JP3416542B2 - 走査光学系及び画像形成装置 - Google Patents
走査光学系及び画像形成装置Info
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- JP3416542B2 JP3416542B2 JP34657198A JP34657198A JP3416542B2 JP 3416542 B2 JP3416542 B2 JP 3416542B2 JP 34657198 A JP34657198 A JP 34657198A JP 34657198 A JP34657198 A JP 34657198A JP 3416542 B2 JP3416542 B2 JP 3416542B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は走査光学系及び画像
形成装置に関し、特に主走査および副走査断面内におい
て光偏向器に入射する複数の光束(光ビーム)の入射角
度を各々適切に設定することにより、該光偏向器の偏向
後の結像性能の劣化および走査線湾曲を抑制し、被走査
面上で良好なる画像を形成することができる、例えばレ
ーザビームプリンタやデジタル複写機等の装置に好適な
ものである。
形成装置に関し、特に主走査および副走査断面内におい
て光偏向器に入射する複数の光束(光ビーム)の入射角
度を各々適切に設定することにより、該光偏向器の偏向
後の結像性能の劣化および走査線湾曲を抑制し、被走査
面上で良好なる画像を形成することができる、例えばレ
ーザビームプリンタやデジタル複写機等の装置に好適な
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来の走査光学系において光源手段から
放射された光束を光偏向器に導く為の入射光学系は大き
く分けて偏向入射系と軸上入射系との2つに分けられ
る。このうち偏向入射系は主走査断面内において光偏向
器としてのポリゴンミラーの走査角より外側から光束を
入射させて、該ポリゴンミラーの回転軸に垂直な平面上
で走査を行う構成である。また軸上入射系は主走査断面
内において光源手段からの光束をポリゴンミラーのほぼ
走査中心から入射させ、かつ副走査断面内において僅か
な傾斜角度で入射させることで偏向反射後の光束との干
渉を回避して走査を行う構成である。
放射された光束を光偏向器に導く為の入射光学系は大き
く分けて偏向入射系と軸上入射系との2つに分けられ
る。このうち偏向入射系は主走査断面内において光偏向
器としてのポリゴンミラーの走査角より外側から光束を
入射させて、該ポリゴンミラーの回転軸に垂直な平面上
で走査を行う構成である。また軸上入射系は主走査断面
内において光源手段からの光束をポリゴンミラーのほぼ
走査中心から入射させ、かつ副走査断面内において僅か
な傾斜角度で入射させることで偏向反射後の光束との干
渉を回避して走査を行う構成である。
【0003】この種の走査光学系において、例えば複数
の光源部(発光部)を設け、該複数の光源部から放射し
た複数の光束をポリゴンミラーで偏向反射させた後、単
一の感光ドラム面上の異なる位置に導いて多色の画像形
成を行う走査光学系(画像形成装置)を構成するには入
射光学系の構成を工夫する必要がある。
の光源部(発光部)を設け、該複数の光源部から放射し
た複数の光束をポリゴンミラーで偏向反射させた後、単
一の感光ドラム面上の異なる位置に導いて多色の画像形
成を行う走査光学系(画像形成装置)を構成するには入
射光学系の構成を工夫する必要がある。
【0004】本出願人は先の特開平10-73778号公報で偏
向入射系において副走査断面内においても入射角を付加
し、この角度によって複数光束の空間分離を可能とした
走査光学装置(及びレーザプリンタ装置)を提案してい
る。
向入射系において副走査断面内においても入射角を付加
し、この角度によって複数光束の空間分離を可能とした
走査光学装置(及びレーザプリンタ装置)を提案してい
る。
【0005】図5〜図8は各々同公報で提案されている
走査光学装置の要部概略図である。図5は偏向走査後の
2光束の分離および感光ドラム面へ導く様子を示した要
部斜視図である。図6はポリゴンミラーの偏向面(反射
面)に対し斜めの角度で入射させるための入射光学系の
副走査断面図である。図7は走査光学系の主走査断面図
であり、偏向入射系および結像系の関係を示している。
図8は走査光学系の副走査断面図であり、偏向面で偏向
反射した斜め入射光線の光路が分離される様子を示して
いる。
走査光学装置の要部概略図である。図5は偏向走査後の
2光束の分離および感光ドラム面へ導く様子を示した要
部斜視図である。図6はポリゴンミラーの偏向面(反射
面)に対し斜めの角度で入射させるための入射光学系の
副走査断面図である。図7は走査光学系の主走査断面図
であり、偏向入射系および結像系の関係を示している。
図8は走査光学系の副走査断面図であり、偏向面で偏向
反射した斜め入射光線の光路が分離される様子を示して
いる。
【0006】同公報において2つのレーザ発光部72
a,72bから放射した光束(光ビーム)は該レーザ発
光部72a,72bと対応するコリメーターレンズ73
a,73bにより略平行光束となり、シリンドリカルレ
ンズ74に入射している。シリンドリカルレンズ74に
入射した略平行光束のうち主走査断面内においては、そ
のまま略平行光束の状態で射出する。また副走査断面内
においては収束してポリゴンミラー51の偏向面51a
近傍にほぼ線像として結像する。これはポリゴンミラー
51の偏向面51aの副走査方向の倒れを補正する為に
用いられる通常の手段であり、副走査断面内においては
ポリゴンミラー51の偏向面51aと感光ドラム面60
とをfθレンズ62により光学的に共役にしている。即
ち副走査断面内においては倒れ補正光学系を構成してい
る。またこのときの2つの光束は偏向面51aに対して
略同じ入射角度で斜入射している。
a,72bから放射した光束(光ビーム)は該レーザ発
