JP6614419B2 - Optical scanning device and image forming apparatus including the optical scanning device - Google Patents

Optical scanning device and image forming apparatus including the optical scanning device Download PDF

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Description

本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus including the optical scanning device.

従来より、電子写真方式のカラー画像形成装置に搭載される光走査装置として、複数の光源から出射される光ビームを共通の回転ミラーで同一方向に向けて偏向し、異なる被走査面上を同時に走査させるようにしたものが知られている。   Conventionally, as an optical scanning device mounted on an electrophotographic color image forming apparatus, light beams emitted from a plurality of light sources are deflected in the same direction by a common rotating mirror, and simultaneously on different scanning surfaces. What is made to scan is known.

この種の光走査装置では、例えば互いに異なる高さに配置された上側光源及び下側光源を設けて、各光源から予め設定された上側光路及び下側光路に沿って光ビームを出射することで、複数の光ビームを高さ方向(副走査方向)において分離して異なる被走査面に入射させるようにしている(例えば、特許文献1参照)。回転ミラーとしては、上側光路及び下側光路に対応する上下二段構成を採用してもよいし、通常よりも厚肉の構成を採用するようにしてもよい。   In this type of optical scanning device, for example, an upper light source and a lower light source arranged at different heights are provided, and a light beam is emitted from each light source along a preset upper optical path and lower optical path. A plurality of light beams are separated in the height direction (sub-scanning direction) and are incident on different scanned surfaces (see, for example, Patent Document 1). As the rotating mirror, an upper and lower two-stage configuration corresponding to the upper optical path and the lower optical path may be employed, or a thicker structure than usual may be employed.

上側光源及び下側光源は、回転ミラーの軸方向から見て異なる位相位置に配置されている。このため、上側光源より回転ミラーに入射する光ビームと、下側光源より回転ミラーに入射する光ビームとでは入射開角が異なっている。入射開角が異なっていると、回転ミラーの反射面における各光ビームの反射点も異なってしまう。このため、各光ビームの被走査面上におけるビーム径がばらつく等して光学性能が低下するという問題がある。   The upper light source and the lower light source are arranged at different phase positions when viewed from the axial direction of the rotary mirror. For this reason, the incident opening angle is different between the light beam incident on the rotating mirror from the upper light source and the light beam incident on the rotating mirror from the lower light source. If the incident opening angle is different, the reflection point of each light beam on the reflecting surface of the rotating mirror is also different. For this reason, there is a problem that the optical performance deteriorates due to variations in the beam diameter of each light beam on the surface to be scanned.

この問題を解決するべく、例えば特許文献1に示す光走査装置では、上側光源及び下側光源と回転ミラーとの間に、副走査方向にパワーを有するシリンドリカルレンズに加えて入射開角を補正するプリズム等の屈曲素子を配置することで光学性能を安定化させるようにしている。また、特許文献2に示す光走査装置では、上側光路及び下側光路の回転ミラーの光路下流側にそれぞれ非共通の結像レンズを二個ずつ配置することで光学性能の向上を図っている。   In order to solve this problem, for example, in the optical scanning device disclosed in Patent Document 1, the incident open angle is corrected between the upper light source, the lower light source, and the rotating mirror in addition to the cylindrical lens having power in the sub-scanning direction. Optical performance is stabilized by arranging bending elements such as prisms. Further, in the optical scanning device disclosed in Patent Document 2, optical performance is improved by disposing two non-common imaging lenses on the downstream side of the optical path of the rotating mirror of the upper optical path and the lower optical path.

特開2006−171317号公報JP 2006-171317 A 特開2006−301205号公報JP 2006-301205 A

しかしながら、上記特許文献1に示す光走査装置では、シリンドリカルレンズに加えてプリズム等の屈折素子を必要とするのでコスト増加を招くという問題がある。また、特許文献2に示す光走査装置では、上側光路及び下側光路のそれぞれに対して結像レンズを二個ずつ設ける必要があるので、結像レンズの数が多くなってコスト増加を招くという問題がある。   However, the optical scanning device disclosed in Patent Document 1 requires a refractive element such as a prism in addition to the cylindrical lens, which causes a problem of increasing costs. Further, in the optical scanning device shown in Patent Document 2, it is necessary to provide two imaging lenses for each of the upper optical path and the lower optical path, which increases the number of imaging lenses and causes an increase in cost. There's a problem.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上側光源及び下側光源から回転ミラーに入射する各光ビームの入射開角が異なることに起因して被走査面上における各光ビームの光径に差が生じるのを安価な構成により抑制することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to scan the light beams that are incident on the rotating mirror from the upper light source and the lower light source because of different incident open angles. It is to suppress a difference in the light diameter of each light beam on the surface by an inexpensive configuration.

