JP3324161B2 - Laser scanning device - Google Patents

Laser scanning device

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JP3324161B2
JP3324161B2 JP31315892A JP31315892A JP3324161B2 JP 3324161 B2 JP3324161 B2 JP 3324161B2 JP 31315892 A JP31315892 A JP 31315892A JP 31315892 A JP31315892 A JP 31315892A JP 3324161 B2 JP3324161 B2 JP 3324161B2
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lens
polygon mirror
light
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direction perpendicular
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義人 関川
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像情報に応じてレー
ザビームを感光体上に走査露光することにより画像を記
録するレーザプリンタやディジタル複写機等の画像形成
装置に使用されるレーザ走査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser scanning apparatus used in an image forming apparatus such as a laser printer or a digital copying machine for recording an image by scanning and exposing a laser beam on a photosensitive member in accordance with image information. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数のレーザビームを用いて複数色の印
字を行う画像形成装置において、1本のビームを偏向走
査する従来のレーザ走査装置を使用して感光体上に複数
のビームを走査させるために、回転多面鏡に対して走査
方向と垂直な方向に所定の間隔を有した平行な複数のビ
ームを入射させる方法が考えられる。この方法を用い
て、感光体上にある程度離れた間隔で複数のビームを入
射させたい場合、結像レンズ以後のビームを互いに別の
方向に反射させて分離するには、結像レンズ以後のビー
ムの垂直方向の間隔が広い方が望ましい。一方、回転多
面鏡に入射させるビームの間隔は狭い方が望ましいこと
は、回転多面鏡が薄い方が消費電力が小さいという点か
ら周知の事実である。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus for printing a plurality of colors using a plurality of laser beams, a plurality of beams are scanned on a photosensitive member using a conventional laser scanning device which deflects and scans one beam. For this purpose, a method is conceivable in which a plurality of parallel beams having a predetermined interval are incident on the rotating polygon mirror in a direction perpendicular to the scanning direction. If it is desired to make a plurality of beams incident on the photoreceptor at a certain distance by using this method, the beams after the imaging lens can be separated by reflecting the beams after the imaging lens in different directions from each other. It is desirable that the vertical spacing be large. On the other hand, it is a well-known fact that it is desirable that the interval between the beams to be incident on the rotating polygon mirror is narrower, because the power consumption is smaller when the rotating polygon mirror is thinner.

【0003】ところで、回転多面鏡を使用したレーザ走
査装置における結像レンズとしてはfθレンズが用いら
れる。このfθレンズとしては、例えば特公昭62−2
6444号公報に示されるように、負の屈折力を有する
単レンズと正の屈折力を有する単レンズの2枚組のタイ
プが知られている。なお、一般的に、負の屈折力を有す
る単レンズと正の屈折力を有する単レンズの組み合わせ
からなるfθレンズという表現の場合、負の屈折力や正
の屈折力は走査方向のレンズのパワーを意味しており、
垂直方向については規定していないか、走査方向と同様
であるかのいずれかである。
An fθ lens is used as an imaging lens in a laser scanning device using a rotary polygon mirror. As this fθ lens, for example,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6444, there is known a two-lens type of a single lens having a negative refractive power and a single lens having a positive refractive power. In general, in the case of an fθ lens composed of a combination of a single lens having a negative refractive power and a single lens having a positive refractive power, the negative refractive power or the positive refractive power is the power of the lens in the scanning direction. Means
The vertical direction is either not specified or is the same as the scanning direction.

【0004】図11は前記特公昭62−26444号公
報に示されるようなタイプのfθレンズを有するレーザ
走査装置の要部を示す説明図である。この例では、図示
しない光源部から出射されたレーザビームは、回転多面
鏡100で偏向走査され、負の屈折力を有する単レンズ
101と正の屈折力を有する単レンズ102の2枚組の
fθレンズ103を通過し、平面反射ミラー104で反
射されて感光体105上に結像される。この図11に示
す例では、fθレンズ103の各単レンズ101、10
2は、両面が球面106で、垂直方向について走査方向
と同様の屈折力を有するものとしている。
FIG. 11 is an explanatory view showing a main part of a laser scanning apparatus having an fθ lens of the type shown in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 62-26444. In this example, a laser beam emitted from a light source unit (not shown) is deflected and scanned by a rotating polygon mirror 100, and a pair of fθs of a single lens 101 having a negative refractive power and a single lens 102 having a positive refractive power is formed. The light passes through the lens 103, is reflected by the plane reflection mirror 104, and forms an image on the photoconductor 105. In the example shown in FIG. 11, each single lens 101, 10
Reference numeral 2 denotes a spherical surface 106 on both sides, which has the same refractive power in the vertical direction as in the scanning direction.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記特公昭
62−26444号公報に示されるようなタイプのfθ
レンズを有するレーザ走査装置を用いて、前述のように
感光体上に複数のビームを走査させるために多面鏡に対
して垂直方向に所定の間隔を有した平行な複数のビーム
を入射させると、多面鏡に入射させるビームの垂直方向
の間隔よりもfθレンズ通過後の間隔の方が狭くなって
しまう。そのため、入射ビームの間隔をかなり大きく
し、かつ多面鏡を十分な厚さとする構成を採らないと、
fθレンズ通過後において、ビームを分離するための所
望の間隔が得られないという問題点がある。
However, the fθ of the type disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 62-26444 is disclosed.
Using a laser scanning device having a lens, when a plurality of parallel beams having a predetermined interval in the vertical direction with respect to the polygon mirror to make the plurality of beams scan on the photoconductor as described above, The interval after passing through the fθ lens becomes narrower than the vertical interval of the beam incident on the polygon mirror. Therefore, unless the interval between the incident beams is made considerably large and a configuration is adopted in which the polygon mirror has a sufficient thickness,
There is a problem that a desired interval for separating beams cannot be obtained after passing through the fθ lens.

