて直角に折り返される。折り返された光ビームは第二反射面50fに入射する。この光ビームの第二反射面50fに対する入射角θ2は45°となり、該光ビームは該第二反射面50fにて再び直角に折り返される。つまり、第一反射面50e及び第二反射面50fで反射された光ビームは180°(=2θ1+2θ2=90°+90°)折り返されるので、光学素子50に入射する光ビームと光学素子50にて反射された光ビームとは平行になる。   FIG. 8A shows a basic state in which no rotational vibration occurs in the optical element 50. The incident angle θ1 of the light beam reflected by the polygon mirror 35 and incident on the first reflecting surface 50e is 45 °, and the light beam is folded at a right angle by the first reflecting surface 50e. The folded light beam is incident on the second reflecting surface 50f. The incident angle θ2 of the light beam with respect to the second reflecting surface 50f is 45 °, and the light beam is again folded at a right angle by the second reflecting surface 50f. That is, the light beams reflected by the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f are folded back 180 ° (= 2θ1 + 2θ2 = 90 ° + 90 °), so that the light beam incident on the optical element 50 is reflected by the optical element 50. Is parallel to the light beam.

図8Bは、光学素子50が回転振動により図8Aの状態から図の時計回り方向にβ°回転した状態を示している。この状態では、第一反射面50eへの光ビームの入射角θ1’とするとθ1’=θ1−βとなり、該光ビームは第一反射面50eにて90°−2βの角度で折り返される。折り返された光ビームは第二反射面50fに入射する。この光ビームの第二反射面50fに対する入射角θ2’とするとθ2’=θ2+βとなり、該光ビームは第二反射面50fにて90°+2βの角度で折り返される。したがって、光ビームは二度の反射により180°(=2θ1’+2θ2’=90°−2β+90°+2β)折り返されるので、光学素子50による反射光ビームの方向を回転振動が生じる前後で同方向に維持することができる。   FIG. 8B shows a state in which the optical element 50 is rotated by β ° in the clockwise direction from the state shown in FIG. 8A due to rotational vibration. In this state, assuming that the incident angle θ1 ′ of the light beam on the first reflecting surface 50e is θ1 ′ = θ1-β, the light beam is folded at an angle of 90 ° −2β on the first reflecting surface 50e. The folded light beam is incident on the second reflecting surface 50f. Assuming that the incident angle θ2 ′ of the light beam with respect to the second reflecting surface 50f is θ2 ′ = θ2 + β, the light beam is folded at an angle of 90 ° + 2β on the second reflecting surface 50f. Therefore, the light beam is folded 180 ° (= 2θ1 ′ + 2θ2 ′ = 90 ° -2β + 90 ° + 2β) by two reflections, so that the direction of the reflected light beam by the optical element 50 is maintained in the same direction before and after the occurrence of rotational vibration. can do.

したがって、光学素子50に回転振動が生じたとしても光ビームがその入射位置を支点として副走査方向に大きく振れるのを回避することができる。延いては、印刷画像中にジッター等の画像不良が生じるのを抑制することができる。   Therefore, even if rotational vibration occurs in the optical element 50, it is possible to avoid the light beam from greatly shaking in the sub-scanning direction with the incident position as a fulcrum. As a result, it is possible to suppress the occurrence of image defects such as jitter in the printed image.

ここで、上記光学素子50の回転軸線Aの位置は、複数の支持ピンによる光学素子50の支持位置によって決まる。図8D及び図8Eは、本実施形態における光学素子50の支持構造の一例を示している。図8Dは光学素子50を表側から支持する例を示し、図8Eは光学素子50を裏側から支持する例を示している。各図の支持位置71は第一反射面50eと第二反射面50fとを二等分する平面L1上に位置し、支持位置72,73は、該平面L1を挟んで対称に配置されている。そして、光学素子50は、各支持位置71〜73のそれぞれにおいて不図示の支持ピンにより支持さている。そうして本実施形態では、回転軸線Aは、第一反射面50eと第二反射面50fとを二等分する平面L1上に位置している。したがって、図8Cに示すように回転軸線Aが平面L1から離間している場合に比べて、光学素子50にて反射された光ビームの副走査方向の位置ずれ量δを小さくすることができる。よって、光学素子50の回転振動に起因する画像不良をより一層確実に抑制することができる。   Here, the position of the rotation axis A of the optical element 50 is determined by the support position of the optical element 50 by a plurality of support pins. 8D and 8E show an example of the support structure of the optical element 50 in the present embodiment. FIG. 8D shows an example in which the optical element 50 is supported from the front side, and FIG. 8E shows an example in which the optical element 50 is supported from the back side. The support position 71 in each figure is located on a plane L1 that bisects the first reflection surface 50e and the second reflection surface 50f, and the support positions 72 and 73 are arranged symmetrically across the plane L1. . The optical element 50 is supported by support pins (not shown) at the respective support positions 71 to 73. Thus, in the present embodiment, the rotation axis A is located on a plane L1 that bisects the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f. Therefore, as shown in FIG. 8C, the positional deviation amount δ in the sub-scanning direction of the light beam reflected by the optical element 50 can be reduced as compared with the case where the rotation axis A is separated from the plane L1. Therefore, it is possible to more reliably suppress image defects caused by the rotational vibration of the optical element 50.

