JP2002148546A - Optical scanner - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はレーザプリンタ、デ
ジタル複写機などに用いられる光走査装置に係わり、詳
細には複数ビームを同一の偏向器により偏向走査する光
走査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device used in a laser printer, a digital copying machine, and the like, and more particularly, to an optical scanning device that deflects and scans a plurality of beams using the same deflector.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年ドキュメントの多色化が進み画像形
成装置においてもカラー画像の生産性の向上を図る試み
がされており、複数の感光体を用いてカラー画像の生産
性を向上させたカラーレーザプリンタが商品化されてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, multi-color documents have been developed, and an attempt has been made to improve the productivity of color images in an image forming apparatus. Laser printers have been commercialized.
【0003】これら複数感光体を使用する画像形成装置
に用いられる露光装置は各感光体に対応した複数の走査
装置を並列に配置する方法が用いられているが、小型化
また、部品点数を少なくし、より低コストとするために
複数ビームを単一の偏向器により偏向し複数感光体を走
査する方式が特開2000−18075(以下従来例
1)により提案されている。An exposure apparatus used in an image forming apparatus using a plurality of photoconductors employs a method of arranging a plurality of scanning devices corresponding to each photoconductor in parallel. However, the exposure apparatus is reduced in size and the number of parts is reduced. Japanese Patent Laid-Open No. 2000-18075 (hereinafter referred to as Conventional Example 1) proposes a method in which a plurality of beams are deflected by a single deflector to scan a plurality of photoconductors in order to reduce costs.
【0004】従来例1においては、図11に示すよう
に、複数ビームを単一の偏向器38の偏向面へ入射する
とともに、複数ビームを偏向器38の回転軸に直交する
平面に対して、副走査方向に異なる角度で偏向面に入射
することにより複数ビームの分離を容易にしている。In the first prior art, as shown in FIG. 11, a plurality of beams are incident on the deflection surface of a single deflector 38 and the plurality of beams are directed to a plane orthogonal to the rotation axis of the deflector 38. By making the light enter the deflection surface at different angles in the sub-scanning direction, separation of a plurality of beams is facilitated.
【0005】しかし、副走査方向へ異なる角度で偏向器
38に入射させただけでは、複数の走査ビームの分離は
容易になるが、偏向器38へ入射する入射ビームと偏向
された走査ビームを分離するためには、副走査方向に大
きな入射角度差をつけなければならず、走査線湾曲量の
増大もしくはSpot形状のくずれが顕著になる。However, it is easy to separate a plurality of scanning beams simply by making the light incident on the deflector 38 at different angles in the sub-scanning direction. However, the incident beam incident on the deflector 38 and the deflected scanning beam are separated. In order to achieve this, a large incident angle difference must be made in the sub-scanning direction, so that the amount of scanning line curvature increases or the spot shape is remarkably distorted.
【0006】この問題点に対して1つの解決案を示した
のが、特開平10−206761号(以下従来例2)で
ある。One solution to this problem is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-206761 (hereinafter referred to as Conventional Example 2).
【0007】従来例2には、図12及び図13に示すよ
うに、被走査面を分割走査する光学系であり、2つの光
源40A,40Bが走査レンズ42の光軸を基準として
主走査方向に分割して設けられており、且つ、回転軸と
直交する平面に対し副走査方向に異なる入射角度を持っ
て入射するようにして、複数のビーム間の分離を行って
いる。そして、複数の感光体を走査する場合においても
同様の配置とすることにより入射ビームと走査ビームの
分割を行うことが可能である。The prior art 2 has an optical system for dividing and scanning the surface to be scanned, as shown in FIGS. 12 and 13. The two light sources 40A and 40B are arranged in the main scanning direction with respect to the optical axis of the scanning lens 42. And separates the plurality of beams so that the light is incident on a plane orthogonal to the rotation axis at a different incident angle in the sub-scanning direction. In the case of scanning a plurality of photoconductors, it is possible to divide the incident beam and the scanning beam by using the same arrangement.
【0008】この従来例2では、副走査方向の入射角度
を小さくすることが望ましいと記載されているが、偏向
面上で複数のビームが交差しているため第1の走査ビー
ムAと第2の走査ビームBを分離するため比較的大きな
入射角度差が必要であり、やはり走査線湾曲量の増大も
しくはSpot形状のくずれが生じてしまう。In the prior art 2, it is described that it is desirable to reduce the incident angle in the sub-scanning direction. However, since a plurality of beams intersect on the deflection surface, the first scanning beam A and the second In order to separate the scanning beam B, a relatively large incident angle difference is required, which also results in an increase in the amount of scanning line bending or collapse of the Spot shape.
【0009】また、従来例2を特開平8−171069
号(従来例3)で開示されている偏向面の主走査方向幅
より大きい幅のビームを偏向器へ入射する、いわゆるオ
ーバーフィルド光学系に適用した場合、次のような問題
点が発生する。Further, Conventional Example 2 is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No.
However, when the present invention is applied to a so-called overfilled optical system in which a beam having a width larger than the width in the main scanning direction of the deflecting surface disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. H11-209 (Prior Art 3) is incident on the deflector, the following problems occur.
【0010】主走査方向に相異なる角度を持って2つの
ビームを偏向器へ入射させると、ガウシアン分布に代表
される所定の強度分布を持つレーザービームをトランケ
ートするビーム間で偏向面の回転および移動によるFナ
ンバーの変化が非対称となり、走査開始端と走査終了端
で光量差が発生し濃度差が生じるとともにビーム間でF
ナンバーの変化が逆となって、走査開始端と走査終了端
での光量がビーム間で逆になるため、光量差が微少であ
っても多色画像形成装置においては、色あいが異なり色
ムラが発生する。When two beams are incident on the deflector at different angles in the main scanning direction, rotation and movement of the deflecting surface between the beams for truncating a laser beam having a predetermined intensity distribution represented by a Gaussian distribution Changes in the F number due to the asymmetrical scanning, a light amount difference occurs between the scanning start end and the scanning end end, and a density difference occurs.
Since the change in the number is reversed and the light amount at the scanning start end and the scanning end end is reversed between the beams, even in the case of a small difference in the light amount, in the multicolor image forming apparatus, the color tone is different and the color unevenness occurs. appear.
【0011】また、副走査方向に角度を持って入射させ
ると、偏向後の光束が湾曲するため走査レンズの走査中
央部と走査端部とでビームが通過する位置が異なりスポ
ット形状の変形が生じることになる。Further, when the light is made incident at an angle in the sub-scanning direction, the light beam after deflection is curved, so that the beam passing position is different between the central scanning portion and the scanning end portion of the scanning lens, and the spot shape is deformed. Will be.
【0012】このスポット形状の変形を抑止するために
特開2000−19443(以下従来例4)では、図1
4に示すように、走査レンズ44の光軸を偏向器の回転
軸に直交し、偏向反射位置を含む平面と平行に副走査方
向にγずらして配置する。In order to suppress the deformation of the spot shape, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-19443 (hereinafter referred to as Conventional Example 4) discloses FIG.
As shown in FIG. 4, the optical axis of the scanning lens 44 is arranged orthogonal to the rotation axis of the deflector and shifted by γ in the sub-scanning direction in parallel with a plane including the deflection reflection position.
【0013】しかし、副走査方向にパワーを持つ走査レ
ンズ44をずらすため部品取付誤差や調整誤差により走
査レンズ44を通過する位置が異なるとSpot形の変
形を抑止する効果が小さくなる。However, since the scanning lens 44 having power in the sub-scanning direction is shifted, if the position where the light passes through the scanning lens 44 is different due to a component mounting error or an adjustment error, the effect of suppressing the deformation of the Spot type is reduced.