光部72a,72bと対応するコリメーターレンズ73
a,73bにより略平行光束となり、シリンドリカルレ
ンズ74に入射している。シリンドリカルレンズ74に
入射した略平行光束のうち主走査断面内においては、そ
のまま略平行光束の状態で射出する。また副走査断面内
においては収束してポリゴンミラー51の偏向面51a
近傍にほぼ線像として結像する。これはポリゴンミラー
51の偏向面51aの副走査方向の倒れを補正する為に
用いられる通常の手段であり、副走査断面内においては
ポリゴンミラー51の偏向面51aと感光ドラム面60
とをfθレンズ62により光学的に共役にしている。即
ち副走査断面内においては倒れ補正光学系を構成してい
る。またこのときの2つの光束は偏向面51aに対して
略同じ入射角度で斜入射している。
【0007】そしてポリゴンミラー51で偏向反射され
た2つの光束(偏向光束)52a,52bはfθレンズ
62により、それぞれ対応する光路折り曲げミラー(5
6,57,58,59)を介して感光ドラム面60上の
露光位置に導かれ、該ポリゴンミラー51の回転によっ
て走査線61が軸方向(主走査方向)に描画され、該ポ
リゴンミラー51の回転に同期した感光ドラムの回転に
よって、該走査線61が主走査方向に垂直な副走査方向
に等間隔で形成される。このように1つの感光ドラム面
60上に2本の走査線61を独立に同時に照射すること
によって感光ドラムの1回転で2色の現像が可能にな
り、これによりカラー印刷の高速化を実現することがで
きる。
た2つの光束(偏向光束)52a,52bはfθレンズ
62により、それぞれ対応する光路折り曲げミラー(5
6,57,58,59)を介して感光ドラム面60上の
露光位置に導かれ、該ポリゴンミラー51の回転によっ
て走査線61が軸方向(主走査方向)に描画され、該ポ
リゴンミラー51の回転に同期した感光ドラムの回転に
よって、該走査線61が主走査方向に垂直な副走査方向
に等間隔で形成される。このように1つの感光ドラム面
60上に2本の走査線61を独立に同時に照射すること
によって感光ドラムの1回転で2色の現像が可能にな
り、これによりカラー印刷の高速化を実現することがで
きる。
【0008】ところで近年、走査光学系をより高速化す
ることが望まれており、例えばOFS(Over Filed Sca
nner)が再認識されている。このOFSは光偏向器の偏
向面の主走査方向の面幅よりも広い光束が該光偏向器に
入射することを特徴としており、その性質上必然的に軸
上入射型の入射系にする必要がある。
ることが望まれており、例えばOFS(Over Filed Sca
nner)が再認識されている。このOFSは光偏向器の偏
向面の主走査方向の面幅よりも広い光束が該光偏向器に
入射することを特徴としており、その性質上必然的に軸
上入射型の入射系にする必要がある。
【0009】従来の軸上入射系を用いた走査光学系とし
ては、例えば特開平6-265810号公報に開示されている。
図9は同公報で開示されている光偏向器以降の走査光学
系の主走査断面図、図10は入射光学系を含む走査光学
系の副走査断面図である。
ては、例えば特開平6-265810号公報に開示されている。
図9は同公報で開示されている光偏向器以降の走査光学
系の主走査断面図、図10は入射光学系を含む走査光学
系の副走査断面図である。
【0010】図9、図10において入射光学系の光軸は
主走査断面で結像光学系の光軸と一致しており、偏向走
査後の光束との干渉を避ける為に入射光学系からの光束
を副走査断面内で斜め入射の角度をつけてポリゴンミラ
ー91に入射させている。尚、同図における結像光学系
はシリンダミラー92とトーリックレンズ93とで構成
されている。
主走査断面で結像光学系の光軸と一致しており、偏向走
査後の光束との干渉を避ける為に入射光学系からの光束
を副走査断面内で斜め入射の角度をつけてポリゴンミラ
ー91に入射させている。尚、同図における結像光学系
はシリンダミラー92とトーリックレンズ93とで構成
されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら軸上入射
系の場合、例えば前述した複数の光源部を有する走査光
学系(画像形成装置)に適用して例えば2つの光源部か
ら放射した2つの光束をポリゴンミラーで偏向反射させ
た後に該2つの光束を分離しようとすると、偏向入射系
で本出願人が提案したように対称軸(結像光学系の光
軸)xに隣り分けたような構成(図8参照)がとれず、
2段重ねの構成のために偏向面に対する光束の斜入射角
がどうしても大きくなってしまい、この結果、結像性能
が劣化するという問題点が生じてくる。更には走査線湾
曲が増大する等の問題点も生じ、良好なる画像を得るの
が難しかった。
系の場合、例えば前述した複数の光源部を有する走査光
学系(画像形成装置)に適用して例えば2つの光源部か
ら放射した2つの光束をポリゴンミラーで偏向反射させ
た後に該2つの光束を分離しようとすると、偏向入射系
で本出願人が提案したように対称軸(結像光学系の光
軸)xに隣り分けたような構成(図8参照)がとれず、
2段重ねの構成のために偏向面に対する光束の斜入射角
がどうしても大きくなってしまい、この結果、結像性能
が劣化するという問題点が生じてくる。更には走査線湾
曲が増大する等の問題点も生じ、良好なる画像を得るの
が難しかった。
【0012】本発明の第1の目的は複数の入射光学系か
ら射出された各々の光束を主走査および副走査断面内に
おいて適正なる角度を持たせて偏向手段の偏向面に入射
させることにより、主走査方向に入射光学系の構成部品
が干渉することなく副走査方向への分離するための角度
を最小限に設定でき、結像性能の劣化および走査線湾曲
の増大を抑制することができる走査光学系の提供にあ
る。
ら射出された各々の光束を主走査および副走査断面内に
おいて適正なる角度を持たせて偏向手段の偏向面に入射
させることにより、主走査方向に入射光学系の構成部品
が干渉することなく副走査方向への分離するための角度
