JP2019159222A5 - - Google Patents

Description

近年、小型化を図るために、複数の光源から出射した複数の光束を一つの偏向器で偏向して複数の走査光学系（結像光学系）を介して複数の被走査面を走査するように構成された光走査装置が知られている。
そのような光走査装置において、走査光学系内に設けられた光学素子同士の干渉を回避しつつ更なる小型化を図るために、特許文献１は、各走査光学系における結像光学素子の配置を互いに異ならせた光走査装置を開示している。
また、特許文献２は、各走査光学系の光路長を互いに異ならせた光走査装置を開示している。

本発明に係る光走査装置は、第１及び第２の光束を偏向して第１及び第２の被走査面を主走査方向に走査する第１及び第２の偏向面を含む偏向器と、偏向器によって偏向された第１及び第２の光束を第１及び第２の被走査面に集光する第１及び第２の結像光学系とを備え、第１の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第１の結像光学素子と偏向器との間の光路上に配置された第１の反射素子とを有し、第２の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第２の結像光学素子と第２の被走査面との間の光路上に配置された第２の反射素子とを有し、偏向器によって偏向された第１及び第２の光束の第１及び第２の結像光学系の第１及び第２の光軸上における第１及び第２の集光位置を通る直線は、副走査方向に対して非垂直であり、第１の偏向面上の第１の軸上偏向点から第１の結像光学素子までの第１の光軸上における距離をＬ１、第１の軸上偏向点から第１の被走査面までの第１の光軸上における距離をＴ１、第２の偏向面上の第２の軸上偏向点から第２の結像光学素子までの第２の光軸上における距離をＬ２、第２の軸上偏向点から第２の被走査面までの第２の光軸上における距離をＴ２としたとき、
Ｌ１／Ｔ１＞Ｌ２／Ｔ２
なる条件式を満たすことを特徴とする。

［第一実施形態］
図１（ａ）は、第一実施形態に係る光走査装置１の主走査断面展開図を示している。図１（ｂ）は、第一実施形態に係る光走査装置１が備える第１及び第２の走査光学系（結像光学系）１００及び２００の副走査断面展開図を示している。図１（ｃ）は、第一実施形態に係る光走査装置１が備える第１及び第２の走査光学系１００及び２００の副走査断面図を示している。

なお、本実施形態に係る光走査装置１では、第１のコリメータレンズ１０２、第１のシリンドリカルレンズ１０３及び第１の開口絞り１０４によって、第１の入射光学系８０が構成される。
また、本実施形態に係る光走査装置１では、第２のコリメータレンズ２０２、第２のシリンドリカルレンズ２０３及び第２の開口絞り２０４によって、第２の入射光学系８５が構成される。
また、本実施形態に係る光走査装置１では、第１のｆθレンズ１０６及び第２のｆθレンズ１０７（第１の走査光学素子（結像光学素子））によって、第１の走査光学系１００が構成される。
また、本実施形態に係る光走査装置１では、第１のｆθレンズ２０６及び第２のｆθレンズ２０７（第２の走査光学素子）によって、第２の走査光学系２００が構成される。
そして、本実施形態に係る光走査装置１では、第１及び第２の入射光学系８０及び８５の光軸は、副走査断面内において主走査断面に対して＋３．０度の角度をなしている。

次に、本実施形態に係る光走査装置１における効果について説明する。
本実施形態に係る光走査装置１において、図１（ｂ）に示されているように、主走査断面内における第１の偏向面１０５上の軸上光線の偏向点（軸上偏向点）１０５ｃ（第１の偏向点）から第２のｆθレンズ１０７の入射面の原点までの距離をＬ１とし、主走査断面内における偏向点１０５ｃから第１の被走査面１０８までの距離をＴ１とする。
また、主走査断面内における第２の偏向面２０５上の軸上光線の偏向点２０５ｃ（第２の偏向点）から第２のｆθレンズ２０７の入射面の原点までの距離をＬ２とし、主走査断面内における偏向点２０５ｃから第２の被走査面２０８までの距離をＴ２とする。

