WO2006014023A1 - 光学走査装置 - Google Patents

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WO2006014023A1
WO2006014023A1 PCT/JP2005/014789 JP2005014789W WO2006014023A1 WO 2006014023 A1 WO2006014023 A1 WO 2006014023A1 JP 2005014789 W JP2005014789 W JP 2005014789W WO 2006014023 A1 WO2006014023 A1 WO 2006014023A1
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WO
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light
shielding plate
scanning
optical
deflector
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Application number
PCT/JP2005/014789
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kenichi Tomita
Masaki Sato
Akihiro Fukutomi
Hidekazu Shimomura
Kazumi Kimura
Original Assignee
Canon Kabushiki Kaisha
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/47—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
    • B41J2/471—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors

Definitions

  • the present invention relates to an optical scanning device mounted on an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
  • the laser beam (light beam) generated from a light source is deflected by a rotating polygon mirror after passing through a scanning lens, and then re-executed.
  • the present invention relates to an optical scanning device equipped with a so-called double-pass optical system that passes through a scanning lens and emits toward a scanned surface (photosensitive body).
  • the scanning speed of the photosensitive drum by the light beam must be increased.
  • There are methods to increase the scanning speed such as increasing the rotational speed of the rotating polygon mirror and using multiple light sources to make it a multi-beam, but the overfield type can increase the number of reflecting surfaces while suppressing the diameter of the rotating polygon mirror.
  • Optical scanning devices are also known as one way to increase scanning speed.
  • the overfield type optical scanning device is characterized in that the width of the laser beam incident on the rotating polygon mirror in the main scanning direction is larger than the width of one surface of the rotating polygon mirror in the main scanning direction.
  • the over-field type optical scanning device uses a method in which the light beam is incident on the rotating polygon mirror with a front surface in the main scanning direction and an angle in the sub-scanning direction. In general.
  • the light beam passes through the scanning lens (f ⁇ lens) and is incident on the rotating polygon mirror, and is reflected by the rotating polygon mirror.
  • a so-called double-pass type optical scanning device has also been proposed in which the light beam transmitted again passes through the scanning lens. No. 0 6-3 5 2 1 2 and No. 0 6 2 7 9 0 2 describe double-pass type optical scanning devices.
  • the double-pass type optical scanning device is an optical scanning device having a mechanism in which a laser beam is incident on a scanning lens, light emitted from the scanning lens is deflected by a rotary polygon mirror, and then again passes through the scanning lens. .
  • the laser beam that has passed through the scanning lens twice is then guided to a photosensitive drum as an image carrier of the image forming apparatus, and forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum.
  • the laser beam reflected by the scanning lens before being deflected by the rotating polygon mirror is always irradiated at the same position in the center of the photosensitive drum because the optical path is always the same.
  • the amount of reflected light is small, it causes unnecessary electrostatic latent images to be formed. As a result, the sharpness of the image formed on the photosensitive drum may be lowered.
  • an expensive antireflection coating such as a multilayer film may be applied to the surface of the scanning lens 2 in some cases.
  • the coating is very expensive, the cost of the device is high ; Therefore, in the above-mentioned actual fairness 0 6-3 5 2 1 2 and special fairness 0 6-2 7 9 02, this reflected light is blocked so that the reflected light from the f 0 lens does not reach the photoconductor. It is disclosed to provide a light shielding plate.
  • the laser light is incident on the reflecting surface 2 F of the rotating polygon mirror 2 obliquely in the sub-scanning direction (direction perpendicular to the deflection direction by the rotating polygon mirror).
  • the optical scanning device If the incident angle (oblique incident angle ⁇ ) in the sub-scanning direction is increased, the angle formed by the laser light (incident light R i 1) toward the rotating polygon mirror and the reflected light from the scanning lens 1 increases. It is relatively easy to place a light shielding plate at a position where only reflected light is blocked without blocking R i 1 and scanning light R s 1.
  • the oblique incident angle ⁇ is reduced, the area where the light shielding plate can be arranged becomes narrow, and it becomes difficult to install the light shielding plate at a position where the laser light necessary for image formation is not shielded.
  • tandem type image forming apparatuses in which a plurality of image forming units are arranged in a line are widely used in full-color image forming apparatuses.
  • one laser scanner unit emits laser light to multiple photoconductors (1 BOX type or 2 BOX type, etc.) There is.
  • Such 1 BOX type or 2 When the above-mentioned double-repath method is used in a BOX type laser scanner unit, the number of incident light and scanning light for one rotating polygon mirror increases, so the area where the above-mentioned light shielding plate can be placed becomes even smaller, and image formation It is difficult to install a light shielding plate at a position where one laser beam is not shielded. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of shielding only the reflected light from the scanning lens while suppressing the thickness of the device.
  • Another object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of emitting only laser light to each of a plurality of scanned surfaces, and capable of shielding only reflected light from a scanning lens while suppressing the thickness of the device. There is to do.
  • Still another object of the present invention includes a light source that generates laser light, a deflector that deflects laser light generated from the light source, and a scanning lens through which the laser light deflected by the deflector passes, In the optical scanning device in which the laser light generated from the light source passes through the scanning lens and is deflected by the deflector, and then passes again through the scanning lens and emits toward the scanning surface.
  • Still another object of the present invention is to provide a first light source that generates a first laser beam, a second light source that generates a second laser beam, and a first light source that is generated from the first and second light sources. And a deflector for deflecting the second laser beam, and a scanning lens through which the first and second laser beams deflected by the deflector pass, and the first and second The first and second laser beams generated from the light source are both deflected by the deflector after passing through the scanning lens, and then again pass through the scanning lens and pass through the first scanned surface and the second scanned light.
  • the optical scanning device that emits once toward the scanning surface
  • a light-shielding plate that shields reflected light that is reflected by the scanning lens and travels toward the first or second scanned surface.
  • the distance between the deflector and the scanning lens is Li
  • the distance between the deflector and the light shielding plate is L 2
  • the optical scanning device is characterized in that the light shielding plate is disposed within a range that satisfies the following two formulas: Is to provide.
  • Still another object of the present invention is to provide a first light source that generates a first laser beam, a second light source that generates a second laser beam, and a first light source that is generated from the first and second light sources. And a deflector that deflects the second laser beam, and a scanning lens through which the first and second laser beams deflected by the deflector pass, and is generated from the first and second light sources. Both the first and second laser beams passing through the scanning lens are deflected by the deflector and then pass through the scanning lens again to pass through the first scanned surface and the second scanned surface. In the optical scanning device that respectively emits toward the
  • the first and second laser beams generated from the first and second light sources and directed toward the deflector intersect before the scanning lens, and are reflected by the scanning lens at or near the intersecting position. It is another object of the present invention to provide an optical scanning device characterized in that a light shielding plate for shielding reflected light toward the first and second scanned surfaces is provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing an optical path shape of the optical scanning device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a view for explaining the arrangement area of the light shielding plate of the optical scanning device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining pitch unevenness due to surface eccentricity of the rotary polygon mirror in the oblique incidence optical system.
  • FIG. 4 is a diagram showing an optical path shape of the optical scanning device of the second embodiment.
  • FIG. 5 is a view for explaining the arrangement area of the light shielding plate of the optical scanning device of the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration in the vicinity of the light shielding plate of the optical scanning device according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration in the vicinity of the light shielding plate of the optical scanning device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view of the optical scanning device of the first embodiment.
  • FIG. 9 is an overall schematic explanatory diagram of the image forming apparatus.
  • FIG. 10 is a diagram showing how reflected light from a scanning lens reaches a photoconductor in a 2BOX type optical scanning device.
  • FIG. 11 is a perspective view of the optical scanning device of the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view of the optical scanning device of the sixth embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship among the light shielding plate used in the sixth embodiment, the incident light beam passage area, the scanning light flux passage area, and the reflected light irradiation area on the light shielding plate.
  • FIG. 14 is a perspective view of the optical scanning device of the seventh embodiment.
  • FIG. 15 is a perspective view of the optical scanning device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram showing the height relationship in the sub-running direction of the light source 9, the mirror 6 for folding the incident light beam, the polygon mirror 2, and the light shielding plate 3.
  • FIG. 17 is a perspective view of an optical scanning device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 18 is a perspective view of the optical scanning device according to the tenth embodiment.
  • FIG. 19 is an enlarged perspective view of the holding portion of the light shielding plate used in the 10th embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic explanatory diagram of the image forming apparatus.
  • the image forming apparatus 100 includes an optical scanning device 101 described later and other parts (image forming unit).
  • image forming unit a plurality of photosensitive drums (image carriers) 102 (102 C, 102 Y, 102 mm, 102 mm) are arranged.
  • Each of the four photosensitive drums described here corresponds to the color being developed. Cyan is Y, Yellow is Y, Magenta is ⁇ , Black is ⁇ .
  • a primary charger 103 (103C, 103Y, 103mm, 103mm) that uniformly charges the photosensitive drum 102 and supplying toner to the electrostatic latent image Development unit 104 (104 C, 104 Y, 104M, 104K) and transfer roller 105 (105 C, 105Y, 105 ⁇ ) that transfers the toner image from the photosensitive drum to the transfer material 1 10 such as paper. 105 ⁇ ) and a cleaner 106 (106C, 106Y, 106 ⁇ , 106 ⁇ ) for cleaning the toner remaining without being transferred. Further, at a position sandwiched between the photosensitive drum 102 and the transfer roller 105, the transfer belt 110 for conveying the transfer material 110 is laid over a force driving roller 124 and the like.
  • a fixing device 1 2 5 for fixing the toner image transferred onto the transferring material 1 1 0, and a transferring material 1 1 0 outside the apparatus.
  • a discharge roller 1 2 6 is disposed to discharge the air.
  • the image forming apparatus forms an image as follows. First, for the photosensitive drum 1 0 2 uniformly charged by the primary charger 1 0 3, the scanning beam (laser beam) R sl C, R sl Y, R s from the optical scanning device 1 0 1 1 M, R s IK is irradiated. Since the scanning light beam is optically modulated based on the image information, an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on each photosensitive drum 100.
