JP4374493B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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JP4374493B2 JP2003410734A JP2003410734A JP4374493B2 JP 4374493 B2 JP4374493 B2 JP 4374493B2 JP 2003410734 A JP2003410734 A JP 2003410734A JP 2003410734 A JP2003410734 A JP 2003410734A JP 4374493 B2 JP4374493 B2 JP 4374493B2
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本発明は、デジタルカラー複写機、カラーレーザプリンタなどの光走査装置、及び、これを用いた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an optical scanning device such as a digital color copying machine or a color laser printer, and an image forming apparatus using the same.

近年、カラー画像形成装置の高速化に伴い、例えば、4つの感光体ドラムを記録紙の搬送方向に配列し、これらの各感光体ドラムに対応した複数の走査光学系で同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)などの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で可視像化し、これらの可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写してカラー画像を得る、いわゆる4ドラムタンデム式のデジタルカラー複写機やカラーレーザプリンタなどが実用化されている。   In recent years, with the increase in the speed of color image forming apparatuses, for example, four photosensitive drums are arranged in the recording paper conveyance direction, and a latent image is exposed simultaneously by a plurality of scanning optical systems corresponding to the respective photosensitive drums. These latent images are visualized by developing devices using different color developers such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). A so-called 4-drum tandem type digital color copying machine, a color laser printer, or the like, which obtains a color image by sequentially superimposing and transferring an image on the same recording paper, has been put into practical use.

4ドラムタンデム方式は、1ドラム方式に対してカラー画像をモノクロと同じ速度で出力することができるため、高速プリントに有利である。
また、上記複数の走査光学系で偏向手段を共有することでコストダウンに有利である。
さらに、走査光学系と被走査面の間に折り返しミラーを配置することで、小型化を図ることもできる。ここで、折り返しミラーの配置形態として、たとえば、2枚の走査レンズを通過した後に配置する場合と、2枚の走査レンズの光路中に配置する場合とがある。 しかしながら、光束の結像性能(光学特性)は、2枚の走査レンズを通過した後に折り返しミラーで折り返す構成に比べて、2枚の走査レンズの間に折り返しミラーを配置した構成では劣化する(たとえば、特許文献1参照。)。
また、光源と偏向手段の間にミラーを配置した構成もあるが、この構成での光束の結像性能は、光源と偏向手段の間にミラーを配置しない構成に比べて若干劣化する(たとえば、特許文献2参照。)。
特開2002−196271号公報 特開2003−15066号公報
The 4-drum tandem system is advantageous for high-speed printing because a color image can be output at the same speed as monochrome with respect to the 1-drum system.
Further, sharing the deflecting means among the plurality of scanning optical systems is advantageous for cost reduction.
Further, the size can be reduced by arranging a folding mirror between the scanning optical system and the surface to be scanned. Here, as an arrangement form of the folding mirror, for example, there are a case where it is arranged after passing through two scanning lenses and a case where it is arranged in the optical path of the two scanning lenses. However, the imaging performance (optical characteristics) of the light beam is deteriorated in the configuration in which the folding mirror is disposed between the two scanning lenses as compared with the configuration in which the folding mirror is folded after passing through the two scanning lenses (for example, , See Patent Document 1).
In addition, there is a configuration in which a mirror is disposed between the light source and the deflecting unit, but the imaging performance of the light beam in this configuration is slightly deteriorated compared to a configuration in which no mirror is disposed between the light source and the deflecting unit (for example, (See Patent Document 2).
JP 2002-196271 A JP 2003-15066 A

本発明は、複数の光学素子からなる走査光学系の上記複数の光学素子間に折り返しミラーもしくはプリズムなどの光路曲折手段を効果的に用いることにより、装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ、小型化を実現することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention minimizes deterioration of the imaging performance of the light beam as a whole by effectively using an optical path bending means such as a folding mirror or a prism between the plurality of optical elements of the scanning optical system comprising a plurality of optical elements. It is an object of the present invention to provide an optical scanning device and an image forming apparatus that can be reduced in size while suppressing the above.

本発明に係る光走査装置は、複数の走査光学系のそれぞれには、偏向器と被走査面との光路中に光路曲折手段が配置され、走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、1の走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置され、複数の光源から偏向器への複数の入射光束は、互いに偏向回転面内で開き角を有し、走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も上記偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角が他の走査光学系より大きい走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする。
In the optical scanning device according to the present invention, each of the plurality of scanning optical systems is provided with an optical path bending means in the optical path between the deflector and the surface to be scanned, and the optical path bending means disposed in each of the scanning optical systems. Among them, the optical path bending means arranged closest to the deflector on the optical path is arranged in the optical path between the imaging optical system and the surface to be scanned in one scanning optical system and formed in the other scanning optical system. A plurality of incident light beams from a plurality of light sources to a deflector, which are arranged in an optical path of the optical system, have an opening angle in a deflection rotation plane, and light is out of optical path bending means arranged in each of the scanning optical systems. The optical path bending means arranged closest to the deflector on the path is an imaging optical system and a scanned object in a scanning optical system in which the average incident angle to the deflecting / reflecting surface in the deflecting rotation surface is larger than that of other scanning optical systems. Other scans placed in the optical path with the surface Characterized in that it is disposed in the optical path of the imaging optical system in the academic system.

また、本発明にかかる光走査装置は、複数の走査光学系のうち少なくとも1の走査光学系は、光源と偏向器との光路中に第2光路曲折手段を備え、走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、第2光路曲折手段を備えた走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする。
In the optical scanning device according to the present invention, at least one of the plurality of scanning optical systems includes a second optical path bending means in the optical path between the light source and the deflector, and is disposed in each of the scanning optical systems. Among the optical path bending means, the optical path bending means arranged closest to the deflector on the optical path is in the optical path between the imaging optical system and the surface to be scanned in the scanning optical system having the second optical path bending means. The other scanning optical system is characterized by being disposed in the optical path of the imaging optical system.

また、本発明に係る光走査装置は、第2光路曲折手段はミラーまたはプリズムであることを特徴とする。
In the optical scanning device according to the present invention, the second optical path bending means is a mirror or a prism.

また、本発明に係る光走査装置は、光路曲折手段はミラーまたはプリズムであることを特徴とする。
In the optical scanning device according to the present invention, the optical path bending means is a mirror or a prism.

また、本発明に係る画像形成装置は、光書込装置から像担持体に光書込みを行い、電子写真法により、この像担持体上に静電潜像を形成する装置であって、光書込装置は、本発明に係る光走査装置であることを特徴とする。An image forming apparatus according to the present invention is an apparatus that performs optical writing from an optical writing device to an image carrier and forms an electrostatic latent image on the image carrier by electrophotography. The insertion device is an optical scanning device according to the present invention.

本発明によれば、光束の結像性能の劣化を走査光学系間でバランスよく分散し、装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ小型化を実現することができる光走査装置を得ることができる。また、この光走査装置を用いることで良好が画像を形成することができる画像形成装置を得ることができる。   According to the present invention, an optical scanning device capable of realizing a reduction in size while dispersing deterioration of the imaging performance of the light beam in a well-balanced manner among the scanning optical systems and minimizing deterioration of the imaging performance of the light beam as a whole. Can be obtained. Further, by using this optical scanning device, it is possible to obtain an image forming apparatus that can form an image with good quality.

