JP4845448B2 - 光学走査装置 - Google Patents

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    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載する光学走査装置に関し、特に、光源から発生するレーザー光(光束)が、走査レンズを通過した後回転多面鏡で偏向され、その後再び走査レンズを通過して被走査面(感光体)に向かって出射する所謂ダブルパス光学系を搭載する光学走査装置に関する。
プリンタや複写機の単位時間あたりの出力枚数を増やすには、光ビームによる感光体ドラムへの走査速度も上げなければならない。走査速度を上げる手法として、回転多面鏡の回転速度を上げる方法、光源を複数設けてマルチビーム化する方法、などがあるが、回転多面鏡の直径を抑えつつ反射面数を稼げるオーバーフィールドタイプの光学走査装置も走査速度を上げる手法の一つとして知られている。オーバーフィールドタイプの光学走査装置は、回転多面鏡に入射するレーザー光の主走査方向の幅が回転多面鏡の1つの面の主走査方向の幅より大きいという特徴を有する。
このオーバーフィールドタイプの光学走査装置では、回転多面鏡で偏向された光ビームのFナンバーが偏向角度によって変化するので、感光体ドラム等の被走査面上において光ビームのビーム径や光量が主走査方向に沿って不均一になるという現象が生ずる。この現象を緩和するため、オーバーフィールドタイプの光学走査装置では、回転多面鏡に対し主走査方向については正面でかつ副走査方向については角度を付けて光ビームを入射する方式を用いることが一般的である。その際、回転多面鏡に対する光ビームの副走査方向の入射角度の制約を解消するために、光ビームが走査レンズ(fθレンズ)を透過して回転多面鏡に入射され、回転多面鏡で反射された光ビームが再び走査レンズを透過するようにした、いわゆるダブルパスタイプの光学走査装置も提案されている。実公平06−35212号、特公平06−27902号には、ダブルパスタイプの光学走査装置が記載されている。
このようにダブルパスタイプの光学走査装置は、レーザービームを走査レンズに入射させ、走査レンズからの出射光を回転多面鏡で偏向した後、再び前記走査レンズを通過させる仕組みの光学走査装置である。走査レンズを2度通過したレーザービームは、その後、画像形成装置の像担持体としての感光体ドラムへと導かれ、該感光体ドラム上に静電潜像を形成する。
しかしながら、通常、レーザービームが走査レンズを通過する際には、該レーザービームの全てが完全に通過するのではなく、一部が走査レンズ表面にて反射する。この反射したレーザービームが装置の任意の部分で反射されることで感光体ドラムに至ると、該感光体ドラム上に期待しない静電潜像が形成されてしまうおそれがある。特に上記のように、2度走査レンズを通過させる構成であると、走査レンズ表面で反射する反射光の数も多くなり、反射光が感光体ドラムに至るおそれも増してしまう。
特に、回転多面鏡によって偏向される前に走査レンズによって反射されるレーザー光は、常に光路が同じであるので、感光体ドラムの中央の同じ位置に照射される。この反射光の光量はわずかではあるが、不必要な静電潜像を形成する原因となる。すると、感光体ドラム上に形成される画像の鮮明度を下げるおそれがある。
以上の不具合を少なくするため、走査レンズ2の表面に多層膜等の高価な反射防止コーティングを施す場合がある。しかしながら、該コーティングは極めて高価なものであるため、装置のコストが高くなってしまう。
そこで、上述した実公平06−35212号、特公平06−27902号には、fθレンズによる反射光が感光体へ到達しないように、この反射光を遮光する遮光板を設けることが開示されている。
実公平06−35212号 特公平06−27902号 特開平10−325934号
ところで、ダブルパスタイプの光学走査装置は、図3に示すように、回転多面鏡2の反射面2Fにレーザー光が副走査方向(回転多面鏡による偏向方向と直交する方向)で斜めから入射する光学走査装置である。この副走査方向の入射角度(斜入射角α)を大きくすれば、回転多面鏡へ向かうレーザー光(入射光Ri1)と走査レンズ1による反射光とのなす角度が大きくなり、入射光Ri1や走査光Rs1を遮らずに反射光だけを遮る位置に遮光板を配置するのは比較的容易である。
しかしながら、斜入射角αを大きくすると回転多面鏡の偏心が原因の感光体上の走査線間隔のムラ(ピッチムラP)は大きくなってしまい好ましくない。また、斜入射角αを大きくすると、光学走査装置の厚みが大きくなってしまい、装置全体が大型化してしまう。
これに対して、斜入射角αを小さくすれば、走査線のピッチムラPを抑えることが出来、装置の厚みも抑えることが出来る。
しかしながら、斜入射角αを小さくすると遮光板を配置できるエリアが狭くなり、画像形成に必要なレーザー光を遮光しない位置に遮光板を設置するのが難しくなる。
また近年、フルカラー画像形成装置においては、複数の画像形成部を一列に並べたいわゆるタンデム方式の画像形成装置が普及している。このタンデム型の画像形成装置のコストを抑えるために、1つのレーザースキャナユニットが複数の感光体に対してレーザー光を出射する方式(1BOXタイプ或いは2BOXタイプなどがある)がある。このような1BOXタイプ或いは2BOXタイプのレーザースキャナユニットで前述のダブルパス方式を採用する場合、1つの回転多面鏡に対する入射光及び走査光の数が増えるので、前述した遮光板を配置できるエリアは更に狭くなり、画像形成に必要なレーザー光を遮光しない位置に遮光板を設置するのが難しくなる。
本発明は上述の課題に鑑み成されたものであり、その目的は、装置の厚みを抑えつつ走査レンズからの反射光だけを遮光できる光学走査装置を提供することにある。
前記課題を解決するための本発明に係る代表的な構成は、第1のレーザー光が発生する第1の光源と、第2のレーザー光が発生する第2の光源と、前記第1及び第2の光源から発生する第1及び第2のレーザー光を偏向する偏向器と、前記偏向器で偏向された第1及び第2のレーザー光が通過する走査レンズと、を有し、前記第1及び第2の光源から発生する第1及び第2のレーザー光が、共に前記走査レンズを通過した後、前記偏向器で偏向され、その後再び前記走査レンズを通過して第1の被走査面と第2の被走査面に向かって夫々出射する光学走査装置において、前記走査レンズを境にして前記偏向器が配置されている側とは反対側に、前記走査レンズで反射し前記第1または第2の被走査面に向かう反射光を遮光する遮光板を有し、前記偏向器と前記走査レンズとの距離をL、前記偏向器と前記遮光板との距離をL、前記偏向器に入射する前記第1及び第2のレーザー光の副走査方向の距離をL3、前記走査レンズの厚みをT、前記偏向器に対する前記第1及び第2のレーザー光夫々の副走査方向の入射角度をα、前記第1及び第2のレーザー光夫々の収束角度を2θとするとき、
Figure 0004845448
Figure 0004845448
の2つの数式を満たす範囲内に前記遮光板が配置されていることを特徴とする。