<変形例1>
図9A〜図9Cは、実施形態1の変形例1における光学素子50を示している。変形例1では、第一反射面50eと第二反射面50fとのなす角度が鈍角である点が上記実施形態1とは異なる。本変形例1の光学素子50による光ビームの反射の様子を示している。本変形例1においても実施形態1と同様に、光ビームが結像面にて副走査方向に大きく振動するのを防止することができる。以下、その理由を説明する。
<Modification 1>
9A to 9C show the optical element 50 according to the first modification of the first embodiment. The first modification differs from the first embodiment in that the angle formed between the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f is an obtuse angle. The state of reflection of the light beam by the optical element 50 of the first modification is shown. Also in the first modification, as in the first embodiment, it is possible to prevent the light beam from greatly vibrating in the sub-scanning direction on the imaging plane. The reason will be described below.

図9Aは、光学素子50に回転振動が生じてない基本状態を示している。同図において、第一反射面50e及び第二反射面50fのなす角度は90°+ηで示されている。主走査方向(紙面垂直方向)から見て両反射面50e,50fのなす角度を二等分する平面L1と第一反射面50eに入射する光ビームとのなす角度を2η1とし、第二反射面50fにて反射された光ビームと該平面L1とのなす角度を2η2とすると、第一反射面50eに入射する光ビームの入射角θ1は45°+η1となり、該光ビームは第一反射面50eにて90°+2η1の角度で折り返される。第一反射面50eで折り返されて第二反射面50fに入射する光ビームの入射角θ2は45°+η2となり、該光ビームは第二反射面50fにて90°+2η2の角度で折り返される。つまり、この光学素子50に入射する光ビームは180°+2η(=2θ1+2θ2=90°+2η1+90°+2η2)で折り返されるので、入射光ビームと反射光ビームとのなす角度は2η=2η1+2η2となる。つまり、二つの反射面50e,50fのなす角度αが90°+ηである光学素子50に光ビームを入射した場合、入射光ビームと反射光ビームのなす角度は常に2ηとなる。   FIG. 9A shows a basic state in which no rotational vibration is generated in the optical element 50. In the drawing, the angle formed by the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f is indicated by 90 ° + η. The angle formed by the plane L1 that bisects the angle formed by the reflecting surfaces 50e and 50f and the light beam incident on the first reflecting surface 50e when viewed from the main scanning direction (perpendicular to the paper surface) is 2η1, and the second reflecting surface If the angle between the light beam reflected at 50f and the plane L1 is 2η2, the incident angle θ1 of the light beam incident on the first reflecting surface 50e is 45 ° + η1, and the light beam is reflected on the first reflecting surface 50e. At 90 ° + 2η1. The incident angle θ2 of the light beam that is folded at the first reflecting surface 50e and incident on the second reflecting surface 50f is 45 ° + η2, and the light beam is folded at an angle of 90 ° + 2η2 at the second reflecting surface 50f. That is, since the light beam incident on the optical element 50 is folded back at 180 ° + 2η (= 2θ1 + 2θ2 = 90 ° + 2η1 + 90 ° + 2η2), the angle formed between the incident light beam and the reflected light beam is 2η = 2η1 + 2η2. That is, when the light beam is incident on the optical element 50 in which the angle α formed by the two reflecting surfaces 50e and 50f is 90 ° + η, the angle formed by the incident light beam and the reflected light beam is always 2η.