以下、図面を参照しながら、本発明にかかる光走査装置及び画像形成装置の実施の形態について説明する。   Embodiments of an optical scanning device and an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、本発明にかかる光走査装置について説明する。
図1は、本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す偏向回転面に平行な面内に展開した光学配置図である。ここでは、2つの走査光学系A,Bを備えたマルチビーム走査光学系を例として示しているが、本発明にかかる光走査装置が備える走査光学系の数は、2に限定するものではなく3以上でもよい。
符号1aと1bは光源である半導体レーザ、5は半導体レーザ1aと1bからの光束を偏向する偏向反射面を備えた偏向器であるポリゴンミラー、2aと2bはそれぞれ半導体レーザ1aと1bからの光束を以降の光学系にカップリングするカップリングレンズ、3aと3bはそれぞれカップリングレンズ2aと2bからの光束をポリゴンミラー5に導くシリンドリカルレンズ、4aと4bは仮想ミラー、6は平行平板である防音ガラス、10は被走査面である感光体の表面、7と8はポリゴンミラー5からの光束を被走査面10に集光する走査結像光学系を構成する光学素子であるところの第1走査レンズと第2走査レンズ、9は防塵ガラス、を示している。
ここで、被走査面10上を光束が走査す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。
First, an optical scanning device according to the present invention will be described.
FIG. 1 is an optical arrangement diagram developed in a plane parallel to a deflection rotation plane showing an embodiment of an optical scanning device according to the present invention. Here, a multi-beam scanning optical system including two scanning optical systems A and B is shown as an example. However, the number of scanning optical systems included in the optical scanning device according to the present invention is not limited to two. It may be 3 or more.
Reference numerals 1a and 1b are semiconductor lasers which are light sources, 5 is a polygon mirror which is a deflector having a deflecting reflecting surface for deflecting light beams from the semiconductor lasers 1a and 1b, and 2a and 2b are light beams from the semiconductor lasers 1a and 1b, respectively. Coupling lenses 3a and 3b for coupling the light beams from the coupling lenses 2a and 2b to the polygon mirror 5, 4a and 4b are virtual mirrors, and 6 is a parallel plate. Glass 10 is the surface of the photoconductor which is the surface to be scanned, and 7 and 8 are the first scanning which is an optical element constituting a scanning imaging optical system for condensing the light beam from the polygon mirror 5 onto the surface 10 to be scanned. The lens and the second scanning lens 9 are dust-proof glass.
Here, the direction in which the light beam scans on the surface to be scanned 10 is the main scanning direction, and the direction orthogonal to the main scanning direction is the sub-scanning direction.

防音ガラス6は、ポリゴンミラー5と走査結像光学系との間(図1の例ではポリゴンミラー5と第1走査レンズ7との間)のポリゴンミラー5に対するレーザ光束の入出射光路中に配設されている。より具体的には、防音ガラス6は、ポリゴンミラー5とこれを回転駆動するモータを収納するためのケースに設けられた窓孔に配置されている。防音ガラス6は、ポリゴンミラー5による騒音を防止するために配備する。   The soundproof glass 6 is arranged in an incident / exit optical path of a laser beam with respect to the polygon mirror 5 between the polygon mirror 5 and the scanning imaging optical system (between the polygon mirror 5 and the first scanning lens 7 in the example of FIG. 1). It is installed. More specifically, the soundproof glass 6 is disposed in a window hole provided in a case for housing the polygon mirror 5 and a motor that rotationally drives the polygon mirror 5. The soundproof glass 6 is provided in order to prevent noise caused by the polygon mirror 5.

防塵ガラス9は、プラスチックケースなどに収納されて密封された光走査装置内に埃が入り込むのを防ぐために、上記プラスチックケースの出射窓に配備する。   The dust-proof glass 9 is disposed on the exit window of the plastic case in order to prevent dust from entering the optical scanning device housed in a plastic case or the like and sealed.

光走査装置による光走査について、走査光学系ごとに説明する。
先ず、走査光学系Aについて説明する。
半導体レーザ1aは、画像信号に基づき変調駆動され発散光束を射出する。半導体レーザ1aから射出された発散光束は、カップリングレンズ2a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。なお、カップリングされた各光束は、同じビーム形態の平行ビームである。
カップリングレンズ2aを通過した光束は、シリンドリカルレンズ3aを通過し,仮想ミラー4aにより反射され、上記シリンドリカルレンズ3aにより副走査方向にのみ収束されて、ポリゴンミラー5の偏向反射面近傍にて主走査方向の線像として結像する。
ポリゴンミラー5は、図示しないモータにより略等速に図1において紙面と平行な面で時計回りに回転していて、入射光束を等角速度的に偏向する。
半導体レーザ1aから射出されてポリゴンミラー5で偏向された光束は、防音ガラス6,第1走査レンズ7,第2走査レンズ8を通過し、第1走査レンズ7と第2走査レンズ8の作用により集束性の光束となって被走査面10上に集光されてビームスポットとして結像し、また、第1走査レンズ7と第2走査レンズ8が有するfθ機能によって、略等速的に被走査面10上を図1の紙面上側から下側に向かって光走査される。
Optical scanning by the optical scanning device will be described for each scanning optical system.
First, the scanning optical system A will be described.
The semiconductor laser 1a is modulated and driven based on an image signal and emits a divergent light beam. The divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1a is coupled into a beam form suitable for the subsequent optical system by the coupling lens 2a. Note that each of the coupled light beams is a parallel beam having the same beam form.
The light beam that has passed through the coupling lens 2a passes through the cylindrical lens 3a, is reflected by the virtual mirror 4a, is converged only in the sub-scanning direction by the cylindrical lens 3a, and is main-scanned in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 5. It forms as a line image of the direction.
The polygon mirror 5 is rotated in a clockwise direction on a plane parallel to the paper surface in FIG. 1 at a substantially constant speed by a motor (not shown), and deflects an incident light beam at an equal angular velocity.
The light beam emitted from the semiconductor laser 1 a and deflected by the polygon mirror 5 passes through the soundproof glass 6, the first scanning lens 7, and the second scanning lens 8, and acts by the first scanning lens 7 and the second scanning lens 8. The light beam is focused on the surface to be scanned 10 to be focused and imaged as a beam spot, and the first scanning lens 7 and the second scanning lens 8 have the fθ function to scan the light beam at a substantially constant speed. Optical scanning is performed on the surface 10 from the upper side to the lower side in FIG.