更に本発明は、第1のレーザー光が発生する第1の光源と、第2のレーザー光が発生する第2の光源と、前記第1及び第2の光源から発生する第1及び第2のレーザー光を偏向する偏向器と、前記偏向器で偏向された第1及び第2のレーザー光が通過する走査レンズと、を有し、前記第1及び第2の光源から発生する第1及び第2のレーザー光が、共に前記走査レンズを通過した後前記偏向器で偏向され、その後再び前記走査レンズを通過して第1の被走査面と第2の被走査面に向かって夫々出射する光学走査装置において、前記第1及び第2の光源から発生し前記偏向器に向かう前記第1及び第2のレーザー光は前記走査レンズより手前で交差しており、この交差位置または交差位置近傍に前記走査レンズで反射し前記第1及び第2の被走査面に向かう反射光を遮光する遮光板が設けられていることを特徴とする。
本発明は、上述の如き構成を有するので、装置の厚みを抑えつつ走査レンズからの反射光だけを遮光できる光学走査装置を提供することが出来る。
〔第1参考例
図を用いて第1参考例について説明をする。説明にあたり、画像形成装置の説明をした後、光学走査装置の説明をする。
(画像形成装置)
まず、画像形成装置について説明する。本参考例においては、複数の像担持体を有するカラー画像形成装置について説明する。図9は画像形成装置の概略説明図である。
図9に示すように、画像形成装置100は、後述する光学走査装置101と、その他の部分(画像形成部)とから構成される。画像形成部は、複数の感光体ドラム(像担持体)102(102C、102Y、102M、102K)が配設される。ここで説明する4つの感光体ドラムは、それぞれ、現像される色に対応している。即ちシアンはC、イエローはY、マゼンタはM、ブラックはKとなる。
感光体ドラム102の周辺には、感光体ドラム102を一様に帯電する一次帯電器103(103C、103Y、103M、103K)と、静電潜像にトナーを供給することにより現像を行う現像器104(104C、104Y、104M、104K)と、感光体ドラムから紙等の転写材110に対してトナー像の転写を行う転写ローラ105(105C、105Y、105M、105K)と、転写されずに残ったトナーをクリーニングするクリーナ106(106C、106Y、106M、106K)とが配設される。また、感光体ドラム102と転写ローラ105に挟まれる位置に、転写材110を搬送するための搬送ベルト107が、駆動ローラ124等に張架されて配設される。
また、搬送ベルト107の下部には、紙等の転写材110を積載保持するトレイ121と、トレイ121から転写材110を繰り出すための給送ローラ122と、転写材110の姿勢を整えつつタイミングを合わせて転写材110を搬送ベルト107へ供給するレジストローラ123と、を有する。また、搬送ベルト107の転写材110搬送方向下流には、転写材110上に転写されたトナー像を定着する定着器125と、装置外に転写材110を排出する排出ローラ126が配設される。
この構成により、画像形成装置は、次のようにして画像を形成する。まず、一次帯電器103により一様に帯電された状態の感光体ドラム102に対して、光学走査装置101から走査光束(レーザービーム)Rs1C、Rs1Y、Rs1M、Rs1Kが照射される。該走査光束は、画像情報に基づいて各々光変調されているため、各感光体ドラム102上には、画像情報に応じた静電潜像が形成されることになる。
静電潜像は、現像器104により、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックのトナーが供給されることにより、可視像化される。この後、感光体ドラム102の面上に残っている残留トナーはクリーナ106によりクリーニングされ、次のカラー画像を形成するために再度一次帯電器103によって一様に帯電される。
一方、トレイ121上に積載されている転写材110は、給送ローラ122によって1枚ずつ順に給送され、レジストローラ123によって画像の書き出しタイミングに同期をとって搬送ベルト107上に送り出される。搬送ベルト107上を精度よく搬送されている間に、感光体ドラム102面上に形成されたシアンの画像、イエローの画像、マゼンダの画像、ブラックの画像が順に転写材110上に転写されてカラー画像が形成される。
駆動ローラ124は搬送ベルト107の送りを精度よく行っており、回転ムラの小さな駆動モータ(図示しない)と接続している。転写材110上に形成されたカラー画像は定着器125によって熱定着されたのち、排出ローラ126などによって搬送されて装置外に出力される。
(光学走査装置)
次に光学走査装置の全体構成を説明する。図8は、本参考例の光学走査装置の説明図である。
図8に示すように、本参考例の光学走査装置101は、光束(レーザービーム)を発生する光源9(図8では光源9の駆動基板だけを示している)と、光源から出射する光束を折り返すミラー6と、光源から出射される光束が入射光束となって通過する第一走査レンズ1と、前記入射光束を偏向する回転多面鏡(偏向器)2と、回転多面鏡2により偏向された走査光束を反射し感光体ドラム102の方向へ導く反射鏡4と、反射鏡4から感光体ドラム102に至る途中に配設される第二走査レンズ5とを有する。このように、本参考例の光学走査装置は、光束が2度第一走査レンズ1を通過する構成であり、いわゆる斜入射及びセンター入射のダブルパス走査光学系である。また、遮光板3が第一走査レンズ1を境にして回転多面鏡2が配置されている側とは反対側に配置される。遮光板3の構成については後に詳細に述べる。
以上の構成により、光源から出射された光束は、次のような経路をたどる。図1に示すように、光源から出射され第一走査レンズ1に入射する入射光束Ri1は、第一走査レンズ1を通過した後、回転多面鏡2に入射角αで到達する。入射光束Ri1は、回転多面鏡2の反射面2Fで反射されて(偏向されて)走査光束Rs1となる。走査光束Rs1は再び第一走査レンズ1に入射して通過し、反射鏡4で反射され、第二走査レンズ5を通過して感光体ドラム102へ導かれる。
第一走査レンズ1の表面において、入射光束Ri1が反射される場合について図2を用いて説明する。ここで、第一走査レンズ1の表面で光源や反射鏡4等がある方の面を第一面1F1とし、回転多面鏡2がある方の面を第二面1F2として説明する。
図2に示すように、入射光束Ri1が第一走査レンズ1の第一面1F1に入射する際に、第一走査レンズ1の第一面1F1においては、入射光Ri1の入射角と略同様の角度で反射される反射光(感光体ドラム102上でゴーストを形成するゴースト光)Rg1が発生する。同様に、入射光束Ri1が第一走査レンズ1の第二面1F2から出射する際に、第一走査レンズ1の第二面1F2で反射鏡4側に反射される反射光Rg2が発生する。
ここで、反射光Rg1、Rg2は、回転多面鏡2によって偏向される前に反射される光であるため、反射光Rg1は反射後、ほぼ一定の光路をたどり、また反射光Rg2も反射後、ほぼ一定の光路をたどる。すると、感光体ドラム102中央付近の同じ位置に反射光Rg1、Rg2は照射される結果となる。これにより、感光体ドラム102上には本来得るべき画像とは異なる静電潜像が形成されてしまうこととなる。
(遮光板3が配置される位置について)
参考例においては、反射光Rg1、Rg2を遮る遮光板3を配置することにより、得るべき画像とは異なる静電潜像が感光体ドラム102上に形成されることを防止する。遮光板3を配置する位置の条件について詳細に述べる。