【0006】そこで本発明の目的は、回転多面鏡に対し
て走査方向と垂直な方向に沿って複数のレーザビームを
入射させる場合に、回転多面鏡を大幅に厚くすることな
く、fθレンズ通過後のレーザビームの間隔を広くする
ことができるようにしたレーザ走査装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotary polygon mirror which, when a plurality of laser beams are made incident on the rotary polygon mirror in a direction perpendicular to the scanning direction, does not greatly increase the thickness of the rotary polygon mirror after passing through the fθ lens. It is an object of the present invention to provide a laser scanning device capable of widening the interval between laser beams.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明
(イ)感光体と、(ロ)複数の光ビームを感光体の
主走査方向と垂直方向に所定の間隔を置いて平行に出射
する光源部と、(ハ)この光源部から出射されたこれら
複数の光ビームを感光体上に偏向走査する1つの回転多
面鏡と、(ニ)回転多面鏡側に配置され負の屈折力を有
すると共に走査の方向と垂直な方向にのみ光を発散させ
る面を有する単レンズと感光体側に配置され正の屈折力
を有する単レンズの2枚で構成され、回転多面鏡で偏向
走査されたビームの走査速度を補正し、感光体の近傍
ビームを結像させる結像レンズと、回転多面鏡の面
倒れを補正するためにこの結像レンズよりも感光体側に
前記した複数の光ビームにそれぞれ対応して個別に配置
され、走査の方向と垂直な方向に正の屈折力を有してい
て結像レンズから出射されたそれぞれの光ビームを感光
体上の離れた箇所に導くシリンドリカルミラーとを備え
たレンズ走査装置とをレーザ走査装置に具備させる
According to the first aspect of the present invention ,
Is (i) a photosensitive member, the photoconductor (b) a plurality of light beams
Emit parallel light at a predetermined interval in the main scanning direction and the vertical direction
A light source unit, these emitted from (c) the light source unit
And one of the rotating polygon mirror for deflecting and scanning a plurality of light beams on a photosensitive member, the surface for diverging light only in a direction perpendicular to the direction of scanning and has a negative refractive power disposed to the rotary polygonal mirror side (D) And a single lens having a positive refractive power disposed on the photoreceptor side to correct the scanning speed of the light beam deflected and scanned by the rotating polygon mirror and to emit the light beam near the photoreceptor. The imaging lens to form an image and the photoreceptor side of this imaging lens to correct the tilt of the rotating polygon mirror
Separately arranged for each of the multiple light beams described above
And has a positive refractive power in the direction perpendicular to the scanning direction.
Each light beam emitted from the imaging lens
And a cylindrical mirror for guiding a distant point on the body
The laser scanning device is provided with the lens scanning device .

【0008】このレーザ走査装置では、光源部から出射
された複数の光ビームは回転多面鏡によって偏向走査さ
れ、結像レンズによって感光体近傍に結像される。この
レーザ走査装置を用い、回転多面鏡に対して走査方向と
垂直な方向に沿ってある間隔をもって複数のビームを
入射させた場合、負の屈折力を有する単レンズに形成さ
れた、走査の方向と垂直な方向にのみ光を発散させる面
の作用によって、結像レンズ通過後の複数のビームの
間隔が広がる。
In this laser scanning device, a plurality of light beams emitted from the light source section are deflected and scanned by a rotating polygon mirror, and are imaged near a photoreceptor by an imaging lens. When a plurality of light beams are made incident on the rotary polygon mirror at a certain interval along a direction perpendicular to the scanning direction using this laser scanning device, the scanning of a single lens having a negative refractive power is formed. By the action of the surface that diverges light only in the direction perpendicular to the direction, the interval between the plurality of light beams after passing through the imaging lens is widened.