走査光学系Bにおいても同様に、半導体レーザ1bから射出された光束は、カップリングレンズ2b,シリンドリカルレンズ3b,仮想ミラー4b,ポリゴンミラー5,防音ガラス6,第1走査レンズ7,第2走査レンズ8を通過して被走査面10上に集光されビームスポットとして結像し、略等速的に被走査面10上を光走査される。   Similarly, in the scanning optical system B, the light beam emitted from the semiconductor laser 1b is coupled to the coupling lens 2b, the cylindrical lens 3b, the virtual mirror 4b, the polygon mirror 5, the soundproof glass 6, the first scanning lens 7, and the second scanning lens. 8 is condensed on the surface 10 to be scanned and focused as a beam spot, and optically scanned on the surface 10 to be scanned at a substantially constant speed.

光走査装置を構成する2つの走査光学系A,Bは、副走査方向にある任意の間隔を有して配置されている。ここで、任意の間隔とは画素密度によって決定される間隔である。したがって、被走査面10上には、副走査方向に距離を有した2本の平行な走査ラインが同時に形成される。   The two scanning optical systems A and B constituting the optical scanning device are arranged with an arbitrary interval in the sub-scanning direction. Here, the arbitrary interval is an interval determined by the pixel density. Therefore, two parallel scanning lines having a distance in the sub-scanning direction are simultaneously formed on the scanned surface 10.

2つの走査光学系A,Bは、半導体レーザ1aからポリゴンミラー5への入射光束と半導体レーザ1bからポリゴンミラー5への入射光束(以下、「1組の入射光束」という)が、互いに偏向回転面内で開き角を有するように配設されている。図1は、1組の入射光束のうち、半導体レーザ1bから射出された光束の方が、半導体レーザ1aから射出された光束に比べて偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角(偏向反射面への入射方向と偏向反射面の法線方向とがなす角度)が大きいことを示している。   In the two scanning optical systems A and B, an incident light beam from the semiconductor laser 1a to the polygon mirror 5 and an incident light beam from the semiconductor laser 1b to the polygon mirror 5 (hereinafter referred to as "one set of incident light beams") are deflected and rotated. It arrange | positions so that it may have an opening angle in a surface. FIG. 1 shows that, of a set of incident light beams, a light beam emitted from the semiconductor laser 1b has an average incident angle (deflection) on the deflecting / reflecting surface in the deflection rotation plane as compared with a light beam emitted from the semiconductor laser 1a. It shows that the angle formed between the incident direction on the reflecting surface and the normal direction of the deflecting reflecting surface is large.

以下、本発明にかかる光走査装置の構成について、光学系データを挙げながら具体的に説明する。   Hereinafter, the configuration of the optical scanning device according to the present invention will be specifically described with reference to optical system data.

1)半導体レーザ1a
光源波長:655nm
偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角:37.275degree
2)半導体レーザ1b
光源波長:655nm
偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角:28.225degree
3)カップリングレンズ2
焦点距離:27mm
カップリング作用:コリメート作用
4)ポリゴンミラー5
偏向反射面数:6
内接円半径:18mm
5)防音ガラス6
屈折率:1.514
厚さ:1.9mm
偏向回転面内の主走査方向の傾き:16degree
偏向回転面内の副走査方向の傾き:1.3degree
6)防塵ガラス9
屈折率:1.514
厚さ:1.9mm
1) Semiconductor laser 1a
Light source wavelength: 655 nm
Average incident angle to the deflecting / reflecting surface within the deflecting rotation surface: 37.275 degrees
2) Semiconductor laser 1b
Light source wavelength: 655 nm
Average incident angle to the deflecting / reflecting surface within the deflecting rotation surface: 28.225 degrees
3) Coupling lens 2
Focal length: 27mm
Coupling action: Collimating action 4) Polygon mirror 5
Number of deflecting reflecting surfaces: 6
Inscribed circle radius: 18mm
5) Soundproof glass 6
Refractive index: 1.514
Thickness: 1.9mm
Inclination in the main scanning direction within the deflection rotation plane: 16 degrees
Inclination in the sub-scanning direction within the deflection rotation plane: 1.3 degrees
6) Dust-proof glass 9
Refractive index: 1.514
Thickness: 1.9mm

次に、ポリゴンミラー5以降のレンズデータを以下に示す。   Next, lens data after the polygon mirror 5 is shown below.

第1走査レンズ7の第1面と第2走査レンズ8の両面は、主走査方向の面形状が非円弧形状である。各面の光軸方向のデプスXは、以下の式で表現される。
X=(Y^2/Rm)/[1+√{1−(1+K)(Y/Rm)^2}]
+A1・Y+A2・Y^2+A3・Y^3+A4・Y^4
+A5・Y^5+A6・Y^6+・・・ (式1)
ここで、Yは光軸からの主走査方向の距離、Rmは曲率半径、Kは円錐常数、An(n=1,2,3,・・・)を高次の係数である。式1において、奇数次の係数A1,A3,A5,・・・にゼロ以外の数値を代入した場合には、主走査方向に非対称形状を有する。なお、以下に説明する実施例では偶数次のみを用いており、主走査方向に対称系である。
The first scanning lens 7 and both surfaces of the second scanning lens 8 have a non-arc shape in the main scanning direction. The depth X in the optical axis direction of each surface is expressed by the following equation.
X = (Y ^ 2 / Rm) / [1 + √ {1- (1 + K) (Y / Rm) ^ 2}]
+ A1 ・ Y + A2 ・ Y ^ 2 + A3 ・ Y ^ 3 + A4 ・ Y ^ 4
+ A5 · Y ^ 5 + A6 · Y ^ 6 + (Formula 1)
Here, Y is a distance in the main scanning direction from the optical axis, Rm is a radius of curvature, K is a conical constant, and An (n = 1, 2, 3,...) Is a higher-order coefficient. In Formula 1, when a numerical value other than zero is substituted for odd-order coefficients A1, A3, A5,..., The shape has an asymmetric shape in the main scanning direction. In the embodiment described below, only the even order is used, and the system is symmetrical in the main scanning direction.

また、Yを変数とする偏向方向に直行する面内の曲率半径(副走査曲率半径)をCs(Y)とすると、Cs(Y)は以下の式で表現される。
Cs(Y)=1/Rs(0)+B1・Y+B2・Y^2+B3・Y^3
+B4・Y^4+B5・Y^5+・・・ (式2)
ここで、Rs(0)は光軸位置での副走査方向の曲率半径、Bn(n=1,2,3,・・・)は高次の係数である。式2において、奇数次の係数B1,B3,B5,・・・にゼロ以外の数値を代入した場合、副走査方向の曲率半径が主走査方向に非対称となる。
Further, assuming that a curvature radius (sub-scanning curvature radius) in a plane perpendicular to the deflection direction with Y as a variable is Cs (Y), Cs (Y) is expressed by the following equation.
Cs (Y) = 1 / Rs (0) + B1 · Y + B2 · Y ^ 2 + B3 · Y ^ 3
+ B4 · Y ^ 4 + B5 · Y ^ 5 + (Formula 2)
Here, Rs (0) is a radius of curvature in the sub-scanning direction at the optical axis position, and Bn (n = 1, 2, 3,...) Is a high-order coefficient. In equation 2, when a numerical value other than zero is substituted for odd-order coefficients B1, B3, B5,..., The radius of curvature in the sub-scanning direction becomes asymmetric in the main scanning direction.