まず、遮光板3は入射光束Ri1と走査光束Rs1を遮ることなく、反射光Rg1、Rg2のみを遮る必要がある。ここで、本参考例においては、入射光束Ri1は、副走査方向(主走査方向と直交する方向)に収束角度2θの幅を持っている。また、走査光束Rs1も副走査方向に発散角度2θを持っている。このため、遮光板3はこれらと重ならない位置に配置する必要がある。
また、ダブルパス走査光学系は、回転多面鏡2の反射面2Fに対し、入射光束Ri1が角度αをもって入射する斜入射光学系である。このため、入射角αを小さくした方が、図2における上下方向の幅が小さくなり、装置の小型化のために有利である。従って、装置の小型化を考慮すると入射光束Ri1の回転多面鏡2への入射角αは小さいほうが好ましい。
また、図3に示すように、斜入射光学系の場合、回転多面鏡2の面偏心ΔMによって、いわゆるピッチムラPが発生する場合がある。ピッチムラPとは、感光体ドラム102に照射される走査光束の位置が、回転多面鏡の各面毎に副走査方向にずれることをいう。このピッチムラPを小さくするためには、回転多面鏡2の面偏心ΔMを小さくするか、入射角αを小さくするかのいずれかの方法がある。ここで、回転多面鏡2の面偏心ΔMは、製造限界を考慮するとおよそ10μm程度は残ってしまうため、入射角αを小さく設定することで、ピッチムラPを小さくする方が好ましい。したがって、入射角αを小さくすれば装置の小型化に有利であるばかりでなく、ピッチムラを抑えるのにも有利である。
しかしながら、入射角αを小さくすると入射光束Ri1と走査光束Rs1の間が狭くなるので、入射光束Ri1と走査光束Rs1を遮光しないように、より厳密に遮光板の位置を設定しなければならない。
また、図2を参照すれば理解できるように、遮光板3を走査レンズ1に近づけ過ぎると入射光束Ri1を遮光してしまう可能性が出てくる。逆に、走査光束Rs1は発散角度2θを有するので、遮光板3を走査レンズ1から遠ざけ過ぎると走査光束Rs1を遮光してしまう可能性が出てくる。
そこで本参考例では、遮光板3が反射光Rg1、Rg2を遮光しつつ、入射光束Ri1及び走査光束Rs1を遮光しないように遮光板3の位置を設定した。図2ではラインAとラインBの範囲となる。
まず、ラインAの条件を求めるために反射光Rg2の位置を求める。なお、回転多面鏡2と第一走査レンズ1との距離をL、回転多面鏡と前記遮光板の距離をL、入射光束Ri1の第一走査レンズ1に対する入射角度をα、光束の収束角度を2θとする(この場合、走査光束Rs1の出射角度はα、発散角度は2θとなる)。
図2において回転多面鏡2のレーザー光入射位置を副走査方向の基準(図2の二点鎖線のライン)とし、基準ラインより上側をプラス、下側をマイナスとした場合、入射光束Ri1が第一走査レンズ1の回転多面鏡2に対向する側の面1F2で反射する位置(副走査方向の高さ)は、
−Ltan(α+θ)
と表せる。
また、反射光Rg2が第一走査レンズ1の回転多面鏡2に対向する側の面1F2で反射する位置を基準とした反射光Rg2の副走査方向の高さは、
(L−L)tan(α+θ)
と表せる。
したがって、
−Ltan(α+θ)+(L−L)tan(α+θ)=(L−2L)tan(α+θ)
が図2の二点鎖線を基準とした反射光Rg2の高さを示している。
一方、走査光束Rs1の位置は、
tan(α−θ)
と表現できる。
よって走査光束Rs1と反射光Rg2が重ならない条件式は、
(L−2L)tan(α+θ)<Ltan(α−θ)
となる。
ところで、装置の使用環境の影響や製造公差を考慮すると、走査光束Rs1と反射光Rg2の間には副走査方向に0.5mmのマージンが必要であることがわかった。そこでこのマージンを考慮すると、走査光束Rs1と反射光Rg2が重ならない条件式(1)は、
(L−2L)tan(α+θ)<Ltan(α−θ)−0.5(1)
となる。
同様にして、ラインBの条件を求めるために、二点鎖線を基準とした反射光Rg1の副走査方向の高さは、第一走査レンズの光軸方向の厚みをTとすると、
−(L+T)tan(α+θ)+{L−(L+T)}tan(α+θ)={L−2(L+T)}tan(α+θ)
と表せる。
なお、本参考例の場合、主走査方向において入射光束Ri1の光軸と第1走査レンズ1の光軸が一致しているため、レンズの厚みTは第1走査レンズ1の光軸方向の厚み(主走査方向略中央の厚み)であるが、主走査方向において入射光束Ri1の光軸と第1走査レンズ1の光軸が若干ずれている場合も考えられる。したがって、主走査方向において、入射光束Ri1の光軸と第1走査レンズ1の光軸が一致している場合、及び入射光束Ri1の光軸と第1走査レンズ1の光軸が若干ずれている場合、両方の場合を考慮すると、厚みTは主走査方向において入射光束Ri1の光軸方向の厚みと考えれば良い。
また、入射光束Ri1の位置は、
−Ltan(α−θ)
と表現できる。
よって入射光束Ri1と反射光Rg1が重ならないための条件式は、
−Ltan(α−θ)<{L−2(L+T)}tan(α+θ)
となる。
ところで、装置の使用環境の影響や製造公差を考慮すると、入射光束Ri1と反射光Rg1の間にも副走査方向に0.5mmのマージンが必要であることがわかった。そこでこのマージンを考慮すると、入射光束Ri1と反射光Rg1が重ならない条件式(2)は、
−Ltan(α−θ)+0.5<{L−2(L+T)}tan(α+θ)(2)
となる。
以上のような条件式(1)と条件式(2)を纏めると、反射板を、
Figure 0004845448
を満たす範囲内(図2中ラインAとラインBの範囲内)に配置し、反射光Rg1及びRg2を遮光するのが好ましい。
以上のように、〔数1〕を満たす範囲内に遮光板3を配置すれば、入射光束Ri1及び走査光束Rs1から副走査方向に分離された場所に遮光板が配置されるため、入射光束Ri1及び走査光束Rs1を遮光することなく確実に反射光Rg1、Rg2が遮光される。また、入射角αを小さく設定しても入射光束Ri1及び走査光束Rs1を遮光することなく反射光Rg1、Rg2を遮光できる位置となるので、装置の小型化を図ることができると同時にピッチムラPの少ない良好な画像を得ることができる。
〔第実施形態〕
本発明の第実施形態について図4及び図5を用いて説明する。前述の参考例と同様の構成については説明を省略する。
(光学走査装置)
本実施形態の光学系もダブルパス走査光学系の光学走査装置201である。本実施形態の光学走査装置201は、1つのレーザースキャナユニットから2つの感光体ドラム102に対して走査光束を照射することができる。したがって、画像形成装置が4つの感光体を有する場合、本実施形態のレーザースキャナユニットを2つ搭載すれば良い。
本実施形態においては、光源から出射された光束は次のような経路をたどる。図4に示すように、光学走査装置201においては、複数の光源から出射された光束(入射光束Ri1、Ri2)は、単一の回転多面鏡2の同一面上に、副走査方向にLの間隔で入射する。入射光束Ri1、Ri2は、回転多面鏡2の反射面2Fにおいて偏向され走査光束Rs1、Rs2となる(図9に対応させて表記すると、Rs1=Rs1M、Rs2=Rs1Kとなる)。複数の走査光束Rs1、Rs2は、反射鏡4(4a、4b、4c)で反射され、第二走査レンズ5(5a、5b)を通り、感光体ドラム102M、102K方向へと導かれる。尚、図4においては、感光体ドラム102M、102Kのみについて述べたが、感光体ドラム102Y、102Cに対しても同様の構成の光学走査装置から走査光束が照射される。このように4つの感光体ドラムに対して光学走査装置(レーザースキャナユニット)が2つで済む構成を2BOXタイプの光学走査装置と称する。