本発明に係る光走査装置は、回転ミラーと、互いに異なる高さに配置されて回転ミラーに向けて光ビームを出射する上側光源及び下側光源と、該上側光源より出射された光ビームの光路である上側光路と該下側光源より出射された光ビームの光路である下側光路とにそれぞれ設けられ、上記回転ミラーにより反射された各光ビームを被走査面に結像させる上側結像部及び下側結像部とを備えている。   An optical scanning device according to the present invention includes a rotating mirror, an upper light source and a lower light source that are arranged at different heights and emit a light beam toward the rotating mirror, and an optical path of the light beam emitted from the upper light source And an upper image forming unit for forming an image of each light beam reflected by the rotating mirror on the surface to be scanned, provided on the upper optical path and the lower optical path which is the optical path of the light beam emitted from the lower light source. And a lower imaging unit.

そして、上記上側光源より出射される光ビームと上記下側光源より出射される光ビームとは、上記回転ミラーの反射面に対する入射開角が異なっており、上記上側結像部及び下側結像部のうち、上記反射面に対する入射開角が大きい方の光ビームが通過する結像部は、入射開角が小さい方の光ビームが通過する結像部に比べて、結像部を構成する結像レンズの数が多くなるように構成されている。   The light beam emitted from the upper light source and the light beam emitted from the lower light source have different incident open angles with respect to the reflecting surface of the rotating mirror, and the upper imaging unit and the lower imaging The imaging unit through which the light beam having the larger incident opening angle with respect to the reflecting surface passes constitutes the imaging unit compared to the imaging unit through which the light beam having the smaller incident opening angle passes. The number of imaging lenses is increased.

本発明に係る画像形成装置は上記光走査装置を備えている。   An image forming apparatus according to the present invention includes the optical scanning device.

本発明によれば、上側光源及び下側光源から回転ミラーに入射する各光ビームの入射開角が異なることに起因して被走査面上における各光ビームの光径に差が生じるのを安価な構成により抑制することができる。   According to the present invention, it is inexpensive to produce a difference in the light diameter of each light beam on the scanned surface due to the difference in the incident opening angle of each light beam incident on the rotating mirror from the upper light source and the lower light source. This can be suppressed by a simple configuration.

図1は、本実施形態における光走査装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す全体図である。FIG. 1 is an overall view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus including an optical scanning device according to the present embodiment. 図2は、光走査装置を示す、回転ミラーの軸心方向から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the optical scanning device viewed from the axial direction of the rotating mirror. 図3は、図2のIII-III線断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 図4は、図2における回転ミラー及びその周辺を拡大して示す拡大平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view showing the rotating mirror and its periphery in FIG. 2 in an enlarged manner. 図5は、光走査装置を示す、主走査方向から見た側面図である。FIG. 5 is a side view of the optical scanning device viewed from the main scanning direction. 図6は、他の実施形態を示す図5相当図である。FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 5 showing another embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiment.