一方、第1走査レンズ7の第2面は共軸非球面であり、光軸方向のデプスXは以下の式で表現される。
X=(Y^2/R)/[1+√{1−(1+K)(Y/Rm)^2}]+
+A1・Y+A2・Y^2+A3・Y^3+A4・Y^4
+A5・Y^5+A6・Y^6+・・・ (式3)
ここで、Rは光軸における近軸曲率半径,Yは光軸からの主走査方向の距離,Kは円錐常数,An(n=1,2,3,・・・)は高次の係数、である。
On the other hand, the second surface of the first scanning lens 7 is a coaxial aspheric surface, and the depth X in the optical axis direction is expressed by the following equation.
X = (Y ^ 2 / R) / [1 + √ {1- (1 + K) (Y / Rm) ^ 2}] +
+ A1 ・ Y + A2 ・ Y ^ 2 + A3 ・ Y ^ 3 + A4 ・ Y ^ 4
+ A5 · Y ^ 5 + A6 · Y ^ 6 + (Formula 3)
Here, R is a paraxial radius of curvature in the optical axis, Y is a distance in the main scanning direction from the optical axis, K is a cone constant, An (n = 1, 2, 3,...) Is a high-order coefficient, It is.

第1走査レンズ7の第1面の光学系データは以下の通りである。
Rm =−279.9
Rs =−61.0
K =−2.900000E+01
A4 = 1.755765E−07
A6 =−5.491789E−11
A8 = 1.087700E−14
A10=−3.183245E−19
A12=−2.635276E−24
B1 =−2.066347E−06
B2 = 5.727737E−06
B3 = 3.152201E−08
B4 = 2.280241E−09
B5 =−3.729852E−11
B6 =−3.283274E−12
B7 = 1.765590E−14
B8 = 1.372995E−15
B9 =−2.889722E−18
B10=−1.984531E−19
The optical system data of the first surface of the first scanning lens 7 is as follows.
Rm = −279.9
Rs = −61.0
K = -2.900000E + 01
A4 = 1.755765E-07
A6 = −5.491789E-11
A8 = 1.087700E-14
A10 = -3.183245E-19
A12 = −2.6635276E-24
B1 = −2.066347E-06
B2 = 5.727737E-06
B3 = 3.152201E-08
B4 = 2.280241E-09
B5 = −3.729852E-11
B6 = -3.283274E-12
B7 = 1.765590E-14
B8 = 1.3729295E-15
B9 = -2.889722E-18
B10 = -1.984531E-19

第1走査レンズ7の第2面の光学系データは以下の通りである。
R =−83.6
K =−0.549157
A4 = 2.748446E−07
A6 =−4.502346E−12
A8 =−7.366455E−15
A10= 1.803003E−18
A12= 2.727900E−23
The optical system data of the second surface of the first scanning lens 7 is as follows.
R = −83.6
K = -0.549157
A4 = 2.748446E-07
A6 = −4.502346E-12
A8 = −7.366655E-15
A10 = 1.803003E-18
A12 = 2.727900E-23

第2走査レンズ8の第1面の光学系データは以下の通りである。
Rm = 6950
Rs = 110.9
K = 0.000000E+00
A4 = 1.549648E−08
A6 = 1.292741E−14
A8 =−8.811446E−18
A10=−9.182312E−22
B1 =−9.593510E−07
B2 =−2.135322E−07
B3 =−8.079549E−12
B4 = 2.390609E−12
B5 = 2.881396E−14
B6 = 3.693775E−15
B7 =−3.258754E−18
B8 = 1.814487E−20
B9 = 8.722085E−23
B10=−1.340807E−23
The optical system data of the first surface of the second scanning lens 8 is as follows.
Rm = 6950
Rs = 110.9
K = 0.000000E + 00
A4 = 1.549648E-08
A6 = 1.292741E-14
A8 = −8.811446E-18
A10 = −9.182312E-22
B1 = −9.593510E-07
B2 = -2.135322E-07
B3 = −8.079549E-12
B4 = 2.390609E-12
B5 = 2.881396E-14
B6 = 3.693775E-15
B7 = -3.258754E-18
B8 = 1.814487E-20
B9 = 8.72085E-23
B10 = −1.3340807E-23

第2走査レンズ8の第2面の光学系データは以下の通りである。
Rm = 766
Rs =−68.22
K = 0.000000E+00
A4 =−1.150396E−07
A6 = 1.096926E−11
A8 =−6.542135E−16
A10= 1.984381E−20
A12=−2.411512E−25
B2 = 3.644079E−07
B4 =−4.847051E−13
B6 =−1.666159E−16
B8 = 4.534859E−19
B10=−2.819319E−23
The optical system data of the second surface of the second scanning lens 8 is as follows.
Rm = 766
Rs = −68.22
K = 0.000000E + 00
A4 = -1.150396E-07
A6 = 1.096926E-11
A8 = −6.5542135E-16
A10 = 1.9844381E-20
A12 = −2.411512E−25
B2 = 3.644079E-07
B4 = −4.847051E-13
B6 = −1.666159E-16
B8 = 4.534859E-19
B10 = −2.819319E-23

なお、使用波長における走査レンズの屈折率は全て1.52724である。   Note that the refractive index of the scanning lens at the operating wavelength is 1.52724.

次に、光学配置に関する光学系データを示す。
偏向反射面から第1走査レンズ7の第1面までの距離d1=64mm
第1走査レンズ7の中心肉厚d2=22.6mm
第1走査レンズ7の第2面から第2走査レンズ8の第1面までの距離d3=75.9mm
第2走査レンズ8の中心肉厚d4=4.9mm
第2走査レンズ8の第2面から被走査面までの距離d5=158.7mm
Next, optical system data relating to the optical arrangement will be shown.
Distance d1 = 64 mm from the deflection reflection surface to the first surface of the first scanning lens 7
Center wall thickness d2 of the first scanning lens 7 = 22.6 mm
The distance d3 from the second surface of the first scanning lens 7 to the first surface of the second scanning lens 8 = 75.9 mm
Center thickness d4 of the second scanning lens 8 = 4.9 mm
The distance d5 = 158.7 mm from the second surface of the second scanning lens 8 to the surface to be scanned

以下に再周辺と中央像高での副走査方向のFナンバーを示す。
像高= 150mm:41.5
像高= 0mm:40.4
像高=−150mm:41.0
The F numbers in the sub-scanning direction at the re-periphery and the central image height are shown below.
Image height = 150 mm: 41.5
Image height = 0 mm: 40.4
Image height = −150 mm: 41.0

走査光学系A,Bのそれぞれには、ポリゴンミラー5と被走査面10との光路中に光路曲折手段が配置されている。
図2は、偏向反射面で反射されて被走査面に向かう光束の光路を説明するための、図1に示した光走査装置の偏向器以降の副走査断面図である。
走査光学系Aには、光路曲折手段としての反射ミラー11a,11a′,11a′′がこの順序でポリゴンミラー5から被走査面10に向かう光路中に配置されている。
走査光学系Bには、光路曲折手段としての反射ミラー11b,11b′,11b′′がこの順序でポリゴンミラー5から被走査面10に向かう光路中に配置されている。
In each of the scanning optical systems A and B, an optical path bending means is disposed in the optical path between the polygon mirror 5 and the scanned surface 10.
FIG. 2 is a sub-scan sectional view after the deflector of the optical scanning device shown in FIG. 1 for explaining the optical path of the light beam reflected by the deflecting reflecting surface and traveling toward the scanned surface.
In the scanning optical system A, reflection mirrors 11a, 11a ′, 11a ″ as optical path bending means are arranged in this order in the optical path from the polygon mirror 5 toward the scanned surface 10.
In the scanning optical system B, reflection mirrors 11b, 11b ′, 11b ″ as optical path bending means are arranged in this order in the optical path from the polygon mirror 5 toward the scanned surface 10.