本実施形態も第1参考例と同様に入射角αは小さい方が好ましい。特に本実施形態は副走査方向にLの間隔で複数光束を入射させているため、Lの距離だけ高さを確保する必要がある。このため、装置の高さを小さくするためには角度αは可能な限り小さくすることが好ましい。
第一走査レンズ1の表面において、入射光束Ri1、Ri2が反射されて発生する反射光(ゴースト光)について説明する。図5に示すように、第1参考例と同様に、入射光束Ri1が第一走査レンズ1の第一面1F1に入射する際には、反射光Rg1が発生し、入射光束Ri1が第一走査レンズ1の第二面1F2から出射する際には、反射光Rg2が発生する。同様に、入射光束Ri2の第一走査レンズ1に対する入射時には反射光Rg3が発生し、第一走査レンズ1からの出射時には反射光Rg4が発生する。
反射光Rg1、Rg2、Rg3、Rg4は、入射光束Ri1、Ri2が回転多面鏡2により偏向される前に発生する。このため、前述の参考例と同様の理由により、感光体ドラム102上には本来得るべき画像とは異なる静電潜像が形成されてしまうこととなる。図10に反射光Rg1、Rg2、Rg3、Rg4が感光体102M及び102Kに到達するまでの様子を示す。
(遮光板3が配置される位置について)
本実施形態においては、反射光Rg1、Rg2、Rg3、Rg4を遮る遮光板3(3a、3b)を配置することにより、得るべき画像とは異なる静電潜像が感光体ドラム102上に形成されることを防止する。以下に遮光板3を配置する位置の条件について詳細に述べる。
まず、遮光板3は、入射光束Ri1、Ri2と走査光束Rs1、Rs2を遮ることなく、反射光Rg1、Rg2、Rg3、Rg4のみを遮る必要がある。ここで、本実施形態においては、入射光束Ri1、Ri2は副走査方向に収束角度2θの幅を持っている。また走査光束Rs1、Rs2は、副走査方向に発散角度2θの幅を持っている。このため、遮光板3はこれらと重ならない位置に配置する必要がある。
以上の条件を考慮して、入射角αの設定に拘わらず最適な遮光板の位置を示したものが下記の〔数2〕及び〔数3〕である。ここで距離L2は、回転多面鏡2の反射面2Fにおける入射光束Ri1、Ri2が入射する位置を基準に反射面2Fに対して垂直方向(図中の2点鎖線上)の距離である。遮光板3は、
Figure 0004845448
Figure 0004845448
の両方を満たす範囲内に配置する。なお、この範囲内に配置するのは遮光板3のうち図5の3aと3bの部分である。
〔数2〕、〔数3〕において、回転多面鏡2と第一走査レンズ1との距離をL、入射光束Ri1及びRi2夫々の回転多面鏡2に対する副走査方向の入射角をα、夫々の光束の収束角度を2θ、複数光束の入射間隔(回転多面鏡2の反射面2F上の副走査方向の距離)をLとする。
〔数2〕は入射光束Ri1、Ri2が第一走査レンズ1に入射する前に交差する位置の近傍を表している。入射光束Ri1、Ri2が交差する位置であれば、二つの入射光束Ri1、Ri2の占有する領域が最も小さくなる。このため、それぞれの反射光の遮光が容易になる。回転多面鏡の反射面から入射光束Ri1、Ri2が交差する位置までの距離をLxとすると、図5に示した二本の二点鎖線のうち一方を基準にした入射光束Ri1、Ri2が交差する位置の高さはLxtanαと表せるので、
2Lxtanα=L
Lx=L/2tanα、
となる。
ところで、装置の使用環境の影響や製造公差を考慮すると、入射光束Ri1、Ri2が交差する位置に対して遮光板の配置位置として第一走査レンズの光軸方向に±30mmのマージンが必要であることがわかった。そこでこのマージンを考慮した範囲が〔数2〕となる。
〔数3〕は第1参考例を参考にすればその範囲が理解できるであろう。
上記〔数2〕及び〔数3〕を満たす範囲内に遮光板3の一部3a、3bを配置すれば、確実にゴースト光が遮光される。また、角度αを極力小さくしてピッチムラの少ない良好な画像を得ると同時に装置の小型化を実現することができる。
また、タンデム方式のカラー画像形成装置に本実施形態のような2BOXタイプの光学走査装置を用いる場合、複数の光束を単一の回転多面鏡2によって得ることができるので、装置の消費エネルギーが少ない光学走査装置を提供することができる。
本実施形態の光学走査装置が搭載する遮光板3は、その一部3a、3bにおいて反射光を遮光する、板状の一体部品である。遮光板3には、入射光束Ri1、Ri2と走査光束Rs2を通過させるためのスリットS1、S2が設けられている。このように2箇所を遮光する遮光板を一体の部材とすれば部材点数が少なくなるため、遮光板のコスト低減が可能になる効果がある。さらに一体部材としたことによって、取り付け時には一つの部材を装置筐体に取り付ければ足りる。すると、遮光板の取り付け時の公差を少なくすることができ、遮光板の位置精度を高くすることができる。
また上述のように遮光板3を入射光束Ri1、Ri2の交差する位置もしくはその近傍に配置することで、入射光束Ri1、Ri2や走査光束Rs1、Rs2を遮らずに反射光のみを遮光する設計が行い易くなる。このように遮光板3を配置しやすくするために、本実施形態では入射光束Ri1、Ri2を交差させており、尚且つ、その交差位置が入射光束の進行方向において走査レンズ1より手前になっている。なお、本実施形態の場合も第1参考例と同じように、入射光束や走査光束と、反射光との間に副走査方向に0.5mmのマージンを考えるとより好ましい。この場合、〔数3〕を〔数1〕に置き換え、遮光板を〔数1〕及び〔数2〕を満たす範囲内に配置すれば良い。
〔第実施形態〕
本発明の第実施形態について図6を用いて説明する。前述と同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
(光学走査装置)
前述した実施形態では遮光板を第一走査レンズの光軸(二点鎖線の方向)に対して垂直(回転多面鏡の回転軸と平行)に設けていたが、図6に示す本実施形態の遮光板3は、第一走査レンズの光軸と遮光板の成す角度βを90°より小さく(回転多面鏡の回転軸に対し非平行に)している。このように遮光板3を偏向器の回動軸に対して傾けて配置すると、遮光板3の表面で反射した反射光Rg1、Rg2、Rg3、Rg4は図6のRg5やRg6に示すような方向に反射する。
ここで、遮光板からの反射光は第一走査レンズ1の第一面1F1で反射して再反射光Rg5、Rg6となるが、図6に示すように、走査光束Rs1よりも上方の光路をたどるように遮光板3の角度βを設定しておけば、再反射光Rg5、Rg6は感光体ドラム102に到達することがないため、感光体ドラム102上に不必要な静電潜像が形成されることがない。この角度βの範囲としては70°≦β<90°の範囲が好ましい。なお、本実施形態の遮光板も第実施形態に示した範囲内に配置するのが好ましい。
また、図6に示すように、遮光板は入射光束Ri1、Ri2と走査光束Rs2を通過させるためのスリットS1、S2が設けられた板状の一体部品としてもよい。
〔第実施形態〕
本発明の第実施形態について図7を用いて説明する。前述と同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
(光学走査装置)
