JP5929494B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る光走査装置(光走査装置100)は、レーザ光(レーザビーム122)を出射する光源(半導体レーザ103)と、光源からの出射光の進行方向を略直角に折り曲げる反射作用、および出射光の集光状態を変換するための集光作用を有するカップリング光学素子(カップリング光学素子108A等)と、光源からのレーザ光の出射方向と略平行な方向の回転軸を備え、カップリング光学素子によりカップリングされた光束を偏向反射する偏向ミラー(ポリゴンミラー109)と、偏向ミラーにより偏向反射された光束を被走査面上に導く走査光学素子(走査レンズ104)と、を備える光走査装置において、カップリング光学素子は、入射面(入射面118)または出射面(出射面119)の一方に主走査方向および副走査方向の双方にパワーを有し、かつ、入射面または出射面の他方に主走査方向のみにパワーを有するものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
次に、光走査装置100に設けられるカップリング光学素子108A(第1実施例とする)について説明する。図3(A)はカップリング光学素子108Aの側面図(断面図)、図3(B)はカップリング光学素子108Aの外観図(斜視図)を示している(図中の矢印は主走査方向を示す)。また、図4は光偏向ユニット101の側面図であって、カップリング光学素子108Aとのその付近の光路を示している。
次に、半導体レーザ103とカップリング光学素子108Aとの相対位置の調整について説明する。
図7(図中の矢印は主走査方向を示す)に、カップリング光学素子208(変形例2)の外観図(斜視図)を示す。変形例2に示すカップリング素子208は第1実施例のカップリング素子108Aと同じ形状であるが、入射面218側を主走査方向にのみパワーを有するシリンドリカル面とし、出射面219側を球面となるように配置している。
次に、本実施形態に係るカップリング光学素子の2つの構成例に基づいてカップリング光学素子の焦点距離について説明する。図9は、カップリング光学素子108Aの外観図(図3(B)と同構成による、図中の矢印は主走査方向を示す)、図10は、図9に示すカップリング光学素子108Aの(A)主走査断面の光束幅、(B)副走査断面の光束幅、を模式的に示している(第1実施例)。
次に、カップリング光学素子の固定方法について説明する。
上述したように、カップリング光学素子108Aは半導体レーザ103に対して、少なくともZ軸方向シフト調整およびY軸方向シフト調整の2軸調整を行うことが望ましい。
図13は、3軸調整の場合のカップリング光学素子108Aの固定方法の説明図であってカップリング素子108Aおよび半導体レーザ103の側面図(断面図)を示している。
なお、ここまで折り曲げ部114は、PCB基板111の−X端を折り曲げることで形成したが、図14(A)に示すように、+Y端を折り曲げることで形成しても良い。この場合、折り曲げ線はX軸方向に平行な方向に形成される。
また、上述のように、3軸調整を実施することにより、主走査方向のピント位置および出射光軸(主走査方向成分および副走査方向成分)を調整することができるが、さらに副走査方向のピント位置を調整する必要がある場合には、カップリング光学素子108Aとポリゴンミラー109との間の光路に、少なくとも副走査方向に集光作用を備えた集光光学素子(図示せず)を配備することとすれば良い。
図15に光偏向ユニット101の概略図の他の例を示す。この光偏向ユニット101のPCB基板111は、+Z側の面にのみパターンを有する片面基板としている。
ここまで1枚のPCB基板111を用いて光偏向ユニット101を構成する例を説明したが、複数のPCB基板を用いても良い。図17は2つのPCB基板111A,111Bを用いた光偏向ユニット101を有する光走査装置100と感光体ドラム106の概略構成図を示す。
101 光偏向ユニット
102 光学ハウジング
102a,102b 側壁
102c 底面
102d 基準ピン
103 半導体レーザ(光源)
103a リード線
104 走査レンズ(走査光学素子)
105 折り返しミラー
106 感光体ドラム
107a,107b,107c 開口
108A,108B,108C カップリング光学素子
109 ポリゴンミラー(偏向ミラー)
110 モータ(回転体)
111,111A,111B PCB基板(プリント配線板、ベース部材)
112 貫通穴
113 長穴(従基準)
114 折り曲げ部
115 取付部
116 接着剤
117 全反射面
118 入射面
119 出射面
120 隙間
121 同期検知センサ
122 レーザビーム
123 結像光学素子
124 支持部材
125 アパーチャ
126 ビームプロファイル
208 カップリング光学素子
217 全反射面
218 入射面
219 出射面
222 レーザビーム
225 アパーチャ
226 ビームプロファイル
Claims (10)
- レーザ光を出射する光源と、
前記光源からの出射光の進行方向を折り曲げる反射作用、および出射光の集光状態を変換するための集光作用を有するカップリング光学素子と、
前記光源からのレーザ光の出射方向と略平行な方向の回転軸を備え、前記カップリング光学素子によりカップリングされた光束を偏向反射する偏向ミラーと、
前記偏向ミラーにより偏向反射された光束を被走査面上に導く走査光学素子と、を備える光走査装置において、
前記カップリング光学素子は、入射面または出射面の一方に主走査方向および副走査方向の双方にパワーを有し、かつ、入射面または出射面の他方に主走査方向のみにパワーを有することを特徴とする光走査装置。 - 前記カップリング光学素子は、入射面は回転対称形状またはアナモフィック形状の凸面であり、かつ、出射面は主走査方向において凹面、副走査方向においてパワーを有しないことを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
- 前記カップリング光学素子は、入射面は主走査方向において凹面、副走査方向において凸面のアナモフィック形状であり、かつ、出射面は主走査方向において凸面、副走査方向においてパワーを有しないことを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
- 前記カップリング光学素子と前記偏向ミラーとの間の光路に、少なくとも副走査方向に集光作用を備えた集光光学素子を備えることを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の光走査装置。
- 前記偏向ミラーの回転軸を支持する軸支部材を固定したベース部材に、前記光源が実装されることを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の光走査装置。
- 前記ベース部材は、該ベース部材における前記軸支部材の固定面に対して垂直に構成された垂直部を有し、
前記カップリング光学素子は、出射面に略平行に形成された取付面を有し、該取付面が前記垂直部に固定されることを特徴とする請求項5に記載の光走査装置。 - 前記ベース部材は、該ベース部材における前記軸支部材の固定面に対して垂直に構成された垂直部を有し、
前記カップリング光学素子は、入射面および出射面に略垂直に形成された取付面を有し、該取付面が前記垂直部に固定されることを特徴とする請求項5に記載の光走査装置。 - 前記ベース部材は、片面にのみプリント回路が形成された片面基板であることを特徴とする請求項5から7までのいずれかに記載の光走査装置。
- 前記ベース部材に、前記偏向ミラーにより偏向反射された光束の一部を入射させる同期検知センサ及びその制御回路を備えることを特徴とする請求項5から8までのいずれかに記載の光走査装置。
- 請求項1から9までのいずれかに記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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