図9Bは、光学素子50が回転振動により図9Aの状態から図の時計回り方向にβ°回転した状態を示している。この状態では、第一反射面50eへの光ビームの入射角をθ1’とするとはθ1’=θ1−βとなり、該光ビームは第一反射面50eにて90°+2η1−2βの角度で折り返される。第一反射面50eで折り返されて第二反射面50fに入射する光ビームの入射角θ2’とするとθ2’= θ2+βとなり、該光ビームは第二反射面50fにて90°+2η2+2βの角度で折り返される。したがって、光ビームは二度の反射により180°+2η(=2θ1’+2θ2’= 90°+2η1−2β+90°+2η2+2β)折り返される。よって、光学素子50からの光ビームの出射方向を、回転振動が生じる前後で同方向に維持することができる。   FIG. 9B shows a state in which the optical element 50 is rotated by β ° from the state of FIG. 9A in the clockwise direction of the drawing due to rotational vibration. In this state, if the incident angle of the light beam on the first reflecting surface 50e is θ1 ′, θ1 ′ = θ1−β, and the light beam is folded at an angle of 90 ° + 2η1-2β on the first reflecting surface 50e. It is. Assuming that the incident angle θ2 ′ of the light beam that is folded back by the first reflecting surface 50e and incident on the second reflecting surface 50f is θ2 ′ = θ2 + β, the light beam is folded by the second reflecting surface 50f at an angle of 90 ° + 2η2 + 2β. It is. Accordingly, the light beam is folded back 180 ° + 2η (= 2θ1 ′ + 2θ2 ′ = 90 ° + 2η1-2β + 90 ° + 2η2 + 2β) by two reflections. Therefore, the light beam emission direction from the optical element 50 can be maintained in the same direction before and after the occurrence of rotational vibration.

また、光学素子50の回転軸線Aは、第一反射面50eと第二反射面50fとを二等する平面L1上に位置しているので、図9Cに示すように回転軸線Aが平面L1から離間している場合に比べて、光学素子50による反射光ビームの副走査方向の位置ずれ量δを低減することができる。よって上記実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。   Further, since the rotation axis A of the optical element 50 is located on a plane L1 that is equal to the first reflection surface 50e and the second reflection surface 50f, the rotation axis A is separated from the plane L1 as shown in FIG. 9C. Compared to the case where the optical elements 50 are separated from each other, the positional deviation amount δ in the sub-scanning direction of the reflected light beam by the optical element 50 can be reduced. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.

尚、図9Dは、本変形例1の光学素子50の設計例である。同図に示すように、本変形例では光ビームの入出射面50dに対する光ビームの入出射角度を90°に設定する必要がないので設計自由度が高まる。   FIG. 9D is a design example of the optical element 50 of the first modification. As shown in the figure, in this modification, it is not necessary to set the incident / exit angle of the light beam with respect to the incident / exiting surface 50d of the light beam to 90 °, so that the degree of freedom in design increases.

<変形例2>
図10A〜図10Cは、実施形態1の変形例2の光学素子50を示している。変形例2では、第一反射面50eと第二反射面50fとのなす角度が鋭角である点が上記実施形態1及び変形例1とは異なる。この変形例2においても上記実施形態1及び変形例1と同様に、光ビームが結像面にて副走査方向に大きく振動するのを防止することができる。以下、その理由を説明する。
<Modification 2>
10A to 10C show the optical element 50 of Modification 2 of Embodiment 1. FIG. Modification 2 is different from Embodiment 1 and Modification 1 in that the angle formed by the first reflection surface 50e and the second reflection surface 50f is an acute angle. Also in the second modification, similarly to the first embodiment and the first modification, it is possible to prevent the light beam from greatly vibrating in the sub-scanning direction on the imaging surface. The reason will be described below.

