JP5566068B2 - 光走査装置及びそれを備える画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、本発明に係る別の光走査装置は、第1及び第2の光源手段と、該第1及び第2の光源手段の夫々から出射した光束を偏向手段の第1の偏向面に入射させる第1及び第2の入射光学系と、前記第1の偏向面にて偏向された光束を第1及び第2の被走査面上に集光する結像光学系と、前記第1の偏向面と前記第1及び第2の被走査面の夫々との間の光路中に配置された反射部材と、を備える光走査装置であって、前記第1及び第2の光源手段の夫々は、主走査方向及び副走査方向に間隔を空けて一次元配列された複数の発光部を有しており、副走査断面内において、前記第1の入射光学系は、光束を前記偏向手段の回転軸に垂直な平面に対して斜め上方向から前記第1の偏向面に入射させており、かつ、前記第2の入射光学系は、光束を前記平面に対して斜め下方向から前記第1の偏向面に入射させており、副走査断面内において、前記第1の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、前記第2の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、の差が奇数であり、前記第1の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第1の被走査面上での副走査方向における先頭の第1の走査線に対応する発光部を第1の発光部、前記第2の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第2の被走査面上での副走査方向における先頭の第2の走査線に対応する発光部を第2の発光部、とするとき、前記第1の光源手段における前記第1の発光部の、前記第1の入射光学系の光軸に対する主走査方向の位置と、前記第2の光源手段における前記第2の発光部の、前記第2の入射光学系の光軸に対する主走査方向の位置と、が同じ側にあり、前記第1の光源手段における前記第1の発光部の、前記第1の入射光学系の光軸に対する副走査方向の位置と、前記第2の光源手段における前記第2の発光部の、前記第2の入射光学系の光軸に対する副走査方向の位置と、が反対側にあることを特徴とする。
また、本発明に係る別の光走査装置は、第1及び第2の光源手段と、該第1及び第2の光源手段の夫々から出射した光束を偏向手段の第1の偏向面に入射させる第1及び第2の入射光学系と、前記第1の偏向面にて偏向された光束を第1及び第2の被走査面上に集光する結像光学系と、前記第1の偏向面と前記第1及び第2の被走査面の夫々との間の光路中に配置された反射部材と、を備える光走査装置であって、前記第1及び第2の光源手段の夫々は、主走査方向及び副走査方向に間隔を空けて一次元配列された複数の発光部を有しており、副走査断面内において、前記第1及び第2の入射光学系の双方は、光束を前記偏向手段の回転軸に垂直な平面に対して斜め上方向又は斜め下方向のいずれか一方の同じ方向から前記第1の偏向面に入射させており、副走査断面内において、前記第1の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、前記第2の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、の差がゼロを含む偶数であり、前記第1の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第1の被走査面上での副走査方向における先頭の第1の走査線に対応する発光部を第1の発光部、前記第2の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第2の被走査面上での副走査方向における先頭の第2の走査線に対応する発光部を第2の発光部、とするとき、前記第1の光源手段における前記第1の発光部の、前記第1の入射光学系の光軸に対する主走査方向及び副走査方向の位置と、前記第2の光源手段における前記第2の発光部の、前記第2の入射光学系の光軸に対する主走査方向及び副走査方向の位置と、が同じ側にあることを特徴とする。
また、本発明に係る別の光走査装置は、第1及び第2の光源手段と、該第1及び第2の光源手段の夫々から出射した光束を偏向手段の第1の偏向面に入射させる第1及び第2の入射光学系と、前記第1の偏向面にて偏向された光束を第1及び第2の被走査面上に集光する結像光学系と、前記第1の偏向面と前記第1及び第2の被走査面の夫々との間の光路中に配置された反射部材と、を備える光走査装置であって、前記第1及び第2の光源手段の夫々は、主走査方向及び副走査方向に間隔を空けて一次元配列された複数の発光部を有しており、副走査断面内において、前記第1及び第2の入射光学系の双方は、光束を前記偏向手段の回転軸に垂直な平面に対して斜め上方向又は斜め下方向のいずれか一方の同じ方向から前記第1の偏向面に入射させており、副走査断面内において、前記第1の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、前記第2の