を最小限に設定でき、結像性能の劣化および走査線湾曲
の増大を抑制することができる走査光学系の提供にあ
る。
【0013】本発明の第2の目的は上記の走査光学系を
画像形成装置に適用して感光ドラムの1回転で複数色の
走査線を形成することにより、簡易な構成で、かつ異な
る複数色の画像形成を高速で行なうことができる画像形
成装置の提供を目的とする。
画像形成装置に適用して感光ドラムの1回転で複数色の
走査線を形成することにより、簡易な構成で、かつ異な
る複数色の画像形成を高速で行なうことができる画像形
成装置の提供を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の走査光学系は、
(1)複数の発光部を有する光源手段から放射された複数
の光束を各々対応する入射光学系を介して同一の偏向手
段に入射させ、該偏向手段で偏向された複数の光束を結
像光学系を介して同一の被走査面上の異なる位置に導光
し、該被走査面上を複数の光束で同時に走査する走査光
学系において、該偏向手段の偏向面に入射する複数の光
束は主走査断面内において該結像光学系の光軸から各々
角度θ1,θ2で入射し、かつ副走査断面内において該
結像光学系の光軸から各々角度ψ1,ψ2で入射し、か
つ各々の角度θ1,θ2,ψ1,ψ2をθ1=0° θ2≠0° かつ ψ1×ψ2>0 かつ ψ1≠ψ2 なる条件を満足するように設定したことを特徴としてい
る。
の光束を各々対応する入射光学系を介して同一の偏向手
段に入射させ、該偏向手段で偏向された複数の光束を結
像光学系を介して同一の被走査面上の異なる位置に導光
し、該被走査面上を複数の光束で同時に走査する走査光
学系において、該偏向手段の偏向面に入射する複数の光
束は主走査断面内において該結像光学系の光軸から各々
角度θ1,θ2で入射し、かつ副走査断面内において該
結像光学系の光軸から各々角度ψ1,ψ2で入射し、か
つ各々の角度θ1,θ2,ψ1,ψ2をθ1=0° θ2≠0° かつ ψ1×ψ2>0 かつ ψ1≠ψ2 なる条件を満足するように設定したことを特徴としてい
る。
【0015】特に(1-1) 前記偏向手段と前記被走査面と
の間の光路内に前記偏向手段で偏向された複数の光束を
分離する光学部材を配置し、該光学部材を介した複数の
光束を該被走査面上の異なる位置に各々導光したこと、
(1-2) 前記光学部材は前記結像光学系の一要素であるこ
とや、(1-3) 前記各々の入射光学系の光路内に反射部材
を配置し、該各々の反射部材を介した複数の光束を前記
偏向手段に入射させると共に、該各々の反射部材の面法
線方向が対応する入射光学系の入射面内に存在するよう
に構成したこと、等を特徴としている。
の間の光路内に前記偏向手段で偏向された複数の光束を
分離する光学部材を配置し、該光学部材を介した複数の
光束を該被走査面上の異なる位置に各々導光したこと、
(1-2) 前記光学部材は前記結像光学系の一要素であるこ
とや、(1-3) 前記各々の入射光学系の光路内に反射部材
を配置し、該各々の反射部材を介した複数の光束を前記
偏向手段に入射させると共に、該各々の反射部材の面法
線方向が対応する入射光学系の入射面内に存在するよう
に構成したこと、等を特徴としている。
【0016】本発明の画像形成装置は、(2) 複数の発光
部を有する光源手段から放射された複数の光束を各々対
応する入射光学系を介して同一の偏向手段に入射させ、
該偏向手段で偏向された複数の光束を結像光学系を介し
て同一の被走査面上の異なる位置に導光し、該被走査面
上を複数の光束で同時に走査する画像形成装置におい
て、該偏向手段の偏向面に入射する複数の光束は主走査
断面内において該結像光学系の光軸から各々角度θ1,
θ2で入射し、かつ副走査断面内において該結像光学系
の光軸から各々角度ψ1,ψ2で入射し、かつ各々の角
度θ1,θ2,ψ1,ψ2を θ1×θ2≦0 かつ ψ1×ψ2>0 かつ ψ1≠ψ2 なる条件を満足するように設定し、該偏向手段と該被走
査面との間の光路内に該偏向手段で偏向された複数の光
束を分離する光学部材を配置し、該光学部材を介した複
数の光束を該被走査面上の異なる位置に各々導光し、異
なる色の画像を形成するようにしたことを特徴としてい
る。
部を有する光源手段から放射された複数の光束を各々対
応する入射光学系を介して同一の偏向手段に入射させ、
該偏向手段で偏向された複数の光束を結像光学系を介し
て同一の被走査面上の異なる位置に導光し、該被走査面
上を複数の光束で同時に走査する画像形成装置におい
て、該偏向手段の偏向面に入射する複数の光束は主走査
断面内において該結像光学系の光軸から各々角度θ1,
θ2で入射し、かつ副走査断面内において該結像光学系
の光軸から各々角度ψ1,ψ2で入射し、かつ各々の角
度θ1,θ2,ψ1,ψ2を θ1×θ2≦0 かつ ψ1×ψ2>0 かつ ψ1≠ψ2 なる条件を満足するように設定し、該偏向手段と該被走
査面との間の光路内に該偏向手段で偏向された複数の光
束を分離する光学部材を配置し、該光学部材を介した複
数の光束を該被走査面上の異なる位置に各々導光し、異
なる色の画像を形成するようにしたことを特徴としてい
る。
【0017】特に(2-1) 前記光学部材は前記結像光学系
の一要素であることや、 (2-2) 前記各々の入射光学系の光路内に反射部材を配置
し、該各々の反射部材を介した複数の光束を前記偏向手
段に入射させると共に、該各々の反射部材の面法線方向
が対応する入射光学系の入射面内に存在するように構成
したこと、 (2-3) 前記偏向手段の偏向面に角度θ1、θ2で入射す
る光束の角度θ1、θ2はθ1=0°、θ2≠0°であ
り、角度θ1で入射する光束は、前記被走査面上に黒色
の画像を形成することを特徴としている。
の一要素であることや、 (2-2) 前記各々の入射光学系の光路内に反射部材を配置
し、該各々の反射部材を介した複数の光束を前記偏向手
段に入射させると共に、該各々の反射部材の面法線方向
が対応する入射光学系の入射面内に存在するように構成