図10Aは、光学素子50に回転振動が生じてない基本状態を示している。同図において、第一反射面50e及び第二反射面50fのなす角度は90°−ηで示されている。主走査方向(紙面垂直方向)から見て、両反射面50e,50fのなす角度を二等分する平面L1と第一反射面50eに入射する光ビームとのなす角度を2η1、第二反射面50fにて反射された光ビームと該平面L1とのなす角度を2η2とすると、第一反射面50eに入射する光ビームの入射角θ1は45°−η1となり、該光ビームは第一反射面50eにて90°−2η1の角度で折り返される。第一反射面50eにて折り返されて第二反射面50fに入射する光ビームの入射角θ2は45°−η2となり、該光ビームは第二反射面50fにて90°−2η2の角度で折り返される。つまり、この光学素子50に入射する光ビームは180°−2η(=2θ1+2θ2=90°−2η1+90°−2η2)で折り返され、入射光ビームと反射光ビームのなす角度は2η=2η1+2η2となる。つまり、二つの反射面50e,50fの相対角度α=90°−ηである光学素子50に光ビームを入射した場合、入射光ビームと反射光ビームの相対角度は常に2ηとなる。   FIG. 10A shows a basic state in which no rotational vibration is generated in the optical element 50. In the drawing, the angle formed by the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f is indicated by 90 ° −η. When viewed from the main scanning direction (perpendicular to the paper surface), the angle formed by the plane L1 that bisects the angle formed by the reflecting surfaces 50e and 50f and the light beam incident on the first reflecting surface 50e is 2η1, and the second reflecting surface. If the angle formed between the light beam reflected at 50f and the plane L1 is 2η2, the incident angle θ1 of the light beam incident on the first reflecting surface 50e is 45 ° −η1, and the light beam is reflected on the first reflecting surface. It is folded at an angle of 90 ° -2η1 at 50e. The incident angle θ2 of the light beam that is folded back at the first reflecting surface 50e and incident on the second reflecting surface 50f is 45 ° −η2, and the light beam is folded back at an angle of 90 ° −2η2 at the second reflecting surface 50f. It is. That is, the light beam incident on the optical element 50 is folded at 180 ° −2η (= 2θ1 + 2θ2 = 90 ° −2η1 + 90 ° −2η2), and the angle formed by the incident light beam and the reflected light beam is 2η = 2η1 + 2η2. That is, when the light beam is incident on the optical element 50 having the relative angle α = 90 ° −η between the two reflecting surfaces 50e and 50f, the relative angle between the incident light beam and the reflected light beam is always 2η.

図10Bは、光学素子50が回転振動により図10Aの状態から時計回り方向にβ°回転した状態を示している。この状態では、第一反射面50eへの光ビームの入射角θ1’とするとθ1’=θ1−βとなり、該光ビームは第一反射面50eにて90°−2η1−2βの角度で折り返される。第一反射面50eにて折り返されて第二反射面50fに入射する光ビームの入射角θ2’とするとθ2’=θ2+βとなり、該光ビームは第二反射面50fにて90°−2η2+2βの角度で折り返される。したがって、光ビームは二度の反射により180°−2η(=2θ1’+2θ2’= 90°−2η1−2β+90°−2η2+2β)折り返される。よって、光学素子50にて反射された反射光ビームの方向を、回転振動が生じる前後で同方向に維持することができる。   FIG. 10B shows a state in which the optical element 50 is rotated by β ° in the clockwise direction from the state of FIG. 10A due to rotational vibration. In this state, assuming that the incident angle θ1 ′ of the light beam to the first reflecting surface 50e is θ1 ′ = θ1-β, the light beam is folded at an angle of 90 ° −2η1-2β on the first reflecting surface 50e. . Assuming that the incident angle θ2 ′ of the light beam that is folded back at the first reflecting surface 50e and enters the second reflecting surface 50f is θ2 ′ = θ2 + β, the light beam has an angle of 90 ° −2η2 + 2β at the second reflecting surface 50f. Wrapped at Therefore, the light beam is folded 180 ° −2η (= 2θ1 ′ + 2θ2 ′ = 90 ° -2η1-2β + 90 ° -2η2 + 2β) by two reflections. Therefore, the direction of the reflected light beam reflected by the optical element 50 can be maintained in the same direction before and after the occurrence of rotational vibration.

また、光学素子50の回転軸線Aは、主走査方向から見て第一反射面50eと第二反射面50fとを二等分する平面L1上に位置しているので、図10Cに示すように回転軸線Aが平面L1から離間している場合に比べて、光学素子50による反射光ビームの副走査方向の位置ずれ量δを小さくすることができる。よって上記実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。   Further, since the rotation axis A of the optical element 50 is located on a plane L1 that bisects the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f when viewed from the main scanning direction, as shown in FIG. 10C. As compared with the case where the rotation axis A is separated from the plane L1, the positional deviation amount δ in the sub-scanning direction of the reflected light beam by the optical element 50 can be reduced. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.