図7に示すように、本実施形態の遮光板3は、光学走査装置の筐体10(光学箱)と一体的に形成されている。成型品を製造する型の内部にスライドを設けることでスリットS1、S2部を形成している。本実施形態の場合、遮光板3と光学走査装置の筐体10を一体として遮光板3のコスト低減を実現している。本実施形態では、遮光板3と光学走査装置の筐体10を一体としたが、光学走査装置の筐体10の開口部を覆う蓋11と一体の構成としても良い。遮光板3と蓋11を一体成型品にする場合、遮光板3には入射光束Ri1、Ri2が通過するスリットと、走査光束Rs1が通過するスリットを設ける。なお、上述の第1参考例に本実施形態を適用する場合、スリットは一つで良い。また、第実施形態のように遮光板を傾けたものを光学走査装置の筐体や蓋と一体成型しても良い。
〔第実施形態〕
次に本発明の第実施形態を示す。本実施形態は、第1参考例と同様、1つの感光体に対して画像情報に応じたレーザー光を照射する光学走査装置である。
図10は本実施形態の光学走査装置の斜視図である。第1参考例と同じ機能を有する部品には同じ番号を付してある。なお、光源9から出射しミラー6によって反射されるまでの光束に符号Ri0、ミラー6によって反射されて回転多面鏡2によって偏向されるまでの光束に符号Ri1、回転多面鏡2によって偏向された後の光束に符号Rs1を付している。Rg1及びRg2は走査レンズ1からの反射光である。
本実施形態の光学走査装置も、第1参考例同様、光源9から発生するレーザー光(光束)が、走査レンズ1を通過した後回転多面鏡2で偏向され、その後再び走査レンズ1を通過して被走査面(感光体)に向かって出射するダブルパスタイプである。
光源9から出射しミラー6によって反射されるまでの入射光束Ri0は、第一走査レンズ1の光軸に対し主走査方向に角度を持ってミラー6に入射して反射され、回転多面鏡2の方向へ導かれる(Ri1)。回転多面鏡2によって偏向され第1走査レンズ1を通過した走査光束Rs1は、途中でミラーにより反射されることなく第2走査レンズ5を通過し、更に光学箱10に設けた穴12を通って出射する。なお、本実施形態の回転多面鏡2は直径20mmで、10面の反射面を有しており、各面の主走査方向の幅は5mmである。また、回転多面鏡2に到達した入射光束Ri1の主走査方向の幅は8mmであり、回転多面鏡2の各面の幅より大きい。
第1参考例同様、走査レンズ1からの反射光Rg1及びRg2を遮光する遮光板3が、入射光束Ri1進行方向において第1走査レンズ1よりも上流側(手前側)に配置されている。回転多面鏡2によって偏向された走査光束Rs1は遮光板3より上側を通過する。遮光板3はネジ8で光学ハウジング10に締結されている。また、遮光板3には入射光束Ri1を通すスリット3aが設けられている。
第1走査レンズ1の曲率が大き過ぎると反射光Rg1及びRg2の主走査方向の幅が大きくなり過ぎるため、遮光板3の主走査方向の幅を大きくしなければならない。そこで本実施形態では、反射光Rg1及びRg2の主走査方向の幅が大きくなり過ぎないように第1走査レンズ1の曲率を決定している。具体的には、反射光Rg1、Rg2の遮光板3上の幅Wが、第1走査レンズ1から遮光板3までの距離と同距離の位置における走査光束Rs1の主走査方向の幅よりも狭くなるように第一走査レンズ1の曲率は決定されている。
このように、遮光板3が、入射光束Ri1進行方向において第1走査レンズ1よりも上流側(手前側)に配置されており、この遮光板3に入射光束Ri1が通過するスリットを設けたので、遮光板3の幅を反射光Rg1、Rg2の遮光板3上の幅Wより若干大きくするだけでよく、遮光板3を小さくできるというメリットがある。
〔第実施形態〕
次に本発明の第実施形態を示す。本実施形態は、第実施形態と同様、2つの感光体に対して画像情報に応じたレーザー光を照射する2BOXタイプの光学走査装置である。
図12は本実施形態の光学走査装置の斜視図である。第実施形態と同じ機能を有する部品には同じ番号を付してある。また、二つの感光体に至るまでの2本のレーザー光の光路も第実施形態と同じなので図4を参照されたい。なお、光源9から出射しミラー6によって反射されるまでの光束に符号Ri0(第1レーザー光)及びRi00(第2レーザー光)、ミラー6によって反射されて回転多面鏡2によって偏向されるまでの光束に符号Ri1(第1レーザー光)及びRi2(第2レーザー光)、回転多面鏡2によって偏向された後の光束に符号Rs1(第1レーザー光)及びRs2(第2レーザー光)を付している。Rg1、Rg2、Rg3及びRg4は走査レンズ1からの反射光である。光源ユニット9には第1のレーザー光を発生する半導体レーザー(第1の光源)と第2のレーザー光を発生する半導体レーザー(第2の光源)が設けられており、第1の光源と第2の光源は副走査方向に離間している。
本実施形態の光学走査装置も、第実施形態同様、光源9から発生する第1及び第2レーザー光(光束)が、走査レンズ1を通過した後回転多面鏡2で偏向され、その後再び走査レンズ1を通過して第1及び第2の被走査面(感光体)に向かって出射するダブルパスタイプである。
光源9から出射しミラー6によって反射されるまでの入射光束Ri0及びRi00は、第一走査レンズ1の光軸に対し主走査方向に角度を持ってミラー6に入射して反射され、回転多面鏡2の方向へ導かれる(Ri1及びRi2)。回転多面鏡2によって偏向され第1走査レンズ1を通過した走査光束Rs1は、ミラー4aにより反射され、その後レンズ5aを通過して出射する。一方、走査光束Rs2は、ミラー4b及び4cにより反射され、その後レンズ5bを通過して出射する。なお、本実施形態の回転多面鏡2は直径20mmで、10面の反射面を有しており、各面の主走査方向の幅は5mmである。また、回転多面鏡2に到達した入射光束Ri1及びRi2の主走査方向の幅は8mmであり、回転多面鏡2の各面の幅より大きい。
実施形態同様、入射光束Ri1及びRi2は、その進行方向において第1走査レンズ1の上流側(手前側)で交差している。また、走査レンズ1からの反射光Rg1、Rg2、Rg3及びRg4を遮光する遮光板3が、入射光束Ri1及びRi2進行方向において、入射光束Ri1及びRi2の交差位置または交差位置近傍に配置されている。
本実施形態の遮光板3は、主走査方向両端部をネジにより光学ハウジングに保持されている。また遮光板3は、入射光束Ri0及びRi00の両方が通過するスリット3bと、入射光束Ri1及びRi2の両方が通過するスリット3aを有する。回転多面鏡2によって偏向された後の走査光束Rs1は遮光板3よりも上側を通過し、回転多面鏡2によって偏向された後の走査光束Rs2は遮光板3よりも下側を通過する。
図13は図12に示す光学走査装置の遮光板3をX方向から見た図である。入射光束及び走査光束が通過するエリアと、反射光が照射されるエリアと、遮光板3と、の位置関係を示している。
実施形態〜第実施形態で示した遮光板は、副走査方向の一端部を光学箱に取り付ける(或いは光学箱と一体成型する)ものであった。そのため、遮光板は走査光束Rs2が通過するスリットS2を必要とし、遮光板のレーザー光主走査方向の幅は走査光束Rs2の通過エリアよりも広くする必要があった。
これに対し本実施形態の遮光板は、主走査方向両端を光学箱で保持する構成であるので、2つの走査光束Rs1及びRs2が遮光板の上下を通る構成に出来る。このため遮光板が走査光束Rs1及びRs2の通過するスリットを必要とせず、遮光板のレーザー光主走査方向の幅は走査光束Rs1及びRs2の通過するエリアより狭くても構わないというメリットがある。