本実施形態に係る光走査装置１では、図１（ｃ）に示されているように、第２の走査光学系２００において、第２のｆθレンズ２０７と第２の被走査面２０８との間に反射素子２１０を配置することで、光走査装置１の小型化を達成し、光走査装置１と感光ドラム２０８との間のスペースを確保している。
ここでもし、本実施形態に係る光走査装置１においてＴ１＝Ｔ２かつＬ１＝Ｌ２となるように第１及び第２の走査光学系１００及び２００を配置すると、図２（ａ）に示されているように、第２の走査光学系２００において第２のｆθレンズ２０７と反射素子２１０とが干渉してしまう。
また、本実施形態に係る光走査装置１においてＬ１／Ｔ１＜Ｌ２／Ｔ２を満たすように第１及び第２の走査光学系１００及び２００を配置すると、第２の走査光学系２００において第２のｆθレンズ２０７と反射素子２１０との干渉を避けるように、反射素子２１０を第２の被走査面２０８側に移動させる必要が生じる。
その結果、光走査装置１が大型化し、感光ドラム２０８と光走査装置１との間のスペースが狭くなってしまう。

また、本実施形態に係る光走査装置１では、図１（ｃ）に示されているように、偏向器１０の回転軸方向Ｄに対して感光ドラム１０８及び２０８の配列方向Ｅを第２の走査光学系２００のスペースを拡げる方向に−９３°傾けている。換言すると、第１及び第２の偏向面１０５及び２０５によって偏向された第１及び第２の光束ＬＡ及びＬＢの第１及び第２の走査光学系１００及び２００の光軸上における第１及び第２の集光位置Ｆ及びＧを通る直線Ｊは副走査方向Ｄに対して非垂直である。それにより、第２の走査光学系２００に配置されている光学素子間の干渉を回避している。
それに対して、図２（ｂ）に示されているように、偏向器１０の回転軸方向Ｄと感光ドラム１０８及び２０８の配列方向Ｅを互いに直交するように、各光学素子を配置すると、第２の走査光学系２００において第１のｆθレンズ２０６及び第２のｆθレンズ２０７が互いに近接してしまい、干渉が発生する。

また、本実施形態に係る光走査装置２において、図３（ｃ）に示されているように、副走査断面内における第２のｆθレンズ１０７の出射面の原点から第１の被走査面１０８までの距離をＨ１とし、副走査断面内における第２のｆθレンズ４０７の出射面の原点から第４の被走査面４０８までの距離をＨ４とする。
このとき、本実施形態に係る光走査装置２では、図３（ｃ）に示されているように、第４の走査光学系４００において、偏向器１０の第２の偏向面２０５と第２のｆθレンズ４０７との間に反射素子４０９を配置することで、Ｈ４＞Ｈ１とすることができ、光走査装置２と感光ドラム４０８との間のスペースを確保している。
また、本実施形態に係る光走査装置２では、図３（ｃ）に示されているように、偏向器１０の回転軸方向Ｄに対して感光ドラム１０８、２０８、３０８及び４０８の配列方向Ｅを第２の走査光学系２００のスペースを拡げる方向に−９３°傾けている。換言すると、第１及び第２の偏向面１０５及び２０５によって偏向された第１乃至第４の光束ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ及びＬＤの第１乃至第４の走査光学系１００、２００、３００及び４００の光軸上における第１乃至第４の集光位置Ｆ、Ｇ、Ｈ及びＩを通る直線Ｊは副走査方向Ｄに対して非垂直である。それにより、第２の走査光学系２００に配置されている光学素子間の干渉を回避している。

Claims (21)

