JP4148727B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機やレーザープリンタなどの画像形成装置に用いられる光走査装置、および当該光走査装置を適用した画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、デジタル複写機やレーザープリンタなどの画像形成装置において画像形成の高速化を実現するために、共通の光偏向器を挟んで両側に各々被走査面を配し、光偏向器の両側からビームを入射させ、光走査を行う光走査装置が知られている。このような構成により、例えば、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4色の露光をほぼ同時に行えるため、画像形成の高速化が実現できる。
また、光偏向器の回転数を増大させることで被走査面を走査する走査速度を増大させ、画像形成の高速化を実現する光走査装置も知られている。
さらに、光偏向器の回転数は変えずに、偏向反射面(ポリゴンミラー)の面数を増大させて画像形成の高速化を実現する光走査装置も知られている。
【0003】
共通の光偏向器を挟んで両側に各々被走査面を配した光走査装置の場合には、被走査面を走査する光ビームは、書込開始に先立ち受光手段により受光され、書込開始の同期が取られる。ここで、光偏向器を複数の走査光学系で共用する場合には、光偏向器を挟んで逆の側にある被走査面は、互いに逆向きに光走査される(書込開始位置が逆となる)。したがって、光偏向器を挟んで両側に配備された走査光学系が有する受光手段は、互いに主走査方向において逆の配置となる。そのため、光偏向器の反射面を大きくしないと必要な走査幅を確保することが困難となるが、反射面を大きくすると光偏向器を回転させるモータの大型化が必要となり、騒音、振動、消費電力、およびコストが増大してしまう。
【0004】
また、光偏向器の回転数を増大させた場合にも、騒音、振動、消費電力およびコストが増大してしまう。
【0005】
さらに、偏向反射面の面数を増大させた場合には、反射面を大きくしないと必要な走査幅を確保することができないが、反射面を大きくすると、騒音、振動、消費電力およびコストが増大してしまう。また、回転中心から反射面までの距離が長くなるため、サグ量(画角による反射点位置の差)が大きくなり、光学特性(像面湾曲や等速特性など)が劣化してしまう。
【0006】
そこで、共通の光偏向器を挟んで両側に各々被走査面を配した光走査装置において、光偏向器の回転数を上げずに画像形成速度を上げる方式がいくつか提案されている。
特開平9−58053号公報には、書込開始側と書込終了側の両方にビーム受光手段を有し、各ビームの画周波数を調整し、各被走査面の間の色ずれを補正する方法が提案されている。
また、特開平9−127443号公報には、光偏向器への入射角を左右で異ならせることが提案されている。
さらに、特開2001−350110号公報には、入射位置及び走査光学系を左右で異ならせて配備することで、偏向反射面を大型化することなく、各被走査面に共通の有効書込幅を確保しつつ、受光手段による検出領域を確保することが提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平9−58053号公報に記載されている方式では、書込開始側と書込終了側に受光手段を配置する領域が必要となり、必要な走査幅の確保がさらに困難になる。
また、特開平9−127443号公報に記載されている方式では、光偏向器への入射角が異なると左右の偏向前光学系が大きく異なるため、レイアウトが困難になる。
さらに、特開2001−350110号公報に記載されている方式では、入射位置及び走査光学系を左右で異ならせて配備するため、主走査方向についてドット位置ずれが発生する。