【0014】複数ビームを用いた場合さらに深刻で、副
走査方向にパワーを持つため、走査ビームを干渉させな
いためには、副走査方向の入射角度差を大きくする必要
が生じる。そうすると偏向器で反射された複数ビーム間
の湾曲差が大きくなり、走査レンズの走査中央部と走査
端部の入射位置差がより大きくなって、Spot形状の
変形度合いが走査ビーム間で大きくなる。The use of a plurality of beams is more serious and has power in the sub-scanning direction. Therefore, it is necessary to increase the difference in the incident angle in the sub-scanning direction so as not to interfere with the scanning beam. Then, the curvature difference between the plurality of beams reflected by the deflector becomes large, the difference in the incident position between the scanning center portion and the scanning end portion of the scanning lens becomes larger, and the degree of deformation of the Spot shape becomes larger between the scanning beams.
【0015】また、走査レンズの光軸をずらしても最適
化できる位置は限られているため、最適化できない走査
ビームはSpot形の変形を増長させることになる。Further, since the position which can be optimized even if the optical axis of the scanning lens is shifted is limited, the scanning beam which cannot be optimized increases the deformation of the Spot type.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
点を考慮し、小型かつ低コストでありながら、複数ビー
ムの入射ビームと走査ビームの合成分離を容易とし、被
走査面における光量均一性を改善した光走査装置を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has a small size and low cost, facilitates the combined separation of a plurality of incident beams and a scanning beam, and has a uniform light intensity on a surface to be scanned. It is an object of the present invention to provide an optical scanning device in which is improved.
【0017】加えて、複数ビームを同一偏向面で偏向走
査した際に生じるSpot形状の変化を最小とした光走
査装置を提供することをもうひとつの目的とする。It is another object of the present invention to provide an optical scanning apparatus which minimizes a change in Spot shape that occurs when a plurality of beams are deflected and scanned on the same deflection surface.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、複数のビームを副走査方向に異なる入射角度を持っ
て走査レンズへ入射させ、且つ偏向器の同一偏向面へ前
記偏向器の回転軸と直交する面に対して斜め入射させて
偏向し、前記走査レンズを出射させて被走査面を走査露
光する光走査装置において、前記ビームが斜め入射する
ことによって生じる被走査面上でのスポット形状の歪
み、及び走査方向のビーム径差が、何れのビームにおい
ても所定範囲に納まるように、前記走査レンズを副走査
方向へ傾けたことを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, a plurality of beams are made to enter a scanning lens at different incident angles in the sub-scanning direction, and the beams of the deflector are brought to the same deflection surface of the deflector. In an optical scanning device that obliquely enters and deflects light onto a surface perpendicular to the rotation axis, emits the scanning lens, and scans and exposes the surface to be scanned, the beam is obliquely incident on the surface to be scanned. The scanning lens is tilted in the sub-scanning direction so that the spot shape distortion and the beam diameter difference in the scanning direction fall within a predetermined range for any beam.
【0019】上記構成では、複数のビームが同一偏向面
に斜め入射することによって生じる被走査面上でのスポ
ット形状の歪み、及び走査方向のビーム径差を走査レン
ズを傾けて補正する場合、1つのビームに着目して最適
な状態とするのではなく、何れのビームにおいても、ス
ポット形状の歪み、及びビーム径差が実用上問題の生じ
ない範囲に納まるように、走査レンズを副走査方向へ傾
けることで、被走査面での光量均一性を改善できる。In the above configuration, when correcting the distortion of the spot shape on the surface to be scanned and the beam diameter difference in the scanning direction caused by the oblique incidence of a plurality of beams on the same deflection surface by tilting the scanning lens, 1 Rather than focusing on one beam, the scanning lens should be moved in the sub-scanning direction so that the spot shape distortion and beam diameter difference fall within a range where practically no problem occurs for each beam. By tilting, the uniformity of the light amount on the surface to be scanned can be improved.
【0020】請求項2に記載の発明は、前記同一偏向面
へ入射する前記ビームは2本であり、また、前記走査レ
ンズが副走査方向にパワーを持たず、一方のビームのス
ポット形状のスキュー補正不足が、他方のビームのスポ
ット形状のスキュー補正過多となるように、前記走査レ
ンズの傾け角度を設定したことを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, the number of the beams incident on the same deflection surface is two, and the scanning lens has no power in the sub-scanning direction, and the skew of the spot shape of one of the beams. The tilt angle of the scanning lens is set so that insufficient correction results in excessive skew correction of the spot shape of the other beam.
【0021】上記構成では、副走査方向に角度を持って
偏向器に入射することによって生じるビームのスポット
形状の歪み(Spot Rotation)を、一方の
ビームの周辺光束のスキューの補正不足が、他方のビー
ム周辺光束のスキューの補正過多となるように補正する
ことで、両方のビームのスポット形状を実使用に支障が
ないまでに改善でき、ビーム径差を小さくすることがで
きる。In the above configuration, the spot shape distortion (Spot Rotation) of the beam caused by entering the deflector at an angle in the sub-scanning direction is caused by insufficient correction of the skew of the luminous flux of one beam and the other. By correcting the skew of the beam luminous flux so as to be excessive, the spot shapes of both beams can be improved to the extent that practical use is not hindered, and the beam diameter difference can be reduced.
【0022】請求項3に記載の発明は、前記同一偏向面
へ入射する前記ビームは2本であり、また、前記走査レ
ンズが副走査方向にパワーを持たず、一方のビームが前
記走査レンズに入射する入射角度と前記偏向面で反射し
て前記走査レンズから出射する出射角度との差が正負逆
となり、他方のビームが前記走査レンズに入射する入射
角度と前記偏向面で反射して前記走査レンズから出射す
る出射角度との差が同一となるように、前記走査レンズ
を副走査方向へ傾けたことを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, the number of the beams incident on the same deflection surface is two, and the scanning lens has no power in the sub-scanning direction, and one of the beams is incident on the scanning lens. The difference between the incident angle of incidence and the exit angle of light reflected from the deflecting surface and exiting from the scanning lens is reversed, and the other beam is incident on the scanning lens and reflected at the deflecting surface and the scanning is performed. The scanning lens is characterized by being inclined in the sub-scanning direction so that the difference from the emission angle of the light emitted from the lens becomes the same.
【0023】上記構成では、一方のビームでは、副走査
方向マージナルレイの入射角度差が走査レンズの入射角
度と出射角度の符号が正負で逆転し、他方のビームは、
副走査方向マージナルレイの入射角度差が走査レンズの
入射角度と出射角度で同一符号となるように、走査レン
ズの副走査方向傾き角度を設定することで単一の走査レ
ンズを用いても、2本のビームのスポット形状の変化を
良好に補正することができ低コストでありながら被走査
面全面にわたって良好なビーム径を得ることが可能とな
る。In the above configuration, in one of the beams, the sign of the incident angle and the sign of the exit angle of the scanning lens is reversed with the sign of the incident angle of the marginal ray in the sub-scanning direction.
Even if a single scanning lens is used by setting the inclination angle of the scanning lens in the sub-scanning direction so that the incident angle difference of the marginal ray in the sub-scanning direction has the same sign between the incident angle and the emission angle of the scanning lens, It is possible to satisfactorily correct the change in the spot shape of the book beam, and to obtain a good beam diameter over the entire surface to be scanned at low cost.
【0024】請求項4に記載の発明は、複数光源から発
せられた複数のビームを偏向面の主走査方向幅より大き
い幅として偏向器へ入射し、同一の偏向面で偏向して、
複数のビームにより複数の感光体を走査露光する光走査
装置において、複数のビームが、偏向器の回転軸に直交
する平面に対し副走査方向に異なる角度で入射すると共
に同一の偏向面へ入射する前に交差し、且つ、偏向器の
回転軸を含み被走査面の中心を通る平面に対して主走査
方向に0でない角度で同一の偏向面へ入射し、偏向面で
偏向された後に交差することを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of beams emitted from a plurality of light sources enter the deflector with a width larger than the width of the deflecting surface in the main scanning direction, and are deflected by the same deflecting surface.