したこと、 (2-3) 前記偏向手段の偏向面に角度θ1、θ2で入射す
る光束の角度θ1、θ2はθ1=0°、θ2≠0°であ
り、角度θ1で入射する光束は、前記被走査面上に黒色
の画像を形成することを特徴としている。
【0018】
【発明の実施の形態】[実施形態1]図1、図2は各々
本発明の走査光学系を例えばデジタル複写機等の画像形
成装置に適用したときの実施形態1の要部概略図であ
り、図1は光偏向器以前の複数の入射光学系の要部概略
図、図2は光偏向器以降の要部斜視図である。
本発明の走査光学系を例えばデジタル複写機等の画像形
成装置に適用したときの実施形態1の要部概略図であ
り、図1は光偏向器以前の複数の入射光学系の要部概略
図、図2は光偏向器以降の要部斜視図である。
【0019】図中、20は光源手段であり、例えば半導
体レーザーより成る光源部(発光部)21,22を2つ
有している。23,24は各々コリメーターレンズであ
り、対応する光源部21,22から放射された光束(光
ビーム)を略平行光束にしている。25,26は各々シ
リンドリカルレンズであり、副走査方向にのみ所定の屈
折力を有しており、対応するコリメーターレンズ23,
24を通過した略平行光束を副走査断面内で後述する光
偏向器としてのポリゴンミラーの偏向面上に主走査方向
に長いほぼ線状(線像)として結像させている。本実施
形態では光偏向器に入射する2つの光束は該光偏向器の
偏向角の略中央(結像光学系の光軸)から所定の角度を
持たせて入射させ、かつ該光偏向器の偏向面の主走査方
向の幅より広い状態で入射させる軸上入射型より成るO
FS(Over Filed Scanner)より構成している。
体レーザーより成る光源部(発光部)21,22を2つ
有している。23,24は各々コリメーターレンズであ
り、対応する光源部21,22から放射された光束(光
ビーム)を略平行光束にしている。25,26は各々シ
リンドリカルレンズであり、副走査方向にのみ所定の屈
折力を有しており、対応するコリメーターレンズ23,
24を通過した略平行光束を副走査断面内で後述する光
偏向器としてのポリゴンミラーの偏向面上に主走査方向
に長いほぼ線状(線像)として結像させている。本実施
形態では光偏向器に入射する2つの光束は該光偏向器の
偏向角の略中央(結像光学系の光軸)から所定の角度を
持たせて入射させ、かつ該光偏向器の偏向面の主走査方
向の幅より広い状態で入射させる軸上入射型より成るO
FS(Over Filed Scanner)より構成している。
【0020】尚、コリメーターレンズ23,24、シリ
ンドリカルレンズ25,26は各々入射光学系の一要素
を構成している。
ンドリカルレンズ25,26は各々入射光学系の一要素
を構成している。
【0021】1は偏向手段としての光偏向器であり、例
えばポリゴンミラーより成っており、入射光学系により
集光される光束の集光位置近傍に該光偏向器1の偏向面
1aが位置するように配設しており、モータ等の駆動手
段(不図示)により矢印A方向に一定速度で回転してい
る。2はポリゴンミラーで偏向反射された2本の光束
(斜入射光線)であり、該ポリゴンミラー1の偏向面1
a上の副走査方向の高さが略等しい偏向位置で偏向反射
している。
えばポリゴンミラーより成っており、入射光学系により
集光される光束の集光位置近傍に該光偏向器1の偏向面
1aが位置するように配設しており、モータ等の駆動手
段(不図示)により矢印A方向に一定速度で回転してい
る。2はポリゴンミラーで偏向反射された2本の光束
(斜入射光線)であり、該ポリゴンミラー1の偏向面1
a上の副走査方向の高さが略等しい偏向位置で偏向反射
している。
【0022】12は結像光学系であり、fθ特性を有す
る2つのfθレンズ(光学部材)12a、12bを有し
ており、該2つのfθレンズ12a、12bは2つのレ
ーザ発光部21、22から放射された光束に対応して各
々設けており、ポリゴンミラー1で偏向反射された画像
情報に基づく光束を後述する光路折り曲げミラーを介し
て被走査面(記録媒体面)としての感光ドラム面上の異
なる位置に各々結像させている。結像光学系(2枚系f
θレンズ)12は機能的には主走査断面内で所定の屈折
力を有するシリンドリカルレンズ3とトーリックレンズ
4aから成るfθレンズ12aと、該シリンドリカルレ
ンズ3とトーリックレンズ4bから成るfθレンズ12
bとから構成されている。尚、各々のトーリックレンズ
4a、4bは接着又は近接配置して2段トーリックレン
ズ4の一要素を構成している。シリンドリカルレンズ3
はfθレンズ12aとfθレンズ12bとで共有してい
る。
る2つのfθレンズ(光学部材)12a、12bを有し
ており、該2つのfθレンズ12a、12bは2つのレ
ーザ発光部21、22から放射された光束に対応して各
々設けており、ポリゴンミラー1で偏向反射された画像
情報に基づく光束を後述する光路折り曲げミラーを介し
て被走査面(記録媒体面)としての感光ドラム面上の異
なる位置に各々結像させている。結像光学系(2枚系f
θレンズ)12は機能的には主走査断面内で所定の屈折
力を有するシリンドリカルレンズ3とトーリックレンズ
4aから成るfθレンズ12aと、該シリンドリカルレ
ンズ3とトーリックレンズ4bから成るfθレンズ12
bとから構成されている。尚、各々のトーリックレンズ
4a、4bは接着又は近接配置して2段トーリックレン
ズ4の一要素を構成している。シリンドリカルレンズ3
はfθレンズ12aとfθレンズ12bとで共有してい
る。
【0023】本実施形態における2段トーリックレンズ
4は図2に示すように副走査方向に上下2つのトーリッ
クレンズ4a,4bに別れており、上記2本の斜入射光
線2a,2bが各々独立に該トーリックレンズ4a,4
bに入射しており、出射面では光線間隔が所定の間隔と
なるように配置しており、これにより本実施形態では光
路折り曲げミラー(分離ミラー)が副走査方向に干渉せ
ずに設置可能となるように構成している。また各々のト
ーリックレンズ4a,4bの光軸は該レンズに入射する