<変形例3>
図11A〜図11Cは、実施形態2の変形例3を示している。本変形例では、回転軸線Aの位置が上記各実施形態及び各変形例とは異なる。
<Modification 3>
11A to 11C show a third modification of the second embodiment. In the present modification, the position of the rotation axis A is different from those in the above embodiments and modifications.

すなわち、本変形例では、回転軸線Aの位置が、主走査方向から見て第一反射面50eと第二反射面50fとの交線L2に一致している。   That is, in the present modification, the position of the rotation axis A coincides with the intersection line L2 between the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f when viewed from the main scanning direction.

ここで、上述したように回転軸線Aの位置は、複数の支持ピン61〜63(図11B及び図11C参照)による光学素子50の支持位置によって決まる。図11B及び図11Cを参照して、複数の支持ピン61〜63による光学素子50の支持構造について説明する。   Here, as described above, the position of the rotation axis A is determined by the support position of the optical element 50 by the plurality of support pins 61 to 63 (see FIGS. 11B and 11C). With reference to FIG. 11B and FIG. 11C, the support structure of the optical element 50 by the some support pins 61-63 is demonstrated.

光学素子50は、三角柱状のプリズム本体部50gと該本体部50gの主走査方向の両端部からそれぞれ突出する一対の矩形板部50hとを有している。光学素子50は、各矩形板部50hを厚さ方向に貫通する固定用ボルト65を用いて一対の保持板60に固定されている。一対の保持板60は第一〜第三支持ピン61〜63により支持されている。すなわち、光学素子50は、第一〜第三支持ピン61〜63により保持板60を介して間接的に支持されている。   The optical element 50 includes a prism main body 50g having a triangular prism shape and a pair of rectangular plate portions 50h protruding from both ends of the main body 50g in the main scanning direction. The optical element 50 is fixed to the pair of holding plates 60 using fixing bolts 65 that pass through the respective rectangular plate portions 50h in the thickness direction. The pair of holding plates 60 are supported by first to third support pins 61 to 63. That is, the optical element 50 is indirectly supported via the holding plate 60 by the first to third support pins 61 to 63.

図11Cに示すように、第一支持ピン61は一方の保持板60の基端部を支持し、第二及び第三支持ピン62,63は他方の保持板60の基端部を支持している。各支持ピン61〜63による保持板60の支持位置を結んでできる図形は二等辺三角形状をなしている。第一支持ピン61による保持板60の支持位置と、第二及び第三支持ピン62,63による保持板60の支持位置の中点とを通る直線が光学素子50の回転軸線Aとなる。そして、この回転軸線Aは主走査方向に平行に延びており、本実施形態ではこの回転軸線Aが第一反射面50eと第二反射面50fとの交線L2に一致するように、保持板60の長さ、保持板60に対する光学素子50の固定位置、及び各支持ピン61〜63による光学素子50の支持位置等が決定されている。   As shown in FIG. 11C, the first support pin 61 supports the base end portion of one holding plate 60, and the second and third support pins 62 and 63 support the base end portion of the other holding plate 60. Yes. The figure formed by connecting the support positions of the holding plate 60 by the support pins 61 to 63 has an isosceles triangle shape. A straight line passing through the support position of the holding plate 60 by the first support pin 61 and the midpoint of the support position of the holding plate 60 by the second and third support pins 62 and 63 is the rotation axis A of the optical element 50. The rotation axis A extends parallel to the main scanning direction, and in this embodiment, the holding plate is arranged so that the rotation axis A coincides with the intersection line L2 between the first reflection surface 50e and the second reflection surface 50f. The length of 60, the fixed position of the optical element 50 with respect to the holding plate 60, the support position of the optical element 50 by the support pins 61 to 63, and the like are determined.

このように本実施形態の光走査装置30によれば、光学素子50の回転振動時の回転軸線Aが、主走査方向から見て第一反射面50eと第二反射面50fとの交線L2に一致している。したがって、実施形態1の光学素子50と比較して、光学素子50の回転振動に起因する反射光ビームの副走査方向の位置ずれ量δ(図11A参照)が低減される。よって、実施形態1と同様の作用効果をより一層確実に得ることができる。   As described above, according to the optical scanning device 30 of the present embodiment, the rotation axis A at the time of the rotational vibration of the optical element 50 is the intersection line L2 between the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f when viewed from the main scanning direction. It matches. Therefore, as compared with the optical element 50 of the first embodiment, the positional deviation amount δ (see FIG. 11A) of the reflected light beam due to the rotational vibration of the optical element 50 in the sub-scanning direction is reduced. Therefore, the same effect as Embodiment 1 can be obtained more reliably.