【0009】請求項2記載の発明のレーザ走査装置は、
請求項1記載の発明における走査の方向と垂直な方向に
のみ光を発散させる面が、負の屈折力を有する単レンズ
の回転多面鏡側から見て第1面に形成されたシリンドリ
カル面であるものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a laser scanning device.
The surface that diverges light only in a direction perpendicular to the scanning direction in the invention according to claim 1 is a cylindrical surface formed on the first surface when viewed from the rotating polygon mirror side of a single lens having a negative refractive power. Things.

【0010】請求項3記載の発明のレーザ走査装置は、
請求項1記載の発明における走査の方向と垂直な方向に
のみ光を発散させる面が、負の屈折力を有する単レンズ
の回転多面鏡側から見て第2面に形成されたシリンドリ
カル面であるものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a laser scanning device.
According to the first aspect of the present invention, the surface that diverges light only in the direction perpendicular to the scanning direction is a cylindrical surface formed on the second surface when viewed from the rotating polygon mirror side of the single lens having a negative refractive power. Things.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1ないし図8は本発明の第1実施例に係
るものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 8 relate to a first embodiment of the present invention.

【0012】図1は本実施例のレーザ走査装置の概略の
構成を示す平面図、図2は図1の正面断面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a laser scanning device according to this embodiment, and FIG. 2 is a front sectional view of FIG.

【0013】これらの図に示すように、本実施例のレー
ザ走査装置は、画像情報に応じて変調されたレーザビー
ムを出射する光源部1と、この光源部1から出射された
レーザビームを感光体5上に偏向走査する回転多面鏡2
と、この回転多面鏡2で偏向走査されたレーザビームの
走査速度を補正し、感光体5の近傍にレーザビームを結
像させる結像レンズとしてのfθレンズ3と、回転多面
鏡2の面倒れによる走査方向と垂直な方向に対するビー
ムの振れを補正する一方向収束性光学部材としてのシリ
ンドリカルミラー4とを備えている。なお、光源部1
は、レーザビームを回転多面鏡2の面上に走査方向と同
一方向の線状に結像させる光学系を有している。また、
光源部1としては、He−Neレーザ等のガスレーザと
このガスレーザから出射されたレーザビームを画像情報
に応じて変調する音響光学式変調器等の変調器とを有す
るものでも良いし、画像情報に応じて変調されたレーザ
ビームを出射する半導体レーザを有するものでも良い。
As shown in these figures, a laser scanning device according to the present embodiment includes a light source unit 1 for emitting a laser beam modulated in accordance with image information, and a laser beam emitted from the light source unit 1 for sensitizing the laser beam. Rotating polygon mirror 2 for deflecting and scanning on body 5
The fθ lens 3 as an imaging lens for correcting the scanning speed of the laser beam deflected and scanned by the rotary polygon mirror 2 to form a laser beam near the photoreceptor 5 and the tilting of the rotary polygon mirror 2 And a cylindrical mirror 4 as a one-way converging optical member for correcting a beam shake in a direction perpendicular to the scanning direction due to the above. The light source unit 1
Has an optical system that forms a laser beam on the surface of the rotary polygon mirror 2 in a linear shape in the same direction as the scanning direction. Also,
The light source unit 1 may include a gas laser such as a He-Ne laser and a modulator such as an acousto-optic modulator that modulates a laser beam emitted from the gas laser according to image information. It may have a semiconductor laser that emits a laser beam modulated accordingly.

【0014】fθレンズ3は、回転多面鏡2側に配置さ
れた負の屈折力を有する単レンズ31(以下、負のレン
ズという。)と、シリンドリカルミラー4側に配置され
た正の屈折力を有する単レンズ(以下、正のレンズとい
う。)32の2枚で構成されている。本実施例では、負
のレンズ31の回転多面鏡2側から見て第2面31
2に、走査の方向と垂直な方向にのみ光を発散させる曲
率を有するシリンドリカル面を形成している。なお、負
のレンズ31の回転多面鏡2側から見て第1面311
球面であり、正のレンズ32の回転多面鏡2側から見て
第1面321は平面、第2面322は球面である。
Lens 3 has a single lens 31 having a negative refractive power (hereinafter referred to as a negative lens) disposed on the rotating polygon mirror 2 side and a positive refractive power disposed on the cylindrical mirror 4 side. And a single lens 32 (hereinafter referred to as a positive lens). In the present embodiment, the second surface 31 of the negative lens 31 as viewed from the rotating polygon mirror 2 side.
2 , a cylindrical surface having a curvature for diverging light only in a direction perpendicular to the scanning direction is formed. The first surface 31 1 of the negative lens 31 is spherical when viewed from the rotating polygon mirror 2 side, and the first surface 32 1 is flat and the second surface 32 1 of the positive lens 32 viewed from the rotating polygon mirror 2 side. 2 is a spherical surface.