図1は、実施形態に係る画像形成装置1の概略構成図を示す。この画像形成装置1は、タンデム方式のカラープリンターであって、箱形のケーシング2内に画像形成部3を備えている。この画像形成部3は、ネットワーク接続等がされたコンピューター等の外部機器から伝送されてくる画像データに基づき画像を記録紙Pに転写形成する。画像形成部3の下方には、光ビーム(レーザー光)を照射する光走査装置4が配置され、画像形成部3の上方には、転写ベルト5が配置されている。光走査装置4の下方には、記録紙Pを貯留する用紙貯留部6が配置され、用紙貯留部6の側方には、手差し給紙部7が配置されている。転写ベルト5の側方上部には、記録紙Pに転写形成された画像に定着処理を施す定着部8が配置されている。符号9は、ケーシング2上部に配置され、定着部8で定着処理が施された記録紙Pを排出する用紙排出部である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus 1 according to the embodiment. The image forming apparatus 1 is a tandem type color printer, and includes an image forming unit 3 in a box-shaped casing 2. The image forming unit 3 transfers and forms an image on the recording paper P based on image data transmitted from an external device such as a computer connected to a network. An optical scanning device 4 that irradiates a light beam (laser light) is disposed below the image forming unit 3, and a transfer belt 5 is disposed above the image forming unit 3. A paper storage unit 6 that stores the recording paper P is disposed below the optical scanning device 4, and a manual paper feed unit 7 is disposed on the side of the paper storage unit 6. A fixing unit 8 that performs a fixing process on the image transferred and formed on the recording paper P is disposed on the upper side of the transfer belt 5. Reference numeral 9 denotes a paper discharge unit that is disposed on the casing 2 and discharges the recording paper P that has been subjected to fixing processing by the fixing unit 8.

画像形成部3は、転写ベルト5に沿って一列に配置された4つの画像形成ユニット10を備えている。これら画像形成ユニット10は、感光体ドラム11を有している。各感光体ドラム11の直下には、帯電器12が配置され、各感光体ドラム11の一側方には、現像装置13が配置され、各感光体ドラム11の直上には、1次転写ローラー14が配置され、各感光体ドラム11の他側方には、感光体ドラム11の周面をクリーニングするクリーニング部15が配置されている。   The image forming unit 3 includes four image forming units 10 arranged in a line along the transfer belt 5. These image forming units 10 have a photosensitive drum 11. A charger 12 is disposed immediately below each photoconductor drum 11, a developing device 13 is disposed on one side of each photoconductor drum 11, and a primary transfer roller is directly above each photoconductor drum 11. 14 is arranged, and on the other side of each photosensitive drum 11, a cleaning unit 15 for cleaning the peripheral surface of the photosensitive drum 11 is arranged.

そして、各感光体ドラム11は、帯電器12によって周面が一様に帯電され、当該帯電後の感光体ドラム11の周面に対して、上記コンピューター等から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が光走査装置4から照射され、各感光体ドラム11の周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置13から現像剤が供給されて、各感光体ドラム11の周面にイエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像が形成される。これらトナー像は、1次転写ローラー14に印加された転写バイアスにより転写ベルト5にそれぞれ重ねて転写される。   Each photosensitive drum 11 is uniformly charged on the peripheral surface by the charger 12, and each color based on image data input from the computer or the like is applied to the peripheral surface of the charged photosensitive drum 11. Corresponding laser light is irradiated from the optical scanning device 4, and an electrostatic latent image is formed on the peripheral surface of each photosensitive drum 11. Developer is supplied to the electrostatic latent image from the developing device 13, and a yellow, magenta, cyan, or black toner image is formed on the peripheral surface of each photosensitive drum 11. These toner images are respectively transferred to the transfer belt 5 by a transfer bias applied to the primary transfer roller 14.

符号16は、定着部8の下方に転写ベルト5と当接した状態で配置された2次転写ローラーであり、用紙貯留部6又は手差し給紙部7から用紙搬送路17を搬送される記録紙Pを2次転写ローラー16と転写ベルト5とで挟持し、2次転写ローラー16に印加された転写バイアスにより転写ベルト5上のトナー像を記録紙Pに転写するようになっている。   Reference numeral 16 denotes a secondary transfer roller disposed below the fixing unit 8 so as to be in contact with the transfer belt 5, and is a recording sheet conveyed through the sheet conveyance path 17 from the sheet storage unit 6 or the manual sheet feeding unit 7. P is sandwiched between the secondary transfer roller 16 and the transfer belt 5, and the toner image on the transfer belt 5 is transferred onto the recording paper P by a transfer bias applied to the secondary transfer roller 16.