尚、本変形例3では、第一反射面50eと第二反射面50fとのなす角度が90°ある例について説明したが、これに限ったものではなく、例えば図11Dに示すように当該角度が鈍角である場合や、図11Eに示すように当該角度が鋭角である場合でも同様の作用効果を得ることができる。   In the third modification, the example in which the angle formed by the first reflecting surface 50e and the second reflecting surface 50f is 90 ° has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. Similar effects can be obtained even when is an obtuse angle or when the angle is an acute angle as shown in FIG. 11E.

《他の実施形態》
上記各実施形態及び変形例では、光学素子50は主走査方向に延びる三角柱状に形成されているが、これに限ったものではなく、例えば図13に示すように四角柱状であってもよいし、図12に示すように五角柱状であってもよい。図12及び図13の例では、光ビームが光学素子50に入射する際の屈曲角と該光学素子50から出射される際の屈曲角とが共に0°になっている。こうすることで、ポリゴンミラー35にて反射された光ビームが光学素子50を経由して結像面に至るまでの光路を簡素化して光走査装置30全体の光路設計を容易化することができる。
<< Other embodiments >>
In each of the above embodiments and modifications, the optical element 50 is formed in a triangular prism shape extending in the main scanning direction. However, the present invention is not limited to this, and for example, as shown in FIG. As shown in FIG. 12, it may be a pentagonal prism. In the example of FIGS. 12 and 13, the bending angle when the light beam enters the optical element 50 and the bending angle when the light beam is emitted from the optical element 50 are both 0 °. By doing so, it is possible to simplify the optical path from the light beam reflected by the polygon mirror 35 to the imaging surface via the optical element 50 and to facilitate the optical path design of the entire optical scanning device 30. .

上記各実施形態及び変形例では、光ビームを偏向走査させる光偏向部の一例としてポリゴンミラー35を挙げて説明したが、光偏向部は、例えば圧電素子等により駆動される共振型の振動ミラーであってもよい。光偏向部が振動ミラーで構成されている場合には、光学素子50の主走査方向の長さが比較的短くて済むので、光学素子50にプリズムを使用することにより製品コストが増加するのを抑制することができる。   In each of the above embodiments and modifications, the polygon mirror 35 has been described as an example of the light deflecting unit that deflects and scans the light beam. However, the light deflecting unit is, for example, a resonance-type vibrating mirror that is driven by a piezoelectric element or the like. There may be. When the light deflection unit is composed of a vibrating mirror, the length of the optical element 50 in the main scanning direction can be relatively short, so that the use of a prism for the optical element 50 increases the product cost. Can be suppressed.

上記実施形態2の変形例3では、光学素子50を複数の支持ピン61〜63により保持板60を介して間接的に支持するようにしているが、これに限ったものではなく、複数の支持ピン61〜63により直接支持するようにしてもよい。また、光学素子50を支持する支持ピンの数は3つに限ったものではなく、2つ以下であってもよいし、4つ以上であってもよいことは言うまでもない。例えば、支持ピンが4つである場合には、光学素子50の主走査方向の両端部をそれぞれ2つの支持ピンで支持するようにすればよい。この場合、光学素子50の主走査方向の一端部に設けられた2つの支持ピンによる支持位置の中点と、主走査方向の他端部に設けられた2つの支持ピンによる支持位置の中点とを結ぶ直線が光学素子50の回転軸線Aとなる。   In the third modification of the second embodiment, the optical element 50 is indirectly supported by the plurality of support pins 61 to 63 via the holding plate 60. However, the present invention is not limited to this. You may make it support directly by the pins 61-63. Needless to say, the number of support pins that support the optical element 50 is not limited to three, but may be two or less, or may be four or more. For example, when there are four support pins, both ends of the optical element 50 in the main scanning direction may be supported by two support pins. In this case, the midpoint of the support position by two support pins provided at one end of the optical element 50 in the main scanning direction and the midpoint of the support position by two support pins provided at the other end in the main scanning direction. Is a rotation axis A of the optical element 50.

上記各実施形態及び変形例では、光走査装置30が搭載される画像形成装置の一例としてレーザープリンターを挙げて説明したが、これに限ったものではなく、画像形成装置は、例えば複合機(MFP)、複写機、又はファクシミリ等であってもよい。   In each of the above embodiments and modifications, a laser printer has been described as an example of an image forming apparatus on which the optical scanning device 30 is mounted. However, the present invention is not limited to this, and the image forming apparatus may be, for example, a multifunction peripheral (MFP). ), A copying machine, a facsimile, or the like.