光束と略平行であり、かつ該トーリックレンズ4a,4
bの子線頂点を結ぶ母線形状が各々副走査断面内におい
て湾曲した曲線より成っている。また各々のトーリック
レンズ4a,4bの母線形状は対称軸xに対し鏡面対称
である。シリンドリカルレンズ3は副走査断面内には屈
折力をもたず、2段トーリックレンズ4のみがこの断面
内の結像に関与している。
4は図2に示すように副走査方向に上下2つのトーリッ
クレンズ4a,4bに別れており、上記2本の斜入射光
線2a,2bが各々独立に該トーリックレンズ4a,4
bに入射しており、出射面では光線間隔が所定の間隔と
なるように配置しており、これにより本実施形態では光
路折り曲げミラー(分離ミラー)が副走査方向に干渉せ
ずに設置可能となるように構成している。また各々のト
ーリックレンズ4a,4bの光軸は該レンズに入射する
光束と略平行であり、かつ該トーリックレンズ4a,4
bの子線頂点を結ぶ母線形状が各々副走査断面内におい
て湾曲した曲線より成っている。また各々のトーリック
レンズ4a,4bの母線形状は対称軸xに対し鏡面対称
である。シリンドリカルレンズ3は副走査断面内には屈
折力をもたず、2段トーリックレンズ4のみがこの断面
内の結像に関与している。
【0024】6,7,8,9は各々光路折り曲げミラー
であり、対応する光束を記録媒体としての感光ドラム面
10上の異なる露光位置に各々導いている。11は感光
ドラム面上における走査線である。
であり、対応する光束を記録媒体としての感光ドラム面
10上の異なる露光位置に各々導いている。11は感光
ドラム面上における走査線である。
【0025】本実施形態では上述した結像光学系12に
よりポリゴンミラー1で偏向された複数の光束を分離し
て感光ドラム面10上の異なる露光位置に該複数の光束
を導いている。
よりポリゴンミラー1で偏向された複数の光束を分離し
て感光ドラム面10上の異なる露光位置に該複数の光束
を導いている。
【0026】本実施形態において2つの光源部21,2
2から放射した2つの光束は各々対応するコリメーター
レンズ23,24により略平行光束にされ、各々対応す
るシリンドリカルレンズ25,26に入射する。シリン
ドリカルレンズ25,26に入射した略平行光束のうち
主走査断面内においては、そのまま略平行光束の状態で
射出する。また副走査断面内においては収束してポリゴ
ンミラー1の偏向面1a近傍にほぼ線像として結像す
る。
2から放射した2つの光束は各々対応するコリメーター
レンズ23,24により略平行光束にされ、各々対応す
るシリンドリカルレンズ25,26に入射する。シリン
ドリカルレンズ25,26に入射した略平行光束のうち
主走査断面内においては、そのまま略平行光束の状態で
射出する。また副走査断面内においては収束してポリゴ
ンミラー1の偏向面1a近傍にほぼ線像として結像す
る。
【0027】このとき本実施形態ではポリゴンミラー1
の偏向面1aに入射する2つの光束を主走査断面内にお
いてxy平面上で結像光学系12の光軸(対称軸)xか
ら各々入射角度θ1,θ2で入射させ、かつ副走査断面
内においてxy平面上で結像光学系12の光軸(対称
軸)xから各々入射角度ψ1,ψ2で入射させている。
即ち本実施形態では2つの入射光学系の光軸31,32
が主走査断面内においてxy平面上でx軸に対して互い
に反対側の角度θ1(+),θ2(−)に成るように設
定し、かつ副走査断面内においてxy平面上でz軸に対
して同じ側の角度ψ1(−),ψ2(−)になるように
設定している。かつこのとき本実施形態では各々の角度
θ1,θ2,ψ1,ψ2を θ1×θ2≦0 かつ ψ1×ψ2>0 かつ ψ1≠ψ2 なる条件を満足するように設定している。尚、図1にお
いて結像光学系の光軸(対称軸)をx軸、主走査方向を
y軸、副走査方向をz軸としている。
の偏向面1aに入射する2つの光束を主走査断面内にお
いてxy平面上で結像光学系12の光軸(対称軸)xか
ら各々入射角度θ1,θ2で入射させ、かつ副走査断面
内においてxy平面上で結像光学系12の光軸(対称
軸)xから各々入射角度ψ1,ψ2で入射させている。
即ち本実施形態では2つの入射光学系の光軸31,32
が主走査断面内においてxy平面上でx軸に対して互い
に反対側の角度θ1(+),θ2(−)に成るように設
定し、かつ副走査断面内においてxy平面上でz軸に対
して同じ側の角度ψ1(−),ψ2(−)になるように
設定している。かつこのとき本実施形態では各々の角度
θ1,θ2,ψ1,ψ2を θ1×θ2≦0 かつ ψ1×ψ2>0 かつ ψ1≠ψ2 なる条件を満足するように設定している。尚、図1にお
いて結像光学系の光軸(対称軸)をx軸、主走査方向を
y軸、副走査方向をz軸としている。
【0028】そしてポリゴンミラー1で偏向反射された
2つの光束(2a,2b)はfθレンズ12a,12b
により各々対応する折り曲げミラー(6,7,8,9)
を介して感光ドラム面10上の異なる露光位置に各々導
かれ、該ポリゴンミラー1の回転によって走査線11が
軸方向(主走査方向)に描画され、該ポリゴンミラー1
の回転に同期した感光ドラムの回転によって、該走査線
11が主走査方向に垂直な副走査方向に等間隔で形成さ
れる。
2つの光束(2a,2b)はfθレンズ12a,12b
により各々対応する折り曲げミラー(6,7,8,9)
を介して感光ドラム面10上の異なる露光位置に各々導
かれ、該ポリゴンミラー1の回転によって走査線11が
軸方向(主走査方向)に描画され、該ポリゴンミラー1
の回転に同期した感光ドラムの回転によって、該走査線
11が主走査方向に垂直な副走査方向に等間隔で形成さ
れる。
【0029】このように1つの感光ドラム面10上に2
本の走査線11を独立に同時に照射することによって感
光ドラムの1回転で2色の現像が可能になり、これによ
り例えばカラー画像形成装置に適用したときにはカラー
印刷の高速化を実現することができる。
本の走査線11を独立に同時に照射することによって感