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、の差が奇数であり、前記第1の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第1の被走査面上での副走査方向における先頭の第1の走査線に対応する発光部を第1の発光部、前記第2の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第2の被走査面上での副走査方向における先頭の第2の走査線に対応する発光部を第2の発光部、とするとき、前記第1の光源手段における前記第1の発光部の、前記第1の入射光学系の光軸に対する主走査方向の位置と、前記第2の光源手段における前記第2の発光部の、前記第2の入射光学系の光軸に対する主走査方向の位置と、が反対側にあり、前記第1の光源手段における前記第1の発光部の、前記第1の入射光学系の光軸に対する副走査方向の位置と、前記第2の光源手段における前記第2の発光部の、前記第2の入射光学系の光軸に対する副走査方向の位置と、が同じ側にあることを特徴とする。
なお、上記光走査装置を用いた画像形成装置も本発明の他の一側面を構成する。
[実施例1]
図1(A)は、本発明の実施例1の光走査装置を主走査方向から見た要部概略図(主走査断面図)である。図1(B)は、本発明の実施例1の光走査装置をカラーレーザビームプリンタやデジタルカラー複写機等の画像形成装置に適用したときの副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。なお、図1(B)においては、光偏向器(回転多面鏡)5から被走査面7までの光路を示している。図2(A)は、本発明の実施例1におけるマルチビーム光源手段を使用した入射光学系LAの説明図である。図2(A)では光走査装置を画像形成装置に適用したときの2つの発光部1a、1b〜光偏向器5までの副走査方向の要部を示している。
25.4/600=0.04233mm=42.33μm
に設定されている。ところが、主走査方向に先行する光束aが被走査面7上に結像する主走査方向の位置に、後行する光束bの主走査方向の結像位置を合わせる様に所定時間δTだけタイミングをずらしたときの偏向面5b(点線で示す)で反射された光束bは、以下のようになる。つまり光束bは、このときの偏向面5bがfθレンズ系6から遠ざかる方向にずれているため、偏向面5b上で副走査方向の上方にずれた位置から偏向走査されてb1'の方向に反射される。従って、被走査面7上においては位置7bに対して副走査方向で下方にずれた位置7b'の位置に結像されてしまう。つまり、被走査面7上における走査線の間隔が解像度から決定された所望の間隔(42.33μm)に対して広くなる。図4(A)は図1(B)のCの色の被走査面7上(図1(A)の右側の被走査面7に相当する)において走査終了側(図1(A)の右側の被走査面7において下側)を走査しているときの主走査断面図である。かつ2本の光束a、bの主光線が偏向面5aで反射される様子を示す主走査断面図である。
25.4/600=0.04233mm=42.33μm
に設定されている。ところが、主走査方向に先行する光束aが被走査面7上に結像する主走査方向の位置に、後行する光束bの主走査方向の結像位置を合わせる様に所定時間δTだけタイミングをずらしたときの偏向面5b(点線で示す)で反射された光束bは、以下のようになる。つまり光束bは、このときの偏向面5bがfθレンズ系6に近づく方向にずれているため、偏向面5b上で副走査方向下方にずれた位置から偏向走査されてb1’の方向に反射される。従って、被走査面7上においては位置7bに対して副走査方向で上方にずれた位置7b'の位置に結像されてしまう。
25.4/600=0.04233mm=42.33μm
に設定されている。ところが、主走査方向に先行する光束aが被走査面7上に結像する主走査方向の位置に、後行する光束bの主走査方向の結像位置を合わせる様に所定時間δTだけタイミングをずらしたときの偏向面5b(点線で示す)で反射された光束bは、以下のようになる。つまり光束bは、このときの偏向面5bがfθレンズ系6から遠ざかる方向にずれているため、偏向面5b上で副走査方向下方にずれた位置から偏向走査されて矢印b1’の方向に反射される。従って、被走査面7上においては位置7bに対して副走査方向で上方にずれた位置7b'の位置に結像されてしまう。つまり、被走査面7上における走査線の間隔が解像度から決定された所望の間隔(42.33μm)に対して狭くなる。図6(A)は、図1(B)のKの色の被走査面7上(図1(A)の右側の被走査面7に相当する)において走査開始側(図1(A)の右側の被走査面7において下側)を走査しているときの主走査断面図である。かつ2本の光束a、bの主光線が偏向面5aで反射される様子を示す主走査断面図である。
25.4/600=0.04233mm=42.33μm