  • the scanning beam laser beam
  • the electrostatic latent image is visualized by supplying cyan, yellow, magenta, and black toner from the developing unit 104. After that, the residual toner remaining on the surface of the photoconductor drum 10 2 is tallyed by the cleaner 1 06 and charged again by the primary charger 1 0 3 again to form the next color image. Is done.
  • the transfer materials 1 1 0 loaded on the tray 1 2 1 are sequentially fed one by one by the feeding rollers 1 2 2 and synchronized with the image writing timing by the registration rollers 1 2 3. Then, it is fed onto the conveyor belt 1 0 7. Conveying belt 1 0 7 While being accurately conveyed, the cyan image, yellow image, magenta image, and black image formed on the surface of the photosensitive drum 1 0 2 are transferred in this order. A color image is formed by being transferred onto 0.
  • the drive roller 1 2 4 accurately feeds the conveyor belt 1 0 7 and is connected to a drive motor (not shown) with little rotation unevenness.
  • the color image formed on the transfer material 110 is heat-fixed by the fixing device 1 25, and then conveyed by the discharge roller 1 26 to be output outside the apparatus. (Optical scanning device)
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of the optical scanning device of the present embodiment.
  • the optical scanning device 1 0 1 of the present embodiment has a light source 9 that generates a light beam (laser beam) (only a driving substrate of the light source 9 is shown in FIG. 8) and a light source that emits from the light source.
  • a second scanning lens 5 disposed on the way from the reflecting mirror 4 to the photosensitive drum 10 2.
  • the optical scanning device has a configuration in which the light beam passes through the first scanning lens 1 twice, which is a so-called oblique-incidence and center-incidence double-pass scanning optical system. Further, the light shielding plate 3 is arranged on the side opposite to the side on which the rotary polygon mirror 2 is arranged with the first scanning lens 1 as a boundary. The configuration of the light shielding plate 3 will be described in detail later.
  • the light beam emitted from the light source follows the following path.
  • an incident light beam R i 1 that is not emitted from the light source and enters the first scanning lens 1 passes through the first scanning lens 1 and then reaches the rotary polygon mirror 2 at an incident angle ⁇ .
  • the incident light beam R i 1 is reflected (deflected) by the reflecting surface 2 F of the rotary polygon mirror 2 to become a scanning light beam R s 1.
  • the scanning light beam R s 1 is incident again on the first scanning lens 1, passes through it, is reflected by the reflecting mirror 4, passes through the second scanning lens 5, and is guided to the photosensitive drum 10 2.
  • the incident light beam R i 1 is reflected on the surface of the first scanning lens 1
  • the surface with the light source or reflector 4 on the surface of the first lens 1 is referred to as the first surface 1 F 1
  • the surface with the rotating polygon mirror 2 is described as the second surface 1 F 2.
  • the incident light beam R i 1 is incident on the first surface 1 F 1 of the first scanning lens 1.
  • the first surface 1 F 1 of the first scanning lens 1 is reflected at an angle substantially the same as the incident angle of the incident light R i 1 (a ghost on the photosensitive drum 10 2).
  • ghost light that forms a light) R gl is generated.
  • the incident light beam R i 1 exits from the second surface 1 F 2 of the first scanning lens 1, the reflected light is reflected by the second surface 1 F 2 of the first scanning lens 1 to the reflecting mirror 4 side.
  • R g 2 is generated.
  • the reflected lights R gl and R g 2 are reflected before being deflected by the rotating polygon mirror 2, the reflected light R gl follows an almost constant optical path after reflection, and the reflected light R After reflection, g 2 follows an almost constant optical path. Then, the reflected light R g 1 and R g 2 are irradiated to the same position near the center of the photosensitive drum 10 2. As a result, an electrostatic latent image different from the image to be originally obtained is formed on the photosensitive drum 102.
  • the light-shielding plate 3 needs to block only the reflected light R g 'l and R g 2 without blocking the incident light beam R i 1 and the scanning light beam R s 1.
  • the incident light beam R i 1 has a width of a convergence angle 2 ⁇ in the sub-scanning direction (a direction orthogonal to the main scanning direction).
  • the scanning light beam R s 1 also has a divergence angle 2 0 in the sub-scanning direction. For this reason, the light shielding plate 3 has a necessary force S to be arranged at a position where it does not overlap with these.
  • the double-pass scanning optical system is an oblique incidence optical system in which an incident light beam R i 1 is incident on the reflecting surface 2 F of the rotating polygon mirror 2 with an angle ⁇ . For this reason, reducing the incident angle ⁇ reduces the vertical width in FIG. 2, which is advantageous for downsizing the device. Therefore, considering the downsizing of the device, the incident light beam R i It is preferable that the incident angle ⁇ to the rotating polygon mirror 1 is smaller.
  • a so-called pitch unevenness ⁇ may occur due to the surface eccentricity ⁇ ⁇ of the rotary polygon mirror 2.
  • Pitch unevenness ⁇ means that the position of the scanning light beam applied to the photosensitive drum 102 is shifted in the sub-scanning direction for each surface of the rotary polygon mirror.
  • the surface eccentricity ⁇ ⁇ of the rotary polygon mirror 2 remains about 10 m in consideration of the manufacturing limit, it is preferable to reduce the pitch unevenness ⁇ by setting the incident angle ⁇ to be small. Therefore, reducing the incident angle ⁇ is advantageous not only for downsizing the apparatus but also for suppressing pitch unevenness.
  • the position of the light shielding plate is more strictly controlled so as not to block the incident light beam R i 1 and the scanning light beam R s 1. Must be set.
  • the scanning light beam R s 1 may be shielded.
  • the position of the light shielding plate 3 is set so that the light shielding plate 3 shields the reflected light R gl and R g 2 but does not shield the incident light beam R i 1 and the scanning light beam R s 1.
  • this is the range of line A and line B.
  • the position of the reflected light R g 2 is found.
  • the distance between the rotating polygon mirror 2 and the first scanning lens 1 is L
  • the distance between the rotating polygon mirror and the light shielding plate is L 2
  • the incident angle of the incident light beam R i 1 with respect to the first scanning lens 1 is ⁇
  • the convergence angle is 2 ⁇ (in this case, the exit angle of the scanning beam R s 1 is ⁇ and the divergence angle is 2 ⁇ ).
  • the incident position of the laser beam of the rotary polygon mirror 2 is the reference in the sub-scanning direction (the two-dot chain line in Fig. 2)
  • the upper side of the reference line is positive and the lower side is negative. Is reflected by the surface 1F2 on the side of the first scanning lens 1 facing the rotary polygon mirror 2 (height in the sub-scanning direction) is
  • the height of the reflected light R g 2 in the sub-scanning direction with respect to the position where the reflected light R g 2 is reflected by the surface 1 F 2 on the side facing the rotary polygon mirror 2 of the first scanning lens 1 is ( La-L j) tan ( ⁇ + ⁇ )
  • the lens thickness T is the optical axis of the first scanning lens 1. Although it is the thickness in the direction (thickness approximately in the center of the main scanning direction), the optical axis of the incident light beam Ri 1 and the optical axis of the first scanning lens 1 may be slightly shifted in the main scanning direction.
  • the thickness T can be considered as the thickness of the incident light beam R i 1 in the direction of the optical axis in the main travel direction.
  • the light shielding plate 3 is disposed within the range satisfying [Equation 1], the light shielding plate is disposed at a location separated from the incident light beam R i 1 and the scanning light beam R s 1 in the sub-scanning direction.
  • the reflected light R gl and R g 2 are reliably shielded without shielding the incident light beam R i 1 and the scanning light beam R s 1. Even if the incident angle ⁇ is set small, the reflected light R g 1 and R g 2 can be blocked without blocking the incident light beam R i 1 and the scanning light beam R s 1. At the same time, it is possible to obtain a good image with little pitch unevenness P.
  • the optical system of this embodiment is also an optical scanning device 2 0 1 of a double pass scanning optical system.
  • the optical scanning device 201 of this embodiment can irradiate a scanning light beam to two photosensitive drums 10 2 from one laser scanner unit. Therefore, when the image forming apparatus has four photoconductors, it is only necessary to mount two laser scanner units of this embodiment.
  • the light beam emitted from the light source follows the following path.
  • the optical scanning device 2 0 1 emits light from a plurality of light sources.
  • the emitted light beams (incident light beams R i 1 and R i 2) are incident on the same surface of the single rotary polygon mirror 2 at intervals of L 3 in the sub-scanning direction.
  • the plurality of scanning light beams R s 1 and R s 2 are reflected by the reflecting mirror 4 (4 a, 4 b, 4 c), pass through the second scanning lens 5 (5 a, 5 b), and pass through the photosensitive drum 102M. , Led in the direction of 102K.
  • FIG. 4 only the photosensitive drums 102M and 102K are described, but the photosensitive drums 102Y and 102C are also irradiated with scanning light beams from the optical scanning device having the same configuration.
  • a configuration in which two optical scanning devices (laser scanner units) are required for four photosensitive drums in this way is called a 2 X X optical scanning device.
  • this embodiment also has a smaller incident angle ⁇ , which is preferable.
  • the present embodiment since the by the incidence of multiple light beams at intervals of L 3 in the sub-scanning direction, it is necessary to secure only the height distance L 3. Therefore, in order to reduce the height of the apparatus, it is preferable to make the angle ⁇ as small as possible.
  • the reflected light (ghost light) generated when the incident light beams R i 1 and R i 2 are reflected on the surface of the first scanning lens 1 will be described.
  • FIG. 5 As shown in the first embodiment, when the incident light beam R i 1 is incident on the first surface 1 F 1 of the first scanning lens 1, reflected light Rg 1 is generated and incident.
  • reflected light Rg 2 When the light beam R i 1 is emitted from the second surface 1 F 2 of the first scanning lens 1, reflected light Rg 2 is generated.