【0008】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、共通の光偏向器を挟んで両側に被走査面を配した光走査装置において、有効書込幅を確保しつつ受光手段による検出領域を確保すると共に、主走査方向のドット位置ずれを少なくすることができる光走査装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被走査面の異なる複数の走査光学系を有する光走査装置において、走査光学系のそれぞれは、光源と、光源からの光ビームを走査するための光偏向器と、走査された光ビームを被走査面に集光するための走査レンズと、光源からの光ビームを偏向器に導くための結像レンズとを有してなり、光偏向器は、走査光学系のそれぞれで共通であり、走査光学系は、光偏向器で走査される光ビームの主走査方向が略平行となるようにこの光偏向器を挟んで両側に配備されて走査光学系の組をなし、走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、それぞれの基準反射位置は、基準面に対して非対称であり、走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、各走査光学系を構成する走査レンズが、光偏向器の回転中心を通り被走査面に平行な直線に対して対称に配置され、走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、各走査光学系を構成する走査レンズは、この走査レンズの光軸がこの走査光学系の基準反射位置より光源側にずれるように配置され、走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、一方の走査光学系を通り被走査面へ到達する主光線が被走査面に対し直交したときの偏向器の反射面と基準面のなす角度と、もう一方の走査光学系を通り被走査面へ到達する主光線が被走査面に対し直交したときの偏向器の反射面と基準面のなす角度と、が略等しいことを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、一方の走査光学系の書込開始側をプラス像高とし、他方の走査光学系の書込開始側をマイナス像高としたとき、走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、一方の走査光学系の基準反射位置が、他方の走査光学系の基準反射位置よりプラス側にあることを特徴とする。
【0012】
さらに、本発明は、複数の走査光学系が配備された光走査装置を有する画像形成装置であって、光走査装置は、本発明に係る光走査装置であることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる光走査装置および画像形成装置の実施の形態について説明する。
【0014】
図1は、本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す(a)は偏向回転面に平行な面内に展開した光学配置図、(b)は偏向反射面上の反射点近傍の説明図である。
光走査装置は、図1(a)に示すように、走査光学系AとBとから構成されており、図中、紙面右側が走査光学系Aであり、紙面左側が走査光学系Bである。符号1Aと1Bは光源としての半導体レーザ、2Aと2Bはカップリングレンズ、3Aと3Bはシリンドリカルレンズ、11Aと11Bはビーム整形用のアパーチュア、4Aと4Bは防音ガラス、5は光偏向器、6Aと6Bは第1走査レンズ、7Aと7Bは第2走査レンズ、8Aと8Bは防塵ガラス、9Aと9Bは被走査面(感光体)、10Aと10Bは受光素子、MAとMBはミラーを示している。ミラーMAと受光素子10A、およびミラーMBと受光素子10Bは、それぞれ被走査面9Aと9Bに対応する「受光手段」を構成する。
【0015】
これらの光学部品は、それぞれ走査光学系AとBを構成する要素である。ただし、光偏向器5は、走査光学系AとBに共通の要素である。
また光偏向器5は、例えばポリゴンミラー等であり、図示しない駆動機構で矢印方向に一定速度で回転している。
さらに光偏向器5は、図示しない防音用のハウジングに収納されており、当該ハウジングには光ビームを通過させるための窓が穿設され、これらの窓を透明なガラスの平行平板である防音ガラス4Aと4Bが塞いでいる。
【0016】
なお、図1(a)には光偏向器5と被走査面9Aと9Bとの間に配備される光路屈曲用ミラーは図示していない。
また、図1(a)に示した実施の形態では、各走査光学系に1つの光源が配備された例を示しているが、各走査光学系に配備される光源の数は複数であってもよい。
さらに、図1(a)に示した実施の形態では、光偏向器5を挟んで1組の走査光学系が配備された例を示しているが、複数の走査光学系の組を副走査方向に距離を有して配備するようにしてもよい。
【0017】
