JP5043765B2 - 光走査装置、画像形成装置 - Google Patents
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Description
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図であり、図2は本発明の第1の実施の形態による光走査装置を備えた画像形成装置900の概略構成を示す副走査方向断面図である。
光走査装置は、光源71からの光束を複数の感光体401y〜401kそれぞれの感光面に対して主走査方向に走査させる役割を有しており、光走査装置により走査される光束により感光体401y〜401kの感光面に静電潜像が形成される。各感光体上に形成された静電潜像は、現像部501y〜501kにより各感光体に対応する色の現像剤で顕像化される。
ポリゴンミラー80は、回転方向に複数の感光体401y〜401kそれぞれに対応して複数配列された反射面80y〜80kによって入射光束を反射偏向させることにより、該入射光束を主走査方向に走査させる。また、ポリゴンミラー80の複数の反射面80y〜80kそれぞれのポリゴンミラー80の回転軸に対する傾斜角度は、各反射面が対応付けられている感光体に応じた角度に設定されている。このような構成において、ポリゴンミラー80の反射面の数は、色数の倍数となる。ここでは、イエロー(401y)、マゼンダ(401m)、シアン(401c)およびブラック(401k)の4色を使用するため、ポリゴンミラー80の反射面の数は4の倍数(4、8、12、・・・)となる。
本実施の形態による光走査装置は、いわゆる「オーバーフィルド光学系」を構成している。「オーバーフィルド光学系」とは、ポリゴンミラーの個々の反射面よりも幅の広い光束をポリゴンミラーに入射させ、反射面を主走査方向における実質的なアパーチャ(絞り)として利用する光学系である。このような「オーバーフィルド光学系」を採用することにより、ポリゴンミラーの反射面よりも狭い光束を入射し、偏向走査させる「アンダーフィルド光学系」と比較して,ポリゴンミラーを大型化することなく多面化することができ、高速化に寄与することができる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
図3は本発明の第2の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
fθ2レンズ112の第1面112kは、偏向前光学系7aにて導かれる光束の入射面に相当し、偏向後光学系7aにて導かれる光束の出射面に相当する。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の第2の実施の形態の変形例である。
図4は本発明の第3の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系A3を構成する複数の光学素子の内、fθ2レンズ112の第2面112fに回折格子が形成されている。
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
図5は本発明の第4の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
fθ1レンズ111の第1面111kは、偏向前光学系7aにて導かれる光束の入射面に相当し、偏向後光学系7aにて導かれる光束の出射面に相当する。
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の第4の実施の形態の変形例である。
図6は本発明の第5の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系A5を構成する複数の光学素子の内、fθ1レンズ111の第2面111fに回折格子が形成されている。
次に、本発明の第6の実施の形態について説明する。
図7は本発明の第6の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系A6は、fθ2レンズ112と光源71との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第1面130kに回折格子が形成されている板状の光学素子130を有している。
次に、本発明の第7の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の第6の実施の形態の変形例である。
図8は本発明の第7の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系A7は、fθ2レンズ112と光源71との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第2面130fに回折格子が形成されている板状の光学素子130を有している。
次に、本発明の第8の実施の形態について説明する。
図9は本発明の第8の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系A8は、fθ1レンズ111とfθ2レンズ112との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第1面130kに回折格子が形成されている板状の光学素子130を有している。
次に、本発明の第9の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の第8の実施の形態の変形例である。