走査光学系Aに配置された光路曲折手段のうち、光路上において最もポリゴンミラー5の近くに配置された光路曲折手段は、反射ミラー11aである。一方、走査光学系Bに配置された光路曲折手段のうち、光路上において最もポリゴンミラー5の近くに配置された光路曲折手段は、反射ミラー11bである。
反射ミラー11aは、結像光学系と被走査面との光路中、つまり、結像光学系を構成する光学素子である第2走査レンズ8aと被走査面10の光路中に配置されている。つまり、半導体レーザ1aから出射されてポリゴンミラー5で偏向された光束aは、第1走査レンズ7aと第2走査レンズ8aを通過した後に、反射ミラー11aで折り返されて被走査面10上に結像する。
一方、反射ミラー11bは、結像光学系の光路中、つまり、結像光学系を構成する光学素子である第1走査レンズ7bと第2走査レンズ8bとの間の光路中に配置されている。つまり、半導体レーザ1bから出射されてポリゴンミラー5で偏向された光束bは、第1走査レンズ7bを通過した後に反射ミラー11bで折り返され、第2走査レンズ8bを通過して被走査面10上に結像する。
Of the optical path bending means arranged in the scanning optical system A, the optical path bending means arranged closest to the polygon mirror 5 on the optical path is the reflection mirror 11a. On the other hand, among the optical path bending means arranged in the scanning optical system B, the optical path bending means arranged closest to the polygon mirror 5 on the optical path is the reflection mirror 11b.
The reflection mirror 11a is disposed in the optical path between the imaging optical system and the surface to be scanned, that is, in the optical path between the second scanning lens 8a that is an optical element constituting the imaging optical system and the surface to be scanned 10. In other words, the light beam a emitted from the semiconductor laser 1a and deflected by the polygon mirror 5 passes through the first scanning lens 7a and the second scanning lens 8a, and is then folded back by the reflecting mirror 11a to be coupled onto the scanned surface 10. Image.
On the other hand, the reflection mirror 11b is disposed in the optical path of the imaging optical system, that is, in the optical path between the first scanning lens 7b and the second scanning lens 8b that are optical elements constituting the imaging optical system. . That is, the light beam b emitted from the semiconductor laser 1b and deflected by the polygon mirror 5 passes through the first scanning lens 7b and then is folded back by the reflecting mirror 11b, passes through the second scanning lens 8b, and is on the surface 10 to be scanned. To form an image.

特許文献1に示されているように、2枚の走査レンズに対する反射ミラーの配置は、これらの光学素子を通過する光束の結像性能に影響する。すなわち、2枚の走査レンズ間の光路中にミラーを配置して構成した結像光学系を通過する光束の結像性能は、2枚の走査レンズを通過した後にミラーで折り返されるように構成した結像光学系を通過する光束の結像性能に比べて劣化する。つまり、図2に示した例では、走査光学系Bで走査される光束bの結像性能は、走査光学系Aで走査される光束aの結像性能に比べて劣化することになる。たとえば、反射ミラーの面精度が100mRの場合の像高0での主走査方向像面湾曲変動量は、反射ミラー11aで0.308mm、反射ミラー11bで0.657mmである。ただし、光束a,bのうち結像性能の悪い光束aが反射ミラー11aを通過するように光走査装置を構成することで、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ、光走査装置の小型化を図ることができる。   As shown in Patent Document 1, the arrangement of the reflection mirror with respect to the two scanning lenses affects the imaging performance of a light beam passing through these optical elements. That is, the imaging performance of the light beam passing through the imaging optical system configured by arranging a mirror in the optical path between the two scanning lenses is configured to be folded back by the mirror after passing through the two scanning lenses. Deteriorated in comparison with the imaging performance of the light beam passing through the imaging optical system. That is, in the example shown in FIG. 2, the imaging performance of the light beam b scanned by the scanning optical system B is deteriorated compared to the imaging performance of the light beam a scanned by the scanning optical system A. For example, when the surface accuracy of the reflecting mirror is 100 mR, the amount of variation in the field curvature in the main scanning direction at an image height of 0 is 0.308 mm for the reflecting mirror 11a and 0.657 mm for the reflecting mirror 11b. However, by configuring the optical scanning device so that the luminous flux a having poor imaging performance among the luminous fluxes a and b passes through the reflecting mirror 11a, the degradation of the imaging performance of the luminous flux as a whole is minimized. Therefore, it is possible to reduce the size of the optical scanning device.

以上説明したように、本発明にかかる光走査装置は、複数の走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段が、1の走査光学系においては偏向器と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする。このように光走査装置を構成することで、光束の結像性能の劣化を走査光学系間でバランスよく分散することができるため、光走査装置全体としての結像性能の劣化を最小に抑えることができる。   As described above, the optical scanning device according to the present invention has one optical path bending means disposed closest to the deflector on the optical path among the optical path bending means disposed in each of the plurality of scanning optical systems. The scanning optical system is arranged in the optical path between the deflector and the surface to be scanned, and the other scanning optical system is arranged in the optical path of the imaging optical system. By configuring the optical scanning device in this way, the degradation of the imaging performance of the light beam can be distributed in a balanced manner between the scanning optical systems, so that the degradation of the imaging performance of the entire optical scanning device is minimized. Can do.

なお、図2には、走査光学系A,Bに、光路曲折手段として3つの反射ミラーが配置された例を示しているが、各走査光学系に配置される光路曲折手段の数は、少なくとも1であればよく、また各走査光学系で同数とする必要はない。ここで、走査光学系に配置された光路曲折手段が1つの場合、走査光学系に配置された1つの光路曲折手段が「走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段」に相当する。
また、光路曲折手段として、ミラーに代えてプリズムを用いるようにしてもよい。
FIG. 2 shows an example in which three reflection mirrors are arranged as optical path bending means in the scanning optical systems A and B, but the number of optical path bending means arranged in each scanning optical system is at least. It is sufficient that the number is 1, and it is not necessary to have the same number in each scanning optical system. Here, when there is one optical path bending means arranged in the scanning optical system, one optical path bending means arranged in the scanning optical system is “the most on the optical path among optical path bending means arranged in each of the scanning optical systems”. It corresponds to “optical path bending means arranged near the deflector”.
Further, as the optical path bending means, a prism may be used instead of the mirror.