2つの走査光学系AとBは、光偏向器5で走査される光ビームの主走査方向が略平行となるように光偏向器5を挟んで両側に配備されて走査光学系の組を構成している。すなわち図1(a)において、光偏向器5の紙面上側に位置する半導体レーザ1A,1Bから射出された光ビームは、光偏向器5に入射すると走査光学系Aにおいては紙面右側に反射され、走査光学系Bにおいては紙面左側に反射され、また、感光体9Aと9B上を走査する光ビームの主走査方向が略平行となる。
ここで、半導体レーザ1Aと1Bから射出された光ビームが光偏向器5で偏向される方向を主走査方向とし、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。
また、符号PSで示す「基準面」は、光偏向器5の回転軸を含み、被走査面9Aと9Bの主走査方向に平行な仮想的な平面を示す。
【0018】
半導体レーザ1Aと1Bから射出された発散光束は、カップリングレンズ2Aと2Bにより以後の光学系に適したビーム形態にカップリングされる。
カップリングレンズ2Aと2Bによりカップリングされた各光ビームは、同じビーム形態であり、「平行ビーム」とすることも「収束性もしくは発散性のビーム」とすることもできる。
【0019】
カップリングレンズ2Aと2Bを通過した光ビームは、アパーチュア11Aと11Bを通過してビーム外周部を遮断され、ビーム整形された後に副走査方向にのみ正のパワーを有する結像レンズとしてのシリンドリカルレンズ3Aと3Bにより光偏向器5の偏向反射面近傍にて、それぞれ主走査方向の線像として結像する。
光偏向器5で偏向された各光ビームは、第1走査レンズ6Aと6B、第2走査レンズ7Aと7B、光走査装置のケーシングの防塵ガラス8Aと8Bを通過して感光体に入射し、被走査面9Aと9Bの表面に光スポットとして結像すると共に、略等速で上記被走査面上を走査する。
【0020】
ここで、各半導体レーザ1Aと1Bから光偏向器5に至る光路は、基準面PSに関して略対象的に設定されている。
また、被走査面9Aと9Bを走査する光ビームは、書込開始に先立ちそれぞれミラーMA,MBにより反射され、受光素子10A,10Bに導光されて検出される。
走査光学系AとBはそれぞれ、受光素子10A,10Bの受光信号を基準として、その所定時間後に書込開始位置CA,CBから光走査による書込みを開始し、書込終了位置FA,FBで書込みを終了する。
【0021】
次に、走査光学系の基準反射位置について説明する。
図1(b)において、符号5Aは半導体レーザ1Aから射出された光ビームBAを偏向する偏向反射面、5Bは半導体レーザ1Bから射出された光ビームBBを偏向する偏向反射面を示す。
【0022】
偏向反射面5Aが、基準面PSに対して角度θAをなすとき、偏向反射面5Aにより反射された光ビームBAの主光線が被走査面9Aの主光線に対して直交する状態になったとする(このとき走査レンズ6Aと7Aの作用は考えない)。この状態において、光ビームBAの主光線が偏向反射面5Aにより反射される位置が「光ビームBAに対する基準反射位置」である(図中、符号RAで示す)。
同様に、偏向反射面5Bが、基準面PSに対して角度θBをなすとき、偏向反射面5Bにより反射された光ビームBBの主光線が被走査面9Bの主光線に対して直交する状態になったとする。この状態において、光ビームBBの主光線が偏向反射面5Bにより反射される位置が「光ビームBBに対する基準反射位置」である(図中、符号RBで示す)。
【0023】
基準反射位置RAとRBの位置は、光偏向器5の回転軸AXを基準として、図1(b)示したように特定する。すなわち、基準反射位置RAは、回転軸AXから基準面PSに平行な方向へ距離XAだけ離れ、基準面PSに直交する方向へ距離YAだけ離れている。同様に、基準反射位置RBは、回転軸AXから基準面PSに平行な方向へ距離XBだけ離れ、基準面PSに直交する方向へ距離YBだけ離れている。
ここで、基準面PSに関して回転軸AXを基準に正・負を考え、走査光学系Aの書込開始側をプラス側、走査光学系Bの書込開始側をマイナス側とする。
【0024】
以下、本発明にかかる光走査装置が有する特徴について、具体的な数値を用いて説明する。なお、走査光学系AとBを構成する光学素子は互いに同一のレンズであるが、基準反射位置が基準面PSに対して非対象であることに起因して、配置が若干異なるので、これら各走査光学系のデータは個別に与える。
【0025】