光ドラムの1回転で2色の現像が可能になり、これによ
り例えばカラー画像形成装置に適用したときにはカラー
印刷の高速化を実現することができる。
【0030】本実施形態では上述の如く2つの入射光学
系を主走査方向にも僅かながら角度(θ1,θ2)をつ
けて配置することにより、入射光学系の各光学部品が主
走査方向に衝突することなく可能な限り副走査断面内の
斜入射角度(ψ1,ψ2)を小さくすることができる。
この斜入射角度を小さくすることは偏向後の結像性能の
劣化および走査線湾曲を抑制し、感光ドラム面上におい
て良好なる画像を形成する為に有効である。
系を主走査方向にも僅かながら角度(θ1,θ2)をつ
けて配置することにより、入射光学系の各光学部品が主
走査方向に衝突することなく可能な限り副走査断面内の
斜入射角度(ψ1,ψ2)を小さくすることができる。
この斜入射角度を小さくすることは偏向後の結像性能の
劣化および走査線湾曲を抑制し、感光ドラム面上におい
て良好なる画像を形成する為に有効である。
【0031】また主走査方向の角度θ1,θ2を|θ1
|=|θ2|とすれば、画角をつけたことによる光量分
布の非対称性をバランスさせることができ、更には折り
曲げミラー等の反射膜特性を共通にすることができるな
ど部品の共通化の利点がある。
|=|θ2|とすれば、画角をつけたことによる光量分
布の非対称性をバランスさせることができ、更には折り
曲げミラー等の反射膜特性を共通にすることができるな
ど部品の共通化の利点がある。
【0032】このように本実施形態では上述の如く各々
の入射光学系から射出された光束を主走査および副走査
断面内において適切なる角度を持たせてポリゴンミラー
1に入射させることにより、主走査方向に入射光学系の
構成部品が干渉することなく副走査方向への分離するた
めの角度を最小限に設定することができ、これにより結
像性能の劣化および走査線湾曲の増大を抑制することが
できる。また本実施形態の走査光学系を画像形成装置に
適用して感光ドラムの1回転で2色の走査線を形成する
ことにより、簡易な構成で、かつ異なる色の画像形成を
高速で行なうことことができる。
の入射光学系から射出された光束を主走査および副走査
断面内において適切なる角度を持たせてポリゴンミラー
1に入射させることにより、主走査方向に入射光学系の
構成部品が干渉することなく副走査方向への分離するた
めの角度を最小限に設定することができ、これにより結
像性能の劣化および走査線湾曲の増大を抑制することが
できる。また本実施形態の走査光学系を画像形成装置に
適用して感光ドラムの1回転で2色の走査線を形成する
ことにより、簡易な構成で、かつ異なる色の画像形成を
高速で行なうことことができる。
【0033】[実施形態2]図3は本発明の実施形態2
の光偏向器以前の複数の入射光学系の要部概略図であ
る。同図において図1に示した要素と同一要素には同符
番を付している。
の光偏向器以前の複数の入射光学系の要部概略図であ
る。同図において図1に示した要素と同一要素には同符
番を付している。
【0034】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点は2つの入射光学系のうち一方の入射光学系の光
軸を主走査断面内においてx軸上(結像光学系の光軸
上)に位置するように、即ちその入射光学系からポリゴ
ンミラーに入射する光束の入射角度θ1がθ1=0とな
るように構成したことである。その他の構成及び光学的
作用は実施形態1と略同様であり、これにより同様な効
果を得ている。
なる点は2つの入射光学系のうち一方の入射光学系の光
軸を主走査断面内においてx軸上(結像光学系の光軸
上)に位置するように、即ちその入射光学系からポリゴ
ンミラーに入射する光束の入射角度θ1がθ1=0とな
るように構成したことである。その他の構成及び光学的
作用は実施形態1と略同様であり、これにより同様な効
果を得ている。
【0035】即ち、本実施形態では2つの入射光学系の
うち一方の入射光学系の光軸31を主走査断面内におい
てxy平面上でx軸上に位置するように設定し、即ちそ
の入射光学系からポリゴンミラーに入射する光束の入射
角度θ1がθ1=0となるように設定し、また他方の入
射光学系の光軸32を主走査断面内においてxy平面内
でx軸に対して角度θ2(θ2≠0)と成るように設定
し、かつ2つの入射光学系の光軸31,32を副走査断
面内においてxy平面上でz軸に対して同じ側に角度ψ
1(−)、ψ2(−)と成るように設定している。
うち一方の入射光学系の光軸31を主走査断面内におい
てxy平面上でx軸上に位置するように設定し、即ちそ
の入射光学系からポリゴンミラーに入射する光束の入射
角度θ1がθ1=0となるように設定し、また他方の入
射光学系の光軸32を主走査断面内においてxy平面内
でx軸に対して角度θ2(θ2≠0)と成るように設定
し、かつ2つの入射光学系の光軸31,32を副走査断
面内においてxy平面上でz軸に対して同じ側に角度ψ
1(−)、ψ2(−)と成るように設定している。
【0036】このように本実施形態では2つの入射光学
系の光軸31,32のうち、一方の光軸31をx軸上に
位置するように設定することにより、従来の入射光学系
と同じ光学性能を維持しつつ信頼性を確保している。ま
た他方の入射光学系の光軸32を主走査方向にも僅かな
がら角度θ2をつけて設定することにより、入射光学系
の各光学部品が主走査方向に衝突することなく可能な限
り副走査断面内の斜入射角度(ψ1、ψ2)を小さくす
ることができる。この斜入射角度を小さくすることは前
述の如く偏向後の結像性能の劣化および走査線湾曲を抑
制し、感光ドラム面上において良好なる画像を形成する
為に有効である。
系の光軸31,32のうち、一方の光軸31をx軸上に
位置するように設定することにより、従来の入射光学系
と同じ光学性能を維持しつつ信頼性を確保している。ま
た他方の入射光学系の光軸32を主走査方向にも僅かな
がら角度θ2をつけて設定することにより、入射光学系
