JP2018036438A - Optical scanner and image forming apparatus including the optical scanner - Google Patents
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Abstract
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.
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.
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。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
《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
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
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
《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。
<<
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
That is, in the present embodiment, the
As shown in FIGS. 6 and 7, the light beam reflected by the
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
On the other hand, in the present embodiment, since the first reflecting
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
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
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
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
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
<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。
<
9A to 9C show the
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
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
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
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
<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。
<
10A to 10C show the
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
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
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
<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。
<
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
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
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
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
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
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
《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
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
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
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
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
Claims (6)
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.
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.
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.
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.
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.
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