【0015】ここで、光源の波長が632.8nmにお
ける本実施例のレーザ走査装置の諸元を、以下の表1に
示す。
Table 1 below shows the specifications of the laser scanning apparatus of this embodiment when the wavelength of the light source is 632.8 nm.
Show.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】なお、上記表1において、単位はmmであ
る。また、D0 は図2に示すように回転多面鏡2の表面
から負のレンズ31の第1面311 までの部分を指す。
また、〜は図2に示すようにそれぞれ、負のレンズ
31の第1面311 、第2面312 、正のレンズ32の
第1面321 、第2面322 、シリンドリカルミラー4
の反射面を指す。また、厚さ、材質はそれぞれ、各表面
から次の表面までの厚さ、材質を指す。
In Table 1, the unit is mm. Further, D 0 refers to the portion of the rotating polygon mirror 2 surface as shown in FIG. 2 to the first surface 31 1 of the negative lens 31.
Further, each ~, as shown in FIG. 2, the first side 31 1 of the negative lens 31, a second surface 31 2, the first side 32 1 of the positive lens 32, a second surface 32 2, a cylindrical mirror 4
Refers to the reflective surface. Further, the thickness and the material refer to the thickness and the material from each surface to the next surface, respectively.

【0018】次に、本実施例のレーザ走査装置の作用に
ついて説明する。光源部1から出射されたレーザビーム
は回転多面鏡2によって偏向走査され、fθレンズ3に
よって走査速度が補正され、感光体5の表面近傍に結像
される。また、シリンドリカルミラー4によって、回転
多面鏡2の面倒れによる走査方向と垂直な方向に対する
ビームの振れが補正される。
Next, the operation of the laser scanning device of this embodiment will be described. The laser beam emitted from the light source unit 1 is deflected and scanned by the rotary polygon mirror 2, the scanning speed is corrected by the fθ lens 3, and an image is formed near the surface of the photoconductor 5. Further, the deflection of the beam in the direction perpendicular to the scanning direction due to the tilt of the rotary polygon mirror 2 is corrected by the cylindrical mirror 4.

【0019】図3は、表1に示す諸元の光学系を有する
レーザ走査装置を、1つの回転多面鏡と1組のfθレー
ザによって2つのレーザビームを偏向走査して2色の画
像を形成する画像形成装置に適用した場合における、レ
ーザ走査装置の構成を示す説明図である。なお、図3に
示す例では、回転多面鏡2に対して走査方向と垂直な方
向に沿ってある間隔をもって2つのレーザビームを入射
させ、fθレンズ3通過後の各ビームを、それぞれ平面
反射ミラー61、62で分離してシリンドリカルミラー
41、42に導き、このシリンドリカルミラー41、4
2で反射させて感光体5に照射させる構成としている。
各ビームはそれぞれ異なる色の画像情報に応じて変調さ
れている。なお、シリンドリカルミラー41、42に対
する入射ビームと射出ビームのなす角度θは例えば8
6.5度である。
FIG. 3 shows a laser scanner having the optical system shown in Table 1 deflecting and scanning two laser beams by one rotating polygon mirror and one set of fθ laser to form a two-color image. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a laser scanning device when applied to an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. In the example shown in FIG. 3, two laser beams are made incident on the rotary polygon mirror 2 at a certain interval along a direction perpendicular to the scanning direction, and the beams after passing through the fθ lens 3 are respectively reflected by a plane reflection mirror. The light is separated at 61 and 62 and led to cylindrical mirrors 41 and 42, and these cylindrical mirrors 41 and 4 are separated.
The light is reflected on the photosensitive member 5 and irradiated onto the photoreceptor 5.
Each beam is modulated according to image information of a different color. The angle θ between the incident beam and the exit beam with respect to the cylindrical mirrors 41 and 42 is, for example, 8
6.5 degrees.

【0020】この図に示すように、回転多面鏡2に対し
て走査方向と垂直な方向に沿ってある間隔をもって複数
のレーザビームを入射させた場合、負のレンズ31に形
成されたシリンドリカル面の作用によって、fθレンズ
3通過後の複数のレーザビームの間隔が広がる。
As shown in this figure, when a plurality of laser beams are made incident on the rotary polygon mirror 2 at a certain interval along a direction perpendicular to the scanning direction, the cylindrical surface formed on the negative lens 31 By the action, the interval between the plurality of laser beams after passing through the fθ lens 3 is widened.

【0021】具体的には、例えば、図3に示すように、
回転多面鏡2で反射された後の2つのビームの間隔Aを
4mm、fθレンズ3の正のレンズ32の第2面322
から各平面反射ミラー61、62の反射位置までの距離
Cを140mmとすると、各平面反射ミラー61、62
の反射位置間の距離Bは9.3mm、回転多面鏡2の厚
さは6〜8mm程度となり、2つのビームの分離および
回転多面鏡2の回転が容易である。
Specifically, for example, as shown in FIG.
The interval A between the two beams after being reflected by the rotary polygon mirror 2 is 4 mm, and the second surface 32 2 of the positive lens 32 of the fθ lens 3
Assuming that the distance C from the mirror to the reflection position of each of the plane reflection mirrors 61 and 62 is 140 mm,
Is 9.3 mm, and the thickness of the rotary polygon mirror 2 is about 6 to 8 mm, so that separation of two beams and rotation of the rotary polygon mirror 2 are easy.