図2は、光偏向器5以前の走査光学系のデータを示す図表であり、(a)は走査光学系A、(b)は走査光学系B、についてである。
ここでメリジオナル方向(主走査方向)の曲率半径をRm、サジタル方向(副走査方向)の曲率半径をRs、使用波長での屈折率をN、光軸方向の距離をXとする。
また、半導体レーザ1Aと1Bの発光波長は、共に655nmを想定する。
さらに、図表中、備考の「半導体レーザ」は半導体レーザ1Aと1B、「カバーガラス」は半導体レーザ1Aと1Bのカバーガラス、「カップリングレンズ」はカップリングレンズ2Aと2B、「シリンドリカルレンズ」はシリンドリカルレンズ3Aと3Bを指す。
【0026】
防音ガラス4Aと4Bは、共に厚さ1.9mmで屈折率1.514の平行平板であり、基準面PSに対して角度8degで配備されている。
【0027】
光偏向器5は、面数が6(ポリゴン形状)、回転中心と反射面の距離(内接円半径)が18mmであり、偏向反射面における有効反射部は、エッジ部から0.2mmを除いた範囲である。
【0028】
「*」を付した面(カップリングレンズ2Aと2Bの両面)は、共軸非球面である。数値は示さないが、カップリングレンズ2Aと2Bによる波面収差は良好に補正されている。
また、カップリングレンズ2Aと2Bから射出する光ビームは、共に「平行ビーム」である。
【0029】
角度θA=角度θB=30deg(このとき光ビームBAとBBの偏向反射面5Aと5Bへの入射角は28.45degである)であり、基準反射位置RAとRBは、距離XA=16.50mm、距離YA=7.42mm、距離XB=16.29mm、距離YB=7.78mmである。
すなわち、XA−XB=0.21mm、YB−YA=0.36mmであるから、基準反射位置RAとRBは、基準面PSに対して2次元的に「僅か」に非対象である。
また、YA<YBであるから、被走査面9B側の偏向面での基準反射位置RBは、被走査面9A側の偏向面での基準反射位置RAよりも主走査方向についてプラス側にある。
【0030】
次に、光偏向器5以降の走査光学系のデータを示す。
図3は、光偏向器5以降の走査光学系のデータを示す図表であり、(a)は走査光学系A、(b)は走査光学系B、についてである。
【0031】
走査光学系Aでは、偏向反射面5Aの基準反射位置RAから走査レンズ6Aの入射側面に至る距離が52.0mmであり、一方走査光学系Bでも、偏向反射面5Bの基準反射位置RBから走査レンズ6Bの入射側面に至る距離が52.0mmである。
【0032】
図4は、像高と主走査方向のドット位置ずれ量との関係について示した図表であり、走査レンズが光偏向器5の回転中心を通り被走査面に平行な直線に対して対称に配置された場合と、非対称に配置された場合とを比較して示している。
光偏向器5の回転中心(回転軸AXの位置)から走査レンズ6A,7A,6B,7Bの頂点までの主走査方向の距離を、それぞれHA1,HA2,HB1,HB2とする。図5は、光偏向器5の回転中心から走査レンズの頂点までの主走査方向の距離HA,HBについて説明した図である。
【0033】
ここで、走査レンズが対称に配置された場合として、
HA1=9.0mm
HB1=9.0mm
HA2=9.1mm
HB2=9.1mm
とする。
一方、走査レンズが非対称に配置された場合として、
HA1=10.0mm
HB1=9.0mm
HA2=10.1mm
HB2=9.1mm
とする。
【0034】
図4は、走査レンズが、光偏向器5の回転中心を通り被走査面に平行な直線に対して対称に配置された場合の方が、非対称に配置された場合に比べて、左右での主走査方向のドット位置ずれを低減することができることを示している。
【0035】
角度θA=角度θB=30degとなるときの光偏向器5の回転中心から反射点までの主走査方向の距離YA,YBは、
YA=7.42mm
YB=7.78mm
である。一方、走査レンズが、光偏向器5の回転中心を通り被走査面に平行な直線に対して対称に配置された場合の、光偏向器5の回転中心から各走査レンズの頂点までの主走査方向の距離は、
HA1=HB1=9.0mm
HA2=HB2=9.1mm
である。したがって、
YA<HA1
YA<HA2
YB<HB1
YB<HB2
となり、
走査光学系Aを構成する走査レンズ6A,7Aの光軸は、走査光学系Aの基準反射位置RAより半導体レーザ1A側にずれており、走査光学系Bを構成する走査レンズ6B,7Bの光軸も、走査光学系Bの基準反射位置RBより半導体レーザ1B側にずれている。すなわち、走査光学系Aを構成する走査レンズ6A,7Aは、走査レンズ6A,7Aの光軸が走査光学系Aの反射基準位置RAより半導体レーザ1A側にずれるように配置されており、走査光学系Bにおいても同様である。