In an optical scanning device that scans and exposes a plurality of photoconductors with a plurality of beams, a plurality of beams are incident at different angles in a sub-scanning direction with respect to a plane orthogonal to a rotation axis of a deflector, and are incident on the same deflection surface. Intersects forward, and enters the same deflecting surface at a non-zero angle in the main scanning direction with respect to a plane including the rotation axis of the deflector and passing through the center of the surface to be scanned, and intersects after being deflected by the deflecting surface It is characterized by:
【0025】上記構成では、複数のビームを偏向器の回
転軸と直交する平面に対し異なる角度を持って同一の偏
向面に入射させると共に、偏向器への入射前にビームを
副走査方向において交差させることにより、複数の走査
ビームの分離スペースを確保し走査ビームの分離を容易
にすることができる。In the above configuration, a plurality of beams are made to enter the same deflecting surface at different angles with respect to a plane orthogonal to the rotation axis of the deflector, and the beams intersect in the sub-scanning direction before entering the deflector. By doing so, it is possible to secure a separation space for a plurality of scanning beams and to easily separate the scanning beams.
【0026】加えて、偏向器へ入射するビームは、偏向
器の回転軸を含み被走査面の中心を通る平面に対して主
走査方向に0でない所定の角度を持っているので、複数
の入射ビームおよび走査ビームの合成分離が容易にでき
る。In addition, the beam incident on the deflector has a predetermined non-zero angle in the main scanning direction with respect to a plane including the rotation axis of the deflector and passing through the center of the surface to be scanned. The combined separation of the beam and the scanning beam can be facilitated.
【0027】また、偏向器へ入射するビームの光束幅が
偏向面より大きく偏向面が実質的に絞りの機能を有する
いわゆるオーバーフィルド光学系においては、複数ビー
ムが偏向後に主走査方向で交差することにより、Fナン
バーの非対称による走査開始端と走査終了端における光
量差を、レーザービーム強度分布中心を被走査面中心に
近づけることにより補正し濃度差を小さくする効果を有
する。In a so-called overfilled optical system in which the light beam width of the beam incident on the deflector is larger than the deflecting surface and the deflecting surface substantially has the function of a stop, the plurality of beams cross in the main scanning direction after deflection. Accordingly, the difference in light amount between the scanning start end and the scanning end end due to the asymmetry of the F number is corrected by bringing the center of the laser beam intensity distribution closer to the center of the surface to be scanned, thereby reducing the density difference.
【0028】請求項5に記載の発明は、前記0でない所
定の角度をαi、偏向器の内接半径をr、偏向器の回転
軸を含み被走査面の中心を通る平面が偏向面を通る位置
と、レーザービーム強度分布の最大光量となる偏向面で
の位置の距離δが、0<δ≦r×sin(αi/2)で
あることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, a plane including the non-zero predetermined angle αi, the inscribed radius of the deflector, the rotation axis of the deflector, and passing through the center of the scanned surface passes through the deflection surface. A feature is that a distance δ between the position and the position on the deflection surface at which the maximum light amount of the laser beam intensity distribution is reached is 0 <δ ≦ r × sin (αi / 2).
【0029】オーバーフィルド光学系において、主走査
方向に角度を持って偏向器へ入射するビームの偏向面へ
の入射位置が上記のように構成されることで、Fナンバ
ーの左右差によって生じる光量差とレーザービーム強度
分布中心が被走査面からずれることによる光量部分布左
右差が相互に補正されるように作用するため、走査開始
端と走査終了端で光量が異なることによる濃度差もしく
は複数ビームによる色むらを防止することができる。In the overfilled optical system, since the incident position of the beam incident on the deflector at an angle in the main scanning direction on the deflection surface is configured as described above, the light amount difference caused by the left-right difference of the F number is obtained. And the laser beam intensity distribution center are offset from the surface to be scanned. Color unevenness can be prevented.
【0030】請求項6に記載の発明は、前記ビームを2
本として、偏向器への副走査方向の入射角度をβ1、β
2とし、偏向面から被走査面側の最初の折り返しミラー
までの距離をL、偏向面上でのビームの間隔をtとした
とき、t/L≒tan(β1−β2)であることを特徴
としている。According to the invention described in claim 6, the beam is formed by two beams.
As an example, the angles of incidence in the sub-scanning direction on the deflector are β1, β
2, the distance from the deflecting surface to the first turning mirror on the scanning surface side is L, and the interval between the beams on the deflecting surface is t, t / L ≒ tan (β1−β2). And
【0031】上記構成により、2本の走査ビームの分離
位置におけるビームの間隔は、副走査方向の入射角度差
による走査ビーム間のスペースだけでなく、偏向面上の
ビームの間隔を2本の走査ビームの分離スペースに加え
ることができるので、偏向後に生じる走査線湾曲や走査
線傾きがあっても容易に走査ビームを分離することがで
きる。With the above configuration, the distance between the two scanning beams at the separation position is determined not only by the space between the scanning beams due to the incident angle difference in the sub-scanning direction but also by the distance between the two beams on the deflection surface. Since the scanning beam can be added to the beam separation space, the scanning beam can be easily separated even if there is a scanning line curvature or a scanning line inclination generated after deflection.
【0032】また、t/L≒tan(β1−β2)の場
合、走査ビームの分離マージンが2×tとなると同時
に、2本の入射ビームが最初のミラーから副走査方向に
ずれた位置で交差するため入射ビームと走査ビームとの
スペースと走査ビーム間のスペースを最大とすることが
できる。In the case of t / Lβtan (β1−β2), the separation margin of the scanning beam becomes 2 × t, and at the same time, the two incident beams intersect at a position shifted from the first mirror in the sub-scanning direction. Therefore, the space between the incident beam and the scanning beam and the space between the scanning beams can be maximized.
【0033】[0033]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にか
かる実施形態を説明する。 [第1実施形態]図1及び図2に示すように第1実施形
態に係わる光走査装置10は4つの光源12A、12
B、12C、12Dを備えており、この光源12A、1
2B、12C、12Dから出射するレーザービームA、
B、C、Dで感光体32Y、32M、32C、32Kを
走査露光することで、4色の多色画像を得る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] As shown in FIGS. 1 and 2, an optical scanning device 10 according to a first embodiment includes four light sources 12A and 12A.
B, 12C, and 12D.
Laser beams A emitted from 2B, 12C, 12D,
By scanning and exposing the photoconductors 32Y, 32M, 32C, and 32K with B, C, and D, a multicolor image of four colors is obtained.
【0034】ここで、1つの偏向器18の偏向面には、
レーザービームA、B、C、Dが入射されるが、説明を
重複させないために、図1で示す偏向器18の右側で偏
向されるレーザービームA、Bを例に採って説明する。Here, the deflecting surface of one deflector 18 has
Although the laser beams A, B, C, and D are incident thereon, laser beams A and B deflected on the right side of the deflector 18 shown in FIG.
【0035】光源12A、12Bから出射されたレーザ
ービームA、Bはカップリングレンズ14A、14Bに
より集光され緩い発散光としてカップリングレンズ14
A、14Βから出射される。The laser beams A and B emitted from the light sources 12A and 12B are condensed by the coupling lenses 14A and 14B and are diverged as loose divergent light.
A, 14 °.
【0036】レーザービームA、Bはカップリングレン
ズ14A、14Bの後に設けられた整形光学系16A、
16Bにより副走査方向に集束され、レーザービームA
は第1ミラー20で直接偏向器18に向かって折り返さ
れ、レーザービームBは反射ミラー22を返して、第1
ミラー20により折り返され、偏向器18に向う。The laser beams A and B are applied to shaping optical systems 16A and 16B provided after the coupling lenses 14A and 14B.
16B, the laser beam A is focused in the sub-scanning direction.
Is turned directly toward the deflector 18 by the first mirror 20, and the laser beam B returns to the reflection mirror 22 and
It is turned back by the mirror 20 and faces the deflector 18.
【0037】第1ミラー20により折り返されたレーザ
ービームA、Bは走査レンズを兼ねる走査結像レンズ2
4により略平行光とされ、偏向面18Aの上に主走査方
向に長い線像として結像される。The laser beams A and B turned back by the first mirror 20 are applied to the scanning image forming lens 2 serving also as a scanning lens.