【0022】ちなみに、fθレンズ3の負のレンズ31
の第2面312 がシリンドリカル面ではなく平面の場合
には、A=4mm、C=140mmとすると、B=2.
7mmとなり、2つのビームを分離するための反射ミラ
ー61、62の実装は困難である。その理由を以下で説
明する。ガウシアンビームであるレーザビームは太さを
有しており、図4の光強度分布に示すように、本実施例
でも反射ミラー61、62近辺における垂直方向のビー
ムの径は1/e2 の強度分布の幅Gで1mm程度であ
る。なお、100%のエネルギを確保するには1/e2
の強度分布の幅の約2倍の幅が必要である。ここで、図
5に示すように、部品の公差によるビームの方向のずれ
分等も考慮して、ビームのずれ分111を約1mm、ビ
ームの半径112を約1mm、反射ミラー61、62の
取り付け精度を約0.5mm、反射面の有効でない部分
113を約1mmとし、2つのビーム間の中心と一方の
反射ミラーの反射位置との間隔をEとすると、Eは最低
でも3.5mm程度は必要となり、E=(1/2)Bよ
り、平面反射ミラー61、62の反射位置間の距離Bは
最低でも7mm程度必要である。
By the way, the negative lens 31 of the fθ lens 3
When second surface 31 2 of the planes rather than the cylindrical surface is of, A = 4 mm, when the C = 140mm, B = 2.
7 mm, and it is difficult to mount the reflection mirrors 61 and 62 for separating the two beams. The reason will be described below. The laser beam, which is a Gaussian beam, has a thickness. As shown in the light intensity distribution of FIG. 4, the beam diameter in the vertical direction in the vicinity of the reflection mirrors 61 and 62 also has an intensity of 1 / e 2 in this embodiment. The width G of the distribution is about 1 mm. In order to secure 100% energy, 1 / e 2
Is required to be about twice as wide as the width of the intensity distribution. Here, as shown in FIG. 5, the beam deviation 111 is about 1 mm, the beam radius 112 is about 1 mm, and the reflection mirrors 61 and 62 are attached in consideration of the deviation of the beam direction due to the tolerance of parts. Assuming that the accuracy is about 0.5 mm, the ineffective portion 113 of the reflecting surface is about 1 mm, and the distance between the center between the two beams and the reflection position of one of the reflecting mirrors is E, E is at least about 3.5 mm. From E = (1/2) B, the distance B between the reflection positions of the plane reflection mirrors 61 and 62 needs to be at least about 7 mm.

【0023】ここで、表1に示す諸元による光学系の結
像性能を図6なしい図8に示す。図6はリニアリティ特
性、図7は走査方向の像面湾曲特性、図8は走査方向と
垂直な方向の像面湾曲特性を示す。なお、これらの図
は、図3におけるAを4mmとし、fθレンズ3の光軸
から2mmオフセットしてレンズを使用する場合の特性
を示している。また、これらの図において像高は感光体
5における走査方向の中心からのビーム位置に対応し、
これらの図の例では、ビームの走査端の位置は200m
mで、偏向角にすると32.65度であることを示して
いる。また、リニアリティとは、感光体5上におけるビ
ームの理想的な位置すなわち偏向角に対して直線的に変
化する位置に対する、実際のビーム位置のずれを表わ
す。
Here, FIGS. 6 to 8 show the imaging performance of the optical system based on the specifications shown in Table 1. 6 shows the linearity characteristic, FIG. 7 shows the curvature of field in the scanning direction, and FIG. 8 shows the curvature of field in the direction perpendicular to the scanning direction. Note that these figures show the characteristics when A in FIG. 3 is 4 mm and the lens is used by offsetting the optical axis of the fθ lens 3 by 2 mm. In these figures, the image height corresponds to the beam position from the center of the photosensitive member 5 in the scanning direction.
In the example of these figures, the position of the scanning end of the beam is 200 m
m indicates that the deflection angle is 32.65 degrees. The linearity indicates a deviation of an actual beam position from an ideal position of the beam on the photoconductor 5, that is, a position that linearly changes with respect to the deflection angle.