  • the reflected light R g 3 is generated when the incident light beam R i 2 is incident on the first scanning lens 1
  • the reflected light R g 4 is generated when it is emitted from the first scanning lens 1.
  • the reflected lights R gl, R g 2, Rg 3 and Rg 4 are generated before the incident light beams R i 1 and R i 2 are deflected by the rotating polygon mirror 2. For this reason, for the same reason as in the above-described embodiment, an electrostatic latent image different from the image that should originally be viewed is formed on the photosensitive drum 102.
  • Figure 10 shows reflected light Rg l, Rg 2, R This shows how g 3 and Rg 4 reach the photoreceptors 102M and 102K. (About the position where shading plate 3 is placed)
  • the light shielding plates 3 (3 a, 3 b) for shielding the reflected light Rgl, Rg2, Rg3, Rg4, an electrostatic latent image different from the image to be obtained is obtained on the photoconductor. Prevents formation on the drum 102.
  • the conditions for the position where the light shielding plate 3 is arranged will be described in detail below.
  • the light shielding plate 3 needs to block only the reflected light Rg 1, Rg 2, Rg 3, and Rg 4 without blocking the incident light beams R i 1 and R i 2 and the scanning light beams R s 1 and R s 2.
  • the incident light beams R i 1 and R i 2 have a width of the convergence angle 2 ⁇ in the sub-scanning direction.
  • the scanning light beams R s 1 and R s 2 have a divergence angle of 20 in the sub-scanning direction. For this reason, the light-shielding plate 3 needs to be arranged at a position that overlaps these.
  • 3 is the portion 3 a and 3 b in FIG.
  • the distance between the rotating polygon mirror 2 and the first scanning lens 1 is L, and the incident light beams R i 1 and R i 2 are incident on the rotating polygon mirror 2 in the sub-scanning direction. alpha, the convergence angle of the light beam respectively 2 theta, incident spacing of a plurality luminous flux (sub-scanning direction distance on the reflecting surface 2 F of the rotary polygon mirror 2) and L 3.
  • Equation 2 represents the vicinity of the position where the incident light beams R i 1 and R i 2 intersect before entering the first scanning lens 1. If the incident light beams R i 1 and R i 2 cross each other, the area occupied by the two incident light beams R i 1 and R i 2 is the smallest. This makes it easy to block each reflected light. If the distance from the reflecting surface of the rotating polygon mirror to the position where the incident beams R i 1 and R i 2 intersect is Lx, the incident beam R based on one of the two two-dot chain lines shown in Fig. 5 Since the height of the position where i 1 and R i 2 intersect can be expressed by LX tan,
  • the range of [Equation 3] can be understood by referring to the first embodiment. If the portions 3 a and 3 b of the light shielding plate 3 are arranged within the range satisfying the above [Equation 2] and [Equation 3], the ghost light is surely shielded. In addition, the angle ⁇ can be made as small as possible to obtain a good image with little pitch unevenness, and at the same time, the apparatus can be downsized.
  • a tandem color image forming apparatus is provided with a 2
  • a plurality of light beams can be obtained by the single rotary polygon mirror 2, so that an optical scanning device with low energy consumption of the device can be provided.
  • the light shielding plate 3 mounted on the optical scanning device of the present embodiment is a plate-like integrated component that shields reflected light at the portions 3a and 3b.
  • the light shielding plate 3 is provided with slits S 1 and S 2 force S for allowing the incident light beams R i1 and R i 2 and the scanning light beam R s 2 to pass therethrough. If the light-shielding plate that shields light from two places is made as an integral member, the number of members is reduced, and the cost of the light-shielding plate can be reduced. Furthermore, since it is an integral member, it is sufficient to attach one member to the device housing when attaching. As a result, the tolerance when the light shielding plate is attached can be reduced, and the position accuracy of the light shielding plate can be increased.
  • the light shielding plate 3 is arranged at or near the position where the incident light beams R i 1 and R i 2 intersect, so that the incident light beams R i 1 and R i 2 and the scanning light beams R s 1 and R It becomes easy to design to block only the reflected light without blocking s2.
  • the incident light beams R i 1 and R i 2 are crossed to facilitate the arrangement of the light shielding plate 3 as described above, and the crossing position is the scanning lens 1 in the traveling direction of the incident light beam. It is closer to you.
  • a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the same components as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the light shielding plate is provided perpendicular to the optical axis (direction of the two-dot chain line) of the first scanning lens (parallel to the rotational axis of the rotating polygon mirror).
  • the shape of the light shielding plate 3 is such that the angle formed by the optical axis of the first scanning lens and the light shielding plate (3) is smaller than 90 ° (non-parallel to the rotational axis of the rotary polygon mirror).
  • the reflected light from the light shielding plate is reflected by the first surface 1 F 1 of the first scanning lens 1 to become re-reflected light Rg 5 and Rg 6, but as shown in FIG. If the angle of the light-shielding plate 3] 3 is set so as to follow the upper optical path, the re-reflected light Rg5 and Rg6 will not reach the photosensitive drum 102. Unnecessary electrostatic latent images are not formed.
  • the range of this angle ⁇ is preferably 70 ° ⁇ ⁇ 90 °.
  • the light shielding plate of the present embodiment is also preferably disposed within the range shown in the second embodiment.
  • the light shielding plate is a plate-like integral part provided with slits S 1 and S 2 for allowing the incident light beams R i 1 and R i 2 and the scanning light beam R s 2 to pass therethrough. Moyore.
  • a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the same components as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the light-shielding plate 3 of the present embodiment is a housing 10 of the optical scanning device.
  • Slits S 1 and S 2 are formed by providing a slide inside the mold for manufacturing the molded product.
  • the light shielding plate 3 and the housing 10 of the optical scanning device are integrated to realize cost reduction of the light shielding plate 3.
  • the light shielding plate 3 and the housing 10 of the optical scanning device are integrated.
  • the light shielding plate 3 and the lid 11 covering the opening of the housing 10 of the optical scanning device may be integrated.
  • the incident light flux is applied to the light shielding plate 3.
  • a slit through which R i 1 and R i 2 pass and a slit through which the scanning light beam R s 1 passes are provided.
  • an inclined light shielding plate as in the third embodiment may be integrally formed with the casing or lid of the optical scanning device.
  • the present embodiment is an optical scanning device that irradiates a single photoconductor with laser light corresponding to image information.
  • FIG. 10 is a perspective view of the optical scanning device of the present embodiment. Parts having the same functions as those in the first embodiment are given the same numbers.
  • the light beam emitted from the light source 9 and reflected by the mirror 6 is denoted by the symbol R i 0, and the light beam reflected by the mirror 6 and deflected by the rotating polygon mirror 2 is denoted by the symbol R i 1 and by the rotating polygon mirror 2.
  • the light flux after being deflected is denoted by a symbol R s 1.
  • R g 1 and R g 2 are reflected light from the scanning lens 1.
  • the optical scanning device of the present embodiment is also deflected by the rotating polygon mirror 2 after passing through the scanning lens 1 after the laser beam (light beam) generated from the light source 9, and then the scanning lens 1 again.
  • This is a double pass type that passes through and exits toward the surface to be scanned (photoconductor).
  • the incident light beam R i 0 that is emitted from the light source 9 and reflected by the mirror 6 is incident on the mirror 6 with an angle in the main scanning direction with respect to the optical axis of the first scanning lens 1 and is reflected, and is rotated in many planes. Guided in the direction of the mirror 2 (the scanning light beam R s 1 deflected by the R i D o rotating polygon mirror 2 and passed through the first scanning lens 1 is not reflected by the mirror during the second scanning. The light passes through the lens 5 and further exits through the hole 12 provided in the optical box 10.
  • the rotary polygon mirror 2 of the present embodiment has a diameter of 2 O mm and has a reflecting surface of 10 surfaces. The width of each surface in the main scanning direction is 5 mm, and the width of the incident light beam R i 1 reaching the rotary polygon mirror 2 in the main scanning direction is 8 mm. Yes, larger than the width of each surface of the rotating polygon mirror 2.
  • the light shielding plate 3 that shields the reflected lights R g 1 and R g 2 from the scanning lens 1 is disposed upstream (front side) of the first scanning lens 1 in the traveling direction of the incident light beam R i 1.
  • the scanning light beam R s 1 deflected by the rotary polygon mirror 2 passes above the light shielding plate 3.
  • the light shielding plate 3 is fastened to the optical housing 10 with screws 8. Further, the light shielding plate 3 is provided with a slit 3 a through which the incident light beam R i 1 passes.
  • the curvature of the first scanning lens 1 is determined so that the width of the reflected light R g 1 and R g 2 in the main traveling direction does not become too large.
  • the width W of the reflected light R gl, R g 2 on the light shielding plate 3 is the main beam of the scanning light beam R s 1 at the same distance as the distance from the first running lens 1 to the light shielding plate 3.
  • the curvature of the first scanning lens 1 is determined so as to be narrower than the width in the scanning direction.
  • the light shielding plate 3 is arranged on the upstream side (front side) of the first scanning lens 1 in the traveling direction of the incident light beam R i 1, and the incident light beam R i 1 passes through the light shielding plate 3. Since the slits are provided, it is only necessary to make the width of the light shielding plate 3 slightly larger than the width W of the reflected light R g 1 and R g 2 on the light shielding plate 3, and there is an advantage that the light shielding plate 3 can be made smaller.
  • this embodiment is a 2 B OX type optical scanning device that irradiates two photoconductors with laser light corresponding to image information.
  • FIG. 12 is a perspective view of the optical scanning device of the present embodiment. Parts having the same functions as those in the second embodiment are given the same numbers. Also, up to two photoreceptors The optical paths of the two laser beams are the same as in the second embodiment, so refer to FIG.
  • the light beams emitted from the light source 9 and reflected by the mirror 6 are denoted by signs R i 0 (first laser beam) and R i 0 0 (second laser beam), and reflected by the mirror 6 to rotate the polygon mirror 2. Signs R i 1 (first laser beam) and R i 2 (second laser beam) until the light beam is deflected by R, and R si (first laser beam) after being deflected by the rotating polygon mirror 2.