4, the light is converted into substantially parallel light, and is formed on the deflection surface 18A as a linear image long in the main scanning direction.
【0038】偏向器18の偏向面18Aで偏向されたレ
ーザービームA、Bは、ふたたび走査結像レンズ24を
通過し主走査方向に集光されつつ略等速で走査され、レ
ーザービームA、Bを分離する第2ミラー26A、26
Bにより折り返され、副走査集束光学素子である円筒状
ミラー28A、28Bに入射する。The laser beams A and B deflected by the deflecting surface 18A of the deflector 18 pass through the scanning imaging lens 24 again and are scanned at substantially constant speed while being focused in the main scanning direction. Mirrors 26A and 26 for separating
The light is returned by B and enters the cylindrical mirrors 28A and 28B which are the sub-scanning focusing optical elements.
【0039】円筒状ミラー28A、28Bに入射したレ
ーザービームA、Bは副走査方向に集束し、最終折り返
しミラー30A、30Bにより折り返され、カバーガラ
スを通過して感光体32Y,32Mを走査する。The laser beams A and B incident on the cylindrical mirrors 28A and 28B converge in the sub-scanning direction, are turned by the final turning mirrors 30A and 30B, pass through the cover glass, and scan the photoconductors 32Y and 32M.
【0040】感光体32Y,32Mが走査露光される
と、潜像が形成され潜像に応じて現像され可視化される
とともに中間転写体40に転写される。中間転写体40
の上では感光体32Y,32Mの上の現像像が重ね合わ
されて多色画像が形成され、この画像を媒体であるペー
パーPに転写、定着することによりカラープリントを得
る。When the photosensitive members 32Y and 32M are scanned and exposed, a latent image is formed, developed and visualized according to the latent image, and is transferred to the intermediate transfer member 40. Intermediate transfer member 40
Above, the developed images on the photoconductors 32Y and 32M are superimposed to form a multicolor image, and this image is transferred and fixed to paper P as a medium to obtain a color print.
【0041】なお、上述したように、本実施例では、4
つのレーザービームで4つの感光体を走査露光すること
で、4色の多色画像を得られることはいうまでもない。As described above, in this embodiment, 4
Needless to say, by scanning and exposing four photoconductors with one laser beam, a multicolor image of four colors can be obtained.
【0042】図3に示すように、光走査装置10におい
て、偏向器18の回転軸18Bに直交する平面Lに対す
る入射角度は、レーザービームAが斜め下方から2.4
°、レーザービームBが斜め下方から1.5°であり、
いわゆるサジタルオフセット入射光学系を構成してい
る。As shown in FIG. 3, in the optical scanning device 10, the incident angle with respect to a plane L perpendicular to the rotation axis 18B of the deflector 18 is such that the laser beam A is obliquely below 2.4.
°, the laser beam B is 1.5 ° from obliquely below,
This constitutes a so-called sagittal offset incidence optical system.
【0043】このように、副走査方向に斜め入射された
レーザービームA、Bは、偏向器18により偏向走査さ
れ、走査結像レンズ24に入射する。走査結像レンズ2
4は、主走査方向のみPowerを持ち副走査方向にP
owerを持たない、いわゆるシリンダレンズである。As described above, the laser beams A and B obliquely incident in the sub-scanning direction are deflected and scanned by the deflector 18 and enter the scanning image forming lens 24. Scanning imaging lens 2
4 has Power only in the main scanning direction and P in the sub-scanning direction.
This is a so-called cylinder lens having no power.
【0044】シリンダレンズである理由は、副走査方向
にパワーをもつと副走査方向に屈折するため入射ビーム
と走査ビームが近づいてしまい、分離のためにより大き
な副走査角度が必要となりSpot形状の変化が大きく
なることを避けると共に、一度の研磨工程と切り出し工
程により複数のシリンダレンズを製作することが可能な
ため低コストに製作できるためである。The reason for using a cylinder lens is that, if it has power in the sub-scanning direction, it will be refracted in the sub-scanning direction, so that the incident beam and the scanning beam will approach each other. This is because it is possible to produce a large number of cylinder lenses by a single polishing step and cutting-out step, so that it can be produced at low cost.
【0045】また、本実施例においては走査結像レンズ
24の光軸を、偏向器18の回転軸18Bに直交する平
面Lに対して6.8°副走査方向に傾けて配置し、レー
ザービームA、Bの感光体32Y、32Mの被走査面上
でのビーム径を走査中央部と走査端部とで均一にしてい
る。Further, in this embodiment, the optical axis of the scanning image forming lens 24 is disposed at an angle of 6.8 ° in the sub-scanning direction with respect to a plane L orthogonal to the rotation axis 18B of the deflector 18, so that the laser beam The beam diameters of the photoconductors 32Y and 32M of A and B on the surface to be scanned are made uniform at the center of scanning and at the scanning end.
【0046】なぜなら、偏向面18Aヘ副走査方向に斜
めにレーザービームを入射すると、走査ビームの偏向面
は平面にならず円錐状となり、走査端部にいくほどその
走査ビームがスキューして、周辺光の走査結像レンズ2
4への入射角度に差が生じてしまいSpot形状が変化
し、走査中央部と走査端部とでビーム径が異なってしま
う。This is because, when a laser beam is obliquely incident on the deflecting surface 18A in the sub-scanning direction, the deflecting surface of the scanning beam is not flat but conical. Optical scanning imaging lens 2
A difference occurs in the angle of incidence on the light beam 4 and the spot shape changes, so that the beam diameter differs between the central scanning portion and the scanning end portion.
【0047】加えて本実施例のように、レーザービーム
A、Bを副走査方向に異なる角度で偏向器18に入射さ
せた場合、走査ビームのスキューの度合いも異なり、レ
ーザービームA、Bのいずれかの走査ビームで走査中央
部のビーム径と走査端部のビーム径が大きく異なってし
まう。In addition, when the laser beams A and B are incident on the deflector 18 at different angles in the sub-scanning direction as in the present embodiment, the degree of skew of the scanning beam is different, and either of the laser beams A and B is different. With such a scanning beam, the beam diameter at the scanning center and the beam diameter at the scanning end greatly differ.
【0048】このため、本実施例は、レーザービーム
A,Bを、副走査方向に1.5°と2.4°と異なる角
度で偏向器18へ入射することによって生じるBeam
Spotの歪み(Spot Rotation)を、
一方のレーザービームAは過補正すなわち副走査方向周
辺光両側の光線の角度差を走査結像レンズ24への入射
と出射とで反転し、他方のレーザービームBは補正不
足、すなわち副走査方向周辺光両側の光線の角度差が入
射と出射で同一符号となるように走査結像レンズ24の
副走査方向傾き角度を6.8°に設定した。簡単に言え
ば、走査結像レンズ24を副走査方向へ傾けなければ、
走査結像レンズ24への入射角度と出射角度の差は同一
であるが、傾け角度によっては、差が逆になるというこ
とである。For this reason, in this embodiment, the beam generated when the laser beams A and B enter the deflector 18 at angles different from 1.5 ° and 2.4 ° in the sub-scanning direction.
Spot Rotation (Spot Rotation)
One laser beam A is over-corrected, that is, the angle difference between the light beams on both sides of the peripheral light in the sub-scanning direction is inverted between incidence and emission to the scanning imaging lens 24, and the other laser beam B is under-corrected, that is, The angle of inclination of the scanning imaging lens 24 in the sub-scanning direction was set to 6.8 ° so that the angle difference between the light rays on both sides of the light was the same sign for the incidence and the emission. Simply put, unless the scanning imaging lens 24 is tilted in the sub-scanning direction,
The difference between the angle of incidence and the angle of emission to the scanning imaging lens 24 is the same, but the difference is reversed depending on the tilt angle.