定着部8は、加熱ローラー18と加圧ローラー19とを備え、これら加熱ローラー18と加圧ローラー19とにより記録紙Pを挟持して加熱及び加圧し、記録紙Pに転写されたトナー像を記録紙Pに定着させる。定着処理後の記録紙Pは、用紙排出部9に排出される。符号20は、両面印刷時に定着部8から排出された記録紙Pを反転させるための反転搬送路である。   The fixing unit 8 includes a heating roller 18 and a pressure roller 19. The recording paper P is sandwiched and heated by the heating roller 18 and the pressure roller 19, and the toner image transferred to the recording paper P is transferred. Fix to recording paper P. The recording paper P after the fixing process is discharged to the paper discharge unit 9. Reference numeral 20 denotes a reversing conveyance path for reversing the recording paper P discharged from the fixing unit 8 during double-sided printing.

次に図2〜図5を参照して上記光走査装置4の詳細について説明する。図2に示すように、光走査装置4は、光偏向器40を内部に収容する筐体Cを有している。筐体Cは、上側に開放しており、筐体Cの上側は不図示の蓋部材により閉塞されている。   Next, the details of the optical scanning device 4 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the optical scanning device 4 has a housing C that houses the optical deflector 40 therein. The casing C is open to the upper side, and the upper side of the casing C is closed by a lid member (not shown).

光偏向器40は筐体Cの底壁部の中央部に配置されている。光偏向器40は、回転ミラー41と、該回転ミラー41が固定されたシャフト42を有する回転駆動するモーター43とを備えている。   The optical deflector 40 is disposed at the center of the bottom wall of the housing C. The optical deflector 40 includes a rotating mirror 41 and a motor 43 that rotates and has a shaft 42 to which the rotating mirror 41 is fixed.

モーター43は、図3に示すように、円筒状のモーター43と、ステーター部43aに対して同心状にその内側に配置されたローター部43bとを有している。ローター部43bにはシャフト42が内挿されて固定されている。ステーター部43aの内周部にはコイル部43cが設けられ、ローター部43bの外周部にはコイル部43cに対して隙間を空けてマグネット部43dが固定されている。ローター部43bは、コイル部43cが通電してマグネット部43dに磁力が作用することでシャフト42と共に回転する。シャフト42は、上下方向に延設されており、その上端部に回転ミラー41が固定されている。シャフト42の下端部は、軸受部50により回動可能に支持されている。軸受部50は、筐体Cの底壁部に形成された孔部に圧入して固定されている。   As shown in FIG. 3, the motor 43 includes a cylindrical motor 43 and a rotor portion 43 b disposed concentrically with respect to the stator portion 43 a. A shaft 42 is inserted and fixed to the rotor portion 43b. A coil portion 43c is provided on the inner peripheral portion of the stator portion 43a, and a magnet portion 43d is fixed on the outer peripheral portion of the rotor portion 43b with a gap from the coil portion 43c. The rotor portion 43b rotates together with the shaft 42 by energizing the coil portion 43c and applying a magnetic force to the magnet portion 43d. The shaft 42 extends in the vertical direction, and the rotating mirror 41 is fixed to the upper end portion thereof. A lower end portion of the shaft 42 is rotatably supported by the bearing portion 50. The bearing portion 50 is press-fitted and fixed in a hole formed in the bottom wall portion of the housing C.

上記回転ミラー41は、上下方向(シャフト42の軸心方向)に間隔を空けて並ぶ上側ポリゴンミラー41a及び下側ポリゴンミラー41bと、該両ポリゴンミラー41a,41bの間に設けられて互いを連結固定する連結部41cとを有している。   The rotating mirror 41 is provided between the upper polygon mirror 41a and the lower polygon mirror 41b, which are arranged at intervals in the vertical direction (axial direction of the shaft 42), and the polygon mirrors 41a and 41b. And a connecting portion 41c to be fixed.

上側ポリゴンミラー41a及び下側ポリゴンミラー41bは、側面に6つの反射面を有する正六角柱状に形成されている。そして、上側ポリゴンミラー41a及び下側ポリゴンミラー41bは、モーター43により所定速度で回転駆動されることで、左右の光源部44から出射された光ビームを反射して偏向走査させる。   The upper polygon mirror 41a and the lower polygon mirror 41b are formed in a regular hexagonal column shape having six reflecting surfaces on the side surfaces. The upper polygon mirror 41a and the lower polygon mirror 41b are driven to rotate at a predetermined speed by the motor 43, thereby reflecting and deflecting and scanning the light beams emitted from the left and right light source units 44.