  • the light source unit 9 includes a semiconductor laser (first light source) that generates a first laser beam and a semiconductor laser (second light source) that generates a second laser beam.
  • the second light source is separated in the sub-scanning direction.
  • the optical scanning device of the present embodiment is also deflected by the rotating polygon mirror 2 after passing through the scanning lens 1 after the first and second laser beams (light beams) generated from the light source 9, and then again the scanning lens 1
  • This is a double pass type that passes through the beam and emits toward the first and second scanned surfaces (photosensitive bodies).
  • Incident light beams R i 0 and R i 0 0 emitted from the light source 9 and reflected by the mirror 6 are incident on the mirror 6 with an angle in the main scanning direction with respect to the optical axis of the first scanning lens 1. Reflected and guided in the direction of the rotating polygon mirror 2 (R i 1 and R i 2).
  • the scanning light beam R s i deflected by the rotating polygon mirror 2 and passed through the first scanning lens 1 is reflected by the mirror 4 a and then passes through the lens 5 a to be emitted.
  • the scanning light beam R s 2 is reflected by the mirrors 4 b and 4 c, and then passes through the lens 5 b and exits.
  • the rotary polygon mirror 2 of the present embodiment has a diameter of 20 mm and has 10 reflecting surfaces, and the width of each surface in the main scanning direction is 5 mm.
  • the width of the incident light beams R i 1 and R i 2 reaching the rotary polygon mirror 2 in the main scanning direction is 8 mm, which is larger than the width of each surface of the rotary polygon mirror 2.
  • the incident light beams R i 1 and R i 2 are first in the traveling direction. 1 Crosses on the upstream side (front side) of scanning lens 1. Further, the light-shielding plate 3 that shields the reflected light R gl, R g 2, R g 3 and R g 4 from the scanning lens 1 force is applied to the incident light beam R i 1 in the traveling direction of the incident light beams R i 1 and R i 2. And R i 2 at or near the intersection.
  • the light shielding plate 3 of the present embodiment both ends in the main scanning direction are held by the optical housing with screws.
  • the light shielding plate 3. has a slit 3b through which both the incident light beams R i 0 and R i 0 0 pass, and a slit 3 a through which both the incident light beams R i 1 and R i 2 pass.
  • the scanning light beam R s 1 after being deflected by the rotating polygon mirror 2 passes above the light shielding plate 3, and the scanning light flux R s 2 after being deflected by the rotating polygon mirror 2 is below the light shielding plate 3. Pass through.
  • Fig. 13 is a view of the light shielding plate 3 of the optical stirrer shown in Fig. 12 viewed from the X direction. The positional relationship between the area through which the incident light beam and the scanning light beam pass, the area irradiated with the reflected light, and the light shielding plate 3 is shown.
  • the light shielding plates shown in Embodiments 2 to 4 were for attaching one end portion in the sub-scanning direction to the optical box (or integrally molding with the optical box). Therefore, the light shielding plate requires a slit S 2 through which the scanning light beam R s 2 passes, and the width of the light shielding plate in the main scanning direction of the laser beam needs to be wider than the passage area of the scanning light beam R s 2.
  • the light shielding plate of the present embodiment is configured to hold both ends in the main scanning direction by the optical box, the two scanning light beams R s 1 and R s 2 can be configured to pass above and below the light shielding plate. For this reason, the light shielding plate does not require a slit through which the scanning light beams R s 1 and R s 2 pass, and the width of the light shielding plate in the direction of the main laser beam is narrower than the area through which the scanning light beams R s 1 and R s 2 pass. There is a merit that it does not matter.
  • this embodiment is an optical scanning device that irradiates a single photoconductor with laser light corresponding to image information.
  • the rotating polygon mirror 2 has 4 faces instead of 10 faces.
  • the width of the light beam incident on the rotating polygon mirror 2 in the main scanning direction is narrower than the width of one surface of the rotating polygon mirror 2 in the main scanning direction (underfield optical system).
  • FIG. 14 is a perspective view of the optical scanning device of the present embodiment. Parts having the same functions as those in the first embodiment are given the same numbers. Note that the light beam emitted from the light source 9 and reflected by the mirror 6 is denoted by R i 0, and the light beam reflected by the mirror 6 and deflected by the rotating polygon mirror 2 is denoted by R i 1 and the rotating polygon mirror 2 The light beam after being deflected by is attached with a symbol R s 1. R g 1 and R g 2 are reflected light from the scanning lens 1.
  • the optical scanning device of the present embodiment also has a laser beam (flux) generated from the light source 9 and is deflected by the rotating polygon mirror 2 after passing through the scanning lens 1, and then the scanning lens 1 again.
  • a laser beam (flux) generated from the light source 9 and is deflected by the rotating polygon mirror 2 after passing through the scanning lens 1, and then the scanning lens 1 again.
  • This is a double pass type that passes through and exits toward the surface to be scanned (photoconductor).
  • the incident light beam R i 0 that is emitted from the light source 9 and reflected by the mirror 6 enters the mirror 6 with an angle in the main scanning direction with respect to the optical axis of the first scanning lens 1 and is reflected. Guided in the direction of 2 (R i 1).
  • the scanning light beam R s 1 deflected by the rotary polygon mirror 2 and passed through the first scanning lens 1 passes through the second scanning lens 5 without being reflected by the mirror in the middle, and further into the optical box 10. Light exits through the hole 1 2 provided.
  • the light shielding plate 3 that shields the reflected lights R g 1 and R g 2 from the scanning lens 1 is disposed upstream (front side) of the first scanning lens 1 in the traveling direction of the incident light beam R i 1. It's awkward.
  • the stray beam R s 1 deflected by the rotating polygon mirror 2 passes above the light shielding plate 3.
  • the light shielding plate 3 is fastened to the optical housing 10 with screws 8.
  • the light shielding plate 3 is provided with a slit 3c through which the incident light beam R i 1 passes.
  • the width of the slit 3c in the main scanning direction is narrower than the incident light beam R i 1, and the slit 3 c has a diaphragm function for narrowing the light beam width of the incident light beam R i 1.
  • the rotating polygon mirror is used. Also functions as an aperture.
  • the width of the light beam incident on the rotating polygon mirror 2 in the main scanning direction is smaller than the width of one surface of the rotating polygon mirror 2 in the main scanning direction. Therefore, it is preferable that the light beam is narrowed down by the stop before entering the rotary polygon mirror.
  • the slit provided in the light shielding plate also has a diaphragm function.
  • this embodiment is an optical scanning device that irradiates a single photoconductor with laser light corresponding to image information.
  • FIG. 15 is a perspective view of the optical scanning device of the present embodiment. Parts having the same functions as those in the first embodiment are given the same numbers.
  • the light beam emitted from the light source 9 and reflected by the mirror 6 is denoted by the symbol R i 0, and the light beam reflected by the mirror 6 and deflected by the rotating polygon mirror 2 is denoted by the symbol R i 1 and by the rotating polygon mirror 2.
  • the light flux after being deflected is denoted by a symbol R s 1.
  • R g 1 and R g 2 are reflected light from the scanning lens 1.
  • the optical scanning device of the present embodiment also has a laser beam (flux) generated from the light source 9. After passing through the scanning lens 1, it is deflected by the rotating polygon mirror 2, and then again passes through the scanning lens 1.
  • This is a double-pass type that emits light toward the surface to be scanned (photoconductor).
  • the light shielding plate 3 that shields the reflected lights R g 1 and R g 2 from the scanning lens 1 is disposed upstream (front side) of the first scanning lens 1 in the traveling direction of the incident light beam R i 1. Has been.
  • the light shielding plate 3 of the present embodiment is fixed to the optical housing 10 with screws 8 a and 8 b at the end opposite to the side through which the incident light beam R i 0 passes in the laser beam main traveling direction.
  • (Cantilevered) W shown in FIG. 15 is the width of the reflected light R g l, R g 2 on the light shielding plate 3.
  • the width W of the reflected light R gl, R g 2 on the light shielding plate 3 is larger than the width of the scanning light beam R s 1 in the main scanning direction at the same distance as the distance from the first scanning lens 1 to the light shielding plate 3.
  • the curvature of the first scanning lens 1 is determined so as to be narrower.
  • the scanning light beam R s 1 passes above the light shielding plate 3.
  • the light shielding plate 3 is cantilevered on the side opposite to the side through which the incident light beam R i 0 in the laser beam main scanning direction passes, the reflected light is reflected without blocking the incident light beam R i 0.
  • R g 1 and R g 2 can be shielded from light.
  • the width W of the reflected light R g 1 and R g 2 on the light shielding plate 3 is the same distance as the distance from the first scanning lens 1 to the light shielding plate 3 in the main scanning direction of the scanning light beam R s 1. Since it is narrower than the width, the width of the light shielding plate 3 in the laser one light main scanning direction can be reduced.
  • the position of the light source 9 is made substantially the same as the height of the first scanning lens 1 and the rotary polygon mirror 2.
  • the incident light beam R i 0 reaching the incident light beam reflecting mirror 6 is angled in the sub-scanning direction so that the reflecting surface of the incident light beam reflecting mirror 6 faces upward. Just do it.
  • the height of the incident light beam R i 0 reaching the incident light beam reflecting mirror 6 is almost the same as the height of the light-shielding plate 3, and the thickness of the apparatus can be suppressed. come.
  • the light shielding plate 3 used in the optical scanning device of the present embodiment is made of stainless steel. Further, similarly to the eighth embodiment, the one end side in the laser beam main scanning direction is a cantilever holding structure held by the optical housing 10.
  • the holding part for the optical housing 10 is bent (bending part 3 L), and positioning holes 15 5 a, 15 b and fixing holes (screw holes) 7 a, 7 b provided in the bending part 3 L Is provided. Insert the positioning holes 15a and 15b of the light-shielding plate 3 into the protrusions provided on the optical housing 10 to determine the position of the light-shielding plate 3 and screw 8a and 8 into the screw holes 7a and 7b.