【0049】これにより、走査結像レンズ24(本実施
例では2枚)が単一であっても、レーザービームA、B
のSpot形状の変化を良好に補正することができ、低
コストでありながら感光体の被走査面全面にわたって良
好なビーム径を得ることができる。Thus, even if the scanning imaging lens 24 (two lenses in this embodiment) is single, the laser beams A and B
Of the spot shape can be satisfactorily corrected, and a good beam diameter can be obtained over the entire scanned surface of the photoreceptor at low cost.
【0050】ここで、図4に、本実施例における走査中
央部と走査端部における被走査面上のレーザービーム
A、Bのビーム径の差を示し、図5にレーザービームの
Spot形状の変化を示す。FIG. 4 shows the difference between the beam diameters of the laser beams A and B on the surface to be scanned at the scanning center portion and the scanning end portion in this embodiment, and FIG. 5 shows the change in the spot shape of the laser beam. Is shown.
【0051】図4に示すグラフにおいて、副走査角度が
2.4°のレーザービームAは走査結像レンズ24の傾
け角度が8°を下限に、傾き角度が小さくなると走査中
央部と走査端部でビーム径差が大きくなる。また、副走
査角度が1.5°のレーザービームBは傾け角度が5.
6°を下限に、傾け角度が大きくなると走査中央部と走
査端部でビーム径差が大きくなる。In the graph shown in FIG. 4, the laser beam A having the sub-scanning angle of 2.4 ° has the lower limit of the inclination angle of the scanning imaging lens 24 of 8 °, and when the inclination angle becomes smaller, the scanning center portion and the scanning end portion become smaller. Increases the beam diameter difference. The laser beam B having a sub-scanning angle of 1.5 ° has an inclination angle of 5.
When the inclination angle increases with the lower limit of 6 °, the beam diameter difference between the scanning center portion and the scanning end portion increases.
【0052】これからするとレーザービームA、Bのビ
ーム径差を小さくする走査結像レンズ24の傾け角度
は、ビーム径差の曲線が交差する約6.8°近辺である
ことが望ましい。From this, it is desirable that the inclination angle of the scanning imaging lens 24 for reducing the beam diameter difference between the laser beams A and B is about 6.8 ° where the beam diameter difference curves intersect.
【0053】そして、図4のグラフに対応したレーザー
ビームA,BのSpot形状の変化を示したものが図5
である。レーザービームBの副走査入射角度が1.5°
のとき、走査両端部のSpot形状は走査結像レンズ2
4の傾け角度が5.6°(a)のときがもっとも崩れが
少なく、傾き角度6.8°(b)までは形状の変化は少
ない。FIG. 5 shows a change in the spot shape of the laser beams A and B corresponding to the graph of FIG.
It is. The incident angle of the laser beam B in the sub scanning direction is 1.5 °
In this case, the Spot shape at both ends of the scanning is
When the inclination angle of 4 is 5.6 ° (a), the collapse is the least, and up to the inclination angle of 6.8 ° (b), the change of the shape is small.
【0054】しかし、走査結像レンズ24の傾き角度が
8°(c)では急激にSpot形状が悪化する。これは
副走査入射角度が1.5°で生じる周辺光束のスキュー
に対し走査結像レンズ24の傾け角度を増すにしたがい
Spot形状のスキューを補正される量が大きくなり、
5.6°を境に補正過多になり8°以上ではかえってS
pot形状を悪化させることを示している。However, when the inclination angle of the scanning imaging lens 24 is 8 ° (c), the Spot shape rapidly deteriorates. This is because, as the tilt angle of the scanning imaging lens 24 is increased with respect to the skew of the peripheral light beam generated when the sub-scanning incident angle is 1.5 °, the amount by which the skew of the Spot shape is corrected increases,
Overcorrection starts at 5.6 °, and S exceeds 8 °
This indicates that the pot shape is deteriorated.
【0055】一方、副走査入射角度が2.4°のレーザ
ービームAの場合、走査結像レンズ24の傾け角8°
(f)近傍で周辺光束のスキュー補正が良好となり、走
査両端部のSpot形状の変化は小さいが、それ以下で
は周辺光束のスキュー補正が不足し、傾け角5.6°
(d)では補正不足が大きくSpot形状が乱れている
ことがわかる。On the other hand, in the case of the laser beam A whose incident angle in the sub-scanning direction is 2.4 °, the inclination angle of the scanning image forming lens 24 is 8 °.
(F) In the vicinity, the skew correction of the peripheral luminous flux becomes good, and the change in the Spot shape at both ends of the scanning is small, but below that, the skew correction of the peripheral luminous flux is insufficient, and the tilt angle is 5.6 °.
In (d), it can be seen that insufficient correction is large and the Spot shape is disturbed.
【0056】このように副走査入射角度の異なる2つの
レーザービームA、Bに対し、一方のレーザービームA
は周辺光束のスキューが補正過多となり、もう一方のレ
ーザービームBは、周辺光束のスキューが補正不足とな
るように、走査結像レンズ24の傾け角度を設定するこ
とにより両方のレーザービームのSpot形状を実使用
に支障がないまでに改善しビーム径差の小さい光走査装
置を提供することが可能となる。As described above, with respect to the two laser beams A and B having different sub-scanning incident angles, one laser beam A
Is that the skew of the peripheral light beam is excessively corrected, and the other laser beam B is formed by setting the inclination angle of the scanning imaging lens 24 so that the skew of the peripheral light beam is insufficiently corrected. Can be improved so as not to hinder actual use, and an optical scanning device having a small beam diameter difference can be provided.
【0057】また、本実施例における光源12A、12
Bより発せられるレーザービームA,Bは、前述のよう
に偏向器18の回転軸に直交する平面に対し、副走査方
向に異なる角度で入射するとともに、第1ミラー20の
近傍で交差するようになっているが、加えて、図6に示
すように、主走査方向においては偏向器18の回転軸を
含み感光体の被走査面の中心を通る平面に対し、レーザ
ービームA、Bは、相反する方向からα1=α2=4°
の角度をもって斜めから偏向器18へ入射する。The light sources 12A, 12A in this embodiment
As described above, the laser beams A and B emitted from B enter the plane orthogonal to the rotation axis of the deflector 18 at different angles in the sub-scanning direction and intersect near the first mirror 20. In addition, as shown in FIG. 6, in addition, in the main scanning direction, the laser beams A and B are reciprocal with respect to a plane including the rotation axis of the deflector 18 and passing through the center of the scanned surface of the photosensitive member. Α1 = α2 = 4 °
And enters the deflector 18 at an angle with an angle of.
【0058】また、偏向器18の回転軸を含み感光体の
被走査面の中心を通る平面に対し、δ=0.32mmず
れるようにレーザービームA、Bを偏向面18Aに入射
させると共に、偏向器18の同一回転角度において、レ
ーザービームA,Bが偏向後に主走査方向に交差する構
成をとる。Further, the laser beams A and B are made incident on the deflecting surface 18A so as to be shifted by δ = 0.32 mm with respect to a plane including the rotation axis of the deflector 18 and passing through the center of the surface to be scanned of the photosensitive member. At the same rotation angle of the device 18, the laser beams A and B cross the main scanning direction after deflection.
【0059】このように構成することにより、図1に示
す光源12A、12B、カップリングレンズ14A、1
4B、及び整形光学系16A、16Bを干渉させること
なく配置することができると同時に、最小の副走査入射
角差でありながら、副走査方向において偏向器18への
入射ビームと走査ビームの分離スペースを確保すること
ができ、複数走査ビームの分離が容易に可能となる。With this configuration, the light sources 12A and 12B and the coupling lenses 14A and 14A shown in FIG.
4B and the shaping optical systems 16A and 16B can be arranged without causing interference, and at the same time, the separation space between the incident beam and the scanning beam to the deflector 18 in the sub-scanning direction in the sub-scanning direction while having the minimum sub-scanning incident angle difference. , And separation of a plurality of scanning beams can be easily performed.