次に、光束の結像性能の劣化を走査光学系間でバランスよく分散することができる光走査装置の構成について、偏向反射面への平均入射角と結像性能との関係を考慮した場合を例に説明する。
図1において、偏向回転面内におけるポリゴンミラー5の偏向反射面への平均入射角は、光束aが28.225degree、光束bが37.275degreeである。すなわち、偏向反射面への平均入射角は、走査光学系Bの方が走査光学系Aより大きい。
図4は、光走査装置の像面湾曲を示す線図であり、(a)は走査光学系A,(b)は走査光学系Bに関するものであり、実線は副走査方向、点線は主走査方向について示している。図4は、(b)に示す走査光学系Bの光束が(a)に示す走査光学系Aの光束に比べて収差量が大きいことを示している。
Next, with regard to the configuration of the optical scanning device that can disperse the deterioration in the imaging performance of the luminous flux in a balanced manner between the scanning optical systems, the case where the relationship between the average incident angle on the deflecting reflecting surface and the imaging performance is considered. Explained as an example.
In FIG. 1, the average incident angles of the polygon mirror 5 on the deflection reflection surface within the deflection rotation surface are 28.225 degrees for the light beam a and 37.275 degrees for the light beam b. That is, the average incident angle on the deflecting / reflecting surface is larger in the scanning optical system B than in the scanning optical system A.
4A and 4B are diagrams showing the curvature of field of the optical scanning device, where FIG. 4A relates to the scanning optical system A and FIG. 4B relates to the scanning optical system B, the solid line is the sub-scanning direction, and the dotted line is the main scanning. Shows the direction. FIG. 4 shows that the amount of aberration of the light beam of the scanning optical system B shown in (b) is larger than that of the light beam of the scanning optical system A shown in (a).

この場合、光路上において最もポリゴンミラー5の近くに配置された反射ミラーは、走査光学系Bにおいては結像光学系と被走査面10との光路中に配置して、走査光学系Aにおいては結像光学系の光路中に配置するように光走査装置を構成(図2において、折り返しミラー11a,11bの配置位置を入れ替えた構成)するとよい。
このように構成すれば、前述の2枚の走査レンズと反射ミラーとの配置関係により、ポリゴンミラー5で偏向されて被走査面10に向かう光束の結像性能は、走査光学系Aの方が走査光学系Bより劣化する。
In this case, the reflection mirror arranged closest to the polygon mirror 5 on the optical path is arranged in the optical path between the imaging optical system and the scanned surface 10 in the scanning optical system B, and in the scanning optical system A. The optical scanning device may be configured to be arranged in the optical path of the imaging optical system (configuration in which the arrangement positions of the folding mirrors 11a and 11b are exchanged in FIG. 2).
With this configuration, the scanning optical system A has a better imaging performance of the light beam deflected by the polygon mirror 5 and directed to the scanned surface 10 due to the arrangement relationship between the two scanning lenses and the reflection mirror. Deteriorated from the scanning optical system B.

したがって、偏向反射面への平均入射角が小さく収差量の小さい走査光学系Aの光束の結像性能は、偏向器以降では走査光学系Bの光束より劣化するため、結像性能の劣化を走査光学系間でバランス良く分散することができ、光走査装置全体として結像性能の劣化を最小に抑えることができる。
つまり、複数の走査光学系に配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角が他の走査光学系より大きい走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されるように構成することで、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えることができる。
Therefore, the imaging performance of the light beam of the scanning optical system A with a small average incident angle on the deflecting reflecting surface and a small amount of aberration is deteriorated from that of the scanning optical system B after the deflector. It is possible to disperse the optical system in a well-balanced manner, and it is possible to minimize degradation of the imaging performance of the entire optical scanning device.
In other words, among the optical path bending means arranged in the plurality of scanning optical systems, the optical path bending means arranged closest to the deflector on the optical path has an average incident angle on the deflection reflection surface within the deflection rotation surface of the other scanning. In a scanning optical system larger than the optical system, it is arranged in the optical path between the imaging optical system and the surface to be scanned, and in other scanning optical systems, it is arranged in the optical path of the imaging optical system. It is possible to minimize degradation of the imaging performance of the light beam as the entire optical scanning device.

次に、本発明にかかる光走査装置の別の実施の形態について、先に説明した実施の形態と異なる点を中心に説明する。
本実施の形態は、光走査装置を構成する複数の走査光学系のうち、少なくとも1の走査光学系は、光源と偏向器との光路中に第2光路曲折手段を備えている点が、先に説明した実施の形態と異なる。ここで、第2光路曲折手段には、ミラーの他、プリズムを用いてもよい。
Next, another embodiment of the optical scanning device according to the present invention will be described focusing on differences from the above-described embodiment.
In the present embodiment, among the plurality of scanning optical systems constituting the optical scanning device, at least one scanning optical system includes the second optical path bending means in the optical path between the light source and the deflector. This is different from the embodiment described above. Here, in addition to the mirror, a prism may be used as the second optical path bending means.

図3は、本発明にかかる光走査装置の別の実施の形態を示す偏向回転面に平行な面内に展開した光学配置図である。走査光学系Aは、半導体レーザ1aとポリゴンミラー5との光路中に第2光路曲折手段である折り返しミラー12を備えている。半導体レーザ1aから射出された光束aは、カップリングレンズ2a、シリンドリカルレンズ3aを通過した後に折り返しミラー12で折り曲げられてポリゴンミラー5に入射する。   FIG. 3 is an optical layout diagram developed in a plane parallel to the deflection rotation plane showing another embodiment of the optical scanning device according to the present invention. The scanning optical system A includes a folding mirror 12 as second optical path bending means in the optical path between the semiconductor laser 1a and the polygon mirror 5. The light beam a emitted from the semiconductor laser 1a passes through the coupling lens 2a and the cylindrical lens 3a, is bent by the folding mirror 12, and enters the polygon mirror 5.

ポリゴンミラー5に入射する光束a,bの結像性能は、折り返しミラー12の面精度を考慮すると、折り返しミラー12を通過している分だけ、光束aの方が光束bより若干劣化する。一方、前述の2枚の走査レンズと反射ミラーとの配置関係により、ポリゴンミラー5で偏向されて被走査面10に向かう光束の結像性能は、走査光学系Bの方が、走査光学系Aよりも劣化する。すなわち、ポリゴンミラー5に入射する光束の結像性能は、走査光学系Aの方が走査光学系Bよりも劣化し、ポリゴンミラー5で偏向されて被走査面に向かう光束の結像性能は、走査光学系Bの方が走査光学系Aよりも劣化することになる。
このように、光路曲折手段と第2光路曲折手段による結像性能の劣化を考慮した上で光走査装置を構成することで、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ、光走査装置の小型化を図ることができる。
The imaging performance of the light beams a and b incident on the polygon mirror 5 is slightly deteriorated with respect to the light beam b by the amount passing through the folding mirror 12 in consideration of the surface accuracy of the folding mirror 12. On the other hand, due to the arrangement relationship between the two scanning lenses and the reflection mirror described above, the scanning optical system B has the imaging performance of the light beam deflected by the polygon mirror 5 and directed to the scanned surface 10 in the scanning optical system A. More deteriorated. That is, the imaging performance of the light beam incident on the polygon mirror 5 is deteriorated in the scanning optical system A compared with the scanning optical system B, and the imaging performance of the light beam deflected by the polygon mirror 5 and directed toward the scanning surface is The scanning optical system B is deteriorated more than the scanning optical system A.
In this way, by configuring the optical scanning device in consideration of the deterioration of the imaging performance due to the optical path bending means and the second optical path bending means, the optical scanning device as a whole can suppress the deterioration of the imaging performance of the light flux to the minimum. Therefore, it is possible to reduce the size of the optical scanning device.