図10は本発明の第9の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系A9は、fθ1レンズ111とfθ2レンズ112との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第2面130fに回折格子が形成されている板状の光学素子130を有している。
次に、本発明の第10の実施の形態について説明する。
図11は本発明の第10の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系A10は、fθ1レンズ111とポリゴンミラー80との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第1面130kに回折格子が形成されている板状の光学素子130を有している。
このように回折格子によるパワーのみを有する板状の光学素子を偏向後光学系内に配置することにより、回折格子と、当該回折格子に隣接する光学素子との距離を調整することができるため、既存の光学素子に回折格子を形成する場合に比べ、より優れた光学特性を実現することができる。
次に、本発明の第11の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の第10の実施の形態の変形例である。
図12は本発明の第11の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系A11は、fθ1レンズ111とポリゴンミラー80との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第2面130fに回折格子が形成されている板状の光学素子130を有している。
また、上述の各実施の形態では、既存の光学系に対して回折格子が形成された板状の光学素子(回折格子によるパワーのみを有する光学素子)を付加する構成を示したが、これに限られるものはなく、必要に応じて、回折格子が形成された負または正のパワーを有するレンズを光学系に付加する構成とすることもできることは言うまでもない。
Claims (22)
- 光源からの光を複数の感光体それぞれの感光面に対して主走査方向に走査可能な光走査装置であって、
回転方向に前記複数の感光体それぞれに対応して複数配列された反射面によって入射光束を反射偏向させることにより、該入射光束を前記主走査方向に走査させる回転偏向器であって、前記複数の反射面それぞれの前記回転偏向器の回転軸に対する傾斜角度が、各反射面が対応付けられている感光体に応じた角度に設定されている回転偏向器と、
前記回転偏向器における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導く偏向後光学系と、
光源からの光を所定の断面形状の光束となるように整形して前記回転偏向器に向けて導く偏向前光学系であって、前記副走査方向においては前記偏向後光学系により導かれる反射偏向後の全ての光束よりも該偏向後光学系の光軸から離れた位置を通過する光路で、かつ前記主走査方向においては前記偏向後光学系の光軸上もしくは該光軸近傍を通過する光路で、光源からの光を、前記偏向後光学系を構成するレンズの内の少なくとも1つのレンズを通した後、前記回転偏向器に向けて導く偏向前光学系と
を備えてなる光走査装置。 - 請求項1に記載の光走査装置において、
前記偏向前光学系は、光源からの光束を前記回転偏向器へと導く光路が、前記偏向後光学系を構成する光学素子の内の最も光源に近い位置に配置されている光学素子から、光束の直径の2倍以上の距離だけ離れるように設定されている光走査装置。 - 請求項1に記載の光走査装置において、
前記偏向後光学系を構成する複数の光学素子の内、前記複数の感光体それぞれに導かれるべき各光束が前記副走査方向における互いに異なる入射位置に入射される少なくとも1つの光学素子においては、該光学素子における前記光束の入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている光走査装置。 - 請求項3に記載の光走査装置において、
前記偏向後光学系は、前記回折格子が形成されている光学素子として、入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている板状の光学素子を有する光走査装置。 - 請求項1に記載の光走査装置において、
前記光走査装置は、オーバーフィルド光学系である光走査装置。 - 請求項1に記載の光走査装置において、
前記偏向後光学系は、前記回転偏向器にて反射偏向され前記複数の感光体それぞれに導かれるべき光束に対して、該光束の入射位置に応じて、前記偏向後光学系により前記感光面に導かれる光束が該感光面上において所定の光学特性となるようなパワーを与える共有光学素子を含む光走査装置。 - 請求項6に記載の光走査装置において、
前記偏向後光学系は、該偏向後光学系により導く複数の光束の内の前記副走査方向における両端に位置する光束の主光線が、前記共有光学素子を通過した後、前記副走査方向における該共有光学素子の光軸の上側と下側を通過する光路で、前記回転偏向器における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導く光走査装置。 - 請求項1に記載の光走査装置において、