以上説明したように、本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置について有用である。   As described above, the present invention is useful for an optical scanning device and an image forming apparatus including the optical scanning device.

1 レーザープリンター(画像形成装置)
30 光走査装置
32 光源
50 光学素子
51a 第一反射面
52a 第二反射面
L1 平面
L2 交線
1 Laser printer (image forming device)
30 Optical scanning device 32 Light source 50 Optical element 51a First reflection surface 52a Second reflection surface L1 Plane L2 Intersection line

Claims (6)

光源と、上記光源から出射された光ビームを反射して主走査方向に偏向走査させる光偏向部と、該光偏向部にて反射された光ビームと被走査面との間の光路に主走査方向に延びるように設けられて光ビームを反射する光学素子とを備えた光走査装置であって、
上記光学素子はプリズムにより構成されており、
上記光学素子による光ビームの反射は、上記プリズムによる光ビームの全反射である、光走査装置。
Main scanning in the optical path between the light source, the light deflection unit that reflects and scans the light beam emitted from the light source in the main scanning direction, and the light beam reflected by the light deflection unit and the surface to be scanned An optical scanning device provided with an optical element that extends in a direction and reflects a light beam,
The optical element is composed of a prism,
The optical scanning device, wherein the reflection of the light beam by the optical element is total reflection of the light beam by the prism.
請求項1記載の光走査装置において、
上記光学素子を構成するプリズムは、該プリズムの外部から入射する光ビームを全反射する第一の反射面と、該第一の反射面にて全反射された光ビームを全反射する第二の反射面とを有している、光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1,
The prism constituting the optical element includes a first reflecting surface that totally reflects a light beam incident from the outside of the prism, and a second reflecting surface that totally reflects the light beam totally reflected by the first reflecting surface. An optical scanning device having a reflective surface.
請求項1又は2記載の光走査装置において、
上記光学素子を構成するプリズムは、主走査方向から見て、該プリズムに光ビームが入射する際の光ビームの入射角と、該プリズムから光ビームが外部に出射する際の光ビームの出射角が共に0である光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1 or 2,
The prism constituting the optical element has an incident angle of the light beam when the light beam is incident on the prism and an emission angle of the light beam when the light beam is emitted to the outside from the prism, as viewed from the main scanning direction. An optical scanning device in which both are zero.
請求項2に記載の光走査装置において、
上記光学素子を構成するプリズムを支持する支持ピンを備え、
上記光偏向部は、回転多面鏡であり、
上記回転多面鏡の回転に伴い上記プリズムが回転振動する際の該プリズムの回転軸線は、上記支持ピンによる上記プリズムの支持位置によって決まるものであり、
上記回転軸線は、上記プリズムの副走査断面で見て、上記第一の反射面及び上記第二の反射面を二等分する平面上に位置している、光走査装置。
The optical scanning device according to claim 2,
A support pin for supporting the prism constituting the optical element;
The light deflection unit is a rotary polygon mirror,
The rotation axis of the prism when the prism rotates and vibrates with the rotation of the rotary polygon mirror is determined by the support position of the prism by the support pin,
The optical scanning device, wherein the rotation axis is located on a plane that bisects the first reflection surface and the second reflection surface when viewed in the sub-scan section of the prism.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光走査装置において、
上記光学素子を構成するプリズムを支持する支持ピンを備え、
上記光偏向部は、回転多面鏡であり、
上記回転多面鏡の回転に伴い上記プリズムが回転振動する際の該プリズムの回転軸線は、上記支持ピンによる上記プリズムの支持位置によって決まるものであり、
上記回転軸線は、上記プリズムの副走査断面で見て上記第一の反射面と上記第二の反射面との交線に一致している、光走査装置。
In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 4,
A support pin for supporting the prism constituting the optical element;
The light deflection unit is a rotary polygon mirror,
The rotation axis of the prism when the prism rotates and vibrates with the rotation of the rotary polygon mirror is determined by the support position of the prism by the support pin,
The optical scanning device, wherein the rotation axis coincides with an intersection line of the first reflecting surface and the second reflecting surface as seen in a sub-scanning section of the prism.
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光走査装置を備えた画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1.
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