以上説明したように、光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、第2光路曲折手段を備えた走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置して、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置することで、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ、光走査装置の小型化を図ることができる。   As described above, the optical path bending means arranged closest to the deflector on the optical path is arranged in the optical path between the imaging optical system and the scanned surface in the scanning optical system including the second optical path bending means. In other scanning optical systems, the optical scanning device can be reduced in size while minimizing deterioration of the light beam imaging performance of the entire optical scanning device by being disposed in the optical path of the imaging optical system. Can do.

次に、本発明にかかる画像形成装置について説明する。
図5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る。この画像形成装置は、レーザプリンタである。
レーザプリンタ100は、光走査装置117の他、光走査装置117によって露光され静電潜像が形成される潜像担持体111として円筒状に形成された光導電性の感光体、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。
Next, the image forming apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 5 is a central sectional view showing an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. This image forming apparatus is a laser printer.
In addition to the optical scanning device 117, the laser printer 100 is a photoconductive photosensitive member, electrostatic latent image formed in a cylindrical shape as a latent image carrier 111 that is exposed by the optical scanning device 117 to form an electrostatic latent image. The image forming apparatus includes means for performing an electrophotographic process, such as developing means for developing the toner image with toner and transfer means for transferring the visualized toner image onto a recording sheet.

潜像担持体111の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ112、現像装置113、転写ローラ114、クリーニング装置115などの電子写真法(プロセス)にしたがうプロセス部材が順に配設されている。
なお、帯電手段としてコロナチャージャを用いることもできる。
Around the latent image carrier 111, process members according to an electrophotographic method (process) such as a charging roller 112 as a charging unit, a developing device 113, a transfer roller 114, and a cleaning device 115 are sequentially arranged.
A corona charger can also be used as the charging means.

光走査装置117は、像担持体に光書込を行う光書込装置であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行するもので、帯電ローラ112で均一に帯電された潜像担持体111の表面を走査して、静電潜像を形成する。形成された静電潜像は、いわゆるネガ潜像であって画像部が露光されている。この静電潜像は、現像装置113により反転現像され、像担持体111上にトナー画像が形成される。   The optical scanning device 117 is an optical writing device that performs optical writing on an image carrier, and performs an exposure process of an electrophotographic process. The optical scanning device 117 is a latent image carrier 111 that is uniformly charged by a charging roller 112. The surface is scanned to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is a so-called negative latent image, and the image portion is exposed. This electrostatic latent image is reversely developed by the developing device 113, and a toner image is formed on the image carrier 111.

転写紙Pを収納したカセット118は、レーザプリンタ100本体に脱着可能であり、図示のごとく装着された状態において、収納された転写紙Pの最上位の1枚が給紙コロ120により給紙され、給紙された転写紙Pは、その先端部をレジストローラ119に捕らえられる。レジストローラ119は、像担持体111上のトナー画像が転写位置へ移動するタイミングに合わせて、転写紙Pを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Pは、転写部においてトナー像と重ね合わせられ転写ローラ114の作用により、トナー画像を静電転写される。   The cassette 118 storing the transfer paper P is detachable from the main body of the laser printer 100, and when the transfer paper P is mounted as shown in the drawing, the uppermost sheet of the stored transfer paper P is fed by the paper feed roller 120. The leading edge of the fed transfer paper P is caught by the registration roller 119. The registration roller 119 sends the transfer paper P to the transfer unit in accordance with the timing at which the toner image on the image carrier 111 moves to the transfer position. The transferred transfer paper P is superimposed on the toner image at the transfer portion, and the toner image is electrostatically transferred by the action of the transfer roller 114.

トナー画像を転写された転写紙Pは定着装置116へ送られ、定着装置116においてトナー画像を定着され、搬送路121を通り、排紙ローラ122によりトレイ123上に排出される。
トナー画像が転写された後の像担持体111の表面は、クリーニング装置115によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
The transfer paper P to which the toner image has been transferred is sent to the fixing device 116, where the toner image is fixed by the fixing device 116, passes through the conveyance path 121, and is discharged onto the tray 123 by the paper discharge roller 122.
The surface of the image carrier 111 after the toner image has been transferred is cleaned by a cleaning device 115 to remove residual toner, paper dust, and the like.

光走査装置117として、先に説明した本発明にかかる光走査装置を用いることで、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ小型化を図ることができるため、光束の結像性能の劣化が最小に抑えられ、良好な画像を形成することができる。   By using the optical scanning device according to the present invention described above as the optical scanning device 117, it is possible to reduce the size of the optical scanning device while minimizing the deterioration of the imaging performance of the luminous flux. Deterioration of the imaging performance is suppressed to a minimum, and a good image can be formed.

なお、以上説明した画像形成プロセスは、単色の画像形成におけるプロセスを想定して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数色の画像を重ねて形成するカラー画像形成装置に適用することも可能である。その場合、光書込ユニットを複数色で共用する画像形成装置に適用することができる。すなわち、一つの光書込ユニットと像担持体を有し、一色ごとの画像信号で光書き込みを行って対応する色のトナーで現像し、これを転写紙に転写し、次に、別の色の画像信号で光書き込みを行って対応する色のトナーで現像し、これを上記転写紙に転写する、というように、色ごとに画像形成を実行して1枚の転写紙に重ねて転写する方式の画像形成装置である。   The above-described image forming process has been described assuming a single color image forming process. However, the present invention is not limited to this, and a color image forming apparatus that forms a plurality of color images in an overlapping manner is described. It is also possible to apply. In that case, the optical writing unit can be applied to an image forming apparatus sharing a plurality of colors. That is, it has one optical writing unit and an image carrier, performs optical writing with an image signal for each color, develops it with toner of the corresponding color, transfers this to transfer paper, and then another color The image signal is written with light, developed with the toner of the corresponding color, and transferred to the transfer paper, and image formation is performed for each color and transferred onto one transfer paper. This is an image forming apparatus of the type.