  • the light shielding plate 3 is fixed to the optical housing 10 by passing b.
  • the holding portion of the light shielding plate with respect to the optical housing is bent, the strength of the light shielding plate is improved.
  • the deformation of the light shielding plate can be suppressed when the light shielding plate is manufactured or attached to the optical housing, the arrangement accuracy of the light shielding plate is improved.
  • the light shielding plate 3 can be attached to the optical housing 10 from the upper side, the assemblability is improved, and the screw holes 7 a and 7 b of the optical housing 10 are also directed upward and downward. When 0 is made into a molded product, it is easy to make a mold.
  • the present embodiment is a two-box type optical scanning device that irradiates two photoconductors with laser light in accordance with image information, and the first generated from the light source 9. 2nd laser beam (light beam) after passing through scanning lens 1 Rotating polygon mirror 2 And then pass again through the scanning lens 1 and the first and second surface to be driven
  • FIG. 18 is a perspective view of the optical scanning device of the present embodiment
  • FIG. 19 is an enlarged perspective view of the light shielding plate 3 and its holding portion.
  • the incident light beams R i 1 and R i 2 intersect on the upstream side (front side) of the first staggered lens 1 in the traveling direction.
  • the light-shielding plate 3 that shields the reflected lights R g 1, R g 2, 1 8 3 and 1 8 4 from the scanning lens 1 has an incident light beam R i 1 in the traveling direction of the incident light beams R i 1 and R i 2.
  • R i 2 at or near the intersection.
  • the light shielding plate 3 is made of stainless steel.
  • the first and second light source units indicated by reference numeral 9 are arranged at positions away from the optical axis of the scanning lens 1 in the main scanning direction.
  • the light source unit 9 includes a semiconductor laser (first light source) that generates a first laser beam and a semiconductor laser (second light beam) that generates a second laser beam.
  • the second light source is separated in the sub-scanning direction.
  • the end opposite to the side through which the incident light beams R i 0 and R i 0 0 pass in the laser beam main scanning direction is held by the optical housing (cantilevered). ing). Further, the light shielding plate 3 has a slit 3a through which both the incident light beams R i.1 and R i 2 pass.
  • the scanning light beam R s 1 after being deflected by the rotating polygon mirror 2 passes above the light shielding plate 3, and the scanning light beam R s 2 after being deflected by the rotating polygon mirror 2 is more than the light shielding plate 3. Pass the lower side.
  • a cantilever-type light-shielding plate that holds the end of the light source, the light path of the incident light beams R i 0 and R i 0 0 and the scanning lights R s 1 and R s 2 is not blocked.
  • a practicing light shielding plate can be provided.
  • the light shielding plate 3 of the present embodiment can be adjusted in height (laser beam sub-scanning direction) when the apparatus is assembled.
  • the height of the light shielding plate 3 can be adjusted in the arrow A direction (Z-axis direction) according to the height of the reflected beams R g 1, R g 2, R g 3, and R g 4.
  • the shading plate 3 has claw portions (elastic portions) 1 6,
  • the claw portions 16 and 17 are formed by bending a part of the resin-made optical housing 10 and have elasticity in the arrow B direction (X-axis direction). It also has some elasticity in the Y-axis direction. Therefore, the light shielding plate 3 is urged in the direction of arrow B (X-axis direction) by the claw portions 16 and 17.
  • the number 18 is a pin integrally formed with the optical housing 10, and the number 19 is a long hole provided in the bent portion of the light shielding plate 3, and is fitted to the pin 18. The long side of the long hole 19 is along the direction of the arrow B, making it easy to attach the light shielding plate 3 to the specified mounting position.
  • the short side of the long hole 19 is almost the same length as the diameter of the pin 18 and prevents the light shielding plate 3 from moving in the main scanning direction (Y-axis direction). Therefore, all the portions that hold the light shielding plate 3 are integrally molded products made of resin.
  • the reason why it is necessary to adjust the height of the light shielding plate 3 is as follows.
  • the reflection angle of the incident beam reflecting mirror 6 in the sub-scanning direction (Z-axis direction) shifts, the optical path of the incident beam R i 1 and R i 2 shifts in the sub-scanning direction (arrow A direction), and follows the reflection.
  • the optical paths of the beams R gl, R g 2, R g 3, and R g 4 are also shifted. Therefore, the angle accuracy of the incident beam reflecting mirror 6 needs to be managed very strictly.
  • the mounting surface of the incident beam reflecting mirror 6 is cut and the angle of the incident beam reflecting mirror 6 is adjusted. Measures are required to achieve angular accuracy.
  • the angle accuracy of the incident beam reflecting mirror 6 is not strictly controlled, the light path of the reflected beams Rg l, Rg 2, R g 3, and R g 4 will move.
  • the height of the light it is possible to shield * f light.
  • the light-shielding plate 3 whose height has been adjusted is adhered and fixed to the claw portions (inertial portions) 16 and 17 of the optical housing 10. Since the shading plate 3 has a plate shape, it is desirable to manufacture it with a metal material in consideration of strength.
  • the difference in the linear expansion coefficient between the metal and the resin causes stress on the bonded part when the environmental temperature fluctuates, resulting in adhesive peeling.
  • the optical expansion coefficient of optical housing is usually around 4 XE— 5 .
  • the linear expansion coefficient is 1.73 XE- 5 . If the distance between the two bonding parts (Y-axis direction) is 50 mm, the difference in length of 34 ⁇ (axis direction) between the light shielding plate 3 and the optical housing 10 is 30 ° C. Occurs.
  • the environmental temperature fluctuation of 30 ° C is an environmental fluctuation that can be fully considered when considering the product distribution.
  • the adhesive may peel off due to the stress acting on the bonded part. Therefore, in this embodiment, as a means for solving the adhesion peeling due to the difference in the linear expansion coefficient described above, the adhesive pool portions 16a and 17a provided in the nail portions 16 and 17 are filled with an adhesive and the nail is filled. The parts 16 and 17 and the light shielding plate 3 are bonded and fixed. When the environmental temperature rises, the plastic optical housing 10 has a force S that tends to extend greatly in the Y-axis direction, and the extension of the stainless steel light shielding plate 3 in the Y-axis direction is smaller than the optical housing 10.
  • the claw parts 16 and 17 have some elasticity in the Y-axis direction, so And the expansion of the gap between the adhesive pools 16a and 17a can be suppressed. For this reason, the adhesive reservoirs 16a and 17a are filled. The stress acting on the adhesive is relaxed and peeling of the adhesive can be suppressed.
  • the light shielding plate fixing method of this embodiment is effective.
  • the optical housing 10 is provided with the claw portions 16 and 17, but the light shielding plate 3 may be provided with the claw portions 16 and 17.
  • the light shielding plate 3 may not be made of metal. However, considering the strength required to ensure light shielding accuracy (positional accuracy of the light shielding plate), metals such as stainless steel are preferable.
  • the light shielding plate 3 is not subjected to non-reflective coating on the surface. Instead, the light-shielding plate as in Embodiment 3 is angled so that the reflected light Rg1 to Rg4 from the first traveling lens 1 is shielded by the light-shielding plate 3 and does not go to the photoconductor again. You may take measures such as. However, the reflection light R g 1 to R g 4 shielded by the light shielding plate 3 may not be directed to the re-scanning lens 1 by applying a non-reflective coating to the light shielding plate 3. In all the embodiments described above, a rotating polygon mirror is used as a deflector. However, a deflector of a type that does not rotate (but rotates) such as a galvano mirror may be used.