【0036】
「*」で示される面は共軸非球面であり、光軸方向の距離Xは次式で表すことができる。
X={(Y^2)/R}/[1+√{1−(1+K)(Y/R)^2}]
+A・Y^4+B・Y^6+C・Y^8+D・Y^10
【0037】
面番号1の面(走査レンズ6A、6Bの入射側面)では、
K=2.667
A=1.79E−07
B=−1.08E−12
C=−3.18E−14
D=−3.74E−18
である。
【0038】
面番号2の面(走査レンズ6A、6Bの射出側面)では、
K=0.02
A=2.50E−07
B=9.61E−12
C=4.54E−15
D=−3.03E−18
である。
【0039】
「**」を付された面は、主走査方向の形状が非円弧形状であり、副走査方向の曲率半径は主走査方向に連続的に変化する面である。
【0040】
面番号3の面(走査レンズ7A、7Bの入射側面)では、
K=71.73
A=4.33E−08
B=−5.97E−13
C=−1.28E−16
D=5.73E−21
である。
【0041】
主走査方向における光軸からの距離Yを変数とする副走査方向の曲率半径Rs(Y)と、それに対応する曲率Cs(Y)との間には、以下の関係が成り立つ。Cs(Y)=(1/Rs(0))+Σbj・Y^j (j=1,2,・・・)
ここで、面番号3の面は主走査方向において光軸対称であり、
Rs(0)=−47.7
b2=1.60E−03
b4=−2.32E−07
b6=1.60E−11
b8=−5.61E−16
b10=2.18E−20
b12=−1.25E−24
である。
【0042】
このときの走査光学系AとBの光学特性を図6と図7に示す。なお、図6,7において、共に(a)は像面湾曲、(b)は等速特性を示すが、何れも良好に補正され、サグによる性能(像面湾曲、リニアリティ)への影響が低減されていることを示している。
【0043】
被走査面上における主走査方向のビームスポット径(最大強度の1/e^2での幅)を約50μmとする場合には、アパーチュア11Aと11Bにおける主走査方向の開口径を4.5mmにする必要がある。この場合、光偏向器5で「偏向反射面でけずられずに光走査することができる範囲」は、
被走査面9Aに対して、−171.2mm〜175.0mm
被走査面9Bに対して、−172.0mm〜174.2mm
となり、走査光学系Aの方がプラス側にある。
したがって、被走査面9Aと9Bとで共通の光走査可能領域は、
−171.2mm〜174.2mm
であり、被走査面9Aの光走査に関しては書込開始側(プラス側)に0.8mmの余裕があり、被走査面9Bの光走査に関しても、書込開始側(マイナス側)に0.8mmの余裕がある。
すなわち、偏向反射面を大きくすることなく、被走査面9A,9Bに共通の有効書込幅を確保しつつ、書込開始位置の外側(走査光学系Aでは書込開始位置よりプラス側、走査光学系Bでは書込開始位置よりマイナス側)に受光手段による検出領域を確保することができる。その結果、光偏向器の大型化に伴う騒音、振動、消費電力、コストの増大を有効に回避することができる。
【0044】
次に、本発明にかかる画像形成装置について説明する。
図8は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を示す中央断面図であり、高速のカラー画像出力に有利なタンデム型画像形成装置である。
画像形成装置200は、光走査装置100、光走査装置によって露光され静電潜像が形成される感光体、静電潜像をトナーで顕像化する現像手段、顕像化されたトナー像を記録紙に転写する転写手段、などの電子写真プロセスを実行する手段を有してなる。
【0045】
転写ベルト221の上方には、マゼンタ(M)用、シアン(C)用、イエロー(Y)用、及びブラック(Bk)用のドラム形の感光体9AY、9AX,9BX,9BYが、転写ベルト221の移動方向(図の右から左に向かって)の上流側から順に配設され、時計回りに回転している。
【0046】
感光体9AYの周囲には、帯電器、現像器210AY、転写器等の電子写真プロセスにしたがうプロセス部材が順に配置されている(帯電器、転写器は図示していない)。光走査装置100は、電子写真プロセスの露光プロセスを実行するもので、帯電器で均一に帯電された感光体9AYの表面を走査して静電潜像を形成する。