前記偏向前光学系は、光源からの光を所定の断面形状の光束となるように整形して前記回転偏向器に向けて導くとともに、該回転偏向器の反射面近傍で副走査方向に光束を集光させる光走査装置。 - 請求項1に記載の光走査装置と、
前記光走査装置によって走査される光束により静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体上に形成された静電潜像を顕像化させる現像部と
を備えてなる画像形成装置。 - 請求項9に記載の画像形成装置において、
前記偏向前光学系は、光源からの光束を前記回転偏向器へと導く光路が、前記偏向後光学系を構成する光学素子の内の最も光源に近い位置に配置されている光学素子から、光束の直径の2倍以上の距離だけ離れるように設定されている画像形成装置。 - 請求項9に記載の画像形成装置において、
前記偏向後光学系を構成する複数の光学素子の内、前記複数の感光体それぞれに導かれるべき各光束が前記副走査方向における互いに異なる入射位置に入射される少なくとも1つの光学素子においては、該光学素子における前記光束の入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている画像形成装置。 - 請求項11に記載の画像形成装置において、
前記偏向後光学系は、前記回折格子が形成されている光学素子として、入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている板状の光学素子を有する画像形成装置。 - 請求項9に記載の画像形成装置において、
前記光走査装置は、オーバーフィルド光学系である画像形成装置。 - 請求項9に記載の画像形成装置において、
前記偏向後光学系は、前記回転偏向器にて反射偏向され前記複数の感光体それぞれに導かれるべき光束に対して、該光束の入射位置に応じて、前記偏向後光学系により前記感光面に導かれる光束が該感光面上において所定の光学特性となるようなパワーを与える共有光学素子を含む画像形成装置。 - 光源からの光を複数の感光体それぞれの感光面に対して主走査方向に走査可能な光走査装置であって、
回転方向に前記複数の感光体それぞれに対応して複数配列された反射面によって入射光束を反射偏向させることにより、該入射光束を前記主走査方向に走査させる光束偏向手段であって、前記複数の反射面それぞれの前記光束偏向手段の回転軸に対する傾斜角度が、各反射面が対応付けられている感光体に応じた角度に設定されている光束偏向手段と、
前記光束偏向手段における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導く偏向後導光手段と、
光源からの光を所定の断面形状の光束となるように整形して前記光束偏向手段に向けて導く偏向前導光手段であって、前記副走査方向においては前記偏向後導光手段により導かれる反射偏向後の全ての光束よりも該偏向後導光手段の光軸から離れた位置を通過する光路で、かつ、前記主走査方向においては前記偏向後導光手段の光軸上もしくは該光軸近傍を通過する光路で、光源からの光を、前記偏向後導光手段、または、前記偏向後導光手段の一部を通した後、前記光束偏向手段に向けて導く偏向前導光手段と
を備えてなる光走査装置。 - 請求項15に記載の光走査装置において、
前記偏向前導光手段は、光源からの光束を前記光束偏向手段へと導く光路が、前記偏向後導光手段を構成する光学素子の内の最も光源に近い位置に配置されている光学素子から、光束の直径の2倍以上の距離だけ離れるように設定されている光走査装置。 - 請求項15に記載の光走査装置において、
前記偏向後導光手段を構成する複数の光学素子の内、前記複数の感光体それぞれに導かれるべき各光束が前記副走査方向における互いに異なる入射位置に入射される少なくとも1つの光学素子においては、該光学素子における前記光束の入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている光走査装置。 - 請求項17に記載の光走査装置において、
前記偏向後導光手段は、前記回折格子が形成されている光学素子として、入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている板状の光学素子を有する光走査装置。 - 請求項15に記載の光走査装置において、
前記光走査装置は、オーバーフィルド光学系である光走査装置。 - 請求項15に記載の光走査装置において、
前記偏向後導光手段は、前記光束偏向手段にて反射偏向され前記複数の感光体それぞれに導かれるべき光束に対して、該光束の入射位置に応じて、前記偏向後導光手段により前記感光面に導かれる光束が該感光面上において所定の光学特性となるようなパワーを与える共有光学素子を含む光走査装置。 - 請求項20に記載の光走査装置において、
前記偏向後導光手段は、該偏向後導光手段により導く複数の光束の内の前記副走査方向における両端に位置する光束の主光線が、前記共有光学素子を通過した後、前記副走査方向における該共有光学素子の光軸の上側と下側を通過する光路で、前記光束偏向手段における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導く光走査装置。 - 請求項15に記載の光走査装置において、
前記偏向前導光手段は、光源からの光を所定の断面形状の光束となるように整形して前記光束偏向手段に向けて導くとともに、該光束偏向手段の反射面近傍で副走査方向に光束を集光させる光走査装置。
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