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Description

明 細 書 光学走査装置 技術分野
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） i 走査レンズを通過し た後回転多面鏡で偏向され、 その後再ぴ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。 背景技術
プリンタゃ複写機の単位時間あたりの出力枚数を增やすには、 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つて変化するので、 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ゃ光量が主走査方向に沿つて不 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、 オーバ一フィー 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 面でかつ副走查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 （f Θ 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 0 6— 3 5 2 1 2号、 特公平 0 6— 2 7 9 0 2 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 ¾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 一ザ一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 ;なつてしまう。 そこで、 上述した実公平 0 6— 3 5 2 1 2号、 特公平 0 6— 2 7 9 0 2号 には、 f 0 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。 発明が解決しょうとする課題
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 2 F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 R i 1 ) 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 R i 1や走査光 R s 1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 a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) は大きくなつ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つてしま レ、、 装置全体が大型ィ匕してしまう。
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 Ρ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ュニッ 卜が複数の感光体に対してレーザー光を出射する方式 （1 B O Xタイプ或い は 2 B O Xタイプなどがある） がある。 このような 1 B O Xタイプ或いは 2 B O Xタイプのレーザースキャナユニットで前述のダブノレパス方式を採用す 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 一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。 発明の開示
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。
本発明の他の目的は、 複数の被走査面夫々に対してレーザー光を出射でき る光学走査装置において、 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。
本発明の更に他の目的は、 レーザー光が発生する光源と、 該光源から発生 する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レーザー光が 通過する走査レンズとを有し、 前記光源から発生するレーザー光が、 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 通過して被走査面に向かって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 1^、 前記偏向器と前記遮光板との距 離を L 2、 前記走査レンズの厚みを T、 前記偏向器に対する前記レーザー光の 副走査方向の入射角度をひ、 前記レーザ一光の収束角度を 2 0 とするとき、 [数 1 ]
2tan(« + >XL, +r) + 0.5 2tan(a + ^)L1 - 0.5
< £2 <
tan[a + θ) + tan ( 一 Θ) t ( +め一 t i(a - Θ) 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 走査装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、 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のレ一ザ一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の被走査面に向かつ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 i、 前記偏向器と前記遮光板との距 離を L 2、 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 L 3、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 一ザ一光夫々の収束角度を 2 0 とするとき、
[数 2 ]
Figure imgf000007_0001
[数 3 ] 2 tan ( + (9) ( + Γ) 2tan(a + (9)Zj
く L2く
tan(a + θ) + t (a一 θ) tan(a + — tan(a一 θ) 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 る光学走査装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、 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、 その後再ぴ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 を提供することにある。
本発明の更なる目的は添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むこと により明らかになるであろう。 図面の簡単な説明
図 1は第 1実施形態の光学走査装置の光路形状を示す図である。
図 2は第 1実施形態の光学走査装置の遮光板の配置ェリァを説明する図で ある。 図 3は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 する図である。
図 4は第 2実施形態の光学走査装置の光路形状を示す図である。
図 5は第 2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で ある。
図 6は第 3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であ る。
図 7は第 4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であ る。
図 8は第 1実施形態の光学走査装置の斜視図である。
図 9は画像形成装置の全体概略説明図である。
図 1 0は 2 B O X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である。
図 1 1は第 5実施形態の光学走査装置の斜視図である。
図 1 2は第 6実施形態の光学走査装置の斜視図である。
図 1 3は第 6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 である。
図 1 4は第 7実施形態の光学走査装置の斜視図である。
図 1 5は第 8実施形態の光学走査装置の斜視図である。
図 1 6は光源 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、 の副走查方向の高さ関係を表した図である。
図 1 7は第 9実施形態の光学走査装置の斜視図である。
図 1 8は第 1 0実施形態の光学走査装置の斜視図である。
図 1 9は第 1 0実施形態で用いた遮光板の保持部分の拡大斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
〔第 1実施形態〕
図を用いて本発明の第 1実施形態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。 本実施形態においては、 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 «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 (102 C、 102 Y、 102Μ、 102 Κ) 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、 イェローは Y、 マゼンタは Μ、 ブラ ックは Κ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 (103 C、 1 03 Y、 103 Μ、 103 Κ) 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 (104 C、 104 Y、 104M、 104K) と、 感光体ドラムから紙等の転写材 1 10に対し てトナー像の転写を行う転写ローラ 105 (105 C、 105Y、 105Μ、 105Κ) 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 1 0 6 (106 C、 106 Y、 106Μ, 106 Κ) とが配設される。 また、 感 光体ドラム 1 02と転写ローラ 105に挟まれる位置に、 転写材 1 10を搬 送するための搬送ベルト 107力 駆動ローラ 1 24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 1 10を積載保持する トレイ 1 2 1と、 トレイ 1 2 1から転写材 1 1 0を繰り出すための給送ロー ラ 1 2 2と、 転写材 1 1 0の姿勢を整えつつタイミングを合わせて転写材 1 1 0を搬送ベルト 1 0 7へ供給するレジストローラ 1 2 3と、 を有する。 ま た、 搬送ベルト 1 0 7の転写材 1 1 0搬送方向下流には、 転写材 1 1 0上に 転写されたトナー像を定着する定着器 1 2 5と、 装置外に転写材 1 1 0を排 出する排出ローラ 1 2 6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 1 0 3により一様に帯電された状態の感光体ドラム 1 0 2に対し て、 光学走査装置 1 0 1から走査光束 （レーザービーム） R s l C、 R s l Y、 R s 1 M、 R s I K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 1 0 2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 1 0 4により、 シアン、 イェロー、 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 1 0 2の面上に残っている残留トナーはクリーナ 1 0 6によりタリーニン 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 1 0 3によって一 様に帯電される。
一方、 トレイ 1 2 1上に積載されている転写材 1 1 0は、 給送ローラ 1 2 2によって 1枚ずつ順に給送され、 レジストローラ 1 2 3によって画像の書 き出しタイミングに同期をとつて搬送ベルト 1 0 7上に送り出される。 搬送 ベルト 1 0 7上を精度よく搬送されている間に、 感光体ドラム 1 0 2面上に 形成ざれたシアンの画像、 イェローの画像、 マゼンダの画像、 ブラックの画 像が順に転写材 1 1 0上に転写されてカラー画像が形成される。
駆動ローラ 1 2 4は搬送ベルト 1 0 7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 1 1 0上に 形成されたカラー画像は定着器 1 2 5によって熱定着されたのち、 排出ロー ラ 1 2 6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、 本実施形態の光学走査装 置の説明図である。
図 8に示すように、 本実施形態の光学走査装置 1 0 1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 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 1 0 2の方向へ導く反射鏡 4と、 反射鏡 4から感光体ドラム 1 0 2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、 本実施形態 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 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、 光源から出射ざれ第一走査レンズ 1に入射する入射光束 R i 1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 R i 1は、 回転多面鏡 2の反射面 2 Fで反射されて （偏向さ れて） 走査光束 R s 1となる。 走査光束 R s 1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 1 0 2へ導かれる。
第一走査レンズ 1の表面において、 入射光束 R i 1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、 第一走查レンズ 1の表面で光源や反射 鏡 4等がある方の面を第一面 1 F 1とし、 回転多面鏡 2がある方の面を第二 面 1 F 2として説明する。
図 2に示すように、 入射光束 R i 1が第一走査レンズ 1の第一面 1 F 1に 入射する際に、 第一走査レンズ 1の第一面 1 F 1においては、 入射光 R i 1 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 1 0 2上でゴー ス トを形成するゴース ト光） R g lが発生する。 同様に、 入射光束 R i 1が 第一走査レンズ 1の第二面 1 F 2から出射する際に、 第一走査レンズ 1の第 二面 1 F 2で反射鏡 4側に反射される反射光 R g 2が発生する。
ここで、 反射光 R g l、 R g 2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 R g lは反射後、 ほぼ一定の光路をたどり、 また反射光 R g 2も反射後、 ほぼ一定の光路をたどる。 すると、 感光体ドラ ム 1 0 2中央付近の同じ位置に反射光 R g 1、 R g 2は照射される結果とな る。 これにより、 感光体ドラム 1 0 2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）
本実施形態においては、 反射光 R g l、 R g 2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 1 0 2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 R i 1と走査光束 R s 1を遮ることなく、 反射 光 R g 'l、 R g 2のみを遮る必要がある。 ここで、 本 施形態においては、 入射光束 R i 1は、 副走査方向 （主走査方向と直交する方向） に収束角度 2 Θ の幅を持っている。 また、 走査光束 R s 1も副走査方向に発散角度 2 0 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 る必要 力 S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 2 Fに対し、 入射 光束 R i 1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 R i 1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 Δ Μによって、 いわゆるピッチムラ Ρが発生する場合がある。 ピッチムラ Ρと は、 感光体ドラム 1 0 2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 Ρを小さくするために は、 回転多面鏡 2の面偏心 Δ Μを小さくする力、、 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 Δ Μは、 製造限界を 考慮するとおよそ 1 0 m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 Ρ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 R i 1と走査光束 R s 1 の間が狭くなるので、 入射光束 R i 1と走査光束 R s 1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 R i 1を遮光してしまう可能性が出てくる。 逆に、 走 査光束 R s 1は発散角度 2 0 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 R s 1を遮光してしまう可能性が出てくる。
そこで本実施形態では、 遮光板 3が反射光 R g l、 R g 2を遮光しつつ、 入射光束 R i 1及び走査光束 R s 1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 R g 2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い 回転多面鏡と前記遮光板の 距離を L 2、 入射光束 R i 1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 2 Θ とする （この場合、 走査光束 R s 1の出射角度は α、 発散 角度は 2 Θ 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 R i 1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、
- L！ t a n (α + θ )
と表せる。
また、 反射光 R g 2が第一走査レンズ 1の回転多面鏡 2に対向する側の面 1 F 2で反射する位置を基準とした反射光 R g 2の副走査方向の高さは、 (La-L j) t a n (α + θ )
と表せる。
したがって、
-L J t a η ( + θ ) + (Lg-Lj t a n (α + θ ) = (L2- 2 L j) t a n ( + Θ )
が図 2の二点鎖線を基準とした反射光 R g 2の高さを示している。
—方、 走査光束 R s 1の位置は、
•L。't a n (a— θ )
と表現できる。
よって走査光束 R s 1と反射光 R g 2が重ならない条件式は、
(L2- 2 L t) t a n (α + θ ) < L2 t a n (a - 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 R s 1と反射光 R g 2の間には副走査方向に 0. 5 mmの 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 R s 1と反射 光 R g 2が重ならない条件式 （1 ) は、
(L2- 2 L j) t a n ( + θ ) < L2 t a n (a - 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 R g 1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、
一 (L ! + T) t a n (α + Θ ) + {L2— (I^ + T)} t a n ( a + θ ) = {L2- 2 (I^+T)} t a n (α + Θ )
と表せる。 なお、.本実施形態の場合、 主走査方向において入射光束 R i 1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 R i 1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 R i 1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 R i 1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は主走查方向において入射光束 R i 1の光軸方向の厚みと 考えれば良い。