【0024】以上説明したように本実施例によれば、回
転多面鏡2に複数のビームを走査方向と垂直な方向にあ
る間隔をもって入射させた場合、fθレンズ3通過後の
ビームの間隔が広がるので、複数のビームを各々感光体
5上の離れた場所に照射させたい場合に、各ビームを別
方向に反射させて分離するための反射ミラー61、62
を配置しやすくなり、また、回転多面鏡2を大幅に厚く
する必要がなくなる。
As described above, according to this embodiment, when a plurality of beams are incident on the rotary polygon mirror 2 at a certain interval in a direction perpendicular to the scanning direction, the intervals between the beams after passing through the fθ lens 3 are widened. Therefore, when it is desired to irradiate a plurality of beams to distant locations on the photoconductor 5, respectively, reflection mirrors 61 and 62 for reflecting and separating each beam in another direction.
Can be easily arranged, and it is not necessary to make the rotary polygon mirror 2 much thicker.

【0025】また、ビームの間隔を広げるためのシリン
ドリカル面を、回転多面鏡2側に配置される負のレンズ
31に形成したので、コストアップを抑えることができ
る。それは、一般的に2枚組のfθレンズのうち回転多
面鏡2側のレンズは小さいため、球面より作製コストが
高いとされるシリンドリカル面が小さくて済むからであ
る。
Further, since a cylindrical surface for widening the beam interval is formed on the negative lens 31 arranged on the rotary polygon mirror 2, the cost can be suppressed. This is because the lens on the side of the rotary polygon mirror 2 of the two-piece set of fθ lenses is generally small, so that the cylindrical surface, which is considered to be more expensive to manufacture than a spherical surface, can be small.

【0026】また、一般的に負のレンズと正のレンズの
2枚組のfθレンズでは、回転多面鏡2から負のレンズ
の負の屈折力を有する面(以下、負の面という。)まで
の距離が短く、負のレンズの負の面から正のレンズの正
の屈折力を有する面(以下、正の面という。)までの距
離が長い方が、fθレンズとしての性能と走査方向の像
面湾曲の特性が良い。従って、本実施例のように、特に
シリンドリカル面を負のレンズ31の第2面322 に形
成することにより、回転多面鏡2から負のレンズ31の
負の面(第1面321 )までの距離を短くでき、上述の
fθレンズとしての性能と走査方向の像面湾曲の特性が
良くなる。
In general, in a pair of fθ lenses of a negative lens and a positive lens, from the rotary polygon mirror 2 to a surface having a negative refractive power of the negative lens (hereinafter referred to as a negative surface). Is shorter, and the longer the distance from the negative surface of the negative lens to the surface having a positive refractive power of the positive lens (hereinafter referred to as the positive surface), the performance as an fθ lens and the scanning direction Good field curvature characteristics. Therefore, as in the present embodiment, in particular by forming a cylindrical surface on the second surface 32 2 of the negative lens 31, to the negative side of the negative lens 31 from rotating polygon mirror 2 (the first surface 32 1) Can be shortened, and the performance as the above-mentioned fθ lens and the characteristics of the field curvature in the scanning direction are improved.

【0027】また、シリンドリカル面を負のレンズ31
の第2面322 に形成した方が、シこのリンドリカル面
の曲率とシリンドリカルミラー4の曲率との組み合わせ
によって回転多面鏡2の面倒れの補正の性能および走査
方向に垂直な方向の像面湾曲の性能を向上することがで
きる。
Further, the cylindrical surface is connected to a negative lens 31.
The second surface 32 is better to form the 2, this Rindorikaru surface curvature and the cylindrical combination by the curved image surface in a direction perpendicular to the performance and the scanning direction of the tilt correction of the rotary polygon mirror 2 of the curvature of the local mirror 4 of the Performance can be improved.

【0028】図9は本実施例の第2実施例のレーザ走査
装置の概略の構成を示す平面図、図10は図9の正面断
面図である。
FIG. 9 is a plan view showing a schematic configuration of a laser scanning device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a front sectional view of FIG.

【0029】本実施例は、fθレンズ3の負のレンズ3
1の第1面311 に走査の方向と垂直な方向にのみ光を
発散させる曲率を有するシリンドリカル面を形成し、第
2面312 を球面としたものであり、その他の構成およ
び作用は第1実施例と同様である。
In this embodiment, the negative lens 3 of the fθ lens 3 is used.
Forming a cylindrical surface having a curvature diverging light only in a direction perpendicular to the direction of scanning the first surface 31 1 of 1, which has a second face 31 2 is spherical, other configurations and operations are the This is the same as in the first embodiment.

【0030】本実施例によれば、第1実施例と同様に、
回転多面鏡2に複数のビームを走査方向と垂直な方向に
ある間隔をもって入射させた場合、fθレンズ3通過後
のビームの間隔が広がるので、複数のビームを各々感光
体5上の離れた場所に照射させたい場合に、各ビームを
別方向に反射させて分離するための反射ミラー61、6
2を配置しやすくなり、また、回転多面鏡2を大幅に厚
くする必要がなくなる。
According to the present embodiment, similar to the first embodiment,
When a plurality of beams are incident on the rotary polygon mirror 2 at a certain interval in a direction perpendicular to the scanning direction, the interval between the beams after passing through the fθ lens 3 is widened. Mirrors 61 and 6 for reflecting and separating each beam in a different direction when it is desired to irradiate the beams.
2 can be easily arranged, and it is not necessary to make the rotary polygon mirror 2 much thicker.