【0060】次に、偏向器18の回転角度が同一のとき
レーザービームA,Bが偏向後に主走査方向に交差する
構成をとるようにオフセットさせた効果について、図6
及び図7を参照しながら説明する。Next, the effect of offsetting the laser beams A and B so as to intersect the main scanning direction after deflection when the rotation angle of the deflector 18 is the same will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.
【0061】図6は、偏向器18へ入射するレーザービ
ームA,Bを主走査断面方向から見た図であり、レーザ
ービームAは走査結像レンズ24の光軸より紙面上方か
らα1の角度、またレーザービームBはα2の角度を持
って光軸より下方から偏向器18へ入射する。FIG. 6 is a view of the laser beams A and B incident on the deflector 18 as viewed from the main scanning cross-sectional direction. The laser beam A has an angle α1 from the optical axis of the scanning imaging lens 24 above the plane of the drawing. The laser beam B enters the deflector 18 from below the optical axis at an angle of α2.
【0062】このとき偏向器18が同一回転角度のとき
にレーザービームAとレーザービームBは、偏向反射後
に交差するように、偏向器18の回転軸と感光体の被走
査面中心を含む平面、すなわち走査結像レンズ24の光
軸を含む平面からδだけオフセットして入射する。At this time, when the deflector 18 has the same rotation angle, the laser beam A and the laser beam B intersect after deflecting and reflecting, so that a plane including the rotation axis of the deflector 18 and the center of the surface to be scanned of the photosensitive member, That is, the light is incident on the plane including the optical axis of the scanning imaging lens 24 offset by δ.
【0063】図7に示すように、偏向器18へ入射する
レーザービームの光束幅が偏向面18Aより大きく、偏
向面18Aが実質的に絞りの機能を有するいわゆるオー
バーフィルド光学系において、被走査面の光量分布は実
質的なFナンバーに相当する走査ビーム方向から見た偏
向面18Aの主走査方向投影幅とガウシアン分布を代表
とするレーザービーム強度分布に依存する。As shown in FIG. 7, in a so-called overfilled optical system in which the light beam width of the laser beam incident on the deflector 18 is larger than the deflecting surface 18A and the deflecting surface 18A substantially has the function of a stop, Is dependent on the projected width of the deflection surface 18A in the main scanning direction viewed from the scanning beam direction corresponding to the substantial F number and the laser beam intensity distribution represented by the Gaussian distribution.
【0064】偏向器18へレーザービームAを走査結像
レンズ24の光軸を含む平面Mに対し,主走査方向に斜
めから入射させる場合、最大走査画角をθとするとレー
ザービームAが−θ角度走査されるとき偏向器18は、
偏向面18Aの法線A1が走査結像レンズ24の光軸と
平行になる位置から−(θ−α1)/2°回転するた
め、偏向面18Aの主走査方向幅は走査ビーム方向から
見て偏向面18Aの主走査方向幅は、l×cos((θ
−α1)/2)の大きさになる。When the laser beam A is made to enter the deflector 18 obliquely in the main scanning direction with respect to the plane M including the optical axis of the scanning image forming lens 24, the laser beam A becomes −θ when the maximum scanning field angle is θ. When scanned angularly, the deflector 18
Since the normal A1 of the deflecting surface 18A is rotated by-([theta]-[alpha] 1) / 2 [deg.] From a position parallel to the optical axis of the scanning imaging lens 24, the width of the deflecting surface 18A in the main scanning direction is viewed from the scanning beam direction. The width of the deflection surface 18A in the main scanning direction is 1 × cos ((θ
−α1) / 2).
【0065】逆に+θ角度走査されるときは法線A2は
(θ+α1)/2°回転し、走査ビームの進行方向から
見た偏向面18Aの主走査方向幅は、l×cos((θ
+α1)/2)の大きさになる。Conversely, when scanning is performed at the angle of + θ, the normal A2 rotates by (θ + α1) / 2 °, and the width of the deflection surface 18A in the main scanning direction as viewed from the traveling direction of the scanning beam is 1 × cos ((θ
+ Α1) / 2).
【0066】走査画角が−θのときの走査ビーム進行方
向から見た偏向面の主走査方向幅をd(−θ)、走査画
角が+θのときの主走査方向幅をd(+θ)とすると、
θおよびαは正数であるからd(−θ)>d(+θ)と
なる。このため、主走査方向に斜めに入射している側の
Fナンバーのほうが小さくなり光束の強度分布が一様で
あれば斜め入射側の光量が高くなる。The width of the deflection surface in the main scanning direction as viewed from the scanning beam traveling direction when the scanning field angle is -θ is d (-θ), and the width in the main scanning direction when the scanning field angle is + θ is d (+ θ). Then
Since θ and α are positive numbers, d (−θ)> d (+ θ). For this reason, the F-number on the side obliquely incident in the main scanning direction becomes smaller, and if the intensity distribution of the light beam is uniform, the amount of light on the obliquely incident side increases.
【0067】一方、レーザービームはガウシアン分布に
代表される強度分布を有している。オーバーフィルド光
学系の場合、偏向面の回転および移動に伴い、ある強度
分布を持つレーザービームAの一部を切り取る形で反射
偏向するため、レーザービームAのどの部分を反射する
かによって被走査面上の光量が変化する。On the other hand, the laser beam has an intensity distribution represented by a Gaussian distribution. In the case of an overfilled optical system, the laser beam A having a certain intensity distribution is reflected and deflected in accordance with the rotation and movement of the deflecting surface, so that the surface to be scanned depends on which part of the laser beam A is reflected. The upper light quantity changes.
【0068】よって、主走査方向に斜めから入射させた
場合、図8に示されるように、レーザービーム強度分布
中心を走査結像レンズ24の光軸を含む平面と一致させ
ると、被走査面において入射ビームと走査レンズ光軸を
含む平面とのなす角度と、走査結像レンズ24の焦点距
離を乗じた位置だけ入射側と逆側が最大光量となり、結
果的に被走査面において走査両端部で光量が異なってし
まう。Therefore, when the laser beam is obliquely incident in the main scanning direction, as shown in FIG. 8, when the center of the laser beam intensity distribution is made coincident with the plane including the optical axis of the scanning image forming lens 24, the surface to be scanned is The maximum amount of light is on the opposite side of the incident side and the opposite side only at the position obtained by multiplying the angle formed between the incident beam and the plane including the optical axis of the scanning lens by the focal length of the scanning image forming lens 24. Will be different.
【0069】これらによる光量不均一を補正するため
に、偏向器18の回転軸を含み被走査面の中心を通る平
面に対し、レーザービーム強度分布の最大光量となる位
置が距離δ〔0<δ≦r×sin(α1/2)〕ずれる
ように、レーザービームAが斜め入射するように補正し
ている。In order to correct the non-uniform light amount due to the above, the position where the maximum light amount of the laser beam intensity distribution reaches the distance δ [0 <δ, with respect to a plane including the rotation axis of the deflector 18 and passing through the center of the surface to be scanned. .Ltoreq.r.times.sin (.alpha.1 / 2)] so that the laser beam A is obliquely incident.
【0070】レーザービーム強度分布中心をずらすに
は、被走査面中心を走査する偏向器18の回転角度時に
偏向面の中央にレーザービーム強度中心を一致させるこ
とにより補正可能で、その偏向面角度はα1/2度であ
り、偏向面中央は被走査面中心を通る平面からδ=r×
sin(α/2)だけ斜め入射方向に移動するから、あ
らかじめその量だけずらしてレーザービームAを入射さ
せればよい。The center of the laser beam intensity distribution can be shifted by making the center of the laser beam intensity coincide with the center of the deflecting surface at the time of rotation of the deflector 18 for scanning the center of the surface to be scanned. α1 / 2 °, and the center of the deflection surface is δ = r ×
Since the laser beam A moves in the oblique incident direction by sin (α / 2), the laser beam A may be incident beforehand shifted by that amount.