左右の光源部44は、光偏向器40の軸心を通り且つ前後方向に延びる直線に対して線対称に配置されている。各光源部44は、上側ポリゴンミラー41aに向けて光ビームを出射する上側レーザー光源44a(図2及び図4参照)と、下側ポリゴンミラー41bに向けて光ビームを出射する下側レーザー光源44bとを有している。光走査装置4は、上側レーザー光源44aから出射された光ビームの光路である上側光路Laと、下側レーザー光源44bから出射された光ビームの光路である下側光路Lbとの二つの光路を有している。   The left and right light source sections 44 are arranged symmetrically with respect to a straight line that passes through the axis of the optical deflector 40 and extends in the front-rear direction. Each light source unit 44 includes an upper laser light source 44a (see FIGS. 2 and 4) that emits a light beam toward the upper polygon mirror 41a, and a lower laser light source 44b that emits a light beam toward the lower polygon mirror 41b. And have. The optical scanning device 4 has two optical paths, an upper optical path La that is an optical path of the light beam emitted from the upper laser light source 44a and a lower optical path Lb that is an optical path of the light beam emitted from the lower laser light source 44b. Have.

図4に示すように、上側レーザー光源44aより出射される光ビームは、上側ポリゴンミラー41aの反射面に対して入射開角(反射面への入射レーザー光と結像レンズ46aの光軸AXとのなす角度)αを持って入射し、下側レーザー光源44bより出射される光ビームは、下側ポリゴンミラー41bの反射面に対して入射開角(反射面への入射レーザー光と結像レンズ47aの光軸AXとのなす角度)βを持って入射する。本実施形態では、α>βとされている。   As shown in FIG. 4, the light beam emitted from the upper laser light source 44a is incident on the reflecting surface of the upper polygon mirror 41a (open laser angle on the reflecting surface and the optical axis AX of the imaging lens 46a). The light beam incident at an angle α and emitted from the lower laser light source 44b is incident on the reflecting surface of the lower polygon mirror 41b (the incident laser light on the reflecting surface and the imaging lens). 47a is incident with an angle (β) formed with the optical axis AX. In the present embodiment, α> β.

上側光路La及び下側光路Lbにおける回転ミラー41の光路上流側にはそれぞれコリメータレンズ(図示省略)とシリンドリカルレンズ45とが配置されている。また、上側光路La及び下側光路Lbにおける回転ミラー41の光路下流側にはそれぞれ、光ビームを被走査面(感光体ドラム11の表面)に結像させる上側結像部46及び下側結像部47が設けられている。   A collimator lens (not shown) and a cylindrical lens 45 are disposed on the upstream side of the optical path of the rotating mirror 41 in the upper optical path La and the lower optical path Lb, respectively. In addition, an upper image forming unit 46 and a lower image forming unit that form an image of a light beam on the surface to be scanned (the surface of the photosensitive drum 11) on the downstream side of the optical path of the rotating mirror 41 in the upper optical path La and the lower optical path Lb, respectively. A portion 47 is provided.

図5に示すように、上側結像部46は、副走査方向及び主走査方向にパワーを有する主結像レンズ46aと、主結像レンズ46aの光路下流側に設けられ、副走査方向にのみパワーを有する補助結像レンズ46bとを有している。補助結像レンズ46bは、各光源44a,44bから出射される光ビームの入射開角α,βが異なることに起因して生じる光ビームの被走査面上における光径差を補正する。主結像レンズ46a及び補助結像レンズ46bは共に、主走査方向の中央部が両端部に対し光路下流側に膨出する三日月状のfθレンズからなる。   As shown in FIG. 5, the upper imaging unit 46 is provided on the downstream side of the optical path of the main imaging lens 46a and the main imaging lens 46a having power in the sub-scanning direction and the main scanning direction, and only in the sub-scanning direction. And an auxiliary imaging lens 46b having power. The auxiliary imaging lens 46b corrects the light diameter difference on the surface to be scanned of the light beam caused by the difference in the incident open angles α and β of the light beams emitted from the light sources 44a and 44b. Each of the main imaging lens 46a and the auxiliary imaging lens 46b is composed of a crescent-shaped fθ lens in which the central portion in the main scanning direction bulges to the downstream side of the optical path with respect to both ends.