〔第実施形態〕
次に本発明の第実施形態を示す。本実施形態は、第1参考例、第実施形態と同様、1つの感光体に対して画像情報に応じたレーザー光を照射する光学走査装置である。ただし、回転多面鏡2が10面ではなく4面になっており、回転多面鏡2に入射する光束の主走査方向の幅は回転多面鏡2の1つの面の主走査方向の幅より狭くなっている(アンダーフィールド光学系)。
図14は本実施形態の光学走査装置の斜視図である。第1参考例と同じ機能を有する部品には同じ番号を付してある。なお、光源9から出射しミラー6によって反射されるまでの光束に符号Ri0、ミラー6によって反射されて回転多面鏡2によって偏向されるまでの光束に符号Ri1、回転多面鏡2によって偏向された後の光束に符号Rs1を付している。Rg1及びRg2は走査レンズ1からの反射光である。
本実施形態の光学走査装置も、第1参考例同様、光源9から発生するレーザー光(光束)が、走査レンズ1を通過した後回転多面鏡2で偏向され、その後再び走査レンズ1を通過して被走査面(感光体)に向かって出射するダブルパスタイプである。
光源9から出射しミラー6によって反射されるまでの入射光束Ri0は、第一走査レンズ1の光軸に対し主走査方向に角度を持ってミラー6に入射して反射され、回転多面鏡2の方向へ導かれる(Ri1)。回転多面鏡2によって偏向され第1走査レンズ1を通過した走査光束Rs1は、途中でミラーにより反射されることなく第2走査レンズ5を通過し、更に光学箱10に設けた穴12を通って出射する。
第1参考例同様、走査レンズ1からの反射光Rg1及びRg2を遮光する遮光板3が、入射光束Ri1進行方向において第1走査レンズ1よりも上流側(手前側)に配置されている。回転多面鏡2によって偏向された走査光束Rs1は遮光板3より上側を通過する。遮光板3はネジ8で光学ハウジング10に締結されている。また、遮光板3には入射光束Ri1を通すスリット3cが設けられている。このスリット3cの主走査方向の幅は入射光束Ri1よりも狭く、スリット3cが入射光束Ri1の光束幅を絞る絞り機能を有する。
第1参考例の場合は、回転多面鏡に入射する光束の主走査方向の幅が回転多面鏡の1つの面の主走査方向の幅より大きいオーバーフィールド光学系であるため、回転多面鏡が絞りの機能も兼ねている。
これに対して本実施形態の場合は、回転多面鏡2に入射する光束の主走査方向の幅が回転多面鏡2の1つの面の主走査方向の幅より狭いアンダーフィールド光学系であるので、光束が回転多面鏡に入射する前に絞りによって絞られるほうが好ましい。このため、本実施形態では遮光板に設けたスリットが絞り機能も有している。このように構成すれば、光束の絞りと反射光の遮光を1つの部材で行えるので、装置のコストダウンに効果がある。
〔第実施形態〕
次に本発明の第実施形態を示す。本実施形態は、第1参考例、第実施形態と同様、1つの感光体に対して画像情報に応じたレーザー光を照射する光学走査装置である。
図15は本実施形態の光学走査装置の斜視図である。第1参考例と同じ機能を有する部品には同じ番号を付してある。なお、光源9から出射しミラー6によって反射されるまでの光束に符号Ri0、ミラー6によって反射されて回転多面鏡2によって偏向されるまでの光束に符号Ri1、回転多面鏡2によって偏向された後の光束に符号Rs1を付している。Rg1及びRg2は走査レンズ1からの反射光である。
本実施形態の光学走査装置も、第1参考例同様、光源9から発生するレーザー光(光束)が、走査レンズ1を通過した後回転多面鏡2で偏向され、その後再び走査レンズ1を通過して被走査面(感光体)に向かって出射するダブルパスタイプである。
光源9から出射しミラー6によって反射されるまでの入射光束Ri0は、第一走査レンズ1の光軸に対し主走査方向に角度を持ってミラー6に入射して反射され、回転多面鏡2の方向へ導かれる(Ri1)。回転多面鏡2によって偏向され第1走査レンズ1を通過した走査光束Rs1は、途中でミラーにより反射されることなく第2走査レンズ5を通過し、更に光学箱10に設けた穴12を通って出射する。
第1参考例同様、走査レンズ1からの反射光Rg1及びRg2を遮光する遮光板3が、入射光束Ri1進行方向において第1走査レンズ1よりも上流側(手前側)に配置されている。
本実施形態の遮光板3は、レーザー光主走査方向において、入射光束Ri0が通過する側とは反対側の端部がネジ8a及び8bによって光学ハウジング10に固定されている(片持ち保持されている)。図15に示すWは反射光Rg1、Rg2の遮光板3上の幅である。反射光Rg1、Rg2の遮光板3上の幅Wが、第1走査レンズ1から遮光板3までの距離と同距離の位置における走査光束Rs1の主走査方向の幅よりも狭くなるように第一走査レンズ1の曲率は決定されている。走査光束Rs1は遮光板3よりも上側を通過する。
このように、遮光板3がレーザー光主走査方向の入射光束Ri0が通過する側とは反対側で片持ち保持されているので、入射光束Ri0を遮ることなく、反射光Rg1、Rg2を遮光できる。また、反射光Rg1、Rg2の遮光板3上の幅Wが、第1走査レンズ1から遮光板3までの距離と同距離の位置における走査光束Rs1の主走査方向の幅よりも狭いので、遮光板3のレーザー光主走査方向の幅を小さく出来る。
また、装置を薄型化するためには、光源9の位置を第一走査レンズ1、回転多面鏡2の高さとほぼ同じ高さにすることが必要である。そのためには図16に示す断面図のように入射光束反射ミラー6に至る入射光束Ri0を副走査方向に角度をつけ、入射光束反射ミラー6の反射面が上側に向くようにすればよい。このようにすると入射光束反射ミラー6に至る入射光束Ri0の高さは遮光板3の高さとほぼ同じ高さとなり、装置の厚みを抑えることが出来る。
〔第実施形態〕
次に本発明の第実施形態を示す。本実施形態は、第実施形態の変形例であるので、第実施形態と異なる点だけ説明する。
本実施形態の光学走査装置で用いている遮光板3はステンレス製である。また、第実施形態と同様、レーザー光主走査方向の一端部側が光学ハウジング10に保持される片持ち保持構成である。光学ハウジング10に対する保持部分は折り曲げ加工されており(曲げ部3L)、曲げ部3Lに設けられた位置決め穴15a、15b及び固定穴(ネジ穴)7a、7bが設けられている。遮光板3の位置決め穴15a、15bを光学ハウジング10に設けた突起に挿入することにより遮光板3の位置が決まり、ネジ穴7a、7bにネジ8a、8bを通すことによって遮光板3が光学ハウジング10に固定される。
このように、遮光板の光学ハウジングに対する保持部が折り曲げ加工されているので、遮光板の強度が向上する。この結果、遮光板を製造する時や光学ハウジングに取り付ける時の遮光板の変形を抑えることが出来るので、遮光板の配置精度が向上する。
また、遮光板3を光学ハウジング10に対し上側から取り付けられるので組立性が向上するとともに、光学ハウジング10のネジ穴7a、7bの方向も上下方向となるので、光学ハウジング10を成型品にする際、金型の製作が容易になる。
〔第実施形態〕