また、 入射光束 R i 1の位置は、
— L t a η ( — θ )
と表現できる。
よって入射光束 R i 1と反射光 R g 1が重ならないための条件式は、
-L2 t a n (a - Θ ) く {L2- 2 (L j + T)} t a n (a + 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 R i 1と反射光 R g 1の間にも副走査方向に 0. 5 mmのマ一ジンが必要である 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 R i 1と反射 光 R g 1が重ならない条件式 （2) は、
- L 2 t a n ( - θ ) + 0. 5 < { L 2- 2 (L j + T)} t a n ( + 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、
[数 1 ]
2tan(a + 6> + Γ) + 0.5 L ― 2tan(a + 一 0.5 _ tan^ + Θ) + tan(a - Θ) ~ tan\ + θ)- t (a - θ) を満たす範囲内（図 2中ライン Αとライン Βの範囲内）に配置し、 反射光 R g 1及び R g 2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 R i 1及び走査光束 R s 1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 R i 1及び走査光束 R s 1を遮光することなく確実に 反射光 R g l、 R g 2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 R i 1及ぴ走査光束 R s 1を遮光することなく反射光 R g 1、 R g 2 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 ツチムラ Pの少ない良好な画像を得ることができる。
〔第 2実施形態〕
本発明の第 2実施形態について図 4及び図 5を用いて説明する。 前述と同 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 2 0 1である。 本実施形態の光学走査装置 2 0 1は、 1つのレーザースキャナュニッ卜から 2つの感光体ドラム 1 0 2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 スキャナュニットを 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 2 0 1においては、 複数の光源から出 射された光束 （入射光束 R i 1、 R i 2) は、 単一の回転多面鏡 2の同一面 上に、 副走査方向に L3の間隔で入射する。 入射光束 R i 1、 R i 2は、 回転 多面鐃 2の反射面 2 Fにおいて偏向され走査光束 R s 1、 R s 2となる （図 9 に対応させて表記すると、 R s 1 =R s 1M、 R s 2=R s 1 Kとなる）。 複 数の走査光束 R s 1、 R s 2は、 反射鏡 4 (4 a、 4 b、 4 c) で反射され、 第二走査レンズ 5 (5 a、 5 b) 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 102 Y、 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 2 Β Ο Xタイプの光学走査装置と称する。
本実施形態も第 1実施形態と同様に入射角 αは小さレ、方が好ましレ、。 特に 本実施形態は副走査方向に L 3の間隔で複数光束を入射させているため、 L 3 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 R i 1、 R i 2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 実施形態と同様に、 入射光束 R i 1が第一走査レンズ 1の第一面 1 F 1に入 射する際には、 反射光 Rg 1が発生し、 入射光束 R i 1が第一走査レンズ 1 の第二面 1 F 2から出射する際には、 反射光 Rg 2が発生する。 同様に、 入 射光束 R i 2の第一走査レンズ 1に対する入射時には反射光 R g 3が発生し、 第一走查レンズ 1からの出射時には反射光 R g 4が発生する。
反射光 R g l、 R g 2 、 Rg 3、 Rg 4は、 入射光束 R i 1、 R i 2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、 前述の実施形態と同 様の理由により、 感光体ドラム 102上には本来獰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 Rg l、 Rg 2 、 R g 3、 Rg 4が感光体 102M及び 102 K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 Rg l 、 Rg 2, Rg 3、 Rg 4を遮る遮 光板 3 (3 a、 3 b) 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 R i 1、 R i 2と走査光束 R s 1、 R s 2を 遮ることなく、 反射光 Rg 1、 Rg 2、 Rg 3、 Rg 4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 R i 1、 R i 2は副走査方向 に収束角度 2 Θ の幅を持っている。 また走査光束 R s 1、 R s 2は、 副走査 方向に発散角度 20 の幅を持っている。 このため、 遮光板 3はこれらと重な らなレ、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 2 Fにおける入射光束 R i 1、 R i 2が入射する位置を基準に反 射面 2 F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、 [数 2]
Figure imgf000019_0001
30< < +30
2 tana Ztana
[数 3]
— 2tan ( + (9) ( + Γ)— r ― 2tan( +め 一 tan(a + θ)-- tan(a一 Θ) tan(a + θ ~ tan(a一 θ) 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 3 aと 3 b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 R i 1及び R i 2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 2 θ、 複数光束の入射間隔 （回転多面鏡 2の 反射面 2 F上の副走査方向の距離） を L3とする。
[数 2]は入射光束 R i 1、 R i 2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 R i 1、 R i 2が交差する位置であ れば、 二つの入射光束 R i 1、 R i 2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 R i 1、 R i 2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 R i 1、 R i 2が交差 する位置の高さは L X t a nひと表せるので、
2Lx t a n a = L3
Lx = L3 r 2 t a n a^
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 R i 1、 R i 2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 の光軸方向に土 3 Omm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実施形態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 3 a、 3 b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 さる。
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 2 Β ΟΧ タィプの光学走査装置を用レ、る場合、 複数の光束を単一の回転多面鏡 2によ つ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 3 a、 3 b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 R i l、 R i 2と走査光束 R s 2を通過させるためのスリッ ト S 1、 S 2力 S 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 R i 1、 R i 2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 R i 1、 R i 2や走査光束 R s 1、 R s 2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 R i 1、 R i 2 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、 本実施例の場合も第 1の実施形態 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 . 5 mm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。
t第 3実施形態〕
本発明の第 3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 )3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 Rg l、 R g 2 、 Rg 3、 Rg 4は図 6の Rg 5や Rg 6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 1 F 1で反射し て再反射光 Rg 5、 Rg 6となるが、 図 6に示すように、 走査光束 R s lよ りも上方の光路をたどるように遮光板 3の角度 ]3を設定しておけば、 再反射 光 Rg 5、 Rg 6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° ≤ <90° の範囲が好ましい。 なお、 本実施形態の遮 光板も第 2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 R i 1、 R i 2と走査光束 R s 2を通過させるためのスリット S 1、 S 2が設けられた板状の一体部品と してもよレ、。
〔第 4実施形態〕
本発明の第 4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 S 1、 S 2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 1 1と一体の構成として も良い。 遮光板 3と蓋 1 1を一体成型品にする場合、 遮光板 3には入射光束 R i 1、 R i 2が通過するスリットと、 走査光束 R s 1が通過するスリット を設ける。 なお、 上述の第 1実施形態に本実施形態を適用する場合、 スリツ トは一つで良い。 また、 第 3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 5実施形態〕
次に本発明の第 5実施形態を示す。 本実施形態は、 第 1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 1 0は本実施形態の光学走査装置の斜視図である。 実施形態 1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 R i 0、 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 R i 1、 回転多面鏡 2 によって偏向された後の光束に符号 R s 1を付している。 R g 1及び R g 2 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、 実施形態 1同様、 光源 9から発生するレー ザ一光 （光束） 、 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 R i 0は、 第一走查レンズ 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 （R i D o 回転多面鏡 2によつ て偏向され第 1走査レンズ 1を通過した走査光束 R s 1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 1 0に設け た穴 1 2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 2 O m mで、 1 0面の反射面を有しており、 各面の主走査方向の幅は 5 mmである。 また、 回転多面鏡 2に到達した入射光束 R i 1の主走査方向の幅は 8 mmで あり、 回転多面鏡 2の各面の幅より大きい。
実施形態 1同様、 走査レンズ 1からの反射光 R g 1及び R g 2を遮光する 遮光板 3が、 入射光束 R i 1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 R s 1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 1 0に締結されている。 また、 遮光板 3には入射光束 R i 1を通すスリット 3 a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 R g 1及び R g 2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 R g 1及び R g 2の主走查 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 R g l、 R g 2の遮光板 3上の幅 Wが、 第 1走查レ 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 R s 1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 R i 1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 R i 1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 R g 1、 R g 2の遮光板 3上の幅 Wより若干大きぐするだけでよく、 遮光板 3を小さくで きるというメリットがある。
〔第 6実施形態〕
次に本発明の第 6実施形態を示す。 本実施形態は、 第 2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 2 B O Xタイ プの光学走査装置である。
図 1 2は本実施形態の光学走査装置の斜視図である。 実施形態 2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 2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 R i 0 (第 1 レーザー光） 及び R i 0 0 (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 R i 1 (第 1 レ 一ザ一光） 及び R i 2 (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 R s i (第 1レーザー光） 及び R s 2 (第 2レーザー光） を 付している。 R g l、 R g 2、 R g 3及び R g 4は走査レンズ 1からの反射 光である。 光源ュニット 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、 実施形態 2同様、 光源 9から発生する第 1 及び第 2レーザー光 （光束） 力 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 R i 0及び R i 0 0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 一 6に入射して反射され、 回転多面鏡 2の方向へ導かれる （R i 1及び R i 2 )。 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 R s iは、 ミラー 4 aにより反射され、 その後レンズ 5 aを通過して出射する。 一方、 走査光束 R s 2は、 ミラー 4 b及び 4 cにより反射され、 その後レン ズ 5 b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 2 0 m mで、 1 0面の反射面を有しており、 各面の主走査方向の幅は 5 mmである。 また、 回転多面鏡 2に到達した入射光束 R i 1及び R i 2の主走査方向の幅 は 8 mmであり、 回転多面鏡 2の各面の幅より大きい。
実施形態 2同様、 入射光束 R i 1及び R i 2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力 らの反射光 R g l、 R g 2、 R g 3及び R g 4を遮光する遮光板 3が、 入射 光束 R i 1及び R i 2進行方向において、 入射光束 R i 1及び R i 2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 R i 0及び R i 0 0の両方が 通過するスリット 3 bと、 入射光束 R i 1及ぴ R i 2の両方が通過するスリ ット 3 a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 R s 1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 R s 2は遮光板 3よりも下側を通過する。
図 1 3は図 1 2に示す光学走查装置の遮光板 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ァと、 反射光が照射されるエリァと、 遮光板 3と、 の位置関係を示している。
実施形態 2〜 4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 R s 2が通過するスリット S 2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 R s 2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 R s 1及び R s 2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 R s 1及び R s 2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查方向の幅は走査光束 R s 1及び R s 2の通過するエリアより狭くても構わないというメリッ卜がある。
〔第 7実施形態〕
次に本発明の第 7実施形態を示す。 本実施形態は、 第 1、 第 5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 1 0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 1 4は本実施形態の光学走査装置の斜視図である。 実施形態 1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 R i 0、 ミラ一 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 R i 1、 回転多面鏡 2 によって偏向された後の光束に符号 R s 1を付している。 R g 1及び R g 2 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、 実施形態 1同様、 光源 9から発生するレー ザ一光 （光束） 力 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 R i 0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つてミラー 6に入射し て反射され、 回転多面鏡 2の方向へ導かれる （R i 1 )。 回転多面鏡 2によつ て偏向され第 1走査レンズ 1を通過した走査光束 R s 1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 1 0に設け た穴 1 2を通って出射する。