1. 第１及び第２の光束を偏向して第１及び第２の被走査面を主走査方向に走査する第１及び第２の偏向面を含む偏向器と、
   前記偏向器によって偏向された前記第１及び第２の光束を前記第１及び第２の被走査面に集光する第１及び第２の結像光学系とを備え、
   前記第１の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、該少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第１の結像光学素子と前記偏向器との間の光路上に配置された第１の反射素子とを有し、
   前記第２の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、該少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第２の結像光学素子と前記第２の被走査面との間の光路上に配置された第２の反射素子とを有し、
   前記偏向器によって偏向された前記第１及び第２の光束の前記第１及び第２の結像光学系の第１及び第２の光軸上における第１及び第２の集光位置を通る直線は、副走査方向に対して非垂直であり、
   前記第１の偏向面上の第１の軸上偏向点から前記第１の結像光学素子までの前記第１の光軸上における距離をＬ１、前記第１の軸上偏向点から前記第１の被走査面までの前記第１の光軸上における距離をＴ１、前記第２の偏向面上の第２の軸上偏向点から前記第２の結像光学素子までの前記第２の光軸上における距離をＬ２、前記第２の軸上偏向点から前記第２の被走査面までの前記第２の光軸上における距離をＴ２としたとき、
   Ｌ１／Ｔ１＞Ｌ２／Ｔ２
   なる条件式を満たすことを特徴とする光走査装置。
2. 前記第２の反射素子は、前記偏向器を通る主走査断面よりも前記第２の被走査面の側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. Ｔ１＝Ｔ２
   なる式を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
4. 前記第１及び第２の結像光学素子の夫々の入射面は、互いに異なる形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光走査装置。
5. 前記第１及び第２の結像光学素子の夫々の出射面は、互いに異なる形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置。
6. 前記偏向器は、前記第１及び第２の偏向面によって第３及び第４の光束を偏向して第３及び第４の被走査面を主走査方向に走査することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光走査装置。
7. 前記偏向器によって偏向された前記第３及び第４の光束を前記第３及び第４の被走査面に集光する第３及び第４の結像光学系を備えることを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 前記第３の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、該少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第３の結像光学素子と前記偏向器との間の光路上に配置された第３の反射素子とを有することを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
9. 前記第１及び第３の結像光学素子の形状は、互いに同じであることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
10. 前記第４の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、該少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第４の結像光学素子と前記偏向器との間の光路上に配置された第４の反射素子とを有することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の光走査装置。
11. 副走査断面内における前記第１の結像光学素子から前記第１の集光位置までの距離と、副走査断面内における前記第４の結像光学素子から前記偏向器によって偏向された前記第４の光束の前記第４の結像光学系の第４の光軸上における第４の集光位置までの距離とは、互いに異なることを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
12. 前記第２及び第４の結像光学素子の入射面及び出射面の形状は、主走査断面に対して鏡面対称であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の光走査装置。
13. 前記偏向器によって偏向された前記第３及び第４の光束の前記第３及び第４の結像光学系の第３及び第４の光軸上における第３及び第４の集光位置を通る直線は、副走査方向に対して非垂直であることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の光走査装置。
14. 前記第１の偏向面上の第３の軸上偏向点から前記第３の結像光学系に設けられた少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第３の結像光学素子までの前記第３の結像光学系の第３の光軸上における距離をＬ３、前記第３の軸上偏向点から前記第３の被走査面までの前記第３の光軸上における距離をＴ３、前記第２の偏向面上の第４の軸上偏向点から前記第４の結像光学系に設けられた少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第４の結像光学素子までの前記第４の結像光学系の第４の光軸上における距離をＬ４、前記第４の軸上偏向点から前記第４の被走査面までの前記第４の光軸上における距離をＴ４としたとき、
    Ｌ３／Ｔ３＞Ｌ４／Ｔ４
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項７乃至１３のいずれか一項に記載の光走査装置。
15. Ｔ３＝Ｔ４
    なる式を満たすことを特徴とする請求項１４に記載の光走査装置。
16. Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝Ｔ４
    なる式を満たすことを特徴とする請求項１４または１５に記載の光走査装置。
17. Ｌ１＝Ｌ３
    なる式を満たすことを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の光走査装置。
18. Ｌ２＝Ｌ４
    なる式を満たすことを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の光走査装置。
19. 前記偏向器は、前記第１の偏向面によって第３の光束を偏向して第３の被走査面を主走査方向に走査し、
    前記偏向器によって偏向された前記第３の光束を前記第３の被走査面に集光する第３の結像光学系を備え、
    前記第３の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、該少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第３の結像光学素子と前記偏向器との間の光路上に配置された第３の反射素子とを有することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の光走査装置。
20. 請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の光走査装置と、該光走査装置により被走査面に形成される静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器とを備えることを特徴とする画像形成装置。
21. 請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の光走査装置と、外部機器から出力されたコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力するプリンタコントローラとを備えることを特徴とする画像形成装置。

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