の各光学部品が主走査方向に衝突することなく可能な限
り副走査断面内の斜入射角度(ψ1、ψ2)を小さくす
ることができる。この斜入射角度を小さくすることは前
述の如く偏向後の結像性能の劣化および走査線湾曲を抑
制し、感光ドラム面上において良好なる画像を形成する
為に有効である。
【0037】また本実施形態のように主走査方向の角度
θ1,θ2を各々θ1=0、θ2≠0と設定することに
より、例えば黒/赤の2色プリンター(画像形成装置)
の場合、使用頻度の高い黒に基づく入射光軸の角度θ1
をθ1=0として設定することにより、黒の信頼性を積
極的に確保することができる。
θ1,θ2を各々θ1=0、θ2≠0と設定することに
より、例えば黒/赤の2色プリンター(画像形成装置)
の場合、使用頻度の高い黒に基づく入射光軸の角度θ1
をθ1=0として設定することにより、黒の信頼性を積
極的に確保することができる。
【0038】[実施形態3]
図4は本発明の実施形態3の光偏向器以前の複数の入射
光学系の要部概略図である。同図において図1に示した
要素と同一要素には同符番を付している。
光学系の要部概略図である。同図において図1に示した
要素と同一要素には同符番を付している。
【0039】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点は各々の入射光学系内に反射ミラーを配置したこ
とである。その他の構成及び光学的作用は実施形態1と
略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
なる点は各々の入射光学系内に反射ミラーを配置したこ
とである。その他の構成及び光学的作用は実施形態1と
略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0040】即ち、同図において41,42は各々反射
部材としての反射ミラーであり、各々の入射光学系内に
配置しており、各々の入射光学系から射出した光束を一
旦折り返すことによって、入射光学系の小型化を実現し
ている。また本実施形態では反射ミラーの面法線方向が
対応する入射光学系の入射面内に存在するように構成し
ている。これにより焦線のねじれが発生せず、前記図1
と同等の入射光学系の光学性能を維持することができ
る。
部材としての反射ミラーであり、各々の入射光学系内に
配置しており、各々の入射光学系から射出した光束を一
旦折り返すことによって、入射光学系の小型化を実現し
ている。また本実施形態では反射ミラーの面法線方向が
対応する入射光学系の入射面内に存在するように構成し
ている。これにより焦線のねじれが発生せず、前記図1
と同等の入射光学系の光学性能を維持することができ
る。
【0041】尚、3つ以上の複数の光束を用いるときは
主走査断面内において結像光学系の光軸で分割される第
1、第2の領域に各々少なくとも1つの光束が位置する
ように、また副走査断面内においては該結像光学系の光
軸に対して一方向の領域で、かつ入射角が互いに異なる
ように入射させれば良い。
主走査断面内において結像光学系の光軸で分割される第
1、第2の領域に各々少なくとも1つの光束が位置する
ように、また副走査断面内においては該結像光学系の光
軸に対して一方向の領域で、かつ入射角が互いに異なる
ように入射させれば良い。
【0042】
【発明の効果】第1の発明によれば前述の如く各々の入
射光学系から射出された光束を主走査および副走査断面
内において適切なる角度を持たせて偏向手段の偏向面に
入射させることにより、主走査方向に入射光学系の構成
部品が干渉することなく副走査方向への分離するための
角度を最小限に設定することができ、これにより結像性
能の劣化および走査線湾曲の増大を抑制することができ
る走査光学系を達成することができる。
射光学系から射出された光束を主走査および副走査断面
内において適切なる角度を持たせて偏向手段の偏向面に
入射させることにより、主走査方向に入射光学系の構成
部品が干渉することなく副走査方向への分離するための
角度を最小限に設定することができ、これにより結像性
能の劣化および走査線湾曲の増大を抑制することができ
る走査光学系を達成することができる。
【0043】第2の発明によれば前述の如く上記の走査
光学系を画像形成装置に適用して感光ドラムの1回転で
複数色の走査線を形成することにより、簡易な構成で、
かつ異なる複数色の画像形成を高速で行なうことができ
る画像形成装置を達成することができる。
光学系を画像形成装置に適用して感光ドラムの1回転で
複数色の走査線を形成することにより、簡易な構成で、
かつ異なる複数色の画像形成を高速で行なうことができ
る画像形成装置を達成することができる。
【図1】 本発明の実施形態1の2つの入射光学系の要
部概略図
部概略図
【図2】 本発明の実施形態1の光偏向器以降の要部斜
視図
視図
【図3】 本発明の実施形態2の2つの入射光学系の要
部概略図
部概略図
【図4】 本発明の実施形態3の2つの入射光学系の要
部概略図
部概略図
【図5】 従来の走査光学系の要部概略図
【図6】 従来の走査光学系の副走査断面図
【図7】 従来の走査光学系の主走査断面図
【図8】 従来の走査光学系の副走査断面図
【図9】 従来の走査光学系の主走査断面図
【図10】 従来の走査光学系の副走査断面図
1 偏向手段(ポリゴンミラー)
2(2a,2b) 偏向光束
3 シリンドリカルレンズ
4 2段トーリックレンズ
4a,4b トーリックレンズ
12 結像光学系
12a,12b fθレンズ
6,7,8,9 光路折り曲げミラー
10 被走査面(感光ドラム面)
11 走査線
20 光源手段
21,22 発光部
23,24 コリンメーターレンズ
25,26 シリンドリカルレンズ
Claims (8)
- 【請求項1】 複数の発光部を有する光源手段から放射
された複数の光束を各々対応する入射光学系を介して同
一の偏向手段に入射させ、該偏向手段で偏向された複数
の光束を結像光学系を介して同一の被走査面上の異なる
位置に導光し、該被走査面上を複数の光束で同時に走査