実施形態 1同様、 走査レンズ 1からの反射光 R g 1及び R g 2を遮光する 遮光板 3が、 入射光束 R i 1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） に配置ざれている。 回転多面鏡 2によって偏向された走查光束 R s 1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 1 0に締結されている。 また、 遮光板 3には入射光束 R i 1を通すスリット 3 cが設けられている。 このスリット 3 cの主走査方向の幅は入射光束 R i 1よりも狭く、 スリ ッ ト 3 cが入射光束 R i 1の光束幅を絞る絞り機能を有 する。 実施形態 1の場合は、 回転多面鏡に入射する光束の主走查方向の幅が回転多 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ァンダーフィ一 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 8実施形態〕
次に本発明の第 8実施形態を示す。 本実施形態は、 第 1、 第 5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 1 5は本実施形態の光学走査装置の斜視図である。 実施形態 1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 R i 0、 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 R i 1、 回転多面鏡 2 によって偏向された後の光束に符号 R s 1を付している。 R g 1及び R g 2 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、 実施形態 1同様 光源 9から発生するレー ザ一光 （光束） 力 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 R i 0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つてミラー 6に入射し て反射され、 回転多面鏡 2の方向へ導かれる （R i D o 回転多面鏡 2によつ て偏向され第 1走査レンズ 1を通過した走査光束 R s 1は、 途中でミラーに より反射されることなく第 2走查レンズ 5を通過し、 更に光学箱 1 0に設け た穴 1 2を通って出射する。
実施形態 1同様、 走査レンズ 1からの反射光 R g 1及び R g 2を遮光する 遮光板 3が、 入射光束 R i 1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、 レーザー光主走查方向において、 入射光束 R i 0が通過する側とは反対側の端部がネジ 8 a及び 8 bによつて光学ハゥジン グ 1 0に固定されている （片持ち保持されている）。 図 1 5に示す Wは反射光 R g l、 R g 2の遮光板 3上の幅である。 反射光 R g l、 R g 2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 R s 1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 R s 1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 R i 0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 R i 0を遮ることな く、 反射光 R g 1、 R g 2を遮光できる。 また、 反射光 R g 1、 R g 2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 R s 1の主走査方向の幅よりも狭いので、 遮光板 3のレ 一ザ一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 1 6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 R i 0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 R i 0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 9実施形態〕
次に本発明の第 9実施形態を示す。 本実施形態は、 第 8実施形態の変形例 であるので、 第 8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 8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 1 0に保持される片持ち保持構成である。 光学ハウジング 1 0に対する 保持部分は折り曲げ加工されており （曲げ部 3 L)、 曲げ部 3 Lに設けられた 位置決め穴 1 5 a、 1 5 b及び固定穴 （ネジ穴） 7 a、 7 bが設けられている。 遮光板 3の位置決め穴 1 5 a、 1 5 bを光学ハウジング 1 0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 7 a、 7 bにネジ 8 a、 8 bを通すことによって遮光板 3が光学ハウジング 1 0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 1 0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 1 0のネジ穴 7 a、 7 bの方向も上 下方向となるので、 光学ハウジング 1 0を成型品にする際、 金型の製作が容 易になる。
〔第 1 0実施形態〕
次に本発明の第 1 0実施形態を示す。 本実施形態は、 第 6実施形態の変形 例であるので、 第 6実施形態と異なる点だけ説明する。 本実施形態は、 第 2、 第 6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 2 B O X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及ぴ第 2レーザー光 （光束） 、 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の被走查面
(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 2実施形態と同じなの で図 4を参照されたい。
図 1 8は本実施形態の光学走査装置の斜視図、 図 1 9は遮光板 3及びその 保持部分の拡大斜視図である。 実施形態 2同様 入射光束 R i 1及び R i 2 は、 その進行方向において第 1走查レンズ 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 R g 1、 R g 2、 1 8 3及び1 8 4 を遮光する遮光板 3が、 入射光束 R i 1及び R i 2進行方向において、 入射 光束 R i 1及び R i 2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の光源ュニ 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。 光源ュニット 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 滬） 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 R i 0及び R i 0 0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 R i. 1及び R i 2の両方が通過するスリッ ト 3 a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 R s 1は遮光板 3よりも上側を通過し、 回転多面鏡 2によつ て偏向された後の走査光束 R s 2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 2 B O Xタイプの光学走査装置に、 入射光束 R i 0及び R i 0 0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 R i 0、 R i 0 0及び走査光 R s 1、 R s 2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つている。 遮光板 3の高さは反射ビーム R g 1、 R g 2 、 R g 3、 R g 4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 1 9に示すように、 爪部 （弾性部） 1 6、
1 7と光学ハウジング 1 0の基準座面 2 0によって挟まれている。 爪部 1 6、 1 7は樹脂製の光学ハウジング 1 0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 1 6、 1 7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 1 8は光学ハウジング 1 0と一体成型されてい るピン、 番号 1 9は遮光板 3の折り曲げ部に設けられた長穴であり、 ピン 1 8に嵌合している。 長穴 1 9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 1 9の短辺はピン 1 8 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 R i 1、 R i 2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 R g l、 R g 2、 R g 3、 R g 4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 一 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 1 0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 Rg l、 Rg 2、 R g 3、 R g 4の光路は移動してしまう力 その位置に合わせて遮光板 3の高さを調整すれば反 *f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 （弹性部） 16、 1 7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。 光学ハゥジングの線膨張係数は通常 4 X E— 5近 傍である。 一方遮光板 3の材料をステンレス銅板にした場合、 線膨張係数は 1. 73 XE— 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°Cの環境温度変化で 34 μιηの長さの差 （Υ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°C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。 34 m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、 1 7に設けられた接着剤だまり部 16a、 1 7 aに接着 剤を充填して爪部 16、 1 7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 力 S、 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、 1 7の 根元の間隔が熱膨張により広がっても、 爪部 16、 1 7は Y軸方向にも若干 の弾性を有するので橈むことが出来、 接着剤だまり部 16aと 1 7 aの間隔の 拡大が抑えられる。 このため、 接着剤だまり部 16a、 1 7a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 つ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 1 6、 1 7の弾性によ つて衝撃を吸収するので、 遮光板 3と爪部 1 6、 1 7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 1 0に爪部 1 6、 1 7を持たせたが、 遮光板 3に爪部 1 6、 1 7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。 し力 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 ¾レンズ 1からの反射光 R g 1〜 R g 4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、 実施形態 3のような遮光板に角度をつける等の対策を施せば良い。 し力、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 R g 1〜R g 4が再ぴ走査レンズ 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。 この出願は 2004年 8月 5日に出願された日本国特許出願番号第 2 004— 229189、 2005年 8月 1日に出願された日本国特許出 願番号第 2005-222903からの優先権を主張するものであり、. その內容を引用してこの出願の一部とするものである。

Claims

請求の範囲
1 . レーザー光が発生する光源と、 該光源から発生するレーザー光を偏 向する偏向器と、 前記偏向器で偏向されたレーザー光が通過する走査レンズ と、 を有し、 前記光源から発生するレーザー光が、 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被走査面 に向かって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しい 前記偏向器と前記遮光板との距 離を L 2、 前記走査レンズの厚みを T、 前記偏向器に対する前記レーザー光の 副走査方向の入射角度を α、 前記レーザー光の収束角度を 2 0 とするとき、 以下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：
2tan(a + <9 , + Γ) + 0.5 2tan(" +め 一 0.5 tania + ^) + tan(a - Θ) tan(or + - tan(a - θ)
2 . 前記遮光板は、 前記偏向器へ向かう前記レーザー光が通過するスリ ットを有することを特徴とする請求項 1に記載の光学走査装置。
3 . 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 2に記載の光学走査装置。
4 . 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 1に記載の光学走査装置。
5 . 前記遮光板は、 その主走査方向の一端側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 1に記載の光学走査装置。
6 . 前記光源は、 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、 前記光源から発生するレーザー 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光源から前記ミラーに向 かうレーザー光の光路とは反対側の端部で前記装置のハゥジングに保持され ていることを特徴とする請求項 5に記載の光学走査装置。
7 . 前記遮光板の主走査方向の長さは、 前記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 6に記 載の光学走査装置。
8 . 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。
9 . 前記光源は、 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、 前記光源から発生するレーザー 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、 前記光源 力 前記ミラーに向かう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 8に記載の光学走査装置。
1 0 . 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 1に記載の光学走査装置。
1 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 i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の光濾から 発生する第 1及び第 2のレーザ一光が、 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 i、 前記偏向器と前記遮光板との距 離を L 2、 前記偏向器に入射する前記 1及び第 2のレーザー光の副走査方向 の距離を L 3、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 o、 前記第 1及び第 2のレ 一ザ一光夫々の収束角度を 2 Θ とするとき、 以下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。
Figure imgf000038_0001
30 < < +30
2 tan or 2 tana
及び L — 2 t {a +
Figure imgf000038_0002
2 tan ( 十め一 tan(a一 Θ)
1 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 1 1に記載の光学走査装置。
1 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 1 1に 記載の光学走査装置。
1 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 1 3に記載の光学走査装置。
1 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徵とする請求項 1 1に記載の光学走査装置。
1 6 . 前記遮光板は、 その主走査方向の一端側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 1 1に記載の光学走査装置。
1 7 . 前記第 1及び第 2の光源は、 主走查方向において、 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、 主走查方向において、 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 1 6に記載の光学走査装置。
1 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 1 7に記載の光学走査装置。
1 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 1に記載の光学走査装置。
2 0 . 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及ぴ第 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 1 9に記載の光学走査装置。
2 1 . 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 1 1に記載の光学走査装置。
2 2 . 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。
2 3 . 前記遮光板は、 前記偏向器に向かう前記第 1及ぴ第 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 2 2に 記載の光学走査装置。
2 4 . 前記遮光板はその主走査方向の一端側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 2 2に記載の光学走査装置。
2 5 . 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 2 4に記載の光学走査装置。
2 6 . 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 2 2に記載の光学走査 装置。
2 7 . 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 2 2に記載の光学走査装置。
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WWE Wipo information: entry into national phase

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AL Designated countries for regional patents

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121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
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122 Ep: pct application non-entry in european phase