下側結像部47は、副走査方向及び主走査方向にパワーを有する一つの結像レンズ47aからなる。この結像レンズ47aは、主走査方向の中央部が両端部に対して光路下流側に膨出する鴎型のfθレンズからなる。   The lower imaging unit 47 includes one imaging lens 47a having power in the sub-scanning direction and the main scanning direction. The imaging lens 47a is a saddle-shaped fθ lens in which the central portion in the main scanning direction bulges downstream of the optical path with respect to both ends.

図2及び図5に示すように、光走査装置4の作動時には、左右の光源部44の上側レーザー光源44aから出射された光ビームが上側ポリゴンミラー41aにより偏向走査された後、主結像レンズ46a及び補助結像レンズ46bをこの順に通過し、その後、反射ミラー48aにより反射されて感光体ドラム11の表面に結像される。また、左右の光源部44の下側レーザー光源44bから出射された光ビームが下側ポリゴンミラー41bにより偏向走査されて下側の結像レンズ47aを通過した後、反射ミラー48bにより反射されて感光体ドラム11の表面に結像される。   As shown in FIGS. 2 and 5, when the optical scanning device 4 is operated, the light beam emitted from the upper laser light source 44a of the left and right light source sections 44 is deflected and scanned by the upper polygon mirror 41a, and then the main imaging lens. 46a and the auxiliary imaging lens 46b in this order, and then reflected by the reflecting mirror 48a and imaged on the surface of the photosensitive drum 11. Further, the light beam emitted from the lower laser light source 44b of the left and right light source sections 44 is deflected and scanned by the lower polygon mirror 41b, passes through the lower imaging lens 47a, and then reflected by the reflecting mirror 48b to be photosensitive. An image is formed on the surface of the body drum 11.

以上説明したように、本実施形態の光走査装置4では、上側レーザー光源44aより回転ミラー41に入射する光ビームと、下側レーザー光源44bより回転ミラー41に入射する光ビームとでは入射開角α,βが異なっている。入射開角α,βが異なっていると、回転ミラー41の反射面における各光ビームの反射位置がミラー回転方向にずれてしまう。このため、各光ビームの被走査面上(感光体ドラム11の表面上)におけるビーム径がばらつく等して光学性能が低下する虞がある。   As described above, in the optical scanning device 4 of the present embodiment, the incident opening angle between the light beam incident on the rotating mirror 41 from the upper laser light source 44a and the light beam incident on the rotating mirror 41 from the lower laser light source 44b. α and β are different. If the incident opening angles α and β are different, the reflection position of each light beam on the reflection surface of the rotary mirror 41 is shifted in the mirror rotation direction. For this reason, there is a possibility that the optical performance is deteriorated due to variations in the beam diameter of each light beam on the scanned surface (on the surface of the photosensitive drum 11).

これに対して本実施形態では、上側結像部46及び下側結像部47のうち、回転ミラー41の反射面に対する入射開角が大きい方の光ビームが通過する結像部46は、入射開角が小さい方の光ビームが通過する結像部47に比べて、結像レンズの数が多くなるように構成されている。すなわち、下側結像部47が一つの結像レンズ47aで構成されるのに対し、上側結像部46は、主結像レンズ46aに加えて補助結像レンズ46bとの二つの結像レンズで構成されている。これにより、入射開角α,βが大きい方の光ビームの光径を補正して被走査面上における光径のばらつきを抑制することができる。   On the other hand, in the present embodiment, among the upper imaging unit 46 and the lower imaging unit 47, the imaging unit 46 through which the light beam having the larger incident opening angle with respect to the reflecting surface of the rotating mirror 41 passes is incident. Compared with the imaging unit 47 through which the light beam having a smaller opening angle passes, the number of imaging lenses is increased. In other words, the lower imaging unit 47 is composed of one imaging lens 47a, while the upper imaging unit 46 has two imaging lenses including an auxiliary imaging lens 46b in addition to the main imaging lens 46a. It consists of As a result, the light diameter of the light beam having the larger incident opening angles α and β can be corrected to suppress variations in the light diameter on the surface to be scanned.