次に本発明の第実施形態を示す。本実施形態は、第実施形態の変形例であるので、第実施形態と異なる点だけ説明する。本実施形態は、第、第実施形態と同様、2つの感光体に対して画像情報に応じたレーザー光を照射する2BOXタイプの光学走査装置であり、且つ光源9から発生する第1及び第2レーザー光(光束)が、走査レンズ1を通過した後回転多面鏡2で偏向され、その後再び走査レンズ1を通過して第1及び第2の被走査面(感光体)に向かって出射するダブルパスタイプの光学走査装置である。二つの感光体に至るまでの2本のレーザー光の光路も第実施形態と同じなので図4を参照されたい。
図18は本実施形態の光学走査装置の斜視図、図19は遮光板3及びその保持部分の拡大斜視図である。第実施形態同様、入射光束Ri1及びRi2は、その進行方向において第1走査レンズ1の上流側(手前側)で交差している。また、走査レンズ1からの反射光Rg1、Rg2、Rg3及びRg4を遮光する遮光板3が、入射光束Ri1及びRi2進行方向において、入射光束Ri1及びRi2の交差位置または交差位置近傍に配置されている。遮光板3はステンレス製である。また、番号9で示す第1及び第2の光源ユニットは、主走査方向において、走査レンズ1の光軸から離れた位置に配置されている。光源ユニット9には第1のレーザー光を発生する半導体レーザー(第1の光源)と第2のレーザー光を発生する半導体レーザー(第2の光源)が設けられており、第1の光源と第2の光源は副走査方向に離間している。
本実施形態の遮光板3は、レーザー光主走査方向において、入射光束Ri0及びRi00が通過する側とは反対側の端部が光学ハウジングに保持されている(片持ち保持されている)。また遮光板3は、入射光束Ri1及びRi2の両方が通過するスリット3aを有する。回転多面鏡2によって偏向された後の走査光束Rs1は遮光板3よりも上側を通過し、回転多面鏡2によって偏向された後の走査光束Rs2は遮光板3よりも下側を通過する。
このように、2つの感光体に対して画像情報に応じたレーザー光を照射する2BOXタイプの光学走査装置に、入射光束Ri0及びRi00が通過する側とは反対側の端部を保持する片持ち保持タイプの遮光板を用いれば、入射光束Ri0、Ri00及び走査光Rs1、Rs2の光路を遮断しないコンパクトな遮光板を提供できる。
本実施形態の遮光板3は、装置組み立て時に、高さ(レーザー光の副走査方向)を調整できるようになっている。遮光板3の高さは反射ビームRg1、Rg2、Rg3、Rg4の高さに合わせて矢印A方向(Z軸方向)に調整可能になっている。遮光板3は、図19に示すように、爪部(弾性部)16、17と光学ハウジング10の基準座面20によって挟まれている。爪部16、17は樹脂製の光学ハウジング10の一部を曲げ起こしたものであり、矢印B方向(X軸方向)に弾性を有する。また、Y軸方向にも若干弾性を有する。したがって遮光板3は、爪部16、17によって矢印B方向(X軸方向)に付勢されている。なお、番号18は光学ハウジング10と一体成型されているピン、番号19は遮光板3の折り曲げ部に設けられた長穴であり、ピン18に嵌合している。長穴19の長辺は矢印B方向に沿っており、遮光板3を所定の取り付け位置に取り付けやすくしている。長穴19の短辺はピン18の直径と略同じ長さであり、遮光板3が主走査方向(Y軸方向)へ移動するのを抑えている。したがって、遮光板3を保持する部分は全て樹脂製の一体成型物である。
遮光板3の高さ調整が必要になる理由は次に述べる通りである。入射光束反射ミラー6の副走査方向(Z軸方向)の反射角度がずれると、入射光束Ri1、Ri2の光路が副走査方向(矢印A方向)にずれ、それに追従して反射ビームRg1、Rg2、Rg3、Rg4の光路もずれる。そのため入射光束反射ミラー6の角度精度は非常に厳しく管理される必要がある。入射光束反射ミラー6の角度精度を非常に厳しく管理するためには、入射光束反射ミラー6の取り付け面を切削加工したり、入射光束反射ミラー6の角度を調整するなどの、ミラーの角度精度を出すための対策が必要となってしまう。しかしながら光学走査装置を安価に製作するためには、光学ハウジング10の切削加工や入射光束反射ミラー6の角度を調整する機構を設けることは好ましくない。
したがって、入射光束反射ミラー6の角度精度を非常に厳しく管理しない場合、反射ビームRg1、Rg2、Rg3、Rg4の光路は移動してしまうが、その位置に合わせて遮光板3の高さを調整すれば反射光を遮蔽することができる。
高さ調整をされた遮光板3は光学ハウジング10の爪部(弾性部)16、17に接着固定される。遮光板3は板状の形状のため、強度を考慮すると金属材料で製作することが望ましい。
遮光板が金属製で光学ハウジング10が樹脂製である場合、金属と樹脂との線膨張係数の差により、環境温度が変動した際に接着部分にストレスがかかり接着剥離が発生してしまう。光学ハウジングの線膨張係数は通常4×E−5近傍である。一方遮光板3の材料をステンレス鋼板にした場合、線膨張係数は1.73×E−5である。二つの接着部の間の距離(Y軸方向)を50mmとすると、30℃の環境温度変化で34μmの長さの差(Y軸方向)が遮光板3と光学ハウジング10の間に発生する。30℃の環境温度変動は製品の物流途中も考慮すると十分考えられる環境変動である。34μmの長さの差が発生すると、接着部に作用する応力により接着剤が剥離する可能性がある。
そこで本実施例では、前述した線膨張係数の差による接着剥離を解決する手段として、爪部16、17に設けられた接着剤だまり部16a、17aに接着剤を充填して爪部16、17と遮光板3を接着固定している。環境温度が上昇した時、樹脂製の光学ハウジング10はY軸方向へ大きく延びようとするが、ステンレス製の遮光板3のY軸方向への延びは光学ハウジング10より小さい。しかしながら、光学箱10と一体成型されている爪部16、17の根元の間隔が熱膨張により広がっても、爪部16、17はY軸方向にも若干の弾性を有するので撓むことが出来、接着剤だまり部16aと17aの間隔の拡大が抑えられる。このため、接着剤だまり部16a、17aに充填されている接着剤に作用する応力が緩和され接着剤の剥離を抑えられるのである。
また、遮光板3の材質を樹脂とする場合でも、熱膨張による反り、変形によって接着部に応力が作用することもある。したがって遮光板の材質が樹脂であっても本実施形態の遮光板固定方法は有効である。
また、光学走査装置に衝撃が加わった場合でも、爪部16、17の弾性によって衝撃を吸収するので、遮光板3と爪部16、17の接着部分にかかる力を緩和することができ、接着部分の剥離を抑えることが出来るという効果もある。
また本実施形態では、光学ハウジング10に爪部16、17を持たせたが、遮光板3に爪部16、17を設けても良い。
以上、本発明の実施形態を説明したが、遮光板3の材質は金属でなくても構わない。しかしながら、遮光精度(遮光板の位置精度)を確保するために必要な強度を考慮するとステンレスなどの金属が好ましい。
また、上述した全ての実施形態において、遮光板3は表面に無反射コーティングを施していない。その代わり、第1走査レンズ1からの反射光Rg1〜Rg4が遮光板3で遮光された後再び感光体に向かわないように、第実施形態のような遮光板に角度をつける等の対策を施せば良い。しかしながら、遮光板3に無反射コーティングを施すことによって、遮光板3で遮光された反射光Rg1〜Rg4が再び走査レンズ1に向かわないようにしても構わない。
また、上述した全ての実施形態において、偏向器として回転多面鏡を用いているが、ガルバノミラーのような回転しない(しかしながら回動はする)タイプの偏向器でも構わない。
本発明は上述の実施形態にとらわれるものではなく、技術思想内の変形を含むものである。