他の感光体9AX,9BX,9BYについても、同様に電子写真プロセスを実行するためのユニットが配置されている。
【0047】
このような複数の感光体を有するタンデム型画像形成装置において、例えば複数色モード選択時であれば、各感光体9AY、9AX,9BX,9BYに対して、対応する色の画像信号に応じて図示しない露光ユニットの露光により、各々の感光体9AY、9AX,9BX,9BY上に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、各々の対応する色トナーで現像されてトナー像となり、転写ベルト221上に静電的に吸着されて、給紙口220より搬送される転写紙上に順次転写されることにより、重ね合わせられる。そして、定着器222によりカラー画像として定着され、排紙口223より排紙される。
【0048】
また、単色モード選択時であれば、ある色S(M、C、Y、Kのいずれか)に対応する感光体およびプロセス部材のみが動作し、他の色の感光体及びプロセス部材は非動作状態となる。
例えば、色Sに対応する感光体に対してのみ、露光ユニットの露光により静電潜像が形成されるものとすると、ある色Sのトナーで現像されてトナー像となり、転写ベルト221上に静電的に吸着されて搬送される転写紙上に転写されることにより、単色画像として定着されて排紙される。
【0049】
ここで、光走査装置100について説明する。
図9は、光走査装置100における光偏向器以降の副走査断面を示したレイアウト図である。光走査装置100は、4つの走査光学系AX、AY、BX、BYから構成されている。走査光学系AXとBXは、光偏向器5Xの偏向回転面に平行な面内に光偏向器5Xを挟んで両側に配置され、走査光学系BXとBYは、光偏向器5Yの偏向回転面に平行な面内に光偏向器5Yを挟んで両側に配置されている。また、走査光学系AXとAYは副走査方向に距離を有して配置されており、走査光学系BXとBYも副走査方向に距離を有して配置されている。
【0050】
光偏向器5Xで偏向された光ビームは、第1走査レンズ6AX,6BX、第2走査レンズ7AX,7BXを通過して感光体9AX,9BXに入射し、被走査面である感光体9AX,9BXの表面に光スポットとして結像する。
同様に、光偏向器5Yで偏向された光ビームは、第1走査レンズ6AY,6BY、第2走査レンズ7AY,7BYを通過して感光体9AY,9BYに入射し、被走査面である感光体9AY,9BYの表面に光スポットとして結像する。
なお、図中のMAX1,2,3、MAY1,2,3、MBX1,2,3、MBY1,2,3は、それぞれ、走査光学系AX,AY,BX,BYにおいて、光偏向器で偏向された各光ビームを感光体9AX,9AY,9BX,9BYに導くための光路屈曲用ミラーを示している。
【0051】
画像形成装置200の光走査装置100に、前記の本発明にかかる光走査装置を適用すれば、光偏向器の回転速度を上げることなく単色及び多色の出力画像の高速度化を図ることができ、また有効書込幅を確保しつつ受光手段による検出領域を確保することができ、さらに主走査方向の色ずれを低減することができる。
【0052】
【発明の効果】
本発明によれば、走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、それぞれの基準反射位置は、基準面に対して非対称であり、走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、各走査光学系を構成する走査レンズが、光偏向器の回転中心を通り被走査面に平行な直線に対して対称に配置されているため、各走査光学系の被走査面に共通の有効書込幅を確保しつつ、受光手段による検出領域を確保することができると共に、主走査方向のドット位置ずれを少なくすることができる。しかも、偏向反射面の大型化が不要であるため、光偏向器の大型化に伴う騒音、振動、消費電力、およびコストの増大を有効に回避しつつ、走査速度の高速化を図ることができる。
【0053】
また、本発明によれば、各走査光学系を構成する走査レンズは、この走査レンズの光軸がこの走査光学系の基準反射位置より光源側にずれるように配置されているため、サグによる性能(像面湾曲、リニアリティ)への影響を低減することができる。
【0054】