ここで、上側結像部46は、上側ポリゴンミラー41aにて反射された光ビームを被走査面に結像させるものである。上側ポリゴンミラー41aは、下側ポリゴンミラー41bと比べて軸受部50から遠い側(上側)に位置しているので、下側ポリゴンミラー41bに比べて回転時の振れ及び軸倒れが大きくなる。このため、上側ポリゴンミラー41aにて偏向走査された光ビームは被走査面上における副走査方向の位置が一定に定まり難い。   Here, the upper image forming unit 46 forms an image of the light beam reflected by the upper polygon mirror 41a on the surface to be scanned. Since the upper polygon mirror 41a is located on the side farther from the bearing portion 50 (upper side) than the lower polygon mirror 41b, the deflection and axial tilt during rotation are greater than those of the lower polygon mirror 41b. For this reason, it is difficult for the light beam deflected and scanned by the upper polygon mirror 41a to have a fixed position in the sub-scanning direction on the surface to be scanned.

これに対して本実施形態では、上側結像部46を主結像レンズ46aと補助結像レンズ46bとの二つの結像レンズで構成することで、上側ポリゴンミラー41aの回転時の触れ及び軸倒れに起因する光ビームの走査位置を補正することができる。このように、上側結像部46の補助結像レンズ46bを、各光ビームの入射開角α,βが異なることに起因する光径差の補正用レンズとしてのみでなく、上側ポリゴンミラー41aの回転時の触れ及び軸倒れに起因する光ビームの副走査方向の位置ずれの補正用レンズとして兼用することで、結像レンズの数を極力少なくしつつ光学性能を可及的に高めることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the upper imaging unit 46 is configured by two imaging lenses, the main imaging lens 46a and the auxiliary imaging lens 46b, so that the touch and axis when the upper polygon mirror 41a is rotated are arranged. The scanning position of the light beam due to the tilt can be corrected. In this way, the auxiliary imaging lens 46b of the upper imaging unit 46 is not only used as a lens for correcting a difference in light diameter caused by the difference in the incident opening angles α and β of the respective light beams, but also the upper polygon mirror 41a. The optical performance can be enhanced as much as possible while reducing the number of imaging lenses as much as possible by using the lens as a correction lens for correcting the positional deviation of the light beam in the sub-scanning direction caused by touching and axis tilting during rotation. .

しかも、補助結像レンズ46bは副走査方向にのみパワーを有しているので、主走査方向及び副走査方向にパワーを有する結像レンズを使用した場合に比べてレンズコストを低減することができる。   In addition, since the auxiliary imaging lens 46b has power only in the sub-scanning direction, the lens cost can be reduced compared to the case where an imaging lens having power in the main scanning direction and the sub-scanning direction is used. .

《他の実施形態》
上記実施形態では、回転ミラー41が上下二段に配置された上側ポリゴンミラー41aと下側ポリゴンミラー41bとを有する光走査装置4について説明したが、これに限ったものではなく、回転ミラー41は、例えば図5に示すように一段で構成されていてもよい。
<< Other embodiments >>
In the above embodiment, the optical scanning device 4 having the upper polygon mirror 41a and the lower polygon mirror 41b in which the rotary mirrors 41 are arranged in two upper and lower stages has been described, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG.

上記実施形態では、補助結像レンズ46bは、副走査方向にのみパワーを有しているが、これに限ったものではなく、副走査方向及び主走査方向の双方にパワーを有していてもよい。すなわち、補助結像レンズ46bは少なくとも副走査方向にパワーを有していればよい。   In the above embodiment, the auxiliary imaging lens 46b has power only in the sub-scanning direction. However, the present invention is not limited to this, and the auxiliary imaging lens 46b may have power in both the sub-scanning direction and the main scanning direction. Good. That is, the auxiliary imaging lens 46b only needs to have power in at least the sub-scanning direction.