また、前記光書込ユニットは、これを露光ユニットとして各色毎に配置した、いわゆるタンデム型の画像形成装置に適用することもできる。すなわち、色ごとに対応した複数の光書込ユニットと像担持体を有し、各色の画像信号で対応する光書込ユニットで対応する像担持体に画像を書き込み、対応する色のトナーで現像し、各色のトナー像を1枚の転写紙に重ねて転写するように構成する。タンデム型の画像形成装置によれば、画像の光束書込み、高速画像形成に有利である。   The optical writing unit can also be applied to a so-called tandem type image forming apparatus in which this is used as an exposure unit for each color. In other words, it has a plurality of optical writing units and image carriers corresponding to each color, and an image is written on the corresponding image carrier by the corresponding optical writing unit with the image signal of each color, and developed with the toner of the corresponding color The toner images of the respective colors are transferred so as to overlap each other on one transfer sheet. The tandem type image forming apparatus is advantageous for light beam writing of images and high-speed image formation.

本発明は、デジタルカラー複写機、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置に適用することができ、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ小型化を図ることができる。したがって、本発明にかかる光走査装置を露光プロセス手段として用いた画像形成装置は、光束の結像性能の劣化が最小に抑えられて良好な画像を形成することができる。   The present invention can be applied to an image forming apparatus such as a digital color copying machine or a color laser printer, and the optical scanning apparatus as a whole can be miniaturized while minimizing the deterioration of the imaging performance of the light beam. Therefore, the image forming apparatus using the optical scanning device according to the present invention as the exposure process means can form a good image with the degradation of the imaging performance of the light beam being minimized.

本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す偏向回転面に平行な面内に展開した光学配置図である。FIG. 3 is an optical arrangement diagram developed in a plane parallel to a deflection rotation surface showing an embodiment of an optical scanning device according to the present invention. 偏向反射面で反射されて被走査面に向かう光束の光路を説明するための、図1に示した光走査装置の偏向器以降の副走査断面図である。FIG. 2 is a sub-scanning sectional view after a deflector of the optical scanning device shown in FIG. 1 for explaining an optical path of a light beam reflected by a deflection reflection surface and traveling toward a surface to be scanned. 本発明にかかる光走査装置の別の実施の形態を示す偏向回転面に平行な面内に展開した光学配置図である。FIG. 6 is an optical arrangement diagram developed in a plane parallel to a deflection rotation surface showing another embodiment of the optical scanning device according to the present invention. 図1に示した光走査装置を構成する各走査光学系にかかる像面湾曲を示す線図であり、(a)は平均入射角が28.225degreeの走査光学系A、(b)は平均入射角が37.275degreeの走査光学系B、について示す。FIGS. 2A and 2B are diagrams showing curvature of field applied to each scanning optical system constituting the optical scanning device shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a scanning optical system A having an average incident angle of 28.225 degrees, and FIG. A scanning optical system B having an angle of 37.275 degrees will be described. 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。1 is a central sectional view showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1a,1b 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 仮想ミラー
5 偏向器(ポリゴンミラー)
6 平行平板(防音ガラス)
7 第1走査レンズ
8 第2走査レンズ
9 防塵ガラス
10 被走査面
11a,11b 光路曲折手段
12 第2光路曲折手段
1a, 1b Light source (semiconductor laser)
2a, 2b Coupling lenses 3a, 3b Cylindrical lenses 4a, 4b Virtual mirror 5 Deflector (polygon mirror)
6 Parallel flat plate (soundproof glass)
7 First scanning lens 8 Second scanning lens 9 Dust-proof glass 10 Scanned surfaces 11a and 11b Optical path bending means 12 Second optical path bending means

Claims (5)

複数の走査光学系を備えた光走査装置であって、
上記走査光学系のそれぞれは、光源と、当該光源からの光束を偏向する偏向反射面を備えた偏向器と、当該光源からの光束をカップリングするカップリングレンズと、当該カップリングレンズからの光束を上記偏向器に導くシリンドリカルレンズと、上記偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光するための複数の光学素子からなる結像光学系とを有してなり、
上記偏向器は、上記複数の走査光学系で共通であり、
上記複数の走査光学系のそれぞれには、上記偏向器と上記被走査面との光路中に光路曲折手段が配置され、
上記走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も上記偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、1の走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置され、
上記複数の光源から上記偏向器への複数の入射光束は、互いに偏向回転面内で開き角を有し、
上記走査光学系のそれぞれに配置された上記光路曲折手段のうち光路上において最も上記偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、上記偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角が上記他の走査光学系より大きい走査光学系においては上記結像光学系と上記被走査面との光路中に配置され、上記他の走査光学系においては上記結像光学系の光路中に配置されている光走査装置。
An optical scanning device including a plurality of scanning optical systems,
Each of the scanning optical systems includes a light source, a deflector provided with a deflecting reflection surface for deflecting a light beam from the light source, a coupling lens for coupling the light beam from the light source, and a light beam from the coupling lens. A cylindrical lens for guiding the light beam to the deflector, and an imaging optical system composed of a plurality of optical elements for condensing the light beam deflected by the deflector on the surface to be scanned,
The deflector is common to the plurality of scanning optical systems,
In each of the plurality of scanning optical systems, an optical path bending means is disposed in an optical path between the deflector and the surface to be scanned.
Of the optical path bending means arranged in each of the scanning optical systems, the optical path bending means arranged closest to the deflector on the optical path is the distance between the imaging optical system and the surface to be scanned in one scanning optical system. Arranged in the optical path, and in other scanning optical systems, arranged in the optical path of the imaging optical system,
A plurality of incident light beams from the plurality of light sources to the deflector have an opening angle in a deflection rotation plane,
Among the optical path bending means arranged in each of the scanning optical systems, the optical path bending means arranged closest to the deflector on the optical path has an average incident angle with respect to the deflection reflection surface in the deflection rotation surface. In a scanning optical system larger than other scanning optical systems, it is arranged in the optical path between the imaging optical system and the surface to be scanned, and in the other scanning optical system, it is arranged in the optical path of the imaging optical system. Optical scanning device.
複数の走査光学系のうち少なくとも1の走査光学系は、光源と偏向器との光路中に第2光路曲折手段を備え、
走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も上記偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、上記第2光路曲折手段を備えた走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されている請求項1記載の光走査装置。
At least one of the plurality of scanning optical systems includes second optical path bending means in the optical path between the light source and the deflector,
Of the optical path bending means arranged in each of the scanning optical systems, the optical path bending means arranged closest to the deflector on the optical path is an imaging optical system in the scanning optical system having the second optical path bending means. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device is disposed in an optical path between a scanning surface and a surface to be scanned, and is disposed in an optical path of an imaging optical system in another scanning optical system.
第2光路曲折手段はミラーまたはプリズムである請求項2に記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 2, wherein the second optical path bending means is a mirror or a prism. 光路曲折手段はミラーまたはプリズムである請求項1乃至3のいずれかに記載の光走査装置。   4. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical path bending means is a mirror or a prism. 光書込装置から像担持体に光書込みを行い、電子写真法により、この像担持体上に静電潜像を形成する装置であって、
上記光書込装置は、請求項1乃至4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。
An apparatus that performs optical writing from an optical writing device to an image carrier and forms an electrostatic latent image on the image carrier by electrophotography,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the optical writing device is the optical scanning device according to claim 1.
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