に設定されている。ところが、主走査方向に先行する光束aが被走査面7上に結像する主走査方向の位置に、後行する光束bの主走査方向の結像位置を合わせる様に所定時間δTだけタイミングをずらしたときの偏向面5b(点線で示す)で反射された光束bは、以下のようになる。つまり光束bは、このときの偏向面5bがfθレンズ系6に近づく方向にずれているため、偏向面5b上で副走査方向の上方にずれた位置から偏向走査されて矢印b1’の方向に反射される。従って、被走査面7上においては位置7bに対して副走査方向で下方にずれた位置7b'の位置に結像されてしまう。つまり、被走査面7上における走査線の間隔が解像度から決定された所望の間隔(42.33μm)に対して広くなる。その結果として、図7(A)に示すように、被走査面7上において走査開始側では2つの発光部1a、1bから出射した光束a、bによる走査線の間隔が所望の間隔よりも狭くなり、走査終了側では広くなることになる。
言い換えれば、第1の光源手段における複数の発光部のうちの第1の発光部の副走査方向の配列の順位と、第2の光源手段における複数の発光部のうちの第2の発光部の副走査方向の配列の順位と、が異なる(第1の発光部1bは図5(c)におけるz方向のマイナス側配置、第2の発光部1aは図3(c)におけるz方向のプラス側位置、となる)ように構成している。
図10(A)は、本発明の実施例2の光走査装置を主走査方向から見た要部概略図である。図10(B)は、本発明の実施例2の光走査装置を画像形成装置に適用したときの副走査方向の要部断面図である。なお、図10(B)においては、光偏向器5から被走査面7までの光路を示している。図10(C)は、本発明の実施例2におけるマルチビーム光源を使用した入射光学系LAの説明図である。図10(C)では光走査装置を画像形成装置に適用したときの2つの発光部1a、1bから光偏向器5までの副走査方向の要部を示している。
25.4/600=0.04233mm=42.33μm
に設定されている。ところが、主走査方向に先行する光束aが被走査面7-1上に結像する主走査方向の位置に、後行する光束bの主走査方向の結像位置を合わせる様に所定時間δTだけタイミングをずらしたときの偏向面5b(点線で示す)で反射された光束bは、以下のようになる。つまり光束bは、このときの偏向面5bがfθレンズ系6から遠ざかる方向にずれているため、偏向面5b上で副走査方向下方にずれた位置から偏向走査されて矢印b1’の方向に反射される。従って、被走査面7-1上においては位置7bに対して副走査方向で上方にずれた位置7b'の位置に結像されてしまう。つまり、被走査面7-1上における走査線の間隔が解像度から決定された所望の間隔(42.33μm)に対して狭くなる。
25.4/600=0.04233mm=42.33μm
に設定されている。ところが、主走査方向に先行する光束aが被走査面7-1上に結像する主走査方向の位置に、後行する光束bの主走査方向の結像位置を合わせる様に所定時間δTだけタイミングをずらしたときの偏向面5b(点線で示す)で反射された光束bは、以下のようになる。つまり光束bは、このときの偏向面5bがfθレンズ系6に近づく方向にずれているため、偏向面5b上で副走査方向の上方にずれた位置から偏向走査されて矢印b1’の方向に反射される。従って、被走査面7-1上においては位置7bに対して副走査方向で下方にずれた位置7b'の位置に結像されてしまう。つまり、被走査面7-1上における走査線の間隔が解像度から決定された所望の間隔(42.33μm)に対して広くなる。その結果として、図13(A)に示すように、被走査面7-1上において走査開始側では2つの発光部1a、1bから出射した光束a、bによる走査線の間隔が所望の間隔よりも狭くなり、走査終了側では広くなることになる。
図14(D)は、被走査面7-2上において走査開始側(図10(A)の上側)を走査しているときの2本の光束a、bの主光線が偏向面5aで反射される様子を示す主走査断面図である。
25.4/600=0.04233mm=42.33μm
に設定されている。ところが、主走査方向に先行する光束aが被走査面7-2上に結像する主走査方向の位置に、後行する光束bの主走査方向の結像位置を合わせる様に所定時間δTだけタイミングをずらしたときの偏向面5b(点線で示す)で反射された光束bは、以下のようになる。つまり光束bは、このときの偏向面5bがfθレンズ系6から遠ざかる方向にずれているため、偏向面5b上で副走査方向の上方にずれた位置から偏向走査されて矢印b1’の方向に反射される。従って、被走査面7-2上においては位置7bに対して副走査方向で下方にずれた位置7b'の位置に結像されてしまう。つまり、被走査面7-2上における走査線の間隔が解像度から決定された所望の間隔(42.33μm)に対して狭くなる。
25.4/600=0.04233mm=42.33μm
に設定されている。ところが、主走査方向に先行する光束aが被走査面7-2上に結像する主走査方向の位置に、後行する光束bの主走査方向の結像位置を合わせる様に所定時間δTだけタイミングをずらしたときの偏向面5b(点線で示す)で反射された光束bは以下のようになる。つまり光束bは、このときの偏向面5bがfθレンズ系6に近づく方向にずれているため、偏向面5b上で副走査方向下方にずれた位置から偏向走査されて矢印b1’の方向に反射される。