【0071】しかし、Fナンバー変化は走査両端部にお
いて斜め入射する側が小さく、反対側が大きいためFナ
ンバー変化による光量不均一はレーザービーム強度分布
による光量不均一と逆側になるため、δ=r×sin
(α1/2)ずらすとFナンバーによる不均一分斜め入
射側の光量が大きくなる。よって、δは0<δ≦r×s
in(α1/2)の範囲とすることが望ましい。However, the F-number change is small at the obliquely incident side at both scanning ends and large at the opposite side, so that the non-uniform light amount due to the F-number change is opposite to the non-uniform light amount due to the laser beam intensity distribution. sin
If (α1 / 2) is shifted, the amount of light on the oblique incidence side increases by the amount of non-uniformity due to the F number. Therefore, δ is 0 <δ ≦ r × s
It is desirable to set it in the range of in (α1 / 2).
【0072】なお、本実施例において偏向器内接半径r
は12.5mm、α1=4°であるので、r×sin
(α1/2)は0.436であり、δ=0.32mmは
本発明の範囲にある。また、図9には、本実施例でδを
変化させたときの走査両端光量差が示されている。本実
施例ではδを0.32近傍にすることで両端光量差を補
正することができる。In this embodiment, the deflector inscribed radius r
Is 12.5 mm and α1 = 4 °, so r × sin
(Α1 / 2) is 0.436, and δ = 0.32 mm is within the scope of the present invention. FIG. 9 shows the light amount difference at both ends of scanning when δ is changed in the present embodiment. In the present embodiment, the difference in light amount at both ends can be corrected by setting δ to around 0.32.
【0073】このように、1本のレーザービームAをオ
ーバーフィルド光学系で走査結像レンズ24の光軸を含
む平面に対し主走査方向に斜めから入射させた場合で
も、走査両端の光量差が補正できるという効果がある
が、本実施例では2本のレーザービームA、Bを用いて
おり、各々を相異なる側から入射させているため、互い
に逆の方向に0.32mmずつずらして偏向面18へ入
射させることにより個々の光量差を補正するとともに2
色間の光量不均一を補正し、色むらのない良好な多色画
像を得ることが可能である。As described above, even when one laser beam A is obliquely incident on the plane including the optical axis of the scanning image forming lens 24 in the main scanning direction by the overfilled optical system, the light amount difference between both ends of the scanning is small. Although there is an effect that the laser beam can be corrected, in this embodiment, two laser beams A and B are used, each of which is incident from a different side, so that the deflection surfaces are shifted by 0.32 mm in opposite directions. 18 to correct individual light quantity differences and
It is possible to correct non-uniform light quantity between colors and obtain a good multicolor image without color unevenness.
【0074】[第2実施例]図10に示すように、基本
的な構成は、第1実施例とほぼ同じであるが、第2実施
例ではレーザービームA,Bの偏向器18への副走査方
向入射角度β1、β2を各々2.5°、1.2°とし、
偏向面18から第1ミラー36までの距離Lを135m
mにしており、レーザービームA、Bを同一の第1ミラ
ー36により偏向器18へ折り返している。[Second Embodiment] As shown in FIG. 10, the basic structure is almost the same as that of the first embodiment. However, in the second embodiment, laser beams A and B The scanning direction incident angles β1 and β2 are 2.5 ° and 1.2 °, respectively.
The distance L from the deflecting surface 18 to the first mirror 36 is 135 m
m, and the laser beams A and B are turned back to the deflector 18 by the same first mirror 36.
【0075】このとき、レーザービームA、Bは第1ミ
ラー36の面上で交差するように偏向面18の上でのレ
ーザービームAとレーザービームBの入射位置間隔tを
3mmとし、tan(β1−β2)≒t/Lの関係とな
っている。At this time, the laser beam A and the laser beam B intersect on the surface of the first mirror 36, the interval t between the incident positions of the laser beam A and the laser beam B on the deflection surface 18 is 3 mm, and tan (β1 −β2) Δt / L.
【0076】本実施例のように、レーザービームA,B
を走査ビームと入射ビームに分離す位置で交差する構成
をとることにより入射側で生じる複数ビームの副走査入
射角度差に起因するマージンの減少を防止することがで
きるため、最小の副走査入射角度で、最大の入射ビーム
と内側の走査ビーム間のマージンを確保することがで
き、第1ミラー36の配置を容易にすることが可能であ
る。As in this embodiment, laser beams A and B
Crossing at a position separating the scanning beam and the incident beam, it is possible to prevent a decrease in margin due to a difference in the sub-scanning incident angle of a plurality of beams generated on the incident side. Accordingly, a margin between the maximum incident beam and the inner scanning beam can be secured, and the arrangement of the first mirror 36 can be facilitated.
【0077】また、上記のように構成すると複数走査ビ
ーム間のマージンが走査ビーム間の副走査角度差の余弦
に偏向器18から第2ミラーまでの距離を乗じた量に、
偏向面上のビーム間隔tを足し合わせた量になり、最小
の副走査入射角度差で最大の走査ビーム間のマージンを
確保することができ、副走査斜入射に起因する走査線湾
曲や部品精度に起因する走査線の傾きが生じても複数の
走査ビームを分離することが容易になる。Further, with the above configuration, the margin between a plurality of scanning beams is obtained by multiplying the cosine of the sub-scanning angle difference between the scanning beams by the distance from the deflector 18 to the second mirror.
This is the sum of the beam intervals t on the deflecting surface, and the margin between the largest scanning beams can be secured with the smallest difference in the sub-scanning incidence angle. It is easy to separate a plurality of scanning beams even if the scanning line is tilted due to the above.
【0078】[0078]
【発明の効果】以上述べたように請求項1〜請求項3で
は、走査レンズを傾け、副走査斜め入射する複数ビーム
のSpot形状のSkewを補正することで複数ビーム
のSpot形状変化を良好に補正でき被走査面全面に渡
って均一なBeam径を得ることができる。As described above, according to the first to third aspects, the scanning lens is tilted and the spot shape skew of the plurality of beams obliquely incident in the sub-scanning direction is corrected, so that the spot shape change of the plurality of beams can be improved. The beam diameter can be corrected and a uniform beam diameter can be obtained over the entire surface to be scanned.
【0079】請求項4では、複数ビームを副走査方向に
は偏向器入射前に交差し、主走査方向には偏向反射後に
交差させることにより複数の入射ビーム、走査ビームと
もの分離スペースを確保でき合成分離を容易にできると
共に、被走査面の光量不均一を防止することができる。According to the fourth aspect, a plurality of beams intersect in the sub-scanning direction before entering the deflector and intersect in the main scanning direction after deflecting and reflecting, so that a separation space for the plurality of incident beams and the scanning beam can be secured. In addition to facilitating the synthesis separation, it is possible to prevent non-uniform light intensity on the surface to be scanned.
【0080】請求項5では、Fナンバーの不均一とレー
ザービーム強度分布による光量不均一を相殺するような
位置にレーザービームを入射させることで、走査開始端
と終了端での光量差をなくし、プリントの濃度差の発生
を防止することができる。According to a fifth aspect of the present invention, the laser beam is made incident at a position where the non-uniformity of the F-number and the non-uniform light amount due to the laser beam intensity distribution cancel each other, thereby eliminating the light amount difference between the scanning start end and the scanning end. The occurrence of a print density difference can be prevented.
【0081】請求項6では、最小の副走査入射角度差で
最大の走査ビーム間のマージンを確保することができ、
副走査斜入射に起因する走査線湾曲や部品精度に起因す
る走査線の傾きが生じても複数の走査ビームを分離する
ことが容易になる。According to the sixth aspect, a margin between the largest scanning beams can be secured with the smallest difference in the sub-scanning incident angle.
It becomes easy to separate a plurality of scanning beams even if the scanning line is curved due to the sub-scanning oblique incidence or the scanning line is inclined due to component accuracy.
【図1】 第1実施形態に係る光走査装置の平面構成図
である。FIG. 1 is a plan configuration diagram of an optical scanning device according to a first embodiment.
【図2】 第1実施形態に係る光走査装置の側面図であ
る。FIG. 2 is a side view of the optical scanning device according to the first embodiment.