第1参考例の光学走査装置の光路形状を示す図。 第1参考例の光学走査装置の遮光板の配置エリアを説明する図。 斜入射光学系における回転多面鏡の面偏芯によるピッチムラを説明する図。 実施形態の光学走査装置の光路形状を示す図。 実施形態の光学走査装置の遮光板の配置エリアを説明する図。 実施形態の光学走査装置の遮光板付近の構成を説明する図。 実施形態の光学走査装置の遮光板付近の構成を説明する図。 第1参考例の光学走査装置の斜視図。 画像形成装置の全体概略説明図。 2BOXタイプの光学走査装置において走査レンズからの反射光が感光体に至るまでの様子を示した図。 実施形態の光学走査装置の斜視図。 実施形態の光学走査装置の斜視図。 実施形態で用いた遮光板と、入射光束の通過エリアと、走査光束の通過エリアと、遮光板上の反射光の照射エリアと、の関係を表した図。 実施形態の光学走査装置の斜視図。 実施形態の光学走査装置の斜視図。 光源9と、入射光束を折り返すミラー6と、ポリゴンミラー2と、遮光板3と、の副走査方向の高さ関係を表した図。 実施形態の光学走査装置の斜視図。 実施形態の光学走査装置の斜視図。 実施形態で用いた遮光板の保持部分の拡大斜視図。
1…第一走査レンズ
2…回転多面鏡
3…遮光板
5…第二走査レンズ
9…光源
101…光学走査装置
201…光学走査装置

Claims (17)

  1. 第1のレーザー光が発生する第1の光源と、第2のレーザー光が発生する第2の光源と、前記第1及び第2の光源から発生する第1及び第2のレーザー光を偏向する偏向器と、前記偏向器で偏向された第1及び第2のレーザー光が通過する走査レンズと、を有し、前記第1及び第2の光源から発生する第1及び第2のレーザー光が、共に前記走査レンズを通過した後、前記偏向器で偏向され、その後再び前記走査レンズを通過して第1の被走査面と第2の被走査面に向かって夫々出射する光学走査装置において、
    前記走査レンズを境にして前記偏向器が配置されている側とは反対側に、前記走査レンズで反射し前記第1または第2の被走査面に向かう反射光を遮光する遮光板を有し、
    前記偏向器と前記走査レンズとの距離をL、前記偏向器と前記遮光板との距離をL、前記偏向器に入射する前記第1及び第2のレーザー光の副走査方向の距離をL3、前記走査レンズの厚みをT、前記偏向器に対する前記第1及び第2のレーザー光夫々の副走査方向の入射角度をα、前記第1及び第2のレーザー光夫々の収束角度を2θとするとき、
    Figure 0004845448
    Figure 0004845448
    の2つの数式を満たす範囲内に前記遮光板が配置されていることを特徴とする光学走査装置。
  2. 前記第1及び第2の光源から前記偏向器に向かう第1及び第2のレーザー光は、レーザー光の進行方向において前記走査レンズより手前で交差していることを特徴とする請求項に記載の光学走査装置。
  3. 前記遮光板は、前記偏向器へ向かう前記第1及び第2のレーザー光の両方が通過する1つのスリットを有することを特徴とする請求項に記載の光学走査装置。
  4. 前記スリットは前記偏向器へ向かうレーザー光を絞る絞り機能を有することを特徴とする請求項に記載の光学走査装置。
  5. 前記遮光板は、その副走査方向の一端が前記装置のハウジングに保持されていることを特徴とする請求項に記載の光学走査装置。
  6. 前記遮光板は、その主走査方向の一端が前記装置のハウジングに片持ち保持されていることを特徴とする請求項に記載の光学走査装置。
  7. 前記第1及び第2の光源は、主走査方向において、前記走査レンズの光軸から離れた位置に配置されており、前記装置は更に、前記第1及び第2の光源から発生する第1及び第2レーザー光を前記偏向器に向かって反射するミラーを有し、前記遮光板は、主走査方向において、前記走査レンズの光軸を境にして前記第1及び第2の光源から前記ミラーに向かう第1及び第2レーザー光の光路とは反対側の端部で前記装置のハウジングに保持されていることを特徴とする請求項に記載の光学走査装置。
  8. 前記遮光板の主走査方向の長さは、前記第1及び第2の光源から前記ミラーに向かうレーザー光の光路まで達しない長さであることを特徴とする請求項に記載の光学走査装置。
  9. 前記遮光板は、主走査方向の両端が前記装置のハウジングに両持ち保持されていることを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。
  10. 前記第1及び第2光源は、主走査方向において、前記走査レンズの光軸から離れた位置に配置されており、前記装置は更に、前記第1及び第2の光源から発生する第1及び第2レーザー光を前記偏向器に向かって反射するミラーを有し、前記遮光板は、前記第1及び第2の光源から前記ミラーに向かう第1及び第2レーザー光が通過するスリットと、前記ミラーから前記偏向器へ向かう第1及び第2レーザー光が通過するスリットと、を有することを特徴とする請求項に記載の光学走査装置。
  11. 前記遮光板は、前記偏向器の回動軸に対して傾いていることを特徴とする請求項に記載の光学走査装置。
  12. 第1のレーザー光が発生する第1の光源と、第2のレーザー光が発生する第2の光源と、前記第1及び第2の光源から発生する第1及び第2のレーザー光を偏向する偏向器と、前記偏向器で偏向された第1及び第2のレーザー光が通過する走査レンズと、を有し、前記第1及び第2の光源から発生する第1及び第2のレーザー光が、共に前記走査レンズを通過した後、前記偏向器で偏向され、その後再び前記走査レンズを通過して第1の被走査面と第2の被走査面に向かって夫々出射する光学走査装置において、
    前記第1及び第2の光源から発生し前記偏向器に向かう前記第1及び第2のレーザー光は前記走査レンズより手前で交差しており、この交差位置または交差位置近傍に前記走査レンズで反射し前記第1及び第2の被走査面に向かう反射光を遮光する遮光板が設けられていることを特徴とする光学走査装置。
  13. 前記遮光板は、前記偏向器に向かう前記第1及び第2のレーザー光の両方が通過する1つのスリットを有することを特徴とする請求項12に記載の光学走査装置。
  14. 前記遮光板はその主走査方向の一端が前記装置のハウジングに片持ち保持されていることを特徴とする請求項12に記載の光学走査装置。
  15. 前記第1及び第2の光源は、主走査方向において、前記走査レンズの光軸から離れた位置に配置されており、前記装置は更に、前記第1及び第2の光源から発生する第1及び第2レーザー光を前記偏向器に向かって反射するミラーを有し、前記遮光板は、主走査方向において、前記走査レンズの光軸を境にして前記第1及び第2の光源から前記ミラーに向かう第1及び第2レーザー光の光路とは反対側の端部で前記装置のハウジングに保持されていることを特徴とする請求項14に記載の光学走査装置。
  16. 前記偏向器によって偏向された第1のレーザー光は前記遮光板よりも上側を通過し、前記偏向器によって偏向された第2のレーザー光は前記遮光板よりも下側を通過することを特徴とする請求項12に記載の光学走査装置。
  17. 前記遮光板は光学ハウジングの弾性部に接着剤によって固定されていることを特徴とする請求項14に記載の光学走査装置。
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