上記実施形態では、補助結像レンズ46bは一つだけ設けられているが、補助結像レンズ46bを複数設けるようにしてもよい。   In the above embodiment, only one auxiliary imaging lens 46b is provided, but a plurality of auxiliary imaging lenses 46b may be provided.

上記実施形態では、α>βの関係を満たしているが、これに限ったものではなく、β>αであってもよい。この場合、下側結像部47を構成する結像レンズの数を上側結像部46を構成する結像レンズの数よりも多くすればよい。   In the above embodiment, the relationship α> β is satisfied, but the relationship is not limited to this, and β> α may be satisfied. In this case, the number of imaging lenses constituting the lower imaging unit 47 may be larger than the number of imaging lenses constituting the upper imaging unit 46.

以上説明したように、本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置について有用である。   As described above, the present invention is useful for an optical scanning device and an image forming apparatus including the optical scanning device.

La 上側光路
Lb 下側光路
1 画像形成装置
4 光走査装置
41 回転ミラー
42 シャフト(軸部)
44 光源部
44a 上側レーザー光源(上側レーザー光源)
44b 下側レーザー光源(下側レーザー光源)
45 シリンドリカルレンズ
46 上側結像部
47 下側結像部
La Upper optical path Lb Lower optical path 1 Image forming apparatus 4 Optical scanning apparatus 41 Rotating mirror 42 Shaft (shaft)
44 Light Source 44a Upper Laser Light Source (Upper Laser Light Source)
44b Lower laser light source (lower laser light source)
45 Cylindrical lens 46 Upper imaging unit 47 Lower imaging unit

Claims (3)

回転ミラーと、互いに異なる高さに配置されて回転ミラーに向けて光ビームを出射する上側光源及び下側光源と、該上側光源より出射された光ビームの光路である上側光路と該下側光源より出射された光ビームの光路である下側光路とにそれぞれ設けられ、上記回転ミラーにより反射された各光ビームを被走査面に結像させる上側結像部及び下側結像部とを備えた光走査装置であって、
上記上側光源より出射される光ビームと上記下側光源より出射される光ビームとは、上記回転ミラーの反射面に対する入射開角が異なっており、
上記上側結像部及び下側結像部のうち、上記反射面に対する入射開角が大きい方の光ビームが通過する結像部は、入射開角が小さい方の光ビームが通過する結像部に比べて、結像部を構成する結像レンズの数が多くなるように構成されている、光走査装置。
A rotating mirror, an upper light source and a lower light source that are arranged at different heights and emit a light beam toward the rotating mirror, an upper optical path that is an optical path of the light beam emitted from the upper light source, and the lower light source An upper imaging unit and a lower imaging unit that are provided in a lower optical path that is an optical path of a light beam emitted from the light beam and that images each of the light beams reflected by the rotating mirror on a surface to be scanned. An optical scanning device,
The light beam emitted from the upper light source and the light beam emitted from the lower light source have different incident open angles with respect to the reflecting surface of the rotating mirror,
Of the upper imaging unit and the lower imaging unit, the imaging unit through which the light beam with the larger incident opening angle with respect to the reflecting surface passes is the imaging unit through which the light beam with the smaller incident opening angle passes. Compared with the optical scanning device, the optical scanning device is configured to increase the number of imaging lenses constituting the imaging unit.
請求項1記載の光走査装置において、
上下方向に延びるとともに上記回転ミラーを支持する軸部と、
上記回転ミラーよりも下側にて上記軸部を回動自在に支持する軸受部とを備え、
上記反射面に対する入射開角が大きい方の光ビームが通過する結像部は上記上側結像部であり、上記入射開角が小さい方の光ビームが通過する結像部は下側結像部である、光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1,
A shaft portion extending in the vertical direction and supporting the rotating mirror;
A bearing portion that rotatably supports the shaft portion below the rotating mirror;
The imaging unit through which the light beam having the larger incident opening angle with respect to the reflecting surface passes is the upper imaging unit, and the imaging unit through which the light beam having the smaller incident opening angle passes is the lower imaging unit. An optical scanning device.
請求項1又は2記載の光走査装置を備えた画像形成装置。
An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1.
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