【図3】 第1実施形態に係る光走査装置の光学系の副
走査断面図である。FIG. 3 is a sub-scan sectional view of an optical system of the optical scanning device according to the first embodiment.
【図4】 走査中央部と走査端部における被走査面上の
ビーム径差を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a beam diameter difference on a surface to be scanned between a scanning center portion and a scanning end portion.
【図5】 走査中央部と走査端部における被走査面上の
スポット形状を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing spot shapes on a surface to be scanned at a scanning center portion and a scanning end portion.
【図6】 第1実施形態に係る光走査装置の光学系の主
走査断面図である。FIG. 6 is a main scanning cross-sectional view of the optical system of the optical scanning device according to the first embodiment.
【図7】 オーバーフィルド光学系における光束幅と強
度分布の関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a light beam width and an intensity distribution in an overfilled optical system.
【図8】 オーバーフィルド光学系における主走査方向
の光量不均一性を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing non-uniform light amount in the main scanning direction in the overfilled optical system.
【図9】 オーバーフィルド光学系におけるオフセット
量と光量差との関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing a relationship between an offset amount and a light amount difference in an overfilled optical system.
【図10】 第2実施形態に係る光走査装置の光学系の
副走査断面図である。FIG. 10 is a sub-scan sectional view of an optical system of an optical scanning device according to a second embodiment.
【図11】 従来例1の光走査装置の側面図である。FIG. 11 is a side view of the optical scanning device of Conventional Example 1.
【図12】 従来例2の光走査装置の光学系の副走査断
面図である。FIG. 12 is a sub-scanning cross-sectional view of an optical system of an optical scanning device of Conventional Example 2.
【図13】 従来例2の光走査装置の光学系の主走査断
面図である。FIG. 13 is a main scanning cross-sectional view of the optical system of the optical scanning device of Conventional Example 2.
【図14】 従来例4の光走査装置の光学系の副走査断
面図である。FIG. 14 is a sub-scanning sectional view of the optical system of the optical scanning device of Conventional Example 4.
【符号の説明】 18 偏向器 24 走査結像レンズ(走査レンズ) 36 第1ミラー(最初の折り返しミラー)[Description of Signs] 18 Deflector 24 Scanning imaging lens (scanning lens) 36 First mirror (first folding mirror)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/113 H04N 1/04 104A Fターム(参考) 2C362 AA26 AA28 AA40 AA45 AA47 BA58 BA86 2H045 AA01 BA22 BA34 CA63 CB13 CB35 DA02 5B047 BA02 BC05 CA07 5C072 AA03 BA01 BA02 BA15 DA21 DA23 HA02 HA06 HA08 HA13 HB10 QA14 XA01 XA05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 1/113 H04N 1/04 104A F-term (Reference) 2C362 AA26 AA28 AA40 AA45 AA47 BA58 BA86 2H045 AA01 BA22 BA34 CA63 CB13 CB35 DA02 5B047 BA02 BC05 CA07 5C072 AA03 BA01 BA02 BA15 DA21 DA23 HA02 HA06 HA08 HA13 HB10 QA14 XA01 XA05
Claims (6)
角度を持って走査レンズへ入射させ、且つ偏向器の同一
偏向面へ前記偏向器の回転軸と直交する面に対して斜め
入射させて偏向し、前記走査レンズを出射させて被走査
面を走査露光する光走査装置において、 前記ビームが斜め入射することによって生じる被走査面
上でのスポット形状の歪み、及び走査方向のビーム径差
が、何れのビームにおいても所定範囲に納まるように、
前記走査レンズを副走査方向へ傾けたことを特徴とする
光走査装置。1. A plurality of beams are made to enter a scanning lens at different incident angles in a sub-scanning direction, and obliquely enter the same deflecting surface of a deflector obliquely with respect to a plane orthogonal to a rotation axis of the deflector. In an optical scanning device that deflects and emits the scanning lens to scan and expose a surface to be scanned, distortion of a spot shape on the surface to be scanned caused by oblique incidence of the beam, and a difference in beam diameter in the scanning direction are reduced. , So that each beam falls within a predetermined range,
An optical scanning device, wherein the scanning lens is tilted in a sub-scanning direction.
2本であり、また、前記走査レンズが副走査方向にパワ
ーを持たず、 一方のビームのスポット形状のスキュー補正不足が、他
方のビームのスポット形状のスキュー補正過多となるよ
うに、前記走査レンズの傾け角度を設定したことを特徴
とする請求項1に記載の光走査装置。2. The method according to claim 1, wherein the number of the beams incident on the same deflection surface is two, and the scanning lens has no power in the sub-scanning direction. 2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the inclination angle of the scanning lens is set so that the skew of the spot shape is excessive.
2本であり、また、前記走査レンズが副走査方向にパワ
ーを持たず、 一方のビームが前記走査レンズに入射する入射角度と前
記偏向面で反射して前記走査レンズから出射する出射角
度との差が正負逆となり、 他方のビームが前記走査レンズに入射する入射角度と前
記偏向面で反射して前記走査レンズから出射する出射角
度との差が同一となるように、 前記走査レンズを副走査方向へ傾けたことを特徴とする
請求項1に記載の光走査装置。3. The method according to claim 2, wherein the number of the beams incident on the same deflection surface is two, and the scanning lens has no power in a sub-scanning direction. The difference between the emission angle reflected from the surface and the emission angle emitted from the scanning lens is reversed, and the incidence angle of the other beam incident on the scanning lens and the emission angle reflected from the deflecting surface and emitted from the scanning lens. The optical scanning device according to claim 1, wherein the scanning lens is tilted in the sub-scanning direction so that a difference between the scanning lenses is the same.
偏向面の主走査方向幅より大きい幅として偏向器へ入射
し、同一の偏向面で偏向して、複数のビームにより複数
の感光体を走査露光する光走査装置において、 複数のビームが、偏向器の回転軸に直交する平面に対し
副走査方向に異なる角度で入射すると共に同一の偏向面
へ入射する前に交差し、且つ、偏向器の回転軸を含み被
走査面の中心を通る平面に対して主走査方向に0でない
角度で同一の偏向面へ入射し、偏向面で偏向された後に
交差することを特徴とする光走査装置。4. A plurality of beams emitted from a plurality of light sources are incident on a deflector with a width larger than the width of the deflecting surface in the main scanning direction, are deflected by the same deflecting surface, and a plurality of photosensitive members are deflected by the plurality of beams. In an optical scanning apparatus for performing scanning exposure, a plurality of beams are incident at different angles in a sub-scanning direction with respect to a plane orthogonal to a rotation axis of a deflector and intersect before being incident on the same deflection surface; An optical scanning device which enters the same deflecting surface at an angle other than 0 in the main scanning direction with respect to a plane including the rotation axis and passing through the center of the surface to be scanned, crosses after being deflected by the deflecting surface.
の内接半径をr、偏向器の回転軸を含み被走査面の中心
を通る平面が偏向面を通る位置と、レーザービーム強度
分布の最大光量となる偏向面での位置との距離δが、0
<δ≦r×sin(αi/2)であることを特徴とする
請求項4に記載の光走査装置。5. A position where a plane which includes the non-zero predetermined angle αi, an inscribed radius of the deflector r, a rotation axis of the deflector and passes through the center of the surface to be scanned passes through the deflection surface, and a laser beam intensity distribution. The distance δ from the position on the deflection surface at which the maximum light amount is
The optical scanning device according to claim 4, wherein <δ ≦ r × sin (αi / 2).
走査方向の入射角度をβ1、β2とし、偏向面から被走
査面側の最初の折り返しミラーまでの距離をL、偏向面
上でのビームの間隔をtとしたとき、t/L≒tan
(β1−β2)であることを特徴とする請求項4に記載
の光走査装置。6. The two beams, the angles of incidence on the deflector in the sub-scanning direction are β1, β2, the distance from the deflecting surface to the first turning mirror on the scanning surface side is L, and T / L @ tan
The optical scanning device according to claim 4, wherein (β1−β2).
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