【0031】また、ビームの間隔を広げるためのシリン
ドリカル面を、回転多面鏡2側に配置される負のレンズ
31に形成したので、コストアップを抑えることができ
る。特に本実施例では、シリンドリカル面を負のレンズ
31の第1面311 に形成したので、よりシリンドリカ
ル面を小さくでき、よりコストアップを抑えることがで
きる。
Further, since a cylindrical surface for widening the beam interval is formed on the negative lens 31 disposed on the rotary polygon mirror 2, the cost can be suppressed. In particular, in this embodiment, since the form cylindrical surface on the first surface 31 1 of the negative lens 31, more can be reduced cylindrical surface can be suppressed more cost.

【0032】なお、本発明のレーザ走査装置は、複数の
レーザビームを走査するものに限らず、1つのレーザビ
ームを走査する装置としても使用することができる。
The laser scanning device of the present invention is not limited to a device that scans a plurality of laser beams, but can be used as a device that scans one laser beam.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、負の屈折力を有する単レンズと正の屈折力を
有する単レンズの2枚で構成された結像レンズのうち、
負の屈折力を有する単レンズに、走査の方向と垂直な方
向にのみ光を発散させる面を形成したので、回転多面鏡
に対して走査方向と垂直な方向に沿って複数のビーム
を入射させる場合に、多面鏡を大幅に厚くすることな
く、fθレンズ通過後のビームの間隔を広くすること
ができ、複数のビームの分離が容易になるという効果
がある。また、走査の方向と垂直な方向にのみ光を発散
させる面を、回転多面鏡側の負の屈折力を有する単レン
ズに形成したので、この面が小さくて済み、コストアッ
プを抑えることができるという効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, of the imaging lens composed of a single lens having a negative refractive power and a single lens having a positive refractive power,
A single lens with negative refractive power has a surface that diverges light only in the direction perpendicular to the scanning direction, so multiple light beams are incident on the rotating polygon mirror along the direction perpendicular to the scanning direction. In this case, the distance between the light beams after passing through the fθ lens can be increased without greatly increasing the thickness of the polygon mirror, and there is an effect that separation of a plurality of light beams becomes easy. In addition, since the surface that diverges light only in the direction perpendicular to the scanning direction is formed as a single lens having a negative refractive power on the rotating polygon mirror side, this surface can be made small, and cost increase can be suppressed. This has the effect.

【0034】また、請求項2記載の発明によれば、走査
の方向と垂直な方向にのみ光を発散させる面としてのシ
リンドリカル面を、負の屈折力を有する単レンズの第1
面に形成したので、請求項1記載の発明の効果に加え、
シリンドリカル面がより小さくて済み、よりコストアッ
プを抑えることができるという効果がある。
According to the second aspect of the present invention, the cylindrical surface serving as a surface for diverging light only in the direction perpendicular to the scanning direction is replaced with the first surface of the single lens having a negative refractive power.
Since it is formed on the surface, in addition to the effect of the invention of claim 1,
There is an effect that the cylindrical surface can be made smaller and the cost can be further suppressed.

【0035】また、請求項3記載の発明によれば、走査
の方向と垂直な方向にのみ光を発散させる面としてのシ
リンドリカル面を、負の屈折力を有する単レンズの第2
面に形成したので、請求項1記載の発明の効果に加え、
回転多面鏡で偏向走査されたレーザビームの走査速度を
補正し感光体の近傍にレーザビームを結像させる結像レ
ンズとしての性能と走査方向の像面湾曲の特性が向上
し、また、一方向収束性光学部材との組み合わせによっ
て回転多面鏡の面倒れの補正の性能および走査方向に垂
直な方向の像面湾曲の性能が向上するという効果があ
る。
According to the third aspect of the present invention, the cylindrical surface as a surface for diverging light only in the direction perpendicular to the scanning direction is replaced with the second surface of the single lens having a negative refractive power.
Since it is formed on the surface, in addition to the effect of the invention of claim 1,
The performance as an imaging lens that corrects the scanning speed of a laser beam deflected and scanned by a rotating polygon mirror and forms an image of a laser beam near a photoconductor and the characteristics of field curvature in the scanning direction are improved. In combination with the converging optical member, there is an effect that the performance of correcting the tilt of the rotating polygon mirror and the performance of the field curvature in the direction perpendicular to the scanning direction are improved.

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

【図1】 本発明の第1実施例のレーザ走査装置の概略
の構成を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a laser scanning device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の正面断面図である。FIG. 2 is a front sectional view of FIG.