する走査光学系において、 該偏向手段の偏向面に入射する複数の光束は主走査断面
内において該結像光学系の光軸から各々角度θ1,θ2
で入射し、かつ副走査断面内において該結像光学系の光
軸から各々角度ψ1,ψ2で入射し、かつ各々の角度θ
1,θ2,ψ1,ψ2をθ1=0° θ2≠0° かつ ψ1×ψ2>0 かつ ψ1≠ψ2 なる条件を満足するように設定したことを特徴とする走
査光学系。 - 【請求項2】 前記偏向手段と前記被走査面との間の光
路内に前記偏向手段で偏向された複数の光束を分離する
光学部材を配置し、該光学部材を介した複数の光束を該
被走査面上の異なる位置に各々導光したことを特徴とす
る請求項1の走査光学系。 - 【請求項3】 前記光学部材は前記結像光学系の一要素
であることを特徴とする請求項2の走査光学系。 - 【請求項4】 前記各々の入射光学系の光路内に反射部
材を配置し、該各々の反射部材を介した複数の光束を前
記偏向手段に入射させると共に、該各々の反射部材の面
法線方向が対応する入射光学系の入射面内に存在するよ
うに構成したことを特徴とする請求項1の走査光学系。 - 【請求項5】 複数の発光部を有する光源手段から放射
された複数の光束を各々対応する入射光学系を介して同
一の偏向手段に入射させ、該偏向手段で偏向された複数
の光束を結像光学系を介して同一の被走査面上の異なる
位置に導光し、該被走査面上を複数の光束で同時に走査
する画像形成装置において、 該偏向手段の偏向面に入射する複数の光束は主走査断面
内において該結像光学系の光軸から各々角度θ1,θ2
で入射し、かつ副走査断面内において該結像光学系の光
軸から各々角度ψ1,ψ2で入射し、かつ各々の角度θ
1,θ2,ψ1,ψ2を θ1×θ2≦0 かつ ψ1×ψ2>0 かつ ψ1≠ψ2 なる条件を満足するように設定し、 該偏向手段と該被走査面との間の光路内に該偏向手段で
偏向された複数の光束を分離する光学部材を配置し、該
光学部材を介した複数の光束を該被走査面上の異なる位
置に各々導光し、異なる色の画像を形成するようにした
ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項6】 前記光学部材は前記結像光学系の一要素
であることを特徴とする請求項5の画像形成装置。 - 【請求項7】 前記各々の入射光学系の光路内に反射部
材を配置し、該各々の反射部材を介した複数の光束を前
記偏向手段に入射させると共に、該各々の反射部材の面
法線方向が対応する入射光学系の入射面内に存在するよ
うに構成したことを特徴とする請求項5の画像形成装
置。 - 【請求項8】前記偏向手段の偏向面に角度θ1、θ2で
入射する光束の角度θ1、θ2はθ1=0°、θ2≠0
°であり、角度θ1で入射する光束は、前記被走査面上
に黒色の画像を形成することを特徴とする請求項5の画
像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34657198A JP3416542B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 走査光学系及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34657198A JP3416542B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 走査光学系及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000155279A JP2000155279A (ja) | 2000-06-06 |
JP3416542B2 true JP3416542B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=18384333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34657198A Expired - Fee Related JP3416542B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 走査光学系及び画像形成装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP3416542B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4944432B2 (ja) | 2005-11-30 | 2012-05-30 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS64909A (en) * | 1987-06-24 | 1989-01-05 | Toshiba Corp | Optical device in image forming device |
JPH10177147A (ja) * | 1996-12-18 | 1998-06-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 光学装置及び光学装置の走査方法 |
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JP3840723B2 (ja) * | 1997-01-28 | 2006-11-01 | 富士ゼロックス株式会社 | 光走査装置 |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP34657198A patent/JP3416542B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JP2000155279A (ja) | 2000-06-06 |
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