さらに、本発明によれば、本発明にかかる光走査装置を適用することで、光偏向器の回転速度を上げることなく単色及び多色の出力画像の高速度化を図ることができ、また有効書込幅を確保しつつ受光手段による検出領域を確保することができ、さらに主走査方向の色ずれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す(a)は光学配置図、(b)は偏向反射面上の反射点近傍の説明図である。
【図2】上記光走査装置の光偏向器以前の走査光学系のデータを示す図表ある。
【図3】上記光走査装置の光偏向器以降の走査光学系のデータを示す図表ある。
【図4】上記光走査装置の像高と主走査方向のドット位置ずれ量との関係を示す図表である。
【図5】上記光走査装置の光偏向器の回転中心から走査レンズの頂点までの主走査方向の距離について説明した図である。
【図6】上記光走査装置を構成する走査光学系の組のうち、一方の走査光学系の光学特性を示す図である。
【図7】上記光走査装置を構成する走査光学系の組のうち、他方の走査光学系の光学特性を示す図である。
【図8】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を示す中央断面図である。
【図9】上記画像形成装置が有する光走査装置の光偏向器以降の副走査断面を示したレイアウト図である。
【符号の説明】
1A,2A 光源(半導体レーザ)
2A,2B カップリングレンズ
3A,3B シリンドリカルレンズ
4A,4B 防音レンズ
5 光偏向器
5A,5B 偏向反射面
6A,6B 走査レンズ
7A,7B 走査レンズ
8A,8B 防塵ガラス
9A,9B 被走査面
10A,10B 受光素子
11A,11B アパーチュア
MA,MB ミラー
PS 基準面
AX 回転軸
RA,RB 基準反射位置
100 光走査装置
200 画像形成装置
Claims (3)
- 被走査面の異なる複数の走査光学系を有する光走査装置において、
上記走査光学系のそれぞれは、光源と、上記光源からの光ビームを走査するための光偏向器と、上記走査された光ビームを被走査面に集光するための走査レンズと、上記光源からの光ビームを上記偏向器に導くための結像レンズとを有してなり、
上記光偏向器は、上記走査光学系のそれぞれで共通であり、
上記走査光学系は、上記光偏向器で走査される光ビームの主走査方向が略平行となるようにこの光偏向器を挟んで両側に配備されて走査光学系の組をなし、
上記走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、それぞれの基準反射位置は、基準面に対して非対称であり、
上記走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、各走査光学系を構成する走査レンズが、上記光偏向器の回転中心を通り被走査面に平行な直線に対して対称に配置され、
上記走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、各走査光学系を構成する走査レンズは、この走査レンズの光軸がこの走査光学系の基準反射位置より光源側にずれるように配置され、
上記走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、一方の走査光学系を通り被走査面へ到達する主光線が被走査面に対し直交したときの偏向器の反射面と基準面のなす角度と、もう一方の走査光学系を通り被走査面へ到達する主光線が被走査面に対し直交したときの偏向器の反射面と基準面のなす角度と、が略等しいことを特徴とする光走査装置。 - 走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、一方の走査光学系の書込開始側をプラス像高とし、他方の走査光学系の書込開始側をマイナス像高としたとき、
上記走査光学系の組を構成する2つの走査光学系において、一方の走査光学系の基準反射位置が、他方の走査光学系の基準反射位置よりプラス側にある請求項1記載の光走査装置。 - 複数の走査光学系が配備された光走査装置を有する画像形成装置において、
上記光走査装置が請求項1乃至2のいずれかに記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。
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