【図3】 第1実施例のレーザ走査装置を2つのレーザ
ビームによって2色の画像を形成する画像形成装置に適
用した場合における構成を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration in a case where the laser scanning device of the first embodiment is applied to an image forming apparatus that forms a two-color image using two laser beams.

【図4】 レーザビームの強度分布を示す特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an intensity distribution of a laser beam.

【図5】 図3における平面反射ミラーの近傍を拡大し
て示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an enlarged view of the vicinity of a plane reflecting mirror in FIG. 3;

【図6】 第1実施例における光学系の結像性能として
のリニアリティ特性を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a linearity characteristic as an imaging performance of the optical system in the first example.

【図7】 第1実施例における光学系の結像性能として
の走査方向の像面湾曲特性を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram illustrating a field curvature characteristic in a scanning direction as an imaging performance of the optical system in the first example.

【図8】 第1実施例における光学系の結像性能として
の走査方向と垂直な方向の像面湾曲特性を示す特性図で
ある。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a field curvature characteristic in a direction perpendicular to a scanning direction as an imaging performance of the optical system in the first example.

【図9】 本発明の第2実施例のレーザ走査装置の概略
の構成を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view illustrating a schematic configuration of a laser scanning device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】 図9の正面断面図である。FIG. 10 is a front sectional view of FIG. 9;

【図11】 従来のレーザ走査装置の要部を示す説明図
である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a main part of a conventional laser scanning device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光源部、2…回転多面鏡、3…fθレンズ、4…シ
リンドリカルミラー、5…感光体、31…負のレンズ、
32…正のレンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source part, 2 ... Rotating polygon mirror, 3 ... ftheta lens, 4 ... Cylindrical mirror, 5 ... Photoconductor, 31 ... Negative lens,
32 ... Positive lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 9/00-17/08 G02B 21/02-21/04 G02B 25/00-25/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 感光体と、 複数の光ビームを前記感光体の主走査方向と垂直方向に
所定の間隔を置いて平行に出射する 光源部と、 この光源部から出射されたこれら複数の光ビームを感光
体上に偏向走査する1つの回転多面鏡と、 回転多面鏡側に配置され負の屈折力を有すると共に走査
の方向と垂直な方向にのみ光を発散させる面を有する単
レンズと感光体側に配置され正の屈折力を有する単レン
ズの2枚で構成され、前記回転多面鏡で偏向走査された
ビームの走査速度を補正し、感光体の近傍にビーム
を結像させる結像レンズと、前記回転多面鏡の面倒れを
補正するためにこの結像レンズよりも前記感光体側に前
記複数の光ビームにそれぞれ対応して個別に配置され、
前記走査の方向と垂直な方向に正の屈折力を有していて
前記結像レンズから出射されたそれぞれの光ビームを前
記感光体上の離れた箇所に導くシリンドリカルミラー
備えたレンズ走査装置とを具備することを特徴とする
レーザ走査装置
1. A photoreceptor and a plurality of light beams directed in a direction perpendicular to a main scanning direction of the photoreceptor.
A light source unit which emits the light beams in parallel at predetermined intervals ; one rotary polygon mirror which deflects and scans the plurality of light beams emitted from the light source unit onto the photosensitive member; It consists of a single lens having a refractive power and a surface that diverges light only in a direction perpendicular to the scanning direction, and a single lens disposed on the photoreceptor side and having a positive refractive power, and is deflected by the rotating polygon mirror. Scanned
The scanning speed of the light beam is corrected, and an imaging lens for focusing the light beam in the vicinity of the photoreceptor, prior to the photoconductor side than the imaging lens in order to correct the tilt of the rotating polygon mirror
It is arranged individually corresponding to each of the plurality of light beams,
Has a positive refractive power in a direction perpendicular to the scanning direction;
Each light beam emitted from the imaging lens is
A lens scanning device having a cylindrical mirror for guiding to a remote location on the photosensitive member.
Laser scanning device .
【請求項2】 前記走査の方向と垂直な方向にのみ光を
発散させる面は、負の屈折力を有する単レンズの回転多
面鏡側から見て第1面に形成されたシリンドリカル面で
あることを特徴とする請求項1記載のレーザ走査装置。
2. A surface which diverges light only in a direction perpendicular to the scanning direction is a cylindrical surface formed on a first surface when viewed from a rotating polygon mirror side of a single lens having a negative refractive power. The laser scanning device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記走査の方向と垂直な方向にのみ光を
発散させる面は、負の屈折力を有する単レンズの回転多
面鏡側から見て第2面に形成されたシリンドリカル面で
あることを特徴とする請求項1記載のレーザ走査装置。
3. A surface for diverging light only in a direction perpendicular to the scanning direction is a cylindrical surface formed on a second surface of the single lens having a negative refractive power when viewed from a rotating polygon mirror side. The laser scanning device according to claim 1, wherein:
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