前述した本発明の実施例1、2は、ともに2つの発光部から構成されるマルチビーム光源手段を使用していたが、本発明の実施例3は、光源手段として4つの発光部から構成されるマルチビーム光源を使用している。図17(A)に、図1(B)におけるCの感光体7に対応した入射光学系における4つの発光部1a、1b、1c、1dの配置を示す。なお、この配置は図1(B)の矢印O方向から見たときの配置である。ここで、感光体7上の先頭ラインの印字に対応する発光部は1aである。実施例1では、図4(C)、(D)で説明したように、Cの感光体7上において走査開始側では2つの発光部1a、1bから出射した光束による走査線の間隔が所望の間隔よりも広くなり、走査終了側では狭くなる。これと同様、4つの発光部1a、1b、1c、1dを用いた実施例3の場合にも同様の現象が発生することは容易に理解できよう。
前述した本発明の実施例1、2、3は、ともに副走査方向の上下(回転多面鏡の回転軸に垂直な面に対して斜め上下方向)から所定の角度を成してそれぞれ複数の光束が偏向面に入射されるよう入射光学系が配置されている構成であった。本発明の実施例4は、複数の入射光学系が副走査方向の同じ方向(実施例4では副走査方向の上方向)から所定の角度を成して配置されている構成としている。図21(A)は、本発明の実施例4のマルチビーム光源手段を使用した斜入射光学系を用いた光走査装置を画像形成装置に適用したときの、複数の発光部1a、1bから光偏向器5までの副走査方向の要部断面図である。
Claims (8)
- 第1及び第2の光源手段と、該第1及び第2の光源手段の夫々から出射した光束を偏向手段の第1の偏向面に入射させる第1及び第2の入射光学系と、前記第1の偏向面にて偏向された光束を第1及び第2の被走査面上に集光する結像光学系と、前記第1の偏向面と前記第1及び第2の被走査面の夫々との間の光路中に配置された反射部材と、を備える光走査装置であって、
前記第1及び第2の光源手段の夫々は、主走査方向及び副走査方向に間隔を空けて一次元配列された複数の発光部を有しており、
副走査断面内において、前記第1の入射光学系は、光束を前記偏向手段の回転軸に垂直な平面に対して斜め上方向から前記第1の偏向面に入射させており、かつ、前記第2の入射光学系は、光束を前記平面に対して斜め下方向から前記第1の偏向面に入射させており、
副走査断面内において、前記第1の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、前記第2の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、の差がゼロを含む偶数であり、
前記第1の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第1の被走査面上での副走査方向における先頭の第1の走査線に対応する発光部を第1の発光部、前記第2の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第2の被走査面上での副走査方向における先頭の第2の走査線に対応する発光部を第2の発光部、とするとき、
前記第1の光源手段における前記第1の発光部の、前記第1の入射光学系の光軸に対する主走査方向及び副走査方向の位置と、前記第2の光源手段における前記第2の発光部の、前記第2の入射光学系の光軸に対する主走査方向及び副走査方向の位置と、が反対側にあることを特徴とする光走査装置。 - 第1及び第2の光源手段と、該第1及び第2の光源手段の夫々から出射した光束を偏向手段の第1の偏向面に入射させる第1及び第2の入射光学系と、前記第1の偏向面にて偏向された光束を第1及び第2の被走査面上に集光する結像光学系と、前記第1の偏向面と前記第1及び第2の被走査面の夫々との間の光路中に配置された反射部材と、を備える光走査装置であって、
前記第1及び第2の光源手段の夫々は、主走査方向及び副走査方向に間隔を空けて一次元配列された複数の発光部を有しており、
副走査断面内において、前記第1の入射光学系は、光束を前記偏向手段の回転軸に垂直な平面に対して斜め上方向から前記第1の偏向面に入射させており、かつ、前記第2の入射光学系は、光束を前記平面に対して斜め下方向から前記第1の偏向面に入射させており、
副走査断面内において、前記第1の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、前記第2の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、の差が奇数であり、
前記第1の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第1の被走査面上での副走査方向における先頭の第1の走査線に対応する発光部を第1の発光部、前記第2の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第2の被走査面上での副走査方向における先頭の第2の走査線に対応する発光部を第2の発光部、とするとき、
前記第1の光源手段における前記第1の発光部の、前記第1の入射光学系の光軸に対する主走査方向の位置と、前記第2の光源手段における前記第2の発光部の、前記第2の入射光学系の光軸に対する主走査方向の位置と、が同じ側にあり、
前記第1の光源手段における前記第1の発光部の、前記第1の入射光学系の光軸に対する副走査方向の位置と、前記第2の光源手段における前記第2の発光部の、前記第2の入射光学系の光軸に対する副走査方向の位置と、が反対側にあることを特徴とする光走査装置。 - 第1及び第2の光源手段と、該第1及び第2の光源手段の夫々から出射した光束を偏向手段の第1の偏向面に入射させる第1及び第2の入射光学系と、前記第1の偏向面にて偏向された光束を第1及び第2の被走査面上に集光する結像光学系と、前記第1の偏向面と前記第1及び第2の被走査面の夫々との間の光路中に配置された反射部材と、を備える光走査装置であって、
前記第1及び第2の光源手段の夫々は、主走査方向及び副走査方向に間隔を空けて一次元配列された複数の発光部を有しており、
副走査断面内において、前記第1及び第2の入射光学系の双方は、光束を前記偏向手段の回転軸に垂直な平面に対して斜め上方向又は斜め下方向のいずれか一方の同じ方向から前記第1の偏向面に入射させており、
副走査断面内において、前記第1の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、前記第2の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、の差がゼロを含む偶数であり、
前記第1の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第1の被走査面上での副走査方向における先頭の第1の走査線に対応する発光部を第1の発光部、前記第2の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第2の被走査面上での副走査方向における先頭の第2の走査線に対応する発光部を第2の発光部、とするとき、
前記第1の光源手段における前記第1の発光部の、前記第1の入射光学系の光軸に対する主走査方向及び副走査方向の位置と、前記第2の光源手段における前記第2の発光部の、前記第2の入射光学系の光軸に対する主走査方向及び副走査方向の位置と、が同じ側にあることを特徴とする光走査装置。 - 第1及び第2の光源手段と、該第1及び第2の光源手段の夫々から出射した光束を偏向手段の第1の偏向面に入射させる第1及び第2の入射光学系と、前記第1の偏向面にて偏向された光束を第1及び第2の被走査面上に集光する結像光学系と、前記第1の偏向面と前記第1及び第2の被走査面の夫々との間の光路中に配置された反射部材と、を備える光走査装置であって、
前記第1及び第2の光源手段の夫々は、主走査方向及び副走査方向に間隔を空けて一次元配列された複数の発光部を有しており、
副走査断面内において、前記第1及び第2の入射光学系の双方は、光束を前記偏向手段の回転軸に垂直な平面に対して斜め上方向又は斜め下方向のいずれか一方の同じ方向から前記第1の偏向面に入射させており、
副走査断面内において、前記第1の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、前記第2の光源手段からの光束が前記反射部材により反射される回数と、の差が奇数であり、
前記第1の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第1の被走査面上での副走査方向における先頭の第1の走査線に対応する発光部を第1の発光部、前記第2の光源手段が有する複数の発光部のうち、前記第2の被走査面上での副走査方向における先頭の第2の走査線に対応する発光部を第2の発光部、とするとき、
前記第1の光源手段における前記第1の発光部の、前記第1の入射光学系の光軸に対する主走査方向の位置と、前記第2の光源手段における前記第2の発光部の、前記第2の入射光学系の光軸に対する主走査方向の位置と、が反対側にあり、
前記第1の光源手段における前記第1の発光部の、前記第1の入射光学系の光軸に対する副走査方向の位置と、前記第2の光源手段における前記第2の発光部の、前記第2の入射光学系の光軸に対する副走査方向の位置と、が同じ側にあることを特徴とする光走査装置。 - 前記第1及び第2の光源手段の夫々は、前記複数の発光部が同一基板上に形成されたモノリシック半導体レーザーであり、主走査方向及び副走査方向において、前記同一基板上に設けられた前記複数の発光部同士の間隔は同一であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 前記第1及び第2の光源手段の夫々は、前記複数の発光部から出射した複数の光束を同一方向に導光するビーム合成手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 副走査断面内において、前記第1の偏向面と前記第1及び第2の被走査面の夫々とは共役な関係を満たしていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光走査装置。
- 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光走査装置を備え、該光走査装置により、前記第1及び第2の被走査面上に配置される第1及び第2の像担持体上を走査することを特徴とする画像形成装置。
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